Hierarchic interactive path planning in virtual reality

To save time and money while designing new products, industry needs tools to design, test and validate the product using virtual prototypes. These vir- tual prototypes must enable to test the product at all Product Life-cycle Management (PLM) stages. Many operations in PLM involve human manipulation of product com- ponents in cluttered environment (product assembly, disassembly or maintenance). Virtual Reality (VR) enables real operators to perform these tests with virtual proto- types. This work introduces a novel path planning architecture allowing collaboration between a VR user and an automatic path planning system. It is based on an origi- nal environment model including semantic, topological and geometric information, and an automatic path planning process split in two phases: coarse (semantic and topological information) and fine (semantic and geometric information) planning. The collaboration between VR user and automatic path planner is made of 3 main aspects. First, the VR user is guided along a pre-computed path through a haptic device whereas he VR user can go away from the proposed path to explore possible better ways. Second the authority of automatic planning system is balanced to let the user free to explore alternatives (geometric layer). Third the intents of VR user are predicted (on topological layer) to be integrated in the re-planning process. Exper- iments are provided to illustrate the multi-layer representation of the environment, the path planning process, the control sharing and the intent prediction

Human Aspects of Information Ergonomics

The need for information within a real-time operational environment, e.g. a trans-portation system, is related to predefined tasks and emerging events as well as the resulting activities and communication processes. Human operators have to per-form such tasks and react to such events taking place in their environment. The

H-Mode 2D. Eine haptisch-multimodale Bedienweise für die kooperative Führung teil- und hochautomatisierter Fahrzeuge

Vor dem Hintergrund wachsender technischer Möglichkeiten im Bereich der Assistenz und Automation entstehen vielfältige Herausforderungen, Risiken und Chancen in der Gestaltung des assistierten, teil- und hochautomatisierten Fahrens. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, eine Vielzahl von komplexen technischen Funktionen so zu integrieren und dem Menschen anzubieten, dass sie intuitiv als ein zusammenhängendes, mit dem Fahrer kooperierendes System verstanden und jederzeit zuverlässig, sicher und angenehm bedient werden können. Dabei verschwimmen die Grenzen zwischen Assistenz und Automation zunehmend und es wird notwendig, einander ergänzende Assistenz- und Automationsgrade zu definieren [1]. Somit ist es sinnvoll, einen stärkeren Fokus auf die Einbeziehung des Menschen im Sinne einer kognitiven Kompatibilität und im Hinblick auf das Vertrauen zwischen Mensch und Automation bzw. Assistenz (vgl. [2, 3] und Kap. 58) sowie auch dem Menschen im Entwicklungsprozess zu legen [4]. Die kooperative Fahrzeugführung adressiert diese Fragestellungen und beschreibt als generisches Konzept die generellen Freiheitsgrade des Zusammenwirkens von Mensch und Automation z. B. auf den verschiedenen Ebenen der Fahrzeugführung (vgl. Abb. 60.11). Der im vorliegenden Kapitel beschriebene H-Mode ist eine konkrete Umsetzung einer kooperativen Fahrzeugführung

Cooperative Guidance, Control, and Automation

The technological feasibility of more and more assistant systems and automation in vehicles leads to the necessity of a better integration and cooperation with the driver and with other traffic participants. This chapter describes an integrated cooperative guidance of vehicles including assisted, partially automated, and highly automated modes. Starting with the basic concepts and philosophy, the design space, parallel and serial aspects, the connections between abilities, authority, autonomy, control, and responsibility, vertical versus horizontal and centralized versus decentralized cooperation are discussed, before two follow-on chapters of H-Mode and Conduct-by-Wire describe instantiations of cooperative guidance and control