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Más allá de los tiempos de vuelta: Eye tracking para medir la mente del conductor

  • Blog
  • por Cristiano Giardina
  • 5 min

Imagen cortesía de Avehil/Skydrive
Imagen cortesía de Avehil/Skydrive

Cuando se trata de analizar el rendimiento de un vehículo, o de uno de sus componentes, para crear un modelo virtual preciso, sólo hay un camino: La medición.

Las herramientas adecuadas

Si hablamos de un coche de carreras, el primer parámetro que nos viene a la mente suele ser la velocidad máxima o el tiempo por vuelta. Sin embargo, para construir un modelo matemático preciso hacen falta muchas más mediciones, y no siempre son tan fáciles de obtener como leer un velocímetro o utilizar un cronómetro.

Por ejemplo, medir la carga aerodinámica o identificar el límite a partir del cual los neumáticos empiezan a perder adherencia requiere una instrumentación específica. Los vehículos deben estar equipados con dispositivos como células de carga, tubos pitot o sensores ópticos de velocidad.

En resumen, se necesitan las herramientas adecuadas.

Herramientas capaces de proporcionar cifras precisas y mediciones fiables. Gracias a estos datos, podemos, por ejemplo, comparar dos compuestos de neumáticos diferentes en el mismo vehículo, o simplemente evaluar el rendimiento de dos coches conducidos en el mismo circuito.

En última instancia, las matemáticas, el análisis numérico y, por supuesto, el cronómetro determinarán — sin lugar a dudas — qué solución rinde mejor.

Factores Humanos

Pero, ¿qué ocurre si dos vehículos idénticos son conducidos por conductores diferentes?

¿Cómo podemos estar seguros de que ambos conductores han llegado al límite absoluto?

¿Cómo podemos eliminar la variable representada por el conductor para garantizar la fiabilidad de nuestras mediciones?

O quizá deberíamos adoptar el enfoque opuesto: Medir también al conductor, convirtiendo las sensaciones y la intuición en elementos medibles y comparables.

La respuesta es: Tal vez.

El factor humano sigue siendo, afortunadamente, el decisivo. Existen sensores que puedan medir la habilidad al volante o, más sencillamente, el talento o la predisposición natural de un conductor para la velocidad?

En el mundo real, el juez final es siempre el cronómetro. En igualdad de condiciones, basta para determinar cuál es el mejor entre dos, veinte o incluso doscientos pilotos. Por desgracia para los que trabajan en simulación, este veredicto sólo es verdaderamente fiable en el mundo real.

En los entornos de simulación, varios factores difieren de la realidad y hacen que el cronómetro sea un juez menos fiable. La percepción del peligro, la posibilidad física de resultar herido, la presión psicológica y el estrés físico son elementos que influyen en el rendimiento de un conductor en el mundo real, pero que se reducen considerablemente en un simulador.

Therefore, the fastest driver in simulation is not always the one who is the fastest on track. This leads to an important question: How can a driver's performance be properly evaluated in a simulator?
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Pruebas de rendimiento del conductor con Tobii Pro Glasses 3. Vídeo cortesía de Avehil/Skydrive.

Las ventajas de la simulación

La simulación también ofrece ventajas únicas que rara vez son posibles en otros deportes.

Por ejemplo, durante una sesión es posible colocar sensores biométricos directamente sobre el conductor y medir parámetros como:

  • Frecuencia respiratoria

  • Frecuencia cardiaca

  • Transpiración

  • Esfuerzo muscular

Estos datos proporcionan información valiosa sobre el condición física del atleta.

Por desgracia, estos sensores miden principalmente el nivel de forma física del conductor, lo que sin duda es importante en el automovilismo, pero no miden la capacidad más crítica: La capacidad del conductor para empujar un vehículo hasta y más allá de sus límites.

La investigación de Skydrive

En los últimos años, en Skydrive impulsados por la necesidad de evaluar y formar a los conductores de forma más eficaz, hemos ido más allá investigando e introduciendo nuevos sistemas de medición.

Entre ellas, una de las herramientas más innovadoras que hemos adoptado es
Eye trackers portatiles desarrollados por Tobii.

Tobii Pro Glasses 3 se utiliza para recopilar valiosos datos de eye tracking durante las pruebas de rendimiento de los conductores. Imagen cortesía de Avehil/Skydrive
Tobii Pro Glasses 3 se utiliza para recopilar valiosos datos de eye tracking durante las pruebas de rendimiento de los conductores. Imagen cortesía de Avehil/Skydrive

Eye tracking y formación de conductores

Esta extraordinaria tecnología proporciona tanto datos grabados como información en tiempo real, mejorando significativamente nuestra capacidad para analizar el rendimiento de los conductores. Al mismo tiempo, ha introducido herramientas totalmente nuevas para la formación de conductores en áreas que, hasta hace poco, estaban en gran medida inexploradas. El resultado ha sido un verdadero salto cualitativo tanto en los procesos de análisis como en los de formación.

¿Un ejemplo?

Quizás el resultado más sorprendente es que ahora podemos observar y analizar lo que comúnmente se denomina la "línea de carrera ideal"en la mente del piloto.

Gracias al eye tracking podemos comparar con precisión milimétrica a pilotos profesionales ganadores de carreras con jóvenes principiantes o gentleman drivers, independientemente de los resultados de los tiempos por vuelta, que, como ya se ha dicho, no siempre son fiables.

Ahora podemos analizar parámetros como:

  • Tamaño de los alumnos

  • Visión periférica

  • Velocidad sacádica

  • Tiempo de fijación

En otras palabras, podemos empezar a medir lo que podría llamarse la velocidad de visión. Naturalmente, cuanto más rápido se mueva el vehículo, más rápido será el procesamiento visual del conductor. procesamiento visual del conductor. Poder medir estos aspectos representa un gran paso adelante en la evaluación de los conductores.

Tobii Pro Lab se utiliza para analizar los datos recogidos durante las pruebas de rendimiento del conductor. Imagen por cortesía de Avehil/Skydrive.
Tobii Pro Lab se utiliza para analizar los datos recogidos durante las pruebas de rendimiento del conductor. Imagen por cortesía de Avehil/Skydrive.

Cómo funciona la visión del conductor

El proceso visual durante la conducción es esencialmente una alternancia entre fijaciones y sacadas.

Se produce una fijación cuando la mirada del conductor alcanza un punto de referencia y permanece enfocada en él el tiempo suficiente para realizar una tarea de conducción. Por ejemplo, un punto de referencia de frenado.

Una sacada se produce cuando el ojo abandona esa fijación y se desplaza rápidamente hacia el siguiente punto de referencia. Consideremos el ejemplo de una zona de frenado seguida de una entrada en curva. Idealmente, el conductor identifica el marcador de frenado y mantiene la mirada fija en él hasta el momento en que debe empezar a frenar.

Una vez iniciada la frenada, el conductor debe determinar hacia dónde dirigir el coche para entrar correctamente en la curva. En ese momento, el ojo realiza una sacada en busca del siguiente punto de referencia, que suele ser el vértice de la curva. vértice de la curva...dibujando la trayectoria ideal en la mente del conductor. Una vez identificado el vértice, la mirada se estabiliza de nuevo en una fijación, y el conductor realiza las entradas de control de la dirección y del vehículo necesarias para guiar el coche con precisión hacia ese punto.

Entrenar la mirada

Lo más interesante es que todo este proceso se puede entrenar.

Los conductores pueden formarse:

  • Movimientos oculares

  • Precisión de fijación

  • Velocidad sacádica

  • La velocidad global del procesamiento visual

The angular velocity of the human eye typically ranges between 700 and 900 degrees per second for an average person. Professional racing drivers can reach speeds of around 1000 degrees per second.

Un rendimiento extraordinario, pero al que se puede llegar con un entrenamiento adecuado. Teniendo en cuenta que el ojo es el músculo más rápido del cuerpo humano, capaz de contraerse en menos de 1/100 de segundo medir estos movimientos oculares con precisión no es una tarea trivial.

El software analítico proporcionado por Tobii nos permite alcanzar exactamente este nivel de medición. Y a partir de ahí, puede comenzar la verdadera exploración. Porque una vez que algo se puede medir, también se puede entrenar. Y una vez que se puede entrenar, se puede mejorar.

El equipo utiliza Tobii Pro Lab para analizar los datos recogidos con Tobii Pro Glasses 3. Imagen cortesía de Avehil/Skydrive.
El equipo utiliza Tobii Pro Lab para analizar los datos recogidos con Tobii Pro Glasses 3. Imagen cortesía de Avehil/Skydrive.

Entonces pudimos empezar a identificar y desarrollar métricas específicas que son fundamentales para parametrizar el rendimiento del conductor. Una vez definidas estas métricas, recogimos muestras de referencia trabajando con conductores profesionales que aceptaron someterse a una serie de pruebas al volante de nuestro simulador y también conduciendo el coche real.

Convertir la visión en rendimiento

Tras desarrollar un sistema capaz de reproducir y mostrar las mismas métricas de forma clara e intuitiva, invitamos a conductores menos experimentados — como jóvenes talentos o conductores aficionados — a someterse a las mismas pruebas y ejercicios de conducción.

El siguiente paso fue natural:

Comparación de los dos conjuntos de métricas. Inicialmente, esta comparación se llevó a cabo de forma estática, tras la sesión de conducción en el simulador. Esto permitía al conductor menos experimentado comprender claramente la diferencia entre su rendimiento y el de un conductor profesional, lo que le permitía realizar ajustes y mejoras en la siguiente sesión.

Métricas de los datos de eye tracking recogidos de un conductor novel (puntos rojos de la mirada) comparados con los datos estables de la mirada del conductor profesional (punto azul). Imagen por cortesía de Avehil/Skydrive.
Métricas de los datos de eye tracking recogidos de un conductor novel (puntos rojos de la mirada) comparados con los datos estables de la mirada del conductor profesional (punto azul). Imagen por cortesía de Avehil/Skydrive.

Más tarde, sin embargo, el sistema se implementó con visualización gráfica en pantalla en tiempo real. El conductor en formación puede ver ahora proyectados frente a él los puntos que representan las fijaciones y sacadas del conductor profesional. del conductor profesional lo que facilita el seguimiento de esos movimientos y el entrenamiento de su propio proceso visual.

Al principio, este proceso puede parecer algo mecánico. Sin embargo, con sesiones de entrenamiento repetidas, el comportamiento visual del conductor AM mejora progresivamente, convirtiéndose poco a poco en un proceso subconsciente y natural y, en última instancia, permite al conductor adquirir un nivel realmente superior de destreza al volante.

Esta potente combinación de tecnología punta de Skydrive y Tobii libera el potencial oculto de cada conductor de última generación.

Escrito por

  • Cristiano Giardina

    Cristiano Giardina

    CEO, Skydrive

    Cristiano Giardina is the CEO of Skydrive, where he has spent the past decade advancing high‑fidelity racing simulation and driver‑development technologies. With experience spanning simulator engineering at Simtech, operational leadership at Dream Racing in Las Vegas, and team management as Team Principal in different top motorsports categories (like F3 and World Series by Renault...)

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