提醒駕駛者注意力之警示音回饋

本研究了解駕駛者分心/心智負荷的背後可能原因之後，接下來 的研究主題二文獻回顧，將思考如何整合研究學者，有關警示類型的 研究文獻回顧，擷取其有效警示音回饋之研究結果，並試圖從提出有 效的警示類型與方式，配合虛擬實境場景及動態駕駛平台之實驗設 計，以探討提醒駕駛者注意力的警示音回饋研究。

2.3.1 各種警告類型

一般警告顯示方式大致可分為視覺、聽覺及觸覺等三種：

(1) 視覺警示

在複雜的目標物間作業，為了提升工作績效，除了從視覺信號大

小、亮度、顏色及閃爍等特徵突顯性 (salience) 改變外，其資訊內容 擺放位置應該在最顯著的區域，應避免在顯示器的邊角 (edge effoort) (Wickens, et al., 1997) 。 依 據 美 國 汽 車 工 程 師 學 會 (Society of Automotive Engineers, SAE) 標準 J2395 及 J2400 規定，為了避免車 內顯示器呈現資訊量，超過駕駛者可接受訊息的負荷量，所以視覺顯 示應該以安全相關性 (safety relevance)、駕駛操控相關性 (operational relevance) 與時間緊急性 (timing frame) 三個層次來建立資訊的優先 順序指標。若視覺資訊內容具有警示資訊時，則不能單獨以視覺方式 呈現，以免駕駛者忽略重要警示資訊而發生危險。

(2) 聽覺警示

許多研究學者認為在警示功能上，聽覺優於視覺及觸覺的特點。

研究學者Sanders and McCormick (1987) 研究指出，聽覺訊息優於視 覺，而且是最有效的，因為警告聲音有下列特點：訊息單純、簡短、

時效性及即時性，適用於視覺負荷過重時使用。研究學者Edworthy and Stanton’s (1995) 研究指出，聽覺警告訊號能改善工作績效及降低意 外，而且優點大於視覺。研究學者Wickens, Lee, Liu and Grodon-Becker (2004) 研究指出，在各種警告顯示中，建議使用最顯著的聽覺警示，

因為聽覺具備全方位 (omnibearing) 特徵，在四面八方都可以聽到，

並提出下列警告聲音的設計原則，分別為：警報必須在吵雜環境能被

聽到、警報不應超過聽力 85~90dBHL聲壓水準、警報不要突然間驚 嚇(startling)、及聽到警報後，讓人類瞭解其指示 (Wickens, et al., 2004)。

(3) 觸覺警示

適用於視覺及聽覺系統已負荷過重情況下才使用，並用於間斷性 刺激傳送 (Standers & McCormick, 1998)，例如在駕駛者座椅背及方 向盤震動警示。

近年來，警告聲音也常被應用實際生活中，例如車尾避免碰撞系 統 (Rear-end collision avoidance systems, RECASs)、車輛避免碰撞系 統 (In-Vehicle Collision Avoidance Warning System, IVCAWS)，使用警 告聲提醒駕駛者，避免碰撞事件發生。而隨著車輛運輸整合系統

（intelligent transportation systems, ITS) 發展，車內視覺資訊顯示勢必 大量增加，容易造成駕駛者注意力資源的競爭及視覺模式超負荷情 事，所以，利用聽覺警示是最具有潛在優勢 (Belz, Robinson, & Casali, 1999)。研究學者 Lin, Chen, Huang, Chiu, Ko, Liang, et al. (2008) 利用 腦 電 波人 腦 介面系 統 (Electroemcephalogram baced Brain computer Interface system, EEG-based BCI system) 及生物回饋技術，當偵測到 駕駛者有瞌睡及分心情況時，警告系統自動發出 1,750Hz 警示音提醒 駕駛者，以提升駕駛者開車績效及安全性。

綜合上述，在疲勞、注意力不集中或瞌睡狀況下，以警示音回饋 警告駕駛者，可以改善開車績效及降低意外事件。

2.3.2 警示音特性

許多研究報告指出，警示音能夠改善工作績效並引起受試者的注 意力 (Parasuraman, Hancock, & Olofinboba, 1997; Lee et al., 2002)。相 似的研究，在模擬駕駛場景探討警示音效果，經研究證實，警示音可 以維持駕駛者注意力 (Belz, Robinson, & Casali, 1999; Lee, McGehee, Brown, & Reyes, 2002)，另外研究學者Belz et al. (1999) 及 Graham (1999) 研究指出，聽覺警示對於防止與前車碰撞，煞車之反應時間 有明顯績效。

一般而言，在真實駕駛環境，聽覺語意警告信號能夠有效捕收到 駕駛者的注意力，尤其能夠明確判斷緊急況的各種類型，例如警告信 號類型能夠說出簡短的語音，如注意前後方來車 (caution in front or back) 提醒駕駛者。而研究學者Graham (1999) 於駕駛模擬場景中，

探討抽象警告聲音對於駕駛者的績效，實驗設計二個獨立變數，分別 為聽覺圖示 (auditory icons)，如汽車警笛及輪胎煞車聲，及語意警 示，如前方 (ahead) 警告聲，相依變數為煞車反應時間。研究結果證 實，聽覺警示比語意警示反應時間有顯著的差異，警告圖示反應時間

與學習(Ian Noy, 1998)。經由駕駛者主觀反應，於實驗過程中對於聽 覺圖示警示音感到身體不適的反應。若能調整或改變聽覺圖示聲音屬 性，則能更符合使用者為中心的設計。

研究學者Gupta, Bisantz, and Singh (2002)，探討駕駛者對警報信 號反應效果，利用警示系統模擬感知路面和天氣情況，並利用警告聲 警示路面會導致車輛滑行及危險事故，在虛擬駕駛環境中，設計三個 變項，分別為警報敏感性 (高或低)、聽覺警示信號 (binary on/off and graded) 及控制組（沒有警告音）。研究結果指出，駕駛者於警報信號 低敏感性及graded狀況下比其他狀況較少滑行，而graded警告信號具 有較好績效。

綜合上述，警示音類型將會影響警示效能。而獨特警示類型如改 變警告信號頻率、強度、期間、重複比率等參數，將可以更有效率維 持駕駛者清醒程度及降低意外。然而，很少研究能夠系統化及廣泛的 評估警告聲音的特性，所以，本研究主題二的主要目的是探討當行駛 於單調、無聊、景色變化少的道路環境，導致影響駕駛者疲勞、注意 力不集中、瞌睡或行為反應時間變慢，當系統偵測有上述情事者，系 統立即給予警示音回饋以提醒駕駛者注意力。

2.4 心智負荷及警示音回饋之生理訊號