智联网汽车技术 课件 12.2情绪感知

情绪感知项目四汽车信息交互系统任务12人机交互系统主讲人：胡晓晓智能网联汽车技术课程导入如何让汽车能够感知乘客的情绪？该如何实现汽车的情绪感知功能呢?学习目标了解情绪对驾驶行为的影响01学习任务分析不同情绪对驾驶的影响01激活旧知为什么要让汽车具有情绪感知能力吗?提升用户体验，提供个性化服务。探索新知在驾驶过程中，即使驾驶员受到最小的干扰也可能会产生严重的安全影响，因此研究驾驶员处于不同情绪状态下对驾驶行为的影响是非常重要的。探索新知困惑D紧张B愤怒A快乐E悲伤C探索新知1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响愤怒会极大地影响驾驶行为，造成“路怒症”，从而增加发生事故的风险。“路怒症”是指极端情况下的攻击性驾驶，意味着驾驶员可能会故意针对另一个驾驶员、车辆或物体，甚至采用人身攻击、“追尾”、强行变道等行为。愤怒探索新知悲伤会对驾驶能力产生干扰。有研究表明，悲伤严重影响驾驶员的注意力水平，从而影响安全驾驶。此外，悲伤通常伴随着一定程度的被动或顺从，这会造成在危险情况下的反应时间增加。悲伤1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知紧张的影响包括造成驾驶员对潜在威胁的敏感性增加，注意力集中的范围缩小，可能导致驾驶员忽略关键信息。紧张的原因是可变的，可能与新手驾驶员或其他个人或身体环境直接相关。紧张1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知困惑会导致驾驶员失去对车辆的控制，增加违反交通规则甚至引发事故的可能性。困惑1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知困惑来源可能是非直观的用户界面或有缺陷的系统（例如设计糟糕的导航系统或容易出错的语音识别系统）。糟糕的交通情况，如路线改道、错误的标志或复杂的道路路线，可能会导致困惑情绪。1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知快乐研究表明快乐会减少事故的发生。一般来说，积极情绪对许多认知方面都有不同程度的影响。虽然非常高的幸福感可能会对驾驶员的表现产生负面影响，但适度的幸福感可能会带来理想的表现。积极情绪状态对驾驶行为的影响需要进一步研究。1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知图12-9离散情绪对驾驶行为的影响过程1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知12-1现阶段情绪对驾驶行为的影响研究总结1.驾驶员情绪会对驾驶行为造成什么样的影响探索新知数据采集模拟器驾驶01实车驾驶022.汽车识别情绪的方法探索新知2.汽车识别情绪的方法数据采集驾驶模拟器广泛用于汽车研究，它可以提供高效的数据采集、完全可控的环境从而保证驾驶安全性。01探索新知数据采集当前，尚没有用于驾驶员情绪研究的实车驾驶范式。022.汽车识别情绪的方法探索新知情绪诱导情绪诱导的目的是诱发驾驶员的目标情绪。通常，选择合适的诱导方法取决于目标情绪和实验环境。1情境过程2视觉刺激3听觉刺激4标准化想象5自我回忆2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪测量使用适当的方法准确地测量由情绪引起的各种变化是驾驶员情绪识别的重要内容。2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪测量01不同的生理测量方法（例如皮肤电活动和呼吸）02行为测量方法（例如面部表情分析和言语分析）03自我报告的量表（例如自我评估人体模型）2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪测量脑电图（EEG）功能近红外光谱（fNIRS）心电图（ECG）皮肤电活动（EDA）呼吸作用（RESP）2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪测量综合考虑不同方面的情绪测量对于驾驶员情绪识别至关重要。为了获得更可靠的结果，通常结合不同的测量工具进行研究，这些研究人员使用生理测量、行为测量和自我报告的测量来识别驾驶员的情绪状态。2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪测量图12-10驾驶员情绪检测中使用的车内传感器的布置位置2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪标注为了有效地识别驾驶员的情绪状态，获取可靠的情绪标注同样非常重要，因为情绪标注的结果可以用作模型训练和评估的标准。第一种方法主要运用情绪自我报告量表这要求受试者能够表达和量化他们在特定时刻的感受。第二种方法涉及使用不同的实验场景来标记情绪体验。2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪识别算法综合考虑不同方面的情绪测量对于驾驶员情绪识别至关重要。为了获得更可靠的结果，通常结合不同的测量工具进行研究，这些研究人员使用生理测量、行为测量和自我报告的测量来识别驾驶员的情绪状态。2.汽车识别情绪的方法探索新知情绪识别算法最简单的监督算法之一是支持向量机（SVM）。使用SVM成功地将基于PPG，EMG和IMU信号的三种情绪分类，精度为99.52％。使用SVM根据EDA和FEA信号对驾驶员情绪进行分类，并达到85％的准确度。其他基于SVM的开发算法也经常被用于情绪识别。2.汽车识别情绪的方法探索新知对“情感化交互”的智能座舱来说，在检测到驾驶员的情绪状态后，车辆需要对驾驶员的情绪状态作出反应并显示给驾驶员以调节驾驶员情绪，实现人车情感化交互。人机交互领域的研究探索了采用不同显示方式进行驾驶员情绪调节的方法。2.汽车识别情绪的方法探索新知

3.驾驶员情绪调节的方式表12-2过去15年里驾驶员情绪调节代表性研究总结探索新知情绪识别算法01视觉是驾驶员驾驶过程中的主要感知通道，这也是大多数调节都使用视觉的原因。02对于较低级的自动化水平的车辆（L2），将视觉刺激用于驾驶员情绪调节可能会造成潜在的分散注意力，因此研究者需要严格遵循汽车监管机构制定的指南和原则。

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知情绪识别算法但是，当驾驶较高的自动化水平（L3、L4和L5）的车辆时，视觉调节要求将会放宽。01环境光02视觉干预03状态反馈04视觉放松技术

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知听觉调节

3.驾驶员情绪调节的方式3与视觉显示相比，它减少了精神和视觉分心。1听觉是一种高分辨率的模态，可以通过听觉图标（自然发生的声音）、耳标（例如简短的曲调或铃铛声）和Spearcons（基于语音的耳标）来快速传达复杂的信息。2听觉调节也可以传达方向性（空间）的信息。与视觉调节不同，听觉提示可以从任何方向接收。探索新知触觉调节在驾驶环境中，触觉调节可以以多种方式呈现（例如震动、空气流、力和温度）。

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知触觉调节机械感受器（对压力、振动和滑动敏感）热感受器（对温度变化敏感）本体感受器（对位置和位移敏感）生理感受器（对疼痛敏感）人类皮肤包括多种感受器

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知触觉调节这些感受器可以激活人体的任何区域（手指/手、腕、手臂、胸部、背部、大腿/小腿和额头等）。

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知嗅觉调节嗅觉是一种非常强大的媒介，可以传递丰富而有意义的信息。

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知嗅觉调节A01嗅觉允许自动访问与气味在语义上相关的术语（例如，闻到柑橘味的普通清洁剂比其他词语能更快地调用与清洁相关的词语）。B02已经证明气味能很好地激活神经系统，这可以帮助驾驶员更好地感知重要信息。

3.驾驶员情绪调节的方式探索新知4.情感化智能座舱现阶段整车厂、供应商急需解决的重要需求之一在理解驾驶员情绪的基础上，如何制定能满足用户情感需求的情绪调节策略，并通过对智能座舱造型、布局、智能界面、氛围灯、星光顶棚、发光材料、交互界面的设计来改善用户的情绪体验。探索新知图12-11