Shared control strategies for automated vehicles

Abstract

Los vehículos automatizados (AVs) han surgido como una solución tecnológica para compensar las deficiencias de la conducción manual. Sin embargo, esta tecnología aún no está lo suficientemente madura para reemplazar completamente al conductor, ya que esto plantea problemas técnicos, sociales y legales. Sin embargo, los accidentes siguen ocurriendo y se necesitan nuevas soluciones tecnológicas para mejorar la seguridad vial. En este contexto, el enfoque de control compartido, en el que el conductor permanece en el bucle de control y, junto con la automatización, forma un equipo bien coordinado que colabora continuamente en los niveles táctico y de control de la tarea de conducción, es una solución prometedora para mejorar el rendimiento de la conducción manual aprovechando los últimos avances en tecnología de conducción automatizada. Esta estrategia tiene como objetivo promover el desarrollo de sistemas de asistencia al conductor más avanzados y con mayor grade de cooperatición en comparación con los disponibles en los vehículos comerciales. En este sentido, los vehículos automatizados serán los supervisores que necesitan los conductores, y no al revés. La presente tesis aborda en profundidad el tema del control compartido en vehículos automatizados, tanto desde una perspectiva teórica como práctica. En primer lugar, se proporciona una revisión exhaustiva del estado del arte para brindar una descripción general de los conceptos y aplicaciones en los que los investigadores han estado trabajando durante lasúltimas dos décadas. Luego, se adopta un enfoque práctico mediante el desarrollo de un controlador para ayudar al conductor en el control lateral del vehículo. Este controlador y su sistema de toma de decisiones asociado (Módulo de Arbitraje) se integrarán en el marco general de conducción automatizada y se validarán en una plataforma de simulación con conductores reales. Finalmente, el controlador desarrollado se aplica a dos sistemas. El primero para asistir a un conductor distraído y el otro en la implementación de una función de seguridad para realizar maniobras de adelantamiento en carreteras de doble sentido. Al finalizar, se presentan las conclusiones más relevantes y las perspectivas de investigación futuras para el control compartido en la conducción automatizada.