如何借助眼动追踪注意力洞察,革新驾驶员培训模拟器系统

眼动追踪技术可以帮助汽车行业的专业人士设计更好的驾驶模拟器和培训项目。通过生成和分析驾驶员注意力指标,驾驶模拟器制造商和培训师都能帮助提升驾驶过程和道路行驶的安全性。

更进一步,采用 3D 眼动追踪的驾驶模拟器配置,尤其能够对视觉注意力、情境意识和驾驶员习惯性行为提供前所未有的洞察。

下面,我们将剖析行业当前面临的挑战,以及 3D 眼动追踪带来的解决方案。

问题:驾驶员培训项目面临的挑战

预计未来五年,全球驾驶模拟器市场将迎来显著增长。近来,一些国家甚至已将模拟器培训列为所有准驾驶员的必修内容。

尽管驾驶模拟器行业持续发展,制造企业和驾驶教练在培训项目中仍面临一系列挑战和限制。

只能靠猜的驾驶员注意力

从心理学角度来看,标准的低端模拟器无法揭示和测量学员的注意力与认知负荷。

简单来说,作为培训师,你可以评估“做了什么”,即学员的操作,却无法评估“怎么做”或“为什么”,即注意力、感知和意图。无论是日常驾驶习惯,还是紧急情况下的本能反应,都是如此。你只能猜测、试探和假设背后的原因。

找出学员行为的根本原因,对于监测、识别和纠正潜在的危险习惯至关重要。

学员与培训师之间的沟通障碍

在一般的驾驶模拟器环境中,培训师需要坐在学员身后。在沟通方面,这会造成双向阻碍:

  1. 评估不充分:看不到学员在看哪里,也无法判断他们是否遵循了正确的视觉顺序。
  2. 环境干扰:如果学员知道教练就在身后,就会不自觉地感到压力,做出不自然的动作和反应。

然而,借助 GazeSense 这样的 3D 眼动追踪软件方案,在练习过程中培训师甚至无需与学员待在同一个房间。我们的软件能够远程、非侵入地实时监测眼球运动和视觉注意力。

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资源过度消耗

缺乏准确的驾驶员注意力数据,会导致培训项目的投入大幅增加。

学员需要更多时间学习,培训师需要更多时间评估表现。即使培训流程在形式上已经完成,培训师也无法全面了解学员的行为。

此外,培训所需的资金投入只会随着所需时间的增加而同比增长。

驾驶员培训模拟器

来源:Wikipedia

然而,借助眼动追踪技术、以数据为中心的方法,可以全面降低成本。

解决方案:3D 眼动追踪驾驶模拟器环境如何发挥作用

我们已经了解了制造商、培训师和其他汽车模拟从业者面临的一些主要问题,也知道为培训项目打造 3D 眼动追踪驾驶模拟器环境是一个可行的解决方案。

但具体来说,这项技术如何帮助企业更好地了解驾驶员的注意力和行为?涉及哪些数据和指标?由此获得的洞察为什么对驾驶员教育如此宝贵?

借助 3D 眼动追踪,驾驶培训师和模拟器制造商可以:

发现疲劳和困倦的早期迹象

根据 NHTSA 开展的研究,驾驶时困倦会导致“反应变慢”“警觉性降低”和“信息处理能力下降”等表现受损。Transport Accident Commission(交通事故委员会)补充指出,约 20% 的车祸死亡事故由驾驶员疲劳导致。

驾驶学员的眼球运动和视线模式能够清晰地反映出困倦的迹象。 

如果学员在培训中出现疲劳,培训师就能用具体数据把这种认知状态与学员的表现联系起来,并强调驾驶前充分休息的重要性。

纠正驾驶行为和习惯

驾驶学员多久查看一次后视镜?车速表呢?当出现视觉、操作或认知上的干扰时,他们会如何反应?如果不知道驾驶员在“何时”看向“何处”,这些问题就无从回答。

汽车眼动追踪

为了纠正不良驾驶习惯、培养有效的驾驶习惯,你可以利用眼动追踪数据,有针对性地纠正行为。你不仅能看到学员查看了什么,还能看到他们完全忽略了哪些仪表盘元素。

培养情境意识

借助 3D 眼动追踪,你可以测试学员在意外情况下的本能反应,评估并改进他们在大雨或暴风雪等低能见度条件下的反应。此外,通过评估学员在车辆故障或其他紧急情况下的表现,还能帮助更好地预防事故。

在驾驶模拟器培训中培养情境意识,对于确保学员在突发事件中立即做出恰当反应至关重要。

监测表现进步

在整个培训项目中收集视线追踪数据,培训师就能逐次比较学员的表现。数据会实时传输,之后再存储起来供后续评估。因此,学员在行为和认知上的进步将更容易追踪和回顾。

眼动追踪驾驶培训模拟器示例

此外,无需再依赖假设,也不必担心数据有误。3D 眼动追踪指标准确、易于解读且客观,让培训师在培训中能够保持公正、专业的立场。

打造逼真的驾驶员培训环境

对于低端驾驶模拟器来说,要还原完整车厢的条件可能并不容易。尽管如此,3D 眼动追踪提供了打造并监测自然、沉浸式驾驶体验所需的全部技术组件。

无需佩戴头戴装置或其他笨重的记录设备,学员的环境中就少了干扰。这样,学员只需专注于完成正确的视觉顺序,并对虚拟模拟中的元素做出反应。

评估驾驶模拟器设计

对制造商来说,设计、开发和制造一台尽可能贴近真实的模拟器至关重要。仪表盘、操控装置和交互元素,都对学员如何完成驾驶培训项目起着决定性作用。

驾驶模拟器

来源:U.S. Air Force

尽管做了大量研究和 A/B 测试,总有一些改进只有真实学员的体验才能揭示。 

通过分析与驾驶员注意力(或注意力缺失)相关的指标,企业将获得切实可行的洞察,用于重新评估设计、打造更好的模拟器型号。

为学员提供实用反馈

与其只是告诉学员在练习中哪些做对了、哪些做错了、哪些根本没做,不如直接用眼动追踪结果展示给他们看。通过更好的复盘,这项技术让培训师与学员之间建立更紧密、更具互动性的关系。

基于 3D 眼动追踪软件输出的数据,教练可以提供客观、有效的反馈,同时让准驾驶员参与到自适应学习中来。

用数据提升安全性

你已经看过这些统计数据。不要因为在模拟培训中忽视了任何与安全相关的方面,而让本已令人担忧的车祸事故和死亡人数继续增加。 

无论是设计层面还是表现层面,每一个视觉、认知和行为要素都关系到驾驶模拟器的成败。而这正是数据发挥作用的地方。

驾驶模拟中的视线追踪

视线追踪数据能够指出只有驾驶学员坐在驾驶座上才能看到的盲区、疏漏和目标物体。教练想要获得同样的视角,就需要收集眼部信息、生成数据,并将其转化为驾驶员注意力洞察。

降低驾驶员培训的成本和时间

我们已经知道,眼动追踪可以减少高效驾驶员培训项目所需的资金和时间投入。然而,标准的眼动追踪几乎总是需要某种头戴装置,这反而会增加而不是降低总体投入。

而 3D 眼动追踪则真正做到了“无牵无挂”。如果你有一台消费级 3D 摄像头,只需部署这款价格亲民的软件,就能开始监测学员的眼球运动。 

就设备、工时和人力资源而言,它是驾驶模拟器极具性价比的配置。

升级:GazeSense,我们用于驾驶员注意力指标的 3D 眼动追踪软件

我们的团队开发了一套易于上手的解决方案,打造引人入胜的 3D 眼动追踪驾驶模拟器体验。 GazeSense 推动人机交互发展,营造逼真的培训环境,为驾驶模拟创造理想条件。

非侵入式驾驶员注意力监测

在驾驶模拟器中,就像在真实场景中一样,不允许有任何额外的干扰。为了确保学员只专注于当前的驾驶任务,我们的软件设计为无需眼动追踪头戴装置。

你不需要眼镜,不需要头显,也不需要任何类型的眼动仪设备。搭配一台小巧的 3D 摄像头,我们的软件就能远距离自动记录眼球运动。摄像头可以放置在仪表盘上,距离学员最远 1.3 米(4.3 英尺),准确收集驾驶员注意力数据。

适应各种测试环境

一名合格的驾驶员需要为道路上的各种光照条件做好准备,无论是在白天、深夜,还是在光线昏暗的天气里驾驶。

用于驾驶模拟器培训的 3D 眼动追踪

因此,我们的 3D 眼动追踪方案可以灵活调整,还原任何真实的驾驶场景。它支持弱光环境,非常适合在昏暗或明亮的练习环境中进行追踪。

实时传输注意力数据

在培训过程中,教练可以观察驾驶员的注意力在驾驶模拟器中是如何分配的。3D 眼动追踪确保数据实时输出,可以当场纠正。

每次培训结束后,注意力数据都可以保存下来,用于与学员面对面反馈。

热力图、视线轨迹图及更多指标

要解读眼动追踪数据,需要以培训师和学员都能理解的格式输出。这就需要用到各种指标和可视化呈现。

例如,驾驶员注意力热力图、透明度图和视线轨迹图,都是理解驾驶员注意力的简便工具。在热力图中,被注视时间最长、次数最多的元素以“暖色”显示,而被忽略的元素则以“冷色”显示。

透明度图的原理类似,但分别用暗区和亮区,也就是模糊区域和清晰区域来呈现。视线轨迹图则描绘学员依次看向模拟器内各个部件的视觉顺序。你还可以评估停留时间,即学员注视某个特定物体的时长。

3D 眼动追踪兴趣区域

为了生成这些可视化呈现,3D 眼动追踪软件会把需要分析的元素划定为兴趣区域(AOI)和 3D 目标物体。

驾驶模拟器配置中的自动校准

标准的眼动追踪方案需要繁琐且不够精确的校准过程,基本上全凭运气。一旦校准失败,你的驾驶员数据就会出错,无法使用。

而使用 GazeSense 这样的 3D 方案,学员会被自动、正确地校准。这让培训师在准备阶段节省更多时间,把更多资源投入到实际培训中。

至于整体配置,你只需在驾驶模拟器中固定一台商用深度感知摄像头,并将其连接到安装了软件的电脑上。快速映射好 3D 物体和兴趣区域后,就能立即开始传输和存储视觉注意力信息。

准确的驾驶员注意力洞察

大量研究已经表明,只要配置校准得当,眼动追踪技术就具有很高的准确度、精确度和质量。归根结底,以数据和证据为基础的驾驶员教育,将带来能够改写统计数据的洞察,为驾驶员、乘客和行人创造更安全的出行体验。

👉 打造面向未来的模拟器。培养在任何情况下都能出色发挥的驾驶员。利用 3D 眼动追踪技术,收集这些宝贵的驾驶员注意力洞察。

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题图来源: Wikipedia