© Fraunhofer INT

Autonomes Fahren

Jürgen Kohlhoff

Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische

Trendanalysen INT

Fraunhofer INT – Tag der offenen Tür, 08.07.2017

Überblick und Trends

© Fraunhofer INT

Inhalt

• Worum geht es? Beispiel: Mercedes S500 Intelligent Drive

• Schlüsseltechnologien

• 4 Phasen Automatisierten Fahrens

Assistiertes Fahren

Teilautomatisiertes Fahren

Hochautomatisiertes Fahren

Vollautomatisiertes bzw. autonomes Fahren

• Was spricht dafür?

• Was spricht dagegen?

• Zitate

• Diskussion

© Fraunhofer INT

Worum geht es?

• Beispiel: Mercedes S500 intelligent drive

© Fraunhofer INT

Worum geht es?

• Beispiel: Mercedes S500 intelligent drive

Achtung: Daimler hatte für diese Fahrt auf den Spuren von Bertha

Benz die Fahrstrecke vorher genauestens vermessen. Das

Fahrzeug wusste zu jeder Zeit zentimetergenau seine

Position und wo es hinwollte. Es musste “nur” auf

aktuelle Einflüsse achten (Rote Ampel, Fußgänger etc.).

© Fraunhofer INT

Schlüsseltechnologien

• 360°-Umfelderfassung(Ultraschall, Radar, Stereokameras: Stand der Technik; Laserscanner zur Erzeugung von 3D-Bildern,

Sensordatenfusion (Hardware und Software), …)

• Positionsbestimmung in Echtzeit(Satellitennavigationssystem Galileo, Einbeziehung von Landmarken

(z.B. Spurmarkierungen), hochpräzise digitale Straßenkarten, …)

• Dynamischer elektronischer Horizont(Vorschau des Fahrzeugumfelds z.B. durch Kommunikation sowohl mit der Verkehrsinfrastruktur

als auch mit anderen Verkehrsteilnehmern (Vernetzung!))

• Fahrstrategie (z.B. um Spurwechselmanöver durchzuführen, sog. kinodynamische Wegplanung zur Realisierung

möglichst stetiger und fließender Fahrzeugbewegungen, …)

© Fraunhofer INT

Phase 1: Assistiertes Fahren

• Fahrerassistenzsysteme

- Automatisierte Stotterbremse (ABS) (Großserie seit Ende der 1970er Jahre)

- Elektronische Systeme zum Erhalt der Fahrzeugstabilität (ESP)

- Spurhaltesysteme

- Abstandsregel-

tempomaten(Grenze zu teilautomatisiertem

Fahren fließend)

…

• Stand der Technik

auto.de

(17.02.2016)

© Fraunhofer INT

Phase 2: Teilautomatisiertes Fahren

• Wesentliche Fahrfunktionen zeitweilig automatisiert

(„Das System übernimmt sowohl die Quer- als auch die Längsführung des Fahrzeugs“)

- Automatisiertes Einparken

- Abstandsregeltempomat mit automatischer Spurhaltung

- Automatisierte Autobahnfahrt (regelmäßige Meldung des Fahrers (jede min))

…

• Fahrer ist immer in der Lage einzugreifen („man in the loop“)

• Je nach Ausprägung zum Teil Stand der Technik

Kfztech.de (18.2.2016) Continental

© Fraunhofer INT

Phase 3: Hochautomatisiertes Fahren

• Fahrfunktionen wie Teilautomatisiertes Fahren und darüber hinaus

• Wesentliche Fahrfunktionen automatisiert(„Das System übernimmt sowohl die Quer- als auch die Längsführung des Fahrzeugs“)

- Automatisierte Autobahnfahrt auch über lange Strecken

…

• Der Fahrer muss das System nicht mehr dauerhaft überwachen. Er

erhält eine ausreichende Zeitreserve, bevor er die Fahraufgabe

selbst übernehmen muss. Das System warnt den Fahrer also vorher.Probleme: - Fahrzeug muss erkennen, ob Fahrer einsatzbereit

- Übergabevorgang höchstens wenige Sekunden - Auto muss reagieren, wenn Fahrer nicht eingreift- In besonders schwierigen Situationen soll der Fahrer dann wieder besser sein als die Maschine?

• 2020 technisch serienfähig

© Fraunhofer INT

Phase 4: Vollautomatisiertes bzw. Autonomes Fahren

• Neue Qualität: Der Fahrer muss das System gar nicht überwachen

• Autonomes („fahrerloses“) Fahren: Das System übernimmt das

Fahrzeug vollständig vom Start bis zum Ziel

- Alle im Fahrzeug befindlichen Personen sind „Passagiere“

- Komplett neuartige Innenräume möglich

• Durchgängige technische

Realisierbarkeitnicht vor 2030

Daimler

© Fraunhofer INT

Was spricht dafür?

• Vision vom unfallfreien Fahren (!)

• Entlastung des Fahrers (insb. von Routineaufgaben)

• Neue Lebensqualität(Mehr Zeit für „Wichtigeres“, weniger Stress)

• Mobilität in einer alternden Gesellschaft

• Neue Mobilitätskonzepte in urbanen Ballungsräumen(Autonome Taxidienste, Carsharing, …)

• Vernetzung korrespondiert mit dem Lebensgefühl der

heranwachsenden Generation(„Always on“, Internet der Dinge, …)

• Effektiverer Güterverkehr auf der Straße

• Technische Entwicklung bedeutet ökonomisches Potenzial

• …

© Fraunhofer INT

Was spricht dagegen?

• Wo bleibt die „Freude am Fahren“?(Automatikgetriebe hat fünfzig Jahre gebraucht)

• Dringender Bedarf an rechtlichen Klärungen(In Deutschland gibt es inzwischen gesetzliche Regelungen zum hochautomatisierten Fahren)

• Fragen der Haftung(Bei „Produktfehlern“ haftet der Hersteller. Fehler autonomer Systeme können keinem Fahrer

angelastet werden, müssen also „Produktfehler“ sein, oder?)

• Fragen ethischer Art(Darf ein technisches System entscheiden, ob in einer gegebenen Situation ein Kind überfahren

oder in den Abgrund gesteuert wird? Von Dobrindt eingesetzte Ethik-Kommission hat inzwischen

ihren Abschlussbericht vorgelegt (Sachschaden geht vor Personenschaden, Qualifizierung von

Menschen nach persönlichen Merkmalen unzulässig, …)

• (Rest-)Zweifel an praktischer Realisierbarkeit(Was ist mit Mischverkehr mit nichtautonomen Fahrzeugen, wird man diese verbieten?)

• Vernetzung/Kommunikation � Problem der Datensicherheit

• Triumph der Datenkraken?

© Fraunhofer INT

Exkurs: Neue Mobilität

Megatrends der Mobilität von Morgen

• Elektrifizierung

• Vernetzung

• Verzahnung (Nutzung verschiedenster Verkehrsträger)

• Shared Mobility

• Automatisierung / Autonomes Fahren

„Ich glaube, dass das Auto vor so einem radikalen Wandel steht, wie ihn einst die mechanische Schreibmaschine zum Textverarbeitungs-programm vollzogen hat“ (Gernot Spiegelberg, Leiter Konzeptentwicklung Elektromobilität Siemens)

© Fraunhofer INT

Zitate aus „der Szene“

Matthias Müller (Vorstandsvorsitzender Volkswagen AG):

„Das autonome Fahren stellt für mich einen Hype dar, der durch nichts zu rechtfertigen ist.“

AMS 20/2015 (Damals war Herr Müller noch Porsche-Chef)

© Fraunhofer INT

Zitate aus „der Szene“

Thomas Weber, (damals) Entwicklungsvorstand Mercedes: Das Auto wird zum dritten Lebensraum – nach dem Zuhause und dem Arbeitsplatz.

Martin Winterkorn, (damals) Vorstandsvorsitzender Volkswagen AG: Wir könnten unsere Jahresumsätze mit der vernetzten Mobilität bis 2020 von aktuell 32 auf mehr als 110 Milliarden Euro steigern.

Christoph Lüer, Bereichsleiter bei der Zurich Gruppe: Solche Systeme könnten unter Umständen gehackt und Autos per Fernsteuerung entführt werden.

Siegfried Brockmann, Leiter der Unfallforschung der Versicherer: Wie weit Fahren dadurch wirklich sicherer wird, kann man jetzt noch nicht absehen. Ein Pkw-Fahrer verursacht schon heute nur noch alle drei Millionen Kilometer einen Unfall mit Personenschaden.

Dieter Zetsche, Vorstandsvorsitzender Daimler AG: Das autonome Fahren ist keine Frage des Ob, sondern des Wann. Beim Gütertransport wird es ein Muss sein.

© Fraunhofer INT

Diskussion: Wie sieht der Verkehr der Zukunft aus?

tagesspiegel-de car-to-X 14-03-2017 14-03-2017 123RF-Lizenzfreie-Bilder Car Share14-03-2ß17 123RF-Lizenzfreie-Bilder Sensorik

14-03-2017 123RF-Lizenzfreie-Bilder LKW utopia-de mercedes-benz-f-015 14-03-2017