Forschung Auge oder Kamera - wer sieht besser?

Die Wahrnehmungsfähigkeit autonomer Systeme könnte irgendwann so gut sein, dass sie den Menschen mit seinen Erfahrungswerten übertrumpft. Welche Konsequenzen hat das? 10 Fragen an die Aachener RWTH-Professoren Lutz Eckstein und Maximilian Schwalm.

An der großen Frage, wann das automatisierte Fahrzeug den Menschen überholt und zum besseren Verkehrsteilnehmer wird, zerbrechen sich Forscher und Entwickler auf der ganzen Welt die Köpfe. Am Institut für Kraftfahrzeuge der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH Aachen) betrachten Prof. Dr.-Ing. Lutz Eckstein und Prof. Dr. phil. Maximilian Schwalm in ihren Fachbereichen unterschiedliche Aspekte des automatisierten Fahrens. Hier die wichtigsten Aussagen des Ingenieurs und des Psychologen.

1. Welche Stärken hat der Mensch beim Erfassen einer Verkehrssituation gegenüber der Maschine?

Prof. Lutz Eckstein: Die Wahrnehmung des Menschen als Produkt Jahrtausende langer Evolution ist sehr gut. Kameras sind, gerade was große Entfernungen anbelangt, noch nicht so weit. Der Mensch ergänzt die Informationen, die er wahrnimmt, durch Erfahrungswissen. Er besitzt die Fähigkeiten, auf dieser Basis die Entwicklung von Situationen vorherzusehen. Genau das ist eine Herausforderung für die Technik.

Prof. Maximilian Schwalm: Wir Menschen können Wichtiges von Unwichtigem trennen. Insbesondere in einer Verkehrssituation sind wir aufgrund vieler Eindrücke herausgefordert, aus diesen Informationen herauszufiltern, was für unser Handeln wichtig ist. Die spannende Frage ist: Wie können wir einer Maschine beibringen, eine Situation richtig zu verstehen?

2. Welche Stärken hat die Maschine beim Erfassen einer Verkehrssituation?

Professor Dr.-Ing. Lutz Eckstein

ist seit 2009 Direktor des Instituts für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen. Er ist unter anderem Mitglied der Nationalen Plattform Elektromobilität und als Erfinder an mehr als 80 Patenten beteiligt.

3. Wie können Maschinen den Erfahrungsvorsprung von Menschen aufholen?

Prof. Lutz Eckstein: Mein Fahrzeug muss auf Wissen zurückgreifen dürfen, das andere Fahrzeuge über beispielsweise kritische Kreuzungen gesammelt haben. Die Intelligenz zur Beherrschung komplexer Situationen wird nicht komplett im Fahrzeug beherbergt sein, sondern aus vielen Quellen stammen. Während der Anfahrt „holt“ sich mein Fahrzeug das Wissen und profitiert von den Erfahrungen, die andere Fahrzeuge in diesem Kontext gemacht haben.

Prof. Maximilian Schwalm: Es geht darum, kollektives Wissen aufzubauen. Wenn es uns gelingt, die gelernten Inhalte von allen Fahrzeugen, die wir mit solchen Systemen ausstatten, zu kombinieren, kann es tatsächlich sein, dass ein solches System mehr Erfahrung besitzt als der Mensch und sich deshalb auch in Situationen entsprechend siche­rer verhält.

4. Werden der Mensch oder die Maschine stärker von Störfaktoren wie Regen, Schnee oder Nebel beeinträchtigt?

5. Welche Rolle wird die Interaktion zwischen Mensch und Maschine in Zukunft spielen?

Prof. Maximilian Schwalm: Das ist abhängig vom Automatisierungslevel. Wenn wir dem Fahrer erlauben, unaufmerksam zu sein, er aber in Notfällen eingreifen muss, ist mit Latenzzeiten zu rechnen. Das ist kognitiv eine Herausforderung.

Prof. Lutz Eckstein: Wichtig ist die Frage, wie der Fahrer Vertrauen gewinnt. Wir brauchen eine Art Guidance Display, auf dem der Fahrer ablesen kann, wie das Fahrzeug sich verhalten wird, damit er eben nicht plötzlich eingreift, wenn er meint eine Gefahr zu erkennen. Das ist ein kritischer Punkt.

6. Darf das System die totale Kontrolle übernehmen, auch als eine Art Überwachung des Menschen?

7. Welche Hindernisse auf dem Weg zum vollautomatisierten Fahren sind noch zu nehmen?

Prof. Maximilian Schwalm: Eine Voraussetzung für diese autonomen Systeme ist, dass wir dem Fahrer tatsächlich diese Verantwortung aktiv entziehen.

Prof. Lutz Eckstein: Oder eben nur graduell zurückgeben. Das wird total unterschätzt, wir sprechen auch von einer Automatisierungslücke. Wir können nicht einfach schrittweise besser werden, wenn auf der anderen Seite ein ungeplantes Eingreifens des Fahrers die Situation kritischer macht. Wir werden ein steer-by-wire brauchen, also ein rein sensorgesteuertes, entkoppeltes Lenkrad ohne mechanische Kraftübertragung, um technisch überhaupt in der Lage zu sein, den Fahrer abzukoppeln. Das System muss dann letzten Endes entscheiden: Wie viel von dem, was der Fahrer da gerade tut, berücksichtige ich?

8. Verlernen die Menschen durch die Automatisierung das manuelle Fahren?

Professor 
Dr. phil. Maximilian Schwalm

wurde 2013 auf eine von ZF gestiftete Juniorprofessur berufen. Der Psychologe leitet den Bereich „Kraftfahrzeuge Systembewertung“ und bewertet die Interaktion von Fahrerassistenz- und Informationssystemen.

9. Der Weg zum vollautomatisierten Fahren ist in fünf Stufen eingeteilt. Ist Stufe 5, das autonome Fahren, ferne Zukunft – oder schon konkret?

Prof. Lutz Eckstein: Wir werden erste Systeme zwischen 2020 und 2025 sehen, aber eben in eingeschränkten Bereichen. Das sind automatisierte Transportmittel für Personen und Güter. Auf der anderen Seite haben wir das klassische Kraftfahrzeug, das sich jeder kaufen kann und das überall nach Möglichkeit funktionieren soll – und da sind wir von der Stufe 5 noch relativ weit entfernt. Zunächst wird die Stufe 3 auf Teilabschnitten von Autobahnen und für das Parken eingeführt werden.

Prof. Maximilian Schwalm: Wir müssen aufpassen, dass wir die Akzeptanz nicht verbrennen. Bei bestimmten Technologien, das kennt man aus der Vergangenheit, reichen ein, zwei sehr prominente Beispiele aus, um hier mit sehr viel Aufwand aufgebautes Vertrauen letzten Endes mit einem Mal zu zerstören.

10. Gibt es Bereiche, in denen der Mensch der Technik mehr vertraut, die Automatisierung in der Gesellschaft also schon stärker akzeptiert wird?

Fotos: Nathalie Bothur

ZF-Technik für automatisierte Fahrfunktionen

Mit seinen Technologien gestaltet ZF den Weg hin zum autonomen Fahren maßgeblich mit. Erfahren Sie im Video, welche ZF-Produkte das automatisierte Fahren vorantreiben.

Weitere Artikel zu dem Thema