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在汽车人机工程与安全评估中,驾驶员视觉行为是理解其信息获取、决策及分心状态的关键。SAE J2396-2023《基于视频技术的驾驶员视觉行为定义与实验测量》为车内人机界面(DVI)评估提供了统一的术语和分析框架。该标准于2023年9月被认定为“稳定化”(Stabilized)文件,表明其技术方法已成熟且未来不易变更。
本标准规定了基于视频的眼睛注视行为的关键术语定义,并提供了数据分析指导,旨在确保术语、定义和分析技术的一致性。它适用于实验室、驾驶模拟器以及道路环境中对驾驶员视觉行为的评估,尤其强调对驾驶员-车辆界面(例如多媒体系统、控制装置和显示器)的评价。虽然当前版本仅涉及手动视频还原技术,但其定义和概念同样适用于描述自动眼动仪和计算机视觉的性能。
标准明确了若干基础概念,为后续的量化分析奠定基础。以下表格总结了主要定义:
| 术语(英文) | 中文定义 | 典型应用 |
|---|---|---|
| Area of Interest (AOI) | 视觉场景中预设的关注区域,例如后视镜、导航屏幕 | 定义驾驶员视线指向的目标区域 |
| Glance / Glance Duration | 驾驶员视线从一次离开主要任务(如前方道路)到返回的时间间隔,通常以毫秒或秒计量 | 评估对特定AOI的注视时间长短,反映视觉负担 |
| Dwell Time | 在AOI内所有连续注视和扫视的总和,即从进入AOI到离开的总停留时间 | 衡量某任务模块的总视觉投入 |
| Fixation | 眼睛对准AOI以使图像落在中央凹上的时间段 | 辨别信息获取的时刻 |
| Frame | 视频数据还原的基本观察单元,即单帧图像 | 手动逐帧判读驾驶员视线位置 |
🛠️ 设计启示:在开发新型人机交互方案时,应结合标准中的度量方法来验证界面是否满足安全标准。例如,高频率或过长的单次注视往往意味着视觉负荷过高,需要调整布局或交互方式。
🔍 该标准为评估车内系统视觉需求提供了可重复的实验框架。通过量化驾驶员对AOI的注视时长和频率,工程师能够客观衡量界面所需的视觉注意力,从而优化设计以降低分心风险。
标准特别指出,评估视觉需求时不仅要考虑信息显示本身的注视行为,还须将驾驶员执行控制动作(如触摸、按压、旋钮操作)时所伴随的视觉引导纳入分析,因为这些操作同样占用视觉资源。
适用于实验室、驾驶模拟器和实车道路测试。特别适合评估车内电子设备的视觉交互负荷,也可用于研究驾驶员注意力分配、疲劳或个体差异。
尽管标准着重于手动还原,但其定义同样适用于自动系统。在实践中,可先用自动眼动仪采集原始数据,然后参考标准的定义进行后处理校验,确保指标一致性。
应综合考虑注视时长(Glance Duration)和注视频率(Glance Frequency)。例如,一次过长注视或过于频繁的视线离开道路都提示潜在分心风险。
AOI应根据研究目的动态定义,通常覆盖后视镜、仪表盘、中控屏、车窗等。需注意AOI边界清晰,且涵盖所有可能转移视线的区域。
过度依赖自动化设备而忽视手动还原的基本逻辑,可能导致数据解读偏差。此外,未统一术语(如混淆“注视”与“扫视”)会使不同研究结果无法比较。