SIMUSAFE avanza en la investigación de seguridad de vehículos basada en realidad virtual

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Dariusz Cieślar
Engineering Manager, Advanced Engineering

A medida que las empresas desarrollan sistemas de seguridad activa, es importante saber cómo es probable que se comporten los conductores en condiciones de conducción alteradas.

A medida que las empresas desarrollan sistemas de seguridad activa, es importante saber cómo es probable que se comporten los conductores en condiciones de conducción alteradas. ¿Cómo afectan la fatiga, el estrés o el consumo de alcohol a las acciones de los conductores ante diferentes escenarios de tráfico? ¿Cómo afectarán los comportamientos potencialmente riesgosos de los conductores a otros usuarios de la carretera, incluidos peatones, motociclistas y ciclistas?

Obtener estos datos de forma segura, y validar que los sistemas son capaces de manejar los escenarios, es esencial para el desarrollo de estas tecnologías que salvan vidas. Para encontrar las respuestas, los ingenieros de Aptiv están llevando a cabo investigaciones de vanguardia mediante el uso de simulaciones de realidad virtual para estudiar el comportamiento de los conductores en entornos de tráfico urbano bajo diversas condiciones de conducción.

El objetivo es desarrollar modelos de comportamiento precisos para que los investigadores puedan desarrollar medidas para prevenir accidentes, tanto en el ámbito de la educación vial como en el desarrollo de nuevos sistemas de prevención de colisiones en vehículos.

El proyecto Simulación de aspectos de comportamiento para un transporte más seguro (SIMUSAFE) está financiado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Además de Aptiv, los participantes incluyen IBM; la empresa italiana BrainSigns, que estima los niveles de estrés y fatiga de las bioseñales; El fabricante holandés de sensores de bioseñales TMSi; el Instituto Tecnológico de Castilla y León (ITCL), el coordinador del consorcio; y varias universidades europeas.

SIMUSAFE avanza en la investigación de seguridad de vehículos basada en realidad virtual

 

 

Fase I: situaciones de la vida real

Los primeros experimentos del proyecto comenzaron en 2018, cuando los ingenieros de Aptiv crearon un sistema de adquisición de datos y comenzaron a recopilar datos de conductores voluntarios de vehículos en las carreteras de Roma, Italia y Burgos, España. Los conductores utilizaron sus propios vehículos en sus desplazamientos diarios para registrar su comportamiento en situaciones de la vida real. Se instalaron cámaras dentro de los vehículos para registrar las expresiones faciales de los conductores. Otros instrumentos capturaron datos sobre el tráfico en el que operaba el vehículo, como los movimientos de otros usuarios de la vía, así como la velocidad y ubicación del vehículo.

Los investigadores investigaron tres escenarios de conducción comunes y potencialmente complicados: giros a la izquierda, entrada y salida de una rotonda e interacciones con peatones en los cruces peatonales. Formularon procedimientos de prueba para alimentar un análisis extenso del comportamiento de conducción en el que los psicólogos identificaron patrones repetibles de comportamiento de riesgo.

El análisis de los datos mostró que cuando los conductores ingresan a una rotonda al final de una carretera recta, tienden a ingresar a alta velocidad y cometen violaciones de las reglas. Cuando salen de la rotonda, a menudo tienen problemas para detectar a los peatones. Y, en general, cuando los conductores se aburren o conducen por una carretera conocida, tanto los conductores como los motociclistas tienden a cometer más infracciones de las reglas.

 

Fase II: pista de prueba

En la segunda fase del proyecto de investigación, los ingenieros de Aptiv utilizaron los datos recopilados en la primera fase para diseñar experimentos similares en una pista cerrada en Cracovia, Polonia, y en una simulación de realidad virtual. Una vez más, los voluntarios condujeron los automóviles y motocicletas involucrados en las pruebas y actuaron como peatones en escenarios urbanos, por ejemplo, parados en la acera en un cruce de peatones. Esta vez, los investigadores también utilizaron el seguimiento de la mirada para recopilar datos sobre dónde miraban los voluntarios y los cascos de EEG para capturar sus respuestas fisiológicas.

El objetivo era capturar el comportamiento de los conductores en un entorno controlado para recopilar datos de referencia. Los resultados de los escenarios de pista cerrada se correlacionaron con los resultados de escenarios de realidad virtual (VR) en un gemelo virtual de la pista de prueba, para ver si, por ejemplo, la frustración y la prisa tienen el mismo impacto en el tiempo de reacción en ambos mundos.

 

Fase III: simulación

En esta fase, los investigadores pueden utilizar la realidad virtual para poner a los conductores en simulaciones virtuales de situaciones peligrosas sin poner a nadie en peligro. Los conductores se sientan en cabinas de simulación completa con pantallas de alta resolución, interactuando en un mundo virtual con otros conductores y ciclistas en sus propias cabinas y con peatones con visores de realidad virtual. Los conductores pueden verse sometidos a estrés, fatiga o aburrimiento mientras están en la simulación de conducción de realidad virtual. SIMUSAFE también puede probar de forma segura a los conductores con varios niveles de alcohol en sangre para observar sus respuestas a situaciones simuladas en diferentes niveles de intoxicación.

Grabar este tipo de datos en tiempo real es sumamente complejo. El sistema debe poder capturar el instante en que ocurre el estímulo (un semáforo que se pone en rojo, un peatón que se baja de la acera hacia el tráfico), medir con precisión el tiempo de reacción del conductor y comparar el tiempo de reacción normal con el tiempo de reacción bajo la estado alterado.

El proyecto de investigación SIMUSAFE está programado para continuar hasta mayo de 2021. Ha permitido a los ingenieros de Aptiv profundizar en los factores humanos de la seguridad del vehículo y nos ayudará a seguir ampliando los límites en las soluciones de detección del estado del conductor, detección interior y experiencia del usuario, permitiéndonos para mejorar nuestra conciencia de la atención del conductor y determinar qué acciones tomar, todo de una manera rápida, segura y repetible.

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