Vad hjälper en förarlös bil om det gör dig illamående att åka i den?

Upp till en tredjedel av amerikanerna upplever åksjuka, enligt National Institutes of Health. I en bil, tillståndet tenderar att blossa upp när du är passagerare snarare än förare, och när du är engagerad i något annat än att titta ut genom fönstret – läser eller använder en handhållen enhet, till exempel. Detta betydande segment av samhället kommer att gå miste om några av de viktigaste fördelarna med självkörande teknik.

"Ett av autonoma fordons stora löften – att ge oss tillbaka tiden genom att befria oss från att köra bil – är i riskzonen om vi inte kan lösa problemet med åksjuka, sa Monica Jones, en biträdande forskare i Biosciences Group vid University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI). "Om det inte mildras på något sätt, Åksjuka kan påverka människors vilja att adoptera förarlösa bilar."

Jones är den ledande utredaren i ett unikt forskningsprojekt för att identifiera och kvantifiera åksjuka i passagerarfordon. Jones intresse är inte rent akademiskt. Hon har klarat av åksjuka sedan hon var barn och är den främsta drivkraften för sin familj idag på grund av det.

Forskargruppen har utvecklat ett repeterbart och tillförlitligt testprotokoll för att utvärdera specifika verkliga körmanövrar och passageraraktiviteter som gör människor bilsjuka. Någon sådan metod fanns inte tidigare. Studien är den första som genomförde en storskalig jämförelse av läsuppgiftsprestanda och urbana accelerationsnivåer på respons på åksjuka i ett passagerarfordon. En vitbok om protokollet publicerades idag av Mcity.

Varför vi behöver en åksjuka testbädd

De faktorer som orsakar åksjuka i bilar är inte välkända idag.

"Väldigt få studier har utförts på bilar; istället, mycket av arbetet har gjorts för sjö- och flygtransporter, utförs i körsimulatorer eller på rörelseplattformar, "Sade Jones. "Dessa resultat översätts inte särskilt bra till vägfordon."

Bortom det, tidigare forskning har inte ställt de rätta frågorna.

"Många skalor som finns i litteraturen är baserade på illamående, "Sade Jones. "Om vi ​​utformar till ett kräkningssvar, vi har verkligen missat märket på autonoma fordon. Vi måste rikta in oss på komfortnivåer. Kan en passagerare använda en handhållen enhet under färd? Kan en passagerare vara produktiv med sin tid?"

Testbädden:Hur man gör bilpassagerare sjuka

Teamets protokoll definierar hur man mäter omfattningen av förnimmelser som passagerare upplever och identifierar vilken typ av tillstånd som föranleder känslor av åksjuka i bilar. Forskare satte 52 deltagare genom en serie normala körmanövrar vid Mcity Test Facility på UM:s norra campus för att utveckla den skriptade rutten, instrumentering och mätprotokoll.

Testbädden består av:

• En 20-minuters provkörning utvecklad baserat på data från en separat verklig körstudie. I genomsnitt, den inkluderar 25 bromsar, 45 vänstersvängar och 30 högersvängar, och körs i både 10-15 mph och 20-25 mph.
• Uppgifter gjorda på en handhållen mini-iPad. Vid varje hastighet, passagerare genomför provkörningen en gång utan någon uppgift, och igen när du utför en uppgift. Med hjälp av restaurangrecensioner, nyhetsartiklar och lokala kartor, deltagarna svarar på en rad frågor som involverar läsförståelse, visuell sökning, textinmatning och mönsterigenkänning.
• Sensorer som registrerar fordonsacceleration och geospatial plats och deltagarnas fysiologiska svar, inklusive svett, hudtemperatur och hjärtfrekvens. Kameror och sensorer registrerar även passagerarhuvudets rörelser och hållning.
• Ett nytt betyg för åksjuka med en skala från 0-10, med "0" indikerar ingen åksjuka och "10" indikerar "Behöver stoppa fordonet."
• Ett öppet samtal under provkörningen. En gång varannan minut eller när de känner en förändring, deltagarna beskriver förnimmelser med sina egna ord, för att mer specifikt fånga effekterna av åksjuka. För varje sensation, deltagarna bedömer intensiteten som mild, måttlig eller svår.

Mot en mindre jobbig framtid

Med protokollet, forskarna hoppas kunna utveckla en nyanserad matematisk modell av åksjuka – en som biltillverkare kan använda för att bygga produkter som fungerar under tröskeln. Data från denna testbädd kan informera beslut som hur förarlösa bilar bromsar och accelererar under svängar, till exempel, eller hur sittgrupp och fönster är ordnade. Olika styralgoritmer och bilkoncept kan testas och mätas, äpplen till äpplen.

"Vi har funnit att passagerarnas svar är komplicerade och har många dimensioner, ", sa Jones. "Tillämpningar av denna testbädd kommer att resultera i de data vi behöver för att identifiera förebyggande åtgärder och lindra åksjuka i autonoma fordon."

Mcity är ett offentlig-privat partnerskap baserat på U-M som arbetar för att främja uppkopplade och automatiserade fordon till gagn för samhället. Mcity och UMTRI gav finansiering och annat stöd till Jones forskning.