Techföretag måste ta itu med rörelsesjuka och snabbt

Oavsett om du tycker att förare utan bil är transportens framtid eller bara en annan tekniker, är det ett faktum att autonom bilteknik blir mer avancerad och mer vanligt, om dagen.

Varje vecka verkar det finnas en ny utveckling i det förarkofria bilutrymmet, och nästan alla bilfabrikanter, teknikföretag och ruttdelstjänst investerar i branschen, från Uber och Waymo till Mercedes och Tesla.

Enligt den brittiska affärs- och energisekreteraren Greg Clark kunde den förarefria bilmarknaden vara värd mer än 63 miljarder pund (83 miljarder dollar) till världsekonomin år 2035, och verkligen förare utan bil är närmare att bli en daglig syn på våra vägar än många människor kanske tror.

Det är inte svårt att se varför autonoma bilar är tilltalande. Från att göra vägar säkrare och spara energi genom att förbättra rörligheten och ge dig tid att fokusera på andra saker än att köra, finns det många fördelar.

• Har du en lysande idé för nästa stora tekniska innovation? Ange vår Tech Innovation for Future-tävlingen och du kan vinna upp till £ 10,000!

Passagerare i förare utan bil kan uppleva rörelsesjuka av olika orsaker. Kredit: LG

(Bild: © LG)

Men som du förväntar dig av någon ny typ av teknik finns det också många problem. Framför allt har det blivit flera högprofilerade olyckor, några av dem dödliga, som involverar förare utan bilar, inklusive Teslas modell X-krasch och ett offentligt självkörande test från Uber som ledde till en fotgängares dödlighet.

Att säkerställa att bilar utan förare är säkra är av största vikt om de ska rullas ut i större skala. Men det finns också en annan oro som kanske inte verkar lika pressande just nu, men som kan få stor effekt på offentligt utnyttjande av autonoma fordon: rörelsesjuka.

Hur löser du ett problem som motion sjukdom?

Även om de flesta av de företag som skapar autonom bilteknik inte har rullat ut sina fordon i stor skala än, om alls, en sak de flesta har gemensamt är att de arbetar på sätt att hantera rörelsesjuka.

Från ett VR-headset som kan bäras medan du reser i en förare utan bil till ett system som varnar dig innan du vänder, läggs mycket tid och energi på för att stoppa fryktad resesjuka.

Men varför är det så fokuserat nu när förare utan bil är på plats? Det enkla svaret är: de kan få fler människor att känna sig mer sjuka.

En studie från Transportation Research Institute vid University of Michigan förutspådde att 6-12% av befolkningen kommer att känna sig sjuk i autonoma fordon. Forskarna trodde att huvudorsaken är att passagerare skulle göra mer saker, som att läsa, medan de körde. Men det finns många andra orsaker till att en självkörande bil kan leda till sjukdom.

En visualisering av vad en förarlös bil "ser". Kopplingen mellan vilka passagerare inuti kan se och vad de upplever kan bidra till rörelsesjuka. Kredit: Waymo

(Bild: © Waymo)

Vi pratade med professor John F. Golding, från fakulteten för vetenskap och teknik vid University of Westminster i London, som specialiserar sig på rörelsesjuka om varför förarslösa bilar bygger på vår förståelse för varför några av oss känner sig lura när vi reser.

“I bilar är den främsta anledningen till att man upplever rörelsesjuka från acceleration, retardation och vridning, vilket orsakar acceleration,” Golding förklarar. “Så de flesta effekterna kommer från bilens horisontella handlingar, rör sig från vänster till höger och vrider snarare än vertikala vibrationer, som att flytta upp och ner.”

“Det stora problemet med förare utan bil är att alla är en passagerare.“

Professor John F. Golding

Men det är inte den enda anledningen till att din kropp börjar bli sjuk när du reser. “Du har också visuella otillbörliga matchningar med vestibulära systemet,” Golding säger. “Snarare som effekterna av den virtuella verkligheten, kan dina ögon inte spåra vad som händer. Rörelsen orsakar en vestibulär okulär reflex, utformad för att stabilisera din syn. Men fordonets överlagda rörelse får systemet att bryta ner.”

Men det är problem med alla bilar. Så vad är skillnaden med en som vi inte kör? “Det stora problemet med förare utan bil är att alla är en passagerare. Och inte bara är alla en passagerare, alla är en baksätare,“ Golding berättar för oss.

För många kan körning bidra till att mildra effekten av rörelsesjuka, men autonoma bilar innebär att ingen får köra. “Passagerare blir sjuka och inte förare,” Golding berättar för oss. “Det beror på att föraren är i kontroll. Återkopplingssystemet i hjärnan kan förutse vad rörelsen är på en millisekundsnivå, medan passageraren inte kan. Passageraren kan bara reagera.”

Han förklarar: “Ett bra exempel är rally bilar. Rallyföraren blir nästan aldrig sjuk, men medföraren eller navigatören upplever en hög sjukdom. Om du byter dem runt, blir föraren inte sjuk.”

De tekniska företagen som kan få svaret

Om biltillverkare och storteknologiska namn vill att vi alla ska whizzing runt i förare utan bil inom en snar framtid, måste de ta itu med rörelsesjuka direkt.

Det beror på att när tekniken förbättras och designen av förare utan bil framskrider, kan problemen förvärras ännu mer än vad vi förväntar oss. Till exempel kan bekväma stolar inom stora förarlösa bilar vändas bakåt, det kan finnas massor av skärmar och ingen syn på omvärlden. Det här är allt som kan göra upplevelsen lyxig för vissa och illamående för andra.

Vi har tittat på några av de sätt som teknikföretag och forskare tar itu med rörelsesjuka och frågade vår motion sickness expert om huruvida dessa idéer kan fungera.

Lösning ett: lägger till visuell stimulans

Forskare vid University of Michigan har arbetat med ett patent på ett headset som efterliknar den typ av visuella ingångar du skulle få om du skulle titta utanför det fordon du reser i, så att du skulle se ljus, liksom det allmänna landskapet.

Tanken är att det kan eliminera konflikten mellan visuella och vestibulära ingångar. Denna idé är bara ett patent för nu, men de bakom det är att kontakta biltillverkare för att försöka göra det till en livskraftig produkt.

Körning kan bidra till att mildra effekterna av rörelsesjukdom - men i autonoma fordon får ingen att köra. Kredit: Mercedes Benz

(Bild: © Mercedes Benz)

“Stickande visuella visningsenheter upp så att du kan se den visuella världen bakgrunden är en bra idé,” Professor Golding förklarar. “Det överbryggar inte alla problem - dina ögon kanske inte kan stabilisera på skärmen - men den här tanken kan tvinga ditt huvud och ögon till position för att ge dig en extern visuell jordreferens.”

Men ett problem med headsetet är att det kanske inte täcker hela ditt huvud, bara sidorna. Golding förklarar att det är viktigt att skapa en visuell upplevelse för allt du kan se.

“För några år sedan försökte forskare att ta itu med resesjuka med barn i baksätet på bilar. De spelade runt med en bildskärm av vägen framåt, som var på baksidan av framsätet,” Golding berättar för oss. “Det är meningslöst i teorin, men fungerade inte bra. Det är främst eftersom synfältet inte är tillräckligt stort. Och det ger dig inte perifer vision om vad som händer utanför.”

Lösning två: ger avancerad varning

Uber har arbetat med en annan patentidé som handlar om att signalera till människor vad avsikten med den förarlösa bilen är. Så det skulle vara ett sensoriskt stimulanssystem som skulle ge visuella och berörande indikationer på den manöver som bilen ska göra innan den gör dem.

“Det kan låta enkelt, men ett sätt att stoppa att människor blir sjuka i förare utan bil är att ge indikationer om vad som ska hända,” Golding berättar för oss. “I den senaste forskningen konstaterades att om du är föraren inte bara kan du förutse rörelse kan du vinkla din kropp för att hantera accelerationer. Så om du ger passagerarinformationen kan de anpassa sitt huvud med acceleration, och de är mycket bättre. Men det skulle kräva uppmärksamhet från passageraren.”

Lösning tre: virtuell verklighet

Vi har alla hört talas om virtuella verklighetshuvuden som gör att människor känner sig illamående, men hur är det med att använda en för att få människor att känna sig mindre missgynnade?

Apple har lämnat in ett patent som beskriver ett VR-system, vilket kan användas för att hantera rörelsesjuka. VR-systemet skulle ge visuella signaler som matchar de fysiska rörelser som passageraren upplever i bilen och kan matcha fysiska känslor, till exempel acceleration, med allt de ser i den virtuella miljön.

Dessutom beskriver patentet hur man kan se huruvida någon börjar känna rörelsesjuka - och kan göra justeringar i enlighet därmed.

“Det ultimata svaret skulle definitivt vara att ha ett VR-headset samtidigt som det körs runt i en förarlös bil“

Professor John F. Golding

“Det ultimata svaret skulle definitivt vara att ha ett VR-headset samtidigt som det körs runt i en förarlös bil,” Golding förklarade. Han berättade för oss att det finns olika VR-tekniker som kan användas vid körning som kan lindra känslan av rörelsesjuka.

“Dynamisk visuell suddning och att kunna se igenom någon av de yttre vyerna kan hjälpa till. En annan teknik är perifer visuell ocklusion, vilket kan minska perifera aspekter och minska rörelsesjuka. Det beror på att din balans av balans och var du är, kommer det huvudsakligen från din perifera vision.”

Golding anser att för att VR ska vara riktigt effektivt skulle tekniken behöva avancera mer. Han föreslog att ett slags ögonspårningssystem som inte bara skulle sätta dig i ett VR-utrymme men kan anpassa sig till hur dina ögon rör sig skulle vara mycket fördelaktiga, men det kan fortfarande vara långt borta.

Lösning fyra: säkerställer en mjukare körning

ClearMotions proaktiva körsystem kan gå långt för att säkerställa en bekvämare körning och motverka rörelsesjuka. Kredit: ClearMotion

(Bild: © Clearmotion)

En uppstart kallad ClearMotion sätter sina ansträngningar för att säkerställa att upplevelsen av att resa i en bil - oavsett om den är förare eller på annat sätt - är så smidig som möjligt, istället för att vidta åtgärder för att hindra människor att känna stötarna.

Det har utvecklat en typ av teknik som effektivt "avbryter" rörelserna i bilen som kan orsaka rörelsesjuka. Det använder en activalve, som är en elektrohydraulisk enhet som kan sättas på hjulens stötdämpare. Detta förutsätter rörelser så att det kan stoppa vibrationer innan de händer. Activalve är utformad för att försöka stoppa både hög- och lågfrekventa vibrationer.

Lösning fem: fastställande av horisontell referens

En av de främsta anledningarna till att branschinspektörer förutser en uppblåsning i rörelsesjuka inom förare utan bil är att människor kommer att göra mycket mer om de inte behöver fokusera på vägen. Det beror på att du sänker ditt huvud och sedan fokuserar på fintryck under rörelse orsakar den visuella och vestibulära kopplingen som leder till sjukdom.

Golding anser att en lösning kan vara att skapa ett system inom fordon så att allt de kanske vill göra kan göras medan de tittar upp.

Aktiviteter som läsning kan göra passagerarna av förare utan bil mer benägna till rörelsesjuka

“Vi måste se till att om människor läser läser de med huvudet så att de kan se runt dem. Detta ger dem visuell referens, såväl som horisontell referens,” Golding förklarade. “Deras huvud skulle behöva vara upp, så läget av var de läser och hur de skulle behålla den positionen skulle vara viktig.”

Många av dessa metoder verkar nya, men de har provat i åratal med dem som måste vara på båtar under långa perioder - särskilt tanken om horisontens referens. “Människor under däcken på båtar tenderar att bli väldigt sjuka. En av de främsta orsakerna till det är att det inte finns någon syn på horisonten,” Golding sa.

“Så tanken är att du kan skapa en laser horisont nivå, som ständigt visar en linje för att indikera var horisonten är. Det kan fungera, men det är inte alltid praktiskt och beror på kabinets layout.”

Framtiden för förare utan bil

Dessa rörelsesjukproblem pekar på behovet av att utforma lösningar från grunden. Till exempel kan Goldings förslag att ett sätt att läsa eller göra andra saker samtidigt som man tittar upp kan behöva vara ett tidigt designövervägande. På samma sätt kan en design som blockerar windows eller tar bort möjligheten att få en horisontell referens alls, ge en bra upplevelse för vissa och uppkallande upplevelser för andra.

Lyckligtvis verkar det som om många teknikföretag redan är påslagna på de effekter som förare utan bil kan ha på de människor som reser i dem, men låt oss hoppas att ett antal lösningar genomförs snart. den utbredda adoptionen av förare utan bil kommer sannolikt att förbli en dröm för en tid framöver om vi inte kan hålla mer än ett par minuter i ett utan att kasta upp.

Techradar s Nästa Up-serien kommer till dig i anslutning till ära

• Tror du att du har den bästa innovationsidean? Då kan du vinna 10 000 £!