THI-Professor Andreas Riener arbeitet mit internationalem Forscherteam an der Zukunft der Interaktion mit automatisierten Fahrzeugen

5-tägiges Seminar im Auftrag der Leibniz-Gemeinschaft auf Schloss Dagstuhl

Prof. Dr. Andreas Riener (rechts) mit Teilnehmern des Dagstuhl-Seminars. Quelle: THI

Prof. Dr. Andreas Riener mit Teilnehmern des Dagstuhl-Seminars. Quelle. THI

„Schloss Dagstuhl“ ist ein weltweit renommiertes Zentrum, das zum Ziel hat, die Informatikforschung auf internationalem Spitzenniveau durch die Bereitstellung von Infrastrukturen zur wissenschaftlichen Kommunikation und für den Austausch zwischen Forschenden zu fördern. Nur ausgewählte Wissenschaftler genießen das Privileg, dort im Auftrag der Leibniz-Gemeinschaft zu Zukunftsfragen ihres Fachgebiets zu tagen und Lösungsansätze zu entwickeln.

Prof. Dr. Andreas Riener, Professor für Human Machine Interface and Virtual Reality an der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI), ist einer von ihnen. Gemeinsam mit 30 ForscherkollegInnen aus USA, Europa und Australien erarbeitete er auf Schloss Dagstuhl, dem Leibniz-Zentrum für Informatik nahe Saarbrücken, eine Woche lang die zentralen Zukunftsfragen zur Interaktion des Menschen mit automatisierten Fahrzeugen. Als einer der vier Ko-Organisatoren des Seminars hatte er die Veranstaltung konzipiert und in einem knapp zweijährigen Vorbereitungsprozess entwickelt.

Im Mittelpunkt des Dagstuhl-Seminars standen aktuelle Fragen zur Interaktion mit automatisierten Fahrzeugen. Basis für das Seminar war, dass durch zunehmende Automatisierung in naher Zukunft die Fahraufgabe immer öfter zwischen Fahrer und Fahrzeug geteilt wird. Der Erfolg der Automatisierung hängt jedoch stark davon ab, wie gut die Mensch-Maschine-Interaktion (HMI) für automatisierte Fahrzeuge gestaltet wird und wie weit auf individuelle Bedürfnisse der Insassen Rücksicht genommen wird bzw. genommen werden kann.

Diskutierte Aspekte waren unter anderem folgende:

Beim automatisierten Fahren teilen sich Automatisierung und Mensch die Kontrollverantwortung. Wie aber kann die fahrzeuginterne HMI helfen, dem Fahrer/den Insassen sowie anderen Verkehrsteilnehmern zu vermitteln, wer Verantwortung wofür trägt? Wie wird die Kontrolle zwischen Fahrzeug und Fahrer übergeben? Wie kann mit externen Verkehrsteilnehmern (Fußgängern, Radfahrern, etc.) kommuniziert werden? Dies sind sehr kritische Fragen, da sich die Zuständigkeiten durch die Dynamik im Verkehr rasch ändern können. Wie kann man des Weiteren durch das HMI-Design in automatisierten Fahrzeugen das Vertrauen der Nutzer in die Automatisierung/Technologie erhöhen (oder auch gezielt Übervertrauen entgegenwirken)?

Ein zweiter Themenblock beschäftigte sich mit der Frage, wie das automatisierte Fahrzeug zu einem Ort des Arbeitens und Spielens werden kann: Ein zentraler Vorteil der Automatisierung besteht darin, dass Fahrer zukünftig zu Passagieren werden und somit die Zeit im Fahrzeug für andere Dinge nutzen können. Wie kann HMI- und Interiordesign den Personen im Fahrzeug helfen, ihre neu gewonnene Freiheit sinnvoll zu nutzen?

Fazit von Prof. Riener:

„Ein Problem in der Gesellschaft ist heute, dass automatisiertes Fahren oft so verstanden wird, dass schon sehr bald jeder – und damit auch Personen mit Einschränkungen, Kinder, Senioren ohne Führerschein, usw. – Mobilität durch automatisierte Fahrzeuge zurückerlangen kann. Tatsächlich ist es aber so, dass vollautomatisiertes Fahren erst in etwa 20-30 Jahren marktreif sein wird – bis dahin werden nur „mehr und mehr“ Assistenzsysteme in Fahrzeuge eingebaut um Teilautomatisierung zu erlangen bzw. Automatisierung auf niedrigen Stufen zu ermöglichen. Für 2021 ist z.B. die Einführung von Systemen in Stufe 3 in Deutschland geplant – mit der Konsequenz, dass die Person im Fahrersitz permanent bereit sein muss, die Kontrolle (im Fehlerfall oder bei unbekannten Situationen) zu übernehmen. „Work & Play“ im Fahrzeug ist ebenso ausgeschlossen wie eine Benutzung für die o.g. Personengruppe mit Einschränkungen. Im Seminar wurde das so genannte „teleoperierte Fahren“ als eine sehr aussichtsreiche Lösung besprochen, um die Lücke zwischen Automatisierung auf niedriger Stufe und Vollautomatisierung zu schließen. Die Idee ist, dass die Verantwortung von der Person im Fahrersitz an einen externen Operator abgegeben wird, und dieser dann im Fehlerfall die Fahrzeugkontrolle übernimmt. Damit könnten Insassen von deren Verantwortung der Übernahme entbunden und bereits jetzt (Stufe 3-Automatisierung) die Vorteile der Vollautomatisierung (Stufe 5) nutzen. Technisch sollte diese Fernüberwachung mit der Einführung von 5G-Kommunikation realisierbar sein. Ökonomisch könnte das ein zukunftsträchtiges Service-Modell sein.

Ein weiteres Problem in der öffentlichen Diskussion ergibt sich durch die bereits zuvor genannten Automatisierungsstufen. Diese wurden eingeführt, um die Kommunikation zwischen Forschern zu erleichtern – werden nun aber auch breit in der Presse verwendet. Das Problem ist, dass nicht das Fahrzeug einer gewissen Automatisierungsstufe entspricht, sondern dass diese auf Funktionsebene definiert sind. Ein automatisiertes Fahrzeug kann bspw. mit einem Spurhalteassistenten ausgestattet sein (Stufe-1-Automatisierung), einen Staupiloten enthalten (Stufe-3-Automatisierung) und einen Einparkpiloten für ein Parkhaus (Stufe-4-Automatisierung) besitzen. Die Vielfalt der Funktionen, die jeweils in bestimmten Situationen und auf unterschiedlichen Automatisierungsstufen funktionieren, macht es deutlich, wie schwierig es für den Endverbraucher ist, die Komplexität der Systeme zu verstehen – und damit einerseits Vertrauen zu gewinnen, andererseits auch Systemgrenzen und damit Zuständigkeitsbereiche zu erkennen. Der (wissenschaftliche) Dialog muss in Zukunft expliziter auf die Verwendungsspezifikation eines automatisierten Fahrzeugs eingehen.“

Zum Dagstuhl-Seminar arbeitet Prof. Riener nun mit seinen internationalen Forscherkollegen an Buch- und Journalveröffentlichungen. Des Weiteren sind Workshops auf internationalen Konferenzen und eine Fortsetzung des Dagstuhl-Seminars in einigen Jahren geplant. An der THI forscht Prof. Riener ebenfalls in diesem Bereich. Als Forschungsprofessor im Forschungs- und Testzentrum CARISSMA untersucht er in Fahrsimulator- und Echtfahrstudien diverse Fragestellungen zu den Themen Vertrauen, Akzeptanz, Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, sowie Ergonomie.

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