Intro

//>english version

JÁRMŰVEZETŐ MONITORING ÉS KOGNITÍV TERHELÉSVIZSGÁLAT VEZETÉSI SZIMULÁCIÓVAL

// Érdekel?
Programozás; Projektmunka; Járműfejlesztés; Tervezés; Mérés; Ergonómia; "Human Factor" kutatás; Adatelemzés

A kutatás célja, hogy jobban megértsük a járművezetői szokásokat, mérjük a kognitív terhelést a mindennapi közúti forgatókönyvekben, és megfelelő kiértékelő módszertant
dolgozzunk ki. Ehhez informatikai és mérnöki ismeretek segítségével fejlesztett, egyedi megoldások szükségesek.

A kísérletek Unity és C#-al készült, valamint BeamNG vezetési szimulátor használatával történnek. A résztvevők szemmozgását Pupil Labs Core és Pupil Labs Neon eye-tracker szemüveggel vizsgáljuk, és a Neurosky Brainwave EEG bioszenzort is használunk. Az adatgyűjtés és kiértékelés során célszoftverek és elsősorban Python alapú egyedi megoldások segítik a kutatócsoport munkáját. A projekt során további szoftverek, így az Unreal Engine alapú Carla, valamint a hivatásos buszsofőrök tesztelésére is alkalmas OMSI 2 alkalmazását is használjuk.

Egyedi járművezető megfigyelő rendszert fejlesztünk és szeretnénk összekapcsolni a személyautó, autóbusz és kerékpár szimulátorokat, így egy multimodális virtuális teret alkotnánk.

Várunk a csapatba, ha szeretnél részt venni egy aktuális kutatás-fejlesztési projektben!

// Kiket várunk
informatikus, mérnök-informatikus, járműmérnök, gépész, közlekedésmérnök, műszaki menedzser és minden szakról

// Mit adunk
   Szakdolgozat téma (egy félév); konzultáció
   Diplomamunka téma (két félév); konzultáció
   Szakmai gyakorlati lehetőség
   TDK téma; mentorálás

Cél

• A járművezetők figyelmi mintáinak feltérképezése különböző vezetési helyzetekben.
• Saját fejlesztésű, hibrid (érintőképernyő és gombok) műszerfali kezelőpanel (IVIS) tervezése, és különböző felületek (GUI) tesztelése.
• Ergonómiai és közlekedésbiztonsági szempontok szerint végzett vizsgálati módszertan kidolgozása.
• Saját fejlesztésű vezető megfigyelő rendszer (DMS) fejlesztése.
• Egyedi mérőrendszer és adatgyűjtő, -elemző szoftverek kidolgozása.
• Multimodális szimulációs környezet fejlesztése.

A kutatás jelentős hatással lehet a közúti biztonságra, a járművezetők képzésére és a hatékony beavatkozási stratégiák kidolgozására. Ezenkívül megalapozza a hivatásos sofőrök monoton műszakok alatti szokásait vizsgáló jövőbeni vizsgálatokat, és kutatást.

//Kulcsszavak
Szimulátor; Driver monitoring; DMS; Járművezető megfigyelés; Kognitív terhelés vizsgálat; C#; Unity; BeamNG; Python; Unreal Engine; Carla; Omsi 2; Arduino; GUI design

A kutatás részletei

A Széchenyi István Egyetemen Nagy Viktor PhD hallgató, és Sándor Ágoston Pál vezetésével végzett kutatás célja, hogy jobban megértsük a járművezetői szokásokat, és mérjük a kognitív terhelést a mindennapi közúti forgatókönyvekben. Továbbá új módszertant, ideértve a statisztikai kiértékelést dolgozunk ki a mérésekhez, illetve a mérések alapján értékelő javaslatokat kívánunk megfogalmazni az ember-gép rendszerek hatékonyabb működésével kapcsolatban – megfelelő műszerfal és interfészek ahhoz, hogy a vezető biztonságosabban tudja a járművet irányítani.

Vezetési szimulátor fejlesztés

Az ehhez a kutatási projekthez kifejlesztett vezetési szimulátor a kísérlet kulcsfontosságú eleme. A Unity játékfejlesztő platform és C# programozási nyelv felhasználásával készült szimulátorral valósághű vezetési forgatókönyveket (szcenárió) hozhatunk létre, amelyek tükrözik a mindennapi útviszonyokat, közlekedési helyzeteket. A különböző környezeti tényezők, például az időjárási viszonyok, a forgalom sűrűsége és az úttípusok bevonásával a szimulátor átfogó és magával ragadó vezetési élményt biztosít a résztvevők számára.
A kutatás során más platformok használatát is tervezzük, így várható az Unreal Engine és a Carla alkalmazása.

Szemmozgás-figyelés

A résztvevők figyelmi szintjének mélyebb megértése érdekében a vezetési szimuláció során a kutatócsoport Pupil Labs Core és a legújabb Pupil Labs Neon szemüveget használ. A fejlett szemmozgás-követő eszköz lehetővé teszi a résztvevők szemmozgásának, pupillatágulásának, és további paraméterek valós idejű nyomon követését. A figyelem időbeli változásainak vizsgálatával a csapat azonosíthatja azokat a kritikus pillanatokat és helyzeteket, amelyek fokozott összpontosítást igényelnek, növekvő kognitív terhelést jelentenek. A figyelem csökkenése és a kognitív (idegrendszeri) terhelés növekedése komoly baleseti kockázati tényező, amelynek mélyebb megértése értékes segítséget nyújthat járműfejlesztőknek, a vezetéstámogatási rendszerek fejlesztőinek, valamint hozzájárulhat a járművezetői képzési programok és a közúti biztonsági intézkedések javításához.

Adatelemzés és értékelés

A kutatócsoport célja, hogy elemezze a résztvevők figyelmi szintjéről és vezetési teljesítményéről összegyűjtött adatokat, majd megalapozott következtetéseket vonjon le a kognitív terheléssel kapcsolatban. A figyelemingadozások mintáinak azonosításával átfogó képet alakíthatnak ki arról, hogy a különböző vezetési forgatókönyvek hogyan befolyásolják a vezető fókuszát és reakcióidejét. Ehhez új módszertant és kiértékelési rendszert kívánunk bevezetni, alkalmazni, mely a komplex mérési rendszer alapját jelenti. A kapott eredmények rávilágítanak olyan konkrét tényezőkre, amelyek hozzájárulnak a figyelemelvonáshoz vagy a figyelem csökkenéséhez, amelyek felhasználhatók a közlekedésbiztonsági oktatás, a járművezetők képzésének javítására, valamint a hatékony figyelemkezelési technikák fejlesztésére.

Eszközök

Számos hardver szükséges a méréseinkhez, és a fejlesztéshez. Ebből csak néhányat emeltünk ki, és várjuk a ötleteket, kutatjuk a lehetőségeket a pontosabb, és testreszabható rendszerünkhöz.

// Amiket használunk
Pupil Labs Core:eye-tracker
Pupil Labs Neon:advanced eye-tracker
Intel Realsense:depth camera
NVidia Jetson Nano:micro PC
Neurosky Brainwave:eeg bioszenzor
Open BCI EEG:electroencefalograph
Arduino Uno:mikrovezérlő

Témák

A témajavaslatok iránymutatásul szolgálnak, amint megismered a projektet testre szabott, feladatokra bontott munkát tudunk adni és/vagy lehetsz kreatív és találjuk ki együtt miben tudunk együttműködni!

Járművezető kognitív terhelés vizsgálata

Közúti járművekben a járművezető figyelme, a kognitív terhelés közlekedésbiztonsági szempontból kritikus. Különböző szenzorokkal és kiértékelési módszerekkel elemezhető az emberi viselkedés, és ennek tudatában fejleszthető a jármű fedélzeti rendszere, aktív rendszerelemekkel növelhető a biztonság.

Jármű-járművezető kooperáció, fedélzeti információs rendszer

Közúti járművek fedélzeti rendszerének (IVIS) fejlesztése. User Interface (UI) és User eXperience (UX) koncepciók, teszt rendszer és vizsgálat, módszertan.

Buszvezető vizuális, manuális és kognitív terhelés vizsgálata

Közösségi közlekedésben a járművezetőkre jellemző túlterheltség mérési metodológiája, mérőrendszer felépítése, teszt mérések elévégzése, kognitív vizsgálatok.

Vizuális, manuális és kognitív terhelés vizsgálatára alkalmas mérőrendszer fejlesztése

Járművezető monitoring rendszer vagy rendszerelemeinek fejlesztése, tesztelése. Kamera, mélység/sztereo kamera, szemmozgás-követő szemüveg, vagy egyéb fiziológiai szenzorokkal rendelkező mérőeszközök alkalmazása, adatszinkronizálás, adatelemzés, vizsgálati metodológia.

Szemmozgás-figyelő (eye-tracker) vizsgálati rendszer

Járművezető monitoring rendszer elemeként a szemmozgás figyelés metodológiának fejlesztése, tesztelése, elemző algoritmusoik és/vagy vizsgálati módszerek kidolgozása, alakmazása, validálása. A mérőeszköz használata valós és szimulációs környezetben.

Szemmozgás-figyelő (eye-tracker) vizsgálati rendszer integráció

Ergonómiai fejlesztések támogatása ipar 4.0, és logisztika területén; tervezési, integrációs és alkalmazási módszerek és módszertan kidolgozása. Marketing célú adatfelvételi, elemzési és értékelési renszdszer fejlesztése, alkalmazási projektek.

Járműszimulációs rendszer fejlesztése

Professzionális személyautó és autóbusz szimulátor rendszer fejlesztése, rendszerintergáció, alkalmazási kísérletek. Szimulációs szoftver, hardver, mérési rendszer, kiegészítő interfészek koncepcionális tervezése és megvalósítása. Többek között Python, C++, C# pogramnyelvek, Unity, Carla, SVL szimulációs rendszerek alkalmazása.

Közlekedési szenáriók felépítése járműszimulátorban

Komplex közlekedési helyzetek szimlációja, mely több valós és virtuális résztvevővel, szabályozott környezeti elemekkel és mérési felülettel rendelkezik.

EEG vizsgálati rendszer fejlesztése

Kutatási célú elektroenkefalográf alkalmazás orientált fejlesztése. EEG keret tervezése, 3D prototípus gyártás. Szenzor jelvételi és megbízhatósági vizsgálatok. Adatfelvétel és -elemzés, mérési rendszerbe történő integráció.

Partnerek

Anyagtudományi és Technológia Tanszék

Járműgyártás és Technológia Tanszék

Informatika Tanszék

Közlekedési Tanszék

Közlekedésépítési és Vízmérnöki Tanszék

Járműipari Kutatóközpont

Kontakt

Amennyiben érdekel a projekt, szívesen részt vennél benne vagy kérdésed van keress fel minket az alábbi űrlapon vagy közvetlenül emailben.

// Kiket várunk
informatikus, mérnök-informatikus, járműmérnök, gépész, közlekedésmérnök, műszaki menedzser és minden szakról

// Mit adunk
   Szakdolgozat téma (egy félév); konzultáció
   Diplomamunka téma (két félév); konzultáció
   Szakmai gyakorlati lehetőség
   TDK téma; mentorálás