平视显示图形预警显示方式对模拟驾驶的影响研究

摘要

随着科技的进步，汽车的普及程度越来越高，随之而来的驾驶安全问题也在逐渐增多，汽车驾驶安全这一主题愈发成为人们关注的重点。在驾驶过程中，由于人因失误导致的道路交通事故占了较大比例，因此越来越多的专家学者们致力于开发驾驶辅助系统来减少这一危险性，平视显示技术也是在该领域中应运而生的一项技术。本研究首先提出一种通过将预警图形呈现在平视显示系统上，进而为驾驶员提供前方道路状况预警这一预警显示技术，探索不同的预警信息呈现方式对于驾驶安全的影响，同时尝试建立一套行之有效的的新型汽车预警体系。
　　本研究包括两部分，研究一为图形预警平视显示系统对模拟驾驶绩效影响研究，其中首先进行图形预警模型的设计与优化，通过问卷调查的形式进行。首先根据驾驶过程中经常遇到的危险状况，选取了8个对驾驶员危害较大的场景，在危险场景图形的设计过程中，选取了103名有驾驶经验的被试对所设计的预警图形进行优化，最终确定所采用的配色方案。实验一为图形预警平视显示系统对模拟驾驶绩效影响研究。在实验室条件下通过模拟驾驶实验，验证图形预警能够提升驾驶安全性。
　　研究二为平视显示下图形预警对模拟驾驶的影响因素研究，由两个实验组成:
　　实验二探索在图形预警条件下，不同预警图形呈现时间对于驾驶绩效的影响，探索图形预警出现的最佳时间;实验三为比较预警信息不同呈现方式对于驾驶绩效的影响，探究图形预警、声音预警、图形声音双预警这三种预警条件下驾驶绩效的差异。
　　由实验结果得出以下结论:
　　1、采用图形预警系统条件下驾驶员的驾驶绩效在碰撞次数、纵向加速度、油门释放反应时、刹车反应时、约化速度、折合能量、转向反应时、平均反应时和最快反应时上的表现都显著高于未采用图形预警系统下的表现;
　　2、不同预警时间在纵向加速度、油门释放反应时、刹车反应时、刹车至最大值时间、转向反应时和平均反应时上均有显著差异，其中当预警图形呈现时间为2秒或3秒呈现时，驾驶员的驾驶绩效表现最好;
　　3、图形预警、声音预警以及图形声音双预警这三种预警方式在纵向加速度、油门释放反应时和约化速度三个指标下均有显著差异，其中在纵向加速度指标上图形预警条件下驾驶员表现最好，在油门释放反应时指标上声音预警条件下驾驶员表现最好，在约化速度指标上双预警条件下驾驶员表现最好。
　　本研究探索并建立了一套在平视显示系统下的图形预警系统，采用图形的形式将驾驶员在驾驶过程中即将遇到的危险情况进行呈现，从而为驾驶员避免危险提供辅助作用，并且在预警图形呈现时间以及预警信息呈现方式上都做了探索研究，细化该预警模型的呈现条件与呈现方式，具有较高的应用价值，为未来汽车预警系统的研发与制作提供一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

1 前言

2 研究背景

2．1 相关研究

2．1．1 道路安全相关研究

2．1．2 平视显示技术研究

2．1．3 车辆预警研究

2．1．4 预警信息呈现方式研究

2．2 问题的提出

2．3 研究目的与构思

2．3．1 研究目的

2．3．2 研究构思

2．4 研究意义

2．5 研究创新点

3 研究一：图形预警平视显示系统对模拟驾驶绩效影响研究

3．1 实验一：图形预警平视显示系统对模拟驾驶绩效影响研究

3．1．1 实验目的

3．1．2 实验方法

3．1．3 实验结果

3．1．4 结论

4 研究二：平视显示下图形预警对模拟驾驶的影响因素研究

4．1 实验二：模拟驾驶中预警图形出现时间对模拟驾驶绩效影响研究

4．1．1 实验目的

4．1．2 实验方法

4．1．3 实验结果

4．1．4 结论

4．2 实验三：模拟驾驶中预警信息不同呈现方式对驾驶绩效影响研究

4．2．1 实验目的

4．2．2 实验方法

4．2．3 实验结果

4．2．4 结论

5 总讨论

5．1 平视显示系统下图形预警技术的有效性

5．2 模拟驾驶中预警图形呈现时间对模拟驾驶绩效影响研究

5．3 模拟驾驶中预警信息不同呈现方式对驾驶绩效影响研究

6 总结论

7 研究展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢