So funktioniert das automatisierte Auto

Was braucht ein Auto, um automatisiert fahren zu können? Und welche technischen Systeme werden heute schon eingesetzt? Wir erklären den aktuellen Stand der Technik und die Herausforderungen der Automatisierung. 

Die Videokameras am automatisierten Auto sind nach vorne, hinten und zur Seite gerichtet. Sie liefern reale Bilder der Straße, von Verkehrszeichen und anderen Verkehrsteilnehmern. Sie ermitteln dadurch die Entfernung zu Objekten und helfen, Fußgänger und Radfahrer wahrzunehmen. Radarsensoren messen dazu ständig den Abstand des eigenen Autos zu anderen Verkehrsteilnehmern und Dingen in der näheren Umgebung. Das GPS-System empfängt Signale von Satelliten und gibt so einen Blick über die nähere Umgebung hinaus. Zusätzliche Beschleunigungs-Sensoren erkennen, auf welcher Spur das Auto gerade fährt.

Per Funk oder WLAN kann das automatisierte Auto mit anderen Fahrzeugen und Datenquellen kommunizieren (Car-2-X-Kommunikation). So kann es frühzeitig vor überraschend auftretenden Hindernissen gewarnt werden. Die Software an Bord wertet schließlich alle Daten aus und passt die Fahrweise entsprechend an. So kann das Auto selbständig bremsen, beschleunigen oder lenken. Die Software kennt und berücksichtigt außerdem die Verkehrsregeln.

Wie der Computer den Verkehr sieht

Um sich im Verkehr zurechtzufinden, kategorisieren automatisierte Autos die Umwelt in verschiedene Objekte. Was ist die Fahrbahn, wo sind Verkehrszeichen und wo sind Menschen und andere Autos? Diese Unterteilung ist insofern wichtig, als dass zum Beispiel von einem Auto andere Bewegungsabläufe zu erwarten sind als von einem Menschen. Wird ein Fußgänger inklusive Richtung und Geschwindigkeit vom Auto erkannt, berechnet es die weitere Bewegung anhand von Wahrscheinlichkeiten. Während ein Fußgänger sich mit einem Schritt in einer halben Sekunde aus dem Gefahrenbereich bringen kann, kann ein Auto das nicht. Das automatisierte Auto muss dementsprechend auf die verschiedenen Verkehrsteilnehmer unterschiedlich reagieren.

So sieht das menschliche Auge den Verkehr.Der Computer kategorisiert die Umwelt in Objekte.

Menschliches Auge versus Computerbild

„Die Stärke des Menschen ist die Erfassung komplexer Situationen und die nonverbale Kommunikation.“ Andreas Rigling, Projektleiter ADAC Fahrzeugsicherheit

Die Sensorik, besonders der Radar, ist unschlagbar bei der Berechnung von Abständen und Geschwindigkeiten. Der Computer kann exakt berechnen, wann bei gleichen Parametern eine Kollision stattfinden würde und könnte die Bremsung bis auf Zentimeter genau einleiten, der Mensch kann da nur schätzen. Außerdem ist der Mensch, im Gegensatz zu Sensoren auch einmal abgelenkt. Aber wann bleiben in einer komplexen Situation die Parameter schon mal gleich?

„Die Stärke des Menschen ist die Erfassung komplexer Situationen und die nonverbale Kommunikation“, erklärt Andreas Rigling, Projektleiter ADAC Fahrzeugsicherheit. Durch Blickkontakt beispielsweise erkennt der Mensch, ob ein Fußgänger die Situation wahrgenommen hat oder ob er unaufmerksam auf die Straße tritt. Kameras erkennen zwar die Kopfrichtung, ein echter Blickkontakt ist das aber nicht. Auch kann ein kurzes Winken oder Blinken genügen, um sich zu verständigen oder eine schwierige Situation aufzulösen. Der Computer versteht das nicht. Hier gibt es nur Verkehrsregeln und zugehörige Messwerte.

Neues Gesetz in Deutschland?

Ende März machte der Bundestag den Weg dafür frei, dass in Autos künftig Computer Fahrfunktionen übernehmen dürfen. Am Freitag, 12. Mai, will sich der Bundesrat mit dem Thema auseinandersetzen. Das neue Gesetz soll die Zulassung von Autos erlauben, bei denen technische Systeme zeitweise die Steuerung kontrollieren. Man spricht beim automatisierten Fahren von fünf Stufen, in denen der Fahrer Schritt für Schritt die Verantwortung an das Auto abgibt.


Sophia
Sophia
Studium in Ansbach. Volontärin Digitale Kommunikation.

5 Kommentare

  1. Krüger sagt:

    Als alter Elektronikentwickler höre ich Nichts über Failsafe und Worstcase und Langzeitstandfestigkeit und Klima-Wetterabhängigkeiten. Ich bin der Meinung aus meiner Erfahrung funktioniert diese schöne neue Welt nur in California im Sonnenstaat.
    Und sonst warte ich nach Einführung der Selbstfahrer auf den Worstcase…

  2. Kleinecke, Ulrich sagt:

    Ich halte von diesen sogenannten autonomen Fahren nichts. Ich denke, dass ich letztlich nicht entspannter
    fahren kann, weil ich doch immer wieder die Verkehrssituation bewusst oder unbewusst überprüfe.
    Wenn ich entspannt und autonom fahren will, dann setze ich mich in ein öffentliches Verkehrsmittel.
    Der Ausbau dieses Sektors sollte letztlich Ziel einer vernünftigen Verkehrspolitik sein. Man muss nicht alles
    machen, was technisch möglich ist. Unsere Autoindustrie und Politiker sollten sich endlich auf die Entwicklung von umweltfreundlichen
    Antriebskonzepten konzentrieren. Außerdem, wer kann sich solche Fahrzeuge leisten ?
    Anmerkung: Ich noch gerne Auto, aber auch gerne Bahn und Bus.

    • Tim H. sagt:

      „Unsere Autoindustrie und Politiker sollten sich endlich auf die Entwicklung von umweltfreundlichen
      Antriebskonzepten konzentrieren“ – Waren Sie ienmal auf der Hannovermesse oder auf der letzten IAA? Sie werden dort sehen, dass es unglaublich viele solcher Antriebskonzepte gibt. Im Weg stehen eigentlich nur zwei Dinge:
      1. Der Kunde, der nicht von gewohntem ablassen möchte und neuerungen boykottiert. (Die Hersteller entscheiden nach Umfragewerten, welche Technologien sie weiter ausbauen)
      2. Die Wirtschaftlichkeit. Einige Antriebskonzepte liefern nicht die nötigen Wirkungsgrade, oder die nötigen Leistungen. Sind derzeit einfach noch zu teuer oder zu unsicher oder benötigen seltene Erden Metalle, die nicht umweltgerecht zur verfügung stehen. Manche Konzepte sind auch einfach so immens teuer in der Entwicklung, dass die Kosten nicht mehr auf den Kunden abgewälzt werden können. Nur wenige Konzerne sind bereit für Neuentwicklungen drauf zu zahlen, wie Toyota das bei Einführung des Prius gemacht hat.

      „Außerdem, wer kann sich solche Fahrzeuge leisten ?“ – Sie würden sich wundern wie viele Reiche es in Europa gibt! Außerdem ist der Staat als Kunde sehr attraktiv, der ja quasi unbegrenzt viele Steuergelder zur Verfügung hat…

  3. Klar, kratzt der Artikel eher an der Oberfläche. Aber für einen leicht lesbaren, kurzen Text doch durchaus gelungen. Natürlich erscheint Vieles heute bedrohlich und sogar leicht realitätsfremd, aber bis 2025 ist ja noch etwas Zeit. 🙂

  4. Helmut Pech sagt:

    eine frage, die noch niemand beantwortet hat: wozu brauchen wird das???? wenn ich nicht selber fahren will, fahr ich mit taxi oder zug. das sicherheitsargument zieht nicht-was soll daran sicherer sein? immerhin kommt das risiko des digitalen versagens dazu, das die angebliche risikominimierung durch das automatische fahren wieder relatviert…und digitale system können versagen, deswegen gibt es in flugzeugen ja 10 sicherheitssysteme….nochmal: warum brauchen wir das????? wir brauchen alternative umweltfreundliche treibstoffe! nicht automatisches fahren! diese richtung ist eine völlig falsche, sie führt zu tieferer digtaler abhängigkeit und zur weiteren vertiefung der überwachung auf allen ebenen….warum?? wer nicht selber fahren will, solls halt bleiben lassen? was passiert mit schwächeren verkhrsteilnehmern? einspurige usw…??? warum soll ich im auto während dem fahren etwas anderes machen als fahren??? soll ich auf facebook surfen, zeitung lesen???? warum??? ich verstehs nicht?!?! dann suchen sich die autos selber einen parkplatz? die fahren dann ohne person sinnlos in der gegend rum? das soll ein fortschritt sein?? dubios!

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