science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoek:oudere bestuurders hebben meer tijd nodig om te reageren op gevaren op de weg

Krediet:CC0 Publiek Domein

Stel je voor dat je op de bestuurdersstoel van een zelfrijdende auto zit, cruisen langs een snelweg en naar je smartphone staren. Plotseling, de auto detecteert een eland die uit het bos aan het opladen is en waarschuwt u om het stuur over te nemen. Als je eenmaal naar de weg kijkt, hoeveel tijd heb je nodig om de aanrijding veilig te vermijden?

MIT-onderzoekers hebben een antwoord gevonden in een nieuwe studie waaruit blijkt dat mensen ongeveer 390 tot 600 milliseconden nodig hebben om gevaren op de weg te detecteren en erop te reageren. met slechts één blik op de weg, waarbij jongere bestuurders gevaren bijna twee keer zo snel detecteren als oudere bestuurders. De bevindingen kunnen ontwikkelaars van autonome auto's helpen ervoor te zorgen dat ze mensen voldoende tijd geven om veilig de besturing over te nemen en onverwachte gevaren te vermijden.

Eerdere studies hebben de reactietijd op gevaren onderzocht terwijl mensen hun ogen op de weg hielden en actief naar gevaren zochten in video's. In deze nieuwe studie onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor Experimentele Psychologie:Algemeen , de onderzoekers onderzochten hoe snel bestuurders een verkeersongeval kunnen herkennen als ze even naar de weg hebben gekeken. Dat is een realistischer scenario voor het komende tijdperk van semi-autonome auto's die menselijke tussenkomst vereisen en die onverwacht de controle kunnen overdragen aan menselijke bestuurders wanneer ze worden geconfronteerd met een dreigend gevaar.

"Je kijkt weg van de weg, en als je terugkijkt, je hebt op het eerste gezicht geen idee wat er om je heen gebeurt, " zegt hoofdauteur Benjamin Wolfe, een postdoc in het Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL). "We wilden weten hoe lang het duurt voordat je zegt:"Daar loopt een eland de weg op, en als ik er niets aan doe, Ik ga een eland in het gezicht slaan.""

Voor hun studie de onderzoekers bouwden een unieke dataset met YouTube-dashcamvideo's van chauffeurs die reageren op gevaren op de weg, zoals objecten die van vrachtwagenbedden vallen, elanden rennen de weg op, 18-wielers kantelen, en ijsplaten die van autodaken vliegen - en andere video's zonder gevaren op de weg. Deelnemers kregen in een fractie van een seconde fragmenten van de video's te zien, tussen lege schermen. In een proef, ze gaven aan of ze gevaren in de video's ontdekten. Bij een andere proef ze gaven aan of ze zouden reageren door naar links of naar rechts te draaien om gevaar te vermijden.

De resultaten geven aan dat jongere bestuurders sneller zijn in beide taken:oudere bestuurders (55 tot 69 jaar oud) hadden 403 milliseconden nodig om gevaren in video's te detecteren, en 605 milliseconden om te kiezen hoe ze het gevaar zouden vermijden. Jongere bestuurders (20 tot 25 jaar oud) hadden slechts 220 milliseconden nodig om te detecteren en 388 milliseconden om te kiezen.

Die leeftijdsresultaten zijn belangrijk, zegt Wolfe. Wanneer autonome voertuigen klaar zijn om de weg op te gaan, ze zullen hoogstwaarschijnlijk duur zijn. "En wie koopt eerder dure voertuigen? Oudere chauffeurs, "zegt hij. "Als je een autonoom voertuigsysteem bouwt rond de veronderstelde mogelijkheden van reactietijden van jonge bestuurders, dat komt niet overeen met de tijd die oudere bestuurders nodig hebben. In dat geval, je hebt een systeem gemaakt dat onveilig is voor oudere stuurprogramma's."

Samen met Wolfe op het papier zijn:Bobbie Seppelt, Bruce Mehler, Bryan Reimer, van het MIT AgeLab, en Ruth Rosenholtz van de afdeling Hersenen en Cognitieve Wetenschappen en CSAIL.

"De slechtste videogame ooit" spelen

In de studie, 49 deelnemers zaten voor een groot scherm dat nauw aansluit bij de kijkhoek en kijkafstand voor een bestuurder, en bekeken 200 video's van de Road Hazard Stimuli-dataset voor elke test. Ze kregen een speelgoedwiel, rem, en gaspedalen om hun reacties aan te geven. "Zie het als de slechtste videogame ooit, ' zegt Wolfe.

De dataset bevat ongeveer 500 dashcamvideo's van acht seconden van verschillende wegomstandigheden en -omgevingen. Ongeveer de helft van de video's bevat gebeurtenissen die leiden tot aanrijdingen of bijna-aanrijdingen. De andere helft probeert elk van die rijomstandigheden nauw aan te passen, maar zonder gevaar. Elke video is geannoteerd op twee kritieke punten:het frame wanneer een gevaar duidelijk wordt, en het eerste frame van de reactie van de bestuurder, zoals remmen of uitwijken.

Voor elke video, deelnemers kregen een witte ruismasker van een fractie van een seconde te zien. Toen dat masker verdween, deelnemers zagen een fragment van een willekeurige video die al dan niet een dreigend gevaar bevatte. Na het filmpje, een ander masker verscheen. Direct daarop volgend, deelnemers trapten op de rem als ze een gevaar zagen of op het gas als ze dat niet deden. Er was toen nog een pauze van een fractie van een seconde op een zwart scherm voordat het volgende masker opdook.

Toen de deelnemers aan het experiment begonnen, de eerste video die ze zagen werd 750 milliseconden getoond. Maar de duur veranderde tijdens elke test, afhankelijk van de reacties van de deelnemers. Als een deelnemer onjuist reageerde op één video, de duur van de volgende video zou iets langer worden. Als ze goed reageerden, het zou korter worden. Uiteindelijk, duur varieerde van een enkel frame (33 milliseconden) tot een seconde. "Als ze het mis hebben, we gingen ervan uit dat ze niet genoeg informatie hadden, dus hebben we de volgende video langer gemaakt. Als ze het goed hebben, we gingen ervan uit dat ze met minder informatie konden doen, dus korter gemaakt, ' zegt Wolfe.

De tweede taak gebruikte dezelfde opstelling om vast te leggen hoe snel deelnemers een reactie op een gevaar konden kiezen. Daarom, de onderzoekers gebruikten een subset van video's waarvan ze wisten dat de reactie was om naar links of rechts te gaan. Het filmpje stopt, en het masker verschijnt op het eerste frame waarop de bestuurder begint te reageren. Vervolgens, deelnemers draaiden het stuur naar links of naar rechts om aan te geven waar ze zouden sturen.

"Het is niet genoeg om te zeggen, 'Ik weet dat er iets in mijn rijstrook op de weg is gevallen.' Je moet begrijpen dat er een berm aan de rechterkant is en een auto in de volgende rijstrook waar ik niet in kan accelereren, want ik krijg een aanrijding, ' zegt Wolfe.

Meer tijd nodig

De MIT-studie registreerde niet hoe lang het werkelijk duurt voordat mensen, zeggen, fysiek opkijken van hun telefoon of aan een wiel draaien. In plaats daarvan, het toonde aan dat mensen tot 600 milliseconden nodig hebben om een ​​gevaar te detecteren en erop te reageren, terwijl ze geen context hebben over de omgeving.

Wolfe vindt dat zorgwekkend voor autonome voertuigen, omdat ze mensen misschien niet voldoende tijd geven om te reageren, vooral onder panieksituaties. andere onderzoeken, bijvoorbeeld, hebben ontdekt dat er mensen nodig zijn die normaal rijden, met hun ogen op de weg gericht, ongeveer 1,5 seconde om gevaren op de weg fysiek te vermijden, vanaf de eerste detectie.

Auto's zonder bestuurder hebben al een paar honderd milliseconden nodig om een ​​bestuurder te waarschuwen voor een gevaar, zegt Wolfe. "Dat bijt al in de 1,5 seconde, "zegt hij. "Als je opkijkt van je telefoon, het kan nog een paar honderd milliseconden duren om uw ogen en hoofd te bewegen. Dat komt niet eens in de tijd die nodig is om de controle te herstellen en te remmen of te sturen. Vervolgens, het begint echt zorgwekkend te worden."

Volgende, de onderzoekers bestuderen hoe goed perifeer zicht helpt bij het detecteren van gevaren. Deelnemers wordt gevraagd om naar een leeg deel van het scherm te staren - om aan te geven waar een smartphone op een voorruit kan worden gemonteerd - en op dezelfde manier te remmen wanneer ze een gevaar op de weg opmerken.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.