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Bewertungsmethoden für die Interaktion mit Level 2-Fahrzeugen

Das Fahren mit Fahrzeugen, die über Level 2 Funktionen verfügen, kann unerwünschte Nebenwirkungen haben: Vom Fahrzeug übernommene Fahraufgaben können bei Fahrern zu unterforderungsbedingter Ablenkung und einem falschen Verständnis beitragen. Falls dann plötzlich das Eingreifen der Fahrer erforderlich ist, kann dies wiederum zu einer Überforderung führen. Erste Anhaltspunkte zeigen, dass sich eine angemessene Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) hier positiv auswirken kann. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen wurde nun ein standardisiertes Bewertungskonzept für MMI entwickelt, das flexibel in verschiedenen Testumgebungen einsetzbar ist.

Zu sehen ist eine junge Frau im Steuerungsraum eines Fahrsimulators Anwendung der Bewertungsmethode in Nutzerstudien im Fahrsimulator (Bild: BASt)

Aufgabenstellung

Mit Level 2 Fahrfunktionen ausgestattete Fahrzeuge bringen besondere Herausforderungen mit sich. Auf der einen Seite sollen den Fahrern Teile der Fahraufgabe abgenommen werden, was in bestimmten Fahrsituationen entlastend ist. Andererseits müssen die Fahrer jederzeit bereit sein, in kritischen Situationen einzugreifen. Standardisierte Verfahren zur Bewertung der Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit dieser Systeme gab es bislang noch nicht. Gemeinsam mit dem Würzburger Institut für Verkehrswissenschaften WIVW GmbH entwickelte die BASt deshalb ein Bewertungskonzept für die Mensch-Maschine-Interaktion für Level 2-Systeme. Umfassend und standardisiert soll so überprüft werden können, ob Fahrer sicher mit den Systemen umgehen können.

Untersuchungsmethode

Zunächst musste geklärt werden, inwieweit die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) geeignet ist, die Fahrer beim Verständnis der Systemfunktionalität und einem sicheren Umgang mit Systemgrenzen zu unterstützen. Dazu mussten die entsprechenden Mindestanforderungen an die Gestaltung von MMS für automatisierte Systeme definiert werden. Darüber hinaus galt es zu prüfen, inwieweit Fahrer in der direkten Interaktion mit dem System die ihnen dargebotenen Informationen verstehen und effektiv und sicher nutzen können.

Zum Einsatz einer tabletbasierten Bewertungsmethode wurden zunächst im Simulator grundlegende, technische Anforderungen an Nutzerstudien definiert. Die Charakteristika eines prototypischen Level 2-Systems und dessen MMS-Anzeigen wurden aus einer Benchmark-Analyse bestehender Seriensysteme abgeleitet.

Für die Bewertung interaktionsbezogener Aspekte der sicheren MMI von kontinuierlichen Level-2-Automatisierungsfunktionen wurden als relevante Bewertungskriterien Aspekte des Fahrerverhaltens abgeleitet. Diese bezogen sich maßgeblich auf eine Beobachtung der Fahrer in der Interaktion mit dem System. In den Bereichen Bedienung, Fahrverhalten und Überwachungsverhalten wurden jeweils verschiedene Fehler- und Problemkategorien definiert.

Die Methode wurde in 2 Simulator-Studien angewendet und validiert. In einer Studie im WIVW-Simulator wurde geprüft, inwieweit mittels des Bewertungsinstruments unterschiedlich gute Konzepte für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine (MMI) abgebildet werden können. In einer weiteren Nutzerstudie der BASt wurde der Einfluss unterschiedlicher Qualitäten der Querführung auf das Übernahmeverhalten von Fahrern an Systemgrenzen untersucht. Für die Anwendung der Methode im Realverkehr wurden einige Anpassungen vorgenommen, die im Rahmen einer Testfahrt mit einem Seriensystem erprobt wurden.

Ergebnisse

Im Projekt wurde ein Methodenbaustein entwickelt, der im Rahmen von Nutzerstudien anwendbar ist. In Form einer Tablet-Anwendung stellt er ein szenarienbasiertes und standardisiertes Bewertungsinstrument dar. Erfasst werden interaktionsbezogene Faktoren der sicheren MMI von Level 2-Systemen. Als Bewertungskriterien werden zum einen Aspekte des Fahrerverhaltens genutzt, die über eine Beobachtung der Fahrer in der Interaktion mit dem System erfasst werden. Probleme in der Bedienung, des Fahrverhaltens und des Überwachungsverhaltens werden ebenfalls dargestellt. Zum anderen werden mittels einer Befragung der Fahrer zu einzelnen MMS-Anzeigen und Systemreaktionen relevante Aspekte des Systemverständnisses in Erfahrung gebracht. Diese Bewertungskategorien wurden in anschaulicher und leicht anzuwendender Form in der Tablet-Anwendung S.A.D.E. (Standardized Application for Automated Driving Evaluations) umgesetzt. Möglich ist damit die Durchführung von standardisierten Fahrerbefragungen und Fahrverhaltensbeobachtungen beim Fahren im Level 2.

Folgerungen

Die entwickelte Methode stellt ein effizientes Instrument zur Bewertung der Mensch-Maschine-Interaktion beim Fahren im Level 2 dar. Sie ist flexibel in verschiedenen Testumgebungen einsetzbar und ermöglicht eine effiziente Dateneingabe und -analyse. Der Prüfablauf, die Prüfszenarien und die Prüfkriterien sind standardisiert. Anhand klar definierter Vorgaben erfolgt eine objektive, normative Bewertung des Verhaltens und Erlebens. Eine Anwendung bietet sich im Rahmen von Nutzerstudien an.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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