Intelligente Autos übernehmen das Steuer

Feature | 7. November 2007 von admin 0

Prof. Stiller, brauchen wir uns bald keine Gedanken mehr zu machen, wie wir nach einer Party nach Hause kommen, weil intelligente Autos dann das Fahren übernehmen?

Stiller: Bis Autos in allen Situationen autonom fahren können, werden noch ein paar Jahrzehnte vergehen. Auf dem Weg dahin werden intelligente Autos aber immer mehr kritische Situationen selbsttätig entschärfen und den Fahrer bei der sicheren Fahrzeugführung unterstützen. Wir kennen dies bereits durch Systeme wie beispielsweise das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP), das Schleudersituationen erkennt und dann gezielt einzelne Räder bremst, um das Fahrzeug zu stabilisieren.

Was macht Autos eigentlich intelligent? Ist das vor allem Software-Technologie oder ist es Sensorik?

Stiller: Die Frage ist philosophisch. Was macht uns Menschen intelligent? Für mich ist es die Fähigkeit, die eigene Umgebung wahrzunehmen, zu verstehen, sich die Auswirkungen verschiedener Handlungsalternativen in dieser Umgebung vorstellen und sich für die beste entscheiden zu können.

Das Gleiche würde für die Autos gelten. Die Fahrumgebung mit Video-, Radar- und Lidarsensoren messtechnisch aufzunehmen ist heute schon möglich, wenngleich noch etwas teuer. Wie ein Fahrzeug auf unser Handeln – also Bremsen, Gas geben und Lenken – reagiert, ist ebenfalls bereits weitestgehend berechenbar. Eine große technische Herausforderung besteht darin, dass der Computer die Umgebungsinformationen versteht. Dazu gehört auch, dass er sich der Grenzen der eigenen Wahrnehmung bewusst wird. Das Auto muss beispielsweise Situationen mit eingeschränkter Sicht zuverlässig erkennen, etwa wenn andere Fahrzeuge weitere Verkehrsteilnehmer verdecken könnten, um das eigene Handeln anzupassen. Eine weitere große Aufgabe für uns ist, das Fahrzeug dazu zu bringen, das Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer vorherzusagen.

Was ist die wichtigste Fähigkeit, damit Autos künftig komplexe Verkehrssituationen eigenständig lösen?

Stiller: Der Schlüssel ist, dass sie solche Situationen zuverlässig und rechtzeitig erkennen. Wenn das gelingt, lassen sich die geeigneten Manöver automatisch ausführen.

Wann wird die Technik so weit sein?

Stiller: Für sicheres automatisches Fahren in allen Situationen brauchen wir nach meiner Einschätzung noch mindestens 20 Jahre. Erste intelligente Fahrfunktionen sind aber schon heute in Serienfahrzeugen realisiert. Manche Fahrzeughersteller bieten zum Beispiel bereits Video-, Lidar- oder Radarsensoren an, deren Informationen die Spur- oder Abstandshaltung unterstützen. Das geht immerhin schon so weit, dass Autos in einzelnen, klar erkennbaren Situationen – beispielsweise beim Auffahren auf ein Stauende auf Autobahnen – automatisch bremsen, bevor es zu einem Zusammenstoß kommt. An automatische Eingriffe in die Lenkung wagen sich die Hersteller bislang allerdings noch nicht heran, obwohl das gerade bei hohen Geschwindigkeiten oft die effizientere Strategie wäre, um Unfälle zu vermeiden. Bevor eine Funktion ins Fahrzeug eingeführt wird, muss aber ausgeschlossen werden, dass der Bordcomputer Fehlentscheidungen trifft, die selbst zu Unfällen führen.

Wo liegen die größten Schwierigkeiten bei der Entwicklung intelligenter Fahrzeuge und welche Technologie ist dafür im Moment am Erfolg versprechendsten?

Stiller: Ich sehe die größte und faszinierendste Herausforderung darin, einem Auto beizubringen, wie es seine Umgebung versteht. Das bedeutendste Potenzial liegt meines Erachtens in der Auswertung von Videodaten. Mit diesen Informationen kann ja auch der Mensch Auto fahren.

Was ist Ihre Vision vom intelligenten Auto?

Stiller: Ich möchte einmal in einem Auto sitzen, das unfallfrei fährt und sein Verhalten im Straßenverkehr mit anderen Autos so koordiniert, dass die Sicherheit, der Verkehrsfluss und die Umweltbelastung optimiert sind.

Was können die in Ihrem Forschungsbereich entwickelten kognitiven Automobile denn schon?

Stiller: In unserem Forschungsbereich haben sich die Universität Karlsruhe, das Fraunhofer-Institut Informations- und Datenverarbeitung (IITB) in Karlsruhe, die TU München und die Universität der Bundeswehr in München zusammengeschlossen. Unsere Fahrzeuge erfassen bereits weitgehend die dreidimensionale Geometrie der Szene, sie sehen andere Autos und Fahrbahnen. Außerdem können sie eine Reihe von Fahrmanövern autonom ausführen, beispielsweise selbstständig einen Weg zu einem vorgegebenen Ziel planen und die Strecke fahren. Oder sie suchen eine Parklücke, erstellen einen Plan fürs Einparken und führen ihn aus. In ersten Simulationen gelingen sogar einfache logische Schlussfolgerungen über die wahrgenommene Umgebung, aber da stehen wir noch am Anfang. Beispielsweise schließt ein Auto darauf, dass ein anderes Fahrzeug vermutlich die Spur wechseln wird, weil es noch eine Spur links von diesem Fahrzeug gibt und vor ihm ein langsamerer Wagen fährt.

Im November nimmt Ihr Forschungsbereich mit einem intelligenten Fahrzeug am Wettbewerb „Urban Challenge“ in den USA teil. Was sind die größten Herausforderungen bei diesem Rennen und wie ist Ihr Team „AnnieWAY“ technisch dafür gerüstet?

Stiller: Bei diesem Wettbewerb müssen die Automobile ohne Fahrer durch eine Umgebung fahren, wie man sie in Städten vorfindet. Sie müssen Fahraufgaben erfüllen und sich dabei gemäß der Verkehrsregeln verhalten, etwa Vorfahrtsregeln an Kreuzungen beachten oder sich in den fließenden Verkehr einfädeln. Wir haben ein engagiertes Team aus Studenten, Doktoranden und wissenschaftlichen Mitarbeitern der Universitäten in Karlsruhe und München gebildet. Außerdem haben wir dank des Sonderforschungsbereichs „Kognitive Automobile“ ein Fahrzeug, das mit allen notwendigen Sensoren und Computern ausgestattet ist. Dazu gehören Video-, Lidar- und Radarsensoren und eine Präzisionssatellitenortung. Vom Rechner aus können Bremse, Gas und Lenkung gesteuert werden.

Welche Chancen rechnen Sie sich aus?

Stiller: Unsere Teammitglieder beeindrucken mich. Die können alles – einschließlich Sieger werden. Immerhin sind wir nach mehreren Ausscheidungsrunden bereits unter den 43 besten Teams von ursprünglich rund 100 Wettbewerbern. Das ist schon mehr, als wir erwartet haben, denn wir spielen hier ein wenig „David gegen Goliath“. Unsere Wettbewerber aus den USA haben vom Veranstalter und von Sponsoren oftmals mehrere Millionen Dollar zur Verfügung gestellt bekommen. In mancher Hinsicht hilft das den anderen. Wir würden uns vor allem von der deutschen Industrie ein vergleichbares Engagement gegenüber deutschen Universitäten wünschen, wie sie es gegenüber unseren amerikanischen Mitbewerbern zeigt.

Aber wir sehen den Wettkampf sportlich. So halten wir unsere Forschung nicht geheim, sondern diskutieren sie mit denjenigen unter unseren Mitstreitern, die ebenfalls den Forschungsfortschritt als das eigentliche Ziel ansehen. Durch den wissenschaftlichen Ansporn, der mit dem Wettkampf verbunden ist, und durch den Austausch mit amerikanischen Spitzenforschern haben wir deshalb in jedem Fall gewonnen.

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