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Autonome Vehikel könnten die Fortbewegungsfahrzeuge der Zukunft werden. Noch bringen sie allerdings einige Herausforderungen mit sich, unter anderem das erhöhte Risiko, dass die Insassen unterwegs unter Reiseübelkeit leiden. Allein durch optische Informationen, die den Fahrgästen etwa über Displays eingespielt werden, wird sich dieses Problem nicht lösen lassen, wie Forschende vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen jetzt belegen.
Viele Autoreisende haben es schon einmal erlebt: Während der Fahrer den Wagen unbehelligt über die kurvige Landstraße steuert, überkommt die Mitreisenden nicht selten eine unangenehme Übelkeit – vor allem dann, wenn sie auf der Rückbank oder gegen die Fahrtrichtung sitzen oder wenn sie während der Fahrt die Nase in ein Buch stecken und daher nicht sehen, wohin die Reise geht. „Reisekrankheit ist eine große Herausforderung für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge“, sagt Heinrich Bülthoff, Emeritus-Direktor am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen. „Wenn wir an geschlossene Kabinen denken, die in der Zukunft quasi als fahrendes Büro dazu dienen sollen, Reisezeit sinnvoll zu nutzen, müssen wir dieses Problem lösen.“
Wie es zur Reisekrankheit kommt, ist bislang nicht endgültig geklärt. Einer gängigen Theorie nach könnte die Ursache in einem sensorischen Konflikt liegen: Die Bewegung und die Erwartung daran – also das, was wir beispielsweise sehen – stimmen nicht überein. Demnach müsste es helfen, den Insassen im Fahrzeug möglichst genaue Informationen über die bevorstehende Bewegung – Beschleunigung, Kurven, Abbremsen und so weiter – zu geben. Tatsächlich kamen in der Vergangenheit einige Studien zu dem Schluss, dass selbst simple Blinkzeichen, die etwa eine Kurve ankündigen, bereits dazu beitragen können, das Risiko für Reiseübelkeit etwas zu mindern. Für das Team um Bülthoff stellte sich daher die Frage, ob es mit besseren visuellen Informationen gelingen könnte, das Problem weitestgehend zu lösen.
Die Forschenden baten Freiwillige in einem Fahrsimulator Platz zu nehmen. Über Virtual-Reality-Brillen, also am Kopf befestigte Monitore, wurden die Fahrgäste in ein virtuelles Fahrzeug versetzt und bekamen optische Simulationen von einer Fahrstrecke eingespielt. In einer verfeinerten Version des Experiments, dienten zusätzlich Wolken von sich bewegenden Lichtpunkten an den Seiten sowie am Boden des Fahrzeugs dazu, zusätzlich optische Informationen über Beschleunigen, Abbremsen und Kurven zu vermitteln.
Das Ergebnis war jedoch ernüchternd: „Wir beobachteten in unseren Simulationen keine Linderung der Reisekrankheit“, sagt Ksander de Winkel, Erstautor der Studie, der jetzt an der Universität Delft forscht. „Jedenfalls gab es keinen positiven Effekt, der über das hinausging, was sich bereits dadurch erreichen lässt, dass man aus dem Fenster schaut.“
Für de Winkel kann dies zweierlei bedeuten: Entweder man brauche zusätzliche sensorische Informationen zur Fahrtstrecke, die auch andere Sinne mit einbeziehen, also etwa akustische Signale oder veränderte Vibration. „Oder wir müssen die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass die bisherigen Annahmen zum Ursprung der Reisekrankheit unvollständig sind, und der Übelkeit andere Ursachen zugrunde liegen.“
Heinrich Bülthoff sieht für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge außerdem die Notwendigkeit, ein möglichst ruhiges Fahrverhalten der Kabinen zu erreichen. „Politiker arbeiten häufig im fahrenden Auto“, sagt er. „Sie haben in der Regel aber auch außerordentlich gut geschulte Chauffeure, mit einem höchst vorausschauenden und dadurch sehr ruhigen Fahrstil.“ Darüber hinaus werde man nach seiner Ansicht bei der Entwicklung autonomer Vehikel aber immer für ausreichende Sicht nach draußen sorgen müssen – insbesondere in Fahrtrichtung. „Und wenn es dann statt über die Autobahn auf eine kurvenreiche Strecke geht, werden die Insassen auch in Zukunft wahrscheinlich nicht drum herumkommen, ihre Computer und Akten zuzuklappen und nach vorne aus dem Fahrzeug auf die Strecke zu schauen.“
Prof. Dr. Heinrich Bülthoff
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Tel.: 07071/601-200
e-Mail: heinrich.buelthoff@tuebingen.mpg.de
Zeitschriftenartikel
de Winkel, K.; Pretto, P.; Nooij, S.; Cohen, I.; Bülthoff, H.: Efficacy of augmented visual environments for reducing sickness in autonomous vehicles. Applied Ergonomics 90, 103282, S. 1 - 7 (2021); https://doi.org/10.1016/j.apergo.2020.103282
Prof. Dr. Heinrich Bülthoff
Berthold Steinhilber
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Blick durch die VR-Brille
Ksander de Winkel
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Informationstechnik, Physik / Astronomie, Verkehr / Transport
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
Prof. Dr. Heinrich Bülthoff
Berthold Steinhilber
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Blick durch die VR-Brille
Ksander de Winkel
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
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