驾驶员使用ADAS时的注意力研究⑥（完）

0. 摘要

1. 引言1.1 研究范围1.2 研究主题和方法2. ADAS提供的辅助程度2.1 辅助驾驶员注意力的系统类别2.2 辅助纵向控制的系统类别2.3 辅助横向控制的系统类别2.4 汽车市场中车道避让、车道引导和车道保持系统之间的差异2.5 汽车市场车道保持系统之间的差异3. ADAS对驾驶员注意力的影响3.1 L2部分自动驾驶对驾驶员参与度的影响3.2 影响驾驶员脱离的因素3.3 与L2驾驶相关的风险3.4 总结4. 监测用户注意力的方法4.1 引言4.2 脱手检测4.3 眼动追踪和头部姿势4.4 从铁路领域汲取的经验4.5 总结5. 提醒驾驶员并重新吸引其注意力的技术5.1 视觉警告5.2 听觉警告5.3 触觉警告5.4 多模态警告5.5 触觉共享控制5.6 总结6. 英国的现状7. 结论和知识空白附录：采访摘要驾驶员监控系统的最新技术系统的置信度

6. 英国的现状

这里回顾的大部分证据都来自英国以外的地区。当然，全世界的驾驶员的动机和行为存在相似之处，尤其是在各个高收入国家之间。然而，考虑不同国家之间遵守规则的差异也很重要。

关于驾驶员注意力以及从事非法或合法非驾驶相关活动的意愿，之前使用UDRIVE自然驾驶数据库的研究表明，英国驾驶员与美国驾驶员和波兰驾驶员相比表现较好，但不如德国驾驶员遵守规则（Carsten等人，2017）。对UDRIVE数据库中英国驾驶员的非驾驶相关活动的进一步分析表明，他们存在大量的手持设备交互行为，并且一些驾驶员有将手机放在较低位置的做法，这可能是一种避免被发现的策略，但结果却导致了将视线更多地转移到难以同时兼顾手持设备和道路场景的位置（Hibberd等人，2019）。

各国在驾驶员遵守道路限速方面也存在显著差异。在英国，2021年在自由流畅的交通状况下进行的观察发现，48%的汽车驾驶员在高速公路上超速（英国交通部，2021b）。相比之下，2015年在美国的观察发现，在自由流畅的交通状况下，70% 的美国驾驶员超速（De Leonardis，2018）。

因此，有必要确定英国驾驶员是否像他们的美国同行一样愿意遵守限速。美国驾驶员在使用L2辅助时，将最大运行速度设定在道路限速以上，从而增加了在发生碰撞时出现严重或致命后果的风险。

L2驾驶，无论是手扶式还是手离式，对英国驾驶员注意力的影响尚未得到研究，也没有研究他们愿意遵守系统提示将手放在方向盘上或将注意力重新聚焦到道路场景上的程度。这是一个重要的知识空白，同样重要的还有英国驾驶员在L2驾驶中使用最大速度设置的情况。［（EU）2021/1958～ISA智能限速辅助，也还没在英国强制。］

7.  结论和知识空白

文献综述强烈表明，使用手扶式L2系统会促使驾驶员有时脱离驾驶任务，注意力不集中，并且从事非驾驶相关活动（NDRA），例如使用手机。文献进一步表明，使用尚未在英国获批的手离式L2系统驾驶，会进一步加剧从事非驾驶相关活动NDRA的倾向（Mueller等人，2022）。

制造商提供的最新驾驶员监测系统不属于当前的型式认证范围，因此其可靠性未知。［英国脱欧后，（EU）2021/1341～DDAW，（EU）2023/2590～ADDW在英国不强制］

在检测驾驶员是否按照L2辅助系统的要求至少有一只手放在方向盘上时存在一些问题，并且汽车制造商对脱手报警的警告使用不同的时间阈值。目前可用于生成注意力警告的驾驶员监测系统存在许多缺陷，它们有时甚至无法检测到严重的注意力不集中，在某些真实条件下不够稳健，并且可能容易受到驾驶员的故意滥用。

因此，目前可用或在未来不久将可用于量产车辆的监测系统在多大程度上能够检测到与安全相关的注意力不集中值得怀疑。

车辆检测到注意力不集中是不够的。驾驶员还必须对车辆发出的相应警告做出反应。从在美国和澳大利亚等其他国家进行的研究中可以清楚地看出，许多驾驶员未能及时对注意力不集中或双手离开方向盘的警告做出反应，而在某些情况下他们根本就没有做出反应。尽管辅助系统可能会因此自动停用，但这可能会涉及额外的时间间隔，并且存在系统和驾驶员都没有控制的风险。英国驾驶员在收到初始警报和升级警告时适当做出反应的意愿是未知的。

这些发现表明，需要进一步开展工作以了解：

1️⃣ 使用L2辅助是否会促使英国驾驶员对道路和交通场景注意力不集中，从而导致驾驶场景意识丧失，以及从事合法和非法的NDRA。研究还可以调查驾驶员人口统计学特征和态度如何影响注意力不集中的倾向，从而进一步揭示任何由此产生的风险，即L2驾驶中的注意力不集中倾向是否与其他危险行为相关联。

2️⃣ 手离式的L2驾驶是否会进一步促使英国驾驶员产生此类倾向。

3️⃣ 在真实条件下，当前的驾驶员监测和警告系统是否能够可靠地识别和发出注意力不足和不当行为的信号。

4️⃣ 英国驾驶员将如何对各种注意力和双手离开方向盘的警告做出反应。

5️⃣ 警告系统如何有效地将驾驶员的注意力重新引导到驾驶任务上，同时避免烦扰。

建议结合实验室研究和更自然的真实世界研究来推进理解。实验室研究应使用最先进的驾驶员监测技术，以便验证能否可靠地检测到注意力分散的情况。

在这些研究中，可以系统地调整警告阈值，以深入理解在维持安全驾驶与可能引起驾驶员烦躁之问如何取得平衡。真实世界的驾驶情况将通过提供对驾驶员在不同情况下的行为洞察，为实验室研究提供补充，当所需的注意力减少时，驾驶员会真正担心发生碰撞。

附录：采访摘要

驾驶员监测系统的现状

关于驾驶员在收到警告信号之前可以注意力不集中多长时间的问题存在争议，以及应该用距离还是时间来衡量，也存在争议。研究界通常会将视线离开路面超过2秒的情况视为已经产生了较高的风险。

在2023年实施的欧洲新车安全评鉴协会（Euro NCAP）安全辅助协议（Euro NCAP 2022）将离开前方道路3秒或更长时间的注视定义为长时间分心。

另一方面，在欧盟机动车工作组最近关于高级驾驶员分心警告系统规范的讨论中，汽车制造商则主张设定超过4秒的阈值，在某些情况下甚至高达6秒。［（EU）2023/2590～ADDW要求，车速50km/h以上3.5s，20-50km/h为6s报警。］

理想情况下，时间框架应取决于道路类型和交通状况：在低密度交通中，以低速在直道上行驶，与高速接近交叉路口的情况不可同日而语。尽管这需要更强的能力，但驾驶员监测系统可以利用数字地图来确保驾驶员在进入交叉路口前进行适当的检查。

在某些情况下，驾驶员可能会使用他们的周边视觉（眼珠不动，眼睛余光观察），这会是一个挑战，因为眼动追踪技术无法追踪驾驶员的隐性视觉注意力，即在没有眼球移动的情况下进行的视觉关注。

有可能捕捉到离路（或任何定义的目标）的长时间注视以及反复的离路注视。虽然长时间注视可以在单次出现时被检测到，但反复分心需要更长的时间缓冲才能被检测到。可以定义不同的感兴趣区域，例如挡风玻璃、后视镜、中控台、仪表板等。此外，还可以通过摄像头对驾驶舱的观察来检测各种与驾驶相关和与驾驶无关的活动。

系统的可靠性

据报道，SmartEye和PupilEye系统“功能强大”，尽管所有系统都可能受到某些限制，例如遮挡（例如，当摄像头放置在方向盘后面时）、驾驶员佩戴深色眼镜、反光材料、眼部化妆、深陷的眼睛、较小的眼睛、斜视等。

使用多个摄像头（至少两个）可以提高这些系统的可靠性，特别是降低了没有摄像头正常工作的风险。然而，诸如“看了但没看到”等问题仍然是一个挑战。（分心，虽然看向了道路，但没看到道路上的障碍物）

其他事项

通过驾驶舱监测OMS（即摄像头观察乘客和驾驶员），可以检测到安全带的使用情况以及乘客是否处于正确位置。还可以检测到吃东西、喝水、吸烟或使用手机等情况（Euro NCAP2026测试项） 所有这些都受到摄像头位置和摄像头所捕捉的视野范围的限制。