基于情境的 eHMI 实现安全沟通
（自左起）GIST Kim Seungjun 教授、Kang Yumin 博士研究生、Park Jungju 硕士研究生，University of Washington Hwang Seokhyun 博士研究生，GIST Seong Minwoo、Kim Gwangbin 博士研究生。
View original image光州科学技术院（GIST）于15日表示，人工智能融合学科的Kim Seungjun教授研究团队开发出一项新的“外部人机交互界面技术”，可帮助自动驾驶汽车与道路使用者进行更安全、更清晰的沟通。
此次研究突破了以往大多数研究仅假定“单一行人”情境的局限，在虚拟现实（VR）中再现了行人、自行车使用者和驾驶员同时存在的真实道路环境，对外部人机交互界面（eHMI）的效果进行了验证，因而具有重要意义。
随着自动驾驶汽车的正式引入，行人、自行车使用者、普通驾驶员等车辆外部的所有道路使用者都将面临新的变化。此前，驾驶员可以通过对视、手势等非语言信号与行人相互确认意图，但在完全自动驾驶时代，这些信号将不再发挥作用。因此，使自动驾驶汽车能够向周围行人清晰传达自身意图和行为的技术（eHMI）将成为必需。
然而，迄今为止的研究大多集中在自动驾驶汽车与行人之间的1:1情境。在如同真实道路般多名使用者同时移动的环境中，自动驾驶汽车应当向“谁”（对象）、“何时”（时间点）、“何处”（位置）传递信息并不明确，可能因此产生误解和风险，这一点一直被指出是问题所在。
为解决这一现实问题，研究团队提出了“基于情境的eHMI”设计方向，使自动驾驶汽车在复杂道路情境下也能实现清晰、安全的沟通。
研究团队将自动驾驶汽车的外部信号（eHMI）分为五种方式，并进行效果对比实验，分别为：▲“无信号（No eHMI）” ▲仅以嘴形符号简单表示让行意图的“基本信号（No Context）” ▲告知让行对象的“对象信息（Whom）” ▲告知何时停车的“时间信息（When）” ▲告知将在何处停车的“位置信息（Where）”。
所有信号均采用独立的颜色与符号体系，以避免与国际标准交通信号混淆，并被设计为在车辆前部、侧面和后部以相同方式显示。
实验共招募行人、自行车使用者、普通车辆驾驶员等42名参与者。研究团队分别为行人配备头戴式VR显示设备（HMD），为自行车使用者配备可真实再现踏板操作与速度变化的室内固定式自行车设备（自行车训练器），为驾驶员提供模拟真实驾驶环境的车辆模拟器，使所有参与者能够在同一虚拟道路环境中与自动驾驶汽车同时进行交互。
研究结果显示，“对象信息（Whom）”信号在所有指标上表现最为优异，能够引导参与者做出最快且最稳定的决策。
当让行对象被明确告知时，行人、自行车使用者和驾驶员都能在更短时间内完成判断并采取行动，在安全感、信任度、清晰度等主观评价方面也获得最高评分。
相反，在完全没有信号的情况下（“No eHMI”），各项指标表现最差；而仅显示简单让行意图的“基本信号（No Context）”，在降低混乱方面也存在局限。
“时间信息（When）”和“位置信息（Where）”信号同样表现出高于“无情境信号（No eHMI）”的信任度和安全性。尤其是，两种信号在实验中均未出现因误读而导致的行为错误，这清楚表明，情境信息会直接影响实际决策的稳定性。
此外，在利用皮肤电反应判断紧张、焦虑程度的生理信号（EDA）分析中也发现，当提供“对象信息（Whom）”信号时，参与者的心理紧张程度呈现下降趋势。
在参与者访谈中，对“对象信息（Whom）”的偏好也十分明显。多数意见认为：“信号对象明确，最易理解且更值得信赖”；而对于单纯基于符号的信号（“No Context”），则有参与者表示，由于与现有交通信号体系不同，“感到困惑”。
部分参与者还提出，应引入类似仅通过颜色区分意义的“颜色编码（color coding）”方式，以进一步提升视觉信息的直观性。
第一作者博士研究生Kang Yumin表示：“在真实道路上，不仅有行人，还同时存在自行车使用者和车辆驾驶员。本研究的意义在于，针对这种现实环境，为自动驾驶汽车与道路使用者之间减少误解和风险的界面设计提出了新的方向。”
带领本次研究的Kim Seungjun教授表示：“在多种交通主体同时存在的真实道路环境中，通过VR进行再现并验证eHMI效果的研究，在全球范围内都属罕见案例。未来交通安全的关键，不仅在于让自动驾驶汽车传达‘正在让行’这一事实，更在于清晰告知‘向谁、在何时、于何处让行’。”
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研究团队计划以本次开发的多用户虚拟现实交通仿真平台为基础，今后将把研究范围扩展至基于人工智能的自动驾驶技术高度化、智慧路口设计以及面向交通弱势群体的安全系统开发等领域。
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