EPFL和捷太格特联合开发出自动驾驶转向系统 让人类驾驶员保持参与

盖世汽车讯 据外媒报道，瑞士洛桑联邦理工学院（Federal Institute of Technology in Lausanne，EPFL）与日本转向系统供应商捷太格特（JTEKT）的研究人员开发出基于“协同转向”概念的自动驾驶系统，旨在通过鼓励自动驾驶汽车与人类驾驶员之间的积极互动来提高交通安全性、效率和舒适度。

图片来源：JTEKT

自动驾驶技术已经集成到众多量产车中，为人类驾驶员提供转向辅助，例如使车辆在车道中居中。但有关自动驾驶安全性的少量数据表明，将过多的车辆控制权交给自动化系统弊大于利，因为人类驾驶员的脱离会增加事故风险。

工程学院应用机械设计实验室主任Jürg Schiffmann表示：“目前市场上的车辆要么是手动的，要么是自动的，没有明确的方法可以真正地实现共同掌控。但这往往会导致驾驶员过度依赖自动化。”

现在，该实验室的研究人员已与JTEKT合作，开发并成功对基于触觉的自动驾驶系统进行了道路测试，其中该系统集成了不同的人机交互模式。研究人员希望该方法不仅能提高自动驾驶的安全性，还能提高社会对它的接受度。

EPFL博士生、JTEKT研究员Tomohiro Nakade表示：“这项研究基于自动化系统应该适应人类驾驶员的想法建立，且相关论文已发表于期刊《Communications Engineering》。”

Nakade补充说，“车辆必须能够与人类驾驶员协商，就像骑马者通过缰绳向马传达他或她的意图一样。”

互动、仲裁和包容

与目前仅使用摄像头进行感官输入的自动驾驶系统不同，研究人员采用更全面的方法，整合了来自汽车转向柱的信息。该方法还鼓励驾驶员和自动化之间的持续参与，而不是当前打开或关闭的自动化系统。

前EPFL博士生、现任捷太格特公司研发总经理的Robert Fuchs表示：“在一般的自动化中，当人类只是监控系统而不是积极参与时，就会失去反应能力。因此我们想通过自动化积极提高驾驶员的参与度。”

研究人员的系统通过三个功能实现了这一点：交互、仲裁和包容。首先，系统区分四种不同类型的人机交互：合作（自动化支持人类实现目标）；协同性（人类和自动化有不同的目标，但他们的行为会相互影响）；协作（人类和自动化相互协助实现不同的目标）；和竞争（人类和自动化行为是对立的）。

接下来，当驾驶员操作车辆时，系统会根据道路上不断变化的情况在不同的交互模式之间进行仲裁或移动。例如，汽车可能会从协作模式切换到竞争模式以避免突然的碰撞威胁。

最后，仍然在相同的控制框架内，该系统集成了一个“包含”功能：每当驾驶员进行干预（例如通过转动方向盘）时，它就会重新计算车辆的轨迹，而不是将其视为超控和关闭。

实用解决方案

为了测试系统，研究人员进行了试验，包括一个模拟虚拟驾驶员和一个使用分离式动力转向系统的人类驾驶员，并开发出完整的驾驶仿真器，甚至还使用改进的测试车辆进行了现场测试。现场测试在日本三重县（Mie prefecture）进行，共有JTEKT测试课程中由五名驾驶员参与，通过外部控制器将研究人员的系统连接到标准轿车。

研究人员专门测试了驾驶员在转向平稳性和变道轻松度方面的体验。结果证实该系统在通过协同转向提高驾驶员舒适度和减少驾驶员工作量方面具有巨大潜力。Schiffmann表示：“该基于软件的系统可以集成到标准的量产汽车中，无需任何特殊设备。”