一种用于自动驾驶汽车外部界面设计的协作式众包方法

文献标题

A Collaborative Crowdsourcing Method for Designing External Interfaces for Autonomous Vehicles

出版信息

• 主题领域: 自动驾驶汽车界面的参与式设计与众包。
• 关键词: 众包，参与式设计，自动驾驶汽车，人机界面，eHMIs，行人安全，迭代设计，以用户为中心的设计，创造力，可扩展性。

背景与问题

• 问题 / 挑战: 传统的参与式设计方法资源消耗大，仅限于小规模群体，且缺乏可扩展性。众包平台提供了可扩展性，但通常限制了创造力和深度参与。
• 重要性: 有效的外部人机界面（eHMIs）对于行人安全以及对自动驾驶汽车的信任至关重要。目前的eHMI设计缺乏标准化，未能全面满足多样化的用户需求。
• 动机与相关工作: 先前的参与式设计研究提供了有价值的见解，但受限于小样本规模和有限的普适性。众包在提升创造力和可扩展性方面表现出潜力，但尚未广泛应用于像eHMI设计这样的技术领域。

解决方案

• 提出的方法: 结合迭代创意构建、结构化可视化和专家反馈的协作众包方法，用于设计自动驾驶汽车的eHMIs。
• 创新点:
  1. 提出一种可扩展的技术设计参与方法，并通过eHMIs进行验证。
  2. 提供用户期望的洞察，强调熟悉且标准化的信号。
  3. 将众包设计与基准进行验证，显示出更高的可解释性和用户体验。
• 流程与关键技术:
  • 迭代创意构建: 参与者在专家反馈的指导下对之前的提交进行完善和扩展。
  • 结构化可视化: 基于树状的可视化方法组织跨迭代的概念。
  • 专家分析: 独立专家使用7点Likert量表评估概念的有效性和可行性。
  • 众包协作: 参与者在低风险和高风险交通场景中进行创意循环。
  • 最终评估: 基于视频模拟比较众包设计与基准eHMIs，使用可解释性（响应时间）和用户体验指标。

结果

• 具体发现:
  • 流行设计在可解释性（更快的响应时间）和用户体验（更高的UEQ-S评分）方面优于基准设计和创新设计。
  • 创新设计排名第二，表明通过轻微修改有改进潜力。
• 相较基准的优势:
  • 流行设计显著减少了响应时间，与基准相比（t = −2.77, p = .020）。
  • 流行设计的用户体验评分显著高于基准设计和创新设计。
• 实验 / 评估:
  • 131名参与者在高风险场景的视频模拟中评估了三种eHMI设计（流行设计、创新设计、基准设计）。
  • 评估指标包括响应时间、UEQ-S评分以及关于清晰度和安全性的定性反馈。
• 局限性与未来工作:
  • 专家反馈可能引入偏差；未来工作应涉及多位专家进行验证。
  • 众包平台（Prolific）可能限制多样性；需要跨平台测试。
  • 评估仅集中于视觉元素；未来研究应评估多模态设计和真实世界条件。

总结

本研究提出了一种可扩展的协作众包方法，用于设计自动驾驶汽车的eHMIs，结合迭代创意构建、结构化可视化和专家反馈。参与者生成了具有创造性和实用性的设计，强调熟悉且标准化的信号以确保清晰度和安全性。评估显示流行设计在可解释性和用户体验方面优于基准设计，而创新设计则显示出进一步改进的潜力。研究结果证明了将众包创造力与专家指导相结合的价值，并表明可扩展性是参与式设计在新兴技术领域的一个有前景的方向。