ISBN 978-3-8439-3001-7

978-3-8439-3001-7, Reihe Ingenieurwissenschaften

Olaf Schädler
Experimentelle Bewertung der Beherrschbarkeit von interagierenden Fahrerassistenzsystemen beim Führen von Kraftfahrzeugen

315 Seiten, Dissertation Technische Universität Berlin (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Heutige Fahrerassistenzsysteme (FAS) unterstützen die Fahrtätigkeit, um die Fahrsicherheit und den Fahrkomfort zu erhöhen, ohne jedoch den Kraftfahrzeugführer zu bevormunden. Die steigende Anzahl an FAS und deren Interaktion machen es erforderlich, nicht nur das isolierte Agieren, sondern auch das Zusammenspiel der Systeme zu überprüfen. Die Bewertung der Beherrschbarkeit (engl. Controllability) ist hierbei ein wichtiger Bestandteil des Freigabeprozesses solcher mechatronischen Systeme im Fahrzeug. Zu Beginn der Arbeit wird auf Studien zur Beherrschbarkeit von fehlerhaften Lenkeingriffen und Fahrerassistenzsystemen eingegangen und daraus das Forschungsziel dieser Arbeit abgeleitet. Im Anschluss wird der Terminus Fahrerassistenzsystem definiert und die Klassifizierung der Automatisierungsstufen erläutert. Das menschliche Verhalten beim Führen von Kraftfahrzeugen wird anhand von Modellen dargestellt und der Begriff Controllability erklärt. Die numerischen Modellierungen von vier Fahrerassistenzsystemen - Notbremsassistent, Abstandsregeltempomat, aktiver Spurhalteassistent und Spurwechselassistent - werden aufgezeigt und der Nachweis über ihre Stabilität sowie ihr Funktionsverhalten erbracht. Eine methodische Vorgehensweise zur experimentellen Bewertung von interagierenden Fahrerassistenzsystemen wird entwickelt. Zur Beurteilung der Beherrschbarkeit von FAS werden im Rahmen dieser Arbeit zwei Fahrsimulatorstudien mit normal geübten Fahrern durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Interaktion von Fahrerassistenzsystemen im Vergleich zum manuellen Fahren das Fahrverhalten beeinflussen kann. In einem Szenario zeigt sich das unkontrollierte Fahrverhalten in einer erhöhten Anzahl von Versuchspersonen, die die Fahrspur verlassen. In einem anderen Fahrszenario kam es zu Unfällen beim Fahren mit gleichzeitig agierenden Fahrerassistenzsystemen. Aus den Erkenntnissen der ersten Studie werden Verbesserungsvorschläge für das Zusammenwirken einzelner Fahrerassistenzsysteme abgeleitet, die in einer unabhängigen Replikationsstudie mit neuen Versuchspersonen überprüft werden. Die durchgeführten Probandenstudien zeigen auf, dass die isolierte Beurteilung der Beherrschbarkeit einzelner Fahrerassistenzsysteme nicht ausreichend ist, sondern die Interaktion längs- und querdynamischer Eingriffe von gemeinsam wirkenden Fahrerassistenzsystemen in zukünftigen Studien beachtet werden muss.