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TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

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1. 102 Abbildung 9 14 Erinnerungsg te der vier Meldungen mit zeitlicher Verz gerung 103 Abbildung 9 15 Anzahl der Reaktionen und Reaktionszeiten bei der Bet tigung der LICOU zer ea ee sende me 104 Abbildung 9 16 Meinung der Versuchspersonen zum Informationsmanagementsystem 2usssussseessnennnnnnnnnnnennnnnnen ernennen 105 Abbildungsverzeichnis Abbildung 10 1 Situation knapper Einscherer auf der Landstra e 107 Abbildung 11 1 Struktur des Informationsmanagementsystems 222022s022nesenee ne 111 Die Screenshots in Abbildung 8 3 Abbildung 8 4 Abbildung 9 4 Abbildung 9 5 Abbil dung 9 6 und in Abbildung Anhang 1 1 stammen aus der Fahrsimulationssoftware Silab Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 3 1 Tabelle 3 2 Tabelle 5 1 Tabelle 5 2 Tabelle 5 3 Tabelle 5 4 Tabelle 7 1 Verwendete Stellgr en der bekannten Informationsmanagementsysteme u22u02200ssnenenenenenennnnnnnenenenenenen ne 24 Informationsmanagementsysteme mit Verwendung der Stellgr e AUSgabEZellpUNkt zen 25 Stufen der Kriterien Schadensausma und Dringlichkeit der Norm ISO TO Sl een een ee een euer e 34 Stufen der Kriterien Sicherheitsrelevanz Handlungsrelevanz und Dringlichkeit der Norm SAE J23 3 2 22 en en 34 Meldungstypen in Fahrzeugen des Herstellers MAN 2222222 35 Priorit ten von Fahrzeug
2. 40 Kapitel 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung insbesondere bei Berufskraftfahrern im Fahralltag zu Akzeptanzproblemen f hren wird Au erdem steigt durch die selbstst ndige und unter Umst nden nicht fachgerechte An bringung der Messinstrumente durch die Fahrer die Gefahr von Messfehlern Tendenziell ist die Erfassung physiologischer Parameter technologisch aufw ndiger und kosteninten siver als die Erfassung der Beanspruchung via Leistung in der Hauptaufgabe Allerdings sind aufgrund der Vielfalt der M glichkeiten und Messgr en pauschale Aussagen kaum m glich In letzter Zeit sind vermehrt Forschungsaktivit ten bez glich einer ambienten physiologischen Erfassung von Fahrerbeanspruchung zu verzeichnen Beispiele finden sich bei Daimler Dai05 oder Eilebrecht Eil11 Unter ambient ist in diesem Zusammen hang ein Messsystem zu verstehen das in die Umgebung eingebettet und f r den Fahrer nicht bewusst zu ber hren oder bedienen ist Die Forschungsergebnisse sind durchaus vielversprechend Jedoch liegt zum heutigen Zeitpunkt noch keine zuverl ssige und prak tikable M glichkeit zur ambienten Beanspruchungsmessung im realen Fahralltag vor Zum einen kann bei den aktuellen prototypischen Messverfahren noch nicht von vollst n dig ambienten Systemen gesprochen werden weil nach wie vor bestimmte Vorausset zungen f r eine erfolgreiche Erfassung der Beanspruchung erf llt werden m ssen Bei spielsweise sollte b
3. Enders Warnungskoordinator Auch Enders End09 beschr nkt sich bei seinem An satz auf Meldungen insbesondere Warnmeldungen von Fahrerassistenzsystemen Er betrachtet neben der Priorit t auch den Inhalt der Meldungen Infolgedessen k nnen auf tretende Meldungen nicht nur zeitlich verz gert sondern in Abh ngigkeit ihres Inhaltes auch miteinander kombiniert oder g nzlich unterdr ckt werden Es wird unter anderem die M glichkeit geschaffen nur eine von zwei gleichzeitig anliegenden Meldungen auszuge ben falls beide Meldungen dieselbe Reaktion des Fahrers erfordern Beispielsweise k nnte die Reaktion Bremsen gleichzeitig von einem Kollisionswarnsystem und von dem abstandsgeregelten Tempomaten in Form einer bernahmeaufforderung gefordert wer den End09 S 23ff Abbildung 3 1 redundante Warnungen vermeiden Voraussetzung f r diese Art der Meldungskoordination ist eine Pr diktion der Verkehrssituation die an hand der Parameter der einzelnen Fahrerassistenzsysteme vorgenommen wird End09 S 27fl 19 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement In einer Fahrsimulatorstudie wird der Warnungskoordinator untersucht Die Auswertung von Kollisionen w hrend des Versuchs ergibt dass der Warnungskoordinator bei zwei gleichzeitig ausgegebenen Meldungen keinen Vorteil bringt In komplexen Situationen mit drei Meldungen gleichzeitig wird eine Verringerung der Anzahl der Unf lle um 27 er reicht
4. Physiologische Indikatoren bieten die M glichkeit einer kontinuierlichen Erfassung der mentalen Beanspruchung bringen allerdings f r einen Einsatz im Serienfahrzeug beson dere Schwierigkeiten mit sich So stellt die Interpretation der Daten die inter und intrain dividuellen Schwankungen unterworfen sind eine Herausforderung dar Je nach verwen deter Messgr e spielen au erdem die vorherrschenden Umgebungsbedingungen eine relevante Rolle bei der Dateninterpretation Schwankungen in der Umgebungstemperatur oder Helligkeit beispielsweise k nnen das Messergebnis beeintr chtigen DeWS96 S 43ffl Manche Messgr en verlangen daher zus tzlich die Messung von Umgebungs bedingungen Um eine zuverl ssige Erfassung physiologischer Indikatoren zu erm gli chen ist heute meist noch ein direkter Kontakt zwischen K rper und Messger t erforder lich Dieser kann entweder durch Anbringen des Messger tes direkt am K rper oder durch Auflegen bestimmter K rperstellen auf das Messger t hergestellt werden Diese Systeme bedeuten immer eine gewisse vorgegebene K rperhaltung f r den Fahrer was o amp In der EU Verordnung 660 2009 EC wird vorgeschrieben dass ab 1 11 2015 in allen neuen Lkws radarbasierte Notbremssysteme und Spurverlassenswarner sowie ein Fahrstabilit tsregelsystem ab 2014 verbaut sein m ssen Eur09 Dies macht deutlich dass seitens des Gesetzgebers die Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen im Nutzfahrzeug gef rdert wird
5. In verschiedenen Forschungsvorhaben von Firmen und Forschungseinrichtungen wurden weitere Informationsmanagementkonzepte entwickelt Abbildung 3 3 Mitte F rber und F rber F r03 arbeiteten im Rahmen eines Forschungsvorhabens der Bundesanstalt f r Stra enwesen an dieser Thematik Auch Dugarry Dug04 Chen et al Che08 und Wu et al Wu07 entwickelten Konzepte f r Informationsmanagementsysteme im Fahrzeug Im Bereich der entwicklungsnahen Forschung ist Ende der 2000er Jahre verst rktes Interes se am Thema Informationsmanagement festzustellen So besch ftigten sich Lermer Ler10 Muigg Mui09 und Totzke et al Tot08 zu dieser Zeit jeweils in Zusammenarbeit mit Automobilherstellern mit der Thematik Die Firmen Motorola in Zusammenarbeit mit Chrysler Buc03 und Toyota Uch04 griffen Informationsmanagement in Konzeptpapie 21 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement ren Mitte der 2000er Jahre auf Die Automobilhersteller Volvo und Saab bieten ein Infor mationsmanagementsystem bereits in ihren Serienfahrzeugen an W hrend Informati onsmanagement bei Volvo seit 2003 verf gbar ist Bro06 startete Saab schon im Jahre 1994 mit einem sehr einfach gehaltenen Workloadmanager in die Serienproduktion N b08 Dieser Workloadmanager war durch einen Knopf im Fahrzeuginnenraum reali siert F hlte sich der Fahrer durch zu viel Information berfordert konnte er diesen Knopf bet tigen Dadurch wurde
6. senschaften 2008 S 159 182 TSANG Pamela S WILSON Glenn F Mental Workload In SALVENDY Gavriel Hrsg Human Factors and Ergonomics 2 Aufl New York John Wiley amp Sons 1997 S 417 489 UCHIYAMA Yuji KOJIMA Shinichi HONGO Takero TERASHIMA Ryuta WAKITA Toshihiro Voice Information System that Adapts to Driver s Mental Workload In R amp D Review of Toyota CRDL Special Issue Speech Based Interfaces in Vehicles Vol 39 No 1 2004 S 16 22 VAAS R diger Zeit und Gehirn In HANSER Hartwig SCHOLTYSSEK Christine Hrsg Lexikon der Neurowissenschaft in vier B nden Vierter Band Erg nzungs und Aktualisierungsteil A Z Register Heidelberg Spektrum Akademischer Verlag 2001 S 154 167 VERWEY Willem B VELTMAN Hans A Detecting Short Periods of Elevated Workload A Comparison of Nine Workload Assessment Techniques In Journal of Experimental Psychology Vol 2 No 3 1996 S 270 285 VOLVO CAR CORPORATION The all new Volvo S40 IDIS helps the driver avoid distractions in busy situations Press Release G teborg Volvo Car Corpora tion 2003 VOLVO TRUCK CORPORATION Fahrerhandbuch FE Bestellnummer 88917403 G teborg Volvo Truck Corporation 2009 WICKENS Christopher D Engineering Psychology and Human Performance 2 Aufl Columbus Charles E Merrill Publishing Company 1984 WICKENS Christopher D HOLLANDS Justin G Engineering Psychology and Human Performan
7. 0220024022002n0nen nennen nee 12 Abbildung 2 8 Ressourcenmodell nach Kahneman 22002402200enennn nennen nenn 13 Abbildung 2 9 Informationsverarbeitungsmodell nach Wickens und Hollands 14 Abbildung 2 10 Performance Operating Characteristic 022002202200enennnennenenenenn 14 Abbildung 2 11 Regelkreis Fahrer Fahrzeug Umwelt 2022022022022002seenennennennennnen 15 Abbildung 3 1 Funktionsweise des Warnungskoordinators nach Enders 20 Abbildung 3 2 G ngige F hrungsgr en und Stellgr en von Informationsmanagementsystemen u22u022u0nsnenenenenennnnnnnnnennnenenenen nn 21 Abbildung 3 3 bersicht ber die Entwicklung von Informationsmanagementsystemen u22u02200nsnenenenenennnnnennnenenenenenen ne 22 Abbildung 3 4 Stufenweises Abraten orange Darstellung der Bedienfelder und Wegnehmen Ausgrauen der Bedienfelder von Fahrzeugfunktionen mit steigender Komplexit t der Fahrsituation bei SAVE IT 23 Abbildung 3 5 bersicht ber die verwendeten F hrungsgr en von Informationsmanagementsystemen zur zeitlichen Steuerung der Meldungsausgape rn 26 Abbildung 4 1 F hrungs und Stellgr e des Informationsmanagementsystems f r NUAN zeugen see ende 30 Abbildung 4 2 Anforderungen an das Informationsmanagement im Nutzfahrzeug 31 Abbildung 4 3 Architektur des Informationsmanagement
8. Abbildung 9 10 eine Meldung ausge geben die das Licht betrifft In dieser Situation vergessen 8 von 27 Versuchspersonen in der Konfiguration ohne Informationsmanagement und 9 von 23 Versuchspersonen in der Konfiguration mit Informationsmanagement die Bet tigung der Lichthupe Die mittlere Re aktionszeit betr gt 4 6s ohne Informationsmanagement und 4 3s mit Informationsma nagement Die zweite Situation die aufgrund der Ausgabe einer Licht Meldung in beiden 103 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Meldungss tzen zur Auswertung der Aufnahmeg te betrachtet wird ist die Situation Bau stelle In der Konfiguration ohne Informationsmanagement bet tigen 18 von 27 Versuchspersonen die Lichthupe mit einer mittleren Reaktionszeit von 3 6s In der Konfiguration mit Informationsmanagement erreichen 18 von 23 Versuchspersonen eine mittlere Reaktionszeit von 3 3s Beide Kenngr en Anzahl sowie Reaktionszeit der Bet tigung werden durch den Einsatz von Informationsmanagement nicht signifikant beein flusst Abbildung 9 15 Reaktion Bet tigung der Lichthupe 30 14 25 12 5 20 10 n ae 15 s 3 6 g 10 je ra 4 i 0 0 enge Kurve enge Kurve mit Baustelle ohne Baustelle mit ohne Management Mangement Management Mangement Reaktion erfolgt DT IReaktion vergessen Reaktionszeit Abbildung 9 15 Anzahl der Reaktionen und Reaktionszeiten bei der Bet tigung der Lichthupe Meinung zum System Im Anschlu
9. Als Stellgr en werden bei g ngigen Informationsmanagementsystemen das zeitliche Zu r ckstellen von Meldungen die Variation der Modalit t oder Komplexit t der Meldung so wie die Reduktion der Verf gbarkeit einzelner ablenkender Fahrzeugfunktionen verwen det Die geringste zus tzliche Beanspruchung verursachen unbestritten Meldungen die in beanspruchenden Situationen gar nicht erst ausgegeben werden Daher verwendet vor liegendes Konzept den Ausgabezeitpunkt einer Meldung als Stellgr e Bei hoher kogniti ver Beanspruchung werden weniger wichtige Meldungen zeitlich zur ckgestellt bis die Beanspruchung sinkt und eine Meldungsausgabe durch den Fahrer ad quat verarbeitet werden kann Die Meldungen werden f r die Bewertung ihrer Wichtigkeit in verschiedene Priorit tsstufen eingeteilt Bei der Entscheidung ber den Ausgabezeitpunkt einer Mel dung sollen zus tzlich zur Wichtigkeit deren zeitliche Dringlichkeit und deren Aktualit t be r cksichtigt werden Fahrerzustand Ausgabezeitpunkt F hrungsgr e Informationsmanagement Stellgr f se Abbildung 4 1 F hrungs und Stellgr e des Informationsmanagementsystems f r Nutzfahrzeuge Im Rahmen des Informationsmanagements sind grunds tzlich fahrzeug oder umge bungsinduzierte Meldungen zu ber cksichtigen Dies schlie t Informationen von ver schiedenen Fahrerassistenzsystemen Fahrerinformationssystemen Status und Diagno 30 Kapitel 4 Konzept des Information
10. Ergebnisse einer einfaktoriellen ANOVA Post Hoc Fehlerkorrektur nach Bonferroni 100 10 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems 22 7 Ergebnisse NASA TLX mentale physische zeitliche Anstrengung Frustration Beanspruchung Beanspruchung Anforderung ohne Management mit Management Bohne Meldungen Abbildung 9 11 Ergebnisse des NASA TLX Insgesamt bewerten die befragten Lkw Fahrer die Beanspruchung in allen sechs Dimen sionen des NASA TLX auf der Skala von 0 22 relativ gering insbesondere die zeitliche Anforderung Zwischen den Konfigurationen zeigt eine einfaktorielle ANOVA hinsichtlich mentaler Beanspruchung F 2 96 13 80 p lt 001 ebenso wie hinsichtlich physischer Beanspruchung F 2 101 5 14 p lt 01 einen signifikanten Unterschied Die Ergebnisse eines Post Hoc Tests nach Bonferroni zeigt Abbildung 9 11 Die Ausgabe mehrerer Mel dungen w hrend einer Fahrt erh ht signifikant mentale und physische Beanspruchung Der Ausgabezeitpunkt tritt hierbei in den Hintergrund Bei der mentalen Beanspruchung ist ein Trend erkennbar wonach eine Fahrt mit Informationsmanagement im Vergleich zu einer Fahrt ohne eine geringere mentale Beanspruchung hervorruft p 13 Bei der phy sischen Beanspruchung die in der Befragung auf die Anstrengung der Augen zum Able sen der Meldung bezogen war zei
11. Signals Signs and Symbols and Other Distinctions in Human Performance Models In IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics SMC 13 No 3 1983 S 257 266 RAUCH Nadja GRADENEGGER Barbara KR GER Hans Peter Darf ich oder darf ich nicht Situationsbewusstsein im Umgang mit Nebenaufgaben w hrend der Fahrt In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 63 1 2009 S 3 17 XV Literaturverzeichnis Rei01a REICHART G nter Menschliche Zuverl ssigkeit beim F hren von Kraftfahrzeugen Fortschritt Berichte VDI Reihe 22 Nr 7 D sseldorf VDI Verlag Diss 2001 Rei01b REIMER Bryan MEHLER Bruce The impact of cognitive workload on physio logical arousal in young adult drivers a field study and simulation validation In Ergonomics Vol 54 No 10 2001 S 932 942 Rib02 RIBBACK Sven Psychologische Untersuchung mentaler Beanspruchung in simulierten Mensch Maschine Interaktionen Potsdam Universit t Potsdam Humanwissenschaftliche Fakult t Diss 2002 Roh84 ROHMERT Walter Das Belastungs Beanspruchungskonzept In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 38 10NF 4 1984 S 193 200 RORY6 R RGER Peter Die Entwicklung der Pupillometrie zu einer Methode der Messung mentaler Beanspruchung in der Arbeitswissenschaft Berlin Techni sche Universit t Berlin Fachbereich Maschinenbau und Produktionstechnik Diss 1996 Sar09 SARA Susan J The locus coeruleus and noradrenergic modulation of co
12. bremsen aufgrund eines langsameren Vorderfahrzeuges nicht m glich knapper Einscherer Abbremsen aufgrund berholen _eines Fahrzeuges Baustelle kurz lang enge Stra e kurz lang Tunnel kurz lang Abbildung Anhang l 2 Situationen der Studie zur Untersuchung von Vorbereitungs und Erholungszeiten Nach einer Eingew hnungsfahrt absolviert jede der Versuchspersonen die insgesamt neun Situationen die Abbildung Anhang l 2 zeigt in permutierter Reihenfolge je zwei Mal Seil2e Die erste der beiden Fahrten dient dazu einen Eindruck von der Situation zu bekommen und stellt au erdem eine erste Konfrontation der Versuchspersonen mit einer ausgegebenen Fahrzeugmeldung sowohl vor als auch kurz nach der beanspruchenden Situation dar F r die zweite Fahrt werden die Versuchspersonen gebeten vor der bean spruchenden Situation zu dem Zeitpunkt eine Taste zu dr cken ab dem eine Fahrzeug meldung in der Vorbereitung auf die kommende Situation st ren w rde Ausgenommen hiervon sind die bereits genannten Situationen Einscherer und Abbremsen Nach der be anspruchenden Situation sollte erneut eine Taste am Multifunktionslenkrad gedr ckt wer Ixiii Anhang l Beschreibung der explorativen Studie zu Vorbereitungs und Erholungszeiten den zu dem Zeitpunkt ab dem die Ausgabe einer Meldung wieder akzeptiert werden w r de F r eine detaillierte Versuchsbeschreibung sei auf Sei12e verwiesen Die Auswertung der Daten ergibt folgende Empfe
13. cher Informationsverarbeitung begrenzt ist Die Informationsverarbeitung wird durch die Zuweisung kognitiver Kapazit t aufmerksamkeitstheoretische Konzepte beziehungswei se durch die Regulation des Energieeinsatzes aktivierungstheoretische Konzepte reali siert Schl10 S 291ff Eine eindeutige Klassifikation der konkreten Modelle menschlicher Informationsverarbeitung im Sinne der oben genannten Einteilung ist nicht immer m glich Multiple Konzepte postulieren anstelle einer zentralen Ressource als Verarbeitungskapa zit t wie sie aufmerksamkeits und aktivierungstheoretische Konzepte annehmen mehre re verschiedene Quellen von Ressourcen Der Hintergrund der Kapazit tsmodelle allge mein ist die Schaffung eines theoretischen Zugangs zur Messung mentaler Beanspru chung Schl10 S 291 Im Folgenden werden einige bedeutende Kapazit tsmodelle kurz zusammengefasst Ressourcenmodell nach Kahneman Kahneman Kah 73 S 7ff postuliert eine Ressource mit einer bestimmten Kapazit t die zur Erf llung von Aufgaben zur Verf gung steht Wie 12 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Bepgriffsdefinitionen viel Energie zur Erf llung einer bestimmten Aufgabe bereitgestellt wird ergibt sich aus ei ner meist unbewusst stattfindenden Bewertung der momentanen Leistung im Vergleich zu den Anforderungen den eigenen Zielen sowie der aktuell verf gbaren Kapazit t Wird zur Aufgabenerf llung mehr Kapazit t ben tigt als aktuell verf gbar stei
14. dung und Forschung Kirchheim unter Teck INVENT B ro 2005 Forschungs bericht xl Literaturverzeichnis Ive Jan95 Joh66 Joh79 Kah73 Kan04 Kas78 Ker07 Kig96 Kle82 KIi89 xii IVECO Eurocargo 12 18t Betriebs und Wartungsanleitung Turin IVECO circa 2008 JANSSEN Wiel H An extended evaluation of driving a prototype intelligent vehicle In Proceedings of the 2nd World Congress on ITS Yokohama ITS Japan 1995 S 1771 1776 JOHNSON Laverne C LUBIN Ardie Spontaneous electrodermal activity during waking and sleeping In Psychophysiology Vol 3 Issue 1 1966 S 8 17 JOHANNSEN Gunnar MORAY Neville PEw Richard W RASMUSSEN Jens SANDERS A WICKENS Christopher D Final Report of Experimental Psychology Group In MORAY Neville Hrsg Mental workload Its Theory and measurement Proceedings of the NATO Symposium on Theory and Measurement of Mental Workload New York Plenum Press 1979 S 101 114 KAHNEMAN Daniel Attention and Effort Englewood Cliffs Prentice Hall 1973 KANEVSKY Dimitri CHURCHILL Barbara FAISMAN Alex NAHAMOO David SICCONI Roberto Safety Driver Manager Yorktown IBM Research Division Thomas J Watson Research Center 2004 Forschungsbericht IBM Research Report RC23301 W0408 092 August 19 2004 Computer Science KASTNER Michael Entwicklung von Verfahren und Validierung von Indikatoren zur Bea
15. f r h chste Aufmerksamkeitsbeanspru chung annehmen kann Dieser Wert wird aus der vorherrschenden Fahr und Umweltsitu ation abgeleitet die wiederum mithilfe eines Bayesschen Netzes ber Fahrzeugdaten er kannt wird Mui09 S 83ff Wie genau von der Fahr und Umweltsituation auf den Auf merksamkeitsbeanspruchungswert geschlossen wird bleibt unklar Im Rahmen von 27 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement CEMVOCAS wird die Fahrerverf gbarkeit als Gr e des Fahrerzustandes definiert und mithilfe eines neuronalen Netzes aus Fahrzeugdaten abgeleitet Verf gbarkeit meint da bei die aktuelle F higkeit des Fahrers Information aufzunehmen ohne dass dies einen negativen Einfluss auf die Fahraufgabe zur Folge h tte Bel04 Die Verf gbarkeit wird auch bei COMUNICAR als F hrungsgr e verwendet und direkt aus CEMVOCAS ber nommen And05 Die Verwendung eigener Hilfsgr en zur Beschreibung des Fahrerzu standes geht einen Schritt ber die Verwendung der Fahrsituation als F hrungsgr e hinaus und versucht der kognitiven Beanspruchung als F hrungsgr e m glichst nah zu kommen Allerdings erschweren die abstrakten Gebilde Aufmerksamkeitsbeanspru chungswert und Fahrerverf gbarkeit und auch deren Ableitung aus Bayesschen bzw neuronalen Netzen die Nachvollziehbarkeit Bei GIDS amp ARIADNE wird die Beanspru chungssch tzung ber eine sogenannte Look up Table realisiert F r 18 versch
16. liv Anhang G Erkl rung der Angaben von statistischen Werten Anhang G Erkl rung der Angaben von statistischen Wer ten Im Folgenden werden die statistischen Angaben die in dieser Arbeit berichtet werden kurz erl utert Dabei liegt die Intention auf einer kurzen Darstellung dieser Angaben und nicht auf einer mathematischen Herleitung und exakten Beschreibung der zugrunde lie genden statistischen Verfahren Hierzu wird auf die einschl gige Fachliteratur wie zum Beispiel Bortz Bor05 verwiesen Korrelation nach Spearman Kapitel 7 3 5 Kapitel 7 4 5 und Kapitel 9 7 Eine Korrelationsanalyse erm glicht die Beschreibung der Enge des linearen Zusammen hangs zweier Merkmale durch den Korrelationskoeffizienten r der zwischen 1 und 1 liegt Bei r 1 liegt ein perfekt positiver bei r 1 ein perfekt negativer und bei r 0 liegt kein linearer Zusammenhang vor Bor05 S 206 Beispiel rs 20 0 05 p lt 05 e rs ist der Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman F r n here Informationen zu den Anwendungsvoraussetzungen und der Berechnung von rs wird auf Bor05 S 232ff verwiesen e Die in Klammern angegebene Zahl ist die Anzahl der Freiheitsgrade e Der p Wert ist das Ergebnis eines Signifikanztests und bezeichnet die Wahrschein lichkeit des beobachteten Wertes oder extremerer Werte f r den Fall dass die Nullhypothese zutrifft Mann Whitney U Test Kapitel 7 3 5 Der Mann Whitney U Test ist ein verteilungsfreier S
17. nchen Hanser 1993 S 143 160 XVI Scho09 Schr09 Sch 02 Schw09 Sei11 Sei12a Sei12b Sei12c Sei12d Sei12e Literaturverzeichnis SCHOLL Armin Die Befragung Sozialwissenschaftliche Methode und kommunikationswissenschaftliche Anwendung 2 Aufl Konstanz UVK Ver lagsgesellschaft mbH 2009 SCHR DER Caterina Virtueller Beifahrer macht Lkw noch sicherer In ATZ online 30 07 2009 URL http www atzonline de Aktuell Nachrichten 1 10174 Virtueller Beifahrer macht Lkw noch sicherer html Zugriff am 18 07 2012 SCH TTE Martin Bestimmung der bedingungsbezogenen Messgenauigkeit der Anstrengungsskala In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 56 1 2 2002 S 37 45 SCHWALM Maximilian Pupillometrie als Methode zur Erfassung mentaler Beanspruchung im automotiven Kontext Saarbr cken Universit t des Saar landes Philosophische Fakult ten Diss 2009 SEITZ Maria ZIMMERMANN Andreas DLUGOSCH Carsten HASLBECK Andre as BENGLER Klaus LIENKAMP Markus Pupillometrie als Werkzeug zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung im Nutzfahrzeug In VDI VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Hrsg Der Fahrer im 21 Jahrhundert Fahrer Fahrerunterst tzung und Bedienbarkeit VDI Berichte Fahrzeug und Verkehrs technik Band 2134 D sseldorf VDI Verlag 2011 S 105 116 SEITZ Maria DAUN Thomas J ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Measurement of electrodermal activity
18. tigkeiten auf DeWS96 S 21ff High __ ach a gi N j Performance H i i Workload Re Low gt state l task related optimal related Demand gt effort performance effort Region D A1 A2 A3 B c Abbildung 2 2 Workload Regionenmodell DeW96 S 24 Erfassung psychischer Beanspruchung Da eine direkte Beobachtung psychischer Beanspruchung nicht m glich ist erfolgt deren Erfassung ber Indikatoren welche mit der Ver nderung der psychischen Beanspruchung korrelieren Hoy86 S 18 Kuh94 S 173 Trotz intensiver Bem hungen der Forschung Rib02 S 10 konnte bisher kein allgemein g ltiger Indikator f r psychische Beanspruchung gefunden werden der ber alle Regio nen des Workload Regionenmodells gleicherma en sensitiv ist DeW96 S 101 F r ein zelne relevante Bereiche des Regionenmodells jedoch kann die psychische Beanspru chung ber bestimmte Indikatoren erfasst werden Die Auswahl der Indikatoren muss da her abgestimmt auf die jeweilige wissenschaftliche Untersuchung erfolgen Der f r vorlie gende Arbeit relevante Bereich des Regionenmodells ist der Bereich A3 O Donnell amp Eggemeier DDo086 S 42 2 unterscheiden drei Kategorien von Indikatoren f r psychische Beanspruchung Physiologische leistungsbezogene und subjektive Indika toren Abbildung 2 3 physiologische leistungsbezogene subjektive Abbildun
19. 20 4 g g OAT T es RR SEES N S S OX AOSS SSR Ey PETE S A vA amp S y E s RAS Sg N Y S E Richtig BFalsch O Nicht Abbildung Anhang E 1 Erkennungsg te der Base Variante der Situationserkennung xliv Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erkennungsg te der Situationserkennung Base Variante 100 80 60 40 20 0 ION INN INN Erkannte Situationen SS DER RE EICHE O g 5 SS o o oS o sO 9D K oD o v u EFalsch ONicht Abbildung Anhang E 2 Erkennungsg te der Base Variante der Situationserkennung f r Kreuzungssituationen Die beiden oberen Diagramme Abbildung Anhang E 1 und Abbildung Anhang E 2 zeigen die Resultate der Evaluierung der Base Variante Ste12 S 109ffj Auf die entscheidenden Schwachstellen und Probleme wird nachfolgend kurz eingegangen Die Situation Auto bahn Auffahrt wird zwei mal nicht erkannt Die Ursache liegt einmal darin dass der zur Erkennung einer Auffahrt in der Base Variante ben tigte Beschleunigungsvorgang aus bleibt Bei der zweiten Nichterkennung liegen die Blinkerbet tigung und der Beschleuni gungsvorgang zeitlich zu weit auseinander Die vier F lle in denen f lschlicherweise an genommen wird eine Auffahrt liege vor sind in Realit t berholman ver Diese hneln der Situation Auffahrt in der charakteristischen Fahrzeugbeschleunigung sowie der Blin kerbet tigung Die Falscherkennungen der Situation Abbiegen Planen resultieren daraus dass bei der Einfahrt in
20. 43 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Die indirekte Beanspruchungssch tzung beruht auf einer begrenzten Menge an Situatio nen die f r die Fahrerbeanspruchung relevant sind Die Vorauswahl dieser Situationen wird in Kapitel 7 1 beschrieben Diese Situationen werden von einer Situationserkennung anhand von Fahrzeug und Umweltdaten erkannt Die Situationserkennung wird in Kapi tel 7 2 erl utert In einer Nachschlagetabelle wird jeder dieser Situationen ein Beanspru chungswert zugeordnet Diese Werte wurden zuvor in Probandenstudien erhoben und va lidiert Die Studien werden in den Kapitel 7 3 und 7 4 beschrieben Die Sch tzung der Ge samtbeanspruchung im Fahrzeug stellt Kapitel 7 5 dar bevor in Kapitel 7 6 das Gesamt konzept bewertet wird Die beschriebene Gliederung des folgenden Kapitels verdeutlicht Abbildung 7 1 Eingabe Fahrzeug und Umweltdaten Situations erkennung Situationserkennung e Kapitel 7 2 Modelle der Situationen Beanspruchungsmessung e Kapitel 7 3 e Kapitel 7 4 e Kapitel 7 1 Nachschlage tabelle Definition relevanter Situationen Gesamtbeanspruchung Kapitel 7 5 Ausgabe Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Abbildung 7 1 Aufbau des Kapitels 7 ber die Umsetzung der indirekten Sch tzung der Be anspruchung im Rahmen des Informationsmanagements 7 1 Auswahl relevanter Situationen zur ind
21. And05 Cen03 Bel05 S 37ff AIDE In dem von 2004 bis 2008 mit insgesamt 31 Projektpartnern durchgef hrten Pro jekt AIDE Adaptive Integrated Driver Vehicle Interface der Europ ischen Union sollte ein System entwickelt werden das den Informationsfluss zwischen Fahrer und Fahrzeug ganzheitlich und kontextadaptiv steuert Amd10 S 567 Da das System in Fahrzeuge verschiedener Hersteller integrierbar sein soll liegt besonderes Augenmerk auf einer ho hen Flexibilit t und Modularit t Amd10 S 570 Das zentrale Modul des AIDE der Inter action and Communication Assistant ICA regelt die Ausgabe aller Meldungen im Fahr zeug Der03 Auch die Kommunikation mobiler Endger te mit dem Fahrer wird ber diese Schnittstelle geregelt M chte eine Applikation eine Meldung ausgeben wird die Meldung zusammen mit einem Vektor an Meldungseigenschaften an den ICA geschickt Anhand dieser Eigenschaften wird die Priorit t der Meldung bestimmt Um zu entscheiden ob die xxvii Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme Meldung ausgegeben oder zeitlich zur ckgestellt wird wird neben der Priorit t auch In formation ber Fahrer Fahrzeug und Umwelt herangezogen DerO3 Diese Information wird aus f nf verschiedenen Modulen gewonnen Pag03 e einem Modul zu Sch tzung der Aktivit t des Fahrers in sekund ren und terti ren Fahraufgaben um auf kognitive Ablenkung und Blickabwendung zu schlie en Cockpit Activity Assessment CA
22. Bel04 S 4 Basierend auf Fahrzeugdaten wird die Verf gbarkeit des Fahrers als F hrungsgr e zur Steuerung der Informationsausgabe gesch tzt Verf gbarkeit in diesem Kontext meint zum einen die ak xxXVi Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme tuelle F higkeit des Fahrers zur Informationsaufnahme und verarbeitung zum anderen dass die Erf llung der Fahraufgabe durch die Informationsaufnahme nicht beeintr chtigt wird Bel04 S 5f Die Sch tzung der Verf gbarkeit erfolgt mithilfe eines neuronalen Net zes das auf einfach zu gewinnende Fahrzeugdaten zur ckgreift Gaspedal Bremse Kupplung Lenkradwinkel Geschwindigkeit Blinker Bel05 S 38 In zwei Studien kann gezeigt werden dass CEMVOCAS die st rende Wirkung von Meldungen deutlich senken kann und ein grunds tzliches Interesse der Studienteilnehmer an einem derartigen Sys tem vorhanden ist Bel04 S 10ffj Zum genauen Zusammenhang zwischen der gesch tz ten Verf gbarkeit und den Auswirkungen auf die Ausgabe der akustischen Meldungen wurden keine n heren Informationen gefunden COMUNICAR Das Projekt COMUNICAR Communication Multimedia Unit Inside Car mit einer Projektlaufzeit von 2000 bis 2003 und elf Projektpartnern aus Forschung und In dustrie befasst sich mit der Koordination des Informationsflusses im Fahrzeug Cen03 S 1 Schi04 Es sollen Informationen zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Modalit t ausgegeben werden Au erdem soll eine
23. Die Reaktionszeit der Versuchspersonen verringert sich durch den Warnungskoor dinator im Mittel ber alle Situationen um 10 Die Beanspruchung der Versuchsperso nen welche ber eine Befragung erhoben wird unterscheidet sich nicht zwischen der Fahrt mit und der Fahrt ohne Warnungskoordinator F r eine ausf hrliche Beschreibung der Untersuchung und der Ergebnisse sei auf End09 S 37ff verwiesen Muss eine Warnung ausgegeben werden nen Keine Aktion Wird die Ausgabe einer weiteren Warnung Einzelne Warnung ausgeben vorhergesagt Warnungen koordiniert ausgeben Redundante Warnung vermeiden Warnungen austauschen Warnungen zusammenfassen Abbildung 3 1 Funktionsweise des Warnungskoordinators nach Enders End09 S 29 3 3 Dynamisches Informationsmanagement Anders als beim statischen Informationsmanagement bei dem die zeitliche Ausgabe von Fahrzeugmeldungen anhand vordefinierter Regeln und unabh ngig von der Komplexit t der vorherrschenden Fahrsituation oder Fahrerbeanspruchung geschieht koordiniert dy namisches Informationsmanagement die Ausgabe von Fahrzeugmeldungen situations adaptiv Synonym zum Begriff dynamisches Informationsmanagement wird h ufig der Be griff Workloadmanagement verwendet Green Gre04 versteht unter Workloadmanagern Systeme die versuchen zu erkennen ob ein Fahrer berlastet oder abgelenkt ist und da raufhin die Verf gbarkeit von Telematikdiensten sowie den Betrieb von Warnsystemen ve
24. Die Umsetzung des Informa tionsmanagementsystems erfolgt anhand definierter Anforderungen Die Forderung nach Modularit t Flexibilit t und Erweiterbarkeit gibt die Grundstruktur des Systems vor Rand bedingungen wie die Verwendung von Serientechnologie und eine hohe Umsetzungs wahrscheinlichkeit in einem Serien Lkw werden bei der Umsetzung beachtet Das Infor mationsmanagement soll nachvollziehbar f r den Fahrer arbeiten und grunds tzlich alle fahrzeuginduzierten Meldungen ber cksichtigen k nnen Als F hrungsgr e f r die Rege lung der Meldungsausgabe wird die Fahrerbeanspruchung als Stellgr e der Ausgabe zeitpunkt verwendet Die Umsetzung des Informationsmanagements erfolgt ber voneinander unabh ngige Module die Abbildung 11 1 darstellt Alle fahrzeuginduzierten Meldungen die das Infor mationsmanagement ber cksichtigen soll werden mit zwei Parametern versehen Mit der Priorit t der Meldung sowie mit der Angabe der Zeit die die Ausgabe der Meldung maxi mal zur ckgestellt werden darf Die Beanspruchung des Fahrers wird ber eine indirekte Sch tzung bereitgestellt Bei einer indirekten Beanspruchungssch tzung sind in einer Nachschlagetabelle Beanspruchungswerte f r bestimmte relevante Situationen hinterlegt Diese Situationen wurden zuvor in einer Fahrerbefragung als relevant f r das Informati onsmanagement identifiziert Mithilfe einer Situationserkennung k nnen diese Situationen ber die Fahrzeugsensorik erkannt
25. Die in Abbildung 9 5 oben links dargestellte Situation enge Kurve besteht aus einem Landstra enabschnitt mit einer L nge von 100m und einem konstanten Kurvenradius von 60m Die enge Kurve wird im Vorfeld ber ein Verkehrszeichen sowie in der Kurve selbst ber Warnschilder gekennzeichnet Die Ausl sung der Meldung erfolgt mit der Intention einer gr tm glichen St rung des Fahrers gegen Ende der Kurve bei Streckenmeter 80 weil hier insbesondere auf die Spurf hrung des Aufliegers geachtet werden muss Die in Kapitel 7 3 5 vorgestellten Ergebnisse der Pupillometrie zeigen dass zu diesem Zeitpunkt grunds tzlich eine hohe Beanspruchung vorliegt Die Situation Abbiegen bezeichnet ein Abbiegen nach links au erorts an einer schilderge regelten T Kreuzung mit Vorfahrt achten Aufgrund mehrerer Fahrzeuge die sich auf der durchgehenden Vorfahrtsstra e befinden wird die Versuchsperson dazu gezwungen den 92 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Lkw bis in den Stillstand abzubremsen Die Meldungsausl sung erfolgt aus den selben berlegungen wie bei der engen Kurve zu dem Zeitpunkt zu dem zus tzlich zur F hrung der Zugmaschine um die Kurve das Verhalten des Aufliegers beobachtet werden muss Konkret wird dieser Zeitpunkt an das berfahren der Mittellinie der durchgehenden Stra e gekoppelt Die Situation endet analog zu dem in der Situationserkennung implementierten Verhalten 50m hinter der Kreuzung Die Situation Auto
26. Einweiser vorhanden ist Im Fahrsi mulator ist die technische Umsetzung eines Einweisers in der simulierten Welt nicht m g lich Dro12 S A1ff Diskussion und Zusammenfassung der Ergebnisse Ein grunds tzlicher Unterschied zwischen den Bedingungen im Simulator und Realversuch ist die H he des Verkehrsauf kommens Im Simulatorversuch ist kein Fremdverkehr vorhanden au er die Situation er fordert dies explizit Diesem Vorgehen liegt das Bestreben zugrunde nach M glichkeit al le Einflussfaktoren auf die Beanspruchung mit Ausnahme des interessierenden auszu schlie en um Konfundierungseffekten vorzubeugen Dagegen ist im Realversuch meist Fremdverkehr vorhanden insbesondere bei den autobahn und stadtspezifischen Situati onen Einen Einfluss auf die Beanspruchung nimmt dieser Umstand offensichtlich lediglich in der Situation Autobahn Auffahrt und m glicherweise in der Situation Telefonieren Kri tisch anzumerken ist die teilweise geringe Anzahl kongruenter und damit ausgewerteter F lle im Realversuch Dies betrifft insbesondere Kreuzungssituationen weil deren aktuel le Vorfahrtsregelung nicht manipuliert werden kann Die Situationen Tunnel Blendung bei Tunnelausfahrt und Baustelle finden im Realversuch auf anderen Stra entypen als im Simulatorversuch statt weswegen von unterschiedlichen Anforderungen an den Fahrer ausgegangen werden muss Die dennoch gefundene hnliche Beanspruchung kann nach Leonard und Wierwille Leo75 nicht als
27. Ergonomics Society 2007 S 1540 1544 ZIJLSTRA Fred R H Efficiency in Work Behaviour A Design Approach for Modern Tools Delft Delft University Press Diss 1993 Literaturverzeichnis Verzeichnis studentischer Arbeiten W hrend der Anfertigung dieser Dissertation entstanden unter wesentlicher wissenschaft licher fachlicher und inhaltlicher Anleitung der Autorin die nachfolgend aufgef hrten stu dentischen Arbeiten in welchen verschiedene Fragestellungen zu Informationsmanage ment im Nutzfahrzeug untersucht werden Entstandene Ergebnisse sind teilweise in das vorliegende Dokument eingeflossen Vielen Dank an die Bearbeiterinnen und Bearbeiter f r Ihre Unterst tzung im Rahmen dieses Forschungsprojektes BR CKL Simon Literaturrecherche Entwicklungstendenzen und Potential k rpernaher Sensorik zur Abl sung impliziter Ans tze im Workloadmanagement Technische Universi t t M nchen Semesterarbeit 2011 DROTLEFF Dieter Die situative Beanspruchung von Lkw Fahrern ein Vergleich zwischen Simulation und Realit t im Kontext der Entwicklung einer zeitlich situativen Informationsfilterung Ludwig Maximilians Universit t M nchen Bachelorarbeit 2012 FELDMEIER Daniel Planung und Umsetzung einer Feldstudie zur Validierung von Messdaten einer Fahrsimulatorstudie Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2012 GUGGEMOS Matthias Konzeption und Durchf hrung einer Fahrsimulatorstudie zur Messung der Beanspruch
28. Fall dass mehrere Situationen gleichzeitig vorliegen dennoch im Rahmen des zu entwickelnden Informationsmanagementsystems prototypisch handhaben zu k nnen wird ein vereinfachender Ansatz gew hlt Die Gr nde hierf r sind einerseits die in der Literatur fehlenden Hinweise darauf wie es sich mit der Kombination verschiedener Einzelbean spruchungen zu einer Gesamtbeanspruchung verh lt Andererseits ist es in einem an gemessenen Rahmen nicht m glich alle denkbaren Kombinationsm glichkeiten der 44 relevanten Situationen hinsichtlich ihrer resultierenden Gesamtbeanspruchung zu un tersuchen Daher werden in dem gew hlten Ansatz Gewichtungsfaktoren determiniert un ter der vereinfachenden Annahme dass sich die Einzelbeanspruchungen additiv zuei nander verhalten F r die Determinierung der Gewichtungsfaktoren wird eine Conjoint Analyse angewendet Sei12f Eine Conjoint Analyse kommt im Zusammenhang mit einer Bewertung der Fah rerbeanspruchung auch in der Studie der NHTSA Kapitel 2 2 zum Einsatz Mithilfe die ses Verfahrens wird in der Marktforschung der Teilnutzen bestimmt den einzelne Kom ponenten bzw deren Auspr gungen zum Gesamtnutzen eines Objektes beitragen Die Vorteile des Verfahrens sind das flexible Skalenniveau sowie der Umstand dass f r eine Bestimmung der Teilnutzenwerte nicht alle theoretisch m glichen Kombinationen von Auspr gungen abgefragt werden m ssen F r eine ausf hrliche Darstellung der Conjoi
29. Kapitel 10 Diskussion der Wirkung des Informationsmanagementsystems best tigt die Auswertung der abschlie enden Befragung zur Einstellung zu einem Infor mationsmanagement im Nutzfahrzeug Demnach findet die Mehrheit der Fahrer das In formationsmanagementsystem sinnvoll und w rde dieses auch nutzen Die Ergebnisse der Nutzung des Informationsmanagementsystems sind f r die meisten Fahrer ersichtlich Au erdem finden sie dieses n tzlich Den Aussagen das Informationsmanagement sei vertrauensw rdig und verbessere die Fahrerleistung wird etwas verhaltener zugestimmt Zusammenfassend kann f r das in der Studie verwendete Informationsmanagement kein signifikanter Einfluss auf die physiologisch erhobene Beanspruchung nachgewiesen wer den Die subjektive Bewertung der Beanspruchung l sst aufgrund der gefundenen Unter schiede vermuten dass den Fahrern die Ausgabe von Meldungen zu einem ung nstigen Zeitpunkt negativ auff llt und dieses Ereignis durch die selektive Wahrnehmung in ihrem negativen Effekt verst rkt wird Diese Vermutung wird durch die signifikant h ufigere Zu ordnung von Meldungsausgaben zu beanspruchenden Situationen in der Fahrt ohne In formationsmanagement unterstrichen Ein Einfluss von Informationsmanagement auf die Kritikalit t einzelner Situationen kann mit dem gew hlten Versuchsdesign nicht nachge wiesen werden Allerdings finden sich Hinweise darauf dass die zeitlich optimierte Mel dungsausgabe den Fahrern die M g
30. Liegt diese unterhalb eines vorgegebe nen Grenzwertes wird die entsprechende Meldung zuerst ausgegeben Liegen mehrere Meldungen unterhalb des Grenzwertes werden sie in aufsteigender Reihenfolge ihrer je weils verbleibenden Zeit ausgegeben Der Hintergrund f r die Ber cksichtigung der ver bleibenden Verz gerungsdauer als wichtigstes Kriterium f r die Ausgabereihenfolge ist folgender Sollten w hrend einer beanspruchenden Situation mehrere Meldungen zur ck gehalten worden sein dauert deren Ausgabe nach dem Absinken der Beanspruchung ei ne gewisse Zeit weil jeweils zwischen der Ausgabe von Meldungen eine Erholungszeit abgewartet wird Im ung nstigsten Fall steigt die Beanspruchung erneut bevor alle zu r ckgehaltenen Meldungen ausgegeben werden konnten L uft dann die maximal m gli 80 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe che Verz gerungsdauer einer Meldung ab wird diese trotz hoher Beanspruchung ausge geben Dies kann unter Umst nden vermieden werden indem jene Meldung mit geringer verbleibender Verz gerungsdauer als erstes ausgegeben wird Als n chstes Kriterium zur Bestimmung der Ausgabereihenfolge dient die Priorit t der Meldungen wobei Meldungen mit h herer Priorit t zuerst ausgegeben werden Sind mehrere Meldungen gleicher Priori t t vorhanden entscheidet eine Laufnummer ber die Ausgabereihenfolge Diese Lauf nummer wird entsprechend der Reihenfolge des Auftretens der Meldungen vergeben Bevor eine Meld
31. N D Baustelle Enge Stra e B TE Auja f 4 Abbildung Anhang H 2 Situationen der Schleife B Teilabschnitt 1 der Realstudie Nach einer Pause erreichen die Versuchspersonen zu Beginn des Teilabschnittes 2 der Schleife B Abbildung Anhang H 3 die selbe Kreuzung wie zuletzt in Teilabschnitt 1 An dieser Kreuzung wird diesmal nach links abgebogen Anschlie end wird eine Kreuzung auf der Vorfahrtsstra e passiert Anders als im Simulatorversuch befindet sich an dieser Kreuzung rechts eine Bushaltestelle Danach wird die Vorfahrtsstra e ber eine Rechts abbiegespur an einer T Kreuzung verlassen In der Simulatorstudie ist diese Situation an einer X Kreuzung ohne separate Abbiegespur umgesetzt Die sich anschlie ende rechts vor links geregelte Kreuzung befindet sich wie in der Simulatorstudie kurz vor einem be bauten Gebiet Allerdings ist diese in der realen Umgebung weiter vom Ortsrand entfernt weswegen sie in der Realstudie mit au erorts bezeichnet wird Die beiden darauf folgen den Kreuzungssituationen finden in einem Gewerbegebiet statt Bei der berquerung ei ner Vorfahrtsstra e muss die gegen berliegende Verkehrsinsel beachtet werden Die sich anschlie ende rechts vor links geregelte Kreuzung ist durch die dort vorhandene Bebau ung sp ter einsehbar als ihr Pendant in der Fahrsimulatorstudie Bei der letzten Kreu zungssituation dieses Abschnittes bei welcher bei rechts vor links nach rechts abgebo gen wird
32. Rahmen des Informationsmanagements eine Erholungszeit empfoh len welche zwischen zwei und drei Sekunden liegt T Ergebnisse Vorbereitungszeiten z 30 100 D N 23 7 D 2 25 80 S er 2 20 5 D 60 7 T 3 2 S 40 53 gt 40 83 g o O 5 5 20 172 C xX S 0 0 H Baustelle berholen Tunnel Enge Stra e E gew nschte Vorbereitungszeit s E Anteil der Versuchspersonen die keine Vorbereitungszeit w nschen Abbildung Anhang 1 4 gew nschte Vorbereitungszeit vor beanspruchenden Situationen F r die Untersuchung der Vorbereitungszeit werden die langen und kurzen Situationen zu je einer Situation zusammengefasst weil die Versuchspersonen vor einer Situation deren L nge nicht antizipieren k nnen Die Untersuchung der gew nschten Vorbereitungszeit Abbildung Anhang 1 4 f hrt zu dem Schluss dass diese eine deutlich wichtigere Rolle im Vergleich zur Erholungszeit einzunehmen scheint So w nschen sich die Versuchsperso nen im Mittel ber die sieben getesteten Situationen eine Vorbereitungszeit von 14 2 Sekunden SD 6 47s Die l ngste Vorbereitungszeit erfordert die Situation Bau stelle M 23 7 SD 13 82 Die lange Vorbereitungszeit ist wahrscheinlich darauf zu r ckzuf hren dass die Baustelle im Vorfeld durch Verkehrsschilder angek ndigt wird Of fensichtlich w nschen die Versuchspersonen bereits dann keine weitere Ausgabe von Fahrzeugmeldungen Auf eine Vorbereitungszeit k nnen je nach Situ
33. Route Feedback zu seiner Aufmerksamkeitsverteilung erh lt Smi08 S 19ff F r den Trip Report sowie f r die adaptive Auslegung der warnenden Systeme wird die Kopfposition des Fahrers via Kameras erfasst Bei einer Kopfabwendung gr er als 20 wird angenommen dass der Blick nicht auf das Verkehrsgeschehen gerichtet und der Fahrer somit abgelenkt ist Smi08 S 11f Zur Verringerung der Ablenkung werden in kritischen Situationen Infotainmentfunktionen entweder vollst ndig unterbunden oder es wird durch farbliche Markierung der Funktionen von einer Bedienung abgeraten Au er dem werden Anrufe zur Mobilbox weitergeleitet sofern der Fahrer diese Funktion aktiviert hat Smi08 S 20ffl Die Kritikalit t einer Situation wird ber Fahrzeugdaten wie Ge schwindigkeit oder Bremspedalstellung und ber Umweltdaten wie Abstand zum Vorder fahrzeug determiniert Smi03 S 12f F rber amp F rber Informations Manager Im Rahmen eines Forschungsvorhabens der Bundesanstalt f r Stra enwesen untersuchten F rber und F rber F r03 die Auswirkun gen neuer Informationstechnologien auf das Fahrerverhalten und entwickelten einen pro totypischen Informations Manager Dieser soll zum einen das gleichzeitige Auftreten von Meldungen zum anderen die Meldungsausgabe in ung nstigen Situationen vermeiden Der Informations Manager sieht eine Konfigurationsm glichkeit durch den Fahrer bzw bei Firmenw gen durch die Firma vor Bei Firmenw gen k nnten beis
34. Sei12b 69 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 4 2 Methodik Grunds tzlich sollen zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung die selben Methoden wie im Fahrsimulatorversuch zum Einsatz kommen deren Auswahl und Funktionsweise aus f hrlich in Kapitel 7 3 2 beschrieben werden Dies stellt eine maximale Vergleichbarkeit der Ergebnisse her Auf den Einsatz der Pupillometrie muss jedoch aus sicherheitstechni schen Gr nden verzichtet werden Zum einen ist die empfindliche Messtechnik dieses Systems nicht auf Vibrationen und Ersch tterungen wie sie im realen Fahrbetrieb auftre ten k nnen ausgelegt Zum anderen stellt das Tragen des Kopfgestells zwar eine gerin ge aber dennoch vorhandene Beeintr chtigung der Versuchspersonen bei der Aus bung ihrer Fahrt tigkeit dar welche in einem Versuch im realen Stra enverkehr vermieden werden soll Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung In der Realstudie wird die sub jektiv erlebte Beanspruchung ber die modifizierte SEA erfasst wie sie bereits in der ex plorativen Fahrerbefragung und in der Fahrsimulatorstudie verwendet wurde Die zu be wertenden Situationen wurden im Vorfeld des Versuches fotografiert und die Bilder an schlie end auf Magneten angebracht Sei12b Die Fahrtunterbrechungen zur Erholung und Befragung der Versuchspersonen finden auf verschiedenen Parkpl tzen statt Daher werden die Magnettafel und die bildlichen Dar stellungen der Situationen i
35. Studie die Variante High der Situationser kennung verwendet Einschr nkungen der Funktionalit t des Informationsmanagements durch die Variante Base k nnen auf Basis der Untersuchungen im Rahmen der Entwick lung der Situationserkennung abgesch tzt werden 87 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Die Algorithmen der Situationserkennung High sind nicht unmittelbar auf den Einsatz im Fahrsimulator bertragbar Sie basieren auf einer Vielzahl von unterschiedlichen Daten wie beispielsweise Daten der Umfeldsensorik oder der digitalen Karte Teilweise stehen die Daten am Simulator in anderer Form teilweise berhaupt nicht zur Verf gung Zur Umsetzung der Situationserkennung im Simulator bieten sich daher zwei M glichkeiten an Eine M glichkeit ist die Anpassung der Algorithmen an die Gegebenheiten des Simu lators Dies erfordert beispielsweise die Verwendung von sogenannten virtuellen Senso ren welche in der Simulationssoftware als Ersatz f r reale Umfeldsensorik implementiert werden k nnen Dieser Weg ist relativ aufw ndig und fehleranf llig weil das Verhalten je der einzelnen Datenquelle in Anlehnung an das reale Verhalten modelliert werden muss Die andere M glichkeit ist die Bereitstellung einer simulierten Beanspruchungsgr e als Eingangsgr e f r das IMM Das Verhalten der Situationserkennung ist aus der Auswer tung der Realtests und Offline Simulationen vorhersagbar und die jeweils resultierenden Beanspr
36. Studie zu Vorbereitungs und Erholungszeiten auch durch die Situationserkennung nur eingeschr nkt vorhersehbar ist Daher werden f r die Untersuchung von tvor nur die Hypothesen 1 und 2 adaptiert An dieser Stelle sei auf den explorativen Charakter der Studie hingewiesen Sie dient ei ner Beurteilung der Notwendigkeit und grunds tzlichen Auslegung einer Vorbereitungszeit tvor und einer Erholungszeit teh im Rahmen des Informationsmanagements Es ist nicht Anspruch der Studie ein exaktes Bild ber Vorbereitung auf und Erholung von beanspru chenden Situationen beim F hren eines Fahrzeuges zu generieren F r die Untersuchung der Hypothesen wird eine Auswahl aus den Situationen herange zogen die in der Nachschlagetabelle zur indirekten Beanspruchungssch tzung hinterlegt sind Sei12e Bei der Auswahl der Situationen sind einige Randbedingungen zu ber ck sichtigen Es k nnen beispielsweise aufgrund des gegebenen Sichtsystems des HMI Pr fstands keine Situationen implementiert werden bei welchen die Sicht zur Seite eine tragende Rolle spielt Seil2e Die anhand der Randbedingungen ausgew hlten sechs Si tuationen rufen unterschiedlich hohe Beanspruchung hervor Zus tzlich sind drei der sechs Situationen in ihrer Dauer variierbar Abbildung Anhang l 2 F r die Situation knapper Einscherer welche unter anderem durch ihr berraschungsmoment gekenn zeichnet ist ist eine Untersuchung der Vorbereitungszeit ebenso wie f r die Situation Ab
37. Studienteil nehmer in Befragungen Antworten geben von denen sie denken sie treffen auf allgemei ne Zustimmung und werden so von der Gesellschaft erwartet Die Situationen Eingriff des ABS Eingriff des ESP Erreichen von Systemgrenzen Son nenblendung und schlechte Stra e sind am Fahrsimulator nicht darstellbar Sie werden daher in einer Befragung im Anschluss an die Fahrsimulatorstudie bewertet In der explo rativen Befragung liegt die Bewertung der Beanspruchung bei einem ABS Eingriff sowie bei Erreichen der Systemgrenzen unterhalb von 40 auf der SEA Dennoch werden die Si tuationen zur besseren Vergleichbarkeit mit dem dritten ber cksichtigten Regeleingriff durch das ESP abgefragt Damit ergeben sich insgesamt 44 Situationen die in der nachfolgenden Simulatorstudie untersucht werden Sei11 Diese Situationen sowie deren Einbettung in die Versuchs strecke werden im Detail im Anhang F beschrieben und bildlich dargestellt Situationen der Realstudie Die in der Simulatorstudie gefundenen Beanspruchungs werte in den 44 getesteten Situationen werden in einer Realstudie validiert Von wesentli cher Bedeutung hierbei ist dass die Situationen der Realstudie eine m glichst hohe hn lichkeit zu denen der Simulatorstudie aufweisen Es k nnen insgesamt 31 Situationen bzw falls die Baselines Autobahn Landstra e und innerorts mitgez hlt werden 34 Situationen in der Realit t getestet werden Sei12b Aus konomischen Gr nden kann in d
38. Umweltsituati on auf den Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert geschlossen wird geht aus der Arbeit nicht hervor Die Fahr und Umweltsituation wird mittels eines Bayesschen Netzes auf Basis der Daten vorhandener Fahrzeugsensorik abgeleitet Mui09 S 83ff Ist die Auf merksamkeit des Fahrers durch die vorherrschende Situation beansprucht werden weni ger wichtige Meldungen zeitlich zur ckgestellt Dies geschieht in drei Stufen je nach Wichtigkeit der Meldung und H he der Aufmerksamkeitsbeanspruchung Mui09 S 107ff In einer abschlie enden Probandenstudie im realen Fahrzeug werden unter anderem Blickabwendungszeiten untersucht Diese geben Aufschluss dar ber wie lange die Ver suchspersonen ihren Blick in das Kombiinstrument richten um eine ausgegebene Mel dung aufzunehmen Es zeigen sich gleiche Blickabwendungszeiten f r eine Fahrt mit im Vergleich zu einer Fahrt ohne Workloadmanager Die subjektive Beanspruchung dagegen kann mithilfe des Workloadmanagements signifikant verringert werden Mui09 S 126ff Lermer BMW Warn und Informationsmanager Lermers Ler10 Warn und Informa tionsmanager basiert auf zwei Systemkomponenten einer statischen und einer dynami schen Priorisierung Der Schwerpunkt ihrer Arbeit liegt auf der statischen Priorisierung Ler10 S 117f Alle statisch zu priorisierenden Meldungen werden in einer Matrix gegen bergestellt und gegeneinander hinsichtlich Schadensausma bei ausbleibender Fahrerreaktion und Z
39. Versuchspersonen auf die Autobahn aufgefahren sind erfolgt die Anweisung Lenkzeit berschritten bitte Parkplatz anfahren durch den Versuchsleiter Auf dem Parkplatz wird im Anschluss die Befragung durchgef hrt Die Si tuation Abbiegen planen die obiges Bild beispielhaft zeigt wird f r jeden Abbiegevorgang erhoben innerorts links Schilder Vorfahrt Stadt Base Parkplatzsuche Me A i m F u gr Y F innerorts rechts Abbiegen Planen bei Schilder Vorfahrt __jeder Abbiegesit p 3 Ampel Vorfahrt 5 wartepflichtig Abbildung Anhang H 5 Situationen der Schleife C Teilabschnitt 2 der Realstudie Ixi Anhang l Beschreibung der explorativen Studie zu Vorbereitungs und Erholungszeiten Anhang l Beschreibung der explorativen Studie zu Vor bereitungs und Erholungszeiten Eine Studie soll Aufschluss dar ber geben ob Vorbereitungs und Erholungszeiten im In formationsmanagement Ber cksichtigung finden sollen und ob diese statisch oder dyna misch in Abh ngigkeit von der Beanspruchung vorzusehen sind Sei12e Zur Kl rung der Frage nach einer dynamischen Auslegung wird ein m glicher Einfluss der beiden Bean spruchungsdimensionen H he und Dauer nach Kastner Kas73 zitiert nach Hoy86 S 8 auf Vorbereitungs und Erholungszeiten untersucht Zur berpr fung der beiden Fragestellungen wird eine explorative Probandenstudie am statischen HMI Pr fstand der MAN Truck amp Bus AG durchgef hrt Abbildung
40. Wie auch bei der pupillometrischen Reaktion ist der Zu sammenhang zwischen psychischen Prozessen und dem physiologischen Ph nomen der elektrodermalen Aktivit t nicht restlos gekl rt Scha93 S 183 Wird ber Elektroden eine Spannung an die Haut angebracht und der resultierende Stromfluss gemessen zeigt sich dass dieser sich mit mentaler Aktivit t tiefem Atemholen oder dem Einwirken von Stress reizen ver ndert Zwar spielen die Schweilsdr sen eine wichtige Rolle sind jedoch nicht alleinige Ursache f r dieses Ph nomen Scha98 S 188ff Eine bersicht zu den physio logischen Grundlagen sowie empirische Evidenzen zum Zusammenhang zwischen EDA und mentaler Aktivit t bieten Schandry Scha93 Boucsein Bou92 oder Dawson et al Daw00 59 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Der vorliegenden Arbeit dient als elektrodermale Kenngr e zur Erfassung der Beanspru chung der sogenannte Hautleitwert Um diese Kenngr e zu messen wird ein Gleich strom im uA Bereich ber zwei Elektroden an den Hautwiderstand der Versuchspersonen angelegt Die nderung der Spannung ber die Zeit wird messtechnisch erfasst und dar aus der Hautleitwert errechnet Da der Lkw Fahrsimulator ber ein automatisches Schalt getriebe verf gt wird der linke Fu zur Fahrzeugstabilisierung nicht ben tigt Daher wird im Sinne einer m glichst geringen Intrusion die linke Fu sohle als Ableitungsort f r den Hautleitwert gew hlt Abbildu
41. Workload Management die Regulierung der Ausgaberate von Meldungen formu liert Wu07 Als Gr en in deren Abh ngigkeit die Ausgaberate bestimmt wird dienen die Fahrzeugdaten Lenkwinkel und Geschwindigkeit Die Ber cksichtigung von Alter und Erfahrung des Fahrers sowie der Komplexit t der auszugebenden Meldungen wird er w hnt jedoch nicht n her ausgef hrt In einer Probandenstudie werden in Abh ngigkeit von je zwei Auspr gungen der Fahrgeschwindigkeit und des aktuellen Kurvenradius der Versuchsstrecke vier verschiedene ideale Verz gerungszeiten zwischen f nf und 15 Se kunden identifiziert Grunds tzlich zeigt sich bei h herer Geschwindigkeit und engerem Kurvenradius ein h herer gew nschter Abstand zwischen zwei Meldungen Wu07 Durch die Betrachtung nur zweier Parameter ist die Allgemeing ltigkeit bzw bertragbarkeit des Workload Managements in das reale Verkehrsgeschehen kritisch und die Arbeit eher als Denkansto f r eine adaptive Optimierung des zeitlichen Abstandes zwischen zwei Mel dungen zu sehen Chen Zonal Adaptive Workload Management System Chen und Jordan Che03 be ziehen sich in ihren berlegungen zu Workload Management auf das Unterbinden von Funktionen der sekund ren und terti ren Fahraufgabe als Konsequenz einer hohen de tektierten Beanspruchung Sie bef rchten allerdings dass Fahrer derartige Systeme aus zutricksen versuchen um stets Zugang zu allen Funktionen zu behalten Bei Systemen welche die Bean
42. Zusammenhang zwischen dem Alter der Versuchspersonen und den Bewertungen der Beanspruchung Der st rkste Zusammenhang ergibt sich f r die Situation berqueren einer ampelgeregelten Kreuzung innerorts bei gr n rs 20 0 50 p lt 05 F r die Situationen Pkw auf Autobahn Auffahrt rs 30 0 41 p lt 05 Abbremsen aufgrund eines langsameren Vorderfahrzeuges auf der Landstra e r 28 0 42 p lt 05 und berholen auf der Landstra e r 33 0 40 p lt 05 ist der Zusammenhang schwach ausgepr gt F r die Situation Abbiegen Planen ergibt sich ein signifikanter jedoch schwacher Zu sammenhang zwischen der Auspr gung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus und den Bewertungen der Beanspruchung rs 25 0 40 p lt 05 Ein Mann Whitney U Test zwischen den beiden unabh ngigen Gruppen von erfahrenen und weniger erfahrenen Lkw Fahrern zeigt bei den beiden Situationen Bedienung am Schalterblock U 76 5 p lt 05 und Rangieren U 69 0 p lt 05 einen signifikanten Einfluss der Fahrerfahrung auf die Beanspruchung in diesen Situationen Insgesamt sind der Einfluss von Alter Neuroti zismus und Fahrerfahrung auf die Beanspruchung gering zu bewerten In den genannten Ausnahmen sind die erfahreneren bzw lteren Fahrer stets geringer beansprucht Im Anhang G sind die Angaben der statistischen Werte kurz erl utert 67 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung F r das Ziel je einen Beanspruchungswert f r je
43. als Lkw Fahrer t tig Eine Versuchsperson gibt an ehemaliger Lkw Fahrer zu sein Die Verteilung der j hrlichen Fahrleistung zeigt Abbildung 7 14 rechts 61 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Altersverteilung Verteilung der j hrlichen 10 12 11 Fahrleistung 9 9 Anzahl O N 9 Anzahl NoD O Opo AA A DO A O e H Ag LI ned ar nA er prd eer MONENE 7 Abbildung 7 14 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Teilnehmer der Fahrsimulatorstudie Mithilfe eines Pers nlichkeitstests des NEO F nf Faktoren Inventars NEO FFI Bor08 wurde die Auspr gung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus erhoben welches un ter anderem Aufschluss ber die Belastbarkeit der Versuchspersonen in Stresssituationen gibt Je h her die Auspr gung dieses Merkmals ist desto gr er sind die Schwierigkeiten angemessen auf Stresssituationen zu reagieren F r die 27 an dem Pers nlichkeitstest teilnehmenden Versuchspersonen ergibt sich eine leicht unterdurchschnittliche Auspr gung von Neurotizismus bezogen auf die m nnliche Gesamtbev lkerung in der jeweiligen Altersklasse Perzentil 43 8 Abbildung 7 15 Aufgrund der Simulatorkrankheit m ssen sechs der Versuchspersonen die Studie vorzeitig beenden Von diesen gehen die bis zu diesem Zeitpunkt erhobenen Daten in die Auswertung mit ein Die Versuchspersonen er halten f r ihre Teilnahme an der Studie eine Auf
44. auf Autobahnen sind in der digitalen Karte nicht als solche charakterisiert Die Fal scherkennungen in der Situation Autobahn Auffahrt sind in Realit t Autobahnabfahrten Um das Problem zu beheben das diesen Falscherkennungen zugrunde liegt wird der Er kennungsalgorithmus im Nachhinein angepasst Bei einem insgesamt guten Ergebnis f r die Erkennung von Kreuzungssituationen ist auch in der High Variante die Determinierung der Kreuzungsregelung das gr te Problem Ste12 S 109ff Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgef hrten Tests dienen dazu eine Potenti alabsch tzung f r den regelbasierten Ansatz vorzunehmen was durch das vorgestellte Vorgehen erreicht werden kann Um eine abschlie ende Bewertung der Situationserken xlvi Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erkennungsg te der Situationserkennung nung vornehmen zu k nnen sind weitere Tests n tig Zum einen sollte die Anzahl an Testfahrern erh ht werden um insbesondere f r die Base Variante die stark auf den je weiligen Fahrprofilen basiert eine belastbare Aussage zu erreichen Die Anzahl an unter suchten Testf llen sollte in weiteren Untersuchungen ebenfalls vergr ert werden xlvii Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Er fassung mentaler Beanspruchung Implementierung der Situationen Zur Erhebung der Fahrerbeanspruchung in bestimm ten Situationen we
45. beeinflusst Aus diesem Grund wird im Rahmen der Studie ausschlie lich auf die vorhandenen serienm igen Ausgabemedien zur ckgegriffen Fahrzeugmeldungen Wie oben erw hnt sollen f r ein ganzheitliches Informationsma nagement m glichst alle Meldungsarten das hei t optische akustische und haptische 86 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Meldungen unterschiedlicher Fahrzeugsysteme ber cksichtigt werden Im Rahmen der evaluierenden Abschlussstudie muss aus zeitlichen und technischen Gr nden sowie zur Reduzierung der Komplexit t der Studie ein Untersuchungsschwerpunkt gesetzt werden Es wird daher nur eine Meldungsart stellvertretend f r alle m glichen Meldungsarten un tersucht Des Weiteren haben die Einschr nkungen im Bereich der Ausgabemedien direk ten Einfluss auf die Wahl der w hrend der Studie auszugebenden Meldungen Es werden ausschlie lich Meldungen verwendet die in einem heutigen Serien Lkw implementiert sind und die ber die serienm igen Ausgabemedien Kombidisplay und Lautsprecher ausgegeben werden Basierend auf diesen Randbedingungen werden im Rahmen der Fahrsimulatorstudie Fehler und Statusmeldungen zur Untersuchung des Informations managements herangezogen Abbildung 9 2 zeigt ein Beispiel einer derartigen Meldung Charakteristisch ist die visuelle Anzeige im Kombidisplay in Textform sowie je nach Mel dung ein zus tzliches Aufleuchten der zentralen Warnleuchte Kapitel 5 und unter Um st
46. brecher EIIO2 S 230 sowie von Evers Eve09 S 242 werden St rungen im Verkehrs fluss von den befragten Fahrern als besondere Belastung gesehen Insgesamt wird die Beanspruchung in den einzelnen Situationen tendenziell gering bewertet Ein Vergleich mit einer Studie aus dem Pkw Bereich von Muigg Mui09 S 73ff best tigt diesen Ein druck Besonders Fahrman ver wie berholen Abbiegen oder Spurwechsel werden mit geringen Beanspruchungen kleiner als etwas anstrengend auf der SEA bewertet Dies ist m glicherweise auf die hohe Routine der Berufskraftfahrer in der Fahrzeugf hrung zu r ckzuf hren F r das Konzept der indirekten Beanspruchungssch tzung k nnen basierend auf den Er gebnissen der explorativen Fahrerbefragung 44 Situationen identifiziert werden die in der nachfolgenden Studie weiter betrachtet werden Die Herleitung der 44 Situationen wird im Anhang B detailliert beschrieben Die Situationen entstammen dem urspr nglichen Situa tionskatalog der auf Basis einer breiten Recherche und zus tzlich durchgef hrten Exper teninterviews entstand Au erdem sind einige wenige Situationen in den gefundenen 44 relevanten Situationen enthalten welche die Lkw Fahrer im Rahmen der Befragung ba sierend auf der Methode der Critical Incidents erg nzten Durch das im AnhangB be schriebene Vorgehen ist davon auszugehen dass die auftretenden beanspruchenden Si tuationen eines Berufs Lkw Fahrers mit den gefundenen 44 Situationen bre
47. der Situationen innerhalb einer Fahrtschleife bleibt konstant Die 55 Kilometer lange Schlei fe A umfasst neun Situationen die allesamt auf einer Autobahn stattfinden Au erdem wird hier auf einem geraden Autobahnabschnitt die Referenzmessung f r die Situationen auf der Autobahn vorgenommen Autobahn Base Schleife B untergliedert sich in zwei Teilabschnitte Der erste der beiden Teilabschnitte enth lt vier landstra enspezifische Si tuationen sowie Landstra e Base Der zweite Teilabschnitt enth lt sieben stadt und landstra enspezifische Situationen Insgesamt werden in Schleife B 42 Kilometer zur ck gelegt Die Schleife C mit einer L nge von 24 Kilometern besteht ebenfalls aus zwei Tei len Teilabschnitt 1 beinhaltet vier Situationen in der Stadt und auf dem Land Teilab schnitt 2 beinhaltet sechs Situationen in der Stadt und auf der Autobahn Zus tzlich wird in Teilabschnitt 2 die Referenz f r Stadtfahrten aufgenommen Allen Abbiegevorg ngen die in den Schleifen B und C enthalten sind geht jeweils eine Planungsphase voraus Die Planungsphasen werden zu einer Situation zusammengefasst Sei12b Anhang H be schreibt die einzelnen Situationen und Fahrtschleifen der Realstudie im Detail Der f nfst ndige Versuch beginnt jeweils vormittags zur selben Uhrzeit um Einfl sse durch unterschiedliche Verkehrsverh ltnisse und Lichtverh ltnisse zu minimieren Sei12b Vor Beginn der Versuchsfahrt erhalten die Versuchspersonen ei
48. der Studienteilnehmer erhoben Au erdem wird das Pers n lichkeitsmerkmal Neurotizismus erhoben Im Anschluss erhalten die Versuchspersonen eine Einweisung in den Fahrsimulator und die an sie gerichtete Untersuchungsfrage Mit hilfe einer Coverstory Kapitel 9 4 werden sie darauf vorbereitet dass w hrend der Fahrt vermehrt Fehler und Statusmeldungen auftreten werden Die Teilnehmer werden gebe ten sich diese zu merken und auf bestimmte Meldungsinhalte zu reagieren Trotz dieser Nebenaufgaben solle das sichere Fahren im Vordergrund stehen Die Versuchspersonen sollen die geltende Stra enverkehrsordnung beachten und nach M glichkeit so fahren wie in der Realit t Es wird explizit auf die Bedienung der Lichthupe sowie des Multifunkti onslenkrads hingewiesen Mithilfe einer Taste auf dem Multifunktionslenkrad k nnen Feh lermeldungen quittiert werden sofern sie nicht von Priorit t 1 sind Im Anschluss wird die zur Erhebung der pupillometrischen Daten und des Hautleitwerts erforderliche Messtech nik angebracht Danach wird eine Eingew hnungsfahrt durchgef hrt w hrend welcher zwei Fehlermeldungen ausgegeben werden Anschlie end werden die verschiedenen Konfigurationen anhand der verschiedenen Versuchsstrecken entsprechend der im Per mutationsplan hinterlegten Reihenfolge absolviert W hrend der Fahrten erfolgen die Richtungsanweisungen ber ein Navigationsger t Die Ansagen werden stets in Situatio nen mit geringer Beanspruchung ausgege
49. die Spurhalte und Geschwindigkeitshalteg te oder auch die Abstandshaltung zu einem Vorderfahrzeug Da die Daten zur Determination dieser Kenngr en blicherweise ohnehin im Fahrzeug vor liegen bietet diese Methode den Vorteil eines sehr geringen sensortechnischen Auf wands Problematisch bei der Erfassung der Beanspruchung ber die Hauptaufgabe im Kontext Informationsmanagement ist der Umstand dass eine erh hte Beanspruchung erst dann detektiert werden kann wenn bereits Auswirkungen auf die Fahrerleistung vor liegen Sei12c Die Sensitivit t dieser Messmethode in dem f r das Informationsma nagement relevanten Bereich des Workload Regionenmodells A3 Kapitel 2 1 ist nicht bzw sehr eingeschr nkt gegeben DeW96 S 101 Dementsprechend kann ein Eingrei fen des Informationsmanagementsystems mit dem Ziel die Beanspruchung auf einem idealen Niveau zu halten nur zu sp t erfolgen Innerhalb der n chsten Jahre ist mit einer weiteren Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen zur Unterst tzung bei L ngs und Querf hrungsaufgaben zu rechnen Diese Prognose gilt insbesondere f r den Lkw Bereich Werden grundlegende Aufgaben der Fahrzeugf hrung von Assistenzsystemen bernommen entfallen die wichtigsten Kenngr en f r die Erfassung der Beanspruchung ber die Hauptaufgabe Daher erscheint der Indikator Hauptaufgabe nicht zukunftssicher und insgesamt ungeeignet als Basis f r das zu konzipierende Informationsmanagement system Sei12c
50. die zeitliche Verz gerung von Meldungen heranziehen weiter differenziert Abbildung 3 2 F hrungsgr en von Informationsmanagementsystemen Manche Informationsma nagementsysteme verwenden mehrere F hrungsgr en gleichzeitig um eine bessere Kenntnis der Gesamtsituation zu erreichen So k nnen zum Beispiel Fahrsituation und Fahrereingaben gleichzeitig beobachtet werden Dadurch l sst sich eine simple Fahrsitua tion erfassen in welcher ein Fahrer aber ein Infotainmentsystem bedient und nicht durch andere Fahrzeugmeldungen gest rt werden m chte Der Mehrwert von Informationsma nagementsystemen die sich auf Fahrereingaben st tzen ist allerdings anzuzweifeln Wie in Kapitel 3 1 erl utert werden komplexe Bedienhandlungen blicherweise dann vorge nommen wenn Fahrsituationen mit geringen Anforderungen an den Fahrer vorliegen und unterbrochen wenn die Anforderungen steigen Aus diesem Grund wird auf die F h rungsgr e Fahrereingaben im Weiteren nicht weiter eingegangen 25 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement Die F hrungsgr en Fahrzeugdaten Fahrsituation und Fahrerzustand sind nicht unab h ngig voneinander Denn es kann indirekt ber Fahrzeugdaten auf konkrete Fahrsituati onen und von konkreten Fahrsituationen auf den resultierenden Fahrerzustand geschlos sen werden Allein durch diese Betrachtung wird deutlich dass der Fahrerzustand f r In formationsmanagement die F hrungs
51. einen Kreisverkehr f lschlicherweise der Blinker bet tigt wird Von den Abbiegesituationen konnten nicht alle getestet werden In den getesteten Situationen ist vor allem die Erkennung der Kreuzungsregelung in der Base Variante schwierig weil weder auf Informationen der digitalen Karte noch auf bildverarbeitende Sensorik zur ck gegriffen werden kann Dieses Problem tritt vor allem bei Kreuzungen innerorts auf an denen alle drei Regelungsarten Ampel Schilder und rechts vor links m glich sind Bei Kreuzungen au erorts wird in der Base Variante grunds tzlich auf eine schildergeregelte Kreuzung gesch tzt was eine hohe korrekte Erkennungsrate zur Folge hat F r die Base Variante w re ein gangbarer Weg auf eine Differenzierung der einzelnen Kreuzungsrege lungen zu verzichten und jeweils einen mittleren Beanspruchungswert in der Nachschla getabelle zu hinterlegen So kann insgesamt eine h here Erkennungsrate bei nur gering f gigen Einbu en in der Leistungsf higkeit des Informationsmanagementsystems erreicht werden W hrend bei Kreuzungssituationen mit Abbiegevorgang eine Differenzierung zwischen den einzelnen Kreuzungsarten und damit eine h here Falscherkennungsrate zu Tage tritt wird bei Kreuzungssituationen ohne Abbiegevorgang geradeaus der Gro teil der Situationen nicht erkannt Die Base Variante erkennt Kreuzungen im Wesentlichen ber Fahrzeugdaten welche bei einer simplen berquerung einer Kreuzung nicht auff llig werden Bei
52. einer Mel dung basiert auf der Bewertung ihres Inhaltes anhand dieser beiden Kriterien Int04 Tabelle 5 1 Stufen der Kriterien Schadensausma und Dringlichkeit der Norm ISO 16951 nach IntO4 Stufe Skala zur Bewertung von Schadensausma Skala zur Bewertung von Dringlichkeit 3 Schwere oder t dliche Verletzung Sofortige Reaktion 2 Verletzung oder m gliche Verletzung Reaktion innerhalb weniger Sekunden 1 Keine Verletzung Fahrzeugschaden Vorbereiten einer Reaktion bis zu 2 min 0 Keine Verletzung kein Fahrzeugschaden Nur Information Die Norm SAE J2395 Soc02 priorisiert Fahrzeugmeldungen anhand der Kriterien Si cherheitsrelevanz Handlungsrelevanz und Dringlichkeit welche jeweils drei bzw vier Stu fen enthalten Tabelle 5 2 Tabelle 5 2 Stufen der Kriterien Sicherheitsrelevanz Handlungsrelevanz und Dringlichkeit der Norm SAE J2395 Soc02 S 3 Sicherheitsrelevanz Handlungsrelevanz Dringlichkeit direkt stark 0 3 Sekunden indirekt mittel 3 10 Sekunden keine schwach 10 20 Sekunden gt 20 Sekunden Wolf WolI0O6 entwickelte den ergonomischen L sungsansatz der Meldungen von Fahrer assistenzsystemen mithilfe eines paarweisen Vergleiches priorisiert In diesem Rahmen werden die Kriterien Fahraufgabe Schadenseintrittswahrscheinlichkeit und Scha densausma wahrscheinlichkeit vorgeschlagen Bei Lermer Ler10 S 39 existieren als Kriterien f r die Bewertung der Meldungsinhalte das Schadensausma die zeitliche Dringlich
53. kologische Validit t nicht gegeben ist und die in der Real studie beanspruchender als in der Simulatorstudie empfunden werden wird die subjektive Beanspruchung aus der Realstudie hinterlegt e Die so determinierten Beanspruchungswerte werden auf einen Wertebereich von 0 100 skaliert und in der Nachschlagetabelle hinterlegt Bei f nf der in der Realit t untersuchten Situationen ergeben sich signifikante Unterschie de zwischen den Ergebnissen der Fahrsimulator und Realstudie Diese f nf Situationen sollten in weiterf hrenden Studien genauer untersucht werden Aus einem pragmatischen 75 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Ansatz heraus werden diese f nf Situationen f r die prototypische Umsetzung des Infor mationsmanagements mit dem jeweils h heren Beanspruchungswert versehen Dies ge schieht auf Basis der selben berlegung die bereits in Kapitel 7 2 1 im Zusammenhang mit der Ausl seschwelle der Situationserkennung angedeutet wurde So f hrt eine f lsch licherweise zu hoch angenommene Beanspruchung zu einer unn tigerweise verz gerten Meldungsausgabe Dies d rfte geringere negative Auswirkungen zur Folge haben als ei ne f lschlicherweise zu gering angenommene Beanspruchung w hrend welcher eine Meldung ausgegeben wird Folglich wird f r die drei Situationen Autobahn Auffahrt Tele fonieren und Passieren einer schildergeregelten Kreuzung au erorts mit Vorfahrt der Be anspruchungswert aus der Realstud
54. nden einer Kontrollleuchte im Kontrollleuchtenblock unterhalb des Kombidisplays Jede Fehler oder Statusmeldung wird au erdem durch ein akustisches Signal begleitet Abbildung 9 2 Ausgabe einer Fahrzeugmeldung im Kombidisplay des Fahrsimulators Wie in Kapitel 5 2 beschrieben wird ein dreistufiges Priorit tensystem zur zeitlichen Op timierung der Meldungsausgabe empfohlen Den aktuell serienm igen Fehler und Sta tusmeldungen wie sie im Fahrsimulator implementiert sind liegt ein leicht unterschiedli ches Priorit tensystem zugrunde Daher werden diese Priorit ten auf das empfohlene dreistufige System umgerechnet Dies geschieht in einem sogenannten Adaptionsmodul welches die Meldungen vor dem IMM passieren Situationserkennung und Nachschlagetabelle Die Situationserkennung wurde in zwei verschiedenen Ausstattungsvarianten umgesetzt Kapitel 7 2 welche auf teilweise unter schiedliche Sensordaten zur ckgreifen Beide Varianten wurden bereits in Realversuchen und Offline Simulationen getestet so dass ihr jeweiliges Verhalten hinreichend bekannt ist Die Variante High die auf den Sensordaten eines vollausgestatteten Fahrzeuges ba siert erreicht eine leicht h here Erkennungsrate und vor allem eine bessere Unterschei dungsg te hnlicher Situationen Im Rahmen der evaluierenden Abschlussstudie steht die Funktion Informationsmanagement im Vordergrund die unter idealen Laborbedingungen untersucht werden soll Deswegen wird f r die
55. stellen die Situationen der einzelnen Abschnitte dar Die Bilder entsprechen jenen die bei der Befragung mithilfe der SEA verwendet wurden Die textuelle Beschreibung ber den Bildern unterscheidet sich geringf gig von den in der SEA verwendeten Auf die Darstellung der einzelnen Bilder welche die zu den Abbiegesituationen geh renden Planungssituation zeigen wird ver zichtet Diese sind den Bildern der jeweiligen Abbiegesituation selbst sehr hnlich Der Fahrtabschnitt Autobahn Base dessen Situationen Abbildung Anhang F 1 entspre chend ihrer Reihenfolge von oben nach unten von links nach rechts zeigt ist der l ngs te der sieben Abschnitte W hrend dieser Fahrt herrscht kein Verkehr au er die jeweilige Situation erfordert dies Die Autobahn ist vierspurig angelegt mit je zwei Fahrstreifen und einer Standspur pro Richtung Sie weist einen nahezu geradlinigen Verlauf auf Die Fahr bahn ist trocken die Sichtverh ltnisse klar Die Versuchspersonen werden gebeten eine Geschwindigkeit von 89 km h zu w hlen und nach Belieben den Tempomaten zu benut zen Die Bediensituationen Bedienung Navi Bedienung Schalterblock und die Annahme eines Telefonats ber das Multifunktionslenkrad werden vor der Fahrt ge bt Die Fahrt beginnt auf einem Zubringer zu einer Autobahn Nachdem die Versuchsperso nen auf die Autobahn aufgefahren sind erfolgt eine Messung der Beanspruchung zur Re ferenz w hrend der Situation Autobahn Base Im Anschluss
56. t der Skala f r kurzzeitige Belastungserh hungen w hrend der Fahrt sowie f r unterschiedlich lang an dauernde Zusatzbelastungen Die von Eilers et al Eil86 an den deutschsprachigen Raum angepasste SEA umfasst eine Skala von O bis 220 und Ankerpunkte von kaum anstrengend bis au erordentlich anstrengend Anhang C Sch tte Sch 02 ist der Meinung dass die SEA geringe Beanspruchungsunterschiede zwar nicht unterscheiden visuelle Beanspruchung jedoch generell diagnostizieren k nne Die SEA wird entsprechend den Anforderungen des vorliegenden Anwendungsfalls modi fiziert Die 70 zu bewertenden Situationen werden neben einer textuellen Beschreibung bildlich dargestellt um sicherzustellen dass die Befragten ihre Urteile basierend auf dem selben Stimulusmaterial abgeben Sei11 Die Bilder der Situationen werden auf Magne ten die SEA auf einer magnetischen Tafel angebracht So k nnen die Situationen in Form des Bildes entsprechend der resultierenden Anstrengung auf der Tafel angebracht wer den Abbildung 7 3 Sei11 Dieses Vorgehen erm glicht den Befragten die Situationen relativ zueinander zu bewerten Die aktive Einbindung wirkt au erdem einer Erm dung der Studienteilnehmer entgegen Die in der Critical Incident Technique erg nzten Situati onen werden ebenfalls anhand der SEA jedoch ohne eine bildliche Darstellung bewertet Sei11 Abbildung 7 3 Durchf hrung der explorativen Fahrerbefragung zur Identifikation b
57. und Flottenmanagement Auftr ge nderungen der Route Terminvereinbarungen und vieles mehr k nnen dem Fahrer direkt ins Fahrerhaus mitgeteilt werden Die Aufgaben eines Lkw Fahrers gehen dadurch auch w hrend der Fahrt ber die reine Fahrzeugf hrung hinaus Bereits die folgende Generation von Fah 112 Kapitel 11 Zusammenfassung und Ausblick rern ist mit der Nutzung von Medien und Kommunikationsmitteln aufgewachsen F r eine moderne Informationsgesellschaft wird der Wunsch nach Vernetzung und Mediennutzung nicht mit dem Einstieg ins Fahrzeug enden So muss ein Weg gefunden werden entspre chende Systeme in das Fahrzeug zu integrieren und deren Nutzung im Fahrzeug verein bar mit der Fahraufgabe zu gestalten ber die eingangs erw hnte Metapher des virtuellen Beifahrers kann die Richtung der oben beschriebenen Entwicklungen zusammengefasst werden Ein Fahrer erh lt von sei nem Fahrzeug und dessen Systemen neben den Informationen zum Fahrzeug selbst In formationen f r die ein Beifahrer zust ndig sein k nnte Ein Beifahrer assistiert beim Fah ren beispielsweise indem er auf Gefahren aufmerksam macht Ein Beifahrer unterst tzt in der Routenplanung kann Richtungsanweisungen geben und das Terminmanagement bernehmen Er t tigt zum Beispiel bei einer Versp tung einen Anruf um dar ber Be scheid zu geben Nicht zuletzt kann ein Beifahrer f r Kommunikation und Entertainment sorgen All diese Aufgaben eines Beifahrers k nnen in Z
58. und die Geschwindigkeit auf 60km h begrenzt ist Die Situation Pkw auf Autobahn Auffahrt beinhaltet eine Konstellation wel che die Befragten der explorativen Fahrerbefragung beschrieben In dieser Situation be xlix Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung findet sich ein Pkw rechts neben dem Lkw auf dem Beschleunigungsstreifen und f hrt m glichst lange neben dem Lkw her ohne klar erkennen zu lassen ob er vor oder hinter diesem einscheren wird Im Anschluss an diese Situation ert nt die Ansage dass die Lenkzeit berschritten sei und eine Parkm glichkeit aufgesucht werden solle Die Situati on Parkplatzsuche beinhaltet also die Fahrt auf einer Autobahn w hrend der nach einer Ausfahrt zu einem Parkplatz gesucht wird Die Fahrt ber den Parkplatz mit dem Ziel eine Parkl cke zu suchen ist nicht Bestandteil der Situation Nachdem das Fahrzeug dann auf einen Parkplatz gelenkt wurde welcher bis auf eine Parkl cke in der Mitte vollst ndig be legt ist werden die Versuchspersonen ber eine akustische Ansage gebeten bis ans En de des Parkplatzes weiterzufahren Anschlie end sollen sie geradeaus r ckw rts zur ck setzen um dann in die Parkl cke einzuparken Letzteres stellt die Rangieraufgabe dar Bedienung am Pkw auf Autobahn ASAA a Schalterblock Auffahrt gp m a Oo _ Ey Fran Abbildung Anhang F 1 Situationen des Fahrtabschnittes Autobahn Base der Fahrsimulatorstudie Der Fa
59. werden auf die m gliche Verwendung des Tempomaten hingewiesen und gebeten Richtgeschwindigkeiten von 89 km h auf der Autobahn 70 km h auf Landstra en und 50 km h innerorts zu beachten Da viele Berufskraftfahrer geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen berschreiten kann durch diese Vorgaben ein m glichst realistisches Fahrverhalten herbeigef hrt werden Mit Ausnahme dieser adaptierten Geschwindigkeitsvorgaben sollen die Fahrer geltende Ver kehrsregeln beachten und m glichst so fahren wie in der Realit t Es besteht w hrend der Einweisung die Gelegenheit die Bedienung des Mobiltelefons via Multifunktions 56 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung lenkrad des Navigationssystems sowie des Heiz Klima Ger tes zu ben Die Bedienung dieser Elemente stellt sp ter im Versuch jeweils eine beanspruchungsrelevante Situation dar Nach Anbringung der Messtechnik die im nachfolgenden Kapitel beschrieben wird absolvieren die Versuchspersonen eine Eingew hnungsfahrt auf einer verkehrsfreien Au tobahn W hrend dieser k nnen sie sich mit dem Fahrverhalten des Lkw Simulators ver traut machen und die zuvor im Stand erlernten Bedienaufgaben wiederholen Dann wer den die sieben Fahrtabschnitte entsprechend der im Permutationsplan definierten Reihen folge absolviert W hrend der Fahrten wird die Fahrtrichtung ber ein integriertes Naviga tionsger t vorgegeben Im Anschluss an jede der Fahrten wird eine Befragung durchge f
60. wird vor jeder Kreuzungssituation mit Fahrtrichtungs wechsel erhoben Au erdem wird jeweils der Fahrt auf der Autobahn der Fahrt auf der Landstra e und der Fahrt in der Stadt eine sogenannte Baseline Situation hinzugef gt w hrend der die Grundbeanspruchung durch die Fahrt auf dem jeweiligen Stra entyp er hoben wird Die interessierenden Situationen liegen weit genug auseinander um Konfun dierungseffekten vorzubeugen Zwischen den Situationen ist die Versuchsstrecke koh rent und nicht anspruchsvoll gestaltet xlviii Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung Die sieben Fahrtabschnitte k nnen in die drei Bl cke Autobahn Landstra e und Stadt zu sammengefasst werden Die Reihenfolge dieser Bl cke wird permutiert absolviert Inner halb der Bl cke Autobahn und Landstra e ist die Reihenfolge der enthaltenen Fahrtab schnitte vorgegeben So werden die Base Fahrten stets zuerst durchfahren Innerhalb des Blockes Stadt werden die drei Abschnitte in ihrer Reihenfolge permutiert unter der Bedingung dass entweder der Abschnitt Stadt Base oder der Abschnitt Stadt Weiler zuerst absolviert wird Die Reihenfolge der Situationen innerhalb der einzelnen Abschnitte ist aufgrund der statischen Datenbasis grunds tzlich nicht ver nderbar Insgesamt k n nen durch dieses Vorgehen Reihenfolgeeffekte weitestgehend ausgeschlossen werden Beschreibung der Situationen Nachfolgende Abbildungen
61. zu einer Situation zusammenge fasst Dies betrifft verschiedene Stra entypen bei welchen die Unterscheidung hinsicht lich der Anzahl der Spuren teilweise vernachl ssigt wird sowie die Unterscheidung der Si tuation Passanten hinsichtlich der Anzahl der Passanten Die Anzahl der Kreuzungssitu ationen wird dahingehend reduziert als dass nur bestimmte Kombinationen der Charakte ristika Lokalisierung Abbiegerichtung Regelung und Vorfahrtssituation in den reduzierten Situationskatalog aufgenommen werden Einzelne Situationen des umfassenden Katalogs stellen sich als nicht relevant f r die Anwendung Informationsmanagement heraus ande re weisen derart hnliche Anforderungen an den Fahrzeugf hrer auf dass sie zu einer Si tuation zusammengefasst werden Insgesamt ergibt sich damit ein reduzierter Situations katalog der 70 Situationen umfasst Dieser wird bei der explorativen Fahrerbefragung Kapitel 7 1 2 eingesetzt Auch der reduzierte Situationskatalog ist explizit auf die An wendung Informationsmanagement ausgelegt und kann nicht ohne Weiteres auf andere Anwendungsf lle bertragen werden Katalog beanspruchungsrelevanter Situationen In der Fahrerbefragung werden die 70 Situationen des reduzierten Situationskataloges hinsichtlich der resultierenden Bean spruchung auf der SEA Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung bewertet Sei11 Situationen mit einer Bewertung h her als etwas anstrengend was dem Wert 40 auf
62. 2 Ausgabe einer Fahrzeugmeldung im Kombidisplay des Fahrsimulators 87 Abbildung 9 3 Untersuchungsfragen bei der Evaluation des Informationsmanagemenis 222022402220220000n0nnnennnennnennnennnnnenenenenenen ne 89 Abbildung 9 4 Darstellung der drei Konfigurationen zur Evaluation des Informationsmanagements am Beispiel der Situation Abbiegen 90 Abbildung 9 5 Im Rahmen der Evaluation des Informationsmanagements untersuchte beanspruchende Situationen mit Meldungsausl sung 92 Abbildung 9 6 Zeitpunkt ta der Ausl sung der Meldung in der Situation Autobahn Aunan een A a 93 Abbildung 9 7 Abh ngige Variablen zur Evaluation des Informationsmanagements 95 Abbildung 9 8 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Studienteilnehmer der evaluierenden Abschlussstudie 97 Abbildung 9 9 Verteilung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus unter den Versuchspersonen der evaluierenden Abschlussstudie 98 Abbildung 9 10 Ausgel ste Meldungen im Rahmen der Evaluationsstudie 99 Abbildung 9 11 Ergebnisse des NASA TLX esssusssunsnensnnnenenenenenenenennnnnenenenenennnennn 101 Abbildung 9 12 Mittlere minimale Time to Collision in der Situation knapper EINSCHELEr u ee ae 102 Abbildung 9 13 Anzahl der aufgetretenen minimalen Time to Collision Werte je Wertebereich in der Situation knapper Einscherer
63. 2012 S 59 68 SEITZ Maria MAAS Michael ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus M glichkeiten zur kontinuierlichen Sch tzung der Fahrerbeanspruchung im Serienfahrzeug In VDI VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Hrsg Fahrerassistenz und Integrierte Sicherheit 2012 VDI Berichte Fahrzeug und Verkehrstechnik Band 2166 D sseldorf VDI Verlag 2012 S 237 250 SEITZ Maria MATYSIAK David ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Untersuchungen zur zeitlich optimierten Ausgabe von Fahrzeugmeldungen In 5 Tagung Fahrerassistenz M nchen Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik M nchen T V S d Akademie GmbH 2012 SEITZ Maria ZIMMERMANN Andreas FRANKL Stephanie LIENKAMP Markus Die Bedeutsamkeit verschiedener Einfl sse auf die Fahrerbeanspruchung im Nutzfahrzeug In 5 Grazer Nutzfahrzeug Workshop Vortragsfolien Graz Institut f r Fahrzeugtechnik 2012 H PP Eberhard SEITZ Maria HEYES Daniel Beanspruchungsadaptive Fahrerunterst tzung der Weg zum sicheren und effizienten Fahren In WINNER Hermann BRUDER Ralph Hrsg Ma st be des sicheren Fahrens Darmst dter Kolloquium xxiii Literaturverzeichnis mensch fahrzeug Technische Universit t Darmstadt 6 7 M rz 2013 Stuttgart er gonomia 2013 S 97 106 XX V Anhangsverzeichnis Anhangsverzeichnis Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme u22u022s0seseneneneneenennnn xxXVi Anhang B Herleitung der Situationen
64. 4ff welcher in seinem Klassifikationsschema den Schwerpunkt auf Relativbewegun gen von Fahrzeugen legt Au erdem werden Modelle zur Charakterisierung des Ver kehrsflusses betrachtet nach einer bersicht von G s05 S 9f Da die genannten Klas sifikationsschemata im Kontext Pkw entstanden sind wird die Sammlung von Situationen durch Lkw spezifische erg nzt Zu diesem Zweck werden Experteninterviews mit Entwick lern von Lastkraftwagen und mit Lkw Fahrern durchgef hrt Der umfassende Situationska talog verzichtet im Sinne einer effizienten Handhabung desselben auf eine zu differenzier te Betrachtung der Situationen Beispielsweise werden die einzelnen Wetterbedingungen nicht hinsichtlich der St rke schwacher Nebel starker Nebel etc unterschieden Die Kreuzungssituationen werden charakterisiert durch die Lokalisierung au erorts inner orts die Abbiegerichtung links rechts geradeaus die Regelung der Kreuzung durch Ampel Schilder oder die Rechts vor Links Regel sowie durch die herrschende Vorfahrts situation welche in Vorfahrt und wartepflichtig unterteilt wird Im Vergleich zur Bedeu tung in der Stra enverkehrsordnung kommt diesen beiden Begriffen im Kontext Informati onsmanagement eine leicht abgewandelte Bedeutung zu Das Charakteristikum warte pflichtig ist dadurch gekennzeichnet dass das Fahrzeug in den Stillstand abgebremst werden muss Im Gegensatz dazu bedeutet Vorfahrt dass eine Kreuzung ohne anzuha
65. A auf Basis von Fahrzeugdaten Spurhaltedaten und Kopf oder Eyetracking e einem Modul zur Sch tzung des Risikos aus Verkehrs und Umgebungsbedingun gen Traffic Environment Risk Assessment TERA auf Basis von Radar Kamera und Fahrzeugdaten sowie einer digitalen Karte und den Ergebnissen des CAA Moduls e einem Modul zur Sch tzung des Fahrerzustandes bzw der nderung des Fahrer zustands Driver State Degradation DSD auf Basis des Lidschlags und der Spurhalteg te e einem Modul zur Sch tzung der aktuellen F higkeit des Fahrers Information auf zunehmen und zu verarbeiten Driver Availability Estimation DAE auf Basis des TERA Moduls von Fahrzeugdaten und digitalen Kartendaten Dies entspricht einer Sch tzung der Anforderungen durch die prim re Fahraufgabe e einem Modul zur Definition und Sch tzung eines Fahrerprofils Driver Characteris tic DC auf Basis fest hinterlegter Werte und Fahrzeugdaten Pag03 Jeder auszugebenden Meldung ist die bevorzugte Ausgabeform durch Angabe von Moda lit t und Ausgabekanal hinterlegt Bsp visuelle Anzeige im Head up Display Diese wird gemeinsam mit der Meldung und dem Eigenschaftsvektor an den ICA bermittelt Kann die Ausgabe einer Meldung aufgrund ihrer Priorit t und den Informationen ber Fahrer Fahrzeug und Umwelt erfolgen wird als n chstes die Verf gbarkeit der gew nschten Ausgabeform gepr ft Der03 Ist der entsprechende Ausgabekanal belegt kann auf einen alternativen
66. Anhang 1 1 Der Pr fstand ist als Sitzkiste konzipiert welche ber Fahrersitz Lenkrad Kombiinstru ment und Pedalerie in einer der Realit t entsprechenden Ausf hrung und Anordnung ver f gt Die Sichtsimulation erfolgt ber eine Leinwand die frontal vor der Sitzkiste ange bracht ist und einen linken Au enspiegel der ber einen TFT Monitor realisiert wird Als Simulationsfahrzeug dient ein Sattelzug mit voll beladenem Auflieger An der Studie neh men 29 Versuchspersonen mit Lkw Fahrerfahrung im Alter von 23 68 Jahren M 47 6 SD 11 3 teil Eine Person beendet den Versuch vorzeitig Diese Daten gehen nicht in die Auswertung mit ein Sei12e Abbildung Anhang I 1 statischer HMI Pr fstand F r die Untersuchung der Erholungszeit werden folgende drei Hypothesen formuliert Sei12e e Hypothese 1 Wenn Lkw Fahrer eine kognitiv beanspruchende Situation hinter sich gebracht haben ben tigen sie eine gewisse Zeitspanne zur Erholung bevor sie Fahrzeugmeldungen erhalten m chten e Hypothese 2 Je h her der Beanspruchungsfaktor in der Situation war desto l n ger ist die ben tigte Erholungszeit e Hypothese 3 Je l nger die beanspruchende Situation angedauert hat desto l n ger ist die ben tigte Erholungszeit F r die Untersuchung der Vorbereitungszeit ist die Betrachtung der Dauer einer bean spruchenden Situation nicht m glich weil diese sowohl durch die Versuchspersonen als Ixii Anhang l Beschreibung der explorativen
67. Beanspru chung von verschiedenen Bedingungen gleichzeitig beeinflusst wird Konfundierungsef fekt Sei11 Da die untersuchten Situationen nahezu ausnahmslos allt gliche Herausfor derungen f r Berufs Lkw Fahrer darstellen kann von einer hohen kologischen Validit t d h allgemeinen G ltigkeit bzw Verallgemeinerungsf higkeit der Versuchsergebnisse ausgegangen werden Die Strecken zwischen den Situationen sind unauff llig gestaltet Zusammen mit dem Umstand dass die Anzahl der interessierenden Situationen innerhalb eines Fahrtabschnittes begrenzt ist wird eine hohe Salienz d h Auff lligkeit der zu tes tenden Situationen angenommen was insbesondere f r die im Anschluss an die Fahrten erfolgten Befragungen hilfreich ist Eine detaillierte Beschreibung des Streckendesigns bietet Anhang F Zu Beginn des Versuchs werden demografische und berufsspezifische Daten erhoben Au erdem wird das Pers nlichkeitsmerkmal Neurotizismus erhoben um eine Aussage ber die Belastbarkeit der teilnehmenden Versuchspersonen treffen zu k nnen Personen mit niedrigen Neurotizismuswerten sind eher ruhig entspannt zufrieden und stabil w h rend Personen mit hohen Neurotizismuswerten eher nerv s ngstlich traurig und unsi cher sind Diese Personen haben au erdem Schwierigkeiten angemessen auf Stresssi tuationen zu reagieren Bor03 Nach dieser Befragung erhalten die Versuchspersonen eine kurze Einweisung in die Bedienung des Fahrsimulators Sie
68. Ber cksichtigung von Gew hnungszeiten die Ge fahr verringert werden dass es zu einem Meldungsstau bei langanhaltend beanspru chenden Situationen kommt Fahrzeugmeldungen Beanspruchung Indirekte Sch tzung drei maximale Priorit ts zeitliche Situationserkennung stufen Zur ck stellung Nachschlagetabelle ai H F Informationsmanagement modul Entscheidung ber Ausgabe Verwaltung der zur ckgestellten Meldungen Ausgabemedien Abbildung 11 1 Struktur des Informationsmanagementsystems Die Wirkung des Informationsmanagements wird in einer Fahrsimulatorstudie mit 38 Versuchspersonen getestet Diese absolvieren im Rahmen der Studie Fahrten mit den Konfigurationen ohne Meldungsausgabe mit Meldungsausgabe ohne Informationsma nagement sowie mit Meldungsausgabe mit Informationsmanagement In den beiden Kon figurationen mit Meldungsausgabe erfolgt die Meldungsausl sung unter anderem gezielt 111 Kapitel 11 Zusammenfassung und Ausblick w hrend beanspruchender Situationen Bei der Konfiguration mit Informationsmanage ment wird die Ausgabe dieser ausgel sten Meldung zeitlich verz gert Die Auswertung der physiologischen Beanspruchung ergibt keine signifikanten Unter schiede zwischen den Konfigurationen Die Auswertung der subjektiven Beanspruchung dagegen zeigt dass die Fahrt mit Meldungsausgabe zu ung nstigen Zeitpunkten mentale Beanspruchung Anstrengung und Frustration signifikant erh ht im Vergleich zu
69. BucO03 Literaturverzeichnis BELLOTTI Francesco DE GLORIA Alessandro MONTANARI Roberto DOSIO Norberto MORREALE Domenico COMUNICAR designing a multimedia con text aware human machine interface for cars In Cognition Technology and Work Vol 7 No 1 2005 S 36 45 BENDA Helga von Hoyos Carl Graf SCHAIBLE RAPP Agnes Klassifikation und Gef hrlichkeit von Stra enverkehrssituationen Bergisch Gladbach Bun desanstalt f r Stra enwesen 1983 Forschungsbericht Bericht zum For schungsprojekt 7320 der Bundesanstalt f r Stra enwesen Bereich Unfallfor schung BENGLER Klaus ZIMMER Alf Kompetenzentwicklung Gestaltungsziel f r Fahrerassistenzsysteme und Fahrerinformationssysteme der Zukunft In Proceedings 38 BDP Kongress f r Verkehrspsychologie Arbeitsgruppe 7 Verkehr und Information Die Optimierung des Mobilit tssystems Regensburg BDP 2002 BENGLER Klaus KOHLMANN Martin LANGE Christian Assessment of cogni tive workload of in vehicle systems using a visual peripheral and tactile detec tion task In Work A Journal of Prevention Assessment and Rehabilitaion Vol 41 Supplement 1 2012 2012 S 4919 4923 BERNOTAT Rainer Der Mensch als Element des Flugf hrungssystems In Zeitschrift f r Luftfahrttechnik Raumfahrttechnik 10 Nr 3 1964 S 66 68 BERNOTAT Rainer Plenary Session Operation Functions in Vehicle Control Anthropotechnik in der Fahrzeugf hrung In Ergonom
70. Dr cken des Tasters kann die Meldungsfilterung bersteuert und die Meldung trotz hoher gesch tzter Beanspruchung abgerufen werden Buc03 Es ist vorgesehen in einer zweiten Generation des Driver Advocates Daten der Umfeldsen sorik zur Beanspruchungssch tzung mit einzubeziehen In einer dritten Generation soll eine Personalisierung des Systems erfolgen Buc03 IBM Driver Safety Manager IBM stellt in einem Konzeptpapier ein sprachbasiertes Dia logsystem vor welches einen Fahrer unter anderem durch Quizspiele Witze oder Fragen vor unterforderungsbedingter M digkeit sch tzen soll Kan04 In diesem Zusammenhang wird die Notwendigkeit eines Workload Managers zur Vermeidung von berforderung er w hnt und ein Konzept hierf r angedeutet Dieses Konzept sieht vor aus mehreren Gr Ren eine Workloadsch tzung vorzunehmen Hierzu werden zwei Achsen mit einem Wer tebereich von jeweils O bis 1 betrachtet Auf einer Achse werden die Anforderungen an das Fahrzeug auf der anderen die Anforderungen an den Fahrer aufgetragen Kan04 Jedoch wird nicht genauer darauf eingegangen wie diese Kenngr en im Detail hergelei tet und in diesem Diagramm abgebildet werden Zus tzlich sollen Sensordaten sowie eine Absch tzung des Komplexit tsgrades der vorherrschenden Situation in die Work loadsch tzung mit einbezogen werden Kan04 Auch hier bleibt offen wie dies im Detail geschieht Die Information ber die Workload wird in einem Event Manager verarbe
71. G EMG ESP EVA GIDS GPS HMI ICA IDIS IMM INVENT LDW Lkw M NASA TLX NEO FFI NHTSA Pkw POC RSME SAVE IT SANTOS Anti Blockier System Adaptive Cruise Control Adaptive Integrated Driver Vehicle Interface Application of Real time Intelligent Aid for Driving and Nav igation Enhancement Centralised Management of Vocal interfaces aiming at a better Automotive Safety Communication Multimedia Unit Inside Car Driver Activity Load Index Elektrodermale Aktivit t Elektro Enzephalographie Elektromyogramm Elektronisches Stabilit tsprogramm Eingang Verarbeitung Ausgang Generic Intelligent Driver Support System Global Positioning System Human Machine Interface Index of Cognitive Activity Intelligent Driver Information System Informationsmanagementmodul Intelligenter Verkehr und Nutzergerechte Technik Lane Departure Warning Lastkraftwagen Mittelwert NASA Task Load Index NEO F nf Faktoren Inventar National Highway Traffic Safety Administration Personenkraftwagen Performing Operating Characteristics Rating Scale of Mental Effort Safety Vehicles using adaptive Interface Technology Situations angepasste und Nutzer Typ zentrierte Optimie rung von Systemen zur Fahrerunterst tzung SD Standardabweichung SEA Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung TFT Thin Film Transistor TTC Time to Collision VI Kapitel 1 Einleitung 1 Einleitung Globale Handels und Verkehrsstr me f hrten in de
72. In ZITEK Pavel Hrsg Proceedings of the 16th IFAC World Congress Prag Elsevier Science amp Technology 2005 S 1196 1202 ARMBRUSTER Daniel Optimierung der visuellen Informations bermittlung durch adaptive Kraftfahrzeugsignalleuchten M nchen Herbert Utz Verlag Wissen schaft Diss 2011 BACKHAUS Klaus ERICHSON Bernd PLINKE Wulff WEIBER Rolf Multivariate Analysemethoden Eine anwendungsorientierte Einf hrung 10 Aufl Berlin Springer 2003 S 543 603 BAUCH Cord Volker Minimalsensorisches Konzept zur multimodalen Fahrerzustands berwachung auf Basis physiologischer Daten Validierung einer neuen Methode Paderborn Universit t Paderborn Fakult t f r Elektro technik Informatik und Mathematik Diss 2010 BEATTY Jackson Task evoked pupillary responses processing load and the structure of processing resources In Psychological Bulletin Vol 91 No 2 1932 S 276 292 BEATTY Jackson LUCERO WAGONER Brennis The pupillary system In CACIOPPO John T TASSINARY Louis G BERNTSON Gary G Hrsg Handbook of Psychophysiology 2 Aufl New York Cambridge University Press 2000 S 142 162 BELLET Thierry Driver s Availability Diagnosis A First Step toward an Adaptive Management of On Board Information NHTSA Workshop Washing ton NHTSA 2004 Bel05 Ben33 BenO2 Ben12 Ber64 Ber 0 BKrO6 BMW11 Bor05 Bor08 Bou92 Bro06
73. Informationsmanagementsystems 10 Diskussion der Wirkung des Informationsmanage mentsystems Im Rahmen der evaluierenden Abschlussstudie wurde der Einfluss des Informationsma nagements auf Beanspruchung Kritikalit t und Aufnahmeg te von Meldungsinhalten un tersucht Au erdem wurde die Einstellung der Versuchspersonen zu diesem System er hoben Nachfolgend werden die in Kapitel 9 7 vorgestellten Ergebnisse und deren Bedeu tung f r das Informationsmanagementsystem besprochen Au erdem wird die Versuchs methodik diskutiert Die Auswertung des ICA zur Untersuchung der Beanspruchung w hrend der einzelnen Situationen ergibt keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Versuchsfahrten Hierbei ist anzumerken dass sich f r die alleinige Betrachtung der Situationen die Fahr ten ohne Meldungen und mit Informationsmanagement nicht unterscheiden Einzig die Konfiguration ohne Informationsmanagement unterscheidet sich von den beiden anderen Fahrten durch die Ausgabe einer Fahrzeugmeldung Dieses Ereignis scheint jedoch kei nen entscheidenden Einfluss auf den ICA zu nehmen M glicherweise tritt die Beanspru chung durch die Ausgabe einer Meldung gegen ber der Beanspruchung durch die Situa tion an sich in den Hintergrund Eine m gliche Erkl rung kann eine relativ kleine Effekt st rke sein die durch einen gr eren Stichprobenumfang ausgeglichen werden k nnte Bei der Betrachtung der gesamten Fahrt erh ht sich der ICA f r die Fahrt
74. Insgesamt k nnen in der Realstudie 30 der 44 Fahrsimulatorsituationen hinsichtlich der kologischen Validit t berpr ft wer den Sei12b Zus tzlich wird in der Realit t die Situation schlechte Stra e getestet deren Darstellung im Simulator nicht m glich ist Bei der bertragung der Fahrsimulatorsituatio nen in die Realit t wird darauf geachtet dass diese eine hohe hnlichkeit zu den simulier ten Situationen aufweisen Die Umgebung der Streckenverlauf und der Stra entyp sollen 68 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung f r die jeweils untersuchten Situationen m glichst identisch sein Analog zur Fahrsimula torstudie wird darauf geachtet dass zwischen den interessierenden Situationen hinrei chend Zeit gegeben ist Die Fahrtabschnitte sind in ihrer Dauer und der Anzahl der enthal tenen Situationen begrenzt was zu einer Steigerung der Salienz der untersuchten Situati onen beitr gt und f r die Versuchspersonen annehmbare Bedingungen schafft Da die Fahrt im Realversuch auf realen Stra en unter allt glichen Verkehrsbedingungen stattfin det und nicht eine hochkritische Fahraufgabe der n chsten folgt ist von einer maximalen kologischen Validit t auszugehen Die Lenk und Ruhezeiten werden im Rahmen der Studie eingehalten Sei12b Die 31 getesteten Situationen werden auf drei rundkursartige Fahrtschleifen verteilt wel che in ihrer Reihenfolge permutiert werden Sei12b Die Reihenfolge und Lokalisation
75. Interferenz sowohl zwischen Meldungsaufnah me und Fahraufgabe als auch zwischen der Aufnahme verschiedener zeitnah zueinander ausgegebener Meldungen vermieden werden Bei COMUNICAR wird regelbasiert ent schieden ob wann und wie eine Meldung ausgegeben wird Schi04 Es werden vier ver schiedene Meldungsarten ber cksichtigt CenO3 S 5 e Herk mmliche Anzeigen Bsp Tachometer e Anzeigen von Fahrerassistenzsystemen Bsp Kollisionswarnung e Anzeigen von Telematikdiensten Bsp Navigationssystem e Anzeigen von Infotainmentsystemen Bsp Radio Zur Entscheidung ber Zeitpunkt und Art der Meldungsausgabe wird die Fahrerbelastung in Form eines Total Level of Risk gesch tzt And05 Cen03 Bel05 Diese Sch tzung basiert auf der Aktivit t des Fahrers in der prim ren und sekund ren Fahraufgabe und auf der vorliegenden Fahr und Umweltbedingung welche ber Fahrzeug und Sensordaten ermittelt wird Das Modul zur Sch tzung der Aktivit t wurde aus dem Projekt CEMVOCAS bernommen und entspricht der dortigen Sch tzung der Verf gbarkeit des Fahrers Bel05 S 38 Au erdem wird die Priorit t einer auszugebenden Meldung ber cksichtigt Diese Priorit t ergibt sich aus dem Zeitfenster innerhalb dessen ein Fahrer den Mel dungsinhalt verarbeitet haben sollte Basierend auf der Priorit t der Meldung und dem To tal Level of Risk werden dann Regeln angewandt die den Ausgabezeitpunkt und die Mo dalit t der Meldung bestimmen
76. Kanal ausgewichen werden sofern der Meldung eine Alternative hinterlegt ist Au erdem kann die Komplexit t einer Meldungsausgabe abh ngig von den Anforde rungen durch Fahrer Fahrzeug und Umwelt variiert werden Der08 Dadurch werden so wohl negative Einfl sse einer Meldungsausgabe auf die Fahraufgabe als auch eine Inter ferenz zwischen der Ausgabe mehrerer Meldungen vermieden Amd10 S 571 Weiterhin wird eine Erholungszeit vorgesehen Diese muss nach dem Wegfall von hohen Anforde rungen abgewartet werden bevor die Ausgabe einer zur ckgestellten Meldung erfolgen kann Eine Erholungszeit wird auch zwischen der Ausgabe zweier Meldungen eingehalten Der08 Das System wird in drei verschiedenen Fahrzeugen einem Oberklasse Pkw einem Stadtauto und einem Lkw in drei unabh ngig voneinander stattfindenden jedoch m g lichst hnlichen Versuchsreihen getestet Amd10 S 573ff Im Rahmen dieser Studien absolvieren Versuchspersonen jeweils eine Fahrt ohne Nebenaufgaben oder Systemaus gaben als Baseline eine Fahrt mit AIDE und eine Fahrt ohne AIDE Zusammenfassend zeigt sich bei den objektiven Daten zur Beanspruchung Geschwindigkeitsma e Lenkbe wegungsma e eine h here hnlichkeit der AIDE Fahrt zu der Baselinefahrt verglichen mit der Nicht AlDE Fahrt zur Baselinefahrt Die subjektive Bewertung der Beanspruchung zeigt keine klaren Unterschiede zwischen einer Fahrt mit und einer Fahrt ohne AIDE Die Ergebnisse der Lkw Studie zeigen dass
77. Lkws eine klare Rangfolge Fahrten bei Gl tte werden belas tender bewertet als Fahrten bei Nebel welche wiederum belastender sind als Fahrten bei Regen Fahrten bei Dunkelheit bzw Nacht empfindet nur etwa jeder Dritte als mehr oder minder unangenehm so dass die Autoren diesem Faktor ein neutral positives Image un ter Lkw Fahrern zuschreiben F r die Fahrer von Lieferfahrzeugen ergibt sich dieselbe Rangfolge allerdings werden Fahrten bei Dunkelheit von diesen Fahrern belastender be wertet als von Fahrern schwerer Lkws EIIO2 S 59f 124 Evers Evers Eve09I untersucht den Einfluss von Belastungen und Stress auf das Ver kehrsverhalten von Lkw Fahrern In einer Befragung mit 555 auswertbaren Datens tzen zeigen sich die Umgebungsbedingungen schlechte Stra e hohe Verkehrsdichte und Stau als au erordentlich beanspruchend Eve09 S 242 Wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema Belastung oder Beanspruchung von Lkw Fahrern beziehen sich meist auf arbeitsplatzbedingte Faktoren Eve09 S 56 Auch phy sische Belastungen zum Beispiel durch Be und Entladet tigkeiten und soziale Belas tungen sind Bestandteil einiger Studien Die situative Beanspruchung durch die Fahrauf gabe an sich dagegen ist f r die Berufsgruppe der Lkw Fahrer bislang kaum untersucht worden Auch in den drei oben genannten Studien werden lediglich einige wenige Situati onen aus dem Fahralltag extrahiert und von Fahrern hinsichtlich ihrer Belastung oder Be 10 Ka
78. Luxemburg Amt f r Ver ffentlichungen der Europ ischen Union 2009 EVERS Claudia Auswirkungen von Belastungen und Stress auf das Verkehrsverhalten von Lkw Fahrern Bonn Rheinische Friedrich Wilhelms Universit t Philosophische Fakult t Diss 2009 F RBER Brigitte F RBER Berthold Auswirkungen neuer Informations technologien auf das Fahrerverhalten Bergisch Gladbach Bundesanstalt f r Stra enwesen 2003 Forschungsbericht Bericht zum Forschungsprojekt Literaturverzeichnis FarO3 Fas94 Fas95 Fer83 Fla54 Fr 08 Gai00 Gei85 Gil10 Gre04 82 128 der Bundesanstalt f r Stra enwesen Bereich Mensch und Sicherheit Heft M 149 FARMER Eric BROWNSON Adam Review of Workload Measurement Analysis and Interpretation Methods European organisation for the safety of air naviga tion Br ssel European organisation for the safety of air navigation 2003 For schungsbericht CARE Integra TRS 130 02 WP2 FASTENMEIER Wolfgang Verkehrstechnische und verhaltensbezogene Merkmale von Fahrstrecken Entwicklung und Erprobung einer Typologie von Stra enverkehrssituationen M nchen Technische Universit t M nchen Lehr stuhl f r Psychologie Diss 1994 FASTENMEIER Wolfgang Die Verkehrssituation als Analyseeinheit im Verkehrssystem In FASTENMEIER Wolfgang Hrsg Autofahrer und Verkehrssituation Neue Wege zur Bewertung von Sicherheit und Zuverl ssigkeit moderner Stra e
79. MM relevante Eigenschaften Die Priorit t in drei Priorit tsstufen so wie die maximal m gliche zeitliche Verz gerung der Meldung in Millisekunden Anhand dieser Gr en wird im IMM ber den Ausgabezeitpunkt der Meldung entschieden Wird der Ausgabezeitpunkt aufgrund zu hoher Beanspruchung verz gert besteht eine weitere Aufgabe des IMM darin die zur ckgestellte Meldung zu verwalten Entscheidung ber eine Meldungsausgabe Erreicht eine auszugebende Meldung das IMM wird zuerst die Meldungseigenschaft maximal m gliche Verz gerungsdauer be trachtet Betr gt diese Oms wird die Meldung sofort an das jeweilige Ausgabemedium bermittelt Ist sie gr er als Oms wird ein Timer ausgel st Dieser dient als Grundlage daf r dass eine berschreitung der maximalen Verz gerungsdauer verhindert wird Au Rerdem wird in diesem Fall die zweite Meldungseigenschaft Priorit t f r die Entscheidung ber eine verz gerte Meldungsausgabe herangezogen 100 50 Fahrerbeanspruchung Prio 1 Prio 2 und Prio 3 0 Abbildung 8 1 Schematische Darstellung der Schwellen des Informationsmanagementmo duls nach Sei12d Da die Meldungspriorit t in einer von drei Priorit tsstufen vorliegt werden f r die Ent scheidung ber eine Meldungsausgabe in Abh ngigkeit von der aktuellen Fahrerbean spruchung zwei Beanspruchungsschwellen ben tigt Meldungen der Priorit t 1 werden aufgrund ihres sicherheitskritischen Inhalts stets sofort ausgegeben un
80. Nachschlagetabelle im Kontext Informationsmanagement nicht relevant Daher wird an dieser Stelle auf ihre Darstellung verzichtet und auf Sei12b und Sei12a verwie sen Der Realversuch dient dazu die kologische Validit t der Ergebnisse der Fahrsimu latorstudie zu berpr fen Aus diesem Grund liegt der Fokus der folgenden Darstellung der Ergebnisse auf einem Vergleich mit den Ergebnissen der Fahrsimulatorstudie Hierzu werden die Ergebnisse der Simulatorstudie von den zw lf Versuchspersonen herangezo gen die am Realversuch teilnehmen verbundene Stichprobe Au erdem werden in die nachfolgend beschriebene Auswertung nur diejenigen Bewertungen aus dem Realver such mit einbezogen die sich auf Situationen beziehen die kongruent zur jeweiligen Situ ation der Fahrsimulatorstudie vorliegen Das hei t es werden beispielsweise bei Abbie gesituationen an ampelgeregelten Kreuzungen nur diejenigen F lle betrachtet in denen die vorliegende Ampelphase im Realversuch identisch ist zu der Ampelphase der Simula torstudie Dadurch ergibt sich f r bestimmte Situationen eine geringere Anzahl an g ltigen F llen Die Situationen Baustelle Bedienung am Schalterblock Pkw auf Autobahn Auf fahrt Tunnel schlechte Stra e sowie zwei Abbiegesituationen werden um Ausrei er be reinigt Bei der Auswertung der Ergebnisse werden nichtparametrische Tests verwendet Nach Leonard und Wierwille Leo75 k nnen Situationen dann als kologisch valide ein gestuf
81. Sch t zung nicht auf Basis einer bestimmten erkannten Situation bestimmt sondern direkt mit 42 Kapitel 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung den Fahrzeug und Umweltdaten verkn pft Beispielsweise wird der Wert der gesch tzten Beanspruchung erh ht wenn ein aktivierter Blinker detektiert wird Bei der direkten Sch tzung wird demnach nicht ber cksichtigt ob der Blinker auf einen Spurwechsel oder ein Abbiegen oder einen Hinweis f r einen anderen Lkw Fahrer etc zur ckzuf hren ist Die Betrachtung der Beanspruchung erfolgt dementsprechend auf der Ebene der Stabili sierung Sei12c Im Gegensatz zu den in Kapitel 3 3 genannten Informationsmanage mentsystemen die Fahrzeugdaten als F hrungsgr en verwenden wird bei diesem An satz ein Beanspruchungswert als F hrungsgr e verwendet dessen Sch tzung auf Fahrzeugdaten basiert Die direkte Sch tzung der Beanspruchung im Zusammenhang mit Informationsmanagement im Fahrzeug wurde in hnlicher Form bei Muigg Mui09 umge setzt Muigg schlie t allerdings nicht auf die Beanspruchung sondern auf einen soge nannten Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert Dieser beschreibt wie viel Aufmerksam keit der Fahrer f r die sichere Erf llung seiner Fahraufgabe aufbringen muss Mui09 S 54 Beide Verfahren bringen Vor und Nachteile sowohl in der jeweils zugrunde liegenden Theorie des Beanspruchungsmodells als auch in der praktischen Umsetzung mit sich Beiden Verfahren g
82. Schwierigkeiten bei Datenerhebung und auswertung Abbildung 2 5 G tekriterien f r die Erfassung psychischer Beanspruchung 2 2 Mentale Beanspruchung von Berufskraftfahrern Das Thema mentale Beanspruchung beim F hren eines Kraftfahrzeuges ist Gegenstand zahlreicher Forschungsvorhaben Diese beziehen sich meist auf den Pkw Bereich wel cher sich von den vorherrschenden Anforderungen im Lkw unterscheidet Es kann keine gesicherte Aussage dar ber getroffen werden ob und inwiefern die Ergebnisse von Pkw bezogenen Untersuchungen der Beanspruchung durch die Fahraufgabe auf den Lkw Bereich bertragbar sind Zum einen ergeben sich aus den gr eren Fahrzeugabma en und dem Fahrverhalten von Lkws andere Anforderungen an den Fahrzeugf hrer Zum anderen sind viele Lkw Fahrer im Gegensatz zu den meisten Pkw Fahrern ausgebildete Kraftfahrer oder zumindest hauptberuflich als Fahrer t tig und daher hochtrainiert im Um gang mit ihrem Fahrzeug Daher beschr nkt sich die folgende Darstellung relevanter Bei tr ge auf die Arbeiten die speziell das F hren eines Lkws zum Gegenstand haben und deren Schwerpunkt auf der Bewertung der Beanspruchung durch fahrtbezogene T tigkei ten liegt Dennoch bieten die Arbeiten aus dem Pkw Bereich wertvolle methodische Anre gungen f r die vorliegende Arbeit Es sei an dieser Stelle insbesondere auf die Studien von Fastenmeier Fas95 und Hoyos und Kastner Hoy86 verwiesen die sich intensiv mit der psychischen Beanspr
83. TECHNISCHE UNIVERSIT T M NCHEN Institut f r Maschinen und Fahrzeugtechnik Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Informationsmanagement im Nutzfahrzeug Dipl Ing Univ Maria Seitz Vollst ndiger Abdruck der von der Fakult t f r Maschinenwesen der Technischen Univer sitat M nchen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktor Ingenieurs genehmigten Dissertation Vorsitzende Univ Prof Dr rer nat Sonja Berensmeier Pr fer der Dissertation 1 Univ Prof Dr Ing Markus Lienkamp 2 Univ Prof Dr phil Klaus Bengler Die Dissertation wurde am 20 06 2013 bei der Technischen Universit t M nchen einge reicht und durch die Fakult t f r Maschinenwesen am 05 11 2013 angenommen Vorwort Die vorliegende Arbeit entstand w hrend meiner T tigkeit am Lehrstuhl f r Fahrzeugtech nik der Technischen Universit t M nchen in Kooperation mit der MAN Truck amp Bus AG Ich m chte mich bei allen bedanken die mich auf diesem Weg begleitet und auf vielf ltige Weise unterst tzt haben An erster Stelle danke ich meinem Doktorvater Prof Dr Ing Markus Lienkamp Durch seine Ideen seine Kreativit t aber auch seinen sicheren Blick f r das Wesentliche hat er ma geblich zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen Prof Dr phil Klaus Bengler danke ich daf r dass er meine Arbeit von Anfang an begleitet hat Seine wertvollen Anregungen und sein aufrichtiges Interesse haben mich stets motiviert und meine Arbeit auf besonde re
84. Unterschied zwischen den Konfigurationen mit und ohne Informationsmanagement vorliegt Zur Auswertung der Beanspruchung in den vier Situationen werden jeweils drei Versuchsfahrten miteinander verglichen W hrend bei einer Fahrt keine Meldungsausga be erfolgte wurden in einer weiteren Fahrt Meldungen zu einem jeweils ung nstigen Zeit punkt w hrend der Situation ausgel st und ausgegeben In einer weiteren Versuchsfahrt wurden die Meldungen zum selben Zeitpunkt ausgel st ihre Ausgabe jedoch von dem In formationsmanagement solange verz gert bis die Situation vor ber war Demzufolge ist die Fahrt mit Informationsmanagement bezogen auf den jeweiligen Ausschnitt der bean spruchenden Situationen identisch zu der Fahrt ohne Meldungen 99 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems F r jede Versuchsperson wird der Mittelwert des ICA w hrend der vier Situationen in den drei Versuchsfahrten betrachtet Bei manchen Datens tzen wurden durch einen techni schen Fehler nicht alle Daten aufgezeichnet Au erdem gab es vereinzelt Probleme bei der Erkennung der Pupillen Daher reduziert sich die Anzahl der in die Auswertung einge henden Datens tze Die um Ausrei er bereinigten Werte liegen mit Ausnahme der Situa tion Abbiegen au erorts bei der Konfiguration ohne Informationsmanagement normalver teilt mit einer tendenziell hohen Standardabweichung vor Eine einfaktorielle ANOVA zeigt in keiner der vier Situationen signifikante Unters
85. Weise gepr gt Prof Dr rer nat Sonja Berensmeier danke ich f r die bernahme des Vorsitzes des Promotionsverfahrens Bei MAN wurde ich herzlich aufgenommen und stie mit meinen Fragen auf offene Oh ren Eberhard Hipp danke ich sehr herzlich f r das entgegengebrachte Vertrauen und die wohlwollende Unterst tzung meiner Arbeit Au erdem m chte ich mich bei Holger Mohra Karlheinz D rner und vor allem bei Andreas Zimmermann bedanken Er gab die themati schen Leitplanken der Arbeit und lie mir gleichzeitig die n tige Freiheit Seine Ratschl ge Erfahrung und sachliche Sichtweise haben mich besonders in schwierigen Zeiten auf dem richtigen Weg gehalten Bei Stefan Knecht m chte ich mich daf r bedanken dass er diese Arbeit erm glicht und mit gewinnbringenden Ratschl gen und Interesse begleitet hat Meinen Kolleginnen und Kollegen am Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik danke ich f r ihre Un terst tzung und die anregenden Diskussionen Vor allem aber m chte ich mich f r die wundersch ne gemeinsame Zeit bedanken w hrend der viele Freundschaften entstan den sind Vielen Dank f r alles an Thomas Daun Britta Michel und Gunnar Tigges Ihr seid Wegbegleiter dieser Arbeit und ich danke Euch f r Eure Unterst tzung und Hilfe Durch Euch werden mir nicht zuletzt die vielen Stunden am Simulator in lieber Erinnerung bleiben Meinen kritischen und sorgf ltigen Lektoren Thomas Daun und Dr Frank Dier meyer danke ich f r ihre Unterst tzung
86. Wiley amp Sons 1976 MICHON John A Generic Intelligent Driver Support A Comprehensive Report on GIDS London Taylor amp Francis 1993 MICHON John A PIERSMA Ep H SMILEY Alison VERWEY Willem B WEBSTER Eamonn Design considerations In MICHON John A Hrsg Generic Intelligent Driver Support A Comprehensive Report on GIDS London Taylor amp Francis 1993 S 69 87 MICHON John A SMILEY Alison Introduction a guide to GIDS In MICHON John A Hrsg Generic Intelligent Driver Support A Comprehensive Report on GIDS London Taylor amp Francis 1993 S 3 18 MuiGG Andreas MEUERLE J rgen RIGOLL Gerhard Negative effects of inapproporiate messages In 3 Tagung Aktive Sicherheit durch Mui09 NabO8 NacO2 New90 OD0886 Oes01 Pag08 Pie02 Pie03 Pri75 Ras83 Rau09 Literaturverzeichnis Fahrerassistenz Garching Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik M nchen T V S d Akademie GmbH 2008 MuIGG Andreas Implizites Workloadmanagement Konzept einer zeitlich situativen Informationsfilterung im Automobil M nchen Technische Universit t M nchen Fakult t f r Elektrotechnik und Informationstechnik Diss 2009 N BO Arne Dialog Management System IVSS Project Report G teborg IVSS 2008 Forschungsbericht AL8OB 2004 10254 NACHREINER Friedhelm ber einige aktuelle Probleme der Erfassung Mes sung und Beurteilung der psychisc
87. Workload Managers Safety Issues and Solutions SAE Paper Number 2004 21 0022 In Convergence International Congress amp Exposition On Transportation Electronics Detroit SAE International 2004 G s05 Hac05 Har88 Her99 Hoe02 H r11 Hoy86 Hua03 Hus10 int04 INVO5 Literaturverzeichnis G SSEL Frank Informationsentropische spektrale und statistische Untersuchungen fahrzeuggenerierter Verkehrsdaten unter besonderer Ber cksichtigung der Auswertung und Dimensionierung von FCD Systemen Dresden Technische Universit t Dresden Fakult t f r Verkehrswissenschaften Friedrich List Diss 2005 HACKER Winfried Allgemeine Arbeitspsychologie Psychische Regulation von Wissens Denk und k rperlicher Arbeit Bern Huber 2005 HART Sandra G STAVELAND Lowell E Development of NASA TLX Task Load Index Results of Empirical and Theoretical Research In HANCOCK Pe ter A MESHKATI Najmedin Hrsg Human mental workload North Elsevier Science Publishers B V 1988 S 139 183 HERING Klaus Situationsabh ngiges Verfahren zur standardisierten Messung der kognitiven Beanspruchung im Stra enverkehr Literatur bersicht und empirische Felduntersuchung K ln Universit t zu K ln Philosophische Fakul t t Diss 1999 HOEDEMAEKER Marika DE RIDDER Selma N JANSSEN Wiel H Review of European Human Factors Research on Adaptive Interface Technologies for Auto
88. abe verarbeitet werden muss Sie untersucht in einer Fahrsimulatorstudie die F higkeit des Menschen zur Verarbeitung von parallel auftretenden Fahrzeugmeldun gen In dem Experiment wird eine Kollisionswarnung und zeitnah oder parallel je eine wei tere Meldung ausgegeben Es zeigt sich eine signifikant langsamere Reaktion auf die op tisch akustische Kollisionswarnung bei zeitnaher oder paralleler Ausgabe einer weiteren optisch akustischen oder rein optischen Meldung Ler10 S 84 Dies deckt sich mit Wi ckens Theorie der multiplen Ressourcen Wic84 S 301ff Kapitel 2 3 und zeigt die Kriti kalit t von Interferenzen bei der Verarbeitung von Informationen gleicher Modalit t Auch bei einer gleichzeitig mit der optisch akustischen Kollisionswarnung ausgegebenen unge richteten haptischen Meldung kommt es zu signifikant langsameren Reaktionen auf die Kollisionswarnung Ler10 S 85 Die ungerichtete haptische Meldung warnt vor einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur und wird durch eine Vibration am Lenkrad reali siert Diese Art der Meldung hat lediglich eine aufmerksamkeitssteigernde Wirkung und muss auf regelbasierter Ebene verarbeitet werden Dies erfordert erh hte kognitive Res sourcen und kann die verschlechterte Reaktion auf die Kollisionswarnung erkl ren Ler10 S 72ff Muigg et al Mui08 zeigen in einer Fahrsimulatorstudie dass sich durch die Ausgabe von Fahrzeugmeldungen die Aufmerksamkeit eines Pkw Fahrers unabh ngig von de
89. abgesprochen Dagegen zeigen beispielsweise Reimer et al Rei01b dass sich die physiologisch via Herzrate und Hautleitwert erfasste Beanspruchung ihrer Simulatorstudie auf die Realit t bertragen l sst Um die Frage zu beantworten inwieweit sich die Ergebnisse vorliegender Fahrsimulatorstudie auf das reale Verkehrsgeschehen bertragen lassen wird eine Validierungsstudie im Realverkehr durchgef hrt 7 4 1 Experimentelles Design und Versuchsablauf Ein Teil der Versuchspersonen die an der Fahrsimulatorstudie teilnahmen beteiligt sich an der Versuchsbedingung im realen Stra enverkehr Diese Studie findet ungef hr zehn Monate nach der Durchf hrung der Studie am Lkw Fahrsimulator statt Erneut kommt ein Versuchsdesign mit Messwiederholung zum Einsatz welches den Vorteil einer h heren statistischen Testst rke bei gleicher Stichprobengr e bietet Analog zu der Fahrsimula torstudie erfolgt durch die Variation der Situation Belastung die Beeinflussung der Bean spruchung Sei12b Wie im Anhang B im Detail beschrieben k nnen aus Gr nden der konomie Sicherheit und Kontrollm glichkeit nicht alle Situationen der Fahrsimulatorstu die in die Realit t bertragen werden Sei12b Bei den diversen Abbiegevorg ngen ist die Vorfahrtsregelung zwar von zentralem Interesse jedoch besteht keine M glichkeit diese durch eine Steuerung der Ampeln beziehungsweise des Verkehrs zu beeinflussen Dies muss bei der Auswertung ber cksichtigt werden
90. abh ngig von der aktuellen Beanspruchung Meldungen der Priorit t 2 bermitteln funktionskritischen Inhalt und werden daher bis zu einem mittleren Beanspruchungsbereich ausgegeben Dieser Bereich wird nach oben hin begrenzt durch die Schwelle Soben nach unten durch die 79 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe Schwelle Sunten Meldungen der Priorit t 3 werden bereits bei geringer Beanspruchung oberhalb von Sunten Zur ckgestellt Abbildung 8 1 Theoretisch w rde der Parameter maximal m gliche Verz gerungsdauer f r die Realisierung der Funktion Informationsma nagement ausreichen Die Ber cksichtigung der Meldungspriorit t als weitere Grundlage zur Entscheidung ber eine Meldungsausgabe bringt jedoch einige Vorteile mit sich Sie erh ht die Transparenz des Informationsmanagements f r den Fahrer dem die Bedeu tung der Meldungspriorit ten gel ufig ist Au erdem wird der Aufwand bei der Parametrie rung der Meldungseigenschaften gering gehalten Meldungen deren Wichtigkeit zeitun abh ngig ist kann ein Default Wert f r die Verz gerungsdauer hinterlegt werden Bei al leiniger Ber cksichtigung der Verz gerungsdauer m sste ein Zeitwert bestimmt und hin terlegt werden der die Wichtigkeit dieser Meldung im korrekten Verh ltnis zur Wichtigkeit anderer Meldungen wiederspiegelt Verwaltung zur ckgestellter Meldungen Meldungen deren Ausgabe verz gert wird werden bis zu ihrer Ausgabe oder L schung durch das IMM verwaltet U
91. adt Weiler Abbildung Anhang F 3 findet in einer d rflichen Umge bung mit Stra en ohne Seitenmarkierung und Mittelstreifen bei gutem Wetter und gerin gem Verkehrsaufkommen statt Zu Beginn absolvieren die Versuchspersonen eine enge 90 Kurve die sich au erhalb der Ortschaft befindet und daher zu den Landstra en Situationen gerechnet wird Von den sich anschlie enden vier Kreuzungssituationen fin den drei an rechts vor links geregelten Kreuzungen und eine an einer schildergeregelten Kreuzung statt An den ersten beiden Kreuzungen herrscht Vorfahrt an der dritten werden die Versuchspersonen durch kreuzenden Querverkehr zum Anhalten gezwungen In der letzten Situation biegen die Versuchspersonen bei rechts vor links an einer T Kreuzung nach rechts ab Zu diesem Zeitpunkt berqueren Fu g nger die Stra e in die eingebo gen werden soll Dadurch sind die Versuchspersonen gezwungen den Lkw anzuhalten In den beiden Kreuzungssituationen in denen die Fahrtrichtung ver ndert wird wird zus tz lich die Planung des Abbiegens als jeweils eigenst ndige Situation erfasst Die Abbiege richtung wird durch ein Navigationsger t akustisch vorgegeben Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung innerorts geradeaus innerorts rechts rechts rechts vor links Vorf vor links wartepfil i Zn J ge Kurve puii x i i Wr De innerorts links rechts vor innerorts geradeaus links Vorfahrt Schilder
92. agements f hrt folglich ebenfalls zu kei nen signifikanten Ver nderungen des ICA H2 Beanspruchung w hrend Fahrt Zur Beurteilung der Beanspruchung der Fahrer w hrend der gesamten Fahrt mit je einer der drei Konfigurationen werden erneut der ICA sowie die subjektiven Bewertungen der Fahrten mithilfe des NASA TLX herangezogen Die Mittelwerte des ICA ber die gesamten drei Fahrten liegen um Ausrei er bereinigt f r die Fahrten ohne Meldungen und ohne Informationsmanagement normalverteilt vor Eine einfaktorielle ANOVA ergibt keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Kon figurationen Alter Fahrerfahrung und Neurotizismus nehmen keinen signifikanten Ein fluss auf den mittleren ICA Der NASA TLX betrachtet die subjektive Beanspruchung in den sechs Dimensionen men tale Beanspruchung physische Beanspruchung zeitliche Anforderung Aufgabenerf l lung Anstrengung und Frustration F r den vorliegenden Anwendungsfall erscheint die Dimension Aufgabenerf llung wenig relevant und wird nicht weiter betrachtet Die Ergeb nisse der Befragung zeigt Abbildung 9 11 in welcher die Fehlerbalken die jeweilige rela tiv hohe Standardabweichung kennzeichnen Signifikanzen kleiner 0 05 sind mit einem Doppelpfeil gr er 0 2 mit einem Kugelbalken markiert F r eine der insgesamt 12 Situationen konnten 17 auswertbare Datens tze herangezogen werden f r eine weitere 20 Alle anderen Situationen werden durch 21 27 Datens tze beschrieben
93. ahl von starken kurzfristigen Weitungen der Pupille pro Zeiteinheit Diese starken kurzfristigen Weitungen begleiten den absoluten Gr enan stieg der Pupille bei mentaler Beanspruchung und k nnen von Licht und Akkommoda tionseffekten unterschieden werden Dadurch erscheint der ICA als Indikator f r mentale Beanspruchung in anwendungsnahen Untersuchungen mit wechselnden Lichtbedingun gen erfolgsversprechend MarO2 Mar07 Die Eignung des ICA f r den Einsatz in einem Fahrsimulator wurde von Schwalm Schw09 gezeigt Ein Nachteil der Methode der Pupillometrie ist dass nicht vollst ndig gekl rt ist welche R ckschl sse die Daten tats chlich auf kognitive Vorg nge erlauben Gil10 Sar09 So findet sich keine restlose Kl rung wie genau die kognitive Aktivit t die Pupillengr e be einflusst Ste04 S 78 Die pupillometrischen Daten sind als Indikator der globalen Ar beitsbelastung zu sehen und weniger als hoch diagnostisches Ma DeWS96 S 27 was 58 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung f r den vorliegenden Untersuchungsgegenstand jedoch vertretbar ist SchwO09 S 59 Durch die kopfbasierte Umsetzung des Messsystems welche eine hohe Pr zision bei der Vermessung der Pupille erm glicht ist von einer gewissen Intrusivit t auszugehen Zwar setzt eine Gew hnung an das Kopfgestell nach Aussage der Versuchspersonen bereits nach wenigen Minuten ein das Gewicht des Gestells ist dennoch nicht zu vernac
94. ahrzeugdaten als F hrungsgr e und strebt in der neu esten Generation des Workloadmanagers die Verwendung von Fahrsituationen an NabO3 Bei diesem Workloadmanager werden die erkannten Situationen zus tzlich nach visuellen motorischen und akustischen Anforderungen klassifiziert Beispielsweise wird vorgeschlagen w hrend der visuell fordernden Situation Passieren einer Schule keine unwichtigen Informationen daf r die Geschwindigkeit als in dieser Situation wichtige In formation akustisch auszugeben N b03 Auch Dugarry Dug04 S 51ff verwendet bei seinem Informationsmanagement neben dem Ausgabezeitpunkt die Ausgabemodalit t als Stellgr e und nutzt die Fahrsituation als F hrungsgr e Falls eine Meldung trotz hoher Anforderungen an den Fahrer ausgegeben werden muss ist eine genaue Kenntnis der Si tuation f r eine Optimierung der Meldungsausgabe von Vorteil Dadurch kann die Mel dung zumindest so bermittelt werden dass der Fahrer m glichst wenig beansprucht wird Dennoch sagt eine bestimmte Situation nicht direkt etwas ber den Zustand des Fahrers aus sondern dient lediglich als Anhaltspunkt f r eine Sch tzung desselben Bei AIDE wird versucht ein m glichst ganzheitliches Bild sowohl vom Fahrerzustand als auch von der umgebenden Fahrzeug und Umweltsituation zu erhalten Hierf r werden f nf Module verwendet welche gemeinsam einen Fahrer Fahrzeug Umwelt Status sch t zen Pag038 Die einzelnen Module besch ftige
95. alitativ vergleichbar in 90 der auswertbaren Datens tze gefunden Auch f r die enge 90 Kurve zeigt sich ein kleinerer Anstieg der Beanspruchung vor und ein weiterer Anstieg nach dem Einlenken in die Kurve Sei11 enge Linkskurve 90 Lenkradwinkel rad ICA Zeit s Index of Cognitive Activity Lenkradwinkel ICA Abbildung 7 18 Index of Cognitive Activity und Lenkradwinkel f r die Situation enge Links kurve in der Fahrsimulatorstudie Teilweise treten bei der Erfassung der pupillometrischen Daten technische Probleme bei der Datenaufzeichnung und fehlende Werte auf die durch Verrutschen des Kopfgestells w hrend der Fahrt entstehen Wie auch bei dem physiologischen Ma der elektroderma len Aktivit t zeigen sich beim pupillometrischen Ma erhebliche interindividuelle Unter schiede in den quantitativen Daten Diesen k nnte mit einer geeigneten Datennormierung begegnet werden Der ICA ist aufgrund seiner zeitlich hohen Aufl sung daf r geeignet kritische Teilaufgaben innerhalb einer Situation zu identifizieren Er kann dazu beitragen wertvollen Aufschluss ber die Gr nde f r das Entstehen von Beanspruchung in einzel 65 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung nen Situationen zu bringen Allerdings erschwert dieser Vorteil das Erreichen des der Studie zugrunde liegenden Ziels einen Beanspruchungswert pro Situation zu bestimmen Aus diesem Grund wurde im Rahmen der Arbeit auf weiterg
96. alle acht ausgegebenen Meldungen einer Fahrt dass der Einsatz von Informationsmanagement keinen signifikanten Einfluss auf die Erinnerungs g te nimmt Eine separate Analyse der vier Meldungen mittels eines T Tests zeigt eben falls keinen signifikanten Einfluss durch das zeitliche Zur ckstellen von Fahrzeugmeldun gen Abbildung 9 14 Alter Fahrerfahrung und Neurotizismus nehmen keinen Einfluss auf die Erinnerungsg te Zur weiteren Analyse der Daten zur Erinnerungsg te wird die Anzahl der wortw rtlich und sinngem erinnerten Meldungen der Anzahl an teilweise und vollst ndig vergessenen Meldungen gegen bergestellt Bei der Fahrt ohne Informationsmanagement k nnen 40 1 bei der Fahrt mit Informationsmanagement 40 7 der Meldungen erinnert werden Ein Chi Quadrat Test ergibt keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich der Anzahl der erinnerten Meldungen Erinnerungsg te wortw rtlich 4 korrekt 3 2 vollst ndig 1 vergessen ohne Management mit Management Abbildung 9 14 Erinnerungsg te der vier Meldungen mit zeitlicher Verz gerung Als zweite Gr e zur Untersuchung der Aufnahmeg te wird die Reaktion der Versuchs teilnehmer auf bestimmte Meldungsinhalte untersucht n mlich die Bet tigung der Licht hupe bei Auftreten einer Meldung deren Inhalt etwas mit Licht zu tun hat Es werden die Anzahl der stattgefundenen Reaktionen sowie die Reaktionszeit ausgewertet In der Situ ation enge Kurve wird in beiden Meldungss tzen
97. anagers verbessert meine Leistung als Lkw Fahrer Stimme Stimme berhaupt 0 0 0 0 0 0 0 vollkommen nicht zu zu 3 Ich finde den Meldungsmanager n tzlich f r meinen Job als Lkw Fahrer Stimme Stimme berhaupt 0 0 0 0 0 0 0 vollkommen nicht zu Zu 4 Die Ergebnisse der Nutzung des Meldungsmanagers sind f r mich ersichtlich xxvi Stimme Stimme berhaupt 0 0 0 vollkommen nicht zu zu Ich finde den Meldungsmanager sinnvoll Stimme Stimme berhaupt O O O vollkommen nicht zu zu Ich vertraue dem Meldungsmanager Stimme Stimme berhaupt O O O vollkommen nicht zu zu
98. arnbaken gesperrt ist Diese sollen vermeiden dass der Lkw Fahrer auf der ansonsten verkehrsfreien Autobahn nach links ausweicht um dem Pkw die Auffahrt zu erleichtern Abbildung 7 22 Mitte Nach Fastenmeier Fas95 S 75f hat die Anzahl der Fahrspuren der Autobahn keinen Einfluss darauf wie anstrengend das Auffahren weiterer Verkehrs teilnehmer erlebt wird so dass diese Diskrepanz zwischen Fahrsimulator und Realver such bei der Versuchsplanung in Kauf genommen wurde Eine Erkl rung f r die dennoch fehlende kologische Validit t dieser Situation bietet wom glich die Tatsache dass der Fahrer des realen Pkws aus Sicherheitsgr nden nicht ebenso lange auf der Auffahrt pa rallel neben dem Lkw herfahren kann wie das simulierte Fahrzeug im Fahrsimulatorver such Au erdem kann der Pkw aufgrund der erh hten Verkehrsdichte in der Realit t nicht so intensiv durch die Versuchsperson beobachtet werden wie in der Simulatorstudie Die 73 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung dadurch geringere Salienz dieses Ereignisses tr gt m glicherweise zu der geringer emp funden Beanspruchung im Realversuch bei Die Situation Passieren einer schildergeregelten Kreuzung au erorts mit Vorfahrt ist ebenfalls als nicht kologisch valide einzustufen z 2 13 p lt 05 Hier unterscheidet sich die Situation des Realversuchs dahingehend von der des Simulatorversuchs dass die Stra e leicht kurvig und schlechter einsehbar ist Nach Fast
99. asympathetic innervation of pupillary dilation during sus tained processing In International Journal of Psychophysiology 52 2004 S 77 86 STEMMER Andreas Umsetzung und Validierung einer echtzeitf higen Situationserkennung Hochschule M nchen unver ffentlichte Bachelorarbeit 2012 STRAYER David L DREwS Frank A CROUCH Dennis J A Comparison of the Cell Phone Driver and the Drunk Driver In Human Factors The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society Vol 48 No 2 2006 S 381 391 SUGANO Dean Cell phone use and motor vehicle collisions a review of the studies Honolulu Legislative Reference Bureau 2005 TIJERINA Louis Heavy Vehicle Driver Workload Assessment Battelle Memo rial Institute Office of Crash Avoidance Research National Highway Traffic Safety Administration Columbus National Highway Traffic Safety Administra tion 1996 Forschungsbericht DOT HS 808 467 TOTZKE Ingo RAUCH Nadja UFER Eric KR GER Hans Peter ROTHE Sieg fried Workload Management im Verkehr Pr diktion von Fahrerbeanspruchung durch Informationen in digitalen Karten In SCHADE Jens ENGELN Arnd Tsa97 Uch04 Vaa01 Ver96 Vol03 Vol09 Wic84 Wic00 Wie92 Wie96 WoI05 Wol06 Literaturverzeichnis Hrsg Fortschritte der Verkehrspsychologie Beitr ge vom 45 Kongress der Deutschen Gesellschaft f r Psychologie Wiesbaden VS Verlag f r Sozialwis
100. ation bis zu 18 der Versuchsteilnehmer g nzlich verzichten deutlich weniger als auf eine Erholungszeit ver zichten w rden Im Rahmen des Informationsmanagements im Nutzfahrzeug wird als pro totypischer Wert f r die Vorbereitungszeit der gefundene Mittelwert von 14 Sekunden vor geschlagen In diesen 14 Sekunden vor einer beanspruchenden Situation ist damit zu rechnen dass sich Fahrer auf die bevorstehende Situation konzentrieren und durch Mel dungen nicht gest rt werden m chten IxV Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstu die Fragebogen zur Person dieser Fragebogen wird zu Beginn des Versuchs ausgef llt Ixvi N Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I i Nummer Datum Uhrzeit Fragebogen zur Person Wie alt sind Sie Sie sind Benutzen Sie eine Sehhilfe F r welche Klassen gilt Ihr F hrerschein Seit wie vielen Jahren besitzen Sie Ihren LKW F hrerschein Seit wie vielen Jahren sind Sie mit dem LKW unterwegs Was sind Sie von Beruf Wie h ufig sind Sie mit dem LKW unterwegs An wie vielen Tagen pro Woche sind Sie mit dem LKW unterwegs weiblich o m nnlich nein ja folgende o Brille o Kontaktlinsen o beides zu gleichen Teilen Auto Motorrad LKW o aktuell hauptberuflich o nebenher oO000 5 7 Tage pro Woche 3 4 Tage pro Woche 1 2 Tage
101. ationsmanage ment zu ber cksichtigenden Fahrzeugmeldungen passieren das Informationsmanage mentmodul bevor sie an ein Ausgabemedium weitergeleitet werden 32 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen Die Charakterisierung von Fahrzeugmeldungen hinsichtlich ihrer Wichtigkeit ist Voraus setzung f r eine erfolgreiche Umsetzung des Informationsmanagementsystems Nachfol gend sind unter Fahrzeugmeldungen kurz Meldungen fahrzeuginduzierte Informations ausgaben an den Fahrer ber akustische optische oder haptische Ausgabemedien zu verstehen Diese Definition bezieht sich auf alle f nf Informationsquellen im Fahrzeug nach Dugarry Dug04 S 17 Sensordaten Bsp Geschwindigkeit Fahrerassistenzsys teme Entertainmentsysteme Kommunikationsger te und Komfortsysteme Im folgenden Kapitel werden M glichkeiten zur Priorisier amp ung von Meldungen beschrieben Anschlie Bend wird das Priorit tensystem vorgestellt auf dem das Informationsmanagement im Lkw basiert 5 1 Kategorisierung und Priorisierung von Fahrzeugmeldungen Einer Priorisierung von Fahrzeugmeldungen geht stets die Definition von Kriterien voraus anhand derer die Wichtigkeit von Meldungen festgelegt wird Grunds tzlich orientieren sich diese Kriterien an den Aufgaben des Fahrzeuges die wiederum selbst hinsichtlich ih rer Wichtigkeit betrachtet werden m ssen Als wichtigste Aufgaben eines Fahrzeuges k nnen die Gew hrleistung
102. bahn Auffahrt beginnt sobald sich das Versuchsfahrzeug auf dem Zu bringer zur Autobahn befindet und endet sobald der linke Blinker zur ckgesetzt wird Soll te kein Blinker bet tigt worden sein endet die Situation auf H he des Endpunkts des Be schleunigungsstreifens Mit dem Ziel einer gr tm glichen St rung des Fahrers wird die Meldung am bergang des Zubringers zum Beschleunigungsstreifen ausgel st Abbildung 9 6 Zu diesem Zeitpunkt wird normalerweise der r ckw rtige Verkehr beo bachtet um eine L cke zum Einf deln auf die Autobahn zu finden In der Situation Auto bahn Auffahrt wird eine Meldung der Priorit t 1 ausgel st Daher wird diese Meldung so wohl bei der Konfiguration mit als auch bei der Konfiguration ohne Informationsmanage ment stets sofort ausgegeben Abbildung 9 6 Zeitpunkt ta der Ausl sung der Meldung in der Situation Autobahn Auffahrt Die Beanspruchung in der Situation knapper Einscherer resultiert vermutlich zu einem wesentlichen Teil aus dem berraschungsmoment bei dem pl tzlichen Einscheren eines Fahrzeuges vor dem Lkw Da im Rahmen der Fahrsimulatorstudie jede Situation mehr mals absolviert wird ist nicht auszuschlie en dass die Versuchspersonen die Situation antizipieren k nnen falls sie in jeder Fahrt an der gleichen Stelle erfolgt Daher wird die Situation knapper Einscherer in zwei verschiedenen Varianten umgesetzt welche in ihrem Auftreten abgewechselt werden Pro Fahrt wird je eine der Var
103. beitsbedingungen in G terverkehr und Logistik 2011 1 K ln Bundesamt f r G terverkehr 2011 BUNDESAMT F R G TERVERKEHR Marktbeobachtung G terverkehr Jahresbericht 2011 K ln Bundesamt f r G terverkehr 2012 CENTRO RICERCHE FIAT COMUNICAR Final Report University of Siena Vol vo Car DaimlerChrysler Borg Instruments Metravib ICCS NTUA DIBE FHG IAO BASt TNO Orbassano Centro Ricerche FIAT 2003 Forschungs bericht COMUNICAR IST 1999 11595 COmmunication Multimedia Unit inside CAR Final Report CHEN Fang JORDAN Patrick W Zonal Adaptive Workload Management Systems Limiting Secondary Tasks While Driving In Proceedings of the 2008 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Eindhoven IEEE 2008 S 997 1002 Schutzrecht DE10331800 A1 3 Februar 2005 DaimlerChrysler AG DAMBIER Michael ALTM LLER Tobias WoLF Werner Konzepte zur Beanspruchungssch tzung Ein standardisiertes Beanspruchungsmodell als Basis oder doch mehr Individualisierung In URBAS Leon STEFFENS Christi ane Hrsg Zustandserkennung und Systemgestaltung 6 Berliner Werkstatt Mensch Maschine Systeme 13 bis 15 Oktober 2005 ZMMS Spektrum Band 19 Fortschritt Berichte VDI Mensch Maschine Systeme Band 22 D sseldorf VDI Verlag 2005 S 187 190 DAWSON Michael E SCHELL Anne M F LIon Diane L The electrodermal System In CACIOPPO John T TASSINARY Louis G BERNTSON Garry G Hrsg Handbook of Psychophysi
104. ben Im Anschluss an jede der Fahrten werden die Versuchspersonen befragt Au erdem ist die M glichkeit zu einer kurzen Pause ge geben Insgesamt betr gt die Versuchsdauer zweieinhalb bis drei Stunden 94 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems 9 4 Methodik Die abh ngigen Variablen anhand derer das Informationsmanagementsystem bewertet wird sind die Fahrerbeanspruchung das Sicherheitspotential und die Aufnahmeg te der Meldungen Sei12c Ihre Operationalisierung wird in Abbildung 9 7 dargestellt Au erdem wird in einem Fragebogen die Meinung der Fahrer zu den Fahrten mit und ohne Informa tionsmanagement sowie zu dem System Informationsmanagement abgefragt Sei12c Unabh ngige Variable Ausgabezeitpunkt Abh ngige Variablen Beanspruchung Sicherheitspotential Aufnahmeg te e Erinnerung Reaktion NASA TLX Abbildung 9 7 Abh ngige Variablen zur Evaluation des Informationsmanagements Die Fahrerbeanspruchung wird entsprechend der Empfehlung von De Waard DeW96 S 102 mithilfe mehrerer Methoden erhoben Zum einen werden die beiden physiologi schen Indikatoren Hautleitwert und Index of Cognitive Activity ICA herangezogen Deren physiologischer Hintergrund und Erhebungsverfahren werden in Kapitel 7 3 2 er rtert Im Rahmen der dort beschriebenen Fahrsimulatorstudie werden die beiden Methoden als weniger gut geeignet zur Erhebung eines mittleren Beanspruchungswertes f r bestimmte Fahrsituationen b
105. benen Ausgabezeit punkt Die Anzeigedauer von acht Sekunden scheint ausreichend f r ein zufriedenstellen des Studium des Meldungsinhalts zu sein Hinsichtlich mentaler Beanspruchung unter scheidet sich die Fahrt mit Meldungen signifikant von der Fahrt ohne Meldungen Zwi schen den Fahrten mit und ohne Informationsmanagement kann in der Bewertung der mentalen Beanspruchung kein signifikanter Unterschied festgestellt werden Es ist jedoch ein Trend dahingehend zu erkennen dass eine Fahrt mit Informationsmanagement gerin 106 Kapitel 10 Diskussion der Wirkung des Informationsmanagementsystems gere mentale Beanspruchung verursacht Die Dimension physische Beanspruchung meint insbesondere die Anstrengung der Augen beim Ablesen der Fahrzeugmeldungen Der Blick muss zur Aufnahme des Meldungsinhaltes immer von der Stra e in das Kombidis play gerichtet und akkommodiert werden Folglich wird ein signifikanter Unterschied zwi schen den Fahrten mit und ohne Meldungsausgabe gefunden wohingegen sich die Fahr ten mit und ohne Informationsmanagement nicht unterscheiden Der Ausgabezeitpunkt von Meldungen ist demnach unerheblich f r die physische Beanspruchung der Augen Im Gegensatz dazu erh ht die Ausgabe von Fahrzeugmeldungen w hrend beanspruchender Situationen die empfundene Anstrengung und Frustration Zwischen der Fahrt mit und ohne Informationsmanagement wird in diesen Dimensionen kein signifikanter Unterschied gefunden Allerdings hnelt eine Fa
106. bnissen zufolge haben der Reibwert der Stra e die Sichtbedingungen und die Verkehrsdichte den gr ten Einfluss auf die empfundene Beanspruchung Kig96 S 12ff UNIROYAL Verkehrsuntersuchung Mit dem Ziel ein Bild von der Sicherheitssituation und von den Problemen des Lkw Verkehrs zu erhalten wurde im Auftrag der Continen tal AG eine gro angelegte Studie EIIO2 durchgef hrt In diesem Rahmen wurden 420 Lkw Fahrer befragt wobei zwischen Fahrern von schweren Lkws 310 Befragte und leichten Lkws 110 Befragte unterschieden wurde EIIO2 S 238 Die Befragung deckt einzelne Aspekte von Belastung durch verkehrliche Situationen oder Umgebungsbedin gungen ab Auch wenn die Befragung explizit auf Belastungen nicht Beanspruchung ab zielt werden die Ergebnisse aufgrund ihrer inhaltlichen Relevanz f r die vorliegende Ar beit kurz zusammengefasst Analog zu den oben beschriebenen Ergebnissen der NHTSA Studie stellt sich die St rung des Verkehrsflusses durch Staus oder dichten Ver kehr als ein Hauptproblem heraus sowohl f r Fahrer schwerer als auch leichter Lkws Die Fahrer leichter Lkws und die Stichprobenh lfte der erfahrenen Fahrer schwerer Lkws be werten diese Situationen als leicht geringer belastend als die Fahrer schwerer Lkws und die Stichprobenh lfte mit einer geringeren j hrlichen Fahrleistung EIIO2 S 48 113 Bei der Betrachtung einzelner Umgebungsbedingungen hinsichtlich ihrer Belastung ergibt sich bei den Fahrern schwerer
107. bseits der Autobahn Sowohl das Zur cksetzen als auch das seitw rts Einparken werden mit der Unterst tzung eines Einweisers durchgef hrt A am ck Schalterblo N Abbildung Anhang H 1 Situationen der Schleife A der Realstudie Auch auf Schleife B Abbildung Anhang H 2 herrscht geringes Verkehrsaufkommen an ders als in der Fahrsimulatorstudie in der kein Fremdverkehr vorhanden war In der ers ten Situation erfolgt die Erfassung der Grundbeanspruchung w hrend einer Fahrt auf der Landstra e Die sich anschlie ende Situation Baustelle findet anders als in der Simulator studie auf der Landstra e statt Anschlie end folgen die Situationen enge Kurve und enge Stra e Die enge Kurve ist im Gegensatz zur simulierten Kurve nach rechts gekr mmt und weniger gut einsichtig Die enge Stra e ist durch Leitplanken begrenzt und f hrt ber eine Br cke Zuletzt biegen die Versuchspersonen an einer schildergeregelten T Kreuzung nach rechts in eine Hauptstra e ein Die Beachtung der Vorfahrt beinhaltet eine Ber cksichtigung des Fahrradweges der parallel zur Hauptstra e verl uft Au er dem erfordert eine Steigung beim Anfahren an der Kreuzung den Einsatz der Feststell bremse um ein Rollen des Fahrzeuges nach hinten zu vermeiden Iviii Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse Landstra e Base Enae Kurve au erorts rechts a Schilder wartepflichtig La a k ye
108. c Eine Versuchsperson gibt im Vorfeld der Studie an m de zu sein Vier Teilnehmer bezeichnen sich als eher m de Jeweils eine Ver suchsperson ist aufgeregt bzw eher aufgeregt Unter den Versuchspersonen sind 15 Fahrer hauptberuflich und 8 ehemals hauptberuflich als Lkw Fahrer t tig Vier dieser acht Fahrer arbeiten zum Zeitpunkt der Studie noch nebenberuflich als Lkw Fahrer 13 Versuchsteilnehmer sind nebenberuflich als Fahrer t tig 2 ehemals nebenberuflich In Abbildung 9 8 ist neben der Altersverteilung welche normalverteilt vorliegt die Verteilung der j hrlichen Fahrleistung dargestellt Altersverteilung Verteilung der j hrlichen Fahrleistung 8 25 6 e c lt lt 2 20 15 il ji ie 7 7 4 Ba BB 0 z 0 E se se se RS RN i BEE PN N E Abbildung 9 8 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Studienteilnehmer der evaluierenden Abschlussstudie Obwohl bei der Stichprobenzusammensetzung auf eine hohe Fahrerfahrung Wert gelegt wird geben 20 der Fahrer eine Fahrleistung von unter 10 000km pro Jahr an Dies ist auf zwei Gr nde zur ckzuf hren Zum einen erreichen die 15 der 38 Versuchspersonen die nebenberuflich als Fahrer t tig sind oder waren geringere Fahrleistungen Mit Ausnahme von 2 Versuchspersonen k nnen diese Fahrer allerdings auf eine langj hrige Fahrpraxis von mindestens 7 Jahren zur ckblicken Au erdem gibt ber die H lfte dieser Fahrer an mindestens einmal pro Wo
109. ce 3 Aufl Upper Saddle Ricer Prentice Hall Inc 2000 WIELAND ECKELMANN Rainer Kognition Emotion Beanspruchung G ttingen Hogrefe 1992 und psychische WIERWILLE Walter TIJERINA Louis KIGER Steven ROCKWELL Thomas LAUBER E BITTNER Alvah C Heavy Vehicle Driver Workload Assessment Task 4 Review of Workload and Related Research Battelle Memorial Institute Office of Crash Avoidance Research National Highway Traffic Safety Admin istration Columbus National Highway Traffic Safety Administration 1996 For schungsbericht DOT HS 808 467 WoLF Hagen Z LLNER Rolf BUBB Heiner Ergonomische Aspekte der Mensch Maschine Interaktion bei gleichzeitig agierenden Fahrerassistenzsys temen In Zeitschrift f r Verkehrssicherheit 51 Nr 3 2005 S 119 124 WOLF Hagen Z LLNER Rolf BUBB Heiner Ergonomischer L sungsansatz f r die gleichzeitige R ckmeldung mehrerer Fahrerassistenzsysteme an den XIX Literaturverzeichnis Wu07 Zij93 XX Fahrer In 2 Tagung Aktive Sicherheit durch Fahrerassistenz Garching Lehr stuhl f r Fahrzeugtechnik M nchen T V S d Akademie GmbH 2006 Wu Changxu TSIMHONI Omer Liu Yili Development of an Adaptive Workload Management System using Queueing Network Model of Human Processor In HUMAN FACTORS AND ERGONOMICS SOCIETY Hrsg Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting Vol 51 24 Baltimore Human Factors and
110. ch sehr geringe physische sehr hohe physische Beanspruchung Beanspruchung 3 Zeitliche Anforderung Welchen Zeitdruck empfanden Sie w hrend der vorherigen Fahrt sehr geringe zeitliche sehr hohe zeitliche Anforderungen Anforderungen 4 Aufgabenerf llung Wie zufrieden sind Sie mit dem Grad an Aufgabenerf llung also Ihrer Fahrleistung in der vorherigen Fahrt T S a BEE DEE DE DE DE DE ED DE DE DE DE DE BE BE sehr hohe Zufriedenheit sehr geringe Zufriedenheit mit mit der Aufgabenerf llung der Aufgabenerf llung Ixix Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie gr Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I o i 5 Anstrengung Wie sehr mussten Sie sich w hrend der vorherigen Fahrt insgesamt anstrengen geistig und k rperlich sehr geringe Anstrengung sehr hohe Anstrengung 6 Frustration In welchem Ma e f hlten Sie sich w hrend der vorherigen Fahrt genervt unsicher entmutigt ver rgert gestresst T S a BEE DEE DE DE DE DE KT DE DE N EEE sehr geringe Frustration sehr hohe Frustration XX Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie Fragebogen Meldungen dieser Fragebogen wird im Anschluss an jede der Fahrten durch die Versuchsleitung ausgef llt p Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp Lo i Nummer Datum Uhrzeit Konfiguration Hinweise f r Versuchsleitung e Reihe
111. che einen Lkw zu steuern Der zweite Grund ist dass an der Studie nur 10 Fernverkehrsfahrer teilnehmen Die verbleibenden 28 Fahrer sind im Vertei lerverkehr 15 Personen oder anderen Segmenten 13 Personen besch ftigt wie bei spielsweise bei der Feuerwehr oder Autobahnmeisterei Insgesamt wird daher trotz der durchschnittlich eher geringen j hrlichen Fahrleistung von einer Stichprobe mit hinrei chend Fahrerfahrung ausgegangen Mithilfe des NEO FFI wird erneut die Auspr gung des Pers nlichkeitsmerkmals Neuroti zismus erhoben Kapitel 7 3 3 Auf die Gesamtbev lkerung in der jeweiligen Altersklasse und auf das jeweilige Geschlecht bezogen ergibt sich f r die Stichprobe eine unterdurch schnittliche Auspr gung von Neurotizismus Perzentil 37 9 Die Verteilung der Auspr gung des Neurotizismus ist in Abbildung 9 9 dargestellt Vier Versuchspersonen m ssen den Versuch aufgrund der Simulatorkrankheit vorzeitig abbrechen und gehen daher nicht in die Auswertung mit ein F r die Teilnahme an der Studie erhalten die Versuchsperso nen eine Aufwandsentsch digung in H he von 30 97 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Verteilung Neurotizismus unter den Versuchspersonen Perzentil bezogen auf die Bev lkerung des entsprechenden Geschlechts in der entsprechenden 15 Altersgruppe 11 11 10 6 7 l gt 0 20 21 40 41 60 61 80 81 100 Perzentil Anzahl Abbildung 9 9 Verteilung des Pers nlichk
112. chiede zwischen den drei Konfigurationen ohne Meldungen ohne Informationsmanagement und mit Informationsmanagement Die Betrachtung der jeweiligen Maximalwerte ergibt ebenfalls keine signifikanten Unterschie de zwischen den drei Konfigurationen Die Mittelwerte des ICA werden zus tzlich hinsicht lich eines Einflusses von Alter Fahrerfahrung und Neurotizismus untersucht Eine Korre lationsanalyse zeigt einen signifikanten schwachen Einfluss des Alters in der Situation Baustelle ohne Informationsmanagement r 22 0 50 p lt 05 Je lter die Versuchsper sonen sind desto geringer ist der mittlere ICA Die Fahrerfahrung wird analog zu den Ausf hrungen in Kapitel 7 3 5 anhand der Anzahl der Tage pro Woche an denen die Fah rer mit einem Lkw unterwegs sind definiert Hier wird kein signifikanter Einfluss auf die Daten der Pupillometrie w hrend der beanspruchenden Situationen gefunden Die Unter suchung des Einflusses von Neurotizismus auf den mittleren ICA ergibt einen schwachen signifikanten Zusammenhang in den Situationen Abbiegen mit Informationsmanagement rs 19 0 47 p lt 05 und Einscherer mit Informationsmanagement rs 17 0 47 p lt 05 Zusammenfassend zeigen obige Ausf hrungen dass die Ausgabe einer Fahrzeugmel dung w hrend der Situationen Baustelle enge Kurve Abbiegen au erorts und knapp ein scherendes Fahrzeug den Mittelwert des ICA sowie das Maximum desselben nicht signifi kant ver ndert Ein Einsatz des Informationsman
113. chsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich O 0 0 Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe O 0 O oO O O lxxiii Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie gt Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich O O O Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe 0 0 O O O O Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich O 0 0 Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe O O O 0 O O Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein An
114. chung ausgegangen Kuh94 S 12ff wie sie Abbildung 2 1 darstellt Nahezu alle Beanspruchungsmodelle unterschei den physische und psychische Beanspruchung Bau10 S 7 Die DIN EN ISO 10075 1 definiert psychische Beanspruchung als Die unmittelbare nicht die langfristige Auswir kung der psychischen Belastung im Individuum in Abh ngigkeit von seinen jeweiligen berdauernden und augenblicklichen Voraussetzungen einschlie lich der individuellen Bew ltigungsstrategien DINOO S 3 Psychische Beanspruchung kann weiter in emoti 4 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Bepgriffsdefinitionen onale und mentale Beanspruchung unterteilt werden Kuh94 S 12 16 Schm93 S 144 Man93 S 800 Emotionale Beanspruchung entsteht durch ausf hrungsspezifi sche Belastungsfaktoren wie Zeitdruck Gefahren oder soziale Konflikte Mentale Bean spruchung resultiert aus aufgabenspezifischen Anforderungen wie beispielsweise der Komplexit t der Aufgabe Wie92 S 11 Die Trennung psychischer Beanspruchung in emotionale und mentale stellt eine begriffliche Pr zisierung dar In der Forschungspraxis wird die Relevanz dieser Unterscheidung als eher gering betrachtet RibO2 S 12 Auch wenn die Konstrukte Belastung und Beanspruchung vereinzelt kritisiert werden Nac02 SchmO02 Oes01 kommt ihnen nach wie vor eine bedeutende Rolle zu Diese wird durch die Aufnahme in die europ ische und deutsche Norm f r psychische Arbeitsbelas tung unters
115. d dem entsprechend vom Informationsmanagement nicht als beanspruchende Situation erkannt Innerhalb eines kleinen Waldst cks beginnt ein Wildschwein zu dem Zeitpunkt zu dem das Egofahrzeug 400m entfernt ist die Stra e von links nach rechts zu berqueren Zu Beginn wird das Wildschwein von Str uchern verdeckt Um die Versuchspersonen zu ei nem Abbremsen zu zwingen bleibt das Wildschwein so lange am rechten Fahrbahnrand stehen bis das Egofahrzeug einen Abstand von 30m unterschreitet Erst dann verschwin det es im Wald Die Meldung wird 50m vor Erreichen des Wildschweins ausgel st und dadurch dass keine beanspruchende Situation erkannt wird sofort ausgegeben Die beschriebenen sechs Situationen und die zwei Situationen der Referenzmeldungen werden in jeder der Fahrten absolviert Sei12c Sie werden in der Reihenfolge ihres Auf tretens permutiert um Lern und Reihenfolgeeffekte zu vermeiden Jede Versuchsperson absolviert daher verschiedene Versuchsstrecken die sich in der Reihenfolge der Situatio nen sowie dadurch unterscheiden dass der knappe Einscherer entweder auf der Land stra e oder auf der Autobahn auftritt Die Konfigurationen ohne Meldungen ohne Infor mationsmanagement mit Informationsmanagement sind unabh ngig von der Versuchs strecke so dass in jeder der Strecken jede der Konfigurationen hinterlegt werden kann Zu Beginn eines Versuchsdurchlaufs werden demographische Daten sowie Daten zum Beruf und zur Fahrerfahrung
116. dann in ihrer Kombination hinsichtlich der Gesamtbeanspruchung weiter be trachtet Nachfolgend wird unter einer Situation also eine Merkmalsauspr gung verstan den Unter einer sogenannten Gesamtsituation bzw Fahrersituation ist die Kombination verschiedener Merkmalsauspr gungen unter dem Gesichtspunkt der resultierenden Ge samtbeanspruchung zu verstehen Dies stellt einen vereinfachenden jedoch sinnvollen Weg zur Umsetzung der indirekten Beanspruchungssch tzung dar Als Grundlage f r die Identifikation beanspruchungsrelevanter Situationen dient ein Situa tionskatalog Dieser wird aufbauend auf einer breiten Recherche von Klassifikationssys temen und speziell f r den Lkw Bereich anhand von Experteninterviews erstellt Der Schwerpunkt dabei liegt auf Alltagssituationen also Situationen mit welchen Lkw Fahrer in ihrem Fahralltag blicherweise konfrontiert werden Die Herleitung des Situationskata logs ist in Anhang B beschrieben 7 1 2 Explorative Fahrerbefragung Um aus dem Situationskatalog diejenigen Situationen zu filtern die f r die weitere Be trachtung im Rahmen des Informationsmanagements im Nutzfahrzeug relevant sind wird eine Fahrerbefragung auf Rastpl tzen durchgef hrt Sei11 31 m nnliche Berufs Lkw Fahrer zwischen 23 und 66 Jahren M 43 1 SD 11 3 werden basierend auf dem Ge danken der Methode der Critical Incidents gebeten Situationen oder Umweltgegebenhei ten zu nennen in denen sie sich auf das Fahren konz
117. das Fahr zeug empfinden k nnten Das Informationsmanagementsystem von Chen und Jordan Che03 beeinflusst die Verf gbarkeit von Fahrzeugfunktionen Chen und Jordan konzent rieren sich bei der Konkretisierung ihres Konzepts im Wesentlichen darauf dass das Sys 22 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement tem nicht ausgetrickst werden kann indem der Fahrer sein Verhalten gezielt so ver n dert dass stets alle Funktionen zur Verf gung stehen Che03 Dies impliziert die Bef rch tung dass die Fahrer eine Beeinflussung der Verf gbarkeit von Funktionen ablehnen Auch bei SAVE IT wird bei hoher Komplexit t der Fahrsituation die Nutzung bestimmter Fahrzeugfunktionen unterbunden Bei mittlerer Komplexit t wird durch eine farbliche Mar kierung von einer Benutzung abgeraten Abbildung 3 4 Smi08 Die Bewertung der Ak zeptanz in einer Probandenstudie zu dieser Funktion bezeichnen die Autoren als lau warm Smi08 S 40 Parken Gering Mittel Hoch Anforderung l durch Fahraufgabe Status Alle FIS Fast alle FIS Viele FIS Wenig FIS Fahrer verf gbar verf gbar von verf gbar von verf gbar von informations der Nutzung der Nutzung der Nutzung systeme einiger vieler wird fast aller wird FIS weniger wird abgeraten abgeraten abgeraten Text Msg Abbildung 3 4 Stufenweises Abraten orange Darstellung der Bedienfelder und Wegneh men Ausgrauen der Bedienfelder von Fahrzeugfunktion
118. de der identifizierten relevanten Situatio nen Zu determinieren stellt sich die subjektive Bewertung der Beanspruchung als am bes ten geeignet heraus Der Hautleitwert als physiologische Gr e eignet sich besser f r ei ne globale als situationsbezogene Betrachtung der Beanspruchung w hrend die Pupillo metrie aufgrund ihrer hohen zeitlichen Aufl sung wertvollen Aufschluss ber beanspru chungsrelevante Teilaufgaben bietet Die inter und intraindividuellen Schwankungen und Latenzen erschweren die Auswertung der physiologischen Daten unter dem Aspekt Be anspruchungswerte f r die Nachschlagetabelle zu generieren Daher dienen die Ergeb nisse der Bewertung auf der SEA als Grundlage f r die Werte der Nachschlagetabelle zur indirekten Beanspruchungssch tzung im Serienfahrzeug Anzumerken sind die relativ gro en Standardabweichungen in der subjektiven Bewertung die in der Diskussion des Gesamtkonzepts in Kapitel 7 6 aufgegriffen werden 7 4 Realstudie zur Validierung der erfassten Fahrerbeanspru chung Komplexe Wechselwirkungen zwischen Mensch und einer sich stetig ndernden Umwelt wie sie in der nat rlichen Umgebung des Menschen stets vorkommen und die Beanspru chung von Fahrzeugf hrern zu einem Gro teil ausl sen sind unter Laborbedingungen schwer zu simulieren Folglich wird Fahrsimulatorstudien insbesondere im Zusammen hang mit Untersuchungen zum Fahrerzustand die kologische Validit t oder Situations validit t vereinzelt
119. den Fahr zeugzustand ausgegangen werden kann Die Erfassung der Umweltparameter stellt sich aufw ndiger dar Die Daten von Umweltsensoren wie beispielsweise dem Radarsensor 48 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung m ssen in ihrem Zusammenspiel interpretiert werden um eine Erfassung der vorliegen den interessierenden Situation zu erm glichen Anforderungen an die Situationserkennung Bei der Umsetzung der Situationserken nung soll auf aufw ndige Zusatzsensorik verzichtet werden Dies tr gt neben grunds tz lich serienf higen Algorithmen zu einer hohen Umsetzungswahrscheinlichkeit in einem Serien Lkw bei Die Situationserkennung soll erweiterbar und modular aufgebaut sein So kann sie im Rahmen anderer Anwendungen einfach wiederverwendet werden Um ein transparentes Systemverhalten zu erreichen sollen die Ergebnisse der Situationserken nung stets nachvollziehbar erzeugt werden Die Situationserkennung erfolgt mit einer ten denziell sensiblen Ausl seschwelle Diese Forderung ist darin begr ndet dass eine posi tive Fehlerkennung im schlimmsten Fall zu einer verz gerten Meldungsausgabe f hrt obwohl keine beanspruchende Situation vorliegt Die Auswirkung dieses Fehlers ist f r den Fahrer weniger relevant verglichen mit der Auswirkung des umgekehrten Falls dass eine Meldung in einer nicht erkannten jedoch beanspruchenden Situation ausgegeben wird Das tendenziell empfindliche Ausl severhalten ist zu ber cksich
120. den der Nachvollziehbar keit f r die Versuchspersonen werden keine Meldungen von Systemen ausgegeben die w hrend der Fahrt inaktiv sind Die Fehler die ber die Meldungen mitgeteilt werden soll ten nicht zu kritisch sein Diese Randbedingung gew hrleistet ein Fortsetzen der Fahrt mit einem sicheren Gef hl bzw vermeidet eine Einschr nkung des Realit tsempfindens der Versuchspersonen Aus dem selben Grund soll der Fehler auch wenn er in einem realen Fahrzeug auftreten w rde lediglich ber die Meldung ersichtlich sein und keine h r oder sp rbaren Auswirkungen auf das Fahrzeug haben W rde beispielsweise eine Fehlermel dung einen Motorschaden mitteilen das Fahrzeug aber ohne Einschr nkungen funktionie ren und die Motorger usche unver ndert klingen k nnte dies das Realit tsempfinden der Versuchspersonen verringern 98 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Satz 1 Satz 2 Satz 1 Satz 2 N STOF EIN STOF EIN St rung St rung a Fernlicht li Fernlicht re Bordrechner Fahrzeugrechner Ausfall Ausfall OCOC III Ile I ER Te I IR I N Schalter defekt Bremslicht Zugm Nebel SH li Blinker Zugm li Warnblinker Ausfall Ausfall Ausfall Cee Cee CICL CICALE Motor ltemp K hlwassertemp ASA SW Reinigung zu hoch zu hoch l Ausfall Ausfall Cee Cee CICE CICALE N ABS Anh nger Werschleiss a Tagfahrlicht re Abblendlicht li Ausfall Bremsbel ge Ausfall Ausfall Aee A
121. der berquerung einer Kreuzung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit je nach Verkehrslage unter Umst nden nur geringf gig verringert und der Blinker nicht gesetzt Alles in allem kann f r die Base Variante von einer befriedigenden Erkennungsg te ge sprochen werden Die Differenzierung der Kreuzungen mit Abbiegevorgang stellt ein xlv Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erkennungsg te der Situationserkennung Problem dar das durch Zusammenfassen der Situationen entsch rft werden kann Eine Erkennung von Kreuzungen ohne Abbiegevorgang bleibt problematisch Ste12 S 109ff High Prototype Variante 100 E E E ww 80 60 40 20 Erkannte Situationen 0 5 Richtig EFalsch ONicht Abbildung Anhang E 3 Erkennungsg te der High Prototype Variante der Situationserkennung High Prototype Variante 100 80 60 40 20 Erkannte Situationen 0 m EEE EFF x x N Ve x Ss O Q D O NS O A E E Richtig BFalsch ONicht I Abbildung Anhang E 4 Erkennungsg te der High Prototype Variante der Situationserken nung f r Kreuzungssituationen Die beiden Diagramme Abbildung Anhang E 3 und Abbildung Anhang E 4 stellen die Er gebnisse des Realtests f r die High Prototype Variante der Situationserkennung dar Ste12 S 109ff Insgesamt ist eine h here Erkennungsg te im Vergleich zur Base Vari ante zu erkennen insbesondere f r die Kreuzungssituationen Die nicht erkannten Auf fahrten
122. der 23 Situationen die als kologisch valide eingestuft werden sind als realit tsnah und geeignet f r die Ver wendung im Informationsmanagement zu sehen Dies unterstreicht die Eignung des Fahrsimulators f r die gegebene Untersuchungsfrage Die kologische Validit t ist den noch von den spezifischen Versuchsbedingungen abh ngig und bezieht sich lediglich auf die subjektiv empfundene Beanspruchung Durch die Zusammensetzung der Stichprobe k nnen die erhobenen Werte als repr sentativ f r die Gruppe der Lkw Fahrer in Deutsch land betrachtet werden 7 5 Sch tzung der Beanspruchung Die in der Fahrsimulator und Realstudie erhobenen Werte f r die Fahrerbeanspruchung in bestimmten allt glichen Situationen werden in der Nachschlagetabelle zur indirekten Sch tzung der Fahrerbeanspruchung hinterlegt Zus tzlich wird ein Konzept zur Sch t zung der Gesamtbeanspruchung entwickelt Auf beide Aspekte wird nachfolgend einge gangen Nachschlagetabelle F r das Bef llen der Nachschlagetabelle mit Beanspruchungswer ten wird folgendes Vorgehen angewendet e Grunds tzlich wird den Situationen die in der Fahrsimulatorstudie erhobene sub jektive Beanspruchung hinterlegt weil diese Studie auf dem gr eren Stichpro benumfang basiert Die Situation schlechte Stra e konnte in der Simulatorstudie aus technischen Gr nden nicht untersucht werden Daher wird die subjektive Beanspruchung aus der Realstudie verwendet e Den Situationen deren
123. der Beanspruchung kann zu ei nem sp teren Zeitpunkt durch ein Modul zur ambienten Erfassung der Beanspruchung ersetzt werden 110 Kapitel 11 Zusammenfassung und Ausblick Das Informationsmanagementmodul stellt das Kernst ck des Systems dar Hier wird in Abh ngigkeit von den Meldungsparametern sowie der aktuell vorliegenden Fahrerbean spruchung entschieden ob eine Meldung ausgegeben wird oder ob die Meldungsausgabe zeitlich verz gert wird Im Falle einer Verz gerung verwaltet dieses Modul die Meldung bis zu ihrer Ausgabe Die Ausgabe der Meldung wird angesto en sobald die Beanspru chung entsprechend gesunken und eine Erholungszeit verstrichen ist oder sobald die ma ximal m gliche Verz gerungsdauer der Meldung abgelaufen ist Au erdem wird im Infor mationsmanagementmodul die Ausgabereihenfolge mehrerer zur ckgestellter Meldungen festgelegt und die Aktualit t der Meldung vor der Ausgabe gepr ft Ein Parameter der zur Verbesserung der Funktionsweise des Informationsmanagements sowie der Beanspruchungssch tzung ber cksichtigt werden k nnte ist die Gew hnung an beanspruchende Situationen Es ist anzunehmen dass bei l ngerer Fahrt unter den selben beanspruchenden Bedingungen eine Gew hnung an diese eintritt und die Bean spruchung dadurch sinkt Mui09 S 112ff Somit k nnten nach einer gewissen Zeit nach welcher der Gew hnungseffekt eintritt wieder Meldungen durch den Fahrer aufgenom men werden Ferner w rde durch die
124. der Beanspruchungssch tzung ist von den in Kapitel 4 definierten Anforderungen gepr gt Eine bersicht ber die Vor und Nachtei le des Konzepts der indirekten Beanspruchungssch tzung bietet Tabelle 7 1 Tabelle 7 1 Vor und Nachteile des Konzeptes der indirekten Beanspruchungssch tzung Vorteile des Konzepts indirekte Sch tzung Nachteile des Konzepts indirekte Sch tzung M 7 Hoher Aufwand im Vorfeld zur Erhebung der Beanspruchung als F hrungsgr e Beanspruchung Wissensgewinn durch genaue Untersuchung Ausrei er und relativ hohe Standardabweichung der Situationen hinsichtlich Beanspruchung bei subjektiver Bewertung der Beanspruchung Individuelle Konfigurierbarkeit der Nachschlage Verwendung eines Beanspruchungs tabelle umsetzbar Mittelwertes f r alle Fahrer Hohe Nachvollziehbarkeit des Systemverhal Mehrere Situationen gleichzeitig Untersuchung tens f r Fahrer und Entwickler der M glichkeit Conjoint Analyse Einfache Erweiterbarkeit von Situationserken nung und Nachschlagetabelle Festgelegt auf a priori definierte Situationen Verwendung vieler verschiedener Sensoren Ohne zus tzliche Sensorik umsetzbar aufw ndige Fehlerbehandlung Genaue Kenntnis der vorliegenden Situation Wiederverwendbarkeit der Situationserkennung Vorausschau auf Situationen teilweise m glich Die in Kapitel 4 1 formulierte Anforderung nach der Beanspruchung als F hrungsgr e des Informationsmanagementsystems wird durch die indirekte Sch tzun
125. der Nachschlagetabelle XXXV Anhang C Verwendete Skala zur Erhebung der erlebten Beanspruchung SEA xlii Anhang D Verwendete Daten der Situationserkennung 02s002200enenene nn xliii Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erkennungsg te der Situationserkennung asusen nennen xliv Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler BEANSPFUCHUNg netten ea xlviii Anhang G Erkl rung der Angaben von statistischen Werten 2022s02s0sen nenne Iv Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse n nanonnenennnnrrnrenrnnnnenrrenrrrrrrnrnnenrnreernrnrerrnenns Ivii Anhang l Beschreibung der explorativen Studie zu Vorbereitungs und ETFNOIUNGSZEIlEN re e E A A aS Ixii Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie 000 Ixvi XXV Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme GIDS Von 1989 bis 1992 wurde im Rahmen des Projekts GIDS Generic Intelligent Dri ver Support System der Europ ischen Union ein prototypisches System entwickelt wel ches dem Fahrer dabei helfen soll mit der Informationsflut im Fahrzeug besser zurecht zukommen Hoe02 S 13 An dem Gemeinschaftsprojekt waren 13 Partner aus Industrie und Forschung beteiligt Mic93c Der Aufbau und die Funktionsweise von GIDS werden ausf hrlich in Mic93b McL93 und H
126. der SEA entspricht werden in die weiteren Untersuchungen einbezogen Da neben werden die Befragten mithilfe der Critical Incidents Technique sowie einer ab schlie enden Befragung zur Erg nzung weiterer beanspruchender Situationen angeregt Als Bedingung f r die weitere Betrachtung hierbei erg nzter Situationen gilt die Nennung oder Beschreibung einer Situation durch mindestens drei Befragte Sei11 Die so erg nz ten Situationen werden nachfolgend dargestellt Zehn von 31 Fahrern beschreiben Situationen die unter Abbremsen aufgrund eines an deren Verkehrsteilnehmers zusammengefasst werden k nnen Sei11 Zum einen be zeichnen die Fahrer das Abbremsen aufgrund eines langsameren Vorderfahrzeuges als beanspruchend Dies kann auf den Zeitverzug sowie auf den Diskomfort durch die Fah rerhausbewegung die bei Bremsvorg ngen auftritt zur ckgef hrt werden Bei entspre chend hohen Relativgeschwindigkeiten bergen derartige Situationen au erdem die Ge fahr eines Auffahrunfalles Zum anderen werden wiederholt Situationen skizziert in wel chen das Abbremsen durch ein Fehlverhalten des Vorderfahrzeuges erzwungen wird Als Gr nde f r die erh hte Beanspruchung in dieser Situation k nnen ebenfalls oben genann te Aspekte genannt werden die aufgrund des Fehlverhaltens des Vordermannes m g licherweise emotionaler bewertet werden Hinzu kommt dass in vielen modernen Lkws der Kraftstoffverbrauch teilweise auch der Bremsenverschlei aufgez
127. der Sicherheit der Insassen und des Fahrzeuges selbst sowie die Bewegung der Insassen von A nach B festgehalten werden Die Bestimmung der Kri terien ist weiter von dem zugedachten Nutzer der Meldungspriorit ten abh ngig welcher im vorliegenden Anwendungsfall der Fahrer ist Anhand der Kriterien werden Priorit tsin dizes vergeben welche zur Bewertung der Wichtigkeit einer Meldung im Fahrzeug die nen F r die Ausgabe der Fahrzeugmeldungen an den Fahrer werden die Priorit tsindizes meist zu einigen wenigen fahrerorientierten Priorit tsstufen zusammengefasst anhand derer der Fahrer die Wichtigkeit einer Meldung erkennen kann Abbildung 5 1 Kriterien zur Bestimmung der Definition w hrend der Priorit tsinidizes Entwicklung Meldungsbewertung im Priorit tsindizes Fahrzeug x Abbildung 5 1 Begriffe im Kontext der Bewertung der Wichtigkeit von Fahrzeugmeldungen Die Norm ISO 16951 legt ihren Fokus weniger auf das Priorit tensystem an sich als viel mehr auf die Vorgehensweise zur Bestimmung des Priorit tsindex von Fahrzeugmeldun gen insbesondere von Warnungen Int04 Dennoch lassen sich aus der Beschreibung der Vorgehensweise die zugrunde liegenden Kriterien extrahieren Dies sind die beiden Kriterien Schadensausma criticality und Dringlichkeit urgency welche jeweils in 33 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen vier Stufen untergliedert werden Tabelle 5 1 Der resultierende Priorit tsindex
128. die Beanspruchung gemessen ber die Lenkbe wegung in f nf von acht getesteten Szenarios mit Nebenaufgabe im Vergleich zu der Ba xxviii Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme seline Fahrt ansteigt In einem der acht Szenarios kann ein Unterschied zwischen einer Fahrt mit und einer Fahrt ohne AIDE gefunden werden Auch in der subjektiven Bewer tung mithilfe der sogenannten Rating Scale of Mental Effort findet sich f r eines der acht Szenarios ein Unterschied zwischen der Fahrt mit und der Fahrt ohne System Die Daten der Befragung der Versuchspersonen mithilfe des sogenannten DALI driver activity load index zeigen f r keines der Szenarios einen signifikanten Unterschied Amd10 S 57 3ff SANTOS Die BMW Group und die Robert Bosch GmbH initiierten 1998 das dreij hrige vom Bundesministerium f r Bildung und Forschung gef rderte Projekt SANTOS Situa tions angepasste und Nutzer Typ zentrierte Optimierung von Systemen zur Fahrerunter st tzung Im Rahmen von SANTOS soll das Konzept einer integrierten situationsadapti ven und individualisierbaren Fahrerassistenz entwickelt umgesetzt und getestet werden K n03 S 351 In diesem Kontext wird eine Fahrerbeanspruchungssch tzung realisiert mit deren Hilfe Telefonanrufe in beanspruchenden Situationen an die Mobilbox umgeleitet werden Die Beanspruchungssch tzung erfolgt in zwei Stufen Zuerst wird die Position des Fahrzeuges auf einer bestimmten Strecke festgestellt und anhand die
129. die Beanspruchung nimmt Die Fahrten erfolgen deshalb im Normalfall bei guten Wetter und Sichtbedingungen auf geraden breiten und guten Stra en und bei sehr geringem Verkehrsaufkommen Aufbau der Versuchsstrecke Die Untersuchung der Beanspruchung teilt sich in sieben Abschnitte Zwei dieser Fahrtabschnitte finden auf einer Autobahn statt Dies ist zum ei nen der l ngste der Abschnitte Autobahn Base mit einer Dauer von 15 20 Minuten und 13 enthaltenen autobahnspezifischen Situationen Autobahn Wetter als zweite auto bahnspezifische Fahrt schlie t sich stets an den Abschnitt Autobahn Base an und ent h lt f nf verschiedene Wetterbedingungen Die Versuchspersonen werden vor Beginn dieses Abschnitts auf die M glichkeit hingewiesen dass sich das Wetter ndern k nnte Au erdem werden sie in die Bedienung des Scheibenwischers sowie der Scheinwerfer eingewiesen Zwei weitere Abschnitte f hren die Studienteilnehmer auf eine Landstra e Der Abschnitt Landstra e Base enth lt sieben der stets im Anschluss absolvierte Ab schnitt Landstra e enge Stra e vier Situationen Drei der Abschnitte simulieren Fahr ten in st dtischer Umgebung Stadt Weiler beinhaltet f nf Situationen und spielt sich in einem kleinen Dorf ab Die Abschnitte Stadt Base f nf Situationen und Stadt Tunnel vier Situationen f hren in eine st dtische Umgebung Die Beanspruchung in der 44 Situation Abbiegen Planen
130. dieser Effekt durch die Aufnahme und kognitive Verarbeitung von In formation ber die infrastrukturellen und verkehrsbezogenen Gegebenheiten der Kreu zung entsteht W hrend die Zugmaschine dann in die Kreuzung gelenkt wird sinkt die Beanspruchung M glicherweise ist diese Aufgabe im Gegensatz zur Verarbeitung der Kreuzungsgegebenheiten stark fertigkeitsbasiert und fordert nur wenig kognitive Res sourcen zur Bearbeitung Erst w hrend des Abbiegens steigt der ICA erneut Zu diesem Zeitpunkt ist der Auflieger im linken Au enspiegel zu beobachten und sicherzustellen dass dieser m glichst auf der eigenen Fahrspur gehalten wird Diese Aufgabe erfordert die Aufmerksamkeit des Fahrers zur Beobachtung des Aufliegers und Anpassung der Fahrtrichtung der Zugmaschine Der beschriebene Verlauf der gemessenen Werte findet sich qualitativ hnlich bei 16 von 22 auswertbaren Datens tzen Sei11 64 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung ICA und Lenkradwinkel w hrend einer Abbiegesituation 1 o1 v D X lt O O D x Fam 0b 1 2 oO LO O LO oO oO lt Zeit s a Index of Cognitive Activity Lenkradwinkel ICA Abbildung 7 17 Index of Cognitive Activity und Lenkradwinkel f r die Situation links abbie gen in der Fahrsimulatorstudie Analog zu Abbildung 7 17 zeigt Abbildung 7 18 den Verlauf der im ICA widergespiegelten Beanspruchung f r die Situation enge Linkskurve Sei11 Dieser Verlauf wird qu
131. e berlegung zugrunde die bereits im Zusammenhang mit dem sensiblen Ausl se verhalten der Situationserkennung diskutiert wurde So stellt ein unn tiges Zur ckhalten einer Meldung aufgrund einer zu hoch gesch tzten Beanspruchung eine geringere Beein tr chtigung f r den Fahrer dar als der umgekehrte Fall einer Meldungsausgabe trotz ho her Beanspruchung Verwendete Sensorik Die Erkennungsg te der Situationserkennung h ngt wesentlich von den zugrunde liegenden Fahrzeug und Umweltdaten ab F r die Umsetzung der vor liegenden Situationserkennung kommt Sensorik zum Einsatz welche innerhalb eines Zeithorizonts von etwa f nf Jahren in einem Lkw serienf hig zur Verf gung stehen wird In Expertengespr chen wurde diese identifiziert Aufgrund der gravierenden Unterschiede der verf gbaren Sensorik je nach Ausstattungsvariante des jeweiligen Lkws werden zwei verschiedene Varianten der Situationserkennung umgesetzt und getestet Abbildung 7 6 Base High Sensorik eines zuk nftigen Sensorik eines zuk nftigen Heute verf gbare Sensorik Lkws mit Serienausstattung Lkws mit Vollausstattung eines zuk nftigen Lkws mit Vollausstattung Abbildung 7 6 Varianten der Situationserkennung Die Variante Base verwendet die Sensorik die in einem Lkw mit Serienausstattung vor handen sein wird w hrend die Variante High auf die Sensorik eines vollausgestatteten Fahrzeuges zur ckgreift H r11 S 43 Ste12 S 14 Der wesentliche Unte
132. e F r n here Informationen zu den Anwendungsvoraussetzungen und der Anwendung der einfaktoriellen Vari anzanalyse wird auf Bor05 S 247ff verwiesen e Die erste in Klammern angegebene Zahl ist die Anzahl der Freiheitsgrade des Mo dells e Die zweite in Klammern angegebene Zahl ist die Anzahl der Freiheitsgrade des Fehlers e Der p Wert ist das Ergebnis eines Signifikanztests und bezeichnet die Wahrschein lichkeit des beobachteten Wertes oder extremerer Werte f r den Fall dass die Nullhypothese zutrifft Chi Quadrat Test Kapitel 9 7 Chi Quadrat Methoden dienen der Analyse von H ufigkeitsunterschieden im Auftreten bestimmter Merkmale Bor05 S 154 Dabei wird berpr ft ob sich die beobachtete H u figkeit ma geblich von der H ufigkeit unterscheidet die aufgrund bestimmter Annahmen erwartet wird Beispiel c 1 N 152 5 57 p lt 05 e c ist der Chi Quadrat Wert F r n here Informationen zu den Anwendungsvoraus setzungen und der Berechnung von c wird auf Bor05 S 154ff verwiesen e Die erste in Klammern angegebene Zahl ist die Anzahl der Freiheitsgrade e N ist der Umfang der Stichprobe e Der p Wert ist das Ergebnis eines Signifikanztests und bezeichnet die Wahrschein lichkeit des beobachteten Wertes oder extremerer Werte f r den Fall dass die Nullhypothese zutrifft Ivi Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validi
133. e Ber cksich tigung der beiden Sonderf lle sicher dass ein Fahrzeug rollt Fahrzeugbewegung ohne gedr cktes Gaspedal sowie dass der Fahrer die Absicht hat r ckw rts zu fahren ge dr cktes Gaspedal kurz bevor eine Fahrzeugbewegung einsetzt Ste12 S 34 i Start R ckw rtsgang eingelegt AND kein R ckw rtsgang eingelegt Gaspedal gedr ckt OR OR Zeit gt 20s Geschwindigkeit gt 0 R ckw rts Fahren Zeit speichern u R ckw rtsgang eingelegt AND Gaspedal gedr ckt OR Geschwindigkeit gt O Abbildung 7 8 Zustands bergangsdiagramm der Situationsvariablen R ckw rts Fahren 53 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Evaluierung Die Evaluierung der regelbasierten Situationserkennung dient drei Zielen Es wird untersucht ob die definierten situationsbeschreibenden Parameter durch die Sensorik erkennbar und f r eine Erfassung der Situationen ausreichend sind Es werden iterativ L sungsstrategien f r Nicht oder Fehlerkennungen entwickelt Au erdem wird die G te der Situationserkennung insgesamt berpr ft wobei der Schwerpunkt weniger auf umfassenden Tests sondern vielmehr auf der Schaffung einer Bewertungsgrundlage des Konzepts liegt Um diese Ziele zu erreichen wird ein zweigleisiges Testkonzept ange wendet Die Variante High Prototype welche die testbare Ableitung der Variante High darstellt wird in einem Realversuch evaluiert Bei diesem Versuch wird ein Gro teil der in der Si
134. e Erken nung im Voraus schwierig bzw nicht m glich Dagegen sind Situationen die durch die Inf rastruktur definiert sind ber digitale Karten im Voraus erkennbar In der Nachschlageta belle wird f r die Vorbereitungsphase auf eine Situation derselbe Beanspruchungswert hinterlegt der auch f r die eigentliche Situation hinterlegt ist So bleibt die Schnittstelle zwischen IMM und Beanspruchungsmodul an welcher ausschlie lich ein Wert f r die Be anspruchung zwischen 0 und 100 bergeben wird unver ndert erhalten 85 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Das Informationsmanagementsystem wird abschlie end in einer Studie am dynamischen Lkw Fahrsimulator evaluiert Nachfolgend wird die Integration des Gesamtsystems in den Fahrsimulator beschrieben Anschlie end werden die Fragestellung und das Ziel der Stu die aufgezeigt die Methoden der Untersuchung erl utert sowie die Ergebnisse dargestellt 9 1 Integration des Informationsmanagementsystems in den Lkw Fahrsimulator F r die Untersuchung muss das entwickelte Informationsmanagementsystem an die Ar chitektur des dynamischen Lkw Fahrsimulators adaptiert werden Die Adaption erfolgt ge trennt f r die f nf Komponenten des Informationsmanagements die in Abbildung 9 1 dar gestellt sind Dabei sind einige Randbedingungen zu ber cksichtigen die im Folgenden beschrieben werden Entwickeltes Informationsmanageme
135. e Fahrerleistung sinkt au erdem bis zu einem gewissen Ma signifikant mit zunehmender Listenl nge Nach Betrachtung aller erhobener Daten res miert die Autorin die Annahme dass die Studienteilnehmer grunds tzlich versuchen die Fahraufgabe so gut wie m glich zu priorisieren K r06 S 158 Hierzu wenden sie verschiedene Strate gien an mit dem Ziel die eigene Beanspruchung zu senken So sind beispielsweise l n gere Bearbeitungszeiten der Sekund raufgabe bei h herer Geschwindigkeit des zu steu ernden Fahrzeuges zu beobachten K r06 S 158 Dieses Verhalten der Versuchsteil nehmer kann bereits als individuelles Informationsmanagement verstanden werden Auch Rauch et al Rau09 S 13ff kommen zu der Schlussfolgerung dass ein Fahrer bis zu einem gewissen Grad selbst f r sein Informationsmanagemernt sorgt In einer Fahrsi mulatorstudie untersuchen sie das Fahrerverhalten bei der Bearbeitung von Nebenaufga ben w hrend der Fahrt Dabei werden Hinweise darauf gefunden dass Fahrer f r die Entscheidung ob sie mit der Bearbeitung einer Nebenaufgabe beginnen oder nicht eine Situationseinsch tzung im Hinblick auf die aus der Fahraufgabe zu erwartenden Anforde rungen vornehmen Wird eine schwierige Fahr oder Umweltsituation antizipiert so wird h ufig erst gar nicht mit der Bearbeitung der Nebenaufgabe begonnen Rau09 S 10f Lermer Ler10 S 72ff spezifiziert den allgemeinen Einfluss von Information die zus tz lich zur Fahraufg
136. e Pause zu machen Sei12b Beschreibung der Situationen In den folgenden Abschnitten werden die Situationen der Realstudie bildlich dargestellt Die nachfolgend dargestellten Bilder entsprechen je nen die f r die Befragung der Versuchspersonen anhand der SEA verwendet werden Die textuelle Beschreibung der Situationen ber den jeweiligen Bildern weicht geringf gig von der in der Studie verwendeten ab Die Situationen weisen eine m glichst hohe hn lichkeit zu den Situationen der Fahrsimulatorstudie auf Daher wird in der nachfolgenden Beschreibung der einzelnen Situationen insbesondere auf die Unterschiede der realen Si tuationen zu den simulierten Situationen eingegangen Abbildung Anhang H 1 zeigt von oben nach unten und von links nach rechts die Situatio nen der Schleife A der Realstudie Da der Fremdverkehr auf der realen Autobahn nicht kontrolliert werden kann sind im Gegensatz zur Fahrsimulatorstudie w hrend der gesam ten Fahrt weitere Verkehrsteilnehmer vorhanden Im Bereich der Autobahn Auffahrt ist die Autobahn dreispurig anstatt wie in der Simulation zweispurig befahrbar Autobahn Base sowie die beiden Bediensituationen Schalterblock und Telefon werden wie die Situatio nen des Fahrsimulatorversuchs auf einer nahezu geradlinigen vierspurigen Autobahn mit Standstreifen absolviert Die Situationen Tunnel und Blendung bei der Tunnelausfahrt fin den aus Gr nden einer konomischen Versuchsdurchf hrung im Gegensatz zur Fahrsi m
137. e TTC ist blicherweise wird f r einen Vergleich der Kritikalit t die TTCmin also die kleinste TTC w hrend der interessierenden Situation verwendet Die Aufnahmeg te wird mithilfe zweier Gr en bewertet Erinnerungsg te und Reaktion auf bestimmte Meldungsinhalte Hierf r wird den Versuchspersonen zu Beginn des Ver suchs folgende Coverstory erz hlt Das Fahrzeug mit dem sie heute unterwegs w ren h tte kleinere sicherheitsunkritische M ngel und w rde demn chst in die Werkstatt ge bracht werden Daher m ge sich der Fahrer alle auftretenden Fehler und Statusmeldun gen gut merken am besten wortw rtlich damit diese der Werkstatt mitgeteilt werden k nnten Au erdem w rden immer wieder Fehlermeldungen auftreten die etwas mit dem Licht zu tun h tten beispielsweise Abblendlicht defekt Diese Meldungen sind auf einen Elektronikfehler zur ckzuf hren und treten auf obwohl die Bauteile intakt sind Der Fahrer m ge daher bei allen Meldungen die etwas mit Licht zu tun h tten kurz die Lichthupe be t tigen Dadurch w rde die f lschlicherweise ausgegebene Fehlermeldung gel scht wer den Durch diese Anweisungen kann sichergestellt werden dass sich die Versuchsperso nen dem Inhalt einer auftretenden Meldung widmen Im Anschluss an die Fahrten mit Meldungsausgabe werden die Versuchspersonen gebeten die ausgegebenen Meldungen m glichst getreu dem Wortlaut wiederzugeben F r jede Meldung erfolgt die Bewertung der Erinnerun
138. e Untersuchungen durchzuf hren Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Entwicklung einer prototypischen Situationserkennung auf der Basis des hergeleiteten Architekturmodells um das Potential des regelbasierten Ansatzes f r einen Einsatz im Rahmen des Informationsmanagements absch tzen zu k nnen Spezifikation der Situationen und der Sensorik Bevor die regelbasierte Situationser kennung umgesetzt werden kann werden die einzelnen Situationen der Nachschlageta belle unter dem Aspekt Situationserkennung spezifiziert Im Mittelpunkt steht die genaue Beschreibung der jeweiligen Situationen anhand von Parametern die idealerweise sen sortechnisch erfasst werden k nnen Au erdem wird in Expertenrunden eine sinnvolle Gliederung der Situationen in wiederverwendbare Situationsvariablen vorgenommen F r jede Situation bzw Situationsvariable werden ein definierter Beginn geltende Bedingun gen w hrend der Situation sowie ein definiertes Ende in Textform festgehalten Aus die sen Beschreibungen die in Schaubildern zus tzlich visualisiert werden leiten sich Fluss diagramme ab Diese dienen als Grundlage f r die sp tere Implementierung Ein wichtiger Aspekt bei der Spezifikation der Situationen und Situationsvariablen ist eine m glichst fr hzeitige Erkennung wobei die resultierende steigende positive Fehlerkennungsrate in Kauf genommen wird Liegt f r jede der Situationen und Variablen eine eindeutige Defini tion der beschreibenden Paramete
139. e eine m glichst hohe Fahrerfahrung Abbildung 7 20 rechts So kann davon ausgegangen werden dass das F hren des an sich unbekannten Versuchsfahrzeuges nach kurzer Eingew hnungsdauer keine Anstrengung mehr bedeutet An der Realstudie nehmen zw lf M nner im Alter von 29 bis 69 Jahren M 44 9 SD 9 8 teil Abbildung 7 20 links Sei12b Altersverteilung Verteilung der j hrlichen 8 Fahrleistung 6 N A y 4 3 3 2 2 SeT EE N AS YV YAN HAA DD LA NN O LO O S lt S lt e E A a KY KX KY KY O S O O N je O L 7 N N O 7 S S O S N SD Abbildung 7 20 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Teilnehmer der Realstudie Da der Versuch aufw ndig und langdauernd ist und die Auswertung individuelle Unter schiede ber cksichtigen soll kann die Stichprobe nur klein gehalten werden Mit Aus nahme eines nebenberuflichen Fahrers arbeiten zum Zeitpunkt der Studie alle Versuchs personen hauptberuflich als Lkw Fahrer Eine Versuchsperson ist 1 2 Tage pro Woche mit dem Lkw unterwegs alle anderen mindestens 3 4 Tage Alle Versuchspersonen ge ben an seit mindestens sechs Jahren als Lkw Fahrer t tig zu sein Neun der Studienteil nehmer sind in ihrem beruflichen Alltag haupts chlich mit Fahrzeugen des Herstellers MAN unterwegs Sei12b Die Auswertung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus ergibt im Mittel eine leicht geringere Auspr gung im Vergleich zu den Teilnehmern der Sim
140. eanspru chungsrelevanter Situationen Die Auswertung zeigt dass Fahrten bei schlechter Witterung auf der verwendeten Skala als einigerma en beanspruchend empfunden werden Dabei bewerten die Fahrer die Beanspruchung in den Situationen Nebel Gl tte und Schnee h her als bei Sonnenblen dung und Regen Sei11 Dies ist konsistent zu den Ergebnissen der Studie der NHTSA Kig96 Kapitel 2 2 Au erdem werden Situationen anstrengend empfunden in welchen Lkw Fahrer die Gef hrdung schw cherer Verkehrsteilnehmer bef rchten Sei11 Dies ist zum einen bei der Pr senz von Passanten oder Radfahrern gegeben zum anderen bei der Durchfahrt von Baustellenbereichen Hier f rchten die Befragten insbesondere im Be reich von Bodenwellen oder berleitungen auf die Gegenfahrbahn einen berholenden Pkw zu streifen Dies sei nicht unmittelbar ein Problem der verminderten Fahrbahnbreite die f r Berufskraftfahrer keine Schwierigkeit darstelle Vielmehr f rchten die Fahrer den unvermeidbaren Versatz des Lastzuges bei Fahrbahnunebenheiten welcher sich auch durch sofortiges Eingreifen bzw Gegenlenken nicht vollst ndig vermeiden lasse Stau und hohes Verkehrsaufkommen werden ebenfalls anstrengend erlebt was m glicher 47 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung weise auf die implizierte Erh hung des Termindrucks durch Zeitverzug erkl rt werden kann Sei11 Auch in den Studien der NHTSA Kig96 S 4ff von Ellinghaus und Stein
141. ee Lee I A a Te gt Ben z Abbildung 9 10 Ausgel ste Meldungen im Rahmen der Evaluationsstudie Um Lerneffekten vorzubeugen werden zwei Meldungss tze acht Meldungen definiert so dass in zwei aufeinanderfolgenden Fahrten verschiedene Meldungen ausgegeben werden k nnen Die beiden Meldungen eines Meldungspaars besitzen die gleiche Priori t t und sind sich im Meldungsinhalt m glichst hnlich Ein Meldungspaar besitzt die Priori t t 1 Die Ausgabe dieser Meldungen erfolgt in der Situation Autobahn Auffahrt Kapi tel 9 3 Alle anderen Meldungen besitzen die Priorit t 2 oder 3 Die f r die Studie anhand dieser Randbedingungen ausgew hlten Meldungen zeigt Abbildung 9 10 9 7 Ergebnisse Anhand der in Kapitel 9 2 formulierten Hypothesen werden im Folgenden die Ergebnisse der evaluierenden Abschlussstudie vorgestellt Es wird f r alle Pr fungen ein Signifikanz niveau von a 5 angenommen Die Daten des Hautleitwertes k nnen aufgrund techni scher Probleme bei der Datensynchronisierung nicht ausgewertet werden H1 Beanspruchung w hrend Situation Zur Betrachtung des Einflusses von Informati onsmanagement auf die Beanspruchung w hrend beanspruchender Situationen werden vier Situationen der Versuchsfahrten herangezogen Dies sind die Situationen Baustelle enge Kurve Abbiegen au erorts und knapp einscherendes Fahrzeug Nicht betrachtet werden die Situationen Autobahn Auffahrt und Wildschwein weil in diesen Situationen kein
142. eferenzaufgabe MEtNOrISEN ungeeignet hysiologisch Ia enre pny g Zuverl ssigkeit Abbildung 6 1 Grenzen der Erfassung mentaler Beanspruchung im Serienfahrzeug nach Sei12c Eine Zusammenfassung ausgew hlter Grenzen bei der Erfassung mentaler Beanspru chung im Serienfahrzeug zeigt Abbildung 6 1 Ausgehend von oben genannten berle gungen erscheint der Einsatz subjektiver Indikatoren sowie der Einsatz einer Neben oder Referenzaufgabe zur Erfassung der Beanspruchung im Serienfahrzeug nicht praktikabel Sei12c Alle drei Indikatoren w rden einen erheblichen Eingriff in den Fahralltag der Kraftfahrer bedeuten weil zus tzliche Eingaben bzw T tigkeiten erforderlich w ren Au 39 Kapitel 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung Rerdem werden diese Indikatoren der Forderung nach einer kontinuierlichen Beanspru chungserfassung nicht ausreichend gerecht weil sie gew hnlich punktuell erhoben wer den Sei12c Eine kontinuierliche subjektive Auskunft ber den Fahrerzustand beispiels weise ber die best ndige Eingabe mittels eines Hebels oder Drehschalters ist denkbar in der Realit t jedoch aufgrund der zu erwartenden fehlenden Akzeptanz bei den Fahrern nicht umzusetzen Die Erfassung der Fahrerbeanspruchung ber die Hauptaufgabe die Fahrzeugf hrung ist kontinuierlich und ohne Intrusion zu realisieren Vorzugsweise wird hierbei auf Ma e der L ngs und Querf hrung zur ckgegriffen G ngige Kenngr en sind
143. efunden F r eine Beurteilung eines m glichen Unterschiedes zwischen einer Fahrt mit bzw ohne Informationsmanagement dagegen wird den Methoden ein ho hes Potential zugeschreiben Neben den physiologischen Verfahren dient der von Hart und Staveland Har83 entwickelte Fragebogen NASA Task Load Index NASA TLX zur Erhebung der Beanspruchung Dieser erfasst die subjektiv erlebte Beanspruchung mehr dimensional auf sechs Subskalen von 0 22 Die sechs Subskalen beziehen sich auf die Bereiche mentale Beanspruchung physische Beanspruchung zeitliche Anforderungen Aufgabenerf llung Anstrengung und Frustration Laut Bauch Bau10 S 37 hat sich der NASA TLX zur Erhebung der Beanspruchung beim F hren von Kraftfahrzeugen bew hrt 95 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Er scheint sensitiv f r Unterschiede in der Fahrerbeanspruchung in Abh ngigkeit von zu s tzlichen Aufgaben zu sein Zur Bewertung des Sicherheitspotentials des Informationsmanagements wird die Situation knapper Einscherer verwendet Abschnitt 9 3 Diese k nnte im schlimmsten Fall in einem Auffahrunfall enden falls die Versuchsperson nicht rechtzeitig oder stark genug bremst Zur Operationalisierung dient das Ma Time to Collision TTC Es bezeichnet die Zeit in Sekunden die bis zu einer Kollision zweier Verkehrsteilnehmer bleibt sollten beide ihre aktuelle Geschwindigkeit und Richtung beibehalten Die Situation ist umso gef hrlicher je kleiner di
144. egen der von vornherein festgelegten Logik einfach nachvollziehbar Da auf komplexe Datenstrukturen verzichtet werden kann ist das Konzept prinzipiell erweiterbar Der Nach teil des regelbasierten Ansatzes ist dass keine Information ber die Verl sslichkeit der Erkennung vorliegt weil Situationen nur bin r als vorliegend oder nicht vorliegend er kannt werden H r11 S 34 Dieser Nachteil w re bei wahrscheinlichkeitsbasierten Infer enzmechanismen nicht vorhanden Jedoch steht der Anwendung dieser Verfahren insbe sondere die Forderung nach der Nachvollziehbarkeit des Systemverhaltens entgegen Architekturmodell Die Situationserkennung wird anhand des EVA Prinzips konzipiert H r11 S 44ff Ste12 S 24 Das EVA Prinzip Eingang Verarbeitung Ausgang gilt als Grundschema der Datenverarbeitung Der Eingangsblock empf ngt die Daten der ver wendeten Sensorik und bereitet sie auf beispielsweise indem eine Umrechnung der Ein heiten vorgenommen wird Im Ausgangsblock werden die erkannten Situationen zur wei teren Verwendung bereitgestellt Im Verarbeitungsblock findet die eigentliche Inferenz statt Dieser Block wird durch ein Drei Ebenen Modell beschrieben und besteht aus der Ebene der Untervariablen der Ebene der Situationsvariablen und der Ebene der Situatio nen Abbildung 7 5 Eingang Verarbeitung Ausgang h c C g C O 2 2 5 O AD w T 5 D 0 3 57 Abbildung 7 5 Drei Ebenen Modell der Situat
145. ehende Aufbereitungen und Untersuchungen der pupillometrischen Daten verzichtet Zusammenfassend ist die Pupil Iometrie ein wertvolles Instrument zur Erforschung der Beanspruchung insbesondere in einem anwendungsnahen Kontext wie in einer Fahrsimulatorstudie Allerdings ist sie f r das Ziel die Nachschlagetabelle des Informationsmanagementsystems mit Beanspru chungswerten zu hinterlegen weniger gut geeignet Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung Die subjektive Bewertung der Beanspruchung ergibt je einen Beanspruchungsmittelwert f r jede der 44 Situationen Dabei ist von einer hohen Reliabilit t und Selektivit t der SEA auszugehen Au erdem wird dieser Methode f r den im Kontext des Informationsmanagements relevanten Be reich des Workload Regionenmodells A3 Abbildung 2 2 eine hohe Sensitivit t zugespro chen DeWS96 S 64 Johannsen et al Joh79 res mieren in diesem Zusammenhang If the person feels loaded and effortful he is loaded and effortful whatever the behavioural and performance measures may show Joh79 S 105 F r die Auswertung der subjektiven Ergebnisse werden Ausrei er und Extremwerte aus den Daten entfernt Die Bewertungen des Gro teils der Situationen liegen nicht normal verteilt vor weswegen im Folgenden nichtparametrische Tests zur Auswertung verwendet werden Es wird der Einfluss des Alters der Auspr gung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus sowie der Fahrerfahrung auf die subjektive
146. ei der Messung der Herzfrequenz ber eingearbeitete Elektroden im Sitz d nne Kleidung getragen werden Zum anderen werden Messungen im Realfahrzeug durch St rgr en erschwert Nach wie vor sind ein gro er technischer Aufwand und Fachwissen bei der Installation und Nutzung ambienter Messverfahren und bei der Daten interpretation von N ten M glicherweise werden die aktuellen H rden in naher Zukunft berwunden Den physiologischen Indikatoren wird daher ein gro es Zukunftspotential f r den zuverl ssigen und f r Fahrer akzeptablen Einsatz zugeschrieben 6 2 Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Die Probleme der serienf higen Erfassung mentaler Beanspruchung im Fahrzeug wurden in Kapitel 6 1 aufgezeigt Um diese Probleme zu umgehen und dennoch eine Kenntnis der Fahrerbeanspruchung zu erhalten ist die Sch tzung der Beanspruchung eine sinnvolle Alternative Das Modul zur Sch tzung der Beanspruchung kann als in sich geschlossene Einheit umgesetzt werden welche zu einem sp teren Zeitpunkt durch ambiente physiolo gische Verfahren zur Erfassung der Beanspruchung ausgetauscht werden kann Da beide Module das Modul zur physiologischen Erfassung der Beanspruchung und das Modul zur Sch tzung der Beanspruchung einen Beanspruchungswert als F hrungsgr e an das In formationsmanagementmodul weitergeben h tte ein Austausch keine Auswirkungen auf das restliche Informationsmanagementsystem Durch dieses Vorgehen wird ein zukunfts sicherer L sung
147. eichnet und spedi tionsintern ausgewertet wird Die Fahrer geben an dass sich das Fehlverhalten des Vor derfahrzeuges negativ auf diese Aufzeichnungen auswirken k nnte Sie bef rchten daher unverschuldeterweise Konsequenzen durch ihren Arbeitgeber Ein charakteristisches Bei spiel f r ein Fehlverhalten eines Vorderfahrzeuges welches die Befragten wiederholt be schreiben ist die Situation knapper Einscherer Hierunter wird eine Konstellation zu sammengefasst in welcher der Lkw von einem Fahrzeug berholt wird welches an schlie end in geringem Abstand zum Lkw einschert Diese Situation ereignet sich typi scherweise in unmittelbarer N he von Autobahnausfahrten wenn der berholende Pkw XXXVi Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle Fahrer von der Autobahn abfahren m chte Laut den Aussagen der befragten Lkw Fahrer ist das charakteristische Verhalten in dieser Konstellation ein zu knappes Einscheren ge paart mit einem Abbremsen des Fahrzeuges Sei11 Neben der Situation Abbremsen aufgrund eines anderen Fahrzeuges wird die Situation schlechte Stra en Spurrinnen durch sechs Fahrer und die Situation Seitenwind durch drei Fahrer erg nzt Drei Fahrer beschreiben eine Situation in welcher der eigene Lkw auf der rechten Fahrspur einer Au tobahn f hrt w hrend sich rechts ein Pkw auf dem Beschleunigungsstreifen befindet Die Lkw Fahrer f hlen sich in einer derartigen Situation dazu gen t
148. eile vergessen falsch O O O Ixxii TUTI vollst ndig vergessen O vollst ndig vergessen O vollst ndig vergessen O vollst ndig vergessen O Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie Fragebogen zur Karte dieser Fragebogen wird im Anschluss an jede der Fahrten aus gef llt we Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I Nummer Datum Uhrzeit Konfiguration Hinweise f r Versuchsleitung e Karte vorlegen und Meldungen entsprechend Meldungssatz und Strecke vorbereiten e Meldungen in der Reihenfolge durchgehen in der sie zeitlich aufgetreten sind e Beim Suchen des Ausgabeortes der Meldung auf der Karte den Probanden zum Laut Denken anregen Gedankliche Verbindung beim Suchen des Ausgabeortes auf der Karte wurde laut gedacht und die Situation genannt in Zusammenhang zur Meldung gesehenletc Fragebogen zur Karte Bitte ordnen Sie folgende Meldungen auf der Karte entsprechend ihres rtlichen Auftretens ein und bewerten die Meldungen Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich O O O Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe 0 0 0 0 0 O Ort vom Versu
149. eilnehmer zu f rchten Sei11 Die Si tuation Pkw auf Autobahn Auffahrt die sich ebenfalls unter den zehn Situationen mit der h chsten Beanspruchung befindet beinhaltet einen Pkw der sich auf einer Zufahrt zu ei ner Autobahn auf dem Beschleunigungsstreifen befindet W hrenddessen f hrt der Lkw auf der rechten durchgehenden Fahrspur der Autobahn neben dem Pkw her Diese Situa tion ist laut explorativer Fahrerbefragung anstrengend weil sich die Fahrer hier gen tigt f hlen den Pkw genau zu beobachten Zus tzlich versuchen sie dessen Verhalten zu an tizipieren sofern das Beschleunigungsverhalten nicht eindeutig einen Schluss darauf zu l sst ob ein Einf deln vor oder hinter dem Lkw angestrebt wird Sei11 Auch Fastenmei er Fas95 S 75 kommt zu dem Schluss dass Antizipationsleistungen das Kombinieren seitlicher und r ckw rtiger Information und die m glicherweise folgende Notwendigkeit ein Fahrman ver durchf hren zu m ssen hohe Anforderungen an den Fahrer bedeuten Die geringste Beanspruchung ergibt sich in zwei Kreuzungssituationen bei welchen die Kreuzung ohne stehenbleiben zu m ssen geradeaus berquert werden kann in der Situa tion Auffahrt auf eine Autobahn und in den beiden Baselines Autobahn und Landstra e Fahrt auf den jeweiligen Stra entypen ohne besondere Vorkommnisse Eine Korrelationsanalyse nach Spearman SpeO4 zeigt in vier der 44 Situationen einen auf dem a Niveau von 5 signifikanten jedoch schwachen
150. eindeutiges Zeichen f r kologische Validit t ver standen werden F r diese Situationen ebenso wie f r diejenigen mit einer geringen An zahl auswertbarer Datens tze ist eine weiterf hrende Untersuchung sinnvoll Eine m gli che St rquelle bei der Validit tsanalyse ist der Umstand dass die Versuchspersonen f r 74 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung die Bedingung im Realverkehr hochtrainiert sind f r die Bedingung im Fahrsimulator da gegen wenig oder keine Vorerfahrung mitbringen Durch eine ausf hrliche Eingew h nungsfahrt im Fahrsimulator sowie durch den hohen Realit tsgrad des Simulators kann dieser Einfluss unter Umst nden abgemildert werden Dennoch ist die unterschiedliche Erfahrung der Versuchspersonen mit den beiden Fahrzeugarten als Einfluss auf die Ana lyse zu vermuten Eine weitere St rquelle k nnte die Versuchsreihenfolge sein Alle Ver suchspersonen absolvierten erst die Simulatorstudie und danach mit einem Abstand von etwa zehn Monaten die Realstudie Dadurch k nnen Lern und Reihenfolgeeffekte nicht ausgeschlossen werden Au erdem kann das in der Realstudie fehlende Kopfgestell zur Erfassung der pupillometrischen Daten Einfluss auf die Bewertung der Beanspruchung nehmen Ein Teilnehmer der Realstudie absolviert diese bei Regen was ebenfalls zu ei ner leicht verzerrten Empfindung von Beanspruchung f hren kann Dro12 S 41ff Die in der Fahrsimulatorstudie erhobenen Beanspruchungswerte
151. einer Fahrt ohne Meldungen Dies ist als Zeichen daf r zu sehen dass die ungeregelte Ausga be von Fahrzeugmeldungen zu vermeiden ist Die Fahrt mit Informationsmanagement un terscheidet sich in den drei Dimensionen mentale Beanspruchung Anstrengung und Frustration nicht signifikant von der Fahrt ohne Informationsmanagement Jedoch ist ein Trend dahingehend erkennbar dass die Regelung der Meldungsausgabe zu einer Sen kung der mentalen Beanspruchung Anstrengung und Frustration beitr gt Hinsichtlich der Kritikalit t in der Situation in der ein Pkw knapp vor dem Lkw einschert und abbremst wird kein Einfluss des Informationsmanagementsystems festgestellt Indes kann beobach tet werden dass eine geregelte Meldungsausgabe den Fahrern in dieser Situation die M glichkeit gibt den umgebenden Verkehr aufmerksamer zu beobachten und dessen Verhalten zu antizipieren So wird im Falle der sofortigen Meldungsausgabe der Abstand zum einscherenden Fahrzeug durch st rkeres Bremsen vergr ert um die Situation zu entsch rfen und Zeit zur Meldungsaufnahme zu gewinnen Hinsichtlich der Aufnahnmeg te wird kein Einfluss des Informationsmanagements gefunden Die Meinung der Versuchs personen zu dem Informationsmanagementsystem ist insgesamt positiv so dass die Mehrzahl der Fahrer das Informationsmanagement auch nutzen w rde Die Studie zur Wirkung des Informationsmanagementsystems betrachtet nur einen sehr kleinen Ausschnitt aus der Vielfalt an Information
152. einer zentralen Ressource zur Bearbeitung dieser basiert Dies tr gt der Erkenntnis Rechnung dass die Selektion von aufgenommenen Reizen und die Wahrnehmung Ged chtnisleistungen mit einbeziehen Au erdem ber ck sichtigen Wickens und Hollands das von Rasmussen Ras83 postulierte fertigkeitsbasier te Verhalten So kann in ihrem Informationsverarbeitungsmodell bei hochautomatisierten Prozessen die Stufe Handlungsauswahl erreicht werden ohne dass zuvor die Verarbei Unter Arousal ist das Ausma der psychophysischen Aktivierung zu verstehen Schl10 S 293 13 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen tungsstufe Kognition durchlaufen werden muss Wic00 S 10f Das Informationsverarbei tungsmodell nach Wickens und Hollands ist in Abbildung 2 9 dargestellt Aufmerksamkeits ressourcen m Langzeit ged chtnis I a Arbeits ged chtnis 2000000 M Kognition l Wahr PL gt Handlungs nehmung auswahl Umwelt R ckmeldung Abbildung 2 9 Informationsverarbeitungsmodell nach Wickens und Hollands Wic00 S 11 Handlungs ausf hrung Multiples Ressourcenmodell nach Wickens Wickens Wic84 S 301ff geht in seinem multiplen Ressourcenmodell statt von einer zentralen Ressource von mehreren Kapazit ten mit ressourcenartigen Eigenschaften aus Demnach stehen zur Erf llung einer Aufga be verschiedene Ressourcen zur Ver
153. eines Realversuches beschrieben 7 3 1 Experimentelles Design und Versuchsablauf In der Fahrsimulatorstudie wird durch Variation der Fahrsituationen und der daraus fol genden Variation der Belastung die mentale Beanspruchung beeinflusst Somit ist die je weilige Situation als unabh ngige die Beanspruchung als abh ngige Variable zu verste hen Um einen repr sentativen Beanspruchungswert zu ermitteln kommt ein Versuchs design mit Messwiederholung zum Einsatz Die 44 getesteten Situationen werden auf sie ben Fahrtabschnitte verteilt Sei11 Davon beinhalten zwei der sieben Abschnitte eine Fahrt auf Autobahnen zwei eine Fahrt auf Landstra en und drei der Abschnitte eine Fahrt in st dtischer Umgebung Die drei Bl cke Autobahn Landstra e Stadt werden in ihrer Reihenfolge permutiert innerhalb der Bl cke ist sowohl die Reihenfolge der Abschnitte als auch die Reihenfolge der Situationen innerhalb eines Abschnittes fest vorgegeben Die Ausnahme hiervon bildet der innerst dtische Block bei welchem zus tzlich die drei darin enthaltenen Abschnitte permutiert werden Jeder der Abschnitte enth lt vier bis maximal 13 interessierende Situationen die in einem ausreichenden zeitlichen Abstand voneinan der auftreten Bei der Implementierung der Situationen wird darauf geachtet dass jeweils nur die interessierenden situativen Bedingungen den ausschlaggebenden Faktor f r die Beanspruchung darstellen So kann die Gefahr vermindert werden dass die
154. eitbudget f r die Fahrerreaktion gewichtet Dies dient der Bestim mung einer zeitlichen Ausgabereihenfolge bei gleichzeitigem Auftreten mehrerer Meldun gen Das genaue Vorgehen bei der Gewichtung wird nicht angegeben Ler10 S 118ff Die dynamische Priorisierung wird von Lermer Ler10 am Rande betrachtet Die drei Be reiche Fahrzeugzustand ber die Aktivit t von Fahrdynamikregelsystemen Fahrsituation ber Kurvenradius und Daten des Regen Lichtsensors und Fahrer ber etwaige Bedi enhandlungen werden hierbei ber cksichtigt Liegen f r mindestens einen der drei Berei xxx Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme che erschwerte Bedingungen vor werden unwichtige Meldungen zeitlich verz gert wichtigere Meldungen wie R ckmeldungen von Fahrerassistenzsystemen zeitlich vorver lagert Ler10 S 120ff Eine Expertenevaluation dieses Algorithmus zeigt f r manche ge testete Usecases Verbesserungspotential insgesamt res miert die Autorin aber ein posi tives Feedback Ler10 S 135ff Saab Dialog Management System Bereits im Jahre 1994 wurde bei Saab ein manuel ler Workloadsch tzer in Form eines Knopfes verbaut Durch Dr cken dieses Knopfes wurden alle Fahrzeugdisplays mit Ausnahme der Geschwindigkeitsanzeige geschw rzt um eine Ablenkung des Fahrers vom Fahrgeschehen zu vermeiden N b08 S 7 Ab 1998 erfolgte in den Fahrzeugen des Herstellers eine dynamische Workloadsch tzung auf der Basis von Fahrzeu
155. eitsmerkmals Neurotizismus unter den Ver suchspersonen der evaluierenden Abschlussstudie 9 6 Apparatus und Material Die Studie wird am dynamischen Lkw Fahrsimulator durchgef hrt Dieser ist in Kapi tel 7 3 4 beschrieben Im Gegensatz zu der eingesetzten statischen Datenbasis im Ver such zu Erhebung der Beanspruchung wird im Versuch zur Bewertung des Informations managements eine freie Datenbasis verwendet Daher k nnen die untersuchten Situatio nen nach Belieben gestaltet und in der Reihenfolge ihres Auftretens permutiert werden W hrend der Versuchsfahrten mit Meldungsausgabe werden insgesamt acht Fehler oder Statusmeldungen ber das Kombiinstrument in Kombination mit einem Warnton ausge geben Sei12c Die visuelle Anzeige dieser Meldungen verschwindet nach acht Sekun den aus dem Kombidisplay Sie kann alternativ durch Dr cken einer Taste am Multifunkti onslenkrad quittiert werden Die Versuchspersonen werden auf beide M glichkeiten auf merksam gemacht und sollen sich so verhalten wie es ihrem allt glichen Verhalten ent spricht Bei der Auswahl der Meldungen werden folgende Randbedingungen beachtet Es werden ausschlie lich Meldungen verwendet die Serienstand darstellen Diese k nnen zum ei nen ohne Aufwand im Fahrsimulator ausgegeben werden Zum anderen stellen sie f r die Fahrer Fehler in vertrautem Erscheinungsbild dar und minimieren so die Gefahr Konfun dierungseffekte durch ihre Neuartigkeit hervorzurufen Aus Gr n
156. eldungen so wenig st rend oder ablenkend wie m glich zu pr sentieren Dugarry Dug04 beispielsweise ver ndert in Anlehnung an Wickens multiple Ressourcen theorie Wic84 S 301ff die Ausgabemodalit t dahingehend dass eine Meldung in einer Modalit t ausgegeben wird welche f r den Fahrer in der augenblicklichen Situation eine 23 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement m glichst geringe Zusatzbelastung bedeutet Die Komplexit t und Modalit t einer Mel dung adaptiv zu gestalten ist eine geeignete Ma nahme f r Meldungen die zu einem be stimmten Zeitpunkt ausgegeben werden m ssen Sie wird daher gerne als Erg nzung zu einem Informationsmanagement verwendet welches den Ausgabezeitpunkt einer Mel dung beeinflusst Tabelle 3 1 Ausgabezeitpunkt Die geringste St rung verursacht zweifelsohne eine Meldung die nicht ausgegeben wird Daher ist eine zeitliche Zur ckstellung von Meldungen sofern der Meldungsinhalt dies erlaubt der gr te Stellhebel zur Vermeidung einer kritischen Belas tung oder Ablenkung des Fahrers Wie Tabelle 3 1 zeigt verwenden die meisten bekann ten Informationsmanagementsysteme diese Stellgr e Tabelle 3 2 detailliert die Informa tionsmanagementsysteme die auf der Stellgr e Ausgabezeitpunkt basieren Totzke et al Tot08 machen in ihrer Arbeit keine n heren Angaben zu der beabsichtigten Stellgr Re ihres Systems und konzentrieren sich statt dessen auf die Erfa
157. ell der Fahrzeugf hrung Das Drei Ebenen Modell der Fahrzeugf h rung unterteilt die Fahraufgabe in die drei Ebenen Navigation F hrung und Stabilisierung Don32 Diese Ebenen unterscheiden sich hinsichtlich der Anforderungen die sie an den Fahrer stellen Auf der Navigationsebene wird die gew nschte Fahrtroute festgelegt wo f r normalerweise ein Horizont von mehreren Minuten bis hin zu Stunden zur Verf gung steht Die Navigationsaufgabe erfolgt bewusst und erfordert daher ein hohes Ma an kog 15 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen nitiven Ressourcen Auf der F hrungsebene erfolgt die Umsetzung der geplanten Route Es wird dem Stra enverlauf gefolgt und auf andere Verkehrsteilnehmer sowie Verkehrs zeichen reagiert Au erdem werden auf der F hrungsebene Man ver durchgef hrt wie Spurwechsel berhol oder Abbiegevorg nge Diese Aufgaben erfolgen ebenfalls wei testgehend bewusst allerdings ist der Einsatz kognitiver Kapazit ten geringer als bei der Navigationsaufgabe Die unterste Ebene die Stabilisierungsebene umfasst die L ngs und Querf hrung des Fahrzeuges Diese erfolgt hoch automatisiert und bindet daher nur wenig kognitive Ressourcen Don32 Ber64 zitiert nach Ber70 S 356 Gliederung der Fahraufgaben nach Geiser Geiser Gei85 S 78 gliedert die Aufgaben des Fahrers in drei verschiedene T tigkeitsklassen die sich hinsichtlich ihrer Notwendig keit zur Erf llung der Fahraufgabe untersche
158. emein ist die Tatsache dass die gesch tzten Beanspruchungswerte auf Mittelwerten beruhen und individuelle St rken und Schw chen des jeweiligen Fahrers nicht oder nur kaum ber cksichtigen Wie in Kapitel 3 3 erw hnt besteht f r den Nutz fahrzeugbereich bislang kaum Wissen ber die Beanspruchung von Berufskraftfahren in einzelnen Situationen Daher bietet der indirekte Ansatz der auf im Vorfeld gemessenen Beanspruchungswerten in bestimmten Situationen basiert neben dem praktischen Nut zen im Rahmen des Informationsmanagements auch einen erheblichen wissenschatftli chen Erkenntnisgewinn in diesem Bereich Die direkte Sch tzung der Fahrerbeanspru chung auf der Stabilisierungsebene ist im Kontext Informationsmanagement als einfach gehaltene Alternativl sung zur aufw ndigeren indirekten Sch tzung zu sehen Daher wird auf diesen Ansatz im Folgenden nicht n her eingegangen Ausf hrungen zum Konzept und zur Umsetzung der direkten Sch tzung der Beanspruchung deren Vor und Nachteile gegen ber der indirekten Sch tzung sowie eine vergleichende Bewertung der beiden Konzepte im Rahmen einer Fahrsimulatorstudie finden sich in Sei12c Dort wird be schrieben dass die Wahl zwischen direkter und indirekter Sch tzung keinen wesentlichen Einfluss auf die Wirkung des Informationsmanagements hat Kapitel 7 zeigt die Konzepti onierung und beispielhafte Umsetzung des indirekten Ansatzes zur Sch tzung der Fah rerbeanspruchung auf der F hrungsebene
159. en die im Fahrzeug auf den Fahrer ein wirken k nnen Dieser Ausschnitt der Fehler und Statusmeldungen stellt die klassische Informationsquelle im Fahrzeug dar n mlich die Kommunikation zwischen dem Fahrer und dem Fahrzeug selbst F r diesen kleinen den Fahrern vertrauten Ausschnitt der Feh ler und Statusmeldungen wirkt sich ein Informationsmanagement positiv auf die subjekti ve Bewertung der Beanspruchung aus Es ist daher als ein Baustein f r eine angemesse ne Fahrzeugnutzung der modernen Informationsgesellschaft zu verstehen Im ersten Schritt jedoch liegt der Grundstein einer erfolgreichen Fahrer Fahrzeug Kommunikation nicht im Informationsmanagement sondern in einem verantwortungsbewussten Ma an Information bzw Meldungen im Fahrzeug In Zukunft wird die Anzahl an Systemen die mit dem Fahrer kommunizieren weiter stei gen Der technologische Fortschritt birgt vielf ltige M glichkeiten das F hren eines Fahr zeuges sicherer konomischer und komfortabler zu gestalten So ist mit einer weiteren Zunahme von Fahrerassistenzsystemen zu rechnen Insbesondere Car2X Technologien werden die Informationsmenge im Fahrzeug mit der Intention einer sicheren und wirt schaftlichen Fahrweise ansteigen lassen Durch Car2Car Kommunikation beispielsweise kann ein Fahrer von Vorderfahrzeugen auf bevorstehende Hindernisse oder Gefahren aufmerksam gemacht werden Speziell im Nutzfahrzeugbereich erlauben moderne Tele matiksysteme ein effizientes Tour
160. en mit steigender Komplexit t der Fahrsituation bei SAVE IT nach Smi08 S 21 Die Stellgr e Verf gbarkeit kann nur einen Teil der Information beeinflussen die im Fahrzeug auf den Fahrer einwirkt und zwar jenen auf den ein Fahrer im Normalfall selbst Einfluss nehmen kann Wie Rauch et al Rau09 in ihrer Studie zeigen ziehen Fahrer die Komplexit t der vorherrschenden Fahrsituation als Entscheidungskriterium heran ob eine ablenkende Nebenaufgabe bearbeitet wird oder nicht Auch nach Wierwille et al Wie96 S 1 9 versuchen Fahrer vor einer beanspruchenden Situation die Ausf hrung einer Ne benaufgabe abzuschlie en oder wenn n tig zu unterbrechen Die Information die das Fahrzeug an den Fahrer schickt und auf die der Fahrer daher keinen Einfluss hat wird durch die Stellgr e Verf gbarkeit dagegen nicht ber cksichtigt Bengler und Zimmer Ben02 sehen in der bermittlung von Information neben dem Risiko einer Ablenkung oder berforderung des Fahrers auch das Potential zu einer Entlastung des Fahrers und einer Senkung des Uhnfallrisikos beizutragen F r sie stellt das reine Wegnehmen von In formation daher kein zielf hrendes Vorgehen dar Vielmehr sollte die Art und Weise der Informationsausgabe verbessert werden Ben02 Dem folgend wird die Stellgr e Ver f gbarkeit in der vorliegenden Arbeit nicht weiter betrachtet Komplexit t und Modalit t Durch die Variation der Meldungskomplexit t oder modalit t wird versucht M
161. en zu k nnen Auf die Frage K nnen Sie bei Ihrem Fahrzeug an der Art und Weise wie eine Fahrzeugmeldung aus gegeben wird erkennen ob diese eine hohe Wichtigkeit oder Dringlichkeit hat antwor ten 89 der Befragten mit ja Von den 20 befragten Fahrern die berwiegend mit einem 35 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen Fahrzeug der Marke MAN unterwegs sind geben 17 an verschiedene Wichtigkeitsstufen von Meldungen in ihrem Fahrzeug unterscheiden zu k nnen Dabei unterscheiden 12 der 17 MAN Fahrer zwei Priorit ten voneinander Zwei Fahrer erkennen drei Wichtigkeitsstu fen ein Fahrer vier Wichtigkeitsstufen Zwei Fahrer k nnen sich auf keine eindeutige An zahl festlegen und nennen zwei bis drei bzw drei bis vier verschiedene Stufen Die Unter scheidung der Stufen machen Lkw Fahrer aller Marken von folgenden Indikatoren abh n gig offene Frage Mehrfachnennungen m glich 69 Fahrer geben die Farbe als Unter scheidungsmerkmal f r die Wichtigkeit verschiedener Meldungen an 14 Fahrer nennen T ne Warnt ne Signalt ne Piepen als Indikator f r die Wichtigkeit einer Meldung Hierbei ist anzumerken dass ein Ton meist als Hinweis darauf verstanden wird dass eine optische Anzeige abzulesen ist Ein Symbol dient sechs Fahrern ein Blinken in der An zeige f nf Fahrern und der Text einer Meldung drei Fahrern als Indikator f r die Mel dungspriorit t Abbildung 5 2 Zwei der Fahrer erkennen die Wichtigkeit e
162. enmeier Fas95 S 75 ist die Kurvigkeit bei Landstra en eine zentrale Einflussgr e auf die Aufgabenkomplexit t f r Pkw Fahrer Zum anderen verdecken in der realen Situation B ume und Str ucher den Verlauf der kreuzenden Stra e und schr nken so die Sicht auf sich eventuell n hernde Verkehrsteilnehmer ein Abbildung 7 22 rechts F r diese Situation ergibt sich in der Rea lit t ein h herer Beanspruchungswert als in der Fahrsimulatorstudie F r die Situation Telefonieren ergibt sich ein signifikanter Unterschied zwischen Simula tor und Realversuch z 2 02 p lt 05 mit einer h heren Bewertung der Beanspruchung in der Realit t Der Inhalt des Telefonats sowie die Bedienung des Telefons ber das Mul tifunktionslenkrad sind identisch zur Fahrsimulatorstudie Hier kann als Ursache lediglich das h here Verkehrsaufkommen im Realversuch vermutet werden Im Simulatorversuch ist w hrend der Situation Telefonieren keinerlei Fremdverkehr vorhanden Die Situation Rangieren wird im Simulatorversuch signifikant beanspruchender erlebt als in der Realit t z 2 20 p lt 05 Das Rangieren beinhaltet die Aufgabe in eine Parkl cke seitlich einzuparken die sowohl von vorne als auch hinten durch parkende Fahrzeuge oder Hindernisse begrenzt ist Der Unterschied zwischen Simulator und Realit t auf wel chen die verschiedenen Bewertungen m glicherweise zur ckgef hrt werden k nnen ist der dass in der Realit t aus Sicherheitsgr nden ein
163. ent im Nutzfahrzeug erhoben Sei12c 9 3 Experimentelles Design und Versuchsablauf Bei der Durchf hrung der Fahrsimulatorstudie kommt ein Versuchsdesign mit Messwie derholung zum Einsatz Sei12c Der Ausgabezeitpunkt einer Meldung welcher durch das Informationsmanagement ver ndert werden kann dient als unabh ngige Variable Fah rerbeanspruchung Sicherheitspotential und Aufnahmeg te werden als abh ngige Variab len erhoben Deren Operationalisierung beschreibt Kapitel 9 4 Konfiguration mit Konfiguration ohne Informations Informations management management Verz gerung des Konfiguration Ausgabe der Meldung Ausgabezeitpunkts der ohne Meldungen zum Zeitpunkt der Meldung bis nach der Ausl sung w hrend beanspruchenden beanspruchender Situation t Situation t Abbildung 9 4 Darstellung der drei Konfigurationen zur Evaluation des Informationsmana gements am Beispiel der Situation Abbiegen 90 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Da die Intention der Studie die Untersuchung des Potentials des entwickelten Informati onsmanagementsystems ist werden Fahrzeugmeldungen gezielt in beanspruchenden Si tuationen ausgel st Bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement werden diese Mel dungen sofort ausgegeben w hrend sie bei einer Fahrt mit Informationsmanagement verz gert und erst nach der beanspruchenden Situation und einer Erholungszeit ausge geben werden Sei12c Zur Untersuchung der oben formu
164. entrieren m ssen und keinesfalls abgelenkt werden m chten Die Situationen welche die Fahrer nennen und die 70 Situa tionen die der Situationskatalog umfasst werden anschlie end hinsichtlich der resultie renden Beanspruchung bewertet Sei11 Zur Erhebung der Beanspruchung wird die unidimensionale Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung SEA nach Eilers et al Eil86 herangezogen Die SEA basiert auf der urspr nglich von Zijlstra Zij93 entwickelten Rating Scale of Mental Effort RSME und misst die investierte Anstrengung die zur Ausf hrung einer Aufgabe aufgebracht werden musste Die RSME besteht aus einem 150mm langen Kontinuum und weist alle 10mm ei nen Skalenabschnitt auf Sogenannte verbale Ankerpunkte die entlang der Skala aufge bracht sind sorgen f r eine intersubjektiv einheitliche Interpretation der Skalenpunkte Zij93 Studien belegen die grunds tzliche F higkeit der RSME Situationen mit und ohne Die Critical Incident Technique oder auch Methode der kritischen Ereignisse ist eine teilstrukturierte Beobachtungs und Befragungsmethode Sie dient unter anderem der Sammlung sogenannter Schl sselereignisse wobei untypische herausragende Ereignisse oder Verhaltensweisen erhoben werden Fla54 46 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Beanspruchung zu unterscheiden DeWS96 S 60 Verwey und Veltman Ver96 verwen den die RSME in einer Feldstudie und res mieren eine hohe Sensitivit
165. er nderung der Ausgabemodalit t der Information e Zeitfenster zur Meldungsausgabe und e Informationsh ufigkeit Dug04 S 51 Darauf aufbauend werden verschiedene theoretisch m gliche Ausgabeformen generiert Zum anderen wird die aktuelle Fahrerbeanspruchung in Form einer Matrix ber cksichtigt XXX Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme welche die aktuelle Auslastung der einzelnen Informationskan le des Menschen entspre chend den Dimensionen des multiplen Ressourcenmodells nach Wickens enth lt Auf Ba sis dessen wird aus den theoretisch m glichen Ausgabeformen diejenige ausgew hlt welche den Fahrer am ehesten vor einer berlastung einer einzelnen Ressource sch tzt Die Beanspruchungsmatrix soll anhand der vorherrschenden Fahrsituation bef llt werden Dug04 S 51ffl Zur genauen Vorgehensweise hierbei macht der Autor keine Angaben Wu Adaptive Workload Management System using Queuing Network Model of Hu man Processor Wu et al Wu07 identifizieren bei herk mmlichen Informationsmana gementsystemen zwei Ansatzpunkte zur Verbesserung zum einen sollten die F higkeiten des Menschen bei der Informationsverarbeitung insbesondere bei Multitasking st rker Ber cksichtigung finden Zum anderen sollte neben dem reinen zeitlichen Zur ckstellen der Meldungen auch der Abstand zwischen der Ausgabe zweier Meldungen untersucht werden W hrend der erste Verbesserungspunkt nicht weiter detailliert wird wird als Ziel von Wus
166. er Linie auf die ver nderte Verkehrslage zur ckzuf hren W hrend im Simulatorversuch auf eine freie Autobahn aufgefahren werden kann ist in der Realit t Flie verkehr vorhan den in welchen einzuf deln ist Da in anderen Situationen auf der Autobahn trotz eben falls unterschiedlicher Verkehrsdichte kein Beanspruchungsunterschied zu finden ist scheint die Verkehrsdichte speziell in dieser Situation Einfluss auf die Beanspruchung zu nehmen Diese Annahme wird durch einen Befund von Buld et al Bul06 S 58f gest tzt welche den Verkehr als ausschlaggebenden Faktor f r die Beanspruchung bei einer Auf fahrt auf die Autobahn finden Abbildung 7 22 Vergleich der infrastrukturellen Gegebenheiten zwischen Simulation und Realit t f r die Situationen Autobahn Auffahrt links Pkw auf Autobahn Auffahrt Mitte und eine Kreuzungssituation au erorts Fahrtrichtung gera deaus schildergeregelt Vorfahrt rechts F r die Situation Pkw auf Autobahn Auffahrt ergibt sich ebenfalls ein signifikanter Unter schied zwischen simulierter und realer Fahrt wobei die Situation in der Realit t weniger beanspruchend ist z 2 32 p lt 05 Hinsichtlich der Infrastruktur unterscheiden sich bei de Situationen durch die Anzahl der Spuren der Autobahn auf welche der Pkw auffahren m chte W hrend in der Realit t eine dreispurige Fahrbahn vorliegt f hrt der Lkw in der simulierten Welt auf einer zweispurigen Autobahn von der die linke Fahrspur durch W
167. er Realstudie eine Kreuzungssituation au erorts geradeaus Schilder wartepflichtig nicht untersucht werden weil eine derartige f r Lkw geeignete Konstellation der Kreuzungsbedingungen im n heren Umfeld der Ver suchsstrecke nicht vorhanden ist Eine l ngere Anfahrt um diese Kreuzung untersuchen zu k nnen h tte den zeitlich m glichen Aufwand im Rahmen der Studie berstiegen Sei12b Auch die Untersuchung der beiden Situationen D mmerung und Dunkelheit w rde einer effizienten Versuchsdurchf hrung entgegenstehen weil der Zeitraum zwi schen Helligkeit und einsetzender Dunkelheit eine angemessene Versuchsdauer ber steigt Die gezielte Manipulation von Wetterbedingungen ist in der Realit t nicht m glich weswegen die Situationen Regen Nebel Schnee Gl tte Sonnenblendung und Seiten wind nicht untersucht werden k nnen Sei12a Im Gegensatz zu hohem Verkehrsauf kommen ist die Situation Stau nicht antizipierbar und wird daher im Realversuch nicht ge testet Aus Sicherheitsgr nden wird auf die Untersuchung der Situationen ABS ESP und XXX X Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle Erreichen von Systemgrenzen verzichtet Die Situation Bedienung des Navigationsger tes wird ebenfalls aus sicherheitstechnischen Gr nden nicht untersucht Auch auf die Un tersuchung der Situationen berholen Autobahn berholen Landstra e knapper Ein scherer und Abbremsen aufgrund eines langsameren Fahrzeuges mu
168. ere Anforderungen an den Fahrer mit sich weil verschiedene Assistenz und Informationssysteme ber optische akustische oder haptische Meldungen mit dem Fahrer kommunizieren Diese Systeme stellen dadurch zus tzlich Anspr che an die menschliche Informationsverarbeitung w h rend der Fahrt Daher muss ein Ziel bei der Auslegung derartiger Systeme sein die Kommunikation mit dem Fahrer so zu gestalten dass eine m glichst geringe Ablenkung bzw Beanspruchung auftritt Vor diesem Hintergrund sind vermehrt Forschungsaktivit ten zu beobachten welche die F higkeiten des Fahrers zur parallelen Informationsverarbei tung bzw den Einfluss paralleler Zweitaufgaben auf den Fahrerzustand oder die Fahrer leistung zum Gegenstand haben Nachfolgend wird auf einige relevante Beitr ge und Studien zu diesem Thema eingegangen mit dem Ziel ein grundlegendes Verst ndnis f r den Hintergrund von Informationsmanagement im Fahrzeug zu schaffen Eine von Reimer et al Rei01b S 936ff durchgef hrte Realstudie zeigt wie mit der Aus f hrung einer kognitiven Zweitaufgabe w hrend der Fahrt und mit steigender Komplexit t dieser Zweitaufgabe die Beanspruchung der Fahrer messbar ansteigt Als Zweitaufgabe wird im Rahmen der Studie der sogenannte MIT AgeLab Delayed Digit Recall Task ein gesetzt Dabei handelt es sich um eine Ged chtnisaufgabe die in drei Schwierigkeitsstu fen gestellt werden kann Meh11 Es zeigt sich eine signifikant h here Beanspruchung w h
169. erung der Fahrsimulatorergebnisse In der Realstudie wird die Beanspruchung in 31 der 44 Situationen die zuvor in der Fahr simulatorstudie untersucht wurden hinsichtlich ihrer kologischen Validit t getestet Sei12b Die 31 Situationen werden auf drei rundkursartige Fahrtschleifen verteilt Schlei fe A umfasst eine L nge von 55 Kilometer und neun Situationen welche ausschlie lich auf der Autobahn stattfinden Daneben enth lt Schleife A die Situation in der die Grund beanspruchung bei einer Fahrt auf der Autobahn als Referenz erfasst wird die Situation Autobahn Base Die 42 Kilometer lange Schleife B besteht aus zwei Teilabschnitten Im ersten Teilabschnitt befinden sich vier landstra enspezifische Situationen und Landstra Re Base im zweiten Teilabschnitt sieben stadt und landstra enspezifischen Situationen Schleife C ist 24 Kilometer lang und besteht ebenfalls aus zwei Teilabschnitten Teilab schnitt 1 umfasst vier Situationen in der Stadt Teilabschnitt 2 sechs Situationen in der Stadt und auf der Autobahn sowie die Referenz Stadt Base Die Planungsphase die al len in der Realstudie enthaltenen Abbiegevorg ngen mit Richtungs nderung vorausgeht wird als eine weitere Situation zusammengefasst Die drei Schleifen werden in ihrer Rei henfolge permutiert Nach jeder Schleife und jedem Teilabschnitt wird die Fahrt unterbro chen eine Befragung durchgef hrt und den Versuchspersonen die M glichkeit gegeben eine kurz
170. esamt auf die Anwendung im Lkw ausgelegt welche sich von der in einem Pkw in einigen Punkten unterscheidet Insbeson dere ist anzunehmen dass Lkw Fahrer Fahrzeuge beruflich f hren und dadurch im Ge gensatz zu einem Pkw Fahrer im Umgang mit dem Fahrzeug trainiert sind Die Konzeptionierung und Umsetzung des Informationsmanagements beachtet einige weitere Randbedingungen Entwickelt wird ein System welches m glichst aufwandsarm in einen Serien Lastkraftwagen integriert werden kann Es wird derart konzipiert dass ei ne sp tere Umsetzung generell m glich ist und keinen erheblichen sensortechnischen Mehraufwand bedeutet Zur Realisierung des Systems wird auf Sensorik zur ckgegriffen die innerhalb eines Zeithorizonts von etwa f nf Jahren serienreif zur Verf gung stehen wird Das System wir flexibel erweiterbar und modular gestaltet Dadurch k nnen einzel ne Module entfernt ersetzt oder erg nzt und die Funktionalit t der einzelnen Module auch anderen Anwendungen zu Verf gung gestellt werden Zum Beispiel w re denkbar die zu 31 Kapitel 4 Konzept des Informationsmanagementsystems erfassende Fahrerbeanspruchung nicht ausschlie lich f r ein Informationsmanagement sondern auch f r die Konditionierung von Assistenzsystemen zu verwenden Die Anforde rungen in einer Zusammenfassung zeigt Abbildung 4 2 Aus diesen Anforderung wird ein Konzept f r Informationsmanagement im Nutzfahrzeug abgeleitet 4 2 Aufbau des Informationsmanageme
171. estellt und werden von den Versuchspersonen auf einer magnetischen Tafel entspre chend ihrer resultierenden Beanspruchung angebracht Die bildliichen Darstellungen der Situationen und die zeitliche N he der Befragung zu der Fahrt wirken Schwierigkeiten in der Erinnerung an einzelne Situationen entgegen 7 3 3 Versuchspersonen F r die Durchf hrung der Studie werden ausschlie lich Versuchspersonen mit Lkw Fahrerfahrung eingeladen Nur so k nnen die Urteile und Messwerte als valide eingestuft werden Au erdem ist davon auszugehen dass sich erfahrene Lkw Fahrer schneller an die Bedienung des Lkw Fahrsimulators gew hnen als Novizen insbesondere da viele von ihnen in ihrem Beruf mit wechselnden Fahrzeugen arbeiten An der Studie nehmen 37 m nnliche Fahrer im Alter von 26 bis 69 Jahren teil M 46 9 SD 9 7 Sei11 Die Altersverteilung Abbildung 7 14 rechts liegt normalverteilt vor Der leicht erh hte Anteil berdurchschnittlich lterer Versuchspersonen ist als repr sentativ f r die Altersstruktur der Besch ftigten dieses Segments zu betrachten Das Durchschnittsalter in der Gruppe der Berufs Lkw Fahrer liegt nach einer Untersuchung der Bundesanstalt f r Stra enwe sen Fr 08 S 2 je nach Fahrzeugklasse bei 43 bis 48 Jahren Eine der 37 teilnehmen den Versuchspersonen gibt an etwas m de zu sein sechs Versuchspersonen sind etwas aufgeregt 21 Versuchspersonen sind zum Zeitpunkt der Studie hauptberuflich und 15 ne benberuflich
172. f gung die in verschiedene Dimensionen eingeteilt werden k nnen Auf Grund der Mehrdimensionalit t der Ressourcen ist die mentale Be anspruchung als mehrdimensionales Konstrukt zu verstehen Wic84 S 301ffl Manzey Man98 S 848 schl gt daher vor die Beanspruchung in verschiedene Teilbeanspru chungen zu gliedern welche mit den Dimensionen des Ressourcenmodells korrespondie ren Performance Operating Characteristic POC Die Theorie der multiplen Ressourcen nach Wickens Wic84 S 301ff bildet die Grundlage einer Erkl rung f r die Auswirkung gleichzeitig bearbeiteter Aufgaben auf die Leistung in diesen Aufgaben Den Zusammen hang zwischen gleichzeitig bearbeiteten Aufgaben und den resultierenden Leistungsein bu en beschreiben POCs a Starke Interferenz der Aufgaben b Mittlere Interferenz der Aufgaben c Geringe Interferenz der Aufgaben d Keine Interferenz der Aufgaben Leistung in Aufgabe B Leistung in Aufgabe A Abbildung 2 10 Performance Operating Characteristic nach Schl10 S 297 14 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen Der Berechnung einer POC liegt die Annahme zugrunde dass die verf gbare Ressour cenmenge zur Erledigung von Aufgaben konstant ist Ergibt sich eine starke Interferenz zwischen zwei Aufgaben so ist davon auszugehen dass die parallel ausgef hrten Aufga ben auf dieselbe Ressource zugreifen Abbildung 2 10 Die beschriebenen Modelle wurden zur Erforschung der menschlic
173. f der f nf Projektoren das Bild der virtuellen Umgebung via R cklichtprojektion erzeugen Dieses Bild erstreckt sich ber einen horizontalen Sichtwinkel von 210 und ei nen vertikalen Sichtwinkel von 45 bei einer Gesamtbildh he von 2 90 Metern Damit deckt die Sichtsimulation einen Schulterblick nach links sowie den Blick aus dem rechten Seitenfenster der Kabine ab Zwei R ckspiegel sowie ein zus tzlicher Weitwinkelspiegel rechts realisiert ber TFT Monitore komplettieren die Sichtsimulation zu einer f r den Fahrer l ckenlosen Rundumsicht F r den durchgef hrten Versuch erfolgt die Sicht und Fahrdynamiksimulation in der Konfiguration leerer Sattelzug Bei einer Fahrt mit leerem Sattelauflieger m ssen die Versuchspersonen auf den vorhandenen Auflieger achten al lerdings wird ein z gigeres Beschleunigen des Fahrzeuges erm glicht verglichen mit ei nem halb oder vollbeladenen Auflieger W hrend des Versuchs ist zu definierten Ab schnitten n tig den Fahrern m ndliche Anweisungen zukommen zu lassen Damit diese stets in der gleichen Form erfolgen kommt hierf r eine k nstliche Sprachausgabe zum Einsatz Abbildung 7 16 Au en und Innenansicht des dynamischen Lkw Fahrsimulators Die verwendete Fahrsimulationssoftware basiert auf einer statischen Datenbasis und er laubt die Fahrt auf Autobahnstrecken Landstra en und in st dtischer Umgebung unter verschiedenen Verkehrs und Wetterbedingungen Dar ber hinaus k nnen we
174. f die vorliegende Fahrerbeanspruchung geschlossen werden Dam05 Hoe02 Bei der indirekten Sch tzung der Beanspruchung k nnte beispielsweise die Situation Spurwechsel erkannt werden Dies geschieht auf Basis verschiedener Fahrzeug und Umweltdaten wie dem aktuellen Stra entyp aus der digitalen Karte den Kameradaten zur Spurerkennung der Blinkerstellung dem Lenkwinkel etc Die Algorithmen anhand de rer die Situation Spurwechsel auf der Basis dieser Daten erkannt wird sind als Modell der Referenzgr e Situation Spurwechsel hinterlegt In der Nachschlagetabelle ist f r die Si tuation Spurwechsel ein Beanspruchungswert hinterlegt Dieser wird f r die Dauer der er kannten Situation als aktuelle Fahrerbeanspruchung angenommen Da diesem Ansatz die Referenzgr e Situation im Sinne von abgrenzbaren Fahrsituati onen und Umweltbedingungen als Basis dient kann von einer Betrachtung der Beanspru chung auf der F hrungsebene gesprochen werden Sei12c Direkte Sch tzung der Beanspruchung Die direkte Sch tzung der Beanspruchung schlie t direkt anhand von Fahrzeug und Umweltdaten auf die vorliegende Beanspru chung ohne den Zwischenschritt ber eine Referenzgr e zu gehen DamO5 Hoe02 Dem Verfahren liegt ein Beanspruchungsmodell zugrunde in welchem einzelnen Fahr zeug und Umweltdaten Beanspruchungswerte zugewiesen werden Dam05 Im Gegensatz zur indirekten Sch tzung wird die Beanspruchung bei der direkten
175. fassung mentaler Beanspruchung bieten sich grunds tzlich die in Kapitel 2 1 be schriebenen physiologischen leistungsbezogenen und subjektiven Indikatoren an Jedoch sind diese M glichkeiten nicht ohne weiteres auf einen Einsatz im Serienfahrzeug ber tragbar Die Grenzen hierbei werden im Folgenden geschildert bevor Kapitel 6 2 alterna tive L sungswege zur Erfassung mentaler Beanspruchung im Serienfahrzeug aufzeigt 6 1 M glichkeiten und Grenzen der Erfassung mentaler Bean spruchung im Fahrzeug Vor dem Hintergrund dass das Informationsmanagement f r den Einsatz in einem Lkw entworfen wird besteht insbesondere die Forderung nach geringer Intrusion der Methode zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung Sei12c Da ein Berufskraftfahrer den Gro teil seiner Zeit hinter dem Steuer verbringt sollte die Messmethode m glichst wenig Einfluss auf das Komfortempfinden besitzen Die Bewegunggsfreiheit des Fahrers muss vollst ndig erhalten bleiben und eine explizite Bedienung des Messinstrumentes durch den Fahrer nicht oder nur in geringem Ma e von N ten sein Die Messung erfolgt au erdem idealer weise kontinuierlich und f r den Anwendungsfall Informationsmanagement zuverl ssig Sei12c Ausgew hlte Grenzen bei der Anwendung im Fahrzeug im Kontext Informations management a methodisch subjektiv i ungeeignet mangelnde pauprautgane Sensitivit t Indikatoren Bere kognitiver leistungsbezogen Nebenaufgabe ungeeignet Beanspruchung R
176. fried WEIR Karl Ernst MAYSER Christoph S A N T O S Ein Konzept f r integrierte Fahrerassistenzsysteme In VDI VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Hrsg Elektronik im Kraftfahrzeug VDI Berichte Fahrzeug und Verkehrstechnik Band 1789 D sseldorf VDI Verlag 2003 S 351 365 KOPF Matthias Was n tzt es dem Fahrer wenn Fahrerinformations und assistenzsysteme etwas ber ihn wissen In MAURER Markus STILLER Christoph Hrsg Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung Berlin Springer 2005 S 117 141 K RNER Julia Searching in Lists While Driving Identification of Factors Contributing to Driver Workload M nchen Ludwig Maximilians Universit t M nchen Fakult t f r Psychologie und P dagogik Diss 2006 KRAMER Arthur F Physiological Metrics of Mental Workload A Review of Recent Progress MCLACHLAN John C San Diego Navy Personnel Research and Development Center 1990 Forschungsbericht Report Number NPRDC TN 90 23 KUHMANN Werner Leistungsg te und Beanspruchung bei mentalen T tigkeiten Bern Verlag Hans Huber 1994 LEONARD James J WIERWILLE Walter W Human performance validation of simulators theory and experimental verification In HALE Robert N MCKNIGHT Robert A Moss James R Hrsg Human Factors in Our Expanding Technology Proceedings Human Factors Society 19th Annual Meeting Dallas Human Factors Society 1975 S 446 456 LERMER Ramona SCHUMANN Jo
177. g Fahrtabschnitt ein Tunnel durchfahren Der Tunnel ist ber zwei Beleuchtungsschienen an der Decke beleuchtet und weist eine entsprechende L nge auf um die Dunkeladaption der Augen zu erm glichen Bei der Ausfahrt aus dem Tunnel wird die Helligkeit der Sichtsimulation f r einen kurzen Augenblick stark erh ht um eine Blendung durch das Tageslicht zu simulieren Schilder Vorfahrt u u a en Br innerorts rechts Ampel Blendung Vorfahrt Tunnelausfahrt Abbildung Anhang F 5 Situationen des Fahrtabschnittes Stadt Tunnel der Fahrsimulatorstudie Abbildung Anhang F 6 zeigt die getesteten Situationen des Fahrtabschnittes Landstra e Base Die Referenzmessung f r die Fahrt auf einer Landstra e erfolgt auf einer breiten geraden Landstra e die mit Fahrbahnmarkierungen au en und mittig versehen ist W h rend der Fahrt ist kein Fremdverkehr vorhanden und es herrscht gutes Wetter Im An schluss an die Baseline m ssen die Versuchspersonen ihr Fahrzeug aufgrund eines lang samen Traktors abbremsen Dieser kann wegen Warnbaken auf der linken Stra enseite und einer schlechten Sicht nach vorne aufgrund eines H gels nicht berholt werden Am Scheitelpunkt des H gels herrscht gute Sicht so dass der Traktor berholt werden kann Danach folgen drei Kreuzungssituationen An der Situation au erorts links Schilder wartepflichtig ist kreuzender Verkehr vorhanden so dass der Lkw in den Stillstand ge bremst werden muss Au erde
178. g 2 3 Indikatoren psychischer Beanspruchung in Anlehnung an ODo86 S 42 2 Hauptaufgabe Nebenaufgabe Referenzaufgabe Indikatoren kognitiver Beanspruchung Physiologische Indikatoren Um ber physiologische Indikatoren auf psychische Bean spruchung schlie en zu k nnen werden psychophysiologische Gr en messtechnisch erfasst und ausgewertet Typischerweise verwendete physiologische Indikatoren sind Herzfrequenz Blutdruck Hautleitwert Pupillengr e Elektro Enzephalographie EEG Messung der Hirnstr me oder Elektromyogramm EMG Messung der Muskelaktivit t Kra90 Eine Erkl rung f r die beanspruchungsabh ngige Ver nderung physiologischer 6 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen Gr en liefern sogenannte aktivierungstheoretische Ans tze die eine Aktivierung des Organismus bei psychischer Beanspruchung postulieren Kapitel 2 2 Die Vorteile der physiologischen Messung sind dass keine direkte R ckmeldung der Versuchsperson n tig und keine willentliche Beeinflussung der Messdaten m glich ist Physiologische Daten k nnen kontinuierlich w hrend der interessierenden T tigkeit erhoben werden Allerdings bedarf es f r deren Auswertung Fachwissen Die physiologische Reaktion auf Reize aus der Umgebung kann sowohl von Mensch zu Mensch interindividuell als auch beim sel ben Menschen zu unterschiedlichen Zeitpunkten intraindividuell schwanken was bei der Auswertung physiolog
179. g and Navigation Enhancement ist das Nachfolge Projekt von GIDS Zwischen 1992 und 1994 war es die wesentliche Intention der acht Projektpartner GIDS unter Beibehaltung dessen grundlegender Funktionsweise und Systemarchitektur weiterzuentwickeln Hoe02 S 20ffl Im Rahmen dieser Weiterentwicklung wird ein Radarsensor zur besseren Detek tion der Umwelt einbezogen Au erdem werden die Modelle der Umwelt insgesamt ver feinert das System kompakter und robuster gestaltet und das individuelle Fahrerprofil Er fahrung Alter etc bei der Sch tzung der Workload st rker ber cksichtigt HoeO2 S 20ff In einer Studie wird die Langzeitwirkung des Informationsmanagements auf das Fahrerverhalten untersucht Nach zehn Stunden Fahrtzeit mit dem System zeigt sich kei ne Adaption des Fahrverhaltens die nicht auch schon zu Beginn der Fahrt zu beobachten gewesen w re Das hei t eine Adaption des Fahrverhaltens findet entweder berhaupt nicht statt oder gleich zu Beginn des Experiments ohne sich w hrend dessen Verlaufs weiter zu ver ndern Jan93 zitiert nach Hoe02 S 24 CEMVOCAS Von 1997 bis 2000 wurde im Rahmen des Europ ischen Gemein schaftsprojekts CEMVOCAS Centralised Management of Vocalinterfaces aiming at a bet ter Automotive Safety das Ziel verfolgt ein realistisches und kosteng nstiges Informati onsmanagement zu entwickeln Dabei wird ausschlie lich die zeitliche Optimierung der Ausgabe von akustischen Sprachausgaben ber cksichtigt
180. g erf llt Zwar ist ein relativ hoher Aufwand erforderlich um die Beanspruchungswerte im Vorfeld zu erfas sen jedoch wird dadurch ein Wissen ber die beanspruchenden Faktoren beim F hren eines Lkws generiert das dem Informationsmanagement aber auch anderen Fahrzeug funktionen zugutekommen kann Die in der Nachschlagetabelle enthaltenen Werte sind Mittelwerte der subjektiven Beanspruchung die um Ausrei er bereinigt werden mussten und eine relativ hohe Standardabweichung aufweisen Auch Hoyos und Kastner Hoy86 17T Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung berichten von dem Problem einer breiten Streuung der Ergebnisse von Beanspruchungs messungen welche den individuellen Charakter von Beanspruchung unterstreichen Durch die Verwendung der Nachschlagetabelle werden die individuellen F higkeiten des jenigen Fahrers der das Fahrzeug tats chlich f hrt nicht ber cksichtigt Dieser Nachteil k nnte durch eine konfigurierbare Gestaltung der Nachschlagetabelle ausgeglichen wer den So w re es theoretisch denkbar eine individuelle Gewichtung der Beanspruchung durch den Fahrer vorzusehen zum Beispiel einmalig bei der Konfiguration des Fahrzeu ges Dadurch k nnte ein Fahrer Situationen in denen er sich besonders auf das Fahren konzentrieren m chte h her und Situationen in denen die Aufnahme ausgegebener Mel dungen kein Problem darstellt geringer gewichten Durch die feste Zuweisung von Bean spruchungswerten in Sit
181. g mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe 0 0 0 O O O XXV Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie Fragebogen zum Informationsmanagement allgemein Abschluss dieser Fragebo gen wird im Anschluss die letzte der Fahrten und nach der Erkl rung des Informations managementsystems ausgef llt ww Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen N Prof Dr Ing M Lienkamp I Nummer Datum Uhrzeit Fragebogen Abschluss In zwei der eben gefahrenen Strecken war ein Fahrerassistenzsystem aktiv ein sogenannter Meldungsmanager Der Meldungsmanager arbeitet in Situationen in denen Sie sich auf das Fahren konzentrieren m ssen und nicht abgelenkt werden sollten wie z B Abbiegesituationen engen Kurven Autobahnauffahrten etc Der Meldungsmanager sorgt daf r dass in diesen Situationen keine Fahrzeugmeldungen ausgegeben werden Die Fahrzeugmeldungen werden f r einige wenige Minuten zur ckgehalten und erst dann ausgegeben wenn die Situation also z B der Abbiegevorgang vorbei ist Wirklich wichtige oder sicherheitskritische Fahrzeugmeldungen werden immer sofort ausgegeben Bitte bewerten Sie folgende Aussagen ber einen solchen Meldungsmanager Angenommen ich h tte den Meldungsmanager in meinem Lkw dann w rde ich beabsichtigen 1 ihn auch zu benutzen Stimme Stimme berhaupt 0 0 0 0 0 0 0 vollkommen nicht zu zu 2 Die Benutzung des Meldungsm
182. gabe nicht m glich O O 0 Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe 0 O O 0 O O IxxivV Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie gt Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich O oO O Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe oO O O 0 O O Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich 0 O 0 Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe 0 0 O O O 0 Ort vom Versuchsleiter auszuf llen stellte der Proband eine gedankliche Verbindung zur Fahraufgabe in der zugeordneten Situation her ja nein Angabe nicht m glich 0 O O Wie sehr f hlten Sie sich durch diese Meldung in Ihrer Fahraufgabe gest rt berhaupt nicht weni
183. gdaten wie dem Blinkersignal oder den Pedalstellungen Bei hoher gesch tzter Workload wurde die Ausgabe unwichtiger Meldungen unterdr ckt Vier Jahre sp ter wurde die Regelung des Informationsflusses auf die entgegengesetzte Richtung vom Fahrer zum Fahrzeug erweitert Bei hoher gesch tzter Beanspruchung wurden Funktionen der sekund ren oder terti ren Fahraufgabe unterbunden die zu Ablenkung f hren k nnten N b08 S 7 Die aktuellste Generation des Dialog Management Sys tems 2008 in einem Konzeptpapier vorgestellt N b08 sieht sich als ganzheitliches Kon zept zur Optimierung des Informationsflusses Die Fahrsituation wird als F hrungsgr e verwendet Daraus wird eine Sch tzung der Fahrerbeanspruchung in den drei Dimensio nen motorisch visuell und kognitiv abgeleitet So sollen zum Beispiel in Situationen mit hoher visueller Beanspruchung wie in einer Fahrt vorbei an einer Schule Eingabefunkti onen unterbunden und die aktuelle Geschwindigkeit als wichtige Information akustisch ausgegeben werden N b08 S 9 Details zu einzelnen Situationen und zur Erkennung der Situationen gehen aus dem Konzeptpapier nicht hervor Volvo Intelligent Driver Information System IDIS Im Jahre 2003 verbaute Volvo erstmals ein serienm iges Informationsmanagementsystem das Intelligent Driver Infor mation System IDIS Bro06 IDIS analysiert verschiedene im Fahrzeug standardm ig vorhandene Fahrzeugdaten Beschleunigung Verz gerung Blin
184. gen Das In formationsmanagement soll sich jedoch ber eine gr ere Vielfalt an Fahrzeugmeldungen erstrecken und alle f nf Informationsquellen im Fahrzeug nach Dugarry Dug04 S 17f abdecken Daher wird die Beschreibung dieser Priorit tsstufen erweitert Priorit t 1 wird um sicherheitskritische Hinweise erg nzt Dazu z hlen beispielsweise Fahrerhinweise wie Neutral schalten deren Nichtbeachtung die Sicherheit des Fahrzeuges gef hrden w rde Weitere Beispiele f r Meldungen der Priorit t 1 sind Ausfall zentraler Bordrech ner oder Getriebetemperatur zu hoch Priorit t 2 umfasst Meldungen wie Schalter Warnblinker defekt oder Retardertemperatur zu hoch Analog zum Vorgehen bei Priori t t 1 wird Priorit t 2 um funktionskritische Hinweise erweitert wie zum Beispiel Motor drehzahl zu hoch Hinweise zur Fahrerinformation werden in die Priorit t 3 eingeordnet Diese umfasst Meldungen wie Service f llig oder Ausfall Abblendlicht Tabelle 5 4 Tabelle 5 4 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen als Eingangsgr e f r das Informationsmanage ment Prio Meldungstyp Beschreibung Darstellung Gef hrdung der Fahrzeugsicherheit Stop Meldung bzw Gefahr von Fahrzeugsch den Sicherheit bzw 1 Sicherh lskischer Fahrzeug unverz glich anhalten Hi bzw Anweisung des Hinweises be inweis folgen Rot Meldung Einschr nkung der Fahrzeugsi 2 Werkstatt bzw cherheit Fahrzeug umgehend i
185. gende Fahrsimulatorstudie umgesetzt Die Fahrman ver Autobahn Auffahrt berholen Rangieren und R ckw rts Fahren sowie die Fahrt durch einen Kreisverkehr und einige Abbiegesituationen samt zugeh rigem Pla xxxviii Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle nungsprozess werden in der Befragung als gering beanspruchend bezeichnet Sie werden in der Fahrsimulatorstudie dennoch untersucht um zu kl ren inwieweit die erh hte Bean spruchung die in derartigen Situationen aus Studien aus dem Pkw Bereich bekannt ist zum Beispiel Mui09 S 79 durch die Routine und Erfahrung von Berufs Lkw Fahrern ausgeglichen werden kann Sei11 Die Kreuzungssituationen werden anhand ihrer Cha rakteristika am Simulator leicht variierend zur explorativen Fahrerbefragung umgesetzt Dies ist der statischen Datenbasis des Fahrsimulators geschuldet Diese verf gt nur ber eine begrenzte Anzahl an unterschiedlichen Kreuzungen in einem f r eine konomische Versuchsdurchf hrung akzeptablen Abstand voneinander Au erdem werden die beiden Situationen Bedienung am Schalterblock sowie Bedienung des Handys trotz geringer Be wertung der Beanspruchung in der explorativen Befragung mit in die weiteren Untersu chungen aufgenommen Die niedrige Bewertung der Beanspruchung in diesen beiden Si tuationen k nnte von einem St rfaktor der sogenannten sozialen Erw nschtheit beein flusst worden sein Dabei handelt es sich um ein Antwortverhalten nach dem
186. gmeldungen In Kapitel 6 werden grund s tzliche M glichkeiten zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung vorgestellt Anschlie Bend wird auf den in dieser Arbeit gew hlten Ansatz zur Beanspruchungssch tzung ein gegangen Hierbei handelt es sich um einen Ansatz der die Beanspruchung indirekt auf der Ebene der Fahrzeugf hrung sch tzt und in Kapitel 7 dargestellt wird Das Modul zur Ausgabesteuerung erl utert Kapitel 8 Kapitel 9 beschreibt die evaluierende Untersuchung des Gesamtsystems Informations management in einem dynamischen Lkw Fahrsimulator In Kapitel 10 erfolgt eine ab schlie ende Diskussion des Gesamtkonzeptes bevor in Kapitel 11 eine Zusammenfas sung der Arbeit und ein Ausblick folgen Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen Dieses Kapitel erl utert das theoretische Konstrukt Beanspruchung Danach werden eini ge relevante Studien zur Beanspruchung von Lkw Fahrern dargestellt sowie wesentliche Modelle der menschlichen Informationsverarbeitung erkl rt Die Betrachtung von Model len der Fahrzeugf hrung erg nzt dieses Kapitel um eine anwendungsnahe Sichtweise 2 1 Belastung und Beanspruchung Der Begriff Fahrerzustand fasst grunds tzlich fahrrelevante Information ber den Fahrer zusammen und kann nach Kopf Kop05 118f unterschiedlich weit ausgelegt werden In einer breiten Definition werden unter Fahrerzustand sowohl langfristige Faktoren zusam me
187. gnition In Nature Reviews Neuroscience Vol 10 No 3 2009 S 211 223 Sca09 Scania Fahrerhandbuch Komplett S dert lje Scania 2009 Scha98 SCHANDRY Rainer Lehrbuch Psychophysiologie K rperliche Indikatoren psychischen Geschehens Studienausgabe Weinheim Beltz 1998 Schi74 SCHIFF J M FOA P La pupille consider amp ee comme esthesiometre DE CHOISITY R G bers In Marseille Medical Nr 2 1874 S 736 741 Schi04 SCHINDHELM Roland GELAU Christhard HOEDEMAEKER Marika COMUNICAR Information Manager Ergebnisse der Felduntersuchungen In 1 Tagung Aktive Sicherheit durch Fahrerassistenz Garching Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik M nchen T V S d Akademie GmbH 2004 SchIl09 SCHLAG Bernhard PETERMANN Ina WELLER Gert SCHULZE Christoph Visuelle Wahrnehmung und Informationsaufnahme im Stra enverkehr In SCHLAG Bernhard PETERMANN Ina WELLER Gert SCHULZE Christoph Hrsg Mehr Licht mehr Sicht mehr Sicherheit Wiesbaden VS Verlag f r Sozialwissenschaften 2009 S 15 58 Schl10 SCHLICK Christopher BRUDER Ralph LUCZAK Holger Arbeitswissenschaft Berlin Springer 2010 Schm02 SCHMIDTKE Heinz Vom Sinn und Unsinn der Messung psychischer Belastung und Beanspruchung In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 56 1 2 2002 S 4 9 Schm93 SCHMIDTKE Heinz Mentale Beanspruchung durch informatorische Belastung In SCHMIDTKE Heinz Hrsg Ergonomie M
188. gr e der Wahl darstellt allerdings im Fahrzeug schwierig zu erfassen ist Abbildung 3 5 zeigt die bekannten Informationsmanagement systeme mit einer Verz gerung des Ausgabezeitpunktes eingeteilt anhand der F hrungs gr en die f r die Steuerung der Meldungsausgabe herangezogen werden F r diese Einteilung wird die Basisf hrungsgr e verwendet Basisf hrungsgr e meint in diesem Zusammenhang diejenige F hrungsgr e die tats chlich im Fahrzeug erhoben und dem Informationsmanagement bergeben wird Der m glicherweise in dieser Gr e implizierte Schluss auf eine Fahrsituation oder den Fahrerzustand wird bei der schematischen Dar stellung in Abbildung 3 5 nicht ber cksichtigt NG 2 N RS co x X Ss N N NN o cO 8 Abbildung 3 5 bersicht ber die verwendeten F hrungsgr en von Informationsmanage mentsystemen zur zeitlichen Steuerung der Meldungsausgabe Die Workloadmanager von Toyota Uch04 Volvo Bro06 Lermer Ler10 und Motorola BucO3 st tzen sich bei der Steuerung der zeitlichen Meldungsausgabe auf relativ simpel zu gewinnende Fahrzeugdaten wie die Blinkerstellung Pedalstellungen oder Lenkbewe gungen Toyota verwendet ausschlie lich die Gaspedalstellung um ber eine Meldungs ausgabe zu entscheiden In einer zu diesem Thema durchgef hrten Studie zeigte sich dass Fahrer in beanspruchenden Situationen den Fu vom Gas nehmen Uch04 Bei al len vier Konzepten wird indirekt ber Fahr
189. gsg te durch geschultes Versuchspersonal auf einer vierstufigen Skala von 1 wortw rtlich erinnert bis 4 vollst ndig vergessen Die Erinnerungsg te kann auch als Indikator f r die erlebte Beanspruchung w hrend der Fahrt herangezogen werden Es ist davon auszugehen dass sich Fahrer bei h herer Beanspruchung weniger gut an die Mel dungen erinnern Durch die Erhebung der Reaktion auf einzelne Meldungen durch die Be t tigung der Lichthupe kann die F higkeit der Versuchspersonen untersucht werden den Meldungsinhalt aufzunehmen kognitiv zu verarbeiten und in eine korrekte Handlung um zuwandeln Es werden die Anzahl der vergessenen Reaktionen sowie die Reaktionszeit der stattgefundenen Reaktionen ausgewertet Neben den drei abh ngigen Variablen Beanspruchung Kritikalit t und Aufnahmeg te wird ber Befragungen die Meinung der Fahrer zu den einzelnen Fahrten und zu dem Informa tionsmanagementsystem erhoben Alle eingesetzten Frageb gen werden auf einem Tab let PC mithilfe eines Online Tools bearbeitet und sind mit Ausnahme des NEO FFI in An hang J zusammengestellt 9 5 Versuchspersonen Zur Teilnahme an der Studie werden ausschlie lich Personen mit Lkw Fahrerfahrung an gefragt Dies tr gt dazu bei dass die gewonnenen Messwerte als valide eingestuft wer den k nnen Es nehmen 38 Fahrer im Alter von 21 bis 69 Jahren teil M 41 4 96 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems SD 10 0 darunter 4 Frauen Sei12
190. gt das sogenannte Arousal und damit die Anstrengung Abbildung 2 8 Kah73 S 7ff Die mentale Bean spruchung wird in diesem Konzept durch die Kosten der Informationsverarbeitung ausge dr ckt welche wiederum dem Ausma des Arousals entsprechen Arousal h ngt eng mit der Aktivit t des sympathischen Nervensystems zusammen und l sst sich daher mittels physiologischer Messungen erfassen Kapitel 2 1 Bedeutendster Kritikpunkt an Kahnemans Ressourcenmodell ist die fehlende Spezifit t des Arousals Davon ausge hend nehmen Pribram und MacGuiness Pri75 S 134ff in einer Erweiterung des Modells drei Ressourcensysteme an die miteinander interagieren Das Arousal System das vor wiegend selektive Aufmerksamkeitsprozesse steuert und physische Aktivierungsprozesse ausl st das Activation System das die Reaktionsbereitschaft repr sentiert und das Ef fort System das Arousal und Activation System koordiniert Arousal Erregtheitszustand Verf gbare Kapazit t berdauernde Dispositionen Beurteilung der Nachfrage nach Kapazit t Allocation Policy Ressourcenverteilung Aktuelle Intentionen M gliche Aktivit ten Reaktionen Abbildung 2 8 Ressourcenmodell nach Kahneman Kah73 S 10 Informationsverarbeitungsmodell nach Wickens und Hollands Wickens und Hollands Wic00 S 10f integrieren das Arbeits und Langzeitged chtnis in einen Ansatz der auf sequentiellen Verarbeitungsstufen und
191. gt sich kein Unterschied zwischen der Fahrt mit und ohne Informationsmanagement Hinsichtlich zeitlicher Anforderung k nnen keine signifi kanten Unterschiede zwischen den drei Konfigurationen festgestellt werden In den Di mensionen Anstrengung F 2 971 4 83 p lt 05 und Frustration F 2 102 8 18 p lt 01 unterscheidet sich jeweils die Fahrt ohne Informationsmanagement signifikant von der ohne Meldungen Die Daten des NASA TLX werden hinsichtlich eines Einflusses von Al ter Fahrerfahrung und Neurotizismus untersucht F r Alter und Fahrerfahrung ergeben sich keine signifikanten Einfl sse f r Neurotizismus ein schwacher signifikanter Einfluss bei der zeitlichen Anforderung in der Konfiguration ohne Meldungen rs 31 0 43 p lt 05 H3 Sicherheitspotential Zur Untersuchung des Einflusses des Informationsmanage ments auf die Kritikalit t einzelner Situationen wurde die Situation knapper Einscherer in die Studie integriert und die minimale Time to Collision TTCmin w hrend der Situation als 101 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Kenngr e f r die Kritikalit t ausgewertet Abbildung 9 12 Es gehen 24 Datens tze in die Situation ohne Meldungsausgabe und je 22 Datens tze in die Auswertung der beiden Situationen mit Meldungsausgabe ein Dadurch dass das Informationsmanagement die Meldungsausgabe bis nach der Situation knapper Einscherer verz gert und sich die Be trachtung der TTCmn nur auf den Ausschnit
192. h entweder auf die Hauptaufgabe eine Nebenaufgabe oder eine Referenzaufgabe beziehen Beziehen sie sich auf die Hauptauf gabe wird direkt die Leistung in dieser Aufgabe betrachtet F r das F hren eines Fahr zeuges als Hauptaufgabe beispielsweise wird die Fahrerleistung ber Indikatoren wie Lenkwinkelma e oder die Spurhalteg te gemessen Hinter dem Ansatz die Leistung in einer zus tzlich zur Hauptaufgabe gestellten Neben aufgabe zu messen steckt folgende berlegung Je h her die gemessene Leistung in der Nebenaufgabe ist desto mehr Kapazit ten k nnen zur Erf llung dieser verwendet wer den desto weniger Kapazit ten sind durch die Hauptaufgabe gebunden und desto gerin ger ist folglich die psychische Beanspruchung durch die Hauptaufgabe Abbildung 2 4 Typische Nebenaufgaben f r derartige Untersuchungen sind Rechenaufgaben oder be stimmte Reaktionen auf Funkspr che o Her99 S 70 ODo086 S 42 2 Nebenaufga ben k nnen aufgrund der Ablenkungsgefahr von der Fahraufgabe in Feldstudien nicht immer gefahrlos eingesetzt werden Referenzaufgaben werden in der Forschung im Bereich Fahrer Fahrzeug Interaktion eher selten eingesetzt Sie finden Anwendung in der Arbeits und Organisationspsychologie Spr08 S 88 DeW96 S 36f Referenzaufgaben werden vor und nach der interessie renden T tigkeit durchgef hrt Aus der Differenz zwischen den Leistungen in den beiden Referenzaufgaben wird auf die Beanspruchung durch die interes
193. h in der UNIROYAL Verkehrsuntersuchung wird Gl tte belastender als Nebel und Regen bewertet EIIO2 S 59f 124 Kapitel 2 2 Auff llig ist dass sich die Situationen die eine direkte Interaktion mit anderen Verkehrs teilnehmern beinhalten allesamt unter den Situationen mit der h chsten Beanspruchung befinden Die Situation knapper Einscherer wird mit 99 4 auf der SEA bewertet Bei dieser Situation schert ein Fahrzeug auf der Autobahn knapp vor dem Lkw ein und bremst zu 66 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung s tzlich ab um die Autobahn ber die kommende Ausfahrt zu verlassen Sei11 Diese Si tuation ist laut den Ergebnissen der explorativen Fahrerbefragung im realen Verkehrsge schehen h ufig zu beobachten F r die Realisierung der Situation innerorts rechts abbie gen an einer rechts vor links geregelten Kreuzung mit Abbremsen des Fahrzeuges in den Stand werden in der Simulatorstudie Fu g nger eingesetzt Diese berqueren die Stra e in die der Lkw einbiegen sollte Dies erfordert ein Abbremsen des Fahrzeuges M glich erweise stellt die Pr senz schw cherer Verkehrsteilnehmer die beanspruchende Kompo nente dieser Situation dar Die Situation Passanten Kinder Radfahrer wird hnlich hoch hinsichtlich der hervorgerufenen Beanspruchung bewertet wie die zuvor beschriebene Kreuzungssituation Die Fahrer der explorativen Fahrerbefragung geben an in derartigen Situationen die Gef hrdung schw cherer Verkehrst
194. haftsprojekte als auch einzelne Projekte von Industrie und Forschungsinstituten besch ftigen sich mit der Entwicklung von dynamischen Informationsmanagementsystemen Diese werden nach folgend beschrieben berblick ber die Entwicklung des dynamischen Informationsmanagements Im Jahr 1989 wurde die Idee eines Informationsmanagements im Fahrzeugbereich erstmals aufgegriffen Abbildung 3 3 oben Damals sollten das von der Europ ischen Union gef r derte Forschungsprojekt GIDS und dessen Nachfolger ARIADNE L sungen f r die In formationsflut im Fahrzeug finden Hoe02 S 13ffl Nach Abschluss von ARIADNE 1994 wurde das Thema Informationsmanagement erst im Jahre 1997 im Rahmen des europ i schen Gemeinschaftsprojektes CEMVOCAS fortgef hrt Hoe02 S 13 Daran schlossen sich das dreij hrige Projekt COMUNICAR Hoe02 S 13 und das vierj hrige Projekt AIDE auf europ ischer Ebene an Amd10 In Deutschland wurde an der Thematik zwi schen 1998 und 2001 in dem von der BMW Group und von der Robert Bosch GmbH initi ierten und vom Bundesministerium f r Bildung und Forschung gef rderten Projekt SAN TOS K n03 geforscht Au erdem besch ftigte sich zwischen 2001 und 2005 ein Ge meinschaftsprojekt von 23 Unternehmen namens INVENT mit Informationsmanagement im Fahrzeug INVO5 In den Vereinigten Staaten von Amerika verfolgte das Projekt SAVE IT von 2003 bis 2008 das Ziel die Zahl der Unf lle aufgrund Fahrerablenkung zu verringern Smi03
195. hang mit Work load Management die M glichkeit Fahrerbeanspruchung allein aus Informationen in digi talen Karten vorherzusagen Vorteil dieses Verfahrens ist die Pr dizierbarkeit von Phasen erh hter Beanspruchung In einer Probandenstudie werden vier relevante stra enbauli che Parameter identifiziert die in digitalen Karten verf gbar und f r eine Sch tzung der Beanspruchung geeignet sind Fahrtrichtung Art des Kontenpunktes Stra enrangdiffe renz diese gibt einen Hinweis auf die Vorfahrtsregelung an einer Kreuzung und Kur vigkeit Tot08 ber die Sch tzung der Beanspruchung auf Basis dieser Parameter kann laut Totzke et al Tot08 eine grobe Ann herung an die tats chlich erlebte Beanspru chung erreicht werden Die Regeln anhand derer die Optimierung der Meldungsausgabe abh ngig von der gesch tzten Beanspruchung vorgenommen wird werden in Totzkes Arbeit nicht betrachtet Muigg Audi Implizites Workloadmanagement Muiggs Mui09 implizites Workload management hat zum Ziel die Ausgabe von situativ unpassenden Fahrzeugmeldungen zu vermeiden Es konzentriert sich daher auf eine zeitliche Optimierung der Meldungs ausgabe Mui09 S 69 Als Entscheidungskriterium f r die Ausgabe einer Meldung wird ein sogenannter Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert als Gr e des Fahrerzustandes herangezogen Dieser wird anhand der vorherrschenden Fahr und Umweltsituation ge sch tzt und nimmt Werte von 0 bis 100 an Wie genau von der Fahr und
196. hen Belastung und Beanspruchung In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 56 1 2 2002 S 10 21 NEWELL Allen Unified Theories of Cognition Cambridge Harvard University Press 1990 O DONNELL Robert D EGGEMEIER F Thomas Workload assessment methodology In BOFF Kenneth R KAUFMANN Lloyd THOMAS James P Hrsg Handbook of perception and human performance Volume Il cognitive processes and performance New York John Wiley amp Sons 1986 S 42 1 42 49 OESTERREICH Rainer Das Belastungs Beanspruchungskonzept im Vergleich mit arbeitspsychologischen Konzepten In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 55 3 2001 S 162 178 PAGLE Katia Driver Vehicle Environment monitoring modules Presentation at the AIDE final workshop and exhibition G teborg AIDE 2008 PIECHULLA Walter MAYSER Christoph GEHRKE Helmar K NIG Winfried Online Fahrerbeanspruchungssch ftzung In 38 BDP Kongress f r Verkehrspsychologie Regensburg Berufsverband Deutscher Psychologinnen und Psychologen 2002 PIECHULLA Walter MAYSER Christoph GEHRKE Helmar K NIG Winfried Reducing drivers mental workload by means of an adaptive man machine in terface In Transportation Research Part F Vol 6 2003 S 233 248 PRIBRAM Karl H MCGUINNESS Diane Arousal Activation and Effort in the Control of Attention In Psychological Review Vol 82 No 2 1975 S 116 149 RASMUSSEN Jens Skills Rules and Knowledge
197. hen Informationsverar beitung entwickelt Sie bieten au erdem einen messtheoretischen Zugang f r eine Analy se der mentalen Beanspruchung Schl10 S 287 2 4 Modelle der Fahrzeugf hrung Regelkreis Fahrer Fahrzeug Umwelt Ein bew hrtes Modell um die komplexe Fahrauf gabe auf einfache Weise zu veranschaulichen ist ihre Darstellung in einem Regelkreis Huang Hua03 S 75 versteht in seinem Modell der Fahrzeugf hrung den Fahrer als Regler und das Fahrzeug als Regelstrecke Muigg Mui09 S 6 adaptiert diese Darstel lung unter Einbeziehung der Umwelt als St rgr e zu dem Regelkreis wie er in Abbil dung 2 11 dargestellt ist Umwelt Fahraufgabe Trajektorie Abbildung 2 11 Regelkreis Fahrer Fahrzeug Umwelt in Anlehnung an Hua03 S 75 und Mui09 S 6 Zur Erf llung der vorgegebenen Fahraufgabe nimmt der Fahrer ber die Sinnesorgane In formation auf verarbeitet diese und leitet daraus notwendige Handlungen ab Die Hand lungen werden in Form einer Regelung des Fahrzeuges mittels Bedienelementen wie Lenkrad Gas oder Bremspedal umgesetzt Als Folge ergibt sich eine nderung der L ngs und Querdynamik des Fahrzeuges welche durch den Fahrer laufend berpr ft und bei Bedarf angepasst wird Die Umwelt als sogenannte St rgr e kann sowohl den Regler Fahrer beeinflussen beispielsweise durch Verminderung der Sichtweite bei Re gen als auch die Regelstrecke Fahrzeug beispielsweise durch Aquaplaning Drei Ebenen Mod
198. hen der Ausgabe von einzelnen Mel dungen betrifft einen Sonderfall der durch die steigende Anzahl von Informationen im Fahrzeug immer h ufiger auftreten d rfte Wu et al Wu07 identifizieren einen minimal n tigen Abstand zwischen der Ausgabe zweier Meldungen von 5 bis 15 Sekunden je nach Fahrsituation Tabelle 3 2 Informationsmanagementsysteme mit Verwendung der Stellgr e Ausgabezeitpunkt Informationsmanagementsysteme die Meldungen in komplexen oder beanspruchenden Situationen verz gern betrachten meist auch die Weiterleitung eines Anrufs an die Mobilbox Verz gerung in kom A hlie lich Wei n E ADRIANO AWISCREN a nn An chenden Situationen ERS IEIRMISIOHLIIEN rufs an die Mobilbox GIDS amp ARIADNE X CEMVOCAS X COMUNICAR X AIDE X SANTOS X INVENT X SAVE IT X Lermer X X Muigg Wu x Dugarry F rber amp F rber Saab Volvo Toyota Motorola Informationsmanage mentsystem x X X X X X Wie bereits angedeutet wird die zeitliche Verz gerung von Meldungen als gr ter Stell hebel zur Minimierung der Beanspruchung oder Ablenkung des Fahrers gesehen Infor mationsmanagementsysteme welche diese Stellgr e verwenden schlie en die Weiter leitung eines Telefonanrufs an die Mobilbox meist mit ein und befassen sich auch mit dem Abstand zwischen der Ausgabe mehrerer Meldungen Diese Informationsmanagement systeme werden nachfolgend hinsichtlich der F hrungsgr en die sie f r eine Entschei dung ber
199. hl ssi gen Wesentlicher Vorteil des Verfahrens der Pupillometrie neben einer kontinuierlichen objektiven und st rungsfreien Messung der Beanspruchung ist die geringe zeitliche La tenz der pupillometrischen Reaktion Diese wird mit 100 200ms diskutiert Bea00 S 276 Dadurch erlaubt die Pupillometrie eine zeitlich hoch aufl sende Messung und somit eine Identifikation beanspruchungskritischer Teilaufgaben Auf Basis dieser Ausf hrungen wird der ICA in der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung der Beanspruchung von Lkw Fahrern eingesetzt Als Messinstrument wird der Eyetracker Eye Link Il verwendet welcher ber zwei Hochgeschwindigkeitsvideokameras 700Hz mit Infrarotbeleuchtung verf gt Abbildung 7 11 Dies erlaubt eine Aufzeichnung der bei den Pupillendurchmesser mit einer Genauigkeit von 0 01 Abbildung 7 11 Versuchsperson mit dem Pupillometrie Messsystem zur Erfassung des In dex of Cognitive Activity Hautleitwert Als zweiter physiologischer Indikator zur Erfassung der mentalen Bean spruchung dient ein Ma der elektrodermalen Aktivit t EDA Unter dem Begriff EDA werden die verschiedenen elektrischen Ph nomene der Haut zusammengefasst Joh66 S 8 Fere Fer88 zitiert nach Scha93 S 183 beschrieb bereits 1888 Hautleitf higkeits nderungen im Zusammenhang mit psychischem Geschehen Das Forschungsinteresse dauert seitdem an was sich in einer Vielzahl von Arbeiten und Studien zu diesem Thema wiederspiegelt DawO0 S 200
200. hlungen f r die Ber cksichtigung von tvor und tern Zwischen der Erholungszeit und der Dauer der Beanspruchung kann kein Zu sammenhang gefunden werden wodurch oben formulierte Hypothese drei abzulehnen ist Seil2e Auf dem Niveau von a 5 wird ein signifikanter jedoch schwacher quadrati scher Zusammenhang zwischen der H he der Beanspruchung und der gew nschten Er holungszeit gefunden R 42 p lt 001 Seil2e Vor dem Hintergrund des schwachen Zusammenhangs sowie dem Wunsch nach einem m glichst nachvollziehbaren Algorith mus zur zeitlichen Optimierung der Meldungsausgabe wird auf eine dynamische Ausle gung von teh im Rahmen des Informationsmanagements verzichtet F r eine prototypi sche Determinierung des statischen Wertes tern wird die Situation knapper Einscherer von der Auswertung ausgenommen Der Hintergrund f r diese Entscheidung ist die Feststel lung dass die Versuchspersonen aufgrund dessen dass das einscherende Fahrzeug im Anschluss an das Man ver vor dem Lkw weiter herf hrt kein eindeutiges Situationsende identifizieren und dementsprechend keine eindeutige Erholungszeit angeben k nnen Ergebnisse Erholungszeiten 38 100 32010 29 28 3 c 2 6 80 25 D N a 2 60 3 c 0 1 6 gt eb g 19 40 N 2 gt Z 10 0 8 S e 0 5 20 2 2 99 ir ED 00 0 3 N 1 N 47 1 C O e CR I SER gt S g g L g SS S Q S S Na ge SS SS Y A 0 Q Q 4 E gew nschte Erholungs
201. holt beschriebene Konstellation vor Ausfahrten Dadurch wird mit den heutigen technischen M glichkeiten eine h here Erkennungsrate erm glicht Diese Einschr nkung kann in Zukunft aufgehoben werden sobald eine Abde ckung des seitlichen Raums neben dem Lkw mittels Radar vorhanden ist Im Rahmen der Evaluierung der Situationserkennung k nnen nicht alle Situationen getes tet werden Auf die Evaluierung der Situationserkennung wird bei Situationen verzichtet deren Erkennung stark auf simulierten Eingangsgr en basiert Auf simulierte Eingangs gr en wird zur ckgegriffen wenn die entsprechende Sensorik in heutigen Fahrzeugen noch nicht zur Verf gung steht Dies betrifft die Bediensituationen Navigationsger t Schalterbedienung und Telefonbedienung Ein Abgreifen dieser Benutzereingaben ist in heutigen Fahrzeugen nicht vorgesehen f r zuk nftige Fahrzeuge jedoch geplant Der Aufwand einer prototypischen Umsetzung zum Abgreifen der Benutzereingaben ist im Vergleich zu der erwarteten Erkenntnis nicht angemessen Die Situationen Regen und Schnee sowie Seitenwind k nnen aufgrund fehlender Manipulationsm glichkeit nicht ge testet werden Der f r zuk nftige Fahrzeuge vorgesehene Regen Lichtsensor steht im Rahmen der Evaluierung der Situationserkennung nicht zur Verf gung Daher basiert die Erkennung dieser Situationen wie auch die der Bediensituationen gr tenteils auf simu lierten Eingangsdaten was eine Erweiterung des Testzeitraumes bis
202. hreibung von wahrnehmungs und kognitionspsychologischen Funktionen der menschlichen Informationsverarbeitung Im Folgenden werden relevante ph nomenologi sche Modelle n her beschrieben Schl10 S 237ff Abbildung 2 6 Stufenmodelle Sequentielle Modelle Kaskadenmodelle Regulationsebenen Ph nomenologische modelle VOLE Aktivierungs theoretische Konzepte Kapazit tsmodelle Aufmerksamkeits theoretische Konzepte Multiple Ressourcenmodelle Abbildung 2 6 Modelle menschlicher Informationsverarbeitung in Anlehnung an Schl10 S 286ff Sequentielle Modelle In sequentiellen Modellen wird die menschliche Informationsver arbeitung als Fluss von Information von einer Verarbeitungsstufe zur n chsten verstan den Diese Modelle beruhen auf der Grundannahme dass Informationsverarbeitung Zeit braucht Sie f hren Leistungsschwankungen auf die Art und Anzahl der zu durchlaufen den Verarbeitungsstufen zur ck Schl10 S 287 Stufenmodelle beispielsweise von Sternberg Ste75 gehen davon aus dass die n chste Verarbeitungsstufe erst nach Ab schluss der vorherigen erreicht werden kann Kaskadenmodelle wie das Modell von 11 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen McClelland McC79 nehmen eine parallele Informationsverarbeitung an Sie gelten daher als erster bergang zu den Kapazit tsmodellen Schl10 S 289 Regulationsebenenmo delle gehen ebenfalls von einer parallelen Informationsverarbe
203. hrt mit Meldungen deren zeitliche Ausgabe von einem Informationsmanagementsystem optimiert wird einer Fahrt ohne Meldungen in beiden Dimensionen Demnach tr gt der Einsatz eines Informationsmanagements zu einer hin sichtlich Anstrengung und Frustration angenehm empfundenen Meldungsausgabe bei Die Lkw Fahrer bewerten alle sechs Dimensionen des NASA TLX mit relativ geringen Werten Dies k nnte darauf zur ckgef hrt werden dass die Fahrten trotz der ausgegebe nen Meldungen und beanspruchenden Situationen f r hochtrainierte Lkw Fahrer unkri tisch waren Den h chsten Wert erreicht die physische Beanspruchung bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement mit einem Mittelwert von 10 0 auf der Skala von 0 22 Dies entspricht den Erfahrungen aus den Studien zur Erfassung der Fahrerbeanspru chung von Lkw Fahrern wonach Berufskraftfahrer allgemein niedrige Beanspruchung beim F hren eines Fahrzeuges empfinden a en na Pa m A Bl ce Abbildung 10 1 Situation knapper Einscherer auf der Landstra e Anhand der Kenngr e TTCmn wird das Sicherheitspotential der zeitlichen Optimierung der Meldungsausgabe untersucht F r Situationen in denen der Verkehrssituation erh h te Aufmerksamkeit zu schenken ist soll gekl rt werden inwieweit die Ausgabe von Fahr zeugmeldungen das Risiko eines Unfalls erh ht und ob ein Informationsmanagement po sitiv auf dieses Risiko einwirken kann Die zur Beantwortung dieser Frage verwendete Si tuation knappe
204. hrt und eine kurze Pause angeboten Insgesamt betr gt die Versuchsdauer zweieinhalb bis drei Stunden 7 3 2 Methodik Zur Erfassung der Beanspruchung kommt entsprechend der Empfehlung von de Waard DeW96 S 102 ein Methodenmix zum Einsatz Generell stehen physiologische subjekti ve und leistungsbezogene Beanspruchungsindikatoren zur Verf gung Da die Beanspru chung unter m glichst realistischen Bedingungen erfasst werden soll sind leistungsbezo gene Indikatoren einer Neben oder Referenzaufgabe im Rahmen der vorliegenden Stu die nicht geeignet Die zu untersuchenden Situationen weisen aufgrund des Anspruchs die allt gliche Fahraufgabe eines Berufs Lkw Fahrers m glichst breit abzudecken unter schiedliche Anforderungen und Charakteristika auf Dieser Umstand verhindert die Ver wendung eines einheitlichen Indikators f r die Leistung in der Hauptaufgabe der Fahrer leistung F r die Anwendung einer subjektiven Bewertung empfiehlt de Waard DeWS6 S 64 die Durchf hrung der Befragung erst nach Erf llung der Aufgabe Durch die Auftei lung der Versuchsstrecke in sieben Abschnitte kann die Befragung nach jedem Abschnitt durchgef hrt werden Somit erscheint die Anzahl der zu bewertenden Situationen inner halb einer Befragung akzeptabel Zusammenfassend eignet sich die subjektive Bewertung der Beanspruchung f r den vorliegenden Anwendungsfall ebenso wie die Verwendung physiologischer Indikatoren sofern sie eine geringe Intrusivit t auf
205. hrtabschnitt Autobahn Wetter schlie t sich stets an die Fahrt Autobahn Base an und beinhaltet f nf verschiedene Wetterbedingungen Abbildung Anhang F 2 Er beginnt auf trockener Fahrbahn und bei klaren Sichtverh ltnissen trotz bew lktem Himmel direkt auf einer Autobahn auf der ansonsten kein Verkehr herrscht Im ersten Abschnitt werden die Versuchspersonen auf die Gefahr von Seitenwind mithilfe von Warnschildern und ei Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung ner Windhose aufmerksam gemacht kurz bevor sie eine Autobahnbr cke berqueren Im Anschluss daran werden die Wetterbedingungen Nebel Regen und Schnee getestet Diese Wetterbedingungen entstehen kontinuierlich ber eine langsame Steigerung der In tensit t Ist die gew nschte Intensit t erreicht bleibt die Wetterbedingung ber einige Zeit konstant um den Versuchspersonen eine Gew hnung an die jeweilige Bedingung zu er m glichen Anschlie end nimmt die Intensit t der Wetterbedingung langsam ab Die Ein leitung der n chsten Wetterbedingung erfolgt erst nach einer mehrmin tigen Erholungs phase bei klaren Sichtverh ltnissen und trockener Fahrbahn Gegen Ende der Fahrt wird via Warnschilder auf die Gefahr von Gl tte aufmerksam gemacht und gleichzeitig in der Simulation der Reibwert der Stra e gesenkt Abbildung Anhang F 2 Situationen des Fahrtabschnittes Autobahn Wetter der Fahrsimulatorstudie Der Fahrtabschnitt St
206. hrwert f r die Fahrer Fahrzeug Interaktion bieten Die vorliegende Arbeit verfolgt daher das Ziel ein Informationsmanagement f r Lkws zu entwickeln umzusetzen und zu testen welches die F hrungsgr e Fahrerbeanspruchung und die Stellgr e Ausgabezeitpunkt verwendet Neben der Konzeptionierung des Infor mationsmanagements stellt der Erkenntnisgewinn ber beanspruchende Fahrsituationen f r Berufs Lkw Fahrer einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit dar Das Informationsma nagement soll in Phasen hoher Beanspruchung des Fahrers eine zus tzliche Belastung durch die Ausgabe von fahrzeuginduzierten Meldungen vermeiden Neben der von Green Gre04 definierten Intention von Informationsmanagementsystemen eine Ablenkung oder berlastung des Fahrers zu vermeiden ist die F rderung der Aufnahmeg te des Mel dungsinhaltes ein weiteres Ziel des Informationsmanagements der vorliegenden Arbeit F r Transportunternehmen verursachen ungeplante Standzeiten der Fahrzeuge Gewinn verluste wodurch die Wartung und Pflege der Lkws eine wichtige Rolle einnimmt Zur Pr vention l ngerer Reparaturzeiten sollten Fahrer auf Fehlermeldungen des Fahrzeuges entsprechend reagieren Durch die Ausgabe von Meldungen in Situationen in denen die kognitiven Kapazit ten des Fahrzeugf hrers nicht bereits berdurchschnittliich bean sprucht sind wird eine verbesserte Aufnahmeg te des Meldungsinhaltes durch den Fah rer und damit auch eine verbesserte Fehlerbehandlung erwar
207. ht die Gefahr von Ver zerrungen durch bestimmte Muster im Antwortverhalten der Befragten Scho09 S 209ff G tekriterien f r Indikatoren zur Erfassung der Beanspruchung F r eine erfolgrei che Erfassung der Beanspruchung unter bestimmten Untersuchungsbedingungen m s sen die Indikatoren und die Methoden zu deren Erhebung passgenau ausgew hlt werden Zur Unterst tzung der Auswahl passender Methoden dienen verschiedene G tekriterien Diese G tekriterien fasst Abbildung 2 5 in einer bersicht zusammen OD086 S 42 2ff DeW96 S 27ff Kra90 S 2f Tsa97 S 423f Neben den in Abbildung 2 5 gezeigten Kriterien sind die blichen G tekriterien wie Objektivit t Validit t und vor allem Reliabili t t zu ber cksichtigen die jedes Messverfahren erf llen sollte Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen Intrusion St rung oder Behinderung einer Messmethode Akzeptanz Sensitivit t Ma mit dem Versuchspersonen F higkeit zur Erfassung eines eine Messmethode als sinnvoll C tekriterien zur bestimmten Mindestma es an erachten und nicht als st rend Erfassung der Ver nderungen in der empfinden psychischen Beanspruchung Beanspruchung F higkeit zur Zuordnung der Zeit zwischen Ver nderung gemessenen Beanspruchung der Beanspruchung und zu einer Ursache bzw Aufwand Ver nderung in dem F higkeit zur Spezifizierung abgeleiteten Ma f r die der Beanspruchung Beanspruchung Kosten und
208. hung im Fan ZOU za 2 near es eier 39 6 2 Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 2 02220222002200enonnnn nenn nenn nenn nennen 41 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 2 022202002000n00200nn000 44 7 1 Auswahl relevanter Situationen zur indirekten Beanspruchungssch tzung 44 7 1 1 Begriffskl rung Situation im Kontext Informationsmanagemert 45 7 1 2 ExXplorative BEahrerbefragung 2 ss an 46 7 2 Erkennung relevanter Situationen durch eine Situationserkennung 48 7 2 1 Konzeptionelle Entwicklung der Situationserkennung 48 7 2 2 Implementierung und Evaluation der Situationserkennung 52 7 3 Fahrsimulatorstudie zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung 55 7 3 1 Experimentelles Design und Versuchsablauf 00 20220022202 2200 56 19 3 2 Methodik seen ine 57 1 3 3 Versuchspers nen nun ek anllie 61 Fod APPS ee ee ee ee nee 63 1 239297 Erde DNS SO 2 ass ee ee ee a ee a nee 64 7 4 Realstudie zur Validierung der erfassten Fahrerbeanspruchung 68 7 4 1 Experimentelles Design und Versuchsablauf 00 0022s022se 220 68 FAZ Metod Kesen a eeesnn 70 7 4 3 Versuchspers nen ea ls 71 NAA ADParaluUs un iss Alert 71 LA Erge DNSe nsen a a 12 7 5 Sch tzung der Beanspruchung 220222002s00nnnennnnnnnnnnenenenene ne
209. iablen R ckw rts FAN Ne een Abbildung 7 9 Vorgehen zur Umsetzung der indirekten Sch tzung der FalrerDeanspr chUngauenessese a aaa e E Abbildung 7 10 Die Muskeln der Iris ee a a Abbildung 7 11 Versuchsperson mit dem Pupillometrie Messsystem zur Erfassung des Index of Cognitive Aclivity uuasseesseesnunenenenennnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn nennen Abbildung 7 12 Anbringung der Elektroden zur Hautleitwertmessung im FANLSIMUlALOTVERSUCh nennen Abbildung 7 13 Schematischer Verlauf einer Hautleitwertsreaktion Abbildung 7 14 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Teilnehmer der Fahrsimulatorstudie Abbildung 7 15 Verteilung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus unter den Versuchspersonen der Fahrsimulatorstudie 0 02402024020 02000 Abbildung 7 16 Au en und Innenansicht des dynamischen Lkw Fahrsimulators Abbildung 7 17 Index of Cognitive Activity und Lenkradwinkel f r die Situation links abbiegen in der Fahrsimulatorstudie 2020220220220200 en nennen en Abbildung 7 18 Index of Cognitive Activity und Lenkradwinkel f r die Situation enge Linkskurve in der Fahrsimulatorstudie 020202020aR nennen nennen nennen Abbildung 7 19 Subjektive Bewertung der Situationen im Rahmen der Realstudie anhand der modifizierten Skala zur Erfassung subjekti
210. ianten absolviert Eine Va riante findet auf der Autobahn die andere auf der Landstra e statt Auf der Autobahn wird der Lkw von einem Pkw berholt der dann zwei Spurwechsel von der linken Spur der Au tobahn nach rechts zum Verz gerungsstreifen einer Autobahnabfahrt durchf hrt um die se rechtzeitig zu erreichen Auf der Landstra e wird der Lkw ebenfalls von einem Pkw berholt der kurz vor einem Geschwindigkeitsbegrenzungsschild wieder vor dem Lkw einschert und aufgrund dieses Schildes abbremst In beiden F llen ist die Plausibilisie rung des Verhaltens des Pkw Fahrers unterschiedlich das Verhalten jedoch exakt gleich umgesetzt Durch dieses Verhalten werden die Lkw Fahrer gezwungen zu bremsen Die Situation beginnt beide Male entsprechend der realen Situationserkennung mit Beginn der Bremsbet tigung des Lkw Fahrers Die Ausl sung der Meldung erfolgt 1s nach Bremsbe ginn 93 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Die Situation Baustelle ist so gestaltet dass der Verkehr in Fahrtrichtung des Egofahr zeuges auf die Gegenfahrbahn umgeleitet wird Dies hat eine Verengung der Fahrspuren und den Wegfall des Standstreifens zur Folge Die Teilst cke zur berleitung auf die Ge genfahrbahn besitzen eine L nge von je 400m Der Baustellenbereich selbst ist 800m lang Die Meldungsausl sung erfolgt exakt in der Mitte des Baustellenbereichs Ein querendes Wildschwein ist in der Situationserkennung nicht hinterlegt und wir
211. ichkeiten erlauben heute eine F lle an Funktionen im Fahrzeug die in der Aus bung der Fahrt tigkeit Unterst tzung bieten soll Beispielsweise werden bestimmte Sch den oder Fehler des Fahrzeuges durch Sensoren detektiert und mittels Fehlermeldungen angegeben w hrend einst eine manuelle Kontrolle der Fahrzeugkom ponenten n tig war Assistenzsysteme bieten dem Fahrer Unterst tzung indem sie in monotonen oder bei schwierigen Aufgaben entlasten Allerdings m ssen diese Systeme bedient und berwacht werden was wiederum eine zus tzliche Belastung f r den Fahrer bedeutet Dem zunehmenden Wunsch nach Vernetzung und nach einem kontinuierlichen Zugriff auf Information wird durch Fahrerinformationssysteme Rechnung getragen Im Lkw wird dieser Trend noch um Logistiktechnologien erweitert welche unter anderem ein effi zientes Touren und Flottenmanagement erlauben Auch diese werden zus tzlich zur Fahraufgabe bedient Viele dieser genannten Fahrzeugsysteme kommunizieren ber vi suelle akustische oder haptische R ckmeldungen mit dem Fahrer Dieser muss die Mel dungen aufnehmen verarbeiten und in eine geeignete Reaktion umsetzen So bringt der technologische Fortschritt neben der Unterst tzung auch Anforderungen an die kognitiven Kapazit ten des Fahrers mit sich In Zukunft wird die Anzahl an Fahrzeugsystemen weiter steigen wobei die Menge an In formation die der Fahrer verarbeiten muss mit der Zunahme der Systeme berproportio nal w chs
212. ics Vol 13 No 3 1970 S 353 377 BKrFQG v 14 08 2006 BMW BMW Vision ConnectedDrive Komfort das Fahrzeug als pers nlicher Concierge M nchen BMW Presse Information 2011 BORTZ J rgen Statistik f r Human und Sozialwissenschaftler 6 Aufl Berlin Springer 2005 BORKENAU Peter OSTENDORF Fritz NEO F nf Faktoren Inventar nach Costa und McCrae NEO FFI Manual 2 Aufl G ttingen Hogrefe 2008 BOUCSEIN Wolfram Electrodermal Activity 2 Aufl New York Plenum Press 1992 BROSTR M Robert ENGSTR M Johan AGNVALL Anders MARKKULA Gus tav Towards the next generation Intelligent Driver Information System IDIS the Volvo Car Interaction Manager Concept In Proceedings of the 13th ITS World Congress London ERTICO 2006 BUCHHOLZ Kami Driver Advocate for Chrysler In Automotive Engineering International Oktober 2003 2003 S 42 vii Literaturverzeichnis Bul06 Bun11 Bun12 CenO03 Cheo8 Dai05 DamO05 Daw00 Der08 Deu11 DeW96 DINOO vili BULD Susanne HOFFMANN Sonja KR GER Hans Peter Fahrerassistenz auf der Grundlage von Umgebungs und Fahrervariablen In STILLER Christoph MAURER Markus Hrsg 4 Fahrerassistenzsysteme Workshop L wen stein H lins lz Freundeskreis Mess und Regelungstechnik Karlsruhe e V 2006 S 52 59 BUNDESAMT F R G TERVERKEHR Marktbeobachtung G terverkehr Auswertung der Ar
213. iden Die sogenannte prim re Fahraufgabe ist jene die dem eigentlichen Fahrprozess entspricht also der L ngs und Querregelung des Fahrzeuges Die sekund re Fahraufgabe umfasst Aufgaben die verkehrs oder um weltbedingt anfallen jedoch nicht dem Halten des Fahrzeuges auf der Spur zugerechnet werden Dies sind beispielsweise das Blinken Hupen oder die Bet tigung des Scheiben wischers Zur terti ren Fahraufgabe z hlen Aufgaben die zur Befriedigung von Komfort und Informationsbed rfnissen dienen und nicht mit der Fahrt tigkeit an sich in Verbindung stehen In Zukunft ist durch die Zunahme von Infotainmentsystemen und mobilen Applika tionen im Fahrzeug mit einem Zuwachs an terti ren Fahraufgaben zu rechnen 16 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement 3 stand der Forschung und Technik im Bereich Infor mationsmanagement Das folgende Kapitel beleuchtet den Bedarf an Informationsmanagement im Fahrzeug und stellt vorhandene Informationsmanagementsysteme vor Dabei wird zwischen stati schen und dynamischen Informationsmanagementsystemen unterschieden Im Anschluss wird die Aufgabenstellung der vorliegenden Arbeit abgeleitet 3 1 Hintergrund von Informationsmanagement Mit ihren Anforderungen an die menschliche Informationsaufnahme und verarbeitung ist das F hren eines Fahrzeuges eine der komplexesten Aufgaben die der Mensch im All tagsleben verrichtet Der technologische Fortschritt bringt weit
214. ie verwendet Den Anforderungen nach Modularit t Flexibilit t und insbesondere Erweiterbarkeit des Informationsmanagementsystems fol gend werden die Beanspruchungsbewertungen auf der SEA skaliert auf einen Wertebe reich von 0 100 Dies erleichtert die Erweiterung der Nachschlagetabelle um weitere Si tuationen deren Beanspruchung eventuell mit anderen Erhebungsverfahren erfasst wird Dar ber hinaus steigt die Anschaulichkeit und Nachvollziehbarkeit des Beanspruchungs wertes sowohl bei Entwicklern als auch bei Fahrern Sch tzung der Gesamtbeanspruchung Bisher wurde die auftretende Beanspruchung in isolierten Situationen untersucht die jeweils durch nur einen haupts chlich belastenden Faktor gekennzeichnet sind Im realen Verkehrsgeschehen ist mit dem zeitweiligen paral lelen Auftreten mehrerer belastender Faktoren zu rechnen Insbesondere das parallele Auftreten schwieriger Umgebungsbedingungen zeitgleich mit Fahrman vern oder Bedien handlungen ist wahrscheinlich Es ist nicht hinreichend bekannt welche Auswirkungen dies auf die resultierende Gesamtbeanspruchung hat In Studien zum Thema Fahrerbe anspruchung und in den in Kapitel 3 3 vorgestellten Konzepten zu Informationsmanage ment wird der Aspekt des gleichzeitigen Auftretens mehrerer Situationen nicht explizit aufgegriffen Dieser Umstand ist vermutlich der berproportional steigenden Komplexit t durch die Kombination verschiedener Einfl sse auf die Beanspruchung geschuldet Um den
215. iedene Si tuationen sind dort zuvor erhobene Beanspruchungswerte hinterlegt Hoe02 S 15 Der gro e Vorteil dieses Ansatzes besteht darin dass der Informationsfluss tats chlich mit ei ner Gr e des Fahrerzustandes der Fahrerbeanspruchung gesteuert wird Allerdings waren die Arbeiten im Rahmen von GIDS Anfang der 1990er Jahre einigen Beschr nkun gen durch fehlende technische M glichkeiten unterworfen Mic93b So konnte das Sys tem nicht vollst ndig umgesetzt und nur sehr eingeschr nkt getestet werden Bereits da mals wurde auf die modulare Auslegung des Konzeptes geachtet und die Look up Table als Br ckentechnologie verstanden bis genauere Verfahren zur Sch tzung der Bean spruchung verf gbar sind Mic93b S 84 Zusammenfassend stellen sich die F hrungsgr e Fahrerbeanspruchung und die Stell gr e Ausgabezeitpunkt als vielversprechend f r ein Informationsmanagement dar Eine besondere Herausforderung liegt in der Erfassung der Fahrerbeanspruchung welche im Idealfall in einer f r den Fahrer nachvollziehbaren Art und Weise geschieht 3 4 Herleitung der Aufgabenstellung Es ist davon auszugehen dass Berufs Lkw Fahrer aufgrund ihrer Fahrpraxis einen h he ren Trainingsgrad bei der Erf llung der Fahraufgabe besitzen als Pkw Fahrer Au erdem sind die Fahrzeugabma e eines Lkws aber auch dessen Fahrverhalten die Sichtbedin gungen das Fahrzeuggewicht oder die Bedingungen im Fahrerhaus nicht ohne Weiteres mit denen im Pk
216. ignifikanztest mit dessen Hilfe zwei unabh ngige Stichproben auf Basis rangskalierter Daten hinsichtlich ihrer zentralen Ten denz untersucht werden Bor05 S 150ff Beispiel U 76 5 p lt 05 e U ist die Pr fgr e des U Tests F r n here Informationen zu den Anwendungsvo raussetzungen und der Anwendung des Mann Whitney U Tests wird auf Bor05 S 150ff verwiesen e Der p Wert ist das Ergebnis eines Signifikanztests und bezeichnet die Wahrschein lichkeit des beobachteten Wertes oder extremerer Werte f r den Fall dass die Nullhypothese zutrifft Wilcoxon Test Kapitel 7 4 5 Der Wilcoxon Test ist ein verteilungsfreier Signifikanztest mit dessen Hilfe zwei abh ngi ge Stichproben auf Basis rangskalierter Daten hinsichtlich ihrer zentralen Tendenz unter sucht werden Bor05 S 153f Beispiel z 1 98 p lt 05 e zistder Wert einer Verteilung mit x 0 und s 1 Anhang G Erkl rung der Angaben von statistischen Werten e Der p Wert ist das Ergebnis eines Signifikanztests und bezeichnet die Wahrschein lichkeit des beobachteten Wertes oder extremerer Werte f r den Fall dass die Nullhypothese zutrifft Einfaktorielle ANOVA oder einfaktorielle Varianzanalyse Kapitel 9 7 Die einfaktorielle Varianzanalyse berpr ft die Wirkung einer p fach gestuften unabh ngi gen Variable auf eine abh ngige Variable Bor05 S 247ff Beispiel F 2 96 13 80 p lt 05 e F ist die Pr fgr e der einfaktoriellen Varianzanalys
217. igt das Verhalten des Pkw Fahrers aufmerksam zu beobachten sofern dessen Beschleunigungsverhalten nicht eindeutig einen Schluss darauf zul sst ob er ein Einf deln vor oder hinter dem Lkw an strebt Au erdem wird die Situation Tunnel sowie die Situation Blendung bei der Aus fahrt aus einem Tunnel erg nzt Sei11 Die Befragung zeigt dass die Kategorien Fahrzeugart und Transportgut keiner weiteren Ber cksichtigung im Informationsmanagement bed rfen Die Fahrer geben an dass die Beanspruchung durch die Fahrzeugart und das Transportgut stark von der jeweiligen Er fahrung abh ngig sei F r die Konstellation welche blicherweise gefahren wird liege keine erh hte Beanspruchung vor Die Fahrer beschreiben eine hohe Beanspruchung in dem Fall dass mit einer unbekannten Fahrzeugart bzw Ladung gefahren wird Dieser seltene Fall wird im Rahmen des Informationsmanagements nicht ber cksichtigt Die Fahrt mit bestimmten Fahrerassistenzsystemen wird ebenfalls nicht weiter ber cksichtigt Auch hier berwiegen der Gewohnheitseffekt und die pers nliche Vorliebe bei der Beur teilung der Beanspruchung Tendenziell geben die Fahrer eine h here Beanspruchung bei der Fahrt mit dem abstandsgeregelten Tempomaten ACC oder dem Spurverlas senswarner LDW an wenn sie ber wenig Erfahrung mit Assistenzsystemen verf gen Die Situationen mittleres Verkehrsaufkommen vormittags mittags und nachmittags fah ren Bedienung am Lenkstockhebel Aut
218. in Beifahrer die Entscheidung ob eine weniger wichtige Information bermittelt wird nicht allein abh ngig von der Verkehrssituation sondern vielmehr von der kognitiven Be anspruchung des Fahrers durch die Verkehrssituation Laut Kern Ker07 S 2 ist die M glichkeit des Beifahrers sein Gespr chsverhalten an die aktuellen Gegebenheiten des Fahrers anpassen zu k nnen der wesentliche Unterschied zu einem Telefongespr ch ber Freisprecheinrichtung welches nach Strayer Str06 in hohem Ma e beanspruchend wirkt Die Funktionen einzelner Fahrzeugsysteme wie Fahrerassistenz Infotainment oder Fehlerdiagnose kommen bereits heute einem virtuellen Beifahrer sehr nahe F r die Wei terentwicklung dieses virtuellen Beifahrers hin zu einem guten Beifahrer ist ein ganzheitli ches Informationsmanagement im Lkw erforderlich insbesondere vor dem Hintergrund der geschilderten Zunahme von Fahrzeugmeldungen Die vorliegende Arbeit stellt einen Ansatz vor die kognitive Beanspruchung des Fahrers zu erfassen und davon abh ngig die Ausgabe von Fahrzeugmeldungen im Lkw zu regeln Dabei wird neben der Fahrerbe anspruchung die Priorit t der auszugebenden Fahrzeugmeldung ber cksichtigt Das Ziel dieses Informationsmanagements ist den Fahrer in beanspruchenden Situationen nicht zus tzlich durch Meldungen zu belasten 1 3 Aufbau der Arbeit Der Aufbau der Arbeit ist in Abbildung 1 1 schematisch dargestellt und gliedert sich in fol gende Kapitel Die theo
219. iner Meldung aufgrund ihrer Erfahrung Ein Fahrer erkl rt er quittiere Fehlermeldungen ber die daf r vorgesehene Taste Verschwindet die Meldung daraufhin vom Display so sei sie nicht wichtig Verschwindet sie trotz Quittierens nicht so sei sie wichtig Die letztgenannten Antworten sind in Abbildung 5 2 in der Kategorie Sonstiges zusammengefasst m Indikatoren f r die Wichtigkeit einer Fahrzeugmeldung 69 D 60 C D G D L 40 N 20 14 EEE 0 S a E e E a Farbe T ne Symbole Blinken Text Sonstiges Abbildung 5 2 Indikatoren f r die Wichtigkeit einer Fahrzeugmeldung Ergebnis einer Fah rerbefragung Zusammenfassend ist die Farbe die berwiegend mit rot und gelb als Abstufungen ange geben wird der wichtigste Indikator f r die Wichtigkeit einer Fahrzeugmeldung Der Gro teil der Fahrer kann unterschiedliche Wichtigkeitsstufen unterscheiden und w nscht sich eine Kategorisierung der Meldungen anhand ihrer Wichtigkeit Die Mehrheit der Fahrer die haupts chlich mit einem Fahrzeug der Marke MAN unterwegs sind erkennt zwei un terschiedliche Wichtigkeitsstufen Dies ist durchaus konform mit oben genannten drei Pri orit ten weil davon ausgegangen werden kann dass die befragten Fahrer Hinweismel dungen bzw Informationen nicht als Fahrzeugmeldung betrachten 5 2 Ableitung eines Priorit tensystems f r das Informationsma nagementsystem im Nutzfahrzeug Der Gro teil der Nutzfahrzeughersteller arbeitet mit drei Prior
220. ionserkennung Die unterste Ebene im Verarbeitungsblock nimmt eine sensornahe Vorverarbeitung der Daten vor Hier werden Zwischenergebnisse sogenannte Untervariablen berechnet wel che von den n chsth heren Ebenen verwendet werden So wird eine redundante Ausf h rung der selben Routinen vermieden Als Beispiel f r eine Untervariable sei die Informati on ber einen Spur bertritt genannt welche von diversen Funktionen zur Erkennung von Situationsvariablen herangezogen wird H r11 S 45 Die Ebene der Situationsvariablen wird eingef hrt um einen m glichst hohen Grad an Modularit t und Wiederverwendbarkeit zu gew hrleisten Die Situationsvariablen stellen die kleinste Beschreibungseinheit einer Situation dar und k nnen nach Bedarf erg nzt oder adaptiert und auch anderen Anwendungen zur Verf gung gestellt werden Aufgrund der jeweils abgeschlossenen Einheiten in Form der Situationsvariablen entsteht eine hohe bersichtlichkeit Kapitel 7 1 1 definiert den Begriff Situation f r die vorliegende Arbeit als die kleinste Einheit des Klassifikationssystems nach Fastenmeier Fas94 Dadurch ent sprechen viele der Situationsvariablen den eigentlichen Situationen wie sie in der Nach schlagetabelle hinterlegt sind Dennoch ist bei manchen Situationen eine weitere Gliede rung in Situationsvariablen zweckm ig Ein Beispiel hierf r ist die Situation berholen 50 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung die in die ze
221. irekten Beanspru chungssch tzung Die Auswahl der Situationen welche die indirekte Sch tzung der Beanspruchung ber ck sichtigen soll ist f r das Konzept der grundlegende Schritt Denn es werden nur diejeni gen Situationen Einfluss auf den gesch tzten Beanspruchungswert haben die in den Mo dellen der Situationen bzw der Nachschlagetabelle hinterlegt sind Bevor ein Katalog mit potentiell zu ber cksichtigenden Situationen aufgestellt werden kann wird in Abschnitt 7 1 1 gekl rt was unter einer Situation zu verstehen ist Da die Anzahl an Situationen bei der Umsetzung begrenzt ist werden in einem zweiten Schritt diejenigen Situationen identifiziert die tendenziell eine hohe Beanspruchung ausl sen und dementsprechend einen hohen Nutzen im Kontext Informationsmanagemernt erzielen Die Identifizierung relevanter Situationen erfolgt mittels einer explorativen Fahrerbefra gung Diese wird im Abschnitt 7 1 2 beschrieben 44 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 1 1 Begriffskl rung Situation im Kontext Informationsmanagement Es existiert keine einheitliche Definition des Begriffs Situation im Kontext Stra enver kehr Reichart Rei01a grenzt in diesem Zusammenhang drei Begriffe voneinander ab Verkehrssituation Fahrsituation und Fahrersituation Als Verkehrssituation bezeichnet er die objektive Konstellation der Umgebungsbedingungen Die Fahrsituation umfasst die Teilmenge daraus die der Fahrer wahrnehme
222. ischer Daten zu ber cksichtigen ist Ferner k nnen in den Messwer ten sogenannte Artefakte auftreten Unter Artefakten werden in diesem Zusammenhang Signale verstanden die nicht durch den interessierenden physiologischen Prozess ent stehen Sie sind auf andere Faktoren zur ckzuf hren wie zum Beispiel Bewegungen Hus10 S 100 Zus tzlich wird die Interpretation der Ergebnisse durch die nicht restlos gekl rten Zusammenh nge zwischen Beanspruchung und physiologischen Indikatoren erschwert Gai00 S 35 Zur Datenerhebung sind spezielle oft aufw ndige Ger te oder Messverfahren n tig Bei nahezu allen physiologischen Messverfahren ist ein K rperkon takt mit dem Messger t erforderlich Es existieren Bestrebungen physiologische Daten k rpernah das hei t ohne direkten K rperkontakt zu erfassen Die Entwicklung derartiger Messinstrumente befindet sich berwiegend in einem noch fr hen Stadium Leistungsbezogene Indikatoren Die Erfassung der Beanspruchung ber leistungsbezo gene Indikatoren erfolgt ber die Beurteilung von Mengen G te oder Geschwindigkeits aspekten des Ergebnisses das eine Person bei der Bearbeitung einer Aufgabe erzielen konnte DeWS96 S 34ff Her99 S 51ff Dieses Vorgehen basiert auf der Annahme dass die Ressourcen zur Bearbeitung bestimmter Aufgaben und daher die Leistung des Menschen bei erh hter Beanspruchung abnehmen Leistungsbezogene Indikatoren las sen sich dahingehend unterscheiden dass sie sic
223. it tsstufen Kapitel 5 1 Die Ergebnisse der in Kapitel 5 1 dargestellten Befragung deuten auf ein gutes Verst ndnis der dreistufigen Gliederung Meldunggspriorit ten hin Die befragten Fahrer sind au erdem 36 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen in der Lage die drei Wichtigkeitsstufen voneinander zu unterscheiden Daher wird f r das Informationsmanagement im Nutzfahrzeug ein dreistufiges Priorit tensystem vorgeschla gen Das Informationsmanagement verz gert eine Ausgabe von Meldungen der niedrigs ten Priorit t 3 bereits ab einer geringen Fahrerbeanspruchung Dadurch wird gew hrleis tet dass Fahrer in beanspruchenden Situationen nicht mit weniger wichtigen Hinweisen belastet werden Meldungen der Priorit t 2 werden ab einer mittleren Fahrerbeanspru chung verz gert Meldungen der Priorit t 1 werden aufgrund ihrer Wichtigkeit stets sofort ausgegeben Sind die Meldungen der Informationsquellen durchg ngig priorisiert und passieren vor der Ausgabe an den Fahrer das Modul zur Steuerung der Informationsaus gabe kann ein einheitliches Informationsmanagement im Fahrzeug gew hrleistet werden Das zu entwickelnde Informationsmanagementsystem wird in einem Lkw des Herstellers MAN Truck amp Bus AG implementiert Daher ist die Beschreibung der drei Priorit ten mit denen das Informationsmanagement arbeitet angelehnt an die Beschreibung der Priorit ten in Tabelle 5 3 Deren Fokus liegt auf der Priorisierung von Fehlermeldun
224. it abgedeckt werden k nnen Dennoch k nnte in weiteren Studien die Vollst ndigkeit dieser Situatio nen untersucht werden Das Konzept der indirekten Beanspruchungssch tzung im Rah men des Informationsmanagements sieht eine einfache Erweiterung um weitere Situatio nen vor 7 2 Erkennung relevanter Situationen durch eine Situationser kennung Um die 44 Situationen die in der explorativen Fahrerbefragung gefunden wurden ber die Fahrzeugsensorik erkennen zu k nnen wird eine Situationserkennung konzipiert und umgesetzt Maurer Mau00 S 35 bezeichnet eine Situationserkennung als die Analyse einer Situation hinsichtlich der Umst nde die f r die Ausf hrung der aktuellen Aufgabe relevant sind Er trifft damit eine wichtige Einschr nkung dahingehend als dass es nicht zwingend erforderlich ist die vorherrschende Situation ganzheitlich zu erfassen bertra gen auf die Anwendung der indirekten Beanspruchungssch tzung bedeutet dies dass die Erfassung derjenigen Parameter ausreichend ist die zur Identifizierung der a priori defi nierten Situationen f hren 7 2 1 Konzeptionelle Entwicklung der Situationserkennung F r die Erkennung der Situationen werden Daten ber das Fahrzeug sowie die Umwelt herangezogen Zur Fehlerdiagnose sowie zur berwachung des Fahrzustandes ist in heutigen Fahrzeugen eine Vielzahl an Sensoren verbaut Die Fahrzeugsensoren arbeiten zuverl ssig und hinreichend genau so dass von einer guten Datenbasis ber
225. itere Ver kehrsteilnehmer und statische Objekte gezielt in der virtuellen Umgebung platziert wer den Eine Besonderheit stellt die M glichkeit dar ein Fahrzeug in der virtuellen Umge bung vom Simulatorleitstand aus per Hand zu steuern Dies erm glicht die Simulation von komplexem Verhalten dieses Fahrzeuges 63 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 3 5 Ergebnisse Das Ziel der durchgef hrten Fahrsimulatorstudie ist die Determinierung je eines Bean spruchungswertes f r die 44 Situationen die in der Nachschlagetabelle hinterlegt sind F r dieses Ziel zeigt sich dass die subjektive Bewertung mittels der Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung SEA die am besten geeignete Methode ist Hautleitwert Die Messwerte des Hautleitwertes zeigen gro e intraindividuelle Unter schiede der elektrodermalen Reaktion sowohl hinsichtlich des Levels des Grundtonus als auch der H he der Amplituden Die Auswertung wird durch die tendenziell tr ge Reaktion des Hautleitwertes mit einer individuell unterschiedlichen Latenz von bis zu 3 Sekunden erschwert Da die interessierenden Situationen meist nur wenige Sekunden kurz sind ist die Zuordnung der Reaktion bei vielen Situationen schwierig Au erdem zeigt sich wie derholt ein lediglich geringer Anstieg des Hautleitwertes was eine sichere Interpretation der Daten zus tzlich beeintr chtigt Das Ma des Hautleitwertes eignet sich besser f r ei ne globale Beurteilung de
226. itet der die Fahrer Fahrzeug Interaktionen steuert Zus tzlich ber cksichtigt der Event Mana ger Auswertungen des sprachbasierten Dialogmanagers ber Sprechgeschwindigkeit Verz gerung der Antworten etc zur Verfeinerung der Workloadsch tzung Kan04 Dieser Workload Manager ist eine Randkomponente des Driver Safety Managers und entspre chend nicht Hauptbestandteil der berlegungen zu diesem System Daher sind die Be schreibungen als grober Konzeptvorschlag zu sehen f r dessen Umsetzung keine aus reichend detaillierte Grundlage besteht Das System wird als Idee und Denkansto ver standen und in Kapitel 3 3 nicht betrachtet 12 Ein Wert von 100 f r die Gaspedalstellung entspricht dem vollen Durchdr cken des Gaspedals XXX V Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlage tabelle Als Basis f r die indirekte Beanspruchungssch tzung werden Situationen identifiziert die f r die Fahrerbeanspruchung relevant sind Hierf r wird in einem ersten Schritt ein Situa tionskatalog mithilfe von Recherchen und Experteninterviews erstellt Aus diesem Katalog werden mittels einer Fahrerbefragung diejenigen Situationen identifiziert die im Informati onsmanagement weiter ber cksichtigt werden sollen Diese Situationen werden in einer Fahrsimulatorstudie hinsichtlich der resultierenden Beanspruchung untersucht In einer anschlie enden Realstudie werden die Ergebnisse validie
227. itlich gegliederten Situationsvariablen Ausscheren Passieren und Einscheren zerlegt wird Eine Situation auf der h chsten Ebene des Drei Ebenen Modells der Situationserkennung wird ausschlie lich durch Kombination von Situationsvariablen beschrieben Sie gilt als erkannt wenn die entsprechenden Auspr gungen der beschreibenden Situationsvariab len vorliegen Wie bereits erw hnt kann eine Situation auch durch eine einzige Situati onsvariable beschrieben werden H r11 S 44ff Ste12 S 24 Plausibilisierung Die gr te Herausforderung bei der Erkennung von Situationen an hand von Fahrzeug und Umweltdaten ist die Unterscheidung von Situationen die einan der sehr hnlich sind Dies betrifft beispielsweise Abbiegesituationen die unter anderem anhand der vorherrschenden Kreuzungsregelung differenziert werden Diese ist durch die Sensorik nicht immer eindeutig zu erkennen So kann der Fall auftreten dass mehrere einander hnliche Situationen gleichzeitig erkannt werden Um diesen Fehlerfall auszu schlie en werden die erkannten Situationen in einem letzten Schritt plausibilisiert Dazu werden Kategorien von Situationen gebildet deren Auftreten sich gegenseitig ausschlie t Werden mehrere Situationen innerhalb einer dieser Kategorien gleichzeitig durch die Si tuationserkennung erkannt so wird diejenige als vorliegend angenommen deren hinter legter Beanspruchungswert am h chsten ist Ste12 S 120f Diesem Vorgehen liegt die selb
228. itung aus Sie erlauben dar ber hinaus eine Betrachtung der Informationsverarbeitung auf verschiedenen Ebe nen Dadurch k nnen unterschiedliche Lern oder Trainingszust nde ebenso ber cksich tigt werden wie die Unterscheidung zwischen bewussten und unbewussten Prozessen der Informationsverarbeitung Beispiele f r Regulationsebenenmodelle finden sich bei Newell New90 Hacker Hac05 S 239ff oder Rasmussen Ras33 Drei Ebenen Modell nach Rasmussen Ein bekanntes Regulationsebenenmodell ist das Drei Ebenen Modell nach Rasmussen Ras83 Rasmussen grenzt fertigkeitsbasiertes regelbasiertes und wissensbasiertes Verhalten voneinander ab Abbildung 2 7 Fertig keitsbasiertes Verhalten bezeichnet automatisiert ablaufende hochtrainierte Handlungen w hrend regelbasiertes Verhalten teilweise und wissensbasiertes Verhalten voll bewusst seinspflichtig ist Ras83 Ziele Problem identifikation ENEC NREUNG Symbole Regeln Zeichen Sensomotorische 4 Signale Muster Sensorischer Input Signale Handlungen Merkmalsbildung Abbildung 2 7 Drei Ebenen Modell nach Rasmussen Ras83 S 2 Ebene 1 bezeichnet fertigkeitsbasiertes Handeln bei bekannten Situationen mit hoher Rou tine Ebene 2 regelbasiertes Handeln bei bekannten Situationen mit Interpretationsbedarf und Ebene 3 wissensbasiertes Handeln bei unbekannten Situationen Kapazit tsmodelle Kapazit tsmodelle gehen davon aus dass die Kapazit t menschli
229. keit sowie die vom Fahrer gew nschte Handlung Anhand der Kriterien wie sie obiger Absatz beispielhaft nennt werden die Meldungsinhal te bewertet und der Priorit tsindex abgeleitet Zur operativen Bewertung der Meldungsin halte kann sich verschiedener Verfahren bedient werden Die Norm ISO 16951 schl gt ein Verfahren vor bei dem der Priorit tsindex auf Basis von unabh ngigen Bewertungen durch mindestens f nf Experten und unter der Aufsicht eines Pr fers berechnet wird Int04 S 2 6 Als Alternative zu diesem Vorgehen bieten die Norm 16951 Int04 S 11ff und der Ergonomische L sungsansatz Wol06 einen paarweisen Vergleich als Methodik an Bei dem Verfahren welches die Norm SAE J2395 Soc02 vorschl gt werden die in Tabelle 5 2 gezeigten Stufen kombiniert was 45 Priorit tsindizes ergibt Hierbei ist es im Gegensatz zu einem paarweisen Vergleich von Meldungen m glich dass verschiedene Meldungen denselben Priorit tsindex besitzen Die Priorit tsindizes die blicherweise feingliedrig in vielen Abstufungen im Fahrzeug vor liegen werden zuletzt meist zu Priorit ten zusammengefasst Die Priorit ten stellen die f r den Fahrer unterscheidbaren Kategorien von Wichtigkeiten dar weswegen sich die Ausgabeform der Meldungen an diesen Priorit ten orientiert Im Nutzfahrzeugbereich werden vorwiegend drei bis vier Priorit tsstufen unterschieden Zwischen den Herstellern variiert die inhaltliche Interpretation der Stufen in Bezug auf Feh
230. kersignal etc und ent scheidet in Abh ngigkeit davon ber die zeitliche Verz gerung von eingehenden Anrufen und Textmeldungen Vol03 Dies stellt laut Brostr m et al Bro06 eine sehr einfache al lerdings f r die zugedachten Anwendungsf lle ausreichende Umsetzung eines Informati onsmanagements dar In Testfahrten im Rahmen der Arbeit von Muigg Mui09 S 49 so wie von Lermer Ler08 S 203 kann die Funktionsweise des Systems dagegen nicht identifiziert werden Brostr m et al Bro06 stellen eine m gliche Erweiterung des IDIS zu einem sogenannten Interaction Manager vor Dieser soll die Koordination von s mtlichen im Fahrzeug existierenden Anwendungen bernehmen und Konflikte zwischen einzelnen Systemausgaben l sen Der Interaction Manager greift auf eine breitere Datenbasis ein schlie lich Fahrerzustandsdaten zu und generiert daraus einen Vektor zur Beschreibung der Anforderungen aus der Fahraufgabe dem Fahrerzustand sowie der Aktivit t des Fah rers bei der Erledigung von Sekund raufgaben Bro06 Brostr m nimmt lediglich eine grobe Beschreibung der Architektur vor so dass zu dieser Erweiterung des IDIS keine de taillierteren Aussagen m glich sind Toyota Voice Information System that Adapts to Driver s Mental Workload Toyota pr sentierte 2004 ein simpel gehaltenes System das die Ausgabe von akustischen Nach richten zeitlich optimiert Uch04 Randbedingung f r dieses System ist die ausschlie li che Verwendung von
231. kpits hochagiler Flugzeuge Regensburg Universit t Regensburg Philosophische Fakult t II Psychologie P dagogik und Sportwissenschaft Diss 2011 EILERS Karin NACHREINER Friedhelm H NECKE Kerstin Entwicklung und berpr fung einer Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung In Zeitschrift f r Arbeitswissenschaft 40 12NF 4 1986 S 215 224 EILEBRECHT Benjamin WARTZEK Tobias LEM Jeroen VOGT Rainer LEONHARDT Steffen Kapazitives Elektrokardiogramm Messsystem im Autositz In Automobiltechnische Zeitschrift 113 Jg Nr 3 2001 S 232 237 ELLINGHAUS Dieter STEINBRECHER J rgen Lkw im Strassenverkehr Eine Untersuchung ber die Beziehungen zwischen Lkw und Pkw Fahrern Conti nental AG K ln UNIROYAL 2002 Forschungsbericht UNIROYAL Verkehrs untersuchung 27 ENDERS Sebastian Entwicklung und Test eines Konzepts zur Koordination von Warnungen im Fahrzeug Berichte aus der Fahrzeugtechnik Aachen Shaker Verlag Diss 2009 ESG ELEKTRONIKSYSTEM UND LOGISTIK GMBH Der k nstliche Beifahrer In Spektrum 3 2006 S 3 6 EUROP ISCHE UNION Verordnung EG Nr 661 2009 des europ ischen Parla mentes und des Rates vom 13 Juli 2009 ber die Typgenehmigung von Kraft fahrzeugen Kraftfahrzeuganh ngern und von Systemen Bauteilen und selbst st ndigen technischen Einheiten f r diese Fahrzeuge hinsichtlich ihrer allge meinen Sicherheit In Amtsblatt der Europ ischen Union L200 1
232. l ten passiert werden kann Gilt an einer schildergeregelten Kreuzung Vorfahrt achten und die Kreuzung ist frei von anderen Verkehrsteilnehmern so dass sie ungehindert passiert werden kann ist nach dieser Definition die Auspr gung Vorfahrt aktiv Der Hintergrund dieser Betrachtungsweise ist der Wunsch die Notwendigkeit des Abbremsens des Fahr zeuges an einer Kreuzung mit zu ber cksichtigen sofern sie sich als relevant f r die Be anspruchung zeigt An dieser Stelle sei angemerkt dass der beschriebene umfassende Situationskatalog auf die Anwendung Informationsmanagement ausgelegt ist und nicht den Anspruch einer Allgemeing ltigkeit erhebt Reduzierter Situationskatalog Die explorative Fahrerbefragung soll konomisch durchgef hrt werden k nnen ohne die Befragten zu berfordern Daher wird der umfas sende Situationskatalog um etwa 25 der enthaltenen Situationen gek rzt und die Durch f hrung der Befragung so innerhalb von 20 Minuten erm glicht Zur Reduktion der Situati onen wird die Auspr gung Base in allen Kategorien entfernt Da das Informationsmana gementsystem in beanspruchenden Situationen keine Meldungen ausgeben soll die XXXVI Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle Base Situationen jedoch der Grundbeanspruchung beim F hren eines Fahrzeuges ent sprechen ist eine Vernachl ssigung dieser vertretbar Manche Situationen des umfas senden Situationskataloges werden f r die Befragung
233. ldung auf in dem ein Vorderfahrzeug in geringem Abstand einschert und abbremst versuchen die Versuchspersonen die Situation zu entsch rfen Der Ab stand zum Vorderfahrzeug und damit die TTC in werden durch Abbremsen des Lkws ver gr ert Durch dieses Verhalten schaffen sich die Versuchspersonen mehr Zeit bzw eine h here Sicherheit um die ausgegebene Meldung ablesen zu k nnen Bei den Fahrten in denen die Meldung nicht oder erst sp ter ausgegeben wird k nnen die Fahrer das Ver halten des einscherenden Pkws besser beobachten weil sie nicht durch eine Meldungs ausgabe abgelenkt werden In diesen F llen verzichten die Lkw Fahrer auf ein starkes Abbremsen des Fahrzeuges und nutzen die M glichkeit dieses sanfter zu bremsen oder rollen zu lassen und die weitere Entwicklung der Situation abzuwarten Dieses Verhalten ist aus konomischen und kologischen Gesichtspunkten das sinnvollere weil ein unter Umst nden unn tiges oder zu starkes Abbremsen vermieden wird Ein vergleichbares Verhalten von Versuchspersonen findet auch K rner K r06 S 158 in ihrer Studie die in Kapitel 3 1 beschrieben wird Hoyos und Kastner Hoy86 S 92 finden ebenfalls Hinweise darauf dass Fahrer durch eine Reduzierung der Geschwindigkeit versuchen eine erh hte Beanspruchung zu kompensieren und sprechen in diesem Zusammenhang von einer Beanspruchungshom ostase Die Aufnahmeg te von Meldungen wird anhand der Erinnerungsg te an den Wortlaut der au
234. ldungs Beschreibung typ Gef hrdung der Fahr Stop zeugsicherheit bzw Meldung Gefahr von Fahrzeug Sicherheit sch den Fahrzeug unverz glich anhalten Einschr nkung der Rot Fahrzeugsicherheit Meldung Fahrzeug umgehend Werkstatt in eine Werkstatt brin gen Anzeige von Informati Gelb onen mit Handlungs Meldung empfehlungen vor Information Fahrtantritt oder w h rend der Fahrt Darstellung Stop Symbol rot blinkende D Zentrale Warnleuchte 1 Warnton weitere Anzeigen je nach Meldung 2 Oe O 20 z Werkstatt Symbol Schrau benschl ssel rot leuch tende Zentrale Warnleuchte 1 Warnton weitere An zeigen je nach Meldung 3 Informations Symbol gelb leuchtende Zentrale Warn leuchte 1 Warnton weite re Anzeigen je nach Mel dung 4 Um das Meinungsbild von Lkw Fahrern zum Thema Meldungspriorisierung einzuholen wird im Rahmen der Entwicklung des Informationsmanagementsystems eine Fahrerbe fragung auf Rastpl tzen durchgef hrt Es nehmen 83 hauptberufliche Lkw Fahrer im Alter von 23 bis 83 Jahren M 45 5 SD 10 7 teil darunter zwei Frauen Je 20 der Befrag ten sind berwiegend mit Fahrzeugen der Marke MAN und Mercedes unterwegs je 10 mit Fahrzeugen der Hersteller DAF Iveco Scania und Volvo und drei der Fahrer mit einem Lkw des Herstellers Renault 93 der befragten Fahrer finden es eher bzw sehr sinnvoll die Wichtigkeit einer Meldung auf den ersten Blick erkenn
235. lermeldungen kaum Die h chste Priorit t wird meist derart schwerwiegenden Fehlern oder St rungen zugewiesen 34 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen die ein sofortiges oder zeitnahes Anhalten des Fahrzeuges erfordern Die visuelle Anzei ge dieser Priorit t wird fast immer durch die Farbe Rot hervorgehoben und mit einem akustischen Warnton begleitet um auf die besondere Gefahr hinzuweisen Die Fehler die kein sofortiges Anhalten jedoch das Aufsuchen einer Werkstatt oder andere Handlungen durch den Fahrer verlangen stellen die zweite Priorit tsstufe dar Sie werden normaler weise in der Farbe Rot oder Gelb ausgegeben Hinweise oder Informationen bilden die niedrigste Priorit t und bed rfen blicherweise keiner direkten Handlung des Fahrers Volvo Vol09 S 1 117 unterscheidet sogenannte Stoppmeldungen Warnmitteilungen und Informationsmeldungen Iveco Ive S 16 differenziert zwischen sogenannten schwerwiegenden Ausf llen leichten St rungen und Betriebszust nden Scania Sca09 S 242 arbeitet mit vier Kategorien wobei die erste und zweite Kategorie einer Unterglie derung der ersten Kategorie eines dreistufigen Systems entsprechen Es wird zwischen u erst schwerwiegenden Fehlern Fehlern nicht schwerwiegenden Fehlern und Informa tion differenziert Auch MAN MANO3 S 261ff unterscheidet drei verschiedene Mel dungstypen die Tabelle 5 3 zeigt Tabelle 5 3 Meldungstypen in Fahrzeugen des Herstellers MAN Me
236. lichkeit verschafft angemessener auf beanspruchen des Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer zu reagieren Auf die Aufnahmeg te von Mel dungen kann kein Einfluss durch das Informationsmanagement gefunden werden Eine abschlie ende Befragung zu dem Gesamtsystem Informationsmanagement ergibt ein po sitives Meinungsbild Insbesondere der Nutzen und der Sinn des Systems werden von den Fahrern gesehen So kann res miert werden dass Lkw Fahrer ein Informationsma nagement im Nutzfahrzeug f r eine objektive Reduzierung der Beanspruchung zwar nicht ben tigen was auf deren Routine und Erfahrung zur ckgef hrt werden kann Der Wunsch nach einem derartigen System ist bei den Fahrern jedoch vorhanden weil durch die geregelte Informationsausgabe die negative Wahrnehmung von Meldungen und die subjektive Beanspruchung der Fahrer reduziert und so ein angenehmeres Fahren erm g licht werden kann 109 Kapitel 11 Zusammenfassung und Ausblick 11 Zusammenfassung und Ausblick Im Rahmen der Arbeit wird ein Informationsmanagementsystem f r Nutzfahrzeuge konzi piert umgesetzt und getestet Dieses regelt die zeitliche Ausgabe von Fahrzeugmeldun gen in Abh ngigkeit von deren Wichtigkeit sowie der aktuellen Fahrerbeanspruchung Das Ziel ist die Fahrerbeanspruchung in beanspruchenden Situationen nicht zus tzlich durch die Ausgabe einer Meldung zu erh hen Au erdem soll eine verbesserte Aufnahmeg te von Fahrzeugmeldungen durch den Fahrer erreicht werden
237. lierten Hypothesen werden verschiedene Versuchsfahr ten mit verschiedenen Konfigurationen durchgef hrt Sei12c Eine Versuchsfahrt dient als Referenz Sie wird mit der Konfiguration ohne Meldungen durchgef hrt W hrend dieser Fahrt wird die grunds tzliche Beanspruchung durch die Erf llung der reinen Fahraufgabe sowie die grunds tzliche Kritikalit t aufgenommen In den beiden anderen Konfiguratio nen werden Meldungen in beanspruchenden Situationen ausgel st Die Konfigurationen unterscheiden sich dadurch dass bei der einen Konfiguration das Informationsmanage ment inaktiv ist und die Meldungen sofort bei Ausl sung an den Fahrer ausgegeben wer den In der anderen Konfiguration ist das in Kapitel 9 1 beschriebene Informationsma nagement aktiv und verz gert die Ausgabe der Meldungen falls sie in beanspruchenden Situationen ausgel st werden Abbildung 9 4 Sei12c Die Fahrtzeit je Konfiguration wird auf 15 Minuten begrenzt um einer Erm dung der Ver suchspersonen entgegenzuwirken Sei12c Au erdem wird auf einen ausreichenden Ab stand zwischen den Meldungsausgaben geachtet So steht hinreichend Zeit zur Verf gung damit die Fahrerbeanspruchung die m glicherweise durch die Meldungsausgabe ansteigt wieder auf ihr Ausgangsniveau absinken kann Dadurch wird Konfundierungsef fekten vorgebeugt Aufgrund dieser Randbedingungen wird die Anzahl der w hrend einer Fahrt ausgegebenen Meldungen auf acht begrenzt so dass in etwa alle z
238. m Auflieger des Versuchsfahrzeuges mitgef hrt So kann eine zeitnahe Befragung erm glicht und Erinnerungsschwierigkeiten entgegengewirkt werden Sei12b Die Darstellung einer Befragungssituation im Rahmen der Realstudie zeigt Ab bildung 7 19 on e Le ri mem a vrr Abbildung 7 19 Subjektive Bewertung der Situationen im Rahmen der Realstudie anhand der modifizierten Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung Hautleitwert Als physiologischer Indikator f r die Beanspruchung wird der Hautleitwert erhoben Wie in der Fahrsimulatorstudie wird diese Kenngr e ber Elektroden abgelei tet welche an den linken Fu der Versuchsperson angebracht werden Dieser wird auf grund des automatischen Schaltgetriebes der verwendeten Sattelzugmaschine beim Fah ren nicht ben tigt Sei12b Obwohl sich bereits in der Fahrsimulatorstudie gezeigt hat dass der Hautleitwert keinen Beitrag zum Konzept der indirekten Beanspruchungssch t zung leisten kann wird er mit abgeleitet um ein m glichst vollst ndiges Bild der Bean spruchung w hrend der Fahrt zu erhalten 70 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 4 3 Versuchspersonen F r die Teilnahme an der Realstudie wird nur bei denjenigen Personen angefragt die be reits an der Fahrsimulatorstudie teilgenommen haben Voraussetzung f r die Teilnahme an der Studie ist neben dem Besitz einer g ltigen Fahrerlaubnis der Klasse CE und einer Fahrerkart
239. m wird bei dieser Situation die Planungsphase des Abbie gens aufgenommen Zuletzt wird die Tageszeit in der Simulation schrittweise ver ndert wodurch langsam D mmerung anschlie end Dunkelheit einsetzt Wie auch bei den sich ndernden Wetterbedingungen in der Fahrt Autobahn Wetter wird die Ver nderung der Umgebungsbedingung langsam vorgenommen und bei den gew nschten Lichtverh ltnis sen verblieben bis von einer Gew hnung der Versuchspersonen ausgegangen werden kann Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchung au erorts links Schilder abends Fahren Landstra e Base BER u wartepflichtig D mmerung a 4 au erorts geradeaus nachts Fahren Schilder Vorfahrt Dunkelheit au erorts rechts Schilder Vorfahrt Abbildung Anhang F 6 Situationen des Fahrtabschnittes Landstra e Base der Fahrsimulatorstudie Der Fahrtabschnitt Landstra e enge Stra e Abbildung Anhang F 7 folgt stets auf den Abschnitt Landstra e Base und enth lt drei Kreuzungssituationen mit zugeh rigen Pla nungsphasen An zwei Kreuzungen muss das Fahrzeug aufgrund von Querverkehr zum Stehen gebracht werden Au erdem wird in diesem Abschnitt eine enge Stra e durchfah ren enge Stra e au erorts geradeaus au erorts rechts Schilder wartepfl Schilder wartepflichtig 7 Abbildung Anhang F 7 Situationen des Fahrtabschnittes Landstra e enge Stra e der Fahr simulatorstudie
240. meldungen als Eingangsgr e f r das Inrormallonsmanagemenl n neeeeeer seien 37 Vor und Nachteile des Konzeptes der indirekten Beanspruchungssch tzung u22002400200nnn nen nnn nenn nne nenne nen nne nennen 77 Literaturverzeichnis Literaturverzeichnis Alm93 Amd03 Amd10 And05 Arm11 Bac03 Bau10 Bead2 Bea00 Bel04 yvi ALM H kan Designing the car of the future IlI What is the minimal time interval between two auditory RTI messages Link ping VTI Swedish Traffic Research Institute 1993 Forschungsbericht Report ARIAD NE TR TNO WV931215 1 AMDITIS Angelos ANDREONE Luisa Sub Project 3 Design and Development of an Adaptive Integrated Driver Vehicle Interface Presentation at the AIDE fi nal workshop and exhibition G teborg AIDE 2008 AMDITIS Angelos ANDREONE Luisa PAGLE Katia MARKKULA Gustav DEREGIBUS Enrica ROMERA RUE Maria BELLOTTI Francesco ENGELSBERG Andreas BROUWER Rino PETERS Bj rn DE GLORIA Alessandro Towards the Automotive HMI of the Future Overview of the AIDE Integrated Project Results In JEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems Vol 11 No 3 2010 S 567 578 NDREONE Luisa AMDITIS Angelos DEREGIBUS Enrica DAMIANI Sergio MORREALE Domenico BELLOTTI Francesco Beyond Context Awareness Driver Vehicle Environment adaptivity From the COMUNICAR project to the AIDE concept
241. mit Meldungs ausgabe ohne Informationsmanagement im Vergleich zu einer Fahrt ohne Meldungen nicht Der Ausgabezeitpunkt der Meldung besitzt ebenfalls keinen signifikanten Einfluss auf den ICA w hrend einer gesamten Fahrt Die Fahrten dauerten jeweils in etwa 15 Mi nuten die Ausgabe der acht Meldungen je acht Sekunden Die Meldungsausgaben stel len bezogen auf die Gesamtfahrt vermutlich zu kurze Ereignisse dar um entscheidenden Einfluss auf den Mittelwert der physiologischen Gr e ICA zu nehmen Weiterhin ist an zumerken dass die Ausgabe von acht Fahrzeugmeldungen von denen nur vier in ihrer zeitlichen Ausgabe variiert wurden die Ergebnisse bezogen auf die gesamte Fahrt in ihrer Deutlichkeit abschw chen k nnte Bei der subjektiven Bewertung der Beanspruchung bezogen auf die Gesamtfahrt ist die Dauer einer Meldungsausgabe im Vergleich zur gesamten Fahrtdauer weniger entschei dend Hier bewerten die Versuchspersonen ihr subjektives Erleben welches durchaus durch kurze jedoch in Erinnerung bleibende Ereignisse gepr gt werden kann Allerdings ist auch hier ein Einfluss der vier Referenzmeldungen anzunehmen welcher unter Um st nden die Deutlichkeit der Ergebnisse beeinflusst In der Dimension zeitliche Anforde rungen werden keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Konfigurationen ge funden Offenbar empfinden die Fahrer trotz der Aufforderung sich die Fahrzeugmeldun gen bestm glich zu merken keinen Zeitdruck durch den vorgege
242. mobiles Soesterberg TNO Human Factors 2002 Forschungsbericht TNO report TM 02 C031 Contractor US DOT RSPA Volpe Center Cambridge MA USA Project Numer 013 72103 H RWICK Christian Umsetzung einer echtzeitf higen Situationserkennung zur impliziten Ermittlung der mentalen Beanspruchung des Fahrers Technische Universit t M nchen unver ffentlichte Diplomarbeit 2011 Hoyos Carl Graf KASTNER Michael Belastung und Beanspruchung von Kraftfahrern VON BENDA Helga GALSTERER Herbert GSTALTER Herbert GUILLOT G nther S MEN Hans Dieter Bergisch Gladbach Bundesanstalt f r Stra enwesen 1986 Forschungsbericht Berichte der Bundesanstalt f r Stra Renwesen Unfall und Sicherheitsforschung Stra enverkehr Bereich Unfallfor schung Heft 59 HUANG Pei shih Regelkonzepte zur Fahrzeugf hrung unter Einbeziehung der Bedienelementeigenschaften Garching Technische Universit t M nchen Fa kult t f r Maschinenwesen Diss 2003 Hussy Walter SCHREIER Margrit ECHTERHOFF Gerald Forschungs methoden in Psychologie und Sozialwissenschaften Berlin Springer 2010 INTERNATIONAL ORGANISATION FOR STANDARDIZATION Road vehicles Ergonomic aspects of transport information and control systems TICS Procedures for determining priority of on board messages presented to drivers Technical Specification ISO TS 16951 Genf ISO 2004 INVENT INVENT erfahren mobil mit 8 Sinnen Bundesministerium f r Bil
243. msetzung einer Fahrsimulatorstudie zur Validierung eines neuartigen Fahrerassistenzsystems Technische Universit t M n chen Semesterarbeit 2012 SCHMID Lisa Magdalena Klassifikation von Verkehrssituationen unter dem Aspekt Fahrerbeanspruchung Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2012 SCHOLL Kristina Wie anstrengend sind verschiedene Fahrsituationen f r Lkw Fahrer Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2012 SCHUBERT Maximilian Untersuchung der situativen Beanspruchung von Lkw Fahrer Auswertung und Vergleich von Messdaten Technische Universit t M nchen Semester arbeit 2012 STEMMER Andreas Umsetzung und Validierung einer echtzeitf higen Situationserkennung Hochschule M nchen Bachelorarbeit 2012 STOCKERT Sonja Entwicklung und Evaluation beanspruchungsoptimierter HMI Konzepte Technische Universit t M nchen Diplomarbeit 2012 VON STADEN Michael Untersuchung von Fahrerassistenzsystemen zur Reduzierung der Fahrerbeanspruchung in kritischen Situationen Technische Universit t M nchen Ba chelorarbeit 2012 WENZELIS Andreas Konzeptentwicklung zur Umsetzung einer Situationserkennung auf Basis von CAN Daten Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2011 xxli Literaturverzeichnis Verzeichnis eigener Ver ffentlichungen im Kontext In formationsmanagement HASLBECK Andreas SEITZ Maria KOHLMANN Martin POPOVA Severina KRAUSE Mi chael EICHINGER Armi
244. n wieweit der Einsatz des entwickelten Informationsmanagements im Nutzfahrzeug sinnvoll ist Dies wird anhand folgender f nf Aspekte berpr ft die Abbildung 9 3 in einer ber sicht zeigt Sei12c Durch die Steuerung der Ausgabe von Fahrzeugmeldungen in Abh ngigkeit von der aktu ellen Fahrerbeanspruchung wird in erster Linie beabsichtigt den Fahrer in beanspruchen den Situationen nicht zus tzlich durch eine Meldungsausgabe zu belasten Daraus l sst sich folgende gerichtete Hypothese ableiten e Hypothese 1 W hrend beanspruchender Situationen in welchen eine Fahrzeug meldung auftritt ist die Fahrerbeanspruchung bei einer Fahrt mit Informationsma nagement geringer als bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement 88 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Die zeitliche Optimierung der Meldungsausgabe in Abh ngigkeit von der Fahrerbeanspru chung verfolgt au erdem das Ziel insgesamt f r eine Entspannung bei der Aufnahme ausgegebener Meldungen und f r eine Entzerrung der Meldungsausgabe zu sorgen Sie soll global ber den gesamten Zeitraum einer Fahrt einen entspannten Umgang mit Fahr zeugmeldungen erm glichen e Hypothese 2 Betrachtet ber eine gesamte Fahrt w hrend welcher Fahrzeugmel dungen auftreten ist die Fahrerbeanspruchung bei einer Fahrt mit Informations management geringer als bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement Eine Studie von Muigg et al Mui03 zeigt dass sich der Blick ei
245. n Das Usability Labor am Lehrstuhl f r Ergonomie In Ergonomie Aktuell 12 2011 S 21 23 SEITZ Maria ZIMMERMANN Andreas DLUGOSCH Carsten HASLBECK Andreas BENGLER Klaus LIENKAMP Markus Pupillometrie als Werkzeug zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung im Nutzfahrzeug In VDI VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Hrsg Der Fahrer im 21 Jahrhundert Fahrer Fahrerunterst tzung und Bedienbarkeit VDI Berichte Fahrzeug und Verkehrstechnik Band 2134 D sseldorf VDI Verlag 2011 S 105 116 SEITZ Maria Ist Lkw Fahren eigentlich schwierig Die kognitive Beanspruchung von Lkw Fahrern In VK Vortragsreihe 2012 2013 Vortragsfolien Graz Institut f r Verbren nungskraftmaschinen und Thermodynamik 2012 SEITZ Maria DAUN Thomas J ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Measurement of electrodermal activity to evaluate the impact of environmental complexity on driver workload In SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS OF CHINA SAE CHINA INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMOTIVE ENGINEERING SOCIETIES FISITA Hrsg Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress Volume 12 Intelligent Transport System ITS amp Internet of Vehicles Heidelberg Springer 2012 S 245 254 SEITZ Maria FELDMEIER Daniel ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Eine Feldstudie zur Erfassung der kognitiven Beanspruchung von Lkw Fahrern In Commercial Vehicle Technology Symposium Kaiserslautern Commercial Vehicle Alliance
246. n Funktionskritischer eine Werkstatt bringen bzw Anwei Hinweis sung des Hinweises befolgen Gelb Meldung Anzeige von Informationen mit 3 Handlungsempfehlungen vor Information Fahrtantritt oder w hrend der Fahrt Zur Erkl rung der in den bildlichen Darstellungen aufgef hrten Ziffern siehe Tabelle 5 3 37 Kapitel 5 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen Insbesondere bei Fahrerinformationssystemen tritt der Fall auf dass eine f r den Fahrer in der jeweiligen Situation wichtige jedoch unkritische Meldung auszugeben ist Ein Bei spiel f r eine derartige Meldung ist die Richtungsanweisung des Navigationsger ts Diese sollte m glichst zeitnah zu ihrem Auftreten ausgegeben werden ist jedoch weder sicher heits noch funktionskritisch Eine Zuweisung der Priorit t 1 mit dem Ziel dass diese Mel dung nicht zur ckgehalten wird w rde eine unerw nschte Aufweichung des Priorit ten systems bedeuten und ist zu vermeiden Daneben existieren Meldungen die zwar ber einen gewissen Zeitraum zur ckgehalten werden k nnen deren Wichtigkeit ber die Zeit hinweg aber zunimmt Ein Beispiel f r eine derartige Meldung ist die Tankwarnung Diese kann einige Minuten zur ckgestellt werden gewinnt allerdings je l nger sie zur ckgestellt wird an Wichtigkeit Im ung nstigsten Fall bedeutet eine Nichtbeachtung durchaus eine Funktionsgef hrdung des Fahrzeuges welches mit leerem Kraftstofftank liegenbleiben k nnte Um beiden F llen de
247. n welche w hrend beanspruchender Situationen auftreten k nnen bei einer Fahrt mit Informationsmanagement besser aufgenommen und verarbeitet werden als bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement Beanspruchung w hrend Situation Meinung zum System l Beanspruchung in j Einsatz gesamter Fahrt Informations management Aufnahmeg te Sicherheitspotential Abbildung 9 3 Untersuchungsfragen bei der Evaluation des Informationsmanagements 89 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems In der Fahrsimulatorstudie wird untersucht ob die aus den oben formulierten Hypothesen abgeleiteten Nullhypothesen zu best tigen oder zu widerlegen sind Sei12c e H01 Die Beanspruchung w hrend beanspruchender Situationen in welchen eine Fahrzeugmeldung auftritt ist unabh ngig vom Einsatz eines Informationsmanage ments e H02 Die Beanspruchung w hrend einer Fahrt in welcher Fahrzeugmeldungen auftreten ist unabh ngig vom Einsatz eines Informationsmanagements e HOS3 Die sichere Fahrzeugf hrung in sicherheitskritischen beanspruchenden Situa tionen in welchen eine Fahrzeugmeldung auftritt ist unabh ngig vom Einsatz ei nes Informationsmanagements e H04 Die Aufnahmeg te von Meldungen welche w hrend beanspruchender Situa tionen auftreten ist unabh ngig vom Einsatz eines Informationsmanagements Dar ber hinaus werden qualitative Untersuchungen zur Meinung der Lkw Fahrer ber den Einsatz von Informationsmanagem
248. n Bewertungen untersucht Die Fahrerfahrung wird ausgedr ckt in der Anzahl der Tage pro Woche an denen die Perso nen mit einem Lkw unterwegs sind Dies erscheint aussagekr ftiger als eine Betrachtung der j hrlichen Fahrleistung weil bei diesem Verfahren eine Verwechslung erfahrener Fah rer im Verteilerverkehr mit weniger erfahrenen Fahrern im Fernverkehr stattfinden k nnte Versuchspersonen werden als erfahren eingestuft wenn sie mindestens drei Tage pro Woche mit ihrem Lkw unterwegs sind Ein Vergleich der im Fahrsimulatorversuch erhobe nen Daten mit denen der explorativen Fahrerbefragung wird an dieser Stelle nicht vorge nommen und stattdessen auf Sei11 verwiesen Wie auch in der explorativen Fahrerbefragung ist das Gesamtniveau der subjektiven Be anspruchungsbewertung eher gering Die h chste Bewertung erh lt die Situation Rangie ren mit einem Wert von 117 9 auf der SEA was dem verbalen Ausdruck ziemlich an strengend entspricht Sei11 Auch die Situation geradeaus R ckw rts Fahren findet sich unter den zehn am h chsten beanspruchenden Situationen wieder Die Wetterbedingun gen Gl tte und Schnee werden mit h herer Beanspruchung bewertet w hrend Nebel und Regen im mittleren Bereich der Situationen bei ungef hr 50 auf der SEA angegeben wer den Sei11 Dieses Ergebnis ist konsistent zur Studie der NHTSA Kig96 Dort wird der Reibwert als wesentlicher Einflussfaktor auf die Beanspruchung identifiziert Kig96 S 12ffl Auc
249. n alle Anzeigen im Fahrzeuginnenraum mit Ausnahme der Ge schwindigkeitsanzeige geschw rzt Nab03 Abbildung 3 3 zeigt die beschriebenen Ent wicklungen in einem zeitlichen Zusammenhang In Anhang A werden die einzelnen Sys teme im Detail beschrieben GIDS amp ARIADNE CEMV COMU AIDE SANTOS INVENT SAVE IT F rber amp F rberfix Dugarry ar Wu x Chen x Totzke J Motorola J Volvo 1990 1995 2000 2005 2010 Abbildung 3 3 bersicht ber die Entwicklung von Informationsmanagementsystemen Die Umrandung der Projekte entspricht der bekannten Projektlaufzeit Die genaue Projekt laufzeit der nicht umrandeten Projekte ist unbekannt Ein eingezeichneter Stern entspricht einer Ver ffentlichung zu dem entsprechenden Projekt zum jeweiligen Zeitpunkt CEMV CEMVOCAS COMU COMUNICAR Stellgr en von Informationsmanagementsystemen Die oben genannten Informati onsmanagementsysteme lassen sich bez glich der verwendeten Stellgr en unterschei den Abbildung 3 2 Nachfolgend wird auf die einzelnen Stellgr en n her eingegangen eine zusammenfassende bersicht zeigt Tabelle 3 1 Verf gbarkeit Die Verf gbarkeit von Fahrzeugfunktionen adaptiv einzuschr nken oder vollst ndig zu unterbinden resultiert aus der Intention dem Fahrer m glichst wenig Gele genheit zur Ablenkung von der Fahraufgabe zu bieten Ein Problem der Stellgr e Ver f gbarkeit ist deren Akzeptanz bei Fahrern die eine Art Bevormundung durch
250. n einer hohen zeitlichen Dringlichkeit ohne einer Gef hrdung des Fahrzeuges und den einer mit der Zeit steigenden Dringlichkeit im Rahmen des Informa tionsmanagements gerecht zu werden bietet sich die Einf hrung eines zus tzlichen mel dungsspezifischen Parameters an Dieser beinhaltet eine Zeitangabe welche die maxi male Dauer der erlaubten zeitlichen Zur ckstellung der Meldung angibt Dieser Parameter wird im Informationsmanagement vor der eigentlichen Meldungspriorit t ber cksichtigt So werden beispielsweise zeitkritische Hinweise des Navigationsger tes welchen als maxi male Zur ckstelldauer nur wenige Millisekunden hinterlegt werden k nnen nahezu unab h ngig von der aktuellen Fahrerbeanspruchung sofort ausgegeben Weniger zeitkritischen Hinweisen des Navigationsger tes wie der Ank ndigung einer Autobahnausfahrt einige Kilometer im Voraus k nnten dagegen h here maximale Zur ckstelldauern hinterlegt werden Eine Tankwarnung w rde so lange zur ckgestellt werden bis die Beanspruchung unter den entsprechenden Grenzwert gesunken oder die maximal m gliche zeitliche Ver z gerung erreicht ist So wird ein zufriedenstellender Kompromiss zwischen der Wichtig keit und Dringlichkeit einzelner Fahrzeugmeldungen und der Ber cksichtigung der Fah rerbeanspruchung bei deren Ausgabe erreicht 38 Kapitel 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbean spruchung Zur Er
251. n k nnte Hiervon wiederum eine Teilmen ge die Fahrersituation umfasst die tats chlich wahrgenommene Information Rei01a Fastenmeier Fas94 S 10 und von Benda et al Ben83 S 1 8 definieren eine Ver kehrssituation als Umgebung des Mensch Maschine Systems Fahrer Fahrzeug aus Fah rersicht und stimmen damit in etwa mit Reicharts Definition einer Fahrersituation berein Die subjektive Komponente die beide Definitionen ber cksichtigen entspricht den Anfor derungen an die Betrachtungsweise von Situationen in der vorliegenden Arbeit Denn die interessierende Beanspruchung ist laut Definition eine Folge des subjektiven Erlebens ei ner Situation Die Fahrersituation nach Reichart gilt daher als Ausgangspunkt der nach folgenden Betrachtungen Verkehrssituation Fahrsituation Merkmal Bsp Wetter Bsp Niederschlag Fahrersituation Abbildung 7 2 Zusammensetzung der Fahrersituation aus den Auspr gungen verschiede ner Kategorien von Merkmalen Zur bersichtlichen Darstellung und Abgrenzung einzelner Situationen im Kontext Stra Renverkehr wurden verschiedene sogenannter Klassifikationssysteme entwickelt Grund s tzlich setzt sich bei diesen Systemen die Fahrersituation zusammen aus verschiedenen Merkmalen mit verschiedenen Kategorien welche wiederum verschiedene Auspr gungen annehmen Abbildung 7 2 Ein Merkmal ist beispielsweise Wetter eine Kategorie hier von Niederschlag mit den Auspr g
252. n sich mit der Sch tzung der Aktivit t des Fahrers in sekund ren und terti ren Fahraufgaben der Sch tzung der nderung des Fahrerzustands der Sch tzung eines Fahrerprofils der Sch tzung des Risikos aus Ver kehrs und Umgebungsbedingungen und der Sch tzung der aktuellen F higkeit des Fah rers Information aufzunehmen und zu verarbeiten Zur Sch tzung dieser f nf Gr en wird haupts chlich auf Fahrzeugdaten zur ckgegriffen Der Einsatz von Head oder Eye tracking und eines Lidschlagsensors werden empfohlen Au erdem ist die Hinterlegung statischer Werte zur Bildung eines Fahrerprofils vorgesehen Pag03 Durch die f nf ver schiedenen Module und die Vielzahl von erhobenen Parametern sowie die nur teilweise erfolgte Umsetzung der Module ist nicht klar erkennbar wie der Fahrerzustand bei AIDE konkret definiert ist und welches Gewicht er insgesamt im Fahrer Fahrzeug Umwelt Status der letztendlichen F hrungsgr e hat Den Fahrerzustand als alleinige F hrungsgr e verwenden GIDS amp ARIADNE CEMVOCAS COMUNICAR sowie das Informationsmanagement von Muigg Die direkte Erfassung des Fahrerzustandes im Fahrzeug ist jedoch nach heutigem Stand der Technik schwer umsetzbar Daher definieren CEMVOCAS COMUNICAR und Muigg im Rahmen ihrer Informationsmanagementsysteme eigene Gr en des Fahrerzustandes Muigg Mui09 S 83ff verwendet einen sogenannten Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert der Werte zwischen 0 f r geringste und 100
253. n vergangenen Jahren zu einem Zu wachs an Speditions und Transportleistungen Bun11 S 4 So meldet das Bundesamt f r G terverkehr Bun12 S 6 f r die Transportbranche im Jahr 2011 eine gute Auftrags und Besch ftigungslage welche sogar in zeitweisen Laderaumengp ssen resultierte Der Stra eng terverkehr mit deutschen Lastkraftfahrzeugen verzeichnete einen deutlichen Zuwachs sowohl der bef rderten G termenge als auch der Bef rderungsleistung im Ver gleich zum Vorjahr Innerhalb dieser Entwicklung nimmt der Nahbereich mit einer Steige rung von 9 7 der Fahrleistung die bedeutendste Rolle ein Gleichzeitig stieg die Anzahl der Neuzulassungen von Lastkraftwagen Lkw von 6481 im Jahre 2010 auf 8402 im da rauffolgenden Jahr Bun12 S 6 Vor diesem Hintergrund ist der Arbeitsplatz Lkw nicht nur ein wichtiger Wirtschaftsfaktor sondern stellt einen Besch ftigungszweig dar der an Bedeutung gewinnt Dies wird nicht zuletzt durch die Einf hrung des Berufskraftfahrer Qualifikations Gesetzes im Jahre 2006 BKr06 unterstrichen das die Aus und Weiterbildungsma nahmen von Berufskraftfah rern intensiviert Gleichzeitig erh hten sich in den letzten Jahren die Anforderungen an Berufskraftfahrer Das Bundesamt f r G terverkehr Bun11 S 92 f hrt dies in erster Li nie auf die Zunahme verschiedener Fahrzeug und Logistiktechnologien zur ck welche durch die Fahrer bedient werden m ssen 1 1 Motivation Die technologischen M gl
254. ne anstrengend anstrengend anstrengend anstrengend anstrengend Angabe O O O O O O 2 In welchem Ma e f hlten Sie sich beim Fahren insgesamt durch die Meldungen gest rt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr keine gest rt gest rt gest rt gest rt gest rt Angabe O O O O O O Gab es w hrend der letzten Fahrt eine Meldung die Sie als besonders st rend empfunden 3 haben nein ja O O Wenn ja welche und warum 4 Gab es in der letzten Fahrt eine Situation die Sie als brenzlig oder gar gef hrlich bezeichnen w rden nein ja O O Wenn ja welche und warum Hinweis f r Versuchsleitung bei Konfiguration ohne Meldungen bei Frage 2 und Frage 3 keine Angabe ankreuzen Ixviii Fragebogen NASA TLX Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie dieser Fragebogen wird im Anschluss an jede der Fahrten ausgef llt p Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I Nummer Datum Uhrzeit Konfiguration Fragebogen NASA TLX Im Folgenden werden Ihnen Fragen zur Beanspruchung bei Ihrer letzten Fahrt gestellt Mentale geistige Beanspruchung In welchem Ma e stellte die vorherige Fahrt geistige Anforderungen also denken entscheiden beobachten sehr geringe mentale sehr hohe mentale Beanspruchung Beanspruchung 2 Physische k rperliche Beanspruchung Wie viel k rperliche Aktivit t insbesondere der Augen war in der vorherigen Fahrt erforderli
255. ne Einweisung in die Bedienung des Fahrzeuges des Heiz Klima Ger tes und der Freisprecheinrichtung ber das Multifunktionslenkrad Die Bedienung des Heiz Klima Ger tes sowie die An nahme und das F hren eines Telefonats via Freisprecheinrichtung stellen Situationen dar in welchen w hrend des Versuchs die Beanspruchung erhoben wird Es ist ausreichend Zeit vorhanden diese beiden Bedienaufgaben zu wiederholen und zu ben Die Ver suchspersonen werden gebeten sich entsprechend der Stra enverkehrsordnung zu ver halten Anweisungen nur zu befolgen wenn dadurch kein Sicherheitsrisiko entstehe und nach Belieben den adaptiven Abstandstempomaten ACC zu benutzen W hrend der Fahrt werden die Studienteilnehmer von einem Versuchsleiter auf dem Beifahrersitz be gleitet welcher von dort die Richtungsanweisungen und falls n tig Hinweise auf Gefah rensituationen gibt Die Versuchspersonen werden gebeten keine Konversation mit dem Beifahrer zu f hren Sei12b Nach dieser Einf hrung werden die drei Schleifen in permu tierter Reihenfolge absolviert Die L nge der Eingew hnungsfahrt entspricht dabei der Fahrtzeit vom Startpunkt des Versuchs bis zur ersten untersuchten Situation und variiert somit je nach Reihenfolge der Fahrtschleifen Nach jedem der f nf Teilabschnitte erfolgt die Befragung der Versuchspersonen bez glich der erlebten Beanspruchung in den jewei ligen Situationen Au erdem besteht dann die M glichkeit eine kurze Pause zu machen
256. nen aufgrund von Passanten und Radfahrern am Stra enrand MN z au erorts links Schilder Passanten Kinder Vorfahrt Radfahrer u FF gt TER a nz A hi d RR aaa YAE d x Ep or S ww Abbildung Anhang H 4 Situationen der Schleife C Teilabschnitt 1 der Realstudie Teilabschnitt 2 der Schleife C spielt sich in einem Gewerbegebiet mit breiten Stra en und einer guten bersichtlichkeit ab Abbildung Anhang H 5 Wie in den oben beschriebenen Teilabschnitten herrscht auch hier Umgebungsverkehr der nicht kontrolliert werden kann Au erdem kann die jeweils herrschende Vorfahrtssituation an den einzelnen Kreuzungen Ix Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse nicht kontrolliert werden Die ersten beiden Kreuzungssituationen unterscheiden sich in den wesentlichen Charakteristika nicht gravierend von denen der Simulatorstudie Auch die dritte Situation das berqueren einer ampelgeregelten Kreuzung weist mit Ausnahme der mittig angelegten Verkehrsinsel eine hohe hnlichkeit zur simulierten Kreuzung auf Im Anschluss an diese Kreuzung wird die Grundbeanspruchung bei Fahrten innerorts er hoben bevor an einer der simulierten Kreuzung hnlichen Kreuzung von der Vorfahrts stra e nach rechts abgebogen wird Die n chste Kreuzung an der rechts abgebogen wird unterscheidet sich von der simulierten Kreuzung durch eine bauliche Trennung der beiden Fahrtrichtungen Nachdem die
257. ner beanspruchenden Situation ausgel st wird auch sofort ausgegeben wird Beispiel Meldung 1 in Abbildung 8 3 Auch eine m glicherweise ben tigte Erholungszeit nach einer beanspruchenden Situation wird nicht ber cksichtigt Denn das sprunghafte Absinken der Beanspruchung nach einer Situation in Kombination mit dem oben be schriebenen Pull Prinzip der Ausgabe zur ckgestellter Meldungen hat zur Folge dass die Ausgabe zur ckgestellter Meldungen sofort nach Situationsende erfolgen w rde Beispiel Meldung 2 in Abbildung 8 3 Sei12e Meldung 1 Meldung 2 Beanspruchung Gusi sung U usaabe In isgabe U si sung Situation Grundfahraufgabe Zeit Grundfahraufgabe Abbildung 8 3 Ausl se und Ausgabezeitpunkte zweier Meldungen und schematischer Beanspruchungsverlauf bei erkannter Situation Abbiegen ohne Ber cksich tigung von Vorbereitungs und Erholungszeiten 83 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe Um einen Fahrer weder in seiner Vorbereitungsphase auf noch in seiner Erholungsphase nach einer beanspruchenden Situation zu st ren und gleichzeitig den Vorteil einer eindeu tig anhand Beginn und Ende definierbaren Situation nicht aufzugeben werden zwei Pa rameter eingef hrt Die Vorbereitungszeit tvor und die Erholungszeit tern Abbildung 8 4 Beanspruchung Situation BEER gt Vorbereitungsphase Nachbereitungsphase Zeit pa g Abbildung 8 4 Vorbereitungs und Erhol
258. nes Fahrers unabh ngig von den Anforderungen durch die aktuelle Fahrsituation von einer Meldungsausgabe in den Fahrzeuginnenraum lenken l sst Durch die Vermeidung dieser Blickabwendung er geben sich laut Muigg Potentiale f r die Verkehrssicherheit Diese Hypothese soll eben falls im Rahmen der evaluierenden Abschlussstudie untersucht werden e Hypothese 3 Sicherheitskritische beanspruchende Situationen in welchen eine Fahrzeugmeldung auftritt K nnen bei einer Fahrt mit Informationsmanagemernt si cherer absolviert werden als bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement Standzeiten von Lkws aufgrund von Reparaturen bedeuten Gewinnverluste f r die Trans portunternehmen Um unn tige bzw vermeidbare Standzeiten zu umgehen spielt eine ad quate Fehlerbehandlung eine wichtige Rolle Voraussetzung hierf r ist unter anderem die Aufnahme und kognitive Verarbeitung ausgegebener Fehlermeldungen und Ableitung einer geeigneten Handlung durch den Fahrer Au erdem werden im heutigen Flottenma nagement Informationen ber Routen Kunden Termine etc via Telematiksysteme an den Fahrer bermittelt Die zuverl ssige und sichere Aufnahme dieser Informationen ist essentiell f r einen reibungslosen Arbeitsalltag Mit einem Informationsmanagement wel ches Meldungen in beanspruchenden Situationen zur ckstellt kann unter Umst nden die Aufnahmeg te der Meldungen verbessert werden Hieraus wird folgende Hypothese ab geleitet e Hypothese 4 Meldunge
259. nfolge der genannten Meldungen ist egal Fragebogen zu den Meldungen 1 An welche Meldungen k nnen Sie sich erinnern Satz1 St rung Bordrechner Satz2 St rung Fahrzeugrechner wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen vollst ndig falsch vergessen O O O O Satz1 ASR Ausfall Satz2 SW Reinigung Ausfall wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen vollst ndig falsch vergessen O O O O Satz1 Schalter defekt Warnblinker Satz2 Bremslicht Zugm Ausfall wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen vollst ndig falsch vergessen O O O O Satz1 Tagfahrlicht re Ausfall Satz2 Abblendlicht li Ausfall wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen vollst ndig falsch vergessen O O O O Ixxi Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie gt Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I Satz1 Nebel SW li Ausfall Satz2 Blinker Zugm li Ausfall wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen falsch O O O Satz1 Fernlicht li Ausfall Satz2 Fernlicht re Ausfall wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen falsch O O O Satz1 Motor ltemp zu hoch Satz2 K hlwassertemp zu hoch wortw rtlich korrekt sinngem korrekt Teile vergessen falsch O O O Satz1 ABS Anh nger Ausfall Satz2 Verschleiss Bremsbel ge wortw rtlich korrekt sinngem korrekt T
260. ng 7 12 es Abbildung 7 12 Anbringung der Elektroden zur Hautleitwertmessung im Fahrsimulatorversuch Der Hautleitwert kann in verschiedene Anteile zerlegt werden Bou92 Scha93 S 193ff Der tonische Anteil wird durch eine sich langsam ver ndernde Grundlinie beschrieben und dient als Ma f r die globale Aktiviertheit Der phasische Anteil besteht aus kurzzeiti gen nderungen des Hautleitwertes Diese stellen die Reaktion auf u ere oder innere Reize dar und sind somit Gegenstand der Betrachtungen im Rahmen der Studie zur Er fassung der Beanspruchung in bestimmten Fahrsituationen Zwar variiert die Form des Reaktionsverlaufes intra und interindividuell Die Reaktion an sich ist jedoch stets eine Erh hung des Wertes als Folge erh hter Beanspruchung Scha93 S 198ffl In Abbildung 7 13 wird der schematische Verlauf einer Hautleitwertsreaktion gezeigt Bou92 S 135 Spontanfluktuationen treten im Rahmen phasischer Ver nderungen auf ohne dass ein u erer Reiz vorhanden gewesen w re Je mehr dieser Spontanfluktuationen auftreten desto h her ist die Erregung Scha93 S 199 Die Absolutma e des Hautleitwertes sind intra und interindividuellen Schwankungen un terlegen Dieser Umstand ist bei einer vergleichenden Betrachtung von Messwerten zu ber cksichtigen beispielweise in Form einer Normierung der Werte Ein weiterer Nachteil der Hautleitwertmessung ist die Latenzzeit der elektrodermalen Reaktion welche mit 1 4 2 5 Sek
261. ngefasst wie Fahrerfahrung oder motorische F higkeiten des Fahrers als auch mittel fristige Faktoren wie Erm dung oder Alkoholeinfluss und kurzfristige Faktoren wie Auf merksamkeit Aktiviertheit Situationsbewusstsein Emotionen oder Beanspruchung Im engeren Sinn werden lediglich die kurzfristigen Faktoren als Fahrerzustand verstanden Diese Faktoren sind Schl sselfaktor f r sicheres Fahren Kop05 118f Im Folgenden wird auf die Beanspruchung als Komponente des Fahrerzustandes und Schwerpunkt des In formationsmanagementkonzepts dieser Arbeit eingegangen Definition von Belastung und Beanspruchung _Arbeitswissenschaftler unterscheiden in Anlehnung an Rohmert Roh84 S 195ff die Begriffe Belastung und Beanspruchung Demnach meint Belastung alle Einfl sse die von au en auf den Menschen einwirken Diese Einfl sse sind gegeben durch die Arbeitsaufgabe die Arbeitsmittel und die soziale physische und organisatorische Arbeitsumgebung Beanspruchung meint die Auswirkung der Belastung im Menschen Roh34 S 195 Da individuelle Faktoren die Auswirkung der Belastung beeinflussen stehen Belastung und Beanspruchung in keinem einfachen Ursa che Wirkungs Zusammenhang Individuelle Beanspruchung Voraussetzungen Physische Beanspruchung Emotionale Belastung SEN Beanspruchung Beanspruchung Mentale Beanspruchung Abbildung 2 1 Zusammenhang zwischen Belastung und Beanspruchung Gemeinhin wird von einer Mehrdimensionalit t der Beanspru
262. nn san nnnnnenenenen nen 75 1 8 DISKUSSION O amp ES KOnzepleses sn 77 8 Steuerung der Meldungsausgabe uuzuu 2u002n0n n0nannnanunnnnnnnun nun nun nun nun anna nenn 79 8 1 Funktionsweise und Aufgaben der Ausgabesteuerung 0222022s02enee neo 79 8 2 Determinierung der Parameter der Ausgabesteuerung 24402s02e0 000 81 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems z u00200nnunnnnnnnnn anne 86 9 1 Integration des Informationsmanagementsystems in den Lkw Fahrsimulator 86 9 2 Fragestellung und Ziel der Untersuchung s nsnnennensnnenrnrennernnrsnrnrnnrnrnnrerrnnne 88 9 3 Experimentelles Design und Versuchsablauf 2 002202200220220 sen nenenneen 90 9 4 Methodik men ee nee 95 95 VELSUCHSPErsoneNn ase sas aan ee ee 96 JO Apparatus Und Materlal 23 33u 2 au 98 9 1 EIGEDNISSE nn es 99 10 Diskussion der Wirkung des Informationsmanagementsystems 106 11 Zusammenfassung und Ausblick z 2022202200 n00 n0nnn0n ann ann nnnnnnnnn ann nun ann nenn 110 ABBIGUNGSVerzeichnls sn eek i TaDENenyerZICNNI S emie OEE a Ra V L iteraturverzeichnis oroa a a O aAa E a vi ANHANGSVETZEICHNIS nei XXV Um die Arbeit lesefreundlich zu gestalten wurde auf eine durchgehend explizite Nennung beider Geschlechter verzichtet Abk rzungsverzeichnis ABS ACC AIDE ARIADNE CEMVOCAS COMUNICAR DALI EDA EE
263. nnnnnnnnrnnnnnnn gt 9 2 3 Modelle menschlicher Informationsverarbeitung 22002402000en nennen 11 2 4 Modelle der Fahrzeugf hrung 024002400200020002n0nenonnne nen ennnnnnnnnenenenen nen 15 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement 17 3 1 Hintergrund von Informationsmanagemertt u2220022002200enenennnnnnnnnnnenenenenene 17 3 2 Statisches Informationsmanagemert u22s00240s2s0nenonenenene nenn nenn nenenenen nn 19 3 3 Dynamisches Informationsmanagemert 2zu22s02200200n0nnen onen enennn nme nennen 20 3 4 Herleitung der Aufgabenstellung 222002400240020002n00nn0 Rene nnnn nenn nenn nennen 28 Konzept des Informationsmanagementsystems u 02u002000n0nnnunnnnn nun nnnnnn 30 4 1 Anforderungen an ein Informationsmanagementsystem im Nutzfahrzeug 30 4 2 Aufbau des Informationsmanagementsystems 22002200220020n nennen nennen 32 Priorit ten von Fahrzeugmeldungen 24s 220020002000n0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nun nnnn nenn 33 5 1 Kategorisierung und Priorisierung von Fahrzeugmeldungen 33 5 2 Ableitung eines Priorit tensystems f r das Informationsmanagementsystem IM NUTZTIANTZEUG u ee reed see 36 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung 39 6 1 M glichkeiten und Grenzen der Erfassung mentaler Beanspruc
264. nspruchung bedeutet Loe99 Der daraus resultierende absolute Gr Renanstieg der Pupille kann in Experimenten als Indikator f r die mentale Beanspruchung herangezogen werden Er bringt allerdings die Randbedingung mit sich dass Beleuch tungsbedingungen und zu fokussierende Distanzen w hrend des Experiments m glichst konstant gehalten werden sollten um einer Konfundierung mit Licht und Akkommoda tionseffekten vorzubeugen Diese Randbedingung erschwert den Einsatz der Methode in einem anwendungsnahen Kontext wie beispielsweise in einer Fahrsimulatorumgebung R R96 Dennoch konnten einzelne Studien im Kontext einer Fahraufgabe den positiven Zusammenhang zwischen den kognitiven Anforderungen an den Fahrer und dessen Pu pillengr e nachweisen So gelang es R ger R R96 nach einer Korrektur der gemes senen Pupillengr e von dem Einfluss wechselnder Lichtbedingungen die Korrelation von Pupillengr e und Komplexit t der Fahrsituation zu zeigen Sphincter Pupillae Dilator Pupillae Abbildung 7 10 Die Muskeln der Iris nach Schw09 S 49 Der sogenannte Hippus eine rasche Fluktuation der Pupillengr e wird ebenfalls auf mentale Beanspruchung zur ckgef hrt Loe99 McL92 Marshall et al Mar00 stellen ein Verfahren vor welches derartige charakteristische Ver nderungsprofile im pupillomet rischen Signal betrachtet Die von Marshall postulierte Kenngr e Index of Cognitive Ac tivity ICA beschreibt die Anz
265. nspruchungsmessung bei Kraftfahrern K ln Bundesanstalt f r Stra Renwesen 1978 Forschungsbericht Berichte der Bundesanstalt f r Stra en wesen FP 7707 1 Teil I Aachen RWTH Institut f r Psychologie 1978 KERN Dagmar SCHMIDT Albrecht PITZ Michael BENGLER Klaus Status und Kontextinformationen f r die Telekommunikation im Auto In GROSS Tom Hrsg Mensch amp Computer 2007 Konferenz f r interaktive und kooperative Medien Interaktion im Plural M nchen Oldenbourg Verlag 2007 S 119 128 KIGER Steven ROCKWELL Thomas NISWONGER Steve TIJERNA Louis MYERS Louis NYGREN Thomas Heavy Vehicle Driver Workload Assessment Task 3 Task Analysis Data Collection Battelle Memorial Institute Office of Crash Avoidance Research National Highway Traffic Safety Administration Columbus National Highway Traffic Safety Administration 1996 Forschungs bericht DOT HS 808 467 KLEBELSBERG Dieter Verkehrspsychologie Berlin Springer 1982 KLIMMER Felix RUTENFRANZ Josef Methoden zur Erfassung mentaler und emotionaler Belastung und Beanspruchung In SCHWABERGER G nther PESSENHOFER Herfried KENNER Thomas Hrsg Aktuelle Probleme der angewandten und experimentellen Stressforschung Frankfurt am Main Verlag Peter Lang 1989 S 13 43 K n03 Kop05 K r06 Kra90 Kuh94 Leo75 Ler08 Ler10 Loe99 Man98 MANO08 Literaturverzeichnis K NIG Win
266. nt Analyse wird auf Backhaus et al Bac03 S 543ff verwiesen Im vorliegenden Anwen 76 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung dungsfall entsteht durch Kombination der isolierten beanspruchenden Situationen eine Gesamtsituation Durch Bewertung der Beanspruchung in der Gesamtsituation kann auf die Teilnutzenwerte der isolierten Situationen geschlossen werden Diese Teilnutzenwerte k nnen wiederum als Gewichtungsfaktoren interpretiert werden In einer Lkw Fahrerbefragung bewerten 170 Lkw Fahrer die Beanspruchung in 134 Gesamtsituationen Sei12f Hieraus kann ein Gewichtungsverfahren entwickelt werden mit dessen Anwen dung eine Gesamtbeanspruchung aus den einzelnen Beanspruchungswerten der isolier ten Situationen bestimmt werden kann Dieses Gewichtungsverfahren ist als ein stark vereinfachendes Instrument zu verstehen dessen Intention eine ungef hre Sch tzung der Gesamtbeanspruchung mit handhabbarem Aufwand ist 7 6 Diskussion des Konzeptes Es wurde ein Konzept entwickelt und umgesetzt mit dessen Hilfe ber Fahrzeug und Umweltdaten indirekt auf die Fahrerbeanspruchung geschlossen werden kann Hierzu wurden relevante allt gliche Situationen identifiziert welche von einer Situationserken nung erkannt werden In einer Nachschlagetabelle ist f r jede Situation ein Beanspru chungswert hinterlegt Die Werte wurden in einer Fahrsimulatorstudie erhoben und in ei ner Realstudie validiert Die Konzeptionierung
267. nt Adaptiertes Informationsmanagement I I I Fahrzeug Situations Fehler und Simulierter meldungen erkennung Statusmeldungen Beanspruchungswert l f Basis Situations Nachschlage f an i tabelle Adaptionsmodul erkennung High l l Informations managementmodul Informations managementmodul Ausgabemedien Abbildung 9 1 Adaption der einzelnen Module des Informationsmanagements an die Archi tektur des Fahrsimulators Kombiinstrument und Lautsprecher Ausgabemedien F r eine durchg ngige Optimierung des Informationsflusses vom Fahrzeug zum Fahrer sollten nach M glichkeit alle Meldungsarten und dementsprechend alle Ausgabemedien in das Informationsmanagement einbezogen werden Als Ausgabe medien stehen im Fahrsimulator ein serienm iges Kombiinstrument mit integriertem Display Abbildung 9 2 sowie ein Lautsprecher zur Verf gung Weitere Ausgabemedien wie ein Sekund rdisplay ein Head up Display oder haptische Ausgabeelemente k nnten zus tzlich in den Simulator integriert werden Dadurch w re zwar eine allgemeinere Un tersuchung des Potentials von Informationsmanagement m glich Allerdings w rden die erg nzten Ausgabemedien prototypisch integrierte Elemente darstellen ber welche pro totypische Meldungen ausgegeben werden Hierbei besteht die Gefahr dass der Einfluss der prototypischen Art sowohl des Ausgabemediums als auch der Meldung an sich die Untersuchungsergebnisse
268. nter der Verwal tung von zur ckgestellten Meldungen sind folgende Aspekte zusammengefasst e Ber cksichtigung des Timers zur maximal erlaubten Verz gerungsdauer der Mel dung e Ansto zur Meldungsausgabe bei Unterschreitung der entsprechenden Beanspru chungsschwelle e Festlegung der Ausgabereihenfolge von zur ckgestellten Meldungen mithilfe der Kriterien maximal m gliche Verz gerung Priorit t der Meldung und Laufnummer e Ber cksichtigung einer Erholungszeit e berpr fung der Aktualit t der Meldung vor ihrer Ausgabe Eine Meldung wird unabh ngig von der aktuell vorliegenden Beanspruchung ausgegeben sobald die Dauer ihrer maximal erlaubten Verz gerung erreicht ist Um ein einheitliches Informationsmanagement zu erreichen ist eine durchg ngige Determinierung der Mel dungseigenschaften essentiell Daher ist die maximale Verz gerungsdauer so festzule gen dass nach deren Ablauf die Wichtigkeit der Meldung der einer Meldung der Priorit t 1 entspricht Zur ckgestellte Meldungen deren maximale Verz gerungsdauer noch nicht erreicht wur de k nnen ausgegeben werden sobald die Beanspruchung die entsprechende Schwelle unterschreitet Der Ansto zur Ausgabe erfolgt demzufolge nach dem Pull Prinzip Wur den mehrere Meldungen zur ckgestellt muss die Ausgabereihenfolge dieser Meldungen festgelegt werden Das wichtigste Kriterium hierf r ist die verbleibende Zeit die eine Mel dung noch maximal zur ckgestellt werden kann
269. nterbunden werden zum Thema Vorbereitungsphase siehe Kapitel 8 2 Die Untersuchung der Situationserkennung im Rahmen dieser Arbeit mit drei Fahrern und einer begrenzten Anzahl an Testf llen f r jede 54 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Situation geben einen ersten vielversprechenden Eindruck vom Potential des regelbasier ten Ansatzes Um eine umfassendere Aussage zur G te der Situationserkennung treffen zu k nnen sind weiterf hrende Untersuchungen erforderlich Der entscheidende Nachteil des vorgestellten Ansatzes ist dass keine Aussage ber die Verl sslichkeit der Angaben ber die erkannten Situationen m glich ist Es ist eine hohe Anzahl an Regeln f r die Realisierung einer zuverl ssigen regelbasierten Situationserkennung n tig was zu Ein bu en bei der bersichtlichkeit f hren k nnte Diesem Problem kann mit einer strengen Gliederung in kleine Einheiten die Situationsvariablen begegnet werden Alles in allem scheint das entwickelte Konzept einer Situationserkennung grunds tzlich geeignet f r die Anwendung im Kontext des Informationsmanagements 7 3 Fahrsimulatorstudie zur Erfassung der Fahrerbeanspru chung Wie bereits erw hnt stellt die Identifikation relevanter Situationen f r das Informations management den grundlegenden Schritt f r das Konzept der indirekten Beanspruchungs sch tzung dar In einer explorativen Fahrerbefragung wurden diese Situationen gefunden Kapitel 7 1 Diese Situa
270. ntsystems Die Forderung nach Modularit t bestimmt die Architektur des Informationsmanagement systems ma geblich Das System wird in drei wesentliche f r sich allein stehende Modu le unterteilt welche in Abbildung 4 3 dargestellt sind Die Module tauschen ber definierte Schnittstellen relevante Informationen aus Diese Informationen k nnen aber auch ande ren Anwendungen zur Verf gung gestellt werden Insbesondere die Gr e Beanspru chung kann von verschiedenen Fahrzeugsystemen verwendet werden Die Modularit t setzt sich in der Architektur der jeweiligen Module fort Hierauf wird in den Kapiteln n her eingegangen welche die jeweiligen Module im Detail behandeln Fahrzeugmeldungen Kapitel 5 Beanspruchung Kapitel 6 und 7 Informations managementmodul Kapitel 8 Ausgabemedien Abbildung 4 3 Architektur des Informationsmanagementsystems Das Informationsmanagementmodul bildet das Kernst ck des Systems und stellt das ei gentliche Informationsmanagement dar Das Modul trifft die Entscheidung dar ber ob die Ausgabe einer Meldung sofort erfolgen kann oder aufgrund erh hter Beanspruchung des Fahrers zeitlich verz gert werden muss Diese Entscheidung wird basierend auf den bei den Eingangsgr en den Eigenschaften der Fahrzeugmeldungen und der aktuellen Fah rerbeanspruchung getroffen Kann die Ausgabe erfolgen wird die Meldung an die ent sprechenden Ausgabemedien im Fahrzeug weitergeleitet Alle im Inform
271. nverkehrssysteme K ln Verlag T V Rhein land 1995 S 27 78 FERE Charles Note sur les modifications de la resistance lectrique sous influence des excitations sensorielles et des motions In Comptes Rendus des Seances de la Soci t de Biologie 5 1888 S 217 219 FLANAGAN John C The Critical Incident Technique In Psychological Bulletin Vol 51 No 4 1954 S 327 358 FR HAUF Nicolas ROTH Jens Jochen SCHYGULLA Michael Aus und Weiterbildung von Lkw und Busfahrern zur Verbesserung der Verkehrs sicherheit Bergisch Gladbach Bundesanstalt f r Stra enwesen 2008 For schungsbericht Berichte der Bundesanstalt f r Stra enwesen Bereich Mensch und Sicherheit Heft M197 GAILLARD Anthony W K KRAMER Arthur F Theoretical and Methodological Issues in Psychophysiological Research In BACKS Richard W BOUCSEIN Wolfram Hrsg Engineering Psychophysiology Issues and Applications Mahwah Lawrence Erlbaum Associates 2000 S 31 58 GEISER Georg Mensch Maschine Kommunikation im Kraftfahrzeug In Automobiltechnische Zeitschrift 87 Jg Nr 2 1985 S 77 84 GILZENRAT Mark S NIEUWENHUIS Sander JEPMA Marieke COHEN Jona than D Pupil diameter tracks changes in control state predicted by the adap tive gain theory of locus coeruleus function In Cognitive Affective amp Behavioral Neuroscience 10 2 2010 S 252 269 GREEN Paul Driver Distraction Telematics Design and
272. obahn Auffahrt berh AB berholen auf Autobahn berh Ls berholen auf Landstra e Spurw Spurwechsel Enge K enge Kurve Abbr Abbremsen aufgrund eines langsameren Fahrzeuges hoh Verk hohes Verkehrsaufkommen Blend Tu Blendung bei Tunnel ausfahrt abends abends fahren nachts nachts fahren F r die Bezeichnung der Kreuzungssituationen wird in untenstehenden Diagrammen folgende Kodierung verwen det Der erste Buchstabe steht f r die Lokalisierung der Kreuzung i innerorts oder a au erorts Der zweite Buchstabe kennzeichnet die Abbiegerichtung l links g geradeaus r rechts Anschlie end wird die Regelung der Kreuzung beschrieben S Schilder A Ampel rvl rechts vor links und zuletzt ob W Wartepflicht oder V Vorfahrt besteht Die Abk rzung Abb Plan bezeichnet die Situation Abbiegen Planen Im Anhang F werden bildliche Darstellungen der einzelnen Situationen gezeigt Die Diagramme stellen jeweils dar in wie viel Prozent der F lle eine vorliegende Situation nicht erkannt wurde nicht eine Situation erkannt wurde obwohl sie in Realit t nicht vor lag falsch und eine Situation richtig erkannt wurde richtig F r Situationen mit hoher zeitlicher Ausdehnung Stau hohes Verkehrsaufkommen wird der Zeitraum in Prozent angegeben ber welchen die Situation nicht falsch oder richtig erkannt wurde Base Variante gs X c 80 7 2 60 p a 40 2 c
273. obahn Ausfahrt Spurwechsel planen sowie An fahren am Berg und weite Kurve werden als gering beanspruchend bewertet und gehen daher nicht in die weiteren Untersuchungen mit ein Eine einfaktorielle ANOVA zeigt f r die Situationen Passanten Kinder und Radfahrer kei ne Unterschiede in der Bewertung der Beanspruchung weswegen auf eine weitere Diffe renzierung dieser Situationen verzichtet wird Sei11 Paarweise Vergleiche der Situatio nen Spurwechsel und berholen Telefonklingeln und Telefonieren nachts Fahren und Dunkelheit sowie abends Fahren und D mmerung best tigen die Vermutung dass sich die angegebene Beanspruchung bei diesen Auspr gungen nicht unterscheidet Aufgrund der jeweils sehr hnlichen Anforderungen an den Fahrer und der identischen Bewertun gen der Beanspruchung in diesen Situationspaaren werden diese im Folgenden zu je ei ner Situation zusammengefasst Sei11 Aufgrund der Hinweise der Befragten wird die Si tuation berholen um den Stra entyp auf dem das Man ver stattfindet erweitert Nach folgend werden die Situationen berholen Autobahn und berholen Landstra e vonei nander unterschieden Die Stra entypen Landstra e Stadt und Autobahn werden in Form von Bezugsgr en Baselines weiter betrachtet Konkret werden eine vierspurige Autobahn mit Standstreifen nachfolgend Autobahn genannt eine zweispurige Landstra e sowie eine vierspurige Stra e innerorts nachfolgend Stadt genannt als Baselines f r die fol
274. oe02 S 13ff beschrieben In einer Einheit zur Sch tzung der Workload dem sogenannten Workload Estimator sind f r 18 Verkehrssi tuationen Fahreraktivit ten und Stra engegebenheiten vorab bestimmte Workloadwerte hinterlegt Diese Workloadwerte werden entsprechend Wickens multipler Ressourcenthe orie Wic84 S 301ff in beispielsweise akustische visuelle oder kognitive Workload un terschieden Die 18 Situationen werden anhand von Daten der Fahrzeugsensorik und des Navigationsger tes erkannt Es wird versucht einzelne beanspruchende Situationen vor herzusehen um im Voraus auf eine erh hte Workload schlie en zu k nnen Ein soge nannter Scheduler regelt die Ausgabe von Meldungen auf Basis der gesch tzten Work load und weiterer Daten Der Scheduler kann Meldungen zeitlich verz gern vollst ndig unterdr cken oder in ihrer Komplexit t variieren Im Rahmen von GIDS werden noch wei tere Funktionalit ten zur Unterst tzung des Fahrers umgesetzt wie zum Beispiel die Aus gabe einer Warnung sobald eine Verkehrsregel missachtet wird Mic93b McL93 Hoe02 S 13ff Der Fahrer kann GIDS ganz oder teilweise abschalten In einer abschlie Benden Akzeptanzstudie sch tzen 80 der Versuchspersonen dass das System die Si cherheit erh hen w rde Allerdings geben nur 50 der Versuchspersonen an dass sie es auch kaufen und oder benutzen w rden Hoe02 S 20 ARIADNE Das Projekt ARIADNE Application of Real time Intelligent Aid for Drivin
275. ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Daten zur Sch tzung der Work xxxiii Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme load In einer vorab durchgef hrten Probandenstudie stellte sich die Gaspedalstellung als bester Indikator f r die Beanspruchung heraus Uch04 Die Versuchspersonen nahmen in beanspruchenden Situationen den Fu vom Gas Auf der Basis dieser Erkenntnis werden ab Unterschreitung einer Gaspedalstellung von 8 akustische Meldungen f r einen Zeitraum von f nf Sekunden zur ckgehalten Uch04 Motorola Driver Advocate Im Jahre 2003 stellte Motorola gemeinsam mit dem Massa chusetts Institute of Technology und Chrysler den Driver Advocate vor ein System zur Koordination der Meldungsausgabe der drei Bereiche Telefon Navigationssystem und Diagnosemeldungen im Fahrzeug Buc03 Der Driver Advocate ist ein bewusst einfach gehaltenes System welches in der ersten Ausbaustufe ausschlie lich auf vorhandene Fahrzeugdaten zugreift Anhand von Daten des Lenkwinkels des Getriebes R ckw rts gang der Bremse sowie anhand der Geschwindigkeit wird entschieden ob eine Meldung aus einem der drei Bereiche ausgegeben werden kann oder zur ckgehalten wird Buc03 Die Besonderheit bei diesem System besteht in drei am Lenkrad angebrachten Tastern f r die drei koordinierten Bereiche Telefon Navigationssystem und Diagnosemeldungen Wird eine Meldung aus einem der drei Bereiche zur ckgehalten so leuchtet der entspre chende Taster auf Durch
276. ology 2 Aufl New York Cambridge Univer sity Press 2000 S 200 223 DEREGIBUS Enrica ICA Interaction and Communication Assistant Presenta tion at the AIDE final workshop and exhibition G teborg AIDE 2008 DEUTSCHER VERKEHRSSICHERHEITSRAT E V Bester Beifahrer URL http www bester beifahrer de Zugriff am 18 07 2012 DE WAARD Dick The Measurement of Drivers Mental Workload Haren The Traffic Research Centre VSC University of Groningen Diss 1996 NORM DIN EN ISO 10075 1 2000 Ergonomische Grundlagen bez glich psychischer Arbeitsbelastung Teil 1 Allgemeines und Begriffe Don32 Dro12 DugO04 Eic11 Eil86 Eil11 EIIO2 End09 ESGO6 Eur09 Eve09 F r03 Literaturverzeichnis DONGES Edmund Aspekte der Aktiven Sicherheit bei der F hrung von Perso nenkraftwagen In Automobil Industrie Nr 2 82 1982 S 183 190 DROTLEFF Dieter Die situative Beanspruchung von Lkw Fahrern ein Vergleich zwischen Simulation und Realit t im Kontext der Entwicklung einer zeitlich situativen Informationsfilterung Ludwig Maximilians Universit t M n chen unver ffentlichte Bachelorarbeit 2012 DUGARRY Alexandre Advanced Driver Assistance Systems Information Management and Presentation Cranfield Cranfield University School of Engi neering Applied Mathematics and Computing Group Phd Thesis 2004 EICHINGER Armin Bewertung von Benutzerschnittstellen f r Coc
277. om Bundesministerium f r Bildung und Forschung gef rderte Projekt IN VENT Intelligenter Verkehr und Nutzergerechte Technik eine Forschungsinitiative von 23 deutschen Unternehmen mit einer Projektlaufzeit von 2001 bis 2005 befasst sich in dem Teilbereich Vorausschauende Aktive Sicherheit unter anderem mit Informations management im Fahrzeug INVO5 S 44 Ziel dieses Warn und Informationsmanage ments ist die gezielte Lenkung der Fahreraufmerksamkeit auf die erfolgreiche Erledigung der Fahraufgabe Aus digitalen Karten und Fahrzeugdaten wie beispielsweise Lenkbe wegungen wird die aktuelle Fahrsituation abgeleitet und bin r in anspruchsvoll nicht an spruchsvoll klassifiziert Darauf aufbauend wird die Ausgabe gleichzeitig vorliegender Meldungen geregelt INVO5 S 44 SAVE IT Das US amerikanische Projekt SAVE IT Safety Vehicles using adaptive Inter face Technology mit einer Projektlaufzeit von 2003 bis 2008 und sechs Projektpartnern aus Industrie und Forschung hatte zum Ziel die Zahl an Unf llen durch Fahrerablenkung zu verringern Smi08 S iii Hierzu wurden mehrere Ans tze verfolgt Zum einen sollen xxix Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme Warnmeldungen adaptiv gestaltet zum anderen Ablenkungsm glichkeiten im Fahrzeug w hrend kritischer Situationen gezielt verringert werden Au erdem wird dem Fahrer am Ende der Fahrt ein sogenannter Trip Report angezeigt in welchem er zusammenfassend f r die gefahrene
278. orgesehen Die Studie zeigt die Notwendigkeit insbesondere von Vorbereitungszeiten und dient als Basis f r eine pro totypische Determinierung der beiden Parameter tvor Und tern F r eine genaue Festlegung der Werte sind weitere detaillierte Untersuchungen n tig Jedoch ist bereits durch die prototypische Parametrierung mit einer Verbesserung des Informationsmanagements zu rechnen Die Erholungszeit ist ein Parameter des IMM Sie wird vor der Ausgabe einer Meldung nach einer beanspruchenden Situation abgewartet Au erdem dient sie als Orientie rungsgr e f r den einzuhaltenden zeitlichen Abstand zwischen der Ausgabe zweier Mel 84 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe dungen Die Ber cksichtigung der Vorbereitungszeit dagegen erfolgt nicht im IMM son dern wird aus Gr nden der Modularit t und Durchg ngigkeit des Konzeptes im Modul der Situationserkennung vorgesehen Die Umsetzung der Ber cksichtigung von Vorberei tungszeiten erfolgt ber die Erg nzung je einer neuen Situationsvariablen pro Situation Dies ist durch das Architekturkonzept der Situationserkennung problemlos m glich Die Definition eigener Situationsvariablen f r die Vorbereitungsphasen erh lt die Transparenz und Wiederverwendbarkeit der Situationserkennung Allerdings ist nicht f r jede Situation eine zuverl ssige Erkennung im Voraus m glich Insbesondere in Situationen die durch eine Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern gekennzeichnet sind ist ein
279. pe04 Spr08 Ste75 Ste04 Ste12 Str06 Sug05 Tij96 TotO8 xviii 5 Tagung Fahrerassistenz M nchen Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik M nchen T V S d Akademie GmbH 2012 SEITZ Maria ZIMMERMANN Andreas FRANKL Stephanie LIENKAMP Markus Die Bedeutsamkeit verschiedener Einfl sse auf die Fahrerbeanspruchung im Nutzfahrzeug In 5 Grazer Nutzfahrzeug Workshop Vortragsfolien Graz In stitut f r Fahrzeugtechnik 2012 SMITH Matthew R H WITT Gerald J BAKOWwSKI Debi L A Final Report of SAfety VEhicles using adaptive Interface Technology Task 15 SAVE IT Summary and Benefits Estimation Kokomo Delphi Electronics amp Safety 2008 Forschungsbericht SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS ITS In Vehicle Message Priority SAE J2395 Surface Vehicle Recommended Practice Warrendale SAE 2002 SPEARMAN Charles General Intelligence Objectively Determined and Mea sured In The American Journal of Psychology Vol 15 No 2 1904 S 201 292 SPRENGER Regina Empirische Forschungsmethoden f r die Evaluation visueller Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug Paderborn Universit t Pa derborn Fakult t f r Kulturwissenschaften Diss 2008 STERNBERG Saul Memory scanning New findings and current controversies In Quarterly Journal of Experimental Psychology 27 1975 S 1 32 STEINHAUER Stuart R SIEGELE Greg J CONDRAY Ruth PLESS Misha Sympathetic and par
280. pielsweise arbeitsrele vante Informationen vor privaten Belangen ber cksichtigt werden F rber und F rber F r03 teilen die Meldungen im Fahrzeug einzelnen Funktionsgruppen bzw Systemen zu Anschlie end werden f r jede dieser Gruppen in einem aufw ndigen Verfahren Aus gaberegeln erstellt F r03 S 37ff Zur Entscheidung ber die Ausgabe von Meldungen wird die Belastung des Fahrers d h die aktuelle Situation herangezogen Fahrman ver werden beispielsweise anhand von Fahrzeugdaten Umgebungsbedingungen werden bei spielsweise anhand von Scheibenwischer und Scheinwerferstellung erkannt Diese Be lastungssch tzung wird allerdings nicht vollst ndig ausgearbeitet bzw ist an einigen Stel len nicht durchg ngig F r03 S 55 In einem Feldversuch mit einem prototypischen Sys tem in dem die meisten Komponenten der Belastungssch tzung mit der Wizard of Oz Methode umgesetzt werden bef rworten 97 der 36 Teilnehmer die Einf hrung eines In formations Managers F r03 S 87 Dugarry Information Management and Presentation Der Schwerpunkt bei Dugarrys Dug04 Information Management liegt nicht auf einer zeitlichen Verz gerung von Mel dungen sondern auf der Auswahl einer optimalen Modalit t f r die Ausgabe einer Mel dung Dug04 S 49 Hierf r wird zum einen die auszugebende Meldung klassifiziert hin sichtlich e Risiko bei Nichtbeachtung e Relevanz abh ngig von der vorherrschenden Fahrsituation e M glichkeit zur V
281. pitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen anspruchung subjektiv bewertet Eine Untersuchung der Beanspruchung von Lkw Fahrern auf Basis leistungsbezogener oder physiologischer Indikatoren ist nicht bekannt 2 3 Modelle menschlicher Informationsverarbeitung Das F hren eines Fahrzeuges beruht wie alle menschlichen T tigkeiten auf Prozessen der Informationsverarbeitung Schl10 S 286 Konkret sind die drei Phasen Informations aufnahme Informationsverarbeitung und Informationsabgabe zu unterscheiden In der ersten Phase der Aufnahmephase werden ber die menschlichen Sinneskan le Reize aus der Umgebung aufgenommen H chste Relevanz f r die Informationsaufnahme w h rend des Fahrens kommt dem visuellen Sinneskanal zu Als verbreitete Faustformel gilt dass ungef hr 90 der Information visuell und 10 akustisch und haptisch aufgenom men wird Schl09 S 15 Gustatorische oder olfaktorische Reize spielen bei der Fahr zeugf hrung eine untergeordnete Rolle Bevor eine Reaktion auf aufgenommene Reize im Sinne der Informationsabgabe erfolgen kann laufen mentale Prozesse zur Informati onsverarbeitung ab welche letztendlich die psychische Beanspruchung mit bestimmen Zu den mentalen Prozessen menschlicher Informationsverarbeitung existieren verschie dene Modellvorstellungen die sich hinsichtlich ihrer Ausrichtung und Anwendung diffe renzieren lassen Schl10 S 286ffl e Der Fokus der ph nomenologischen Modelle ist die Besc
282. pricht Laut Muiggs Untersuchungen sollten unkritische Meldungen der Priorit t 4 bereits ab ei nem Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert von 20 zeitlich zur ckgestellt werden Folg lich dient dieser Schwellwert als Orientierungswert f r Sunten Genannte Werte beziehen sich auf den Pkw Bereich Im Lkw ist aufgrund der h heren Fahrroutine der Berufskraft fahrer mit Unterschieden in der optimalen Schwellenh he zu rechnen Au erdem basiert das Konzept des Informationsmanagements im Lkw auf einer anderen F hrungsgr e als jenes von Muigg n mlich auf der indirekt gesch tzten Beanspruchung Die f r den Lkw Bereich gefundenen Beanspruchungswerte f r die einzelnen Situationen werden einer explorativen Datenanalyse unterzogen Die Verteilung der Beanspru chungswerte ber die Situationen wird logarithmisch vermutet weshalb eine Datenanpas sung vorgenommen wird Die transformierten normalverteilten Daten werden anschlie Bend einer hierarchischen Clusteranalyse unterzogen mit dem Ziel Gruppen in den Da ten zu identifizieren Dadurch ergeben sich die folgenden Schwellen e Informationen Prio3 werden ab einem Wert von 29 zur ckgehalten e Funktionskritische Meldungen Prio2 werden ab einem Wert von 53 zur ckge halten e Sicherheitskritische Meldungen Prio1 werden stets sofort ausgegeben In Abbildung 8 2 wird das Verh ltnis der Schwellen nach Muiggs Testfahrten im Pkw und nach der Clusteranalyse der Beanspruchungswerte von Lkw Fah
283. pro Woche weniger als 1 Tag pro Woche Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie TUTI Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen Prof Dr Ing M Lienkamp CN 10 11 12 13 14 15 Wie viele km fahren Sie durchschnittlich pro Jahr im LKW Mit welcher LKW Marke sind Sie haupts chlich unterwegs In welchem Segment sind Sie derzeit am h ufigsten unterwegs Haben Sie bereits Situationen erlebt in denen Sie durch eine Fahrzeugmeldung vom Fahren abgelenkt wurden Wie m de sind Sie im Moment Wie aufgeregt sind Sie im Moment 00000 oO000 oO00000o0 o00000o0 weniger als 10 000 km 10 000 50 000 km 50 000 100 000 km 100 000 150 000 km 150 000 km oder mehr Fernverkehr national Fernverkehr international Verteilerverkehr andere sehr wach wach eher wach neutral eher m de m de sehr m de sehr aufgeregt aufgeregt eher aufgeregt neutral eher ruhig ruhig sehr ruhig Ixvii Anhang J Frageb gen der evaluierenden Abschlussstudie Fragebogen zur Fahrt allgemein dieser Fragebogen wird im Anschluss an jede der Fahrten ausgef llt p Lehrstuhl f r Fahrzeugtechnik Technische Universit t M nchen en Prof Dr Ing M Lienkamp I i Nummer Datum Uhrzeit Konfiguration Fragebogen zur Fahrt allgemein 1 Als wie anstrengend empfanden Sie die letzte Fahrt insgesamt berhaupt nicht wenig mittelm ig ziemlich sehr kei
284. ptimierung der Meldungsausgabe bieten die Informationsmanagementkon zepte von Dugarry Dug04 Saab N b08 oder AIDE Anhang A Aber auch f r andere Anwendungen ist die Wiederverwendbarkeit der Information ber die vorliegende Situati on unter Ber cksichtigung der implementierten sensiblen Ausl seschwellen gegeben Insbesondere durch die Verwendung von Informationen der digitalen Karte in der High Variante der Situationserkennung k nnen bestimmte Situationen bereits im Voraus detek tiert werden So kann beispielsweise die Vorbereitung des Fahrers auf eine Situation im Informationsmanagement ber cksichtigt werden 78 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe 8 Steuerung der Meldungsausgabe Das Informationsmanagementmodul IMM steuert die Ausgabe von Fahrzeugmeldungen mit dem Ziel eine zus tzliche Belastung des Fahrers in beanspruchenden Situationen zu verhindern Nachfolgend wird die grunds tzliche Funktionsweise des IMM beschrieben und anschlie end auf die konkrete Determinierung einiger Parameter des Moduls einge gangen 8 1 Funktionsweise und Aufgaben der Ausgabesteuerung Das IMM arbeitet mit zwei Eingangsgr en der Fahrerbeanspruchung und der Fahr zeugmeldung Die Fahrerbeanspruchung wird auf einen Wertebereich von 0 100 ska liert bergeben So kann sie im IMM unabh ngig von ihrem Erhebungsverfahren verwen det werden Dies f rdert die Modularit t des Gesamtkonzeptes Die Fahrzeugmeldung enth lt zwei f r das I
285. r ndern Er charakterisiert Workloadmanager nach den situativen F hrungsgr en die sie zur Beurteilung heranziehen ob ein Fahrer berlastet oder abgelenkt ist Demnach sind die vier g ngigen F hrungsgr en Fahrereingaben Fahrzeugdaten Fahrsituation und Fahrerzustand Gre04 Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von Informationsma nagementsystemen neben der F hrungsgr e ist die Auswirkung einer detektierten Ab lenkung oder berlastung auf die Fahrer Fahrzeug Kommunikation Stellgr e M glich keiten zur Verringerung der Ablenkung oder Belastung sind den Ausgabezeitpunkt von Fahrzeugmeldungen zu ndern die Modalit t der Ausgabe zu ndern die Komplexit t der Ausgabe zu ndern oder die Verf gbarkeit einzelner ablenkender Funktionen einzu schr nken Ein Informationsmanagementsystem kann sowohl mehrere F hrungsgr en als auch mehrere Stellgr en gleichzeitig verwenden Abbildung 3 2 20 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement Ausgabezeitpunkt Modalit t Komplexit t Verf gbarkeit F hrungsgr e Informationsmanagement Stellgr e Abbildung 3 2 G ngige F hrungsgr en und Stellgr en von Informationsmanagementsystemen Bedingt durch die Zunahme von Fahrzeugsystemen und der daraus resultierenden Zu nahme von Fahrzeugmeldungen ist ein reges Forschungsinteresse im Bereich Informati onsmanagement zu verzeichnen Sowohl ffentlich gef rderte Gemeinsc
286. r Beanspruchung beispielsweise f r die Bewertung einer Fahrt auf der Autobahn verglichen mit einer Landstra en oder Stadtfahrt Au erdem kann es im Rahmen der abschlie enden Studie zur Beurteilung des Informationsmanagements eingesetzt werden um die Beanspruchung bei einer Fahrt mit diesem System mit der Be anspruchung bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement zu vergleichen F r die Be stimmung eines Beanspruchungswertes f r definierte Situationen erscheint das Ma da gegen ungeeignet Aus diesem Grund wird an dieser Stelle nicht n her auf die elektrodermalen Messergebnisse eingegangen Einen berblick zu den Ergebnissen der Hautleitwertmessung bietet Sei12a Pupillometrie Das pupillometrische Ma ICA bringt mit einer Latenz der pupillometri schen Reaktion von 100 200ms den Vorteil einer hohen zeitlichen Aufl sung mit sich Bea82 S 276 Dies erm glicht die Identifizierung kritischer Teilaufgaben innerhalb von einzelnen Situationen Es zeigt sich zum Beispiel f r die Situation au erorts links abbie gen an einer schildergeregelten Kreuzung mit Vorfahrtsberechtigung ein charakteristi scher Verlauf der Beanspruchung In Abbildung 7 17 sind der ICA sowie der Lenkradwin kel f r diese Situation gemeinsam ber die Zeit aufgetragen so dass der Beanspru chungsverlauf w hrend des Lenkens durch die Kreuzung beobachtet werden kann Sei11 Der ICA steigt vor Beginn des Abbiegevorgangs auf ein erstes Maximum Es ist anzunehmen dass
287. r Einscherer Abbildung 10 1 wird jedoch nur jeweils in einem von 22 bzw 24 F llen pro Konfiguration sicherheitskritisch In den restlichen F llen unterschreitet die TTCmin die Grenze von 1 5s nicht ab welcher von einer kritischen TTCmin gesprochen wird Die Situation wurde in zwei Varianten auf der Landstra e und auf der Autobahn umgesetzt und jeweils nur eine Situation pro Fahrt permutiert eingesetzt um Lerneffekte zu vermeiden Allerdings scheint der berraschungseffekt ber ein derartiges Verhalten von Pkw Fahrern bei erfahrenen Lkw Fahrern relativ gering zu sein so dass diese dem 107 Kapitel 10 Diskussion der Wirkung des Informationsmanagementsystems einscherenden Pkw erh hte Aufmerksamkeit schenken und die Kritikalit t der Situation gering halten Eine Bewertung des Sicherheitspotentials von Informationsmanagement anhand der Situation knapper Einscherer ist somit nicht m glich Eine interessante Erkenntnis zeigt sich bei einer detaillierten Betrachtung der Anzahl der F lle in denen die TTCmn in den Bereich von 1 5 5 Sekunden f llt Hier wird zwar nicht mehr von einem kritischen Bereich gesprochen dennoch ist die TTCmin relativ gering Bei der Fahrt ohne Informationsmanagement liegt die TTCmin in f nf F llen in diesem Bereich bei der Fahrt mit Informationsmanagement in acht F llen und bei der Fahrt ohne Meldun gen in elf F llen Dieser Trend k nnte folgenderma en erkl rt werden Tritt genau in dem Augenblick eine Me
288. r aktuel len Verkehrssituation in das Kombidisplay lenken l sst Durch die damit einhergehende Blickabwendung von der Stra e bedeutet dieser Umstand ein m gliches Sicherheitsrisiko das es durch intelligentes Informationsmanagement zu minimieren gilt Unabh ngig davon bedeuten laut Muiggs Studie situativ ungelegene Meldungen eine Erh hung der Belas tung und f hren zu Komforteinbu en Mui03 Die Untersuchung kann als erste Potential absch tzung f r ein Informationsmanagement im Fahrzeug verstanden werden 18 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement Zusammenfassend legen die berichteten Studienergebnisse die Entwicklung eines Infor mationsmanagements im Fahrzeug nahe Rauch et al Rau09 kommen zu dem Schluss dass ein Fahrer f r sein eigenes Informationsmanagement sorgen kann Ihr Untersu chungsdesign ist allerdings so gew hlt dass die Versuchspersonen die M glichkeit ha ben selbst ber den Zeitpunkt der Bearbeitung der Nebenaufgabe zu entscheiden Bei fahrzeuginduzierten Meldungen kann ein Fahrer dagegen nicht ber den Zeitpunkt der Meldungsausgabe bestimmen und hat wenig M glichkeit als Informationsmanagement zu fungieren Ein Informationsmanagementsystem kann daher insbesondere bei fahrzeugin duzierten Meldungen daf r sorgen Interferenzen mit der Ausf hrung der Fahraufgabe zu vermeiden 3 2 Statisches Informationsmanagement Ein erster Schritt in Richtung Koordination der Meldung
289. r vor werden die Sensoren welche f r die Erfassung dieser Parameter geeignet sind aus der zur Verf gung stehenden Sensorik bestimmt Unter Umst nden erfordert fehlende Sensorik die iterative Anpassung der Flussdiagram me um eine Erkennung anhand alternativer Daten zu erm glichen Die verwendete Sen sorik wird auf Zuverl ssigkeit getestet F r kritische Eingangswerte werden R ckfalll sun gen vorgesehen Implementierung Die Algorithmen zur Erkennung der Situationsvariablen werden an hand der erstellen Flussdiagramme umgesetzt Die Implementierung der Variablen des Drei Ebenen Modells der Situationserkennung erfolgt mithilfe der Software Mat lab Simulink Zur Realisierung werden je nach Anwendungsfall sowohl Signalflusspl ne als auch Zustands bergangsdiagramme umgesetzt Bei Bedarf werden beide M glichkei ten in hybriden Modellen kombiniert 52 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Als Beispiel f r die Erkennung einer Situationsvariablen anhand eines Signalflussplanes und f r die Unterscheidung der beiden Ausstattungsvarianten High und Base wird die Er kennung von Schneefall herangezogen Wie Abbildung 7 7 zeigt werden bei dem regel basierten Ansatz verschiedene Eingangsgr en ber boolesche Operatoren miteinander verkn pft um zu einer Aussage ber eine vorliegende Situation zu kommen Im Falle der Erkennung von Schneefall wird die Aktivit t des Scheibenwischers gepr ft Ist dieser ak tiv deutet da
290. rden diese in einer Versuchsstrecke an einem dynamischen Lkw Fahrsimulator umgesetzt Die verwendete Simulationssoftware basiert auf einer stati schen Datenbasis in die statische Objekte sowie andere Verkehrsteilnehmer integriert werden k nnen Dar ber hinaus besteht f r das Versuchspersonal die M glichkeit ein Fahrzeug manuell vom Leitstand des Simulators aus zu steuern Dadurch kann ein kom plexes Verhalten eines anderen Verkehrsteilnehmers simuliert werden das programmiier technisch nicht umsetzbar w re Die Regelung einzelner Kreuzungen ber Schilder Am peln oder rechts vor links ist fest in der statischen Datenbasis hinterlegt und kann mit Ausnahme der Phasenregelung der Ampeln nicht ver ndert werden Die Phasen der Ampeln werden in dem vorliegenden Versuch manuell durch den Versuchsleiter geregelt Da bei diesem Versuch der entscheidende Punkt bei den Situationen an ampelgeregelten Kreuzungen ist ob das Fahrzeug durch die Versuchsperson zum Stehen gebracht wer den muss oder nicht ist ein m glichst realistischer oder bei jeder Versuchsperson identi scher Wechsel der Ampelphasen nicht versuchsentscheidend Daher ist eine manuelle Steuerung der Ampelphasen vertretbar Die Implementierung der einzelnen Situationen erfolgt mit dem Ziel die Fahrtbedingungen mit Ausnahme der jeweiligen situativen Belas tung m glichst ideal zu gestalten Dadurch soll erreicht werden dass nach M glichkeit nur der interessierende Faktor Einfluss auf
291. rend der Fahrt mit Zweitaufgabe in der geringsten Schwierigkeitsstufe verglichen mit der Fahrt ohne Zweitaufgabe Rei01b S 936ffl Mit steigender Schwierigkeit der Zweit aufgabe steigt die gemessene Beanspruchung weiter Die Beanspruchung wird ber die Herzrate den Hautleitwert und ber die Fehlerrate bei der Ausf hrung der Zweitaufgabe erfasst Rei01b S 936ff Inwieweit die gestiegene Beanspruchung Einfluss auf die Fah rerleistung nimmt wird in dieser Studie nicht betrachtet K rner K r06 zeigt mit ihrer Studie die Auswirkungen unterschiedlich komplexer paralle ler Zweitaufgaben auf die Fahrerleistung Bei den Zweitaufgaben handelt es sich im Ge gensatz zu oben erl uterter Studie um Aufgaben mit zus tzlich visueller Ablenkung n m lich um das Suchen eines vorgegebenen Listeneintrages in einer Liste Diese Liste wird auf einem Sekund rbildschirm angezeigt Die Fahraufgabe besteht aus dem Halten eines virtuellen Fahrzeuges m glichst mittig auf einer simulierten Strecke mithilfe eines Compu terlenkrades Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist fest vorgegeben und kann nicht beeinflusst werden Generell zeigt sich eine geringere Fahrerleistung h here Abweichung 17 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement von der Idealspur w hrend der parallelen Ausf hrung der Sekund raufgabe verglichen mit einer Fahrt ohne zus tzliche Aufgabe allerdings erst gegen Ende des Suchvorgangs in der Liste Di
292. rengend stark anstrengend ziemlich anstrengend einigerma en anstrengend etwas anstrengend kaum anstrengend Abbildung Anhang C 1 Skala zur Erhebung der erlebten Beanspruchung nach Eil86 S 217 xlii Anhang D Verwendete Daten der Situationserkennung Anhang D Verwendete Daten der Situationserkennung Digitales Kartenmaterial Kamera Radar sonstige Sensorik Fahrbahnmarkierungsart durchgezogen gestrichelt Verkehrsschilder Anzahl der Fahrspuren Abbiegewinkel des Kreuzungsarms Abbiegewahrscheinlichkeit des Kreuzungsarms Abstand zur Kreuzung Verbindungsrampen Fu g ngerweg Stra entyp Spurbreite Anzahl der Vorderfahrzeuge max 10 St ck Verkehrszeichen Erkennung Objekterkennung parkende Fahrzeuge Objekterkennung einscherendes ausscherendes Fahrzeug Personenerkennung Spurbreite Fahrbahnmarkierungsart durchgezogen gestrichelt Fahrbahnmarkierungsfarbe Spur berrtritt links rechts Anzahl Vorderfahrzeuge max 6 St ck verteilt auf 3 Fahrspuren Relativgeschwindigkeit des Vorderfahrzeuges Abstand zum Vorderfahrzeug Beschleunigung des Vorderfahrzeuges Regensensor Helligkeitssensor Lenkzeit berschreitung digitaler Tachograph Au entemperatur ABS Eingriff ASR Eingriff Bremspedalstellung Gaspedalstellung Blinker links rechts Eingehender Anruf laufendes Telefonat Navi Bedienung Schalter Bedienung Uhrzeit und Datum Aktuelle Schaltstufe Rangiermodus Vorw rts R ck
293. rern gegen bergestellt Wie zu erkennen ist liegen die beiden Schwellen der Clusteranalyse erwartungsgem leicht ber denen nach Muigg 100 S 47 Seiisieraben 53 Muigg oben 0 S 20 O ojuserunten 29 Yo Muigg unten o Fahrerbeanspruchung 0 Ex Abbildung 8 2 Gegen berstellung der Schwellen nach Muigg und nach der Clusteranalyse F r die nachfolgende Untersuchung des Informationsmanagements werden die Schwellen der Clusteranalyse implementiert Damit fallen 20 der ber cksichtigten Situationen in den Bereich oberhalb von der Schwelle Soben In welchem lediglich Meldungen der Priori t t 1 ausgegeben werden Dies sind vor allem Situationen in denen schlechte Wetterbe dingungen oder schw chere Verkehrsteilnehmer eine Rolle spielen Au erdem fallen die Situationen Rangieren und R ckw rts Fahren knapper Einscherer Bedienung Navigati onsger t Tunnel sowie Pkw auf Autobahn Auffahrt in diese h chste Kategorie In diesen Situationen werden Meldungen der Priorit t 2 und der Priorit t 3 zur ckgehalten Insbe 82 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe sondere den funktionskritischen Meldungen der Priorit t 2 ist die im vorigen Kapitel vor gestellte maximal m gliche Verz gerungsdauer hinterlegt so dass zu keiner Zeit eine Ge f hrdung des Fahrzeugs durch zu langes Zur ckhalten der Meldungen entstehen kann 60 der im Informationsmanagement ber cksichtigten Situationen fallen in den Bereich z
294. retischen Grundlagen auf welche sich die Arbeit st tzt werden in Kapitel 2 dargestellt In Kapitel 3 wird ein berblick zum Stand der Forschung und Tech nik im Bereich des Informationsmanagements im Fahrzeug gegeben Daraus abgeleitet stellt Kapitel 4 ein Konzept f r ein Informationsmanagementsystem im Lkw vor Dieses Konzept sieht eine zeitliche Steuerung der Informationsausgabe vor welche auf der aktu ellen Fahrerbeanspruchung einerseits und auf der Priorit t der auszugebenden Fahr zeugmeldung andererseits basiert Das Konzept des Informationsmanagements besteht demnach aus drei Modulen einem Modul zur Erfassung der Fahrerbeanspruchung einem Kapitel 1 Einleitung Modul in welchem die Priorit t der Meldung betrachtet wird sowie dem eigentlichen Mo dul zur Steuerung der Informationsausgabe Einleitung Kapitel 1 Theoretische Grundlagen und Bepgriffsdefinitionen Kapitel 2 Stand der Forschung und Technik Kapitel 3 Konzept des Informationsmanagementsystems Kapitel 4 Erfassung der Priorit ten von Fahrzeugmeldungen Fahrerbeanspruchung Kapitel 6 MAPEL Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Kapitel 7 Steuerung der Meldungsausgabe Kapitel 8 Evaluation des Informationsmanagementsystems Kapitel 9 Diskussion der Wirkung des Informationsmanagements Kapitel 10 Zusammenfassung und Ausblick Kapitel 11 Abbildung 1 1 Struktur der Arbeit Kapitel 5 behandelt die Priorisierung von Fahrzeu
295. rien ndern sich w hrend einer Lkw Fahrt nicht Un ter variabel werden die Kategorien gef hrt deren enthaltene Situationen ber eine l nge XXXV Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle re Zeit hinweg konstant bleiben sich jedoch w hrend einer Fahrt ndern k nnen Hierun ter fallen der Stra sentyp der Stra enverlauf die Verkehrsdichte Tageszeit und Lichtver h ltnisse das Wetter und der Reibwert der Stra e sowie das Vorhandensein von Passan ten und die Verwendung von Assistenzsystemen Unter situativen Kategorien werden die jenigen Kategorien zusammengefasst die zeitlich abgeschlossene Handlungen oder Ma n ver umfassen Um die Bewertungen der Beanspruchung welche die einzelnen Teil nehmer der explorativen Fahrerbefragung vornehmen besser einsch tzen zu k nnen enth lt der Situationskatalog die allgemeinen Auspr gungen Zeitdruck M digkeit und Wut Mui09 S 178 Da diese im Folgenden keine Bedeutung f r die vorliegende Arbeit ha ben wird nicht weiter darauf eingegangen Der umfassende Situationskatalog entsteht zum einen auf der Basis von verschiedenen Klassifikationsschemata von Verkehrssituationen Diese enthalten je nach Anwendungs kontext unterschiedliche Situationen und dienen so als Ideenpool zur Erstellung des Kata loges Es wird die in Kapitel 7 1 1 erw hnte Kategorisierung von Verkehrssituationen nach Fastenmeier Fas95 ebenso herangezogen wie die Arbeit von Armbruster Arm11 S 2
296. rschied zwi schen den beiden Varianten ist die Verwendung von Kameradaten und Informationen ei ner digitalen Karte in der High Variante In beiden Ausstattungsvarianten werden unter 51 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung anderem Daten des Radarsensors zur Abstandserkennung des Lane Guard Systems zur Spurerkennung des Regen Licht Sensors des digitalen Tachographen sowie weitere Fahrzeugdaten Gang Lenkwinkel Pedalstellungen etc verwendet Eine detaillierte Auf listung der verwendeten Daten bietet Anhang D Durch die Realisierung und die verglei chende Bewertung der Varianten High und Base kann die maximale und minimale Erken nungsg te ermittelt werden die sich durch die Verwendung serienf higer Sensorik erzie len l sst Da zum heutigen Zeitpunkt die in der Variante High vorgesehene Sensorik nicht uneingeschr nkt zur Verf gung steht wird zur Evaluierung ein weiteres Derivat umge setzt die Variante High Prototype Diese Variante basiert auf der Variante High Aller dings werden diejenigen Daten simuliert die aufgrund fehlender Sensorik aktuell nicht verf gbar sind 7 2 2 Implementierung und Evaluation der Situationserkennung Das in Kapitel 7 2 1 vorgestellte Konzept einer regelbasierten Situationserkennung wird f r die Situationen der Nachschlagetabelle implementiert und getestet Das Ziel hierbei ist nicht eine m glichst umfassende serientaugliche Situationserkennung umzusetzen bzw umfangreich
297. rt Aufgrund der gegebenen Randbedingungen im Fahrsimulator und im realen Verkehrsgeschehen k nnen nicht alle Situationen untersucht werden die in der explorativen Befragung als relevant identifiziert wurden Im realen Fahrzeug identifiziert eine Situationserkennung die Situationen unter Verwendung von Fahrzeug und Umweltdaten Das beschriebene Vorgehen verdeutlicht Abbildung Anhang B 1 O Oo ok O yx D D S lt ve NS Ss T ab E 2 p g2 an o S av Ka O 0 5 O gt S SP T Recherche v2 3 D und Experten run D E interviews 3 Ts w x L 05 lt Situationen In Realit t untersuchte c 2 8 befragung 2 D T 0 O J O DT i u cc O O z 28 Realstudie NZ Umsetzung der Situations erkennung Abbildung Anhang B 1 Vorgehen zur Herleitung der in die indirekte Beanspruchungssch t zung einbezogenen Situationen Umfassender Situationskatalog Der urspr ngliche umfassende Situationskatalog be inhaltet 93 Situationen Diese stellen gr tenteils allt gliche Herausforderungen f r Be rufs Lkw Fahrer dar und sind untergliedert in die Merkmale konstant variabel situativ und allgemein Die Unterscheidung dieser Merkmale erfolgt hinsichtlich des Zeithorizonts in nerhalb dessen eine Ver nderung der in den Merkmalen enthaltenen Situationen eintre ten kann Das Merkmal konstant beinhaltet die Kategorien Fahrzeugart und Transportgut Die Situationen dieser beiden Katego
298. rt dargestellten Kurven sind schematisch zu verstehen weil Beanspruchung stets von den individuellen Leis tungsvoraussetzungen des jeweiligen Menschen abh ngig ist Grunds tzlich jedoch ist die ideale Beanspruchung und damit h chste Leistung im Bereich mittlerer Anforderung gegeben Bereich A2 Steigen die Anforderungen so steigt auch die Beanspruchung A3 Die Leistung kann durch erh hte Anstrengung auf einem hohen Level gehalten wer den Sie sinkt erst im Bereich B und C weil die weiter gestiegene Beanspruchung auch durch erh hte Anstrengung nicht mehr ausgeglichen werden kann Es liegt eine berfor derung des Menschen vor Sind die Anforderungen an den Menschen gering steigt die Workload abh ngig von den individuellen Leistungsvoraussetzungen ebenfalls Analog zu oben beschriebener Kurve sinkt die Leistung erst dann wenn die steigende Beanspru chung nicht mehr durch erh hte Anstrengung abgefangen werden kann In diesem Fall 1 Workload ist nach De Waard DeWS96 S 15 der Anteil an mentalen Kapazit ten der zur Erf l lung einer informatorischen Aufgabe notwendig ist Sie wird hnlich operationalisiert wie Bean spruchung weswegen die Begriffe Workload und Beanspruchung in vielen deutschsprachigen Veer ffentlichungen so auch in vorliegender Arbeit synonym verwendet werden Eic11 S 53 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen wird von Unterforderung gesprochen Diese tritt beispielsweise bei monotonen T
299. s auf Niederschlag hin In der High Variante steht zus tzlich ein Regen sensor zur Verf gung der ebenfalls Niederschlag detektiert Zur Spezifizierung des Nie derschlages wird die Au entemperatur hinzugezogen anhand derer Regen und Schnee fall differenziert werden Ste12 S 105 Regensensor Niederschlag nur Variante High A A BEET Scheibenwischer an OR m b Au entemperatur lt 5 AND Schneefall Abbildung 7 7 Signalflussplan der Situationsvariablen Regen bzw Schneefall Abbildung 7 8 zeigt ein Zustands bergangsdiagramm beispielhaft f r die Situationsvariab le R ckw rts Fahren Die Erkennung dieser Variable ist f r die Varianten High und Base identisch Das Zustands bergangsdiagramm ist zu verstehen als vereinfachte Darstellung der Algorithmen mit dem Ziel eine transparente Diskussionsgrundlage zu schaffen So sind zum Beispiel nur diejenigen Bedingungen dargestellt die zum bertritt von einem Zustand in den n chsten f hren nicht jedoch die Ausschlusskriterien Der Zustand R ck w rts Fahren wird ber die Bedingung erreicht dass der R ckw rtsgang eingelegt ist und zus tzlich entweder das Gaspedal bet tigt oder die Fahrtgeschwindigkeit gr er 0 ist Die Fahrtgeschwindigkeit liegt unabh ngig von der Fahrtrichtung stets positiv vor Solange diese Bedingung erf llt ist wird in dem Zustand R ckw rts Fahren verblieben Die Be trachtung sowohl des Gaspedals als auch der Fahrtgeschwindigkeit stellt di
300. sausgabe im Fahrzeug ist soge nanntes statisches Informationsmanagement Das Ziel von statischem Informationsma nagement ist die Vermeidung der gleichzeitigen Ausgabe von Fahrzeugmeldungen Die empfundene Gleichzeitigkeit umfasst einen Zeitraum von etwa drei Sekunden Vaa01 S 156 Wolf Paarweiser Vergleich Wolf Wol05 Wol06 schl gt mit dem Ziel die Ausgabe von mehreren Meldungen innerhalb eines Zeitabstandes von drei Sekunden zu vermei den eine Priorisierung von Fahrzeugmeldungen vor Sein Fokus liegt dabei auf R ckmel dungen von Fahrerassistenzsystemen Um diese zu priorisieren werden die jeweiligen Fahrerassistenzsysteme in einem ersten Schritt der prim ren sekund ren oder terti ren Fahraufgabe zugeordnet Die Einteilung wird weiter spezifiziert indem die Art der Unter st tzung des Fahrers durch das Assistenzsystem festgehalten wird Zuletzt erfolgt ein paarweiser Vergleich der einzelnen Assistenzsysteme nach ihrer sogenannten Informati onspriorit t Ergibt dieser Vergleich dass zwei Meldungen gleich wichtig sind so sei bei deren gleichzeitigem Auftreten die gleichzeitige Ausgabe laut Wolf unvermeidbar Bei un terschiedlicher Priorit t der Meldungen wird bei Wolf lediglich der Fall betrachtet dass zu erst ein System h herer Priorit t eine Meldung ausgibt und innerhalb k rzester Zeit eine weniger wichtige Meldung folgt Diese wird dann zeitlich verz gert und eventuell in abge wandelter Form ausgegeben Wol05 WoIl06
301. sef Warn und Informationsmanagement WIM im PKW Zeitkritikalit t Fahrerleistung Fahrsituation In ITS NIEDERSACHSEN Hrsg AAET 2008 Automatisierungssysteme Assistenzsysteme und eingebettete Systeme f r Transportmittel Braunschweig TS Niedersachsen 2008 S 198 214 LERMER Ramona Konzeption und Bewertung eines fahrsituations und fahrerleistungsadaptiven Warn und Informationsmanagers M nchen Universi t t der Bundeswehr M nchen Fakult t f r Luft und Raumfahrttechnik Diss 2010 LOEWENFELD Irene E The Pupil Anatomy Physiology and clinical Applications Oxford Butterworth Heinemann 1999 MANZEY Dietrich Psychophysiologie mentaler Beanspruchung In BIRBAUMER Nils FREY Dieter KUHL Julis PRINZ Wolfgang WEINERT Franz E Hrsg Enzyklop die der Psychologie Themenbereich C Serie 1 Band 5 Ergebnisse und Anwendungen der Psychophysiologie Hrsg R ler Frank G ttingen Hogrefe Verlag 1998 S 799 864 MAN NUTZFAHRZEUGE AKTIENGESELLSCHAFT Betriebsanleitung Trucknology Generation TGX Mit Mulitfunktionslenkrad M nchen MAN Nutzfahrzeuge Ak tiengesellschaft 2008 xiii Literaturverzeichnis Mar00 Mar02 Mar07 Mau00 McC79 McL92 McL93 Meh11 Mei76 Mic93a Mic93b Mic93c Mui08 XIV Schutzrecht US 6090051 18 Juli 2000 MARSHALL Sandra P US 09 261 641 1999 03 03 MARSHALL Sandra P The Index of cognitive Activi
302. ser Position ein statischer Beanspruchungswert angenommen Pie03 Hierf r wurde die Strecke zuvor anhand der Taxonomie nach Fastenmeier Fas95 in einzelne Abschnitte klassifiziert und die Beanspruchung in jedem der Abschnitte in einer Probandenstudie erfasst Anders als bei Totzke Tot03 Seite xxxii wird die Beanspruchung also nicht indirekt ber vorhande ne Informationen der digitalen Karte gesch tzt sondern direkt aus einem in der digitalen Karte hinterlegten Beanspruchungsverlauf gewonnen In Stufe zwei erfolgt die Feinjustie rung dieser statischen Beanspruchung durch die Ber cksichtigung dynamischer Gr en Pie03 Hierf r wird eine Bewertung von Sensordaten des Fahrzeuges vorgenommen ber diese Daten wird auf das Vorliegen spezieller Situationen wie eine Folgefahrt ein berholman ver ein Abbremsman ver eine bernahmeaufforderung des ACC Regen oder Dunkelheit etc geschlossen F r die Situationen sind jeweils Gewichtungsfaktoren hinterlegt mit welchen die statische Beanspruchungssch tzung verfeinert wird PieO2 Vorteil dieses Konzeptes ist die M glichkeit mithilfe der digitalen Karte beanspruchende Situationen bereits im Voraus erkennen zu k nnen Pie03 Nachteilig ist der gro e Auf wand der im Vorhinein n tig ist um die verschiedenen Streckenabschnitte zu klassifizie ren und mit Beanspruchungswerten zu versehen Aufgrund dieses Umstands darf die Re alisierbarkeit des Konzeptes angezweifelt werden INVENT Das v
303. sg te zwischen der High und Base Ausf hrung Den gr ten Mehrwert der High Variante bietet die digitale Karte weil dadurch insbesondere infra strukturgebundene Situationen wie Auffahrten Abbiegesituationen etc zuverl ssig er kannt und differenziert werden k nnen Diskussion des Konzeptes der Situationserkennung Das vorgestellte Konzept der regelbasierten Situationserkennung erf llt die grunds tzlichen Anforderungen an die Situ ationserkennung die in Abbildung 7 4 gezeigt werden Sie stellt daher eine gute M glich keit dar die Sch tzung der Referenzgr e Fahrsituation im Rahmen der indirekten Bean spruchungssch tzung zu realisieren F r eine hohe Erkennungsg te wird der Einsatz ei ner digitalen Karte zus tzlich zu der Sensorik welche in einem Lkw mit Serienausstattung verf gbar ist empfohlen Neben der besseren Erkennung und besseren Differenzierung vor allem von Kreuzungssituationen bietet die Einbeziehung der digitalen Karte die M g lichkeit bestimmte Situationen bereits sehr fr h zu erkennen Ein Beispiel hierf r ist die Fahrt in einem Kreisverkehr welcher basierend auf dem charakteristischen Lenkwinkel verlauf erst w hrend der Durchfahrt erkannt wird Mit den Informationen der digitalen Kar te kann ein Kreisverkehr rechtzeitig mit Beginn der Durchfahrt erkannt werden Au erdem k nnte im Kontext des Informationsmanagements bereits in der Vorbereitungsphase auf eine beanspruchende Situation eine Meldungsausgabe u
304. sgegebenen Meldungen sowie der Anzahl der richtigen Reaktionen und der Reaktions zeit untersucht F r die genannten Kenngr en ergeben sich keine signifikanten Unter schiede zwischen den drei untersuchten Konfigurationen Es ist anzunehmen dass Be rufskraftfahrer berwiegend technikaffine Personen sind welche einen engen Bezug zu ihren Fahrzeugen haben Die intensive Besch ftigung mit dieser Thematik mag ein Grund sein weswegen die Berufskraftfahrer relativ gut und ber alle Konfigurationen hinweg die acht ausgegebenen bzw vier vom Informationsmanagement behandelten Fahrzeugmel dungen am Ende der Fahrt wiedergeben k nnen Hinsichtlich der Reaktionszeit stellt auch Bengler Ben12 bei einer vergleichbaren Aufgabe Reaktion auf Fehler in einer vorgele senen Zahlenreihe einen nur eingeschr nkten Mehrwert dieses Parameters zur Bewer tung der Beanspruchung fest Er f hrt dies unter anderem auf Kompensationsstrategien der Versuchspersonen zur ck welche der Reaktionsaufgabe einen h heren Stellenwert einr umen und daf r die Bearbeitungsgeschwindigkeit in der prim ren Aufgabe drosseln Ben12 S 4922 Bei einer Fahrt ohne Informationsmanagement bringen signifikant mehr Versuchsperso nen den Ausgabezeitpunkt der Meldungen in Verbindung mit beanspruchenden Situatio nen Die Versuchspersonen bemerken also wenn Meldungen zu einem ung nstigen Zeit punkt ausgegeben werden Dass dieser Umstand aus Sicht der Fahrer zu vermeiden ist 108
305. sierende T tigkeit ge schlossen Kli89 S 19 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen w verf gbare Gesamtkapazit t X Q 2 Restkapazit t f r Nebenaufgabe D 0b gt ben tigte Kapazit t f r Hauptaufgabe Zeit Abbildung 2 4 Prinzip der Erfassung der Leistung in der Nebenaufgabe als Beanspru chungsindikator nach Far03 S 5 Obwohl Leistung einen wichtigen Aspekt von Beanspruchung ausdr ckt und relativ ein fach zu erheben ist kann durch die Erfassung leistungsbezogener Indikatoren alleine nicht immer zuverl ssig auf die Beanspruchung geschlossen werden Denn die Leistung kann durch eine vermehrte Anstrengung ber einen gewissen Zeitraum hinweg und bis zu einem gewissen Grad an Beanspruchung aufrechterhalten werden DeWS96 S 23 Subjektive Indikatoren Eine dritte M glichkeit zur Erfassung von Beanspruchung sind subjektive Verfahren in denen Personen ihr eigenes Erleben berichten Diesem Vorgehen liegt die Annahme zugrunde dass Personen selbst am besten beurteilen k nnen inwie weit sie beansprucht sind oder waren Zur Erhebung subjektiver Beanspruchungsindikato ren werden meist Skalierungsverfahren verwendet die den Aufwand bei der Erstellung der Anwendung und der Auswertung gering halten Die Nachteile der Methode sind unter anderem die zeitliche Verz gerung die dadurch entsteht dass die Person erst nach der beanspruchenden T tigkeit befragt werden kann Au erdem beste
306. smanagements wird der sogenannte Aufmerksamkeitsbeanspruchungswert verwendet welcher sich ebenfalls auf einen Wer tebereich von 0 bis 100 erstreckt Zur Determination der Schwellen bei Muigg Mui09 S 122 wurden mehrere hundert Testkilometer absolviert Die daraufhin festgelegten Schwellen wurden anschlie end in weiteren Testfahrten gezielt erprobt und als praktika bel befunden Das genaue Vorgehen bei der Festlegung und Validierung der Schwellen wird in seiner Arbeit nicht beschrieben Da sich das Informationsmanagement bei Muigg auf vier Stufen von Meldungspriorit ten st tzt definiert er drei Schwellen Mui09 S 122 e Komforthinweise Prio4 werden ab einem Wert von 20 zur ckgehalten e Systemhinweise Prio3 werden ab einem Wert von 30 zur ckgehalten e Sicherheitshinweise Prio2 werden ab einem Wert von 47 zur ckgehalten e Gseefahrenhinweise Prio1 werden stets sofort ausgegeben Die oben genannten Werte dienen als erste Anhaltspunkte f r die Determinierung der Schwellen des Informationsmanagements im Nutzfahrzeug Der Schwellwert 47 f r Meldungen der Priorit t 2 wird als Orientierungswert f r die Schwelle Soben verwendet die 81 Kapitel 8 Steuerung der Meldungsausgabe sich im Rahmen der vorliegenden Arbeit ebenfalls auf Prio2 Meldungen bezieht Oben genannte Komfort und Systemhinweise werden zu einer gemeinsamen Kategorie zu sammengefasst welche der Priorit t 3 im Priorit tensystem vorliegender Arbeit ents
307. smanagementsystems semeldungen aber auch Telefonanrufe und Meldungen von Telematiksystemen mit ein Ausgenommen sind Meldungen die ein Fahrer selbst initiiert Dahinter steckt die berle gung dass ein Fahrer f r sich selbst das beste Informationsmanagement darstellt und Nebent tigkeiten welche unter anderem die Ausgabe von Information zur Folge haben in beanspruchenden Situationen nicht aufnimmt bzw unterbricht Dar ber hinaus k nnte das Ausbleiben einer vom Fahrer initiierten Systemr ckmeldung zu Unsicherheiten f h ren was zu vermeiden ist Behandlung fahrzeug induzierter Meldungen Nachvollzieh barkeit f r Fahrer Modularit t amp Erweiterbar keit Anforderungen an Informations management im Nutzfahrzeug Lkw spezifische Auslegung Verzicht auf zus tzliche Sensorik Hohe Umsetzungs wahrschein lichkeit Abbildung 4 2 Anforderungen an das Informationsmanagement im Nutzfahrzeug Eine wichtige Anforderung an das Informationsmanagement im Nutzfahrzeug ist die Nachvollziehbarkeit der Funktionsweise des Systems Berufskraftfahrer sind im Allgemei nen technisch und im Speziellen an ihrem Fahrzeug stark interessiert Das System sollte daher keine abstrakte Black Box sein sondern ein f r den Fahrer nachvollziehbares und verst ndliches Verhalten besitzen Neben der besonderen Ber cksichtigung der Nach vollziehbarkeit wird das Informationsmanagement insg
308. spruchung auf der Basis von von Fahrzeugdaten sch tzen k nnte dieser Versuch gelingen Fahrer k nnten ihr Fahrverhalten gezielt so anpassen dass eine gerin ge Beanspruchung detektiert wird und dementsprechend Zugang zu allen Funktionen be stehen bleibt Che03 Chen und Jordan schlagen daher eine Workloadsch tzung auf der Basis von externen Bedingungen vor wie beispielsweise dem Stra enverlauf der Ver kehrsdichte der Tageszeit oder Wetterbedingungen Ausgehend von diesen Daten wird einer von drei m glichen Workloadlevels angenommen welcher die Art und Menge der abrufbaren Fahrzeugfunktionen bestimmt Au erdem wird in Chens Arbeit Che03 eine Pr diktion der Workload vorgesehen Dadurch soll die Situation vermieden werden in der eine bei niedriger Workload begonnene Nebenaufgabe durch sp ter steigende Workload aufgrund einer ver nderten Verkehrssituation unterbrochen werden muss Che03 Wie Da keine n heren Angaben gemacht werden wie von einer erkannten Fahrsituation auf eine Beanspruchung geschlossen wird erfolgt die Einteilung dieses Systems in Abbildung 3 5 anhand der F hrungsgr e Fahrsituation XXX Anhang A Bekannte Informationsmanagementsysteme genau die Umgebungsbedingungen erfasst und daraus ein Workloadlevel bestimmt wird bleibt in Chens Arbeit Che03 offen Totzke DaimlerChrysler Pr diktion von Fahrerbeanspruchung durch Informatio nen in digitalen Karten Totzke et al Tot08 untersuchten im Zusammen
309. ss an die Fahrten mit Meldungsausgabe wird den Versuchspersonen eine Landkarte gezeigt In diese sind der Verlauf der zuvor gefahrenen Versuchsstrecke sowie wichtige Landmarken zur besseren Orientierung eingezeichnet Die Versuchspersonen werden gebeten anhand der Karte zu beschreiben bzw zu zei gen an welchen Stellen Fahrzeugmeldungen ausgegeben wurden Auf diese Aufgabe wurden sie vor Fahrtantritt hingewiesen Anhand der Beschreibung wird durch das ge schulte Versuchspersonal entschieden ob die Versuchsperson die jeweilige Meldung geistig einer beanspruchenden Situation zuordnet oder unabh ngig davon erlebt hat Ein Chi Quadrat Test zeigt f r die Anzahl der Meldungen welche einer beanspruchenden Si tuation zugeordnet werden einen signifikanten Unterschied zwischen der Fahrt mit und der Fahrt ohne Informationsmanagement c 1 N 152 5 57 p lt 05 In der Fahrt ohne Informationsmanagement werden mehr Meldungen beanspruchenden Situationen zuge wiesen Nach der Absolvierung der Fahrten wird der jeweiligen Versuchsperson die Funktionswei se des Informationsmanagementsystems im Detail erkl rt Anschlie end sollen die Ver suchspersonen auf einer siebenstufigen Skala angeben inwieweit sie sechs verschiede nen Aussagen zu diesem System zustimmen oder diese ablehnen Die Aussagen betref fen die Absicht das Informationsmanagementsystem zu nutzen dessen Einfluss auf die Fahrerleistung dessen Nutzen die Ersichtlichkeit der Ergebnisse der N
310. ss aus Sicherheits gr nden verzichtet werden Diese h tten gezielt durch ein weiteres Versuchsfahrzeug provoziert werden m ssen Sei12b Die 34 Situationen der Realstudie werden bildlich im Anhang H dargestellt Situationserkennung Die Aufgabe der Situationserkennung Kapitel 7 2 besteht darin die 44 beanspruchungsrelevanten Situationen mithilfe der Fahrzeugsensorik zu erkennen In diesem Kontext wird die Beschreibung einiger Situationen leicht variiert Die Definition der Situation Autobahn Auffahrt wird dahingehend erweitert als dass auch Auffahrten auf Landstra en erkannt werden sofern sie hnliche Anforderungen an den Fahrer aufweisen wie eine Autobahnauffahrt Dies ist im Wesentlichen der Fall sobald ein Beschleuni gungsstreifen vorhanden ist Die Situation wird nachfolgend verallgemeinert als Auffahrt bezeichnet Die Baseline Situationen Stadt und Autobahn sind f r die Situationserken nung unabh ngig von der Anzahl der Fahrspuren bzw vom Vorhandensein eines Stand streifens Die Situation Spurwechsel wird in der Situationserkennung als eigene Situation ber cksichtigt Nach der explorativen Befragung war die Situation Spurwechsel mit der Si tuation berholen zusammengefasst worden weil beide Situationen die selbe Beanspru chung hervorrufen und hnliche Anforderungen an den Fahrer stellen Die Situation knap per Einscherer wird aus technischen Gr nden eingeschr nkt auf die von den Fahrern in der explorativen Befragung wieder
311. ssung der F hrungs gr e Anhang A Tabelle 3 1 Verwendete Stellgr en der bekannten Informationsmanagementsysteme Informationsmanage Ausgabe mentsystem zeitpunkt GIDS amp ARIADNE x X CEMVOCAS COMUNICAR AIDE SANTOS INVENT SAVE IT Lermer Muigg Totzke Chen X Wu Dugarry F rber amp F rber Saab Volvo Toyota Motorola Verf gbar Modalit t Komplexit t Kan x X X X X X X X x X X X X X X x x Die Konzepte SANTOS K n03 und SAVE IT Smi03 verfolgen den Ansatz eingehende Telefonanrufe bei Bedarf an die Mobilbox weiterzuleiten Bei SAVE IT wird dem Fahrer die M glichkeit gegeben zwischen drei Konfigurationen zu w hlen alle Anrufe durchstel len keinen Anruf durchstellen adaptives Durchstellen in Abh ngigkeit von der Komplexi t t der Verkehrssituation mit dem Ziel die Akzeptanz des Systems zu steigern Smi03 Die ausschlie liche Betrachtung von Telefonanrufen im Kontext Informationsmanagement stellt einen kleinen Ausschnitt aus der gesamten Kommunikation im Fahrzeug dar Den noch leistet dieser Ausschnitt vor dem Hintergrund der Auswirkung von Telefonieren am Steuer vermutlich einen wichtigen Beitrag zur Erh hung der Sicherheit Einen guten berblick zu Studienergebnissen und Unfalldaten im Zusammenhang mit Telefonieren am Steuer bietet Sugano Sug05 24 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement Die ausschlie liche Optimierung des Abstands zwisc
312. sweg sichergestellt Es lassen sich zwei Ans tze zur Sch tzung der Fahrerbeanspruchung unterscheiden Die indirekte Sch tzung und die direkte Sch tzung der Beanspruchung Dam05 HoeO2 Abbildung 6 2 Beide Ans tze st tzen sich auf Fahrzeug und Umweltdaten anhand de rer eine mittlere Beanspruchung gesch tzt wird 41 Kapitel 6 Vorgehen zur Erfassung der mentalen Fahrerbeanspruchung Eingabe Fahrzeug und Umweltdaten Indirekte Sch tzung Direkte Sch tzung Sch tzung von Referenzgr en Modelle der z B Fahrsituation Referenzgr en Algorithmus zur Beanspruchungs Sch tzung der modell Beanspruchung Nachschlage Nachschlage modul tabelle Ausgabe Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Abbildung 6 2 Abgrenzung der beiden M glichkeiten zur Sch tzung der Fahrerbeanspru chung nach DamO5 S 187 Indirekte Sch tzung der Beanspruchung Die indirekte Sch tzung der Beanspruchung basiert auf der Erfassung einer Referenzgr e welche in Zusammenhang mit der Fah rerbeanspruchung steht Dam05 Hoe02 Als Referenzgr e f r die Fahrerbeanspru chung bietet sich die vorherrschende Fahrsituation an Diese kann ber Fahrzeug und Umweltdaten bestimmt werden F r die verschiedenen Situationen sind in einer Nach schlagetabelle statische Beanspruchungswerte hinterlegt Diese werden a priori bei spielsweise in Probandenstudien erhoben und festgelegt ber die Erkennung bestimmter Situationen kann so au
313. systems 0022002s0sene en 32 Abbildung 5 1 Begriffe im Kontext der Bewertung der Wichtigkeit von Fahrzeugmeldungen resces sale aa eate ae iai 33 Abbildung 5 2 Indikatoren f r die Wichtigkeit einer Fahrzeugmeldung Ergebnis einer Fahrerbefrag ng essen ee 36 Abbildung 6 1 Grenzen der Erfassung mentaler Beanspruchung im Serienfahrzeug 39 Abbildung 6 2 Abgrenzung der beiden M glichkeiten zur Sch tzung der FanrelDeanspruchUngeieasstezseherense ee 42 Abbildungsverzeichnis Abbildung 7 1 Aufbau des Kapitels 7 ber die Umsetzung der indirekten Sch tzung der Beanspruchung im Rahmen des Informationsmanagemenis Abbildung 7 2 Zusammensetzung der Fahrersituation aus den Auspr gungen verschiedener Kategorien von Merkmalen z02002022024022 0200 Abbildung 7 3 Durchf hrung der explorativen Fahrerbefragung zur Identifikation beanspruchungsrelevanter Situationen 22202200220snneenennnsnnennnennenn Abbildung 7 4 Anforderungen an die Situationserkennung im Rahmen der indirekten BEAnSPLUchHURgSSCHhazZUNG ana see eek Abbildung 7 5 Drei Ebenen Modell der Situationserkennung 2002s002senene en Abbildung 7 6 Varianten der Situationserkennung 2 200240022002nnnnennnnennen ernennen Abbildung 7 7 Signalflussplan der Situationsvariablen Regen bzw Schneefall Abbildung 7 8 Zustands bergangsdiagramm der Situationsvar
314. t Als Beispiel f r zuk nftige Informationsquellen seien die sogenannten Car2X Technologien genannt die neue und umfangreiche M glichkeiten des Informationsaus tausches im Fahrzeug bieten Kapitel 1 Einleitung 1 2 Zielsetzung Entsprechend oben beschriebener Entwicklung wird in letzter Zeit vermehrt die Metapher des virtuellen Beifahrers bem ht Dies geschieht meist im Zusammenhang mit Fahr zeugsystemen die den Fahrer bestm glich an dessen Zustand und an die Fahrsituation angepasst unterst tzen Beispiele finden sich bei Schr der Schr09 ESG ESGO6 und dem Deutschen Verkenhrssicherheitsrat Deu11 Anderswo wird unter dem virtuellen Bei fahrer ein Telematiksystem verstanden welches beispielsweise ber Restaurants in der N he informiert die Routenf hrung dorthin bernimmt Parkpl tze vor Ort lokalisiert und bei Bedarf einen Tisch reserviert BMW11 Ein menschlicher Beifahrer beherrscht beides Er unterst tzt den Fahrer bei dessen Fahrt tigkeit und versorgt ihn mit Information Ein guter Beifahrer gleicht zus tzlich die Relevanz der Information mit den Anforderungen an den Fahrer durch die aktuelle Verkehrssituation ab In Situationen in denen erh hte An forderungen an den Fahrer bestehen und die Konzentration auf die Verkehrssituation ge richtet werden muss gibt ein guter Beifahrer keine Information weiter Ausnahmen hier von sind sehr wichtige Meldungen wie der Hinweis auf eine potentielle Gefahr Dabei trifft e
315. t der Situation bezieht gleichen sich die Situa tionen ohne Meldungsausgabe und mit Informationsmanagement hinsichtlich der nicht er folgten Meldungsausgabe Time to Collision Mittelwert 25 20 I 12 8 T 10 0 oa 10 6 Sekunden 10 ohne Meldung ohne Management mit Management Abbildung 9 12 Mittlere minimale Time to Collision in der Situation knapper Einscherer Es ergibt sich eine mittlere TTCmin von 10 6s f r die Situation knapper Einscherer ohne Meldungsausgabe Bei den Fahrten mit Meldungsausgabe betr gt die mittlere TTC 12 8s ohne Informationsmanagement und 10 0s mit Informationsmanagement Die Stan dardabweichungen sind mit 10 7s 8 7s und 7 3s relativ hoch Eine ANOVA zeigt keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Konfigurationen Allgemein ist eine TTCmin in den vorliegenden Gr enordnungen unkritisch Von einem kritischen Wert wird ab einer TTCmn Kleiner 1 5s gesprochen Time to Collision Anzahl je Wertebereich 12 11 10 g i 787 F 5 6 4 3 3 3 im o E 0 1 5s 1 5 5s 6 155s 16 25s gt 26s Bohne Management Emit Management Dohne Meldung Abbildung 9 13 Anzahl der aufgetretenen minimalen Time to Collision Werte je Wertebe reich in der Situation knapper Einscherer F r eine genauere Analyse werden die einzelnen TTCmn Werte welche die Versuchsper sonen erzeugen f nf Wertebereichen zugeteilt Die Verteilung der TTCmin Werte auf diese f nf Wer
316. t werden wenn keine signifikanten Beanspruchungsunterschiede zwischen Simula tion und Realit t bestehen F r die folgenden Betrachtungen wird ein Signifikanzniveau von a 5 angenommen Entsprechend den Ergebnissen eines Wilcoxon Tests sind demnach 23 der 34 im Realversuch getesteten Situationen hinsichtlich der erhobenen Beanspruchungswerte als kologisch valide das hei t realistisch und aussagekr ftig zu betrachten Insgesamt ist daher von einer hohen kologischen Validit t der Fahrsimula torstudie zu sprechen Eine Situation die Situation schlechte Stra e kann nur im Real versuch getestet werden Die Darstellung dieser Situation im Simulator ist nicht m glich 12 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung Daher k nnen die Ergebnisse nicht verglichen werden In den verbleibenden 5 der 34 Si tuationen ergeben sich signifikante Unterschiede zwischen den Ergebnissen aus Simula tor und Realversuch Die f nf Situationen werden nachfolgend n her betrachtet Dro12 S 41ff Beschreibung der f nf nicht kologisch validen Situationen F r die Situation Auto bahn Auffahrt ergibt sich ein signifikanter Unterschied zwischen Simulator und Realit t z 1 98 p lt 05 wobei die Situation in der Realit t beanspruchender erlebt wird Da die infrastrukturellen Gegebenheiten der Autobahn Auffahrt in Simulation und Realit t einan der sehr hnlich sind Abbildung 7 22 links sind die Beanspruchungsunterschiede in ers t
317. tebereiche zeigt Abbildung 9 13 In den Wertebereich bis zu einer TTCmin Von 1 5 Sekunden welcher als kritisch gilt f llt pro Konfiguration ein TTCmn Wert Zwischen 1 5 und 5 Sekunden ist die TTC in zwar nicht kritisch nichts desto trotz gering Bei der 102 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Konfiguration ohne Informationsmanagemernt fallen f nf Werte in diesen Bereich Bei der Konfiguration mit Informationsmanagement erreichen acht Werte und bei der Konfigurati on ohne Meldung elf Werte eine TTCmin zwischen 1 5 und 5 Sekunden Es wird kein signi fikanter Einfluss von Alter Fahrerfahrung und Neurotizismus auf die TTCmin gefunden H4 Aufnahmeg te Zur Untersuchung der Aufnahmeg te der ausgegebenen Meldun gen wird die Erinnerung der Versuchspersonen an den Wortlaut der Meldungen ausge wertet Diese wurde durch geschultes Versuchspersonal auf einer Skala von 1 bis 4 be wertet Wird die Bewertung aller acht Meldungen die w hrend der beiden Fahrten mit Meldungsausgabe auftraten in die Auswertung einbezogen ergibt sich eine mittlere Erin nerungsg te von je 2 8 f r die Fahrt mit und ohne Informationsmanagement Bezogen auf lediglich die vier Meldungen die sich hinsichtlich ihres Ausgabezeitpunktes zwischen den Konfigurationen mit und ohne Informationsmanagement unterscheiden ergibt sich eine mittlere Erinnerungsg te von jeweils 2 9 Die Auswertung des Wilcoxon Tests zur mittle ren Erinnerungsg te ergibt f r
318. tet Au erdem ist ein Lkw Fahrer f r die termingerechte Lieferung der Ladung verantwortlich Durch Telematiksys teme werden Touren nderungen der Tour und weitere logistikrelevante Informationen bermittelt Die ad quate Aufnahme und Verarbeitung dieser Informationen durch den Fahrer ist ein wichtiges Element f r einen reibungslosen Ablauf des Betriebs Im folgen den Kapitel wird das Konzept des Informationsmanagementsystems im Lkw vorgestellt 29 Kapitel 4 Konzept des Informationsmanagementsystems 4 Konzept des Informationsmanagementsystems Nachfolgend werden die Anforderungen an ein Informationsmanagement im Nutzfahrzeug formuliert und daraus das Konzept f r ein serientaugliches Informationsmanagementsys tem abgeleitet Dieses wird in Kapitel 4 2 vorgestellt 4 1 Anforderungen an ein Informationsmanagementsystem im Nutzfahrzeug Da das Ziel des Informationsmanagements in erster Linie die Vermeidung einer berfor derung des Fahrers ist sollte sich die F hrungsgr e zur Steuerung der Informationsaus gabe m glichst nah an diese Gr e der berforderung halten Daher dient die Fahrerbe anspruchung als Komponente des Fahrerzustands als F hrungsgr e des zu entwickeln den Informationsmanagements Die Fahrerbeanspruchung spiegelt die aktuelle Auslas tung kognitiver Ressourcen wider und gibt somit Aufschluss dar ber ob durch den Fahrer noch zus tzliche Informationseinheiten verarbeitet werden k nnen Abbildung 4 1
319. tigen sollte das Konzept der Situationserkennung auf andere Anwendungen bertragen werden Abbil dung 7 4 zeigt die Anforderungen an eine Situationserkennung im Rahmen der indirekten Beanspruchungssch tzung in einer Zusammenfassung Verzicht auf aufw ndige Sensorik Hohe Umsetzungs wahrschein lichkeit Erweiterbar keit Anforderungen an die Situations erkennung Fr hzeitige Situations erkennung Modularit t Nachvollzieh barkeit f r den Fahrer Abbildung 7 4 Anforderungen an die Situationserkennung im Rahmen der indirekten Bean spruchungssch tzung Inferenzmechanismus Unter Inferenz wird das Folgern einer Aussage aus bekannten Fakten verstanden bertragen auf den Kontext Situationserkennung ist unter Inferenz das Schlie en auf eine Situation ber Sensordaten gemeint Als Inferenzmechanismus im Kontext des Informationsmanagements dient ein sogenannter regelbasierter Ansatz Bei einem regelbasierten Ansatz werden Variablen mithilfe boolescher Operatoren zu Ent scheidungsregeln Wenn Dann Regeln verkn pft Der Vorteil des regelbasierten Ansat 49 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung zes ist die hohe Anschaulichkeit und leicht verst ndliche Darstellung der zugrunde liegen den Regeln Wenn Dann Regeln k nnen in nat rlicher Sprache ausgedr ckt werden und erleichtern so den Wissensaustausch zwischen den Entwicklern Das Systemverhalten ist w
320. tionen k nnen durch die in Kapitel 7 2 vorgestellte Situationser kennung erkannt werden F r jede dieser Situationen wird ein Beanspruchungswert de terminiert und in der Nachschlagetabelle hinterlegt Das beschriebene Vorgehen zeigt Abbildung 7 9 Konzeptionierung einer Realversuch und Situationserkennung und Untersuchung Offline des Konzepts Simulationen E Fahrerbefragung Identifikation relevanter Situationen f r das Informationsmanagement Erfassung der Fahrerbeanspruchung in den identifizierten relevanten Situationen Validierung der erfassten Beanspruchungswerte in den identifizierten relevanten Situationen Abbildung 7 9 Vorgehen zur Umsetzung der indirekten Sch tzung der Fahrerbeanspruchung In einer Studie am dynamischen Lkw Fahrsimulator werden die als relevant f r das Infor mationsmanagement identifizierten Situationen hinsichtlich ihrer tats chlich verursachen den Beanspruchung untersucht Eine Fahrsimulatorstudie bietet den Vorteil unter den stets gleichen Bedingungen gezielt bestimmte Situationen herbeizuf hren ohne die Ver suchspersonen zu gef hrden Gerade der Ausschluss u erer Einflussfaktoren der eine Isolation der zu untersuchenden situativen Bedingungen erlaubt macht den Fahrsimulator 59 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung zu einem geeigneten Instrument f r die vorliegende Fragestellung In Kapitel 7 4 wird die Validierung der Ergebnisse dieser Studie im Rahmen
321. to evaluate the impact of environmental complexity on driver workload In SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS OF CHINA SAE CHINA INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMOTIVE ENGINEERING SOCIETIES FISITA Hrsg Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress Volume 12 Intelligent Transport System ITS amp Internet of Vehicles Heidelberg Springer 2012 S 245 254 SEITZ Maria FELDMEIER Daniel ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Eine Feldstudie zur Erfassung der kognitiven Beanspruchung von Lkw Fahrern In Commercial Vehicle Technology Symposium Kaiserslautern Commercial Vehicle Alliance 2012 S 59 68 SEITZ Maria MAAS Michael ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus M glichkeiten zur kontinuierlichen Sch tzung der Fahrerbeanspruchung im Serienfahrzeug In VDI VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Hrsg Fahrerassistenz und Integrierte Sicherheit 2012 VDI Berichte Fahrzeug und Verkehrstechnik Band 2166 D sseldorf VDI Verlag 2012 S 237 250 SEITZ Maria Maas Michael ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus M glichkeiten zur kontinuierlichen Sch tzung der Fahrerbeanspruchung im Serienfahrzeug In Fahrerassistenz und Integrierte Sicherheit 2012 Vortragsfo lien Wolfsburg VDI 2012 SEITZ Maria MATYSIAK David ZIMMERMANN Andreas LIENKAMP Markus Untersuchungen zur zeitlich optimierten Ausgabe von Fahrzeugmeldungen In xvii Literaturverzeichnis Sei12f Smi08 Soc0O2 S
322. trichen RibO2 S 10 Das Belastungs Beanspruchungskonzept ist auf die Fahrt tigkeit bertragbar Hoyos und Kastner Hoy86 S 13 verstehen die Fahrt tigkeit als Kette einzelner Fahraufgaben mit dem Ziel einzelne Verkehrssituationen zu absolvieren Dem folgend entstehen bei der F hrung eines Fahrzeuges aufgaben und ausf hrungsspezifische Belastungen welche in einer psychischen Beanspruchung resultieren Physische Beanspruchung bei der Erf l lung der Fahraufgabe tritt im Lkw mehr und mehr in den Hintergrund Der technologische Fortschritt f hrt beispielsweise durch die Entwicklung von Systemen zur Lenkkraftunter st tzung oder von Bremskraftverst rkern dazu dass die Berufsbezeichnung Kraftfahrer mehr und mehr an wortw rtlicher Bedeutung verliert Auch eine gute Schallisolierung des Fahrerhauses komfortable Fahrersitze etc tragen zu einer stetigen Verringerung der physischen Belastung w hrend der Fahrt bei Physische Beanspruchung wird daher im Folgenden nicht weiter betrachtet Zusammenhang zwischen Beanspruchung und Fahrerleistung Beanspruchung nimmt Einfluss auf die Leistung des Menschen Mei76 S 18ffl ODo086 S 42 2 De Waard DeW96 S 21ff erweitert bestehende Modelle zum Zusammenhang zwischen Beanspruchung Workload und Leistung Performance um die Abh ngigkeit dieser bei den Gr en von den Aufgabenanforderungen Demand Das resultierende sogenannte Workload Regionenmodell ist in Abbildung 2 2 dargestellt Die do
323. tuationserkennung ber cksichtigten Situationen getestet Die genaue Herleitung der untersuchten Situationen beschreibt Anhang B Als Versuchstr ger wird eine MAN TGX Sattelzugmaschine verwendet welche neben g ngigen Fahrzeugsensoren ber einen Radarsensor bildverarbeitende Sensorik sowie einen GPS Empf nger in Verbindung mit einer digitalen Karte ausgestattet ist Bei der Untersuchung der Situationserkennung im realen Verkehrsgeschehen werden ein Testfahrer mit geringer Fahrerfahrung sowie zwei Berufs Lkw Fahrer eingesetzt Die Testfahrer werden ber die detaillierten Hintergr nde der Versuchsfahrten im Unklaren gelassen um eine Anpassung ihres Fahrverhaltens an den Untersuchungsgegenstand zu vermeiden Durch den Einsatz von Fahrern mit unter schiedlicher Fahrerfahrung k nnen verschiedene Fahrprofile berpr ft werden Die Unter suchung der Base Variante erfolgt mit Ausnahme der Situationen die zur High Variante identisch umgesetzt sind anhand im Vorfeld bzw im Realversuch aufgezeichneter Fahr zeugdaten durch eine Offline Simulation Die Ergebnisse der Auswertung des Realver suchs sowie der Offline Simulation f r die beiden Varianten der Situationserkennung zeigt AnhangE im Detail Situationen deren Erkennung schwerpunktm ig auf zuverl ssig vorliegenden Fahrzeugdaten beruht werden in beiden Ausstattungsvarianten gut erkannt Bei Situationen welche anhand von Umweltparametern erkannt werden ergeben sich Unterschiede in der Erkennung
324. ty Measuring Cognitive Workload In PERSENSKY J J HALLBERT Bruce BLACKMAN Harold Hrsg Proceedings of the 2002 IEEE 7th Conference on Human Factors and Power Plants Scottsdale IEEE 2002 S 7 5 7 9 MARSHALL Sandra P Identifying Cognitive State from Eye Metrics In Aviation Space And Environmental Medicine Vol 78 No 5 Section Il 2000 S B165 B175 MAURER Markus Flexible Automatisierung von Stra enfahrzeugen mit Rechnersehen M nchen Universit t der Bundeswehr M nchen Fakult t f r Luft und Raumfahrttechnik Diss 2000 MCCLELLAND James L On the time relations of mental processes An exami nation of systems of processes in cascade In Psychological Review Vol 86 No 4 1979 S 287 330 MCLAREN Jay W Erie Jay C Brubaker Richard F Computerised analysis of pupillograms in studies of alertness In Investigative Ophthalmology amp Visual Science Vol 33 No 3 1992 S 671 676 MCLOUGHLIN Henry B MICHON John A VAN WINSUM Wim WEBSTER Eamonn GIDS intelligence In MICHON John A Hrsg Generic Intelligent Driver Support A Comprehensive Report on GIDS London Taylor amp Francis 1993 S 89 112 MEHLER Bruce REIMER Bryan DUSEK Jeffery A MIT AgeLab Delayed Digit Recall Task n back Working Paper 2011 3B Cambridge Agelab Massa chusetts Institute of Technology 2011 MEISTER David Behavioral foundations of system development New York John
325. uationen ist eine gute Nachvollziehbarkeit des Systemverhaltens in den jeweiligen Situationen gegeben Der regelbasierte Ansatz mithilfe dessen die Situ ationserkennung umgesetzt wurde tr gt zus tzlich zur Nachvollziehbarkeit des System verhaltens bei F r den Fall des Auftretens mehrerer beanspruchender Situationen gleich zeitig bietet die Anwendung der Conjoint Analyse eine prototypische L sung die jedoch noch n her zu untersuchen ist Die indirekte Sch tzung der Beanspruchung ist festgelegt auf die a priori als relevant definierten Situationen Allerdings k nnen aufgrund des modu laren Konzepts sowohl die Nachschlagetabelle als auch die Situationserkennung um wei tere Situationen erweitert werden Das Architekturmodell der Situationserkennung wurde explizit nach dieser Anforderung konzipiert Die Situationserkennung welche in den bei den Varianten High und Base umgesetzt wurde basiert ausschlie lich auf Sensorik die in Serienfahrzeugen in naher Zukunft verf gbar sein wird Insbesondere in der High Variante wird dabei auf eine Vielzahl von Sensoren zur ckgegriffen deren Zusammenspiel kom plex ist Der Fehlerbehandlung muss daher bei der Umsetzung Aufmerksamkeit ge schenkt werden Durch die Situationserkennung ist neben der aktuellen Beanspruchung auch die genaue Ursache f r diese Beanspruchung bekannt Dieser Umstand kann f r die weitere Optimierung der Meldungsausgabe von Vorteil sein Beispiele f r eine situations abh ngige O
326. uchung beim F hren eines Pkws besch ftigen National Highway Traffic Safety Administration In einem Forschungsvorhaben der amerikanischen Verkehrssicherheitsbeh rde NHTSA sollten Methoden und Werkzeuge zur Bewertung des Einflusses von Fahrzeugsystemen im Lkw auf die Sicherheit bei der F hrung desselben entwickelt werden Tij96 S 2 In diesem Kontext wurde in einer Be fragung von 34 hauptberuflichen Lkw Fahrern untersucht welche Faktoren zu erh hter Beanspruchung beim F hren eines Lkws beitragen Kig96 S 4ff Die h chste Beanspru chung verursachen demnach Fahrten innerorts bei dichtem Verkehr in Baustellenberei 9 Kapitel 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen chen und bei schlechtem Wetter Die Autoren f hren dies auf die implizite Erh hung des Zeitdrucks zur ck der sich durch den Zeitverzug bei Auftreten dieser Situationen ergibt Kig96 S 4ff In einer weiteren Befragung von 55 Lkw Fahrern wurde die relative Bedeu tung der f nf Einflussfaktoren Verkehrsdichte Lichtverh ltnisse Stra entyp Sichtbedin gungen und Reibwert f r die Fahrerbeanspruchung bestimmt Kig96 S 12ff Hierzu wur den je zwei Auspr gungen eines jeden Einflussfaktors definiert beispielsweise Tag und Nacht als Auspr gungen des Faktors Lichtverh ltnisse oder gut und schlecht als Auspr gungen des Faktors Sichtbedingungen Eine Conjoint Analyse erm glichte die Bewertung der relativen Bedeutung der f nf Einflussfaktoren Den Erge
327. uchungswerte sind aus der Nachschlagetabelle bekannt Es ist daher zur Unter suchung der Funktion Informationsmanagement ausreichend das Verhalten der Situa tionserkennung in Kombination mit den Werten der Nachschlagetabelle nachzustellen Teilweise k nnen die Beanspruchungswerte direkt in der virtuellen Versuchsstrecke hin terlegt werden falls Beginn und Ende einer beanspruchenden Situation an infrastrukturel len Gegebenheiten festzumachen sind Dies ist beispielsweise bei der Situation enge Kurve oder bei bestimmten Kreuzungssituationen m glich Bei den Situationen deren Beginn und Ende nicht an die Infrastruktur oder ein implementiertes Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer gebunden ist gen gt die Beobachtung einfacher Fahrzeugdaten um Beginn und Ende einer Situation erkennen zu k nnen Die aufw ndigere Variante der ge samten Modellierung der Situationserkennung bringt gegen ber der Variante der simulier ten Bereitstellung des Beanspruchungswertes lediglich den Vorteil dass die Funktion der Situationserkennung getestet werden kann Da dies zuvor in Realversuchen und Offline Simulationen geschehen ist wird die einfachere Variante zur Implementierung im Fahrsi mulator umgesetzt Informationsmanagementmodul Das IMM wird wie in Kapitel 8 beschrieben umgesetzt und in die Fahrsimulatorumgebung implementiert 9 2 Fragestellung und Ziel der Untersuchung Grunds tzlich ist das Ziel der abschlie enden Fahrsimulatorstudie zu untersuchen i
328. ukunft durch das Fahrzeug und dessen Systeme bernommen werden Um aus einem Beifahrer jedoch einen guten Bei fahrer zu machen ist auch n tig zu erkennen wann besser keine Information weitergege ben werden sollte Auch wenn in der evaluierenden Abschlussstudie keine signifikante Verbesserung der ob jektiven Beanspruchung durch das Informationsmanagement nachgewiesen wurde ist mit dem oben geschilderten steigendem Informationsaufkommen im Fahrzeug und dem ge fundenen subjektiven Nutzen von Informationsmanagement davon auszugehen dass ein Informationsmanagement im Nutzfahrzeug erforderlich wird Das gezeigte erweiterbare und skalierbare System legt hierf r die Basis 113 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 1 Strukturder Arbeit sen sa u 3 Abbildung 2 1 Zusammenhang zwischen Belastung und Beanspruchung 4 Abbildung 2 2 Workload Regionenmodell u24002002400en0nnonnn ann nen esse nenne nennen 6 Abbildung 2 3 Indikatoren psychischer Beanspruchung 2 02202200200200nnonnennnnnnen 6 Abbildung 2 4 Prinzip der Erfassung der Leistung in der Nebenaufgabe als Bearispr chungsindikator uns 8 Abbildung 2 5 G tekriterien f r die Erfassung psychischer Beanspruchung 9 Abbildung 2 6 Modelle menschlicher Informationsverarbeitung 002s00220 000 11 Abbildung 2 7 Drei Ebenen Modell nach Rasmussen
329. ulatorstudie Perzentil 40 3 Eine der zw lf Fahrten findet bei leichtem Regen statt al le anderen ohne Niederschlag oder Nebel F r ihre Teilnahme an der Studie erhalten die Versuchspersonen eine Aufwandsentsch digung in H he von 50 Sei12b 7 4 4 Apparatus Zur Durchf hrung der Realstudie wird ein Sattelzug verwendet welcher eine m glichst hohe hnlichkeit zu der Fahrerkabine bzw dem simulierten Gesamtfahrzeug in der Fahr simulatorstudie aufweist Die Zugmaschine ein MAN TGX 18 440 verf gt ebenso wie der Fahrsimulator ber ein automatisches Schaltgetriebe sowie ber einen adaptiven Ab standstempomaten Auch die Freisprecheinrichtung und deren Bedienung ber das Multi funktionslenkrad entsprechen der des Fahrsimulators Beim Sattelauflieger handelt es 71 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung sich um einen dreiachsigen leeren Auflieger mit gehobener Liftachse und Planenaufbau Die Versuchspersonen werden vor Fahrtantritt auf die durch die angehobene Liftachse ver nderte Lenkcharakteristik hingewiesen ber einen im Beifahrerbereich platzierten Messrechner werden zeitsynchron zu Videodaten zahlreiche Fahrdaten sowie die aktuelle GPS Position aufgezeichnet Abbildung 7 21 Sei12b Abbildung 7 21 Au en und Innenansicht des in der Realstudie verwendeten Versuchsfahrzeuges 7 4 5 Ergebnisse Wie in Kapitel 7 3 5 erl utert sind die Ergebnisse der Hautleitwertmessung f r die Erstel lung der
330. ulatorstudie nicht in der Stadt sondern auf der Autobahn statt Der Tunnel ist dreispurig befahrbar und wird ber vier Beleuchtungsschienen erhellt Aufgrund der Tunnell nge von 1030 Metern kann von einer Dunkeladaption der Augen und einer daraus folgenden Blen dung bei der Tunnelausfahrt ausgegangen werden F r die Realisierung der Situation Pkw auf Autobahn Auffahrt wird ein separates Fahrzeug ben tigt Dieses wartet auf einem Autobahnparkplatz auf das Versuchsfahrzeug Kurz vor Erreichen des Parkplatzes gibt der Versuchsleiter in der Fahrerkabine des Versuchsfahrzeuges ein verstecktes Signal an den Fahrer des wartenden Fahrzeuges Dieser versucht daraufhin so lange wie m glich Ivii Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse auf dem Beschleunigungsstreifen rechts neben dem Versuchsfahrzeug herzufahren um anschlie end nach ihm auf die Autobahn aufzufahren Anders als im Fahrsimulatorver such k nnte der Lkw Fahrer bei entsprechender Verkehrslage auf die Nachbarspur aus weichen um dem Pkw die Auffahrt zu erleichtern Um die Situation hohes Verkehrsauf kommen herbeizuf hren f hrt die Fahrt auf ein Autobahnteilst ck nach einem Autobahn kreuz auf welchem regelm ig erh htes Verkehrsaufkommen herrscht Die Situationen R ckw rts Fahren und Rangieren finden nicht wie in der Fahrsimulatorstudie auf einem Autobahnparkplatz statt sondern aus Sicherheitsgr nden auf einem unbefahrenen Park platz a
331. unden nach Stimulus diskutiert wird Kra90 S 30 Ein Problem bei der Inter pretation der Daten ist die h ufig auftretende berlappung zweier Amplituden mit welcher normalerweise so verfahren wird dass die Senke zwischen den beiden Gipfelpunkten als neues Grundniveau angenommen wird Die Vorteile der Erfassung der Beanspruchung ber den Hautleitwert sind die geringe Intrusivit t der Messmethode sowie der ver gleichsweise geringe Aufwand bei der Datenerhebung Die Messung kann in einem Fahr 60 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung simulator problemlos durchgef hrt und die objektiven Daten k nnen st rungsfrei und kon tinuierlich erhoben werden Hautleitwert uS Amplitude _Abklingzeit i eb N N O 2 Per 7 C lt gt Halbwerts 1 7 zeit Zeit s Stimulus Abbildung 7 13 Schematischer Verlauf einer Hautleitwertsreaktion Bou92 S 135 Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung Der Einsatz der SEA die in Ka pitel 7 1 2 ausf hrlich beschrieben wird hat sich im Rahmen der explorativen Fahrerbe fragung bew hrt Auch in der Fahrsimulatorstudie wird die subjektive Beanspruchung da her mithilfe der modifizierten Skala zur Erfassung subjektiv erlebter Anstrengung erhoben Die Befragung wird jeweils im Anschluss an die sieben Fahrtabschnitte durchgef hrt Da bei sind die interessierenden Situationen analog zur explorativen Fahrerbefragung bildlich darg
332. ung in bestimmten Verkehrssituationen Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2011 HEINL Julian Informationsmanager in Automobilen Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2013 HOEGENER Linda HILLER Caroline Priorisierung von Fahrzeugmeldungen bei Nutzfahrzeugen Technische Universit t M nchen Teamsemesterarbeit 2011 HOLZER Andreas Integration von Messtechnik und Versuchsvorbereitung am Lkw Fahrsimulator Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2012 H RWICK Christian Umsetzung einer echtzeitf higen Situationserkennung zur impliziten Ermittlung der mentalen Beanspruchung des Fahrers Technische Universit t M nchen Diplomarbeit 2011 MAAS Michael Konzeption und programmiertechnische Umsetzung eines CAN Daten basierten Beanspruchungssch tzers zur beansruchungsadaptiven Ausgabe von Fahrzeugmeldungen Technische Universit t M nchen Bachelorarbeit 2012 MATYSIAK David Entwicklung eines Filteralgorithmus f r Fahrzeugmeldungen zur Fahrerentlastung Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2011 MATYSIAK David Optimierung eines Filteralgorithmus f r Fahrzeugmeldungen zur Fahrerentlastung Technische Universit t M nchen Diplomarbeit 2012 P TZINGER Claudia Komplexit tsanalyse von Verkehrssituationen aus Sicht eines Lkw Fahrers Technische Universit t M nchen Semesterarbeit 2011 xxl Literaturverzeichnis RESSEL Markus Konzepterstellung und technische U
333. ung letztendlich ausgegeben wird wird eine Erholungszeit Kapitel 8 2 eingehalten und zuletzt berpr ft ob die Meldung noch aktuell ist Veraltete Meldungen werden gel scht Der Fall dass eine Meldung nicht mehr aktuell ist kann beispielsweise bei aufeinander aufbauenden Meldungen auftreten Wurde etwa eine niedrig priorisierte Meldung ber einen geringen Reifendruckverlust zur ckgehalten in der Zwischenzeit je doch eine darauf aufbauende h her priorisierte Meldung ber weiteren Reifendruckverlust ausgegeben ist die erste niedrig priorisierte Meldung nicht mehr aktuell und kann ge l scht werden 8 2 Determinierung der Parameter der Ausgabesteuerung Im Folgenden wird die Determinierung der relevanten Parameter des IMM beschrieben Dies sind die beiden Schwellen Sopen UNd Sunten und Erholungs und Vorbereitungszeiten Um den Forderungen nach Erweiterbarkeit und Flexibilit t gerecht zu werden wird das IMM parametrierbar ausgelegt so dass diese Parameter im Nachhinein einfach ange passt werden k nnen Determinierung der Schwellen Die beiden Schwellen Soben und Sunten sind die f r die Entscheidung ber eine Meldungsausgabe bestimmenden Parameter des IMMs Sie tei len den Wertebereich der Beanspruchung in drei Segmente ein Muigg Mui09 verwendet bei seinem Informationsmanagement ebenfalls definierte Schwellen um die Ausgabe von Meldungen unterschiedlicher Priorit t zu regeln Anhang A Als F hrungsgr e seines Information
334. ungen Base Regen Schnee etc Ein Beispiel eines Klassifikationssystems ist das System von Fastenmeier Fas95 S 49 aus wel chem die Begriffe Merkmal Kategorie und Auspr gung entnommen sind Klebelsberg Kle82 S 119 beschreibt in Anbetracht der Vielzahl von denkbaren Auspr gungen und Kombinationsm glichkeiten der Auspr gungen die Anzahl m glicher Situationen als prak tisch unendlich gro Daher sollte eine Situationsbeschreibung auf den jeweiligen Anwen Mit Base ist in der vorliegenden Arbeit stets die Auspr gung nicht vorhanden oder ideal gemeint im Falle des Beispiels Niederschlag also die Auspr gung kein Niederschlag 45 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung dungsfall angepasst und auf einen Umfang der Informationseinheiten ausgerichtet sein der einen zielorientierten und effizienten Umgang erm glicht F r die indirekte Beanspru chungssch tzung ist eine Betrachtung der gesamten Fahrersituation nicht zielf hrend weil die Vielzahl an Kombinationsm glichkeiten der Auspr gungen einem effizienten Er kennungsalgorithmus entgegensteht Deshalb wird in einer tieferen Ebene der Taxonomie angesetzt Es bietet sich die direkte Betrachtung der Auspr gungen der Kategorien selbst an Zur Umsetzung der indirekten Beanspruchungssch tzung im Rahmen des Informati onsmanagements werden daher in einem ersten Schritt relevante Auspr gungen identifi ziert und erst
335. ungszeiten als Parameter des Informationsmanage mentmoduls Mithilfe einer explorativen Studie an einem statischen HMI Pr fstand an der 29 Ver suchspersonen mit Lkw Fahrerfahrung teilnehmen wird gekl rt ob die beiden Parameter Vorbereitungszeit und Erholungszeit grunds tzlich im Informationsmanagement vorgese hen werden sollen Sei12e Au erdem wird ein Einfluss der beiden Beanspruchungsdi mensionen H he und Dauer wie Kastner Kas73 zitiert nach Hoy86 S 8 sie vorschl gt auf tvor Und tern untersucht W rde ein Einfluss vorliegen k nnten die Parameter dyna misch in Abh ngigkeit von Beanspruchungsh he bzw dauer ausgelegt werden Sei12e Eine ausf hrliche Beschreibung der Studie befindet sich im Anhang l Ein Einfluss der Dauer der Beanspruchung auf ten kann nicht festgestellt werden Es wird ein signifikanter jedoch schwacher Zusammenhang zwischen der H he der Beanspru chung und ten gefunden R 42 p lt 001 Seil2e Vor dem Hintergrund des schwachen Zusammenhangs sowie dem Wunsch nach einem m glichst nachvollziehbaren Algorith mus zur zeitlichen Optimierung der Meldungsausgabe wird auf eine dynamische Ausle gung von tern verzichtet Ten wird statisch umgesetzt und sollte nach den Ergebnissen der Studie mit einem Wert zwischen zwei und drei Sekunden versehen werden Auch die Vorbereitungszeit tvo die eine bedeutendere Rolle im Vergleich zu teh einzunehmen scheint wird statisch und um den Faktor f nf l nger als teh v
336. utzung dessen Sinn sowie dessen Vertrauensw rdigkeit Die Mittelwerte der Bewertung der sechs Aus sagen zeigt Abbildung 9 16 Die dort eingezeichneten Fehlerbalken stellen die Stan dardabweichung dar 104 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems Meinung zum Informationsmanagement Stimme T T vollkommen 7 T T zu 6 5 4 3 Stimme 2 berhaupt nicht 1 V D _ pn nd n 2 D C ec 50 E or S 30 no _ O 500 C 02 g 5 Z Oo C aE 5 0 0 Re own seo 5 d Na O 7 m5 o gt O Z C gt pe c o Dg OE gt O 2NG e2 08 D N c59 o 0c 0 GD c D 0O 5 OND Sch es o20 meS gc 050 g oE 2z2 gt 2 25 gt 2 S LUI Abbildung 9 16 Meinung der Versuchspersonen zum Informationsmanagementsystem Insgesamt wird das System Informationsmanagement positiv bewertet Die Versuchsper sonen finden das System sinnvoll M 6 0 SD 1 9 und w rden es benutzen M 5 9 SD 1 8 Die Mehrheit der Fahrer findet au erdem dass das System n tzlich ist M 5 6 SD 1 8 und erkennt die Ergebnisse der Nutzung M 5 5 SD 1 8 Die Zu stimmung zu den Aussagen dass dem Informationsmanagement vertraut werde M 4 8 SD 1 9 sowie dass ein Informationsmanagement die Fahrerleistung verbessere M 4 7 SD 2 2 f llt im Vergleich dazu leicht geringer aus Alter Fahrerfahrung und Neurotizismus besitzen keinen signifikanten Einfluss auf diese Bewertung 105 Kapitel 10 Diskussion der Wirkung des
337. v erlebter Anstrengung una eek Abbildung 7 20 Altersverteilung links und Verteilung der j hrlichen Fahrleistung rechts der Teilnehmer der Realstudie 002 02200220220 22202 Abbildung 7 21 Au en und Innenansicht des in der Realstudie verwendeten VErSs chHSIanrzeUgesa us sn een Abbildung 7 22 Vergleich der infrastrukturellen Gegebenheiten zwischen Simulation und Realit t f r die Situationen Autobahn Auffahrt links Pkw auf Abbildungsverzeichnis Autobahn Auffahrt Mitte und eine Kreuzungssituation au erorts Fahrtrichtung geradeaus schildergeregelt Vorfahrt rechts 13 Abbildung 8 1 Schematische Darstellung der Schwellen des Informationsmanagementmoduls 222022002220020000n nenn nnnnnenn nenn nennen 179 Abbildung 8 2 Gegen berstellung der Schwellen nach Muigg und nach der Glusteranalyse reset 82 Abbildung 8 3 Ausl se und Ausgabezeitpunkte zweier Meldungen und schematischer Beanspruchungsverlauf bei erkannter Situation Abbiegen ohne Ber cksichtigung von Vorbereitungs und EFNOIUNGSZEIlenau enn rennen 83 Abbildung 8 4 Vorbereitungs und Erholungszeiten als Parameter des Informationsmanagementmoduls 2 2022002240020000n0nnnnnnnn nenn nenn nennen 84 Abbildung 9 1 Adaption der einzelnen Module des Informationsmanagements an die Architektur des Fahrsimulators 202200020024028020 000000 ano nn nenn anne nennen 86 Abbildung 9
338. w hrend der gesamten Zeit meiner Arbeit Allen Studentinnen und Studenten die gemeinsam mit mir an dem Projekt gearbeitet ha ben gilt mein besonderer Dank Sie haben jede noch so verwegene Idee von mir mitge tragen und ma geblich zu dem Erfolg dieses Projekts beigetragen Mein Dank gilt auch den wissenschaftlichen Hilfskr ften am Fahrsimulator Ihr Einsatz ging weit ber das hin aus was ich h tte erwarten k nnen Meiner Oma danke ich daf r dass sie mir beigebracht hat wie wichtig Lernen ist Meine Eltern lie en mich das lernen was ich wollte und haben mich dabei stets unterst tzt Da f r danke ich Euch von ganzem Herzen Mein gr ter Dank gilt Michael Sein liebevoller R ckhalt hat mir die Kraft gegeben diese Arbeit zu Ende zu bringen Michael danke f r Deine Ausdauer und Geduld danke f r al les M nchen im Juni 2013 Maria Seitz Nur wer imstande ist das Wesentliche vom Unwesentlichen zu trennen vermag etwas Wesentliches zu leisten Autor unbekannt f r Lissi Inhaltsverzeichnis 1 EINIEIHUNG 2 2 ea 1 121 IMOUIVAUONE es see E A 1 1 2 ZlelselzUng se ss seele 2 1 3 Aufbau der Arbeit areas ae Mi Eur 2 Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen 2u002002n0n0n0n 4 2 1 Belastung und Beanspruchung 2 u0 00020000000n0nnn none nnn anne nnn anne nun nnn une anne 4 2 2 Mentale Beanspruchung von Berufskraftfahrern a nnannannnnennnnnnnnnn
339. w rts R ckw rtsgang Fahrzeuggeschwindigkeit Vorderachse Lenkwinkel Gierwinkel Wankwinkel Base x x x X XIX IX IX IX IX XIX 1X XXX X Xx x xX X IX IX IX 1IX1X1X x x x x x x x x I x x IX x IX I x Ix x x I x x x x x x 1x x 1x x x x 1x x x x High x x X IX IX IX 1IX X1X High Prototype x xX XIX IX I XIX X x x xX X 1X x x X xX XIX X X x x X IX IX IX IX IX IX1IX xliii Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erkennungsg te der Situationserkennung Anhang E Ergebnisse der Untersuchung zur Erken nungsg te der Situationserkennung Die beiden Varianten High Prototype und Base der Situationserkennung werden hinsicht lich ihrer Erkennungsg te evaluiert Die Ausstattungsvariante High Prototype wird in ei nem Realversuch Base ber Offline Simulationen getestet Der Schwerpunkt dieser Un tersuchung liegt weniger auf umfassenden Tests sondern vielmehr auf der Schaffung ei ner Bewertungsgrundlage Hierbei ist das Ziel eine Absch tzung des Potentials der re gelbasierten Situationserkennung vornehmen zu k nnen und wesentliche Schwachstellen aufzudecken Die nachfolgenden Grafiken zeigen die Ergebnisse der Evaluierung Zur Wahrung der bersichtlichkeit in den Grafiken werden folgende Abk rzungen verwendet R ckw R ckw rts Fahren Rang Rangieren Einsch knapper Einscherer Pkw Auff Pkw auf Autobahn Auffahrt Kreisv Kreisverkehr AB Auff Aut
340. w zu vergleichen Die bertragbarkeit der Forschungsergebnisse zum Thema Fahrerbeanspruchung aus dem Pkw Bereich auf den Bereich Nutzfahrzeug ist deshalb anzuzweifeln Wie aus den Ausf hrungen in Kapitel 2 2 hervorgeht wurden bis lang kaum Untersuchungen ber die Beanspruchung von Berufs Lkw Fahrern durch all t gliche Fahrsituationen angestellt Daher ist ein Informationsmanagement auf Basis der F hrungsgr en Fahrzeugdaten oder Fahrsituationen neben den in Kapitel 3 3 genannten Einschr nkungen auch deshalb kritisch zu sehen weil nicht hinreichend bekannt ist wie ber Fahrzeugdaten oder Fahrsituationen auf die Beanspruchung eines Lkw Fahrers ge schlossen werden kann Im Pkw Bereich ist bislang nur ein Informationsmanagementsys tem GIDS Mic93a bekannt welches tats chlich die F hrungsgr e Fahrerbeanspru chung verwendet Das Projekt wurde vor ber 20 Jahren abgeschlossen nachdem das Informationsmanagement aufgrund der fehlenden technischen M glichkeiten nur sehr eingeschr nkt umgesetzt werden konnte Umso mehr erstaunt es dass die nachfolgen den Informationsmanagementsysteme trotz rasanten technischen Fortschritts auf einfach 28 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement zu erfassende Fahrzeugdaten oder Fahrsituationen ausweichen Ein Informationsma nagement mit der F hrungsgr e Fahrerbeanspruchung basierend auf den aktuellen technischen M glichkeiten k nnte einen entscheidenden Me
341. wandsentsch digung in H he von 30 Verteilung Neurotizismus unter den Versuchspersonen Perzentil bezogen auf die m nnliche Bev lkerung in der entsprechenden Altersgruppe 8 6 Anzahl O N A A O0 O O 0 20 21 40 41 60 61 80 81 100 Perzentil Abbildung 7 15 Verteilung des Pers nlichkeitsmerkmals Neurotizismus unter den Ver suchspersonen der Fahrsimulatorstudie 62 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung 7 3 4 Apparatus Die Studie findet an einem dynamischen Lkw Fahrsimulator statt Abbildung 7 16 Des sen MAN TGS Serienfahrerhaus welches mit voll funktionsf higen Anzeige und Bedien elementen ausgestattet ist vermittelt den Fahrern ein hohes Realit tsempfinden und er m glicht den Einsatz von Serienbordsystemen Der Fahrsimulator verf gt ber ein auto matisiertes Schaltgetriebe sowie ber einen Tempomaten der von den Versuchsperso nen der vorliegenden Studie verwendet werden darf Weiterhin relevant f r die Studie sind das eingebaute Navigationssystem sowie das Mobiltelefon mit Freisprechanlage die ber das Multifunktionslenkrad bedient wird Das Fahrerhaus ist auf einem Bewegungssystem montiert das Beschleunigungseindr cke in sechs Freiheitsgraden vermittelt Zur weiteren Steigerung der Immersion generiert ein in der Fahrerkabine angebrachtes Audiosystem Umgebungs und Fahrger usche In einem Radius von 3 Metern um den Fahrer ist eine halbkreisf rmige Leinwand ange bracht au
342. wartepfl u _ Abbildung Anhang F 3 Situationen des Fahrtabschnittes Stadt Weiler der Fahrsimulatorstudie In Abbildung Anhang F 4 werden die Situationen der Fahrt Stadt Base dargestellt Die Referenzmessung der Beanspruchung bei Fahrten innerorts erfolgt auf einer vierspurigen verkehrsfreien Stra e bei guten Wetterbedingungen Danach wird die Dichte von Passan ten Radfahrern und Kindern schrittweise erh ht um die Beanspruchung bei Vorhanden sein dieser Verkehrsteilnehmer zu erfassen Es schlie en sich vier Abbiegesituationen an auf die an dieser Stelle nicht im Detail eingegangen wird Bei denjenigen Kreuzungssitua tionen bei denen die Fahrtrichtung ge ndert wird wird die zugeh rige Planungsphase als Situation mit aufgenommen Beispielhaft ist eine Planungssituation in Abbildung An hang F 4 dargestellt innerorts links Ampel Abbiegen Planen bei wartepflichtig jeder Abbiegesit u A b o Abbildung Anhang F 4 Situationen des Fahrtabschnittes Stadt Base der Fahrsimulatorstudie Die Fahrt Stadt Tunnel deren Wetter und Verkehrsbedingungen denen der Fahrt Stadt Base entsprechen beinhaltet zwei Abbiegesituationen Abbildung Anhang F 5 In diesen werden die Richtungsanweisungen durch das Navigationsger t angesagt und die Planung des Abbiegens als eigenst ndige Situationen mit gef hrt Au erdem wird in diesem Anhang F Beschreibung der Fahrsimulatorstudie zur Erfassung mentaler Beanspruchun
343. wei Minuten ei ne Meldungsausgabe erfolgt Von diesen acht Meldungen werden zwei als Referenzmel dungen verwendet Diese werden in Situationen ohne erh hte Beanspruchung ausgel st und sofort ausgegeben Eine Referenzmeldung wird auf einer geraden gut einsehbaren und verkehrsfreien Landstra e ausgegeben Die Ausgabe der anderen Referenzmeldung erfolgt auf einer zweispurigen geraden Autobahn Die sechs verbleibenden Meldungen werden w hrend beanspruchender Situationen ausgel st Sei12c Die Beschreibung der Meldungen erfolgt in Kapitel 9 6 Die verschiedenen Konfigurationen werden von den Ver suchspersonen in permutierter Reihenfolge absolviert F r die Auswahl der beanspruchenden Situationen die im Rahmen der Abschlussstudie verwendet werden gelten die folgenden Randbedingungen Sei12c Die Situationen m ssen am Fahrsimulator realistisch darstellbar sein Die Anzahl innerst dtischer Situati onen sowie Situationen mit Richtungs nderung gr er als 90 ist zu minimieren um der Simulatorkrankheit vorzubeugen Die verwendeten Situationen sollen im Sinne einer op timalen Vergleichbarkeit der Ergebnisse m glichst hnlich von Versuchsperson zu Ver 8 Im Rahmen der Studie wird neben den drei beschriebenen eine vierte Konfiguration untersucht In einer weiteren Fahrt wird ein alternatives Konzept des Informationsmanagements aktiviert Dieses Konzept unterscheidet sich von dem beschriebenen durch einen bewusst einfachen direkten Sch t
344. weisen In der Fahrsi mulatorstudie wird ein Mix aus folgenden Methoden zur Erfassung der Beanspruchung verwendet Pupillometrie Seit ber hundert Jahren ist ein Zusammenhang zwischen Ver nderun gen des Pupillendurchmessers und kognitiven Prozessen bekannt Schi74 zitiert nach Bea00 S 143 Eine systematische Erforschung des Effekts dauert seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts an Schw09 S 54 In der Literatur existieren zahlreiche Studien und Berichte ber die M glichkeit mentale Beanspruchung mittels Pupillenreaktionen zu erfassen Die genauen Hintergr nde f r eine Gr en nderung der Pupille unter mentaler Beanspruchung sind dennoch nicht restlos gekl rt Ste04 Die Gr e der menschlichen Pupille wird durch den relativen Tonus der beiden antagonis tischen Muskelgruppen der Iris bestimmt Diese beiden Muskeln der sympathisch inner vierte Dilator und parasympathisch innervierte Shincter Muskel sind f r die Regulation Schwalm SchwO09 S 55f bietet eine bersicht ber wesentliche Literaturstellen zum Nachweis mentaler Beanspruchungseffekte durch die Reaktionen der Pupille 57 Kapitel 7 Indirekte Sch tzung der Fahrerbeanspruchung der in das Auge fallenden Lichtmenge sowie f r die Adaption der Brechkraft des Auges zust ndig Abbildung 7 10 Neben diesen beiden Effekten wird die Pupillengr e durch den sogenannten psychosensorischen Reflex beeinflusst der eine Weitung der Pupille bei mentaler Bea
345. werden Die Situationserkennung wird in zwei ver schiedenen Varianten je nach Ausstattungsvariante bzw verf gbarer Sensorik des Fahr zeuges regelbasiert umgesetzt und in Realversuchen sowie Simulationen getestet Es ergibt sich eine f r die Anwendung Informationsmanagement angemessene Erkennungs g te Aufgrund der Ergebnisse einer Fahrsimulatorstudie wird empfohlen die Phase der Vorbereitung des Fahrers auf antizipierbare beanspruchende Situationen zus tzlich mit in das Konzept der indirekten Sch tzung der Beanspruchung aufzunehmen Die Beanspruchungswerte die den Situationen in der Nachschlagetabelle hinterlegt sind werden in einer Studie am dynamischen Lkw Fahrsimulator mittels subjektiver Bewertung erhoben Dabei ist das Niveau der resultierenden Beanspruchungswerte im Vergleich zu Studien aus dem Pkw Bereich insgesamt eher gering Dies kann auf die hohe Routine der Berufskraftfahrer beim F hren ihres Fahrzeuges zur ckgef hrt werden H chste Bean spruchung liegt in der Situation Rangieren vor Schlechte Witterungsverh ltnisse und Si tuationen in denen eine Gef hrdung anderer schw cherer Verkehrsteilnehmer bef rchtet wird sind ebenfalls beanspruchend Auch die Situationen R ckw rts Fahren Tunnel und Bedienung des Navigationsger ts werden beanspruchend erlebt Die Validierung der Er gebnisse in einem Realversuch zeigt eine gute bereinstimmung mit den Ergebnissen der Fahrsimulatorstudie Das Modul zur indirekten Sch tzung
346. werden die Fahrer ber eine akustische Ansage gebeten die gew hlte Route im Navigationsger t von schnell auf eco kologisch umzustellen F r die Situation knapper Einscherer die ein komplexes Verhalten des einscherenden Pkws voraussetzt kommt ein manuell durch den Versuchs leiter gesteuertes Fahrzeug zum Einsatz Dieses berholt den Lkw kurz vor einer Aus fahrt schert dann in geringem Abstand vor diesem ein und bremst zus tzlich ab um die Ausfahrt nehmen zu k nnen Das n chste Man ver der Versuchspersonen besteht darin ein langsames Baustellenfahrzeug zu berholen Die sich an diese Situation anschlie en de Bitte die zuvor ge bte Schalterbedienung durchzuf hren wird ebenfalls ber eine akustische Sprachausgabe realisiert Die Schalterbedienung beinhaltet die beiden Teil aufgaben die Temperatur im Innenraum des Fahrzeuges ber einen Taster um 2 C zu verstellen und die Bel ftungseinstellungen ber einen Drehsteller zu ndern Das folgen de Telefonat simuliert ein Gespr ch mit einem Disponenten das von einer Lieferung nach Frankfurt und den damit verbundenen logistischen und terminlichen Randbedingungen handelt Die Intention des Gespr chs besteht darin die Versuchsperson in eine sinnhafte Unterhaltung einzubinden Anschlie end erh ht sich das Verkehrsaufkommen bis sich schlie lich ein Stau bildet Nach Aufl sung desselben wird eine Baustelle durchfahren in welcher der Verkehr auf die Standspur umgeleitet
347. werden die Versuchspersonen durch einen Fu g nger zum Anhalten gezwun gen Dieser berquert die Stra e in die eingebogen werden soll Aufgrund einer Streck sperrung wegen einer Baustelle kann ein Teil der Versuchspersonen die letzten vier Si tuationen dieses Teilabschnittes nicht in der vorgesehen Reihenfolge absolvieren lix Anhang H Beschreibung der Realstudie zur Validierung der Fahrsimulatorergebnisse au erorts links Schilder links rechts ____wartepflichtic s Vorfahrt __rechts vor links Vorf P gt m i 2 M t au erorts vor link a erB ze au erorts geradeaus innerorts rechts rechts _ Schilder Vorfahrt __vor links wartepfl Abbildung Anhang H 3 Situationen der Schleife B Teilabschnitt 2 der Realstudie In Abbildung Anhang H 4 sind die vier Situationen des Teilabschnittes 1 der Schleife C zu sehen Nach Passieren eines Kreisverkehrs der sich anders als im Simulatorversuch in unbebautem Gebiet befindet und daher gut einsehbar ist wird an einer schildergeregelten Kreuzung von der Vorfahrtsstra e nach links abgebogen Im Gegensatz zur simulierten X Kreuzung erfolgt diese Situation in der Realit t an einer T Kreuzung Anschlie end passieren die Versuchspersonen eine schlechte Stra e die im Simulator technisch nicht realisiert werden konnte Die letzte Situation dieses Abschnittes findet auf einer zwei statt vierspurigen Stra e innerorts statt Sie erfordert die erh hte Aufmerksamkeit der Ver suchsperso
348. wischen Soben UNd Sunten In welchem Meldungen der Priorit t 1 und 2 ausgegeben und Meldungen der Priorit t 3 zeitlich zur ckgestellt werden Meldungen der Priorit t 3 sind ausnahmslos Meldungen deren Inhalt keinen Einfluss auf die Fahrzeugsicherheit nimmt und deren zeitliche Verz gerung daher keine Gefahr f r Insassen oder Fahrzeug bedeu tet In 20 der Situationen ist keine Meldungsfilterung notwendig Beispiele derartiger Si tuationen sind verschiedene Kreuzungen die geradeaus berquert werden die Situation schlechte Stra e aber auch zum Beispiel die Situation Telefonieren Determinierung von Erholungs und Vorbereitungszeiten Das Konzept der indirekten Sch tzung der Beanspruchung ber die Erkennung bestimmter Situationen hat zur Folge dass die Beanspruchung ber der Zeit nicht in Form einer Kurve vorliegt sondern in Form einer Aneinanderreihung verschiedener Beanspruchungsplateaus Der Beginn eines Pla teaus d h die Erh hung der Beanspruchung ist an den Anfangszeitpunkt der Erkennung einer Situation gekoppelt Ebenso ist das Sinken der Beanspruchung nach einer Situation mit dem Ende des Erkennens der Situation verkn pft Die Form des resultierenden Bean spruchungsverlaufs ist in Abbildung 8 3 beispielhaft f r die Situation Abbiegen dargestellt Durch den beschriebenen Umstand wird eine etwaige Vorbereitung des Fahrers auf be anspruchende Situationen nicht ber cksichtigt Dies hat zur Folge dass eine Meldung die kurz vor ei
349. zeit s E Anteil der Versuchspersonen die keine Erholungszeit w nschen Abbildung Anhang 1 3 gew nschte Erholungszeit nach beanspruchenden Situationen Abbildung Anhang 3 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung der Erholungszeiten Im Mit tel wird f r die verbleibenden acht getesteten Situationen eine Erholungszeit von 2 0 Sekunden gew nscht SD 0 91s Die l ngste Erholungszeit wird nach der Situation berholen gew nscht M 2 9s SD 2 33s gefolgt von der langen Baustelle M 2 8s SD 1 92 und der kurzen Baustellendurchfahrt M 2 8s SD 2 00s Sei12e Diese Werte entsprechen in etwa den Ergebnissen einer Studie von Alm Alm93 zum minimal n tigen Zeitabstand zwischen der Ausgabe zweier akustischer Meldungen Alms Untersu chungen ergeben einen Wert von 3 Sekunden Entsprechend wird im IMM der Parameter ten auch daf r verwendet einen zeitlichen Mindestabstand zwischen der Ausgabe mehre Ixiv Anhang l Beschreibung der explorativen Studie zu Vorbereitungs und Erholungszeiten rer Meldungen zu definieren Dieser Wert ist f r den Fall von Bedeutung dass w hrend einer beanspruchenden Situation mehrere Meldungen zur ckgehalten werden Insgesamt ist ein deutlicher Bodeneffekt zu verzeichnen Bis zu 71 der Versuchspersonen geben an keine Erholungszeit zu ben tigen Au erdem sind relativ hohe Standardabweichun gen zu beobachten Zusammenfassend wird vor dem Hintergrund des explorativen Cha rakters der Studie im
350. zer der Fahrerbeanspruchung Die direkte Beanspruchungssch tzung wird in Kapitel 6 2 kurz vorgestellt ausf hrlichere Beschreibungen sowie die Ergebnisse des Vergleiches der beiden Informationsmanagementkonzepte im Rahmen der durchgef hrten Studie finden sich in Sei12c 91 Kapitel 9 Evaluation des Informationsmanagementsystems suchsperson ablaufen Situationen die zu sehr auf dem individuellen Fahrerverhalten ba sieren wie beispielsweise das berholen eines anderen Fahrzeuges sind zu vermeiden Aufgrund der kurzen Fahrtdauer von 15 Minuten werden keine Wetter oder Tageszeit n derungen vorgenommen weil f r einen realistischen Wechsel des Wetters oder der Um gebungshelligkeit eine gewisse bergangszeit ben tigt werden w rde Von den sechs zu definierenden beanspruchenden Situationen werden f nf anhand der oben genannten Randbedingungen aus den Situationen ausgew hlt die in der Nachschlagetabelle hinter legt sind Als letzte beanspruchende Situation wird bewusst eine Situation gew hlt die nicht in der Nachschlagetabelle hinterlegt ist Damit ergeben sich die sechs beanspru chenden Situationen die in Abbildung 9 5 dargestellt sind Sei12c Abbildung 9 5 Im Rahmen der Evaluation des Informationsmanagements untersuchte be anspruchende Situationen mit Meldungsausl sung Von links nach rechts und von oben nach unten enge Kurve links Abbiegen au erorts Autobahn Auffahrt knapper Einscherer Baustelle Wildschwein
351. zeugdaten auf besondere Verkehrssituationen mit erh hten Anforderungen an den Fahrer geschlossen Der Vorteil dabei ist die einfache und zuverl ssige Erhebung der Daten meist ohne zus tzlichen sensortechnischen Auf wand im Fahrzeug Jedoch liegt weder eine genaue Kenntnis der Situation und dement sprechend der Anforderungen an den Fahrer vor ein Blinker kann zum Beispiel ein kom plexeres Abbiegen oder ein einfacheres Verlassen einer Autobahn bedeuten noch kann von einer sicheren Abdeckung der relevanten F lle ausgegangen werden nicht jeder Fahrer blinkt in jeder Situation in der Blinken vorgeschrieben ist Daher kann von dem Vorliegen bestimmter Fahrzeugdaten nicht direkt auf den Fahrerzustand geschlossen werden F r ein erstes einfaches Informationsmanagement stellt dieser Ansatz dennoch einen gangbaren Weg dar 26 Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik im Bereich Informationsmanagement Einen Schritt weiter gehen Informationsmanagementsysteme die versuchen konkrete Si tuationen zu erkennen und diese als F hrungsgr e nutzen Dies entspricht letztendlich einer Sch tzung der Belastung F rber und F rber F r03 versuchen Fahrer Fahrzeug und Umweltsituationen anhand von Fahrzeugdaten zu erkennen Unter Fahrersituation wird beispielsweise eine Bedienhandlung unter Fahrzeugsituation beispielsweise ein Ma n ver und unter Umweltsituation beispielsweise Regen verstanden F r03 S 41f A3ff 52 Saab verwendete ab 1998 F
352. zu einem Wetterum schwung unn tig erscheinen l sst Auch die Erkennung von Fu g ngern basiert gr ten teils auf Daten die w hrend des Testzeitraumes aufgrund fehlender Sensorik nicht zur Verf gung stehen Daher wird auf eine Evaluierung dieser Situation verzichtet Aufgrund eines unverh ltnism ig hohen Testaufwandes im Vergleich zu einer relativ simplen Er kennungslogik werden die Situationen Baustelle und Parkplatzsuche nicht evaluiert Im Falle der Baustelle m sste ein weiter Anfahrtsweg in Kauf genommen werden der einer effizienten Durchf hrung der Evaluation entgegenstehen w rde Die Erkennung der Situa xl Anhang B Herleitung der Situationen der Nachschlagetabelle tion Parkplatzsuche basiert auf den Daten des digitalen Tachographen welcher den Fah rer bei einer drohenden berschreitung der erlaubten Lenkzeit warnt Um die Erkennung der Situation Parkplatzsuche herbeizuf hren m sste eine drohende berschreitung der Lenkzeit erreicht werden was mit einer langen Fahrtzeit von nahezu 4 5 Stunden verbun den w re Aufgrund der simplen Erkennungslogik basierend auf den Daten des Tacho graphen wird auf einen Test verzichtet Die Ergebnisse der Evaluierung der Situationser kennung werden im Anhang E dargestellt xli Anhang C Verwendete Skala zur Erhebung der erlebten Beanspruchung SEA Anhang C Verwendete Skala zur Erhebung der erlebten Beanspruchung SEA 220 au erordentlich anstrengend sehr stark anst

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