Aus wissenschaftlichen Untersuchungen ist bekannt, dass ältere Menschen trotz ihrer langen Fahrerfahrung in spezifischen Verkehrssituationen Fahrfehler und Unsicherheiten zeigen. In zwei Experimenten an jüngeren und älteren Versuchsteilnehmern wurde im Ergonomie-Labor der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) versucht, den Ursachen spezifischer Fahrfehler älterer Kraftfahrer nachzugehen. Die Ergebnisse lieferten wichtige Ansatzpunkte für die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (FAS), indem Erkenntnisse zu visuellen Aufmerksamkeitsleistungen gesammelt wurden. Im Rahmen eines Doppeltätigkeitsparadigmas wurde der visuell-räumliche Aufmerksamkeitsprozess, der für das Führen von Kraftfahrzeugen von wesentlicher Bedeutung ist, nicht nur auf der Verhaltensebene, sondern auch neurophysiologisch durch die Ableitung der Hirnströme mittels EEG untersucht. Hauptaufgabe war in beiden Experimenten eine Spurhalteaufgabe, die kurvenreiches Fahren simulieren sollte. Nebenaufgabe war jeweils eine Lichtreizaufgabe, bei der so schnell wie möglich durch Tastendruck auf einen Lichtreiz reagiert werden musste. Im zweiten Experiment wurde überprüft, ob bei der Lichtreizaufgabe die Verschlechterung der Aufmerksamkeitsleistung graduell erfolgt, indem bei den Lichtreizen die Exzentrizität erweitert wurde. Die Reize wurden bilateral, in abgestufter Form in verschiedenen Sehwinkeln von der Fovea centralis präsentiert. Dargestellt werden die Versuchsdurchführung sowie die Ergebnisse für die Verhaltensdaten und die festgestellten ereigniskorrelierten Potenziale (EKP). Es zeigte sich, dass durch die Berücksichtigung zusätzlicher weiterer Exzentrizitäten die Ergebnisse der Vorgängerstudie in bedeutsamer Weise erweitert werden konnten. Für beide Gruppen zeigten sich über den Verlauf hinweg klare Anzeichen für den Verlauf kompensatorischer Prozesse, die sich für die Älteren aber nur bis zu einem Sehwinkel von 50 Grad darstellten. Bei Reizen im Sehwinkel von 60 Grad war die Detektionsleistung deutlich schlechter, vor allem bei den älteren Versuchsteilnehmern. Außerdem wurde festgestellt, dass vor allem die Älteren Beeinträchtigungen in der Detektionsleistung zeigen, wenn der Abstand zwischen zwei Reizen gering ist. Es zeigt sich, das im Hinblick auf das Übersehen von Verkehrsobjekten, das eine wesentliche Ursache von Unfällen älterer Fahrer darstellt, diese technisch - beispielsweise bei Wende- oder Abbiegeprozessen - durch einen Sehfeldassistenten unterstützt werden können. Da Ältere durch schnelle Reaktionsabfolgen stärker beansprucht werden, sind Systeme mit Warnfunktion oder teilautomatisierte Systeme eher kritisch zu sehen, da sie zusätzlichen Bedien- beziehungsweise Überwachungsaufwand erfordern.

Within the automotive context camera monitor systems (CMS) can be used to present views of the traffic situation behind the vehicle to the driver via a monitor mounted inside the cabin. This offers the opportunity to replace classical outside rearview mirrors and therefore to implement new design concepts, aerodynamically optimized vehicle shapes and to reduce the width of the vehicle. Further, the use of a CMS offers the potential to implement functionalities like warnings or situation-adaptive fields of view that are not feasible with conventional rearview mirrors. Despite these potential advantages, it is important to consider the possible technical constraints of this technology and its effect on driver perception and behavior. On the technical side next to the field of view and die robustness of die system, aspects as its functionality at day and night as well as under varying weather conditions should be object to scientific investigation. Concerning human machine interaction, it has to be considered, that the perception of velocities and distances of approaching vehicles might be different for CMS as compared to conventional rearview mirrors and potential influences of factors as the Position of the displays or drivers' age should be taken into account. In order to shed light on these and further open issues, BASt is currently conducting a study that will cover the use of CMS under controlled conditions as well in real traffic. The first part of the study will focus on passenger cars, while in a second step the empirical investigation will be extended to heavy goods vehicles, where the potentials as well as the limitations of CMS might differ considerably. The presentation will cover the first part, with regard to the experimental design, implementation and initial results if already available.

Kamera-Monitor-Systeme (KMS) können bei Kraftfahrzeugen dazu verwendet werden, die Sicht nach hinten für den Fahrer auf einem im Fahrzeug montierten Monitor darzustellen. Dies bietet auch die Möglichkeit, herkömmliche Außenspiegel durch geeignete KMS zu ersetzen und damit neue Designvarianten mit aerodynamischen Vorteilen umsetzen zu können. Da es sich bei den Außenspiegeln jedoch um ein sicherheitsrelevantes Fahrzeugteil zur Gewährleistung der indirekten Sicht nach hinten handelt (Anforderungen sind in der UN-Regelung Nr. 46 festgelegt), stellt sich die Frage, ob KMS einen gleichwertigen Ersatz für Spiegel bieten können. In der vorliegenden Studie wurden das KMS und der herkömmliche Außenspiegel während der Durchführung von Versuchsfahrten und statischen Tests unter verschiedenen äußeren Bedingungen verglichen und bewertet. Untersuchungsgegenstand waren zum einen technische Aspekte, zum anderen Fragestellungen zur Gestaltung der Mensch-Maschine-Interaktion. Für die Versuche mit Pkw standen zwei Fahrzeuge zur Verfügung: Ein Fahrzeug, das in Kleinserie hergestellt wird und bereits nur mit KMS als Ersatz für Außenspiegel ausgerüstet ist, sowie ein Fahrzeug der Kompaktklasse, an dem sowohl ein KMS als Nachrüstsatz verbaut war als auch die herkömmlich vorhandenen Außenspiegel. Letztere konnten für Fahrten ausschließlich mit KMS abgedeckt werden. Für die Versuche am Lkw stand eine Sattelzugmaschine mit Auflieger zur Verfügung. Die Fahrerkabine war mit einem nachgerüsteten KMS ausgestattet. Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die indirekte Sicht nach hinten sowohl bei Pkw als auch bei Lkw durch KMS, die gewisse Qualitätskriterien erfüllen, für den Fahrer ausreichend darstellen zu können. Je nach Ausgestaltung bietet ein KMS sogar die Möglichkeit, mehr Information über den rückwärtigen Raum zu präsentieren als es mit Spiegelsystemen möglich ist. Es hat sich auch gezeigt, dass der Umstieg von Spiegeln auf KMS immer einer gewissen Gewöhnungsphase bedarf, diese jedoch verhältnismäßig kurz ist und nicht notwendigerweise zu sicherheitskritischen Situationen führt.

Aufgrund des demografischen Wandels werden in der Zukunft immer mehr ältere Menschen ein Kraftfahrzeug führen. Das vorliegende Projekt soll Erkenntnisse dazu liefern, wie unter Berücksichtigung der Verkehrssicherheit die Mobilität der älteren Fahrer so lange wie möglich erhalten werden kann. Unfallanalysen zeigen, dass ältere Kraftfahrer typische Fahrfehler bzw. Unfälle begehen. Unklar ist derzeit die genaue Ursache hierfür, vor allem vor dem Hintergrund der langjährigen Erfahrung älterer Kraftfahrer, welche eher eine äußerst geringe Unfallrate vermuten ließe. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, tiefere Erkenntnisse äber die Ursache von Fahrfehlern älterer Kraftfahrer zu gewinnen, um daraus Anforderungen an die technische Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen ableiten zu können. Diese Fahrerassistenzsysteme sollen speziell älteren Autofahrern Hilfestellung zum sicheren Führen von Kraftfahrzeugen bieten. In dem folgenden Laborexperiment wurde ein Doppeltätigkeits-Paradigma verwendet, indem eine Spurhalteaufgabe mit einer peripheren Lichtreizaufgabe kombiniert wurde. Die peripheren Lichtreize wurden den Probanden bilateral in zwei verschiedenen Abständen vom zentralen Punkt des Sehens (20 Grad und 60 Grad) präsentiert. Die Aufgaben wurden von älteren (65+) und jüngeren Kraftfahrern (22-45) zuerst einzeln, dann in Kombination durchgeführt. Um Aufschluss über mögliche Ursachen von Leistungsbeeinträchtigungen erhalten zu können, wurde neben der Erfassung von Verhaltensdaten (Spurabweichungen, Reaktionszeit, Anzahl der Auslassungen) ein Elektroenzephalogramm abgeleitet, welches Einblicke in die zugrunde liegenden neuronalen Verarbeitungsmechanismen ermöglicht. Wie erwartet, zeigten Ältere in der Spurhalteaufgabe schlechtere Leistungen als Jüngere, besonders bei gleichzeitiger Durchführung der Lichtreizaufgabe (Doppel-Aufgabe). In der Lichtreizaufgabe unterschieden sich die Leistungen der Altersgruppen nur bei Lichtreizen, die im 60 Grad Sehwinkel auftraten. Die Älteren reagierten hier langsamer und zeigten mehr Auslassungen als die Jüngeren. Überraschenderweise zeigten alle Versuchspersonen weniger Auslassungen in der Doppel-Aufgabe. Mittels Elektroenzephalogramm wurde anhand der ereigniskorrelierten Potenziale (EKP) deutlich, dass die Defizite Älterer nicht in einer Einschränkung der frühen Verarbeitung peripherer Reize (P1) liegen, da die P1 Amplitude bei Älteren sogar höher war als bei Jüngeren. Die N2 Amplitude, welche Hinweise auf die Verschiebung der Aufmerksamkeit gibt, war bei Jüngeren hingegen bei weiter peripher liegenden Reizen (60 Grad Sehwinkel) erhöht, was einen fronto-zentral fokussierten Kontrollprozess widerspiegelt. Die Orientierung auf den peripheren Reiz (P3a) war bei Älteren geringer ausgeprägt sowie auch die Zuordnung von Verarbeitungsressourcen (P3b) vor allem bei peripheren Lichtreizen. Es liegen zudem Hinweise darauf vor, dass Ältere verlängerte Reaktionszeiten aufgrund einer verzögerten Reaktionsaktivierung aufweisen. Mit dem vorliegenden Experiment konnte also gezeigt werden, dass die schlechteren Leistungen der älteren Versuchspersonen nicht auf periphere Sehleistungsmängel zurückzuführen sind, sondern einem späteren kognitiven Verarbeitungsprozess zuzuschreiben sind. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der Literatur und der Erfordernisse technischer Unterstützungen älterer Kraftfahrer diskutiert.

Bisher liegt der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten im Bereich der automatisierten Fahrzeugführung auf generellen Automatisierungseffekten, die implizit einen fahrerfahrenen Fahrer annehmen. Welches Potenzial Fahrerassistenzsysteme und Fahrzeugautomatisierung für Fahrschüler und Fahranfänger während des Kompetenzerwerbs haben, ist bisher nicht ausreichend erforscht. Anhand einer Literaturrecherche und eines Expertenworkshops werden in diesem Bericht Forschungsfragen aus dem Bereich des Fahrkompetenzerwerbs im Kontext zunehmender Fahrzeugautomatisierung erarbeitet. Im Rahmen der Literaturrecherche werden zunächst relevante Begrifflichkeiten aus der Expertise- und Kompetenzforschung definiert (z.B. Experte, Experteneigenschaften) sowie allgemeingültige Modelle zum Expertise- und Kompetenzerwerb aufgeführt. Mit Hilfe dieser Grundlagen wird anschließend der Kompetenzerwerb konkret auf das Autofahren übertragen und der Prozess des Fahrkompetenzerwerbs (z.B. Lernbedingungen während der Fahrausbildung und des darauffolgenden selbstständigen Fahrens, Unfallgeschehen der Fahranfänger) betrachtet. Nach GASSER, SEECK und SMITH (2015) lassen sich Fahrerassistenzsysteme sowie die Stufen der Fahrzeugautomatisierung nach ihrer Wirkweise in drei grundlegende Funktionskategorien einteilen (Funktionen der Wirkweisen A, B und C). Heute verfügbare Systeme werden in diese drei grundlegenden Funktionskategorien eingeordnet. Schließlich werden in diesem Bericht Fahrkompetenz und Wirkweisen zusammengeführt: Für jede Wirkweise werden die bestehenden Anforderungen an den Fahrer und damit verbundene Erkenntnisse zum Erwerb und der Entwicklung von Fahrkompetenz dargestellt. Es stehen als Nutzergruppen die Fahrschüler und die Fahranfänger im Fokus. Als weitere Nutzergruppe werden fahrerfahrene Fahrer berücksichtigt. Der durchgeführte Expertenworkshop diente dazu, eine anwendungsbezogene Ergänzung zur Literaturanalyse zu schaffen. Mit Vertretern der Fahrlehrerverbände, der Forschung und fahrerfahrenen Fahrern wurden Fragen diskutiert, die sich für die Wirkweisen A, B und C im Zusammenhang mit dem Fahrkompetenzerwerb ergeben. Die Befunde der Literaturrecherche werden zusammen mit den Ergebnissen des Expertenworkshops zur Ableitung des Forschungsbedarfs herangezogen. Der Forschungsbedarf wird – strukturiert nach den Wirkweisen – für jede Nutzergruppe dargestellt. Für die Nutzergruppen allgemein (d. h. alle Fahrer) ergibt sich Forschungsbedarf bezüglich der Bestimmung des Trainingsbedarfs zum Erlernen des richtigen Umgangs mit Funktionen der Wirkweisen A bis C sowie der Entwicklung entsprechender Trainingskonzepte (Schwerpunkt: Wirkweise B). Die Entwicklung von Trainingskonzepten zur Deckung dieses Trainingsbedarfs sollte unter Berücksichtigung der Kompetenzen der einzelnen Nutzergruppen erfolgen. Weiterhin sollten in der Forschung zukünftig sowohl der Anforderungswandel an das Aufmerksamkeitsmanagement der Fahrer bei Nutzung von Funktionen der Wirkweise B als auch Veränderungen in der Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern im künftigen Mischverkehr Berücksichtigung finden. Für die Nutzergruppe der Fahrschüler ergibt sich Forschungsbedarf bezüglich der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Fahrausbildungs- und Fahrprüfungsinhalten für Funktionen der Wirkweisen A bis C. Für Funktionen der Wirkweisen A und B (Level 1) zeigt sich ein Potenzial zur Unterstützung des Kompetenzerwerbs beim Fahrenlernen, das zukünftig untersucht werden sollte. Von einem ausschließlichem Gebrauch von Funktionen der Wirkweise B während der Fahrschulausbildung sollte abgesehen werden, da potenziell ein Risiko des Nicht-Erwerbs von Fahrkompetenz besteht. Für die Nutzergruppe der Fahranfänger zeigt sich ein Potenzial zur Unterstützung des nach dem Fahrerlaubniserwerb andauernden Kompetenzerwerbs für Funktionen der Wirkweisen A und B (Level 1), welches zukünftig in der Forschung berücksichtigt werden sollte. Ähnlich wie bei der Gruppe der Fahrschüler besteht auch für Fahranfänger das potenzielle Risiko eines Nicht-Erwerbs von Fahrkompetenz bei ausschließlichem Gebrauch von Funktionen der Wirkweise B. Für die Nutzergruppe der fahrerfahrenen Fahrer ergibt sich zum einen Forschungsbedarf für die Bestimmung des notwendigen Trainingsumfangs für Funktionen der Wirkweisen A und B. Zum anderen sollte zukünftig in der Forschung die Relevanz möglicher Verschlechterungen psychomotorischer Fertigkeiten bei überdauernder Nutzung von Funktionen der Wirkweise B (hauptsächlich Level 2 und 3) berücksichtigt werden.