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12.11.2019

Forschungsprojekt: Kontrollübergabe zwischen Fahrer und Autopilot

Autonomes Fahren

Ein automatisiertes Fahrzeug, das sich an die Bedürfnisse des Fahrers anpasst, sollte im Rahmen des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Projekts PAKoS entwickelt werden. Dabei soll die Technologie Fahrsituationen erkennen, in denen der Mensch mit mehr Überblick agieren kann als die Maschine und dann die Kontrolle vorausschauend und zuverlässig vom Fahrzeug an den Fahrer übergeben.

Nach drei Jahren Entwicklung stellte das Projekt einen Prototypen der Mensch-Maschine-Schnittstelle in einer Fahrdemonstration auf einer Teststrecke in Bad Sobernheim vor, organisiert vom interdisziplinären Forschungsverbund „Personalisierte, adaptive kooperative Systeme für automatisierte Fahrzeuge“ (PAKoS).

Oft besteht die Notwendigkeit, die Fahrzeugkontrolle zwischen Fahrer und autonomem System hin- und herzugeben, etwa vor der Einfahrt in Baustellenbereiche mit für das System nicht eindeutigen Fahrspuren und Geschwindigkeitsbegrenzungen oder vor der Einfahrt auf unkartiertes Privatgelände. Für eine sichere Übergabe der Fahrzeugkontrolle während der Fahrt muss das automatisierte Fahrzeug erkennen, wo die aktuelle Aufmerksamkeit des Fahrers liegt, und sich daran anpassen. Dies kann das System nutzen, um die Fahrweise an die Fahrertätigkeit anzupassen oder um die Kontrollübergabe sicher und komfortabel zu bewältigen.

Über Kameras im Innenraum und gegebenenfalls Sensoren am Lenkrad identifiziert das PAKoS-System Fahrerzustand und -aufmerksamtkeit. Es beurteilt das aktuelle Leistungsvermögen des Fahrers sowie seine Anforderungen an die automatisierte Fahrt: Schaut er auf die Straße oder in ein Buch? Spricht er in ein Handy oder kramt er in der Tasche auf dem Beifahrersitz? Informationen und Handlungsanweisungen werden zwischen den beiden Kooperationspartnern Fahrer und Fahrzeug dann multimodal ausgetauscht, um etwa gemeinsame Handlungen wie den Übergang zwischen autonomer und manueller Fahrt zu unterstützen. Zusätzlich kann der Fahrer das Fahrverhalten mit einer App nach seinen Bedürfnissen personalisieren.

© PAKoS

© PAKoS

Die Projektteilnehmer

Am KIT tragen drei Institute zu PAKoS bei: Das Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) übernimmt die regelungstechnische Umsetzung der Übergabe. Zentrale Fragestellungen sind die Modellierung der haptischen Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug und die daraus zu ermittelnde optimale Unterstützung für den Menschen. Das Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) beschäftigt sich mit der videobasierten Erkennung komplexer Aktivitäten des Fahrers und Interaktionen. Ziel ist dabei die Entwicklung von Echtzeitverfahren unter realen Einsatzbedingungen. Das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) koordiniert und betreibt im Projekt die den gesamten Forschungs- und Entwicklungsprozess eng begleitende Technikfolgenabschätzung. Zudem werden verallgemeinerte innovationsbezogene Empfehlungen für Entscheidungsträger erarbeitet.

Die Projektziele

Das Alleinstellungsmerkmal des Projektes PAKoS besteht in der Entwicklung eines ganzheitlichen und durchgängigen Konzeptes für eine individualisierte und personalisierte Kooperation zwischen Fahrer und automatisiertem Fahrzeug, die erforderlich ist, um zukünftige hochautomatisierte Fahrzeuge zulassen zu können. Die Sicherheit und der Datenschutz sowie gesellschaftliche Aspekte werden im Projekt ebenfalls berücksichtigt. Am Verbundprojekt PAKoS sind neben dem KIT und seinem Innovationspartner FZI Forschungszentrum Informatik auch die Technische Universität München, das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung, die Robert Bosch GmbH, die Bayerische Motorenwerke AG, das Spiegel Institut Mannheim, die Videmo Intelligente Videoanalyse, sowie mVISE und Stadtmobil CarSharing beteiligt. Das Projekt verfügt über ein Gesamtbudget von rund 4,2 Millionen Euro und wurde mit rund 3,1 Millionen Euro vom BMBF gefördert.

weitere Informationen

Unternehmensinformation

Karlsruher Institut f. Technologie KIT

Kaiserstraße 12
DE 76131 Karlsruhe
Tel.: 0721 608-0
Fax: 0721 608-44290

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