Безопасный переход: Как технологии помогают людям с нарушениями слуха

Автор: Денис Аветисян

Новое исследование показывает, как визуальные и звуковые интерфейсы могут сделать взаимодействие пешеходов с автоматизированным транспортом более безопасным и комфортным для глухих и слабослышащих.

Пока крипто-инвесторы ловят иксы и ликвидации, мы тут скучно изучаем отчетность и ждем дивиденды. Если тебе близка эта скука, добро пожаловать.

Купить акции "голубых фишек"

Оценка эффективности визуальных и звуковых интерфейсов взаимодействия с внешним миром (eHMI) для пешеходов с нарушениями слуха в условиях виртуальной реальности.

Несмотря на растущее распространение автономного транспорта, вопросы доступности внешних интерфейсов взаимодействия для людей с нарушениями слуха остаются недостаточно изученными. В рамках исследования ‘Towards Inclusive External Human-Machine Interface: Exploring the Effects of Visual and Auditory eHMI for Deaf and Hard-of-Hearing People’ были проанализированы визуальные и звуковые каналы коммуникации между автомобилем и пешеходами, а также их влияние на поведение и восприятие безопасности слабослышащих и глухих людей. Полученные результаты свидетельствуют о том, что визуальные сигналы значительно повышают безопасность и улучшают пользовательский опыт, в то время как звуковые сигналы способствуют общему ощущению комфорта, но не оказывают существенного влияния на поведенческие реакции. Какие дополнительные стратегии следует применять для создания действительно инклюзивных интерфейсов взаимодействия в эпоху автоматизированных транспортных систем?

Вызов Общего Пространства: Автономные Транспортные Средства и Пешеходы

По мере все более широкого распространения автономных транспортных средств (АТС) обеспечение безопасного взаимодействия с пешеходами становится первостепенной задачей, особенно в сложных городских условиях. Увеличение количества АТС на дорогах неизбежно ведет к увеличению числа потенциальных взаимодействий с пешеходами, что требует разработки и внедрения новых стратегий обеспечения безопасности. В условиях плотной городской застройки, характеризующейся непредсказуемым поведением пешеходов, наличием препятствий и ограниченной видимостью, надежные механизмы предотвращения столкновений становятся критически важными. Исследования показывают, что успешное сосуществование АТС и пешеходов требует не только технологических усовершенствований в области сенсорики и принятия решений, но и глубокого понимания поведения людей в городской среде, а также учета различных факторов, таких как возраст, физические возможности и культурные особенности.

Традиционные меры обеспечения безопасности пешеходов зачастую основываются на звуковых сигналах, что создает серьезные проблемы для людей с нарушениями слуха. В условиях растущего числа автоматизированных транспортных средств (AV), полагаться исключительно на звуковые предупреждения становится неприемлемо. Исследования показывают, что значительная часть пешеходов с нарушениями слуха не получает своевременной информации о приближении транспортного средства, что увеличивает риск дорожно-транспортных происшествий. Для обеспечения безопасности всех участников дорожного движения необходимы альтернативные, мультисенсорные методы коммуникации, включающие визуальные и тактильные сигналы, способные эффективно передавать намерения AV независимо от слуховых возможностей пешехода.

Для обеспечения безопасного взаимодействия автономных транспортных средств и пешеходов необходимо учитывать разнообразие потребностей пользователей дорожного движения. Исследования показывают, что полагаться исключительно на звуковые сигналы для передачи намерений автомобиля недостаточно, особенно для людей с нарушениями слуха или в шумной городской среде. Эффективная коммуникация требует комплексного подхода, использующего различные сенсорные каналы — визуальные подсказки, тактильные сигналы, и даже прогнозируемые траектории движения, отображаемые на окружающих поверхностях. Такой мультисенсорный подход позволит пешеходам более точно интерпретировать действия автомобиля и принимать обоснованные решения, значительно повышая общий уровень безопасности на дорогах.

Визуальные eHMIs: Решение для Ясности Коммуникации

Внешние человеко-машинные интерфейсы (eHMIs) визуального типа представляют собой перспективное решение для передачи информации от автономных транспортных средств (AV) к пешеходам, обходя необходимость использования звуковых сигналов. Традиционно, коммуникация между AV и пешеходами основывалась преимущественно на звуковых предупреждениях, однако эта стратегия имеет ограничения, связанные с шумовым загрязнением, снижением слуха у некоторых людей и потенциальной неразличимостью сигналов в сложных городских условиях. Визуальные eHMIs, напротив, обеспечивают прямой и немедленный канал связи, используя световые индикаторы и дисплеи для отображения намерений транспортного средства, таких как готовность уступить дорогу или продолжить движение, что повышает безопасность и предсказуемость взаимодействия.

Визуальные внешние человеко-машинные интерфейсы (eHMIs) используют различные визуальные сигналы для передачи намерений автономного транспортного средства (AV) пешеходам. Эти сигналы включают абстрактные световые паттерны, текстовые сообщения и символы, предназначенные для информирования о действиях AV, таких как уступка дороги или продолжение движения. Комбинация этих элементов позволяет создавать понятные и однозначные индикаторы, обходя необходимость в звуковых сигналах и обеспечивая более надежную коммуникацию между AV и окружающими.

В ходе проведенного исследования было установлено, что использование комбинированных визуальных eHMIs (абстрактные световые сигналы в сочетании с текстовыми сообщениями или символами) значительно улучшает опыт пешеходов при взаимодействии с автономными транспортными средствами. Результаты показали статистически значимое повышение уровня доверия пешеходов к намерениям автомобиля, их готовности к взаимодействию (acceptance) и субъективной оценки безопасности при пересечении проезжей части. Данное улучшение свидетельствует об эффективности комбинированных визуальных сигналов в качестве средства коммуникации между автономным транспортным средством и пешеходом, особенно в условиях, когда звуковые сигналы могут быть неэффективными или недостаточными.

Проверка Эффективности eHMI: Многосторонний Подход

Виртуальная реальность (VR) обеспечивает контролируемую среду для изучения поведения пешеходов и оценки влияния электронных человеко-машинных интерфейсов (eHMI) на принятие решений о переходе проезжей части. В отличие от исследований в реальных условиях, VR позволяет исключить переменные, такие как погодные условия, интенсивность движения транспорта и индивидуальные различия в поведении участников, обеспечивая воспроизводимость и точность результатов. Это особенно важно при оценке эффективности новых технологий, направленных на повышение безопасности пешеходов, поскольку позволяет изолированно изучать влияние каждого компонента eHMI на процесс принятия решения о переходе улицы, а также количественно оценивать изменения в поведении пешеходов, например, время начала движения или скорость приближения к проезжей части.

Интеграция отслеживания взгляда в виртуальную реальность (VR) позволила получить данные о распределении внимания пешеходов и обработке визуальных сигналов. Наблюдалось статистически значимое сокращение времени фиксации взгляда на активном визуальном компоненте электронного человеко-машинного интерфейса (eHMI) в условиях «Абстрактный Свет + Текст» и «Абстрактный Свет + Символ» по сравнению с условием «Абстрактный Свет» без дополнительных элементов. Данный результат указывает на повышенную заметность и эффективность eHMI, включающих текстовые или символьные пояснения, в привлечении и удержании внимания пешеходов.

Проведение фокус-групп с участием людей с нарушениями слуха и слабослышащих является важным дополнением к VR-симуляциям для получения качественных данных о требованиях к дизайну электронных человеко-машинных интерфейсов (eHMI) и их удобству использования. Данный метод позволяет выявить специфические потребности этой группы пользователей, которые не всегда могут быть определены количественными показателями VR-симуляций, такими как время перехода или фиксация взгляда. В частности, фокус-группы позволяют оценить восприятие визуальных сигналов, предпочтительные форматы представления информации и общую понятность eHMI для людей, полагающихся в большей степени на визуальные каналы коммуникации. Полученные данные используются для оптимизации дизайна eHMI с целью повышения безопасности и эффективности взаимодействия для всех участников дорожного движения.

Анализ поведения пешеходов в виртуальной реальности (VR) позволяет получить количественные показатели безопасности и эффективности различных конструкций электронных человеко-машинных интерфейсов (eHMI). В ходе исследований было установлено, что показатели доверия и воспринимаемой безопасности значительно улучшались при использовании eHMI, комбинирующих абстрактный световой сигнал с текстом и символами, по сравнению с вариантом без визуальной индикации. При этом, время начала перехода через проезжую часть (Step Into Road Time) демонстрировало тенденцию к снижению во всех конфигурациях eHMI, что указывает на потенциальное повышение скорости реакции и общей безопасности пешеходов.

К Инклюзивной Мобильности: Более Широкие Последствия и Будущие Направления

Принципы инклюзивного дизайна, продемонстрированные в процессе разработки и оценки визуальных интерфейсов взаимодействия с автономными транспортными средствами (eHMIs), имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы преимущества этой технологии были доступны всем слоям общества. Исследования показывают, что учет потребностей различных групп населения — людей с ограниченными возможностями, пожилых людей, детей и представителей разных культур — не просто этически оправдан, но и повышает общую безопасность и эффективность автономного транспорта. Разработка eHMIs, адаптированных к различным когнитивным способностям и сенсорным особенностям, позволяет создать более понятную и предсказуемую систему взаимодействия, снижая риск недопонимания и потенциальных аварийных ситуаций. В конечном итоге, внедрение инклюзивного дизайна способствует расширению мобильности и улучшению качества жизни для каждого члена общества, независимо от его физических возможностей или возраста.

Разработка автономного транспорта открывает беспрецедентные возможности для повышения мобильности и улучшения качества жизни, однако этот потенциал может быть реализован в полной мере лишь при приоритетном внимании к потребностям различных групп населения. Учёт особенностей людей с ограниченными возможностями, пожилых людей, а также представителей различных культур и социально-экономических слоев является ключевым фактором для создания действительно инклюзивной транспортной системы. Игнорирование этих потребностей рискует усугубить существующее неравенство и оставить значительную часть общества за бортом технологического прогресса. Поэтому, интеграция принципов универсального дизайна и проведение всесторонних исследований с участием представителей различных групп населения являются необходимыми условиями для создания автономного транспорта, доступного и полезного для всех.

Перспективные исследования в области взаимодействия человека и автономных транспортных средств должны быть направлены на усовершенствование дизайна электронных человеко-машинных интерфейсов (eHMIs). Особое внимание следует уделить изучению новых способов коммуникации, выходящих за рамки визуальных сигналов, и интеграции мультимодальных подходов. Крайне важно проведение всесторонних испытаний разработанных eHMIs в реальных городских условиях, с учетом сложности дорожной обстановки и разнообразия пешеходных потоков. Только такая методология позволит подтвердить эффективность разработанных решений и обеспечить их надежность в повседневной эксплуатации, что является необходимым условием для широкого внедрения автономного транспорта и повышения безопасности всех участников дорожного движения.

Эффективная коммуникация о смене состояний автономного транспортного средства, осуществляемая через электронные человеко-машинные интерфейсы (eHMIs), играет ключевую роль в формировании доверия и предсказуемости во взаимодействии с пешеходами. Исследования показывают, что четкое и своевременное информирование пешеходов о намерениях автомобиля — например, о подготовке к маневру или изменении скорости — значительно снижает уровень неопределенности и тревожности. Разработка интуитивно понятных визуальных сигналов и, возможно, использование дополнительных сенсорных или звуковых индикаторов, позволяет пешеходам адекватно оценивать ситуацию и принимать обоснованные решения. В конечном итоге, подобный подход способствует более безопасному и комфортному сосуществованию автономных транспортных средств и пешеходов в городской среде, создавая основу для широкого принятия данной технологии.

Исследование, посвященное разработке внешних человеко-машинных интерфейсов для людей с нарушениями слуха, подчеркивает важность детерминированных сигналов для обеспечения безопасности и комфорта. Как отмечал Давид Гильберт: «В математике нет ничего, что нельзя было бы доказать или опровергнуть». Аналогично, в контексте взаимодействия человека и машины, интерфейс должен быть предсказуемым и однозначным. Визуальные подсказки, продемонстрированные в работе, обеспечивают именно такую предсказуемость, позволяя пешеходам с нарушениями слуха уверенно ориентироваться в дорожной обстановке. В то время как звуковые сигналы улучшают общее восприятие, именно визуальные элементы оказывают решающее влияние на поведение и безопасность, подтверждая необходимость строгой математической точности в разработке подобных систем.

Куда Ведут Дальнейшие Исследования?

Представленная работа, хотя и демонстрирует значимость визуальных сигналов для пешеходов с нарушениями слуха, лишь слегка приоткрывает завесу над сложной проблемой взаимодействия человека и автоматизированного транспорта. Если улучшение восприятия окружающей среды достигается за счёт визуализации, то возникает вопрос: не является ли это лишь заменой одного ограничения другим? Ведь визуальная перегрузка, особенно в динамичной городской среде, может оказаться столь же проблематичной, как и отсутствие слуховой информации. Если решение кажется магией — значит, не раскрыт инвариант, определяющий устойчивость системы к помехам.

Необходимо углубить исследования в области мультимодальных интерфейсов, исследуя не просто добавление визуальных сигналов, но и их оптимальную интеграцию с другими каналами восприятия — тактильными, вестибулярными. Следует также изучить, как различные стратегии визуализации — использование цвета, формы, анимации — влияют на когнитивную нагрузку и скорость реакции. И, что особенно важно, следует перевести эти исследования из контролируемой среды виртуальной реальности в реальные дорожные условия, где непредсказуемость поведения других участников движения вносит существенные коррективы в любые алгоритмы.

В конечном счёте, истинная элегантность решения заключается не в простом увеличении количества информации, а в её фильтрации и представлении в наиболее понятной и эффективной форме. Задача не в том, чтобы “заменить” слух зрением, а в том, чтобы создать систему, адаптирующуюся к индивидуальным потребностям каждого пользователя, обеспечивая безопасное и комфортное взаимодействие с окружающим миром.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2601.13889.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2026-01-22 02:14