Relier les simulations de labo et la conduite réelle
Les chercheurs utilisent la réalité mixte pour améliorer les tests automobiles dans des environnements contrôlés et réels.
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Table des matières
- Le rôle de la Réalité Mixte dans les tests
- Présentation de Portobello : Une nouvelle solution
- L'étude et son but
- La mise en place de l'étude
- Différences entre les simulateurs de laboratoire et de route
- L'équipement utilisé
- Comment fonctionne Portobello
- Conception et réalisation de l'étude
- Ce que les participants ont vécu
- Résultats de l'étude
- Défis rencontrés
- Importance de la recherche
- Directions futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Dans le domaine du design et de la sécurité automobile, les chercheurs testent souvent de nouvelles idées dans des environnements contrôlés avant de passer aux routes réelles. Une méthode courante est d'utiliser des simulateurs de conduite en laboratoire. Ces simulateurs permettent aux chercheurs de créer diverses situations de conduite sans les risques de la conduite réelle. Cependant, passer des tests en laboratoire à la conduite sur route comporte ses défis.
Réalité Mixte dans les tests
Le rôle de laLa technologie de réalité mixte peut aider à combler l'écart entre les simulations en laboratoire et les conditions réelles de la route. En mélangeant des éléments réels et virtuels, les chercheurs visent à créer des environnements où ils peuvent voir comment de nouveaux systèmes de conduite fonctionneront dans le monde réel. Malgré les avantages, il existe encore des difficultés à réaliser les mêmes tests à la fois dans les labos et sur des routes réelles.
Présentation de Portobello : Une nouvelle solution
Pour relever ces défis, un nouveau système appelé Portobello a été développé. Ce système permet aux chercheurs d'utiliser les mêmes designs d'étude dans les deux environnements. Portobello rend possible la réalisation de tests en laboratoire et leur reproduction en conditions réelles. L'idée est de créer une image plus précise de la façon dont de nouveaux systèmes de conduite fonctionneront lorsqu'ils seront réellement utilisés par des gens sur la route.
L'étude et son but
Pour démontrer l'efficacité de ce système, les chercheurs ont mené une étude impliquant 32 Participants. L'objectif était de voir à quel point ils pouvaient s'adapter et accomplir des tâches à la fois dans un simulateur de laboratoire et dans une simulation sur route en utilisant Portobello. L'accent était mis sur la façon dont les gens interagissaient avec des véhicules autonomes aux passages piétons.
La mise en place de l'étude
Les participants étaient assis dans une voiture équipée du système Portobello. Ils ont fait l'expérience de la conduite à la fois dans un simulateur de laboratoire et dans une vraie voiture sur la route. Dans chaque cas, la voiture était censée s'arrêter automatiquement aux passages piétons. Les participants utilisaient un smartphone pour indiquer quand il était sûr pour la voiture de continuer, mimant ainsi des conditions de conduite réelles.
Différences entre les simulateurs de laboratoire et de route
Bien que les deux simulateurs visaient à créer une expérience similaire, il y avait des différences notables. L'environnement de laboratoire offrait un cadre complètement contrôlé où les chercheurs pouvaient facilement manipuler divers facteurs. En revanche, la simulation sur route introduisait des complexités du monde réel, comme d'autres conducteurs, des piétons et des conditions météorologiques, ajoutant au réalisme mais aussi à l'imprévisibilité.
L'équipement utilisé
Dans le simulateur de laboratoire, les participants étaient assis dans une Fiat 500 modifiée devant de grands écrans montrant une scène de conduite virtuelle. La configuration permettait une grande précision dans la création d'un environnement virtuel. Le simulateur sur route, en revanche, utilisait une Toyota Prius équipée d'une technologie spéciale pour superposer des piétons virtuels sur un flux vidéo réel, permettant aux participants de voir à la fois des éléments réels et virtuels simultanément.
Comment fonctionne Portobello
Le système Portobello intègre des technologies avancées comme le LiDAR pour la navigation. Cela permet au système de reconnaître la position de la voiture en temps réel et de rendre avec précision des objets virtuels par rapport à cette position. En utilisant cette technologie, les chercheurs peuvent s'assurer que les éléments virtuels apparaissent aux bons endroits pendant que les participants conduisent, que ce soit dans le labo ou sur la route.
Conception et réalisation de l'étude
Pour l'étude de coopération aux passages piétons, les chercheurs ont élaboré un plan détaillé pour s'assurer que les événements étaient organisés correctement dans les deux simulateurs. Ils ont utilisé un parcours soigneusement cartographié sur Roosevelt Island qui incluait un grand nombre de passages piétons. Ce parcours permettait aux chercheurs d'organiser des interactions qui testeraient la prise de décision des participants et les réponses de la voiture de manière réaliste.
Ce que les participants ont vécu
Tout au long de l'étude, les participants ont noté leurs sentiments et expériences après chaque session. Ils ont évalué différents aspects tels que le confort, la sécurité et le plaisir sur une échelle de un à cinq. Ces évaluations ont été analysées pour déterminer l'efficacité de chaque simulateur en termes d'expérience utilisateur.
Résultats de l'étude
L'étude a révélé que les participants se sentaient généralement plus en sécurité dans le simulateur de laboratoire par rapport au simulateur sur route, probablement en raison de la nature contrôlée de l'environnement. Cependant, ils ont aussi rapporté que le simulateur sur route ressemblait davantage à une expérience de conduite réelle. Les participants ont montré des mouvements naturels de la tête en conduisant sur des routes réelles, suggérant qu'ils étaient plus impliqués avec le simulateur sur route.
Défis rencontrés
Même avec les avancées réalisées grâce à Portobello, des défis se sont présentés. Par exemple, la présence d'événements imprévus, comme des piétons réels traversant la rue, compliquait l'étude. Bien que ces événements ajoutent au réalisme, ils rendaient également plus difficile pour les chercheurs de prédire comment les participants réagiraient.
Importance de la recherche
Le principal avantage de cette recherche est qu'elle met en évidence le potentiel de mener des études coordonnées dans différents environnements. En utilisant Portobello, les chercheurs peuvent tester les mêmes concepts à la fois dans des environnements de laboratoire contrôlés et dans le monde réel. Cette approche améliore non seulement la qualité de la recherche mais fournit aussi des idées précieuses sur la façon dont de nouveaux systèmes de conduite pourraient se comporter dans des situations quotidiennes.
Directions futures
Les résultats de cette étude soulignent la pertinence d'avoir des systèmes de test polyvalents dans la recherche automobile. Alors que les technologies automobiles continuent d'évoluer, il sera vital de s'assurer que les simulations reflètent fidèlement les conditions réelles. De futures innovations pourraient affiner encore davantage le système Portobello, permettant des transitions encore plus fluides entre les tests en laboratoire et sur route.
Conclusion
Dans l'ensemble, l'étude montre que l'utilisation de la réalité mixte et de systèmes de simulation avancés peut considérablement améliorer la recherche automobile. En permettant d'exécuter les mêmes designs d'étude à la fois dans des environnements virtuels et réels, les chercheurs peuvent recueillir des données et des idées plus riches. Cela, à son tour, peut conduire à des technologies automobiles plus sûres et plus efficaces qui bénéficient à tout le monde sur la route.
Titre: Portobello: Extending Driving Simulation from the Lab to the Road
Résumé: In automotive user interface design, testing often starts with lab-based driving simulators and migrates toward on-road studies to mitigate risks. Mixed reality (XR) helps translate virtual study designs to the real road to increase ecological validity. However, researchers rarely run the same study in both in-lab and on-road simulators due to the challenges of replicating studies in both physical and virtual worlds. To provide a common infrastructure to port in-lab study designs on-road, we built a platform-portable infrastructure, Portobello, to enable us to run twinned physical-virtual studies. As a proof-of-concept, we extended the on-road simulator XR-OOM with Portobello. We ran a within-subjects, autonomous-vehicle crosswalk cooperation study (N=32) both in-lab and on-road to investigate study design portability and platform-driven influences on study outcomes. To our knowledge, this is the first system that enables the twinning of studies originally designed for in-lab simulators to be carried out in an on-road platform.
Auteurs: Fanjun Bu, Stacey Li, David Goedicke, Mark Colley, Gyanendra Sharma, Hiroshi Yasuda, Wendy Ju
Dernière mise à jour: 2024-02-12 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.08061
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.08061
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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