Automatisierte kooperative Transition einer Regelungsaufgabe zwischen Mensch und Maschine am Beispiel des hochautomatisierten Fahrens

Diese Arbeit befasst sich mit der Frage, wie ein Transfer einer Aufgabe zwischen Mensch und Maschine gestaltet werden kann, um die Qualität und Sicherheit während des gesamten Übergabeprozesses zu gewährleisten. Dazu wird eine Beschreibung der Mensch-Maschine-Interaktion mit Hilfe von zeitvarianten Differentialspielen vorgeschlagen, welche einen modellbasierten Reglerentwurf ermöglicht. Durch haptische Interaktion am Stellglied wird der Mensch optimal unterstützt und sicher an die Aufgabe heranführt. Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit eine Methodik entwickelt, um die aktuelle Bereitschaft des Menschen zur Laufzeit zu schätzen und den Transitionsprozess entsprechend anzupassen. ... mehrDer Anwendung der Methoden auf der Übernahme der Fahraufgabe nach einer hochautomatisierten Fahrt resultiert im Gegensatz zum Stand der Technik in sicheren und kontrollierten Fahrmänövern.

This thesis deals with the question of how to design the transfer of a task between human and machine to ensure quality and safety during the entire transfer process. For this purpose, a description of the human-machine interaction using time-variant differential games is proposed, which allows a model-based control design. By means of haptic interaction at the actuator, the human being is optimally supported and safely introduced to the task. Furthermore, this thesis presents a methodology for the online-estimation of the current readiness of the human partner which allows to ideally adapt the transition process at runtime. ... mehrIn contrast to the state of the art, the application of these methods to the takeover of the driving task after a period of highly automated driving results in safe and controlled driving maneuvers.