Mientras la mayoría de los mortales oímos hablar del coche autónomo o del coche inteligente y nos imaginamos universos futuristas, hay equipos profesionales que en estos momentos están centrados en su desarrollo tecnológico. Su objetivo es claro: que nuestras ensoñaciones se conviertan en realidad.

En este sentido, organismos como el Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV) o el Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) están centrados en este tipo de trabajos.

Desde el IBV explican que la validación de ciertos sistemas es especialmente relevante desde el punto de vista de la psicología humana, puesto que estos sistemas tomarán el control del vehículo en algunos momentos de la conducción, y "determinarán en qué condiciones el conductor puede retomar el control del vehículo en función de situaciones fatiga o pérdida de atención".

En un escenario en el que el vehículo autónomo va a suponer un cambio de paradigma en la relación del usuario con el automóvil, "es necesario conocer el impacto y el grado de aceptación por parte del usuario de estas nuevas soluciones de movilidad".

Aspectos tales como la sensación de seguridad y la comprensión de la ética del comportamiento del vehículo deben ser analizados en detalle para que sea posible adaptar la conducta del vehículo a las expectativas de conductores y pasajeros.

Así, el IBV ha puesto en marcha un nuevo laboratorio desde el que se podrán realizar, en un entorno controlado y seguro, pruebas para determinar la validez de estas tecnologías, demostrando la viabilidad de las soluciones y adaptándolas para mejorar su grado de aceptación por parte de  las personas.

En concreto, el laboratorio Human Autonomous Vehicle (HAV) está dotado de un completo simulador dinámico de conducción que permite reproducir la dinámica del vehículo y modificarla en función del modelo a evaluar, permitiendo que el pasajero o conductor sienta desde la fuerza de una frenada a las pequeñas irregularidades de la carretera.

Un detalle del simulador del IBV.

Además, permite emular la conducción de vehículos de distintos grados de autonomía, simular nuevos interfaces y displays del coche eléctrico y autónomo, y detectar, en tiempo real, las emociones de los ocupantes.

El simulador de conducción del laboratorio HAV permite reproducir el comportamiento de cualquier vehículo e incluye la visualización del entorno con un elevado nivel de realismo.

En palabras del director de Innovación en Automoción y Movilidad de IBV, José Solaz, el HAV supone un "avance para acelerar el desarrollo del vehículo autónomo".

HAV nos va a permitir realizar pruebas que serían muy costosas de llevar a cabo -tanto en tiempo como económicamente- si se realizasen mediante pruebas en carretera. "A la vez, HAV permite evaluar conceptos que aún no han sido desarrollados ni prototipados", concluye.

Monitorización de los ocupantes

En este punto, el simulador permite customizar los escenarios, configurar diferentes condiciones climáticas, o incluso importar rutas reales para realizar la experimentación.

HAV incorpora la última tecnología para la medición de parámetros fisiológicos como el ritmo cardíaco, respiratorio, la actividad muscular facial o la dirección de la mirada. También incluye cámaras para el análisis ocular, de los gestos faciales y el comportamiento del conductor.

"Estos datos permiten predecir, mediante avanzadas técnicas de Inteligencia Artificial (IA), los niveles emocionales, de fatiga o de mareo del ocupante, que pueden emplearse para modificar el comportamiento del vehículo", añade José Solaz.

Todo ello "nos va a llevar a identificar, desde las fases iniciales de diseño, qué requisitos han de cumplir los sistemas de monitorización y de información para el usuario", añade el responsable de IBV.

El simulador permite la conducción manual por parte del usuario, así como la conducción semi autónoma o la conducción completamente autónoma. Consta de una serie de pantallas para generar un escenario inmersivo, pero también permite el uso de gafas de realidad virtual para simular interiores de vehículo aún no existentes.

Este nuevo equipamiento del centro tecnológico ha sido empleado con éxito por primera vez como entorno de simulación en el proyecto europeo SUaaVE, liderado por IBV, cuyo objetivo es mejorar la respuesta de los vehículos autónomos y su sensibilidad, haciéndolos más conscientes de las necesidades de los ocupantes, peatones y otros conductores.

El trabajo en Madrid

El trabajo que se está desarrollando en Madrid no está tan centrado en el coche autónomo del futuro sino en el coche inteligente del presente. Eso sí, también tiene en la psicología humana la base de su funcionamiento.

Un equipo de investigadores del Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA), de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha desarrollado un sistema para mejorar la seguridad en las incorporaciones en vías interurbanas, zona de gran peligrosidad y riesgo.

Gracias a la colaboración de la Facultad de Psicología de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), se ha evaluado a los conductores para diseñar una interfaz optimizada mejorando la eficacia y la usabilidad del sistema.

Además, su versatilidad permite que sea implementado en cualquier plataforma, desde un teléfono móvil hasta el propio navegador del vehículo.

Los sistemas de asistencia al conductor, comúnmente denominados ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), han sido objeto de estudio en la última década, debido a que el error humano se considera un factor importante en los accidentes de tráfico.

La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) del departamento de Transporte de Estados Unidos, estima en un 94% el factor humano como causa de accidente en comparación con otras causas como son otros vehículos, el medio ambiente, y razones críticas desconocidas.

Recreación del funcionamiento del sistema desarrollado por la UPM, desde el interior de un vehículo.

Gracias a estas nuevas tecnologías, se persigue contribuir al objetivo de reducir significativamente los accidentes de tráfico consiguiendo una conducción más segura y cómoda en escenarios complejos para la conducción, entre los que destacan las incorporaciones a vías principales como son autovías o autopistas.

Estudios anteriores realizados por el equipo de investigadores del INSIA respaldan que esta maniobra supone una alta carga de atención para el conductor, ya que debe recalcular constantemente la información de la vía y la posición y velocidad de otros vehículos que le rodean.

Además, significa afrontar decisiones en un intervalo de tiempo relativamente corto, en el que un fallo en la maniobra puede tener consecuencias fatales.

Es por ello que el equipo de investigadores del INSIA de la UPM ha llevado a cabo un trabajo que presenta un sistema de ayuda para la incorporación en carretera basado en comunicaciones entre vehículos (lo que les permite compartir variables internas de posición y velocidad) y que se implementa en un dispositivo móvil ubicado en el interior del vehículo.

Este sistema indica si se debe acelerar o frenar en el carril de incorporación, orientando al usuario en función de la circulación de vehículos en la vía principal.

Para su validación fue evaluado en un simulador de conducción con diferentes diseños para la interfaz, utilizando encuestas sobre satisfacción, usabilidad y utilidad, y empleando sensores de seguimiento visual del comportamiento del conductor frente a cada una.

Posteriormente, el diseño elegido fue probado en conducción real utilizando comunicaciones cooperativas entre vehículos, afirmando así su eficacia y la aceptación por parte del usuario.

La futura integración de la interfaz está pensada para estar dentro de los controles del vehículo o integrada en la estructura del mismo, para mejorar las condiciones visuales de la posición del conductor.

Como comentan los investigadores, "creemos que esta nueva configuración proporcionaría resultados aún mejores, porque los dispositivos móviles pueden distraer a los conductores más fácilmente".