[Foto: SpeedE]

Concept2020: Neues Interaktions-Konzept für autonomes Fahren

Das von ZF und fka neu entwickelte Interaktions-Konzept stärkt das Vertrauen und reduziert die Belastung beim autonomen Fahren.

Assistenzsysteme entlasten den Fahrer und helfen, Unfälle zu vermeiden. Häufig fällt jedoch schwer, die Vielzahl von Funktionen zu aktivieren, einzustellen und zu überwachen. Ein neues Interaktionskonzept, das die ZF Friedrichshafen AG auf der CES 2018 in Las Vegas vorstellt, ändert dies grundlegend. Das „Concept 2020“ ermöglicht auf einen Blick, den Status aller Assistenzsysteme zu erfassen. Integrierte, modernste Sicherheitssysteme fordern den Fahrer bei Bedarf zum Handeln auf. Eine wissenschaftliche Untersuchung bestätigt, dass mit dem „Concept 2020“ auch das Vertrauen in automatisierte Systeme gestärkt wird.
Wer häufig mit Mietwagen unterwegs ist, kennt das Problem: Die zahlreichen Aktivierungs- und Einstellmenüs der Assistenzsysteme moderner Pkw sind oft nicht intuitiv zu erfassen. Komfort- und Sicherheitsfunktionen arbeiten isoliert voneinander und Bedienelemente sowie Anzeigen sind an unterschiedlichen Stellen angeordnet: vom Warnsignal im Außenspiegel über den Schalter am Blinkerhebel, dem Piktogramm im Cockpit bis zur LED an der Mittelkonsole.
Wie einfach die Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug trotz der Komplexität automatisierter Funktionen aussehen kann, können Besucher der CES in Las Vegas nun live erleben und erfahren. Mittels eines Fahrsimulators wird das neuartiges Bedienkonzept präsentiert, welches gemeinsam mit der fka entwickelt wurde. Im Mittelpunkt der Gestaltung steht der Mensch, der trotz zunehmender technischer Komplexität sicher und komfortabel mit dem Fahrzeug interagieren soll. Die vorgestellte Lösung kann dank der engen Kooperation unterschiedlicher Disziplinen wie dem Design, der Psychologie, der Informatik und natürlich der Fahrzeugtechnik überzeugen.

Maximal vereinfachte Bedienung

ZF und fka haben gemeinsam das „Concept 2020“ entwickelt: ein Fahrzeugcockpit mit maximal vereinfachter Bedienung. Dabei arbeitet das Team an der Zusammenfassung aller Assistenz- und Regelfunktionen auf einer Bedien- und Anzeigenebene: Der Fahrer sieht sein Fahrzeug auf dem Head Up Display Instrument Cluster (HUDIC) – einem zentral angebrachten Monitor – aus der Vogelperspektive. Der 360-Grad-Rundumblick informiert ihn über die Stärke und Ursache des Eingriffs der Assistenzsysteme. Uwe Class, Projektleiter von „Concept 2020“ bei ZF: „Flugzeugpiloten kennen bildhafte Darstellungen wie den künstlichen Horizont schon seit fast 100 Jahren und nutzen das Prinzip bis heute. Was ihnen beim Erfassen der enormen Informationsmenge hilft, soll in Zukunft auch Autofahrern zu Gute kommen.“ Auch die Gestaltung des Lenkrads – ohne oberen und unteren Lenkradkranz – erinnert an das Steuer eines Flugzeugs.

Aktive, virtuelle Fahrzeug-Aura

Clou der Darstellung ist, wie sie die sicherheitsrelevanten Funktionen aller Assistenzsysteme visualisiert. So zeigt das Display ein Oval von bis zu drei grauen Linien um das Auto – von ZF als „Active Vehicle Aura“ (AVA) bezeichnet. Die Anzahl der Linien steht für die Regel-Empfindlichkeit des Systems. Sie ist vom Lenkrad aus einstellbar. Drei Linien entsprechen frühem Eingreifen und sanftem Regeln, während eine Linie für spätes Eingreifen und deutlich spürbares Regeln steht. Uwe Class: „Mit der Regelung der Empfindlichkeit bewirken wir, dass alle Assistenzsysteme eines Fahrzeugs einer Philosophie folgen.“

So verfärben und verformen sich die Linien der AVA, wenn der Fahrer einen Spurwechsel einleitet, obwohl sich schräg hinter ihm, im toten Winkel, ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet. Gleichzeitig reagiert das Assistenzsystem per radindividuellem Bremseingriff und verhindert das Manöver. Unterschiedliche Anwendungen wie ein Totwinkel-Assistent, ein Abstands-Tempomat oder ein Spurhalte-Assistent sind zentral ablesbar und ebenso zu bedienen. Weil „Concept 2020“ für teilautomatisiertes Fahren in Level 2 ausgelegt ist, bleiben die Hände am Lenkrad. Zukunftsweisend ist das System, weil es auch in höheren Levels zur Anwendung kommen kann – in Vorbereitung darauf aber bereits heute Vertrauen in automatisierte Funktionen schafft.

Assistierende Gurte

Integriert in das „Concept 2020“ ist ein kombiniertes Gurtsystem aus Schlossbringer (Active Buckle Lifter – ABL) und Gurtstraffer (Active Control Retractor – ACR). Das ZF ACR8 sorgt vernetzt mit anderen elektronischen Helfern dafür, dass der Gurt zusätzlich straffgezogen wird, wenn eine Kollision unvermeidlich erscheint. Und es verfügt über ein weiteres Feature für automatisiertes Fahren: Durch hochfrequentes, vehementes Pulsieren fordert der Gurt den Fahrer im Bedarfsfall unmissverständlich zum Handeln auf.

Studie bestätigt Akzeptanz des „Concept 2020“

Eine wissenschaftliche Untersuchung, die begleitend zur Entwicklung des „Concept 2020“ am Fahrsimulator durchgeführt wurde, bestätigt den Konzeptansatz und kommt zu positiven Ergebnissen. So gelingt es Probanden, die Funktionen intuitiv und ohne Erklärung zu verstehen. Im Vergleich zu einer – ebenfalls gefahrenen – konventionellen Anordnung von Assistenzsystemen, fühlen sich die Testpersonen mit der maximalen AVA-Empfindlichkeit zudem am sichersten. Eine entscheidende Rolle beim Vertrauen in automatisierte Fahrfunktionen spielt hierbei die Kongruenz zwischen Display-Darstellung und dem tatsächlichen Umfeld-Geschehen.

Das Fazit: „Concept 2020“ kann dazu beitragen, Autofahren sicherer und einfacher zu machen. Und es schafft Vertrauen in automatisierte Systeme – essenziell auf dem Weg zum autonomen Fahren.

[Foto: Display des Konzeptes]

[Foto: Prof. Eckstein demonstriert das Concept 2020 auf der CES2018]

[Foto: Das Interesse für Concept 2020 ist enorm.]

[Foto: Besucher der CES am ZF Concept 2020]

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[Foto: Jan Bavendiek]

Jan Bavendiek M.Sc.

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