Einführungsvortrag Autonomes Fahren. Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik

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1 Folie 1 Einführungsvortrag Autonomes Fahren Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik

2 Folie 2 Wenn ich die Menschen gefragt hätte, was sie wollen, hätten sie gesagt SCHNELLERE PFERDE. Henry Ford,

3 Folie 3 Mobilität ist zentral für Gesellschaft und Wirtschaft - Wege im Personenverkehr 2010: 102 Milliarden - Durchschn. Wegstrecke im Personenverkehr 2010: 11,7 km - Beförderte Güter 2011: 4,4 Milliarden Tonnen - Wachstum der Beförderungsleistung im Güterverkehr : 32% - Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur 2010: 20 Milliarden Euro - Durchschn. monatliche Ausgaben für Verkehr je Haushalt 2010: 350 Euro - Zahl der in Deutschland zugelassenen Pkw Januar 2013: 43,4 Millionen - Unternehmen im Wirtschaftsbereich Verkehr 2010: Erwerbstätige im Wirtschaftsbereich Verkehr 2010: 2 Millionen - Anteil des Verkehrs an der Bruttowertschöpfung der deutschen Wirtschaft 2010: 3,9 % (entspricht 88 Milliarden Euro) Quelle: Statistisches Bundesamt, 2013 Bild: MiD 2008

4 Folie 4 Die Kehrseite: Unfälle, Umweltbelastungen, Staus - Verkehrsunfälle 2013: 2,4 Millionen - Getötete bei Verkehrsunfällen 2013: Verletzte bei Verkehrsunfällen 2013: Kohlendioxidausstoß durch Verkehr 2010: Über 200 Millionen Tonnen Staus auf km Länge 1 Quelle: Statistisches Bundesamt, Quelle: ADAC Quelle Bilder: pixelio.de

5 Folie 5 Die Verkehrsleistung steigt, die Zahl der Unfälle und der Getöteten sinkt Motorisierter Individualverkehr, Personenkilometer in Mrd Straßengüterverkehr, Tonnenkilometer in Mrd Straßenverkehrsunfälle mit Personenschaden, in Getötete bei Straßenverkehrsunfällen Pkm in Mrd. Tkm in Mrd. Personenschäden in Anzahl Getötete Quelle: Verkehr in Zahlen 2012/2013, BMVBS

6 Folie 6 Die Zahl der Getöteten im Straßenverkehr sinkt dank geeigneter Maßnahmen und technischer Entwicklung

7 Folie 7 Die Zahl der Getöteten im Straßenverkehr sinkt auch dank Assistenz und Automation Tempomat Antriebsschlupfregelung Anti-Blockiersystem Adaptives Fernlicht Bremsassistent Spurhalteassistent Nachtsichtassistent Notbremsassistent Elektronisches Stabilitätsprogramm Abstandsregeltempomat Reifendruckkontrollsystem Adaptives Kurvenlicht Quelle Assistenzsysteme: Wikipedia

8 Folie 8 86% der Unfälle mit Personenschaden werden durch das Fehlverhalten der Fahrzeugführer verursacht In Prozent. Quelle: Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2013

9 Folie 9 Gute Gründe für automatisches Fahren Entspannt reisen Staus vermeiden durch Fahrstrategie Alternder Gesellschaft gerecht werden Freiräume schaffen für Digital Natives Seriennahe Technik verfügbar Unfälle verhindern Stressfrei Parken in Städten Emissionen reduzieren durch Fahrstrategie Wirtschaftsstandort Deutschland stützen

10 Folie 10 Was heißt automatisiert? Definition der Automationsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrzeug Fahrer Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus Fahrzeug übernimmt die jeweils andere Funktion Fahrer muss das System dauerhaft überwachen Fahrzeug übernimmt Längs- und Querführung (für gewisse Zeit und/oder spezifische Situationen) Fahrer muss das System nicht dauerhaft überwachen Fahrzeug übernimmt Längsund Querführung (für gewisse Zeit und/oder spezifische Situation). Systemgrenzen werden alle vom System erkannt. Ausreichende Zeit zur Fahrer- Übernahme. Fahrzeug übernimmt Längs- und Querführung vollständig in einem definierten Anwendungsfall. Fahrer muss dabei nicht überwachen. Nomenklatur gemäß BASt-Projektgruppe Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung, 2012; in Anlehnung an Volkswagen AG, AAET 2014

11 Folie 11 Was heißt automatisiert? Definition der Automationsgrade Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Fahrzeug Fahrer Fahrer führt dauerhaft Längsund Querführung aus Heutige Fahrerassistenz- Systeme Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv Fahrer führt dauerhaft Längsoder Querführung aus Fahrzeug übernimmt die jeweils andere Funktion Fahrer muss Fahrer muss das das System System nicht dauerhaft dauerhaft Fahrzeug überwachen überwachen übernimmt Fahrzeug über- Längs- und Nächste nimmt Längsund Querführung Handlungsfelder Neue Querführung Generation Fahrerassistenz- vollständig in (für gewisse für Zeit Assistenz & Systeme Automation einem Fahrzeug und/oder spezifi- definierten übernimmt sche Situation). Anwendungsfall. Längs- und Systemgrenzen Fahrer muss Querführung werden alle vom dabei nicht (für gewisse Zeit System erkannt. überwachen. und/oder Ausreichende spezifische Zeit zur Fahrer- Situationen) Übernahme. gesetzlich geregelt gesetzlich nicht geregelt

12 Folie 12 Was heißt automatisiert? Beispiele für heutige Fahrerassistenzsysteme Driver only Assistiert Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Längsführung ACC Front Assist Notbremsassistent Querführung Side Assist Lane Assist Parken, Rangieren Park Assist Park Pilot Rear Assist Area View Licht Light Assist Dynamic Light Assist Fahrerzustand Müdigkeitserkennung Vorausschau Sign Assist in Anlehnung an: Volkswagen AG, AAET 2014

13 Folie 13 Was heißt automatisiert? Beispiele für Automations-Funktionen Teilautomatisiert Hochautomatisiert Vollautomatisiert Rangieren Park-Assistent Automatisches fahrerinitiiertes Ein- und Ausparken. Fahrer muss dauerhaft überwachen, unterbricht ggf. Valet Parking Automatisches Bereitstellung sowie Einund Ausparken. Kein Fahrer bzw. Fahrer entfernt sich. Manöver mit begrenzter Dauer Überhol-Assistent Automatisches fahrerinitiiertes Überholen. Auf Autobahn beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen, greift ggf. ein. Spurwechsel-Chauffeur Automatischer fahrerinitiierter Spurwechsel. Auf autobahnähnliche Straßen beschränkt. Fahrer muss nicht überwachen. Automatischer Nothalt Automatisches Herstellen eines sicheren Zustandes bei Ausfall des Fahrers. Dauerhaftes Fahren Baustellen-Assistent Automatische Längs- und Querregelung. Auf Autobahn-Baustellen beschränkt. Fahrer muss dauerhaft überwachen, greift ggf. ein. Autobahn-Chauffeur Automatische Längs- und Querführung. Fahrer muss nicht überwachen, wird zur Übernahme aufgefordert. Autobahn-Pilot Automatische Längs- und Querführung. Fahrer muss nicht überwachen, Übernahme nicht zwingend erforderlich. in Anlehnung an: Volkswagen AG, AAET 2014

14 Folie 14 Automation ist kein neues Thema Ein Blick in die Geschichte : Erfindung des Geschwindigkeits-Tempomats : japanisches Auto fährt 50 Meter mit 30km/h anhand weißer Straßenmarkierungen : Dickmanns Roboterauto orientiert sich an Gegenständen und fährt bis zu 96km/h : autonome Autobahnfahrt über 1000km mit bis zu 130km/h im EU-Projekt EUREKA Prometheus : DARPA Grand Challenge : Stadtpilot (TU Braunschweig) fährt autonom in Stadt : Google-Testflotte fährt über 1600km autonom : Mercedes fährt historische Bertha-Benz-Strecke von Mannheim nach Pforzheim vollautomatisiert : Google-Testflotte fuhr schon halbe Million Kilometer

15 Folie 15 Heute ist automatisiertes Fahren greifbar dank Serien(-naher) Technik und intensiver Forschung Beispiel: Sensorik der S-Klasse Quelle: Daimler

16 Folie 16 Heute ist automatisiertes Fahren greifbar dank Serien(-naher) Technik und intensiver Forschung Sensorik Objekterkennung Situationsanalyse Aktuatoren Quelle: Daimler

17 Folie 17 Stellen Sie sich vor Sie kommen vom Zug und Ihr Auto holt Sie ab Film Valet Parking, öffentliche Präsentation Januar 2013, DLR

18 Folie 18 Stellen Sie sich vor Ihr Auto fährt selbst und Sie surfen im Internet

19 Folie 19 Stellen Sie sich vor Ihr Auto spricht mit anderen und fragt nach einer Lücke Film

20 Folie 20 Ein paar Hürden gilt es auf dem Weg zum hochautomatisierten Fahren zu bewältigen rechtlich technisch ergonomisch gesellschaftlich Akzeptanz Migration Infrastruktur Wiener Straßenverkehrskonvention 1968: Jeder Führer muss dauernd sein Fahrzeug beherrschen [ ] können. vollkommen zuverlässig (z.b. Sensorik, Aktuatorik, Ortung, Szenario-Interpretation, 7. Sinn ), bei Ausfall sicherer Zustand sichere Gestaltung der Übergaben zwischen Fahrer und automatisiertem Fahrzeug, v.a. bei Technikausfall Technik senkt Unfälle durch menschliche Fehler aber Technik erzeugt auch neue Typen von Unfällen. Wer trägt die Bilanz? Vertrauen der Nutzer in Technik, Marktpotentiale Integration in Verkehrssystem (Reaktion anderer Fahrer im Mischverkehr, separate Spuren, menschkompatibles Verhalten ) Anpassung der Infrastruktur (Markierungen, C2X ). Wer zahlt?

21 Folie 21 Einführungsvortrag Autonomes Fahren Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Institut für Verkehrssystemtechnik