Autos, die sich ohne menschliches Zutun auf der Straße bewegen, halten allmählich Einzug in unser Leben. Welche Vorteile und welche Risiken könnten sich aus ihrem breiten Einsatz ergeben? Haben wir etwas zu befürchten?
Autos mit autonomen Fahrsystemen sind seit Jahren im Gespräch. Große Automobilhersteller wie Tesla, Audi und BMW haben ihre Einführung in ihr Angebot angekündigt. In einigen US-Städten sind sogar schon die ersten autonomen Taxis aufgetaucht. Autonome Autos nutzen eine Vielzahl von Systemen – wie Kameras, Sensoren und Bordcomputer, die verschiedene Algorithmen des maschinellen Lernens anwenden, um sicher durch die Straßen zu navigieren. Sie sollen letztlich dazu beitragen, Unfälle zu vermeiden, Zusammenstöße zu verhindern, Verkehrsstaus zu verringern und Fahrern und Fahrgästen eine angenehmere Fahrt zu ermöglichen. Wie bewährt und sicher ist diese Technologie? Was sind die Vorteile und was die Risiken ihrer Einführung? Sind autonome Autos eine gute Idee? Diese Fragen wurden von den Endego-Experten Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware und Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer – beantwortet.
Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer Endego: Autonome Autos profitieren von vielen Lösungen, die bereits seit Jahren im Einsatz sind. Die Personenkraftwagen, die heute vom Band rollen, sind mit Fahrerassistenztechnologien vollgestopft. Die Systeme helfen beim Einparken, bei der Vermeidung von Unfällen oder machen das Fahrzeug einfach leichter bedienbar. Eine der Kompetenzen, auf die wir bei Endego stolz sind, ist die Entwicklung von Software für solche fortschrittlichen Fahrerassistenzsysteme (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems). Mit diesen Systemen sind die neuesten Automodelle eigentlich fortschrittliche Computer auf Rädern. ADAS soll den Fahrer durch Überwachung, Warnung, Bremsen und sogar Lenken in verschiedenen Situationen entlasten. Die ausgewählten Funktionen werden üblicherweise in autonomen Fahrzeugen eingesetzt:
Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Automobiltechnologie, einschließlich der Fahrerassistenzsysteme und des automatisierten Fahrens, zielt darauf ab, noch größere Sicherheitsvorteile zu bieten.
Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware Endego: Zu den am häufigsten genannten Vorteilen im Zusammenhang mit der Einführung autonomer Autos gehören: verbesserte Fahreffizienz und Verkehrssicherheit (sowohl individuell als auch global) oder mehr Unabhängigkeit für ältere und behinderte Menschen.
Einer der größten Vorteile autonomer Autos ist die Verringerung der Zahl der Verkehrsunfälle. Die meisten Unfälle werden durch menschliches Versagen verursacht, z. B. Geschwindigkeitsüberschreitung, Nichteinhaltung eines angemessenen Abstands zu anderen Fahrzeugen oder mangelnde Anpassung der Geschwindigkeit an die Wetterbedingungen. Autonome Fahrzeuge sind in der Lage, ihre Umgebung viel genauer und schneller zu analysieren als der Fahrer, so dass sie Gefahren vorhersehen und viel schneller auf sie reagieren können.
Autonome Fahrzeuge können auch das Verkehrsaufkommen verringern und zur Verbesserung der Luftqualität in den Städten beitragen. All dies ist möglich, weil diese Fahrzeuge sich optimaler bewegen können, ohne unnötig zu bremsen und zu beschleunigen. Darüber hinaus verfügen diese Fahrzeuge über fortschrittliche Parksysteme, die eine effizientere Nutzung von Parkplätzen ermöglichen.
Autonome Fahrzeuge können miteinander vernetzt werden und miteinander kommunizieren. Auf diese Weise kann ein Fahrzeug andere Fahrzeuge vor Gefahren auf der Straße oder vor einem beabsichtigten Fahrmanöver warnen. Andere Fahrzeuge können sich auf ein Manöver vorbereiten, noch bevor sie selbst die Gefahr „sehen“, was sich erheblich auf die Sicherheit der Fahrgäste auswirken wird.
Autonome Fahrzeuge bieten Menschen mit Behinderungen, die bisher nicht in der Lage waren, ohne Hilfe zu fahren, Freiheit und Unabhängigkeit. Für ältere Menschen, die zum Beispiel aus gesundheitlichen Gründen oder wegen schlechterer Reflexe das Autofahren aufgeben mussten, bieten autonome Fahrzeuge eine sichere Möglichkeit, sich fortzubewegen.
Szymon Jackiewicz – DevSecOps Engineer Endego: Einige Bedenken bezüglich der Einführung von autonomen Autos auf den Straßen sollten nicht übersehen werden.
Ein Problem ist die mögliche Voreingenommenheit der Algorithmen, die die Autos steuern. Das so genannte „Wagoner-Dilemma“ ist eines der Hauptprobleme, die der Einführung autonomer Autos in größerem Umfang im Wege stehen. Es geht um die Frage, wie der Algorithmus im Notfall Entscheidungen treffen soll. Sollte die Sicherheit des Fahrers oder beispielsweise eines Fußgängers auf der Fahrbahn in einer solchen Situation Vorrang haben? Das sind Fragen, die sich nicht eindeutig beantworten lassen. Es besteht auch die Sorge, dass bestimmte Gruppen, wie z. B. Rollstuhlfahrer, in den Daten, die zum Trainieren der Software-Algorithmen für die Fahrzeugsteuerung verwendet werden, unterrepräsentiert sein könnten, was ebenfalls zu Verzerrungen führen könnte.
Viele Menschen sind auch besorgt, dass solche Autos Menschen am Arbeitsplatz ersetzen könnten, insbesondere in verkehrsbezogenen Berufen. In den nächsten Jahren können Lkw-Fahrer aufgrund der geltenden Vorschriften in Europa relativ beruhigt sein, was ihre Arbeitsplätze angeht. Es muss jedoch damit gerechnet werden, dass autonome Fahrzeuge die Zukunft sind und langfristig auch die Logistikbranche und der öffentliche Verkehr ihre Fahrzeuge durch autonome Pendants ersetzen werden.
Bei autonomen Fahrzeugen handelt es sich in erster Linie um Elektronik, die irgendwo hergestellt wurde, so dass immer die Gefahr von Fehlern besteht. Es könnte sein, dass ein Bauteil fehlerhaft hergestellt wurde, sich während der Lebensdauer des Fahrzeugs abgenutzt hat oder einfach ausgefallen ist. Dies ist nicht so bedeutsam, wenn ein kleines Bedienelement ausfällt, aber wenn eine Schlüsselkomponente wie die Bremsen oder das Lenksystem während der Fahrt versagt, können die Folgen katastrophal sein – vor allem, wenn das Fahrzeug auf einer stark befahrenen Straße fährt.Zapomniane
Es wird oft gesagt, dass das Erlernen des Autofahrens wie Fahrradfahren ist – man vergisst es nie. Ohne die Möglichkeit, seine Fähigkeiten zu verbessern, läuft der Fahrer jedoch Gefahr, seine Wachsamkeit zu verlieren und seine Fahrtechnik mit der Zeit zu verschlechtern. Wird ein solcher Fahrer bei einem Ausfall der Software in der Lage sein, schnell und effektiv zu handeln?
Autonome Fahrzeuge sind hochentwickelte Computer, die die zahlreichen Systeme steuern, die ein solches Fahrzeug in Bewegung setzen. Da sie miteinander und mit anderen Geräten kommunizieren, werden sie anfälliger für Angriffe von Hackern, die während der Fahrt die Kontrolle über das Auto übernehmen könnten. Das Einfallstor für Schadsoftware könnte sogar das induktive Ladegerät im Auto sein. Selbst wenn es sich in einigen dieser Situationen nur um „dumme Streiche“ handelt – wie das Einschalten der Hupe oder der Scheibenwischer im Fahrzeug – besteht die Gefahr, dass ein Hackerangriff darauf abzielt, jemanden zu verletzen, einen schweren Unfall zu verursachen oder die gesamte Fahrzeugflotte des Unternehmens außer Betrieb zu setzen. Auch der Schutz der Privatsphäre ist ein Thema, da Hacker die Orte, die wir besuchen, verfolgen und unsere persönlichen Daten stehlen können.
Damian Ignasiak, Leiter des Kompetenzzentrums: Software/Hardware Endego: Der Schlüssel zur Verbesserung der Sicherheit liegt in der Entwicklung von Technologien, künstlicher Intelligenz, zahlreichen Tests der Fahrzeugsoftware unter verschiedenen Bedingungen und der Herstellung von Systemen unter Verwendung der besten auf dem Markt verfügbaren Verfahren und Standards. Im Kompetenzzentrum in Gliwice ist mein Hardware-Team unter anderem damit beschäftigt, elektronische Schaltungen und Geräte von Grund auf neu zu entwickeln. Es erstellt zum Beispiel die Struktur einer Leiterplatte auf der Grundlage eines von uns erstellten elektronischen Schaltplans, während sich die Software-Abteilung darum kümmert, diese zum Leben zu erwecken“. – Die Softwareabteilung sorgt dafür, dass diese Elektronik funktioniert. Autos haben heute ihr eigenes internes „Internet“. Jedes System hat seinen eigenen Mikrocontroller, der programmiert werden muss. Diese Komponenten müssen miteinander „sprechen“. Deshalb haben unsere Spezialisten Erfahrung mit Kommunikationstechnologien wie CAN, LIN und USB, die wir unter anderem in autonomen Fahrzeugen einsetzen können. Wir verfügen über das Know-how, Software für fortschrittliche ADAS-Fahrerassistenzsysteme zu entwickeln. Wir produzieren Software mit höchster Detailgenauigkeit und in Übereinstimmung mit Standards wie ASPICE oder ISO26262, der sogenannten funktionalen Sicherheit (FUSA).
Eine der Schlüssellösungen in modernen Autos ist das DMS – Fahrerüberwachungssystem während der Fahrt. Unser Wissen fließt in die Entwicklung solcher Systeme ein, die auf dem Einsatz von Infrarotlichtkameras zur Überwachung des Gesichts des Fahrers bei Nacht basieren. Ein solches System erkennt, wenn der Fahrer während der Fahrt einschläft, und gibt eine Warnung aus. Wir verfügen über das Know-how, nicht nur einzelne Fahrzeugkomponenten zu testen, sondern auch Szenarien zu erstellen, um die Algorithmen zu trainieren und zu testen, die das Fahrzeug steuern.
Ein Beispiel für die Anwendung unseres Wissens in der Praxis ist die hausinterne Entwicklung einer autonomen Drohne. Bei ihrer Entwicklung wurden eine hochmoderne Kamera und neuronale Netzwerktechnologie eingesetzt. Diese Drohne hob selbstständig ab, legte eine Strecke von A nach B zurück, umging dabei verschiedene Hindernisse und landete ohne menschliches Zutun.
Ein weiteres Projekt, auf das wir besonders stolz sind, ist die autonome Rollstuhlplattform. Sie kann selbständig Stufen erkennen, deren Größe messen und dank eines Gyroskops den Winkel des Sitzes so einstellen, dass die Person, die ihn benutzt, nicht herunterfällt.
Es scheint noch ein langer Weg zu sein, bis autonome Autos weithin akzeptiert werden – sowohl gesellschaftlich als auch rechtlich. Bevor wir uns als Gesellschaft daran gewöhnen, ist es wichtig zu wissen, wie sich autonome Fahrzeuge in unser Leben integrieren lassen und ob sie sicher sein werden. Hierfür sind umfangreiche Tests erforderlich.
Damian Ignasiak, Competence Centre Director: Software/Hardware Endego: Meiner Meinung nach lohnt es sich, diese Technologie zu entwickeln, wenn sie mindestens einen Menschen retten kann. Wir sehen bereits die positiven Auswirkungen der Einführung von ADAS-Systemen. Die Reaktionszeit der Systeme in Gefahrensituationen wird in Mikrosekunden gezählt, nicht in Sekunden, wie es bei der menschlichen Reaktion der Fall ist. Das ist ein gewaltiger Unterschied, der für die Vermeidung eines Unfalls entscheidend sein kann.
Es ist erwähnenswert, dass auf polnischen Straßen bereits Fahrzeuge mit vollständig autonomen Fahrsystemen unterwegs sind, was aber nicht bedeutet, dass wir ein fahrerloses Auto sehen werden. Das liegt vor allem an den Vorschriften, die vorschreiben, dass ein Mensch die Hände am Lenkrad lassen und das Geschehen im Fahrzeug überwachen muss. Die Verantwortung für eventuelle Kollisionen liegt beim Fahrer, nicht beim Fahrzeughersteller.
Obwohl ich selbst ein Fan klassischer Autos bin, halte ich die Entwicklung autonomer Autos für unvermeidlich. Solche Autos haben das Potenzial, die Art und Weise, wie wir reisen, zu verändern. Vielleicht werden wir eines Tages nicht mehr unser eigenes Auto benutzen, sondern ein autonomes Fahrzeug bestellen, so wie wir es heute mit einem Taxi tun. Doch bevor selbstfahrende Autos den Endverbraucher erreichen, sollten wir einen langen Prozess durchlaufen. Wir brauchen viel Zeit für Tests und um die Menschen an die Technologie zu gewöhnen. Es ist ein langer und kurvenreicher Weg, auf dem es an uns liegt, hinter das Steuer zu kommen.
Die Automobilherstellung hat sich im Laufe der Jahre ständig verändert, um sich an eine Welt im Wandel anzupassen. Der Prozess der e volution im Automobilsektor hält nicht an – es gibt ständig neue Herausforderungen und Umstände, denen sich die Automobilhersteller zu stellen versuchen. Der dynamische Charakter dieses Segments des Weltmarkts wird durch die Veränderungen im Bereich der in Autos verwendeten Materialien perfekt veranschaulicht. Einer der wichtigsten Trends, die wir beobachten können, ist der Wunsch, Fahrzeuge zu entwickeln, die auf leichten und dennoch haltbaren Komponenten basieren. Außerdem wird bei der Wahl der Werkstoffe für Autos großer Wert auf Recyclate und erneuerbare Materialien gelegt.
Lesen Sie mehrTrends im Energiemanagement, die Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen sowie Innovationen im Flottenmanagement und in der Arbeitsoptimierung beeinflussen die Hersteller und Betreiber von Off-Highway-Maschinen. Die Anwendung moderner Lösungen aus diesen Bereichen kann erheblich zur Verbesserung der Energieeffizienz des gesamten Off-Highway-Sektors beitragen.
Lesen Sie mehrDie Automobilindustrie ist ein sehr anspruchsvoller Markt. Dies zeigt sich besonders in den Bereichen Qualität und Projektrisiko. Jedes Unternehmen hat Schwierigkeiten, hohe Standards zu erreichen, unnötige Risiken zu vermeiden und komplizierte Probleme zu lösen, bevor das Produkt den Endverbraucher erreicht. Verschiedene Normen und Richtlinien helfen, diese Probleme zu lösen. ASPICE ist das bekannteste Beispiel für eine solche Norm.
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