Programa Autopia. Hacia un sistema de decisión intuitivo en los vehículos automatizados. Jorge Villagra (CSIC)

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Lucas Espejo Blázquez
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1 Programa Autopia Hacia un sistema de decisión intuitivo en los vehículos automatizados Jorge Villagra (CSIC) Madrid, 20 de Septiembre de 2017 Organiza Auspician

2 Índice Programa Autopia Conducción autónoma: antecedentes y evolución Estado de la tecnología Retos tecnológicos Hacia un sistema de decisión intuitivo Conclusiones

3 Programa Autopía 2 Científicos Titulares, 2 colaboradores plantilla, 1 Doctor y 1 estudiante de doctorado, 1 técnico Personal 6 vehículos automatizados: 2 furgonetas y 1 mini-bus eléctrico, 3 vehículos de gasolina Zona de pruebas diseñada para emular las condiciones de conducción en un entorno urbano, con RSUs, grupos semafóricos e infraestructura com. V2I Infraestructura

4 Introducción # Conducción autónoma: Antecedentes y evolución

5 De donde venimos? Primeros logros remarcables... Conducción autónoma: Antecedentes y evolución Grand DARPA Challenge, 2005 VIAC Challenge Vislab 2010 Demo Autopia, 2012 Subida Pikes Peak Audi 2008 Bertha Drive, 2011

6 hasta las propuestas actuales en conducción autónoma Conducción autónoma: Antecedentes y evolución Audi Valet parking, 2018? Mercedes Self-Driving Truck, 2025 Audi Traffic Jam Assist, 2016 Google Car, 2014 Tesla Autopilot, ?

7 En qué situación estamos realmente? Conducción autónoma: Antecedentes y evolución

8 Estado de la tecnología # Niveles de automatización

9 Niveles de automatización: hacia el vehículo autónomo Estado de la tecnología El conductor monitoriza el entorno de conducción El vehículo monitoriza el entorno de conducción

10 Ejemplos de sistemas en para cada nivel Niveles de automatización Nivel 0 - Lane Departure Warning Nivel 1 - Adaptive Cruise Control Nivel 2 - Traffic Jam Assist Nivel 4 - Highway Autopilot Nivel 3 - Highway Chauffeur Nivel 5 - Robotaxi Nivel 2 -Autopilot for trucks Nivel 4 - Urban Autopilot Nivel 3 - Platooning

11 Niveles de automatización: hacia el vehículo autónomo Niveles de automatización Dokic, J., Müller, B., & Meyer, G. European Roadmap Smart Systems for Automated Driving

12 Retos tecnológicos # Vehículos seguros, fiables y predecibles

13 Todo parece apasionante Retos tecnológicos

14 pero cuales son las barreras para un despliegue masivo? Retos tecnológicos Aspectos éticos/morales Legislación A B C Interacción Hombre-máquina. Coste E D Seguridad. Self-driving cars: the next revolution, KPMG, 2013 Robustez a condiciones muy variables F

15 Conflicto de intereses Retos tecnológicos 02 Robustez a condiciones variables Interacción Hombre-Máquina Seguridad 01 Los sistemas de decisión requieren la intervención humana cuando se enfrentan a situaciones nuevas e imprevistas Cómo gestionarlo? Cómo hacerlos predecibles? 02 La incertidumbre en el entorno y la imprecisión de los sensores requieren un nuevo marco de trabajo. Cómo aprovechar la conectividad para conseguir una interpretación fiable de la escena? 03 La variabilidad de escenas de conducción (cooperativa) hace muy costosa la obtención de sistemas seguros Cómo mejorar la validación de esos sistemas?

16 Una línea de trabajo # Hacia un sistema de decisión intuitivo

Hacia un sistema de decisión intuitivo Cómo manejar la complejidad? Driver in the loop?

que la hace frágil ante hipótesis no formuladas La automatización de la conducción debe usarse para extender las

y de su experiencia El apoyo ideal sería un sistema (riding horse metaphor) que entiende nuestras intenciones,

control al conductor e interviniendo cuando se subestime el riesgo de una situación o se tome una mala decisión

17 Hacia un sistema de decisión intuitivo Cómo manejar la complejidad? Driver in the loop? La automatización de la conducción tiene hoy limites o o Es muy complicado predecir cualquier posible escenario lo que la hace frágil ante hipótesis no formuladas La automatización de la conducción debe usarse para extender las capacidades humanas Un conductor humano conduce de manera diferente dependiendo de su objetivo, de sus habilidades y de su experiencia El apoyo ideal sería un sistema (riding horse metaphor) que entiende nuestras intenciones, conoce nuestras habilidades y da apoyo de manera transparente cuando hace falta a diferentes niveles: o Dejando el control al conductor e interviniendo cuando se subestime el riesgo de una situación o se tome una mala decisión por falta de percepción (Level 1/2) o Ejecutando de manera autónoma una manobra iniciada (Level 2) o Ejecutando una tarea de alto nivel (Level 3/4)

18 La interacción conductor-máquina Hacia un sistema de decisión intuitivo Situation awareness Confusión de modos Usabilidad Perdida de habilidad asociada a la carga de trabajo Confianza

19 El humano dentro del vehículo Hacia un sistema de decisión intuitivo Confianza en el sistema Experiencia de conducción: comunicación con el sistema Actividades no ligadas a la conducción Placer de conducir

20 El humano fuera del vehículo Hacia un sistema de decisión intuitivo Seguridad Confianza Periodo de transición Predictibilidad y comunicación con el conductor

21 Conclusiones

22 Conclusiones El paradigma de la movilidad a demanda cambiará radicalmente la manera de desplazarse de las personas La automatización completa no es necesariamente la única solución (al menos a corto/medio plazo) La correcta interacción entre la máquina, el conductor y los demás agentes de la carretera se convierte en crítica Un sistema de decisión intuitivo es necesario para hacer vehículos automatizados seguros, fiables y predecibles La neurociencia y la inteligencia artificial son herramientas tecnológicas claves para dar respuesta a estos retos

23 Gracias por su atención

24 Inteligencia artificial para mejorar los human factors Hacia un sistema de decisión intuitivo Mantenimiento Conocimiento del estado del vehículo Adaptación al perfil del conductor Personalización Aprendizaje de malos hábitos humanos Adaptación a lo largo del tiempo Podrá el conductor humano entender los cambios de comportamiento del vehículo? Deben los coches conducir como los seres humanos? Debemos aspirar a una versión mejorada de nosotros mismos?

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