4、情境意识:情境意识的三个层次,如何测量情境意识,ADAS对情境意识的影响
各位同事,今天我们来聊一个非常关键的话题——情境意识。
我做了这么多年ADAS系统安全,发现一个规律:很多事故不是因为技术不行,而是因为驾驶员“没看到”或者“没理解”。说白了,就是情境意识出了问题。
你想想看,一辆车装了再多的传感器,如果驾驶员对周围环境失去了感知,那这车依然是个定时炸弹。所以,理解情境意识,是我们做ADAS安全的基础。
4.1 情境意识的三个层次
情境意识这个概念,最早是航空领域提出来的。后来被我们汽车行业借用了。它分三个层次,我一个个讲。
第一层:感知
这是最基础的层次。就是“看到了什么”。
比如:
- 前面有一辆车
- 右侧有个行人
- 当前车速是80km/h
- 仪表盘亮了一个黄灯
这些都是感知层面的信息。说白了,就是你的眼睛、耳朵、甚至触觉,接收到的原始数据。
我在项目中遇到过一位测试工程师,他开车时完全没注意到仪表盘上的“车道偏离预警关闭”图标。这就是第一层感知缺失。嗯,这里要注意,感知层出问题,后面两层根本无从谈起。
第二层:理解
光看到还不够,你得明白这些信息意味着什么。
比如:
- 前面那辆车在减速——说明可能要刹车
- 右侧行人站在路边——他可能想过马路
- 车速80km/h——在这个弯道有点快了
- 黄灯亮了——可能是胎压异常
理解层,就是把感知到的信息,和你的知识、经验结合起来,形成对当前状况的判断。
我见过一些新手司机,他们能看到所有东西,但就是“看不懂”。比如看到前车刹车灯亮了,却不知道自己也该减速。这就是理解层出了问题。
第三层:预测
这是最高层次。就是“接下来会发生什么”。
比如:
- 前车在减速——我估计它要右转进匝道
- 那个行人站在路边——他可能在等公交车,不会突然冲出来
- 车速80km/h——如果前面突然有障碍物,我刹不住
- 胎压报警——再开20公里可能爆胎
预测层,是资深驾驶员和普通驾驶员最大的区别。老司机能提前3-5秒预判危险,而新手往往只能看到眼前。
核心观点:情境意识的三个层次是递进的。感知是基础,理解是关键,预测是高手。ADAS系统设计的目标,就是帮助驾驶员在这三个层次上都保持高水平。
4.2 如何测量情境意识
你可能会问:情境意识这东西看不见摸不着,怎么测?
其实是有方法的。我给大家介绍几种常用的。
方法一:SAGAT(情境意识全局评估技术)
这是最经典的方法。做法很简单:
- 让驾驶员在模拟器或实车上驾驶
- 在某个时刻,突然冻结场景(屏幕变黑或暂停)
- 问驾驶员一系列问题,比如“刚才你左侧车道有车吗?”“当前车速是多少?”
- 根据回答的准确率打分
我参与过好几个项目的SAGAT测试。说实话,这个方法很准,但有个缺点——太打断驾驶了。你想想看,正开着车呢,突然画面黑了,驾驶员会很不爽。
方法二:SART(情境意识评估技术)
这个方法不打断驾驶。它是让驾驶员在驾驶过程中,自己给自己的情境意识打分。
通常有三个维度:
| 维度 | 含义 | 评分(1-7) |
|---|---|---|
| 注意力需求 | 当前任务需要多少注意力 | 1=很少,7=非常多 |
| 注意力供应 | 你还有多少剩余注意力 | 1=很少,7=非常多 |
| 理解程度 | 你对当前状况的理解有多清楚 | 1=不清楚,7=非常清楚 |
然后通过公式计算:SA = 理解程度 - (注意力需求 - 注意力供应)。
这个方法的好处是不打断驾驶,但缺点是主观性太强。有些人就是喜欢给自己打高分,你懂的。
方法三:眼动追踪
这是我最喜欢的方法。通过眼动仪记录驾驶员的视线轨迹,可以客观地判断他有没有“看到”该看的东西。
比如:
- 如果驾驶员长时间不看后视镜,说明他对后方情境的感知可能缺失
- 如果驾驶员频繁扫视仪表盘,说明他对车辆状态不够放心
- 如果驾驶员盯着一个地方发呆,说明他可能走神了
我曾经用眼动仪做过一个实验,发现很多驾驶员在开启自适应巡航后,看前方的频率明显下降。这就是典型的“过度信任”问题。
我的建议:在实际项目中,最好把多种方法结合起来用。比如用SAGAT做客观评估,用SART做主观反馈,再用眼动数据做佐证。三管齐下,结果才可靠。
4.3 ADAS对情境意识的影响
这部分是重点。ADAS到底是帮了驾驶员,还是害了驾驶员?
答案是:都有。
正面影响:减轻认知负荷
ADAS可以帮驾驶员处理很多琐碎的信息,从而释放注意力。
比如:
- 自适应巡航帮你控制车速和跟车距离
- 车道保持帮你盯着车道线
- 盲区监测帮你看着后视镜的死角
这样一来,驾驶员可以把更多的注意力放在更高层次的情境意识上,比如预测前方路况、规划行驶路线。
我记得有一次开长途,开了三个小时自适应巡航,下车后一点都不累。要是以前自己开,早就腰酸背痛了。这就是ADAS的好处。
负面影响:情境意识下降
但是,凡事都有两面性。ADAS也会让驾驶员的情境意识下降。
主要有三个问题:
- 过度信任:驾驶员觉得系统什么都能搞定,于是不再主动观察周围环境。我见过有人开着自适应巡航就玩手机的,这太危险了。
- 技能退化:长期依赖ADAS,驾驶员自己的驾驶技能会下降。比如很少自己控制车速,对速度的感知就会变差。
- 模式混淆:驾驶员搞不清楚系统当前处于什么状态。比如以为车道保持在工作,其实已经退出了。这种情况最容易出事。
警告:我曾经处理过一个事故案例。驾驶员开启了自适应巡航和车道保持,然后低头捡手机。结果车道保持因为车道线模糊退出了,车辆直接偏离车道撞上了护栏。驾驶员完全没意识到系统已经“撒手不管”了。这就是情境意识完全丧失的典型例子。
如何平衡?
那怎么办?难道不用ADAS了?
当然不是。关键在于设计。
我个人认为,好的ADAS设计应该做到以下几点:
- 保持驾驶员在环:系统不能完全取代驾驶员,要让驾驶员始终参与驾驶过程
- 及时反馈:系统状态变化时,要用清晰的方式告诉驾驶员。比如车道保持退出时,要有明显的视觉和听觉提示
- 渐进式接管:不要突然把控制权交给驾驶员,要给他足够的反应时间
- 培训驾驶员:让驾驶员了解ADAS的局限性,知道什么时候该信任系统,什么时候该自己接管
我曾经参与过一个项目,我们设计了一个“情境意识保持系统”。它会定期提醒驾驶员观察周围环境,比如“请检查左侧后视镜”。虽然听起来有点烦,但测试结果显示,驾驶员的情境意识确实提高了不少。
好了,关于情境意识的内容就讲到这里。记住一句话:ADAS是工具,不是司机。保持高水平的情境意识,永远是安全驾驶的第一道防线。