自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的人車交互

為自動(dòng)駕駛汽車提供了一種在路上傳達(dá)意圖方式的案例研究。

你走在人行道上，與Uber同時(shí)到達(dá)十字路口。司機(jī)舉手離開方向盤，揮手示意你過去。一分鐘后，你到達(dá)了第二個(gè)十字路口，就在另一輛車之后，司機(jī)舉起他的手，告訴你他們先走。

但是當(dāng)你到達(dá)下一個(gè)十字路口時(shí)，一輛自動(dòng)駕駛出租車停了下來。你怎么知道它的計(jì)劃是什么？是你應(yīng)該先去還是它的人工智能大腦認(rèn)為汽車應(yīng)該先過去呢？

整個(gè)自動(dòng)駕駛的世界都在問一個(gè)問題：一輛自動(dòng)駕駛汽車如何告訴周圍的人它在想什么？

形勢(shì)

目前，大多數(shù)公司都沒有解決這個(gè)問題。Alphabet的Waymo和GM的Cruise也從未公開提及過這一點(diǎn)，這對(duì)于兩個(gè)把安全放在盈利之上的公司來說是很奇怪的。

大多數(shù)公司關(guān)心的只是他們將來能做些什么。創(chuàng)業(yè)公司Zoox從頭開始的想法就是打造一款自動(dòng)駕駛汽車(AV)，而不是像Waymo或Cruise那樣改裝SUV。

彭博商業(yè)周刊: Zoox的原型VH1、VH2和VH4

“車輛前后的發(fā)光二極管線路會(huì)向其他司機(jī)發(fā)送信號(hào)……它的定向音響系統(tǒng)會(huì)發(fā)出嘟嘟聲或模糊聲，告訴人行橫道上的行人車輛看到了他?！迸聿┥虡I(yè)周刊的Ashlee Vance寫道。

通過使用外部照明，Zoox試圖建立一種“照明語言”。問題是，“如何讓公眾了解這一新標(biāo)準(zhǔn)？"隨著汽車上新顏色、閃爍模式甚至燈光的引入，人們很可能會(huì)感到慌亂，不知道發(fā)生了什么。Vance提到的“定向音響系統(tǒng)”也是如此。人們會(huì)理解攻擊性和和平語調(diào)的區(qū)別嗎? 人們抵制變革，這是事實(shí)。例如，當(dāng)美國(guó)試圖從英制改為公制時(shí)，幾乎沒有人想要學(xué)習(xí)一種新的測(cè)量系統(tǒng)，所以這項(xiàng)工作失敗了。少數(shù)幾個(gè)城鎮(zhèn)的道路標(biāo)志從幾英里變?yōu)閹坠?，但從未超過這個(gè)標(biāo)志。

drive.ai：一名乘客在德克薩斯州弗里斯科進(jìn)入其中一輛出租車

Drive.ai是少數(shù)幾家擁有公共打車服務(wù)的公司之一。事實(shí)上，他們是唯一一個(gè)讓他們的車和行人交流的公司。

他們的大型橙色貨車在得克薩斯州提供叫車服務(wù)，車的每一側(cè)都裝有箱子。drive . ai只顯示一種語言，文本只能從某些角度閱讀，因此陷入了設(shè)計(jì)問題。

以我的家鄉(xiāng)為例：僅在紐約就有說800種語言; 英語并不是許多紐約人的主要語言。使用文本來幫助傳達(dá)意圖會(huì)將drive . ai鎖定在特定的人口統(tǒng)計(jì)中。

在美國(guó)，約有2100萬人有視力障礙。為了創(chuàng)造最大的可見度，必須進(jìn)行大規(guī)模的對(duì)比。眾所周知，在光天化日之下，屏幕并不能提供這樣的功能，這使得眩光成為一個(gè)問題。

日產(chǎn)研究中心：谷歌設(shè)計(jì)中顯示的幻燈片[Autonomous]

日產(chǎn)尚未宣布他們的汽車，但已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。結(jié)合Zoox和drive.ai的計(jì)劃，日產(chǎn)希望使用外部照明和屏幕?；氐綄?duì)比的問題上來，這些燈光和屏幕必須非常明亮，尤其是在白天，才能提高車輛自身傳達(dá)意圖和行人意識(shí)。汽車和行人之間的這種交流形式——語言——需要更強(qiáng)。

當(dāng)我看到這一點(diǎn)時(shí)，我不得不問自己，“什么樣的解決方案不需要學(xué)習(xí)，但是能夠?qū)ι鐓^(qū)中的每個(gè)人都有效？"

火花

紐約市因其能源而臭名昭著。我在紐約出生長(zhǎng)大，大家都走路很快。我們最喜歡的一句話是，“如果它是紅色的，它是綠色的。"

花旗自行車非常適合紐約，讓紐約人比以前更快地到達(dá)他們需要去的地方。盡管這個(gè)城市的主要交通方式是地鐵，但花旗自行車在紐約越來越受歡迎。

感謝Citi Bike和Blaze

去年，Motivate公司在花旗自行車公司(Citi Bikes)的自行車籃里安裝了一種激光裝置，把自行車圖標(biāo)投射到比自己提前15英尺的人行道上（那些從此前看著手機(jī)不會(huì)抬頭的行人，卻會(huì)抬頭看你）。這不僅在一天中的任何時(shí)候都可見，它是紐約市新生自行車道系統(tǒng)的完美預(yù)警系統(tǒng)。

雖然這種激光有它的缺點(diǎn) - 它在人行道上非常不穩(wěn)定而且有點(diǎn)小– 但它可以引發(fā)我的思考?！斑@可以適應(yīng)AV的嗎？”，“這會(huì)改變顏色嗎？”，“如果這些激光器連接到電機(jī)和萬向節(jié)上會(huì)發(fā)生什么？”所有的想法都立即浮現(xiàn)在我腦海中。

概念證明

我在Sketch上玩的時(shí)候意識(shí)到汽車可以像自行車那樣使用這種技術(shù)，而且方式更好。進(jìn)入Wave :汽車可以在人行道上投射一個(gè)停車圖標(biāo)，清楚地傳達(dá)它的意圖，而不是把燈變成紅色，向行人發(fā)出應(yīng)該停車的信號(hào)。

連接到馬達(dá)上，當(dāng)汽車向它行駛時(shí)，突起甚至可以停留在原位，最終“越過”突起本身。

開始準(zhǔn)確的原型，我第一站做的是名詞項(xiàng)目，一站式商店的圖標(biāo)。

名詞項(xiàng)目的停止標(biāo)志結(jié)果

由于大多數(shù)圖標(biāo)都是八邊形，但是，我開始設(shè)計(jì)汽車在人行橫道上投射停車標(biāo)志的樣子。我想這樣，一個(gè)想要過馬路的行人會(huì)看到汽車會(huì)先開，他們應(yīng)該在過馬路前停下來。

“我不明白”

當(dāng)我向朋友們介紹Wave時(shí)，我驚訝地發(fā)現(xiàn)他們臉上都是困惑的表情?！暗鹊?，這車是在說要停車，還是在告訴行人停車?”

我意識(shí)到我的設(shè)計(jì)中存在一個(gè)致命的缺陷：對(duì)于司機(jī)和行人的不同語言來說，它并不是中立的。當(dāng)汽車看到紅色八角形時(shí)會(huì)屈服，而行人只有看到紅色的手才會(huì)停下來。更令人困惑的是，當(dāng)汽車看到一個(gè)綠色的圓圈時(shí)，汽車走了，當(dāng)他們看到一個(gè)白色的拐杖身影時(shí)，行人會(huì)越過。

很明顯，需要明確區(qū)分發(fā)出汽車意圖信號(hào)的投影和要求行人做什么。

并且，為了統(tǒng)一世界各地的顏色和圖標(biāo)的含義之間的差異，我無法停止在名詞項(xiàng)目。我需要在網(wǎng)上搜索各國(guó)交通圖標(biāo)之間的共性，以創(chuàng)建所有人都能理解的彩色圖標(biāo)。

下一步

經(jīng)過研究，我發(fā)現(xiàn)AV要與行人進(jìn)行通信，汽車需要在移動(dòng)時(shí)投射出行人熟悉的圖標(biāo)。在人行橫道情景中，汽車投射一個(gè)綠色步行圖標(biāo)告訴行人可以穿越。在穿越之后，汽車可以投射出一只紅色的手，向其他人發(fā)出信號(hào)，表明現(xiàn)在輪到他了。

Wave的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，不同于現(xiàn)在的第二兩個(gè)司機(jī)，今天開車時(shí)會(huì)揮手或舉手，這些圖標(biāo)可以投影五倍長(zhǎng)。這不僅增加了能見度，還最大限度地提高了自動(dòng)駕駛汽車的安全性。

轉(zhuǎn)彎

美國(guó)是有史以來最奇怪的交通慣例之一的發(fā)源地：四向停車。如果你考慮一下，四向停車是一個(gè)不同運(yùn)動(dòng)部件的交響樂。汽車和行人，汽車和汽車之間的政治，對(duì)于觀察和采取行動(dòng)的AV來說是很重要的。 Melissa Cefkin非常好地解釋了這一點(diǎn)。

https://youtu.be/5hLEiBGPrNI

還記得文章前面關(guān)于Zoox計(jì)劃的引用嗎？ Cefkin實(shí)際上擁有該專利。

汽車和行人最大的痛點(diǎn)是他們不知道對(duì)手的下一步行動(dòng)是什么。行人會(huì)想“我有足夠的時(shí)間跑過街道嗎？司機(jī)會(huì)想“是我先到達(dá)十字路口還是他們先到達(dá)十字路口？”

Wave也能解決這個(gè)問題。有了激光雷達(dá)，也就是任何自動(dòng)駕駛汽車的眼睛(或者是最上面的細(xì)長(zhǎng)物體)，AV就能提前知道2-3個(gè)足球場(chǎng)他之外的路線。汽車可以輕松利用四個(gè)站點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。

Wave進(jìn)入一個(gè)十字路口，目的是左轉(zhuǎn)，在他們執(zhí)行轉(zhuǎn)彎之前，將他們計(jì)劃好的路徑投射到前方幾英尺處。

這使得行人和其他司機(jī)都可以看到自駕車的意圖和計(jì)劃要去的地方，讓他們有更多的知識(shí)可以采取行動(dòng)。他們不會(huì)停在汽車前面的行人，而是可以從汽車的投射路徑上停下一英尺，知道它的轉(zhuǎn)彎半徑是因?yàn)閃ave。

Wave從根本上減少了意外的沖突，簡(jiǎn)化了交叉路口，讓自動(dòng)駕駛車輛更加安全，甚至在這種問題出現(xiàn)之前，它就能改變行人和汽車之間的互動(dòng)方式。

Waymo的Firefly與Wave技術(shù)疊加

現(xiàn)在怎么辦？

Wave只能在我的電腦上走得那么遠(yuǎn)。該過程的下一步顯然是在現(xiàn)實(shí)世界中測(cè)試它?？杀氖?，這就是我的專業(yè)知識(shí)停滯不前的地方。我不僅沒有一輛自動(dòng)駕駛汽車可以玩，甚至沒有一輛虛擬汽車可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

我的電腦的局限性不僅僅局限于測(cè)試，它們還阻礙了我從圈子以外的人那里獲得反饋。這就是我在媒體上的原因，希望研究人員能幫我把Wave帶到下一個(gè)層次(眨眼，眨眼)。

自動(dòng)駕駛汽車的競(jìng)賽正處于歷史最高點(diǎn)。像Waymo這樣的公司已經(jīng)開始在沒有司機(jī)的情況想用真人測(cè)試程序。優(yōu)步( Uber )等公司因行業(yè)壓力而產(chǎn)生了退縮。然而，也有像Zoox這樣的公司可以從天而降來取代墮落者的位置。

如果你有資源幫助測(cè)試Wave，我很樂意談?wù)?。如果你有現(xiàn)金贊助這項(xiàng)專利，請(qǐng)立即給我發(fā)郵件。

目前，我將堅(jiān)持在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域進(jìn)行更多的案例研究。