自动驾驶时代，人、车驾驶控制权的切换方式探索

「字数：约3000，建议阅读时长：约7分钟」

内容导读

01 ：自动驾驶模式的正确打开方式是什么？

--自动驾驶开启方式探索

02：如何快速准确地从汽车手里“夺回”驾驶权？

--自动驾驶接管方式探索

03：自动驾驶模式开启、接管方式整体建议

福利预警：可在文末下载研究论文原文（英文）

「 01 自动驾驶模式的正确打开

方式是什么 」

作为司机，要进行怎样的操作才能使汽车进入“自动驾驶”模式呢？下面的实验会揭晓最合适的“自动驾驶”打开方式哦！

研究方法

本次研究主要采用实验室研究、行为观察和访谈相结合的形式，对目前量产车最常用的三类自动驾驶功能的硬件开启方式（硬按键、拨杆、拨片）分别进行了体验模拟及评估，同时了解车主对语音控制当时这一新型交互方式的使用意愿，共有30名被试参与实验。

说明：研究执行时间为2018年4月

在模拟驾驶实验室中，被试可操控方向盘、刹车、油门等真实硬件设备以实现驾驶效果，同时装置了按钮、拨杆与拨片作为实验道具，具体实验室环境如下图所示：

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模拟驾驶实验室

在此环境下，被试根据下图所示的实验流程在实验室中进行模拟驾驶。

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实验流程

驾驶过程中接到主试提示后，被试轮流运用以下三种硬件的不同操作方式（共21种）开启自动驾驶模式，其中包括按下6个按键，以不同的方式和次数拨动左右拨杆和拨片。操作完成后，被试需要对这21种自动驾驶的开启方式进行体验评估。

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三种硬件的21种操作方式

研究结果

用户评分结果

我们先让被试对五个评估开启方式维度的重要性进行打分（1分为不重要，5分为非常重要），这五个维度分别为防出错度、与其他操作相容度、易触及度、操作舒适度和经验符合度，得出各个维度所占的权重。其中，防出错度的权重最大，经验符合度和其他维度相比重要程度较低。具体结果如下图所示（若对精确结果感兴趣，移步文章最后，免费下载论文哦）：

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被试者评估的五个不同维度的权重

接着，我们让被试从上述五个维度对21种开启方式进行打分（1分代表非常低，5分代表非常高）。结果显示，所有打分均介于2.0-4.4分之间（3-4分之间被认为是达到一般至较好的水平）。

结合被试对21个开启方式的打分以及五个维度的权重，我们得出各个开启方式的综合分数，按照“综合分数=防出错度得分*权重+与其他操作相容度得分*权重+易触及度得分*权重+经验符合度得分*权重+操作舒适度得分*权重”计算。

综合得分显示最高的5种开启方式分别为按键3（55.29分）、双手同时拨动拨片1次（54.24分）。按键1（54.12分）、双手同时拨动拨片2s（52.93分）和双手同时拨动拨片1s（52.51分）。

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按键位置示意图

完整版实验结果如下图所示：

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实验结果

行为观察结果

与此同时，主试会对被试开启自动驾驶操作时方向盘的偏转度进行观察与评估，来判断各个开启方式对驾驶的干扰程度，为上述实验结果进行辅助验证（若方向盘偏转度适中，则该自动驾驶开启方式合理）。

基于被试评价综合得分最高的五个开启方式（按键3、双手同时拨动拨片1次、按键1、双手同时拨动拨片2s和双手同时拨动拨片1s），选择方向盘转动较小的方式，按键中1和3差距不大，拨片中双手同时拨动拨片1次方向盘转动程度最小。

因此，按键1、3和双手同时拨动拨片1次最为合适。

事后访谈发现

除了被试与主试的打分评估，在实验结束后，我们对用户做了访谈，希望进一步了解用户打分的原因与思考。以下将对拨片、按键、拨杆与语音四种自动驾驶模式的开启方式进行具体分析。

拨片（现有车型中拨片的主要用途为换挡）

本次实验中，包含以下两种维度的比较：

双手同时拨动拨片1次在防出错度、与其他操作相容度上比单手更高，更能保证安全性；
相比拨动1-2s，拨动1次仅在防出错度上有微弱劣势，其他各维度表现更优。

因此，双手同时拨动拨片1次较为合适。

按键（按键本身具有易操作性，因此要防止出现误操作）

合适位置：按键1和按键3所在位置（如下图红框所示），手握方向盘时双手拇指即可触达，操作成本最低；
其他位置：按键5和按键6在方向盘外，虽然不容易误触，但操作便利度较低；按键2和按键4跟喇叭位置很近，容易造成误触。

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按键位置示意图

拨杆（相对其他各类方式，拨杆最不适合开启自动驾驶）

用户认为拨杆已承载了许多的车辆控制功能，并且在正常开车时，有误触的风险。

语音（相比语音，用户更愿意使用机械操控开启自动驾驶）

用户对语音操作的防误开启以及语音识别的正确率表示担忧，但为了迎合智能化新趋势，可将机械操作与语音操作相结合，语音开启自动驾驶作为辅助。

设计建议

最后，结合被试与主试的实验数据与用户访谈的结果进行综合分析，我们得到以下两套较为合适的方案，基于安全性的考虑，我们更加推荐方案一（更符合安全性）：

方案一（推荐）：

双手同时拨动拨片1次

优点：双手控制能减少误触；执行操作时方向盘偏转度较小，对原有驾驶干扰较小；
缺点：经验符合度不高，但在所有开启方式得分中处于中等水平。

方案二：

按键1、按键3

优点：驾驶时拇指很容易触及、符合经验、操作舒适；执行操作时方向盘偏转度较小，对原有驾驶干扰较小；
缺点：按键1和按键3附近包含较多其他功能，有误触的可能性。

「 02 如何快速准确地从汽车手里

“夺回”驾驶权？」

当你想重新掌控自己的爱车时，你倾向于用什么方式拿回自己的驾驶权呢？一起来看看吧！

研究方法

自动驾驶的接管实验一共有13名被试参加。在经过一段时间的自动驾驶后，提示被试进行接管：“现在你需要取消自动驾驶，按照你的第一感觉进行操作，实现接管。”主试会考察被试的第一反应操作，并结合访谈，分析合适的自动驾驶接管操作。

具体实验流程如下：

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自动驾驶接管实验流程

研究结果

我们发现大部分被试偏向“自然”的接管方式，如直接刹车/油门实现对车辆的接管。被试们认为该接管方式较为安全且自然，但也存在无法及时得知是否已成功收回驾驶权的不足。

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大部分被试偏向的接管方式

小部分被试偏向增加特定的操作，如按钮，明确驾驶模式已切换再进行驾驶操作，但他们认为这种接管方式存在较不自然且耗时较长等弊端。

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小部分被试偏向的接管方式

设计建议

最后，我们结合被试的行为观察和访谈，分析车主接管行为的前后诉求，得出自动驾驶接管操作原则。

接管前：

要注意防止误触而提前取消自动驾驶，并为用户预留合适的准备时间。

接管时：

尽量设置较为自然且简单的接管方式，并且要让用户感受到自己已经重新掌握了车辆的驾驶权。

接管后：

系统最好能提供明确的驾驶状态反馈，如“您正在自主驾驶”文字图形提示。

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车辆接管操作原则

「 03 自动驾驶模式开启、接管方

式整体建议 」

以上就是本次实验的全过程了。根据本次实验，最好采用“双手同时拨动拨片1次”的自动驾驶开启方式，并且在车主重新操控车辆时，运用“刹车/油门”等更自然的接管方式。希望本次实验能为自动驾驶的开启与接管设计提供理论依据与研发思路，为用户带来更舒适、更安全的自动驾驶操作体验。

福利预警??论文下载（英文）

研究原文

Ning,W.;Wang, X.; Qian, Y. Transition to Automated: The Interaction of Activating the In-vehicle Automated Driving System. In Design, User Experience, and Usability. Application Domains; Marcus, A.,Wang,W., Eds.; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2019; pp. 101–113.

论文发表

本研究于2019年7月26-31日，发表在第21届国际人机交互会议（Human-Computer Interaction International Conference 2019，简称HCII），会议于美国奥兰多召开。

会议介绍

HCII由Gavriel Salvendy教授（普渡大学、清华大学、中佛罗里达大学）于1984年创立，旨在传播和交流人机交互领域最新的理论和应用科学信息。其涉及领域非常广泛，包含人机交互、交互界面和信息管理、工程心理学与认知工效学、虚拟/增强/混合现实、跨文化设计、设计&用户体验&可用性、社交计算和社会媒体、智能出行等18个大主题。

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