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# Informatica# Interazione uomo-macchina

L'AR indossabile migliora la sicurezza dei pedoni con i veicoli a guida autonoma

Uno studio rivela il potenziale della realtà aumentata per migliorare le interazioni dei pedoni con i veicoli autonomi.

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La realtà aumentata indossabile (AR) è una tecnologia che potrebbe migliorare il modo in cui le persone interagiscono con i Veicoli autonomi (AV) quando attraversano le strade. Questa tecnologia permette agli utenti di ricevere informazioni in tempo reale proprio davanti ai loro occhi, il che potrebbe essere utile per i Pedoni, specialmente nelle zone affollate dove ci sono più AV. In questo studio, abbiamo esaminato nuovi concetti di AR volti ad aiutare i pedoni ad attraversare le strade in sicurezza quando diversi AV si avvicinano da direzioni diverse.

Scopo dello Studio

L'obiettivo principale di questa ricerca era testare tre diversi design di AR che aiutassero i pedoni a segnalare la loro intenzione di attraversare la strada e a vedere come gli AV rispondessero. I concetti di AR sono stati confrontati con un normale pulsante di chiamata pedonale per vedere quale fosse il preferito dalle persone e quale riducesse l'impegno mentale richiesto durante l'attraversamento.

Importanza della Comunicazione AV-Pedoni

Perché gli AV abbiano successo, devono comunicare in modo efficace con i pedoni. Attualmente, le persone si basano spesso su segnali come il movimento e i suoni di un veicolo per indovinare cosa farà. Tuttavia, quando un veicolo è a guida autonoma, questi segnali potrebbero non essere chiari. Per superare questo problema, i ricercatori stanno esplorando l'uso di interfacce uomo-macchina esterne (eHMIs) che possano indicare chiaramente le intenzioni di un veicolo. Questo è particolarmente importante per gli utenti vulnerabili della strada, come i pedoni.

Sfide Scalabili

La maggior parte delle ricerche passate si è concentrata su un singolo pedone e un veicolo. Tuttavia, il traffico reale coinvolge spesso molti veicoli e pedoni. Questo rende fondamentale studiare come comunicare efficacemente con più AV contemporaneamente. I pedoni potrebbero sentirsi sopraffatti se devono interpretare segnali provenienti da diversi AV, il che potrebbe portare a rischi per la sicurezza.

Vantaggi della Realtà Aumentata

L'AR ha il potenziale di migliorare la comunicazione tra AV e pedoni. Può mostrare informazioni chiare nel mondo reale, consentendo agli utenti di comprendere rapidamente l'ambiente circostante. Questa tecnologia è stata testata nelle auto per aiutare nella navigazione e aumentare la sicurezza. I ricercatori sono ora interessati a come l'AR possa aiutare i pedoni in situazioni complesse, specialmente quando sono coinvolti più AV.

Design dello Studio

Nella nostra indagine, abbiamo creato tre concetti di AR volti ad aiutare i pedoni a comunicare con gli AV quando attraversano le strade. I concetti variavano nel modo in cui segnalavano le risposte dei veicoli. Abbiamo utilizzato un'impostazione di realtà virtuale (VR) per testare i design contro un tradizionale pulsante di chiamata pedonale.

Concetti di AR

  1. Risposta Distribuita: Ogni veicolo mostra il proprio segnale per indicare se cederà il passo al pedone.
  2. Risposta Aggregata: Un singolo segnale visivo rappresenta tutti i veicoli, indicando che sono a conoscenza del pedone e si fermeranno.
  3. Risposta Combinata: Viene mostrato un mix di segnali distribuiti e aggregati.

Metodo di Valutazione

Lo studio si è composto di una simulazione in cui 24 partecipanti hanno attraversato una strada virtuale. I partecipanti hanno testato ciascuno dei concetti di AR e il pulsante, mentre misuravamo il loro Carico Cognitivo, la fiducia nei sistemi e le preferenze.

Partecipanti

Abbiamo reclutato un gruppo diversificato di partecipanti, per lo più giovani adulti familiari con la tecnologia. Hanno vissuto la simulazione VR, che ha permesso loro di muoversi e notare come funzionavano i segnali visivi.

Risultati

Preferenza per i Concetti di AR

La maggior parte dei partecipanti ha preferito il concetto di AR combinato, che usava sia le risposte individuali dei veicoli sia un segnale generale di attraversamento, rispetto agli altri design e al pulsante tradizionale. Questo concetto ha ridotto il loro impegno mentale durante l'attraversamento e ha dato loro una sensazione di controllo. Tuttavia, il concetto di sovrapposizione autonoma è stato meno apprezzato a causa di valutazioni più basse di fiducia e usabilità.

Fiducia nei Sistemi

I partecipanti si sono generalmente sentiti più sicuri con il pulsante tradizionale rispetto ai concetti di AR. Le preoccupazioni riguardo a problemi tecnici e alla mancanza di familiarità con l'AR hanno influito sulla loro fiducia. Il concetto di AR combinato è stato visto come un ponte tra il metodo tradizionale e la nuova tecnologia, offrendo più garanzie sulla sua efficacia.

Carico Cognitivo

L'impegno mentale richiesto ai partecipanti variava a seconda dei design. Il concetto di AR combinato ha comportato un carico cognitivo minore, rendendo più facile per i partecipanti attraversare la strada senza sentirsi affrettati. I partecipanti hanno apprezzato la chiarezza che i segnali combinati fornivano.

Approfondimenti dalle Interviste

Familiarità ed Entusiasmo

I partecipanti hanno riportato di sentirsi più a loro agio con metodi tradizionali come il pulsante. Tuttavia, hanno trovato i concetti di AR eccitanti e futuristici. Molti hanno sentito di aver bisogno di più esposizione all'AR indossabile prima di fidarsi completamente in situazioni reali.

Vantaggi del Dispositivo Personale

I partecipanti hanno apprezzato la flessibilità che l'AR indossabile offriva rispetto ai pulsanti fissi. Permetteva loro di segnalare le proprie intenzioni ovunque, ma le preoccupazioni riguardo ai costi e alla privacy dei dati erano barriere significative all'adozione. Alcuni si preoccupavano anche di dimenticarsi di indossare o utilizzare il dispositivo AR.

Comunicazione Iniziata dagli Utenti

Tutti preferivano segnalare attivamente le proprie intenzioni di attraversare piuttosto che aspettare che un veicolo li rilevasse. I partecipanti credevano che sarebbe stato più sicuro comunicare direttamente, specialmente visto che erano scettici riguardo agli AV che interpretavano il loro linguaggio del corpo o movimenti spontanei.

Preoccupazioni Tecniche

Molti partecipanti hanno sollevato preoccupazioni riguardo all'affidabilità della tecnologia. Erano diffidenti verso potenziali guasti, come la cattiva comunicazione tra gli occhiali AR e gli AV. Alcuni hanno suggerito che un sistema di segnali visivi condivisi tra gli utenti potrebbe aiutare a migliorare la sicurezza complessiva.

Conclusione

Lo studio ha trovato che la tecnologia AR indossabile ha un grande potenziale per migliorare la sicurezza dei pedoni negli attraversamenti stradali che coinvolgono AV. Il concetto di AR combinato ha performato meglio, riducendo il carico cognitivo e aumentando la fiducia. Tuttavia, barriere come costi e privacy dei dati devono essere affrontate per promuovere un'adozione più ampia. Le ricerche future dovrebbero considerare come migliorare le strategie comunicative per servire meglio sia i pedoni che gli AV, garantendo al contempo la sicurezza.

Direzioni Future

Futuri studi dovrebbero mirare a coinvolgere un gruppo più ampio e diversificato di partecipanti. La tecnologia utilizzata nelle simulazioni VR potrebbe anche essere affinata per replicare meglio le condizioni del mondo reale. Esplorare come l'AR possa essere integrata in modo efficace con le infrastrutture esistenti per migliorare l'interazione AV-pedoni sarà essenziale per il successo della tecnologia. Inoltre, comprendere come diverse culture percepiscono e interagiscono con i sistemi AR sarà cruciale mentre questa tecnologia evolve.

Fonte originale

Titolo: Designing Wearable Augmented Reality Concepts to Support Scalability in Autonomous Vehicle-Pedestrian Interaction

Estratto: Wearable augmented reality (AR) offers new ways for supporting the interaction between autonomous vehicles (AVs) and pedestrians due to its ability to integrate timely and contextually relevant data into the user's field of view. This article presents novel wearable AR concepts that assist crossing pedestrians in multi-vehicle scenarios where several AVs frequent the road from both directions. Three concepts with different communication approaches for signaling responses from multiple AVs to a crossing request, as well as a conventional pedestrian push button, were simulated and tested within a virtual reality environment. The results showed that wearable AR is a promising way to reduce crossing pedestrians' cognitive load when the design offers both individual AV responses and a clear signal to cross. The willingness of pedestrians to adopt a wearable AR solution, however, is subject to different factors, including costs, data privacy, technical defects, liability risks, maintenance duties, and form factors. We further found that all participants favored sending a crossing request to AVs rather than waiting for the vehicles to detect their intentions-pointing to an important gap and opportunity in the current AV-pedestrian interaction literature.

Autori: Tram Thi Minh Tran, Callum Parker, Yiyuan Wang, Martin Tomitsch

Ultimo aggiornamento: 2024-03-08 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2403.07006

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.07006

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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