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Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das ohne Eingriffe eines menschlichen Fahrers selbstständig fahren kann. Es gibt verschiedene Arten von selbstfahrenden Fahrzeugen, je nach ihrem Automatisierungsgrad.
Diese Stufen wurden von der Society of Automotive Engineers (SAE) definiert, die sechs davon festgelegt hat, die vom US-Verkehrsministerium übernommen wurden und von Stufe 0 (vollständig manuell) bis Stufe 5 (vollständig autonom) reichen.
Autonome Fahrzeuge stützen sich auf fortschrittliche Systeme der künstlichen Intelligenz (AI) und des maschinellen Lernens (ML), um ihre Umgebung zu “verstehen” und auf Befehle zu reagieren.
Komplexe Sensoren und Aktuatoren werden zusammen mit fortschrittlichen Computer-Vision-Funktionen eingesetzt, um eine ständig aktualisierte Karte ihrer Umgebung zu erstellen, die Anwesenheit von Fahrzeugen und Fußgängern in der Nähe zu erkennen, Entfernungen zu messen und Unebenheiten auf Straßen und Gehwegen zu erkennen.
Autonome Fahrzeuge können auch mit anderen externen Geräten wie intelligenten Ampeln und Straßen vernetzt werden, obwohl viele dieser Ideen noch hypothetisch sind.
Autonome Fahrzeuge werden auch als selbstfahrende Autos, fahrerlose Autos oder Roboterautos bezeichnet. Der Begriff “selbstfahrendes Auto” wird mit zunehmender Reife dieser Technologien immer mehr zum Standard.
Techopedia erklärt das autonome Fahrzeug
In gewisser Weise ist die Geschichte des autonomen Fahrzeugs eine Geschichte der technologischen Entwicklung, die noch nicht abgeschlossen ist. Sie ist ein allmählicher Fortschritt integrierter Dienste der künstlichen Intelligenz und sensorgestützter Fahrsicherheitsfunktionen, die den menschlichen Fahrer letztendlich ganz ersetzen können oder auch nicht.
Autonome Fahrzeuge sind auf das Vorhandensein von Sensoren an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs angewiesen, um ihre Umgebung zu erfassen. Lidar wird hauptsächlich zur Entfernungsmessung, zum Erkennen von Fahrbahnmarkierungen und Anomalien wie Löchern und Vertiefungen auf der Straße eingesetzt.
Radarsensoren werden verwendet, um andere Fahrzeuge zu verfolgen, während Videokameras zum Lesen von Verkehrsschildern und zur Erkennung von Ampeln eingesetzt werden können.
Eine fortschrittliche KI-gestützte Software verarbeitet dann all diese von den Sensoren stammenden Eingaben und gibt Anweisungen an die Aktuatoren des Fahrzeugs, um Wege zu planen, die Lenkung, das Bremsen und die Beschleunigung zu steuern oder Hindernissen auszuweichen.
Frühe Fortschritte bei autonomen Fahrzeugen
Der erste Schritt in Richtung autonomes Fahren war die Entwicklung mehrerer Sicherheitsfunktionen, die heute in vielen neuen Fahrzeugen Standard sind. So warnt beispielsweise ein Spurhalteassistent den Fahrer, wenn das Fahrzeug auf einer mehrspurigen Straße einen bestimmten Bereich zu verlassen scheint. Es gibt auch Einparkhilfen, automatische Bremsen und andere Funktionen. Jedes dieser Systeme hat seine eigene spezielle Funktion und steuert eine bestimmte Aufgabe.
Diesen Systemen ist gemeinsam, dass sie zwar die Idee des autonomen Fahrzeugs fördern, aber noch nicht an das heranreichen, was manche als selbstfahrendes Auto bezeichnen würden. Der menschliche Fahrer hat nach wie vor die Kontrolle und muss diese auch behalten, nutzt aber die Warnungen und Hinweise, um bessere Fahrentscheidungen zu treffen.
Diese Formen der Teilautomatisierung, die immer noch einen menschlichen Fahrer erfordern, gehören zu den SAE-Stufen 0 bis 2. Erst wenn das automatisierte System für die Überwachung der Fahrumgebung verantwortlich ist und menschliches Eingreifen rein optional ist, könnte ein Fahrzeug als “autonom” definiert werden (Stufen 3 bis 5). Auf dem Weg zu autonomen Fahrzeugen werden immer häufiger Zwischenstufen von Autopilot-Systemen eingesetzt, wobei das System von Tesla wohl das bekannteste ist.
Hindernisse für die Einführung der Technologie für autonome Fahrzeuge
Vollständig autonome Fahrzeuge (Stufe 5) werden derzeit getestet, aber wir sind noch weit davon entfernt, sie der breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Obwohl das autonome Fahrzeug einen weiten Weg zurückgelegt hat, ist es noch kein gängiges Verkehrsmittel, und es gibt verschiedene Hindernisse für seine Einführung.
Insbesondere sind einige der Technologien, die für den Bau eines funktionsfähigen selbstfahrenden Autos erforderlich sind, sehr teuer, so dass die Endkosten für jedes Fahrzeug für die Allgemeinheit unerschwinglich sind. Radar und Lidar eignen sich zwar für Prototypen, aber wenn es zur Massenproduktion kommt, könnten sich ihre Signale und Frequenzen gegenseitig stören.
Viele anomale Bedingungen wie Schnee, Schutt oder Öl können eine große Herausforderung darstellen, wenn sie Fahrbahnmarkierungen und Fahrbahnteiler verdecken. Außerdem ist es noch zu früh, der KI zuzutrauen, dass sie intelligent genug ist, um konsistente Entscheidungen zu treffen oder in Sekundenbruchteilen über Leben und Tod zu entscheiden, etwa wenn ein Fußgänger nach einer Steilkurve plötzlich die Straße überquert.
