Technologie für selbstfahrende Autos verstehen

Die Zukunft steht vor der Tür – selbstfahrende Autos sind näher denn je daran, alltäglich und voll funktionsfähig zu werden. Offiziell brauchen selbstfahrende Fahrzeuge keine menschlichen Fahrer, um das Fahrzeug sicher zu bedienen. Sie werden auch autonome oder „unbemannte“ Fahrzeuge genannt. Während sie oft als selbstfahrend beworben werden, gibt es in den USA noch keine vollständig selbstfahrenden Autos, die legal betrieben werden.

Wie funktionieren selbstfahrende Autos?

Während das Design von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich ist, verfügen die meisten selbstfahrenden Autos über eine interne Karte ihrer Umgebung, die von verschiedenen Sensoren und Sendereingängen erstellt und gepflegt wird. Fast alle selbstfahrenden Autos nehmen ihre Umgebung mit einer Kombination aus Videokameras, Radar und Lidar wahr, einem System, das Licht von einem Laser verwendet. Alle von diesen Eingabesystemen gesammelten Informationen werden von der Software verarbeitet, um den Weg zu bilden und Anweisungen für den Betrieb des Fahrzeugs zu senden. Dazu gehören Beschleunigung, Bremsen, Lenken und mehr sowie fest codierte Regeln und Algorithmen zur Vermeidung von Hindernissen für eine sichere Navigation und die Einhaltung von Verkehrsregeln.

Aktuelle selbstfahrende Automodelle sind teilautonom und benötigen einen menschlichen Fahrer. Dazu gehören traditionelle Autos mit Bremsassistent und Prototypen von nahezu autonomen selbstfahrenden Autos. Zukünftige vollautonome Modelle benötigen jedoch möglicherweise nicht einmal ein Lenkrad. Einige von ihnen können auch als „verbunden“ gelten, was bedeutet, dass sie mit anderen Fahrzeugen auf der Straße oder in der Infrastruktur kommunizieren können.

Die Forschung unterscheidet Autonomiegrade auf einer Skala von 0 bis 5:

• Stufe 0: Keine Automatikfunktion. Menschen verwalten und kontrollieren alle wichtigen Systeme. Dazu gehören Autos mit Tempomat, da der Fahrer die Geschwindigkeit nach Bedarf einstellt und ändert.

• Stufe 1: Fahrerassistenz erforderlich. Einige Systeme, wie z. B. der adaptive Tempomat oder das automatische Bremsen, können vom Fahrzeug gesteuert werden, wenn sie von einem menschlichen Fahrer individuell aktiviert werden.

• Stufe 2: Teilweise Automatisierungsoptionen verfügbar. Das Auto bietet zu bestimmten Zeiten mindestens zwei gleichzeitige automatische Funktionen wie Lenken und Beschleunigen auf der Autobahn, erfordert aber immer noch menschliche Eingaben. Das Auto passt sich Ihrer Geschwindigkeit basierend auf dem Verkehr an und folgt den Kurven der Straße, aber der Fahrer muss darauf vorbereitet sein, die vielen Einschränkungen der Systeme ständig zu überwinden. Level-2-Systeme umfassen Tesla Autopilot, Volvo Pilot Assist, Mercedes-Benz Drive Pilot und Cadillac Super Cruise.

• Stufe 3: Bedingte Automatisierung. Das Fahrzeug verwaltet alle wichtigen Sicherheitsvorgänge unter bestimmten Bedingungen, aber der menschliche Fahrer muss die Kontrolle übernehmen, wenn er alarmiert wird. Das Auto überwacht die Umgebung und nicht die Person, aber die Person sollte kein Nickerchen machen, da sie wissen muss, wie sie bei Bedarf die Kontrolle übernehmen kann.

• Stufe 4: Hohe Automatisierung. Das Auto ist in den meisten dynamischen Fahrsituationen voll autonom, wenn auch nicht in allen. Bei schlechtem Wetter oder ungewöhnlichen Bedingungen ist weiterhin ein Eingreifen des Fahrers erforderlich. Tier-4-Fahrzeuge werden weiterhin mit einem Lenkrad und Pedalen für die menschliche Steuerung bei Bedarf ausgestattet sein.

• Stufe 5: Vollautomatisiert. Das Auto fährt in jeder Fahrsituation vollautonom und fragt nur nach dem Weg.

Warum entstehen selbstfahrende Autos?

Verbraucher und Unternehmen interessieren sich gleichermaßen für selbstfahrende Autotechnologie. Ob es der Komfortfaktor oder eine intelligente Geschäftsinvestition ist, hier sind 6 Gründe, warum selbstfahrende Autos immer häufiger werden:

1. Pendeln: Reisende, die einen langen und geschäftigen Weg zur und von der Arbeit haben, lieben die Vorstellung, fernzusehen, Bücher zu lesen, zu schlafen oder sogar zu arbeiten. Obwohl es noch nicht ganz Realität ist, möchten potenzielle Autobesitzer, dass ein selbstfahrendes Auto ihnen Zeit auf der Straße spart, ihnen aber zumindest ermöglicht, sich während ihrer Rundfahrten auf andere Interessen zu konzentrieren.

2. Autovermietungen: Mitfahrdienste wie Uber und Lyft versuchen, selbstfahrende Taxis herzustellen, um die Notwendigkeit menschlicher Fahrer (und bezahlter menschlicher Fahrer) zu beseitigen. Stattdessen werden sie sich darauf konzentrieren, sichere, schnelle und direkte Fahrten zu Orten zu schaffen.

3. Autohersteller: Vermutlich werden autonome Autos die Zahl der Autounfälle reduzieren. Autohersteller wollen die selbstfahrende Technologie unterstützen, um die Crashsicherheitsbewertungen zu verbessern, und KI-Bewertungen könnten möglicherweise ein Argument für zukünftige Autokäufer sein.

4. Verkehrsvermeidung: Einige Autofirmen und Technologiekonzerne arbeiten an selbstfahrenden Autos, die die Verkehrsbedingungen und das Parken an Zielen in bestimmten Städten überwachen. Das bedeutet, dass diese Autos schneller und effizienter ans Ziel kommen als fahrerlose Autos. Sie werden den Job eines Fahrers übernehmen, der mithilfe von Smartphones und GPS-Geräten den Weg zum schnellsten Weg findet, und mit den lokalen Behörden zusammenarbeiten.

5. Lieferservice: Da sie die Arbeitskosten senken, richten Lieferunternehmen ihre Aufmerksamkeit auf selbstfahrende Autos. Pakete und Lebensmittel können mit einem autonomen Fahrzeug effizient transportiert werden. Autokonzerne wie Ford haben damit begonnen, den Dienst mit einem Fahrzeug zu testen, das nicht wirklich selbstfahrend ist, sondern dazu dient, die Reaktion der Öffentlichkeit zu messen.

6. Abo-Fahrdienst: Einige Autounternehmen arbeiten daran, eine Flotte selbstfahrender Autos aufzubauen, für deren Nutzung oder Besitz die Kunden bezahlen. Die Fahrer zahlen im Wesentlichen für das Recht nicht tauchen.

Was sind die potenziellen Auswirkungen von selbstfahrenden Autos?

Selbstfahrende Autos sind nicht nur für Verbraucher, Regierungen und Unternehmen attraktiv, sondern werden auch Auswirkungen auf die Gesellschaften und Volkswirtschaften haben, die sie übernehmen. Kosten und Gesamtnutzen bleiben ungewiss, aber drei Wirkungsbereiche sollten im Auge behalten werden:

1. Sicherheit: Selbstfahrende Fahrzeuge haben das Potenzial, die Zahl der Todesopfer bei Autounfällen zu reduzieren, indem sie Platz für menschliches Versagen schaffen. Software ist möglicherweise weniger fehleranfällig als Menschen und hat schnellere Reaktionszeiten, aber Entwickler sind immer noch besorgt über die Cybersicherheit.

2. Unparteilichkeit: Selbstfahrende Autos können mehr Menschen mobilisieren, etwa ältere oder behinderte Menschen. Es könnte jedoch auch zur Entlassung vieler Arbeitnehmer aufgrund einer Verringerung der Anzahl der Fahrer führen und die Finanzierung des öffentlichen Verkehrs beeinträchtigen, bevor dieser das System übernimmt. Um besser zu funktionieren, müssen selbstfahrende Autos oder ihre Abonnementdienste für die meisten Menschen verfügbar sein.

3. Umwelt: Abhängig von der Verfügbarkeit und dem Komfort selbstfahrender Autos können sie die Gesamtzahl der jährlich zurückgelegten Kilometer erhöhen. Wenn es mit Benzin betrieben wird, kann es die Emissionen erhöhen; Wenn sie mit Strom betrieben werden, können die transportbedingten Emissionen erheblich reduziert werden.