Continental demonstriert mit Cruising Chauffeur die Zukunft der hochautomatisierten Autobahnfahrt
- Der Cruising Chauffeur entlastet nicht nur den Fahrer, sondern sorgt auch dann für Sicherheit, wenn der Fahrer das Steuer am Ende der Autobahnfahrt nicht wieder übernehmen kann.
- Fällt der Mensch am Steuer „aus“, so hält der Cruising Chauffeur das Fahrzeug durch ein Minimum Risk Manöver sicher an.
Frankfurt, 13. Juli 2017. Hochautomatisiertes Fahren auf Autobahnen ist keine Zukunftsmusik mehr. Continental begann mit der Erprobung solcher Systeme auf öffentlicher Straße bereits 2012 im US-Bundesstaat Nevada. Inzwischen verfügt das Technologieunternehmen über eine weltweit operierende Flotte von Entwicklungsfahrzeugen in Deutschland, den USA, Japan und China. Die Funktion des Cruising Chauffeurs gibt den Fahrzeugen die Fähigkeit, auf Autobahnen die Fahraufgabe entsprechend den nationalen Verkehrsregeln komplett zu übernehmen. Dabei gehört es zum Zusammenwirken zwischen Mensch und Fahrzeug, dass der Fahrer am Ende der Autobahnstrecke die Fahraufgabe wieder übernimmt. Diese Übergabe leitet eine spezielle Mensch-Maschine-Schnittstelle ein, die ebenfalls in den Fahrzeugen erprobt wird. Und selbst wenn der Fahrer nicht auf diese Übernahmeaufforderung reagieren sollte – etwa aus gesundheitlichen Gründen – ist das Fahrzeug in der Lage, automatisiert sicher anzuhalten. Hierfür sorgt das sogenannte Minimum Risk Manöver. Das Fahrzeug erkennt dabei, wo Platz für einen sicheren Stopp ist und steuert diese Stelle selbsttätig an. Die Funktion wird bei der Serienreife im Jahr 2020 Teil des Cruising Chauffeurs sein.
Der Cruising Chauffeurs gibt Fahrzeugen die Fähigkeit, auf Autobahnen die Fahraufgabe entsprechend den nationalen Verkehrsregeln komplett zu übernehmen.
„Der Cruising Chauffeur ist ein doppelter Sicherheitsgewinn“, sagte Ralph Lauxmann, Leiter Systems & Technology in der Continental Division Chassis & Safety. „Erstens vermeidet die Automation im Regelbetrieb menschliche Fahrfehler und bietet gleichzeitig Fahrkomfort. Zweitens beinhaltet der Cruising Chauffeur eine zusätzliche Rückfallebene, die konventionelle Fahrzeuge nicht haben. Wenn der Fahrer aus welchen Gründen auch immer, nicht mehr in der Lage sein sollte, das Steuer wieder selbst zu übernehmen, bringt der Cruising Chauffeur das Auto trotzdem sicher zum Stehen.“
Wenn der Mensch ausfällt, greift „Plan B“
Mit der Innenraumkamera kann der Driver Analyzer das Blickverhalten des Fahrers erfassen und Rückschlüsse auf dessen Aufmerksamkeitszustand ziehen.
Auch wenn Autofahrer das nicht gerne hören, das größte Unfallrisiko im Straßenverkehr ist und bleibt der Mensch: Sein Verhalten ist ursächlich an rund 90 Prozent aller Unfälle beteiligt. Deshalb ist das automatisierte Fahren ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Vision Zero – dem Ziel eines Straßenverkehrs ohne Tote, Verletzte und Unfälle. Der Cruising Chauffeur kann auf der Autobahn die Fahraufgabe übernehmen. Das erfolgt nach Festlegung des Fahrers entweder teilautomatisiert in der Form, dass der Fahrer das System noch überwachen muss, oder in naher Zukunft auch in hochautomatisierter Ausprägung, bei der sich der Fahrer anderen Tätigkeiten zuwenden kann.
Cruising Chauffeur: Automatisiertes Fahren für die Autobahn mit Anpassung an Staus und Stop-and-go-Verkehr.
Ist der Cruising Chauffeur aktiviert, werden in einem zentralen Steuergerät, der Assisted & Automated Driving Control Unit (ADCU), die Daten der Umfeldsensoren wie Kamera, Radar und LiDAR ausgewertet. Die Algorithmen des Cruising Chauffeur entwickeln daraus ein 360 Grad-Umfeldmodell des Fahrzeugs. In Kombination mit einer hochauflösenden Karte sind darin alle bewegten und statischen Objekte sowie der Fahrbahnverlauf und die Fahrstreifen enthalten. Die Eigenposition des Fahrzeugs in diesem Modell wird laufend exakt ermittelt. Damit können die Algorithmen für das Fahrzeug innerhalb der Verkehrsregeln sicher nutzbare Bereiche erkennen und diese im Rahmen der Fahraufgabe ansteuern. Der Cruising Chauffeur kann so automatisiert die Spur wechseln und auch überholen.
Interaktionskonzept mit „künstlicher Empathie“
Dank Innenraumkamera entwickelt das Fahrzeug eine künstliche Empathie für den Fahrer.
Kommt das Ende des Autobahnabschnitts näher, so wird der Fahrer je nach Situation rechtzeitig zur Übernahme der Fahraufgabe aufgefordert. Damit das Fahrzeug erkennen kann, ob ein Fahrer anwesend ist und ob dieser bereit ist, die Fahraufgabe zu übernehmen, nutzt Continental eine Innenraumkamera und intelligente Algorithmen analysieren und interpretieren das Blickverhalten des Fahrers. Wie mit „künstlicher Empathie“ zieht das Fahrzeug damit Rückschlüsse darauf, wie stark der Fahrer noch am Verkehrsgeschehen beteiligt ist, oder ob er sich vollständig anderen Dingen widmet, ob er müde ist oder gar schläft. Greift der Fahrer nicht zum Steuer, wenn das Fahrzeug sich dem Punkt der Übernahme nähert, intensiviert sich die Informationsausgabe. Neben optischen und akustischen Kanälen, kann der Cruising Chauffeur der Übernahmeaufforderung auch durch Sitzvibration Nachdruck verleihen. Reagiert der Mensch am Steuer immer noch nicht, so leitet der Cruising Chauffeur das Minimum Risk Manöver ein.
Dabei fährt das Fahrzeug entweder selbsttätig auf den Standstreifen und hält dort an oder – falls kein Standstreifen existiert beziehungsweise dieser blockiert ist – hält es mit eingeschaltetem Warnblinker entweder in der Fahrspur an oder fährt mit abnehmender Geschwindigkeit weiter, bis es einen passenden Haltepunkt findet. „Eine leider gar nicht so seltene Ursache dafür, dass der Fahrer nicht auf die Übernahmeaufforderung reagiert, kann in gesundheitlichen Problemen begründet sein“, erläuterte Ibro Muharemovic, Leiter des Cruising Chauffeur Projektes bei Continental. „Für solche Situationen gibt es heute noch keine Lösung. Erst mit automatisiertem Fahren können wir Fahrer auch in solchen Notlagen unterstützen.“
Automation mit sicherer Architektur und Safety Manager
Ein Minimum Risk Manöver ist nicht nur bei einem Ausfall des Fahrers wichtig, sondern auch bei einem möglichen Technikausfall. So wird ein möglicher Ausfall eines Sensors von einer ständig mitlaufenden Überwachungsebene namens Safety Manager erkannt. Das Continental Tochterunternehmen Elektrobit (EB) hat hier mit EB tresos Safety eine Lösung für den Cruising Chauffeur beigesteuert. EB stellt Softwarelösungen für sicherheitsrelevante elektronische Steuergeräte zur Verfügung, welche ein wichtiger Baustein bei der Entwicklung des Cruising Chauffeurs waren. „Diese Fähigkeit zum Minimum Risk Manöver ist für das automatisierte Fahren extrem wichtig, weil wir in jeder Lage eine sichere Fahrsituation herstellen wollen“, so Muharemovic. „Beim Cruising Chauffeur haben wir inzwischen einen fortgeschrittenen Entwicklungsstand erreicht.“
Ist der Cruising Chauffeur aktiviert, werden in einem zentralen Steuergerät, der Assisted & Automated Driving Control Unit (ADCU), die Daten der Umfeldsensoren wie Kamera, Radar und LiDAR ausgewertet.
Der Cruising Chauffeur ist redundant aufgebaut, um auch bei einem möglichen Ausfall einzelner Sensoren noch die Fahraufgabe beherrschen zu können. Dazu gehört neben der getrennten Vernetzung unterschiedlicher Sensorarten auch die Safety Domain Control Unit (SDCU) als zweiter Automationspfad neben der ADCU. Die SDCU beinhaltet für sich genommen ebenfalls eine Automationslösung. Sollte also die Automation an eine Regelgrenze kommen oder eine Sensorart beispielsweise aus technischen Gründen ausfallen, so tritt das Minimum Risk Manöver ein. Eine Rückfallebene existiert ebenfalls für das im Fahrzeug installierte Bremssystem und für die Lenkung.
Automatisiertes Fahren ist ein Schwerpunktthema von Continental im September auf der IAA 2017 in Frankfurt am Main (Halle 5.1. Stand A07 / A08).
Sören Pinkow
Mediensprecher und Themenverantwortlicher Safety and Motion
Continental Automotive
Sebastian Fillenberg
Leiter Content, Mediensprecher und Themenverantwortlicher Architecture and Networking
Continental Automotive