Приложение А (справочное). Дополнительные сведения по проведению исследований зрительного поведения водителя и анализу полученных результатов

Приложение А
(справочное)

Дополнительные сведения
по проведению исследований зрительного поведения водителя и анализу полученных результатов

А.1 Качество данных, полученных в исследованиях зрительного поведения с использованием систем отслеживания положения глаз водителя

Ниже приведен набор процедур, направленных на обеспечение требуемого качества данных в исследованиях зрительного поведения с использованием систем отслеживания положения глаз.

А.1.1 Проверка правильности настройки системы отслеживания положения глаз

Проверка точности данных, предоставляемых системой отслеживания положения глаз, позволяет убедиться в том, что система настроена соответствующим образом и правильно определяет точку исследуемой области, на которую направлен взгляд, а также в том, что в процессе исследований настройки системы сохраняются.

Процедура настройки системы состоит в следующем:

- перед началом работы следует осуществить двухэтапную проверку;

- провести процедуру настройки функционирующей системы отслеживания положения глаз (например, с помощью специальных матриц из 4, 9 или 16 точек);

- проверить, что для каждой важной исследуемой области, система точно определяет точку, на которую направлен взгляд водителя;

- перед завершением работы следует использовать одноэтапную проверку;

- проверить, что для каждой важной исследуемой области, система по-прежнему точно определяет точку, на которую направлен взгляд водителя (если это не так, то это говорит об изменении настроек системы, в данном случае, следует определить, является ли данное изменение приемлемым).

Для определения того, является ли изменение настроек приемлемым, могут быть использованы следующие критерии качества настройки системы (см. таблицу А.1).

Таблица А.1 - Критерии качества настройки системы отслеживания положения глаз

Хорошо	Взгляд направлен на исследуемую область
Удовлетворительно	Взгляд направлен на окрестность границы нужной исследуемой области, а не на другую исследуемую область
Неудовлетворительно	Взгляд направлен далеко от нужной исследуемой области и/или направлен на соседнюю исследуемую область

Если обнаружено значительное изменение настроек системы отслеживания положения глаз, то:

- следует выполнить повторную настройку системы сразу после обнаружения ее изменения;

- не следует учитывать данные, полученные при изменении настроек.

А.1.2 Проверка достоверности данных, предоставляемых системой отслеживания положения глаз

В процессе проведения исследований следует учитывать ситуации, которые могут влиять на достоверность полученных результатов. Например, могут быть различными статистические показатели данных, полученных в дневное и в ночное время суток. Следует четко определять условия, при которых данные должны быть исключены из анализа, (такими условиями могут быть, например, не имеющее отношение к исследованию, поведение водителя, сбои в функционировании транспортного средства или оборудования, используемого водителем при решении задачи управления транспортным средством); ситуации исключения данных из анализа должны быть документированы в отчете.

Проверка данных на достоверность должна быть проведена до начала анализа показателей зрительного поведения водителя. Следует также:

- подтвердить наличие достоверности данных, полученных за период, составляющий интересующую часть исследования (например, период решения некоторой задачи); т.е. для каждой интересующей части исследования необходимо вычислить долю кадров, содержащих достоверную информацию, например, правильное обнаружение зрачка (см. таблицу А.2).

Таблица А.2 - Уровни достоверности данных

Уровень достоверности	Доля кадров, содержащих достоверную информацию
Отличный	95%
Хороший	85%
Удовлетворительный	70%
Неприемлемый	<70%

Возможные способы повышения достоверности данных описаны ниже.

- Применение отличного, от используемого в системе, способа обработки данных (например, ручного покадрового отслеживания положения глаз).

Примечание - Использование фильтров не помогает в данной ситуации.

- Реконструкция данных о зрительном поведении с помощью дополнительных источников информации (например, с помощью теоретических данных физиологии или других научных областей исследования поведения).

- Исключение недостоверных данных из анализа.

Рекомендуется документировать все действия по изучению достоверности данных.

А.2 Ошибки интерпретации данных

При автоматическом анализе данных, полученных с помощью системы отслеживания положения глаз, возможно появления ошибок интерпретации данных. Могут быть зафиксированы взгляды с очень короткой продолжительностью, направленные на некоторую исследуемую область. За подобные взгляды, могут быть ошибочно приняты описанные ниже явления.

- Псевдофиксация. Во время саккады направление взгляда перемещается от одной исследуемой области к другой, пересекая во время перемещения третью исследуемую область. При автоматическом анализе данных, система отслеживания положения глаз может ошибочно определять короткую фиксацию взгляда, направленного на данную третью исследуемую область. Проекционный дисплей представляет собой исследуемую область, пересекаемую, при перемещении направления взгляда между дорожной ситуацией впереди и приборной панелью. Однако, кратковременная остановка взгляда на данной области не должна определяться как фиксация, так как представляет собой часть саккады.

- Ошибки обнаружения зрачка. Система, фиксирующая положение зрачка, может ошибочно определять направление взгляда, при ошибках автоматического определения положения зрачка. Например, за зрачок могут быть приняты ресницы, накрашенные тушью, или отражение дерева на роговице глаза.

Примечание - Большинство современных систем отслеживания положения глаз не позволяет определить момент возникновения ошибки. Однако, если система позволяет идентифицировать ошибки положения зрачка, то данные могут быть скорректированы вручную.

А.3 Период моргания

Определение периода моргания приведено в ИСО 15007-1. Ниже дано описание различных периодов моргания и соответствующий анализ данных.

Периоды моргания классифицируют и обрабатывают следующим образом (классификация приведена согласно [5]).

Обычное моргание (максимальная продолжительность 300 мс, средняя продолжительность 257 мс; стандартное отклонение - 11 мс)

Если взгляд на исследуемую область разделен "обычным морганием", его следует обрабатывать как непрерывный, а не как два взгляда. Взгляд должен быть направлен на исследуемую область до и после моргания.

Продолжительное моргание (продолжительность от 300 мс до 500 мс)

Если взгляд на исследуемую область разделен продолжительным морганием, то такой взгляд рассматривают как непрерывный взгляд, а не как два взгляда. Взгляд должен быть направлен на исследуемую область до и после моргания. Некоторые системы отслеживания положения глаз не различают моргание и необнаружение зрачка, в результате чего оба события неразличимы. Так как интервал времени, продолжительностью от 300 до 500 мс может быть достаточным для совершения короткой фиксации на другой исследуемой области, то следует проводить анализ перемещения направления взгляда водителя. Если в ходе анализа будет обнаружено, что направление взгляда переместилось на другую исследуемую область, то в этом случае взгляд может быть разделен на два отдельных взгляда.

Закрытие глаз веком продолжительностью более 500 мс (микросон)

Если закрытие глаза веком длится более 500 мс, то это может свидетельствовать о явной усталости водителя. В этом случае не следует использовать полученные данные для анализа ИУС ТС, за исключением случаев, когда усталость водителя является одним из заданных условий эксперимента. Если существуют проблемы с оценкой качества полученных данных, то следует использовать руководство, представленное в А.1.

Возможна ситуация, когда в период моргания направление взгляда перемещается от одной исследуемой области к другой. В данном случае, окончание взгляда на исследуемую область определяют по последней достоверной точке, на которую был направлен взгляд перед периодом моргания, а по следующей достоверной точке данных определяют начало взгляда на исследуемую область, к которой переместился взгляд.