面向信息娱乐系统的车内眼动交互研究[权威资料]

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1、面向信息娱乐系统的车内眼动交互研究　　摘要：随着社会媒体的广泛应用和普适计算技术的开发，车载信息娱乐系统功能与操作层级不断增加。为了满足驾驶员与车载信息娱乐系统中各项功能安全交互的要求，自然人机交互方式和直觉性交互方式得以迅速发展。研究分析了现有的和正在开发的人车交互模式，分析其优劣性，在此基础上提出了基于车内信息娱乐系统的直觉性驾驶交互方式――眼动交互，开发了眼动交互原型和交互界面。经过原型测试验证了基于抬头显示器（Head-UpDisplay，HUD）的人车眼动交互的两个关键因素。　　关键词：汽车；信息娱

2、乐系统；眼动交互；界面；直觉化　　TP39，TH122文献标A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2015.02.04　　Abstract：Thedevelopmentofsocialmediaandubiquitouscomputingtechnologybringsrapidgrowthofin-vehicleinfotainmentsystems.Inordertomeettherequirementsofinteractionefficiencyanddrivingsafe

3、ty，themeansofinteractionincludingnaturalandintuitiveinteractionshavebeenstudiedanddevelopedconstantly.Thepaperanalyzedthenewdevelopmentsandongoingstudiesofhuman-vehicleinteractionmodels，presentedthefirsteyemovement-basedinteractionmodelbasedontheHUD（Head-up

4、Display），anddevelopedaprototypeandauserinterface.Theprototypetestingresultsshowthekeyfactorsineyemovement-basedinteractionareeyemovementmechanismandtheuserinterface.　　Keywords：vehicle；infotainmentsystem；eye-movementinteraction；interface；intuitive　　随着社会媒体的发展

5、，都市信息集成和普适计算的广泛应用，各种汽车服务应用集成度不断增高，操作层级日趋复杂。目前人车交互的信息集成可以归为三个层次：人与社交网的信息集成、车与地理网的信息集成以及技术集成[1]。人车交互行为主要集中于前两个层次：单纯的驾驶行为交互转变为驾驶及娱乐和信息交流的综合交互。因此传统人车交互方式已满足不了人在驾驶过程中接收并处理信息的需要，比如读写信息、打电话、操作导航系统、社群系统以及在功能列表中选择娱乐系统。针对以上问题，各种新交互方式逐渐渗入汽车交互模式中，面向信息娱乐系统的人车交互方式也逐步被开发。

6、　　综合目前各种交互模式分析，车载信息娱乐系统中各种功能的不断扩展，驾驶员在驾驶行为中与各种信息交互操作增加，驾驶任务和信息交互占用了驾驶员的手、眼、脚、听觉等通道。尽管各种新兴的自然交互方式力图有效降低驾驶分心和认知负荷，但是多通道的占用不可避免地干扰驾驶。比如手势操作或多或少会占用视觉通道，使驾驶员视线离开路面[2]；语音对话在一定程度上会影响视觉判断[3]，引起潜在的危险。相比之下，眼通道交互不仅在人的信息获取和输出上比较闲置，眨眼和扫视行为本身也是一种直觉性操作方式，因此基于以往的交互经验不需要额外学

7、习和适应[4]。眼动交互在这个层面上说是更贴近自然交互的操作方式。　　本文列举了目前人车交互的多种模式，分析其交互方式的瓶颈，并在此基础上提出了车内眼动交互模型，并且开发了眼动交互设计原型，进行了原型测试，为下一步的电子原型开发和实际应用做了基础研究。　　随着各种信息在车中集成，驾驶员除主要驾驶任务外，对于信息娱乐的交互使驾驶任务流不断变复杂，驾驶负荷不断加重，比如驾驶过程中使用电话会严重影响当下信息条目的认知记忆[2]。通过有效的交互模式设计降低行为负荷和认知负荷是亟待解决的问题。　　从交互界面角度来看，传

8、统的信息娱乐交互界面为物理界面，主要集中在中控台，交互方式主要是物理按键操作。但是传统的室内人机交互界面不能满足不断增长的交互需求[5]。近年来物理界面逐渐向空间界面发展，触屏操作方式逐渐普及。尽管如此，操作功能的有限性与日益增多的信息和操作要求的冲突，多信息交互所引起的驾驶负荷（DriveWork-Load）和驾驶分心（DriveDistraction）挑战着对驾驶安全的要求[6]。这种情况下各种