Autonomes Fahren Mercedes: futuristische Entwicklungen für selbstfahrende Autos. Für die neuen Konzeptfahrzeuge von Mercedes spielt autonomes Fahren eine entscheidende Rolle.
Autonomes Fahren bei Mercedes: High-Tech aus Deutschland
Autonomes Fahren ist eines der wichtigsten Themen der Automobilbranche. Wohl jeder Autohersteller hat mittlerweile eine Forschungsabteilung eingerichtet, die an dieser Technik arbeitet. Hinzu kommen Projekte verschiedener anderer Unternehmen.
Google Self Driving Cars sind beispielsweise weltweit bekannt und stehen als Sinnbild für diese Technik. Auch Uber hat bereits selbstfahrende Autos entwickelt und diese bereits umfangreich in der Praxis eingesetzt.
Die genannten Unternehmen aus den USA bestimmen in diesem Bereich die Berichterstattung in den Medien. Doch auch in Deutschland laufen die Forschungsarbeiten für autonomes Fahren auf Hochtouren. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Konzeptfahrzeuge von Mercedes.
Der Autobauer aus Stuttgart hat bereits mehrere Automobile präsentiert, die vollkommen selbstständig unterwegs sind. Selbst bei verschiedenen Praxistests haben sich diese sehr gut geschlagen. Daran wird deutlich, dass auch deutsche Unternehmen einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung dieser Technik leisten.
Autonomes Fahren: Fünf Level für selbstfahrende Autos
Autonomes Fahren wird in fünf verschiedene Level eingeteilt. Um diese Technik zu verstehen, ist es daher wichtig, sich mit diesen einzelnen Stufen auseinanderzusetzen. Das macht deutlich, wie weit die Technik bereits fortgeschritten ist und welche Herausforderungen dabei noch bestehen.
Level 1 bedeutet, dass der Fahrer während der gesamten Fahrzeit das Auto beherrscht und die Straße im Blick behalten muss. Dabei unterstützen ihn jedoch einzelne Assistenzsysteme. Beispiele hierfür sind der Tempomat, der automatische Abstandsregeltempomat und der Spurhalteassistent. Derartige Systeme sind bereits seit viele Jahren verbreitet und stellen keine Seltenheit mehr dar.
Level 2 bedeutet, dass das Fahrzeug teilautomatisiert ist. Zwar muss auch hierbei der Fahrer das Auto ständig steuern und ist dafür in vollem Umfang verantwortlich. Dennoch übernimmt die Steuerungstechnik bereits viele Bereiche selbstständig. Sie verbindet dabei mehrere der bereits für Level 1 beschriebenen Assistenzsysteme und sorgt dadurch dafür, dass das Auto selbstständig bremst, beschleunigt und die Richtung anpasst.
Beispiele hierfür sind der Überholassistent und das selbstständige Einparken, bei dem der Fahrer das Lenkrad nicht mehr bedienen muss. Auch diese Technik ist bereits in einigen Serienfahrzeugen verfügbar.
Wenn ein Fahrzeug Level 3 erreicht, handelt es sich um hochautomatisiertes Fahren. In diesem Fall kann sich der Fahrer bereits vom Straßenverkehr abwenden und beispielsweise die Zeitung lesen oder Büroaufgaben erledigen. Allerdings muss er stets zur Verfügung stehen, falls das Fahrzeug ein Problem meldet. In diesem Fall muss er kurzfristig das Steuer übernehmen.
Level-3-Fahrzeuge sind bislang nur als Versuchsfahrzeuge im Einsatz. Eine Straßenzulassung haben sie noch nicht. Allerdings steht diese Technik bereits kurz vor dem Durchbruch. Die rechtlichen Rahmenbedingungen für diese Technik sind bereits abgesteckt, aber es bleiben noch einige Details zu klären.
Auf Level 4 kann sich der Fahrer bereits vollständig vom Verkehr abwenden. Er ist nun nicht mehr für die Steuerung verantwortlich und kann während der Dauer der Fahrt schlafen, das Handy benutzen oder andere Tätigkeiten verrichten. Er muss sich nicht in fahrfähigem Zustand befinden.
Das Fahrzeug kann zwar noch nicht alle Verkehrssituationen bewältigen, es ist jedoch dazu in der Lage, seine Grenzen rechtzeitig zu erkennen. So kann es bei Bedarf einen Parkplatz anfahren. Die Versuche für autonomes Fahren auf Level 4 waren in vielen Fällen bereits erfolgreich. Allerdings scheint der Weg noch weit, bis sich diese Technik in Serienfahrzeugen durchsetzt. Insbesondere sind dabei noch viele rechtliche Fragen zu klären.
Ein Fahrzeug hat Level 5 erreicht, wenn es alle Verkehrssituationen selbstständig bewältigt. Ein Fahrer ist in diesem Fall nicht mehr notwendig. Das bedeutet, dass das Auto auch kein Lenkrad und keine Pedale mehr benötigt, da der Fahrer zu keinem Zeitpunkt eingreifen muss.
Selbst Fahrten ohne Insassen sind möglich. Auch hierbei haben erste Versuche und Konzeptfahrzeuge gezeigt, dass autonomes Fahren auf Level 5 bereits möglich ist. Dabei handelt es sich jedoch bislang um einzelne Modellversuche. Bis diese Technik in Serienfahrzeugen verfügbar ist, werden voraussichtlich noch viele Jahre vergehen.
Das folgende Video stellt die 5 Level des autonomen Fahrens vor. Das macht deutlich, wie weit die Technik bereits fortgeschritten ist und welche Entwicklungen zukünftig noch zu erwarten sind:
Video: Die fünf Level des autonomen Fahren
Kommunikation für die Fahrzeuge: Car2X
Parallel zum autonomen Fahren findet eine weitere Entwicklung statt: die Vernetzung der Fahrzeuge. Diese kann die Steuerungssysteme hervorragend unterstützen. Auf diese Weise erhöht diese Technik die Sicherheit und die Effizienz im Straßenverkehr. Sie ist bereits bei herkömmlichen Fahrzeugen hilfreich.
In diesen Fällen wäre es beispielsweise möglich, die entsprechenden Informationen auf einem Bildschirm anzuzeigen. Besonders positiv sind die Auswirkungen, wenn das automatisierte Steuerungssystem die Informationen direkt verarbeiten kann.
Bei der V2X Kommunikation spielt insbesondere der Informationsaustausch zwischen den Fahrzeugen eine entscheidende Rolle. Dieser ermöglicht es beispielsweise, beim Überqueren einer Kreuzung zu überprüfen, ob sich dabei die Wege mit einem anderen Auto gefährlich kreuzen könnten. Auch bei einem Überholvorgang ist diese Technik ausgesprochen nützlich.
Sie zeichnet sich gegenüber den gewöhnlichen Sensoren bei selbstfahrenden Autos dadurch aus, dass sie die anderen Fahrzeuge auch erkennen kann, wenn die Sicht verdeckt ist. Darüber hinaus erhöht diese Technik die Effizienz.
Wenn das Steuerungssystem Informationen zur Geschwindigkeit der vorausfahrenden Fahrzeuge erhält, kann es seine Fahrweise deutlich gleichmäßiger gestalten. Das reduziert den Kraftstoff- beziehungsweise den Stromverbrauch. Außerdem lassen sich dadurch Staus verhindern, was die durchschnittliche Dauer der Fahrt reduzieren kann.
Darüber hinaus ist es möglich, über V2I mit Geräten der Infrastruktur zu kommunizieren. Das sorgt beispielsweise für eine bessere Erkennung von Verkehrszeichen. Schließlich gestattet V2N eine weitläufige Kommunikation über ein Netzwerk.
Automotive Security: Sicherheit vor Hackerangriffen
Vernetzte Fahrzeuge bringen die Gefahr mit sich, dass ein Angreifer Zugang zu der E/E-Architektur des Autos erhalten könnte. Das stellt eine Angriffsfläche für Cyberkriminalität dar.
Die nachfolgende Tabelle zeigt deutlich, dass jedes Jahr viele Millionen Menschen in Deutschland Opfer von Angriffen über das Internet werden. Daher scheint es wahrscheinlich, dass auch selbstfahrende Autos ein Ziel dieser Attacken werden könnten.
| China | 528,8 |
| USA | 105,4 |
| Brasilien | 70,4 |
| Mexiko | 41,1 |
| Japan | 19,6 |
| Deutschland | 19 |
| Italien | 18,2 |
Die Fahrzeugarchitektur ist beispielsweise anfällig für ein Can Bus Hacking. Auf diese Weise ist es möglich, die vollständige Kontrolle über das Fahrzeug zu erreichen. Aus diesem Grund ist es von großer Bedeutung, auf die Automotive Cyber Security zu achten.
Dafür gibt es spezielle Automotive Security Standards wie beispielsweise SAE J3061. Diese schotten die E/E Architektur so ab, dass die entsprechenden Angriffe wirkungslos bleiben. Das sorgt für eine hohe Embedded Security. Auch Mercedes sorgt bei seinen selbstfahrenden Autos für die Umsetzung dieser Standards.
Autonomes Fahren: Diese Konzeptfahrzeuge hat Mercedes entwickelt
Nun ist es an der Zeit, zu betrachten, wie Mercedes autonomes Fahren bislang umsetzen konnte. Dabei ist zum einen das Konzeptfahrzeug F 015 von Bedeutung, das Daimler 2015 präsentierte. Hierbei handelt es sich um ein autonomes Auto auf Level 4. Der Fahrer kann sich während der Fahrt anderen Dingen widmen.
Es ist sogar möglich, den Fahrersitz nach hinten zu drehen, um sich mit den übrigen Insassen zu unterhalten. Das Fahrzeug übernimmt alle Aufgaben selbstständig. Dennoch sind Pedale und ein Lenkrad vorhanden. Das bedeutet, dass der Fahrer jederzeit das Kommando übernehmen kann.
Der Mercedes F 015 bietet viel Luxus und eine autonome Fahrweise
Das neueste autonome Konzeptfahrzeug ist der Vision Urbanetic. Diesen präsentierte Mercedes 2018 auf der Autoausstellung in Kopenhagen. Auch 2019 sorgte er für viel Aufsehen. Im Rahmen der CES in Las Vegas war er bereits vollkommen selbstständig auf den Straßen der Stadt unterwegs. Das Fahrzeug setzt autonomes Fahren auf Level 5 um.
Die Fahrgäste sind nicht für die Steuerung verantwortlich. Sie können das Steuer überhaupt nicht übernehmen, da weder ein Lenkrad noch Pedale vorhanden sind. Darüber hinaus überzeugt das Auto durch einen Elektroantrieb mit geringem Stromverbrauch.
Das folgende Video zeigt den Vision Urbanetic im Einsatz. Das macht es nicht nur möglich, sich ein besonders gutes Bild von dem Fahrzeug zu machen. Darüber hinaus erklärt dieser Film viele Details der verwendeten Technik:
Video: Mercedes Vision Urbanetic: Innovativer Achtsitzer für die autonome Zukunft | ADAC
Carsharing Autosharing: Autonomous Driving ermöglicht neue Verkehrskonzepte
Mercedes entwickelt nicht nur eine neue Technik, sondern auch neue Verkehrskonzepte. Um die Anforderungen des Verkehrs der Zukunft und die Möglichkeiten der neuen Technik zu ermitteln, hat das Unternehmen für das autonome Fahren Moovel gegründet. Daran sind auch BMW und einige weitere Partner beteiligt.
Dabei gehen die Forscher nicht nur darauf ein, wie das autonome Fahren die Sicherheit und den Komfort erhöhen kann, sondern wie es damit möglich ist, die drängenden Probleme des Individualverkehrs zu lösen. Dabei fahren Moovel und andere Vordenker die Strategie, die Fahrzeuge gemeinsam zu verwenden. Shared Ride würde dazu führen, dass die Auslastung der Autos deutlich ansteigt.
Auf diese Weise wäre es nicht nur möglich, den Energieverbrauch zu reduzieren. Darüber hinaus würde das den allgemeinen Ressourceneinsatz vermindern, da weniger Fahrzeuge notwendig wären. Außerdem würde dieses Verkehrskonzept die überfüllten Straßen entlasten. Der Vision Urbanetic ist genau auf dieses Konzept zugeschnitten und könnte daher den Verkehr der Zukunft prägen.
Flexible Güterbeförderung für die Industrie durch autonomes Fahren
Nicht nur die Personenbeförderung sorgt für ein hohes Verkehrsaufkommen. Auch der Güterverkehr trägt in erheblichem Maße dazu bei.
Die folgende Tabelle zeigt, dass in den letzten Jahren die Beförderungsleistung deutlich angestiegen ist.
| 2013 | 442 700 |
| 2014 | 451 900 |
| 2015 | 465 600 |
| 2016 | 479 400 |
| 2017 | 491 000 |
| 2018 | 506 900 |
Quelle
Die Vision Urbanetic soll jedoch auch hierfür eine Lösung bieten. Denn auch beim Gütertransport bleiben die Kapazitäten der Fahrzeuge häufig zu großen Teilen ungenutzt. Dieses Konzeptfahrzeug verfügt über Wechselaufsätze, sodass es sich innerhalb weniger Minuten zu einem geräumigen Lieferwagen umrüsten lässt. Der Laderaum bietet Platz für 10 EPAL-Paletten.
Der Vision Urbanetic ist mit Modulen für die Personen- und für die Güterbeförderung erhältlich.
Auch hierbei sieht das Verkehrskonzept eine geteilte Nutzung vor. Bislang ist es insbesondere im städtischen Güterverkehr an der Tagesordnung, dass Lieferwagen nur einen kleinen Teil ihrer Kapazität ausnutzen. Häufig sind die Transportmengen sehr gering. Dieses Fahrzeug ist jedoch nicht mehr für ein einzelnes Unternehmen vorgesehen.
Ein Dienstleister bietet die Transportkapazität vielen verschiedenen Kunden an. Diese haben die Möglichkeit, nur einen kleinen Teil der Ladefläche zu belegen. Der Lieferwagen transportiert dann die Waren mehrerer Kunden an ihr jeweiliges Ziel.
Dafür berechnet er eine optimale Route, sodass er eine möglichst geringe Wegstrecke zurücklegen muss. Am Ziel muss sich der Empfänger dann identifizieren. Das Fahrzeug bietet ihm dann den Zugang zu dem Bereich, in dem sich seine Lieferung befindet.
Autonomes Fahren bei Mercedes: Wann wird sich die Technik durchsetzen?
Autonomes Fahren spielt bei Mercedes eine entscheidende strategische Rolle. Bereits seit mehreren Jahren arbeitet das Unternehmen intensiv an der Erforschung dieser Technik. Die Ergebnisse, die Daimler dabei erzielt hat, sind beachtlich. Der Konzern hat bereits Level-5-Fahrzeuge vorgestellt, die sich auf Probefahrten hervorragend im öffentlichen Straßenverkehr zurechtfanden.
Das zeigt, dass Deutschland in diesem Bereich eine Führungsposition einnimmt. Bislang sind zwar nur teilautomatisierte Fahrzeuge in Serie erhältlich. Doch ist davon auszugehen, dass sich die entsprechende Technik in den nächsten Jahren immer stärker auf den Straßen durchsetzen wird.
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