• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Otro
    ¿Cómo reproduce un simulador de conducción situaciones peligrosas?
    Imágenes de seguridad del coche ¿Puede un simulador de conducción ser útil para una conducción peligrosa? Vea más imágenes de la seguridad del automóvil. Cocoon / Photodisc / Getty Images

    En el año 2009, más de 33, 000 personas murieron en choques de vehículos en los Estados Unidos [fuente:NHTSA]. Si realmente digieres esa estadística aleccionadora, te darás cuenta de que estás tomando tu vida en tus manos cada vez que enciendes tu motor. Aunque nos sintamos a gusto al volante, docenas de variables pueden hacer que cualquier viaje sea peligroso. Algunos peligros son externos, como el mal tiempo, carreteras resbaladizas y visibilidad limitada, mientras que otros peligros se traen sobre sí mismos los conductores, como el alcoholismo y el uso de teléfonos móviles.

    Aparte de los agentes de policía uniformados que ayudan a controlar nuestras carreteras contra conductas peligrosas, algunos de los héroes más importantes de la autopista están en realidad con batas de laboratorio escondidas en instalaciones de investigación. Y uno de los métodos más útiles de investigación de laboratorio utiliza simuladores de conducción , que crean realidades virtuales que imitan situaciones de conducción de la vida real.

    Si alguna vez ha jugado un juego de conducción sentado en una sala de juegos, tienes una idea de lo que es un simulador de conducción. Pero puede ser incluso más inmersivo que eso. Y aunque los videojuegos suelen imitar NASCAR o carreras callejeras, los laboratorios utilizan simuladores de conducción que recrean la media, aunque peligroso, situaciones de conducción.

    Dada la tasa de mortalidad en las carreteras, investigación recopilada con un sofisticado, El simulador realista es invaluable. La tecnología moderna permite a los investigadores controlar todas las variables de la carretera mientras observan innumerables detalles sobre el conductor, incluyendo el movimiento de los ojos, retrasar el tiempo e incluso la actividad cerebral. En la seguridad de un controlado, realidad virtual, Los investigadores estudian los efectos de situaciones de conducción externas peligrosas, así como la falta de sueño. deterioro de las drogas y el alcohol y distracciones del teléfono celular, entre otras cosas. El estudio de esta gran cantidad de información da pistas sobre cómo diseñar carreteras más seguras y 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 actúan los conductores en condiciones de conducción peligrosas. Exploraremos la tecnología de los simuladores de conducción a continuación.

    Simuladores de conducción para la seguridad del automóvil

    Los simuladores de conducción han evolucionado desde los simuladores de vuelo para la formación aeronáutica. Los simuladores de conducción más simples se parecen a los videojuegos. Sin embargo, un simulador de conducción avanzado utiliza un coche real, como un Ford Taurus o Chevy Malibu. El automóvil puede verse y sentirse completamente funcional, pero bajo el capó, encontrará que el motor ha sido reemplazado por una computadora.

    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 dirige, acelera y frena como de costumbre. Pero estas acciones se traducen en la computadora, que los traduce al mundo virtual. El Dr. Eskandarian explica que cuando el conductor presiona el acelerador, la cantidad de fuerza sobre el pedal se alimenta electrónicamente a un sistema de adquisición de datos.

    Los investigadores han creado modelos basados ​​en la física que permiten que la computadora traduzca la fuerza del pedal en la cantidad correcta de aceleración en el mundo virtual. Estos modelos han mapeado cuánta presión de pedal resulta en cuánta 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. Proyectan este mundo, completo con caminos señalizados, señales de alto, luces de parada, peatones, ciclistas y más, en una pantalla frente al conductor. Muchos simuladores también pueden ajustar el clima, hora del día y tráfico.

    Sin embargo, incluso esto puede parecer poco realista si no "siente" ganas de conducir. En otras palabras, puede sentirse como si estuviera flotando o conduciendo sobre una hoja de vidrio en lugar de una carretera real [fuente:Ahmad]. El National Advanced Driving Simulator (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 coche está alojado en un hexípode de cúpula con cuatro actuadores de vibración y seis patas hidráulicas. Esto equivale a un mundo de 360 ​​grados con varios grados de vibración para imitar la suavidad, caminos llenos de baches y grava. La cúpula y el hexípode se mueven lateral y longitudinalmente en un sistema de riel eléctrico de 64 por 64 pies. Incluso permite 13 grados de inclinación para paradas realistas, comienza y gira. Ahmad explica que los sujetos de prueba caminan a través de un dosel cubierto para ingresar a la cúpula, donde se suben a un carro típico, lo que les ayuda a suspender la incredulidad.

    Gracias

    HowStuffWorks desea agradecer a los investigadores Azim Eskandarian y Omar Ahmad por conceder entrevistas para este artículo.

    Replicar situaciones de conducción peligrosas

    Probar condiciones peligrosas en un simulador de conducción es más seguro que probar en la carretera. © iStockphoto.com / jacus

    Una vez que construya un simulador de conducción que se sienta lo más realista posible, así como un mundo virtual para conducir, puede realizar pruebas para recopilar investigaciones invaluables. 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 de Investigación de Sistemas Inteligentes de la Universidad George Washington tiene un simulador de conducción con la capacidad de recopilar datos sobre el movimiento de los ojos del conductor. frecuencia de parpadeo y duración del parpadeo, y punto focal de atención [fuente:CISR].

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

    Aparte de beber, Los simuladores de conducción se utilizan para probar cómo las personas conducen mientras toman diversas drogas o cuando sufren problemas médicos o psicológicos. La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de EE. UU. (NHTSA), así como varias otras agencias gubernamentales, la industria automotriz y las empresas farmacéuticas, son conocidos por financiar 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 probar los cinturones de seguridad y determinar qué tamaño de fuente funciona mejor en las señales de tráfico.

    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 por carretera. Sin embargo, no solo los simuladores de conducción suelen ser más rentables, obviamente, son más seguros para recopilar investigaciones sobre situaciones peligrosas.

    Mucha más información

    Artículos relacionados

    • Los 10 mejores consejos para conducir con seguridad
    • 5 cosas para hacer que su automóvil sea más seguro en condiciones climáticas adversas
    • Cuestionario sobre seguridad en el automóvil
    • Cómo funcionan las pruebas de choque
    • Cómo funcionan los retiros de automóviles
    • Cómo funcionan las calificaciones de la NHTSA
    • ¿Cómo prueban los fabricantes de automóviles la durabilidad a largo plazo?
    • ¿Cómo utilizan los fabricantes de automóviles la investigación independiente?
    • ¿Por qué sigue siendo necesario realizar pruebas de choque en vehículos?
    • ¿El mantenimiento regular del vehículo lo hace más seguro?
    • ¿Cuánto cuesta el mantenimiento del automóvil a lo largo del tiempo?

    Fuentes

    • Ahmad, Omar. Líder de equipo senior en el National Advanced Driving Simulator. Correspondencia personal. 18 de noviembre 2010.
    • Centro de Investigación de Sistemas Inteligentes. "Laboratorio de simuladores de conducción". Universidad George Washington. (24 de noviembre, 2010) .http://www.cisr.gwu.edu/lab_simulator.html
    • Eskandarian, Azim. Director del Centro de Investigación de Sistemas Inteligentes. Correspondencia personal. 23 de noviembre 2010.
    • NHTSA. "Estadísticas nacionales". Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras. (24 de noviembre, 2010) .http://www-fars.nhtsa.dot.gov/Main/index.aspx
    • Universidad de Iowa. Simulador Nacional de Conducción Avanzada. (24 de noviembre, 2010) .http://www.nads-sc.uiowa.edu/
    © Ciencia https://es.scienceaq.com