Varovné signály ve vozidle

Obecný signál je znamení, záměrný fyzikální jev, nesoucí informaci o nějaké události. Může mít podobu krátkého zvuku, změny jiného signálu, zprávy, příznaku, rozsvícení kontrolky, apod. Varovný signál je stanovený akustický, verbální nebo optický signál doplněný o příslušnou prvotní informaci o povaze mimořádné události, povel vyžadující provedení určité akce nebo zahájení činnosti, nebo výstraha před hrozícím nebezpečím.

Varovné signály jsou nezbytnou součástí návrhu asistenčních, řídících a bezpečnostních systémů vozidel, které očekávají/vyžadují interakci s řidičem/operátorem/posádkou. Součástí aplikace varovných signálů je návrh rozhraní (HMI) pro soustavu vozidlových systémů, z nichž každý jednotlivě generuje nějaký varovný signál (signály). Signál může být cílen na některý z řidičových smyslů nebo jejich kombinaci.

Téma spadá do oblasti návrhu a zkoušení silničních vozidel (Road Vehicles).

Nadskupina: Silniční vozidla, Ergonomické aspekty dopravně informačních a řídicích systémů

Podskupina: stereotypy pro porozumění sdělení, vizuální symboly, zvukové zprávy, souběhy a prioritizace zpráv

symbol (symbol) - obrazec vnímatelný auditivním/vizuálním kanálem řidiče sloužící pro sdělení informace nezávisle na znalosti konkrétního jazyka

úroveň naléhavosti (urgency level) - klasifikace doby, během které musí řidič na základě signálu podniknout akci, nebo přijmout rozhodnutí, zda je zásah nabízený systémem výhodný (z hlediska vyřešení nebezpečné situace)

Smyslem varovných signálů je směrovat řidičovu pozornost k nebezpečí, které buďto přehlédl (případně jej na rozdíl od systému v danou chvíli ještě nemohl pozorovat), nebo nevyhodnotil situaci náležitým způsobem, o čemž vypovídá to, že doposud neprovedl odpovídající řidičský zásah.

Klasifikace varovných signálů:

• Kritičnost – dle úrovně kritičnosti situace z hlediska posádky vozidla a jeho stavu
• Naléhavost – dělení dle nutnosti odezvy řidiče (okamžitá až žádná)
• Trvání signálu – časový aspekt signálu je zde rozdělen dle trvání prezentovaného signálu, a to je následovné: spojité, tam, kde lze délku signálu dát do souvislosti s trváním události a nespojité.
• Směr přicházející hrozby – nebezpečí může mít i směrovou charakteristiku. Nejčastější jsou příď, bok a záď vozidla.
• Časová kritičnost signálů, které poskytují řidiči varovné informace:
  • systémy pžadující časově kritickou a bezpečnostně kritickou odezvu (dynamické systémy aktivní bezpečnosti vozidla – např. ESP, asistenční systémy s varovnými signály – např. varování výjezdu z jízdního pruhu (LDW), asistenční systémy s varovnými signály a intervencí do řízení,
  • systémy pžadující časově kritickou, ale ne bezpečnostně kritickou odezvu (systémy informující o aktuálním stavu vozidla, systémy navigace jízdy),
  • systémy pžadující bezpečnostně kritickou, ale ne časově kritickou odezvu – např. systémy, které varují před kritickým problémem chodu vozidla, který však představuje okamžitým nebezpečí (nízký tlak oleje apod.),
  • systémy nevyžadující ani časvě, ani bezpečnostně kritickou odezvu.

Pokud je varovný systém vozidla navržen tak, že řidič může obdržet několik varovných signálů, musí designer vozidlových systémů již v prvních fázích návrhu identifikovat jakákoliv potenciální nedorozumění, nejasnosti či kolize v rámci těchto varovných signálů. Jedním ze základních požadavků na funkční  na signály jsou:

• Odlišitelnost – dva či více varovných signálů, které poukazují na různé události a vyžadují různé řidičovy zásahy, musí mít šanci být odděleně vnímány, jestliže přicházejí k řidiči stejným smyslem nebo jsou prezentovány v těsné časové blízkosti. Pokud přichází nový signál v době, kdy je jiný se stejnou prioritou stále v platnosti, musí mít tento nový stejnou možnost být detekován, nesmí být tím stávajícím zamaskován, ani nesmí dojít k záměně jeho významu za změnu stavu původního varování.

Srozumitelnost – proces porozumění varovnému signálu zahrnuje perceptuální  a kognitivní procesy, za pomocí kterých uživatel interpretuje význam daných signálů.

Konstrukce  varovného signálu se realizuje na základě vhodného typu lidského vjemu, kterým má působit (Tabulka 1). Signály jsou v praxi  často multimodální.

Základní typy varovných signálů používaných ve vozidlech:

• abstraktní vizuální signál (abstract visual signal) - jednoduchý vizuální symbol/obrazec bez definovaného významu (kruh, čtverec atd.)
• zvukový symbol (auditory icon) - bezeslovný zvukový signál reprezentující určitou událost či akci
• bezpečnostně kritický signál (safety critical signal) - signál, který je určen pro včasné varování řidiče, aby mohl učinit nezbytný zásah, tak aby předešel škodám na vozidle či lidským škodám. Škody při srážce jsou dle závažnosti definovány v ISO/TS16951 do následujících čtyř úrovní (0 – 3, přičemž 0 je bez zranění a poškození vozidel a 3 znamená vážná nebo smrtelná zranění posádky)
• časově kritický signál (time critical signal) - signál s vysokou naléhavostí, který vyžaduje reakci řidiče na bezprostřední událost v maximálně 10ti sekundách (úroveň naléhavosti 3 – okamžitá reakce do3 s, úroveň naléhavosti 2 – reakce 3 - 10 s, úroveň naléhavosti 1 – příprava pro reakci)

Přímo související problematika, kterou je potřeba pří práci s varovnými signály řešit, je souběh a případně úprava podoby těchto signálů tak, aby výsledek byl optimální vzhledem k bezpečnosti. Pokud řidič může obdržet několik varovných signálů, musí designer vozidlových systémů již v prvních fázích návrhu identifikovat jakákoliv potenciální nedorozumění, nejasnosti či kolize v rámci těchto varovných signálů. Slouží konstruktérům automobilů (zejména jejich komplexních asistenčních systémů) a těm, kteří ověřují/zkoušejí jejich bezpečnost a srozumitelnost. Tvoří rámec pro návrh komplexních varovných rozhraní bezpečnostních systémů automobilů.

ISO/TR 16352:2005 Silniční vozidla – Ergonomické aspekty dopravně informačních a řídicích systémů – Varovné systémy

ISO 2575:2010 Silniční vozidla – Symboly pro ovládače, indikátory a sdělovače

ISO/TS16951 - Silniční vozidla – Ergonomické aspekty dopravně informačních a řídicích systémů – Postupy pro vymezení priorit zpráv předkládaných při řízení řidiči

ISO/TR 12204:2012 - Silniční vozidla – Ergonomické aspekty dopravně informačních a řídicích systémů – Úvod do integrace bezpečnostně-kritických a časově-kritických varovných signálů