Entwicklung eines Modells zur fahrerzentrierten Beschreibung der Integralen Fahrzeugsicherheit. Fallstudie : Car-to-Car und Car-to-Infrastructure Kommunikation

Kratzsch, Claudia GND

The number of fatal car accidents has been substantially reduced in the past decades with the introduction of passive safety systems. Passive safety measures have though today reached a level of saturation regarding their use for passenger protection. Therefore an increasing number of driver assistance and active safety systems are being developed to further reduce the amount of accidents or their severity. The combination of driver assistance systems with active and passive safety systems is referenced as integrated safety (IS) in the context of this work. A key requirement for the realization of IS systems is the ability of the car to autonomously recognize its environment. Through these mechanisms the vehicle is able to interpret traffic situations and assist the driver where applicable. Because both, the driver and the vehicle, might now concurrently initiate driving tasks, conflicts might arise during their execution. Existing research regarding models of driver, vehicle and environment do not address these issues.Accordingly, the goal of this work is to define a generic, driver-centric model for IS. The model components - driver, vehicle, environment and driving tasks - are systematically classified and analyzed regarding the interdependencies within the information flow. Input variable of this model is among others the driving conditions which can be either "normal", "critical", "accident unavoidable", "accident" and "post crash". Finally the architecture for context-sensitive allocation of driving tasks is derived. Afterwards the driver-centric model of the IS is applied in a case study. Car-to-car and car-to-infrastructure communication is selected for this study as it offers certain advantages over other sensor systems regarding the recognition channel into the vehicle.Furthermore the driver-centric model is evaluated empirically based on a study conducted in a driving simulator which replicates the integral safety functions developed in this work. The study examines the theory of context-sensitive allocation of driving tasks. Additionally the effectivity regarding vehicle safety and user acceptance of the developed applications according to the model are validated. A driving simulation is selected for the empirical study because not even all situations and driving conditions could verify in real environments. Afterwards a verification of the driver-centric model is done.Finally a set of guidelines for the application of the IS model is derived. The goal of these guidelines is to deliver an applicable aid during the specification of next-generation IS systems.

Durch Systeme der passiven Sicherheit konnte in den letzten Jahrzehnten die Zahl der tödlichen Unfälle maßgeblich gesenkt werden. Maßnahmen der passiven Sicherheit erreichen bezüglich des Insassen- und Partnerschutzes nun mehr eine Sättigung der Effektivität. Aus diesem Grund werden zunehmend Systeme der Fahrerassistenz und der aktiven Fahrzeugsicherheit entwickelt, um Unfälle zu vermeiden bzw. Unfallfolgen weiterhin zu senken. Die Kombination aus Fahrerassistenz, aktiver und passiver Fahrzeugsicherheit wird im Kontext dieser Arbeit als Integrale Fahrzeugsicherheit (IS) bezeichnet.Um Systeme der IS realisieren zu können, muss das Fahrzeug selbsttätig das umgebende Umfeld wahrnehmen können. Damit ist das Fahrzeug fähig Verkehrssituationen zu interpretieren und gegebenenfalls Fahraufgaben zu übernehmen. Da nun Fahrer und Fahrzeug durch das Konzept der IS Fahraufgaben ausführen können, kann es zu Konflikten bei der Fahraufgabenausführung kommen.Bisherige Untersuchungen zu Fahrer-Fahrzeug-Umfeld Modellen zeigen diesen Sachverhalt jedoch nicht auf. Aus diesem Grund ist das Ziel der vorliegenden Arbeit ein allgemeingültiges, fahrerzentriertes Modell für die Integrale Fahrzeugsicherheit zu entwickeln und zu beschreiben. Die Modellkomponenten - Fahrer, Fahrzeug, Umfeld und Fahraufgabe - werden dafür systematisch klassifiziert und Wechselwirkungen zur Beschreibung des Informationsflusses zwischen den Modellkomponenten werden analysiert. Schlussendlich wird das Konstrukt der kontextadaptiven Fahraufgabenallokation abgeleitet. Anschließend wird das fahrerzentrierte Modell zur Beschreibung der IS anhand einer Fallstudie angewendet. Dazu wird die Car-to-Car und Car-to-Infrastructure Kommunikation gewählt, da diese wesentliche Vorzüge für den Wahrnehmungskanal des Fahrzeuges bietet.Weiterhin wird das fahrerzentrierte Modell anhand einer Fahrsimulatorstudie empirisch überprüft. Dazu werden die in der Fallstudie entwickelten Funktionen in die Fahrsimulation überführt. Die Studie untersucht die zur kontextadaptiven Fahraufgabenallokation aufgestellten Thesen im Rahmen des Modells der IS. Weiterhin werden die fahrsicherheitliche Wirkung und die Nutzerakzeptanz der mit Hilfe des Modells aufgestellten Funktionen geprüft. Zur empirischen Überprüfung des fahrerzentrierten Modells wird die Simulation gewählt, da nicht alle Situationen und Fahrzustände in der Realität überprüft werden können. Nach Überprüfung der Wirksamkeit wird eine Verifikation des Modells durchgeführt.Abschließend wird ein Leitfaden zur Anwendung des Modells der IS abgeleitet. Ziel des Leitfadens ist es, eine Hilfestellung bei der Spezifikation neuer Systeme der IS zu geben.

Zitieren

Zitierform:

Kratzsch, Claudia: Entwicklung eines Modells zur fahrerzentrierten Beschreibung der Integralen Fahrzeugsicherheit. Fallstudie. Car-to-Car und Car-to-Infrastructure Kommunikation. 2011.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Export