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Müdigkeit und hochautomatisiertes Fahren

Tiredness and level 3 automated driving

Zusammengefasst ist der zweite Teil des Projektes zum Thema Übernahmezeiten und hochautomatisiertes Fahren. Die Zusammenfassung des ersten Teils ist als Unfallforschung kompakt Nummer 57 (siehe AN 01624868) erschienen. Bislang zeigen nur wenige Studien, wie die Dauer der Fahrt und die Müdigkeit des Fahrers die Interaktion mit hohen Stufen der Fahrzeugautomatisierung beeinflusst. Es wird vermutet, dass Effekte von Fahrermüdigkeit ihre Relevanz für die Sicherheit im Straßenverkehr auch in teil- oder hochautomatisierten Fahrzeugen nicht verlieren. Solange der Fahrer als Rückfallebene eingesetzt werden soll, wird es Kontrollübergaben vom Fahrzeug an den Fahrer geben. In solchen Situationen ist der Fahrer darauf angewiesen, nicht nur möglichst schnell wieder die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen, sondern auch möglichst schnell ein vollständiges Bewusstsein für die Verkehrssituation und den Zustand des Fahrzeugs aufzubauen. Müde oder ermüdete Fahrer nach Phasen einer automatisierten Fahrt könnten in solchen Situationen genauso oder sogar stärker beeinträchtigt sein als Fahrer in herkömmlichen Fahrzeugen. Zusätzlich von Interesse ist die Entwicklung der Müdigkeit des Fahrers in der Interaktion mit der Nutzung von Automation. Erste Hinweise deuten darauf hin, dass Fahrer in Zusammenarbeit mit Automation schneller ermüden und das dauerhafte Aufrechterhalten von Aufmerksamkeit in einer monotonen Fahrumgebung eventuell sogar anstrengender ist als bei einer manuellen Fahrt. Müde Fahrer könnten sich in der Interaktion mit hochautomatisierten Fahrzeugen anders verhalten als Fahrer im wachen Zustand und möglicherweise die Überwachung von Funktionen vernachlässigen oder bestimmte Hinweisreize auf potenziell gefährdende Situationen verpassen. Vor diesem Hintergrund wurde im Jahr 2016 eine Fahrsimulator-Studie an der TU Braunschweig durchgeführt, um einige der als relevant identifizierten Parameter gezielt zu untersuchen. Ziel der Studie war eine Quantifizierung der Müdigkeit bei Fahrern in hochautomatisierten Fahrzeugen im Vergleich zu manuellen Fahrern. Jeweils für Fahrer mit leichtem Schlafmangel und für Fahrer ohne Schlafmangel wurde Müdigkeit systematisch gemessen und aufgezeichnet. Außerdem wurden in Abhängigkeit von diesen Variablen Übernahmeaufforderungen an den Fahrer ausgegeben und die Dauer und Qualität der Reaktionen auf Übernahmeaufforderungen und nachfolgende kritische Ereignisse analysiert. Festgestelllt wurde unter anderem, dass eine hochautomatisierte Fahrt ohne Nebentätigkeiten eine Dauer von 15 Minuten nicht überschreiten sollte. Längere Fahrdauern ohne Unterbrechung sind als nicht sicher einzustufen, da Fahrer nicht in der Lage sind, eine monotone Fahraufgabe über einen längeren Zeitraum zu überwachen ohne zu ermüden und der Zustand des Fahrers durch technische Systeme nicht mit letzter Sicherheit bewertet werden kann. ABSTRACT IN ENGLISH: This UDV compact accident research report summarizes the second part of the project on takeover times and highly automated (level 3) driving. The summary of the first part has already been published as compact accident research report number 57 (see AN 01624868). Up to now there have been only a few studies that have shown how the duration of the drive and tiredness affect how drivers interact with vehicles with high levels of automation. It is suspected that the effects of tiredness do not lose their relevance to safety on the roads in partially (level 2) or highly automated (level 3) vehicles. Until drivers are no longer considered to be a fallback option, there will be times when control of the vehicle is returned to them. In such situations, the driver is required not only to take back control of the vehicle as quickly as possible but also to gain a full awareness of both the situation on the road and the state of the vehicle as quickly as possible. How the tiredness of the driver develops when interacting with an automated vehicle is also of interest. The initial indications are that drivers get tired sooner when interacting with an automated vehicle and that having to continuously remain attentive in a monotonous driving environment may even be more of a strain than driving a conventional car. Tired drivers may behave differently from alert drivers when interacting with level 3 vehicles and neglect to monitor the situation properly or miss certain cues indicating potentially dangerous situations. The driving simulator study presented was carried out against this background at the Technische Universität Braunschweig (TU Braunschweig) in 2016 in order to examine closely some of the parameters identified as relevant. The aim of the study was to quantify the tiredness of drivers in level 3 vehicles compared to those in conventional vehicles. Tiredness was systematically measured and recorded both for drivers with a slight sleep deficit and for those without a sleep deficit. In addition, takeover requests were issued to the drivers, and their reaction times and the quality of their reactions to these takeover requests and to subsequent critical events were analyzed. One conclusion of the results is, that a level 3 drive without secondary activities for the driver should not exceed 15 minutes. Longer drives without breaks have to be considered unsafe, since drivers are unable to monitor the situation during an automated drive for an extended period without getting tired, and the condition of the driver cannot be assessed with certainty by technical systems.

Language

  • German
  • English

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: 17p&15p
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01718064
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 25 2019 9:14AM