英国新研究测试AR技术对自动驾驶汽车安全性的影响

随着自动驾驶汽车在道路上变得越来越常见，未来道路安全的一个关键问题是如何平衡乘客在旅途中放松的愿望与保持对道路危险的认知，并时刻准备好重新接管车辆控制权。

AR测试（图片来源：格拉斯哥大学）

据外媒报道，英国格拉斯哥大学（the University of Glasgow）的研究人员一直在测试增强现实（AR）技术的潜力，该技术可以让驾驶员在享受自动驾驶汽车优势，同时在必要时刻可以迅速接管方向盘。

研究结果表明， 使用增强现实抬头显示器（HUD）将吸引驾驶员注意力的图像放置在汽车挡风玻璃上的真实视图上，可以帮助驾驶员在使用娱乐应用程序，同时仍保持对道路状况的认知。不过，此类设备的设计需要格外小心，以免在关键时刻有过多信息干扰用户。

研究人员的发现为未来几代自动驾驶汽车安全功能的研发提供了信息，因为此类安全功能正在朝着制造商计划的完全自动控制方向发展。

格拉斯哥大学计算机科学学院的Thomas Goodge表示：“自动驾驶汽车的主要吸引力之一：驾驶员最终将能够把注意力从道路上转移到与驾驶无关的任务上，如阅读、玩游戏或看电视。”

“目前驾驶员在某种程度上可以这样做，但是他们还必须保持对道路状况的认知，以便在紧急情况下控制局面。可能还需要数年时间，自动驾驶车辆才能完全在没有人类干预的情况下自动驾驶。”

“与此同时，坐在方向盘后面的人是介于驾驶员和乘客之间的角色，不会积极参与驾驶，但仍需要监督车辆，以确保可以安全到达目的地。” 

“这其中的一个大问题是，人类无法很好持续完成监督任务。他们会感到无聊，会分心，而一旦分心就会无法了解道路状况。如果对周围路况的突然变化反应太慢，驾驶也可能会有危险。”

“通过该项研究，我们想要探索的是，吸引注意力的增强现实系统是否能够让人们在执行非驾驶任务，但在关键时刻快速切换注意力。”

该团队的实验室实验让研究参与者坐在方向盘前的驾驶座上，并在电脑显示屏上模拟看到的汽车窗外的景象。屏幕上展示了40个真实道路状况的视频片段，然后要求参与者在类似当代汽车大型仪表板显示器的平板电脑屏幕上完成任务，或者使用增强现实显示器将任务覆盖到道路场景上。

其中一个任务是一个简单的游戏，用户通过凝视来跟踪和“收集”在屏幕上移动的宝石。第二项任务给参与者提供了一个更为复杂的数字键盘应用程序，他们必须能够准确地复制一个电话号码。

在上述两种场景中，视频都会在出现潜在危险场景（如行人突然步入道路）前突然停止，以测试参与者的态势感知。参与者被要求根据对视频中断处的路况的了解，从四种预测中选出一种预测结果。

研究人员根据最初的控制实验来衡量参与者正确猜测危险结果的能力。在控制实验中，参与者在没有执行任何任务时就做出了预测。在低头使用平板电脑以及抬头使用AR头显执行任务时，参与者能够对道路状况保持一定的认知。然而，在这两种情景设置下，他们能够可靠预测接下来会发生什么的能力显著降低。

在实验的另一部分中，AR头显在视频停止前几秒就会在参与者的视线内显示特殊的视觉线索，以吸引他们注意到不断变化的路况。因此，参与者会对路况有更多的认知，在宝石收集游戏中比在要求更高的键盘应用程序游戏中的表现更好。

该大学心理与神经科学学院的 Frank Pollick教授表示：“道路安全的一个重要方面是‘看了但是未能看见’现象，当人们未能充分处理眼前的情况时就会发生此种现象。该项研究的目的是在模拟驾驶情况下复制此种情况，在此种情况下，参与者面前的屏幕上显示了所有相关信息，但是他们或多或少还是会分心，影响了正确判断路况的能力。”

“增强现实技术确实可以将信息直接放在人们眼前，所以可能是一个很好的选择，以解决‘看了但未能看见’的问题。该研究表明，增加视觉线索来吸引驾驶员的注意力似乎确实可以提高他们快速集中注意力和理解情况的能力。然而，他们的注意力需求水平很重要，因为他们在认知挑战较低的任务中更难准确判断路况。”

格拉斯哥大学多通道交互研究小组（Multimodal Interaction Group）的负责人Stephen Brewster教授表示：“在乘坐自动驾驶汽车时，为人们提供分散注意力的机会会带来潜在的灾难性风险。所以，我们必须尽可能地多了解如何支持驾驶员负责任地出行。”

“该项研究表明，可能会存在“金发女孩”原则（goldilocks恰到好处）区，即人们可以在从事一项任务的同时，仍然保持对不断变化的路况的认知。”

“现在，还是需要有更多的研究来深入研究增强现实在未来如何帮助支持自动驾驶汽车的用户，但我们希望该项研究的结果能够对未来几年内增强现实系统的发展提供帮助。”