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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungsvorrichtung, ein computerlesbares Speichermedium und ein Computerprogramm zum Ausführen eines solchen Verfahrens.
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Die meisten modernen Kraftfahrzeuge sind mit Fahrassistenzsystemen ausgestattet, welche automatisierte Fahrfunktionen bereitstellen. Dabei können die automatisierten Fahrfunktionen z.B. eine Längs- und/oder Querführung eines Fahrzeugs wenigstens zeitweise bzw. in bestimmten Situationen automatisch ausführen. Beispiele für automatisierte Fahrfunktionen, die zunehmend Verbreitung finden, sind eine automatische Abstands- und Geschwindigkeitsregelung (ACC), ein Lenk- und Spurführungsassistent (LSA) und ein Parkassistent.
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Für die Akzeptanz von automatisierten Fahrfunktionen ist entscheidend, dass Fahrzeugnutzer ein hinreichendes Vertrauen in die Automatisierung (sogenanntes Automationsvertrauen) haben. Für Fahrzeughersteller stellt sich dabei die Herausforderung, sicherzustellen, dass einerseits das Automationsvertrauen ein gewisses Mindestmaß erreicht, damit die automatisierten Fahrfunktionen auch genutzt werden, andererseits jedoch auch ein gewisses Maß nicht übersteigen, damit ein übermäßiges Automationsvertrauen (auf Englisch: overtrust) verhindert wird, welches die Folge haben kann, dass überhöhte Erwartungen an ein System (auf Englisch: overreliance) zu sicherheitskritischen Verhaltensweisen des Fahrers führen. Beispielsweise könnte sich ein übermäßiges Automationsvertrauen in ein Level-2-System in unzulässigen Verhaltensweisen wie dem Ausführen von ablenkenden Nebenbeschäftigungen durch den Fahrer äußern. Im Fall eines Level-3-Systems könnte ein Fahrer durch ein übermäßiges Automationsvertrauen sogar unzulässigerweise versucht sein, während der Fahrt zu schlafen.
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Aus der Forschung ist bekannt, dass bei Übernahmeaufforderungen (auf Englisch: take-over requests) an den Fahrer, welche ein Eingreifen des Fahrers nötig machen, das Automationsvertrauen des Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion einbrechen kann (siehe z.B. Hergeth, S., Lorenz, L., Vilimek, R., & Krems, J. F. (2016). Keep your scanners peeled: Gaze behavior as a measure of automation trust during highly automated driving. Human factors, 58(3), 509-519.). Nach einem solchen Vertrauenseinbruch baut sich das Automationsvertrauen unter Umständen nur langsam wieder auf.
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Hiervon ausgehend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Erhöhen eines Vertrauens eines Automationsvertrauen eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion, insbesondere nach einem Einbruch des Automationsvertrauens, anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion eines Fahrzeugs.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, handeln.
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Die automatisierte Fahrfunktion ermöglicht ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs. Dabei wird unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- und/oder Querführung verstanden. Beim automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens handeln.
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Der Begriff „automatisiertes Fahren“, wie er in diesem Dokument verwendet wird, umfasst automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind assistiertes, teilautomatisiertes, bedingt automatisiertes, hochautomatisiertes und vollautomatisiertes Fahren (mit jeweils zunehmendem Automatisierungsgrad). Die vorstehend genannten fünf Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 5 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering) gemäß dem Stand vom 30. April 2021. Beim assistierten Fahren (SAE-Level 1) führt das System die Längs- oder Querführung in bestimmten Fahrsituationen durch. Beim teilautomatisierten Fahren (SAE-Level 2) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim bedingt automatisierten Fahren (SAE-Level 3) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung auf Anforderung durch das System zu übernehmen. Beim hochautomatisierten Fahren (SAE-Level 4) übernimmt das System die Fahrzeugführung in bestimmten Fahrsituationen, selbst wenn der Fahrer auf eine Anforderung zum Eingreifen nicht reagiert, so dass der Fahrer als Rückfallebene entfällt. Beim vollautomatisierten Fahren (SAE-Level 5) können vom System alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter jeder Fahrbahn- und Umgebungsbedingung durchgeführt werden, welche auch von einem menschlichen Fahrer beherrscht werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte, welche mittels einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden können:
- In einem Verfahrensschritt werden Blickverhaltensinformationen über ein erfasstes Blickverhalten des Fahrers empfangen.
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Beispielsweise können solche Blickverhaltensinformationen mittels einer Fahrerkamera oder einer Innenraumkamera des Fahrzeugs erfasst und sodann der Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden.
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In einem weiteren Schritt wird werden die Blickverhaltensinformationen hinsichtlich einer Intensität, mit welcher der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht, ausgewertet.
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Beispielsweise kann anhand des Blickverhalten bestimmt werden, wie stark, das heißt z.B. mit welcher Häufigkeit, der Fahrer die korrekte Arbeitsweise der automatisierten Fahrfunktion überwacht, indem er z.B. auf entsprechende Statusindikatoren mit Bezug auf die automatisierte Fahrfunktion schaut, welche auf einem Kombiinstrument, einem Display oder einer anderen Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
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Anhand des Blickverhaltens kann ein Vertrauensverhalten (auf Englisch: reliance behavior) bzw. ein den Grad des Automationsvertrauens des Fahrers kennzeichnender Parameter ermittelt werden. Dabei kann z.B. auf ein umso geringeres Vertrauenslevel geschlossen werden, je häufiger ein Wechsel zwischen einer fahrfremdem Tätigkeit des Fahrers (z.B. dem Lesen eines Buches o.Ä.) und einem Blick des Fahrers auf angezeigte Statusindikatoren der automatisierten Fahrfunktion und/oder durch eine Fensterscheibe (insbesondere eine Windschutzscheibe) hindurch nach außen auf das Fahrzeugumfeld stattfindet. Insbesondere kann dabei festgestellt werden, ob und wie stark das Vertrauensverhalten des Fahrers bzw. ein das Automationsvertrauen des Fahrers kennzeichnender Parameter in einer Situation abgesunken ist.
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In noch einem weiteren Schritt des Verfahrens wird ein Befehl zur Ausgabe einer vertrauensschaffenden Information an den Fahrer erzeugt, wobei das Erzeugen des Befehls in Abhängigkeit von der Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht, erfolgt.
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Bei der vertrauensschaffenden Information kann es sich beispielsweise um eine Transparenznachricht und/oder um eine Entschuldigung und/oder um eine emotional-motivationale Nachricht handeln, wie weiter unten noch genauer erläutert wird.
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Die vertrauensschaffende Information kann z.B. mittels einer Ausgabevorrichtung auf akustischem und/oder optischem Wege an den Fahrer ausgegeben werden. Mit anderen Worten kann der erzeugte Befehl z.B. an eine Ausgabevorrichtung in Form einer Sprachausgabevorrichtung und/oder eines optischen Displays ausgegeben und dort entsprechend weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann als primäres Medium zur Vermittlung der vertrauensschaffenden Information eine Sprachausgabe vorgesehen sein, wobei ergänzend ein optisches Display verwendet werden kann, um dem Fahrer Informationen verständlich darzustellen oder bestimmte Zusammenhänge visuell zu verdeutlichen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Auswerten der Blickverhaltensinformationen ein Ermitteln einer Überwachungsfrequenz (auf Englisch: monitoring frequency; siehe z.B. Hergeth, S., Lorenz, L., Vilimek, R., & Krems, J. F. (2016). Keep your scanners peeled: Gaze behavior as a measure of automation trust during highly automated driving. Human factors, 58(3), 509-519.), welche angibt, wie häufig der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht. Dabei erfolgt das Erzeugen des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von der ermittelten Überwachungsfrequenz.
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Beispielsweise kann das Ermitteln der Überwachungsfrequenz ein Ermitteln einer Häufigkeit, mit welcher der Fahrer in einem bestimmten Zeitintervall, welches z.B. eine Dauer im Bereich von 30 Sekunden bis 1 Minute haben kann, die korrekte Funktionsweise der automatisierten Fahrfunktion überprüft. Dabei kann das Zeitintervall ein laufendes Zeitintervall sein, d.h., als ein Ergebnis der Überwachungsfrequenz kann z.B. jeweils eine aktuelle ermittelte Häufigkeit bezogen auf die letzten 30 Sekunden, die letzte Minute oder dergleichen bestimmt werden.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Ermitteln einer Überwachungsfrequenz können bei der Auswertung des Blickverhaltens, oder allgemeiner bei der Bestimmung des Vertrauensverhaltens bzw. eines das Automationsvertrauen kennzeichnenden Parameters, auch weitere Umstände berücksichtigt werden, wie z.B., ob der Fahrer auf ein Mobilgerät (z.B. ein Smartphone) oder ein Gerät der Unterhaltungselektronik schaut oder ein solches bedient. Wenn letzteres der Fall ist, kann dies als Indiz für ein vergleichsweise hohes Automationsvertrauen gewertet werden, da der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf andere Dinge als die automatisierte Fahrfunktion richtet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die vertrauensschaffende Information eine Transparenznachricht, die dem Fahrer ein von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten erklärt. Dabei kann das von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegte Verhalten z.B. eine durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Aktion oder auch ein Nichthandeln der Fahrfunktion in einer bestimmten Situation beinhalten. Bei dem Nichthandeln der Fahrfunktion kann sich z.B. um das Ausbleiben eines Eingriffs der automatisierten Fahrfunktion in die Fahrzeugführung handeln, welchen der Fahrer entsprechend der Fahrsituation erwartet hätte bzw. welcher einer üblichen, situationsangemessenen Fahrzeugführung bei einem manuell geführten Fahrzeug entsprochen hätte. Die Transparenznachricht kann dann dazu dienen, dem Fahrer im Nachhinein das an den Tag gelegte Verhalten zu erklären und es für ihn nachvollziehbar oder plausibel zu machen. Hierdurch kann das Vertrauen des Fahrers in die automatisierte Fahrfunktion wieder gestärkt werden, nachdem es vorübergehend durch die Verhaltensweise der automatisierten Fahrfunktion verringert wurde.
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Alternativ oder zusätzlich zu einer Transparenznachricht kann die vertrauensschaffende Information eine Entschuldigung und/oder emotional-motivationale Nachricht mit Bezug auf ein von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten umfassen. Dadurch kann auf motivationaler und emotionaler Ebene eine Vertrauenswiederherstellung (auf Englisch: trust repair) angestoßen werden, etwa indem das System sich entschuldigt (z.B. mit den Worten: „es tut mir leid, dass ich nur mit einer kurzen Vorwarnzeit die Kontrolle an dich abgegeben habe“) und optional zusätzlich eine emotional-motivationale Erklärung abgibt (beispielsweise: „ich weiß, dass dies Stress und eine schnelle Reaktion erfordert, aber du hast das sehr gut gemacht und reagiert. Danke, dass du meine Systemgrenze abgesichert hast.“). Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Beschleunigung des Wiederaufbaus des Automationsvertrauen des Fahrers bewirkt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner ein Empfangen einer Verhaltensinformation über ein durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten. Dabei erfolgt das Erzeugen des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von der Verhaltensinformation.
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Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Befehl zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information überhaupt nur dann erzeugt wird, wenn die automatisierte Fahrfunktion ein bestimmtes (vordefiniertes) Verhalten an den Tag gelegt hat. Gemäß einigen Ausführungsvarianten kann vorgesehen sein, dass bereits der Schritt des Auswertens der Blickverhaltensinformationen nur dann erfolgt, wenn die aus den Verhaltensinformationen hervorgeht, dass das die automatisierte Fahrfunktion ein bestimmtes Verhalten an den Tag gelegt hat.
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Beispielsweise kann die Verhaltensinformation von einem Steuermodul, welches die automatisierte Fahrfunktion steuert, bereitgestellt werden.
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Mit Bezug auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, welche auf ein von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten abstellen, kann vorgesehen sein, dass das Verhalten ein Element oder mehrere Elemente aus der folgenden Liste umfasst: eine durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Aktion; ein Unterlassen einer Aktion durch die automatisierte Fahrfunktion (z.B. einer Aktion, die die automatische Fahrfunktion bestimmungsgemäß oder gemäß der Erwartung des Fahrers in einer bestimmten Situation hätte ausführen sollen); eine Degradation (d.h. eine kontrollierte Verringerung eines Funktionsumfangs) oder Deaktivierung der automatisierten Fahrfunktion; eine an den Fahrer ausgegebene Fehlermeldung bezüglich der automatisierten Fahrfunktion (wie z.B. einen Hinweis auf eine Degradation oder auf Systemgrenzen der automatisierten Fahrfunktion); eine an den Fahrer gerichtete Übernahmeaufforderung; ein Verhalten (wie z.B. eine Degradation oder Deaktivierung der automatisierten Fahrfunktion oder eine Übernahmeaufforderung), welches ein Eingreifen des Fahrers in eine ansonsten durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Fahrzeugführung (anstelle oder in Ergänzung zu einer durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Fahrzeugführung) erfordert; eine Fehlfunktion der automatisierten Fahrfunktion.
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Gemäß einer Weiterbildung der oben genannten Ausführungsformen, die auf eine empfangene Verhaltensinformation abstellen, wird eine erste Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion zu einer Zeit (insbesondere eine kurze Zeit) nach dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten (z.B. in etwa zur Jetzt-Zeit) überwacht (hat) mit einer zweiten Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion zu einer Zeit vor (z.B. kurz vor) dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten überwacht hat, verglichen. Das Erzeugen des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information erfolgt sodann in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs der ersten Intensität mit der zweiten Intensität.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Vergleich der ersten Intensität mit der zweiten Intensität kann gemäß einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass eine dritte Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion eine kurze Zeit nach dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten überwacht hat, mit einer vierten Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion eine längere Zeit nach dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten (z.B. in etwa zur Jetzt-Zeit) überwacht (hat), verglichen wird. Dabei wird das Erzeugen des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs der dritten Intensität mit der vierten Intensität ausgeführt. Bei einer Ausführungsvariante, die sowohl den oben beschriebenen Vergleich der ersten Intensität mit der zweiten Intensität als auch den Vergleich der dritten Intensität mit der vierten Intensität vorsieht, kann die dritte Intensität identisch mit der weiter oben erwähnten ersten Intensität sein.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine Datenverarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt auszuführen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein System zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion eines Fahrzeugs vorgeschlagen.
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Das System umfasst eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Blickverhaltens des Fahrers. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung eine Fahrerkamera oder eine Innenraumkamera des Fahrzeugs umfassen.
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Des Weiteren umfasst das System eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die eingerichtet ist zum: Empfangen von Blickverhaltensinformationen über das erfasste Blickverhalten; Auswerten der Blickverhaltens hinsichtlich einer Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht; und Erzeugen eines Befehls zur Ausgabe einer vertrauensschaffenden Information an den Fahrer in Abhängigkeit von der Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung des Systems gemäß dem dritten Erfindungsaspekt kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt, d.h. eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die zum Ausführen des Verfahrens gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt eingerichtet ist, sein.
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Das System umfasst ferner eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von dem mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung erzeugten Befehl. Die Ausgabe der Information kann z.B. auf akustischem und/oder optischem Wege erfolgen. Demensprechend kann die Ausgabevorrichtung beispielsweise eine akustische Sprachausgabevorrichtung und/oder ein optisches Display umfassen.
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Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung (wie z.B. eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt) diese veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt kann also ein Computerprogramm gemäß dem vierten Erfindungsaspekt verwendet werden.
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Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gemäß dem vierten Aspekt gespeichert ist.
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Die vorstehend und nachfolgend beschriebenen Merkmale und Ausführungsvarianten des Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt können in entsprechender Weise auch auf Merkmale und Ausführungsvarianten der Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt, des Systems gemäß dem dritten Erfindungsaspekt, des Computerprogramms gemäß dem vierten Erfindungsaspekt und des Speichermediums gemäß dem fünften Erfindungsaspekt übertragen werden - und umgekehrt.
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Im Einklang mit einigen vorstehend und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht die Erfindung in vorteilhafter Weise einen beschleunigten Wideraufbau von Automationsvertrauen eines Fahrers, nachdem das Automationsvertrauen durch ein durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten zunächst gesenkt wurde. Dies kann z.B. eine Situation betreffen, in welcher der Fahrer in die ansonsten durch die automatisierte Fahrzeugführung ausgeführte Quer- und/oder Längsführung eingreifen musste.
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Die beschleunigte Wiederherstellung des Automationsvertrauens wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine vertrauensschaffende Information an den Fahrer ausgegeben wird, z.B. in der Form, dass eine Systemfunktion sich beim Fahrer für die Aktion, welche zu dem Vertrauensverlust geführt hat, entschuldigt.
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Um den Fahrer nicht unnötig abzulenken, wird die Ausgabe der vertrauensschaffenden Information jedoch davon abhängig gemacht, ob sich tatsächlich ein Vertrauenseinbruch nach der Aktion feststellen lässt. Dies geschieht durch eine Vertrauensverhaltensmessung, bei der ein Grad des Automationsvertrauens durch Überwachung des Blickverhaltens des Fahrers ermittelt wird.
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Beispielsweise kann anhand von erfassten Blickverhaltensparametern eine Überwachungsfrequenz bestimmt werden, die angibt, wie häufig (z.B. jeweils in einem vorbestimmten laufenden Zeitintervall) der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überprüft. Wird z.B. nach einer Übernahmeaufforderung oder einer anderen Systemmitteilung der automatisierten Fahrfunktion ein starker Einbruch eines solchen Vertrauensparameters, wie z.B. der Überwachungsfrequenz, festgestellt, so wird in Abhängigkeit von dem festgestellten Vertrauenseinbruch eine vertrauensschaffende Information ausgegeben. Dabei kann neben einer Transparenznachricht, die den Fahrer auf analytischer Ebene anspricht und ihm das Verhalten der automatisierten Fahrfunktion erklärt, auf motivationaler und emotionaler Ebene ein Trust Repair angestoßen werden, indem das System sich entschuldigt und u.U. zudem eine emotional-motivationale Erklärung abgibt.
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In einem Beispielszenario ist kurz nach einer Degradation der automatisierten Fahrfunktion (mitsamt Übernahmeaufforderung an den Fahrer) unter Berücksichtigung des Blickverhaltens des Fahrers ein Absinken eines Vertrauensverhaltens des Fahrers gemessen worden.
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Nachdem die automatisierte Fahrfunktion anschließend wieder aktiviert war und für ein gewisse Zeit fehlerlos funktioniert hat, kann das Vertrauensverhalten erneut gemessen werden. In Abhängigkeit von einer Differenz der zu den jeweiligen Zeitpunkten bestimmten Vertrauensparameter (entsprechend z.B. einer Differenz der o.g. vierten Intensität und dritten Intensität) kann sodann eine vertrauensschaffende Information ausgegeben werden.
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Dabei kann z.B. vorgesehen sein, dass gar keine vertrauensschaffende Information oder lediglich eine Transparenznachricht ausgegeben wird, wenn festgestellt wird, dass das Automationsvertrauen sich bereits wieder ganz oder weitgehend erholt hat bzw. dass es nach der Degradation gar nicht erst eingebrochen ist. Beispielsweise kann im Falle einer Level-3-Fahrfunktion das Ausgeben einer Transparenznachricht (oder gar keiner vertrauensschaffende Information) ausreichen, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer sich wieder dem Spielen mit einem Smartphone der dergleichen zugewandt hat und die automatisierte Fahrfunktion dementsprechend nicht oder fast nicht überwacht.
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Wenn hingegen festgestellt wird, dass das Automationsvertrauen sich noch auf einem niedrigen Niveau bewegt, z.B. anhand der Beobachtung, dass der Fahrer die korrekte Arbeitsweise einer Level-3-Fahrfunktion häufig überwacht, kann zusätzlich zu einer Transparenznachricht eine Entschuldigung und/oder eine emotional-motivationale Nachricht ausgegeben werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei sind die in der Beschreibung genannten und/oder in den Zeichnungen alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- 1 zeigt schematisch und beispielhaft ein System zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion.
- 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion.
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Im Folgenden wird die Erfindung exemplarisch anhand des in 1 dargestellten Systems 100 sowie anhand des in 2 dargestellten Verfahrens 200 zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion eines Fahrzeugs erläutert.
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Das System 100 umfasst eine Erfassungsvorrichtung 110 und ist eingerichtet, mittels der Erfassungsvorrichtung 110 ein Blickverhalten des Fahrers zu erfassen. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung 110 eine (auf den Fahrer gerichtete) Fahrerkamera oder eine Innenraumkamera des Fahrzeugs umfassen.
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Die Erfassungsvorrichtung 110 ist kommunikativ mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 120 des Systems 100 verbunden. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 ist dazu eingerichtet, von der Erfassungsvorrichtung 110 bereitgestellte Informationen zu empfangen und diese logisch weiter zu verarbeiten.
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Insbesondere ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 eingerichtet zum: Empfangen 210 von Blickverhaltensinformationen über das mittels der Erfassungsvorrichtung 110 erfasste Blickverhalten; Auswerten 220 der Blickverhaltens hinsichtlich einer Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht; und Erzeugen 230 eines Befehls zur Ausgabe einer vertrauensschaffenden Information an den Fahrer in Abhängigkeit von der Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht.
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Die vorstehend genannten Schritte 210, 220, 230 entsprechen Schritten des Verfahrens 200 aus 2, welche weiter unten noch genauer erläutert werden. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 ist folglich eingerichtet, das Verfahren 200 auszuführen.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 mit einem computerlesbaren Speichermedium 125 verbunden, welches ein Computerprogramm enthält. Bei der Ausführung des Computerprogramms durch die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 wird diese veranlasst, die vorstehend genannten Schritte 210-230 auszuführen.
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Das System 100 umfasst ferner eine Ausgabevorrichtung 130 zum Ausgeben der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von dem mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung 120 erzeugten Befehl. Die Ausgabe der Information kann z.B. auf akustischem und/oder optischem Wege erfolgen. Demensprechend kann die Ausgabevorrichtung 130 beispielsweise eine akustische Sprachausgabevorrichtung und/oder ein optisches Display umfassen.
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Neben der Information über das erfasste Blickverhalten kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 zusätzliche Informationen empfangen und diese bei dem Erzeugen 230 des Befehls zur Ausgabe einer vertrauensschaffenden Information berücksichtigen.
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Beispielsweise kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 gemäß 1 optional ferner mit einem Steuermodul 140, welches die automatisierte Fahrfunktion steuert, verbunden sein. Von dem Steuermodul 140 kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 z.B. Verhaltensinformationen über ein Verhalten, das die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegt hat, empfangen.
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2 zeigt schematisch Schritte 205, 210, 220, 230 eines computerimplementierten Verfahrens 200 zum Erhöhen eines Vertrauens eines Fahrers in eine automatisierte Fahrfunktion. Da Verfahren kann mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung 120 des Systems 100 aus 1 ausgeführt werden.
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Im Folgenden wird das Verfahren 200 aus 2 unter Bezugnahme auf das System 100 aus 1 erläutert.
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In einem Schritt 210 des Verfahrens 200 werden Blickverhaltensinformationen über ein erfasstes Blickverhalten des Fahrers seitens der Datenverarbeitungsvorrichtung 120 empfangen. Beispielsweise kann das Blickverhalten mittels der Erfassungsvorrichtung 110 aus 1 erfasst worden sein und entsprechende Blickverhaltensinformationen können der Datenverarbeitungsvorrichtung 120 aus 1 bereitgestellt werden.
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In einem weiteren Schritt 220 werden die Blickverhaltensinformationen hinsichtlich einer Intensität, mit der der Fahrer die korrekte Arbeitsweise der automatisierte Fahrfunktion überwacht, ausgewertet.
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Beispielsweise kann das Auswerten 220 der Blickverhaltensinformationen ein Ermitteln einer Überwachungsfrequenz umfassen. Die Überwachungsfrequenz gibt an, wie häufig (insbesondere pro Zeiteinheit, z.B. jeweils bezogen auf ein laufendes Zeitintervall mit einer Dauer im Bereich von 30 bis 60 Sekunden) der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht.
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Ein weiterer Schritt des Verfahrens 200 ist das Erzeugen 230 eines Befehls zur Ausgabe einer vertrauensschaffenden Information an den Fahrer in Abhängigkeit von der Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion überwacht. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 120 kann den Befehl also in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Auswertens 220 erzeugen und diesen z.B. zur Weiterverarbeitung, d.h. insbesondere zur tatsächlichen Informationsausgabe, an die Ausgabevorrichtung 130 aus 1 übermitteln.
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Die vertrauensschaffende Information kann z.B. eine Transparenznachricht umfassen, die dem Fahrer ein von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten erklärt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die vertrauensschaffende Information eine an den Fahrer gerichtete Entschuldigung und/oder eine emotional-motivationale Nachricht (beides mit Bezug auf ein von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten) umfassen.
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In einem optionalen weiteren Verfahrensschritt 205, welcher den vorstehend erläuterten Verfahrensschritten 210-230 z.B. vorgelagert sein kann, wird seitens der Datenverarbeitungsvorrichtung 120 eine Verhaltensinformation über ein durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegtes Verhalten empfangen. Beispielsweise kann die Verhaltensinformation von dem Steuermodul 140 aus 1 bereitgestellt werden.
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Das von der automatisierten Fahrfunktion an den Tag gelegte Verhalten kann z.B. ein Element oder mehrere Elemente aus der folgenden Liste umfassen: eine durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Aktion; ein Unterlassen einer Aktion durch die automatisierte Fahrfunktion (z.B. einer Aktion, die die automatische Fahrfunktion bestimmungsgemäß oder gemäß der Erwartung des Fahrers in einer bestimmten Situation hätte ausführen sollen); eine Degradation (d.h. eine kontrollierte Verringerung eines Funktionsumfangs) oder Deaktivierung der automatisierten Fahrfunktion; eine an den Fahrer ausgegebene Fehlermeldung bezüglich der automatisierten Fahrfunktion (wie z.B. einen Hinweis auf eine Degradation oder auf Systemgrenzen der automatisierten Fahrfunktion); eine an den Fahrer gerichtete Übernahmeaufforderung; ein Verhalten (wie z.B. eine Degradation oder Deaktivierung der automatisierten Fahrfunktion oder eine Übernahmeaufforderung), welches ein Eingreifen des Fahrers in eine ansonsten durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Fahrzeugführung (anstelle oder in Ergänzung zu einer durch die automatisierte Fahrfunktion ausgeführte Fahrzeugführung) erfordert; eine Fehlfunktion der automatisierten Fahrfunktion.
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Das Erzeugen 230 des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information kann sodann in Abhängigkeit von der Verhaltensinformation erfolgen. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass der Befehl zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information überhaupt nur dann erzeugt wird, wenn die automatisierte Fahrfunktion ein bestimmtes (vordefiniertes) Verhalten an den Tag gelegt hat. Gemäß einigen Ausführungsvarianten kann vorgesehen sein, dass bereits der Schritt des Auswertens der Blickverhaltensinformationen nur dann erfolgt, wenn die aus den Verhaltensinformationen hervorgeht, dass das die automatisierte Fahrfunktion ein bestimmtes (vordefiniertes) Verhalten an den Tag gelegt hat.
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Beispielsweise kann im Rahmen des Auswertens 220 des Blickverhaltens eine erste Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion zu einer Zeit (insbesondere eine kurze Zeit) nach einem bestimmten, durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten (z.B. in etwa zur Jetzt-Zeit) überwacht (hat) mit einer zweiten Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion zu einer Zeit vor (z.B. kurz vor) dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten überwacht hat, verglichen werden. Das Erzeugen 230 des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information kann sodann in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs der ersten Intensität mit der zweiten Intensität erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Vergleich der ersten Intensität mit der zweiten Intensität kann im Rahmen des Auswertens 220 vorgesehen sein, dass eine dritte Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion eine kurze Zeit nach einem bestimmten, durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten überwacht hat, mit einer vierten Intensität, mit der der Fahrer die automatisierte Fahrfunktion eine längere Zeit nach dem durch die automatisierte Fahrfunktion an den Tag gelegten Verhalten (z.B. in etwa zur Jetzt-Zeit) überwacht (hat), verglichen wird. Dabei wird das Erzeugen des Befehls zur Ausgabe der vertrauensschaffenden Information in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs der dritten Intensität mit der vierten Intensität ausgeführt. Bei einer Ausführungsvariante, die sowohl den oben beschriebenen Vergleich der ersten Intensität mit der zweiten Intensität als auch den Vergleich der dritten Intensität mit der vierten Intensität vorsieht, kann die dritte Intensität identisch mit der weiter oben erwähnten ersten Intensität sein.
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Im Ergebnis kann mittels des vorgeschlagenen Systems 100 bzw. mittels des vorgeschlagenen Verfahrens 200 in vorteilhafter Weise ein beschleunigter Wiederaufbau von Automationsvertrauen nach einem Absinken desselben in Folge einer Verhaltensweise der automatisierten Fahrfunktion bewirkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Hergeth, S., Lorenz, L., Vilimek, R., & Krems, J. F. (2016). Keep your scanners peeled: Gaze behavior as a measure of automation trust during highly automated driving. Human factors, 58(3), 509-519 [0004, 0020]
