Einleitung:
Lesen Sie ein Buch oder sehen Sie Videos, während das Auto im Verkehrschaos steckt? All das machen selbstfahrende Autos möglich. Lastwagen, Motorräder, Busse und andere autonome Fahrzeuge benötigen keine menschliche Steuerung. Sie enthalten alle Funktionen, die ein Auto braucht, wie Fahr- und Einparkassistenz, Geschwindigkeitsanpassung an die Streckenbedingungen, Warnungen vor anderen Fahrzeugen, Fahranpassungen und Bremsmanagement.
Was sind autonome Fahrzeuge?
Automatisierung wird heute in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Fertigung, Versorgungsunternehmen, Automobil, Transport, Verteidigung und andere Institutionen. Autonome Autos haben niemanden, der sie überwacht, und keine Fahrer und nutzen Sensoren, Radar, Kameras und künstliche Intelligenz (KI), um ohne Bediener zwischen Orten zu reisen.[1] Autonome Autos können ihre Umgebung erkennen und ohne menschliches Eingreifen funktionieren.
Wie ist die Geschichte des autonomen Autos?
Norman Bel Geddes entwickelte 1939 auf der GM-Show das erste selbstfahrende Auto. Es war ein ferngesteuertes, durch elektromagnetische Felder geführtes Elektrofahrzeug. In die Straße eingebaute magnetisierte Metallspitzen erzeugen elektromagnetische Felder. General Motors machte diesen Traum bis 1958 wahr. Die Fahrzeugfront war mit „Aufnahmespulen“ ausgestattet, die den Strom in einem in die Straße eingebetteten Draht erkennen konnten. Der Strom konnte so gesteuert werden, dass er das Auto anwies, das Lenkrad nach links oder rechts zu drehen.
1977 baute die japanische Seite dieses Konzept aus, indem sie ein Kamerasystem einsetzte, das Daten an einen Computer lieferte, der Fotos der Straße verarbeitete. Dieses Auto konnte sich jedoch nur mit Geschwindigkeiten unter 20 Meilen pro Stunde bewegen.
Wie funktionieren autonome Autos?
KI wird eingesetzt, um selbstfahrende Autos (künstliche Intelligenz) anzutreiben. Entwickler selbstfahrender Fahrzeuge nutzen enorme Datenmengen aus Bilderkennungssystemen sowie Machine Learning und neuronale Netze, um Systeme zu entwerfen, die selbstständig fahren können.
Die neuronalen Netze erkennen Strukturen und Muster in den Daten, und diese Daten werden in die Machine-Learning-Algorithmen eingespeist. Dazu gehören Bilder von Kameras selbstfahrender Autos, aus denen das neuronale Netz lernt, Ampeln, Bäume, Bordsteine, Fußgänger, Straßenschilder und andere Elemente einer beliebigen Fahrumgebung zu erkennen.[2]
Welche Merkmale hat ein selbstfahrendes Auto?
- Freihändiges Fahren:
Die Fahrzeugmitte, ohne dass die Hände des Fahrers am Lenkrad sind.
- Der adaptive Tempomat (ACC) ist zum Stillstand gekommen:
Er hält automatisch einen wählbaren Abstand zwischen dem Auto des Fahrers und dem vorausfahrenden Fahrzeug ein.
- Lenken mit Spurzentrierung:
Wenn der Fahrer Spurmarkierungen überfährt, greift es ein, indem es das Auto automatisch zurück in die Spur schiebt.
Welche verschiedenen Stufen selbstfahrender Autos gibt es?
Es gibt viele Automatisierungsstufen, und mit steigenden Stufen wächst auch die Eigenständigkeit des fahrerlosen Autos bei der Prozesssteuerung.
Auf Stufe 0 hat das Fahrzeug keine Kontrolle über seine Funktionen, und der menschliche Fahrer ist für alles zuständig.
Auf Stufe 1 kann das ADAS (fortschrittliches Fahrerassistenzsystem) des Fahrzeugs den Fahrer beim Lenken, Beschleunigen und Bremsen unterstützen oder beides.
Auf Stufe 2 kann das ADAS (fortschrittliches Fahrerassistenzsystem) Lenken, Beschleunigen und Bremsen bis zu einem gewissen Grad übernehmen, aber der menschliche Fahrer muss während der gesamten Fahrt die volle Aufmerksamkeit auf die Fahrumgebung richten und zusätzlich die übrigen wesentlichen Aufgaben erfüllen.
In manchen Szenarien kann das ADS (fortschrittliches Fahrsystem) auf Stufe 3 alle Aspekte der Fahraufgabe ausführen. Der menschliche Fahrer muss jedoch in der Lage sein, die Kontrolle zurückzuübernehmen, wenn das ADS dies anfordert. In den übrigen Situationen führt der menschliche Fahrer die wesentlichen Aufgaben aus.
Auf Stufe 4 ist das ADS des Fahrzeugs klug genug, alle Fahraufgaben autonom zu erledigen, wenn keine menschliche Aufmerksamkeit erforderlich ist.
Schließlich bedeutet Stufe 5 Vollautomatisierung, bei der das ADS des Fahrzeugs alle Funktionen unter allen Bedingungen ausführen kann und keine Fahrunterstützung durch den menschlichen Fahrer erforderlich ist. Der Einsatz von 5G-Technologien, die es Autos ermöglichen, nicht nur miteinander, sondern auch mit Ampeln, Schildern und sogar den Straßen selbst zu kommunizieren, wird Vollautomatisierung ermöglichen.[3]
Was sind die Vorteile selbstfahrender Autos?
- Um eine verbesserte Verkehrssicherheit mit weniger Fehlern als bei Menschen zu bieten.
- Die jährliche Zahl der Todesopfer wurde verringert.
- Die Zahl der Verkehrsunfälle ist zurückgegangen.
- Menschen, die aufgrund von Alter oder Behinderung nicht fahren können, können autonome Autos möglicherweise als bequemere Fortbewegungsmittel nutzen.
Was sind die Nachteile selbstfahrender Autos?
- Teuer
- Bedenken hinsichtlich Sicherheit und Schutz
- Anfälligkeit für Hackerangriffe
- Arbeitsmöglichkeiten für andere
- Sensoren, die nicht funktionieren
Fazit:
Autonome Fahrzeuge verändern das menschliche Leben vollständig. Es ist heute möglich, im Auto ein Buch zu lesen und gleichzeitig ein Video zu sehen. Derzeit gibt es weltweit keine legal betriebenen, vollständig autonomen Autos. Es gibt jedoch teilautonome Fahrzeuge, etwa Autos und Lastwagen mit unterschiedlichen Automatisierungsgraden, von Bremsassistenz bis zu Spurwechsel- und Einparkhilfe, wobei einige Modelle sogar ein gewisses Maß an automatischer Lenkung haben,
- Automation. 8. Juni 2021; Verfügbar unter: https://www.techopedia.com/definition/32099/automation.
- Lutkevich, B. self-driving car (autonomous car or driverless car). Verfügbar unter: https://searchenterpriseai.techtarget.com/definition/driverless-car.
- What is an autonomous vehicle? Definition and meaning. Verfügbar unter: https://marketbusinessnews.com/financial-glossary/autonomous-vehicle/.
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