基于虚拟驾驶的车载交互方式对比研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lilac_cs
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智能车载信息系统在给驾驶员提供便利和娱乐的同时,也会诱导他们产生分心驾驶行为,这会对驾驶安全带来负面影响,造成交通安全隐患。因此研究驾驶员与车载信息系统的交互具有重要意义。通过市场研究发现,基于方向盘按键、中控台触屏的操作输入和基于中控台、仪表盘的信息输出是当前车舱内最常用的交互方式,然而业界并没有相关研究对这4种输入、输出方式进行直观横向对比。另一方面,基于虚拟现实技术的驾驶环境开发是汽车领域的一个研究重点,因为虚拟驾驶平台既能创造逼真的驾驶环境,同时还能降低实验成本和风险,保障受试安全。本文将通过虚拟现实技术搭建沉浸式高交互性的虚拟驾驶平台,使用该平台来进行人与车载信息系统交互的驾驶实验研究,探究不同交互方式对驾驶员的影响以及背后机制。文章首先通过市场调研以及文献研究确定主要研究对象(以方向盘按键、中控台触屏为车载输入方式,仪表盘、中控台显示为车载输出方式)和相关研究因子(操作类型、道路类型),并对驾驶分心的概念、相关理论和研究指标进行深入了解。其次,为了进行实验,本文将基于Unity3d开发引擎,集成Logitech方向盘、HTC VIVE头戴式显示器、Noitom Hi5虚拟手套来搭建沉浸式高交互性的虚拟驾驶平台。最后,实验采用组内多因素设计,通过定量定性试验研究分析不同车载输入方式、输出方式以及交互组合对驾驶员的影响,并讨论不同道路、操作类型对其影响的作用。结果表明,方向盘按键输入方式能提高驾驶稳定性,降低驾驶员主观负荷,但是学习成本高;仪表盘对驾驶横向控制有积极作用,但是在纵向驾驶绩效上不如中控台显示;中控台交互易学性强、显示清晰,但对视觉和操作资源要求极高;组合方式的性能与其中的输入方式有极大关系,输入输出视线在同一方向能提高系统可用性,四种交互组合中,方向盘?仪表盘的表现最佳;最后道路类型和操作类型对交互方式的表现都产生显著影响。
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