[发明专利]一种座舱人机界面注意力分配计算方法

权利要求书

1.一种座舱人机界面注意力分配计算方法，其特征在于包括下述步骤：

Step1：兴趣区域划分；

将人机界面划分为不同的兴趣区域(Area of Interest,AOI)，划分兴趣区域的标准为：①若人机界面由多块显示屏拼接而成，且每块显示屏仅有一个显示内容时，将每块显示屏划分为一个兴趣区域；②若人机界面仅有一块显示多个内容的显示屏时，根据不同显示内容进行兴趣区域划分；③当人机界面由多块显示屏拼接而成，且每块显示屏显示多个内容时，可根据显示屏划分，也可根据显示内容划分；假设人机界面被分成了n块兴趣区域，其中第i块表示为AOI_i；

Step2：AOI_i信息突显性因素C₁ⁱ量化；

信息突显性由以下四个量化指标加权求和得到，四个量化指标分别为：

1)兴趣区域面积占比第i块兴趣区域AOI_i占整个人机界面面积的比例；

2)信息色差AOI_i中信息的颜色与背景色的色差大小；

3)布局位置眼睛与第i块兴趣区域AOI_i中心点的连线和视线平视的夹角的余弦值；

4)信息表示形式AOI_i中信息以文字、数字、列表、图形、图像形式表示；具体解释如下：文字包括汉字和英文字母；数字及阿拉伯数字0至9；列表即为表格，表格内的信息为文字和数字；图形是矢量的概念，由图元构成；图像是位图的概念，由像素构成；

四个指标的量化公式如下表所示：

表1

表2

最终，第i块兴趣区域AOI_i的信息突显性因素由以上四个量化指标加权求和得到，公式为：

表3

在公式(1-1)中，专家给出4个因素的重要程度分别为{重要、比较重要、不重要、很重要}，所以加权系数为{0.6,0.4,0.2,0.8}；

Step3：AOI_i注意力转移难度因素量化；

注意力转移是头动和眼动复合行为，表示注视行为从一个兴趣区域转移至另一兴趣区域需付出的努力资源，通过计算兴趣区域间相对距离量化注意力转移难度因素，具体公式如下：

d_iθ为第i个兴趣区域AOI_i中心与第θ个兴趣区域几何中心之间距离，max(d_iθ)为d_iθ中的最大值；

Step4：AOI_i信息优先度因素量化；

信息优先度表现为信息的价值，定义4种信息优先度，并将座舱显示界面所包含的信息进行分类：

表4

对于不同的信息优先度，对其进行量化，量化规则如表5所示：

表5

最终该兴趣区域的信息优先度量化为该兴趣区域内所有信息的优先度权值的平均值：

其中，为第i个兴趣区域AOI_i内第θ个信息的优先度的量化值，对应数值为表5中的权值；

Step5：信息期望因素量化；

信息期望是个体对某个信息产生注意的主观意愿，根据兴趣区域内信息的更新频率对信息期望进行量化，具体公式如下：

为第i个兴趣区域AOI_i内第θ个信息的更新频率；

Step6：AOI_i信息的评价结果计算；

将step2-step5的四个指标进行加权求和，得到第i个兴趣区域AOI_i的信息评价结果具体公式如下：

在公式(1-5)中，a₁,a₂,a₃,a₄为专家给出的各个因素重要程度的加权系数，加权系数按照表3得出各个重要程度的加权值；

Step7：最终AOI_i的注意力分配结果A_i计算；

最终第i个兴趣区域的注意力分配结果A_i由该兴趣区域的信息评价结果除以所有兴趣区域信息评价结果的和得到，具体公式如下：

最终可计算出人机界面各兴趣区域的注意力分配结果，该结果进一步作为优化人机界面的依据。