Automated vehicles (AVs) have been developing at a rapid pace over the past few years. However, many difficulties still remain for achieving full Level-5 AVs. This signifies that AVs still require human operators to intervene or assist, such as taking over control of AVs or selecting their routes. Therefore, teleoperation can be seen as a subsystem of AVs that can remotely control and supervise a vehicle when needed. However, teleoperated driving conditions are largely different from real-life driving, so remote drivers may experience different driving feedback. In such a situation, therefore, the driving behaviour and performance of remote drivers can also be impacted. The following three studies were conducted to investigate these points. First, a seamless comparative study was carried out between teleoperated and real-life driving. Driving behaviour and performance were compared in two scenarios: slalom and lane following. Significant differences in driving behaviour and performance between them were found in the study. The lane following deviation during teleoperated driving is much greater than that of real-life driving. In addition, remote drivers are more likely to drive slower and make more steering corrections in lane following manoeuvres. Second, three types of steering force feedback (SFF) modes were compared separately in both teleoperated and real-life driving to investigate the effect of SFF on driving experience. The three SFF modes consist of Physical model-based steering force Feedback (PsF), Modular model-based steering force Feedback (MsF), and No steering force Feedback (NsF). The difference between PsF and MsF is that the main forces come from different sources, namely the estimated tyre force and steering motor current, respectively. As expected, the experimental results indicate that NsF would significantly reduce the driving experience in both driving conditions. In addition, remote drivers were found to require reduced steering feedback force and returnability. Finally, the influence of motion-cueing, sound, and vibration feedback on driving behaviour and experience was studied in a virtual teleoperation platform based on the IPG CarMaker environment. The prototype of a teleoperated driving station (TDS) with motion-cueing, sound, and vibration feedback was first developed to study human factors in teleoperated driving. Then, the low-speed disturbance scenario and high-speed dynamic scenario were used separately to investigate how these factors affect driving. Experimental results indicate that sound and vibration feedback can be an important factor in speed control by providing remote drivers a sense of speed. In the low-speed disturbance scenario, motion-cueing feedback can help with road surface perception and improve the driving experience. However, it did not significantly improve driving performance in the high-speed dynamic scenario. The research conducted reveals how driving behaviour may change in teleoperated driving and how different driving feedback influences it. These results could provide guidance for improving teleoperated driving in future research and serve as a guide for policymaking related to teleoperation. / Självkörande fordon (AV) har utvecklats i snabb takt de senaste åren. Men det finns fortfarande många utmaningar innan man når helt självkörande fordon. Följaktligen krävs fortfarande säkerhetsförare när AV-enheter är i drift och i framtida drift kan AV-enheter stöta på oväntade problem som en människa behöver lösa. Fjärrövervakning kan därför ses som ett backupsystem, som kan fjärrstyra och övervaka fordonet när det inte fungerar. Men situationen vid fjärrstyrning är helt annorlunda än för körning i verkligheten, där fjärroperatörer kan uppleva olik återkoppling och känslor jämfört med körning i verkligheten. Därför kan även fjärroperatörernas körbeteende och prestanda ändras i denna situation. För att undersöka detta utfördes följande tre studier. För det första genomfördes en sömlös jämförelsestudie mellan fjärrstyrning och verklig körning. Körbeteende och prestanda jämfördes i två scenarier, nämligen slalom och linjeföljning. Signifikanta skillnader i körbeteende och prestanda hittades mellan fjärrstyrning och körning i verkligheten. Avvikelse från linjeföljning vid fjärrstyrning är betydligt större än för körning i verkligheten. Dessutom är det mer sannolikt att fjärroperatörer kör i lägre hastigheter och gör fler styrkorrigeringar vid fjärrstyrning. För det andra jämfördes tre typer av styrkraftsåterkopplingsmodeller (SFF) separat i både fjärrstyrning och verklig körning för att undersöka SFF:s inverkan på körupplevelsen. De tre SFF-modellerna inkluderar en modell för fysisk återkoppling (PsF), modell för modulär återkoppling (MsF) och ingen återkoppling (NsF). Skillnaden mellan PsF och MsF är att huvudkrafterna härrör från olika källor, nämligen respektive från den matematiskt uppskattade däckkraften och från styrmotorströmmen. Som förväntat tyder resultaten av experimentet på att NsF avsevärt skulle minska körupplevelsen vid både fjärrstyrning och körning i verkligheten. Vid fjärrstyrning upptäcktes också att operatörer kräver minskad styråterkopplingskraft och returförmåga. Slutligen studerades påverkan av rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback på körbeteende och upplevelse. Prototypen av fjärrkontrolltorn med rörelsestyrning, ljud och vibrationsfeedback utvecklades först för att studera mänskliga faktorer vid fjärrstyrning. Sedan användes ett låghastighetsscenario med störningar och det dynamiska höghastighetsscenariot separat för att undersöka hur dessa faktorer påverkar körning vid fjärrstyrning. Resultaten av experimentet indikerar att ljud- och vibrationsåterkoppling kan vara till stor hjälp för att reglera hastigheten genom att ge operatörerna medvetenhet om hastighet. I låghastighetsscenariot kan återkoppling från rörelsestyrning underlätta uppfattningen av vägytan och förbättra körupplevelsen. Den ökade dock inte nämnvärt dynamisk körprestanda i hög hastighet. Denna forskning undersöker hur körbeteendet kan förändras vid fjärrstyrning och hur olika återkopplingar till operatör påverka körning på distans. Dessa resultat kan ge vägledning om hur man kan förbättra fjärrstyrning i framtida forskning och fungera som en referens för skapande av regler kopplat till fjärrövervakning och fjärrstyrning. / <p>QC 230504</p>
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-326526 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Zhao, Lin |
| Publisher | KTH, Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign, Stockholm |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Licentiate thesis, comprehensive summary, info:eu-repo/semantics/masterThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-FOU ; 2023:09 |
Page generated in 0.0093 seconds