抬頭顯示器（Head-up display,HUD）作為一種新型輔助駕駛系統(tǒng),可通過(guò)車(chē)輛傳感器對(duì)各類(lèi)情境進(jìn)行感知,自適應(yīng)地推送安全信息以預(yù)先提示駕駛者潛在危險(xiǎn)情況,進(jìn)而有效的提升駕駛安全性。然而,駕駛情境具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性、多維復(fù)雜性,單個(gè)情境可能觸發(fā)多個(gè)主動(dòng)交互信息,其中,安全提示信息出現(xiàn)以技術(shù)通用圖標(biāo)指代多個(gè)交互內(nèi)容現(xiàn)象,造成系統(tǒng)的概念模型與用戶的心智模型具有一定差異性,缺乏精準(zhǔn)性、優(yōu)先性的信息推送將導(dǎo)致用戶不能及時(shí)捕捉當(dāng)下情境的關(guān)鍵信息提示,造成用戶視覺(jué)通道注意力資源分配不合理與認(rèn)知分心,增大發(fā)生情境認(rèn)知錯(cuò)誤的概率。因此,本文結(jié)合人因工效學(xué)與設(shè)計(jì)學(xué)方法,以動(dòng)態(tài)、復(fù)雜駕駛情境下情境感知信息傳達(dá)關(guān)系與規(guī)律為理論基點(diǎn),以用戶實(shí)際駕駛信息需求為驅(qū)動(dòng)力,明晰化自適應(yīng)安全提示信息類(lèi)型與權(quán)重,探索能夠提升駕駛情境意識(shí)的主動(dòng)交互方式、符合駕駛者認(rèn)知規(guī)律的HUD輔助駕駛?cè)藱C(jī)交互界面。首先,在理論研究部分,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)情境感知與人的情境認(rèn)知過(guò)程研究,從用戶情境、車(chē)輛情境與環(huán)境情境交互三要素構(gòu)建了基于人-機(jī)-環(huán)的駕駛情境信息傳達(dá)關(guān)系模型。通過(guò)對(duì)車(chē)載HUD人機(jī)界面設(shè)計(jì)信息分類(lèi)、優(yōu)先級(jí)、內(nèi)容、布局、形式等... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）功能實(shí)現(xiàn)示意圖

工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位論文4反射重影，從而可以有效地控制成本，提高顯示效果（如圖1-2所示）；W-HUD為汽車(chē)前裝產(chǎn)品形態(tài)，與擋風(fēng)玻璃統(tǒng)一做光學(xué)設(shè)計(jì)，同樣是利用光學(xué)反射原理，將重要的駕駛直接相關(guān)信息投射于擋風(fēng)玻璃上，顯示效果更為一體化，也有助于造型布置（如圖1-3所示）；AR-HUD能夠借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將圖像信息與實(shí)際路況場(chǎng)景進(jìn)行疊加與融合，成像距離可以達(dá)到5-7.5米，尺寸可以達(dá)到30英寸以上，因此虛擬圖像可以與20米外的物體或真實(shí)路面重疊（如圖1-4所示）。圖1-2MINI上搭載的C-HUDFigure1-2C-HUDontheBMWMINI圖1-32018款大眾Touareg上搭載的W-HUDFigure1-3W-HUDonVolkswagonTouareg2018圖1-42018年FUTURUS與BMW合作的AR-HUDFigure1-4AR-HUDproducedbyFUTURUS&BMWHUD根據(jù)技術(shù)發(fā)展時(shí)態(tài)而衍生出不同呈現(xiàn)形態(tài)，現(xiàn)階段三種HUD主流形態(tài)比較其優(yōu)劣勢(shì)，如表1-1所示。從技術(shù)發(fā)展程度上看，C-HUD與W-HUD是現(xiàn)階段技術(shù)較為成熟、量產(chǎn)應(yīng)用較為廣泛的產(chǎn)品形態(tài)，產(chǎn)品研發(fā)與迭代應(yīng)更多考慮用戶體驗(yàn)問(wèn)題，而AR-HUD相較之下是一種較為前沿的產(chǎn)品形態(tài)，能夠配合更高級(jí)別智能化車(chē)輛為駕駛者提供更安全的駕駛安全輔助，提供更好的駕駛體驗(yàn)，是未來(lái)HUD發(fā)展的必然趨勢(shì)，但也因此，它的技術(shù)開(kāi)發(fā)相較前兩種HUD更加復(fù)雜，目前仍有許多技術(shù)難題需要克服。從現(xiàn)階段應(yīng)用程度上看，C-HUD因物美價(jià)廉而被汽車(chē)廠商所青睞，是出現(xiàn)并且應(yīng)用在車(chē)輛上駕駛輔助HUD的過(guò)渡性初代產(chǎn)品；W-HUD是隨著技術(shù)的提升與發(fā)展，基于C-HUD的優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)品，因?yàn)檩^高的成本使得其較多出現(xiàn)在高級(jí)轎車(chē)專(zhuān)屬配制當(dāng)中，但是隨著技術(shù)的越發(fā)成熟，產(chǎn)品搭載開(kāi)始呈現(xiàn)出普遍覆蓋化趨勢(shì)，逐漸出現(xiàn)在普通轎車(chē)的高配選裝配置當(dāng)中，配合ADAS自適應(yīng)推送安全信息提示，是現(xiàn)階段抬頭顯示器主流形

工程碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位論文8（1）在理論層面，從人因工效學(xué)角度出發(fā)，基于情境感知相關(guān)研究成果，融合用戶情境認(rèn)知理論，探究復(fù)雜駕駛情境下車(chē)輛系統(tǒng)情境感知過(guò)程與駕駛者情境認(rèn)知過(guò)程關(guān)系，構(gòu)建由用戶情境、車(chē)輛情境與環(huán)境情境組成的人-機(jī)-環(huán)境人機(jī)交互信息傳達(dá)關(guān)系模型，探尋能夠縮小HUD系統(tǒng)概念模型與用戶認(rèn)知模型差異度的設(shè)計(jì)切入點(diǎn)。（2）在實(shí)踐層面，從設(shè)計(jì)學(xué)角度出發(fā)，以用戶為中心提取用戶實(shí)際自適應(yīng)信息提示需求，最大化保持系統(tǒng)信息輸入與用戶信息接收的一致性，明晰化不同情境類(lèi)型的主動(dòng)交互安全提示信息功能劃分與推送優(yōu)先級(jí)，通過(guò)設(shè)計(jì)介入，整合表達(dá)形式相近的功能顯示，設(shè)計(jì)低成本的信息編碼圖形形式提升信息感知與解碼速度、合理的信息模塊布局提升理解效率、合理的信息優(yōu)先級(jí)主動(dòng)交互形式提升用戶駕駛情境意識(shí)。圖1-5研究問(wèn)題、解決方法與設(shè)計(jì)目標(biāo)（作者自繪）Figure1-5Researchproblems,solutionsanddesigngoals1.4研究意義（Researchsignificance）（1）面對(duì)車(chē)輛輔助駕駛系統(tǒng)情境感知信息的多維復(fù)雜性，通過(guò)對(duì)復(fù)雜駕駛情境下由車(chē)輛系統(tǒng)情境感知與用戶情境認(rèn)知過(guò)程所構(gòu)成的人-機(jī)-環(huán)交互信息傳達(dá)過(guò)程與關(guān)系研究，有助于明晰化安全提示信息類(lèi)型，匹配HUD系統(tǒng)概念模型與用戶認(rèn)知模型，完善情境感知在安全駕駛方面的理論研究，為車(chē)載HUD輔助駕駛系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)提供新的思路和參考，具有一定的理論意義。（2）面對(duì)駕駛情境信息的隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)性與多維復(fù)雜性，以用戶為中心對(duì)不同情境類(lèi)型下車(chē)載HUD的輔助駕駛需求信息進(jìn)行功能劃分，明確信息推送優(yōu)先級(jí)，通過(guò)設(shè)計(jì)介入整合表達(dá)形式相近功能，構(gòu)建新型車(chē)載HUD安全信息系提示視覺(jué)界面，有利于提高用戶獲取信息的效率，減少駕駛分心與認(rèn)知負(fù)荷，對(duì)進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3493408