SafetyLoop Lab – Bewegtsimulator
Am Institut Systems Engineering für zukünftige Mobiltät wird an den Themen Software Defined Vehicle und Mensch-Maschine-Interaktion im Automobil intensiv geforscht. Dabei stehen die Absicherung innovativer Technologien und Modelle im Fokus, um die Zuverlässigkeit und intuitive Bedienung von Fahrzeugautomationssystemen zu gewährleisten. Von präzisen Fahrsimulationen bis hin zu individuell anpassbaren Systemen wird die Grundlage für eine zukunftsfähige, nutzerfreundliche Mobilität geschaffen.
Mensch-Maschine-Interaktion im Automobilbereich
Die Erforschung der Mensch-Maschine-Interaktion im Automobilbereich hat am Institut DLR-SE eine lange Tradition. Bereits im Jahr 2009, damals noch am Oldenburger Informatikinstitut OFFIS, wurden erste Studien auf einer kompakten Fahrsimulationsplattform durchgeführt. Ziel war die Entwicklung von Computermodellen, die das Verhalten von Autofahrenden realistisch simulieren können. Solche Modelle sind essenziell, um in frühen Entwicklungsphasen die Interaktion zwischen Mensch und Fahrzeugautomationssystemen am Computer zu testen und zu optimieren. Im Fokus steht dabei das Verständnis zwischen Fahrzeug und Mensch zu verbessern und die relevanten Informationen zur richtigen Zeit zu liefern.
Dank über 10 Jahren Erfahrung in der Fahrsimulation konnten diese Erkenntnisse auf eine hochmoderne Fahrsimulatoranlage übertragen werden. Diese Anlage ermöglicht nicht nur eine kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Forschung, sondern gewährleistet auch deren Ausrichtung an den neuesten wissenschaftlichen und technologischen Standards. Der Simulator, bestehend aus einem voll ausgestatteten Versuchsfahrzeug auf einer Hexapod-Plattform, wird sowohl für Probandenstudien als auch als Technologiedemonstrator eingesetzt.
Wandel der Forschungsschwerpunkte
In den letzten 10 bis 15 Jahren haben sich die Schwerpunkte der Forschung von der Interaktion mit passiven Assistenzsystemen (z. B. Spurhalteassistenten) hin zu Fahrzeugautomationssystemen verlagert. Diese übernehmen zunehmend Aufgaben der Fahrzeugführung. Solange jedoch keine vollständige Automation erreicht ist, bleibt es erforderlich, dass Menschen in komplexen oder unvorhersehbaren Fahrsituationen die Kontrolle übernehmen (z. B. in Baustellenbereichen, bei unklaren Spurführungen oder in komplexen Kreuzungssituationen).
Dieser Wechsel der Kontrolle zwischen Mensch und Maschine birgt spezifische Sicherheitsrisiken, da Fahrende oft aus der aktiven Fahrsituation „herausgenommen“ werden (bekannt als „out of the loop“). In kritischen Momenten müssen sie jedoch schnell wieder die Fahrzeugführung übernehmen können. Um eine sichere und intuitive Übernahme zu gewährleisten, erforschen wir effektive Möglichkeiten, entscheidungsrelevante Informationen – beispielsweise über Head-up-Displays – klar und verständlich zu kommunizieren.
Individuelle Anpassung und Benutzerfreundlichkeit
Ein weiteres zentrales Forschungsthema ist die Individualisierung der Automationssysteme. Diese sollen sich flexibel an die Wünsche der Fahrzeuginsassen anpassen können, sei es bei der Routenplanung, der Durchführung von Fahrmanövern oder in Hinblick auf Sicherheits- sowie ökologische Aspekte. Um diese Anpassungen nutzerfreundlich zu gestalten, müssen die Bedienoberflächen der Systeme intuitiv verständlich sein. Ebenso wichtig ist die klare Darstellung, wie sich Parameteränderungen auf das Fahrverhalten auswirken – beispielsweise bei veränderten Manöverentscheidungen. Gerade in höheren Automatisierungsstufen ist es erforderlich, dass der Mensch mit der Fahrzeugautomation kooperiert. Hierfür ist ein gemeinsames Verständnis der Zielerfüllung essentiell.
Plattform für ganzheitliche Forschung und Entwicklung
Neben der Mensch-Maschine-Interaktion dient unsere Plattform auch der Evaluation und Demonstration von Methoden und Softwarewerkzeugen, die in den einzelnen Forschungsgruppen des Instituts entwickelt werden. Diese Werkzeuge kommen in unterschiedlichen Phasen der Entwicklung von Automationssystemen zum Einsatz, mit einem besonderen Fokus auf nachweislich sichere Systementwicklungen. Eine Simulationsumgebung ist ein effizientes Werkzeug, um aussagekräftige Bewertungen vornehmen zu können und konkrete Verkehrssituationen zu untersuchen und zu veranschaulichen.