Automotive Safety – die Balance zwischen Sicherheit und Innovation und wie UX dazu beitragen kann

Immer mehr Assistenzsysteme unterstützen uns beim Autofahren und Einparken. Spurhalteassistenten, automatischer Abstandsregeltempomat, eine Fußgänger- und Radfahrererkennung mit Warnfunktion, Einparkassistenten und weitere unterstützende Assistenten sollen ab dem Jahr 2022 bei Neuwagen zur Pflicht werden1.
Sie sorgen für mehr Sicherheit, indem sie größere oder kleinere Unfälle und Schäden, die durch kurze Momente der Unaufmerksamkeit des Fahrers oder durch beispielsweise eingeschränkte Sicht zustande kämen, im Optimalfall verhindern oder zumindest das Ausmaß verringern.
Stufenweise ist aufgrund des technischen Fortschritts die Übernahme fahrrelevanter Aufgaben durch das Fahrzeug selbst, ohne Hilfe des Fahrers mehr und mehr möglich. Auch wenn das autonome Fahren aufgrund mehrerer Faktoren wie der technischen Voraussetzungen und rechtlichen Grundlagen noch ein Stück entfernt ist, nähern wir uns mit den Stufen des automatisierten Fahrens einem Fahrerlebnis, bei dem die Fahraufgabe in den Hintergrund rücken wird.

Ein Überblick über die 6 Stufen, die uns zum autonomen Fahren bringen:

Stufe 0: Der Fahrer ist komplett allein verantwortlich und beherrscht das Fahrzeug.

Stufe 1: Der Fahrer ist komplett verantwortlich und beherrscht das Fahrzeug, fährt maximal mit Hilfe von Assistenzsystemen wie Tempomat etc.

Stufe 2: Teilautonomes Fahren: Der Fahrer ist nach wie vor verantwortlich und beherrscht das Fahrzeug, kann sich nur vereinzelt unterstützen lassen. Unter bestimmten definierten Bedingungen kann bspw. das Fahrzeug bremsen, beschleunigen oder anhalten.

Stufe 3: Der Fahrer darf sich vorübergehend auch anderen Aufgaben als dem Verkehr und der Fahraufgabe zuwenden. Nur unter bestimmten, vordefinierten Bedingungen fährt das Fahrzeug selbstständig, der Fahrer muss wahrnehmungsbereit bleiben und bei Aufforderung wieder übernehmen.

Stufe 4: Das Fahrzeug kann in bestimmten Situationen selbstständig fahren, längere Strecken alleine bewältigen, bspw. auf der Autobahn inklusive Abfahrt von der Autobahn. Es gibt hierfür noch keinen rechtlichen Rahmen.

Stufe 5: Autonomes Fahren: Es wird kein Fahrer mehr benötigt. Das Fahrzeug fährt komplett alleine – die Passagiere haften dann auch für keinerlei Schäden.

In Europa steht autonomem Fahren neben technischen Herausforderungen vor allem der Mangel an rechtlichen Grundlagen, sowie die Tatsache, dass schnelles, stabiles Internet bisher nicht flächendeckend vorhanden ist, im Weg. Eine schnelle und sichere Datenübertragung wäre mit 5G optimal für autonomes Fahren – daran wird mit dem Fokus auf Kommunikation und Sicherheit im Straßenverkehr im Rahmen des 5G-Netmobile Projekts gearbeitet². Doch auch jetzt schon sind einzelne Vorgänge autonom möglich: So zum Beispiel das komplett autonome Einparken der Mercedes-Benz-S-Klasse, die zukünftig über Smartphone-Befehle auch ohne einen Fahrer auf einem reservierten Parkplatz eingeparkt werden können soll3.
In Peking werden aktuell bereits in größerem Rahmen komplett autonom fahrende Autos getestet: Dort fahren diese Fahrzeuge im normalen Straßenverkehr, lediglich außerhalb der Hauptverkehrszeiten4. Das Unternehmen Baidu bietet den Service aktuell kostenlos an. Das Fahrzeug wird von einem Algorithmus gesteuert, während ein Fahrer hinter dem Lenkrad sitzt, der jederzeit auch eingreifen könnte. Google war mit Waymo im Gegensatz zu Baidu nicht erfolgreich genug um sich zu halten, nachdem das Unternehmen 19 Unfälle im Jahr 2019 verzeichnen musste. Das Vertrauen in die Technik seitens der Bevölkerung besteht in China offensichtlich: Die Angebote werden genutzt, sodass laut eigenen Angaben von Baidu bereits zehn Millionen Kilometer mit autonom fahrenden Autos im Straßenverkehr in China absolviert wurden.

Wie verändern sich dabei der Nutzer und dessen Bedürfnisse, nachdem er bisher die Rolle des Fahrers einnahm?

Noch sind wir in Europa einige Jahre davon entfernt, dass keiner der Passagiere mehr eine Fahraufgabe übernehmen muss. Schrittweise geht es auf das autonome Fahren zu, doch bisher bleibt die Fahraufgabe bestehen, auch wenn immer mehr von Fahrzeugen übernommen werden kann. Je nachdem, auf welchem Level sich das Fahrzeug befindet, muss der Fahrer mehr oder weniger eingreifen, aktuell werden nur vereinzelte Aktionen vom Fahrzeug selbstständig durchgeführt. Wer sich noch nicht zu intensiv mit dem Thema beschäftigt hat, mag davon ausgehen, dass von dem Fahrer erwartet wird, rechtzeitig zu bremsen, wenn ein anderes Fahrzeug oder ein anderes Hindernis plötzlich auf der Fahrbahn steht.
Die automatisierten Systeme sind jedoch wesentlich schneller und damit sicherer – zu dem Zeitpunkt, an dem gewarnt werden kann, reagiert das Fahrzeug bereits und die Zeit, bis der Fahrer reagieren könnte wird dabei eingespart. Der Mensch ist der Technik hier klar unterlegen.

Doch was wären Situationen, in denen der Fahrer wieder selbst handeln und die Kontrolle übernehmen muss?
Der Fahrer sollte dann die Fahraufgabe selbst übernehmen, wenn beispielsweise Fahrbahnmarkierungen fehlen oder die Sichtbedingungen schlecht werden, dass die Sensoren nicht mehr zuverlässig erkennen können, wohin das Fahrzeug gesteuert werden muss.

Voraussetzung für das autonome oder automatisierte Fahren sind zuverlässig funktionierende Laser, Ultraschall Radar und/oder Lidarsensoren (light detection and ranging), um Abstände ausmessen und andere Informationen einholen zu können. Ist die Funktion der Sensoren eingeschränkt, muss eine Übernahmeaufforderung den Fahrer dazu bringen, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen. Dabei muss der Fahrer zum einen gewarnt, zum anderen mit Informationen, die schnell verständlich sind, versorgt werden.

Was spielt UX hierbei für eine Rolle und wie verändert sich diese mit der stufenweisen Entwicklung?
So, wie wir aktuell von Assistenzsystemen unterstützt werden, geht es in erster Linie darum, Anzeige- und Bedienkonzepte zu entwickeln, die möglichst wenig von der Fahraufgabe ablenken. Wenn in ein paar Jahren auf Level 5 autonom gefahren werden kann, wird die Zeit anders genutzt werden können und Entertainment oder Möglichkeiten zu Arbeiten könnten in den Vordergrund rücken. Bis dahin spielen doch eher Aspekte, die zur Sicherheit beim Fahren an der Schnittstelle zwischen Mensch und Fahrzeug beitragen, eine entscheidende Rolle.
Das Vertrauen in die Technik setzt hier einen wichtigen Grundstein, vor allem muss aber der Fahrer im richtigen Maße gewarnt und mit angemessenen Informationen versorgt werden, wenn dieser die Fahraufgabe wieder selbst übernehmen sollte.

Vertrauen als Grundstein
Zu einer guten User Experience gehört in diesem Kontext vor allem Vertrauen in das System. Besonders wichtig ist hierbei, dass der Fahrer über die gesamte Nutzung mit allen Informationen, die er braucht, aber nicht mit zu vielen Informationen versorgt wird. Dazu gehört, was das Fahrzeug erkennt (im Innen- und Außenraum) und was das Fahrzeug beabsichtigt zu tun. Die verarbeiteten Informationen, wie bspw. Gesundheitszustand des Fahrers, Informationen über die Verkehrslage und das direkte Umfeld um das Fahrzeug sollten hierfür auch für den Nutzer jederzeit abrufbar sein. Nicht nur die transparente Kommunikation zu den Passagieren im Fahrzeug, sondern auch zu anderen Verkehrsteilnehmern ist unverzichtbar. Erst wenn eine solche Vertrauensbasis für automatisiertes und autonomes Fahren geschaffen wurde, kann sich der Nutzer auf Nebenaufgaben einlassen.
Zudem wird für die meisten Nutzer wichtig sein, dass ein Übernehmen der Fahraufgabe zu jedem Zeitpunkt möglich ist und der Fahrer weiß, dass er jederzeit die Kontrolle an sich nehmen kann. Ein gewisses Grundwissen über die Möglichkeiten des automatisierten Systems und die begrenzten Möglichkeiten des Menschen sind eine wichtige Grundlage für das Vertrauen in das Fahrzeug. Das Bewusstsein über die Möglichkeiten von Sensoren im Gegensatz zu unseren Sinnesorganen dürfte das Vertrauen in die Technik steigern.

Entwickeln wir uns hin zum autonomen Fahren, ist eine grundsätzliche Umgestaltung des Innenraums um den Fahrer denkbar. Während ein Lenkrad dann nicht mehr benötigt wird, wenn die Fahraufgabe durch das Fahrzeug übernommen wird, kann man davon ausgehen, dass die Passagiere eher unterhalten werden oder die Zeit effektiv nutzen möchten. So könnten Displays anders gestaltet werden, denkbar sind hier zum einen größere oder in Scheiben integrierte Displays.

Übernahme der Fahraufgabe

In der Übergangszeit durch die verschiedenen Stufen bis hin zum autonomen Fahren gilt es, den Fokus auf die Sicherheit bei Übergangsphasen zwischen automatisiertem Fahren und Fahren durch den Fahrer zu setzen. Dabei muss sichergestellt werden, dass der Fahrer rechtzeitig und ausreichend informiert eingreifen kann. Hier wird aktuell noch daran geforscht, in welchen Formen und zu welchem Zeitpunkt der Fahrer gewarnt wird und welche Informationen an welcher Stelle platziert werden, um den Fahrer schnell und übersichtlich mit der angemessenen Menge an Informationen versorgen zu können.  
Die Warnung des Fahrers ist der sogenannte takeover request, bei dem der Fahrer so angesprochen werden muss, dass er den Request auch sicher wahrnimmt, ohne zu erschrecken – es muss sichergestellt sein, dass der Fahrer vollständig aufmerksam ist und alle Informationen zu der Fahrsituation schnell erfassen kann. Dazu reichen visuelle und/oder auditive Reize jedoch nicht aus. Über haptische Signale kann hier die Aufmerksamkeit des Fahrers gewonnen werden, beispielsweise mit Vibration des Sitzes.

Je nach Situation werden unterschiedliche Reize, die die Aufmerksamkeit des Fahrers wecken sollen gut oder weniger gut funktionieren. Für die Sensoren kann es je nachdem, was der Fahrer macht, einfacher oder schwerer zu erkennen sein, ob der Fahrer aufmerksam ist. Rezipiert der Nutzer in dem Moment beispielsweise einen Film bei dem er erschrickt, könnten Reaktionen falsch von dem System bewertet werden.
Die Entwicklung steht also aktuell noch vor einigen Herausforderungen, bevor wir uns sicher in ein höheres Level des automatisierten Fahrens begeben können.
Neben den technischen Herausforderungen und dem Zusammenspiel des Nutzers und des Fahrzeugs bleibt auch die Entwicklung der Akzeptanz des automatisierten und autonomen Fahrens spannend, vor allem in einem Autoland wie Deutschland. Doch nicht nur die Automobilindustrie arbeitet daran, autonome oder automatisierte Systeme zu entwickeln, um für mehr Sicherheit zu sorgen. Besonders interessant ist dabei auch, was sich in der Medizintechnik entwickelt. OP-Roboter können beispielsweise noch genauer arbeiten, als es der Mensch kann und werden deshalb nach ausgiebigen Tests angewandt. Für Diabetiker besonders hilfreich sind automatische Pumpen, die Blutzuckerwerte messen und selbstständig für einen Ausgleich sorgen können, wenn Bedarf besteht.
In unterschiedlichen Lebensbereichen wird also versucht, dass durch autonome und automatische Systeme Aufgaben abgenommen werden, um uns das Leben leichter und sicherer zu machen.


1 https://www.mobile.de/magazin/artikel/diese-assistenzsysteme-werden-ab-2022-pflicht-7076

2 https://5g-netmobil.de/

3 https://www.bosch-mobility-solutions.com/de/ueber-uns/aktuelle-neuigkeiten/vollautomatisiertes-und-fahrerloses-parken/

4 https://www.handelsblatt.com/unternehmen/innovationweek/neue-mobilitaet-china-erlaubt-testlabor-fuer-autonomes-fahren/27148364.html

Portraitfoto: Kathrin Häring

Kathrin Häring

User Experience Consultant

eresult GmbH

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