ככל שטכנולוגיית הנהיגה האוטונומית מתקדמת מ- SAE Level 2 עד לרמה 4 ומעבר, ממשק האדם-מכונה (HMI) הפך לגורם קריטי בבטיחות, באמון ובחוויית המשתמש הכוללת.עיצובים מוקדמים פשוט העבירו אלמנטים קבועים למסכים דיגיטליים, אבל החידושים של היום דורשים חשיבה יסודית של איך נהגים ונוסעים אינטראקציה עם כלי רכב שדוחפים יותר ויותר את המגמות המתעוררות בעיצוב של HMI עבור כלי רכב אוטונומיים, תוך התמקדות בתבניות האינטגרציה, המולקולות, המשתנים, ושילוב של מציאות רב-תחומית, הממשקים, המולקולות של תאים ביולוגיים, ושילוב, המשתנים, המשתנים, ושילוב של מערכות בקרה רב-מולקולאריכים יותר ויותר.

שינוי הליבה בפילוסופיה HMI: מנהג למפקח

השינוי הבסיסי ביותר בעיצוב HMI עבור כלי רכב אוטונומיים הוא המעבר בתפקיד האנושי של נהג פעיל לפקח מערכת.ברמה 3 וכלי רכב גבוהים יותר, הנהג לא צריך לפקח על הכביש ברציפות, אבל הם חייבים להיות מוכנים לקחת כאשר המערכת מגיעה לגבולות התפעוליים שלה.זה יוצר פרדוקס: HMI חייב לשמור על הנהג מעודכן ללא עומס יתר על אותם, והוא חייב לשמור על מודעות מצב אפילו כאשר הנהג מתפורר.

אמון ושקיפות

(האמון הוא המטבע של נהיגה אוטונומית.אם HMI אינו מתקשר בבירור מה הרכב קולט ומתכוון, נהגים יאשימו את המערכת (ההופנה מהדף שקיפות מיותרת) או מעל אמון (ההההההתלהבות מתגובה מאוחרת במצבים קריטיים) ולכן מעצבים מפתחים תרחישים של 3.5%:0 שקיפות מחקר 1 (FLT) אשר מראה את רמת האמון של הרכב, אובייקטים, מזוהה ומתוכנן להצגת צבע קצר (Fird) לחשיפה לחשיפה לחשיפה לצבעים פשוטה:

המונחים: Cognitive Load

HMIs מודרניים חייבים לנהל את המשאבים הקוגניטיביים של הנהג בזהירות. במהלך נהיגה אוטומטית, הנהג עשוי לעסוק משימות שאינן מונעות (קריאה, ניתוק, עבודה) HMI לא צריך כל הזמן לדרוש תשומת לב אבל חייב להיות מסוגל ללכוד אותו בדחיפות כאשר צריך.זה מושג באמצעות תפוצה:0subliminal רמזיםsFLT:1), כגון תנודות עדין גלגל ההגה או תאורה עדינה אשר יש שינויים מרובים של אינטראקציה ארגונית.

תצוגות מציאות מורחבות: Context-Aware Overlays

מציאות מוגברת (AR) היא אחת החידושים המשפיעים ביותר בכלי רכב אוטונומיים HMIs. במקום לכפות על הנהג להסתכל על מסך נפרד, מערכות AR מתעדות מידע דיגיטלי ישירות על תצוגת רוח או ראש (HUD), התאמת תוכן וירטואלי עם העולם האמיתי.זה מקטין את הצורך בשינויי תנועת העין (מתתיקים ומקריות), אשר יכולים להאט את התגובה באירועים קריטיים.

Windshield vs. Head-Up Displays

שני יישום עיקרי קיים. פרויקטים של AR מלא-רוחב על פני שטח גדול, אידיאלי עבור הדגשת מיקומים הולכי רגל, גבולות נתיב או אזורי מיזוג.התמונים המסורתיים מציעים תמונה קטנה יותר, מגובשת המופיעה במרחק מוקד קבוע (בדרך כלל 2-3 מטרים קדימה), המסחר-off הוא בין שדה של ראייה ויציבות תמונה.

זמן אמיתי: Annotation

(ה) ניתן להדגיש באופן מיידי את הסיכונים שעשויים להיות קשים לראות: ילד שמסתובב מאחורי מכונית חונה, רוכב אופניים במקום העיוור, או רצף של קרח מזוהה על ידי חיישני הרכב.ההתמונים חייבים להיות מהירים (תחת 100 מ"מ לקבינט) וניתן להבחין באופן ויזואלי ללא גרימת קידוד צבע (מסכנה מיידית, ענבר) וקשורים לקופסאות לתיבות סטנדרטיות: ALT2 (FEE)

אתגרים

למרות הבטחתו, AR HMI ניצב בפני hurdles. Brightness וניגוד חייב להתאים לתנאי תאורה משתנים - ימי מנוחה יכולים לשטוף מעליות, בעוד סיכונים נהיגה בלילה בוהק. Calibration לעמדה העין של הנהג (העקב ראש) הוא הכרחי לשמור על היערכות מדויקת.

ממשקי משתמש מותאמים: התאמה אישית באמצעות AI

אין שני נהגים העדפות זהות או יכולות. למידה ונוחות לשפר כאשר הממשק מתאים למשתמש. ממשקים אדפטיים המונעים על ידי AI עוברים כעת מהרעיון לייצור, באמצעות למידה מכונה להתנהגות המשתמש לאורך זמן והתאמה של הפריסה, גודל גופני, צפיפות מידע ואפילו אינטראקציה בהתאם.

למידה של נהג

על ידי התבוננות כיצד הנהג מגיב לתערות, שבו הם נראים, ואשר שולט בהם להסתגל, המערכת בונה מודל משתמש דינמי.לדוגמה, נהג אשר מפחית באופן עקבי את נפח של הודעות ניווט עשוי להיות מסווג כמו "אולי התערבות נמוכה מועדפת", המוביל לממשק שקט יותר עם רמזים חזותיים גדולים יותר.

הכחשה מידע דינמי

כמות המידע המוצגת צריכה להשתנות על בסיס הסביבה הנהיגה.במהירויות מהירות עם תנועה קטנה, פחות פרטים נדרשים; סמל פשוט "טייס אוטומטי מעורב" מספיק.בצומתים עירוניים מורכבים, HMI עשוי להראות נוף עין הציפור של כל אובייקטים שזוהו, מסלול מתוכנן של הרכב, וספירה לאחור לתמרון הבא:0LTFreatrated 1Freaure: 3.

נגישות ועיצוב כולל

ממשקים אדפטיים מציעים כלי רב עוצמה לתכנון כולל.נהגים מבוגרים יותר, אלה עם ראייה מופחתת או שמיעה, ואנשים עם ליקויים קוגניטיביים יכולים ליהנות מהגדרות מותאמות אישית. ISO 9241-210 (עיצוב אנושי ממוקד עבור מערכות אינטראקטיביות) מספק מסגרת להערכת יכולת על פני אוכלוסיות מגוונות.תכונות כגון מצבי הדבקה גבוהים, מטרות מגע גדולות, ופקודות קוליות פשוטות אינן רק עוזרות נגישות - הם רק על ידי צמצום שגיאות אבטחה.

אינטראקציה רב-ממדית: קול, ג'sture, ו-Touch

כאשר נהגים מתפוגגים מהגלגל היגוי, הם זקוקים לדרכים חלופיות כדי לשלוט על הרכב. אינטראקציה רב-ממדית - קול, מחווה, מגע ואפילו מבט עין - מספקים אדמוניות וגמישות.אין שום דבר שעובד בכל המצבים: קול עלול להיכשל בסביבות רועשות, מחוות עלולות להיות מרתיעות, ומסכים מגע יכולים להיות מוסחת.

ביקורת קולית מתקדמת: שפה טבעית וקונטקסט

ההכרה הקולית השתפרה באופן דרמטי עם מערכות למידה עמוקות.מודרניות בקוביות יכולות להתמודד עם פקודות שפה טבעיות כמו "מצא תחנת טעינה ליד התחנה הבאה שלנו ולהוסיף אותה לתוואי" מבלי לדרוש מס נוקשה.קונטקסט-מודע לזכור שאילתות קודמות ולהבין הפניות (למשל, "Turn off the A/C, אני קר") עם זאת, הפעלה כוזבת (כאשר המערכת שגיאות עבור שיחה), נשארות הנחיות, כולל מיקרופון, הפעלה, כלומר, הפעלה, הכוונה לפתרונות).

הכרה: מגל ועד לדעה קדומה

שליטה מחוות ללא מגע משתמשת במצלמות, חיישנים אינפרא אדום, או מודולי זמן של טיסה כדי לזהות תנועות ידיים וזרוע. מחוות נפוצות כוללות שאיפה לקבל שיחה, צובט ל- zoom מפה, או להחליק לפטור הודעה.האתגר מבחין מחוות מכוונת מתנועות יד טבעיות (למשל, התאמת הגלגל ההיגוי) מראשים ב-FLT:0 עמוק למידה מבוססת על קצבה עדיין נמוך מ-1%) אך עדיין לא מזוהה לקצב הראייה, אך ורק לאחר מכן, יש צורך לספק משוב חיובי נמוך יותר, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק 1%, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, הוא חייב להיות מצמצם את הגלגל הפחתתו של מערכת הפעלה זו, אך ורק לאחר מכן, אם כן, אם כן, הוא מספק תגובה אחת, אך ורק לאחר מכן, אם כן, הוא היה צורך לתקן את הגלגל הפחתתו כמשמעו, אם כן, אם כן, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, אם כן, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, הוא חייב להיות מלמטה, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, הוא נמוך יותר, הוא מספק, הוא מספק תגובה מדויקת יותר, הוא היה צריך לתקן את הגלגל הפחתת כמותו של

רדודה ובטיחות נכשלים

לקבלת פקודות קריטיות בטיחות (למשל, בקשה לזרימת חירום), עיצוב רב-ממדי קובע כי לפחות שני ערוצים עצמאיים מאשרים את הפעולה, או המערכת דורשת שילוב מכוון (למשל, פיקוד קולי + כפתור) זה מונע הפעלה מקרית ממחווה מפורעת שגוי.ה HMI צריך תמיד להיות נפילה: אם הקול אינו זמין עקב רעש, מסך מגע או כפתור פיזי חייב עדיין לעבוד עם ה- HMI16 לא צריך גם להפעיל את האוטומציה (כלומר, לא צריך להיות נהג שלילי) נהיגה עם ה- HMI) ללא צורך תמיד צריך תמיד צריך להיות תמיד צריך להיות תמיד צריך להיות מרעון ללא טיפול ללא טיפול ב- HMI) נהיגה עם נהיגה ללא טיפול ב- HMI) כדי להפעיל את ה- HMI) עם נהיגה עם נהיגה ללא צורך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך להיות נפילה: אם הוא תמיד יש צורך להפעיל את ה- HMI) ללא טיפול מיידי (מכאן, אם קול ללא צורך להפעיל את ה- HMI) עם נהיגה ללא צורך להפעיל את ה-HMI) ללא טיפול בכשל, אם הוא תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך תמיד צריך להיות מרע, אם קול ללא צורך להפעיל את ה- HMI) ללא צורך להפעיל את ה- HMI)

שילוב ביומטריות ובדיקות בריאות

עם הנהג עלול להתפורר במשך תקופות ארוכות, ניטור המדינה שלהם הופך להיות חשוב עבור לוקחים בטוחים. חיישנים ביומטריים משובצים גלגל ההגה, מושב או מערכות מצלמה יכול לזהות קוצר רוח, הסחת דעת, מצבי חירום רפואיים ואפילו מצב רגשי.

איתור המדינה

מצלמות עוקבות אחר סגירה, קידוד ראש וכיוון מבט. בשילוב עם תבניות קלט, אינדיקטורים אלה יכולים לחזות מיקרו-שינה. במקרים כאלה, HMI צריך להטיל התראה מתקדמת: ראשית שיקם אודיטור, ולאחר מכן בקשה חזקה יותר, ולבסוף בקשה למשיכה חירום אם אין תגובה. קצב הלב וקצב הנשימה באמצעות חיישנים מושב חרישי יכול להזהיר לאירועים לב.

פרטיות וטכנולוגיות נתונים

הנתונים הביומטריים רגישים מאוד.ה-HMI חייב לעבד נתונים בכל פעם שניתן, המציעים אופטימיזציה אנונימית לשיפורים מבוססי ענן.משתמשים צריכים להיות בעלי שליטה ברורה על מה שנאסף, מאוחסן, ושותף. מעצבי חייב גם להימנע מטיות: מערכות מאומן בעיקר על דמוגרפי אחד עלולות שלא לזהות נפיחות באוכלוסיות אחרות. Adherence to מסגרות כמו תקני עיצוב אלגנטיים עוזר לשמור על אמון.

אבטחת סייבר ובטיחות תפקודית

HMI של רכב אוטונומי הוא וקטור התקפה פוטנציאלי.שחקנים ממאירים יכולים להזריק אזהרות כוזבות, להסתיר סיכונים אמיתיים, או בקשות השתלטות בלתי ניתנות למניעה.

המונחים: HMI Pipeline

כל התקשורת בין חיישנים, מחסניות תפיסה, ו תצוגות HMI צריכה להיות מוצפנת ואותנטיות.Over-the-air עדכונים עבור קושחה HMI יש לחתום ולאומת.ה-FLT:0NISTאבטחת סייבר FrameworkirFLT:1 מספק בסיס להערכת סיכונים ותגובה.בנוסף, תצוגות HMI צריכות להיות גיבוי פיזי: מסך קטן שאינו בטוח מראה רק מידע ביקורתי אם המערכת העיקרית היא פגיעה.

עיצוב נכשל

שלא כמו כלי רכב מסורתיים שבהם ניתן לסבול אשכול כלי כושל (הנהג עדיין יכול לראות את הכביש), כשל HMI אוטונומי יכול להשאיר את הנהג לא מודע לנהג הנדרש.לכן, מערכות צריכות להיות בלתי-שיתופיות: אם התצוגה העיקרית נכשלת, ערוץ משני (למשל, מושב קדחתני או LED פשוט) עדיין מעביר את המידע המינימלי הדרוש כדי לפקח על המשימה הנהיגה.

ההרחבה וה-Stulation

כפי ש- HMI טכנולוגיה מתקדמת, הרגולטורים פועלים כדי לקבוע דרישות מינימום.החוקה (FLT:0UN Regulation No. 157FLT:1 על מערכות שמירה אוטומטית (ALKS) כבר מגדירה דרישות HMI לרמה 3, כולל הצורך ב"כישלון מערכתי" ו"ביקוש לשקיפות" עם מגבלות זמן ברורות בארה"ב, NSA פרסמה סדרה של אינטראקציה לא-Directing יישומים שונים של ISO/MI) ו-IQ.

כיוונים עתידיים: מעבר לים של הנהג

עבור רמה 4 ו 5 כלי רכב שבו נהג לא יכול להיות נוכח בכלל, את השינוי HMI לחוות נוסעים.ללא גלגל ההגה, הממשק הופך מערכת מידע רב-מסוג עם אזורי אישי: כל נוסע יכול לשלוט האקלים שלהם, המוסיקה, והעדפות המסלול באמצעות קול או מסך תצוגות משותפות יכול להציג את המסלול הנוכחי של הרכב, המשוער זמן של הגעה, נקודות עניין כאן הוא איזון ברור עם נהלים בטיחותיים בודדים, עדיין צריך להיות ברור כל כך צריך לעבור חירום.

גבול נוסף הוא (FLT:0) תקשורת בין-ל-דו-אסטריבית (FLT:1; כאשר מכונית ללא נהג אינטראקציה עם הולכי רגל, HMI משתרע מחוץ לרכב באמצעות תצוגות חיצוניות או רמזים בלתי-סבירים. A פשוט "stoping for you" אנימציה על מקרן רוח קטנה או סמל "הליכה" מואר יכול להחליף את המגע והרגל שתלוי על אזור זה (HMI) פעיל ב סטנדרטים 22 של מחקר חיצוני).

מסקנה

מגמות חדשניות בעיצוב HMI עבור כלי רכב אוטונומיים מונעות על ידי מטרה אחת: הפיכת האינטראקציה בין בני אדם מכונות בטוח, אינטואיטיבי, אמין, מציאות מואצת, מספק הקשר ללא הסחת דעת, ממשקים אדפטיים אישיים ללא שליטה מסיבית מציעים גמישות עם רדודה, ביומטריים להבטיח שהנהג יהיה ערני, ואבטחת סייבר היא מערכת אקולוגית כולה.