Compagno di viaggio virtuale aumenta la sicurezza degli autocarri sulle strade

Stoccarda, Germania - Gli autocarri sono la colonna portante della logistica. In Germania, tre quarti di tutte le merci vengono trasportate su strada. Tempi stringenti, orari di lavoro prolungati e guida monotona nel traffico fanno parte della routine quotidiana degli autotrasportatori. Se l’autista è distratto, stanco o reagisce in ritardo, le conseguenze potrebbero essere gravi. Le funzioni di guida autonoma sono la chiave per evitare incidenti e situazioni pericolose. Allertano gli autisti, li supportano nelle situazioni critiche e sono sempre più in grado di svolgere compiti monotoni e faticosi. Al tempo stesso, le persone rimangono insostituibili, anche nei livelli successivi di automazione e devono essere in grado di prendere il controllo, se necessario. Qual è il modo ideale di coordinare l’interazione tra veicolo e autista? Negli ultimi tre anni e mezzo il progetto TANGO si è concentrato su questo. TANGO sta per "Technologie für automatisiertes Fahren, die nutzergerecht optimiert wird" in tedesco. L’equivalente in italiano è "Tecnologia per la guida autonoma, ottimizzata per le esigenze dell’utente".

Il progetto si è concentrato sulla guida autonoma (livelli SAE 2 e 3). È stato progettato un vero e proprio assistente, un compagno virtuale che mantiene alto il livello di attenzione dell’autista, contrasta la fatica e rende la guida il più piacevole possibile. Oltre a Bosch, leader del consorzio, hanno preso parte al progetto Volkswagen, MAN Truck & Bus, l’Università di Stoccarda, l’istituto Hochschule der Medien, Spiegel Institut e CanControls. TANGO è stato finanziato con circa cinque milioni di euro dal Ministero federale tedesco dell'economia e dell'energia (BMWi).

Livello di assistenza, la situazione di guida e la condizione del conducente in un colpo d’occhio

"In futuro, le fasi di guida manuale e autonoma si alterneranno: come in una gara a staffetta, la responsabilità della guida passerà dal veicolo all’autista e viceversa" ha dichiarato Michael Schulz, project manager di Bosch. "Nella guida parzialmente autonoma, di livello SAE 2, l’autista deve essere pronto a intervenire in qualsiasi momento; nella guida autonoma, di livello SAE 3, solo quando necessario. L’obiettivo è mantenere a livello ottimale la condizione dell’autista, in modo che sia sempre in grado di intervenire".

È qui che entra in gioco l’assistente di attenzione e attività. A seconda del livello di intervento, della condizione dell’autista e di cosa permette l’effettiva situazione di guida, l’assistente può proporre al conducente varie attività: ascoltare musica o audiolibri, leggere le e-mail, scrivere messaggi, guardare film, programmare gli appuntamenti della giornata, pianificare il tragitto e proporre esercizi fisici per sgranchirsi durante i lunghi viaggi. Il sistema deve non solo determinare in maniera affidabile la situazione di guida, ma anche rilevare e interpretare correttamente la condizione dell’autista in qualsiasi momento.

Inoltre, il team del progetto di ricerca ha installato all’interno della cabina dei sensori di monitoraggio che utilizzano l’intelligenza artificiale. Alcune telecamere rilevano se l’autista chiude gli occhi, sbatte le palpebre di frequente, se lo sguardo non è indirizzato sulla strada e persino se la testa si inclina lateralmente a causa della stanchezza. Algoritmi intelligenti valutano le immagini, le interpretano e lanciano delle contromisure che possono essere un avvertimento, una proposta di un’attività secondaria o un intervento attivo, come una frenata.

Le esigenze dell'utente al centro dello sviluppo

Per comprendere le cause della stanchezza e della distrazione e per determinare con precisione i requisiti del compagno virtuale, i ricercatori hanno viaggiato con i camionisti sulle strade, li hanno intervistati in merito alle loro esperienze, hanno valutato i diari di bordo online e hanno confrontato ripetutamente i livelli di sviluppo intermedi tramite test, apportando modifiche al sistema. Questo processo ha coinvolto simulatori di guida e test drive. In un autocarro, anche il lato passeggero dell’abitacolo è stato dotato di volante, freni, acceleratore e di tutti gli elementi di controllo e visualizzazione necessari, con le due postazioni separate da uno schermo per la privacy. Questo approccio, denominato il “Mago di Oz" ha permesso ai ricercatori di simulare la funzione autonoma e osservare il comportamento dell’utente in condizioni reali.

"Il nostro lavoro si è focalizzato sull’utente e sulle sue esigenze" ha sottolineato Schulz. I ricercatori sono partiti dalla premessa che i camionisti spesso hanno delle riserve riguardo la guida autonoma, poiché associano questa tecnologia alla paura che essa possa privarli progressivamente delle loro responsabilità e del loro lavoro. Di conseguenza, non sempre utilizzano i sistemi di assistenza oggi disponibili che a volte vengono totalmente disattivati. Il progetto ha mostrato che l’argomento più convincente a favore di una maggiore automazione è l’aumento di sicurezza, ma anche il comfort e una guida più rilassata giocano un ruolo importante.

Applicazione dei risultati allo sviluppo futuro anche per le autovetture

In questo scenario, si è posta particolare enfasi all’interfaccia uomo-macchina (HMI). "In futuro, i veicoli dovranno interagire con il guidatore e fungere da partner" ha dichiarato Schulz. "Per un’interazione perfetta tra veicolo e conducente, è necessario che il funzionamento sia semplice, intuitivo ed accattivante". Il prototipo contiene un pannello di controllo composto da diversi display che combina elementi visivi, acustici e tattili e raffigura l’assistente virtuale come un avatar. I risultati del progetto di ricerca sfoceranno in ulteriori sviluppi in ambiti come il monitoraggio interno, la guida autonoma e i sistemi di intrattenimento. I risultati possono essere applicati non solo agli autocarri, ma anche alle autovetture per aumentare ancora di più la sicurezza nel traffico stradale.

Ulteriori informazioni:

Sito del progetto con i risultati: www.projekt-tango-trucks.com

I partner del progetto:

Robert Bosch GmbH (leader del consorzio)

Volkswagen AG

MAN Truck & Bus SE

Università di Stoccarda IKDT, Istituto Tecnica delle Costruzioni e del Design

Hochschule der Medien, Istituto per la Mobilità e Innovazione digitale, Stoccarda

Spiegel Institut Mannheim GmbH & Co. KG

CanControls GmbH