Automatisiertes Fahren

Transkript

1 Automatisiertes Fahren Stand der Technik und Herausforderungen auf dem Weg zur Markteinführung Dr. Ulrich Eberle Project Lead Advanced Technology Adam Opel AG American Chamber of Commerce Eisenach, 9. Dezember

2 Stand der Technik & Herausforderungen Technologie- Trends Automatisiertes Fahren Konnektivität Gesellschaftliche Trends Mensch und Maschine

3 Warum überhaupt automatisiert fahren? >97% aller Unfälle durch menschliche Fehler Automatisierte Systeme schneller, genauer, keine Ermüdung Nebentätigkeiten möglich Entspannt ankommen Verkehrssicherheit Komfort Effizienz Produktivität Erhöhte Kapazitäten (Platooning) Wegfall von Staus Besseres CO2-Verhalten Das Auto als mobiles Büro Pendlerstrecke Teil des Arbeitstages Autofahren macht Spaß aber leider nicht immer. Quelle: flickr.com

4 Performance Lassen Sie uns ein bisschen ketzerisch sein Brauchen wir das Automatisierte Fahren wirklich? Einfache, monotone Fahrsituation Fahrspaß Komplexe Fahraufgaben; Überforderung Das ehrwürdige Yerkes-Dodson Gesetz der Psychologie von 1908 Journal of Comparative Neurology and Psychology, 18 (1908) Stress bzw. Anspannung Wir wollen nicht den Fahrspaß-Teil ersetzen es geht nur darum den Fahrer zu unterstützen.

5 Motorama & Futurama Automatisiertes Fahren: Ein alter Traum - Futurama in New York From 1956: A Future Vision of Driverless Cars

6 Ein alter Traum GM / Motorama Exhibition, 1956

7 an dem wir seit vielen Jahren arbeiten Opel Forschungsprojekt, 2005 GM Sieger bei DARPA Urban Challenge, 2007 ITS World Congress Detroit, Urbanes Automatisiertes Fahren, 2014 Urbane fahrerlose EN-V -Shuttles Supercruise Pressedemo, 2013

8 Fahrerlos Autonom Pilotiert Vollautomatisiert Hochautomatisiert Halbautonom Roboter- Taxi Teilautomatisiert Teilautonom Selbstfahrend Vollautonom

9 Fahrerlos Autonom Pilotiert Vollautomatisiert Hochautomatisiert Halbautonom Die große babylonische Sprachverwirrung Roboter- Taxi Teilautomatisiert Teilautonom Selbstfahrend Vollautonom

10 Technologiebasis von heute: Fahrerassistenzsysteme Front- Kamera Radar Ultraschall Heck- Kamera

11 Über was genau reden wir eigentlich? Betriebstyp A Informierende und warnende Funktionen Indirekter Einfluss auf das Fahrzeug via Fahrer Betriebstyp B Kontinuierlich arbeitende Automationsfunktionen Direkter Einfluss auf Fahrzeug. Aufgabenteilung zwischen Fahrer u. Funktion Betriebstyp C Intervenierende Notfallfunktionen Sofortige und unmittelbare Übernahme der Kontrolle in near-accident -Situationen Nur der Betriebstyp B stellt Automatisierung im engeren Sinne dar

12 Ein einfaches Beispiel Projekt UR:BAN Smarte Kreuzung 1) Anhalten vermeiden 2) Unvermeidbares Anhalten organisieren 3) Durchfahrt optimieren Basierend auf V2X-Kommunikation mit WLAN p

13 Ein einfaches Beispiel Projekt UR:BAN Smarte Kreuzung 1) Anhalten vermeiden 2) Unvermeidbares Anhalten organisieren 3) Durchfahrt optimieren Betriebstyp A Informierende und warnende Funktionen Indirekter Einfluss auf das Fahrzeug via Fahrer Betriebstyp B Kontinuierlich arbeitende Automationsfunktionen Direkter Einfluss auf Fahrzeug. Aufgabenteilung zwischen Fahrer u. Funktion Betriebstyp C Intervenierende Notfallfunktionen Sofortige und unmittelbare Übernahme der Kontrolle in near-accident -Situationen Betriebstyp A: Keine Automatisierung im engeren Sinne

14 Automatisiertes Fahren was ist das? SAE System-Klassifizierung SAE J3016 basierend auf Vorarbeiten des VDA und der BASt Fahrer in-the-loop Fahrer out-of-the-loop Industrieweite internationale Abstimmung und Abgleich Quelle: SAE / AdaptIVe

15 Automatisiertes Fahren was ist das? Autonom griechisch autónomos, von autós = selbst und nómos = Gesetz Eigengesetzlich, eigenstaatlich, eigenständig, eigenverantwortlich, emanzipiert, frei, selbstbestimmt, selbstständig, selbstverantwortlich, souverän, unabhängig, ungebunden, weisungsfrei Automatisch Arbeitet ohne direkte Kontrolle durch eine Person, von selbst geschehend bzw. selbsttätig nach einem festgelegten Plan, zwangsläufig Quellen: Duden, Uni Leipzig, Wiktionary, Merriam-Webster

16 Automatisiertes Fahren was ist das? Automatisierte Längsführung Automatisierte Querführung Umgebungsüberwachung Spezifischer Anwendungsfall Rückgabe der Fahraufgabe Universelle Anwendung Quelle: SAE / AdaptIVe

17 Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine Automatisiertes vs. Autonomes Fahren Fahrer-Assistenz bzw. Teilautomatisierung Hochautomatisierung Quelle: SAE / AdaptIVe

18 Automation erfolgt schrittweise Fahrerloses Fahrzeug Autobahn-Pilot Stau-Assistenz Autobahn- Chauffeur Fahrerloses Einparken

19 Situationsverständnis notwendig Aber ERKENNEN alleine ist nicht ausreichend Es geht um VERSTÄNDNIS und KOOPERATION??????

20 Kooperative Systeme Auf das Zusammenspiel kommt es an Notwendige Basis: Hoch-genaue Karten p Chipsets Intuitive Mensch-Maschine- Schnittstelle Öffentliche Infrastruktur Rechtlicher Rahmen Hybridisierung / WIFI <-> Telecoms

21 Situationsverständnis Synergien Sensoren und Netze Automatisierung basierend exklusiv auf Fahrzeug-Sensoren Verbesserte Performance Alles mit Maß und Ziel Kombinierte Systeme müssen was Kosten und Leistung betrifft effizient sein Netzwerke und Sensoren kombinieren

22 Crowd-Sourcing Backend-Server (hochgenaue Karten) Echtzeit-Geodaten-Strom Crowd-Sourcing (Rückmelden und Lernen)

23 Software-Komplexität Moderne Fahrzeuge sind bereits heute zum großen Teil Software-Produkte Vernetzung und Automation Einbindung von Offboard- Systemen erhöht Komplexität Anzahl Codezeilen [Mio.] Modernes, vollausgestattetes Fahrzeug Facebook backend MS Office 2013 Boeing 787 Dreamliner Reaper Drone Space Shuttle Quelle: Prime research

24 Die große Herausforderung Es ist wirklich eine komplexe Welt Technologie Sensoren / Algorithmen / Vernetzung Komplett neuartige Ideen notwendig Absicherung / Geschäftsmodelle Gesellschaftlicher Wandel

25 Der beste Vergleichsmaßstab beim Automatisierten Fahren ist ein extrem guter Wettbewerber das Regelungssystem Homo Sapiens Distanz zwischen zwei schweren Unfällen auf der Autobahn 12 Mio. km oder Betriebsstunden Etwa die zehnfache Strecke ist notwendig um für Tests für die Autobahn-Automatisierung eine ausreichende statistische Signifikanz zu erreichen Etwa 120 Millionen km oder ca. 1,2 Millionen Betriebsstunden Enorme Kosten und Zeitaufwand Aufwand wiederholt sich für neue Funktionen

26 Was ändert sich beim automatisierten Fahren? Komplett neue Ideen werden notwendig Welche Rollen werden Simulationen und die Testautomatisierung spielen? Wie kann der technologische State-of-the-Art nachgewiesen und dokumentiert werden? Quelle: flickr.com Was ist ein sicherer Zustand? Hilft Technologie-Redundanz? Wie muss das V-Entwicklungs-Modell angepasst werden?

27 Die Welt ist die Bühne... Aber Kulturen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen sind sehr unterschiedlich

28 Kulturelle Unterschiede prägen Erwartungen und Ängste Kontrollverlust/ Wunsch nach Individualität Vertrauen in Technik Schutz der Privatsphäre Drohung des Unbekannten

29 Technologieakzeptanz ist kulturelles Merkmal Die Kunden-Bedürfnisse sind verschieden Quelle: Continental Mobilitätsstudie

30 Städtische Regionen in Emerging Markets können frühere Innovationsstufen überspringen. Städte in reifen Märkten müssen immer Rücksicht auf existierende Infrastruktur und Transportsysteme nehmen.

31 Aber: Wie wird ein automatisiertes Fahrzeug diese Kreuzung überqueren? Typischer Alltagsstau in Bangladesch, Quelle: flickr.com 31

32 Automation erfolgt schrittweise... Und was, wenn nicht? Fahrerloses Fahrzeug Autobahn-Pilot Stau-Assistenz Autobahn- Chauffeur Fahrerloses Einparken

33 Mobilitätssysteme & Intermodaler Transport Potentielle Spannweite Mobilitäts-Produkte Intermodaler Ansatz Konventionelle und elektrifizierte Fahrzeuge zur Erste Meile Letzte Meile Lösungen für urbanes Umfeld Abdeckung von Transportbedürfnissen und längeren Strecken Integration von Individual- & Öffentlichem Verkehr Potentielle Spannweite Mobilitäts-Dienstleistungen Erweiterung der Fahrzeugpalette und des Mobilitäts-Geschäftsmodells

34 Mobilitätssysteme & Intermodaler Transport Markt- Einführung Fahrzeug Wachstum Reife Märkte Information Verkehrsmanagement & Infrastruktur Kombination von Car Sharing, Automatisierung und nachhaltiger Mobilität erfordert komplexe geografische, technische & ökonomische Abwägungen.

35 Mobilitäts-Dienstleistungen Sich verändernde Geschäftsmodelle erfordern völlig neue Ansätze

36 Neue Technologien, neue Rahmenbedingungen Rechtzeitige und realistische Planung ist für die erfolgreiche Technologie-Einführung absolut entscheidend.

37 Ein Beispiel: Der rechtliche Rahmen unserer Industrie Wiener Übereinkommen

38 Ein Beispiel: Der rechtliche Rahmen unserer Industrie Internationale Richtlinien: UN ECE R 79 Basiert sehr stark auf existierenden Systemen Völkerechtliche Verträge: Wiener Übereinkommen The VIENNA Convention includes harmonized minimum requirements for the signatories Verlangt einen verantwortlichen Fahrer, der das Fahrzeug unter Kontrolle hat A driver shall at all times be able to control his vehicle (Vienna Convention Art. 8 and 13) Requires a driver (Vienna Convention Art. 1 and 8) Nationale Gesetzgebung und Verordnungen Extreme Vielfalt Basiert oft auf dem Wiener Übereinkommen, aber mit signifikanten Variationen OICA International Federation of Automotive Industry Associations

39 Smart Europe Technology Providers Internationale Zusammenarbeit Alle müssen zusammenarbeiten EU, nationale & regionale Regierungen

40 Gesellschaftliche Veränderungsbereitschaft Aber die Frage aller Fragen bleibt Wieviele Unfälle müssen durch die kooperative Mobilität und die Fahrautomatisierung vermieden werden, bevor ein vom System verursachter Unfall von der Gesellschaft akzeptiert wird? Keiner 1 PPM 1 Promille? Wie tolerant sind wir Menschen gegenüber den Fehlern von Maschinen?

41 Fazit Automatisierung wird kommen Evolutionärer vs. disruptiver Prozess Technologische Basis durch Fahrerassistenz gelegt Technologische und industrielle Herausforderungen Situationsverständnis Bedingung für höhere Automationsstufen Neue Ideen der Absicherung notwendig Kommerzialisierungsstrategien Die Welt ist vielfältig Unterschiedliche Marktanforderungen Kulturelle Unterschiede beeinflussen Durchdringung Emerging Markets haben Chancen und Herausforderungen zugleich Rechtliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Internationaler Rahmen im Anpassungsprozess Möglichst hohe internationale Kooperation wünschenswert Gesellschaftliche Akzeptanz national unterschiedlich Innovationsbereitschaft von Gesellschaften ist Bedingung zur Markteinführung

42 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit