Was ist ein autonomes Fahrzeug?

Autonome Fahrzeuge, manchmal auch als selbstfahrende Autos oder automatisierte Fahrzeuge bezeichnet, sind eine Kategorie von Automobilen, bei der einige oder alle Fahrentscheidungen ohne Menschen getroffen werden. Ein autonomes Fahrzeug ist „autonom", weil es in der Lage ist, sich mithilfe von Sensoren ein Bild von seiner Betriebsumgebung zu machen und auf der Grundlage dieser Daten ohne Eingriff eines menschlichen Bedieners Fahrentscheidungen zu treffen.

Entgegen der landläufigen Annahme, dass autonome Fahrzeuge einfach „selbst fahren", definiert die Society of Automotive Engineers (SAE) sechs Klassifikationen des autonomen Fahrens, die von geringer Hilfe für einen menschlichen Fahrer bis hin zur vollständigen autonomen Steuerung des Fahrzeugs reichen.

Die Stufen der Automatisierung sind:

Assistenzstufen:

• 0: Keine Automatisierung: Der Mensch übernimmt alle Fahrfunktionen
• 1: Fahrerassistenz: Es gibt ein einziges automatisiertes System, welches das Fahren unterstützt (wie etwa Tempomat).
• 2: Teilautomatisierung: Das Fahrzeug führt Beschleunigung und Lenkung durch, aber der Mensch überwacht weiterhin alle Aufgaben und hat jederzeit die Möglichkeit, die Kontrolle über Lenkung und Beschleunigung zu übernehmen

Automatisiertes Fahren:

• 3: Bedingte Automatisierung: Das Fahrzeug führt fast alle Fahraufgaben selbst aus, aber priorisierte Eingriffe durch den Menschen sind immer noch vorhanden und erforderlich.
• 4: Hohe Automatisierung: Das Fahrzeug führt unter den meisten Umständen alle Fahraufgaben aus. Zur räumlichen Orientierung dient eine Technik namens Geofencing. Priorisierte Eingriffe durch den Menschen sind noch immer möglich, aber nicht erforderlich.
• 5: Vollautomatisierung: Das Fahrzeug führt alle Fahrten unter allen Umständen und Bedingungen durch. Es ist keine menschliche Interaktion oder Aufmerksamkeit erforderlich, und das Fahrzeug enthält möglicherweise überhaupt keinen Menschen.

Wie autonome Fahrzeuge funktionieren, kann zwischen den verschiedenen Technologien, die zu ihrer Herstellung verwendet werden, erheblich variieren. Auf einer grundlegenden Ebene erstellt das Fahrzeug mithilfe einer Reihe von Sensoren eine Karte seiner Umgebung, die ihm Informationen über die Fahrbahn um sich herum und andere Fahrzeuge auf seinem Weg liefert. Diese Informationen werden dann von einem komplexen maschinellen Lernalgorithmus interpretiert, der dann eine Reihe von Maßnahmen für das Fahrzeug ableitet. Diese Aktionen werden ständig geändert und aktualisiert, wenn der Algorithmus neue Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs erhält.

Obwohl automatisiert und autonom oft synonym verwendet werden, haben sie auf technischer Ebene leicht unterschiedliche Bedeutungen.

• Autonom: Das Fahrzeug kann nicht nur selbstständig fahren, sondern auch ganz eigene Entscheidungen treffen. Wenn es beispielsweise aufgefordert wird, Sie an Ihr Ziel zu bringen, und Sie einen gesundheitlichen Notfall haben, kann es Sie unaufgefordert zu einem Ort bringen, an dem Sie behandelt werden.
• Automatisiert: Ein automatisiertes Fahrzeug ist in der Lage, eine Aufgabe zu automatisieren, in diesem Fall das Fahren, aber es wird immer versuchen, die ihm gestellte Aufgabe zu erledigen. Beispielsweise könnte ein automatisiertes Fahrzeug angewiesen werden, auf der Autobahn zu fahren, aber den Kurs nicht automatisch korrigieren, wenn sich der Fahrer verirrt.

Aus diesem Grund listet die SAE die Stufen des autonomen Fahrens als „automatisiert" und nicht „autonom" auf.

Für automatisierte und autonome Fahrzeuge gibt es erhebliche technologische, politische, wahrnehmungsbezogene, rechtliche und sogar philosophische Herausforderungen.

• Technologisch: Obwohl die selbstfahrende Technologie wohl schon so lange in Autos vorhanden ist, wie es Tempomaten gibt, gibt es immer noch große technologische Hindernisse, um Autos der Stufe 4 und Stufe 5 in den Mainstream zu bringen. Dazu zählen
  • Mehrere autonome Fahrzeuge werden durch die Radar- und Lidar-Signale des jeweils anderen „verwirrt".
  • Verringerte Fahrgenauigkeit bei intensiven Wetterbedingungen wie starkem Regen, Eis oder Schnee.
  • Jederzeit korrekte Identifizierung aller Objekte im und um das Fahrzeug.
• Wahrnehmung: Obwohl automatisierte Fahrzeuge sicher gemacht werden können, unterscheidet sich in der öffentlichen Wahrnehmung diese Sicherheit von der menschlicher Fahrer. Während menschliche Fahrer beim Fahren eine erhebliche Menge an Verletzungen und Todesfällen verursachen, würde eine ähnliche Menge an Verletzungen und Todesfällen in selbstfahrenden Autos von der Öffentlichkeit wahrscheinlich als unerträglich angesehen werden. Automatisierte Fahrzeuge müssen daher die Sicherheit des menschlichen Fahrens nicht nur erreichen, sondern übertreffen.
• Recht: Wenn ein automatisiertes Fahrzeug Verletzungen, Tod oder Sachbeschädigung verursacht, wer haftet dafür? Ist es der Fahrzeugeigentümer? Die Passagiere? Der Hersteller? Dies sind Fragen, auf die es noch keine Antworten gibt, weder gesetzlich noch durch Präzedenzfälle vor Gericht. Sie stellen eine wichtige offene Frage für alle Unternehmen dar, die sich mit autonomer Mobilität befassen.
• Politisch: Der rechtliche Rahmen für autonome Fahrzeuge ist zum größten Teil noch nicht festgelegt und variiert stark zwischen den Rechtsordnungen. Bestimmte Gesetzesvorschläge, wie etwa eine Abstandssteuer für autonome Fahrzeuge, könnten massive Verpflichtungen für jedes Unternehmen im Bereich autonome Mobilität auferlegen.
• Philosophisch: All diesen Fragen liegen die menschlichen Entscheidungen hinter der algorithmischen Programmierung des autonomen Fahrzeugs zugrunde. Eine wichtige Überlegung ist beispielsweise, wem das Fahrzeug bei einem Unfall den Vorrang geben würde.

Ein softwaredefiniertes Fahrzeug ist ein digital vernetztes Automobil, das Fortschritte wie Elektrifizierung, autonomes Fahren und nahtlose Konnektivität ermöglicht. Wenn Fahrzeuge eher softwaredefiniert als softwareerweitert konzipiert sind, haben sie die Möglichkeit, noch lange nach dem Kaufdatum des Fahrzeugs kontinuierliche Updates bereitzustellen.

Da die Technologie, die wir täglich verwenden – von Ihrem Telefon bis zu Ihrem Smart Home – zunehmend durch Software definiert und vorangetrieben wird, erwarten die Verbraucher, dass ihr Auto diesem Beispiel folgt. Wenn die Technologie in ihren Fahrzeugen nicht mit der fortschrittlichen Technologie übereinstimmt, die sie in anderen Bereichen ihres Lebens genießen, bemerken die Verbraucher die Lücke. 

Der aktuelle Entwicklungsprozess und Zeitrahmen für Autos ist viel langsamer als für Unterhaltungselektronik – hier kommt das softwaredefinierte Fahrzeug ins Spiel. Automobilhersteller wollen Software als Haupttreiber der Entwicklung gegenüber Hardware verwenden. Die Automobil- und Softwareindustrie kommen zusammen, um Innovationen schneller voranzutreiben und den gesamten digitalen Lebenszyklus des Fahrzeugs zu verbessern.

Mit dem Übergang zum automatisierten Fahren werden immer mehr Fahrzeugangebote zu softwaredefinierten Fahrzeugen.

Grundsätzlich wäre es ein großer Vorteil, Menschen von der stressigen und aufmerksamkeitsintensiven Aufgabe zu befreien, ein hochkompliziert zu bedienendes Transportmittel an ihren Zielort zu führen. Die Menschen könnten nicht nur die durch das Pendeln verlorene Zeit zurückgewinnen, sondern dies auch in einer Umgebung tun, die sowohl für Fahrer als auch für Fußgänger sicherer wäre.

Dies wäre bereits der Fall, wenn man das aktuelle Modell von Automobilen im Privatbesitz auf das autonome Fahren übertragen würde. Wenn wir jedoch die gesamte Mobilität neu denken, könnte dies enorme Vorteile mit sich bringen. Wenn Menschen beispielsweise keine Autos mehr persönlich besitzen, sondern an einem Pool von Fahrzeugen beteiligt sind (entweder über einen SaaS-ähnlichen Dienst oder analog zu öffentlichen Verkehrsmitteln), müsste jede Person nur dann ein Fahrzeug bestellen, wenn sie es benötigt. Das Fahrzeug würde an eine andere Person gehen, sobald der Transport beendet ist. Dies würde die Nachhaltigkeit des Transportwesens enorm steigern und die Anzahl der Fahrzeuge auf der Straße erheblich reduzieren. Außerdem könnten große Flächen beim Parken eingespart werden, da jedes Fahrzeug immer effizient genutzt würde.

Technologien im Fahrzeug

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Sicherheit

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Beim Einsatz von Open-Source-Lösungen haben viele Bedenken hinsichtlich der Gesamtsicherheit. Das beginnt sich jedoch zu ändern.

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