２０１３年第３期 ０．２ 视 野 下 方 视 野 左 下 方
黄灯０．１ ｓ７次 黄灯０．２ ｓ／次
红灯０．１ ｓ／次 红灯０．２ ｓ，次 黄灯０．１“次 黄灯０．２ ｓ／次 红灯０．１“次 红灯０．２ ｓ，次
表５触觉警告试验统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 统计
较轻级别 适中级别
操作正确人数
１２６ １１５
平均响应时间，ｓ
０．５３ ０．５２
１前言
据有关资料表明．若能在潜在交通事故发生前
１
对不同的警告触发方式的接受能力也不同。因此． 警告触发方式的选择直接影响预警效果的好坏。国 外发达国家如美国、日本等对于警告触发的相关研 究越来越重视１５１．已有汽车应用了主动安全预警系 统。部分取得了一定效果；国内在汽车主动安全预警 系统方面大部分仅侧重于研究危险状态的检测．而 对警告触发方式相关研究较少。 本文从视觉、听觉和触觉等方面对警告触发方 式进行探索性研究．并借助典型的汽车主动安全预
ｗａｓ
ａ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｄ
ｓｕｉｔａｂｌｅ ｗａｒｎｉｎｇ ｔｒｉｇｇｅｒ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｒｉｖｅｒ＇ｓ ｌａｎｅ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，
ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｊｕｄｇｍｅｎｔ．Ｄｒｉｖｅｒ’Ｓ
０．１
根据３步骤对声音进行筛选： ａ．筛选出在预警过程中能清晰辨别出听觉警 告信息的声音： ｂ．在上步筛选出的声音中再选出驾驶人员对 听觉警告信息没有感到厌烦的声音： ｃ．在上步筛选出的声音中再选出听到警告信 息能意识到有危险状况发生的声音。 驾驶人员对５种主频的声音几乎都能清楚辨别 出，但是声音的主频太高或太低都会使驾驶人员感 到厌烦。驾驶人员在驾驶过程中不仅能清晰听到警 告声音，而且听到声音后能意识到有状况或有危险 发生的声音警告方式为３
表１视觉警告设计方案 红灯、黄灯、绿灯
视野的上、下、左、右、左下、左上、右上、右下
Ｏ．１ ｓｔ＇次、０．２ ｓ／次、０．３ ｓ／次、０．４ ｓ／次
根据４步骤对声音进行筛选： ａ．筛选出在预警过程中最能引起驾驶人员注 意的灯光颜色： ｂ．从上步筛选出的灯光中再选出最能引起驾 驶人员注意的灯光位置： ｃ．从第１步筛选出的灯光中再选出最能引起 驾驶人员注意的灯光频率： ｄ．从第３步筛选出的灯光中再选出能使驾驶 人员意识到有情况发生或有危险状况发生的灯光。 其中最能引起驾驶人员注意的灯光颜色为黄
ｏｎｒ
ｔｈｅ ｔｒｉｇｇｅｒ ｏｆ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｄｉｔｏｒｙ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌ ｗａｒｎｉｎｇ ｉｓ ｍｏｌ＇ｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｆｏｒ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，Ａｃｔｉｖｅ
ｓａｆｅｔｙ，Ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，Ａｖｅｒａｇｅ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｉｌｌｌｅ
ｏｎ
ａｕｄｉｔｏｒｙ．ｖｉｓｕａｌ ａｎｄ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｉｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｄｒｉｖｅｒ＇ｓ ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｖｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｗｅｒｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｏｒｒｅｃｔ ｔｉｍｅ
Ｙｕｅｊｉｅｌ，Ｊｉｎ
Ｌｉｓｈｅｎ９２，Ｚｈｅｎｇ Ｙｉ２，Ｌｉ Ｙｉｎｇｊｉｅ２
（Ｉ．ＦＡＷ Ｃａｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ；２．Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｗａｒｎｉｎｇ
ｈａｐｔｉｅ
ｗａｓ
ｔｒｉｇｇｅｒ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｃｔｉｖｅ ｓａｆｅｔｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ
０．２ ０００ Ｈｚ ０．１
ｓ／次、红灯０．２ ｓ／次、红灯０．３ ｓ／次。但是能使驾
驶人员意识到有情况或者有危险状况发生的灯光 频率为黄灯０．１ ｓ／次、黄灯０．２ ｓ／次、红灯０．１ ｓ／次、 红灯０．２ ｓ／次。 ２．３触觉警告 触觉警告一般是通过振动来实现的．如振动 转向盘ｊ振动座椅、振动安全带等。驾驶人员不同 身体部位对同一振动频率及相同部位对不同振动 频率的接受能力是不同的。不同身体部位受振的 灵敏度也不同，振动灵敏度阈值也各不相同．灵敏 度最高的是手，最差的是臀肌【引。本文选择振动转
轻
较轻
适中
较重
重
根据２步骤对振动进行筛选： ａ．筛选出在预警过程中没有影响到驾驶的振 动： ｂ．在上步筛选出的振动中再选出能使驾驶人 员意识到有情况或者有危险状况发生的振动。 在确保驾驶人员感觉到振动后没有影响到驾 驶．且能意识到有状况或者有危险发生的振动警告 方式为较轻转向盘振动和适中转向盘振动［９１。
ｓ／次、４
０００ Ｈ：
ｓ，次。
２．２视觉警告 视觉警告具有传输远、面积小、图样多、引人注 目等特点，但视觉信息容易加重驾驶人员视觉负担。 一３４一
向盘作为触觉警告触发方式。触觉预警装置如图３
所示。结合调研分析。确定触觉警告试验设计方案 如表２所列。
汽车技术
万方数据
・设计・计算．研究．
０．９５ ｓ，方差为０．０１４。
方差／ｘ１０－３
４５ ４８
由表３～表５可知，听觉警告中，以４ ｓ／次警告方式要优于３
０００ Ｈｚ．０．１
０００ Ｈｚ、
ｓ／次的警告方
式；视觉警告中。在驾驶人员视野下方进行预警要优 于左下方．且在视野下方预警时驾驶人员对视觉警 告的差异不大。只是以红灯０．１ ｓ／次的警告方式略优： 触觉警告中。两种振动级别的触觉警告区别不大。 综上所述，在单一警告试验中，驾驶人员在听觉 警告下的操作正确人数、平均响应时间和方差都要
０００。５ ０００ 发光灯 位置 频率 图２视觉预警装置
视觉警告的设计包括颜色设计、形状设计以及布置 设计等同。本文通过调研分析．并结合中国人的习 惯，选取红、黄、绿作为警告灯的颜色，利用发光二极 管制作直径为５．５ ｃｍ的圆形发光灯。驾驶人员对灯 光的不同颜色、不同位置、不同频率的变化进行主观 判断，预警装置如图２所示，具体方案见表１。
（２０１１６Ｑ１７）。
２０１３年第３期
一３３—
万方数据
．设计・计算・研究・ 控制，实现视觉、听觉、触觉及不同组合的警告触发， 同时实现数据的采集与记录。 为了更准确地模拟主动安全预警系统。在试验 过程中使驾驶人员通过转向盘控制车辆行驶．在其 不知情情况下通过计算机施加一定的偏航角。以具 体实现模拟车道偏离工况。在施加偏航角的同时。 由计算机对驾驶人员发出视觉、听觉、触觉和组合警 告并开始计时．当驾驶人员意识到警告信号开始回 正转向盘或者踩下制动踏板时．采集转向盘的数据 并停止计时．由此便记录了由发出警告信息到驾驶 人员采取相应措施的响应时间。 基于以上模拟环境，对驾驶人员分别进行视觉、 听觉和触觉的预警试验．通过驾驶人员的主观判断 筛选出适合作为警告触发方式的可行性方案。 ２．１听觉警告 听觉警告最基本条件：在嘈杂的驾驶环境中驾 驶人员能够清晰辨别出警告信息．警告信息应该具 有较强的警告提示作用闷。以计算机合成的５种同一 音调而不同主频的声音作为警告信息．其频率分布 在ｌ
———————————————————————————————————＇—————————————一一
汽车主动安全预警系统警告触发方式研究★
刘月杰１金立生２郑
・设计・计算・研究．
义ｚ李英杰ｚ
（１．一汽轿车股份有限公司；２．吉林大学） 【摘要】确定了汽车主动安全预警系统基于听觉、视觉和触觉为主的警告触发研究策略．在模拟驾驶环境中．分
Ｈｚ，间隔为ｌ
０００
Ｈｚ，其声响为滴滴
声，每种频率下声响时间间隔包括０．１ ｓ／次、０．２ ｓ／次、
０．３
ｓ／次、０．４ ｓ／次。听觉预警装置如图１所示。
图１听觉预警装置
色和红色，且以驾驶人员视野的下方和左下方位置 为警告位置接受的人数最多。最能引起驾驶人员注 意的灯光频率为黄灯０．１ ｓ／次、黄灯０．２ ｓ，次、红灯
在统计数据中选择出依据警告信息且操作正确 的人数，并计算其响应时间和方差。听觉、视觉、触 觉警告试验统计结果分别见表３～表５。
表３听觉警告试验统计
统计
３０００Ｈｚ、０．１ ｓ／次 ４０００Ｈｚ、０．２ ｓ，次
操作正确人数 平均响应时间，ｓ 方差／Ｘ１０－３
１４２ １５７ Ｏ．５９ ０．５４ ４．１ ３．５
警系统——车道偏离预警系统进行试验验证分析，
从而确定出更适合中国驾驶人员的警告触发方式。
２主观判断
本文通过驾驶模拟器来实现模拟驾驶环境及车 道偏离工况。在ＶＣ＋＋的环境下开发程序，通过并口
＋基金项目：教育部新世纪优秀人才基金项目（ＮＣＥＴ—ｔＯ一０４３５）、国家自然科学基金项目（５０９０８０９８）、吉林省科技厅重大项目
Ｓ有效给驾驶人员发出警报．则可避免９０％以上的
交通事故：如果在事故前２ ｓ驾驶人员能够采取相 应措施，几乎所有的交通事故都能避免【ＩＪ。 汽车主动安全预警系统可有效降低交通事故的 发生。该系统主要通过不同方式的警告提醒驾驶人 员．从而避免事故的发生。警告触发的效果以驾驶 人员反应时间的长短为主要评价指标．其次是对警 告信息的正确理解和对危险工况操作的正确性。不 同的感觉器官对警告触发方式的Ⅱ向应时间是不同 的，通常情况下听觉和触觉的响应时间较短，视觉 次之【创。许多研究结果表明【３ ４】，不同的警告触发方 式对驾驶入员操作行为的影响差异很大．驾驶入员
主题词：汽车主动安全预警系统平均响应时间 中图分类号：Ｕ４６１．９１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２０１３）０３—００３３—０４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＯＲ
Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ａｃｔｉｖｅ Ｓａｆｅｔｙ