Individuell statt von der Stange: Maßgeschneiderte Selbstfahrsysteme

Auf dem Weg von Fahrerassistenzsystemen hin zum autonomen Fahren gab es in den vergangenen zehn Jahren immer wieder Weichenstellungen, bei denen sich die Branche für den Weg des geringsten Widerstands entschied. Statt zukunftsorientierte und skalierbare Lösungen zu etablieren, wurde durchgesetzt, was zu diesem Zeitpunkt am machbarsten erschien.

Erprobte Lösungen mindern Risiko beim autonomen Fahren

Grund dafür ist ein Dilemma der Automobilhersteller bei der Entwicklung von Fahrzeugen mit automatisierten Fahrfunktionen: Einerseits möchten sie den Kunden individuelle Lösungen und ein einzigartiges Fahrerlebnis bieten, um sich so im Markt von Mitbewerbern abheben zu können. Andererseits ist die vollständige Entwicklung eigener autonomer Fahrsysteme zeitintensiv, kostspielig und damit auch risikobehaftet. Für die erfolgreiche Entwicklung von Selbstfahrsystemen sind demnach drei Schlüsselfaktoren entscheidend:

• Differenzierbarkeit: die Fähigkeit des Automobilherstellers, sich von anderen Marken zu unterscheiden;
• Skalierbarkeit: die notwendigen Ressourcen des Zulieferers, um die Lösungen verschiedenen Automobilherstellern zur Verfügung zu stellen;
• Risikominimierung: die problemlose Markteinführung unter Einhaltung von Zeit- und Kostenplanung.

Zahlreiche Ankündigungen ehrgeiziger, (bislang) nicht verwirklichter Projekte in den letzten Jahren zeigen, dass dieses Risiko nicht zu vernachlässigen ist. Eine Alternative bieten erprobte Lösungen von Zulieferern, die für viele Automobilhersteller zunehmend attraktiver werden.

Wahrnehmen, Planen, Handeln – wer kümmert sich worum?

Selbstfahrsysteme basieren wie alle Arten von Robotik grundsätzlich auf dem Prinzip: Wahrnehmen, Planen und Handeln (Bild 1): Zunächst wird dabei die Umgebung wahrgenommen und dann unter Berücksichtigung von Was-wäre-wenn-Szenarien das Fahrverhalten definiert, um anschließend diesen Plan auszuführen. Jedes Selbstfahrsystem muss in der Lage sein, diese drei voneinander getrennten Aufgaben zuverlässig und in Sekundenbruchteilen zu lösen. Für den Entwicklungsprozess stellt sich damit jedoch die Frage: Wo liegt die Grenze zwischen den Bestandteilen, um die sich Zulieferer kümmern, und dem, was die Automobilhersteller selbst entwickeln? Hier gilt es, Differenzierung, Skalierbarkeit und Risikominimierung ins Gleichgewicht zu bringen.

Ist der Zulieferer etwa nur in einen Teil der Sensorik – also der Wahrnehmung – involviert und der Automobilhersteller stellt den Rest bereit, so ergibt sich ein hohes Maß an Differenzierung: Das Fahrzeugmodell ist einzigartig auf dem Markt. Andererseits ist in diesem Fall aber das Risiko für den Hersteller sehr hoch, denn die Entwicklung der einzelnen Bestandteile und die Integration in ein hochkomplexes System sind schwierig, zeitaufwendig und kostspielig.

Wenn hingegen der Zulieferer neben der Sensorik auch das gesamte Fahrverhalten – das Planen – bereitstellt und der OEM nur die vom Fahrzeug durchgeführten Aktionen (Handeln) übernimmt, ist die Differenzierung gering. Es sei denn, der Zulieferer erfüllt sehr spezifische Anforderungen des Automobilherstellers, was wiederum die Ressourcen und die Skalierbarkeit des Zulieferers an Grenzen bringen kann.

Das Universelle vom Einzigartigen trennen

Die erfolgversprechende Option ist es, die Grenze genau in der Mitte des Bereichs Planung zu ziehen. Der Zulieferer stellt die Sensorik bereit und ist auch am Fahrverhalten beteiligt. Gleichzeitig bekommt der Automobilhersteller ausreichend Raum, um Verhaltenselemente des Fahrzeugs zu individualisieren.

Hierzu ist es notwendig, eine Definition des Universellen und des Einzigartigen aufzustellen: Welche Aspekte sollen für alle Systeme gelten und welche sorgen für Differenzierung? Die Sensorik (Wahrnehmung) ist klar als universell zu klassifizieren. Die Art und Weise, wie das Fahrzeug Aktionen ausführt (Handeln), ist dagegen eindeutig einzigartig. Das Fahrverhalten (Plan) als mittlerer Schritt setzt sich sowohl aus universellen als auch einzigartigen Aspekten zusammen: Einerseits ergibt sich das Fahrverhalten aus der Wahrnehmung, andererseits ist es auch maßgeblich für das letztendliche Fahrgefühl verantwortlich.

Wann, Was, Wie – die Entscheidungskriterien von Mobileye DXP

Die Driving Experience Platform (DXP) von Mobileye ist eine Programmiersprache, die zwischen Universellem und Einzigartigem trennt, indem sie die Entscheidungsfindung nach dem „Wann“, „Was“ und „Wie“ organisiert (Bild 2). Das Wann und Was sind universell, das Wie ist einzigartig.

Zwei Beispiele: Ein Fahrzeug muss an einem Stoppschild anhalten (Was). Das Wie ist bei jedem Fahrzeugmodell anders – einige bremsen später und stärker, andere früher und sachter. Bei der Einfahrt in einen Kreisverkehr müssen Fahrzeuge entscheiden, ob sie vor oder hinter einem bereits fahrenden Fahrzeug einfahren. Diese Entscheidungen fallen in die Wie-Kategorie, die Automobilhersteller individuell konfigurieren können.

Das Zusammenspiel von Automobilherstellern und Mobileye

Innerhalb eines bestimmten Szenarios (Was und Wann) können OEMs durch DXP unterschiedliche Pakete mit jeweils individuellen Wie-Methoden festlegen, wie eben Implementierungen der Bremsfunktion eines Autos. Automobilhersteller müssen dabei nicht alle Pakete vom ersten Tag an implementieren, sondern können sich auf die Bereiche konzentrieren, in denen besondere Differenzierungen vorgenommen werden sollen.

Dadurch können Autobauer Code erstellen, der während der Fahrt das passende Paket auswählt, basierend auf Anwendungsparametern wie Ort, Straßentyp, Vorschriften, Fahrmodus und Wetterbedingungen. Dies ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen, die sich von der Konkurrenz abheben und gleichzeitig eine enge Integration zwischen Sensorik und Fahrverhalten erhalten.

Die DXP-Plattform ist nicht nur sofort einsatzbereit und macht damit einen komplexen Entwicklungsprozess überflüssig, sondern ermöglicht es auch, auf Kunden-Feedback zu reagieren und nach Produktionsstart das Fahrerlebnis weiter anzupassen. So sinkt das Risiko von Entwicklungsverzögerungen und letztlich löst sich das Spannungsverhältnis aus Differenzierbarkeit, Skalierbarkeit und Risikominimierung.