Die 5 Stufen des automatisierten Fahrens - autonomes Fahren

Mittlerweile hört oder liest man fast täglich vom autonomen Fahren. Der Fahrer gibt dabei die Verantwortung vollständig an den Computer ab und sein Auto findet alleine und selbständig an sein Ziel. Doch davon sind wir noch lange entfernt. Denn im Augenblick ist man in der Entwicklung noch nicht ganz so weit. Zu groß sind noch die technischen Hürden. Klar sieht man im TV immer mal einen Bericht, dass Autos völlig autonom fahren. Aber perfekt und fehlerfrei sind die Systeme deshalb noch lange nicht. Auch die rechtliche Situation ist noch nicht abschließend geklärt. Denn wer zahlt eigentlich bei einem Unfall? Die Versicherer sehen die neuen Assistenzsysteme eher skeptisch, wie die GTÜ unlängst berichtete.

Das Google auto wollte zeigen, dass autonomes Fahren schon heute möglich ist - Bild: Google

Auch wenn das völlig autonome Fahren noch ein bisschen auf sich warten lässt, so gibt es doch schon Techniken, die sich noch in der Vorstufe, dem automatisieren Fahren bzw. dem assistierten Fahren, befinden. Um sich besser zurecht zu finden und um auch eine rechtliche Abgrenzung zu finden, hat man diese Techniken in fünf verschiedene Stufen eingeteilt. Je höher die Stufe, desto höher der Grad der Automatisierung und desto mehr Verantwortung gibt der Fahrer an das Auto ab.

Stufe 1 - Assistiertes Fahren / Abstandsregeltempomat ACC

In der Stufe 1 befinden sich viele Fahrzeuge schon länger. Beim assistierten Fahren sind die Füße von Gas und Bremse weg. Die Hände befinden sich aber noch am Lenkrad. Als unterstützendes Fahrerassistenzsystem dient hauptsächlich der Abstandsregeltempomat, das ACC. Aber auch andere Fahrerassistenzsysteme wie Bremsassistent, Spurverlassenswarner, toter Winkelassisten u.ä. greifen zumeist warnend ins Geschen ein.

Beim ACC bleiben die Füße weg vom Pedal - Bild Bosch

Stufe 2 - Teilautomatisiertes Fahren

In der Stufe 2 beim teilautomatisierten Fahren können erstmals die Hände vom Lenkrad genommen werden. Hier werden nun teilweise  Fahrfunktionen vom Fahrer auf das System übertragen. Der Fahrer muss aber ständig die Funktionen und die Umgebung überwachen und falls erforderlich und ohne zusätzliche Aufforderung durch das System eingreifen und übernehmen können. Deshalb müssen die Hände des Autofahrers auch immer in Griffnähe des Lenkrads bleiben. Er darf keinen fahrfremden Tätigkeiten wie z.B. Surfen im Internet nachgehen. Fahrerassistenzsysteme wie z.B Distronic plus oder Parktronic von Mercedes gehören dazu.

Dies ist im Prinzip Stand der Technik heute. Wer einen Tesla sein eigen nennen kann, kennt das bereits. Das Video von Tesla will dies zeigen.

Ein Parklenkassistent gehört im Prinzip auch zur Stufe 2 des teilautomatisierten Fahrens. Der neue Mercedes Benz Actros 2019 kann selbständig bremsen, Gas geben und lenken in allen Geschwindigkeitsbereichen. Er ist der erste serienmäßige Lkw in Stufe 2.

Ein weiteres Beispiel: Der Ford Kuga PHEV erkennt mit dem intelligenten ACC Verkehrsschilder, passt sich selbsttätig der vorgegebenen Geschwindigkeit an und bleibt in der erkannten Fahrspur. Die Hände bleiben aber weiterhin am Lenkrad, um eingreifen zu können.

Stufe 3 - Hochautomatisiertes Fahren

Einen Schritt weiter geht das hochautomatisierte Fahren in der Stufe 3. Die Hände können nun im Prinzip entspannt auf dem Schoß liegen, denn es ist keine dauerhafte Überwachung durch den Fahrer mehr nötig. Allerdings muss sich dieser aber jederzeit bereithalten und den Verkehr noch im Blick haben. So könnte der Fahrer aber auch am Monitor Infos aus dem Internet abrufen (surfen) oder einen Film ansehen. Stößt das System an seine Grenzen, erkennt es dies selbstständig und fordert den Autofahrer zur Übernahme des Fahrzeugs, z.B. akustisch, dazu auf.

Im neuen Spiderman Film bekommen die Kinogänger einen Eindruck vom hochautomatisierten Fahren in Stausituationen. „Happy“ nimmt während der Fahrt seine Hände vom Lenkrad. Dank aktiviertem Audi AI Staupilot übernimmt der Audi TT die Fahraufgabe, das Lenkrad dreht sich wie von Geisterhand weiter.

Der TT spielte im Spiderman Movie eine Rolle - Bild Audi

Nun gibt es den Staupilot auch in der Realität: Der Audi AI Staupilot fährt im Audi A8 unter realen Bedingungen in Stau und Kolonnenverkehr bis 60 km/h selbsttätig. Die Markteinführung kann aber erst mit entsprechender Gesetzeslage erfolgen.Der Audi AI Staupilot ermöglicht somit als weltweit erstes System hochautomatisiertes Fahren auf Level 3. Im Stau oder bei zähfließenden Autobahnverkehr bis 60 km/h übernimmt der A8 die Fahraufgabe. Der Fahrer muss das Auto in dieser definierten Situation nicht mehr permanent überwachen. Er muss lediglich wahrnehmungsbereit bleiben und die Verantwortung wieder übernehmen, wenn ihn das System dazu auffordert.

Der Staupilot ist verfügbar - Bild: Audi

Im Detail: Fährt der Audi A8 im Kolonnenverkehr mit maximal 60 km/h, übernimmt der Audi AI Staupilot auf Autobahnen und mehrspurigen Kraftfahrstraßen mit baulicher Trennung zur Gegenfahrbahn die Fahraufgabe. Das System managt Anfahren, Beschleunigen, Lenken und Bremsen in seiner Spur. Es beherrscht auch anspruchsvolle Situationen wie nah einscherende Fahrzeuge. Die Steuersignale, die der Audi AI Staupilot zum hochautomatisierten Fahren braucht, erhält er aus dem zentralen Fahrerassistenzsteuergerät und aus einer redundanten Datenfusion im Radarsteuergerät. Hat der Fahrer den Staupilot mit der AI-Taste auf der Mittelkonsole aktiviert, kann er den Fuß vom Gaspedal und die Hände dauerhaft vom Lenkrad nehmen. Er muss das Auto – anders als beim Level 2 – nicht mehr permanent überwachen und kann sich abhängig von den geltenden Landesvorschriften einer Beschäftigung widmen, die vom bordeigenen Infotainmentsystem unterstützt wird. Das Audi virtual cockpit zeigt nun grafisch die Bewegung und das Umfeld des neuen A8 an.

Während der Staupilot die Fahraufgaben übernommen hat, kann der Fahrer z.B. Nachrichten im TV anscheuen - Bild Audi

Während der hochautomatisierten Fahrt überprüft eine Kamera, ob der Fahrer bereit ist, gegebenenfalls das Steuer wieder zu übernehmen. Sie analysiert etwa Position und Bewegung des Kopfes sowie den Lidschlag und generiert daraus anonymisierte Daten. Sind beispielsweise die Augen des Fahrers längere Zeit geschlossen, fordert das System ihn auf, die Fahraufgabe wieder auszuführen. Es erfolgt eine Übernahmeaufforderung in drei Phasen – von optischen und akustischen Warnungen bis hin zur Notbremsung. Steigt das Tempo über 60 km/h oder die Kolonne löst sich auf, teilt der Staupilot dem Fahrer ebenfalls mit, dass er die Fahraufgabe wieder selbst ausüben muss. Ignoriert er diesen Hinweis und die folgenden Warnungen, bremst der A8 kontinuierlich bis zum Stillstand in seiner Spur. Die Einführung des Audi AI Staupilot erfordert für jedes einzelne Land neben der Klarheit über die gesetzlichen Rahmenbedingungen eine spezifische Anpassung und Erprobung des Systems. Darüber hinaus sind weltweit unterschiedliche Zulassungsverfahren und ihre Fristen zu beachten. Aus diesen Gründen wird Audi den Staupilot im neuen A8 Schritt für Schritt je nach Gesetzeslage im jeweiligen Land in Serie bringen.

Ergänzung 09.12.2021:

Mercedes-Benz erhält weltweit erste international gültige Systemgenehmigung für hochautomatisiertes Fahren

Pressemitteilung:

"Stuttgart. Als weltweit erstes Automobilunternehmen erfüllt Mercedes-Benz die anspruchsvollen gesetzlichen Anforderungen nach UN-R157 für ein Level-3-System[1]. Das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) hat dafür die Systemgenehmigung auf Basis der technischen Zulassungsvorschrift UN-R157 erteilt und somit den Weg bereitet, grundsätzlich ein solches System international[2] anzubieten. Vorausgesetzt, die jeweiligen nationalen Gesetzgebungen erlauben es. Deutschland hat mit der Öffnung des Straßenverkehrsgesetzes (StVG) für Level-3-Systeme im Jahr 2017 dabei eine Vorreiterrolle eingenommen. Deshalb werden erste Kunden noch in der ersten Jahreshälfte 2022 eine S-Klasse mit DRIVE PILOT kaufen können und so bei hohem Verkehrsaufkommen oder Stausituationen auf geeigneten Autobahnabschnitten in Deutschland bis 60 km/h hochautomatisiert fahren können. Die Sonderausstattung DRIVE PILOT entlastet den Fahrer und ermöglicht ihm Nebentätigkeiten[3] auf dem Zentraldisplay wie beispielsweise Onlineshopping oder im In‑Car-Office E-Mails zu bearbeiten. Die Systemgenehmigung gilt auch für den EQS."

Stufe 4 - Vollautomatisiertes Fahren

In der vierten Stufe dem vollautomatisierten Fahren übernimmt das Assistenzsystem weitestgehend. Nun darf der Fahrer entspannt die Zeitung lesen, denn er muss den Verkehr nicht mehr im Blick haben. Das bedeutet aber auch, dass dieser die komplette Verantwortung an das Auto übergibt. Dies kann beispielsweise auf bestimmten Strecken, wie ausgewählten Autobahnen, der Fall sein. Auf der Autobahn A9 wurden extra sogenannte Landmarkenschilder für das „Digitale Testfeld Autobahn“ aufgestellt, an denen automatisierte Fahrzeuge ihren exakten Standort, sprich die Längs- und Querposition, selbstständig bestimmen können.

das neue Landmarkenschild zur genauen Positionsbestimmung für vollautomatisierte Fahrzeuge - Bild: bast

Verhaltensrechtlich betrachtet, werden jedoch vom Gesetzgeber die Stufen 3 und 4 (hochautomatisiert und vollautomatisiert) zusammengefasst. Dies bedeutet schlicht und ergreifend, dass sich der Fahrer trotzdem noch in der Verantwortung befindet. Dies hat jüngst auch ein Unfall mit einem Teslafahrer in den USA gezeigt, bei dem der Autopilot „freigesprochen“ wurde.

Fahrzeuge der Stufen 3 und 4 gibt es als Testfahrzeuge z.B. von Audi, BMW, Mercedes oder Volvo schon einige. Ihre Fehleranfälligkeit ist im Alltag aber noch zu groß. Die Hersteller wollen die ersten serienmäßigen Vollautomaten bis 2020 auf die Sraße bringen. Das autonome Parken, bei dem der Fahrer aussteigt und sein Auto selbständig einparkt oder ins Parkhaus fährt, gehört auch in diese Kategorie.

Stufe 5 - Autonomes Fahren

Erst in der Stufe 5 wird von autonomen Fahren gesprochen. Es bedeutet ganz einfach: Das Auto fährt von selbst. Das Auto fährt also von A nach B und benötigt dazu den Fahrer gar nicht mehr. Deshalb spricht man hier auch vom fahrerlosen Fahren. „Dies gilt dann jetzt auch auf allen Straßentypen, sowie in allen Geschwindigkeitsbereichen und unter allen Situationsbedingungen die Fahrt vollständig allein durchführen“, so der ADAC. Vom Verkehrsclub stammt auch das folgende Video, das die 5 Stufen des automatisierten Fahrens noch einmal übersichtlich zeigt.

Weiteren Infos zu diesem Thema, findet ihr in diesm Blog.

Fazit

Autonomes Fahren ist kein elektronischer Schnick-Schnack. Es ermöglicht auch behinderten Menschen, z.B. ohne Arme oder Beine oder gar sehbehinderten Menschen wieder ohne Hilfe mobil zu sein. In wie vielen Jahren dieser Automatisierungsgrad erreicht sein wird, lässt sich heute noch nicht sagen.

Entwicklung des Pilotierten Fahren bei Audi

Audi Pilotiertes Fahren von kfztechde

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