• search hit 8 of 12483
Back to Result List

Unnecessary Alarms in Driving: The Impact of Discrepancies between Human and Machine Situation Awareness on Drivers’ Perception and Behaviour

Unnötige Warnungen beim Fahren: Der Einfluss von Diskrepanzen zwischen menschlichem und maschinellem Situationsbewusstsein auf Wahrnehmung und Verhalten

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-192520
  • Forward Collision Alarms (FCA) intend to signal hazardous traffic situations and the need for an immediate corrective driver response. However, data of naturalistic driving studies revealed that approximately the half of all alarms activated by conventional FCA systems represented unnecessary alarms. In these situations, the alarm activation was correct according to the implemented algorithm, whereas the alarms led to no or only minimal driver responses. Psychological research can make an important contribution to understand drivers’ needs whenForward Collision Alarms (FCA) intend to signal hazardous traffic situations and the need for an immediate corrective driver response. However, data of naturalistic driving studies revealed that approximately the half of all alarms activated by conventional FCA systems represented unnecessary alarms. In these situations, the alarm activation was correct according to the implemented algorithm, whereas the alarms led to no or only minimal driver responses. Psychological research can make an important contribution to understand drivers’ needs when interacting with driver assistance systems. The overarching objective of this thesis was to gain a systematic understanding of psychological factors and processes that influence drivers’ perceived need for assistance in potential collision situations. To elucidate under which conditions drivers perceive alarms as unnecessary, a theoretical framework of drivers’ subjective alarm evaluation was developed. A further goal was to investigate the impact of unnecessary alarms on drivers’ responses and acceptance. Four driving simulator studies were carried out to examine the outlined research questions. In line with the hypotheses derived from the theoretical framework, the results suggest that drivers’ perceived need for assistance is determined by their retrospective subjective hazard perception. While predictions of conventional FCA systems are exclusively based on physical measurements resulting in a time to collision, human drivers additionally consider their own manoeuvre intentions and those attributed to other road users to anticipate the further course of a potentially critical situation. When drivers anticipate a dissolving outcome of a potential conflict, they perceive the situation as less hazardous than the system. Based on this discrepancy, the system would activate an alarm, while drivers’ perceived need for assistance is low. To sum up, the described factors and processes cause drivers to perceive certain alarms as unnecessary. Although drivers accept unnecessary alarms less than useful alarms, unnecessary alarms do not reduce their overall system acceptance. While unnecessary alarms cause moderate driver responses in the short term, the intensity of responses decrease with multiple exposures to unnecessary alarms. However, overall, effects of unnecessary alarms on drivers’ alarm responses and acceptance seem to be rather uncritical. This thesis provides insights into human factors that explain when FCAs are perceived as unnecessary. These factors might contribute to design FCA systems tailored to drivers’ needs.show moreshow less
  • Kollisionswarnungen sollen Fahrer auf gefährliche Situationen aufmerksam machen und ihnen die Notwendigkeit einer sofortigen Reaktion signalisieren. Feldstudien zeigten jedoch, dass etwa die Hälfte aller Warnungen, die von herkömmlichen Kollisionswarnsystemen ausgegeben wurden, als unnötig einzustufen sind. Diese Warnungen wurden zwar auf Grundlage des implementierten Algorithmus korrekterweise aktiviert, allerdings führten sie zu keinen oder nur geringen Fahrerreaktionen. Psychologische Forschung kann einen wichtigen Beitrag zum VerständnisKollisionswarnungen sollen Fahrer auf gefährliche Situationen aufmerksam machen und ihnen die Notwendigkeit einer sofortigen Reaktion signalisieren. Feldstudien zeigten jedoch, dass etwa die Hälfte aller Warnungen, die von herkömmlichen Kollisionswarnsystemen ausgegeben wurden, als unnötig einzustufen sind. Diese Warnungen wurden zwar auf Grundlage des implementierten Algorithmus korrekterweise aktiviert, allerdings führten sie zu keinen oder nur geringen Fahrerreaktionen. Psychologische Forschung kann einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des tatsächlichen Assistenzbedarfs der Fahrer im Umgang mit Fahrerassistenzsystemen leisten. Die vorliegende Arbeit untersuchte psychologische Faktoren und Prozesse, die Einfluss auf den wahrgenommenen Assistenzbedarf des Fahrers in potenziellen Kollisionssituationen haben. Um Bedingungen identifizieren zu können, unter denen Fahrer Warnungen als unnötig bewerten, wurde ein theoretisches Rahmenmodell entwickelt. Des Weiteren wurden die Auswirkungen unnötiger Warnungen auf die Reaktionen und die Akzeptanz der Fahrer untersucht. In diesem Rahmen wurden vier Fahrsimulatorstudien durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der wahrgenommene Assistenzbedarf der Fahrer durch ihre subjektive Gefahrenwahrnehmung vorhergesagt wird. Während das System den weiteren Verlauf einer potenziell gefährlichen Situation ausschließlich anhand physikalischer Messungen vorhersagt, berücksichtigen Fahrer zusätzlich ihre eigenen Manöverintentionen und Intentionen, die sie anderen Verkehrsteilnehmern zuschreiben. Wenn Fahrer vorhersagen können, dass sich der potenzielle Konflikt im weiteren Verlauf auflösen wird, bewerten sie die Situation ungefährlicher als das System. Eine solche Diskrepanz führt dazu, dass das System eine Warnung ausgibt, obwohl der Assistenzbedarf des Fahrers gering ist. Dadurch wird die Warnung als unnötig bewertet. Darüber hinaus ist die Akzeptanz für unnötige Warnungen geringer als für nützliche, wobei dies keine Auswirkungen auf die Gesamtakzeptanz eines Kollisionswarnsystems hat. Während Fahrer zunächst moderat auf unnötige Warnungen reagieren, wird die Intensität ihrer Reaktionen mit wiederholtem Erleben unnötiger Warnungen geringer. Insgesamt scheinen die Auswirkungen unnötiger Alarme auf die Alarmreaktionen und die Akzeptanz der Fahrer jedoch eher unkritisch zu sein. Die Ergebnisse erklären, durch welche menschlichen Faktoren Fahrer Kollisionswarnungen als unnötig wahrnehmen. Diese Faktoren können dazu beitragen, Warnungen an den tatsächlichen Assistenzbedarf der Fahrer anzupassen.show moreshow less

Download full text files

Export metadata

Metadaten
Author: Christina Kaß
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-192520
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Humanwissenschaften (Philos., Psycho., Erziehungs- u. Gesell.-Wissensch.)
Faculties:Fakultät für Humanwissenschaften (Philos., Psycho., Erziehungs- u. Gesell.-Wissensch.) / Institut für Psychologie
Referee:Prof. Dr. Wilfried Kunde, Prof. Dr. Tanja Bipp
Date of final exam:2019/11/11
Language:English
Year of Completion:2019
DOI:https://doi.org/10.25972/OPUS-19252
Dewey Decimal Classification:1 Philosophie und Psychologie / 15 Psychologie / 150 Psychologie
GND Keyword:Antizipation; Situationsbewusstsein
Tag:Assistenzbedarf; Unnötige Warnung
Manöverintention; anticipation; manoeuvre intention; need for assistance; situation awareness; unnecessary alarm
Release Date:2019/12/10
Licence (German):License LogoCC BY-ND: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Keine Bearbeitungen 4.0 International