Bettina Abendroth

PRORETA 3: An Integrated Approach to Collision Avoidance and Vehicle Automation

Zusammenfassung The article describes first results of the research project PRORETA 3 that aims at the development of an integral driver assistance system for collision avoidance and automated vehicle guidance based on a modular system architecture. For this purpose, relevant information is extracted from a dense environment model and fed into a potential field-based trajectory planner that calculates reference signals for underlying vehicle controllers. In addition, the driver is supported by a human-machine interface. Abstract Der Beitrag beschreibt erste Ergebnisse des Forschungsprojektes PRORETA 3, das die Entwicklung eines integralen Fahrerassistenzsystems zur Kollisionsvermeidung und automatisierten Fahrzeugführung auf Basis einer modularen Systemarchitektur anstrebt. Hierzu werden relevante Informationen aus einem dichten Umfeldmodell extrahiert und in einem potentialfeldbasierten Trajektorienplaner verarbeitet, der Führungsgrößen für unterlagerte Fahrzeugregler generiert. Zusätzlich unterstützt eine Mensch-Maschine-Schnittstelle den Fahrer zielgerichtet bei der Fahrzeugführung.

Algorithm for Driver Intention Detection with Fuzzy Logic and Edit Distance

Driver intention detection is helpful to parameterize advanced driver assistance systems to reduce the warning dilemma and so to raise the drivers acceptance for such systems. An algorithm to predict drivers intention with Fuzzy Logic and Edit Distance is presented. The main features and the functionality is explained. The necessary steps for training and validation of the algorithm are presented. The performance of the first configuration is discussed and the future steps for improving the performance are shown.

Aktive Gefahrenbremsungen. Wie reagiert das Fahrer-Fahrzeug-System?

Mit der Einfuehrung von elektronischen Stabilisierungssystemen und dem Bremsassistenten konnten bemerkenswerte Erfolge bei der aktiven Sicherheit von Fahrzeugen erzielt werden. Die naechste Generation Sicherheitssysteme nutzt Umfeld erfassende Sensoren, um noch vor dem Unfall Massnahmen zur Verhinderung der Kollision oder zur Reduktion der Aufprallenergie einzuleiten. Im Mittelpunkt des Beitrages steht daher die Aktive Gefahrenbremsung (AGB). Es wird auf die Methodik zur Untersuchung von AGB, die Bewertung der Wirksamkeit sowie auf eine Versuchsdurchfuehrung inklusive der dabei gewonnenen Ergebnisse eingegangen. Erstmals kann damit in einem realitaetsnahen Probandenversuch die positive Wirkung der Aktiven Gefahrenbremsung nachgewiesen werden. Die Wirksamkeit, ausgedrueckt als Geschwindigkeitsdifferenz waehrend der Gefahrensituation, liegt auf deutlich hoeherem Niveau als in Situationen, in denen der Fahrer nicht ueber AGB-Unterstuetzung verfuegt.

Fahrsimulatorvalidität — Systematisierung und quantitative Analyse bisheriger Forschungen

ZusammenfassungFahrsimulatoren haben sich mittlerweile als eine gängige und wichtige Untersuchungsumgebung in der Fahrzeugforschung etabliert. Die Künstlichkeit simulierter Umgebungen drängt jedoch die Frage auf, inwieweit eine übertragbarkeit der im Fahrsimulator gewonnenen Daten auf reales Fahrerverhalten gewährleistet ist. Die Untersuchung eben dieser Fahrerverhaltensvalidität ist bereits Mittelpunkt einiger Forschungsreihen gewesen. Es fehlt jedoch an einer systematischen Betrachtung und Analyse des Einfl usses verschiedener unabhängiger Variablen auf die einzelnen Kennwerte, anhand derer schließlich Validitätsaussagen getroffen werden. So lassen bisherige Validierungsstudien oft die Tatsache außer Acht, dass die Szenarienwahl und Gestaltungskomponenten des Fahrsimulators Einfl uss auf Validitätskennwerte haben. Dieser Beitrag trägt zu einer Sensibilisierung bzgl. der Validierungsfrage bei, indem er aufzeigt, welche Einfl ussfaktoren von Bedeutung sind, welche Aspekte bereits in bisherigen Forschungsarbeiten untersucht wurden und welche Forschungslücken sich demnach aufdecken.Abstractestablished as usual and important testing environment in automotive research. The artificiality of simulated environments raises the question to what extent the transferability of the data gathered in the simulator to real driver behavior is guaranteed. Analyzing this driving behavior validity is the focus of different existing research. However it lacks in a systematical consideration and analysis of the infl uence of different independent variables on characteristic values. On the basis of these specific values statements concerning the validation can be made. Previous validation studies oft en ignore the fact that the scenario definition and the composition components of the driving simulator have an effect on the characteristic values of validity. This paper leads to a sensitization regarding the question of validity by demonstrating, which infl uencing factors are important, which aspects had already been evaluated in research and where research gaps are.

Neue Ansätze zur Beurteilung der Fahrsimulatorvalidität

ZusammenfassungWie ein Literaturüberblick zeigt, beschränken sich die bisher durchgeführten Studien meist auf Kennwerte der Fahrzeugstabilisierung wie z. B. die Standardabweichung der Querposition auf dem Fahrstreifen. Um den Katalog der bestehenden Kennwerte zu erweitern werden das Stufenmodell der menschlichen Informationsverarbeitung von Wickens und Hollands (2000) sowie die Drei-Ebenen-Hierarchie der Fahrzeugführung nach Donges (1982) herangezogen. Beide stellen das Fahrerverhalten im gesamten Wirkungsgefüge Fahrer-Fahrzeug-Umwelt dar und bieten so einen Ansatz systematisch nach neuen Angriffspunkten für eine Validierung zu suchen. Anhand dieser Systematik werden exemplarisch Kenngrößen ausgewählt und anhand von Daten aus Feld- und Fahrsimulatorversuchen evaluiert (z. B. Blickbewegungsanalyse).RésuméComme un aperçu littéraire le montre, les études mises en oeuvre jusqu’ici se limitent généralement aux connaissances de stabilisation du véhicule. Par exemple, l’écart standard de la position transversale sur la voie de conduite. Afin d’étendre le catalogue des valeurs existantes, on a recouru au modèle en escalier du traitement humain de l’information de Wickens et Hollande (2000) ainsi qu’à la hiérarchie des trois niveaux de conduite de véhicule selon Donges (1982). Ces deux théories représentent le comportement de conducteurs dans une structure d’ensemble conducteur-véhicule-environnement et offre ainsi une approche systématique pour la validation de nouvelle méthode pour aborder ce travail. Gr⇂e à cette systématique, des paramètres exemplaires sont choisis et évalués au moyen de données provenant des essais en simulateur de conduite et en conduite réelle.AbstractA literature review shows that most prior driving simulator validity studies are limited to parameters representing the vehicle stabilization, like standard deviation of the lateral position from the lane lines. To expand the list of existing characteristics for the validity of driving simulators the stage model of human information processing according to Wickens and Hollands (2000) and the three-level hierarchy of driving task Three-Tier-Hierarchy of Automobile Guidance according to Donges (1982) are included. Both models demonstrate driver behavior in the complete arrangement of the driver-vehicle–environment and exhibit a systematic approach for searching for new points of action for validation. From this systematic new characteristic values can be chosen and evaluated based on data from field and driving simulator experiments.

Night Vision - Reduced Driver Distraction, Improved Safety and Satisfaction

Accidents in the dark in non-urban areas result in disproportionately high rates of pedestrians injuries (Hulsen 2003). This paper describes the methods and results of test drives with 39 test persons for the assessment of driver behavior in interacting with different Human-Machine-Interfaces (HMI) for Night Vision systems which inform drivers about the presence of pedestrians. Data of driver eye movements was analyzed to evaluate the different HMI designs of pedestrian alerts, in a passenger vehicle with Head-up-Display (HUD), regarding the ergonomic suitability and safety benefit. All systems were compared in field tests on public roads and on a test track.

PRICON: self-determined privacy in the connected car motivated by the privacy calculus model

The advent of connected vehicles has increased the relevance of privacy in cars. Thus, a system is required that increases transparency and helps passengers to control their privacy in a self-determined manner. Here, we derive an interface based on the privacy calculus model and prove the validity of the theory-driven design approach in course of a usability test. Based on fourteen participants, we demonstrate an above-average usability of the theory-driven design which incorporates the visual comparison of functional benefits and privacy risks. Interviews reveal that users especially acknowledge this direct comparison and underscore the successful implementation of the privacy calculus model in a vehicular privacy user interface.

The user-centered privacy-aware control system PRICON: An interdisciplinary evaluation

The advent of connected vehicles has increased the relevance of privacy in cars. While current approaches to increase security and privacy in connected vehicles are mainly driven from technological perspectives, users do not have active control over their personal data. Therefore, the user-centered privacy-aware control system PrivacyController (PRICON) has been developed which incorporates expertise from judicial, technical and user-centered perspectives. PRICON provides users with a user-friendly possibility to define self-determined privacy policies which are applied to the vehicular system. In this paper, we report the evaluation of PRICON from a legal, technical and user-centered point-of-view. The evaluation results are discussed and practical implications are derived.

Losing a Private Sphere? A Glance on the User Perspective on Privacy in Connected Cars

Connectivity is one of the major prerequisites of automated driving. Enabled by numerous connected sensors, new cars offer new functionalities, provide higher security levels and promise to enhance the comfort of travelling. However, by connecting a vehicle with its environment, the car becomes more transparent. The integration of the car into a smart grid seems to conflict with the users’ expectation of their car as a private retreat, thus reducing the acceptance and usage adoption of connected cars. This article aims at helping developers and engineers to consider the user’s expectations when designing a connected car. Furthermore, this article reviews and compares recent international surveys on user’s privacy with our own results on the user’s attitude towards connected vehicular services.

Active hazard braking

One approach to increasing safety in road traffic is to assist drivers by means of an active hazard braking system. To assess drivers’ behaviour, an interdisciplinary team of scientists from the Chair of Automotive Engineering (FZD) and the Institute of Ergonomics (IAD) of TU Darmstadt (Germany) has worked on behalf of six industrial partners (Audi, Bosch, BMW, Continental, MAN and Opel) in the scope of the Aktiv (Adaptive and Cooperative Technologies for Intelligent Traffic) research initiative [1], which is promoted by Germany’s Federal Ministry for Economy and Technology.