Meine Forschungsfrage lautet daher:
Wie weit ist die Entwicklung von autonomen Fahrassistenzsystemen und welchen Nutzen
haben sie?
Heute ist es wichtig sowohl die Umweltfrage als auch die Sozialfrage in allen zukünftigen Entwicklungskonzepten mit zu bedenken und zu entwickeln. Konkret bezieht sich mein Statement auf das autonome Fahren im Straßenverkehr, dass sowohl die Lebensqualität steigert, das Autofahren erleichtert, das Verkehrsaufkommen mindert und die Unfallrate (Übermüdung beim Fahren) reduziert. Das autonome Fahren hat zusätzlich einen sozialen Aspekt, dass eine große Bedeutung mit sich trägt. Mit Hilfe des autonomen Fahrens wird beispielsweise Menschen mit körperlichen Gebrechen die Möglichkeit der Mobilität gegeben. Also erleichtert sie das Leben von Menschen mit körperlichen Gebrechen und ermöglicht somit ihre Mobilität im Alltagsleben, was wiederum ihre Sozialisierung positiv beeinflusst. Aufgrund dieser Entwicklung wird diesen Menschen die Möglichkeit der direkten persönlichen Kommunikation gegeben und somit wird die soziale Integration der betroffenen Menschen gesteigert.
Im Rahmen dieses Statements soll herausgefunden werden wie der Forschungsstand von autonomen Fahrassistenzsystemen ist und welche Vorteile diese Entwicklung mit sich bringt. Die Arbeit wird sich im ersten Teil mit der Historischen Entwicklung zusammensetzen, im Hauptteil wird das autonome Fahren an den Rezipienten näher gebracht und im letzten Teil wird ein Fazit aus den gewonnen Erkenntnissen kurz
zusammengefasst und auf einem gemeinsamen Nenner gebracht.
Autopiloten kennen wir heute in Verbindung mit Flugzeugen. Zu beginn der Luftfahrt war die Aufmerksamkeit der Piloten sehr wichtig und lebensnotwendig. Die Problematik war jedoch, dass bei längeren Flügen die Piloten übermüdet waren und diese Umstände führten auch zu häufigen Unfällen. 1912 wurde eine frühe Version des Autopiloten von Lawrence Sperry entwickelt. Die erste Version des Autopiloten, welches serienmäßig von verschiedenen Herstellern auf den Markt gebracht wurde, war um 1930. Später wurden Sturzflug-Autopiloten für den Einsatz bei Militärflugzeugen entwickelt. Der Junkers Ju 87_B war ein solcher Autopilot. Er war mit der Luftbremse verbunden und senkte das Flugzeug in die Sturzkampfstellung. In geringer Höhe brachte der Autopilot das Heck wieder in die Ursprungslage. Dieser Autopilot erleichterte somit den Abwurf von Bomben um ein vielfaches. Mit der Zeit gewannen die Autopiloten immer mehr und weiter entwickelte Funktionen. Eine wichtige Funktion war es den korrekten Kurs bei zu behalten, beim Start und bei der Landung Unterstützung zu bekommen und die die Kontrolle der Flughöhe durch den Autopiloten waren sehr fotschrittliche Entwicklungen. Also zusammenfassend kann man sagen, dass ein Auopilot eine automatische Steuerungsanlag in Flugzeugen oder in Raketen war. Heute sind Autopiloten hingegen eine computergesteuertes System, welches zur Stabilisierung des Flugs und zu seiner Abwicklung nach digitalem Flugplan herangezogen wird. (vgl. Zimmermann 2011: 3)
Mit Autopiloten auf der Autobahn
Die Automobilindustrie ist heute auf einem hohen Entwicklungspotenzial. In den letzten Jahren hat es viele technische Innovationen in der Automobiltechnologie gegeben. Moderne Fahrzeuge von heute werden mit immer mehr Elektronik ausgerüstet. Eine Vielzahl von Sensoren liefern Informationen über das Fahrzeug und seine Umgebung. Etwa Information, die Fahrzeugbezogen sind wie zum Beispiel Geschwindigkeit, die Bremsbeschleunigung oder der Einschlagwinkel des Lenkrads. Aber auch Umgebungssensoren wie etwa Thermometer, Regensensoren, Helligkeitssensoren oder Sensoren, die den Abstand zum nächsten Objekt messen. Eine weitere und wichtige Erneuerung ist die Entwicklung von Satelliten gestützten Navigationssystemen.
Aber die Technologie des autonomen Fahrens ist nicht so neu wie wir uns das denken. In der Industrie sind autonome Fahrzeuge für Transportarbeiten keine Seltenheit. Die Industrie versucht somit hohe Lohnkosten zu sparen, Arbeitsfelder zu reduzieren und die Produktivität zu erhöhen. Der Unterschied zu unseren autonomen Fahrzeugen ist, dass die industriell genutzten Fahrzeuge nur innerbetrieblich eingesetzt werden und somit als zuverlässig eingestuft werden.(vgl. Löwer 2011: 1)
ZUKÜNFTIGE ENTWICKLUNGEN
Ein Auto zu steuern ohne selbst Hand zu legen, ein Auto oder ein Rollstuhl durch Gedanken steuern - das macht Technologie möglich, die für autonome Technologie entwickelt wurde. Künstliche Intelligenz wird in Zukunft den Straßenverkehr erobern.
Auto per Gedanken steuern – „The Brain Driver“
Ein Auto zu steuern ohne selbst Hand zu legen, ein Fahrzeug durch Gedanken steuern. Das hört sich zwar nach Zukunftsmusik an aber es ist Realität. Im Rahmen der Freien Universität Berlin und unter den Projektnamen „Brain Driver“ startete ein Forschungsteam ein Projekt, bei dem man per Gedanken ein Auto steuern konnte. Der Fahrer des Fahrzeuges kann allein durch Gedankenkraft das Fahrzeugen beschleunigen, bremsen, nach links und rechts lenken. Die Problematik auch hier ist, dass Künstliche Intelligenzen ohne menschliche Intuition noch sehr riskant ist. Im Falle einer Gefahr gibt es die Möglichkeit, dass der Fahrer durch ein Tippen auf das Pedal oder den Griff zum Lenkrad die Fahrautomatik unterbrechen kann, um selbst einzugreifen. Der Fahrer eines solchen Fahrzeuges muss ein hartes Training am Computer absolvieren. Dabei wird dem Fahrer eine Sensorkappe auf den Kopf gegeben, welches die Hirnströme aufzeichnet und daraus studiert das Program die Kommandos wie links, rechts, bremsen, beschleunigen. Die Sensoren erzeugen einen bioelektrischen Wellenmuster vom Fahrzeughalter und der Computer kann die Befehle erst danach interpretieren. Der Fahrzeughalter muss 5-6 Sekunden vorher an sein Kommando denken, dh er muss vorausschauend fahren.
Rollstuhl „Roland“ (autonomes Rollstuhl)
Im Fachbereich Mathematik und Informatik wurde das Projekt „Roland“ unter der Leitung von Prof. Dr. Bernd Krieg-Brückner ins Leben gerufen. Die Arbeitsgruppe „Kognitive Robotik“ beschäftigt sich mit der Entwicklung eines autonomen Rollstuhles und eines autonomen Rollators für Inndoor-Bereiche. Es klingt zwar wie ein Science-Fiction Film: Rollstühle, die autonom Fahren oder durch Gedanken gesteuert werden können. Inzwischen gibt es verschiedene Prototypen, die sich selbstständig orientieren, Barrieren erkennen und ihnen ausweichen. Begonnen hat es mit einem Studenten, der sich mit Barrieren im Rahmen seiner Diplomarbeit beschäftigt hat. Aus einem umfangreichen Datensatz hat der Student ein Navigationssystem für Rollstühle entwickelt. Mit dieser Technologie wird beispielsweise den Menschen mit körperlichen Gebrechen die Möglichkeit gegeben mobil zu sein. Aufgrund dieser Entwicklung können die betroffenen Personen den Kontakt zu ihren Mitmenschen besser aufrechterhalten und das führt folglich zur sozialen Integration dieser Menschen. Ein Problem der bisherigen Rollstühle ist, dass sie auch nur von einem bestimmten Teil der körperlich Behinderten Menschen benutzt werden können. Beispielsweise Menschen die zusätzlich zu ihrem eingeschränkten Gehvermögen Probleme mit der Handmotorik haben. Diesen Menschen kann mit der vorhandenen Technik wenig geholfen werden. Aus diesem Grund sind die Entwicklung von autonomen Rollstühlen und die Entwicklung von Gedankengesteuerten Assistenzsystemen in Rollstühlen besonders wichtig.(vgl. Kognitive Robotik 2005: o.S.)
Problemfelder des autonomen Fahrens
- Konzentration lässt beim passiven Fahrer nach
- Reaktionsgeschwindigkeit bei Gefahr verzögert sich
- Zukünftig: Praxis und Erfahrung beim Fahrer sinkt
- Fahrzeughalter ist überfordert wenn komplexe Systemfehler auftreten
- Gedankenströme unter Kontrolle behalten kann problematisch sein
- Technik ist noch nicht ausgereift und man kennt noch keine Risiken
(Nationaler IT-Gipfel 2009: 36)
Fazit
Auch im Bereich der autonomen Fortbewegungsmittel ist die Umweltverträglichkeit und die Energieefizienz wichtig. Die Entwicklung zeigt einen Trend in Richtung Nachhaltigkeit. Immer mehr Fahrzeuge werden mit umweltverträglicheren Energiequellen angetrieben. Somit passt auch das Thema von Ertas mit Akkumulatoren sehr gut zu dem Thema autonome Fahrzeuge. Sollte diese Entwicklung sich in Zukunft etablieren, so werden diese Fahrzeuge mit Sicherheit durch alternative Energieformen angetrieben. Die Automobilindustrie sieht den größten Potential bei alternativen Energieformen die Akkumulatoren.
Es sind einige Problemfelder sowohl im Bereich der autonomen Fahrassistenzsysteme als auch im Bereich der Akkumulatoren. Löst man die genannten Probleme, so glauben wir dass dieser Entwicklung nichts im Wege steht.
Quellenverzeichnis:
Al-Shihabi, Talal/ Mourant, R. Roland (2005): A Framwork for Modeling Human-like Driving Behaviors for Autonomous Vehicles in Driving Simulators. Boston: o.V.
Bertsch, Patrick (2006): Autonome Fahrzeuge. Ulm: o.V. Eckart, Granitza (2011): Autonome Autos auf der Überholspur. Forschung für die Zukunft: Entspannt Akten lesen und den Wagen alleine machen lassen. In: Berliner Zeitung vom 11.05.2011, S 3.
Kognitive Robotik (2005): Der Bremer autonome Rollstuhl. Online unter http://www.informatik.unibremen. de/kogrob/ (Stand 03.06.2011)
Löwer, Chris (2011): Lenken mit Gedankenkraft. Online unter http://www.heise.de/tr/artikel/Lenkenmit-Gedankenkraft-1211378.html (Stand 30.04.2011)
Nationaler IT-Gipfel (2009): Zukunft und Zukunftsfähigkeit der Informations und Kommunikationstechnologien und Medien. Internationale Delphi Studie 2030. Stuttgart: Münchner Kreis.
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