¿Cómo Un Simulador De Conducción Reproduce Situaciones Peligrosas?

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Para probar la seguridad de los automóviles, la mayoría de las empresas automotrices recurren a los simuladores de conducción, pero ¿cómo lo hacen? Descúbrelo con este artículo por WordsSideKick.com.

En el año 2009, más de 33,000 personas murieron en choques de vehículos en los Estados Unidos [fuente: NHTSA]. Si realmente digiere esa estadística tan seria, se dará cuenta de que está tomando su vida en sus manos cada vez que enciende la llave de su motor. Aunque podemos sentirnos cómodos al volante, docenas de variables pueden hacer que cualquier viaje sea peligroso. Algunos peligros son externos, como el mal tiempo, las carreteras resbaladizas y la visibilidad limitada, mientras que otros peligros que los conductores tienen sobre sí mismos, como el deterioro por alcohol y el uso de teléfonos celulares.

Además de los policías uniformados que ayudan a vigilar nuestras carreteras contra conductas de conducción peligrosas, algunos de los héroes más importantes de la carretera se encuentran en batas de laboratorio escondidas en instalaciones de investigación. Y uno de los métodos de investigación de laboratorio más útiles. simuladores de conducción, que crean realidades virtuales que imitan situaciones de conducción de la vida real.

Si alguna vez has jugado a un juego de conducción en una arcada, tienes una idea de lo que es un simulador de conducción. Pero puede ser incluso más envolvente que eso. Y mientras que los videojuegos suelen imitar a NASCAR o carreras callejeras, los laboratorios utilizan simuladores de conducción que recrean situaciones de conducción promedio, aunque peligrosas.

Dada la tasa de mortalidad en las carreteras, la investigación reunida con un simulador sofisticado y realista es invaluable. La tecnología moderna permite a los investigadores controlar cada variable de la carretera mientras observan innumerables detalles sobre el conductor, incluido el movimiento de los ojos, el tiempo de retardo e incluso la actividad cerebral. En la seguridad de una realidad virtual controlada, los investigadores estudian los efectos de situaciones peligrosas de conducción externa, así como la falta de sueño, el deterioro de las drogas y el alcohol y las distracciones del teléfono celular, entre otras cosas. El estudio de esta gran cantidad de información da pistas sobre cómo diseñar carreteras más seguras y sobre cómo proteger a un conductor de sí mismo.

Pero los simuladores de conducción vienen en todas las formas y tamaños. Algunos son más sofisticados y capaces de crear una experiencia más inmersiva que otros. Pero los investigadores dicen que incluso los simuladores más simples proporcionan información útil sobre cómo los conductores actúan en condiciones de conducción peligrosas. Vamos a explorar la tecnología de simuladores de conducción a continuación.

Simuladores de conducción para la seguridad del automóvil

Los simuladores de conducción han evolucionado a partir de simuladores de vuelo para entrenamiento en aviación. Los simuladores de conducción más simples se parecen a los videojuegos. Sin embargo, un simulador de conducción avanzado en realidad usa un automóvil real, como un Ford Taurus o un Chevy Malibu. El auto puede verse y sentirse completamente funcional, pero debajo del capó, encontrará que el motor ha sido reemplazado por una computadora.

El Dr. Azim Eskandarian, que trabaja con un simulador de conducción en la Universidad George Washington, describió cómo funciona el sistema. Un conductor que se sienta en la cabina de un automóvil puede ver un mundo virtual proyectado en una pantalla. El conductor maneja, acelera y frena como de costumbre. Pero estas acciones se traducen en la computadora, que se traduce en el mundo virtual. El Dr. Eskandarian explica que cuando el conductor presiona el acelerador, la cantidad de fuerza en el pedal se introduce electrónicamente en un sistema de adquisición de datos.

Los investigadores han creado modelos basados ​​en la física que permiten a la computadora traducir la fuerza del pedal a la cantidad correcta de aceleración en el mundo virtual. Estos modelos han trazado la cantidad de presión del pedal que resulta en la cantidad de aceleración. Cada componente del proceso del motor tiene un modelo dinámico correspondiente, que es una ecuación basada en la física que describe la relación entre la entrada y la salida. Este proceso computacional que traduce el control del vehículo en realidad virtual se llama dinámica total del vehículo [fuente: eskandarian].

Los investigadores también crean un mundo virtual para conducir. Ellos proyectan este mundo, completo con caminos marcados, señales de alto, semáforos, peatones, ciclistas y más, en una pantalla frente al conductor. Muchos simuladores también pueden ajustar el clima, la hora del día y el tráfico.

Sin embargo, incluso esto puede parecer poco realista si no se "siente" como conducir. En otras palabras, puede sentirse como si estuvieras flotando o manejando sobre una lámina de vidrio en lugar de una carretera real [fuente: Ahmad]. El Simulador Nacional de Conducción Avanzada (NADS) de la Universidad de Iowa intenta solucionar este problema como uno de los simuladores de conducción más inmersivos. Omar Ahmad, el Subdirector de NADS, explica que el automóvil se encuentra en un hexípodo de cúpula con cuatro actuadores de vibración y seis patas hidráulicas. Esto equivale a un mundo de 360 ​​grados con diversos grados de vibración para imitar caminos suaves, con baches y de grava. La cúpula y el hexípodo se mueven lateralmente y longitudinalmente en un sistema de riel eléctrico de 64 pies por 64 pies. Incluso permite 13 grados de inclinación para paradas, arranques y giros realistas. Ahmad explica que los sujetos de prueba caminan a través de un toldo cubierto para entrar a la cúpula, donde se suben a un automóvil típico, lo que les ayuda a suspender la incredulidad.

Gracias

WordsSideKick.com quisiera agradecer a los investigadores Azim Eskandarian y Omar Ahmad por dar entrevistas para este artículo.

Replicando situaciones de conducción peligrosas

Las pruebas de condiciones peligrosas en un simulador de conducción son más seguras que las pruebas en la carretera.

Las pruebas de condiciones peligrosas en un simulador de conducción son más seguras que las pruebas en la carretera.

Una vez que construye un simulador de conducción que se siente lo más realista posible, así como un mundo virtual para conducir, puede realizar pruebas para recopilar una investigación invaluable.Estas pruebas pueden ser tan simples como pedirle a un conductor que envíe un mensaje de texto en un teléfono celular mientras maneja el tráfico con paradas repentinas, peatones y ciclistas. Pero algunos simuladores también pueden crear un clima peligroso y carreteras mojadas.

La recopilación de datos puede ser increíblemente detallada. El Centro para la Investigación de Sistemas Inteligentes en la Universidad George Washington tiene un simulador de conducción con la capacidad de recopilar datos sobre el movimiento ocular del conductor, la velocidad de parpadeo y la longitud del parpadeo y el punto focal de atención [fuente: CISR].

El investigador Omar Ahmad explica que ha realizado estudios con el simulador de NADS que prueban los hábitos de conducción de los conductores ebrios. NADS proyecta una simulación de un viaje nocturno a casa desde la barra para estudiar varios grupos de conductores. Esto incluye un grupo de placebo de quienes sin saberlo toman bebidas sin alcohol y grupos de conductores con varios niveles de alcohol en la sangre. Ahmad estudia los hábitos de conducción de personas borrachas, como el giro de la dirección y los cambios de velocidad, dice que están desarrollando sensores que se pueden instalar en automóviles que detectan si el conductor está bajo la influencia del alcohol. Afirma que estos sensores ahora tienen una precisión del 80 por ciento: identifican cuatro de cada cinco conductores ebrios. Y en las pruebas no hubo falsos positivos, lo que significa que no identifican erróneamente a ninguna persona sobria como ebria [fuente: Ahmad].

Además de beber, los simuladores de conducción se utilizan para probar cómo las personas conducen mientras toman varias drogas o cuando tienen problemas médicos o psicológicos. Se sabe que la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras de los Estados Unidos (NHTSA, por sus siglas en inglés), así como varias otras agencias gubernamentales, la industria automotriz y las compañías farmacéuticas, financian estudios de simuladores de conducción. Los investigadores de NADS también recibieron recientemente un estudio para desarrollar sensores que detectan la somnolencia [fuente: Ahmad].

El Dr. Azim Eskandarian dice que más allá de probar el comportamiento de conducción en condiciones peligrosas, los simuladores de conducción permiten a los investigadores determinar las funciones de control de vehículos y los diseños de carreteras más seguros. Estos pueden incluir pruebas de cinturones de seguridad, así como el tamaño de la fuente que mejor funciona en las señales de tránsito.

Por supuesto, otras formas de recopilar esta información incluyen una pista de prueba cerrada o una prueba operativa de campo en condiciones normales de tráfico vial. Sin embargo, no solo son más rentables los simuladores de conducción, obviamente son más seguros para recopilar investigaciones sobre situaciones peligrosas.


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