Motivation und Handlungsbedarf für Automatisiertes Fahren

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1 Motivation und Handlungsbedarf für Automatisiertes Fahren DVR-Kolloquium Automatisiertes Fahren Bonn, Hans-Thomas Ebner, Leiter der Abteilung Technik für den VDA AK Automatisiertes Fahren

2 Automatisiertes Fahren Motivation für Automatisiertes Fahren Automatisierungsgrade und Beispiele Rahmen der gesetzlichen Zulassungsvorschriften und Handlungsbedarf Zusammenfassung Seite 2

3 Quelle: dpa Foto: WhatCar? Motivation für Automatisiertes Fahren 1 Zero Emission - Reduzierung von Verbrauch und Emission - Optimierung des Verkehrsflussmanagements 2 Demographischer Wandel - Unsichere Fahrer unterstützen - Mobilität im Alter steigern 3 Vision Zero - Reduzierung der Unfallzahlen durch Vermeidung menschlicher Fahrfehler 4 Verkehrsdichte steigt - Optimierung des Verkehrsflussmanagements - Komfortables, zeiteffizientes Fahren via Automat 5 Wirtschaftsstandort sichern - Wettbewerbsvorsprung sichern - Attraktive Produkte via Technologieführerschaft 6 Reife heutiger Assistenzsysteme - Sensorik ist bewährt und wirtschaftlich - Aktorik (Lenkung, Bremse, ) in Serie Seite 3

4 Automatisiertes Fahren Motivation für Automatisiertes Fahren Automatisierungsgrade und Beispiele Rahmen der gesetzlichen Zulassungsvorschriften und Handlungsbedarf Zusammenfassung Seite 4

5 Technologie-Roadmap Fahrerassistenzsysteme zu Hochautomatisierte Fahrfunktionen Pressemitteilungen zu automatisierten Fahrunktionen: Audi will sell self driving cars within this decade. Ford predicts self-driving, traffic-reducing cars by Volvo: Traffic jam assistance is coming in automated driving functions monitored by the driver could, on the other hand, be one of the very next evolutionary steps in driver assistance system. Continental Roadmap: Partial Automation till Conditional Automation till And High Automation till html Seite 5

6 Nationale & Internationale Gremien / Institutionen Arbeitskreis Automatisiertes Fahren Ziel: - Begriffsdefinition mit Beispielfunktionen (Bestandteil Positionspapier) - Rahmenbedingungen zur Einführung Automatischer Fahrfunktionen schaffen Arbeitsgruppe On-Road Autonomous Vehicle Standards Committee Ziel: - Begriffsdefinition als SAE Standard Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-Road Autonomous Vehicles Policy on Automated Vehicle Development Ziel: - Begriffsdefinition - Forschungs-Programm der NHTSA aufzeigen - National einheitliche Anforderungen zum Testen Automatischer Fahrfunktionen bereit stellen Trilateral working group Automation in Road Transportation DG CONNECT (EU), MLIT (Japan), USDOT-RITA (USA) Ziel: - Terminologie und Definitionen vereinheitlichen - Informationen über laufende Forschungsprojekte austauschen und aggregieren - Kooperationsthemen identifizieren Seite 6

7 Stufen des Automatisierten Fahrens Serie Entwicklung/Forschung n.a. LDW, SWA, FCW ACC, LKA Stau- Assistent Autobahn Chauffeur Automatischer Not-Halt Roboter-Taxi Stufe 0 Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Stufe 4 Stufe 5 Fahrer Driver Only Assistiert Teil- -automatisiert Hoch- -automatisiert Voll- -automatisiert Fahrerlos Automation Fahrer in the loop ja (zwingend) nein (muss nicht) Reaktionszeit ~ 1 s einige s einige min Nebentätigkeiten keine (verboten) bestimmte alle (inkl. schlafen) Risiko min. Manöver nein evtl. immer (zwingend) von Start bis Ziel nein (spezifische Situation und/oder bestimmte Zeit) ja Seite 7 LDW: Lane Departure Warning, SWA: Spur Wechsel Assistent, FCW: Forward Collision Warning, ACC Adaptive Cruise Control, LKA: Lane Keeping Assistance

8 Beispielfunktionen Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert rangieren Funktionen bei geringer Geschwindigkeit z.b. automatisches Einparken Manöver mit Begrenzter Dauer Einzelfunktionen, die in einigen Sekunden abgeschlossen werden, z.b. Spurwechsel oder Überholvorgang dauerhaftes Fahren Funktionen bleiben im Normalfall über längere Zeit aktiv, z.b. Längs- und Querregelung auf der Autobahn Seite 8

9 Beispielfunktionen Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert rangieren Park-Assistenz Autom. fahrerinitiiertes Einund Ausparken. Fahrer muss dauerhaft überwachen. Unterbricht ggf. Park-Pilot Autom. Bereitstellung sowie Ein- und Ausparken. Kein Fahrer bzw. Fahrer entfernt sich. Manöver mit Begrenzter Dauer Überhol-Assistent Autom. fahrerinitiiertes Überholen (ein Überholvorgang). Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen, greift bei Bedarf ein. Spurwechsel-Chauffeur Autom., fahrerinitiierter Spurwechsel. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen. Automatischer Nothalt Automatisches Herstellen eines sicheren Zustands bei Ausfall des Fahrers. Baustellen-Assistent Autobahn-Chauffeur Autobahn-Pilot dauerhaftes Fahren Autom. Längs- und Querregelung. Auf Autobahnbaustellen beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen. Greift bei Bedarf ein. Autom. Längs- und Querführung. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen, sondern wird zur Übernahme aufgefordert. Autom. Längs- und Querführung. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen. Übernahme nicht zwingend erforderlich Seite 9 kurzfristig mittelfristig langfristig

10 Beispielfunktionen Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert rangieren Park-Assistenz Autom. fahrerinitiiertes Einund Ausparken. Fahrer muss dauerhaft überwachen. Unterbricht ggf. Park-Pilot Autom. Bereitstellung sowie Ein- und Ausparken. Kein Fahrer bzw. Fahrer entfernt sich. Manöver mit Begrenzter Dauer Überhol-Assistent Autom. fahrerinitiiertes Überholen (ein Überholvorgang). Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen, greift bei Bedarf ein. Spurwechsel-Chauffeur Autom., fahrerinitiierter Spurwechsel. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen. Automatischer Nothalt Automatisches Herstellen eines sicheren Zustands bei Ausfall des Fahrers. Baustellen-Assistent Autobahn-Chauffeur Autobahn-Pilot dauerhaftes Fahren Autom. Längs- und Querregelung. Auf Autobahnbaustellen beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen. Greift bei Bedarf ein. Autom. Längs- und Querführung. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen, sondern wird zur Übernahme aufgefordert. Autom. Längs- und Querführung. Auf Autobahnen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen. Übernahme nicht zwingend erforderlich Seite 10 kurzfristig mittelfristig langfristig

11 Hochautomatisierung auf Autobahnen Das System entlastet den Fahrer und erhöht potentiell die Sicherheit in lästigen Stausituationen Der Fahrer muss es bewusst aktivieren und kann es zu jedem Zeitpunkt übersteuern bzw. ausschalten Längs- und Querführung werden vom System übernommen, solange die Nutzensituation andauert. Stau-Chauffeur 0 bis 60 km/h in Stausituationen Das System ist aktivierbar, wenn eine Stausituation vorliegt, d. h. es müssen langsame vorausfahrende Fahrzeuge detektiert werden. Autobahn-Chauffeur 0 bis 130km/h auf verschiedenen Spuren von der Einfahrt bis zur Abfahrt Überholen langsamerer Fahrzeuge Beherrschen komplexer Straßenverläufe und Abzweigeszenarien, Tunnels, Mautstellen, Baustellen, Unfälle Komfortables Einhalten aller Geschwindigkeitsgrenzen, kooperatives Verhalten an Einfahrten, Berücksichtigung der Verkehrsregeln Seite 11

12 Mensch-Maschine-Interaktion Fahrer fährt will übergeben übernimmt fährt Status Fahreraktivität im System bekannt System prüft Übernahme übernimmt fährt will komfortabel übergeben übergibt ist gestört komfortable Übernahmeaufforderung, erweitertes Informationsangebot wird sofort abgeschaltet Einleitung des risikominimalen Zustands (in Stufen) harte Übernahmeaufforderung Seite 12

13 Fahreraktivität und Informationsangebot Das System erkennt zwar die Grenzen seines Wirkbereichs, ist aber nicht in der Lage, in jeder Ausgangssituation den risikominimalen Zustand herzustellen. Deshalb wird der Fahrer in bestimmten, seltenen Fällen (technische Grenzen der Komponenten, Umgebungsbedingungen außerhalb der Auslegungsgrenzen) mit ausreichender Zeitreserve zur Übernahme aufgefordert. Dies wird dem Fahrer sehr klar und direkt an dem Bildschirm angezeigt, an dem er gerade tätig ist, um Übernahmezeiten zu minimieren. Die Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle wird so gestaltet, dass der Fahrer mit den verfügbaren Elementen des Fahrzeugs die gewohnten Informationen seines persönlichen Laptops / Tablets / Smartphones im Fahrzeug integriert zur Verfügung hat. Nur die Tätigkeiten, die das Fahrzeug anbietet, sind erlaubt Seite 13

14 Automatisiertes Fahren Motivation für Automatisiertes Fahren Automatisierungsgrade und Beispiele Rahmen der gesetzlichen Zulassungsvorschriften und Handlungsbedarf Zusammenfassung Seite 14

15 Automatisiertes Fahren Handlungsbedarf besteht bei folgenden Vorschriften: ECE Regelung 48 Anbau Lichttechnik ECE Regelung 79 Lenkanlagen Verhaltensrecht Wiener Übereinkommen von Seite 15

16 Automatisiertes Fahren ECE-R 48 Beleuchtung/Lichtsignaleinrichtungen Kfz automatische Aktivierung Warnblinker nur bei Unfall / nach Notbremsung erlaubt automatische Aktivierung Fahrtrichtungsanzeiger nicht geregelt Anpassung ECE-R 48 bzgl. autom. Betätigung von Lichtfunktionen erforderlich: a) autom. Aktivierung Warnblinker z.b. für Nothalte-Assistent b) autom. Aktivierung Fahrtrichtungsanzeiger z.b. für Überhol-Assistent Thema bearbeitet UN ECE GRE - Lichttechnik Seite 16

17 Automatisiertes Fahren ECE-R 79 Lenkanlagen automatische Lenkfunktion nur bis 10 km/h erlaubt z.b. für Parkmanöver nur korrigierende Lenkfunktionen erlaubt z.b. für Spurverlassenswarnung Fahrzeugführer hat Hauptverantwortung für das Führen des Fahrzeugs inne Anpassung ECE-R79 bzgl. automatisch geregelter Lenkfunktionen erforderlich: a) Geschwindigkeitsschwelle erhöhen / aufheben b) kontinuierlichen Eingriff erlauben c) Fahrzeugführer hat nicht immer Hauptverantwortung für Fahrzeugführung Thema bearbeitet UNECE GRRF Bremsen und Fahrwerk Seite 17

18 Automatisiertes Fahren Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr von 1968 ARTICLE 8 Drivers (1) Every moving vehicle or combination of vehicles shall have a driver. (5) Every driver shall at all times be able to control his vehicle or to guide his animals. ARTICLE 13 Speed and distance between vehicles (1) Every driver of a vehicle shall in all circumstances have his vehicle under control so as to be able to exercise due and proper care and to be at all times in a position to perform all manoeuvres required of him. He shall, when adjusting the speed of his vehicle, pay constant regard to the circumstances, in particular the lie of the land, the state of the road, the condition and load of his vehicle, the weather conditions and the density of traffic, Definitions: "Driver" means any person who drives a motor vehicle or other vehicle (including a cycle), or who guides cattle, singly or in herds, or flocks, or draught, pack or saddle animals on a road; Seite 18

19 Automatisiertes Fahren Motivation für Automatisiertes Fahren Automatisierungsgrade und Beispiele Rahmen der gesetzlichen Zulassungsvorschriften und Handlungsbedarf Zusammenfassung Seite 19

20 Zusammenfassung Automatisierte Fahrfunktionen der ersten Generation sind technologisch verfügbar Ausweitung des Funktionsumfanges der folgenden Generation durch Hinzunahme weiterer Informationsquellen (z.b. car2x-kommunikation) und Weiterentwicklung der Algorithmen. Um das hohe Potential automatischer Fahrfunktionen zu heben, sind gemeinsame Anstrengungen von Automobilindustrie und Politik erforderlich. Technik (Automobilindustrie) Komplexität beherrschen und absichern, im Fahrzeug und im Verkehr Infrastruktur (Politik) Heutige Infrastruktur erhalten und ausbauen sowie existierende Standards umsetzen Gesetzgebung (Politik & Automobilindustrie) Anpassung von Zulassungsvorschriften und Klärung nationaler und internationaler Rechtsfragen Seite 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Hans-Thomas Ebner Leiter der Abteilung Technik Ich lade Sie herzliche ein zum 16. Technischen Kongress des VDA am 20. und 21. März 2014 Messegelände Hannover Seite 21