Die Rolle der Informationsdichte von Übernahmesignalen bei unterbrochenen Übernahmeaufforderungen in einem semi-automatisierten Fahr­szenario

Warum sekundenbruchteil­artige Übergaben zählen

Mit zunehmender Automatisierung von Fahrzeugen stellen sich viele Fahrer eine Zukunft vor, in der sie lesen, arbeiten oder Videos ansehen können, während das Auto fährt. Doch heutige semi-automatisierte Systeme benötigen manchmal noch sehr schnell die Rückübernahme durch einen Menschen. Dieser Artikel untersucht, was passiert, wenn das Auto den Fahrer zur Übernahme auffordert, mehr oder weniger genaue Informationen über den Grund liefert und dieser Vorgang dann plötzlich unterbrochen wird – etwa durch ein klingelndes Telefon. Solche Momente zu verstehen ist entscheidend, denn wenige hundert Millisekunden können den Unterschied zwischen einer reibungslosen Übergabe und einer gefährlichen Verzögerung ausmachen.

Signale, die mehr sagen als „Achtung“

Moderne semi-automatisierte Fahrzeuge geben Übernahmeaufforderungen (TORs) aus, wenn sie auf Situationen stoßen, die sie nicht alleine bewältigen können. Diese Hinweise können generisch sein – im Grunde „jetzt aufpassen“ – oder informativ, indem sie auf die konkrete Handlung hindeuten, die der Fahrer wahrscheinlich ausführen muss, etwa Spurwechsel oder Geschwindigkeitsanpassung. Frühere Studien zeigten, dass informative Warnungen Fahrern helfen, schneller zu reagieren und ein besseres Lagebewusstsein zu entwickeln. Allerdings deutet psychologische Grundlagenforschung auf eine mögliche Kehrseite hin: Wenn sich Menschen auf eine konkrete Aufgabe vorbereiten und dann durch eine andere Aufgabe unterbrochen werden, kann die ursprüngliche Vorbereitung abgeschwächt oder sogar unterdrückt werden. Die Autorinnen und Autoren fragten, ob dieses Paradoxon auch für Übernahmesignale im automatisierten Fahren gilt.

Eine Laborfahrt mit plötzlichen Unterbrechungen

Um das zu testen, entwickelten die Forschenden ein streng kontrolliertes Laborexperiment, das ein Level‑3‑Automatisierungs­szenario nachbildete. Teilnehmende sahen Videos aus der Fahrerperspektive eines Fahrzeugs, das auf einer vierstreifigen Straße mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fährt, ohne sonstigen Verkehr. Zu unvorhersehbaren Zeitpunkten erschienen Hinweise, die entweder klar die bevorstehende Fahraktion signalisierten (z. B. Spur- oder Geschwindigkeitswechsel) oder als nicht-informative, generische Warnung dienten. Nach dem Hinweis mussten die Teilnehmenden die geforderte Spur- oder Geschwindigkeitsänderung anhand eines einfachen visuellen Symbols ausführen; gemessen wurden Geschwindigkeit und Genauigkeit der Reaktion. In der Hälfte der Durchgänge tauchte jedoch eine Zusatzaufgabe dazwischen auf: ein kurzer Worttest, bei dem entschieden werden musste, ob eine Buchstabenfolge ein echtes deutsches Wort oder ein erfundenes Wort war. Diese zweite Aufgabe stand stellvertretend für Ablenkungen wie einen Anruf oder eine Nachricht, die unmittelbar nach dem Übernahmesignal auftreten.

Hilfreiche Details, aber anfällig für Ablenkung

Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Vorteil detaillierter Informationen. Im Verlauf des Experiments reagierten die Fahrer auf die Übernahmeaufgabe etwa 40 Millisekunden schneller, wenn das Signal informativ war, verglichen mit einem generischen Hinweis, ohne dass die Fehlerquote stieg. Dieser Vorteil blieb auch dann bestehen, wenn die unterbrechende Wortaufgabe auftrat: informative Übernahmesignale wurden niemals schlechter als nicht-informative. Die Unterbrechung verringerte jedoch die Größe des Vorteils. Ohne zusätzliche Aufgabe waren die Zeitersparnisse durch informative Signale größer; erschien die Unterbrechung, schrumpfte dieser Vorteil. Anders gesagt: Die Unterbrechung kehrte hilfreiche Hinweise nicht ins Gegenteil, schwächte aber deren positive Wirkung teilweise ab und verlangsamte die Vorbereitung auf die Fahraktion leicht.

Übung macht Übergaben geschmeidiger

Die Forschenden untersuchten zudem, wie sich diese Effekte im Laufe der Sitzung, Versuch für Versuch, veränderten. Zu Beginn erzeugten informative Signale die größten Verbesserungen der Reaktionszeit, insbesondere wenn sie nicht unterbrochen wurden. Mit zunehmender Übung an dem Gesamtmuster – Signal, mögliche Unterbrechung, dann Fahraufgabe – konnten die Teilnehmenden effizienter werden. Die schädliche Wirkung der Unterbrechung auf den Nutzen informativer Signale erreichte nach einigen frühen Versuchen ihren Höhepunkt und nahm dann allmählich ab. Gegen Ende des Experiments schienen die Teilnehmenden Strategien entwickelt zu haben, die die Interferenz zwischen der Ablenkung und der Übernahmeaufgabe reduzierten und das System widerstandsfähiger gegen Unterbrechungen machten.

Sicherere Warnungen für reale Autos entwerfen

Für alltägliche Fahrer ist die wichtigste Erkenntnis klar: Detaillierte Übernahmewarnungen sind hilfreich, und Ablenkungen unmittelbar nach solchen Warnungen sind schädlich. Informative TORs unterstützen Menschen dabei, sich schneller auf die richtige Handlung vorzubereiten, selbst wenn kurzzeitig etwas anderes ihre Aufmerksamkeit beansprucht. Um den vollen Sicherheitsgewinn zu erzielen, sollte der Zeitraum unmittelbar nach einer Übernahmeaufforderung möglichst frei von Ablenkungen bleiben. Praktisch könnten zukünftige semi-automatisierte Fahrzeuge reichhaltige, spezifische Warnungen mit einer temporären Unterdrückung eingehender Anrufe, Nachrichten oder anderer aufmerksamkeitserregender Funktionen kombinieren, sobald eine TOR ausgegeben wird. Die Studie deutet außerdem an, dass beaufsichtigtes Training mit Übernahmen im Simulator Fahrer widerstandsfähiger gegenüber unerwarteten Unterbrechungen machen könnte, wenn es im echten Straßenverkehr darauf ankommt.

Zitation: Berger, A., Damm, N., Baumann, M. et al. The role of take-over cue informativity in interrupted take-over requests in a semi-automated driving scenario. Sci Rep 16, 2628 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36614-y

Schlüsselwörter: semi-automatisiertes Fahren, Übernahmeaufforderungen, Fahrerablenkung, Mensch–Automatisierungs-Interaktion, Reaktionszeit