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Driver observation and shared vehicle control: Supporting the driver on the way back into the control loop

Fahrerbeobachtung und kooperative Fahrzeugführung: Wie der Fahrer auf dem Weg zurück in die Regelschleife unterstützt werden kann
 
: Ludwig, J.; Martin, Manuel; Horne, M.; Flad, M.; Voit, Michael; Stiefelhagen, R.; Hohmann, S.

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Automatisierungstechnik : AT 66 (2018), Nr.2, S.146-159
ISSN: 0178-2312
ISSN: 0340-434X
ISSN: 2196-677X
Englisch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IOSB ()
cooperative control; driver observation; game theory; automated driving; kooperative Regelung; Fahrerbeobachtung; Spieltheorie; hochautomatisiertes Fahren

Abstract
Auch in naher Zukunft werden die Fahrer hochautomatisierter Fahrzeuge gelegentlich noch die Fahraufgabe kurzfristig übernehmen müssen. Aktuelle Regelungssysteme schalten hierfür die Automation hart ab, wobei jedoch Studien belegen, dass die Übernahmefähigkeit des Fahrers stark von dessen letzter Aktivität abhängt. Aus diesem Grund schlagen wir ein Konzept vor, welches mit Hilfe einer kamerabasierten Fahrerbeobachtung die Situation beurteilt und die Übergabezeiten vorhersagt. Wir kombinieren die Fahrerbeobachtung mit einem kooperativen Regelungsansatz, welcher den Fahrer in der Übernahmesituation unterstützt und ihm erlaubt, sich an die aktuelle Situation anzupassen. In diesem Artikel präsentieren wir die ersten Schritte zur Umsetzung dieses Ziels und stellen zum einen vor, wie der Fahrer im Innenraum erfasst, zum anderen wie eine kooperative Übergabe der Fahrzeugführung realisiert werden kann. Wir stellen dar, welche weiteren Schritte für eine vollständige Implementierung notwendig sind und zeigen abschließend nicht trennen Simulationsergebnisse.

 

In the near future, drivers of automated cars will still have to take over from time to time at short notice. Current control systems implement a hard switch, disabling the automation all at once. However, studies show that the driver’s ability to take over depends on his last activity. We therefore propose a system that uses camera based observation of the driver to assess the situation and to predict transition times. We combine this with a control system that uses a cooperative shared control method to support the driver in takeover situations and allows him to adjust safely to the current situation. We present our first steps towards this goal and show both how the behavior of the driver in the interior can be assessed and how a cooperative control transfer can be implemented. We further point out the necessary steps to implement the proposed system and give a first impression of the performance via simulation.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-487640.html