¿Puede la interacción entre vehículos autónomos y conductores humanos aumentar la seguridad en las carreteras?

Investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale en Lausana (EPFL), Suiza y JTEKT Corporation de Japón, han desarrollado un sistema de conducción automatizado que tiene como objetivo aumentar la seguridad, la eficiencia y la comodidad del transporte al fomentar la interacción activa entre los vehículos autónomos y sus conductores humanos.

Las tecnologías de conducción autónoma ya se han integrado en muchos vehículos producidos en masa, proporcionando a los conductores de carne y hueso asistencia en la dirección en tareas como mantener un vehículo en su carril.

Pero los pocos datos disponibles sobre la seguridad de la conducción automatizada muestran que poner demasiado control en las manos de la automatización puede hacer más daño que bien, ya que la desconexión por parte de los conductores humanos puede aumentar el riesgo de accidentes.

“Los vehículos actuales en el mercado son manuales o automatizados, y no existe una forma clara de hacer de su control una experiencia verdaderamente compartida».

Esto es peligroso porque tiende a llevar a que el conductor confíe demasiado en la automatización”, explicó Jürg Schiffmann, jefe del laboratorio de diseño mecánico aplicado en la Escuela de Ingeniería de la EPFL.

En colaboración con el proveedor japonés de sistemas de dirección JTEKT Corporation, han desarrollado y probado con éxito en la carretera un sistema de conducción automatizado basado en hápticos que integra diferentes modos de interacción humano-robot.

La tecnología háptica (también comunicación kinestésica o toque 3D) es una tecnología que puede crear una experiencia táctil al aplicar fuerzas, vibraciones o movimientos al usuario. Los investigadores esperan que su enfoque aumente no solo la seguridad de la conducción automatizada, sino también la aceptación social de eso.

«Esta investigación se basó en la idea de que los sistemas de automatización deben adaptarse a los conductores humanos, y no al revés», dijo Tomohiro Nakade, estudiante de doctorado de EPFL e investigador de JTEKT, quien también es el primer autor de un artículo reciente que describe el sistema publicado en Nature. revista Communications Engineering bajo el título «Control de dirección colaborativo multinivel basado en hápticos para conducción automatizada».

Nakade agregó que se puede extraer una buena metáfora para el nuevo sistema de un modo de transporte anterior a la automatización: “Un vehículo debe estar abierto a la negociación con un conductor humano, tal como un jinete transmite su intención al caballo a través de las riendas. .”

A diferencia de los sistemas de conducción automatizados actuales, que usan solo cámaras para la información sensorial, el enfoque más holístico de los investigadores integra información de la columna de dirección de un automóvil.

También fomenta el compromiso continuo entre el conductor y la automatización, a diferencia de los sistemas automatizados actuales, que normalmente se encienden o apagan.

“En la automatización en general, cuando los humanos solo monitorean un sistema pero no participan activamente, pierden la capacidad de reaccionar”, dice Robert Fuchs, exestudiante de doctorado de la EPFL que ahora es gerente general de I+D en JTEKT Corporation. “Es por eso que queríamos mejorar activamente la participación del conductor a través de la automatización”.

El sistema de los investigadores logra esto gracias a tres funcionalidades: interacción, arbitraje e inclusión.

Primero, el sistema distingue entre cuatro tipos diferentes de interacción humano-robot; cooperación (la automatización apoya al ser humano en el logro de un objetivo); coactividad (el ser humano y la automatización tienen objetivos diferentes pero sus acciones se impactan entre sí); colaboración (el ser humano y la automatización se ayudan mutuamente para lograr diferentes objetivos); y competencia (las actividades humanas y de automatización están en oposición).

Luego, mientras el conductor maneja el vehículo, el sistema se mueve entre diferentes modos de interacción dependiendo de la evolución de la situación en el camino.

Por ejemplo, el automóvil podría cambiar del modo de colaboración al modo de competencia para evitar una amenaza de colisión repentina.

Probando el sistema

Para probar su sistema, los investigadores desarrollaron experimentos con un conductor virtual simulado y un conductor humano utilizando un sistema de dirección asistida separado, un simulador de conducción completo e incluso pruebas de campo con un vehículo de prueba modificado.

Las pruebas de campo se llevaron a cabo con la participación de cinco conductores en un curso de prueba JTEKT en la prefectura japonesa de Mie, conectando el sistema de los investigadores a un sedán estándar a través de un controlador externo.

Los investigadores probaron específicamente las experiencias de los conductores sobre la suavidad de la dirección y la facilidad para cambiar de carril, y sus resultados confirmaron el potencial significativo del sistema para aumentar la comodidad y reducir el esfuerzo de los conductores a través de la dirección colaborativa.

«Este es un concepto muy práctico, no es solo investigación por el bien de la investigación», concluyó Schiffmann, y agregó que el sistema basado en software se puede integrar en automóviles estándar producidos en masa sin ningún equipo especial.

Fuente: Jpost