基于用户体验的自动驾驶接管系统人机交互策略设计研究

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1、硕士学位论文基于用户体验的自动驾驶接管系统人机交互策略设计研究作者姓名张瑜学科专业设计学指导教师姜立军所在学院设计学院论文提交日期2018年4月ResearchonHuman-MachineInteractionStrategyDesignofAutomatedDrivingTake-overSystemBasedonUserExperienceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangYuSupervisor：Pro.JiangLiJunSou

2、thChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U471.15学校代号：10561学号：201520138666华南理工大学硕士学位论文基于用户体验的自动驾驶接管系统人机交互策略设计研究作者姓名：张瑜指导教师姓名、职称：姜立军教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：设计学院研究方向：人机交互设计论文提交日期：2018年4月26日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王方良委员：邓学雄莫春柳刘镇裴悦舟华南理工

3、大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许

4、学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密（校保密委员会审定为涉密学位论文时间：年月日），于年月日解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：

5、年月日指导教师签名：日期：年月日作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要高度自动驾驶（HighlyAutomatedDriving，HAD）汽车将在未来十年开始逐渐普及，而其中的操纵权的切换问题是影响驾驶安全和用户体验的难题。因此，自动驾驶接管系统的设计研究成为一个新的研究趋势。随着自动驾驶技术的普及与发展，互联驾驶和基于增强现实的全景抬头显示器(AugmentRealityFullWindshieldDisplay，AR-FWSD）技术也愈发成熟，给自动驾驶接管系统的人机交互策略设计带来更多设计空间与设计资

6、源。自动驾驶功能的出现大幅降低了安全隐患，并为驾驶员在这个复杂信息体系里提供了更大的交互时间和空间。在此背景下，如何设计既安全又舒适有趣的驾驶体验是值得讨论的。本文通过对用户体验和汽车人机交互界面设计理论的探索，提出基于用户体验的汽车人机交互界面设计模型。在该设计模型指导下，通过用户访谈与文献研究方法总结了自动驾驶接管情境的情境特征以及情境下的人为因素。再根据情境研究结果结合模型指导，完成自动驾驶接管系统的交互策略设计，并以交互界面的形式展现。为了进一步的实验研究，本文对模拟驾驶路段进行了设计，并采用Unity3D作

7、为仿真平台，搭载模拟驾驶硬件设备，完成模拟自动驾驶系统的开发。在模拟自动驾驶系统环境下，分别完成对接管警示分层策略和游戏激励策略的可用性进行验证。实验结果表明，应用接管警示分层策略对接管绩效没有影响，但能提高用户体验；应用游戏激励策略对接管绩效和用户体验均有提高。本文最后总结了研究过程中的研究成果，包括汽车人机交互界面设计方法、自动驾驶接管情境特征与人为因素、实验研究的可用性经验、自动驾驶接管系统交互策略设计指南，为其他研究学者以后的研究工作提供参考。关键词：用户体验；自动驾驶；接管系统；人机交互；策略设计ⅠAbst

8、ractHighlyautomateddriving(HAD)carswillgraduallybecomepopularinthenextdecade,andtheswitchingofcontrolrightsamongthemisaproblemthataffectsdrivingsafetyanduserexperience.There