Predictive Autonomy Lab

Assistenz-Systeme, bei denen die Fahrzeuge die Fahraufgabe in bestimmten Situationen ganz oder teilweise übernehmen, bieten uns Komfort und vielleicht sogar Zeit für andere Tätigkeiten. Ob und inwiefern dies Auswirkungen auf die Sicherheit hat und wie solche Systeme idealerweise mit Menschen kommunizieren und kooperieren sollten, ist noch weitgehend unerforscht.

Mit dem Predictive Autonomy Lab (PAL) bietet das Fraunhofer IESE Unternehmen aus der Automobilbranche eine kontrollierte Umgebung, solche Effekte zu untersuchen.

Das Predictive Autonomy Lab dient der empirischen Fahrverhaltensforschung aus der Safety-Perspektive. Untersucht werden können hier die Einflüsse aus der Umgebung eines menschlichen Fahrers auf sein Fahrverhalten. Dazu führen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IESE Fahrsimulator-Studien mit entsprechender Sensorik durch, um die kausalen Verhaltensentscheidungen der Probanden zu verstehen. Beispiele hierfür sind u.a. Monitoring-Systeme wie Eye-Tracker und die physiologische Beobachtung von Vitaldaten.

Der Fokus des Fahrsimulators liegt auf dem Verständnis menschlichen Verhaltens in unterschiedlichen sicherheitskritischen Fahrsituationen. Dies ermöglicht – zusammen mit geeigneten Methoden und Werkzeugen – die Erzeugung von wissenschaftlich validierten, situationssensitiven und sicheren Fahrmodellen. Die Fahrmodelle können im Rahmen von hochautomatisierten Fahrsystemen und fortgeschrittenen Fahrassistenzsystemen in der Automobilbranche gewinnbringend in der Sicherheitsvalidierung eingesetzt werden. Dadurch können einerseits Real-to-Sim-Gaps minimiert werden. Ziel dabei ist es, zuverlässige und gültige Simulationsergebnisse zu erhalten, die zur Entscheidungsfindung in der Praxis genutzt werden können. Andererseits können mithilfe der Fahrmodelle in Sicherheitsüberwachungssystemen nicht notwendige Sicherheitsinterventionen reduziert werden.

Das Fraunhofer IESE bietet im Kontext Safety und Fahrverhaltensforschung Infrastrukturdienstleistungen an: Firmen aus der Automobilbranche können nicht nur die technische Umgebung, sondern auch die Expertise aus zahlreichen wissenschaftlichen Forschungsprojekten nutzen, um z.B. situationssensitives Wissen in ihre Fahrsysteme zu integrieren,  Fahrstrategien durch Fraunhofer unabhängig bewerten zu lassen oder neue Systemkonzepte zu evaluieren.

Forschungsdienstleistungen/Untersuchungen für die Automobilbranche

• Überprüfungen, ob Annahmen im Sicherheitskonzept, z.B. für die Rück-Übernahme der Fahraufgabe durch Menschen, valide sind
• Bewertung, welche, Fahrsituationen für Menschen besonders schwierig zu bewältigen sind, nachdem sie sich anderen Dingen zugewendet haben
• Entwicklung Digitaler Zwillinge von menschlichen Fahrern für innovative autonome Fahrsysteme im Rahmen von SAE Level 2 ADAS (Advanced Driver Assistance System) zur Verbesserung der sicherheitsrelevanten Fahrerüberwachung
• Entwicklung Digitaler Zwillinge von menschlichen Fahrern für innovative autonome Fahrsysteme im Rahmen von SAE Level 3+ ADS zur Verbesserung der sicherheitsrelevanten Fahrentscheidungen des ADS in mixed traffic Situationen
• Minimierung des Real-to-Sim-Gaps im Rahmen von virtueller Validierung
• Erforschung des wahrgenommenen Fahrrisikos der Passagiere in SAE Level 3+ ADS

Technische Eigenschaften

• Realistisches Design-Mockup mit Bewegtsystem (15cm Hub) zur Erzeugung von Motion Cues
• 180°-Panorama-Projektion der virtuellen Umgebung über eine Breite von >3m
• Digitale Außen- und Rückspiegel
• Großes Zentraldisplay mit Touchscreen-Funktion, z.B. zur Abbildung von Infotainment-Systemen oder zur Nutzung als Mensch-Maschine-Interface in Studien
• Realistisches 5.1-Surround-Audio im Fahrzeug-Mockup zur Erzeugung einer immersiven Welt
• Auf Forschungsstudien zugeschnittene Simulationssoftware mit Fokus auf die Interaktion des Probanden in den Szenarien
• Verhaltensforschungssoftware zur zeitsynchronen Datenfusion
• Sensorik zur Verhaltensforschung, wie Eye-Tracker und physiologische Vitalwert-Sensoren