Autonomes Fahren – Stand der Technik

Autonomes Fahren – Stand der Technik.

 

20 Jahre ist es nun schon her, dass Daimler zusammen mit Bosch das erste Radar im Auto montierte. Meistens von der Öffentlichkeit unbemerkt wurde im Hintergrund immer weiter an solchen Systemen gearbeitet. Mittlerweile haben sich in die Entwicklung autonomer Fahrzeuge die neuen Giganten der Märkte, wie Google, Geely, Apple und in Ansätzen zeitweilig sogar Facebook, eingearbeitet.

 

Bestand noch vor einigen Jahren ein Auto zu wesentlichen Teilen aus dem klassischen Verbrennungsmotor, so tritt der Motor mit zunehmender Elektrifizierung mehr und mehr in den Hintergrund.

 

Die Fließbänder großer Automobilhersteller von Aston Martin über BMW, Toyota, General Motors bis hin zu großen chinesischen Automobilherstellern wie Geely waren und sind zum großen Teil  mit der Produktion der großen mechanischen Einheit “Verbrennungsmotor” beschäftigt.

Autonomes Fahren – Stand der Technik

Mit der elektrifizierten Autowelt einher geht dann auch die neue Welt der Steuerung von Autos.  Das Wort “Auto-Mobil” wird in beide Richtungen nochmals verstärkt und neu gewichtet

“Auto” wird heute zunehmend mehr in seinem Sinngehalt als ”autonomes Fahrzeug” verstanden.

Die Antriebseinheit verliert mit dem technisch relativ einfachen Elektromotor ( der für viele Fahrzeuge standardmäßig seit Jahrzehnten als Einheitsmotor aus China kommt) wesentlich an Bedeutung.

Bei den Elektrofahrzeugen liegt das Problem viel weniger im Motor als in dessen Versorgung mit Energie. Die Akkuleistung, Reichweiten und Ladezeiten sind hier das Problem. Bei der Batterieherstellung führen die Chinesen gegenwärtig sowieso den Markt mit Giganten wie Catl & Co. an.

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Zudem ist  der Einstieg in die Produktion von Elektroautos mit erheblich geringeren finanziellen Risiken verbunden als dies bei der Produktion von Verbrenner Autos der Fall ist.

So wurden allein nur in China im Jahr 2016 über 200 neue Elektroauto Startups gegründet.

 

Im zweiten Teil des Wortes “Auto-Mobil” wandelt sich der Begriff “Mobil” – bisher verstanden als unbedingt mit einem eigenen Fahrzeug ausgestattete Beweglichkeit –  nun zu einer geographischen Veränderung Seines Standortes, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme  mehrerer Mobilitäts-Varianten.

 

Moderne Hard- und Software ermöglicht die Verknüpfung unterschiedlichster Mobilitätsdienste. Der Weg zum e-carsharing Auto wird mit dem Miet-E-Bike abgewickelt.

Am Zielort angekommen nutzt der moderne User dann für den Weg ins nächste Restaurant über sein smartphone die Möglichkeit der Herbeirufung eines autonomen Taxis.

ab hier wird es heikel.  Selbstfahrende Autos haben solange kein Problem  wie sie sich auf klar definierten Strecken ohne weiteren Publikumsverkehr bewegen können. Die hierfür erforderliche Grafik Rechenleistung steht erst seit ca. zwei Jahren überhaupt zur Verfügung.

 

Mercedes hatte zwar bereits vor fünf Jahren eine S-Klasse auf die autonome Fahrt von Mannheim nach Pforzheim geschickt;  funktioniert hat das Ganze aber nur wegen der idealen Wetterverhältnisse. Solche lediglich aus Radar und Kameras bestehende “Schönwetter Autonome” lösen natürlich das grundsätzliche Problem nicht.

 

Heute liefert eine große Menge von Erfassungssystemen Gigabyte große Datenmengen an den Zentralrechner. Modernste Grafikkarten ermöglichen die Auswertung der Daten in Echtzeit. Die aber so von allen Seiten mit gigantischen Datenmengen beschossene Central Unit kollabiert heute insbesondere noch wegen des Aufeinandertreffens  zweidimensionaler Daten aus Kamera und Radar mit dem 3D Verfahren des LIDAR Scanners.

Der LIDAR Scanner wurde von Google mit Waymo vor rund zehn Jahren das erste Mal eingesetzt.

 

Autonomes Fahren – Stand der Technik

Erste erschwingliche Serien Systeme auf Level 3 Niveau will Audi 2020 auf den Markt bringen.  Audi hatte sich von Anfang an gerühmt nur Interesse an der Entwicklung solcher Systeme zu haben die eine echte door-to-door Fahrt ermöglichen.

 

Auf Level 3 Niveau muss der Fahrer das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt selbständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen.

 

Milliarden Euro werden aber auch von anderen großen Automobilkonzerne gerade in die Entwicklung autonome Systeme investiert.

 

Auf dem BMW Campus für autonomes fahren in Unterschleißheim kämpfen über 1500 Mitarbeiter mit den Problemen der Wahrnehmung der Umwelt für die autonomen Fahrzeuge.

 

Wie kann das System den Steinlöwen im Eingang eines Hauses von einem echten Tier unterscheiden,  was tue ich mit den Wald spielenden Kindern am Straßenrand und bleibt das entgegenkommende Auto auf seiner Spur ?   Fragen über Fragen mit denen das autonome Fahrzeug jederzeit konfrontiert wird.

So beschäftigen sich denn auch allein 60 Mitarbeiter BMWs in Shanghai mit dem Problem der Gestenerkennung bei Verkehrspolizisten.

BMW investiert nicht ohne Hintergedanken in autonomes fahren in China.

China selbst ist neben Kalifornien einer der beiden Hotspots für selbstfahrende Autos.

Neben Google mit waymo ist es der chinesische Suchmaschinen Gigant und Internetkonzern Baidu.  der Staat gesteuerte Konzern entwickelt mit mehr als 140 Partnern technische Standard für die chinesischen Regulierungsbehörden.

 

Auf einer offenen Plattform von Baidu definieren auch deutsche Autokonzerne wie BMW und Daimler Standard für automatisiertes  fahren, um im Geschäft mit China nicht den Anschluss zu verlieren.

 

Die amerikanischen Konzerne waymo und uber investieren die Milliarden Summen nicht ohne Grund.  sie erhoffen sich das Einspielen der hohen Investitionen durch Einsatz der Systeme in Carsharing Autos. auch sie gehen wohl davon aus das eine Aufrüstung mit Kosten von über 20.000  Euro pro Auto von den wenigsten Kunden getragen werden will.

 

Die Rentabilität tritt in diesem Modell durch die ständige Nutzung des Fahrzeugs ein Punkt

 

Bereits ab Herbst 2018 will waymo Kunden transportieren Punkt

 

Auch hier Gerät Europa durch seinen Regulierungswahn massiv ins Hintertreffen Punkt

 

Nicht zu glauben:  Die Europäer sind aufgrund eines ECE Abkommen der UN vom 20.03 1958 daran gebunden automatische Lenksysteme nicht durch die jeweiligen Regierungen oder Brüssel, sondern durch eine Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen in Genf, zu beschließen.

 

 

 

Autonomes Fahren – Stand der Technik

Definition autonomes Fahren:

Level 0: „Driver only“, der Fahrer fährt selbst (lenkt, gibt Gas, bremst, etc.)

Level 1: Fahrerassistenz. Bestimmte Assistenzsysteme helfen bei der Fahrzeugbedienung, beispielsweise der Abstandsregeltempomat (ACC).

Level 2: Teilautomatisierung. Funktionen wie automatisches Einparken, Spurhalten, allgemeine Längsführung, Beschleunigen, Abbremsen werden von den Assistenzsystemen übernommen, z. B. vom Stauassistent.

Level 3:Bedingte Automation. Der Fahrer muss das System nicht dauernd überwachen. Das Fahrzeug führt selbständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Der Fahrer kann sich anderen Dingen zuwenden, wird aber bei Bedarf innerhalb einer Vorwarnzeit vom System aufgefordert die Führung zu übernehmen. Diese Form der Autonomie ist auf Autobahnen technisch machbar. Der Gesetzgeber arbeitet darauf hin, Level-3-Fahrzeuge zuzulassen. Erste Fahrzeuge dieser Automatisierungsstufe sind in Deutschland für Dezember 2017 angekündigt, die Level-3-Funktionen jedoch erst ab 2019 aufgrund fehlender ECE-Homologation.

Level 4: Hochautomatisierung. Die Führung des Fahrzeugs wird dauerhaft vom System übernommen. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.

Level 5: Vollautomatisierung. Kein Fahrer erforderlich. Außer dem Festlegen des Ziels und dem Starten des Systems ist kein menschliches Eingreifen erforderlich.

Quelle: Wikipedia.org

 

 

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