Feedback háptico para reconhecimento situacional em carros autónomos

Abstract

Prevê-se que a automatização venha a ter um papel cada vez mais ativo no nosso dia a dia. No ramo automóvel, em particular na condução,tem vindo a ser introduzidos automóveis que permitem uma condução semi automatizada (e.g. automóveis Tesla ou Google self-driving cars). Na maioria das vezes os condutores poderão dedicar-se a outras tarefas (e.g. leitura, ver filmes, trabalhar) ou simplesmente relaxar enquanto que a tarefa de conduzir será realizada autonomamente. Apesar desses avanços é necessário, ocasionalmente ou em situações mais complexas, que a condução seja realizada pelo condutor. Essa transição de controlo necessita que o condutor adquira Situation Awareness num reduzido período de tempo. É, portanto, crucial que o condutor esteja ciente do estado atual e do que está planeado acontecer nos momentos seguintes. Nesta dissertação, é proposto um cinto de segurança háptico que através de estímulos hápticos proporciona a obtenção da Situation Awareness enquanto o condutor está a realizar outra tarefa e o automóvel está a ser dirigido autonomamente. O cinto de segurança háptico foi avaliado com utilizadores num ambiente virtual em vários cenários de teste tendo sido feita a comparação com a não utilização de cinto de segurança háptico e verificado que a sua utilização traz melhorias significativas principalmente no tempo de reação e parece indicar uma tendência de melhoria na ação tomada aquando da passagem de controlo. Verificou-se ainda através da avaliação por parte dos participantes que o feedback háptico enviado ao pelo cinto de segurança háptico é intuitivo o suficiente para que seja facilmente percetível pelo condutor.

Automation is expected to play an increasingly active role in our daily lives. In the automotive industry, particularly in the driving sector, cars that allow semi-automated driving are being released (e.g. Tesla cars or Google self-driving cars). Most of the time, drivers can dedicate themselves to other tasks (for example, reading, movies, work) or simply relax while the driving task will be performed automatically. Despite these advances, it is necessary, occasionally or in more complex situations, that driving be performed by the driver. This transition of control requires the driver to acquire Situation Awareness in a short period of time. It is therefore crucial that the driver is aware of the current state and what is planned to happen in the following moments. In this dissertation, a haptic belt is proposed which, through haptic stimuli, provides the Situation Awareness while the driver is performing an other task and the car is being driven autonomously. The haptic belt was evaluated with users in a virtual environment in various test scenarios and a comparison was made with the non-use of a haptic belt and verified that its use brings significant improvements mainly in the reaction time and seems to indicate a tendency for improvement in the action taken during the control passage. It was also verified through the evaluation by the participants that the haptic feedback sent to the by the haptic belt is intuitive enough to be easily perceived by the driver.