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09.04.2017

11:23 Uhr

Künstliche Intelligenz

Wie Autos das autonome Fahren lernen sollen

Viele Hersteller träumen von Autos ohne Lenkrad und Pedale. Noch fehlt aber die künstliche Intelligenz dafür. Die Branche will deshalb die Fahrzeuge schlauer machen – und ihnen sogar das Lippenlesen beibringen.

So stellt sich Toyota das Autonome Fahren der Zukunft vor. Das Concept-i präsentierte der Konzern Anfang Januar auf der Fachmesse CES in Las Vegas. Reuters

Toyota-Konzeptauto

So stellt sich Toyota das Autonome Fahren der Zukunft vor. Das Concept-i präsentierte der Konzern Anfang Januar auf der Fachmesse CES in Las Vegas.

Stuttgart/SindelfingenDer Fahrer tippt den Blinker nur leicht an, schon wechselt das Auto im dichten Autobahnverkehr ohne sein Zutun die Spur. Die Hände lässt der extra geschulte Testfahrer nur zur Sicherheit am Lenker, die Füße nutzt er gar nicht. Die S-Klasse von Daimler hält selbstständig Abstand, gibt automatisch Gas und bremst. Auch um Knöllchen muss sich der Fahrer keine Sorgen machen. Denn er kann einstellen, dass sich das Auto an Tempolimits hält.

Die Testfahrt rund um Sindelfingen zeigt aber auch: Das automatisierte Auto hat noch zu lernen. Ampelsignale erkennt es nicht – und wenn bei der Einfahrt in den Kreisverkehr von links plötzlich Verkehr kommt, muss der Fahrer selbst auf die Bremse treten. Doch an der Lösung für das Problem wird gearbeitet: Audi etwa macht in den USA bereits Feldversuche, um seine Autos in großen Städten mit Ampelsystemen zu vernetzen.

Stufen des automatisierten Fahrens

Bedeutung der Automatisierungsgrade

Um die Automatisierungsgrade der einzelnen Fahrsysteme zu klassifizieren, wurden auf nationaler und internationaler Ebene sechs Stufen von 0 bis 5 definiert. Diese technische Klassifizierung beschreibt sowohl, welche Aufgaben das System selbst wahrnimmt als auch, welche Aufgaben/Anforderungen an den Fahrer gestellt werden.

Quelle: Verband der Automobilindustrie (VDA)

Stufe 0 – nur der Fahrer aktiv

In der Stufe 0 gibt es keine automatisierten Fahrfunktionen. Der Fahrer führt allein die „Längsführung“ - Geschwindigkeit halten, Gas geben und bremsen – und die „Querführung“ (Lenken) aus. Es gibt keine eingreifenden, sondern lediglich warnende Systeme.

Stufe 1 – Assistiert

In der Stufe 1 kann ein System entweder die Längs- oder die Querführung des Fahrzeugs übernehmen, der Fahrer führt dauerhaft die jeweils andere Aktivität aus.

Stufe 2 – Teilautomatisiert

Erst in der Stufe 2 spricht man von teilautomatisiert, da der Fahrer nun beides, die Längs- und die Querführung, an das System in einem bestimmten Anwendungsfall übergeben kann. Der Fahrer überwacht das Fahrzeug und den Verkehr während der Fahrt fortlaufend. Er muss jederzeit dazu in der Lage sein, sofort die Steuerung des Fahrzeugs übernehmen zu können.

Stufe 3 – Hochautomatisiert

In Stufe 3 erkennt das System selbständig die Systemgrenzen, also den Punkt, an dem die Umgebungsbedingungen nicht mehr dem Funktionsumfang des Assistenzsystems entsprechen. In diesem Fall fordert das Fahrzeug den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe auf. Der Fahrer muss die Längs- und die Querführung des Fahrzeugs nicht mehr dauerhaft überwachen. Er muss jedoch dazu in der Lage sein, nach Aufforderung durch das System mit einer gewissen Zeitreserve die Fahraufgabe wieder zu übernehmen.

Stufe 4 – Vollautomatisiert

Ab der Stufe 4 kann der Fahrer die komplette Fahraufgabe an das System in spezifischen Anwendungsfällen übergeben. Die Anwendungsfälle beinhalten den Straßentyp, den Geschwindigkeitsbereich und die Umfeldbedingungen.

Stufe 5 – Fahrerlos (autonomes Fahren)

Als letzte Entwicklungsstufe wird das fahrerlose Fahren, die Stufe 5, beziffert. Das Fahrzeug kann vollumfänglich auf allen Straßentypen, in allen Geschwindigkeitsbereichen und unter allen Umfeldbedingungen die Fahraufgabe vollständig allein durchführen. Wann dieser Automatisierungsgrad erreicht sein wird, kann heute noch nicht benannt werden. Der Fokus der Forschung und Entwicklung liegt zunächst auf den Automatisierungsgraden des teil-, hoch- und vollautomatisierten Fahrens. Das vollautomatisierte Fahren auf der Autobahn wird voraussichtlich in ferner Zukunft möglich sein.

Trotz der Hürden: Die Technik macht immer mehr Fortschritte – auch dank neuer Verfahren der künstlichen Intelligenz. Daimler-Experten beispielsweise haben ihre Software mit tausenden Bildern aus deutschen Städten gefüttert, um das System für komplexe Verkehrssituationen zu trainieren. Die automatische Erkennung von Tempolimits und Verkehrsschildern funktioniert in der S-Klasse denn auch erstaunlich gut.

Künstliche Intelligenz (KI) im Auto beschäftigt die gesamte Branche. Der Zulieferer Bosch hat für die nächsten Jahre angekündigt, das „Gehirn“ für das Auto liefern zu wollen: einen Bordcomputer, der Verkehrssituationen interpretieren und Vorhersagen über das Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer treffen soll. Dafür will auch Bosch eng mit Daimler zusammenarbeiten. Ihr gemeinsames Ziel: Vollkommen autonom fahrende Autos für den Stadtverkehr bis zum Beginn des kommenden Jahrzehnts auf den Markt bringen.

Continental und das Autonome Fahren: Ohne Künstliche Intelligenz geht wenig voran

Continental und das Autonome Fahren

Ohne Künstliche Intelligenz geht wenig voran

Unternehmen aus der Automobilbranche setzen verstärkt auf das Autonome Fahren. Unverzichtbar ist dabei die Künstliche Intelligenz, die die neuen Systeme sicherer macht. Continental verspricht sich viel davon.

Auch Konkurrent Continental arbeitet in einer Forschungspartnerschaft mit der Oxford University daran, welche Algorithmen die optische Objekterkennung verbessern können. Der amerikanische Chiphersteller Nvidia entwickelt Technologien, die dem Auto ermöglichen soll, Gesichter zu erkennen und sogar Lippen zu lesen.

Die elektronische Abbildung des menschlichen Gehirns mit Hilfe elektronischer Vernetzung dürfte laut Jürgen Schmidhuber, Leiter des Schweizer Instituts für Artifical Intelligence (IDSIA), aber noch nicht so schnell kommen: „Wir brauchen noch 25 Jahre, um dort mithalten zu können.“

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