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如何讓自動(dòng)駕駛接管設(shè)計(jì)更合理?

在智能駕駛技術(shù)飛速發(fā)展的今天,車輛正從單純的代步工具演變?yōu)榫邆渥灾鳑Q策能力的智能移動(dòng)空間。然而,在完全無人駕駛實(shí)現(xiàn)前,人類駕駛員與系統(tǒng)之間的接管過程依然被很多人廣泛討論。尤其是對(duì)于處于L2級(jí)的系統(tǒng)而言,駕駛權(quán)在人和機(jī)器之間很難瞬間完成,其中涉及感知、判斷、決策與執(zhí)行的復(fù)雜認(rèn)知過程。

接管請(qǐng)求的觸發(fā)邏輯與黃金時(shí)間窗口

智能駕駛系統(tǒng)并非在所有環(huán)境下都能游刃有余,它有一套嚴(yán)格定義的工作準(zhǔn)則,也就是大家熟知的運(yùn)行設(shè)計(jì)域。這套準(zhǔn)則規(guī)定了系統(tǒng)可以正常工作的道路類型、車速范圍、天氣條件以及光照環(huán)境。

當(dāng)車輛即將駛出這些預(yù)設(shè)范圍,或者系統(tǒng)傳感器檢測(cè)到無法處理的復(fù)雜路況時(shí),接管請(qǐng)求便會(huì)隨之觸發(fā)。這一機(jī)制設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是確保駕駛員在車輛失去自主控制能力之前,能夠平穩(wěn)、安全地重新主導(dǎo)駕駛?cè)蝿?wù)。

接管時(shí)機(jī)的選擇其實(shí)非常重要,如果系統(tǒng)過早地發(fā)出警報(bào),頻繁的虛假干擾會(huì)讓駕駛員感到疲勞,甚至產(chǎn)生對(duì)系統(tǒng)的不信任;而如果警報(bào)發(fā)出得太晚,留給人類的反應(yīng)時(shí)間不足,則極易引發(fā)操控變形甚至碰撞事故。

有研究表明,在城市道路復(fù)雜的交通流中,最優(yōu)的接管請(qǐng)求提前量一般在9秒左右。在這段黃金時(shí)間里,接管成功率最高,且車輛與周圍其他手動(dòng)駕駛車輛的交互最為平順,沖突率也可以降至最低。

對(duì)于人類駕駛員來說,接管并不是握住方向盤那么簡(jiǎn)單,其中包含了一個(gè)完整的認(rèn)知重構(gòu)過程。當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)行駛狀態(tài)時(shí),駕駛員會(huì)處于脫離狀態(tài),可能正在閱讀、看視頻或者處于輕微分心。從接收到系統(tǒng)信號(hào),到視線回到路面,再到理解當(dāng)前的交通態(tài)勢(shì),最后做出踩下剎車或轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的物理動(dòng)作,這需要消耗數(shù)秒的心理緩沖時(shí)間。

如果接管時(shí)間被壓縮到3秒甚至更短,駕駛員會(huì)采取非理性的劇烈操作,導(dǎo)致車輛產(chǎn)生危險(xiǎn)的橫向擺動(dòng)或緊急制動(dòng),這種慌亂帶來的風(fēng)險(xiǎn)有時(shí)甚至超過了路況本身的危險(xiǎn)。

因此,成熟的接管邏輯必須具備預(yù)判性。如在導(dǎo)航規(guī)劃中發(fā)現(xiàn)前方幾百米處有高精地圖未覆蓋區(qū)域或施工路段,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提前計(jì)算出最佳的通知時(shí)機(jī)。這種設(shè)計(jì)不僅是為了滿足法律法規(guī)對(duì)于至少預(yù)留10秒響應(yīng)時(shí)間的要求(《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通用技術(shù)要求》(GB/T 44721-2024)第6.2.3.4條規(guī)定,公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù):C-0872,獲取該標(biāo)準(zhǔn)pdf版),更是為了給駕駛員提供一個(gè)從非駕駛?cè)蝿?wù)中平穩(wěn)過渡的心理空間。

多模態(tài)交互界面與駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)

在明確了何時(shí)通知后,接管邏輯的下一個(gè)問題就是在于如何通知。有效的接管請(qǐng)求不能僅僅依靠單一的警告聲,而應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一套視覺、聽覺和觸覺協(xié)同的多模態(tài)交互體系。人機(jī)交互界面充當(dāng)了機(jī)器與人類溝通的翻譯官,可以在關(guān)鍵時(shí)刻以最直觀的方式喚醒駕駛員的注意力。

典型的設(shè)計(jì)方案通常采用分級(jí)警報(bào)策略,通過顏色和頻率的變化來傳達(dá)緊迫感。如在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),方向盤或儀表盤可能會(huì)顯示寧靜的藍(lán)色燈光;一旦進(jìn)入接管流程,燈光會(huì)迅速切換為醒目的橙色或紅色并開始閃爍,同時(shí)伴隨高頻的提示音以及座椅或方向盤的振動(dòng)反饋。

這種多感官的刺激能夠確保即使駕駛員在視覺或聽覺上受到干擾,依然能第一時(shí)間接收到最高優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)指令。

同時(shí),接管邏輯必須與駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)深度聯(lián)動(dòng)。這套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過座艙內(nèi)的紅外攝像頭實(shí)時(shí)追蹤駕駛員的面部特征,分析其視線方向、眨眼頻率以及頭部姿態(tài)。這種聯(lián)動(dòng)的意義在于,系統(tǒng)可以根據(jù)人的實(shí)時(shí)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整警報(bào)強(qiáng)度。

如果監(jiān)測(cè)到駕駛員處于清醒且關(guān)注路面的狀態(tài),警報(bào)可以相對(duì)柔和;如果發(fā)現(xiàn)駕駛員正處于深度分心、甚至閉眼小睡的狀態(tài),系統(tǒng)則需要采取更激進(jìn)的手段,如收緊安全帶或通過更高分貝的聲音進(jìn)行強(qiáng)制干預(yù)。

此外,優(yōu)秀的邏輯設(shè)計(jì)還應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的透明度。在通知接管的同時(shí),交互界面應(yīng)當(dāng)通過簡(jiǎn)潔的圖標(biāo)或語音,告知駕駛員為什么要接管。如是因?yàn)榍胺郊磳⒔Y(jié)束高速公路,還是因?yàn)樘鞖鈵毫訉?dǎo)致傳感器受限。這種信息的傳遞有助于駕駛員在握住方向盤的那一刻,就具備了正確的操作心理預(yù)期,從而縮短了從機(jī)器控制到人工控制的認(rèn)知斷層。

這種人機(jī)共生的交互邏輯,核心在于消除不確定性,讓接管過程從一種突發(fā)的壓力測(cè)試,轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N有序的合作流程。

極端情況下的最小風(fēng)險(xiǎn)保障策略

設(shè)計(jì)邏輯時(shí)必須考慮到最壞的情況,如果駕駛員因?yàn)橥话l(fā)身體不適、深度分心或其他原因,在系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間窗口內(nèi)完全沒有做出任何接管響應(yīng),車輛該怎么辦?

針對(duì)這一痛點(diǎn),智能駕駛系統(tǒng)應(yīng)引入最小風(fēng)險(xiǎn)策略,這是保障交通安全的最后一道防線。

最小風(fēng)險(xiǎn)策略的執(zhí)行邏輯是一種由系統(tǒng)自主完成的避險(xiǎn)程序。當(dāng)接管請(qǐng)求發(fā)出超過10秒且未檢測(cè)到有效的人工輸入(如踩踏板、轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤等動(dòng)作)時(shí),系統(tǒng)會(huì)判定駕駛員失能,隨即啟動(dòng)緊急程序。

其首要目標(biāo)是將車輛置于一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)最低的靜止?fàn)顟B(tài),而不是繼續(xù)盲目行駛。在基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案中,車輛會(huì)在保持當(dāng)前車道的同時(shí)開啟危險(xiǎn)警告燈(雙閃),并平穩(wěn)地減速直至完全停止。

更先進(jìn)的邏輯則具備更高階的環(huán)境感知和規(guī)劃能力。如一些高端車型在執(zhí)行最小風(fēng)險(xiǎn)操作時(shí),會(huì)自動(dòng)尋找路邊更安全的停車位置。如果環(huán)境允許,系統(tǒng)會(huì)嘗試引導(dǎo)車輛跨越車道,緩慢?吭诼芳缁蜃钔鈧(cè)車道,以避免在車流量巨大的主干道中央停車帶來的連環(huán)追尾風(fēng)險(xiǎn)。

在車輛停穩(wěn)后,系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)解鎖車門并觸發(fā)緊急呼叫系統(tǒng),將車輛的位置信息和狀態(tài)發(fā)送給后臺(tái)中心或緊急救援部門,確保車內(nèi)人員能得到及時(shí)的救助。

這一邏輯的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于如何平衡好誤觸發(fā)與漏觸發(fā)。由于最小風(fēng)險(xiǎn)策略涉及在公共道路上突然停車,這是一個(gè)極其嚴(yán)重的交通動(dòng)作,因此系統(tǒng)必須通過多種傳感器的交叉驗(yàn)證來確認(rèn)駕駛員確實(shí)無響應(yīng)。

只有當(dāng)視覺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確認(rèn)駕駛員狀態(tài)異常,且物理觸覺傳感器(如電容感應(yīng)方向盤)確認(rèn)雙手長(zhǎng)時(shí)間脫離,同時(shí)車輛控制層完全接收不到踏板信號(hào)時(shí),這一機(jī)制才會(huì)果斷介入。通過這種層層遞進(jìn)的邏輯約束,智駕系統(tǒng)在賦予機(jī)器決策權(quán)的同時(shí),也為人類社會(huì)提供了可預(yù)期的安全冗余。

最后的話

隨著技術(shù)從低級(jí)別的駕駛輔助向高級(jí)別的自動(dòng)駕駛邁進(jìn),接管邏輯也正在發(fā)生深刻變化。在早期的輔助駕駛系統(tǒng)中,人類是駕駛的主體,接管一般是被動(dòng)且倉促的;而在智能化的下半場(chǎng),系統(tǒng)開始分擔(dān)更多的認(rèn)知負(fù)荷,接管過程正逐漸變得更加平順和智能化。

未來的接管邏輯將不僅依賴預(yù)設(shè)的閾值,還會(huì)更多地融入人工智能的預(yù)測(cè)算法。通過對(duì)駕駛員歷史接管表現(xiàn)的學(xué)習(xí),系統(tǒng)可以為每位用戶定制個(gè)性化的通知策略。對(duì)于反應(yīng)敏捷的駕駛員,預(yù)留的時(shí)間窗口可以更緊湊;而對(duì)于新手或容易疲勞的用戶,系統(tǒng)則會(huì)提前介入。

通過科學(xué)的時(shí)間窗口設(shè)定、多模態(tài)的交互引導(dǎo)以及嚴(yán)密的最小風(fēng)險(xiǎn)保障,接管邏輯或?qū)⒉辉偈侵悄荞{駛系統(tǒng)的短板,而是成為支撐其大規(guī)模商業(yè)化落地的核心競(jìng)爭(zhēng)力。從“機(jī)器獨(dú)立”到“人機(jī)協(xié)作”的邏輯轉(zhuǎn)變,不僅體現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步,更標(biāo)志著汽車工業(yè)在處理復(fù)雜的人機(jī)關(guān)系上走向了成熟。

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       原文標(biāo)題 : 如何讓自動(dòng)駕駛接管設(shè)計(jì)更合理?

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