Dr. Burkhard Milke ( Opel ): „Am Ende des Tages ist die Aufgabe, die wir vor uns haben, nichts Geringeres als die Sozialisierung des Fahrzeugs.“

Dr. Burkhard Milke (Opel): „Am Ende des Tages ist die Aufgabe, die wir vor uns haben, nichts Geringeres als die Sozialisierung des Fahrzeugs.“ (Bild: Matthias Baumgartner)

| von Alfred Vollmer

In seinem Vortrag „High-Tech zwischen Cloud und Erde – wie die Autos hören, sehen, kommunizieren und fahren lernen“ erntete Dr. Burkhard Milke, Director GME Electrical Systems & Infotainment bei der Adam Opel GmbH, mehrfach Szenenapplaus; das erste Mal für einen kurzen Schwarzweißfilm über „das Geisterauto, ein fernlenkbares Auto in den Straßen Dresdens“ (Originalton Dresdner Anzeiger vom 7.6.1928 über diesen speziellen „Opel-Wagen“), das damals mit unbesetztem Fahrersitz mitten durch die Prager Straße fuhr.

ECKDATEN

Die Redner zum Thema automatisiertes Fahren auf dem Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik“:

  • Wie Autos höhen, sehen, kommunizieren und fahren lernen (Dr. Burkhard Milke, Opel)
  • ZFAS, die erste zentrale FAS-Architektur geht in Serie (Alejandro Vukotich, Audi)
  • Die Fahrbahn als Signalgeber (Ralph Lauxmann, Continental Teves)
  • Licht für autonome Fahrzeuge (Dr. Wolfgang Huhn, Audi)
  • Mapping the Road to Autonomous Driving (Christof Hellmis, Here)
  • Autonom, elektrisch und vernetzt: Paradigmenwechsel in der Lkw-Industrie (Dr. Rainer Müller-Finkeldei, Mercedes-Benz Lkw)

„Die Technologie hat sich in den letzten 90 Jahren rapide entwickelt, aber die Instinkte der Menschen und wovor sie Angst haben, was sie gut finden und was sie adaptieren, hat sich in den letzten 80 bis 90 Jahren garantiert nicht so schnell entwickelt“, war sein Kommentar zu diesem Film. Daher stellten sich folgende Fragen: „Was können wir der Gesellschaft zumuten, was wird sie annehmen und wie werden wir sie erleben?“ Gleichzeitig stellt Dr. Milke folgendes fest: „Die Automobilindustrie wird sich in den nächsten wenigen Jahren stärker verändern als in Jahrzehnten zuvor.“ Aufgrund regional sehr unterschiedlicher Ausprägungen der automobilen Hauptmärkte sei es zudem „sehr wichtig, immer eine über Deutschland und Europa hinausreichende Perspektive zu berücksichtigen“.

Auf der technischen Seite erklärt er, warum automatisierte Testsysteme so wichtig sind und erklärte: „Wir haben die linke Seite des V-Modells voll im Griff, …aber wir müssen in einem nächsten Schritt dazu kommen, den Digital-Twin umzusetzen.“ Beim digitalen Zwilling geht es darum, das Fahrzeug mit allen Eigenschaften in einem Rechner zu simulieren und zu verstehen, aber „wie kann ich denn verstehen, was eine Maschine tut, die sich über Deep-Learning die Algorithmik selbst beigebracht hat“? Sein Fazit zu diesem Punkt: Nicht blind dem vertrauen, was durch Deep-Learning erlernt wurde, „denn es geht um Vertrauen, ein hohes Maß an Vertrauen“. Die OEMs müssten Vertrauen in ihre Produkte haben, und die Kunden Vertrauen in deren Produkte.

Hier brachte er den Begriff der „digitalen Steinewerfer“ ins Spiel, der ihm den zweiten spontanen Applaus bescherte. Damit meint er Personen, die gewisse Unzulänglichkeiten eines Systems bewusst zu ihrem Vorteil ausnutzen – beispielsweise ein Mensch, der seine Hand in einen Sensorbereich bewegt, woraufhin das Fahrzeug automatisch verzögert, während ein Fahrer aus Fleisch und Blut in dieser offensichtlich rein provozierten und potenziell noch ungefährlichen Störsituation wohl eher „mächtig auf die Hupe drücken“ würde. „Dies führt dazu, dass unsere Fahrzeuge in Zukunft die eine oder andere Kommunikations-Situation mit Menschen außerhalb des Fahrzeugs haben werden“, lautet seine Konsequenz.

Dies führte ihn zu der Frage, was für eine solche Kommunikation zwischen Fahrzeug und Außenwelt erforderlich ist. In punkto Kooperation mit urbaner Infrastruktur wies er darauf hin, dass die Komplett- Umrüstung auf neue Technologien in Städten bei etwa 40 Jahren liegt – und mit diesen Randbedingungen müssen wir leben. Seine Schlussfolgerung: „Es geht nicht nur um Technologie. Die Menschen haben sich in ihren inneren Werten und Instinkten nicht maßgeblich verändert; sie sind nur etwas besser trainiert. … Ohne eine direkte Art der Interaktion des Fahrzeugs mit der Außenwelt werden wir in Zukunft wahrscheinlich nicht mehr erfolgreich sein. Wir haben somit die klare Intention, das Fahrzeug in das Internet der Dinge zu bringen, dürfen dabei aber nicht vergessen, das Fahrzeug wieder zurück in den Verbund der Menschen, in die Gesellschaft zu bringen – und das muss ein positives Erlebnis sein.“

Mit Lucas Cranachs Bild „Der Jungbrunnen“ wies er darauf hin, dass auch Fahrzeuge in Zukunft ein „Anti-Aging-Treatment“ benötigen: „Vielleicht beträgt der Fahrzeug-Lifecycle in Zukunft nur noch zwei oder drei Jahre; vielleicht können wir sie gar nicht mehr (im klassischen Sinne) verkaufen, denn sie kommen nach zwei, drei Jahren zurück und werden einer Frischzellenkur zu unterzogen.“ Vielleicht ergäben sich Recycling-Methoden für abgenutzte Innenräume oder Batterien. „Am Ende des Tages ist die Aufgabe, die wir vor uns haben, nichts Geringeres als die Sozialisierung des Fahrzeugs.“ Dabei müssten sich die Menschen dem Fahrzeug genauso vollständig anvertrauen wie ein Blinder sich seinem Blindenhund anvertraut, und dieses Vertrauen gelte es aufzubauen und zu bewahren, denn es gehe darum „das Auto als Man’s Best Friend“ zu etablieren. Der E/E-Leiter von Opel verabschiedete sich von der Bühne mit nur einem Wort: „Merci.“ Applaus.

ZFAS

Alejandro Vukotich ( Audi ) zum Thema ZFAS: „Ganz wichtig bei einem Projekt dieser Größenordnung ist die örtliche Nähe der Beteiligten.“

Alejandro Vukotich (Audi) zum Thema ZFAS: „Ganz wichtig bei einem Projekt dieser Größenordnung ist die örtliche Nähe der Beteiligten.“ Matthias Baumgartner

Alejandro Vukotich, Leiter Entwicklung Automatisiertes Fahren bei Audi stellte seinen Vortrag unter den Titel „ZFAS – die erste zentrale FAS-Architektur geht in Serie“. Nach seinen Angaben ist ZFAS das „komplexeste und erste automatisierte Domänen-Steuergerät“ in der Branche. Wichtig war Audi dabei, eine zentrale Architektur zu haben, welche die Funktionen von Hardware und Software trennt, die es aber auch ermöglicht, über die Laufzeit hinweg neue Funktionsblöcke anzulegen: „Basierend auf einer Abstraktion von Funktion gegenüber Hardware- und Sensorebene lassen sich die Funktionen von der Fahrzeug-Rechenebene bis hin zum Backend allokieren.“ Eine zentrale Sensordatenfusion gewährleiste „die maximale Nutzung der Umfeldinformationen, die jeder einzelne Sensor zum Verständnis auftretender Szenarien beitragen kann.“ Damit stehen „erstmals die Daten aller Umfeldsensoren, die Eigenbewegung des Fahrzeugs sowie der Fahrerzustand an zentraler Stelle zur Verfügung“.

Die Funktionsmodule lassen sich unabhängig auf domänenübergreifenden Basisfunktionen aufbauen und flexibel kombinieren, sodass die Architektur „eine einfache Skalierbarkeit für Funktionen und Fahrzeugplattformen“ ermöglicht. Rein physikalisch sitzt die ZFAS-Hardware, die 35 W Wärme abgibt, unter dem Fahrersitz.

Mit zahlreichen Details erklärt er diverse Schritte, die im Rahmen der Entwicklung bis zur Serientauglichkeit erfolgen – unter anderem den Software-Integrations-Prozess. Auf dem Weg zum ZFAS und den ersten Funktionen sei ein Partnernetzwerk entstanden, das die Vorteile der Hochintegration nutzbar mache, aber „das Zusammenarbeitsmodell unterscheidet sich grundsätzlich von der funktionsorientierten Zusammenarbeit und wurde als kaskadierter Integrationsprozess gemeinsam mit dem Partnernetzwerk entwickelt und umgesetzt“.

Zu seinen „Key-Learnings“ gehören unter anderem folgende Punkte: „Ganz wichtig bei einem Projekt dieser Größenordnung ist die örtliche Nähe der Beteiligten.“ Das in der Vergangenheit genutzte Modell, an verschiedenen Standorten sehr große Elemente zu entwickeln und diese dann erst am Ende des Entwicklungsprozesses zusammenzuführen, funktioniere nicht mehr. Es sei sehr wichtig, „dass die Partner auch mit wesentlichen Teilen ihrer Entwicklungsmannschaft vor Ort“ sind.

Als Moderator Christof Kellerwessel, E/E-Leiter von Ford, Alejandro Vukotich fragt, wie es denn möglich war, 15 Partner in einem solchen komplexen Projekt zu koordinieren, erklärte er: „Ganz wichtig ist es, auf so einem Weg auch zu feiern, wenn Zwischenziele erreicht sind.“

Fahrbahn als Signalgeber

Ralph Lauxmann (Continental): „Informationen über die Straße sind der Schlüssel dafür, dass wir überhaupt in der Realität automatisiert fahren.“

Ralph Lauxmann (Continental): „Informationen über die Straße sind der Schlüssel dafür, dass wir überhaupt in der Realität automatisiert fahren.“ Matthias Baumgartner

Ralph Lauxmann, Senior Vice President Systems & Technology und Mietglied der Geschäftsleitung der Division Chassis & Safety bei Continental Teves, referierte über die „Fahrbahn als Signalgeber“. Er erklärt, wie sich Informationen zum Straßenzustand durch Sensorerfassung und Modellierung generieren lassen. So ergibt sich Ralph Lauxmann zufolge „ein Fusionsmodell, das es uns erlaubt, am Ende wirklich eine Aussage über den Zustand der Fahrbahnoberfläche zu treffen und auch einen Vertrauensgrad zu ermitteln, sodass wir entsprechende Informationen im Fahrzeug und in der Cloud bereitstellen“. Auf Basis der vorliegenden Daten sei es dann möglich, „bei der Übergabe der Fahraufgabe dem Fahrzeug Grenzen zu setzen, in denen es dann agieren darf“.

Wichtig sei die Erstellung eines „umfassenden Umgebungsmodells“, das die Verkehrsteilnehmer (Autos, Fußgänger etc.), die statische Umgebung (Occupancy Grid), das Straßenmodell (Geometrie, Bedingungen), die Infos zur Verkehrssteuerung (Geschwindigkeitsbeschränkungen, Ampeln etc.) sowie eine Karte zur präzisen Lokalisierung der „Landmarks“ umfasst. Zudem beleuchtet er künftige Möglichkeiten zur Nutzung eines umfassenden Umgebungsmodells, um eine multimodale Fahrspurerkennung für das automatisierte Fahren darzustellen. Sein Fazit: „Der Kontakt zur Fahrbahn, die Information über die Fahrbahn ist absolut erforderlich… Informationen über die Straße sind der Schlüssel dafür, dass wir überhaupt in der Realität automatisiert fahren.“

Licht für autonome Fahrzeuge

Dr. Wolfgang Huhn (Audi): „Die weltweite Automotive-Industrie benötigt Leitlinien für die zukünftige Kommunikation per Licht“ – und gemeinsame Forschung zu C2x mit Licht.

Dr. Wolfgang Huhn (Audi): „Die weltweite Automotive-Industrie benötigt Leitlinien für die zukünftige Kommunikation per Licht“ – und gemeinsame Forschung zu C2x mit Licht. Matthias Baumgartner

Eine Antwort darauf, wie das „Licht für autonome Fahrzeuge“ aussieht, gab Dr. Wolfgang Huhn, Leiter Entwicklung Licht und Sicht bei Audi. Die Lichttechnik im Automobil entwickelt sich rasant. „Galt der erste Voll-LED-Scheinwerfer im Audi R8 in 2008 noch als teures High-Tech- Spielzeug, so löst die LED-Technik bereits heute das Xenonlicht vollständig ab und wird in den nächsten Jahren auch die Halogenlampe ersetzen“, konstatiert Dr. Huhn gleich in seiner Einführung. Beim derzeit am stärksten von der Digitaltechnik durchdrungenen Licht, dem Matrix-LED-Licht hat der Fahrer kameragesteuert bereits permanent Licht für eine lange Sichtweite. Dabei scheute er sich nicht, neben den Matrix-LED-Scheinwerfern von neun Audi-Modellen auch die entsprechenden Lösungen von Porsche, Mazda, Mercedes und Opel zu zeigen, wobei das Auflösungs-Spektrum von vier (Mazda) bis 84 Pixel (Porsche) reicht. Wenn man die Standard-LED-Scheinwerfer ohne Matrix mit seinen 3 von 5 NCAP-Sternen als Basis nimmt, dann bekäme ein Matrix- Scheinwerfer, der über 200 m weit reicht „13 von 5 Sternen“ – und das bescherte ihm einen spontanen Applaus, denn das Gedankenspiel zeigt sehr gut, wie hoch der Nutzen des Matrixlichts ist.

„Ein schickes Positionslicht wäre beim autonomen Fahren möglich, aber das ist zu wenig“, führt Dr. Huhn weiter aus und stellt diverse Lösungen vor. Zur Signalisierung gegenüber Fußgängern wäre zum Beispiel die Projektion eines Fußgängerüberwegs möglich, aber dafür sind ziemlich hohe Energien notwendig. Hochauflösende Technologien wie das LED-Array im μFAS-Projekt und Laserscanner bilden seiner Ansicht nach erst den Anfang. Bei DMD-Lösungen seien Auflösungen um eine Million Lichtpixel kein Problem, aber das Problem sind die Kosten.

Ganz wichtig für ihn: „Die weltweite Automotive-Industrie benötigt Leitlinien für die zukünftige Kommunikation per Licht.“ Dazu gehöre eine internationale gemeinsame Forschung rund um das Thema C2x mit Licht sowie entsprechende Standards. Andererseits stelle sich die Frage, ob Status-Displays (vorn, hinten, an der Seite) für vollautonomes beziehungsweise elektrisches Fahren notwendig oder gar kontraproduktiv sind.

Karten für autonomes Fahren

Christof Helmis ( Here ): „Die Karten von morgen müssen im Zentimeterbereich genau sein – vielleicht auf 5, 10 oder 15 Zentimeter genau.“

Christof Helmis (Here): „Die Karten von morgen müssen im Zentimeterbereich genau sein – vielleicht auf 5, 10 oder 15 Zentimeter genau.“ Matthias Baumgartner

Christof Hellmis, Vice President Strategic Management bei Here, gab seinem Vortrag den Titel „Mapping the Road to Autonomous Driving“ und meinte damit vor allem echtzeitnahe Karten, die „entscheidend zu automatisierten Fahrentscheidungen beitragen“. Aufgrund begrenzter Rechenleistung seien die Karten derzeit in der Regel nur auf 5 bis 10 m genau, aber „die Karten von morgen müssen im Zentimeterbereich genau sein – vielleicht auf 5, 10 oder 15 cm genau“, konstatiert Christof Hellmis. Einer der Datenlieferanten hierfür werde auch die Intel -Tochter Mobileye sein. Allerdings müsse die Branche sich „relativ schnell auf Standards einigen, denn dieses Geschäft ist brutal und von Skalen getrieben“.

Autonome Lkws

Dr. Rainer Müller-Finkeldei (Mercedes-Benz Lkw): Daimler hat sich zum „Ziel gesetzt, den Fahrer auf der Autobahn aktiv beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen“.

Dr. Rainer Müller-Finkeldei (Mercedes-Benz Lkw): Daimler hat sich zum „Ziel gesetzt, den Fahrer auf der Autobahn aktiv beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen“. Matthias Baumgartner

Dr. Rainer Müller-Finkeldei, Leiter Mechatronik Entwicklung Mercedes-Benz Lkw bei Daimler, referierte zum Thema „Autonom, elektrisch, vernetzt: Paradigmenwechsel in der Lkw-Industrie“. Als wichtigstes Investitionsgut der Transportindustrie muss bei Lkws besonderer Fokus „auf die Bereiche Verkehrssicherheit, Verkehrssituation auf unseren Fernstraßen, Umweltbelastung im urbanen Raum und die Minimierung der Transportzeiten gelegt werden“, erklärt Dr. Müller-Finkeldei. So habe sich Daimler das „Ziel gesetzt, den Fahrer auf der Autobahn aktiv beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen“. Er erläutert, wie Platooning, Elektromobilität (zumindest im urbanen Umfeld), Connectivity sowie intelligentes Flotten- und Reichweitenmanagement mit Unterstützung durch eine entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstelle hier die Lkw-Betreiber entscheidend voranbringen. Als Beispiel hierfür dient der Urban E-Truck, ein schweres Verteilerfahrzeug mit vollelektrischem Antrieb.

Alfred Vollmer

(Bild: Alfred Vollmer)
Chefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK

(av)

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