认知负荷测试方法、装置及车辆与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种认知负荷测试方法、装置及车辆。


背景技术：

2.随着车联网技术的发展，人车交互智能化、车辆行驶自动化成为智能网联汽车发展和创新的核心要素，越来越多的智能网联的产品，如车载导航、ar_hud、多模态交互设计等被应用到汽车中，成为影响用户智能网联服务体验的重要因素，智能网联产品为驾驶人及乘员提供了更加丰富的驾驶体验，但同时也带来了更多潜在安全风险
3.现有主要体现在根据驾驶员在驾驶过程中的客观指标，计算驾驶员能承担的最大认知负荷水平，然而，这种依据驾驶过程中的采集驾驶员状态信息确定的认知负荷水平受干扰因素较多，无法提供客观、准确的评估，即无法准确评估驾驶员在普通驾驶道路情景中对交互界面的认知负荷，在各类良莠不齐的车载设备及其交互界面增加驾驶员认知负荷时，对这些设备带给驾驶员的认知负荷进行准确检测与量化就越来越体现出了必要性。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种认知负荷测试方法，以解决现有技术中受干扰因素较多，无法客观、准确的评估交互界面对驾驶员的认知负荷的问题；目的之二在于提供一种认知负荷测试装置；目的之三在于提供一种车辆。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.本发明的第一方面，提供了一种认知负荷测试方法，该方法包括：
7.预先设置多个测试任务，其中，多个所述测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务；
8.获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标；
9.在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标；
10.将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
11.可选地，所述获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标，包括：
12.执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务；
13.获取执行所述驾驶主任务的第一任务指标，其中，所述第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数；
14.当检测到所述驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行所述探测反应任务；
15.获取执行所述探测反应任务的第二任务指标。
16.可选地，所述在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，包括：
17.在执行所述驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；
18.获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。
19.可选地，所述在执行所述驾驶主任务同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，包括：
20.提示驾驶员开始进行测试；
21.按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；
22.在所述车载中控屏上显示测试画面，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述第三任务指标包括反应时长、点击测试画面的坐标。
23.可选地，所述在执行所述驾驶主任务同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标之后，还包括：
24.采集所述驾驶员执行多个所述测试任务的实时状态数据；
25.将所述实时状态数据和所述第一任务指标、所述第二任务指标以及所述第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值。
26.可选地，所述将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值之后，还包括：
27.获取制作车载中控屏界面的任务素材；
28.根据所述驾驶员认知负荷的第一测试阈值，确定所述任务素材的信息量和排列方式。
29.本发明的第二方面，提供了一种认知负荷测试装置，该装置包括：
30.任务设置模块，用于预先设置多个测试任务，其中，多个所述测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务；
31.第一获取模块，用于获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标；
32.第二获取模块，用于在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标；
33.确定认知负荷模块，用于将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
34.可选地，所述第一获取模块包括：
35.第一任务执行子模块，用于执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务；
36.第一获取子模块，用于获取执行所述驾驶主任务的第一任务指标，其中，所述第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数；
37.第二任务执行子模块，用于当检测到所述驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行所述探测反应任务；
38.第二获取子模块，用于获取执行所述探测反应任务的第二任务指标。
39.可选地，所述第二获取模块包括：
40.第三任务执行子模块，用于在执行所述驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间
隔执行所述驾驶次任务；
41.第三获取子模块，用于获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。
42.可选地，所述第二获取模块包括：
43.提示子模块，用于提示驾驶员开始进行测试；
44.第四任务执行子模块，用于按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；
45.第四获取子模块，用于在所述车载中控屏上显示测试画面，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述第三任务指标包括反应时长、点击测试画面的坐标。
46.可选地，所述装置，还包括：
47.采集数据模块，用于采集所述驾驶员执行多个所述测试任务的实时状态数据；
48.第二确定认知负荷模块，用于将所述实时状态数据和所述第一任务指标、所述第二任务指标以及所述第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值。
49.可选地，所述装置还包括：
50.获取素材模块，用于获取制作车载中控屏界面的任务素材；
51.确定素材模块，用于根据所述驾驶员认知负荷的第一测试阈值，确定所述任务素材的信息量和排列方式。
52.本发明的第三方面，提供了一种车辆，包括如上述的认知负荷测试装置，以实现如第一方面所述的操作系统安装方法。
53.本发明的有益效果：
54.本发明实施例提供的认知负荷测试方法，通过预先设置多个测试任务，包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。本发明实施例通过设置多个驾驶测试任务，在驾驶员驾驶测试过程中交叉或递进执行测试任务，得到各个测试任务的任务指标，利用预设评估模型对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试，以使根据得到的驾驶员认知负荷的测试阈值作为标准，为车载显示屏设计者提供设计参考，从而达到减轻用户在车辆驾驶过程中由于车载显示屏过于复杂而产生的认知负荷过高问题，降低用户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险，同时，本方法也适用于其他类型界面的认知负荷评估，实用性较强。
附图说明
55.图1是本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的步骤流程图之一；
56.图2是图1中本发明实施例提供的认知负荷测试方法的步骤102的方法流程图；
57.图3是图1中本发明实施例提供的认知负荷测试方法的步骤103的方法流程图；
58.图4是本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的步骤流程图之二；
59.图5是本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的步骤流程图之三；
60.图6是本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的测试场景示意图；
61.图7是本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法中驾驶次任务的示意图；
62.图8是本发明实施例提供的一种认知负荷测试装置的示意图。
具体实施方式
63.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
64.参照图1，示出了本发明实施例提供的认知负荷测试方法的步骤流程图之一，所述方法可以包括：
65.步骤101，预先设置多个测试任务，其中，多个测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务。
66.在本发明实施例中，为实现对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，并以此作为标准，为车载显示屏设计者提供设计参考，本实施例采用驾驶模拟器等实验仪器，预先设置多个测试任务，以使驾驶员在驾驶过程中进行多个测试任务的测试，从而获取足量、不同类型用户在测试任务过程中，完成任务的任务绩效，用以评估用户的认知负荷程度。需要说明的是，测试任务根据实际情况实施，例如限速行驶任务和跟车任务等，用于统计用户驾驶绩效。
67.具体的，根据车辆的中控屏的信息呈现形式和数量，实验任务共分为三类，驾驶主任务、次任务和探测反应任务，任务的自变量为被试内变量，分为界面类型(列表/图标/卡片)和界面内信息量；因变量为任务指标，可以包括驾驶绩效、次任务绩效和探测反应任务绩效。其中，多个测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务。
68.具体的，驾驶主任务是在驾驶模拟器预先设置的，示例的，驾驶主任务要求驾驶员以55-60km/h的速度在主干道上行驶，同时尽量在限速规定范围内保持高速驾驶，如果超速，语音提示“速度过快”，如果低于限速，语音提示“速度过慢”；驾驶次任务也是在驾驶模拟器上预先设置的，驾驶次任务要求驾驶员在完成驾驶主任务的同时，根据语音播报，尽可能快地按照指导语找到图标并用手点击对应的内容；探测反应任务要求驾驶员在完成驾驶主任务的过程中，在0.3km,1.2km,2.1km,3.0km各触发一次，驾驶模拟器视野中会出现一个红色圆形作为该任务的图标，驾驶员需要在发现红色圆形出现后尽可能快地按下驾驶模拟器上的按键，保证模拟驾驶系统可以检测到按键信号。当然，上述数值的具体设置仅为举例说明，在实际应用中，测试任务根据实际情况设置实施，本实施例不再一一赘述。
69.步骤102，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标。
70.本发明实施例中，驾驶模拟器获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标，需要说明的是，驾驶主任务和驾驶次任务可以是同步进行的，要求驾驶员在完成驾驶主任务的同时，根据语音播报，尽可能快地按照指导语找到图标并用手点击对应的内容。
71.具体的，本发明实施例中的驾驶主任务根据实际情况实施，例如限速行驶任务和
跟车任务等，并统计用户驾驶绩效，第一任务指标是用于表示驾驶员进行驾驶主任务的驾驶绩效，具体维度可以包括：平均速度，场景时间内车辆的速度平均值；速度波动，场景时间内车辆速度的标准差；横向位置偏移量的标准差，场景时间内车辆于车道中轴线横向距离的标准差。
72.需要说明的是，预先在驾驶模拟器上设置实验道路，参照图6，是本发明实施例提供的认知负荷测试方法的测试场景示意图，道路为双向四车道，中间是双黄线，单车道宽度可以为3.5m，限速60km/h，除了基本道路，整个道路维持一个中等水平的车流量，可以是10辆车每公里，在整个实验过程中记录驾驶员的驾驶绩效，例如速度、加速度、横向位置偏移量等。
73.本发明实施例中，在驾驶模拟器上预先设置探测反应任务，具体的，驾驶员在完成驾驶主任务的过程中，参照图6，当车辆行进到4公里的直行道路上时，该探测反应任务在0.3km,1.2km,2.1km,3.0km各触发一次，此时驾驶模拟器视野中会出现一个红色圆形作为该任务的目标，驾驶员需要在发现红色圆形出现后尽可能快地按下驾驶模拟器上的按键约1s，保证模拟驾驶系统可以检测到按键信号，在驾驶员按键后或1s之后红色圆形会消失，获取执行探测反应任务的第二任务指标，其中，第二任务指标是用于表示驾驶员进行探测反应任务的反应绩效，可以包括反应时间。
74.步骤103，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标。
75.本发明实施例中，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标。在驾驶模拟器的中控屏上预先设置驾驶次任务，要求驾驶员在完成驾驶主任务的同时，根据语音播报，尽可能快地按照指导语找到图标并用手点击对应的内容，在整个测试过程中记录驾驶员完成次任务的绩效，第三任务指标是用于表示驾驶员进行驾驶次任务的驾驶绩效，可以包括反应时间、是否击中(在100ms-2500ms内做出正确反应)以及点击画面坐标。
76.示例的，驾驶次任务的执行流程，参照图7，示出了本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法中驾驶次任务的示意图，其中，当系统发出“滴”的提示音(表示任务陈述开始)
→
1000ms后播放任务要求(如“请找出
‘
音乐’图标”)
→
100ms后发出“滴”提示音(表示任务陈述结束)
→
提示音结束后中控屏会呈现出包含target的画面
→
被试点击中控屏或2500ms后中控屏内容消失(以黑屏形式呈现)。
77.需要说明的是，驾驶次任务包括两个自变量，界面类型和界面内信息量，具体设置如下表所示：界面类型分为列表、图标和卡片三种。列表型界面内信息量分为5条、7条、9条和11条四种，图表型界面内信息量分为8条、9条、12条、15条、16条、20条、24条和28条八种，卡片型界面内信息量分为5条、6条、7条和8条四种。正式实验一共分为4个界面，每个界面有24个线索，其中两个界面中的48个线索随机分配到两个界面中，且界面以随机顺序出现(在被试间进行平衡)，每个界面的显示时间为12min，界面切换间有3min的休息时间。
[0078][0079]
步骤104，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
[0080]
本发明实施例中，完成驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务后，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，具体包括驾驶绩效、次任务完成时间、探测反应任务绩效等多项指标输入进一个预先设置的综合评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。即根据多个测试任务的任务指标得到一个驾驶员对车载显示屏的认知负荷的阈值，从而以极限阈值指导车载显示屏的设计，尽可能保障驾驶安全。
[0081]
需要说明的是，预设评估模型是通过大量不同类型用户在驾驶过程中，完成任务和探测反应任务的任务绩效以及生理指标、完成主观问卷评分等评估用户的认知负荷程度训练得到的评估模型，能够根据任务指标，进行卷积网络处理，输出任务指标表征的认知负荷参数，以评价驾驶员的认知负荷水平，本实施对预设评估模型的具体训练过程不作限定，在此不再赘述。
[0082]
本发明实施例提供的认知负荷测试方法，通过预先设置多个测试任务，包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。本发明实施例通过设置多个驾驶测试任务，在驾驶员驾驶测试过程中交叉或递进执行测试任务，得到各个测试任务的任务指标，利用预设评估模型对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试，以使根据得到的驾驶员认知负荷的测试阈值作为标准，为车载显示屏设计者提供设计参考，从而达到减轻用户在车辆驾驶过程中由于车载显示屏过于复杂而产生的认知负荷过高问题，降低用户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险，同时，本方法也适用于其他类型界面的认知负荷评估，实用性较强。
[0083]
进一步的，参照图2，图2是图1中本发明实施例提供的认知负荷测试方法的步骤102的方法流程图，步骤102获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测
反应任务的第二任务指标，包括：
[0084]
步骤1021，执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务。
[0085]
步骤1022，获取执行驾驶主任务的第一任务指标，其中，第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数。
[0086]
步骤1023，当检测到驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行探测反应任务。
[0087]
步骤1024，获取执行探测反应任务的第二任务指标。
[0088]
需要说明的是，本实施例中，上述步骤1021至1024中，通过预先在驾驶模拟器上设置驾驶主任务，驾驶员以55-60km/h的速度在主干道上行驶，同时尽量在限速规定范围内保持高速驾驶，从而获取执行驾驶主任务的第一任务指标，当检测到驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行探测反应任务，即当车辆行进到4公里的直行道路上时，探测反应任务可以设置为在0.3km,1.2km,2.1km,3.0km各触发一次，在驾驶过程中探测反应任务也可以以3-5s的随机间隔出现，此时驾驶模拟器视野中会出现一个红色圆形，驾驶员需要在发现红色圆形出现后尽可能快地按下驾驶模拟器上的按键，获取执行探测反应任务的第二任务指标。
[0089]
本发明实施例中，通过在驾驶员驾驶测试过程中同时执行驾驶主任务和探测反应任务，得到各个测试任务的任务指标，以使测试任务接近实际驾驶场景，从而对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试，降低用户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险。
[0090]
进一步的，参照图3，图3是图1中本发明实施例提供的认知负荷测试方法的步骤103的方法流程图，步骤103在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，包括：
[0091]
步骤1031，在执行驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行驾驶次任务。
[0092]
步骤1032，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，其中，驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。
[0093]
需要说明的是，本实施例中，预先设置驾驶次任务的执行时间间隔，要求驾驶员在完成驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行驾驶次任务，驾驶次任务可以以20-40s的随机时间间隔出现。具体的，根据语音播报，尽可能快地按照指导语找到图标并用手点击对应的内容。在整个实验过程中记录驾驶员完成次任务的绩效，包括反应时间、是否击中(在100ms-2500ms内做出正确反应)以及点击的坐标和图标的坐标，从而获取执行驾驶次任务的第三任务指标，其中，驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。
[0094]
具体的，步骤1032具体可以包括以下步骤：
[0095]
首先，提示驾驶员开始进行测试；
[0096]
其次，按照第一预设时间间隔执行驾驶次任务；
[0097]
其次，在车载中控屏上显示测试画面，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，其中，第三任务指标包括反应时长、点击测试画面的坐标。
[0098]
本发明实施例中，通过在驾驶员驾驶测试过程中同时执行驾驶主任务和驾驶次任务，得到各个测试任务的任务指标，以使测试任务接近实际驾驶场景，从而对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试，降低用
户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险。
[0099]
参照图4，示出了本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的步骤流程图之二，该方法与本发明的第一实施例提供的认知负荷测试方法基本相同，其区别在于，参照图4，包括：
[0100]
步骤101，预先设置多个测试任务，其中，多个测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务。
[0101]
步骤102，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标。
[0102]
步骤103，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标。
[0103]
步骤104，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
[0104]
上述步骤101-104参见本发明的第一实施方式所述，此处不再赘述。
[0105]
步骤105，采集驾驶员执行多个测试任务的实时状态数据；
[0106]
步骤106，将实时状态数据和第一任务指标、第二任务指标以及第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值；
[0107]
本发明实施例中，在整个测试任务的测试过程中，驾驶员可以佩戴手环，记录心率和皮肤电数据，其主观评价问卷为认知负荷量表(nasa workload)，收集用户在任务过程中对于认知负荷的主观评价，以使驾驶模拟器采集驾驶员执行多个测试任务的实时状态数据，实时状态数据包括生理数据和主观评价，其生理数据通过手环收集，具体指标如下：平均心率(hr)，心跳加快，受测者情绪唤醒度增加；心率变异性(heart rate variability,hrv)，包括频域指标hf、lf、lf/hf和时域指标sdnn、rmsdnn、pn50；皮肤电导水平(skin conductance level，scl)；皮肤电导响应(skin conductance response，scr)。
[0108]
具体的，在采集驾驶员执行多个测试任务的实时状态数据后，将实时状态数据和第一任务指标、第二任务指标以及第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值；其中，第二测试阈值是综合驾驶员驾驶主任务、次任务和探测反应任务结合实时状态数据确定的，能够得到一个更加准确、贴合实际的认知负荷的阈值，从而指导车载显示屏的设计，尽可能保障驾驶安全。
[0109]
参照图5，示出了本发明实施例提供的一种认知负荷测试方法的步骤流程图之三，该方法与本发明的第一实施例提供的认知负荷测试方法基本相同，其区别在于，参照图5，包括：
[0110]
步骤101，预先设置多个测试任务，其中，多个测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务。
[0111]
步骤102，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标。
[0112]
步骤103，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标。
[0113]
步骤104，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
[0114]
上述步骤101-104参见本发明的第一实施方式所述，此处不再赘述。
[0115]
步骤107，获取制作车载中控屏界面的任务素材。
[0116]
步骤108，根据驾驶员认知负荷的第一测试阈值，确定任务素材的信息量和排列方式。
[0117]
需要说明的是，上述步骤107至步骤108中，在获取驾驶员认知负荷的第一测试阈值之后，进行指导车载显示屏的设计，获取制作车载中控屏界面的任务素材，确定任务素材的信息量和排列方式。
[0118]
具体的，制作中控屏界面素材，根据驾驶员认知负荷的第一测试阈值，设计不同信息量和排布方式的界面(包括列表、图标和卡片类型)，示例的，列表类型界面中每种信息数量下的6个线索中需要有3个线索在屏幕中线上方，3个线索在屏幕中线下方；图标类型界面中每种信息数量下的6个线索中需要有2个线索围绕中线对称，其余4个线索分别分布在左上、左下、右上、右下；卡片类型界面中每种信息数量下的6个线索中需要有2个t线索围绕中线对称，其余4个线索分别分布在左上、左下、右上、右下。当然，以上仅为具体的举例说明，在实际车载显示屏界面的设计中，根据驾驶员认知负荷的第一测试阈值确定任务素材的信息量和排列方式，以使车载显示屏的信息满足驾驶员认知负荷即可，在此不作具体限定。
[0119]
本发明实施方式相对于现有技术而言，能够根据得到的驾驶员认知负荷的测试阈值作为标准，为车载显示屏设计者提供设计参考，从而达到减轻用户在车辆驾驶过程中由于车载显示屏过于复杂而产生的认知负荷过高问题，降低用户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险，同时，本方法也适用于其他类型界面的认知负荷评估，实用性较强，进一步扩展了认知负荷测试的应用场景，适用于更多显示屏的应用场景，提高了本发明的实用性。
[0120]
参照图8，示出了本发明实施例提供的认知负荷测试装置的结构示意图，所述装置可以包括：
[0121]
任务设置模块201，用于预先设置多个测试任务，其中，多个所述测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务；
[0122]
第一获取模块202，用于获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标；
[0123]
第二获取模块203，用于在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标；
[0124]
确定认知负荷模块204，用于将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。
[0125]
进一步的，所述第一获取模块202包括：
[0126]
第一任务执行子模块，用于执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务；
[0127]
第一获取子模块，用于获取执行所述驾驶主任务的第一任务指标，其中，所述第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数；
[0128]
第二任务执行子模块，用于当检测到所述驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行所述探测反应任务；
[0129]
第二获取子模块，用于获取执行所述探测反应任务的第二任务指标。
[0130]
进一步的，所述第二获取模块203包括：
[0131]
第三任务执行子模块，用于在执行所述驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；
[0132]
第三获取子模块，用于获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。
[0133]
进一步的，所述第二获取模块203包括：
[0134]
提示子模块，用于提示驾驶员开始进行测试；
[0135]
第四任务执行子模块，用于按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；
[0136]
第四获取子模块，用于在所述车载中控屏上显示测试画面，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述第三任务指标包括反应时长、点击测试画面的坐标。
[0137]
进一步的，所述装置还包括：
[0138]
采集数据模块，用于采集所述驾驶员执行多个所述测试任务的实时状态数据；
[0139]
第二确定认知负荷模块，用于将所述实时状态数据和所述第一任务指标、所述第二任务指标以及所述第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值。
[0140]
进一步的，所述装置还包括：
[0141]
获取素材模块，用于获取制作车载中控屏界面的任务素材；
[0142]
确定素材模块，用于根据所述驾驶员认知负荷的第一测试阈值，确定所述任务素材的信息量和排列方式。
[0143]
本实施例提供的认知负荷测试装置的具体实现方法可以参见本发明实施例提供的认知负荷测试方法所述的内容，此处不再赘述。
[0144]
本发明实施例提供的认知负荷测试装置，通过预先设置多个测试任务，包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。本发明实施例通过设置多个驾驶测试任务，在驾驶员驾驶测试过程中交叉或递进执行测试任务，得到各个测试任务的任务指标，利用预设评估模型对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试，以使根据得到的驾驶员认知负荷的测试阈值作为标准，为车载显示屏设计者提供设计参考，从而达到减轻用户在车辆驾驶过程中由于车载显示屏过于复杂而产生的认知负荷过高问题，降低用户因过度关注仪表屏、忽视驾驶主任务而产生的交通事故风险，同时，本方法也适用于其他类型界面的认知负荷评估，实用性较强。
[0145]
基于上述认知负荷测试的方法，本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆包括：上述步骤中的认知负荷测试装置，用于执行上述步骤所述的认知负荷测试的方法。
[0146]
可以理解的是，本技术所示的车辆可以是各种车型的车辆，在这些各类型的车辆中可以应用本技术提出的认知负荷测试方法。
[0147]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0148]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0149]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种认知负荷测试方法，其特征在于，所述方法包括：预先设置多个测试任务，其中，多个所述测试任务包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务；获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标；在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标；将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标，包括：执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务；获取执行所述驾驶主任务的第一任务指标，其中，所述第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数；当检测到所述驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行所述探测反应任务；获取执行所述探测反应任务的第二任务指标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，包括：在执行所述驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在执行所述驾驶主任务同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，包括：提示驾驶员开始进行测试；按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；在所述车载中控屏上显示测试画面，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述第三任务指标包括反应时长、点击测试画面的坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在执行所述驾驶主任务同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标之后，还包括：采集所述驾驶员执行多个所述测试任务的实时状态数据；将所述实时状态数据和所述第一任务指标、所述第二任务指标以及所述第三任务指标共同输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第二测试阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值之后，还包括：获取制作车载中控屏界面的任务素材；根据所述驾驶员认知负荷的第一测试阈值，确定所述任务素材的信息量和排列方式。7.一种认知负荷测试装置，其特征在于，所述装置包括：任务设置模块，用于预先设置多个测试任务，其中，多个所述测试任务包括驾驶主任
务、驾驶次任务和探测反应任务；第一获取模块，用于获取分别执行所述驾驶主任务的第一任务指标和执行所述探测反应任务的第二任务指标；第二获取模块，用于在执行所述驾驶主任务的同时执行所述驾驶次任务，获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标；确定认知负荷模块，用于将所述第一任务指标、所述第二任务指标和所述第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：第一任务执行子模块，用于执行在驾驶模拟器上预先设置的驾驶主任务；第一获取子模块，用于获取执行所述驾驶主任务的第一任务指标，其中，所述第一任务指标包括驾驶员的驾驶参数；第二任务执行子模块，用于当检测到所述驾驶员到达预设路段时，基于预设距离间隔执行所述探测反应任务；第二获取子模块，用于获取执行所述探测反应任务的第二任务指标。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：第三任务执行子模块，用于在执行所述驾驶主任务的同时，按照第一预设时间间隔执行所述驾驶次任务；第三获取子模块，用于获取执行所述驾驶次任务的第三任务指标，其中，所述驾驶次任务是根据车载中控屏上的界面信息预先确定的。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求7至9任一所述的认知负荷测试装置。

技术总结
本发明涉及一种认知负荷测试方法、装置及车辆，该认知负荷测试方法通过预先设置多个测试任务，包括驾驶主任务、驾驶次任务和探测反应任务，获取分别执行驾驶主任务的第一任务指标和执行探测反应任务的第二任务指标，在执行驾驶主任务的同时执行驾驶次任务，获取执行驾驶次任务的第三任务指标，将第一任务指标、第二任务指标和第三任务指标输入至预设评估模型，确定驾驶员认知负荷的第一测试阈值。本发明实施例通过设置多个驾驶测试任务，执行测试任务得到各个测试任务的任务指标，利用预设评估模型对车载显示屏带给驾驶员的认知负荷程度进行科学且量化的评估，实现准确、细致的认知负荷测试。知负荷测试。知负荷测试。


技术研发人员：刘芝孜 贺刚
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/20