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Über dieses Buch

Ina Othersen identifiziert potenzielle Vorteile und Einschränkungen für die teilautomatisierte Fahrt und gestaltet ein nutzerorientiertes Interaktionskonzept. Mit der Übernahme der Quer- und Längsführung durch die teilautomatisierte Funktion ergibt sich eine neue Fahrerrolle als „Überwacher“ der Automation. Die wesentliche Leistung liegt dann nicht mehr beim Fahrer selbst, sondern im Erkennen der Notwendigkeit eines eigenen Eingriffs. Die Autorin verdeutlicht anhand ihrer zentralen Erkenntnisse aus sieben Studien, dass die Einführung eines teilautomatisierten Systems sowie der Umgang des Fahrers damit aus psychologischer Sicht möglich ist, allerdings Limitationen und Abwägungen im Sinne des Komfortaspekts und der Leistungsfähigkeit des Menschen für den Anwendungsfall berücksichtigt werden müssen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Heutzutage liegt ein beständiger Fokus der Automobilindustrie in der Verringerung der Unfälle mit Schwerverletzten sowie Verkehrstoten und der Erhöhung des Komforts für den Fahrer (Gasser et al., 2012; Benmimoun, Zlocki, Aust & Faber, 2011; Winner, Hakuli & Wolf, 2009). Eine zentrale Strategie ist die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (FAS), welche eine Unterstützung des manuellen Fahrens in verschiedensten Fahrsituationen bewirken und eine wesentliche Innovation des Kraftfahrzeugbereichs darstellen (Lienkamp & Bartels, 2009).
Ina Othersen

Chapter 2. Der Mensch als Fahrer

Um die im Zuge der Automatisierung immer komplexer werdende und veränderte Mensch-Fahrzeug-Interaktion besser deuten zu können, werden nachfolgend die visuellen, kognitiven und motorischen Prozesse der manuellen Fahrzeugführung näher betrachtet. Hauptbestandteile sind dabei die Einflussfaktoren für ein adäquates Fahrerverhalten, die Informationsaufnahme (Abschnitt 2.1.1), die Informationsverarbeitung (Abschnitt 2.1.2) sowie die Überführung der Informationen in eine Handlung (Abschnitt 2.1.3). In dieser Darstellung wird sich auf die manuelle Fahrt konzentriert. Der Übertrag auf die veränderten Aufgaben des Fahrers bei der Interaktion mit einem teilautomatisierten System wird in Kapitel 4 vorgenommen.
Ina Othersen

Chapter 3. Das Fahrzeug als Fahrer

Wie bereits in der Einleitung deutlich wurde, gibt es neben der manuellen Fahrt in den aktuellen Serienfahrzeugen eine Vielzahl von möglichen FAS, wie z.B. das ACC, die eine Unterstützung des manuellen Fahrens bewirken. Im Rahmen der Weiterentwicklung von Sensortechnologien, Aktorik und Umfeldwahrnehmung können nicht mehr nur isolierte FAS den Fahrer unterstützen.
Ina Othersen

Chapter 4. Der Mensch als Überwacher

Die Aufgaben des manuellen Fahrers, die in Kapitel 2 als Aufnahme und Interpretation von Informationen sowie die Ausführung einer nötigen Handlung zusammengefasst wurden, verändern sich bei der Interaktion mit einem teilautomatisierten System. Die typischen Handlungen eines Fahrers auf elementarer Ebene, wie zum Beispiel das Bremsen, Gas geben, Lenken oder auch die Identifikation von einem freien Fahrstreifen, werden dabei vom System übernommen. Der Fahrer muss schließlich nur noch die Situation und das System überwachen, die Systemausführung bewerten und gegebenenfalls in die Fahrzeugführung eingreifen. Nachfolgend sollen die Veränderungen der Anforderungen an den Fahrer durch das teilautomatisierte System sowie die Problemkreise entsprechend der Literatur genauer betrachtet werden.
Ina Othersen

Chapter 5. Fragestellungen

Im Rahmen der drei vorangegangen Kapitel wurden zum einen die Bereiche der manuellen Fahrzeugführung, welche die Informationsaufnahme und -verarbeitung sowie die Überführung der Informationen in eine Handlung beinhaltet, sowie zum anderen die zunehmende Automatisierung betrachtet. Eine Verbindung zwischen der psychologischen und technischen Sicht bildete das Kapitel 4 und betrachtet den Mensch als Überwacher. Identifiziert wurden Verhaltensänderungen und -anpassungen des Fahrers bei der teilautomatisierten Fahrt sowie Einflussfaktoren und Gestaltungsmerkmale nutzerorientierter Interaktionskonzepte.
Ina Othersen

Chapter 6. Vorstudien: Geeignete Fahrmanöver und Leistungsfähigkeit des Fahrers

Gegenstand dieses Kapitels sind die Vorstudien zur Betrachtung der ersten zwei Forschungsfragen: 1) Was sind aus Sicht der Kundenakzeptanz und der technischen Machbarkeit mögliche, zu dem aktuellen Anwendungskontext von freier Fahrt und Folgefahrt erweiterte Fahrmanöver für den Einsatz in der Teilautomation (Unterkapitel 6.1) sowie 2) Welche zeitliche Dauer der Systemüberwachung im Bereich des Kraftfahrzeugs ist dem Fahrer möglich, bevor es zu einem Einbruch der Vigilanz kommt (Unterkapitel 6.2). Diese ersten Vorarbeiten bilden die Basis für die Methodik der drei Hauptstudien.
Ina Othersen

Chapter 7. Untersuchung 1: Eine HMI-Strategie zur Förderung des Situationsbewusstseins und der mentalen Modelle des Fahrers

In diesem Kapitel wird die erste Studie zur Identifikation von Einflussgrößen eines HMI-Konzepts zum teilautomatisierten Fahren in Szenarien, wie beispielsweise die Innenstadt oder Autobahn, und auf die Leistung des Fahrers bei kurzzeitiger Überwachung im Fahrsimulator näher betrachtet. Ziel ist es, zwischen zwei entwickelten HMI-Konzepten abzuwägen sowie den Einfluss der Teilautomation auf das Situationsbewusstsein im Vergleich zur manuellen Fahrt zu identifizieren. Darüber hinaus sollen die mentale Einordnung einer teilautomatisierten Funktion sowie der Informationsbedarf des Fahrers während seiner Überwachungsaufgabe eruiert werden.
Ina Othersen

Chapter 8. Untersuchung 2: Systembewusstsein und Reaktionsfähigkeit

Gegenstand dieses Kapitels ist die zweite Fahrsimulatorstudie zur Betrachtung der Überwachungsleistung sowie der Reaktionsfähigkeit des Fahrers bei handlungsrelevanten Situationen innerhalb der teilautomatisierten Fahrt. Das zuvor präferierte HMI-Konzept hat sich dabei subjektiv bewährt, muss jedoch unter potentiellen Systemgrenzen und -fehlern weitergehend untersucht werden. Dabei ist die Entdeckung dieser handlungsrelevanten Situationen sowie die Übernahmefähigkeit des Fahrers entscheidend, um den Einfluss des Konzepts auf das Situationsbewusstsein und die Überwachungsleistung bewerten zu können.
Ina Othersen

Chapter 9. Untersuchung 3: Die teilautomatisierte Realfahrt

Gegenstand dieses Kapitels ist die dritte Studie mit einem teilautomatisiert fahrenden Versuchsträger der Volkswagen Konzernforschung im realen Straßenverkehr. Ziel der Studie ist die Betrachtung der Überwachungs- sowie Bewältigungsleistung des Fahrers im Hochgeschwindigkeitsbereich der Autobahn sowie in Übernahmesituationen. Dabei steht vor allem die Übertragung der teilautomatisierten Funktion auf die Realfahrt mit den entsprechenden Bewegungsinformationen und einem realistischen Setting im Vordergrund.
Ina Othersen

Chapter 10. Diskussion und Ausblick

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war eine interdisziplinäre Analyse von befürwortenden und eingrenzenden Einflussfaktoren und Gestaltungsmerkmalen nutzerorientierter Interaktionskonzepte zum teilautomatisierten Modus. Das teilautomatisierte Fahren kann als nächster Entwicklungsschritt einer kombinierten und erweiterten Unterstützung des Fahrers angesehen werden, bei dem die vollständige Fahrzeugführung übernommen wird und lediglich die Überwachungsaufgabe beim Fahrer verbleibt.
Ina Othersen

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