Maßnahmen zum Aufbau und Erhalt von Situationsbewusstsein im Kontext des automatisierten Fahrens

Abstract

Im Zuge der zunehmenden Fahrzeugautomatisierung wird das Konstrukt des Situationsbewusstseins als wesentliche Voraussetzung für eine angemessene Situations- und System-Einschätzung gesehen, um an Systemgrenzen eine sichere Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrer zu gewährleisten. Das Projekt untersuchte beispielhafte Maßnahmen in Bezug auf ihre Wirksamkeit, ein angemessenes Maß an Situationsbewusstsein entweder aufrechtzuerhalten (v.a. auf Level 2) bzw. rechtzeitig wiederaufzubauen (v.a. auf Level 3). Nach einer ausführlichen Literaturanalyse und Bewertung bereits untersuchter Maßnahmen aus verschiedenen Bereichen (z.B. HMI-Konzepte, kooperative Konzepte, Trainings-Konzepte, Driver-Monitoring Konzepte) wurden pro Automationsstufe L2 und L3 je zwei Maßnahmen ausgewählt und im Rahmen einer Simulatorstudie untersucht. Auf Level 2 und Level 3 vergleichbar war dies zum einen ein situationsspezifisches Anzeigekonzept auf einem Display in der Mittelkonsole. Auf Level 2 wurde zusätzlich ein Konzept zur situationsadaptiven Anpassung von Warnschwellen des Driver Monitoring Systems untersucht. Auf Level 3 wurde ein Ansatz untersucht, der situationsabhängige und vom Driver-Monitoring-System überwachte Überwachungsaufforderungen anstelle von Übernahmeaufforderungen ausgibt. Die beiden Varianten wurden jeweils mit einer Basisvariante verglichen, die nach aktuellen Regularien umgesetzt worden war. Die Studie wurde mit 30 Probanden durchgeführt. Jeweils die eine Hälfte fuhr mit einem Level 2 Hands-off System, die andere mit einem Level 3 System. An drei getrennten Sitzungen erlebten die Fahrer je eine der drei Systemvarianten in einer 45–minütigen Autobahnfahrt mit verschiedenen Szenarien mit und ohne Übernahmenotwendigkeit. Über eine Kombination verschiedener Messverfahren wurde die Wirksamkeit der verschiedenen untersuchten Maßnahmen für Situationsbewusstsein ermittelt. Zusammenfassend zeigten sich für das Anzeigekonzept auf L3 positive Effekte auf das subjektive Situationsbewusstsein sowie auf den Zeitpunkt von Übernahmen, das Hands-on-Verhalten und die Wahrnehmung anderer Verkehrsteilnehmer. Für Level 2 konnten keine Effekte auf das Situationsbewusstsein nachgewiesen werden. Auf beiden Stufen wurde das Anzeigekonzept aber von den Fahrern als sehr positiv bewertet. Für das Konzept der situationsangepassten Warnschwellen auf L2 zeigte sich u.a. eine schlechtere Übernahmeleistung, die zum Teil auf zu langem passivem Beobachten der Situation, verspäteten Sicherungsblicken und verspäteten Reaktionen zurückzuführen war. Ein möglicher Erklärungsansatz ist, dass die zu niedrige Warnschwelle zu übermäßig häufigen Warnungen und dadurch zu einer Abstumpfung und einer ungünstigen Aufmerksamkeitsbeeinflussung geführt haben. Das Konzept der Überwachungsaufforderungen auf L3 wurde zwar weitgehend von den Fahrern verstanden und teilweise sogar präferiert. Zudem konnte der erwünschte Effekt gezeigt werden, dass das System häufiger aktiv gehalten werden konnte. Es führte jedoch in Einzelfällen zu Kollisionen (2 von 15 Fällen) bzw. Beinahekollisionen (+1 von 15 Fällen) im zeitkritischen Übernahmeszenario, die auf Verantwortungsunklarheiten und unangemessenen Erwartungen über die Systemfunktionalitäten (sog. "expectation mismatch" Effekt) zurückgeführt werden konnten. Aus dieser Perspektive erscheint ein kooperativer Ansatz, der auf L3 den Fahrer in die Überwachung und Übernahme-Entscheidung mit einbindet, trotz zu erwartender Erhöhung des Fahrerkomforts nicht empfehlenswert.