車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究 A Study on Drivers' Performance and Acceptance of Real-Time Information on Rear-View Mirrors 研究生 : 常瀞元 (Jing-Yuan Chang) 指導教授 : 吳志富 (Prof. Chih-Fu Wu) 大同大學工業設計研究所碩士論文 Thesis for Master of Science Department of Industrial Design Tatung University 中華民國 101 年 7 月 July 2012
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謝誌 當我要一字一字敲著電腦寫著謝誌, 也代表我研究所的生涯總算劃下句點 回 想在研究所求學的日子, 連自己都感到非常不可思議 要同時兼顧經常加班出差的 工作以及研究所的課業, 並沒有想像的輕鬆 一度想要放棄學業的我, 能夠順利完 成學業, 有太多的人需要感謝, 感謝在這煎熬的過程中不斷給予支持的老師 同學 及在身邊的每一個朋友 本論文承蒙指導教授吳志富教授兩年多來耐心的指導, 使本研究得以完成順 利 並特別感謝黃臣鴻老師, 在實驗過程中給予許多寶貴的意見及方向 以及感 謝陳建雄教授口試上的寶貴意見 使本研究更具完整性 最後要感謝一直在我身邊支持我的老公及那些感謝在我心裡的人, 是你們讓我 在研究所的這條路上有著堅持下去的動力, 感謝你們無私的包容, 感激之情, 莫可 言喻 深深祝福在這段時間曾經幫助過我 陪伴過我的所有人, 還有不管發生什麼 事, 總會在我身邊陪伴我的忠犬泡泡和麵麵, 祝福你們! i
摘要 本研究首先針對駕駛者對於車內後視鏡的即時資訊是否有其他類別需求進行 研究探討, 並依駕駛者最需要的即時資訊做實驗及統計分析, 以提供未來相關開發 單位做為開發之參考 初期研究經由問卷調查後得知, 一般駕駛者希望在車內後視 鏡能夠提供簡單的即時資訊, 而超速提示 行車距離提示 來電提示及電子羅盤為 最優先需求 而在研究實驗過程中, 利用駕駛者的視覺及聽覺刺激來接收相關訊息, 並配合本研究室已開發之駕駛模擬器進行實驗, 在實驗完成後針對駕駛者完成的實 驗數據再加以統計分析 經過實驗後數據顯示, 當越多任務配置產生的時候, 這些 任務配置彼此之間會產生干擾, 使得任務配置的執行績效下降, 所以當多重任務實 驗配置出現時最好採取不同的顯示方式 視覺與聽覺的任務同時產生時, 會使人體 負荷反應變慢而且會影響注意力, 因此在車內後視鏡上盡量減少不必要訊號的數 量 而從實驗後的調查顯示, 受測者偏愛聽覺刺激的顯示方式即為閃爍加提示音提 示, 當閃爍加提示音提示時績效滿意較高, 而在只有閃爍提示出現時績效會下降 此研究完成後的數據, 不僅僅可以提供將來在車內後視鏡資訊整合之應用, 也可使 用於不同情境下所提供的多重資訊, 對於使用者的績效評估參考依據 關鍵字 : 車內後視鏡 駕駛完成率 駕駛模擬器 即時資訊 ii
ABSTRACT This research firstly investigates if drivers have different inquiries when using the instant information displayed by the rear-view mirror, and proceeds experiments and statistic analysis on the most desired instant information of drivers. With the above to propose practical references for related designing units to develop useful devices in the future. It is shown that the general drivers hope that a rear-view mirror can supply them with simple instant information. The primary inquiries are speed alert, travelling distance alert, call alert, and an electronic compass. During the process of the experiment, it takes advantages of vision and hearing stimulus of the driver to receive related information, proceeds the experiment with the assistance of the driving simulator designed by our laboratory, and then calculates and analyzes the results of the experiments after the completions of the experiments. According to the data shown in the experiment, when there are more task dispositions, there will be more disturbances among one another, which will lower down the executive efficiency of the allocation of tasks. Therefore, it had better adopt different ways to display when having allocation of multiple task experiments. When visionary and hearing tasks take place at the same time, a person will not be able to react aptly because of more pressures, and thus have insufficient attention; therefore, there should be less unnecessary signals in rear-view mirrors. Also, it can be observed from the survey after the experiment that the hearing stimulus, the examinees iii
prefer will be hints made up of glitter and alert sounds. When there are glitters going with alert sounds, there will be a better efficiency. However, the efficiency goes down when there s only glitters. The results completed in this research can not only offer materials for future rear-view mirrors to integrate different information, but also can offer drivers rich information in different situations as well as can be applied to serve as a referential basis when evaluating the using effect of drivers. Keywords: rear-view mirror, ratio of driving achievement, driving stimulator, instant information iv
目錄 謝誌...i 摘要...ii ABSTRACT... iii 目錄...v 圖目錄...ix 表目錄...xii 第一章緒論...1 1.1 研究背景與動機...1 1.2 研究目的與重要性...2 1.3 研究範圍...3 1.4 研究架構...4 第二章文獻探討...6 2.1 駕駛者行為...6 2.1.1 注意力...6 2.1.2 駕駛行為模式...9 2.1.3 雙重任務的干擾...10 2.1.4 雙重任務處理模式...12 2.1.5 瞥視...12 v
2.2 人與人機系統的資訊交流模式...16 2.3 心理負荷與反應時間...20 2.4 視覺與聽覺...23 2.5 感知與反應時間...24 2.6 模擬器相關研究...26 2.7 心智負荷主觀量測準則...30 第三章先期研究...32 3.1 現有車內後視鏡產品調查...32 3.2 現有車內後視鏡產品之駕駛模擬評估...34 3.2.1 實驗變數設定...35 3.2.1.1 超速提示...36 3.2.1.2 行車距離提示...36 3.2.1.3 來電提示...37 3.2.1.4 電子羅盤顯示...37 3.3 實驗設備...38 3.3.1 駕駛模擬艙設定...38 3.3.2 資料擷取設備...40 3.3.3 虛擬實境場景製作軟體選用...42 3.3.4 駕駛參數操控設定...43 vi
3.3.5 軟硬體整合...43 第四章實驗設計與規劃...46 4.1 實驗受測者...46 4.2 實驗流程...46 4.2.1 實驗變數設定...48 4.2.2 車內後視鏡配置暨提醒方式說明...49 4.2.2.1 超速提醒...50 4.2.2.2 車距提醒...50 4.2.2.3 來電提醒...51 4.2.2.4 電子羅盤...52 4.3 實驗任務設定與分析...53 第五章結果與討論...57 5.1 駕駛正確與否的資料判讀方式...57 5.2 客觀評量之結果與討論分析...57 5.2.1 基本資料統計分析...57 5.2.1 車內後視鏡的績效分析...58 5.2.2 受測者對於顯示狀況的完成率...58 5.3 受測者主觀建議...69 5.3.1NASA-TLX 主觀評量表...69 vii
第六章結論與建議...71 6.1 結論...71 6.2 後續建議...72 參考文獻...73 附件一車內後視鏡即時資訊對駕駛行為影響研究問卷一...81 附件二車內後視鏡即時資訊對駕駛行為影響研究問卷二...84 附件三車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究之影響研究操作評量表...89 附件四車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究之主觀評量問卷...96 viii
圖目錄 圖 1-1 研究流程圖...5 圖 2-1 雙耳分聽實驗示意圖...7 圖 2-2 人體記憶模型...18 圖 2-3 人類資訊處理的模式...20 圖 2-4 Hick s Law 指的出反應時間與需要處理的資訊量成直線關係...21 圖 2-5 反應時間的模式...22 圖 2-6 Iowa s $80 million NADS-1 Driving Simulator Seen From the Inside...27 圖 2-7 簡易型駕駛模擬器 (low-level simulators)...28 圖 2-8 中等的駕駛模擬器 (mid-level simulators)...29 圖 2-9 福特汽車公司高等的駕駛模擬器 (High-level simulators)...29 圖 3-1 發現者 V1 後視鏡 GPS 超速提示行車記錄器與聲寶 120 度超廣角 360 度旋轉 鏡頭超夜視後視鏡行車記錄器...33 圖 3-2 電子防眩 3.5 寸倒車顯示後視鏡...33 圖 3-3 車內後視鏡與導航系統整合...34 圖 3-4 車內後視鏡與藍牙 DVD 結合與車內後視鏡與數位電視結合...34 圖 3-5 後視鏡資訊位置配置圖...35 圖 3-6 實驗使用之 Honda Civic 改裝之行車模擬器...39 圖 3-7 車內後視鏡之位置...40 ix
圖 3-8 標準駕駛者的眼點位置...40 圖 3-9 旋轉可變電阻裝設情形...41 圖 3-10 資料擷取主機裝設情形...42 圖 3-11 虛擬實境控制硬體架構 -1...44 圖 3-12 虛擬實境控制硬體架構 -2...44 圖 3-13 虛擬實境控制軟體架構...45 圖 4-1 實驗流程圖...47 圖 4-2 駕駛模擬畫面...48 圖 4-3 後視鏡資訊位置配置圖...50 圖 4-4 超速提醒配置圖...50 圖 4-5 車距提醒配置圖...51 圖 4-6 來電提醒配置圖...51 圖 4-7 來電提醒狀況接收按鈕...52 圖 4-8 電子羅盤正北朝上以指針方式提示...52 圖 4-9 電子羅盤行車方向文字提示方式提示...53 圖 4-10 實驗模擬畫面車道圖...53 圖 5-1 單一任務完成率與時間比較...61 圖 5-2 雙重任務平均完成率與時間比較...62 圖 5-3 多重任務平均完成率與時間比較...65 x
圖 5-4 來電顯示連續閃爍提示...67 圖 5-5 來電顯示警示音加閃爍連續提示...67 圖 5-6 超速警示續閃爍提示...68 圖 5-7 超速警示警示音加閃爍連續提示...68 圖 5-8 車距警示續閃爍提示...68 圖 5-9 車距警示警示音加閃爍連續提示...69 xi
表目錄 表 2-1 操作車內設備之任務表...13 表 2-2 瞥示規則表...14 表 3-1 現有車內後視鏡產品之調查表...32 表 4-1 實驗配置說明表...49 表 4-2 實驗配置表...49 表 4-3 實驗任務暨變數配置表...54 表 5-1 受測者基本資料統計...58 表 5-2 實驗狀況完成率...59 表 5-4 單一任務狀況說明...61 表 5-5 單一任務單一狀況平均完成時間與達成表...62 表 5-7 雙重任務狀況說明...63 表 5-8 雙重任務單一狀況平均完成時間與達成表...64 表 5-10 多重任務狀況說明...65 表 5-11 多重任務單一狀況平均完成時間與達成表...66 表 5-18 駕駛操作主觀評量分析表...69 表 5-19 駕駛喜好主觀評量分析表...70 xii
第一章 緒論 1.1 研究背景與動機 自從車輛發明後, 安全性的問題就一直是被探討的問題 隨著時代的進步, 車 輛的馬力越來越大 速度越來越快, 加上各種輔助駕駛系統的出現, 都顯示車輛安 全的問題一再的被重視與提出檢討 為了增進駕駛者的安全與減輕駕駛者的工作負 荷, 許多汽車大廠在先進的車輛設計除了持續增加被動安全的設備性能外, 也新添 了許多主動的安全設備與駕駛輔助設備, 希望藉由這些新技術及新產品, 改善汽車 的操控性能, 增加汽車行車的安全 而車內後視鏡, 在車輛安全中佔有相當重要的 一環, 從原本單純提供車輛後方視野之外, 開始有增加其他資訊, 作為輔助判讀的 需求 現在路上車輛日益增多, 各項輔助的安全電子產品眾多, 若能整合部分資訊於 車內後視鏡, 將有助於駕駛者在行車時快速判斷狀況, 避免因分心去判讀而產生交 通安全的疑慮 我們認為這些新產品的主要目的是減輕駕駛者的工作負荷並提升行 車安全, 但是因為這些新產品在行駛過程中會提供許多資訊給駕駛者, 駕駛者在開 車以外還必須分心來處理這些設備所提供的資訊並做出適當的處理, 這些對駕駛者 而言無疑是的又增加了另外一寫駕駛以外的工作, 然而這些工作也可能會危及行車 的安全 同樣的情形也出現在其他新開發的設備上, 在日新月異的時代現在各項的 設備與功能越來越其全也越來越強大, 相對的也使得使用上的操作越來越複雜, 這 1
不但增加了學習與操作上的困難, 也增加了駕駛者的工作負荷與操作時產生的錯誤 機率 本研究經過長時間的資料蒐集, 並透過兩次問卷調查, 企圖找出目前駕駛者對 於輔助訊息整合至車內後視鏡是否有其存在之必要, 其次對於整合資訊的類型亦進 行相當程度的研究, 期望能了解目前市場的需求, 並能提出符合需求的車內後視鏡 設計 1.2 研究目的與重要性 隨著科技迅速的發展, 各種新產品功能不斷的增加, 相對在顯示的資訊也越來 越多, 如果在設計之初, 沒有將駕駛者本身的需求考量進來, 這將會對駕駛者將來 使用這些產品增添許多辨識度的困難, 甚至也可能會因為使用時超出駕駛者的工作 負荷限度, 增加了操作錯誤的機率, 嚴重時可能會危害到駕駛者的安全 前期研究中發現, 各家車廠所配備的車內後視鏡, 均是單一功能, 即只有觀察 後方狀況的功能, 且其大小僅符合法令的最低規定 對於輔助資訊整合 或提升後 方視野等安全性能, 均少有研究著墨 在國內市場中, 僅有 Nissan 在台灣生產配備 有 TOBE 車款, 曾有可顯示景點與電話號碼的車內後視鏡, 且該款後視鏡已停產多 年 市面上可見到含有附加資訊的車內後視鏡, 均為民間自行開發, 對於車內資訊 整合相當缺乏, 多以單一功能為主, 例如倒車影像 電子羅盤 等功能 本研究除了從市場上調查此類產品所提供之功能外, 並透過問卷調查, 蒐集駕 駛者對於各類型資訊的需求度, 經過資料整合與分析後, 擇出使用者需求量最高的 2
類型, 並研究各類資訊在車內後視鏡上配置位置, 並透過實驗 模擬駕駛, 分析出 資訊提醒的方式, 如何能讓駕駛者在駕車時, 不需分心即可了解資訊為何, 進一步 避免因分心而導致的意外 本研究目的為以下四點 : (1) 應該提供的資訊類別有哪些 (2) 提醒的方式 (3) 車內後視鏡顯示資訊是否有助於駕駛者判別資訊 (4) 多重資訊產生時是否影響駕駛者績效 經上述的資料蒐集 問卷調查與模擬駕駛實驗後, 預期可得到的成果如下 : (1) 車內後視鏡可附加的資訊類別 (2) 車內後視鏡所附加資訊提醒的方式 1.3 研究範圍 (1) 車內後視鏡資訊顯示介面 : 利用架設的虛擬車內後視鏡於汽車模擬器 上, 在虛擬車內後視鏡後方架設投影機投影顯示, 而資訊顯示的時機由 主測人員隨機發出, 在測試過程中須將所有狀況均發出 (2) 受測者 : 需年滿 20 歲且有駕駛執照, 並有實際駕車經驗過 ; 受測者的視 力在校正後須有 0.8 以上者, 以確認受測者能正確無誤接收資訊者 (3) 有效與無效之判定 : 雖然本實驗將採駕駛模擬器, 其控制與操作皆與實 車無誤, 但在本實驗中, 係以視覺與聽覺的方式提供提醒資訊, 因此受 測者是否接受到有效資訊, 是本實驗成敗的重點 在測驗的評量中, 不 3
會加入其他控制項目, 讓受測者減少人為因素的干擾 此外本研究乃著重於應整合於車內後視鏡的資訊, 與資訊的提醒方式, 對於資 訊的選擇採用問卷調查之外, 提醒資訊在車內後視鏡的位置, 並非本研究的重點, 此項目係以研究市面上相關產品後, 採用類似的配置方式 1.4 研究架構 本研究之全文架構圖如圖 1-1 所示, 主要分為研究背景與動機 文獻探討 先 期研究 實驗設計與規劃 結果與討論及結論與建議 4
研究背景與動機 文獻探討 駕駛行為 人與人機系統的資訊交流模式 心理負荷與反應時間 視覺與聽覺 感知與反應時間 模擬器相關研究 心智負荷主觀量測準則 注意力 駕駛行為模式 雙重任務的干擾 雙重任務處理模式 瞥視 先期研究 現有車內後視鏡產品調查 現有車內後視鏡產品之駕駛模擬評估 實驗設備 實驗變數設定 超速提示實驗變數設定 行車距離提示 駕駛模擬艙設定 來電提示 資料擷取設備 電子羅盤顯示 虛擬實境場景製作軟體選用 駕駛參數操控設定 軟硬體整合 實驗設計與規劃 實驗受測者 實驗流程 數據分析 實驗變數設定 車內後視鏡配置暨提醒方式說明 實驗任務設定 超速提醒 車距提醒 來電提醒 電子羅盤 結果與討論 駕駛正確與否的資料判讀方式 客觀評量之結果與討論分析 受測者主觀建議 基本資料統計分析 車內後視鏡的績效分析 受測者對於顯示狀況的完成率 NASA-TLX 主觀評量表 結論與建議 圖 1-1 研究流程圖 5
第二章 文獻探討 本研究針對車內後視鏡即時資訊對於駕駛績效之影響做探討與研究, 其相關文 獻有駕駛者行為, 包含注意力 駕駛行為模式 雙重任務的干擾 雙重任務處理模 式及瞥視 另有人與人機系統的資訊交流模式 心理負荷與反應時間 視覺與聽覺 感知與反應時間 模擬器相關研究以及心智負荷主觀量測準則 2.1 駕駛者行為 2.1.1 注意力 注意力的重要性是眾所皆知的, 但長久以來雖然心理學家都同意注意力具有選 擇性, 但對選擇的機制卻存有不同的看法, 每一種看法各有其理論的基礎而且都經 過實驗的驗證 1953 年由一位英國的心理學家 Colin Cherry(1953) 利用雙耳分聽 實驗 ( 圖 2-1), 研究當人類由外界輸入不同刺激的時候, 注意力是如何選擇所要注意 的刺激並忽略不想注意的刺激 ; 在 Colin Cherry 所進行的實驗中, 參與者兩耳會同 時聽到不同的聲音刺激, 而參與者必須依照實驗者的指示, 將左耳或是右耳所聽到 的刺激複誦一次, 實驗結果發現, 當參與者被要求複誦單一耳朵所聽到的資訊, 而 不需要複誦另外一隻耳朵聽到的資訊時, 實驗後來參與者幾乎都無法回想起不需要 去複誦的資訊內容是什麼, 對於這樣的實驗結果,Colin Cherry 認為是因為實驗中只 要求參與者注意特定一邊所聽到的資訊, 因此參與者的注意力會只選擇注意這一隻 耳朵聽到的資訊, 而忽略另外一隻耳朵聽到的資訊 6
圖 2-1 雙耳分聽實驗示意圖說明 :Colin Cherry 雙耳分聽實驗方式是同時將不同的訊息送入受試者的左 右耳, 受試者被要求去注意並立即複誦單一耳的訊息, 而忽略另一耳的訊息, 這樣的實驗方試叫做雙耳分聽實驗 (Dichotic listening with shadowing) ( 圖取自 Gazzaniga et al.,2002,p249) Ullman(1984) 的研究指出, 想要事先預期及考慮環境中所有可能會出現的刺 激幾乎是不可能的事 ; 但是, 如果刺激的本身能吸引注意力, 當它出現時應該立刻 就會被發現, 所以視覺系統應改在注意進行中的任務以及對新出現的不預期刺激的 感知中保持平衡 在 Watson 與 Humphreys(1997) 所設計的結合了顏色與型式的搜 尋任務中, 利用不同時間出現的刺激, 證實了人的選擇注意力具有被突然出現刺激 所吸引的機制 在 Agter 與 Donk(2005) 的研究中, 則利用具有相同顏色的新舊刺 激, 但新刺激會具有比較高優先度的選擇, 再一次證實了注意力會被突然出現的刺 激所吸引 ( 劉超群 2010) James 將注意力視為一種選擇的心理歷程, 而在這種歷程觀點下的注意力有兩 項特點 : 第一, 注意力是在眾多可能處理的資訊中選擇其中的一項加以處理 ; 第二, 選擇其中一項處理的目的是為了增進心智歷程的效率 (Luck 和 Vecera,2002) 在人類 認知活動中, 注意力決定著出入認知過程的資訊原料 ; 注意力是以刺激的一部分特 7
徵得到加強而近入意識, 另一部分特徵被忽視而完成了它的使命 高尚仁 (1996) 將注意力分為四種 : 選擇性注意力 (selective attention) 焦點注意 力 (focused attention) 分散注意力 (divided attention) 以及持續注意力 (sustained attention) 其中選擇性注意力是一種專注於環境中某一部份, 使得對該部分資訊的 處理會比較有效率, 但會犧牲其他部分資訊處理的效率 ; 焦點注意力 ( 或稱集中注意 力 ) 則是心理活動對一定事物的指向與集中, 是智力活動的基礎條件 ; 選擇性注意力 和焦點注意力失敗的原因是不同的, 選擇性注意力是個體在眾多刺激中, 對於應該 給予反應的刺激給予刺激, 不應該給予反應的刺激則不給予反應 ; 而在焦點注意力 中, 當個體將心智焦點有某一個特定的刺激轉移到另一個刺激時, 表示注意力不但 具有選擇性, 也具有轉移性 例如上課時, 一邊聽老師講課, 一邊抄寫黑板上的筆 記 是在外部環境資訊的驅動下, 觀察者對非關鍵的資訊進行了處理, 並沒有依照 觀察者的努力屏蔽掉這種非關鍵性資訊 (Yantis,1993), 使注意力不能被聚焦在適當的 刺激源上 人在處理資訊的能力有限, 所以在同一時間內進行多項任務時必分配注意力, 以確實執行任務 但在此狀況下往往容易造成心智的負荷量上升 對於駕駛者在駕 駛行為動作下, 要進行的行為模式很多, 因此需要探討其注意力的資源分配及心智 負荷 Wierwille(1993) 將駕駛員在行車時的注意力資源分成視覺資源 操作資源 心智負荷資源 聽覺資源及資訊排序等五項進行探討 視覺資源具有最高的比重, 而心智負荷量則會再藉由聽覺與操作的改變而變動 注意力是駕駛者獲取資訊過程 8
的來源主要是依靠視覺及聽覺 Hulls(1980) 研究發現, 汽車駕駛者所需要的資 訊中, 約有 90% 是依賴視覺方式來獲取取路況變化 而在行車使用車用資訊提示產 品, 容易使駕駛者在駕駛資源有限的狀況之下, 造成心智負荷量的上升以及危險性 的提高 2.1.2 駕駛行為模式 Michon(1985) 提出汽車駕駛的等級控制模型 (hierarchical control model), 其 中將駕駛作業分成三個等級 : 等級一為操作等級 (operational level), 此等級為駕車 最基本的車輛控制等相關技巧 例如油門使用 煞車使用 轉動方向盤等行為, 也 是此三等級最基礎的等級 ; 等級二為策略等級 (tactical level), 此等級指駕駛者應 根據交通情況不同的掌握程度 例如轉彎時機 車輛車速等行為 ; 等級三為戰略等 級 (strategic level), 此等級為駕駛者設定路線與目標 如到達目的地的道路行經規 劃等 在此三種等級中, 戰略等級多半根據以往駕駛經驗去判斷, 而操作與策略等 級則是根據當時的駕駛環境進行臨場判斷 Ranney(1994) 針對 Michon(1985) 提出的駕駛等級控制模型再進行定義, 將駕駛等級控制模型區分為分類性模式與功 能性模式 分類性模式著重於變數間的個體關係, 而不重視這些變數間所形成的關 連性 功能性模式中則包括動機型模型 (motivational model) 與資訊處理模型 (information-processing models) 動機性模式著重 駕駛者實際做了些什麼 而非 駕駛行為的技巧, 駕駛者可以成是一位行動決策者或資料搜尋者, 而非被資訊牽著 走的被動反應者 (Gibson,1996) 資訊處理模型在 1950 年發展 (Boradbent,1958), 資訊處理模型將駕駛者訊息處理的方式分為知覺階段 認知階段與行動三個階段 9
當駕駛者接收到外在訊息或是刺激時, 將針對此訊息或是刺激進行識別, 並根據以 往經驗判斷所接收資訊為何, 再配合當下的駕駛環境與制訂的目標, 決定處理和決 策的方式, 最後進行反應的下達與執行工作 2.1.3 雙重任務的干擾 所謂的雙重任務是指操作者在同一個時間或在很短的時間內先後接收兩種任務 的操作 比方說一般人可以很自然的同時進行二件工作, 而且每一個工作都可以做 的很好 例如我們經常會一邊上網一邊吃飯, 並不會因為兩件工作同時進行而將食 物送錯至鼻子, 也不會忽略了網路上的資訊 ; 不過, 有時候當我們很專心做一件事 情時, 也卻很容易對其他事件造成忽略 比方說當我們在擁塞的道路開車時, 因為 很專注著前方的行車狀況, 所以容易忽略了車旁機車穿越 行人通過或是前方的交 通變化號誌, 進而產生視而不見的狀況 而究竟是為什麼人在對於同時執行多重任 務時會有那麼大的差異與不同? 這是人因工程學的研究者長久以來一直想要找出的 答案, 也是許多人機界面設計的重要參考指標 ( 劉超群 2010) 雙重任務的試驗研究主要是圍繞結構理論 資源理論和結果衝突理論進行的 以 Craik (Craik, 2002; Craik & Lockhart, 1972) 等人為代表的結構理論認為, 人的 資訊由一些功能不同, 並具有一次佔有性的結構單元連續操作完成 這些結構單元 組成了資訊加工的特殊通道, 在某一特定的時刻一個結構單元只能對一種資訊進行 加工 正式由於加工上的結構限制, 操作者在雙重任務上的操作績效下降 以 Kahneman(1973) 和 Wichens(1980 1984) 等人為代表的資源理論認為, 把人的 資訊加工能力看成有限的 可分的 可變通的有工效性的資源 雙重任務操作績效 10
下降的主要原因是資訊加工資源的供求不平衡導致的資源競爭 以 Navon(1977) 等人提出的結果衝突理論認為, 雙重任務操作績效的下降, 是由於兩種同時操作任 務本身資訊之間的相互干擾所致的 即當兩種任務同時操作時, 由於一種任務資訊 加工的輸出, 中間結果或副效應對另一個任務資訊加工產生了有害的影響 還有一個經常在雙重任務實驗中觀察到的是, 第一個任務的反應 (R1) 也會變 慢 (Gottsdanker 和 Way,1966;Herman 和 Kantowitz,1970;Kahneman,1973) 針對 R1 的變慢很容易可以用容量模式加以解釋, 因為同時對共同資源的需求造成二個任 務所獲得的分配都很少 但延遲模式對此變慢現象就無法直接預測, 雖然有時會認 為 R1 的變慢可能是所謂 群組反應 的策略所造成 但對這 群組反應 也存有 一些不同的看法, 這些不同看法的核心都是 兩個反應以某種方式連合 Welford (1952) 與 Sanders(1967) 認為此策略是因為參與者在實質上將兩個任務的刺激 (S1 與 S2) 當成是合成的刺激 (S1+S2) 來處理, 因此選擇採用對應的合成反應 (R1 +R2) Borger(1963) 則主張另一種可能形式的群組策略, 即第一個任務的反應被 保留直到第二個任務的反應 (R2) 完成選擇, 因此二個反應可以迅速的連續啟動 如果參與者自動延緩 R1 的啟動直到 R2 完成選擇, 則不論第二個任務是否會對第一 個任務有直接的干擾, 都會自然造成 R1 出現劇烈變慢的現象 兩種形式的群組反 應都可以說明在延遲模式下 R1 的變慢 研究通過改變雙重任務呈現的間隔時間來探討結構限制與信息干擾對雙重任務 操作績效的影響 實驗結果表明 :(1) 兩種作業呈現的間隔時間對雙重任務操作績 11
效有明顯的影響 間隔時間越大, 雙重任務的作業績效越高 (2) 信息干擾對雙重 任務的操作有明顯的影響 信息干擾越大, 雙重任務的操作績效越差 (3) 兩個作 業呈現的間隔時間不同並不影響信息干擾對雙重任務作績效的作用 根據實驗結 果, 該研究提出了三因素假設 : 結構限制 信息干擾和資源競爭是影響雙重任務操 作績效的三個主要因素 ( 心理學報,2001) 2.1.4 雙重任務處理模式 當我們有兩件任務同時在進行的時候, 可以發現執行任務的性能經常會受到損 害, 這現象稱為雙重任務的干擾現象 Allport 等人 (1972) 發現參與者可以用眼睛 來讀樂譜, 而且也可以同時從事聽覺上的覆誦 (shadowing), 這兩項任務同時做與 分開來個別做表現的一樣好 Shaffer(1975) 的研究也發現熟練的打字員, 可以一 邊打字, 一邊做聽覺的覆誦任務 Wickens(1984) 在 1984 年提出了三個兩極的向 度 (dichotomous dimensions) 來劃分心理資源的種類, 分別是 : 階段 (stages) 感覺 通道 (sensory modalities) 與處理代碼 (processing codes) 其中的感覺通道 (sensory modalities) 中有提及, 當兩個任務需要不同感覺輸入 ( 例如一個為聽覺一個為視覺 ), 它們之間互相的干擾會比兩個需要同一種輸入任務 ( 例如兩者皆為視覺 ) 的干擾為 小 ; 由以上兩種論點來看, 說明當人們在從事某一任務時, 要是被其他的因素分散 注意力, 會對其主要任務產生某種程度上的影響 2.1.5 瞥視 莊忠益 (2003) 資訊介面對駕駛績效之影響結論中指出當視覺偏移低於 1.2 秒 時, 還算在安全範圍內, 若超過 1.2 秒則可能會造成不安全的駕駛 12
Bhise, Dowd & Smid(2003) 利用駕駛模擬器探討司機在鄉村道路上, 駕駛者 用正常的模式 ( 以大約 45 英里 / 小時 ) 的速度, 每位受測者完整駕駛 6 圈測試進行 每一圈是由 8 英里 2 車道的鄉村道路組成, 必須在 15 分鐘完成 隨機選擇 16 個測 試點 依照指示進行 16 項操作車內設備之任務 記錄於聲音文件, 當播放音樂時 每一個選擇的位置所播放的音樂主題是什麼 這個任務安排在連續二圈的行駛任務 中 ( 即 1,2 圈,3,4 圈,5,6 圈 ),16 項任務 ( 如表 2-1 所述 ) 表 2-1 操作車內設備之任務表 項次 操作任務 操作任務 1 按 FM( 按鈕 ) 並且選擇 6( 按鈕 ) 操作任務 2 退出 CD, 並且放入新的 CD 操作任務 3 聽前 3 首歌, 並選擇你要的音樂 操作任務 4 調整你喜歡的三倍低音 操作任務 5 回答數學問題 操作任務 6 按下尋找 CD 第 4 條歌 操作任務 7 按 FM, 調到 95.5 操作任務 8 開大聲音 操作任務 9 找到行動電話, 並撥家中號碼 操作任務 10 按 FM, 調到 107.5 13
操作任務 11 關小音量 操作任務 12 按 FM, 調到 93.1 操作任務 13 按 FM, 尋找 105.1 操作任務 14 按 CD, 尋找到第 2 條歌 操作任務 15 退出 CD, 並且插入新 CD2 操作任務 16 電話響 ( 回應它 ) 手機放在副駕駛座位子上 主要量測變數則為瞥視時間, 實驗所得主要結論在 2002 年 TRB 會議中 Bhise 提出在車內的設備的視覺分散的評估建議下列為瞥視的規 則 ( 如表 2-2) 表 2-2 瞥示規則表 3 次瞥視在駕駛作業時車內的操作設備時 10 秒內 5 次瞥視在駕駛作業時車內的操作設備時 16 秒內 8 次瞥視在駕駛作業時車內的操作設備時 25 秒 Green(1999)UMTRI 美國密西根大學運輸研究所利用駕駛模擬器, 受測者是 24 位來自 3 個年齡層 (18-24,35-54,55 以上 ) 的汽車司機受測行駛在單個道路由 4 曲線半徑的 12 個分開的彎曲道路組成 (582 米,291 米,194 米, 以及 146 米 ) 和 14
3 個偏斜角度 (20,45,90) 主觀的等級是獲得每條曲線 眼睛注視 12 個測驗資 料提供辨別側面的瞥行為在駕駛於實驗中, 透過這個試驗收集 24 個過程實行 6 次 個別的觀察表現, 於對視力需求之間的間隔時間以及立即視覺之需求 為計算瞬間 的視覺需求的方程式 Green P(1999)UMTRI-98-16A3 Visual and Task Demands of Driver Information Systems 提出了平均瞥視持續通常不會超過 1.2~1.5 秒, 在瞥視持 續從距離到正常與分散是 0.2~0.6 秒 ( 計算較長的瞥視時間可用的資訊 ) 在 SAE Recommended Practice Navigation and Route Guidance Function Accessibility While Driving(SAE 2364)January,20, 2000 中的規範也引用以上文獻所建議之瞥視時間 另外 Wierwille et al.(1988) 的文獻中也提出行駛中瞥視的秒數一般來說不超過 1.6 秒, 若轉移時間超過 2.0 秒, 那麼則有危及安全的風險 Zwahlen et al.(1988) 的 研究提出視線偏離時間及衡量準則到現在仍延用汽車業界 若以每次瞥視車內的時 間而言, 這份準則將超過 1.2 秒之瞥視時間列為模糊地帶, 譬如設計師需將此位置 列為事故危險后因而避免設置於此處 許多車內設計的報告, 也被應用車內附加裝 置對駕駛行為進行影響之研究 Doyle et al.(1999) 的研究發現在選擇反應的任務 整體效能來說, 視覺回應是比使用聽覺的警告信號更快更方便 在駕駛期間 ( 開車 時 ), 視覺成為主要感官接受來源 (Sivak,1996) Rockwell(1972) 這些和其他類似 的研究, 都顯示了車內的搖控裝置增加了駕駛因次要任務精神以及視覺的負荷而影 響駕駛的表現 因此可以了解車內瞥視時間從 1.2~2.0 秒因實驗方式與狀況不同有 些許的差異 15
2.2 人與人機系統的資訊交流模式 一般駕駛者在駕駛車輛的過程當中, 需要接收相當多的資訊, 包括車內資訊與 車外資訊, 而這些資訊傳遞和處理的過程, 需要靠人機介面的設計, 讓駕駛者可以 快速的接收與了解各項資訊 從人因工程學的觀點來看, 人類資訊處理的方式可以 分為 由下而上 和 由上而下 的處理, 由下而上的處理方式 (Bottom-up processing) 又稱為 資訊導向 的處理, 是由低層次的資訊 ( 例如聲音或燈光刺激的特徵 ) 開 始處理, 並作為下一高層次處理的輸入 ; 且由下而上的方式是屬於較機械化, 工作 的原理是從感官輸入中顯示出資訊並加以詮釋後, 傳遞給接收端 而由上而下的處 理方式 (Top-down processing) 則是依據個人的期望, 幫助人去詮釋不完整的感官 輸入, 故又稱為 觀念導向 (Conceptually driven) 的處理, 主要是由人過往經驗 或學習所得的知識作為引導, 較具有彈性 人因工程學的主要理論架構就是人類資 訊處理的模式 ( 如圖 1-1 所示 ), 它將人類看成是主動的資訊傳遞 處理與決策的有 機體, 但這個有機體卻具有相當的結構與能力上的限制, 因此包含了上述由下而上 與由上而下的彈性模式, 在此模式下各處理階段的功能如下 : 1. 刺激輸入 各種資訊以刺激的形式, 刺激人類的感覺器官 ( 例如 : 眼睛 耳朵 鼻子 皮膚 等 ) 輸入大腦中, 一個刺激訊號是否能被感覺到與該刺激的強度有關 ( 例如光的強 弱 聲音的頻率高低與大小 味道的濃淡 觸覺的力量輕重大小等 ), 當刺激的強度 超過某個感覺的臨界值, 便能讓人對它產生感覺, 進而達到刺激輸入的效果 16
2. 感官記憶 當資訊藉由刺激所引起的短暫記憶, 稱之為感官記憶 (sensory memory), 這個 刺激供後續處理之用 感官記憶的保留時間非常短暫, 如不立即予以處理, 記憶很 快就會被遺忘 3. 訊息的刺激與選擇 當資訊被接收且短暫的存留在感官記憶中, 大腦會從眾多的刺激中, 選擇所要 處理的是哪些刺激 ( 資訊 ) 依據人因工程研究發現, 我們可以同時接受到 9 個以上 的訊息 ( 符號 ), 但我們無法同時處理這麼多的訊息, 因此必須要透過選擇的方式, 來選擇我們所要處理的刺激 4. 記憶 記憶, 是人類心智活動的一種 記憶代表著一個人對過去喜 怒 哀 樂的印 象累積, 有相當多種分類, 主要因環境 時間和知覺來分 在記憶形成的步驟中, 可分為下列三種資訊處理方式 : 1. 編碼 : 獲得資訊並加以處理和組合 2. 儲存 : 將組合整理過的資訊做永久紀錄 3. 檢索 : 將被儲存的資訊取出, 回應一些暗示和事件 記憶分為短期記憶和長期記憶 (Kurzon,2007) 17
圖 2-2 人體記憶模型 Atkinson, R.C. & Shiffrin, R.M. (1968) 5. 短期記憶 (Short-term memory) 短期記憶的特徵是信息保持時間相當有限 在未經複述的條件下, 大部分信息 在短期記憶中保持的時間很短,Miller(1956) 認為短期記憶只能儲存 7±2 組的資訊 量, 而 Gagne(1985) 則估計短期記憶的存留時間大約是 20 秒, 若沒有複述訊息會 很快消失, 被後來的訊息所取代 短期記憶有時也被稱為電話號碼式記憶, 如同人 們查到電話號碼後立刻撥號, 通完了話, 若不反覆撥號也就隨即忘掉 短期記憶的信息保持的時間很短, 容量也非常有限, 這時如果插入新的信息, 或未 加以複述, 信息會很快的衰退而被遺忘, 且無法恢復 但是如果加以複述, 可以使 即將消失的微弱信息重新強化, 經複述即可轉入長期記憶中加以保持 因此, 複述 是使短期記憶的信息轉入長期記憶的關鍵 (Atkinson, R. C. & Shiffrin, R.M. 1968) 6. 長期記憶 (Long-term Memory) 長期記憶是能夠保持幾天到幾年的記憶 它與工作記憶以及短期記憶不同, 工 作記憶以及短期記憶只保持幾秒到幾小時 生物學上來講, 短期記憶是神經連接的 暫時性強化, 生理上的結構是反響迴路 (reverberatory circuit), 而通過鞏固後 可 變為長期記憶 18
儲存在短期記憶內的資訊, 經過複誦或其他方式, 可以轉至長期記憶中保存 ; 長期 記憶具有無限的儲存容量, 且能永久性的儲存資訊 (Schmidt, R. A. 1991) 7. 信息處理 人體的信息處理過程可以分為以下幾個處理階段 : 1. 信息收集階段 (input): 用不同的感覺器官收集環境四周的信息 ( 刺激 ), 例如眼 耳 口 鼻 2. 刺激辨別階段 (stimulus identification): 判斷是否有刺激存在, 如果有, 是 甚麼? 光的強弱? 聲音的頻率高低與大小? 味道的濃淡等 3. 反應選擇階段 (response selection): 按環境的實際情況決定如何行動, 例 如前進或是後退? 4. 建立反應程式階段 (response programming): 根據選擇結果, 組織好肌動 系統以作出相應動作 5. 動作實踐 (output): 執行肌動程式以做出動作 (Schmidt, R. A. 1991) 由一個沒有預期的刺激突然出現, 直至開始作出反應所經歷的時間, 它能反映作出 抉擇的速度和效能, 正好可以用作量度從刺激辨別階段至建立反應程式階段所需的 時間, 也就是說 : 反應時間等於資訊處理時間 從人體神經系統活動機制來看, 人 體對外界刺激的反應過程就是資訊在體內的流動過程 因此我們可以將資訊處理模 式再簡化成知覺 認知以及行動等 3 個階段 (Wickens,1992) 19
刺激輸入 反應動作 感官儲存注意與選擇型態辨認短期記憶長期記憶 圖 2-3 人類資訊處理的模式資料來源 : 取自鄭麗玉著 認知心理學,3 頁, 民國九十五年 鄭麗玉, 認知心理學,2006 2.3 心理負荷與反應時間 心理負荷 (mental workload) 有些研究者認為, 心理負荷與個人能力 個性 給與任務及生理變數緊密相聯, 也與社會變數, 例如生活壓力及人們給與的期待等 緊密相聯 對心理負荷的定義目前尚有爭論, 關於心理負荷的測量也沒有完全一致 的技術和方法 在生理上的工作負荷可以借由心跳變化或瞳孔直徑來判斷產, 但心 智上的工作負荷無法具體的量化 ; 對於工作負荷太重是個問題, 太輕也會造成一些 問題 心理負荷低的時候, 人容易產生注意力不集中 動作變慢 與工作無關的動 作增多等現象 ; 承受的心理負荷較高時, 情緒心情就容易緊繃, 工作就會表現出注 意力專一 動作加快 但人類若是一直長期處於理負荷過重的工作狀態中, 就比較 容易表現出對工作的冷漠 不滿 厭惡 或逃避 良好的工作負荷管理就是要將工 作負荷在太高或太低之間取得平衡 在醫學上研究則認為, 人體在過度心理負荷狀 態下, 體內的神經功能和內分泌系統容易出現劇烈變化, 若過度的心理負荷持續時 間過長, 不僅會嚴重損害人的心理健康, 而且會造成某些重要器官的功能衰竭, 引 起疾病或原患疾病急劇惡化, 甚至誘發猝死 反應時間 (reaction time) 是指由一個完全沒有預期的刺激突然出現, 直到參與 20
者做出第一個反應所經歷的時間, 它經由感覺接受刺激, 然而傳至中樞神經系統 (CNS), 經過綜合的處理後再由中樞神經系統傳至肌肉, 使其反應做出抉擇的速度 和效能 這正好可以用作量度從刺激辨別階段至建立反應程式階段所需的時間, 也 就是說 : 反應時間等於資訊處理時間 選擇資訊越多, 反應就會越慢, 這也就是所 謂 Hick's Law(1952) 指出反應時間與需要處理的資訊量成直線關係, 圖 2-4(Hick, W. E. 1952) 圖 2-4 Hick s Law 指的出反應時間與需要處理的資訊量成直線關係 影響反應時間的因素包括選擇的數量多寡 刺激的強度 當然練習越多, 反應 越快, 而且在選擇越多或兼容程度越低時越見明顯 ; 在最極端的情況下, 會變成自 動化 反應時間測量的過程包含有反應前期 反應時間 動作時間以及整體反應時 間四個要素 在反應時間的測驗模式下, 藉由刺激的操弄, 又可以將反應時間區分 為警告信號 (warning signal) 刺激信號 (stmulus signal ) 與啟動反應 (initiation of the response) 與動作完成 (termination of the response ) 等 4 個連續階段 (Magill, 21
1993) 其模式如圖 2-5 圖 2-5 反應時間的模式 林淑親 林耀豐 (2007) 影響反應時間因素之探討 中華體育季刊,21,(3),103 117 Donders 假設, 根據心理過程所需的反應時間可用來測量心理運作的認知過 程 為此, 他最早使用三種反應時間作業 ( 黃慧真,1994) 第一個 ( 察覺 ) 作業中, 受 試者對任何出現的刺激儘速做反應 第二個 ( 區辨 ) 作業呈現給受試者若干不同的刺 激, 要他們只對其中某個刺激做反應 第三個 ( 選擇 ) 作業中, 受試者不僅得區辨不 同的刺激, 還得從中選擇, 並對每個刺激做不同的反應 Donders 從完成作業 2 所 需的時間減去完成作業 1 所需的時間, 以估計區辨的認知過程所需的時間 ; 從作業 3 的時間減去作業 2 的時間, 以估計做選擇所花的時間 (Magill,1993) 依照實驗的精神, 所有的受測者在接受反應時間的實驗中, 不論刺激的形式如 何, 受測者均需在反應正確的前提下, 儘速的做出反應 一個實驗反應時間數據的 收集也應該限制在正確的反應上, 並將錯誤的反應排除 原因在於 : 只有正確反應 的時間過程, 才能反應實驗的內部操作, 其反應時間的數據才具有意義 若在選擇 22
反應的測試中, 受測者做出錯誤的選擇, 那此次測試的反應時間不具任何意義 在實驗過程中會有許多不同的變數影響反應時間, 其中最重要的變數是 何種 刺激會出現 的不確定性 以拔河比賽為例, 對於拔河比賽場上的選手而言, 刺激 = 槍聲 沒有不確定性, 也不需要對刺激做出什麼反應進行選擇, 只要在槍響之後 開始出力即可 但對汽車駕駛者來說, 在路上行駛就存有相當大的刺激與不確定性 以及反應的選擇性 障礙物可能會出現在路中間, 這時就需要把車子轉向閃過 ; 又 或是障礙物完全擋住了去路, 則需要踩煞車將車子立即停住 拔河選手的例說明的 是簡單反應時間任務, 而汽車駕駛者的例子說明的是選擇反應時間任務 2.4 視覺與聽覺 視覺是通過視覺系統的外周感覺器官 ( 眼睛 ), 接受外界環境中一定波長範圍內 的電磁波刺激, 經中樞有關部分進行編碼加工和分析後獲得的主觀感覺 人所感知 的外界信息有 95% 來自視覺 ( 姚泰主編 : 生理學 2000 年 ) 聽覺指的是聲源振動引起空氣產生疏密波 ( 聲波 ), 通過外耳和中耳組成的傳音 系統傳遞到內耳, 經內耳的環能作用將聲波的機械能轉變為聽覺神經上的神經衝 動, 後者傳送到大腦皮層聽覺中樞而產生的主觀感覺 聲波是由於四周的空氣壓力 有節奏的變化而產生, 當物件在震動時, 四周的空氣也會被影響. 當物件越近, 空氣的 粒子會被壓縮 ; 當物件越遠, 空氣的粒子會被拉開 (Carlson & Heth,2011) 視覺與聽覺是影響注意力及反應最多的二種形式 在每天的生活中, 人透過視 覺來感知外界大部份的資訊 ; 而當訊號來源超過觀看者視覺範圍的時候, 聽覺訊號 23
就會變的顯著有效, 而且可以用來減輕複雜系統的高視覺工作負荷 (Bronkhorst 等 人 (1996);Nanthavanij 和 Yenradee(1999)) 2.5 感知與反應時間 著名的認知心理學家 Sperling(1960) 的實驗推論, 人類在幾百個毫秒之內可 以感覺並暫時儲存至少九項以上的符號 許勝雄等人 (1991) 認為外部環境的刺激 會引起感覺, 而感覺則是知覺形成的基礎, 知覺的歷程又會受到長期記憶 ( 如學習 或經驗所得 ) 以及注意的影響 感覺歷程一般是屬於人體的生理活動, 人體藉著感 覺器官接受來自環境的各種資訊 ( 刺激 ), 這種歷程稱為感覺, 包括聽覺 視覺 嗅 覺 觸覺 痛覺等等 而知覺則是個體接受外界訊息 ( 刺激 ) 之後, 對這些訊息的 分析解釋與認知的心理歷程 知覺受外界刺激及身心狀態影響比方說個人智力 人 格 情緒 期望 過去經驗與知識的影響 也因此知覺要比感覺來的更為複雜, 除 了生理的因素以外, 還受到許多其他因素的影響 所以不同的個體對相同刺激, 會 產生不同反應 ; 同一個人在不同情境下, 對相同刺激也有不同反應 反應時間指的是人從接收到一個刺激訊號後產生的反應 ( 感知時間 ), 並且執 行一個反應動作 ( 動作時間 ) 的時間總合 Charles, C. R., Jr., (1960) 提出將反應 時間 (Response Time) 定義為車輛駕駛對道路狀況的感知 評估 判斷和反應的時 間總和, 一般車輛的反應時間為 2-4 秒 其反應時間的定義為 : 開始路況危險事先 由視覺圖像進入神經系統, 訊息傳送至大腦, 大腦傳送訊息到肌肉組織, 再由肌肉 做出反應 整個過程時間的總和 而實驗之後, 所得之反應時間為 0.75 秒 24
McGehee(2002) 探討駕駛者駕駛配備有前向警示系統的車子及沒有配備前向 警示系統的車子時, 駕駛者閃避行為是否會因警示系統出現時間早或晚造成反應時 間的差異與不同的駕駛績效 聲音警示方式有三種 : 沒有警示 早警示 (1.5 秒前警 示 ) 和晚警示 (1.0 秒前警示 ) 結果得知較早提供警示的最初平均反應時間為 1.93 秒, 較晚警示為 2.23 秒, 而沒有提供警示為 2.53 秒 ; 在警示提供時機早的狀態下, 最後鬆開油門時的碰撞時間 (Time to-collision) 為 2.88 秒, 時機晚的為 2.52 秒, 而 無警示系統的為 2.38 秒, 顯示有提供警示的情況 ( 且較早提供警示 ) 比沒有警示能 有充足的時間放開油門 Liu(2001) 乃藉由實車模擬器比較語音 文字圖像及文字 圖像混合語音等先進旅行者採用的三種不同資訊系統提供方式, 並比較年輕人與老 人駕駛者在高負荷和低負荷工作情況下的工作負荷評量以及導航和按鈕的績效 量 測變數有任務反應時間 ( 資訊顯示到受測者按下按鈕的時間 ) 導航錯誤 平均速度 縱向加速度 方向盤轉動量和車道偏移量 就所有受測者的受測結果而言, 相較於 僅用視覺顯示提供資訊, 聽覺以及混合的顯示方式在反應時間 正確轉向及主觀工 作負荷之駕駛行為有較佳的表現 Procotr(1994) 則發現以 0.2 秒作為單一特定刺激人反應所花費的時間代表值 的情況下, 當在可能出現多種刺激的條件下反應所花費的時間將會受限於人類資訊 處理的能力 反應時間用在駕駛方面的研究非常多, 例如 Olson 和 Sivak(1986) 在 1986 年時發表了一篇關於駕駛者知覺反應時間的論文 : Perception-response time to unexpected roadway hazards, 該研究的測試目的在於量測無預警情況下, 駕駛者發 25
現道路斜坡頂端的障礙物時的知覺 反應時間 總共有 64 名參與者參與實驗, 其中 49 名是屬於比較年輕的樣本 (32 名男性,17 名女性 ), 年齡分佈從 18 到 40 歲之間 另外比較年長的樣本共有 15 人 (7 位男性,8 位女性 ), 年齡的分佈則從 50 歲到 84 歲 時間變數測量的型式有二 :(1) 為從參與者第一眼看到的障礙物開始到放開油 門的時間, 定義為知覺時間 (Perception time);(2) 為從油門的放開到腳接觸到煞 車踏板的瞬間, 這段時間定義為反應時間 (Response time) 將知覺時間與反應時間 的加總定義為整體知覺反應時間 (Total Perception and Response time) 2.6 模擬器相關研究 目前世界上最先進的駕駛模擬器, 當屬美國愛荷華大學 (Iowa University)IDS (Iowa Driving Simulator) 系統 ( 圖 2-6), 模擬系統的應用在於從事各種不同的交 通相關課題研究 目前已成為 美國國家級先進駕駛模擬系統, 並獲得美國國家高 速公路管理局 (National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA) 及美國食品 藥物管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 經費的支持 歐 美等國紛紛投 入大筆經費預算, 建構高傳真 (High Fidelity) 駕駛模擬器, 可見其重要性 許多學 術單位與汽車業者皆有開發駕駛模擬實驗系統, 例如 : 美國福特汽車公司駕駛模擬 器 西德賓士汽車駕駛模擬系統 英國 TRL(Transport Research Laboratory) 駕駛 模擬器 韓國 Kookmin 大學駕駛模擬器等 而美國愛荷華大學之駕駛模擬器 -NADS (National Advanced Driving Simulator) 從 1992 年開始進行相關領域之研究, 其裝 置包含了一個大型的六軸動態汽車基座, 及以超速電腦運算產生視覺影像投射於環 26
撞球面之視覺介面, 能夠提供與真實駕駛相差無幾的駕駛體驗 它是世界上最先進 的兩套駕駛模擬系統之一 這得益於其價值 8000 萬美元的軟件和液壓裝置, 以及愛 荷華大學大量的專家和研究團隊 圖 2-6 Iowa s $80 million NADS-1 Driving Simulator Seen From the Inside 而一般的駕駛模擬器分類, 基本上可依性質及功能特性可概略區分成三種等級 ( 林柏松,1997): 1. 簡易型駕駛模擬器 (low-level simulators): 一台桌上型電腦或工作站 顯 示器, 基本上只有簡單的視覺系統或虛擬實境視覺系統 ( 圖 2-7) 27
圖 2-7 簡易型駕駛模擬器 (low-level simulators) 2. 中等的駕駛模擬器 (mid-level simulators): 包含汽車模擬器在內, 並與個 人電腦的數據收集, 和研究聲音與視覺圖像相連的投影屏幕 ( 圖 2-8) 此 研究做為公路安全 公路設計 交通安全及駕駛行為等的研究工具, 這類 模擬器規格及配備定義為 : (1) 座艙內具有轉向系統 (2) 大量不同公路場景, 以電腦圖學方式表達在駕駛者前面 (3) 互動式控制及顯示系統 (4) 固定式平台或活動平台 (5) 包含車輛系統動態模型 (6) 具有資料擷取系統 28
圖 2-8 中等的駕駛模擬器 (mid-level simulators) 3. 高等的駕駛模擬器 (High-level simulators): 可將真實汽車完全放入模擬器 的座艙中, 而有六軸運動平台在底部模擬真實的運動 然而此種駕駛模擬 器造價昂貴, 並非一般民間研究機構可以負擔, 除國家級實驗室外, 並不 適合廣大的汽車工業相關機構之需求 ( 圖 2-9) 圖 2-9 福特汽車公司高等的駕駛模擬器 (High-level simulators) 相較於實車道路而言, 採用模擬器研究較令人爭議處在於所謂 模擬 反 應真實之效度與敏感度, 國外之人因學者對模擬器效度敏感度之研究時而可 29
見, 針對本研究所使用之實車駕駛模擬器雖屬於中型模擬器, 可與實車駕駛來 做比較得知其用於訓練與相關行為分析之應用, 提供駕駛者之視覺所需之刺 激, 已能夠滿足互動之需求,( 陳俊儒, 2003) 駕駛模擬器之應用方面, 在國外 已有為數可觀的文獻, 如 (Wierwille,1995),(Dingus, 1989),(Green, 1990, 1996, 2001),(Horrey & Wikens, 1995) 而國內在 2002 年國家科學委員會計畫中, 李永輝 (2002) 使用 Cefiro3.0 實車進行車內行動電話及資訊系統的行為研究 ; 黃雪玲 (2002) 以自製之駕駛模擬器進行車內警示系統之設計評估 ; 柳永青 (2002) 以 STI 公司製造之駕駛模擬器進行抬頭顯示器於 ATIS 系統之效用評 估 因此, 本實驗以駕駛模擬器評估車內後視鏡之配置對於駕駛行為績效之探 討, 將更具有研究結果的可靠性及研究價值 2.7 心智負荷主觀量測準則 Hart and Staveland(1998) 提出一套關於工作負荷量的量測方法為 NASA-TLX 全名為 National Aeronautics and Space Administration-Task Load Index, 常被稱之為 NASA Task Load Index 與 NASA-TLX, 此一主觀量測方法是由 Hart 與 Staveland 等 人於 1988 年所提出 (Procotr, R. W., & Zandt,1994), 根據 NASA-TLX 官方網站 (Olson, P. L., & Sivak, M. 1986) 的統計, 至 2003 年止已有超過 200 篇以上的文獻 是與 NASA-TLX 有關的研究 NASA-TLX 問卷是根據六個指標 ( 向度 ) 的加權平 均來評估受測者的心智負荷, 主要將工作負荷量分成六個因子, 分別為 : 1. 心智負荷 (Mental Demand): 為操作時對於操作者造成的心理和知覺負荷 30
比方說任務是容易的或是困難的 簡單的或是複雜的 2. 動作負荷 (Physical Demand): 為操作時對於操作者造成的身體體能需求 耗費 3. 時間壓力 (Temporal): 操作者在任務在進行中的速度所感受到的心理壓 力 例如任務的步調是從容還是匆促? 4. 精力耗費 (Effort): 操作者為了達成任務本身所耗費的精力多寡 5. 挫折感 (Frustration Level): 為操作者操作時, 氣餒 煩躁 緊張等心理感 受 6. 表現績效與滿意度 (Performance): 操作者對於自己在本任務達成目標的 表現程度? 其中前三項為任務本身所要求的工作負荷, 後三項則為使用者與任務互動時的 感受 操作者根據自己對操作中之工作困難度 時間壓力 緊張心情等主觀感受, 對工作負荷進行評價 目前主要有以下兩種常見評價方法 : 美國國家航空暨太空總 署作業負荷指標法 (National aeronautics and space administration task load index, NASA-TLX) 主觀工作負荷評估技術 (Subjective workload assessment technique, SWAT) 優點為可直接對整個工作進行量測, 使用簡單, 缺點為評比會因個人差異 而有所不同 31
第三章 先期研究 3.1 現有車內後視鏡產品調查 車內後視鏡最大功能的重點, 在於提供駕駛者足夠大的後照視野角度 但現在 的車內後視鏡不單單只提供駕駛者後照視野角度, 也提供了一些簡單的資訊給駕駛 者使用 現有車內後視鏡提供的資訊皆不相同, 各家車廠車子出廠與市售的車內後 視鏡無論是尺寸或是介面功能與否都不盡相同, 並有不同的使用愛好 但是到底車 內後視鏡提供的介面是否適切, 甚至在不同路況下這些介面配置對駕駛者是否為最 佳的表現, 為此研究欲探究的方向 本研究首先以問卷調查方式統計, 統計台灣 2009 年到 2010 年出款的新車, 不限車款與廠牌, 共 35 份問卷車內後視鏡尺寸與介面是 否含功能性, 整理表格如下 ( 表 3-1): 表 3-1 現有車內後視鏡產品之調查表 廠牌 原廠後視鏡尺寸 ( mm ) 是否加裝車內 後視鏡 加裝車內 後視鏡有無 附加功能 加裝車內後視鏡尺寸 ( mm ) 100~200 201~300 301~400 是 否 有 無 201~300 301~400 401~500 501~600 TOYOYA 12 0 0 11 1 1 11 1 11 0 0 HONDA 13 0 0 13 0 0 13 0 12 1 0 NISSAN 5 0 0 4 1 1 4 0 4 1 0 BMW 0 2 0 2 0 0 2 0 2 0 0 MAZDA 3 0 0 3 0 1 2 0 2 0 1 總和 94.3% 5.7% 0.0% 94.3% 5.7% 8.6% 91.4% 2.9% 88.6% 5.7% 2.9% 經由統計後發現, 現在絕大部份的駕駛者會加裝車內後視鏡, 但真正有使用到 32
附加功能的駕駛者又是少數, 這可能跟目前市面上的車輛出場時, 本身提供的車內 螢幕功能已經越來越多有關 即便如此, 市面上仍然有存在有功能性的車內後視鏡 產品, 而針對市面上的車內後視鏡產品可以用琳瑯滿目來形容 有提供行車紀錄 或是超速提示用 語音來電提示 倒車顯影等多功能的資訊提供 圖 3-1 發現者 V1 後視鏡 GPS 超速提示行車記錄器與聲寶 120 度超廣角 360 度旋轉鏡頭超夜視後視鏡行車記錄器 圖 3-2 電子防眩 3.5 寸倒車顯示後視鏡 33
圖 3-3 車內後視鏡與導航系統整合 圖 3-4 車內後視鏡與藍牙 DVD 結合與車內後視鏡與數位電視結合 3.2 現有車內後視鏡產品之駕駛模擬評估 經由市場調查發現, 現有市場上的車內後視鏡多為廣角鏡 附加測速雷達 電 視收訊 藍牙或附加倒車影像之單一功能產品, 少有整合型提供多功能的產品 雖 然產品提供的單一功能強大, 但確沒有整合駕駛者真正需求在後視鏡所需的功能 而本研究初期透過市場調查得知, 除了上述單一功能之外, 大部份的駕駛者還是希 望能夠簡單的提供以下幾項功能即可 1. 超速提示 2. 行車距離提示 3. 來電提示 4. 電子羅盤等多功能整合, 期望以簡易不複雜的附加資訊在車內後視鏡, 提高駕駛 34
的辨識度與安全性 之後透過模擬駕駛系統, 模擬在道路行駛當中提供資訊給受測 者, 並統計該資訊是否對駕駛績效有顯著的表現 3.2.1 實驗變數設定 依據第一次問卷調查結果發現, 駕駛者對於在後視鏡上所提供的訊息 1. 超速提 示 2. 行車距離提示 3. 來電提示 4. 電子羅盤四個項目為最主要的需求 透過第一 次問卷調查上需求, 再依照統計出的結果再做第二次問卷調查, 統計出大部份的駕 駛者希望超速提示 行車距離提示 來電提示 電子羅盤這四個項目的擺放位置, 結果得出使用者期望以上功能的放置位置如圖 3-5 圖 3-5 後視鏡資訊位置配置圖 因此, 本實驗的變數設定為超速提示 行車距離提示 來電提示 電子羅盤這 四個項目 而提示的方式, 亦為本研究所需探討的目標, 因此設定兩種提示方式 : 1. 閃爍提示 2. 閃爍提示加聲音提示音 然而針對行車狀況, 車輛在道路上行駛, 不外乎直行 變換車道或是左右轉彎 但本實驗目的是為了想要了解, 受測者對於車內後視鏡提供的即時資訊所做的績效 35
反應結果, 因此實驗中控制變數為設定車輛直行 3.2.1.1 超速提示 依據第一次問卷調查所蒐集到的資料, 超速提示為最多駕駛者需要的項目, 探 究其原因在於隨著科技的進步, 車輛馬力的增加及車內隔音材料的精進, 造成駕駛 者很容易在不注意的情形下就超速, 如此不僅會增加行車的危險性, 亦容易造成其 他用路人的危險 因此超速提醒是為本實驗中, 相當重要的變數 而在實驗當中, 超速提示設計以閃爍提示及閃爍提示加提示音兩種方式, 實驗 觀察何種方式較易讓駕駛者容易注意到資訊 當受測者在實驗當中, 會無預警的啟 動其中一個模式, 若受測者這在啟動模式後有腳踩煞車之反應, 即此超速提示判斷 為受測者有接收到訊息, 並做出反應 3.2.1.2 行車距離提示 汽車行進當中, 未與前車輛保持適當安全距離, 容易造成追撞 ; 若是未與左右 周邊車輛保持適當安全距離, 容易造成擦撞 而在整體交通事故中其中未能與汽車 保持適當間距是造成的交通事故 導致肇事的重要原因的比例相當高, 加上現在市 售車輛設計的多元化 現代化, 許多車主無法正確目視感覺車身的大小, 或是車輛 設計本身的死角, 造成駕駛者在變換車道或是轉彎時, 容易因與其他車輛安全距離 的不足, 造成與行人或是其他車輛的碰撞 因此, 行車距離的提示就顯得相當重要 行車距離的提示會透過聲音提示或是圖像的顯示, 讓駕駛者在行駛過程中, 對於與 周圍行人或是其他車輛的距離有一個具體的指標, 有助於避免碰撞的情況發生 在實驗中, 行車距離提示設計以閃爍提示及閃爍提示加提示音兩種方式, 實驗 36
觀察何種方式較易讓駕駛者容易注意到資訊 當受測者在實驗當中, 會無預警的啟 動其中一個模式, 若受測者在啟動模式後有鬆開油門反應, 即此行車距離提示判斷 為受測者有接收到訊息, 並做出反應 3.2.1.3 來電提示 隨著科技的進步, 加上高度的商業化社會, 手機已經成為現代人每天不可獲缺 的物品 根據研究報告顯示, 在開車的過程中撥打或是接聽電話, 容易造成駕駛者 的注意力分散, 導致發生意外的機率大增 來電顯示的資訊提供實驗變數的設置, 僅提供駕駛者一個較迅速便捷安全的提示方式, 知道有外界來電, 非鼓勵駕駛者在 駕駛行為的過程中接聽電話 在實驗中, 來電顯示提示設計以閃爍提示及閃爍提示加提示音兩種方式, 實驗 觀察何種方式較易讓駕駛者容易注意到資訊 當受測者在實驗當中, 會無預警的啟 動其中一個模式, 當受測者在啟動模式後有輕壓預先設置於方向盤上的按鈕之反 應, 即此來電顯示提示判斷為受測者有接收到來電訊息, 並做出反應 3.2.1.4 電子羅盤顯示 市面上汽車導航產品日益增加, 而現今出廠的新車幾乎都有配備 汽車導航產 品內都附有電子羅盤顯示功能, 但是也是有許多車輛並未配備汽車導航 而以一般 駕駛者行車習慣與狀況, 提供簡單的行車方向就足以滿足駕駛者的需求, 因此在本 次實驗中, 以顯示文字的方式, 而提醒方式則為 1. 北方固定朝上由指針顯示 2. 北方 固定朝上由文字顯示兩種 藉由這兩種顯示方式來觀察, 當駕駛者判讀電子羅盤時, 何種顯示方式較能快速簡單的引起駕駛者注意, 並滿足駕駛者的需求, 為實驗的觀 37
察重點 3.3 實驗設備 本節將針對駕駛模擬實驗時所使用到的設備進行說明 分別為 : 1. 駕駛模擬艙設定 2. 資料擷取設備 3. 虛擬場景製作軟體應用 4. 駕駛參數操控設定 5. 軟硬體整合 而駕駛模擬場景的設定與建製為本研究重要步驟, 另闢小節說明 3.3.1 駕駛模擬艙設定 在本駕駛模擬實驗中的受測者, 所使用的駕駛方向盤與油門煞車組, 都是採用 大同大學虛擬實境研究室所架設的駕駛模擬設備, 其駕駛模擬設備是利用廢棄車體 Honda Civic 改裝 ( 圖 3-6) 該駕駛模擬設備組件具有力回饋之技術, 並且方向盤的 轉動圈數與實際開車相同, 為了就是能使受測者在轉動方向盤及踩踏油門煞車時, 感覺與駕駛實際車輛有較為相似 較為真實的模擬狀態下受測 而在駕駛座艙的部 分, 更為了貼近實際駕車狀況, 駕駛模擬實驗進行時, 行駛車輛時的道路畫面, 則 由駕駛座艙後方所架設的單槍投影機, 將虛擬道路畫面投影至前方的大型螢幕 並 於根據實際車輛車內後視鏡位置, 在駕駛座艙右上方架設虛擬車內後視鏡 ( 圖 3-7), 其放置高度及位置根據車輛研究中心的間接視野裝置 ( 車內後視鏡 ) 安裝規定, 放 置於駕駛者的眼點處 駕駛者的眼點指 : 一個垂直於車輛縱向中心面之線段 ( 該線 38
段之中點為通過製造廠指定之駕駛座中心, 且位於平行於車輛縱向中心面的垂直平 面內, 並在 R 點上方六三五公釐處 ), 再於該線段上, 距離中點左右側各三二 五公 釐處 ( 總距離為六五公釐 ) 之兩個點即為駕駛者的眼點 ( 圖 3-8) 而在虛擬道路畫面方面, 系由後方天花板上所架設的投影機, 將虛擬道路畫面 投影至駕駛艙前方的大型螢幕, 並透過 EON 加上軟體控制, 投影出接近實際的道 路現場的場景, 以提供駕駛者真實的感受 為了得到真實使用車內後視鏡產品的效 果, 其車內後視鏡的即時資訊, 是透過後方另外架設的小型投影系統與程式設計, 將所需顯示的資訊投影至前方虛擬後視鏡上 圖 3-6 實驗使用之 Honda Civic 改裝之行車模擬器 39
圖 3-7 車內後視鏡之位置 圖 3-8 標準駕駛者的眼點位置資料來源 : 財團法人車輛研究測試中心 3.3.2 資料擷取設備 本研究中的實驗資料利用 EON 道路模擬軟體進行測試, 並結合 NI(National Instruments) 擷取系統進行資料轉換與擷取 為了能夠完整的擷取在進行實驗時受測 者駕車的行為, 首先將實驗測試時使用的方向盤進行改裝, 在方向盤下方安插無段 40
調節式之旋轉可變電阻器 ( 圖 3-9), 使受測者在轉動方向盤及使用油門以及煞車的 動作時能同時將其電阻的變化記錄下來, 並利用擷取系統將資料輸入以數據方式呈 現 ( 資料擷取主機圖 3-10) 至 Excel 中, 並經由 VB.Net 對行車的虛擬畫面同步, 提供 實驗結束後判讀駕駛行為之用 圖 3-9 旋轉可變電阻裝設情形 41
圖 3-10 資料擷取主機裝設情形 3.3.3 虛擬實境場景製作軟體選用 車內後視鏡任務的製作繪製軟體是用 Flash 來繪製, 每一項狀況都依照實驗配 置圖來繪製, 並配合 Visual Basic.net 程式語言 ; 利用 Visual Basic 編寫控制程式, 並輸出至車內後視鏡的場景中, 以有效達成本研究之虛擬場景建構需求 虛擬道路則是 EON 道路模擬軟體, 內含許多虛擬道路資料等等, 可依據模型 型態設定油門深淺 煞車使用 資訊讀取與否等參數值, 將建構完成之場景資料利 用 Visual Basic 搭配 EON 動畫引擎, 便可以呼叫其場景資料, 進而利用 VB 程度控 制其動態行為, 達到同步控制與互動的功能 在加上軟體的範本中提供了汽車行駛 的參數設定 ( 煞車 按扭及油門鬆放 ),EON 汽車駕駛範本中的相關參數來控制汽 車動態行為 在確定整個體系統軟體與硬體架構後, 本研究再搭配高真實度的駕駛 場景條件之下, 讓受測者於實際的駕駛座艙中呈現最真實且最自然的坐姿角度 而 42
虛擬場景的設計及汽車的操控模式, 會直接影響整體駕駛環境的擬真程度, 因此為 了要能縮短模擬器與實車駕駛時, 駕駛者於駕駛操控及主觀感受之差距, 於量測實 驗前, 先就整體實驗場景設計 汽車的操控參數等因子, 與實車搭配進行實驗, 分 析以本實驗模擬器代替實車實驗的可行性 3.3.4 駕駛參數操控設定 在軟硬體系統建立完成後, 最主要的工作便為虛擬車內後視鏡任務 3D 模型 ( 實 驗座車 ) 及定義駕駛操控模式, 其包含視高 視距 速度及模擬狀況的規劃 實驗 中有三台電腦裝備四核心處理器與 9400GT 顯示卡, 分別處理即實運算的 3D 虛擬 實境內容, 並且控制駕駛模擬器的加減速可同步與虛擬場景配合, 同時電腦會即時 記錄駕駛模擬器的所有數據, 駕駛者反應時間的紀錄與車內後視境的模擬 為達到 同步效果, 三台電腦皆以內部網路連線方式來保持效率 3.3.5 軟硬體整合 本研究利用 Visual Basic 為整合軟硬體控制的主要程式, 與 EON 動畫模組結 合, 並利用自行架設的車內後視鏡及自行設計的控制程式, 將實驗時所需駕駛的場 景與汽車油門 煞車組件進行連接, 如此便可達到同步控制的功能需求, 並可同步 將擷取資料輸入 EXCEL 中, 除提供事後分析之用, 亦可用來量測工作 ( 圖 3-11-1 3-12-2 及 3-13) 43
圖 3-11 虛擬實境控制硬體架構 -1 圖 3-12 虛擬實境控制硬體架構 -2 44
虛擬場景 介面架設 場景架設 提醒資訊介面繪製 虛擬場景 介面播放 場景資料 提醒資訊 VB.net Server 控制 實驗數據紀錄 Excel 圖 3-13 虛擬實境控制軟體架構 45
第四章 實驗設計與規劃 4.1 實驗受測者 本研究實驗受測者, 以 30 位擁有實際駕車經驗與駕照者為限, 測試者不限制 是否曾經使用過附加資訊的車內後視鏡產品, 為主要受測者 實驗中途不休息, 整 個實驗完成所需時間約為 9 分鐘 4.2 實驗流程 在進行實驗前, 會以 5 分鐘的時間說明實驗目的與流程, 同時提供 5 分鐘讓受 測者習慣虛擬實境的駕駛操控, 並且告知使用者實驗操作方式 待受測者習慣虛擬 實境操控並了解實驗方式後, 即開始進行車內後視鏡的資訊產品駕駛模擬實驗 46
實驗參數設計 程式開發 行車模擬器試運行 Yes No 程式是否合乎需求 No 參數是否恰當 Yes 受測人員試用 統計分析 受測人員反應紀錄 結果分析 結果整理 導出結論 圖 4-1 實驗流程圖 每一位受測者必須依照監測者的指令, 駕駛模擬車輛 監測者會事先告知受測 者需維持在時速為 50~60 km/h, 並行駛在中間車道上, 在駕駛的過程中系統會撥放 警示方式, 受測者只需依照平常駕駛習慣來操控駕駛模擬器 監測者在監控畫面來 監控, 並提醒受測者駕駛於正確車道及行車速度, 此時會由監測者依照原設計的狀 況, 顯示各項提示資訊 若駕駛者未依照初期設定方式來行駛, 即判定駕駛失敗, 47
模擬駕駛畫面如圖 4-2 所示 圖 4-2 駕駛模擬畫面 4.2.1 實驗變數設定 本實驗變數設定為 1. 超速提示 2. 行車距離提示 3. 來電提示 4. 電子羅盤四個 項目共有 26 種搭配狀況產生, 而實驗組數配置參照表 4-1 4-2 之設定 每次試駕 時以直行為主要實驗狀況, 而除電子羅盤外, 其餘提示方式皆分別為閃爍提醒與閃 爍加提示音二種狀況提示 受測者須聽從操作人員的指令進行實驗, 而提醒的資訊 則隨機出現, 以降低學習效應的影響 每個實驗過後皆要求受測者填寫 NASA-TLX 主觀評量表 48
表 4-1 實驗配置說明表 來電顯示超速警示車距警示電子羅盤 閃爍 B1 閃爍 B3 閃爍 B5 正北 C1 警示音 B2 警示音 B4 警示音 B6 行車方向 C2 表 4-2 實驗配置表 狀況 1 B1 C1 狀況 14 B1B4B5 C2 狀況 2 B2 C1 狀況 15 B1B4B6 C2 狀況 3 B3 C1 狀況 16 B1B3B6 C2 狀況 4 B4 C1 狀況 17 B2B5 C2 狀況 5 B5 C1 狀況 18 B2B6 C2 狀況 6 B6 C1 狀況 19 B3B5 C2 狀況 7 B1B3 C2 狀況 20 B4B5 C1 狀況 8 B1B4 C2 狀況 21 B3B6 C1 狀況 9 B2B3 C2 狀況 22 B4B6 C1 狀況 10 B2B4 C2 狀況 23 B2B4B6 C1 狀況 11 B1B5 C2 狀況 24 B2B4B5 C1 狀況 12 B1B6 C2 狀況 25 B2B3B6 C1 狀況 13 B1B3B5 C2 狀況 26 B2B3B5 C1 4.2.2 車內後視鏡配置暨提醒方式說明 車內後視鏡為增加顯示訊息用加大型 (250mm 70mm), 而提醒資訊配置的位置 如圖 4-3 所示 : 49
圖 4-3 後視鏡資訊位置配置圖 4.2.2.1 超速提醒 本實驗設定超速提醒為紅燈連續閃爍提示或警示音加閃爍連續提示, 提示音間 隔為每秒 1 次 當超速提醒狀況產生時, 受測者必須放開油門直到狀況解除為止 若狀況出現 10 秒內受測者皆無反應, 則狀況會自動消失直到下一個狀況出現為止 圖 4-4 超速提醒配置圖 4.2.2.2 車距提醒 車距提醒圖像顯示區的大小為 :50mm X 60mm, 中央顯示一車輛圖像, 在車輛 圖左右各有一個燈號 本實驗為直線測試, 所以行車距離過近狀況會隨機出現, 出 現方式則以閃爍燈號提醒或警示音提醒, 當行車距離過近狀況產生時, 受測者必須 踩煞車方可解除狀況, 若狀況出現 10 秒內受測者皆無反應, 則狀況會自動消失直到 下一個狀況出現為止 50
圖 4-5 車距提醒配置圖 4.2.2.3 來電提醒 來電提醒方式為連續閃爍提示或提示音加閃爍連續提示, 提示音間隔為每秒 1 次, 當來電提醒狀況產生時, 受測者查覺後必須按壓事前在方向盤上所配置的按鈕 ( 圖 4-7), 表示接收到通知即可解除狀況 若狀況出現 10 秒內受測者皆無反應, 則 表示未收到來電提醒通知, 則狀況會自動消失直到下一個狀況出現為止 圖 4-6 來電提醒配置圖 51
圖 4-7 來電提醒狀況接收按鈕 4.2.2.4 電子羅盤 電子羅盤會以正北朝上以指針方式提示 ( 圖 4-8), 或是以行車方向文字提示方式 提示 ( 圖 4-9) 兩種方式提示, 在受測者受測過程中, 會隨機出現不同的提示方式, 但 不做紀錄 於受測者結束受測後, 會以問卷的方式來詢問受測者在實驗的過程中, 哪種方式是較於顯而易懂 圖 4-8 電子羅盤正北朝上以指針方式提示 52
圖 4-9 電子羅盤行車方向文字提示方式提示 4.3 實驗任務設定與分析 本實驗設計駕駛模擬畫面為如圖 4-10 所示 受測人員只需依照模擬場景的中線 直線行駛即可, 由控制人員下達指令, 並依據實驗任務暨變數配置表 ( 表 4-3) 所 示來進行實驗 實驗過程中為避免有實驗順序對受測者的影響, 每位受測者實驗的 狀況出現是利用電腦產生不同的順序來進行實驗, 直到全部狀況全部出現結束為 止, 以利數據之正確性 圖 4-10 實驗模擬畫面車道圖 53
表 4-3 實驗任務暨變數配置表 狀況實驗配置狀況說明說明 狀況 1 B1C1 來電顯示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 受測者接收到訊號, 需按壓按鈕表示接收到訊息, 若在 10 秒內無按下按鈕, 則狀況自動解除 狀況 2 B2C1 來電顯示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者接收到訊號, 需按壓按鈕表示接收到訊息, 若在 10 秒內無按下按鈕, 則狀況自動解除 狀況 3 B3C1 超速警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要鬆開油門的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 4 B4C1 超速警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要鬆開油門的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 5 B5C1 車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 6 B6C1 車距警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示連續閃爍提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門的動作, 來解 狀況 7 B1B3C2 超速警示連續閃爍提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示連續閃爍提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門的動作, 來解 狀況 8 B1B4C2 超速警示警示音加閃爍連續提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示警示音加閃爍連續提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門的動作, 來解 狀況 9 B2B3C2 超速警示連續閃爍提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示警示音加閃爍連續提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門的動作, 來解 狀況 10 B2B4C2 超速警示警示音加閃爍連續提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示連續閃爍提示 受測者需要有按下按鈕, 或踩煞車的動作, 來解除 狀況 11 B1B5C2 車距警示連續閃爍提示 狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示連續閃爍提示 受測者需要有按下按鈕, 或踩煞車的動作, 來解除 狀況 12 B1B6C2 車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 13 B1B3B5 C2 來電顯示連續閃爍提示超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示行車方向文字提示方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 54
狀況 14 B1B4B5C2 來電顯示連續閃爍提示超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示行車方向文字提示方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 15 B1B4B6C2 來電顯示連續閃爍提示超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示行車方向文字提示方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 16 B1B3B6C2 來電顯示連續閃爍提示超速警示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示行車方向文字提示方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示警示音加閃爍連續提示 受測者需要有按下按鈕, 或踩煞車的動作, 來解 狀況 17 B2B5C2 車距警示連續閃爍提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 來電顯示警示音加閃爍連續提示 受測者需要有按下按鈕, 或踩煞車的動作, 來解 狀況 18 B2B6C2 車距警示警示音加閃爍連續提示 除狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 超速警示連續閃爍提示 受測者需要有鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除 狀況 19 B3B5C2 車距警示連續閃爍提示 狀況 行車方向文字提示方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 20 B4B5C1 超速警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 超速警示連續閃爍提示 受測者需要有鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除 狀況 21 B3B6C1 車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 正北朝上以指針方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 超速警示警示音加閃爍連續提示 受測者需要有鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除 狀況 22 B4B6C1 車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 正北朝上以指針方式提示 若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 23 B2B4B6C1 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 24 B2B4B5C1 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 55
狀況 25 B2B3B6C1 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 狀況 26 B2B3B5C1 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 受測者需要有按下按鈕, 或鬆開油門或踩煞車的動作, 來解除狀況若在 10 秒內無任何動作, 則狀況自動解除 雖然測試過程中, 受測者在按下按鈕或鬆開油門或踩煞車的動作就可解除狀況, 但因實驗最終是要得知受測者在多重任務當中, 對於所產生的實驗配置是否真正有 接收到訊息, 所以多重任務的實驗配置發生時, 受測者仍需對每個配置分別做出全 部的反應 實驗完成後, 取得實驗數據, 並且進行駕駛正確率之統計分析 接著將實驗變數 超速提示 行車距離提示 來電提示, 駕駛完成率及完成時間, 進行統計分析 對 於駕駛完成率進行初步探討 而實驗完成後, 在請受測者依自己主觀的想法對於 26 種實驗狀況進情主觀的評估 56
第五章 結果與討論 本研究共有 30 位受測者, 受測者依照三個附加功能 ( 超速提示 行車距離提示 來電提示 ), 兩種顯示方式 ( 閃爍提示 閃爍加提示音提示 ) 來排列組合 整個過程 共有 26 種狀況出現來進行實驗 實驗完成後進行客觀量測與主觀量測 (NASA-TLX) 整理實驗數據, 並分析判定即時資訊是否對駕駛者的績效有顯著的表現 5.1 駕駛正確與否的資料判讀方式 受測者於駕駛實驗進行中, 即可直接針對駕車時的任務達成與否進行定義 因 模擬場景中, 為避免受測者因車輛經過干擾而造成實驗狀況不一致, 因此在實驗模 擬場景中並無加入人為干擾 資料判讀方式為將資料擷取得來的數據, 轉換成 Excel 利用 Excel 分類, 再經由 數據來進行篩選統計實際狀況及完成率 模擬器為每 0.015 秒紀錄一次, 每個狀況的設定時間為十秒, 受測者無論是按按 扭或是煞車與油門的踩踏動作皆會在 Excel 表格內紀錄 5.2 客觀評量之結果與討論分析 5.2.1 基本資料統計分析 本實驗受測者男生 18 人女生為 12 人共計 30 人, 年齡介於 31~35 歲區間較多 數 ( 佔 26.67%) 受測者大部份都是沒有使用過車内後視鏡相關產品比例為多數人 ( 佔 80%), 實際使用過車内後視鏡相關產品僅有 20% 的少數 詳細資料如表 5-1 所示 : 57
表 5-1 受測者基本資料統計 樣本特性 人數 比重比重累計百分比 % 百分比 % 性別 男 18 60.00% 60.00% 女 12 40.00% 100.00% 20 以下 0 0.00% 0.00% 21~25 7 23.33% 0.78% 年齡 26~30 6 20.00% 43.33% 31~35 8 26.67% 70.00% 35~40 4 13.33% 83.33% 40 以上 5 16.67% 100.00% 有無使用過 類似產品 有 6 20.00% 20.00% 無 24 80.00% 100.00% 5.2.1 車內後視鏡的績效分析 本研究對於車內後視鏡顯示的圖示及聲音接收的數據, 主要是由於車內後視鏡所 顯示出的狀況觸發受測者的反應完成率來統計分析 5.2.2 受測者對於顯示狀況的完成率 在 26 種實驗狀況下, 實驗結果敘述性統計如下表 5-2 所示 從表中可發現當單 一狀況出現時, 受測者的完成率較高, 而又以聲音加閃爍連續提示完成率高於連續 閃爍提示 而當雙重任務開始產生後, 則駕駛者完成率開始降低, 並且聲音加閃爍 連續提示優於連續閃爍提示, 當多重任務產生時, 駕駛者的完成率就更低 無論如 何, 整體而言任務越多則駕駛完成率越下降 58
表 5-2 實驗狀況完成率 狀況 實驗配置 狀況 實驗配置 狀況 1 來電顯示警示音加閃爍連來電顯示連續閃爍提示 70.00% 狀況 2 96.67% 續提示正北朝上以指針方式提示正北朝上以指針方式提示 狀況 3 超速警示警示音加閃爍連超速警示連續閃爍提示 86.67% 狀況 4 96.67% 續提示正北朝上以指針方式提示正北朝上以指針方式提示 狀況 5 車距警示警示音加閃爍連車距警示連續閃爍提示 80.00% 狀況 6 90.00% 續提示正北朝上以指針方式提示正北朝上以指針方式提示 狀況 7( 按鈕 ) 46.67% 狀況 8( 按鈕 ) 50.00% 來電顯示連續閃爍提示來電顯示連續閃爍提示超速警示警示音加閃爍連超速警示連續閃爍提示續提示狀況 7( 油門 ) 63.33% 行車方向文字提示方式提狀況 8( 油門 ) 73.33% 行車方向文字提示方式提示示 狀況 10 來電顯示警示音加閃爍連狀況 9( 按鈕 ) 63.33% 來電顯示警示音加閃爍連 46.67% ( 按鈕 ) 續提示續提示超速警示警示音加閃爍連超速警示連續閃爍提示狀況 10 續提示狀況 9( 油門 ) 80.00% 行車方向文字提示方式提 80.00% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示示 狀況 11 狀況 12 來電顯示連續閃爍提示 76.67% 來電顯示連續閃爍提示 66.67% ( 按鈕 ) ( 按鈕 ) 車距警示警示音加閃爍連車距警示連續閃爍提示續提示狀況 1 行車方向文字提示方式提狀況 12 40.00% 53.33% 行車方向文字提示方式提 1( 煞車 ) 示 ( 煞車 ) 示 狀況 13 狀況 14 來電顯示連續閃爍提示 56.67% 來電顯示連續閃爍提示 56.67% ( 按鈕 ) ( 按鈕 ) 超速警示警示音加閃爍連超速警示連續閃爍提示狀況 13 狀況 14 續提示 80.00% 車距警示連續閃爍提示 86.67% ( 油門 ) ( 油門 ) 車距警示連續閃爍提示行車方向文字提示方式提狀況 13 狀況 14 行車方向文字提示方式提 40.00% 示 20.00% ( 煞車 ) ( 煞車 ) 示 續下頁 59
狀況實驗配置狀況實驗配置 狀況 15 ( 按鈕 ) 狀況 15 ( 油門 ) 狀況 15 ( 煞車 ) 60.00% 83.33% 36.67% 來電顯示連續閃爍提示 超速警示警示音加閃爍連 續提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 行車方向文字提示方式提 示 狀況 16 ( 按鈕 ) 狀況 16 ( 油門 ) 狀況 16 ( 煞車 ) 46.67% 80.00% 30.00% 來電顯示連續閃爍提示 超速警示連續閃爍提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 行車方向文字提示方式提 示 狀況 17 ( 按鈕 ) 狀況 17 ( 煞車 ) 83.33% 36.67% 來電顯示警示音加閃爍連 續提示 車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提 示 狀況 18 ( 按鈕 ) 狀況 18 ( 煞車 ) 73.33% 40.00% 來電顯示警示音加閃爍連 續提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 行車方向文字提示方式提 示 狀況 19 ( 油門 ) 96.67% 超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示 狀況 20 ( 油門 ) 86.67% 超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 19 ( 煞車 ) 40.00% 行車方向文字提示方式提示 狀況 20 ( 煞車 ) 30.00% 車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 狀況 21( 油門 ) 狀況 21 ( 煞車 ) 90.00% 30.00% 超速警示連續閃爍提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 正北朝上以指針方式提示 狀況 22 ( 油門 ) 狀況 22 ( 煞車 ) 93.33% 26.67% 超速警示警示音加閃爍連 續提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 正北朝上以指針方式提示 狀況 23 ( 按鈕 ) 狀況 23 ( 油門 ) 狀況 23 ( 煞車 ) 46.67% 83.33% 23.33% 來電顯示警示音加閃爍連 續提示 超速警示警示音加閃爍連 續提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 正北朝上以指針方式提示 狀況 24 ( 按鈕 ) 狀況 24 ( 油門 ) 狀況 24 ( 煞車 ) 46.67% 83.33% 20.00% 來電顯示警示音加閃爍連 續提示 超速警示警示音加閃爍連 續提示 車距警示連續閃爍提示 正北朝上以指針方式提示 狀況 25 ( 按鈕 ) 狀況 25 ( 油門 ) 狀況 25 ( 煞車 ) 66.67% 76.67% 16.67% 來電顯示警示音加閃爍連 續提示 超速警示連續閃爍提示 車距警示警示音加閃爍連 續提示 正北朝上以指針方式提示 狀況 26 ( 按鈕 ) 狀況 26 ( 油門 ) 狀況 26 ( 煞車 ) 60.00% 來電顯示警示音加閃爍連續提示 76.67% 超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示 30.00% 正北朝上以指針方式提示 60
由表 5-2 顯示出, 當任務越少完成率越高, 單一任務完成率可高達 96.67%( 圖 5-1 所示 ), 而又以聲音加閃爍連續提示完成率高於連續閃爍提示 ( 表 5-4 狀況說明 ) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 70 狀況 1 4.60 96.67 狀況 2 1.58 86.67 狀況 3 2.22 96.67 狀況 4 0.97 80 狀況 5 2.84 90 狀況 6 2.45 達成率 (%) 反應時間 ( 秒 ) 圖 5-1 單一任務完成率與時間比較 表 5-4 單一任務狀況說明 狀況 1 來電顯示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 狀況 4 超速警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 狀況 2 來電顯示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 狀況 5 車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 狀況 3 超速警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示 狀況 6 車距警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 表 5-5 單一任務單一狀況平均完成時間與達成表中, 受測者於任務測試當中, 若實驗配置為警示音加閃爍連續提示時, 受測者反應時間較快且達成率較高, 反之 若實驗配置為閃爍連續提示時, 此時受測者反應時間較為拉長 61
表 5-5 單一任務單一狀況平均完成時間與達成表 狀況 實驗配置 平均完成 時間 ( 秒 ) 達成率 % 狀況 1 狀況 2 狀況 3 狀況 4 狀況 5 狀況 6 來電顯示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示來電顯示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示超速警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示超速警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示車距警示連續閃爍提示正北朝上以指針方式提示車距警示警示音加閃爍連續提示正北朝上以指針方式提示 4.60 70.00% 1.58 96.67% 2.22 86.67% 0.97 96.67% 2.84 80.00% 2.45 90.00% 當雙重任務開始產生時, 平均任務完成率至多可達 71.67%( 圖 5-2 所示 ), 而 又以狀況顯示其中有聲音加閃爍連續提示完成率較高於僅有連續閃爍提示 ( 表 5-7 狀 況說明 ) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 71.67 68.33 61.67 63.33 55 58.33 60 60 56.67 58.33 60 60 1.63 狀況 7 2.21 狀況 8 1.40 1.36 2.19 1.70 1.69 1.77 2.12 1.68 1.45 1.68 狀況 9 狀況 10 狀況 11 狀況 12 狀況 17 狀況 18 狀況 19 狀況 20 狀況 21 狀況 22 達成率 (%) 反應時間 ( 秒 ) 圖 5-2 雙重任務平均完成率與時間比較 62
表 5-7 雙重任務狀況說明 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 7 超速警示連續閃爍提示 狀況 17 車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提示 行車方向文字提示方式提示 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 8 超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 18 車距警示警示音加閃爍連續提示 行車方向文字提示方式提示 行車方向文字提示方式提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 超速警示連續閃爍提示 狀況 9 超速警示連續閃爍提示 狀況 19 車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提示 行車方向文字提示方式提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 10 超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 20 車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 來電顯示連續閃爍提示 超速警示連續閃爍提示 狀況 11 車距警示連續閃爍提示 狀況 21 車距警示警示音加閃爍連續提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 來電顯示連續閃爍提示 超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 12 車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 22 車距警示警示音加閃爍連續提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 表 5-8 雙重任務單一狀況平均完成時間與達成表中, 受測者於雙重任務測試當 中, 若兩個實驗配置同時為連續閃爍提示時, 則受測者反應時間較相近, 反之若其 中一個實驗配置為警示音加閃爍連續提示時, 此時受測者反應較僅有連續閃爍提示 快 63
表 5-8 雙重任務單一狀況平均完成時間與達成表 狀況 實驗配置 平均完成達成率 % 狀況實驗配置時間 ( 秒 ) 平均完成達成率 % 時間 ( 秒 ) 狀況 7 ( 按扭 ) 來電顯示連續閃爍提示超速警示連續閃爍提示 狀況 17 1.77 46.67% ( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示 1.76 83.33% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示 1.50 63.33% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.61 36.67% 狀況 8 ( 按扭 ) 來電顯示連續閃爍提示超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 18 2.50 50.00% ( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.59 73.33% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示 1.91 73.33% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.94 40.00% 狀況 9 ( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示連續閃爍提示 狀況 19 1.52 63.33% ( 油門 ) 超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示 1.62 96.67% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示 1.28 80.00% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 2.61 40.00% 狀況 10 ( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示超速警示警示音加閃爍連續提示 狀況 20 1.56 46.67% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示 1.29 86.67% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示 1.17 80.00% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 2.06 30.00% 狀況 11 ( 按扭 ) 來電顯示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示 狀況 21 2.13 76.67% ( 油門 ) 超速警示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.31 90.00% ( 油門 ) 行車方向文字提示方式提示 2.26 40.00% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 1.58 30.00% 狀況 12 ( 按扭 ) 來電顯示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 22 1.61 66.67% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.23 93.33% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.78 53.33% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 2.12 26.67% 當多重任務開始產生時, 任務完成率大幅降至 58.89%( 圖 5-3 所示 ), 而此時 受測者在辨別任務出現的反應時間也拉長, 狀況為何 ( 表 5-10 狀況說明 ) 64
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 58.89 狀況 13 1.65 54.44 狀況 14 1.49 60 狀況 15 1.31 52.22 狀況 16 1.39 51.11 狀況 23 1.49 50 狀況 24 1.52 53.33 狀況 25 1.55 55.56 狀況 26 1.67 達成率 (%) 反應時間 ( 秒 ) 圖 5-3 多重任務平均完成率與時間比較 表 5-10 多重任務狀況說明 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 13 超速警示連續閃爍提示車距警示續閃爍提示 狀況 23 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 14 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示 狀況 24 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 15 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 25 超速警示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 狀況 16 超速警示連續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 狀況 26 超速警示連續閃爍提示車距警示連續閃爍提示 行車方向文字提示方式提示 正北朝上以指針方式提示 表 5-11 多重任務單一狀況平均完成時間與達成表中, 受測者於多重任務測試數 據當中, 發現受測者對於車距提示配置反應達成率下降, 對於超速警示配置達成率 反應達成率較高 65
表 5-11 多重任務單一狀況平均完成時間與達成表 狀況 實驗配置 平均完成 時間 ( 秒 ) 達成率 % 狀況 13( 按扭 ) 來電顯示續閃爍提示 1.78 56.67% ( 油門 ) 超速警示續閃爍提示車距警示續閃爍提示 1.38 80.00% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.77 40.00% 狀況 14( 按扭 ) 來電顯示續閃爍提示 1.37 56.67% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示續閃爍提示 1.00 86.67% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 2.10 20.00% 狀況 15( 按扭 ) 來電顯示續閃爍提示 1.39 60.00% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.00 83.33% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.53 36.67% 狀況 16( 按扭 ) 來電顯示續閃爍提示 1.37 46.67% ( 油門 ) 超速警示續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 0.98 80.00% ( 煞車 ) 行車方向文字提示方式提示 1.81 30.00% 狀況 23( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示 1.50 46.67% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.11 83.33% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 1.86 23.33% 狀況 24( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示 1.40 46.67% ( 油門 ) 超速警示警示音加閃爍連續提示車距警示續閃爍提示 1.04 83.33% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 2.13 20.00% 狀況 25( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示 1.62 66.67% ( 油門 ) 超速警示續閃爍提示車距警示警示音加閃爍連續提示 1.22 76.67% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 1.81 16.67% 狀況 26( 按扭 ) 來電顯示警示音加閃爍連續提示 1.61 60.00% ( 油門 ) 超速警示續閃爍提示車距警示續閃爍提示 1.41 76.67% ( 煞車 ) 正北朝上以指針方式提示 2.00 30.00% 66
我們將單一任務的完成率與該任務置於雙重任務及多重任務的狀況中來比較, 即 可明顯發現變化 當任務越少平均完成率會較高 ; 反之, 當同一時間任務越多的時 候, 完成率即明顯的下降 ( 圖 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-9) 來電顯示連續閃爍提示 70.00% 60.00% 55.00% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-4 來電顯示連續閃爍提示 來電顯示警示音加閃爍連續提示 96.67% 66.67% 55.00% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-5 來電顯示警示音加閃爍連續提示 67
超速警示連續閃爍提示 86.67% 82.50% 78.34% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-6 超速警示續閃爍提示 超速警示警示音加閃爍連續提示 96.67% 83.33% 82.50% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-7 超速警示警示音加閃爍連續提示 車距警示連續閃爍提示 80.00% 36.67% 27.50% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-8 車距警示續閃爍提示 68
心智負體負折程體負荷車距警示警示音加閃爍連續提示 90.00% 37.50% 26.67% 單一任務雙重任務多重任務 平均達成率 % 圖 5-9 車距警示警示音加閃爍連續提示 5.3 受測者主觀建議 5.3.1NASA-TLX 主觀評量表 當每位受測者實驗完成後, 會請受測者填寫 NASA-TLX 主觀評量表 ( 最低 1 分, 最高 7 分 ), 並且針對設計評估車內後視鏡提示方式判讀駕駛操作主觀評量分析 ( 表 5-12 所示 ) 表 5-18 駕駛操作主觀評量分析表 車內後視鏡資訊判讀 顯示方式 荷身荷時間負荷精神負荷績效滿意挫度整電顯示閃爍提醒 2.83 3.13 4.57 4.37 2.73 4.23 3.64 超速閃爍提醒 3.27 3.20 4.10 4.47 3.10 4.27 3.73 車距閃爍提醒 3.07 3.30 4.00 4.43 3.40 4.83 3.84 行車方向提醒 ( 正北朝上以指針方式 ) 2.73 2.53 2.70 2.50 4.27 2.63 2.89 電顯示警示音提醒 3.07 3.10 2.90 3.37 4.83 2.57 3.31 超速警示音提醒 2.90 2.90 2.67 3.43 4.90 2.53 3.22 車距警示音提醒 3.10 2.83 3.07 3.20 4.70 2.77 3.28 行車方向提醒 ( 行車方向文字提示 ) 3.00 3.87 2.73 2.80 4.23 2.93 3.26 69
受測者於實驗結束後, 會詢問受測者對實驗的想法及給予建議, 並進行記錄 此 動作主要目的是確保受測者填寫主觀評量時, 確實填寫並了解實驗的操作與狀況, 避免受測者因不了解誤填而影響主觀評量數據的準確度 依照受測者喜好程度, 受測者主觀認為警示音提醒優於閃爍提醒 ( 表 5-13)( 最 不喜歡 1 分, 最喜歡 5 分 ) 表 5-19 駕駛喜好主觀評量分析表 顯示方式 1 2 3 4 5 來電閃爍提醒 13.33% 40.00% 26.67% 20.00% 0.00% 來電警示音提醒 3.33% 10.00% 23.33% 33.33% 30.00% 超速閃爍提醒 10.00% 43.33% 26.67% 20.00% 0.00% 超速警示音提醒 0.00% 3.33% 13.33% 33.33% 50.00% 車距閃爍提醒 6.67% 43.33% 33.33% 16.67% 0.00% 車距警示音提醒 0.00% 3.33% 23.33% 33.33% 40.00% 行車方向提醒 ( 正北朝上以指針方式 ) 行車方向提醒 ( 行車方向文字提示 ) 16.67% 50.00% 16.67% 10.00% 6.67% 13.33% 43.33% 23.33% 16.67% 3.33% 經由駕駛操作主觀評量分析表看出, 顯示方式為閃爍提示時受測者普遍績效滿意 下降, 而在警示音提示出現時, 績效會升高 另外, 在行車方向提醒的數據表現看 來, 無論是哪一種方式提示, 受測主觀平量都很平均 在受測者訪談的過程中, 一 般受測者認為行車方向為需求時才去讀取的資訊, 只要顯示清楚, 何種顯示方式對 受測者來說並不很重要 70
第六章 結論與建議 6.1 結論 車用產品如雨後春筍般的不斷推陳出新, 車用消費性電子產品也給駕駛者帶來了 許多便利, 雖然警示音提示的確比閃爍提示來的明確與簡單, 但是當多警示音提示 同時產生時會帶給駕駛者緊張及不知所措的缺點 然而閃爍提示雖不會帶給駕駛者 緊張, 確容易使駕駛者忽略訊息的產生 調查市面上使用附加功能之後視鏡的比例 並不高, 僅佔 8.6%, 探究其原因在於 : 目前市面上擁有附加功能之後視鏡相關的產 品並不多, 加上車內導航系統的功能涵蓋的功能也越來越廣泛, 都影響到駕駛者購 買該類產品的意願 本研究經由問卷調查後得知, 一般駕駛者還是希望在車內後視鏡能夠提供一些簡 單的即時資訊, 而超速提示 行車距離提示 來電提示為最優先需求 另經由實驗 後數據顯示, 當越多任務配置產生的時候, 這些任務配置彼此之間會產生干擾, 使 得任務配置的執行績效下降 所以當多重任務實驗配置出現時最好採取不同的顯示 方式, 且配置出現的方式也要有所區別, 可以減少彼此之間互相競爭相同的感官的 資源 若要用連續閃爍與聲音形式共同並行, 要考慮聲音的感知速度比視覺快, 應 將會影響行車安全性的配置由提示音提示較為妥當 視覺與聽覺的任務同時產生 時, 會使人體負荷反應變慢而且會影響持續注意力, 因此在車內後視鏡上盡量減少 不必要訊號的數量 71
而從實驗後的調查顯示, 受測者偏愛聽覺刺激的顯示方式即為閃爍加提示音提 示, 當閃爍加提示音提示時績效滿意較高, 而在閃爍提示出現時績效會下降 無論何種型式的附加功能後視鏡, 均會使駛駕駛者在駕駛過程中容易過度仰賴所 提供的資訊而造成行車危險, 何種狀況配置安排可以提升駕駛者的績效, 降低行車 危險, 是可以尋求改善方法 6.2 後續建議 透過本次研究發現, 駕駛者對於行車安全相當重視, 而車內資訊系統的使用已越 來越普及, 對於車內後視鏡的大小 所能提供的後方視角與附加功能的需求均有高 度需求 而市面上目前相關產品並不多, 究其原因在於上述各功能的開發單位均不 相同, 加上缺乏整合的政府單位, 因此造成開發時有一定的困難 欣見國內在 ARTC 的主導下, 成立 智慧型車內後視鏡研究策略聯盟, 對於車內後視鏡附加功能需求 有一整合與開發的聯盟產生, 而本研究報告可提供該單位未來開發新產品時的參 考, 然而本實驗只是個先期研究, 在各方面未來仍有相當大的發展和進步空間存在 ; 另對於車內後視鏡無法完全提供滿足駕駛者對於後方影響的需求, 則是政府機關應 該要正視且進行相關研究, 以作為未來修正相關法規之參考 本研究的實驗場景, 利用真實車輛內裝改裝之駕駛座機構, 模擬出真實車體之動 態行為, 讓駕駛感受到有如真實駕車的, 但並無行人的干擾, 建議後續研究可以提 高模擬環境的真實度, 並且降低學習效應 72
參考文獻 (1) Atkinson, R. C. & Shiffrin, R.M., (1968),: Human memory: A proposed system and its control processes - In K.W. Spence & J.T. Spence (Eds.), The Psychology of Learning and Motivation, Vol 2. London: Academic Press. (2) Agter, F., & Donk, M.,(2005), Prioritized Selection in Visual Search Through Onset capture and Color Inhibition: Evidence From a Probe-Dot Detection Task, Journal of experimental Psychology: Human Perception and Performance, Vol. 31, No. 4, pp. 722-730. (3) Allport, D. A., Antonis, B., & Reynolds, P.,(1972), On the division of attention: A disproof of the single channel hypothesis, Quarterly Journal of Experimental Psychology, Vol. 24, pp. 225-235. (4) Bronkhorst, A. W., Veltman, J. A., & van Breda, L.,(1996), Application of a three-dimensional auditory display in a flight task, Human Factors, Vol. 38, No. 1, pp.23-33. (5) Boradbent, D. E.,(1958), Perception and communication. Pergamum Press. New York. (6) Borger, R.,(1963), The refractory period and serial choice reactions, Quarterly journal of Experimental Psychology, Vol. 15, pp. 1-12. 73
(7) Bhise, V. D., Dowd, J. D. and Smid, E., (2003), Driver Behavior While Operating In-vehicle Devices, TRB Annual Meeting. (8) Craik, F. I. M., (2002). Levels of processing: Past, present... and future? Memory, 10(5-6), 305-318. (9) Craik, F. I. M., & Lockhart, R. S., (1972), Levels of processing: A framework for memory research. Journal of Verbal Learning & Verbal Behavior, 11(6), 671-684. (10)Cherry, E. C.,(1953), Some experiments on the recognition of speech with one and two ears, Journal of Acoustical Society of America, Vol. 25, pp. 975-979. (11)Charles, C. R., Jr.,(1986), Response Time, http://www.roberts.ezpublishing.com/croberts/respon.htm (12)Dingus, T. A., Antin, J. F., Hulse, M. C., & Wierwille, W.W.,(1989), Attention demandr equirements of an automobile moving-map navigation system. Transportation Research, 23A(4), (pp.301-315). (13)Diao, FangFang, Sundar, S. Shyam.,(2004). Orienting response and memory for web advertisements: exploring effects of pop-up window and animation. Communication research, 31(5), 537-567 (14)Gagne, R. M.,(1985)(Eds), The conditions of learning and theory of instruction., 4th edition, CBS College, New Jersey, December. 74
(15)Gottsdanker, R., & Way, T. C.,(1966), Varied and constant intersignal intervals in psychological refractoriness, Journal of Experimental Psychology, Vol. 72, pp. 792-804. (16)Gazzaniga, M. S., Ivry, R. B., Mangun, G. R.,(2002),Cognitive neuroscience: The Biology of The mind. W.W.Norton & Company Press. (17)Green, P.,(1999), Visual and Task Demands of Driver Information Systems (Technical Report UMTRI-98-16), Ann Arbor, MI:University of Michigan Transportation Research Institute, (pp. 10). (18)Green. P.(1999), The 15-Second Rule fordriver Information System, Intelligent Transportation Society of America Conference Proceedings. (19)Green. P.,(2001), Variations in Task Performance between Younger and Older Drivers : UMTRI Research on Telematics. Association for the Advancement of Automotive Medicine Conference on Aging and Driving. (20)Hart, S.G., and Staveland, T.E.,(1988), Development of NASA-TLX (Task Load Index): results of empirical and theoretical research. In: Hancock PA, Meshkati N, Eds. Human Mental Workload. Amsterdam: North-Holland, pp139-178. (21)Hick, W. E., (1952), on the rate of gain of information. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 4, 11-26. 75
(22)Herman, L. M., & Kantowitz, B. H.,(1970), The psychological refractory period effect: Only half the double-stimulation story?, Psychological Bulletin, Vol. 73, pp. 74-86. (23)Horrey, W. J., & Wickens, C. D.,(2002), Driving and Side Task Performance: The effects of display Clutter, Separation, and Modality, Aviation Human Factors Division Institute of Aviation, Technical Report AHFD-02-13/GM-02-2. (24)Kahneman, D.,(1973) (Eds), Attention and effort., Prentice Hall, New Jersey, September. (25)Luck, S. J., & Vecera, S. P.,(2002)(Eds), Attention: From tasks to mechanisms., In Yantis, S.(Ed.), Stevens' handbook of experimental psychology: Vol. 1. Sensation and perception. (pp. 235-286), Wiley, New York. (26)Miller, G. A.,(1956), The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information, Psychological Review, Vol 63, pp.81-97. (27)Magill, R. A.,(1993), Motor learning: Concepts and applications. (4th ed.) Dubuque, IA: Wm. C. Brown. (28)Michon., J.A., (1985), A critical view of driver behavior models:what do we know, what should we do?in Evans, L. & Schwing, R.C.(Eds.), Human Behavior and Traffic Safety(pp. 485-524), New York:Plenum Press 11. 76
(29)Nanthavanij, S., & Yenradee, P.,(1999), Predicting the optimum number, location, and signal sound level of auditory warning devices for manufacturing facilities, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 24, No. 6, pp. 569-578. (30)Navon, D., (1977), Forest before trees: The precedence of global features in visual perception. Cognitive Psychology, 9(3), 353-383. (31)Olson, P. L., & Sivak, M.,(1986), Perception-response time to unexpected roadway hazards, Human Factors, Vol. 28, pp. 91-96. (32)Psychology the science of behaviour 4th edition Carlson & Heth 心理學 ( 行為科 學 )(2011 年 ) 第四版卡利申 / 哈乎 (33)Procotr, R. W., & Zandt, T. V.,(1994)(Eds), Human Factors in Simple and Complex Systems., Allyn and Bacon, Boston. (34)Ranney, T.A., (1994), Models of driving behavior:a review of their evolution. AccidentAnalysis and Prevention, 26(pp.733-750.) (35)Rockwell, R.E., (1972), An investigation of the relationship of nine nointervention 86 variables to the school success or failure of culturally disadvantaged children. Dissertation Abstracts International, 33, ( pp.2793). (36)Schmidt, R. A., (1991), Motor learning & performance: From principles to practice. Champaign, IL: Human Kinetics. 77
(37)Schmidt, R. A., (1991), Motor learning & performance: From principles to practice. Champaign, IL: Human Kinetics. (38)Sanders, A. F.,(1967), The effect of compatibility on grouping successively presented signals, Acta Psychologica, Vol. 26, pp. 373-382. (39)Shaffer, H. L.,(1975)(Eds.), Multiple attentions in continuous verbal tasks, In Rabbitt, P. M., & Dornic, S., Attention and performance V. (pp. 234-258), Academic Press, London. (40)Sperling, G.,(1960), The information available in brief visual presentation, Perception and Psychophysics, Vol. 14, pp. 101-109. (41)Ullman, S.,(1984), Visual Routines, Cognition, Vol. 18, pp. 97-157. (42)Wickens, C. D.,(1992)(Eds), Engineering Psychology and Human Performance., 2th edition, Addison-Wesley, New York. (43)Wickens, C. D., (1980) (Ed.), The structure of attentional resources. In R.S. Nickerson, Attention and Performnce VIII. Hillsdale, NJ: Erlbaum. Pp. 239-257. (44)Wickens, C. D.,(1984) Processing resources in attention., In Parasuraman, R., & Davies, D.R. (Eds.), Varieties of attention. (pp. 63-102), Academic Press, New York. 78
(45)Welford, A. T.,(1952), The Psychological Refractory Period and the timing of high-speed performance - A review and a theory, British Journal of Psychology, Vol. 43, pp. 2-19. (46)Watson, D. G., & Humphreys, G. W.,(1997), Visual marking: Prioritizing selection for new objects by top-down attention inhibition of old objects, Psychological review, Vol. 104, pp. 90-122. (47)Wierwille, W.W.,(1995),Development of an initial model relating driving in-vehicle visual demands to accident rate. Third Annual Mid-Atlantic Human Factors Conference Proceedings, Blacksburg, VA :Virginia Polytechnic Institute and State University. (48)Yantis, S.,(1993), Stimulus-driven capture and attentional control settings, Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, Vol. 19, pp. 676-681. (49)NASA-TLX from,http://humansystems.arc.nasa.gov/groups/tlx (50) 心理學報 (2001): 第 33 卷第 2 期, 頁 127 131 (51) 李永輝,2002, 道路駕駛以及使用車內資訊系統的行為研究 (II), 行政院 國家科學委員會研究計畫 NSC90-2218-E-011-024 成果報告 (52) 林淑親 林耀豐 (2007) 影響反應時間因素之探討 中華體育季刊,21,(3), 103 117 79
(53) 姚泰主編 (2000): 生理學 第五版 : 人民衛生出版社 (54) 高尚仁 (1996): 心理學新論 台北市 : 揚智文化公司 (55) 莊忠益 (2003): 車用電腦中央控制介面之階層式選單對駕駛者績效之影 響, 清華大學工業工程與工程管理研究所 (56) 許勝雄 彭遊 吳水丕 (1991): 人因工程學 -Ergonomics / Human factors, 初版 台北市 : 揚智文化事業股份有限公司 (57) 陳俊儒,2003, 以類神經網路探討汽車駕駛姿勢與壓力分佈之研究, 大同大 學工業設計研究所, 碩士論文, 台北 (58) 劉超群 (2010) ( 雙重任務干擾與資訊處理模式研究 ) 國立中央大學博 士論文, 未出版, 桃園縣 (59) 柳永青,2002, 抬頭顯示器用於先進旅行者資訊系統之效用評估, 行政院國 家科學委員會研究計畫 NSC90-2218-E-224-019 成果報告 (60) 黃慧真譯 (1994): 發展心理學 台北 : 桂冠 (61) 黃雪玲,2002, 以自製之駕駛模擬器進行車內警示系統之設計評估, 碩士論 文, 新竹 (62) 鄭麗玉 (2006): 認知心理學, 二版 台北市 : 五南圖書出版股份有限公司 80
附件一 車內後視鏡即時資訊對駕駛行為影響研究問卷一 您好 : 我們是大同大學工業設計系的學生, 我們正在進行 車內後視鏡即時資訊 對駕 駛行為影響研究, 並調查駕駛對 車內後視鏡輔助功能 的需求及意見, 以作為未 來車內後視鏡即時資訊輔助功能的參考 本研究採取不具名之資料收集方式, 其結果僅供學術參考, 絕對不會向外公開, 請您安心填寫 您的回答對我們的研究成果有非常大的影響, 懇請您完整詳實作答 每一道題目, 再次感謝您的協助, 謹此申謝! 敬祝平安健康 大同大學工業設計研究所 聯絡電話 :02-25925252 轉 3466 接 28 研究生 : 常瀞元 指導教授 : 吳志富老師 81
您的性別為 男生 女生 您的年齡為 21~30 31~40 41~50 51 以上 您的身高為 160 cm 161 cm ~170 cm 171 cm ~180 cm 180 cm以上 請問您實際開車的資歷為 1 年以下 2~3 年 3~4 年 4~5 年 5 年以上 請問您平均一天開車的時數 1 小時以下 1~2 小時 2~3 小時 3~4 小時 4 小時以上 請問您最常駕駛的車種為 機車 小客車 計程車 大客車 大貨車 請問您您最常駕駛的目的為 上班 上學 探訪親友 休閒 請問您的教育程度 國中 高中 / 高職 專科 / 大學 碩士 博士 您是否有使用過 GPRS( 汽車衛星導航系統 ) 有 沒有 82
開車時, 您是否使用車內後視鏡來輔助您的駕駛 是 否 您的車內後視鏡為 原廠後視鏡 加裝加大後視鏡 加裝有功能性的後視鏡 其他 您是否知道部份車內後視鏡具有功能性 是 否 若現在車內後視鏡將新增新的即時資訊, 您所希望的資訊為何 ( 可複選 ) 行車超速警示 左右轉方向顯示 導航方向顯示 ( 只顯示行徑方向 ) 行車距離警示 ( 與左右方及後方車距過近顯示 ) 電話來電號碼顯示 室內 ( 外 ) 溫度顯示 行車速度顯示 行車方向顯示 ( 指南針 ) 目前時間顯示 其他 83
附件二 車內後視鏡即時資訊對駕駛行為影響研究問卷二 您好 : 我們是大同大學工業設計系的學生, 我們正在進行 車內後視鏡即時資訊 對駕駛行為影響研究, 並調查駕駛對 車內後視鏡輔助功能 的需求及意見, 以作為未來車內後視鏡即時資訊輔助功能的參考 本研究採取不具名之資料收集方式, 其結果僅供學術參考, 絕對不會向外公開, 請您安心填寫 您的回答對我們的研究成果有非常大的影響, 懇請您完整詳實作答每一道題目, 再次感謝您的協助, 謹此申謝! 敬祝平安健康 大同大學工業設計研究所聯絡電話 :02-25925252 轉 3466 接 28 研究生 : 常瀞元指導教授 : 吳志富老師 1 您的車子廠牌為 TOYOTA HONDA FORD SUZUKI KIA MITSUBIHI MAZDA NISSAN BMW BENZ JAGUAR VOLVO 其他 84
2 您的車子 CC 數為 1201-1800cc 1801-2400cc 2401~3000cc 3001-3600cc 以上 3 您的車內後視鏡的原廠尺寸長度為 100~200 mm 201~300 mm 301~400 mm 401 mm以上 4 您的車內後視鏡的原廠尺寸寬度為 40~50 mm 51~60 mm 61~70 mm 71 mm以上 5 你是否加裝車內後視鏡 是 否 ( 答是者, 請跳至第 6 題 ; 答否著請跳至第 8 題 ) 6 您的車內後視鏡的加裝尺寸長度為 201~300 mm 301~400 mm 401~500 mm 501~600 mm 601 mm以上 7 您加裝的車內後視鏡是否有附加資訊功能 是 否 8 您的車內後視鏡的加裝尺寸寬度為 51~60 mm 61~70 mm 71~80 mm 81~90 mm 91 mm以上 8 針對車內後視鏡, 我們將加上附加功能為 超速提醒 行車距離提醒 來電提 醒 電子羅盤, 以下介面請依照需求來回答 85
當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第一種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第二種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第三種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 86
當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第四種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第五種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 87
當訊息出現時以下排列組合, 哪一項是最難被辨識 第六種方式 超速提醒 行車距離提醒 來電提醒 電子羅盤 8 針對車內後視鏡, 以上的方式, 最希望的排列組合是第幾種方式? 第 1 種方式 第 2 種方式 第 3 種方式 第 4 種方式 第 5 種方式 第 6 種方式 其他, 請建議 88
附件三車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究之影響研究操作評量表 親愛的受測者您好這是一份有關 車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究 之影響研究的調查問卷 感謝您百忙之中, 願意撥出寶貴的時間來協助完成本問卷, 您所提供的意見將對我們的研究有莫大的助益, 以下資料僅供本實驗於學術上之研究使用 非常感謝您能撥冗填寫此問卷! 謝謝! 大同大學工業設計研究所研究生常瀞元敬上 ( 一 ) 受測者基本資料 1. 姓名 : 電話 : 2. 年齡 : 20 歲以下 21~25 26~30 31~35 35~40 41 歲以上 3. 性別 : 男 女 4. 教育程度 : 高中職 大學 專科 研究所以上 5. 職業 : 一般上班族 軍公教人員 學生 專業人士 ( 會計師 醫生 律師 建築師等 ) 無職業 ( 退休 家庭管理等 ) 其他 6. 請問您是否有使用過類似產品 : 有 無 ( 二 ) TLX 評量表評量 ( 二 ) 請先詳讀以下名詞解釋再進行問卷的填寫 名詞解釋 : 1. 心智負荷 Mental Demand 心智負荷係指任務所需要的心理和感官知覺, 如 : 思考 選擇 計算 記憶 瀏覽 搜尋等, 操作任務上覺得容易上手或不易上手? 簡單或複雜? 精確或容易忘記? 負荷量高或不高? 2. 身體負荷 Physical Demand 身體負荷係指針對任務所要求的身體動作上的耗費, 例如 : 動作控制 操作等, 操作任務時覺得容易或困難? 動作慢或輕快? 休閒或是費勁的? 負荷量高或不高? 89
3. 時間負荷 Temporal Demand 時間負荷係指操作任務時, 所感受到時間的壓力如何? 操作步驟的感覺是慢而優閒還是快而劇烈? 負荷量高不高? 4. 精神負荷 Effort 精神負荷是只為了完成操作任務, 在身體與心理上必須花費精神的程度? 負荷量高不高? 5. 績效與滿意度 Performance 績效與滿意度係指你感覺對於實驗中所完成操作任務目標的成功度如何? 滿意度如何? 6. 挫折程度 Frustration Level 挫折程度是指在操作任務其間對於任務內容感到挫折感的程度, 包括沮喪 灰心等心情 挫折感程度高不高? 1. 對於剛完成來電顯示閃爍提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識來電, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否有來電? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 90
2. 對於剛完成超速閃爍提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識超速, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否超速? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 3. 對於剛完成車距閃爍提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識車距, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否車距過近? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 91
4. 對於剛完成正北朝上以指針方式提示的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識行車方向, 下列各項影響為何? 極低 很低 低 中等 高 很高 極高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知車輛行進方向? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 5. 對於剛完成來電顯示警示音提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識來電, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否有來電? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 92
6. 對於剛完成超速警示音提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識超速, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否超速? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 7. 對於剛完成車距警示音提醒的任務操作 您覺得此種提醒方式對於辨識車距, 下列各項影響為何? 極 很 中 很 極 低 低 低 等 高 高 高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知是否車距過近? 完 有 全 點 有 完 不 不 不 沒 點 全 同 同 同 意 同 同 同 意 意 意 見 意 意 意 93
94 8. 對於剛完成行車方向文字提示方式提示的任務操作您覺得此種提醒方式對於辨識行車方向, 下列各項影響為何? 極低很低低中等高很高極高 1. 心智負荷 2. 身體負荷 3. 時間負荷 4. 精神負荷 5. 績效與滿意度 6. 挫折程度 此種顯示與操作方式, 在駕駛時有助於清楚認知車輛行進方向? 完全不同意不同意有點不同意沒意見有點同意同意完全同意 9. 對於剛完成來電提醒的任務操作您覺閃爍方式的提醒比警示音方式的提醒來的容易引起注意? 完全不同意不同意有點不同意沒意見有點同意同意完全同意 10. 對於剛完成超速提醒的任務操作您覺閃爍方式的提醒比警示音方式的提醒來的容易引起注意? 完全不同意不同意有點不同意沒意見有點同意同意完全同意
95 11. 對於剛完成車距提醒的任務操作您覺閃爍方式的提醒比警示音方式的提醒來的容易引起注意? 完全不同意不同意有點不同意沒意見有點同意同意完全同意 12. 對於剛完成行車方向提醒的任務操作您覺正北朝上以指針方式提示的提醒比行車方向文字提示方式提示的提醒來的容易辨識? 完全不同意不同意有點不同意沒意見有點同意同意完全同意
附件四車內後視鏡即時資訊對駕駛接受度及績效研究之主觀評量問卷 在此非常感謝您抽空參加本次實驗, 最後請您依照您剛剛所進行駕駛實驗後的感覺, 來回答以下問題 請參考以下說明 : 1. 緊張 : 駕駛時是否會感到緊張 2. 困難 : 操作時是否會感到困難 3. 害怕 : 駕駛時是否會感到害怕 請直接在下列選項中, 圈選適合您的答案 1. 請您在來電閃爍提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2. 請您在來電警示音提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 96
害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 3. 請您在超速閃爍提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 4. 請您在超速警示音提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 5. 請您在車距閃爍提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 97
困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 6. 請您在車距警示音提醒時感覺如何? 請針對下列各項進行評分 : 緊張 沒感覺 很緊張 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 困難 沒感覺 很困難 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 害怕 沒感覺 很害怕 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 7. 最後請依照您的感覺, 對於各種提醒方式進行主觀之評分 (1 分為最低,5 分為最高 ) 1 2 3 4 5 來電閃爍提醒來電警示音提醒超速閃爍提醒超速警示音提醒車距閃爍提醒車距警示音提醒正北朝上以指針方式提示行車方向文字提示方式提示 以上實驗, 感謝您的參與及支持 98 大同大學人因實驗室研究生常瀞元