Intelligente Autos stimmen sich mit ihrer Umwelt ab

Rund 5.000 Kilometer ist das hochautomatisierte Testfahrzeug des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik seit Mitte letzten Jahres über den Ulmer Eselsberg gerollt – ganz ohne Zwischenfälle und natürlich unfallfrei. Jetzt konnten die Ingenieure um Professor Klaus Dietmayer ihren Fuhrpark um ein zweites selbststeuerndes Auto mit noch leistungsfähigerer Sensorik und höherer Rechenleistung erweitern. Auch das neue Testfahrzeug, ein aufgerüstetes T-Modell der Mercedes E-Klasse, darf dank einer Ausnahmegenehmigung des Regierungspräsidiums am öffentlichen Straßenverkehr in ganz Deutschland teilnehmen. Ein Sicherheitsfahrer, der bei Fehlfunktionen eingreifen kann, ist selbstverständlich immer an Bord.

„Mit den beiden Versuchsfahrzeugen wollen wir vor allem das kooperative hochautomatisierte Fahren erforschen. Die Autos sollen zukünftig auch untereinander kommunizieren und ihr Fahrverhalten aufeinander abstimmen“, erklärt Professor Dietmayer. Aktivitäten zu selbststeuernden Autos, die untereinander und mit ihrer Umwelt kommunizieren, sind an der Uni Ulm im Forschungszentrum für kooperative, hochautomatisierte Fahrerassistenzsysteme und Fahrfunktionen (F3) gebündelt. Gefördert von der Carl-Zeiss-Stiftung arbeiten Ingenieure, Informatiker und Psychologen im Zentrum gemeinsam am intelligenten Fahrzeug der Zukunft.

Autonomes Fahren: mehr Sicherheit und Komfort

Hochautomatisiertes und eines Tages autonomes Fahren soll dabei helfen, unsere Straßen sicherer zu machen und Unfälle zu vermeiden. Zudem wird das Autofahren komfortabler: Eines Tages könnten sich selbst Personen ohne Führerschein zum Bummel in die Stadt chauffieren lassen und dabei ein Buch lesen.

Doch bisher funktioniert hochautomatisiertes Fahren nur bei Teilmanövern und auf bekannten Strecken. Besonders im anspruchsvollen innerstädtischen Verkehr, in dem sich Fußgänger, Radfahrer und Autos auf engem Raum bewegen, ist allerhand Technik nötig: Sieben Radare, fünf Kameras und einen Laserscanner haben die Forscher im neuen Testfahrzeug verbaut – und dabei weitestgehend auf Seriensensorik zurückgegriffen. Diese Sensoren senden ständig Daten an drei im Fahrzeug integrierte Rechner, die die Situation bewerten, sinnvolle Handlungen planen und schließlich Gaspedal, Bremse und Lenkung ansteuern.

Künftig soll die Handlungsplanung auch in Abstimmung mit anderen Fahrzeugen geschehen. Dazu tauschen die Autos beispielsweise Daten zu Position, Geschwindigkeit und Handlungsplanung über Funkmodule aus. Außerdem erforschen die Ingenieure, wie Absichten und Wünsche anderer Verkehrsteilnehmer durch Sensoren und verarbeitende Algorithmen erkannt und bei der Handlungsplanung der Versuchsfahrzeuge berücksichtigt werden können. „Durch kooperatives hochautomatisiertes Fahren könnten zum Beispiel Verdeckungssituationen aufgelöst oder das ,Reißverschlusssystem‘ ganz ohne Fahrer perfektioniert werden“, erklärt Dietmayer.

15 Jahre Forschung für autonomes Fahren

An der Vision vom autonomen Fahren arbeiten Teams aus Ingenieuren, Informatikern und Technikern seit nunmehr 15 Jahren am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik. Bisher sind an der Uni Ulm über zwanzig Doktorarbeiten und mehr als 100 Abschlussarbeiten rund um die hochautomatisierten Fahrzeuge entstanden. Inzwischen meistern die Testautos Fußgängerüberwege ganz ohne Fahrereingriff, sie können selbstständig aus der Uni-Werkshalle in die Straße einbiegen und auch die Ampelerkennung hat sich deutlich verbessert. In Zukunft sollen die Autos typische Handlungsweisen ihrer Besitzer in ihr Fahrverhalten und die Planung integrieren und noch besser mit weiteren Verkehrsteilnehmern und der Infrastruktur interagieren. Wie viel Kontrolle möchte der Fahrer an sein Auto abgeben? Und wann fühlt er sich bevormundet? Diese und andere Fragen der „Psychologie des Autofahrens“ werden ebenfalls im F3 untersucht. In den hochautomatisierten Testautos kann der Fahrer schon jetzt jederzeit die Kontrolle über das Fahrzeug erlangen – durch Knopfdruck oder die Betätigung des Bremspedals.

Teststrecke soll ausgebaut werden

Bald wird die Ulmer Teststrecke im Bereich Berliner Ring/Albert-Einstein-Allee in Richtung Innenstadt ausgebaut – und umfasst somit neue Herausforderungen wie den Kreisel am Blaubeurer Ring. Zudem müssen sich die beiden selbststeuernden Fahrzeuge aufeinander abgestimmt in die B10 einfädeln. Nicht nur Autofahrer aus Ulm und Umgebung ahnen: In solchen Situationen ist ein kooperatives Verhalten aller Verkehrsteilnehmer überlebenswichtig.