Teleoperation and the influence of driving feedback on drivers’ behaviour and experience
Tid: On 2023-05-31 kl 09.00
Plats: Integrated Transport Research Lab, Drottning Kristinas väg 40, 114 28
Språk: Engelska
Ämnesområde: Farkostteknik
Licentiand: Lin Zhao , Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign, Vehicle dynamic group
Granskare: Senior researcher Jonas Andersson, Research Institutes of Sweden
Huvudhandledare: Associate Professor Mikael Nybacka, Farkostteknik och Solidmekanik, Integrated Transport Research Lab, ITRL; Assistant professor Malte Rothhämel, Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign; Professor Jonas Mårtensson, Biomedicinsk fysik och röntgenfysik, Integrated Transport Research Lab, ITRL, Reglerteknik
QC 230504
Abstract
Självkörande fordon (AV) har utvecklats i snabb takt de senaste åren. Men det finns fortfarande många utmaningar innan man når helt självkörande fordon. Följaktligen krävs fortfarande säkerhetsförare när AV-enheter är i drift och i framtida drift kan AV-enheter stöta på oväntade problem som en människa behöver lösa. Fjärrövervakning kan därför ses som ett backupsystem, som kan fjärrstyra och övervaka fordonet när det inte fungerar. Men situationen vid fjärrstyrning är helt annorlunda än för körning i verkligheten, där fjärroperatörer kan uppleva olik återkoppling och känslor jämfört med körning i verkligheten. Därför kan även fjärroperatörernas körbeteende och prestanda ändras i denna situation. För att undersöka detta utfördes följande tre studier.
För det första genomfördes en sömlös jämförelsestudie mellan fjärrstyrning och verklig körning. Körbeteende och prestanda jämfördes i två scenarier, nämligen slalom och linjeföljning. Signifikanta skillnader i körbeteende och prestanda hittades mellan fjärrstyrning och körning i verkligheten. Avvikelse från linjeföljning vid fjärrstyrning är betydligt större än för körning i verkligheten. Dessutom är det mer sannolikt att fjärroperatörer kör i lägre hastigheter och gör fler styrkorrigeringar vid fjärrstyrning.
För det andra jämfördes tre typer av styrkraftsåterkopplingsmodeller (SFF) separat i både fjärrstyrning och verklig körning för att undersöka SFF:s inverkan på körupplevelsen. De tre SFF-modellerna inkluderar en modell för fysisk återkoppling (PsF), modell för modulär återkoppling (MsF) och ingen återkoppling (NsF). Skillnaden mellan PsF och MsF är att huvudkrafterna härrör från olika källor, nämligen respektive från den matematiskt uppskattade däckkraften och från styrmotorströmmen. Som förväntat tyder resultaten av experimentet på att NsF avsevärt skulle minska körupplevelsen vid både fjärrstyrning och körning i verkligheten. Vid fjärrstyrning upptäcktes också att operatörer kräver minskad styråterkopplingskraft och returförmåga.
Slutligen studerades påverkan av rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback på körbeteende och upplevelse. Prototypen av fjärrkontrolltorn med rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback utvecklades först för att studera mänskliga faktorer vid fjärrstyrning. Sedan användes ett låghastighetsscenario med störningar och det dynamiska höghastighetsscenariot separat för att undersöka hur dessa faktorer påverkar körning vid fjärrstyrning. Resultaten av experimentet indikerar att ljud- och vibrationsåterkoppling kan vara till stor hjälp för att reglera hastigheten genom att ge operatörerna medvetenhet om hastighet. I låghastighetsscenariot kan återkoppling från rörelsestyrning underlätta uppfattningen av vägytan och förbättra körupplevelsen. Den ökade dock inte nämnvärt dynamisk körprestanda i hög hastighet.
Denna forskning undersöker hur körbeteendet kan förändras vid fjärrstyrning och hur olika återkopplingar till operatör påverka körning på distans. Dessa resultat kan ge vägledning om hur man kan förbättra fjärrstyrning i framtida forskning och fungera som en referens för skapande av regler kopplat till fjärrövervakning och fjärrstyrning.