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行動理論は運転パターンを予測できる

テクノロジーが「スマートカー」の開発を支援しているため、新しい理論は、動作理論がシステムが危険なステアリングの動きを発生する前に修正するのに役立つことを提案しています。

スウェーデンのチャーマーズ工科大学の研究者は、この理論が、私たちが車両を操縦するときに発生する不可解なジャークネスを説明していると信じています。

ドライバーが近い将来何をするかを予測し、車のシステムを準備できるようになったことで、現実に近づく一歩が近づきました。

「私が開発したドライバーモデルを使用すると、ドライバーがステアリングホイールを使用する前に、ハンドルで何をするかを予測することができます。人がホイールを回す動きを始めたときに、ドライバーがホイールをどれだけ回すかを予測することができます。まるで未来を見つめるようなものです」と研究者で大学院生のオラベンデリウスは言った。

専門家は、最近の発見が私たちの車をより安全にする車のサポートシステムの開発につながると言います。よりスマートなアンチスキッドシステムと疲労した運転者のためのシステムは、潜在的な使用領域の2つの例です。

「疲れ果てた運転手が道路を走り去ろうとしているところを想像してみてください。彼または彼女は突然目を覚まし、非常に大規模な修正操作を反射的に開始します。これは、非常に危険なものにつながる可能性のある誤判断の可能性があります。

「ドライバーがハンドルをどれだけ回すかを予測できるようになったため、車両のサポートシステムは誤判断の可能性を特定して介入することができます。つまり、車が近づいてくる交通などの重大な事故を回避できます。」ベンデリウスは言った。

早くも1947年に、有名なイギリスの研究者アーノルドタスティン（1899-1994）が、人がどのようにして目標に向かって操縦するかについての最初のモデルを作成しました。彼は継続的かつ線形の制御動作を特定しました。車を運転しているとき、これは運転者がステアリングホイールでゆっくりと継続的に道路を追跡することに相当します。

この動作は、制御理論における追跡として知られており、それ以来、自動車運転の一般的な理論となっています。ただし、線形モデルを実際の測定データと比較すると、いくつかの偏差、つまりステアリング信号のジャーキネスが明らかになります。

タスティンは継続的な予測からのこれらの逸脱も見ましたが、謎は今まで解決されていません。

Benderiusと同僚のGustav Markkulaは、神経認知に関する講義に参加しているときにアイデアを得ました。講義では、私たちが何かに手を伸ばすときの基本的な人間の行動に関する、リーチングの行動理論について取り上げました。

人間がポイントAから手を動かしてポイントBから何かを拾う方法を研究する場合、動きの速度は距離と直接的な関係があります。距離が長いほど、動きは速くなります。これの興味深い効果は、移動にかかる時間が距離に関係なく同じであることです。

「私たちは測定した操舵信号からこのパターンをすぐに認識しました」とOla Benderiusは言います。「それは少しユーレカの瞬間でした。この基本的な人間の行動が、車の操縦方法を制御することも可能でしたか？」

Ola Benderiusは、このアイデアを念頭に置いて、実際の運転データから1,000時間を超える車とトラックの運転を抽出し、130万回の操舵修正を行いました。これらの95％が到達理論に対応していることが判明しました。

BenderiusとMarkkulaは、ドライバーが道路をたどるときのステアリングは直線的ではなく、特別な到達パターンに従ってホイールを回すことを発見しました。

「私たちは理論を使用して、研究者が長い間解決しようとしてきたことを説明することができました。これは、制御信号の以前は説明のつかないジャークネスに対する答えでした。ステアリングを継続的に追随していると見なすのではなく、ステアリング修正は非常に所定の方法で適用されているように見えます」

「制御動作も非常に自然であることが証明されています。これは、12歳の親とその両親の運転行動を調べた以前の研究で見られました。」

この新しい知識により、彼は多くの観察されたステアリング挙動を説明できる数学的モデルを開発することができました。つまり、さまざまな状況に対するドライバーの反応を、それが発生する前に予測できます。

Benderiusは、この発見が研究分野全体に影響を与えると考えています。「これは、私たちが車両、工芸品、船の人間の制御をどう考えるかを完全に変えるかもしれません。多くの研究者が調査結果を利用し、新しい方法で考え始めることを望み、信じています」と彼は言った。

「制御動作は伝統的に制御理論と技術システムに基づいて研究されてきました。その代わりに、人間に焦点を当てた神経科学に基づいて研究されれば、まったく新しい世界が開かれます。これにより、研究分野がまったく異なる方向に進む可能性があります。」