智能驾驶系统人机交互与信息反馈系统设计与实现开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

近年来,随着我国汽车保有量持续增长,人们对车载人机交互系统的要求越来越高。汽车智能化的提升,也使得车载系统功能更加复杂,除了基本的导航和辅助驾驶功能,还应有通讯娱乐等能给司机提供丰富选择的功能。而由于智能驾驶汽车发展时间较短,目前国内外还主要致力于智能驾驶汽车技术的提升,对于人机交互界面方面的研究较少,现有的智能驾驶汽车所搭配的交互系统仍然和传统汽车类似,由于智能驾驶汽车需要司机对汽车的注意力的下降,现有的人机交互系统已经不能满足司机的需要。目前的车载人机交互系统或者操作不便利,功能少,或者增加驾驶员认知负荷,导致驾驶分心,所以改善和丰富驾驶体验和创造智能安全的驾驶环境,是非常有研究意义的。除此以外,由于疲劳驾驶一直是造成重大交通事故的主要原因之一,每年因疲劳驾驶导致死亡的人数占人身伤害事故的14.9%,因此如何预防疲劳驾驶的问题显得尤为重要。随着近几年传感器技术,计算机技术,网络技术以及脑电技术的不断发展使疲劳驾驶的监测成为可能,利用这些信息可以判断驾驶员的精神状态和车辆行驶的安全性,一旦检测到驾驶员由疲劳驾驶的情况就可以控制汽车采取相应的报警和防护措施,避免事故的发生。目前国内外对驾驶员疲劳驾驶时的脑电信号特点已有了初步的研究,将静止条件下睁眼和坐在椅子上得到的清醒状态和瞌睡状态的脑电图进行对比,得到了判断驾驶员是否处于疲劳状态的依据。设计车载人机交互系统和疲劳驾驶预警系统,都需要将驾驶员的感受排在首位。我们的目标是在现有的技术条件下,通过设计实验,与驾驶员进行访谈,调查驾驶员对信息呈现位置的需求以及对车载功能的需求,提升驾驶员驾驶的舒适度,降低失误率,这有助于确定合理的智能驾驶界面布局。同时,将基于脑电的疲劳驾驶监测系统整合到车载智能人机交互系统中,通过对被试脑电信号的分析,评估驾驶员认知负荷和疲劳程度,并帮助分析驾驶员对交互系统信息的提取速度和准确度,设计出最优、最符合驾驶员的驾驶习惯的交互系统的布局方式、反馈方式和反馈内容,保障人机交互系统的安全性与智能化。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究(设计)的基本内容

首先关于智能汽车人机交互系统界面的设计主要在于三个方面:一是驾驶信息与显示位置的匹配,二是驾驶信息显示界面的布局设计,三是中控台的功能设计以及功能的布局方式,其中,受限于汽车中控台普遍的窄长形状的特点,中控台屏幕我们设计为横屏界面。对于这三方面布局的设计,首先通过焦点访谈小组与驾驶员的沟通,记录驾驶员所习惯的信息显示方式,此外通过脑电试验,测试驾驶员对不同交互系统信息布局的反应速度,提取信息的准确程度来综合评定交互系统的优劣。

其次对于交互系统的功能设计主要通过对市场上典型汽车车载系统的调查,基于驾驶信息的加工分析过程,分析对驾驶员提取信息方便的系统构造,包括界面信息,内容复杂度,层级,综合分析其中所有功能使用的频率,结合对汽车用户需求度的采访,设计满足大部分驾驶员需求的车载功能及系统结构。

3. 研究计划与安排

此次毕业设计的进度安排的总体内容,如下表所示:

第1~2周:查阅参考文献,提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。

第3~4周:进行外文翻译,并完成网上提交外文翻译译文。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]胡芮瑞. 基于认知负荷理论的汽车辅助驾驶系统生态界面设计研究[d].安徽工业大学,2018.

[2]闫云豪,周荣刚,于孟利.智能驾驶汽车界面的布局设计研究[j].工业工程,2018,21(01):96-102.

[3]丁俊兰. 百度车载中控系统交互设计研究与实践[d].湖南大学,2017.

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