Istraživači iz EPFL i JTEKT Corporation razvili su automatizovani sistem vožnje zasnovan na konceptu „saradničkog upravljanja“, koji ima za cilj da poveća bezbednost, efikasnost i udobnost u transportu podstičući aktivnu interakciju između autonomnih vozila i njihovih ljudskih vozača.
Tehnologije autonomne vožnje već su integrisane u mnoga vozila masovne proizvodnje, pružajući ljudskim vozačima pomoć pri upravljanju u zadacima kao što je centriranje vozila u svojoj traci. Ali malo dostupnih podataka o automatizovanoj bezbednosti vožnje pokazuje da stavljanje prevelike kontrole nad vozilom u ruke automatizacije može doneti više štete nego koristi, jer odustajanje od ljudskih vozača može povećati rizik od nesreća.
„Trenutna vozila na tržištu su ili ručna ili automatizovana, i ne postoji jasan način da se njihova kontrola učini istinski zajedničkim iskustvom. Ovo je opasno, jer ima tendenciju da dovede do prevelikog oslanjanja vozača na automatizaciju“, objašnjava Jurg Schiffmann, direktor Laboratorije za primenjeno mašinsko projektovanje u Tehničkoj školi.
Sada su istraživači iz laboratorije sarađivali sa japanskim dobavljačem sistema upravljanja JTEKT Corporation kako bi razvili i uspešno testirali na putu automatizovani sistem vožnje zasnovan na haptici koji integriše različite načine interakcije čoveka i robota. Istraživači se nadaju da će njihov pristup povećati ne samo bezbednost automatizovane vožnje, već i društveno prihvatanje iste.
„Ovo istraživanje se zasnivalo na ideji da se sistemi automatizacije prilagođavaju ljudskim vozačima, a ne obrnuto“, kaže dr EPFL. student i JTEKT istraživač Tomohiro Nakade, koji je ujedno i prvi autor nedavnog rada koji opisuje sistem objavljen u časopisu Communications Engineering. Zasluge: Ecole Politechnikue Federale de Lausanne
Nakade dodaje da se dobra metafora za novi sistem može izvući iz načina transporta koji prethodi automatizaciji: „Vozilo mora biti otvoreno za pregovore sa ljudskim vozačem, baš kao što jahač prenosi svoju nameru konju kroz uzde .“
Za razliku od trenutnih automatizovanih sistema vožnje, koji koriste samo kamere za senzorni unos, holističkiji pristup istraživača integriše informacije sa stuba upravljača automobila. Takođe podstiče kontinuirano angažovanje između vozača i automatike, za razliku od trenutnih automatizovanih sistema, koji su obično ili uključeni ili isključeni.
„U principu automatizacije, kada ljudi samo nadgledaju sistem, ali nisu aktivno uključeni, oni gube sposobnost da reaguju“, kaže Robert Fuchs, bivši dr EPFL. student koji je sada generalni direktor istraživanja i razvoja u JTEKT Corporation. „Zato smo želeli da aktivno poboljšamo angažovanje vozača kroz automatizaciju.
Sistem istraživača to postiže zahvaljujući tri funkcionalnosti: interakciji, arbitraži i inkluziji. Prvo, sistem razlikuje četiri različita tipa interakcije čoveka i robota: saradnju (automatizacija podržava čoveka u postizanju cilja); koaktivnost (čovek i automatika imaju različite ciljeve, ali njihove akcije utiču jedna na drugu); saradnja (ljud i automatika pomažu jedni drugima u postizanju različitih ciljeva); i konkurencija (aktivnosti ljudi i automatizacije su u suprotnosti).
Zatim, dok vozač upravlja vozilom, sistem arbitrira ili se kreće između različitih načina interakcije u zavisnosti od situacije na putu. Na primer, automobil može da pređe sa režima saradnje na režim takmičenja kako bi se izbegao iznenadni sudar.
Konačno, i dalje u okviru istog kontrolnog okvira, sistem integriše funkciju ‘uključivanja’: ponovo izračunava putanju vozila kad god vozač interveniše — na primer, okrećući volan — umesto da to doživljava kao nadjačavanje i isključivanje.
Da bi testirali svoj sistem, istraživači su razvili eksperimente koji uključuju simuliranog virtuelnog vozača i ljudskog vozača koristeći odvojeni sistem servo upravljača, potpuni simulator vožnje, pa čak i terenske testove sa modifikovanim test vozilom. Terenski testovi su sprovedeni uz učešće pet vozača na JTEKT test kursu u japanskoj prefekturi Mie, povezivanjem sistema istraživača sa standardnom limuzinom preko eksternog kontrolera.
Istraživači su posebno testirali iskustva vozača o glatkoći upravljanja i lakoći promene trake, a njihovi rezultati su potvrdili značajan potencijal sistema za povećanje udobnosti i smanjenje napora za vozače kroz zajedničko upravljanje.
„Ovo je veoma praktičan koncept—to nije samo istraživanje radi istraživanja“, kaže Šifman, dodajući da se sistem zasnovan na softveru može integrisati u standardne automobile masovne proizvodnje bez posebne opreme. „To je takođe lep primer plodnog partnerstva između naše laboratorije i JTEKT-a, sa kojim EPFL sarađuje od 1998. godine.
