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Las interfaces hombre-máquina externas, o eHMI, como las pantallas digitales en el exterior de los vehículos, son una solución prometedora para ese problema

Las pantallas digitales en los exteriores de los automóviles autónomos podrían ayudar a los ciclistas a mantenerse seguros en las carreteras del futuro, dicen los investigadores.

Las representaciones animadas de conductores virtuales, las proyecciones similares a semáforos en la carretera o incluso los emojis que se muestran en sus superficies podrían permitir que los vehículos autónomos compartan advertencias anticipadas de sus movimientos con los ciclistas.

Las recomendaciones se basan en los hallazgos de una nueva investigación de investigadores y psicólogos de la interacción humano-computadora de la Universidad de Glasgow.

Juntos están explorando formas de reemplazar el lenguaje no verbal complejo que actualmente comparten los conductores y los ciclistas una vez que los automóviles comienzan a conducirse solos.

Investigaciones anteriores del mismo equipo, que se publicó como artículo en abril, sugirieron que las futuras generaciones de autos autónomos deberían “aprender el idioma de los ciclistas” para ayudarlos a compartir las carreteras con bicicletas de manera segura.

Su nueva investigación, que se presentará como artículo en la conferencia AutoUI ’23 en Ingolstadt, Alemania, el próximo mes, va un paso más allá.

"Existe una necesidad urgente de desarrollar formas claras y consistentes para que los ciclistas interactúen con los vehículos autónomos"

Stephen Brewster, Universidad de Glasgow Tuit

El documento describe los resultados de los talleres con ciclistas que investigaron cómo se debe diseñar, mostrar e interpretar ese lenguaje para ayudar a reducir el riesgo de colisiones entre automóviles y bicicletas.

El profesor Stephen Brewster, de la Facultad de Ciencias de la Computación de la Universidad de Glasgow, dirigió la investigación – “Existe una necesidad urgente de desarrollar formas claras y consistentes para que los ciclistas interactúen con los vehículos autónomos, que se convertirán en algo común en el futuro. A lo largo de los años, los conductores y ciclistas han desarrollado su propio lenguaje de gestos y otras señales no verbales para ayudar a circular por las carreteras de forma segura. Ese lenguaje ayuda a ambas partes a decidir quién tiene el derecho de paso, por ejemplo, o señalar la intención de fusionar carriles. Actualmente, los automóviles autónomos carecen de la capacidad de comunicarse con los ciclistas con un nivel de detalle o matiz cercano, lo que podría hacer que andar en bicicleta sea mucho más peligroso, a menos que encontremos una manera de reproducir ese diálogo.

“Las interfaces hombre-máquina externas, o eHMI, como las pantallas digitales en el exterior de los vehículos, son una solución prometedora para ese problema. Sin embargo, la investigación sobre qué formas deberían tomar estos se ha quedado atrás con respecto a otros desarrollos tecnológicos de vehículos autónomos. Con este estudio, nos propusimos desarrollar algunas ideas que podrían conducir a un nuevo lenguaje para eHMI que permita la comunicación entre los usuarios de la carretera”.

Iinterfaces hombre-máquina externas [eHMI]

Facultad de Ciencias de la Computación de la Universidad de Glasgow

Los investigadores reunieron a 12 voluntarios en un estacionamiento para considerar cómo los vehículos autónomos podrían comunicarse con los ciclistas en diferentes escenarios de tráfico, con bicicletas colocadas en cualquier lugar alrededor del automóvil. Se animó a los voluntarios a dibujar directamente en las superficies del automóvil para mostrar dónde les gustaría ver las pantallas, con detalles de cómo podrían funcionar las pantallas.

Los investigadores agruparon los resultados de sus consultas en cuatro sugerencias de nuevas formas en que los vehículos autónomos podrían comunicarse con los ciclistas, a los que llamaron “conductor virtual”, “la zona segura”, “emoji-car” y “LightRing”.

El concepto de conductor virtual incorporaría pantallas en los parabrisas, las ventanas laterales y los espejos de los vehículos autónomos. Esas pantallas mostrarían a los ciclistas un avatar digital de un conductor humano. El avatar usaría sus manos y cabeza para gesticular usando las señales sociales que los ciclistas están acostumbrados a intercambiar con conductores reales sin que los ciclistas tengan que aprender nuevos métodos de comunicación.

En el concepto de zona segura, las pantallas en el exterior de los vehículos autónomos mostrarían señales de tráfico para avisar a los pasajeros si el automóvil iba a ceder el paso o avanzar. Los autos también proyectarían colores en la carretera que los rodea, con áreas verdes seguras para que ingresen los ciclistas y espacios rojos donde los ciclistas deben evitar.

El diseño de emoji-car usaría una pantalla montada en el techo de un tamaño similar a las que se encuentran en los taxis para mostrar emoticonos para comunicarse con los ciclistas. Las flechas izquierda y derecha harían eco de los indicadores del automóvil y los símbolos de rayos mostrarían la intención de acelerar.

Finalmente, LightRing usaría una banda de LED envuelta alrededor del cuerpo del automóvil junto con un sensor en el techo del vehículo. LightRing usaría colores y animaciones para comunicarse con peatones y ciclistas. El automóvil podría señalar el conocimiento de la proximidad al mostrar un parche ámbar que crece a medida que las personas se acercan. Las intenciones de cambiar la velocidad pueden ir acompañadas de trazos de luz que se vuelven más rápidos a medida que el automóvil acelera y disminuyen la velocidad en la dirección opuesta a medida que desacelera.

Ammar Al-Taie, también de la Facultad de Ciencias de la Computación de la Universidad de Glasgow, es coautor del artículo. Agregó: “Nuestras consultas nos ayudaron a desarrollar una taxonomía útil de funciones eHMI para ciclistas que esperamos pueda ayudar a informar el diseño de futuras funciones de comunicación en vehículos autónomos.

“Cada uno de estos conceptos tiene sus propias limitaciones: el conductor virtual, por ejemplo, puede verse limitado por la mala visibilidad cuando hace mal tiempo, y la ubicación del auto emoji en el techo puede exigir más atención de los pasajeros que otras propuestas que muestran información visual en lugares en el automóvil donde los ciclistas miran más a menudo durante los viajes.

“Sin embargo, todos abordan las cuestiones planteadas durante la fase de consulta. Nuestros participantes quieren vehículos autónomos para señalar su conciencia de los ciclistas y permitirles continuar con los comportamientos que ya han aprendido para mantenerse seguros en las carreteras. Para hacer eso, es clave un lenguaje de diseño unificado que proporcione mensajes consistentes”.

El profesor Brewster agregó: “Nuestra investigación sobre esto aún está en curso, y estamos ansiosos por refinar nuestras ideas aún más en entornos del mundo real. Actualmente estamos trabajando en experimentos para probar prototipos de estos diseños de eHMI en la carretera con ciclistas para determinar su eficacia, y esperamos publicar esos resultados en los próximos meses”.

El documento del equipo, titulado “Pimp My Ride: Designing Versatile eHMIs for Cyclists”, se presentará en la conferencia AutoUI ’23 en Ingolstadt, Alemania, el próximo mes.