Vollständig autonome Autos: Noch Jahrzehnte entfernt und sie brauchen eine neuartige Verlässlichkeit

Leute,

seit meinem letzten Beitrag vor einigen Wochen erscheint eine endlose Litanei von Artikeln über die bevorstehende Ankunft des selbstfahrenden Autos.  Ich halte an meinem Standpunkt fest, dass ein vollständig funktionierendes selbstfahrendes Auto noch Jahrzehnte entfernt ist.  Besprechen wir warum.

Kürzlich wurde ich zu den Anstrengungen von Google zu Behauptungen von 10.000 Stunden des Selbstfahrens befragt.  Wikipedia hat die beste Antwort:

„Am 28. August 2014 konnten Googles selbstfahrende Autos laut Computer World tatsächlich 99% der US-Straßen nicht nutzen.^[51]  Zu diesem Zeitpunkt war der neueste Prototyp bei starkem Regen oder Schnee aufgrund von Sicherheitsbedenken noch nicht getestet worden. ^[52] Da Autos sich hauptsächlich auf vorprogrammierte Routendaten verlassen, halten sie temporäre Ampeln nicht ein und in einigen Situationen gehen sie in einen langsameren „extra vorsichtigen“ Modus auf nicht abgebildeten Kreuzungen. Das Fahrzeug hat Schwierigkeiten zu erkennen, ob Gegenstände, wie Müll und leichter Schutt harmlos ist und deshalb dreht das Fahrzeug unnötig ab. Zusätzlich kann die LIDAR-Technologie keine Schlaglöcher entdecken oder erkennen, wenn Menschen wie ein Polizeibeamter dem Auto signalisieren, anzuhalten. ^[53] ] Google nimmt an, dass diese Probleme bis zum Jahre 2020 behoben werden.^[54]”

Ford behauptet, dass sie ein selbstfahrendes Fahrzeug im Jahre 2020 einsetzen werden. Dennoch bringt ein Zitat von Jim McBride, dem technischen Führer bei Ford, etwas Licht in die Angelegenheit: 

„F: Welchen großen technischen Herausforderungen sehen Sie sich gegenüber?

A: Wenn Sie ein Projekt wie dieses haben, das speziell auf etwas abzielt, das die Leute „Ebene vier“ oder vollständig autonom nennen, gibt es eine große Anzahl von Szenarien, die Sie testen müssen. Ein Teil der Herausforderung besteht darin, zu verstehen, was wir nicht kennen. Denken Sie an Ihre lebenslange Fahrerfahrung und ich bin sicher, dass schon einige bizarre Dinge dort passiert sind. Sie passieren nicht sehr oft, aber sie kommen vor.“

Level vier ist in der Tat beeindruckend, aber es ist nach der Beschreibung von SAE nicht vollständig autonom.

Die Klassifikation des automatischen Fahrens nach SAE:

     Level 0 Automatisches System, das kein Fahrzeug steuern, aber Warnungen geben kann.

     Level 1: Der Fahrer muss jederzeit bereit sein, die Kontrolle zu übernehmen. Automatisches System kann über Funktionen wie Adaptive Cruise Control (ACC), Parkhilfe mit automatischer Lenkung und Spurhalteassistent
     des Typs 2 in jeder Kombination verfügen.

     Level 2: Der Fahrer muss Gegenstände und Vorfälle erkennen und reagieren, falls das automatische System nicht richtig reagiert. Das
     automatische System führt die Beschleunigung, Bremsung und Lenkung aus. Das automatische System kann augenblicklich deaktiviert werden, wenn der Fahrer die Steuerung übernimmt.

     Level 3: Innerhalb bekannter, begrenzter Umgebungen (wie den Autobahnen) kann der Fahrer sicher seine Aufmerksamkeit von den Pflichten des Fahrens abwenden.

     Level 4: Das automatische System kann das Fahrzeug in fast allen Umgebungen steuern, eine Ausnahme ist aber z. B. schlechtes Wetter. Der Fahrer darf das automatische System nur bei sicheren
     Umgebungsbedingungen aktivieren. Nach der Aktivierung ist die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht mehr notwendig.

     Level 5: Außer der Eingabe des Ziels und dem Start des Systems ist keine menschliche Interaktion mehr notwendig. Das automatische System kann zu jedem Zielort fahren, zu dem eine Fahrt rechtlich zulässig ist.“

Der Unterschied zwischen Level 4 und 5 ist enorm.  Vor einigen Tagen habe ich einen Volvo SC90 des Level 2 gefahren.  Es hat viel Spaß gemacht.  Er hatte eine autonome Lenkung und Beschleunigung/Bremsung.  Es klappte recht gut, aber er brauchte Fahrbahnbegrenzungen, eine nicht unerhebliche Anforderung.

Der Level 4 kann Sie nicht von meinem Haus in Woodstock, VT zu einer Besprechung im Zentrum von Boston fahren.  Zunächst mal: ein Teil der Strecke führt über Straßen ohne Fahrbahnbegrenzung.  Lassen Sie uns außerdem annehmen, dass es eine Baustelle mit handgeschriebenen Schildern gibt, die die Autos über eine Umleitung führen.  Dann ist da auch der Verkehrspolizist, der Ihnen signalisiert, anzuhalten und Ihr Fenster herunter zu kurbeln, um Anweisungen zu hören, ein großes Schlagloch mit einem handgeschriebenen Schild im Zentrum von Boston usw.  Keine dieser Herausforderungen wären ungewöhnlich für Menschen, aber eine Herausforderung für die Autonomie von Level 4.

Fords selbstfahrendes Auto hat die Äquivalenz von 5 Laptops.

Singapur hat etwas umgesetzt, was Fahrzeuge des Level 3 zu sein scheinen, aber es gibt immer noch Menschen als Sicherheit und die Fahrwege werden speziell ausgesucht. 

Alles dies ist sehr aufregend.  Aber ein Fahrzeug zu erhalten, das 99% der menschlichen Fahraufgaben mit einer 99%-igen Verlässlichkeit (nennen wir es Phase 1) übernehmen kann, ist leichter als das letzte 1 Prozent zu 99.99999% verlässlich zu machen (Phase 2).  Ich stimme zu, dass die 1. Phase vielleicht nur Jahre entfernt ist, aber die 2. Phase ist Jahrzehnte entfernt.  Ohne die 2. Phase, ist das fahrerlose Auto, das kein Lenkrad oder Gaspedal hat, nicht denkbar.

Wie berührt uns all das in der Elektronikmontage?   Es wird ein interessantes Abenteuer mit der Automobilbranche an der extremen Verlässlichkeit zu arbeiten, die benötigt wird.  Ich denke, dass die Verlässlichkeit zukünftig ein dominantes Thema bleibt.

Hinweis: Wahrscheinlich erschien der beste Artikel zu diesem Thema in der Juni-Ausgabe 2016 des Scientific American.

Danke,

Dr. Ron