Autopilot in modernen Autos: Typen, Funktionsprinzip und Implementierungsprobleme

Dieses Phänomen wird anders genannt: autonome Steuerung, unbemannte Fahrzeuge, Autopilot. Letzteres stammt aus der Luftfahrt, wo es seit langem und zuverlässig im Einsatz ist und daher am genauesten ist.

Ein Computer, auf dem ein komplexes Programm ausgeführt wird, der mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet ist und Informationen von einem externen Netzwerk empfängt, kann durchaus einen Fahrer ersetzen. Aber seltsamerweise ist die Frage der Zuverlässigkeit in der Automobiltechnik viel schwieriger als in der Luftfahrt. Es gibt nicht so viele Orte auf den Straßen wie in der Luft und die Verkehrsregeln werden nicht so klar durchgesetzt.

Warum brauchen Sie einen Autopiloten in Ihrem Auto?

Streng genommen brauchen Sie keinen Autopiloten. Die Fahrer leisten bereits hervorragende Arbeit, insbesondere mit Hilfe der bereits vorhandenen, recht seriellen elektronischen Assistenten.

Ihre Aufgabe besteht darin, die Reaktionen eines Menschen zu schärfen und ihm Fähigkeiten zu verleihen, die nur wenige Sportler nach vielen Jahren des Trainings erlangen können. Ein gutes Beispiel ist die Funktionsweise des Antiblockiersystems und aller Arten darauf basierender Stabilisatoren.

Doch der technische Fortschritt ist nicht aufzuhalten. Autohersteller betrachten das Image autonomer Autos weniger als Zukunft, sondern als starken Werbefaktor. Ja, und es ist nützlich, über fortschrittliche Technologien zu verfügen. Sie können jederzeit benötigt werden.

Die Entwicklung erfolgt schrittweise. Es gibt verschiedene Ebenen der künstlichen Fahrerintelligenz:

• Null - es ist keine automatische Steuerung vorgesehen, alles wird dem Fahrer zugewiesen, mit Ausnahme der oben genannten Funktionen, die seine Fähigkeiten verbessern;
• Erstens wird die sicherste Funktion des Fahrers gesteuert, ein klassisches Beispiel ist die adaptive Geschwindigkeitsregelung.
• zweitens – das System überwacht die Situation, die klar formalisiert werden muss, zum Beispiel die Bewegung auf einer Fahrspur mit idealen Markierungen und gut geregelten anderen Signalen, während der Fahrer nicht auf das Lenkrad und die Bremsen einwirken darf;
• der dritte Unterschied besteht darin, dass der Fahrer die Situation möglicherweise nicht unter Kontrolle hat und die Kontrolle nur auf das Signal des Systems hin abfängt;
• viertens – und diese Funktion wird auch vom Autopiloten übernommen, die Einschränkungen seines Betriebs gelten nur für bestimmte schwierige Fahrbedingungen;
• fünftens – vollautomatisches Uhrwerk, kein Fahrer erforderlich.

Schon jetzt gibt es tatsächlich Serienautos, die nur annähernd die Mitte dieser bedingten Skala erreichen. Darüber hinaus müssen mit der Ausweitung der künstlichen Intelligenz noch nicht bewältigte Ebenen in ihrer Funktionalität erweitert werden.

Arbeitsprinzip

Die Grundlagen des autonomen Fahrens sind recht einfach: Das Auto untersucht die Verkehrssituation, beurteilt seinen Zustand, sagt die Entwicklung der Situation voraus und entscheidet über die Aktion mit den Bedienelementen oder das Aufwachen des Fahrers. Allerdings ist die technische Umsetzung sowohl hinsichtlich der Hardwarelösung als auch der Software-Steuerungsalgorithmen äußerst komplex.

Die technische Vision wird nach den bekannten Prinzipien der Situationsbetrachtung in verschiedenen Bereichen elektromagnetischer Wellen und akustischer Effekte auf aktive und passive Sensoren umgesetzt. Der Einfachheit halber werden sie Radargeräte, Kameras und Sonargeräte genannt.

Das resultierende komplexe Bild wird an einen Computer übertragen, der die Situation simuliert, Bilder erstellt und deren Gefahr einschätzt. Die Hauptschwierigkeit liegt genau darin, dass die Software mit der Erkennung nicht gut zurechtkommt.

Sie bewältigen diese Aufgabe auf verschiedene Weise, insbesondere durch die Einführung von Elementen neuronaler Netze und die Beschaffung von Informationen von außen (von Satelliten und von benachbarten Autos sowie Verkehrssignalen). Aber eine sichere XNUMX%ige Anerkennung gibt es nicht.

Bestehende Systeme fallen regelmäßig aus, und jedes davon kann sehr traurig enden. Und solche Fälle gibt es schon genug. Aufgrund von Autopiloten gibt es mehrere sehr spezifische menschliche Opfer. Eine Person hatte einfach keine Zeit, in die Kontrolle einzugreifen, und manchmal versuchte das System nicht einmal, sie zu warnen oder die Kontrolle zu übertragen.

Welche Marken produzieren selbstfahrende Autos?

Experimentelle autonome Maschinen sind schon vor langer Zeit entstanden, ebenso wie erste Elemente in der Serienproduktion. Der zweite ist bereits gemeistert und wird aktiv genutzt. Aber das erste Serienauto mit einem zertifizierten Third-Level-System wurde erst vor kurzem auf den Markt gebracht.

Honda, bekannt für seine innovativen Lösungen, ist dies gelungen, und das vor allem nur, weil Japan internationale Sicherheitskonventionen ignoriert.

Der Honda Legend Hybrid EX ist in der Lage, vollautomatisch durch den Verkehr zu fahren, die Spur zu wechseln und zu überholen, ohne dass der Fahrer die Hände ständig am Lenkrad lassen muss.

Experten zufolge ist es diese sich schnell entwickelnde Gewohnheit, die es selbst Systemen der dritten Ebene nicht ermöglicht, sich schnell zu legitimieren. Autofahrer beginnen, dem Autopiloten blind zu vertrauen und hören auf, der Straße zu folgen. Automatisierungsfehler, die immer noch unvermeidlich sind, führen in diesem Fall mit Sicherheit zu einem Unfall mit schwerwiegenden Folgen.

Bekannt für die fortschrittlichen Entwicklungen von Tesla, das bei seinen Maschinen konsequent einen Autopiloten einführt. Da Tesla regelmäßig Klagen von Kunden erhält, die die Möglichkeiten des autonomen Fahrens falsch verstehen und nicht wissen, wie man es richtig nutzt, ist es noch nicht über die zweite Stufe hinausgestiegen.

Insgesamt beherrschen rund 20 Unternehmen weltweit die zweite Stufe. Aber nur wenige versprechen, in naher Zukunft noch etwas höher zu steigen. Dies sind Tesla, General Motors, Audi, Volvo.

Andere, wie Honda, sind auf lokale Märkte beschränkt und wählen Funktionen und Prototypen aus. Einige Firmen arbeiten intensiv an der Entwicklung des autonomen Fahrens, sind aber keine Automobilgiganten. Darunter sind Google und Uber.

Häufig gestellte Fragen zu unbemannten Fahrzeugen

Das Aufkommen von Verbraucherfragen zu Autopiloten ist darauf zurückzuführen, dass die Mehrheit der Autofahrer nicht genau versteht, was Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist und in diesem Zusammenhang auch, wie sie mit der Gesetzgebung zusammenhängt.

Wer testet die Maschinen?

Um Maschinen unter realen Bedingungen zu testen, ist eine Sondergenehmigung erforderlich, nachdem zuvor nachgewiesen wurde, dass die Sicherheit gewährleistet ist. Daher engagieren sich hier neben führenden Herstellern auch Transportunternehmen.

Ihre finanziellen Möglichkeiten ermöglichen es ihnen, in die Entwicklung zukünftiger Straßenroboter zu investieren. Viele haben bereits konkrete Termine bekannt gegeben, wann solche Maschinen in Betrieb gehen werden.

Wer ist bei einem Unfall schuld?

Während die Gesetzgebung die Verantwortung einer Person am Steuer vorsieht. Die Regeln für den Einsatz von Autopiloten sind so konzipiert, dass produzierende Unternehmen Probleme vermeiden, indem sie Käufer eindringlich vor der Notwendigkeit warnen, den Betrieb von Robotern ständig zu überwachen.

Bei realen Unfällen ist es ganz klar, dass sie formal ausschließlich auf das Verschulden einer Person zurückzuführen sind. Er wurde gewarnt, dass das Auto keine hundertprozentige Funktion der Erkennungs-, Vorhersage- und Unfallverhütungssysteme gewährleistet.

Wann kann ein Auto einen Menschen am Steuer ersetzen?

Trotz der Fülle konkreter Fristen für die Umsetzung solcher Projekte wurden alle bereits verstrichenen Fristen in die Zukunft verschoben. Die Sachlage ist so, dass auch bestehende Prognosen nicht erfüllt werden, so dass völlig autonome Autos in absehbarer Zeit nicht auf den Markt kommen werden. Die Aufgabe erwies sich als zu schwierig für Optimisten, die vorhatten, sie schnell zu lösen und damit Geld zu verdienen.

Bisher können bahnbrechende Technologien nur Geld und Ansehen verlieren. Und die Faszination für Neurosysteme kann zu schlechteren Ergebnissen führen.

Es ist bereits erwiesen, dass zu intelligente Autos auf den Straßen genauso rücksichtslos werden können wie junge Fahranfänger mit den gleichen Folgen.