自动驾驶技术已经集成到许多量产车辆中，为人类驾驶员提供转向辅助，例如让车辆在车道中居中。但有关自动驾驶安全性的少量数据表明，将过多的车辆控制权交给自动化系统弊大于利，因为人类驾驶员的脱离会增加事故风险。

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“目前市场上的车辆要么是手动的，要么是自动的，没有明确的方法可以让他们的控制成为真正的共享体验。这是危险的，因为它往往会导致驾驶员过度依赖自动化，”工程学院应用机械设计实验室负责人 Jürg Schiffmann 解释说。

现在，该实验室的研究人员已与日本转向系统供应商JTEKT Corporation 合作，开发并成功对基于触觉的自动驾驶系统进行了道路测试，该系统集成了不同的人机交互模式。研究人员希望他们的方法不仅能提高自动驾驶的安全性，还能提高社会对它的接受度。

“这项研究基于自动化系统应该适应人类驾驶员的想法，而不是相反，”EPFL 博士生和 JTEKT 研究员 Tomohiro Nakade 说，他也是最近发表在《自然》杂志上的一篇描述该系统的论文的第一作者通讯工程杂志。

Nakade 补充说，新系统的一个很好的比喻可以从自动化之前的交通模式中得出：“车辆必须能够与人类驾驶员进行谈判，就像骑马者通过缰绳向马传达他或她的意图一样”

互动、仲裁和包容

与目前仅使用摄像头进行感官输入的自动驾驶系统不同，研究人员采用更全面的方法，整合了来自汽车转向柱的信息。它还鼓励驾驶员和自动化之间的持续参与，而不是当前的自动化系统，这些系统通常是打开或关闭的。

“在一般的自动化中，当人类只是监控系统而不是积极参与时，他们就会失去反应能力，”前 EPFL 博士生、现任 JTEKT Corporation 研发总经理的 Robert Fuchs 说。“这就是为什么我们想通过自动化积极提高驾驶员的参与度。”

研究人员的系统通过三个功能实现了这一点：交互、仲裁和包容。首先，系统区分四种不同类型的人机交互：合作(自动化支持人类实现目标);协同性(人类和自动化有不同的目标，但他们的行为会相互影响);协作(人类和自动化相互协助实现不同的目标);和竞争(人类和自动化活动是对立的)。

接下来，当驾驶员操作车辆时，系统会根据道路上不断变化的情况在不同的交互模式之间进行仲裁或移动。例如，汽车可能会从协作模式切换到竞争模式以避免突然的碰撞威胁。

最后，仍然在相同的控制框架内，该系统集成了一个“包含”功能：只要驾驶员进行干预(例如通过转动方向盘)，它就会重新计算车辆的轨迹，而不是将其视为超控和关闭。

一个实用的解决方案

为了测试他们的系统，研究人员开发了涉及模拟虚拟驾驶员和使用分离式动力转向系统的人类驾驶员的实验、完整的驾驶模拟器，甚至还使用改进的测试车辆进行了现场测试。现场测试是在日本三重县的 JTEKT 测试课程中由五名司机参与的，通过外部控制器将研究人员的系统连接到标准轿车。

研究人员专门测试了驾驶员在转向平稳性和变道轻松度方面的体验，他们的结果证实了该系统在通过协同转向提高驾驶员舒适度和减少驾驶员工作量方面的巨大潜力。

“这是一个非常实用的概念——它不仅仅是为了研究而研究，”Schiffmann 说，并补充说基于软件的系统可以集成到标准的量产汽车中，无需任何特殊设备。“这也是我们实验室与 JTEKT 之间富有成果的合作伙伴关系的一个很好的例子，EPFL 自 1998 年以来一直与 JTEKT 合作。”

关键词： 研究人员 转向系统 自动化系统 人机交互