[論文レビュー] Driving Towards Inclusion: A Systematic Review of AI-powered Accessibility Enhancements for People with Disability in Autonomous Vehicles

Ashish Bastola, Hao Wang+4 more|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 2024

Transportation and Mobility Innovations被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、自己運転車および半自動車におけるAI活用のアクセシビリティ向上を体系的に検討し、HCI、ウェアラブル、デザインフレームワークを調査して多様な障害を支援し、エンドツーエンドの包括的デザインフレームワークを提案する。

ABSTRACT

This paper provides a comprehensive and, to our knowledge, the first review of inclusive human-computer interaction (HCI) within autonomous vehicles (AVs) and human-driven cars with partial autonomy, emphasizing accessibility and user-centered design principles. We explore the current technologies and HCI systems designed to enhance passenger experience, particularly for individuals with accessibility needs. Key technologies discussed include brain-computer interfaces, anthropomorphic interaction, virtual reality, augmented reality, mode adaptation, voice-activated interfaces, haptic feedback, etc. Each technology is evaluated for its role in creating an inclusive in-vehicle environment. Furthermore, we highlight recent interface designs by leading companies and review emerging concepts and prototypes under development or testing, which show significant potential to address diverse accessibility requirements. Safety considerations, ethical concerns, and adoption of AVs are other major issues that require thorough investigation. Building on these findings, we propose an end-to-end design framework that addresses accessibility requirements across diverse user demographics, including older adults and individuals with physical or cognitive impairments. This work provides actionable insights for designers, researchers, and policymakers aiming to create safer and more comfortable environments in autonomous and regular vehicles accessible to all users.

研究の動機と目的

• アクセシビリティに焦点を当てた自動運転車および部分的自動運転車におけるインクルーシブな人間とコンピュータの相互作用を評価する。
• 車内でのアクセシビリティを向上させる技術とHCIシステム（例：BCI、AR/VR、音声、触覚）を評価する。
• インクルーシブなAV設計におけるギャップ、安全性、倫理、規制上の考慮事項を特定する。
• 多様な利用者層にわたるアクセシビリティに対応するエンドツーエンドのデザインフレームワークを提案する。
• アクセシブルなAVインタフェースに関連する現在の業界実装と新興プロトタイプを要約する。

提案手法

• Google Scholar、IEEE、ACM の情報源を対象としたPRISMAに基づく多段階の文献スクリーニングを実施する。
• BraunとClarkeに従って主題分析を実施し、アクセシビリティと包摂のテーマを特定する。
• 車内インタフェース、ウェアラブル、外部との相互作用からエビデンスを統合し、デザイン指針を提案する。
• 大手企業による現在のインタフェース設計と開発中の新興プロトタイプをレビューする。
• 安全性、倫理、採用に関する考慮事項を特定し、政策立案者と設計者に情報を提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AVおよび部分的自動運転車における車内HCIのためのAI搭載アクセシビリティ向上にはどのようなものがあるか？
• RQ2 包括的デザインを妨げるギャップと課題は何か、エンドツーエンドのフレームワークはそれらをどう解決できるか？
• RQ3 ウェアラブル、BCI、AR/VR、マルチモーダルインタフェースは、さまざまな障害群のアクセシビリティにどう寄与するか？
• RQ4 包摂的なAVインタフェースの採用には、どのような安全性・倫理・規制要因が影響するか？
• RQ5 設計者・研究者・政策立案者に、安全でより包摂的な車両を作るためのガイドラインにはどのようなものがあるか？

主な発見

• 音声、触覚、AR/VR、BCI、ウェアラブルなど、複数のAI対応モダリティが自動車におけるアクセシビリティ向上として検討されている。
• 個別化と多様な障害タイプを考慮した標準化された包括的デザインが必要である。
• 現行の文献は、倫理、信頼、NDRA、V2X 相互作用、より広い規制文脈をHMI設計でしばしば無視している。
• 新興のウェアラブルとBCIは、モード混乱を減らし、身体障害を持つユーザーの自立を支援する可能性を示している。
• 年齢と障害のスペクトル全体にわたるアクセシビリティ要件に対応するエンドツーエンドのデザインフレームワークを提案する。