Tänk dig att du sitter i förarsätet i en autonom bil, cruising längs en motorväg och stirra ner på din smartphone. Plötsligt, bilen upptäcker en älg som laddar ur skogen och varnar dig för att ta ratten. När du ser tillbaka på vägen, hur mycket tid kommer du att behöva för att säkert undvika kollisionen?

MIT -forskare har hittat ett svar i en ny studie som visar att människor behöver cirka 390 till 600 millisekunder för att upptäcka och reagera på vägfaror, med bara en blick på vägen - med yngre förare som upptäcker faror nästan dubbelt så snabbt som äldre förare. Resultaten kan hjälpa utvecklare av autonoma bilar att se till att de ger människor tillräckligt med tid att säkert ta kontrollerna och undvika oväntade faror.

Tidigare studier har undersökt risksvarstider medan människor höll ögonen på vägen och aktivt letade efter faror i videor. I denna nya studie, nyligen publicerad i Journal of Experimental Psychology:General , forskarna undersökte hur snabbt förare kan känna igen en fara om de bara har tittat tillbaka på vägen. Det är ett mer realistiskt scenario för den kommande åldern för semiautonoma bilar som kräver mänskligt ingripande och oväntat kan överlämna kontrollen till mänskliga förare när de står inför en överhängande fara.

"Du tittar bort från vägen, och när du ser tillbaka, du har ingen aning om vad som händer runt dig vid första anblicken, "säger huvudförfattaren Benjamin Wolfe, en postdoc i datavetenskap och artificiell intelligenslaboratorium (CSAIL). "Vi ville veta hur lång tid det tar dig att säga, "En älg går in på vägen där borta, och om jag inte gör något åt ​​det, Jag ska ta en älg i ansiktet. ""

För deras studier, forskarna byggde en unik datauppsättning som innehåller YouTube dashcam -videor av förare som reagerar på vägfaror - till exempel föremål som ramlar ner från lastbilsbäddar, älgar springer in på vägen, 18-hjulingar som välter, och isskivor som flyger av biltak - och andra videor utan faror på vägen. Deltagarna visades delbitar av videorna, mellan tomma skärmar. I ett test, de angav om de upptäckte faror i videorna. I ett annat test, de angav om de skulle reagera genom att svänga åt vänster eller höger för att undvika en fara.

Resultaten indikerar att yngre förare är snabbare på båda uppgifterna:Äldre förare (55 till 69 år) krävde 403 millisekunder för att upptäcka faror i videor, och 605 millisekunder för att välja hur de skulle undvika faran. Yngre förare (20 till 25 år) behövde bara 220 millisekunder för att upptäcka och 388 millisekunder att välja.

Dessa åldersresultat är viktiga, Säger Wolfe. När autonoma fordon är redo att ta sig ut på vägen, de kommer troligen att bli dyra. "Och vem är mer benägna att köpa dyra fordon? Äldre förare, "säger han." Om du bygger ett autonomt fordonssystem kring de förmodade möjligheterna för reaktionstider för unga förare, det återspeglar inte den tid äldre förare behöver. Isåfall, du har skapat ett system som är osäkert för äldre förare. "

Ansluta Wolfe på tidningen är:Bobbie Seppelt, Bruce Mehler, Bryan Reimer, från MIT AgeLab, och Ruth Rosenholtz vid Institutionen för hjärn- och kognitiva vetenskaper och CSAIL.

Spelar "det värsta videospelet någonsin"

I studien, 49 deltagare satt framför en stor skärm som passade nära den visuella vinkeln och visningsavståndet för en förare, och tittade på 200 videor från Road Hazard Stimuli -datauppsättningen för varje test. De fick ett leksakshjul, broms, och gaspedaler för att ange deras svar. "Tänk på det som det värsta videospelet någonsin, "Säger Wolfe.

Datauppsättningen innehåller cirka 500 åtta sekunders dashcam-videor av olika vägar och miljöer. Ungefär hälften av videorna innehåller händelser som leder till kollisioner eller nära kollisioner. Den andra halvan försöker nära matcha var och en av dessa körförhållanden, men utan några faror. Varje video kommenteras på två kritiska punkter:ramen när en fara uppstår, och den första ramen i förarens svar, som att bromsa eller svänga.

Innan varje video, Deltagarna visades en split-second vit brusmask. När den masken försvann, deltagarna såg ett utdrag av en slumpmässig video som innehöll eller inte innehöll en överhängande fara. Efter videon, en annan mask dök upp. Direkt efter det, deltagarna klev på bromsen om de såg en fara eller gasen om de inte gjorde det. Det var sedan en annan sekunders paus på en svart skärm innan nästa mask dök upp.

När deltagarna startade experimentet, den första videon de såg visades i 750 millisekunder. Men varaktigheten ändrades under varje test, beroende på deltagarnas svar. Om en deltagare svarade fel på en video, nästa videos längd skulle förlängas något. Om de svarade rätt, det skulle förkortas. I slutet, varaktigheterna varierade från en enda bildruta (33 millisekunder) upp till en sekund. "Om de har fel, vi antog att de inte hade tillräckligt med information, så vi gjorde nästa video längre. Om de har rätt, vi antog att de kunde göra med mindre information, så det blev kortare, "Säger Wolfe.

Den andra uppgiften använde samma inställning för att registrera hur snabbt deltagarna kunde välja ett svar på en fara. För det, forskarna använde en delmängd av videor där de visste att svaret var att svänga åt vänster eller höger. Videon stannar, och masken visas på den första ramen som föraren börjar reagera. Sedan, Deltagarna vände ratten antingen åt vänster eller höger för att ange vart de skulle styra.

"Det räcker inte att säga, "Jag vet att något föll i vägen i mitt körfält." Du måste förstå att det finns en axel till höger och en bil i nästa körfält som jag inte kan accelerera in i, för jag ska kollidera, "Säger Wolfe.

Mer tid behövs

MIT -studien registrerade inte hur lång tid det faktiskt tar människor att, säga, fysiskt titta upp från sina telefoner eller vrida ett hjul. Istället, det visade att människor behöver upp till 600 millisekunder för att bara upptäcka och reagera på en fara, utan att ha något sammanhang om miljön.

Wolfe tycker att det gäller för autonoma fordon, eftersom de kanske inte ger människor tillräcklig tid att svara, särskilt under panikförhållanden. Andra studier, till exempel, har funnit att det krävs personer som kör normalt, med ögonen på vägen, cirka 1,5 sekunder för att fysiskt undvika faror, från den första upptäckten.

Förarlösa bilar kommer redan att kräva ett par hundra millisekunder för att varna en förare om en fara, Säger Wolfe. "Det biter redan på 1,5 sekunder, "säger han." Om du tittar upp från din telefon, det kan ta ytterligare några hundra millisekunder att röra ögonen och huvudet. Det kommer inte ens i tid det kommer att ta för att återupprätta kontrollen och bromsa eller styra. Sedan, det börjar bli riktigt oroande. "

Nästa, forskarna studerar hur väl perifer syn hjälper till att upptäcka faror. Deltagarna kommer att bli ombedda att stirra på en tom del av skärmen - vilket indikerar var en smartphone kan monteras på en vindruta - och på samma sätt pumpa bromsarna när de märker en fara.

Denna artikel publiceras på nytt med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT -forskning, innovation och undervisning.