Imaginez que vous êtes assis dans le siège conducteur d'une voiture autonome, rouler le long d'une autoroute et regarder votre smartphone. Soudainement, la voiture détecte un élan qui sort du bois et vous avertit de prendre le volant. Une fois que vous regardez la route, de combien de temps aurez-vous besoin pour éviter la collision en toute sécurité ?

Des chercheurs du MIT ont trouvé une réponse dans une nouvelle étude qui montre que les humains ont besoin d'environ 390 à 600 millisecondes pour détecter et réagir aux dangers de la route, donné un seul coup d'œil à la route, les jeunes conducteurs détectant les dangers presque deux fois plus vite que les conducteurs plus âgés. Les résultats pourraient aider les développeurs de voitures autonomes à s'assurer qu'ils accordent aux gens suffisamment de temps pour prendre les commandes en toute sécurité et éviter les dangers inattendus.

Des études antérieures ont examiné les temps de réponse aux dangers pendant que les gens gardaient les yeux sur la route et recherchaient activement les dangers dans les vidéos. Dans cette nouvelle étude, récemment publié dans le Journal de psychologie expérimentale :général , les chercheurs ont examiné à quelle vitesse les conducteurs peuvent reconnaître un danger routier s'ils se contentent de regarder la route en arrière. C'est un scénario plus réaliste pour l'ère à venir des voitures semi-autonomes qui nécessitent une intervention humaine et peuvent de manière inattendue céder le contrôle aux conducteurs humains face à un danger imminent.

"Tu regardes loin de la route, et quand tu regardes en arrière, vous n'avez aucune idée de ce qui se passe autour de vous à première vue, " dit l'auteur principal Benjamin Wolfe, un post-doctorat au Laboratoire d'Informatique et d'Intelligence Artificielle (CSAIL). "Nous voulions savoir combien de temps il vous faut pour dire, "Un orignal marche dans la route là-bas, et si je ne fais rien à ce sujet, Je vais prendre un orignal en pleine face.""

Pour leur étude, les chercheurs ont construit un ensemble de données unique qui comprend des vidéos de dashcam YouTube de conducteurs répondant aux dangers de la route, tels que des objets tombant des plates-formes de camions, orignal courant sur la route, 18-roues se renversant, et des plaques de glace qui s'envolent des toits des voitures et d'autres vidéos sans danger pour la route. On a montré aux participants des extraits d'une fraction de seconde des vidéos, entre les écrans vides. Dans un essai, ils ont indiqué s'ils avaient détecté des dangers dans les vidéos. Dans un autre essai, ils ont indiqué s'ils réagiraient en tournant à gauche ou à droite pour éviter un danger.

Les résultats indiquent que les jeunes conducteurs sont plus rapides dans les deux tâches :les conducteurs plus âgés (55 à 69 ans) ont eu besoin de 403 millisecondes pour détecter les dangers dans les vidéos, et 605 millisecondes pour choisir comment éviter le danger. Les conducteurs plus jeunes (20 à 25 ans) n'avaient besoin que de 220 millisecondes pour détecter et de 388 millisecondes pour choisir.

Ces résultats d'âge sont importants, dit Wolfe. Lorsque les véhicules autonomes sont prêts à prendre la route, ils seront probablement chers. « Et qui est le plus susceptible d'acheter des véhicules chers ? Les conducteurs plus âgés, " dit-il. " Si vous construisez un système de véhicule autonome autour des capacités présumées des temps de réaction des jeunes conducteurs, cela ne reflète pas le temps dont les conducteurs plus âgés ont besoin. Dans ce cas, vous avez créé un système dangereux pour les conducteurs plus âgés."

Rejoindre Wolfe sur le papier sont :Bobbie Seppelt, Bruce Mehler, Bryan Reimer, du MIT AgeLab, et Ruth Rosenholtz du Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives et CSAIL.

Jouer "au pire jeu vidéo de tous les temps"

Dans l'étude, 49 participants étaient assis devant un grand écran qui correspondait étroitement à l'angle visuel et à la distance de vision d'un conducteur, et regardé 200 vidéos de l'ensemble de données Road Hazard Stimuli pour chaque test. On leur a donné une roue en jouet, frein, et des pédales d'accélérateur pour indiquer leurs réponses. "Pensez-y comme le pire jeu vidéo de tous les temps, " dit Wolfe.

L'ensemble de données comprend environ 500 vidéos de caméra de tableau de bord de huit secondes d'une variété de conditions routières et d'environnements. Environ la moitié des vidéos contiennent des événements entraînant des collisions ou des quasi-collisions. L'autre moitié essaie de faire correspondre étroitement chacune de ces conditions de conduite, mais sans aucun danger. Chaque vidéo est annotée à deux points critiques :le cadre lorsqu'un danger devient apparent, et la première trame de la réponse du conducteur, comme un freinage ou une embardée.

Avant chaque vidéo, les participants ont reçu un masque de bruit blanc d'une fraction de seconde. Quand ce masque a disparu, les participants ont vu un extrait d'une vidéo aléatoire qui contenait ou non un danger imminent. Après la vidéo, un autre masque est apparu. Juste après cela, les participants ont appuyé sur le frein s'ils voyaient un danger ou le gaz s'ils ne le faisaient pas. Il y a ensuite eu une autre pause d'une fraction de seconde sur un écran noir avant que le masque suivant n'apparaisse.

Lorsque les participants ont commencé l'expérience, la première vidéo qu'ils ont vue a été diffusée pendant 750 millisecondes. Mais la durée changeait à chaque test, selon les réponses des participants. Si un participant a répondu de manière incorrecte à une vidéo, la durée de la prochaine vidéo s'allongerait légèrement. S'ils ont répondu correctement, ça raccourcirait. À la fin, les durées allaient d'une seule image (33 millisecondes) à une seconde. "S'ils se trompent, nous avons supposé qu'ils n'avaient pas assez d'informations, donc nous avons fait la vidéo suivante plus longue. S'ils ont raison, nous avons supposé qu'ils pouvaient faire avec moins d'informations, donc raccourci, " dit Wolfe.

La deuxième tâche a utilisé la même configuration pour enregistrer la rapidité avec laquelle les participants pouvaient choisir une réponse à un danger. Pour ça, les chercheurs ont utilisé un sous-ensemble de vidéos où ils savaient que la réponse était de tourner à gauche ou à droite. La vidéo s'arrête, et le masque apparaît sur la première image que le conducteur commence à réagir. Puis, les participants tournaient le volant à gauche ou à droite pour indiquer où ils devaient se diriger.

« Il ne suffit pas de dire, "Je sais que quelque chose est tombé sur la route dans ma voie." Vous devez comprendre qu'il y a un accotement à droite et une voiture dans la voie suivante dans laquelle je ne peux pas accélérer, parce que j'aurai une collision, " dit Wolfe.

Plus de temps nécessaire

L'étude du MIT n'a pas enregistré le temps qu'il faut réellement aux gens pour, dire, regarder physiquement de leur téléphone ou tourner une roue. Au lieu, il a montré que les gens ont besoin de jusqu'à 600 millisecondes pour simplement détecter et réagir à un danger, tout en n'ayant aucun contexte sur l'environnement.

Wolfe pense que c'est inquiétant pour les véhicules autonomes, car ils peuvent ne pas donner aux humains suffisamment de temps pour répondre, surtout dans des conditions de panique. D'autres études, par exemple, ont constaté qu'il faut des personnes qui conduisent normalement, les yeux sur la route, environ 1,5 seconde pour éviter physiquement les dangers de la route, à partir de la détection initiale.

Les voitures sans conducteur auront déjà besoin de quelques centaines de millisecondes pour alerter un conducteur d'un danger, dit Wolfe. "Cela mord déjà dans les 1,5 secondes, " dit-il. " Si vous regardez à partir de votre téléphone, cela peut prendre quelques centaines de millisecondes supplémentaires pour bouger les yeux et la tête. Ce n'est même pas le temps qu'il faudra pour reprendre le contrôle et freiner ou diriger. Puis, ça commence à devenir vraiment inquiétant."

Prochain, les chercheurs étudient dans quelle mesure la vision périphérique aide à détecter les dangers. Les participants seront invités à regarder une partie vierge de l'écran - indiquant où un smartphone peut être monté sur un pare-brise - et à pomper de la même manière les freins lorsqu'ils remarquent un danger sur la route.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.