Zusammenfassung
Fortschritte in der Automatisierungstechnik ermöglichen es technischen Systemen immer mehr Aufgaben zu übernehmen. Für die Gestaltung der Interaktion und Kooperation von Mensch und Maschine ist die Einschätzung des Menschen bzgl. der Fähigkeiten der Maschine sicherheitsrelevant. Das Uncanny Valley der Robotik beschreibt, wie Roboter mit hoher, aber nicht perfekter Menschenähnlichkeit als unheimlich wahrgenommen werden. Bestehende Studien, z. B. für Luft- und Bodenfahrzeuge, deuten an, dass es einen ähnlichen Zusammenhang zwischen Automationsgrad und Sicherheit geben könnte, da sich zwischen gut funktionierenden teil- und hochautomatisierten Modi ein unsicheres Tal bildet, in welcher die Sicherheit des Systems stark reduziert ist. Es werden Gestaltungsoptionen beschrieben, um diesen Bereich abzusichern.
Abstract
Progress in automation technology enables machines to take over more and more tasks. For the design of interaction and cooperation between human and machine, the human's assessment of the machine's capabilities is especially relevant, because a wrong assessment can lead to decreased safety. The uncanny valley known in robotics describes that robots with high, but not perfect human-likeness are perceived as creepy. Existing studies for air and ground vehicles indicate that a similar relationship might exist between safety and the degree of automation, as between well-functioning partially and highly automated modes an unsafe valley is indicated, where system safety is limited. These studies also hint factors which might influence the unsafe valley. Design options will be described for safeguarding this area.
Funding statement: Deutsche Forschungsgemeinschaft, https://doi.org/10.13039/501100001659, FL 397/4-1, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Ole Flemisch. Deutsche Forschungsgemeinschaft, https://doi.org/10.13039/501100001659, FL 397 5-1, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Ole Flemisch.
Über die Autoren
Frank Flemisch hat an der Universität der Bundeswehr in München Luft- und Raumfahrttechnik studiert und erlangte dort auch seinen Doktorgrad. Seine Doktorarbeit befasste sich mit dem Zusammenspiel von Assistenzsystemen und Blickverhalten. Als Research Associate arbeitete er bei der NASA an der kooperativen Kontrolle von hochautomatisierten Flugzeugen mit dem Ziel „Fliegen so einfach zu machen, wie Autofahren“. Von 2004 bis 2011 leitete er ein Forschungsteam für Systemergonomie und dem Automationsdesign von Autos und Trucks am DLR-IST in Braunschweig. Er war ein Mitglied der BASt Gruppe „Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung“ und ist technischer Experte in der ISO WG 204 (Intelligent Transport Systems). Seit 2011 arbeitet er als Abteilungsleiter beim Fraunhofer FKIE (Wachtberg) und ist Professor für Systemergonomie an der RWTH Aachen.
Fraunhofer FKIE, Fraunhoferstraße 20, 53343 Wachtberg und Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen University, Bergdriesch 27, 52062 Aachen, Tel.: +49 241 80 99440
Eugen Altendorf hat einen Diplomabschluss im Fach Maschinenbau mit dem Schwerpunkt in Automatisierungstechnik und außerdem einen Bachelorabschluss in Kommunikationswissenschaften. Beide Abschlüsse erlangte er an der RWTH Aachen. Derzeit arbeitet er als Gruppenleiter am Institut für Arbeitswissenschaft an der RWTH Aachen. Seine Forschung umfasst das Automationsverhalten in kooperativen Mensch–Maschine Systemen und Automatisierungstechnik im Bereich des teil- und hochautomatisierten Fahrens.
Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen University, Bergdriesch 27, 52062 Aachen, Tel.: +49 241 80 99496
Yigiterkut Canpolat hat an der Universität Duisburg-Essen Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Mechatronic studiert und dort seinen Mastertitel erlangt. Er arbeitet am Institut für Arbeitswissenschaft der RWTH als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand. Seine Forschung befasst sich mit der Regelungstechnik von kooperativen Mensch–Maschine Systemen und Human Factors im Bereich des teil- und hochautomatisierten Fahrens.
Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen University, Bergdriesch 27, 52062 Aachen, Tel.: +49 241 80 99472
Gina Weßel hat an der Universität in Maastricht (Niederlande) Psychologie studiert und spezialisierte sich im Rahmen ihres Masterprograms auf Arbeits- und Organisationspsychologie. Seit 2016 ist sie am Institut für Arbeitswissenschaft als wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin tätig. Ihre Forschung befasst sich hauptsächlich mit kooperativen Mensch-Maschine Systemen in der Domäne des automatisierten Fahrens.
Institut für Arbeitswissenschaft, RWTH Aachen University, Bergdriesch 27, 52062 Aachen, Tel.: +49 241 80 99456
Marcel Baltzer hat Wirtschaftsingenieurswesen mit der Fachrichtung Maschinenbau an der RWTH Aachen studiert. Von 2012 bis 2015 arbeitete er in dem Gebiet der Systemergonomie am Institut für Arbeitswissenschaft an der RWTH Aachen und spezialisierte sich auf das Thema der Interaktionsmediation, d. h. wie die Interaktion zwischen Mensch und kooperativer Automation so optimiert werden kann, dass Usability, Energieeffizienz, Komfort, Sicherheit und Freude am Nutzen maximiert werden. Seit 2015 ist er Projekt- und Teamleiter am Fraunhofer FKIE (Wachtberg).
Fraunhofer FKIE, Fraunhoferstraße 20, 53343 Wachtberg
Daniel López hat Wirtschaftsingenieurwesen an der UABC University in México studiert und erlangte seinen Masterabschluss in Fahrzeugtechnik an der RWTH Aachen University. In seiner Masterarbeit beschäftigte er sich mit dem Design von haptischen Steuerelementen für automatisiertes Fahren. Derzeit arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer FKIE und forscht an multimodalen Schnittstellen und Sichtsystemen für automatisiertes Fahren.
Fraunhofer FKIE, Fraunhoferstraße 20, 53343 Wachtberg
Nicolas Daniel Herzberger, M.Sc., ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen University. Hauptarbeitsgebiete: Fahrerzustandsbewertung und Fahreraufmerksamkeit, Blickrichtungsanalyse sowie die nutzerzentrierte Bewertung neuer Fahrzeugkonzepte.
Institut für Kraftfahrzeuge, RWTH Aachen University, Steinbachstr. 7, 52074 Aachen, Tel.: +49 241 80 25638, Fax: +49 241 80 22147
Gudrun Voß, M.Sc., ist wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin am Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen University. Hauptarbeitsgebiete: Fahreraufmerksamkeit, -strategien und -zustand; ressourcenorientiere Modellierungen von Fahrleistungen; nutzerzentrierte Trajektorienbewertung und -planung.
Institut für Kraftfahrzeuge, RWTH Aachen University, Steinbachstr. 7, 52074 Aachen, Tel.: +49 241 80 23897, Fax: +49 241 80 22147
Prof. Dr. phil. Maximilian Schwalm erlangte seinen Doktortitel im Jahr 2008 an der Universität des Saarlands in Kooperation mit der BMW AG. Von 2008 bis 2013 war er für die BMW AG in verschiedenen Positionen in der Forschung und Entwicklung, Vorentwicklung sowie Qualitätssicherung tätig. Seit 2013 ist er Professor und Bereichsleiter der Kraftfahrzeug-Systembewertung am Institut für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen University. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Bewertung von Fahrzeugsystemen und -komponenten aus Nutzerperspektive.
Institut für Kraftfahrzeuge, RWTH Aachen University, Steinbachstr. 7, 52074 Aachen, Tel.: +49 241 80 23888, Fax: +49 241 80 22147
Danksagung
Lotte Saupp, Marie-Lene Meyer und Caroline Keck vom ika der RWTH Aachen, sowie der DFG und ihren Gutachtern für die Unterstützung in den H-Mode Projekten und im Schwerpunktprogramm „Kooperativ Interagierende Fahrzeuge“, der EU Kommission für die Unterstützung im Projekt HAVEit und Interactive. Den Kollegen beim DLR, NASA, der TU Darmstadt, TU München, TU Braunschweig und RWTH Aachen für die wertvolle Diskussion.
©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston
