По мнению исследователей, оснащение беспилотных автомобилей внешними дисплеями, которые используют цветные огни для информирования о следующем маневре, может помочь обеспечить безопасность велосипедистов на дорогах будущего.

Поскольку беспилотные транспортные средства становятся все более распространенными, что снижает активное участие человека в процессе вождения, исследователи из Университета Глазго работают над исследованием новых способов помочь беспилотным автомобилям говорить на языке велосипедистов.

Их предположение состоит в том, что внешние человеко-машинные интерфейсы, или eHMI, могут стать ключом к быстрому и надежному сообщению велосипедистам о намерениях беспилотных автомобилей. eHMI — это устройства, которые используют экраны или источники света для отображения информации и могут быть добавлены к таким поверхностям, как автомобильные двери или крыши, для связи с кем-либо поблизости.

Последнее исследование команды предполагает, что кольцо пульсирующих цветных огней, отображаемое со всех сторон беспилотных автомобилей, может стать для велосипедистов наиболее эффективным способом быстро определить, как ближайшие транспортные средства будут двигаться дальше, что является ключевым моментом для обеспечения безопасности уязвимых участников дорожного движения. Он будет представлен в виде доклада на конференции Ассоциации вычислительной техники CHI по человеческому фактору в вычислительных системах ( CHI 2024 ) на следующей неделе.

Открытие основано на нескольких годах исследований команды, объединяющей специалистов по взаимодействию человека с компьютером и психологов. Первоначально они провели исследование, чтобы лучше понять сложную вербальную и невербальную коммуникацию между велосипедистами и водителями, которая помогает определить, кто имеет преимущество в движении и на перекрестках, чтобы предотвратить несчастные случаи.

Затем они работали с велосипедистами над созданием нескольких прототипов eHMI, которые можно было бы добавить к экстерьеру автономных транспортных средств, чтобы заменить сложный язык людей-участников дорожного движения.

В новом исследовании команда взяла три прототипа и проверила их эффективность, предложив велосипедистам взаимодействовать с автомобилями, оснащенными электронными интерфейсами, сначала в среде виртуальной реальности , а затем в реальном мире.

В виртуальной среде 20 добровольцев катались на велотренажерах, надев гарнитуры виртуальной реальности, которые показывали им интерактивные цифровые версии городских улиц, похожие на видеоигры. Путешествуя по городу в различных дорожных ситуациях, они столкнулись с симуляцией беспилотного хэтчбека Citroen C3, оснащенного одним из трех прототипов eHMI.

В одном дизайне использовался цифровой экран на крыше автомобиля, чтобы показывать смайлики велосипедистам: счастливое лицо выражало уступчивость, а сварливое лицо сообщало обратное. Второй дизайн проецировал цвета на дорогу вокруг автомобиля: зеленый цвет означал, что машина уступит, а красный — нет. Наконец, кольцо светодиодов вокруг автомобиля показало огни, которые собирались вместе, сигнализируя о торможении, и расходились в стороны, показывая ускорение.

Добровольцы сообщили, что они предпочитали простые красные и зеленые сигналы более сложным смайлам или световым анимациям, для понимания которых, по их мнению, требовалось больше времени и усилий.

Аммар Аль-Тайе из Школы компьютерных наук Университета Глазго является автором-корреспондентом статьи. Он сказал: «Часть исследования, основанная на виртуальной реальности, помогла нам эффективно проверить реакцию велосипедистов на три прототипа в полностью безопасной и контролируемой среде.

«Результаты ясно показали, что велосипедисты предпочитают визуальные сигналы, которые можно понять с первого взгляда — они чувствовали, что смайлы слишком сложны, чтобы их можно было «читать», не отрывая глаз от дороги дольше, чем это было удобно».

«Как только мы получили эту обратную связь, мы включили рекомендации в улучшенные версии трех интерфейсов и приступили к их тестированию в реальном мире».

На втором этапе исследования улучшенные конструкции светодиодных лент, дисплеев на крыше и проекторов были добавлены к экстерьеру настоящего хэтчбека Citroen.

На заброшенном участке дороги в кампусе университета Гарскьюб скрытый водитель-человек управлял автомобилем в смоделированных дорожных ситуациях, в то время как 20 добровольцев ехали на велосипеде рядом, наблюдая за электронными интерфейсами в поисках сигналов о намерениях автомобиля. Водитель автомобиля был одет в костюм, напоминающий автомобильное кресло, чтобы усилить впечатление у велосипедистов о том, что они взаимодействуют с настоящим беспилотным автомобилем.

После каждого сеанса езды на велосипеде велосипедисты оставляли свои отзывы о том, насколько эффективным, по их мнению, был eHMI, прежде чем переходить к другой моделируемой дорожной ситуации.

В этой части исследования светодиодные фонари, окружающие машину, вытеснили простые красные/зеленые сигналы, поскольку они наиболее полезны при неудобных слияниях полос и перекрестках. Добавление импульсов к фарам также помогло усилить смысл намерений автомобиля.

На обоих этапах исследования наличие какого-либо интерфейса было гораздо лучше, чем отсутствие дисплея для уверенности и безопасности велосипедистов . Когда байкерам пришлось угадывать намерение автомобиля только по поведению вождения, они замедляли ход, больше проверяли ситуацию через плечо и сообщали о чувстве стресса.

Профессор Стивен Брюстер возглавляет Группу мультимодального взаимодействия в Университете Глазго и является соавтором статьи. Он сказал: «Впервые применение этого исследования в реальном мире дало нам действительно ценную информацию о том, что работает для велосипедистов. Понятно, что простота — это ключ к эффективному общению.

«Велогонщики хотят иметь возможность сосредоточиться на дороге, поэтому фонари, расположенные вокруг автомобиля, помогают им немедленно принимать решения о своем следующем движении.

«Эта обратная связь поможет нам усовершенствовать будущие разработки, которые, как мы надеемся, будут полезны производителям при рассмотрении возможности их интеграции в следующие поколения беспилотных автомобилей . Мы также хотим больше узнать, как мы можем использовать устройства, которыми пользуются велосипедисты. их часто носят с собой, чтобы обеспечить их безопасность — например, большинство велосипедистов носят с собой телефоны, так что, возможно, есть возможность использовать вибрацию для связи с автономными автомобилями.

«Это все еще развивающаяся область исследований, но важно, чтобы мы сделали все возможное, чтобы дороги будущего были безопасными для всех пользователей».

Аль-Тайе добавил: «Мы продолжаем совершенствовать наши проекты и расширять наше понимание того, что лучше всего подходит для велосипедистов. Мы также хотим провести больше исследований за пределами Великобритании, чтобы увидеть, как язык дорог различается в разных странах, и как электронные HMI могут адаптироваться к этим различиям».