Selbstfahrende Autos - Zwischen Mensch und Maschine
Moritz Dechant, Entwickler bei Bosch, über die Herausforderungen der Car-to-Car-Kommunikation.
Wenn Autos sprechen lernen: Beim automatisierten Fahren spielt die Kommunikation zwischen Fahrzeug, Passagieren und Umgebung eine große Rolle. Moritz Dechant, Gruppenleiter für Systemintegration und Systemtests in Palo Alto (USA), über aktuelle Herausforderungen der Autohersteller.
Herr Dechant, was sind aktuell die größten Herausforderungen bei Ihrer Arbeit im Bereich „automatisiertes und autonomes Fahren“?
Das automatisierte Fahrzeug der Zukunft zu entwickeln bedeutet, ein System zu kreieren, das jederzeit mit unterschiedlichsten Verkehrsszenarien in der Stadt oder auf der Autobahn umgehen kann. Die Verkehrssituationen in der echten Welt sind sehr komplex und die Anforderungen an die künstliche Intelligenz dementsprechend hoch. Es ist recht schwierig, alle möglichen Situationen, denen das fertige Produkt auf oder abseits der Straße begegnen wird, vorherzusehen. Ein Rentner, der in seinem Rollstuhl einem Hasen nachjagt ist nur ein Beispiel für ein schwer vorhersehbares Verkehrsszenario. Aber in genau diese Situation ist eines unserer selbstfahrenden Prototypfahrzeuge geraten. Eine weitere Herausforderung, der sich unsere Experten täglich gegenübersehen ist, das Verständnis der Fahrzeuge von ihrer Umgebung sowie den sich dort bewegenden und feststehenden Objekten und deren Verhalten zu verbessern, sodass sie ihr eigenes Handeln optimal anpassen können.
Welche Softwarekomponenten benötigen selbstfahrende Autos?
Das automatisierte Fahrsystem muss sein Umfeld ständig abtasten, jederzeit seine exakte Position auf der Straße kennen und entscheiden, wie es sich in unterschiedlichen Verkehrssituationen verhält. Deshalb sind selbstfahrende Autos stark auf Software angewiesen, welche die Lücke zwischen den Sensoren und dem mechanischen Antrieb, wie etwa Steuerung und Bremsen, überbrückt. Unsere Ingenieursteams entwickeln die Kern-Algorithmen und Softwarekomponenten, die diese Roboter auf Rädern erst möglich machen. Wir gliedern den Prozess in drei Teile: Wahrnehmung, Lokalisierung und Planung.
Können Sie uns die wichtigsten Softwarekomponenten für das automatisierte Fahren vorstellen?
Bei der Wahrnehmung des Umfeldes werden unterschiedliche Sensordaten von Radar, Kameras und Lidarsensoren zu einer Darstellung der beweglichen und unbeweglichen Umgebungsobjekte kombiniert. Die letzteren fügen wir einer sehr detaillierten vorgefertigten Karte hinzu und können dann Filter-Algorithmen anwenden, die die exakte Position eines selbstfahrenden Autos präzise berechnen und so dem System bei der Orientierung helfen. Die Position des Fahrzeugs in Kombination mit der Karte und den gesammelten Informationen zu Objekten aus der Umfeldwahrnehmung, erlaubt es unserer Planungskomponente, eine Sequenz aus intelligenten Aktionen zu erstellen. Diese Sequenz basiert auf der ermittelten Position des Fahrzeugs und berechnet das voraussichtliche Verhalten der anderen Verkehrsteilnehmer und deren möglichen Reaktionen und Bewegungen. Im Entwicklungsprozess wenden wir bei jedem Schritt die neuesten Erkenntnisse zum maschinellen Lernen an, zum Beispiel das „Deep Learning“.
Die Technik hinter automatisierten Fahrzeugen
Das Laden des Videos setzt Ihre Zustimmung voraus. Wenn Sie durch Klick auf das Play-Symbol zustimmen, lädt das Video und es werden Daten an Google übertragen sowie Informationen durch Google auf Ihrem Gerät abgerufen und gespeichert. Google kann diese Daten bzw. Informationen gegebenenfalls mit bereits vorhandenen Daten verknüpfen.
Wie erleichtert Bosch das Zusammenspiel zwischen Fahrer und automatisiertem Fahrzeug?
Damit am Ende ein ganzheitliches System entsteht, wenden wir Prinzipien aus der Nutzererfahrung an. Damit identifizieren wir relevante Bereiche aus der Customer Journey, die für unsere Entwicklung relevant sind. Basierend auf diesen Ergebnissen entwerfen wir unsere eigenen Soft- und Hardwarelösungen für Mensch-Maschine-Schnittstellen, indem wir dem Fahrzeug beispielsweise die Fähigkeit verleihen, seine Absichten den Passagieren und den übrigen Verkehrsteilnehmern mitzuteilen. Ziel ist es, den Nutzer des selbstfahrenden Autos mit der richtigen Menge an Informationen und Interaktionsmöglichkeiten zu versorgen, sodass er dem Fahrzeug vertraut, zugleich aber auch nicht überfordert ist.
Was motiviert Sie persönlich, die Vision vom automatisierten Fahren und selbstfahrenden Autos umzusetzen?
Das lässt sich leicht beantworten: Ich liebe Innovationen, die den aktuellen Stand der Technik voranbringen und unser Leben vereinfachen, indem sie die Sicherheit und Effizienz erhöhen und dem Menschen ermöglichen, sich auf das zu konzentrieren, was er wirklich gern macht. Die Technologie für selbstfahrende Autos vereint all diese Dinge in einem Produkt. Es freut mich zu sehen, wie die Entwicklung unseres Prototypfahrzeugs Schritt für Schritt vorankommt und sein intelligentes Verhalten mit jedem Entwicklungssprint zunimmt. Mich motiviert es sehr an der Entstehung automatisierter Autos mitzuwirken und Teil des brillanten Teams bei Bosch zu sein, das jeden Tag an der Verwirklichung dieser Vision arbeitet.
Fazit
Moritz Dechant und sein Team entwickeln Mensch-Maschine-Schnittstellen für automatisierte Fahrzeuge, wodurch diese mit den Passagieren und anderen Verkehrsteilnehmern interagieren können. Die Entwickler müssen verschiedene Verkehrsszenarien beachten.
