Applus+ IDIADA realiza un estudio de caracterización de la distracción visual del conductor (DVDC) para Toyota

El experimento de caracterización de la distracción visual del conductor (DVDC, por sus siglas en inglés), realizado en colaboración con Toyota Motor Europe, investigó y evaluó la atención visual del conductor asociada a los accidentes de tráfico y a los cuasi accidentes. La caracterización de los patrones de distracción visual de los conductores se basó en un estudio realizado en el laboratorio de simulación de Applus+ IDIADA con unos 130 voluntari@s. Los resultados de este estudio a gran escala se presentaron en la 7ª Conferencia Internacional sobre Distracción e Inatención del Conductor, que tuvo lugar en Lyon, Francia, en octubre de 2021.

Distracción visual del conductor: impacto en la seguridad vial

Las breves distracciones visuales se deben a la concentración en tareas secundarias que apartan la atención del conductor de la tarea de conducir. Estas distracciones reducen la capacidad del conductor para responder eficazmente a los cambios repentinos en la carretera, y están estrechamente relacionadas con errores que suponen  una mayor tasa de riesgo de accidentes. Dada su prevalencia, los riesgos asociados a la distracción visual son un tema clave en la seguridad vial.

Se ha investigado mucho sobre la clasificación de aquellas tareas que contribuyen a la distracción visual de los conductores y también se ha hecho una amplia difusión sobre ellas. Sin embargo, los parámetros objetivos que pueden utilizarse en la clasificación de las distracciones visuales y sus riesgos asociados están menos definidos. Por lo tanto, es importante caracterizar las distracciones visuales mediante criterios objetivos y evaluar su impacto en el riesgo de accidentes en escenarios viales relevantes.

Metodología de enfoque multietapa

El estudio utilizó una metodología de enfoque multietapa para investigar las distracciones de los conductores y los riesgos asociados que derivan en accidentes de tráfico. En la primera etapa se evaluaron los escenarios críticos asociados a las distracciones visuales mediante estudios de accidentología, complementados con estadísticas procedentes de bases de datos de accidentes. Se identificaron como escenarios más relevantes por su frecuencia y por su gravedad, los de colisión trasera, los escenarios en cruces con posible impacto frontolateral y los de un solo vehículo implicado por pérdida del control del mismo.

La segunda etapa se centró en el estudio del comportamiento de distracción visual de los conductores como tarea general. Este se llevó a cabo mediante un examen de publicaciones existentes que tratan sobre las características de la distracción visual y las tareas secundarias asociadas, y un estudio de campo naturalista en el que participaron siete conductores voluntarios a lo largo de 1.164 km. Las principales métricas recopiladas proceden de la detección de la fijación de la mirada en zonas alejadas de la vista hacia la carretera, junto con un vídeo del conductor y la recopilación de métricas de datos del vehículo.

Paralelamente, también se pidió a los participantes que dieran su opinión subjetiva sobre las tareas secundarias predominantes, que implicaban la interacción visual con objetivos no asociados a la tarea de conducción. Se les pidió que identificaran y clasificaran cada una de ellas. Los resultados se utilizaron para definir las inducciones representativas de la distracción del conductor, que se definieron por la combinación de la interacción de la tarea visual (tiempo compartido o fijación) y su ubicación en el vehículo.

Ambas etapas culminaron posteriormente en un estudio realizado en el simulador de conducción, en el cual participaron 126 conductores ajenos al estudio. Se probaron doce condiciones, con cuatro inducciones de tareas visuales (véase la imagen 3) representativas de las características de distracción identificadas, y tres escenarios críticos identificados (véase la imagen 1). Se indicó a los conductores que realizaran una tarea de inducción en múltiples puntos definidos mientras conducían en el entorno simulado. Durante la inducción de la distracción, se les presentó cada uno de los escenarios críticos. Se recogieron datos sobre el resultado del escenario, el estado de atención visual del conductor, su reacción y su percepción de la gravedad del escenario, así como el grado de dificultad de la tarea.

Evaluación de resultados

Los resultados de los eventos con posible colisión  trasera  e impacto frontolateral en  un cruce se evaluaron de acuerdo con los resultados globales relativos a si hubo o no colisión. Se realizó una evaluación adicional con respecto a la gravedad de la colisión mediante una métrica de velocidad de colisión, teniendo también en cuenta los tiempos de reacción del conductor.

La tarea B del evento por alcance trasero (tarea visual de fijación con una posición por debajo de la pantalla de la consola - véase la imagen 3) mostró el mayor número  de colisiónes (véase la imagen 4). La mayor gravedad de esta tarea se vio respaldada por la velocidad de colisión y el tiempo de reacción. Otra conclusión fue que había muchos menos casos de colisión en las tareas de tiempo compartido combinadas con una posición más alejada de la vista frontal, asociada a resultados de mayor riesgo.

Sin embargo, en la tarea C en un cruce (tarea visual de tiempo compartido con una posición por debajo de la pantalla de la consola - véase la imagen 3) se produjo el mayor número de casos de colisión, y la tarea de tiempo compartido para la misma posición, C y B, mostró un mayor riesgo que el observado en la tarea de fijación (véase la imagen 5). Todo ello según los resultados de la velocidad de colisión, y para el tiempo de reacción del conductor.

No hubo colisiones que evaluar entre todos los conductores voluntarios que se encontraron con un evento con un solo vehículo implicado, por lo que la evaluación de los resultados tuvo en cuenta la capacidad de los conductores para mantener el vehículo centrado en el carril y bajo control, con el apoyo de las estadísticas de desviación de la trayectoria del vehículo en relación con la dirección de la carretera. La tarea B tuvo los resultados de desviación de trayectoria más graves para los escenarios con un solo vehículo implicado, tanto en la posición de la tarea como en el tipo de tarea (véase la imagen 6).

Por último, los resultados generales mostraron una asociación de mayor riesgo cuando el objetivo visual de la tarea de fijación secundaria se situaba más lejos de la vista frontal hacia la carretera, como se puso de manifiesto en una comparación directa entre las tareas A y B, que fue sistemáticamente más grave para el objetivo B, situado por debajo de la consola.

Al comparar entre las ubicaciones de las tareas de tiempo compartido, C y D, el impacto de la posición fue menos claro. No se encontraron pruebas al intentar identificar una causa subyacente. Sin embargo, si consideramos la posición de los elementos dentro del evento crítico, puede ser que influyera en la capacidad de los conductores para percibir la amenaza crítica dentro de un escenario. Esto podría explicar la variabilidad de los resultados obtenidos.

Además, los resultados reflejaron que, en general, las tareas de tiempo compartido se asociaron con resultados de menor riesgo, en comparación con el comportamiento de las tareas de fijación. Solo en el caso del evento de cruce esto no fue del todo consistente, ya que se demostró un mayor riesgo asociado a las tareas de tiempo compartido. No fue posible identificar ningún factor causal para este efecto.

Los resultados han proporcionado datos valiosos y se ha puesto de manifiesto que esta podría ser un área relevante para futuras investigaciones relativas a la evaluación del efecto de la posición del objetivo de distracción en relación con los escenarios del tráfico, y el riesgo global de accidente.

La importancia de los estudios de caracterización de la distracción visual del conductor: conclusiones y valoraciones

La industria de la automoción se encuentra en un punto crucial en el desarrollo de nuevos y más complejos sistemas de asistencia al conductor, especialmente porque Euro NCAP está trabajando activamente en nuevas regulaciones que tendrán un impacto considerable en los requisitos de eficiencia y robustez de los nuevos sistemas ADAS.

Applus+ IDIADA está trabajando en la caracterización de los estados adversos y en el desarrollo de protocolos de ensayo para evaluarlos, habiendo desarrollado ya algunos muy eficientes. Todo esto es posible gracias a un equipo de especialistas en Factor Humano con amplia experiencia, así como al simulador dinámico de conducción de última generación, y a los sistemas de seguimiento ocular que permiten a Applus+ IDIADA ofrecer servicios de ensayo y desarrollo de caracterización de la distracción visual del conductor adaptados a las necesidades de nuestros clientes.

Davide Salanitri, Ingeniero de Proyectos en Applus+ IDIADA y Doctor en Factor Humano, afirma que este proyecto "fue un gran paso adelante en la caracterización del comportamiento visual al volante, así como en la observación de los tipos de distracción más comunes entre los conductores. Esta línea de estudios que hemos realizado nos permitirá ayudar a nuestros clientes a desarrollar sistemas más eficientes y, en general, vehículos más seguros".

Por su parte, Cristina Periago, Psicóloga y miembro del equipo de Factores Humanos de Applus+ IDIADA, añade: "ha sido todo un reto realizar pruebas con más de 120 conductores voluntarios ajenos a los objetivos del proyecto y observar su comportamiento visual durante la conducción simulada. Esta muestra tan grande ha proporcionado una gran cantidad de datos interesantes que, sin duda, serán útiles para el desarrollo de futuros sistemas de monitorización".

Jordi Bargalló, director de ADAS en Applus+ IDIADA, añade, además: "queremos agradecer a Toyota Motor Europe que nos haya confiado un experimento de este tipo. Sin duda, aportará datos valiosos sobre los patrones de comportamiento de los conductores en los momentos previos y durante las situaciones de distracción visual que pueden provocar accidentes de tráfico".

En nombre de Toyota Motor Europe, Maminirina Ranovona, Director de Investigación y Asuntos Técnicos de Seguridad, declara que "estamos satisfechos con los datos obtenidos pues son de gran valor en nuestro trabajo para seguir mejorando los sistemas ADAS. La información obtenida a partir de estos datos podría ayudar a desarrollar sistemas ADAS capaces de detectar anomalías en el comportamiento del conductor y, por lo tanto, prevenir situaciones de conducción peligrosas".