Neuroergonomisk utvärdering av riskvarnings-eHMI:s penetrationsgrad i fordonsplatooner: effekter på gångtrafikanters mental arbetsbelastning, situationsmedvetenhet och gap-acceptans

Varför detta spelar roll för vardagliga gatövergångar

När bilar lär sig köra själva måste fotgängare fortfarande fatta blixtsnabba beslut om när det är säkert att korsa vägen. Denna studie undersöker en ny typ av ljussignal på autonoma fordon som varnar fotgängare för korsningsrisk, och ställer en enkel men avgörande fråga: gör dessa signaler det verkligen lättare och säkrare för människor att avgöra när de kan korsa — eller kan de ibland göra situationen mer förvirrande?

Nya varningsljus på självkörande bilar

Självkörande bilar på de högsta automationsnivåerna kan sakna en uppmärksam förare som fotgängare kan möta med ögonkontakt. För att fylla denna kommunikationslucka har forskare föreslagit ”externa” gränssnitt — ljus på bilens utsida som byter färg för att visa hur riskfyllt det är att korsa framför fordonet. I denna studie blir ljuset grönt vid låg risk, gult vid medelrisk och rött vid hög risk, baserat på hur snart bilen beräknas anlända till korsningen. Forskarteamet ville veta hur dessa signaler påverkar hur människor upplever och tänker när de bedömer luckor i trafiken, särskilt när vissa bilar har dessa ljus och andra inte.

Test av olika blandningar av bilar på en trafikerad väg

För att undersöka detta visade forskarna realistiska videosekvenser för 24 frivilliga av en rak tvåfilig väg utan trafikljus eller övergångsställen. Från en fast vy på trottoarkanten såg deltagarna ”platooner” av passerande bilar och angav om de skulle korsa framför varje fordon. Studien jämförde tre situationer: inga bilar hade varningsljus, alla bilar hade dem, eller bara hälften av bilarna hade dem, blandat slumpmässigt med vanliga bilar. Fordonens hastigheter och tidsgapen mellan bilar varierades i kontrollerad takt för att efterlikna naturlig trafik. Medan de valde när de skulle korsa lyssnade deltagarna också efter sällsynta högfrekventa pip i hörlurar och räknade dem tyst, vilket gjorde det möjligt för forskarna att följa hur mycket mental ansträngning uppgiften med gatövergången krävde.

Att titta in i hjärnan medan människor fattar beslut

Utöver att fråga deltagarna hur krävande uppgiften kändes använde studien en hjärnvågmetod för att få en mer direkt avläsning av mental arbetsbelastning. Deltagarna bar en mössa med många elektroder som mätte hjärnans elektriska aktivitet medan de räknade pipen. En välkänd hjärnsignal kallad P300 blir normalt starkare när människor har uppmärksamhet över för en sekundär uppgift. Om korsningsuppgiften använder stora delar av mentala resurser blir P300-signalen som svar på pipen mindre. Efter varje trafikblock skattade frivilliga också hur klart de förstod vad som hände på vägen, hur krävande situationen kändes och hur mycket reservuppmärksamhet de fortfarande hade — tillsammans bildande ett mått på deras situationsmedvetenhet.

När fler signaler hjälper och när de stjälper

Det tydligaste mönstret framträdde vid jämförelsen av de tre nivåerna av varningsljusbruk i fordonsplatoonerna. När varje autonom bil i strömmen visade riskvarningsljusen rapporterade människor bättre förståelse av situationen, kände sig mindre belastade och deras hjärnsignaler indikerade mer överbliven uppmärksamhet. Viktigt är att de också använde luckor i trafiken mer effektivt: de var mer benägna att avvisa mycket små, riskfyllda luckor och mer benägna att ta stora, säkra sådana. Denna skarpare känslighet för luckstorlek uppträdde utan någon mätbar ökning i mental arbetsbelastning jämfört med att inte ha några ljus alls. I kontrast blev bilden sämre när bara hälften av bilarna bar varningsljus och hälften inte gjorde det. Fotgängare korsade mindre ofta framför bilar med ljus, deras hjärnsignaler visade högre mental arbetsbelastning och deras självskattningar avslöjade sämre medvetenhet och färre reserver av mental kapacitet.

Vad detta innebär för framtidens stadsgator

För en icke-specialist är slutsatsen enkel: dessa nya varningsljus på självkörande bilar kan faktiskt hjälpa fotgängare — om varje sådant fordon använder dem på samma sätt. I en fullutrustad trafikström gör ljusen det lättare för människor att bedöma vilka luckor som är säkra, utan att överbelasta deras sinnen. Men i en blandad värld där vissa bilar har ljusen och andra inte, kan den extra informationen faktiskt göra beslut om att korsa svårare och mer uttröttande. Detta antyder att noggrann planering, tydliga standarder och allmän utbildning kommer att vara avgörande när städer inför externa signaler på autonoma fordon, så att systemen förenklar snarare än komplicerar vardagliga gatövergångar.

Citering: Yang, F., Sun, X., Ma, J. et al. Neuroergonomic evaluation of risk-warning eHMI penetration rates in vehicle platoons: effects on pedestrians’ mental workload, situation awareness, and gap acceptance. Sci Rep 16, 13582 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42814-3

Nyckelord: självkörande fordon, gångtrafiksäkerhet, trafiksignaler, mental arbetsbelastning, människa–maskin-interaktion