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Bosch-Spezial: Automatisiertes Fahren
Bosch-Spezial: Automatisiertes Fahren

Von reinen Assistenzsystemen zu automatisierten Autos – So fahren wir zukünftig

Autofahrer werden bereits heute von High-Tech-Helfern unterstützt. Morgen werden sie von fahrerlosen Taxen an ihr Wunschziel gebracht. In unserem Themenspezial erfahrt Ihr, wo wir stehen, wie wir in Zukunft fahren und was Bosch damit zu tun hat.

von MOTOR-TALK am 30.08.2018 um 14:19

Weniger Staus, weniger Emissionen, weniger Unfälle – automatisiert fahrende Autos haben viele Vorteile. Denn moderne Fahrzeugcomputer können heute vieles, was ein Mensch kann. Manches sogar besser. Während ein menschlicher Fahrer seine Umgebung mit zwei Augen und zwei Ohren wahrnimmt, nutzt ein automatisiert fahrendes Auto unzählige Sensoren wie Radar und Kameras.

Viele Unternehmen arbeiten mit Hochdruck an selbstfahrenden Autos. Neben Fahrzeugherstellern auch Automobilzulieferer wie Bosch. Das schwäbische Unternehmen liefert einzelne Komponenten bis hin zu Gesamtsystemen, die den Fahrer immer umfassender unterstützen.

Wo geht die automatisierte Reise hin?

Schon heute helfen Fahrerassistenzsysteme Autofahrern. Einparkassistenten steuern das Fahrzeug selbstständig in eine Parklücke. Notbremsassistenten, Spurhalter oder adaptive Abstandsassistenten unterstützen Fahrer auf Landstraßen und Autobahnen. Auf ausgewählten Strecken sind im bemannten Testbetrieb sogar bereits Lastwagen und Kleinbusse völlig autonom unterwegs.

Fahrerassistenzsysteme werden für die Zukunft weiterentwickelt. Während es heutzutage noch erforderlich ist, dass der Fahrer jederzeit die Verantwortung für das Auto behält, werden die Fahrzeuge in der nächsten Stufe selbstständiger agieren. Zusätzlich zu den technischen Voraussetzungen ist die Schaffung gesetzlicher Rahmenbedingungen notwendig. Besonders die ethische Seite des autonomen Fahrens wird dabei intensiv diskutiert. Und dann ist da noch die Frage nach der Akzeptanz: Autofahrer müssen erst Vertrauen zu den automatisierten Fahrzeugen aufbauen und Fahraufgaben abgeben wollen.

Teilautomatisiertes Fahren

Schon heute sind moderne Autos teilweise automatisiert. Ferngesteuerte Parkassistenten oder Stauassistenten erledigen für den Fahrer einzelne Aufgaben. In spezifischen Situationen übernehmen sie die allgemeine Fahrzeugführung. Die Verantwortung hat weiter der Fahrzeugführer. Er muss das System stetig überwachen und jederzeit eingreifen können.

Hochautomatisiertes Fahren

Festgelegte Fahrsituationen beherrscht das Fahrzeug komplett selbstständig. Zum Beispiel steuert der Fahrer das Fahrzeug lediglich beim Auf- und Abfahren auf die Autobahn. Alle anderen erforderlichen Fahraufgaben übernimmt dann für die Dauer der Autobahnstrecke der Autobahnpilot. Selbst bei einem Systemfehler oder falls das System an seine Grenzen gelangt, verbleibt die Verantwortung beim Fahrsystem. Beispielsweise bremst es dann ab und führt einen sicheren Zustand herbei.

Bedingt automatisiertes Fahren

Das System übernimmt die Fahraufgaben in bestimmten Fällen komplett. Beispielsweise wechselt das System selbstständig die Spur, wenn der Fahrer den Blinker setzt. Der Fahrer muss das Fahrzeug nicht die ganze Zeit überwachen und kann sich anderen Dingen widmen. Im Falle einer Fehlfunktion oder falls die Situation das System überfordert, wird der Fahrer allerdings aufgefordert, wieder selbst zu steuern.

Fahrerassistenzsysteme

Vorstufe der Automatisierung: Einfache Fahrerassistenzsysteme wie Totwinkel-Warner, adaptiver Abstandsassistent oder Spurhalteassistent unterstützen den Fahrer in bestimmten Fahrsituationen. Das führt zu mehr Komfort während der Fahrt und erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr. Der Fahrer behält weiter die Verantwortung und volle Kontrolle: Er lenkt, beschleunigt und bremst selbst.

Vollautomatisiertes Fahren

Der Mensch als Fahrer ist hier überflüssig. Er wird zur Steuerung des Fahrzeuges nicht mehr benötigt, das Lenkrad kann entfallen. Das Fahrzeug beherrscht dauerhaft auch komplexe Fahrsituationen wie Stadtverkehr oder Autobahnauffahrten. Es genügt, das System zu aktivieren und das Ziel vorab einzugeben. Das automatisierte Fahren wird damit endgültig Realität.

Wie ein menschlicher Fahrer

Automatisierte Fahrzeuge müssen im Prinzip über ähnliche Fähigkeiten verfügen wie ein menschlicher Fahrer. Drei Eigenschaften stehen dabei im Vordergrund: Erkennen (Sense), Verarbeiten (Think) und Agieren bzw. Reagieren (Act). Sensoren erfassen das Umfeld, ein Fahrzeugcomputer verarbeitet die Informationen und entwickelt eine Fahrstrategie für die Steuerung von Antrieb, Lenkung und Bremse.

So funktioniert automatisiertes Fahren in Zukunft

von MOTOR-TALK am 30.08.2018 um 14:19
FAQ

Häufig gestellte Fragen

Folgende Punkte sind bei dem Thema Automatisiertes Fahren viel diskutiert. Hier haben wir eine Zusammenfassung der häufigsten Fragen und Antworten.

Wo wird Ultraschall eingesetzt?

Ultraschall hat nur eine geringe Reichweite. Deswegen kommt die Technik lediglich bei niedrigen Geschwindigkeiten zum Einsatz, zum Beispiel beim Parken und Manövrieren. Aktuelle Einparkassistenten nutzen sie bereits. Auch Tote-Winkel-Warner arbeiten mit Ultraschall. Bei höheren Geschwindigkeiten wie beispielsweise auf der Landstraße oder Autobahn benötigt das System aufgrund der geringen Reichweite von Ultraschall zusätzlich Radar.

Welche Systeme funktionieren mit Radar?

Radartechnik ist noch keine Serienausstattung, aber bereits seit einigen Jahren Bestandteil vieler neuer Autos. Die Technologie wird überwiegend zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung, aber auch zur Objekterkennung eingesetzt. Fahrassistenten wie Abstandsregeltempomaten, Notbremssysteme oder Stauassistenten nutzen sie.

Wo kommt Videotechnik zum Einsatz?

Kameras sind bei automatisierten Fahrzeugen wichtig für den Rundumblick. Weitwinkelkameras (sogenannte Fischaugen) sitzen in Rück- und Seitenspiegel, Motorhaube und Heckklappe. Aus den Aufnahmen wird dann ein 360-Grad-Bild zusammengesetzt, welches das komplette Umfeld des Autos zeigt.

Als Rückfahrkamera oder Teil eines Einparkassistenten sind sie in den meisten modernen Autos eingebaut. Klassische Kamerafunktionen sind die Verkehrszeichenerkennung und der Spurhalteassistent. Beim automatisierten Fahren tritt die Stereo-Videokamera an die Stelle der Mono-Kamera, da sie das Umfeld dreidimensional erfasst.

Auch im Innenraum kommen Kameras zum Einsatz: Sie überwachen den Fahrer und schlagen bei Ermüdungserscheinungen Alarm.

Was ist Lidar?

Lidar ist die Kurzform von "Light Detection and Ranging" (Lichtortung und Lichtabstandsmessung). Wie auch bei Radar oder Ultraschall wird diese Technik zur Geschwindigkeits- und Abstandsmessung sowie zur Objekterkennung eingesetzt. Allerdings werden statt Radiowellen Laserimpulse verwendet, um die Objekte zu vermessen. Viele Notfall-Bremsassistenten sind beispielsweise schon mit Lidar-Sensoren ausgestattet.

Beim automatisierten Fahren ist Lidar neben Radar und Kamera die dritte Sensortechnologie. Zusammen gewährleisten sie in jeder Fahr- und Umgebungssituation eine zuverlässige Umfelderkennung.

Könnten Pkw heute schon vollautomatisiert fahren?

Nein. Viele Autos sind heute bereits mit modernen Assistenzsystemen der -Stufe 1 (assistiertes Fahren) ausgestattet. Erste Systeme der Stufe 2 (teilautomatisiert) werden gerade eingeführt. In den nächsten Jahren soll Stufe 3 (bedingt automatisiert) in Serie gehen. Für die Stufen 4 und 5 (hoch- und vollautomatisiert) muss allerdings noch einiges passieren.

Was ist die größte Hürde des automatisierten Fahrens?

Gerade in Städten ist der Straßenverkehr unvorhersehbar und unstrukturiert. Eine der großen Schwierigkeiten für das automatisierte Fahren ist es, diese komplexen Verkehrssituationen zu beherrschen. Hierfür Systeme mit künstlicher Intelligenz zu entwickeln und vor allem zu trainieren und zu validieren, ist entsprechend aufwendig. Hinzu kommen neue Anforderungen an die Gesetzgebung und Fragen nach der Akzeptanz der Autofahrer.

Wo ist automatisiertes Fahren besonders sinnvoll?

Schon heute sind Assistenzsysteme vor allem auf langen Überlandstrecken und beim Einparken gern gesehene Helfer. Diese Szenarien bieten sich auch für das automatisierte Fahren an. Auf Autobahnen könnten sie übernehmen und dem Fahrer so zu mehr Freizeit und Komfort verhelfen. Im Parkhaus ist das selbstständige Einparken sinnvoll. Weitere Einsatzgebiete sind beispielsweise der Gütertransport in definierten Bereichen wie Häfen oder Flughafen oder der Lieferverkehr in Innenstädten.

Wann kommt das erste vollautomatisierte Fahrzeug auf den Markt?

Bisher gibt es noch keine komplett selbstfahrenden Autos auf deutschen Straßen. Und laut Experten wird es auch noch etwas dauern, bis automatisierte Fahrzeuge die Marktreife erlangt haben. Vor 2030 sollen Autos wohl nicht komplett autonom fahren können.

Welche Daten werden für das automatisierte Fahren berücksichtigt?

Selbstfahrende Autos sind auf den stetigen Datenaustausch angewiesen. Vor allem Informationen über Standort und dessen Umgebung werden dafür gesammelt und weitergegeben. Die Frage nach dem Datenschutz und dem Umgang mit der durch automatisierte Fahrzeuge erzeugten Datenflut unterliegt der gängigen Gesetzgebung, ist jedoch ein Thema, das noch nicht gänzlich geklärt ist.

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188 Kommentare
AlbertV6 Avatar
von AlbertV6Wed Oct 03 17:54:10 CEST 2018

Und heute gibt es nicht mal automatisierten Schienenverkehr. Aber nun...eines Tages, vermutlich - besser hoffentlich - etliche Dekaden nach meinem Ableben, gibt es dann den völlig geregelten, vernetzten und in jeder Hinsicht politisch korrekten Menschen, der E-Bike in den Städten fährt, weil der Rest der o.g. individuellen Nahverkehrs träume nicht zu finanzieren ist und gewaltige Unmengen Strom braucht.

achim-martin Avatar
von achim-martinWed Oct 03 18:18:19 CEST 2018

Ich glaube dennoch, dass beides miteinander verbunden werden wird. Freiheit muss aber auch logischerweise die Freiheit des anderen berücksichtigen.

AlbertV6 Avatar
von AlbertV6Wed Oct 03 19:06:11 CEST 2018

Ein schöner Traum und ein wunderbares Ideal. Hoffen wir das andere das auch so sehen.

Sp3kul4tiuS Avatar
von Sp3kul4tiuSWed Oct 03 20:56:51 CEST 2018

wir haben eine Software die angeblich selber Lebensmittel Disponiert.... ja nur wenn alles immer nach Plan läuft und natürlich vorher mittendrin und nachher nach Fehlern überprüft wurde.

Das wurde als das nonPlusultra beworben. Habe schon gescherzt und gefragt wer von den Ruheständlern denn sein Gehirn spendet damit wir Arbeitslos werden und die Software einigermaßen so funktioniert wie angekündigt.

Ist jetzt ein Hilfstool... man hat jetzt aber Probleme die vorher gar nicht bekannt waren... ich weiß ja nicht, auch wenn es Gute Seiten daran gibt.

 

Gleicher Punkt wie mit der bahn...... das dauert noch

Stefres Avatar
von StefresWed Oct 03 20:57:02 CEST 2018

Wie gesagt, mit Hoffen hat das alles nichts zu tun. Früher haben die Leute auch gehofft dass das ESP nicht auf einmal bei 200 die Räder auf der einen Seite stark abbremst oder ähnliches... da mache ich mir wenig Sorgen. Da hoffe ich eher dass mir kein todmüde Lkw-Fahrer ungebremst reinfährt, oder das mich keine Rentner ( der sich nicht mal mehr umdrehen kann , oder fast Mists sieht ) übersieht oder mir irgendwie zu nahe kommt. Und noch mal: natürlich sind die heutigen Systeme noch nicht soweit. Aber wer jetzt noch davon ausgeht, dass es einen Unfall gibt weil das Radar ein Auto auf einer anderen Fahrbahn erfasst ... ich glaube abgesehen von Tesla glaubt niemand auf diesem Planeten, das autonomes fahren nur mit Kameras und Radar funktioniert. Dreidimensionales Lidar wird in jedem Fall Vorraussetzung sein. und natürlich hochpräzises Kartenmaterial ( wir reden hier von der Abweichung von wenigen Zentimetern ) , wo eine Abweichung die eine ganze Spurbreite beträgt völlig unvorstellbar ist.

Merlion59 Avatar
von Merlion59Wed Oct 03 21:17:35 CEST 2018

"Hoffen" auf autonomes Fahren scheint jedenfalls wohl für alle diejenigen ein starker Antrieb zu sein, sie selbst nicht in der Lage sind, ihr Fahrzeug sicher und vorausschauend und gegebenenfalls auch mal defensiv zu steuern.

WaldiCLS63 Avatar
von WaldiCLS63Wed Oct 03 21:38:53 CEST 2018

Guten Abend,

Hoffen" auf autonomes Fahren scheint jedenfalls wohl für alle diejenigen ein starker Antrieb zu sein, sie selbst nicht in der Lage sind, ihr Fahrzeug sicher und vorausschauend und gegebenenfalls auch mal defensiv zu steuern.

 

Diese Aussage ist nicht korrekt, und unter der Gürtellinie, ohne Kenntnis hier die Hirngespinste kund zu tun,

hiermit wird allen Entwicklern von sollchen Assistenten System die Kompetenz abgesprochen, und den Anwendern die das Nutzen kompetenz zum Wagen führen, schade das es unbelehrbaren Menschen die Möglichkeiten gegeben wird Ihren Neid und Frust hier zum Besten zur Geben, mangels bessere Kenntnisse.

Schönen Abend

Celsi Avatar
von CelsiWed Oct 03 22:03:59 CEST 2018

Was ist daran nicht korrekt?

 

Aufs Wesentliche heruntergebrochen sagt er dass die, die nicht selber sicher fahren können, auf's autonome Fahren hoffen. Klingt logisch für mich.

"Unter der Gürtellinie" mag es aufgefasst werden, wenn man sich dieser Gruppe zugehörig fühlt... ansonsten ist es einfach eine berechtigte Annahme.

Dagegen vermag ich überhaupt nicht zu erfassen, was der von Dir erwähnte Neid mit der Sache zu tun haben soll?

Federspanner51825 Avatar
von Federspanner51825Wed Oct 03 22:45:11 CEST 2018

"oder das mich keine Rentner ( der sich nicht mal mehr umdrehen kann , oder fast Mists sieht ) übersieht oder mir irgendwie zu nahe kommt."

Rentner haben mich bisher nie in Schwierigkeiten gebracht, es sind idR die jungen hormongesteuerten Deppen, die meinen, an Stellen überholen zu müssen, an denen sie die Straße nicht weit genug überblicken können.

AlbertV6 Avatar
von AlbertV6Wed Oct 03 22:56:47 CEST 2018

Meine Hoffnung bezog sich auf die letzte Aussage von achim-martin. Speziell das Ideal

"Freiheit muss aber auch logischerweise die Freiheit des anderen berücksichtigen."

 

Ansonsten stimme ich Merlion59 und dir zu.

Ich fahre seit ca 2,6 Mio KM Unfallfrei. Überwiegend im Stadtverkehr, das gesamte Ruhrgebiet ist nahezu eine einzige Stadt, und natürlich stelle ich fest wie viele Menschen sich von Technik, speziell dem Smartphone ablenken lassen. Autofahren scheint für viele eine Nebensächlichkeit zu sein; ihr Telefon bestimmt schon auf dem Weg zur Arbeit ihr Leben. Für diesen Personenkreis ist autonomes Fahren oder heißt es gefahren werden? das unbedingt anzustrebende Ziel.

 

Ich fahre lieber - aktiv und ohne Telefonspielerei! Und das seit 25 Jahren im Außendienst. Und für Menschen wie mich ist das Telefon schon wichtig. Heilbringend war Bluetooth - nicht während der Fahrt sondern um die Hände frei zu haben für den Terminplan und die Kundenwünsche. Dafür fährt man rechts ran.

Dieselmeister86 Avatar
von Dieselmeister86Thu Oct 04 06:16:20 CEST 2018

Und woher soll eigentlich die Elektrizität für eure Utopie herkommen? Aus der Steckdose...ich weiß.

Nuklear und Kohle sind bald durch unser Bundeskasperletheater verboten. Erdöl ist dann alle. Gas gibts zwar noch ne Weile aber man möchte sich ja nicht vom pösen pösen Russland abhängig machen.

 

Wind und Sonne...sehr stabile Einspeiser wie wir in den letzten Jahren gelernt haben.

Tokamak und Stellarator brauchen noch mindestens 50 Jahre für einen kommerziellen Dauerbetrieb. Und das Lithium was ihr in den Akkus von euren E-Schaukeln habt könnt ihr dann in den Reaktor schmeißen. Sonst heißt es Energiesparen ist frieren im Dunkeln.

Konvi_II Avatar
von Konvi_IIThu Oct 04 06:55:32 CEST 2018

Wofür gibt Otto Normalverbraucher, nach dem Dach über seinem Kopf, nochmal den zweitgrößten Batzen Geld seines Budgets aus? Fürs Auto. Und was unterscheidet dieses von, wenn man richtig rechnet: immer preiswerteren, bereits zu Verfügung stehenden „autonomen“ Verkehrsmitteln wie ÖPNV oder Taxi? Die Entscheidungsfreiheit - die im Rahmen immer mehr zunehmenden yregulierungswahnsinns auch ohne Assistentenarmada immer mehr beschnitten wird. Sprich: Selbst entscheiden zu können, wann ich wie fahren möchte. Dazu kommt noch ein wenig Emotion, wenn das Fahrzeug angenehm klingt, hübsch aussieht, etc.

Wenn das Fahrzeug hingegen zum selbstfahrernden Taxi mutiert, werden viele es einfach nicht mehr besitzen , sondern allenfalls ‚in Notfällen“ benutzen wollen.

So wie beispielsweise ich, obschon ich durchaus technologieaffin bin und mein aktuelles Fahrzeug beispielsweise mit adaptivem Tempomat, Stop und Go Assi, Lane-Assi, VZE, Anhänger-Assi, „prädikativem Effizienassistentenen“ etc. ausgestattet ist, die ich - sporadisch, z.B. im Stau - auch nutze. Von diesen Gadgets wünsche ich mir nur eins: dass sie, in der Xten Generation, endlich zuverlässig funktionieren mögen - wovon sie auch im aktuell gefahrenen 100 k€-Fahrzeug Baujahr 2015, noch weit entfernt sind. Das sogar für das eingebaute 3500 €-Navi, das nach immerhin inzwischen 20 Jahren Verkauf an Kunden und Weiterentwicklung immer noch eklatante Mängel bei Bedienung, Kartendarstellung und Routenführung hat.

Stefres Avatar
von StefresThu Oct 04 07:16:46 CEST 2018

Also hier in meiner Gegend sind genug Rentner unterwegs, die beim besten Willen keinen Meter mehr fahren dürften... Ich rede hier von Leuten, denen ich ein " oh, hab ich garnicht gemerkt " nach einem Parkrempler ohne weiteres glaube, da die weder einen Schulterblick hinbekommen ( Nacken außer Betrieb ;) ) noch das räumliche Vorstellungsvermögen haben, um zu verstehen was sie im Spiegel sehen. Von hören wollen wir mal garnicht reden ( sowohl weil das Gehör nachgelassen hat, aber auch weil man beim rückwärtsfahren die Geschwindigkeit ja regelt in dem man bei 4500Umin die Kupplung schleifen lässt ;) )

 

Allgemein hab ich jedenfalls vor solchen Blindflügen mehr Angst um mein geparkten Auto , als ich es vor denen hab, die ihre Parkassistent machen lassen , ohne die zu überwachen.

 

Das wird im fließenden Verkehr nicht anders sein, wenn es soweit ist

wolfgangpauss Avatar
von wolfgangpaussThu Oct 04 07:48:56 CEST 2018

@AlbertV6: Es gibt automatischen Schienenverkehr, auch in Deutschland. Aber wer nur im Auto unterwegs ist, der kennt das nicht. Setz dich einfach mal z.B. in Nürnberg in die U2 oder U3, da kannst du in der ersten Reihe sitzen beim fahren und vor dir sitzt keiner mehr.

AlbertV6 Avatar
von AlbertV6Thu Oct 04 08:48:44 CEST 2018

@wolfgangpauss: ich bewundere die regionale Lösung in Nürnberg. Bundesweit läuft kein ICE, Güterzug etc automatisiert. Einzig die Weichen und Bahnübergänge werden zum Teil automatisiert geregelt.

Nürnberg ist nahezu 100 qkm kleiner als Dortmund. Das Ruhrgebiet reicht von Düsseldorf bis Dortmund und Städte liegen Straßen-seitig aneinander. Von der Gesamtgröße also mal abgesehen finde ich zwei oder drei U-Bahn Linien einen schönen Beginn - ein tolles sogar funktionierendes Modellprojekt - mehr aber auch nicht.

 

Dennoch danke ich für den Hinweis der mir gänzlich unbekannt war.

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