vielleicht in weiterem sinne noch als roboter bezeichnen auf der anderen seite ist das automobil einen anwendungsfeld wo wir sehr wenige freiheitsgrade haben eben gehört 62 freiheitsgrade hat so ein humanoider roboter im automobil sind es ein paar weniger wir haben die sechs

freiheitsgrade der position und orientierung auto kann nicht mal die voll nutzen weil es ja nicht fliegen kann und man müsste sicherlich noch als freiheitsgrade die geschwindigkeiten dazu nehmen aber man dann auf eine größenordnung von zu regeln in freiheitsgraden die vielleicht

in der größenordnung von 56 sind dazu kommt wir haben sehr eingeschränkte domänen nämlich den verkehrsraum nur wir haben nicht den gesamten fahrzeugraum und dazu kommt natürlich ist ein bereich in dem auch menschen zunächst einmal eine sehr lange lernphase haben bevor sie auto fahren können und ich habe selbst gelernt dass man eigentlich nie

Auto zu fahren spätestens wenn man sich an rennfahrern misst was in der stanford university passiert dann stellt man fest dass man fahrdynamisch hoffnungslos unterlegen ist als menschlicher fahrer selbst gegenüber automatischer regelung so dass man dann noch sehr sehr lange lernen

müsste um der mitzukommen im öffentlichen straßenverkehr gibt es einige bekannte nachteile die mit mobilität verbunden sind mobilität natürlich für uns alle ganz ganz wichtig sehr viele menschen nehmen den verlust ihrer mobilität sei es durch behinderung oder durch

altersbedingte verlust an mobilität das ein ganz ganz einschneidenden katastrophe in ihrem leben war und so ist kein wunder dass wir mit der mobilität schäden und lasten akzeptieren die wir in kaum einem anderen bereich akzeptieren stellen sich vor sie würden irgendeine maschine

erfinden die von der sie sagen können in der welt kostet sie im jahr eine millione eine millione tote ich glaube nicht dass diese maschine jemals in serie ging es sei denn selbst automobil wir haben dieses system in serie und es kostet weltweit eine millione tote sogar

noch etwas mehr im moment und die zahlen weltweit entsteigend in industrienationen gott sei dank sinkend ja noch einige andere nachteile auf die ich nicht gehen will einführung von solchen von automaten in die welt war nie einfach hier ein beispiel der einführung des automobils da gab es

in england insbesondere den sogenannten locomotive act ein gesetz was immerhin über 30 jahre lang bestand hatte in england und irland und was die abschaffung sozusagen der pferde vor dieser kutsche hier und den ersatz durch einen automatischen motor dann eben sehr stark

einschränkte und zwar bei 30 jahre lang gab es eine geschwindigkeitsbeschränkung von vier meilen pro stunden zwei meilen pro stunden sogar in cities also in städten und man brauchte zum betrieb eines solches fahrzeuges drei personen über 30 jahre lang einen

heizer warum auch immer einen fahrer und einen red flag man das ist ein mensch der 60 jahr vor dem fahrzeug insbesondere auf kreuzungen sein muss und dort den verkehr mit dieser roten fahne zu regeln hat und wir

glauben dass automatische fahrzeuge wenn sie eingeführt werden es hoffentlich nicht ganz so schwer haben werden aber auch da wir werden nach diesem vortrag herr hildendorf hörende über recht und automatisierung spricht auch da gibt es natürlich einige

schwierigkeiten die nicht nur technischer natur sind ja dennoch werden autos in einiger zeit eingeführt möchte mal hier so den fortschritt sehen der man in der forschung über die letzten acht jahre ist es sieht dass hier ist ein fahrzeug das wurde 2007 aufgebaut hat einem wettbewerb in usa teilgenommen was man eben sie 2007 alle fahrzeuge

in diesem wettbewerb ähnlich aus hätten also hier oben sehr teure sensorik laser sensorik eine sehr teure gps plattform die hochpräzise ist eigentlich aus dem militärischen bereich kommt so dass man sagen kann diese plattform hier oben auf dem dach kostet weit mehr als das

fahrzeug was drunter ist kann sagen jetzt rechnen wir kurz ein faktor fünf etwa mehr als das fahrzeug was drunter ist also auch kein problem auch keine möglichkeit das durch stückzahlen etwa in einem vernünftigen preis zu bekommen der grund ist eben dass man sehr hochgenaue sensoren braucht die also zentimeter genau das fahrzeug geordnet haben und laser sensoren

die halt mit sehr sehr hohem aufwand ein sehr vollständiges bild der 3d geometrie der umgebung gegeben haben einige jahre später sieht unser auto so aus und sie sehen von außen zunächst mal kaum einen

unterschied zum serienfahrzeug und auch innen drinnen werden wir gleich noch ein bild sehen gibt es nur einen unterschied zumindest im fahrgastraum gibt es nur einen roten aus not ausknopf ist der einzige unterschied den man von ihnen zum serienfahrzeug erkennen kann also erst mal sieht von außen ähnlich aus zweitens hatten nur preiswerte sensoren also cameras also systeme die sie im bereich von

jedenfalls unter 100 euro pro stück kaufen können davon allerdings eine ganze reihe auch der gps sensor den wir den man heute braucht um fahrzeug automatisch führen zu können hat nur die qualität den sie auch in ihrem smartphone haben das heißt eine ordnung genauigkeit von

vielleicht 30 meter statt einem zentimeter und eine reihe von seriensensoren kommen allerdings noch dazu etwa radare die eingesetzt würden das pre steht dafür dass er mehr radare drin sind als eigentlich in dem serienfahrzeug der gleichen bauart und ein wesentlicher neugewinnen den wir für die planung haben wo viel der k.i. der

künstlichen intelligenz herauskommt die wir brauchen in diesem fahrzeug die kommt aus karten und praktisch abgespeichertem wissen und wir werden auch noch gleich reden ob das wirklich dauerhaft k.i. ersetzt oder ob wir da weiter gehen müssen ja mit dem fahrzeug wurde eine

historische fahrt nachgemacht die historische fahrt kommt von bertha bens hier nachgestellt bertha bens die frau von karl bens einem der ersten studenten in den ersten semestern unserer universität der später das automobil erfunden hat aber eigentlich zwei jahre vor dieser

fahrt denn er hat das automobil gebaut und wie ingenieure so sind dann immer daran weiterentwickelt und weiterentwickelt und er fand es eigentlich nie fertig bis eines tages seine frau ohne ihn vorher zu informieren sein ihre beiden söhne nahm und gesagt im zettel hingelegt hat gesagt hat ich hab das auto genommen und bin zu meinen eltern

nach forzheim gefahren und eine damals unglaubliche tat karl bens war auch in ersten telegraphen sehr sauer darauf und hatte er auf keinen fall wieder zurückfahren mit dem auto einen tag später hat sie dann aber ein zweites telegramm bekommen dem er ihr telegraphierter da fahren mit dem auto zurück und war sehr neugierig darauf was sie da alles erlebt hat

und sie hat viel erlebt denn sie musste benzin tanken es gab natürlich keine tankstelle sie musste unterwegs das fahrzeug reparieren und hat es auch alleine mit ihren beiden söhnen geschafft so dass man sagen muss kann

die erste und die erste bekannte fahrt eines automobils wurde tatsächlich von einer frau über eine lange strecke gemacht und wer weiß ob karl bens erfolgreich gewesen wäre ohne seine starke frau die strecke führte von mannheim mitten aus der stadt am mannheimer wasserturm etwa startete sie und ging nach forzheim wo die ihre eltern

wohnten heute würde man natürlich im wesentlichen die a5 und die a6 nehmen die es aber damals nicht gab so führt die strecke durch viele städte unter anderem durch heidelberg wiesloch und einige andere städte mitten durch und durch sehr viele etwas unbekanntere städte und

18 kreisverkehre und wir haben aufgehört zu zählen bei 150 ampeln die es auf dieser strecke gibt die strecke ist auch ausgezeichnet durch einen oldtimer verein als bata bens memorial root ja die strecke haben wir gemeinsam mit daimler 125 jahre nach der historischen fahrt sind wir die

automatisch befahren das heißt wir haben uns die aufgaben geteilt von uns kam im wesentlichen die karten generierung die lokalisierung in der karte verhaltensentscheidung und die

traktorienplanung was so ein auto leisten muss zunächst mal mich kurz auf den technischen aufbau des systems ausgehen es beginnt natürlich bei sensoren man muss einmal rund ums fahrzeug gucken wir gucken sogar redundant ums fahrzeug herum also mit mehreren sensoren gucken wir uns dieselbe bereiche an und fahren nur dann wenn die aussagen dieser sensoren

im wesentlichen übereinstimmen der wichtigste sensoren den wir haben ist ein videosensor die kamera hier die nach vorne guckt so dass wir ähnlich aufgebaut wie die menschlichen augen also noch zwei kameras ein stereosystem mit dem wir nach vorne gucken und dem größten teil der

szenen abdecken dann haben wir einige radarsensoren jeweils etwa 60 grad öffnungswinkel drei stück davon so dass wir etwas mehr als 180 grad nach vorne blicken können und nach hinten haben wir ebenfalls weitreichende radarsensoren und zum seiten sind überall verschiedene short range

radare abgedeckt so dass wir etwa überall im umfeld sehen können wenn da ein fahrzeug ist und nach vorne und hinten mit einer hohen reichweite alles redundant aufgebaut so dass man zumindest von den erfassungsbereichen her automatisch fahren kann möchte ein beispiel für die sensorsignal

auswertung geben wir haben z.b. ein stereobild paar von der kamera die sehen fast gleich aus weil die bilder ja nur mit einem abstand von paar zentimeter voneinander gleichzeitig gemacht wurden daraus errechnet man sich zunächst auf dem fpga eine tiefenkarte dann hat man ungefähr fünf hunderttausend tiefen punkte kann sich vorstellen wie eine

punkt wolke aus 500.000 punkten und das alle 40 millisekunden neu so dass sie einen riesen datenrat an der stelle haben müssen sie ein bisschen verdichten die werden in sogenannte sticksel eingeteilt das heißt so senkrechte auf dem boden stehende hindernis teile die welt wird also

dann aus stäben hier aufgeteilt diese stäbe bekommen dann eine bewegung zu geordnet guckt also wie bewegen die sich im dreidimensionalen raum und am ende werden sie noch gruppiert das heißt benachbarte stäbe die sich ähnlich bewegen werden dann zu objekten gruppiert hier sieht man das farblich gekennzeichnet und die statischen objekte die statischen stäbe sind nur noch grau dargestellt mit dieser information

die von ur frank und seinem team gemacht wurde kann man dann eben auf diese objekte den auch geschwindigkeitsvektoren zu geordnet sind erregeln man muss dann natürlich wissen wo wollen die wo werden die sich womöglich hin bewegen in der zeit in der ich meine eigene

trajektorie plane gleich noch zu zunächst möchte über die karte sprechen hatte gesagt eine karte eingebaut und diese karte die macht erst mal nur sinn wie jede karte wenn man weiß wo man ungefähr ist das heißt wir brauchen eine lokalisierung sagte vorhin wir hatten früher ein gps system mit dem uns zentimetergenau lokalisieren konnten

unter guten bedingungen jetzt haben wir gesagt okay wir wollen das mit einer kamera tun und dafür braucht man natürlich merkmale die eine kamera sehen kann das sind so diese magenta farbenen punkte die hat sich ein selbstladendes verfahren ausgesucht hat festgestellt dass die ziemlich

zuverlässig wiederfinden kann außerdem sind in der karte eingezeichnet die punkte die posen in denen ein fahrzeug war dass diese karte aufgenommen hat und die fahrbahn markierungen sind zusätzlich noch aufgebaut eingetragen in der karte an der stelle aber nur für lokalisierung zwecke dass wir suchen und wir prüfen nachher ob die

fahrbahn markierungen aus der kam als im kamerabild genau an den stellen sind wo wir sie erwarten wenn wir uns zentimetergenau lokalisiert haben also untere eben ist nur dazu da zu gucken wo bin ich in dieser karte ersetzt also hochgenaues gps so dass man etwa zentimetergenau weiß wo man

ist die ebene darüber ist die eigentlich spannende ebene in meinen augen die ersetzt sehr viel inferenz also schließen die ein fahrzeug sonst selbst tätig machen würde und wo wir noch sehr oft die lernwelt hier angewiesen wir hoffen dass da noch viel kommt so dass wir hier teile dieser

karte ersetzen oder wenigstens plausibilisieren können diese karte beinhaltet also zum beispiel alle fahrbahnberandungen sie beinhaltet auch stopplinien zum beispiel hier eine stopplinie vor einem zebrastreifen und diese stopplinien sind attributiert das heißt es sind bedingungen an

diese stopplinie in der karte abgelegt die sagen unter welchen bedingungen darf man diese stopplinie überfahren und da steht beim zebrastreifen das attribut dran region in der man kein anderes objekt insbesondere kein fußgänger vorfinden darf dann sicher ist dass dieser bereich frei ist dann darf man diese stopplinie überfahren oder eine

ampel würde die stopplinie lauten die als attribut der stopplinie halten dass diese linie überfahren wenn die ampel in der 3d position x y z grün zeigt und sonst eben nicht sehr viel taktische information auch wer hat vorfahrt an welcher kreuzung all das ist letztlich in dieser karte

abgelegt und diese karten sind für alle teams in der welt die mir bekannt sind der enable er der dazu führt dass man wirklich 100 prozent der strecken erst automatisch fahren kann also gerade die diese taktische information zu schließen das funktioniert bei vielen teams auch

bei uns in lernverfahren im bereich von vielleicht 99,x prozent aber wenn sie sagen so ein fahrzeug sieht am tag einige hundert ampeln und sie haben eine erkennungsrate von 99,9 prozent dann würde es heißen dass sie alle

paar tage eine rote ampel überfahren würden und das wäre natürlich bei weitem nicht akzeptabel dass man also sehr sehr hohe erkennungsraten und sicherheitsraten haben muss bei so einem fahrzeug um fahren zu können es ist auch nicht zulässig zu sagen na gut standen

lasta vor mir ich konnte die ampel nicht mehr sehen so wort muss trotzdem das geht in die erkennungsrate mit ein man muss halt auch dafür eine lösung haben menschen sind da sehr kreativ die bewegen sich dann womöglich im fahrzeug oder sie fahren erst mal dann vorsichtig an die

halte linie ran oder was immer die letzte ebene ist eigentlich keine kartenebene in dem sinne sondern sie setzt die dynamische sensor information in die karte hinein an die stelle wo wir uns lokalisiert haben so dass man also sehen kann was für hindernisse die sich bewegen sind jetzt in der umgebung und auch vielleicht ein statisches hindernis

was bei uns auf der fahrbahn parkt oder dort halt steht wird in dieser ebene eingetragen um ihnen eindruck über die lokalisierung fähigkeiten zu geben sie wir suchen für die lokalisierung insgesamt sechs freiheitsgrade nur drei rotationsfreiheitsgrade in der welt und drei translationsfreiheitsgrade in der welt für einen starren körper das

hier guckt die kammer ist das aus der kamera nach hinten die kamera die hat bei der kartierung dieses bild aufgenommen und hat diese merkmale automatisch gelärmt abgespeichert während der eigentlichen fahrt finden wir dieses bild vor und die kamera sucht korrespondierende merkmale mit

dem selben merkmalsextektor und findet einige ich sag mal etwa tausend von diesen merkmalen sind etwa im bereich wo eine neue baustelle eröffnet wurde oder ein geparktes fahrzeug ist da klappt das natürlich nicht aber solange nicht der gesamte bereich sich baulich ändert funktioniert so ein system sehr sicher und wir brauchen theoretisch drei

korrespondenzen um uns zu lokalisieren typischerweise einige hundert oder sogar einige tausend korrespondenzen die wir recht sicher wiederfinden von daher also eine hoch renundante lokalisierung die wir an dieser stelle haben und der doktorand denning lattegern der

über promoviert hat hat jetzt eine kleine start-up firma gegründet die das auch weiter vertreibt ja wenn man weiß wo man selber ist wenn man weiß wo andere objekte sind wir sind hier das weiße fahrzeug hier ist ein schwarzes fahrzeug da haben wir sehr schnell gelernt zunächst haben wir die annahme gemacht auf unserem fahrstreifen können wir machen was

wir wollen gegenverkehr muss aufpassen dass er nicht zu uns rüber kommt und das ist im straßenverkehr aber nicht so haben wir denn etwa ein bus oder wenn hier ein fahrzeug parkt dann kommt es sehr häufig vor dass jemand anders zumindest einen kleinen teil unseres fahrstreifen für

sich mit beansprucht und wir erlauben das auch als menschliche fahrer solange uns hier noch der platz reicht oder so lange es nur kurz ist bremsen wir entsprechend ab und lassen den gegenverkehr eigentlich kooperativ passieren also da geht es um interaktion zwischen einer schiene und einem menschlich gefahrenen fahrzeug bei der

traktorienplanung sehen wir dynamische hindernisse also andere fahrzeuge etwa die bekommen dann eben die zeit als information mit dazu das heißt wir sagen jetzt die rote zeit ist die naheliegende die gelbe kommt danach und die blaue etwa ist die zeitzone in der wir selber

planen die weit in der zukunft liegt das gleiche machen wir auch objekte prädizieren also wie werden wir sich verhalten und das ist natürlich eine aussage die auch für menschen übrigens mit einem hohen unsicherheitsgrad verbunden ist wo auch lernende verfahren eingang finden sollten ist bei uns noch nicht der falle ein sehr einfaches

prädiktionsverfahren hier was eine trajektorie vorhersagt diese treten diese prädizierte trajektorie prüfen wir dann ab die formt im grunde hindernisse das heißt wir sagen hier im roten zeit slot ist dieser bereich eine no go zone für unser fahrzeug und im blauen zeitbereich etwa wäre das hier ist nicht

schlimm dass unser fahrzeug hier im blauen zeitbereich sich befindet weil wir selbst sind ja noch im roten zeitbereich das heißt wir sind zwar im selben ort aber nicht zur selben zeit und haben damit keine kollision müssen nur sehen dass nicht bei der gleichen farbe unser fahrzeug mit einer der hindernisse zonen kollidiert dass es also nicht gleichzeitig da ist ja ein kleines

video möchte ich zeigen was diese fahrt erklärt und zwar sehen wir gleich hier unten links immer ein bild einer frontkamera die 45 grad öffnungswinkel hat die also aus dem fahrzeug heraus ist

und hier rechts sehen wir sozusagen ein zähnenverständnis dass die das bertha das fahrzeug für sich hat hier sehen wir so die karte zunächst mal mit den taktischen informationen also linke rechte fahrbahnrand und diese kreise sind die trajektorie den weg den das fahrzeug plant aber vielleicht erst mal langsam alle diese fahrten sind alle diese sequenzen ich jetzt zeige sind

während einer automatischen fahrt entstanden zunächst mal haben wir die stereokamera die guckt mit 45 grad nach vorne und sieht hier ihre sticksel die sticksel von oben betrachtet würden so aussehen dass wir hier einige objekte sehen dieses objekt hier etwa ist das fahrzeug was vor uns fährt hier

dieses fahrzeug hat sich gerade bewegt bewegt objekte werden dann anders farblich gekennzeichnet und die geschwindigkeit wird gemessen ja so kann man schon mal zum beispiel im vordermann folgen wenn man das möchte das könnte man bereits mit dieser information realisieren man kann aber nicht fahnen zukommen radarsensoren wir sehen diese schwach grauen objekte radarsensoren

gucken insgesamt knapp 190 grad nach vorne und wichtig um zum Beispiel hier einen querverkehr rechtzeitig zu erkennen so kann ich vorstellen nur mit dem video bild hier 45 grad nach vorne könnte bertha nicht fahren denn man muss natürlich den querverkehr deutlich sehen bevor man in den

kreisverkehr hinein möchte das erledigen dann die radarsensoren ansonsten ist das fahrzeug aber fast nur mit videosensoren gefahren insbesondere gab es überhaupt keinen laser scanner in diesem fahrzeug ja soweit die objekte und bertha fährt hier einen weg das nächste was ich

kurz vorstellen möchte ist die straßenkarte die über die bertha verfügt wenn man also hier zunächst einmal lokalisiert sich bertha auf der straßenkarte und hier ist dann so die eine eine draufsicht der fahrbahn aus der kartierungsphase gezeichnet dann kommt man aus der taktischen ebene sieht man die fahrbahn berandungen die

möglich wären hier zum beispiel abzweigungen und dann entscheidet eine entscheidungsbasis welchen fahrbahn möchte man nehmen hier in diesem falle zum beispiel hier die rote und grüne fahrbahn berandung wie beim segeln haben wir gesagt rot ist links grün ist rechts und das macht eine entscheidungsebene die kann auch entscheiden dass ein spurwechsel stattfindet das

darf aber nicht der traktorienplaner selbst entscheiden sondern erst wenn der traktorienplaner keine gute lösung findet ist dann überlegt die entscheidungsebene nach einer zeit ob sie etwa ein streifenwechsel mal planen lässt und dann ob sie ihn ausführen lässt ja das ist das ist jetzt die

fahrt in dieser karte betrachtet sehen also die karte bringt uns sehr viel information dazu die war nur auf den grund der einzel objekte nicht hatte wichtig ist jetzt noch dass geguckt wird wie die wo statische objekte sich befinden die wurden schon mal eingezeichnet und dann werden

bewegungsbedingungen generiert bewegungsbedingungen ähnlich wie der asfor das gemacht hat also die gleichungen die tamin gezeigt hat die hätte ich ja auch hinschreiben können das sind genau die gleichen bewegungs und ungleichungen die wir haben nur aber für etwas weniger freiheitsgrade wir sehen also hier dann rand objekte hier vermutlich

ein parkendes auto was wir hier vorne sehen das sind hier die drei parkenden autos die da sind da kommen statische bedingungen hin also ungleichungen die sagen okay an deren stellen musst du weiter links sein als diese trapez formige berandung so dass du sicher nicht

kollidierst und dann plant der traktor in planung planer die trajektorie hier dran eben an diesen statischen objekten vorbei je schneller bertha fährt desto mehr abstand muss erhalten von statischen objekten im stillstand kann sie bis auf fünf zentimeter an ein anderes parkendes auto etwa heranfahren also wenn die geschwindigkeit

gegen null geht und das ist allerdings der minimale sicherheitsabstand den wir immer halten eben weil ja auch die sensorungenauigkeit groß ist und auch stellen sich vor als autofahrer seit einem fünf zentimeter abstand das ist zumindest knapp da würden sie auch nicht mit hundert stundenkilometer ansetzen

gut spannend werden dynamische objekte hier kommt etwa ein dynamisches objekt uns entgegen das spannende an dieser stelle die ich deshalb ausgesucht habe ist auch eine umstelle an der stelle steht also was ist ein blumenkübel der dafür sorgt dass die straße sehr sehr eng wird etwa an dieser stelle so dass bertha sehr viel langsamer wird sieht man der hohen dichte der kreise

die dichte die kreise werden ist so langsamer sind wir die farbe wieder identifiziert die geschwindigkeit hier sind jetzt diese farblichen trapeze die der gegentrajektorie dieses fahrzeugs diese prädiziert ist vor zugeordnet sind und bertha fährt also langsam und möchte hier dann erst nach links fahren wenn das

fahrzeug hier vorbei ist das tut es dann gibt bertha gas und fährt vorbei und just in dem moment kommt natürlich ein neues ob am fahrzeug entgegen und bertha plant um plant auch dieses fahrzeug fährt sehr viel langsamer hier eben an die

objekte heran und beschleunigt dann wieder bis dann wieder das nächste fahrzeug kommt dann sehen sie immer die farbigen trapeze die eben vorhersagen wie sich das andere fahrzeug wohl in der zukunft verhalten wird ja so kann diese fahrt stattfinden bertha

wird auch bis in stillstand sogar wenn es ganz ganz eng wird und wenn wir wenigstens zehn zentimeter haben dann fahren wir auch schneller an den fahrzeugen vorbei gut ja dass damit möchte ich weitergehen ja ein video was ich sehr nett finde weil es auch

die menschliche interaktion mit bertha zeigt fahrzeug wird automatisch gefahren wir fahren um zielballstreifen zu und man sieht hier oben ein bild während der fahrt können wir es doch genau man sieht hier so dass die reaktion von der fußgängerin die sich eben bedankt

dass das der wagen angehalten hat das heißt wir sehen dass die Menschen sehr häufig sogar versucht haben mit bertha zu kommunizieren gestenerkennung wäre schön gewesen bertha hat darauf überhaupt nicht reagiert bertha hat im moment gar keine echte interaktion mit menschen

das heißt eine geste auch ein vorbeilassen würde bei uns überhaupt nichts helfen wir würden im moment dann uns genauso verhalten als würde zielballstreifen immer den menschen warten bis der mensch rüber fährt erst nach einer todzeit den deadlock aufheben aber eben erst mal ziemlich

lange warten und eine geste auf die würden wir noch gar nichts tun und das ist natürlich auch eine frage wie kann man sowas weitermachen wenn man also überlegt wie kann so ein fahrzeug mit fußgängern interagieren in zukunft dann wäre es schön solche modelle zu haben wie wir sie heute auch schon bei bertha und dann asfor in der art gesehen haben die

modelle die dann sich die dann vorhersagen können erstens was möchte der fußgänger tun wie möchte er mit dem fahrzeug interagieren und dann irgendeine geeignete interaktion machen es wäre schön wenn das fahrzeug dem fußgänger sagen könnte oder mitteilen könnte welche trajektorie

selber plant weitere schwerpunkt den wir uns gesetzt haben und jetzt Deutschland weit zu einem deutschen Forschungsgemeinschaft schwerpunkt programm in diesem Jahr geworden ist ist der schritt von automatischen zu von wahrnehmenden zu kooperativen

verhalten deshalb wenn sich so ein system vorstellen was erst mal selber etwas wahrnimmt und weiß worauf es dabei ankommt und es gibt irgendwann mal mehrere fahrzeuge oder auch fußgänger die oder radfahrer motorradfahrer die irgendwie ausgestattet sind mit sensorik und kommunikationsmitteln fußgänger vielleicht weniger aber auch da gibt es

überlegungen dann wäre es natürlich schön wenn die auch kommunizieren würden ab 2017 wird in usa für neufahrzeuge kommunikation pflicht also funk kommunikation von fahrzeugen zum fußgängerschutz und kommunikation miteinander wir hoffen dass auch

deutschland dann bald nachzieht mit so etwas und die idee ist einfach dass man sagen kann okay das gelbe fahrzeug könnte jetzt im roten schon mal mitteilen okay hier vor mir bremst jemand weiß das rote was vielleicht nicht um die kurve gucken kann mit seiner sensorik weil es vielleicht eine bebauung ist schon

mal bescheid könnte dem gelben dafür mitteilen unter dem toten winkel fährt übrigens jemand das sind so informationen die man sich schon mal über die wahrnehmung austauschen kann dann käme der nächste schritt das fahrzeug muss wissen was es kann zum beispiel verschiedene traktorien hier mal angedeutet sich überlegen sich dann selbst erstmal entscheiden was möchte ich tun in dieser situation und dann kann es

natürlich kooperieren das heißt etwa mit einem anderen fahrzeug per funk ausmachen okay ich ändere meine traktorien du änderst fest diese traktorien und wir beide kommen zumindest im mittel besser voran und ein solches kooperatives verhalten ist im straßenverkehr selbstverständlich unter menschen

und entsprechend wäre es natürlich schön wenn auch fahrzeuge ein solches kooperatives verhalten realisieren würden und last not least sind lernende verfahren werden wichtig für automatische fahrzeuge man wird nicht alles lernen wollen also etwa möchte ich nicht lernen wie dicht einige autofahrer auf der linken spur der

autobahn ihrem vordermann auffahren so sollte sich ein automatisches fahrzeug eher nicht verhalten aber man wird einige teile lernen können dass man eben damit rechnet dass bestimmte verkehrsteilnehmer in bestimmten situationen vielleicht sogar nicht sinnvolles verhalten machen so

dass es darauf damit rechnen kann und entsprechend eine kollision auch dann vermeiden kann wenn sich andere verkehrsteilnehmer mal nicht regelkonform verhalten ja das ist der der das dfg research programm wurde von einer reihe von forschern vorgeschlagen hier so einige fahrzeuge

übrigens diese in der welt gibt ja man google fahrzeug zu sehen die ich die letzten monate öfter mal gesehen habe weil die halt tatsächlich in palo alto und mountain view durch die gegend fahren wird also ungefähr 30 doktoranten geben und dass die fragestellung die wir haben ist was

was wird automatisches fahren und k2x also die kommunikation zwischen auto und der infrastruktur anderen autos oder anderen verkehrsteilnehmern noch für neue möglichkeiten eröffnen und welchen nutzen kann man verkehrlich

insgesamt daraus ziehen es gibt verschiedene möglichkeiten der kooperation immer so dargestellt wenn das hier ein automatisch fahrendes fahrzeug ist kann man mit dem anderen automatisch fahrenden fahrzeug natürlich ganze trajektorien abstimmen also wirklich sagen wie sehen die bewegungsverläufe ein man könnte abstimmen dass man ganz ganz dicht hintereinander herfährt da sind

durchaus abstände von fünf zentimeter auch bei höheren geschwindigkeiten mittelfristig denkbar wenn man sich eben darauf verlassen kann was der andere tut es wird eine kommunikation geben mit fahrzeugen die ein fahrer assistenzsystem haben vielleicht kommunizieren vielleicht auch nicht

kommunizieren die also teils menschlich teils maschinell unterstützt aber gefahren werden oder auch mit fahrzeugen die eben ganz manuell fahren und es wird natürlich kooperation mit fußgängern geben die in der regel nicht ausgestattet sind oder mit der infrastruktur das z.b. ampeln im fahrzeug mit teilen wann sie rot oder grün werden so dass man auch da die trajektorie

entsprechend anpassen kann ja das system sieht dann so aus wir haben also hier unten unsere wahrnehmung mit unseren eigenen sensoren wir haben dann eine situationsvorhersage das ist im der unsicherste teil des autofahrens also die vorhersage was werden andere in den nächsten fünf bis zehn sekunden tun so in der nächsten halben sekunde

oder sekunde sind wir schon ganz gut da kann man einfach aufgrund der aktuellen geschwindigkeit sagen was etwa ein auto wie es sich eine halbe sekunde lang verhalten kann weil so viel ändern kann man in einer halben sekunde nicht wenn sie eine geschwindigkeit haben können sich fast nur mit einer ähnlichen geschwindigkeit weiter bewegen aber wenn man so auf fünf oder zehn sekunden zeithorizont gucken und

brauchen wir dann gibt es eben sehr sehr viele möglichkeiten die ein anderer verkehrsteilnehmer noch zur verfügung hat und diese prädiktion wird deshalb sicherlich auch in irgendeiner form stochastisch passieren das heißt nicht wie bei bertha sein dass wir nur eine trajektorie prädizieren sondern es wird eine schar von trajektorien

prädiziert und in eine wahrscheinlichkeitsdichte funktion zugeordnet dann werden eben manöver geplant und trajektorien geplant und vielleicht wird bei einigen fahrzeugen noch ein fahrer mit interagieren sei es indem er nur das fahrziel vorgibt oder eine wunschgeschwindigkeit vorgibt oder

ähnliches das ganze wird bewertet und auf plausibilität gecheckt dazu kommt die karte die wir bekommen wenn wir das kooperativ machen kommen hier noch all die gestrichelten kommunikationsfahde dazu das heißt wir können jetzt auch auf die sensorik anderer fahrzeuge unter infrastruktur zugreifen

bekommen also viel mehr information in unserer wahrnehmung hinein wir können etwa um ecken herumgucken wenn da andere fahrzeuge sind die mit uns kommunizieren wir können auch in der prädiktion sehr viel besser werden wenn uns jemand anders mitteilt was er vorhat und wenn sei es nur wenn er sagt es möchte rechts abbiegen das ist ja

auch schon aus dem navi system herkömmliche fahrzeuge wäre das schon mit hoher wahrscheinlichkeit vorher herausholbar und damit hoher wahrscheinlichkeit wäre es dann auch das manöver das erfährt und letztlich möchte man durch irgendwann richtige traktorien mit anderen austauschen auch die datenbasis sollte man mit anderen gemeinsam vervollständigen stellen

sich vorher mit eröffneten neuer baustelle da wäre es wunderbar wenn das erste fahrzeug was diese baustelle sieht das anderen mitteilt und dann die anderen fahrzeuge deshalb besser genauer fahren können weil sie eben damit rechnen ja es gibt ein paar kooperative fahrversuche hier

etwa gab es 2011 fahrwettbewerb automatischer fahrzeuge wo diese fahrzeuge in konvois waren gemischten konvois von teilnehmern die sich vorher noch nie gesehen haben aus aller welt also aus nordamerika und aus europa in diesem fall asiaten waren hier nicht dabei und die

aufgabe war die hatten gemeinsames führungsfahrzeug hier und dieses führungsfahrzeug hat sehr stark beschleunigt sehr stark abgebremst also sehr viel stärker als es auf einer autobahn üblich ist eine halbe vollbremsung immerhin gelegt also fünf meter pro sekunde verzögert und die fahrzeuge hatten nur sechs meter abstand das heißt das wäre

eine manöver gewesen das fahrer nicht geschafft hätten in diesem abstand kann ein mensch nicht reagieren und einen unfall vermeiden die teams wurden jedes mal neu gewürfelt das heißt ob man im linken oder rechten und an welcher stelle im konvoy man war wurde 16 mal neu durchgewürfelt so

dass man 16 verschiedene runs hatte auf diese oszillationen die das vorderfahrzeug gemacht hat musste man eben sehen dass man reagiert kollisionsfrei und möglich diese oszillation gedämpft hat so dass der nachfolger mit etwas weniger als 0,5 g verzögerung als wir bremsen

konnte und dessen nachfolger noch etwas weniger so dass am ende etwa so eine schockwelle wie man die nennt völlig rausgeglättet ist wenn man genug fahrzeuge hat und ein wettbewerb der gezeigt hat dass auch fahrzeug teams sich vorher nie gesehen haben mit unterschiedlichen strategien tatsächlich so etwas

beherrschen können automatische fahrzeuge werden in den markt gehen einige dinge sehen sie schon heute etwa wenn sie ein beliebiges komm dahin wenn sie beliebiges deutsches oberklasse fahrzeug kaufen können sie heute nichts mehr dagegen tun dass das fahrzeug für ein fußgänger bremst können sich nicht

darauf verlassen es bremst nicht für jeden fußgänger sondern es muss eine situation erkannt werden die sicher genug ist sie lachen da meinte ich nicht dass ausgewählt wird für wen gebremst wird sondern es wird die situation sich angeguckt es wird geprüft kann ich noch bremsen kann ich nicht mehr bremsen das ist das eine also reicht bremsen überhaupt

zweitens ein ausweich manöver da muss natürlich geguckt werden ist der gegenfahrbahn hinreichend frei auf die ich ausweichen möchte meistens reichen aber schon ein ausweich manöver von so 50 zentimeter also ein ganz kleines lenk manöver um eine kollision mit fußgänger zu vermeiden und so viel platz hat man meistens noch zur verfügung so dass man also einen sehr

hohen anteil der fußgänger retten kann die heute überfahren werden es gibt aber auch da natürlich physikalische grenzen wenn sie genau hinter einer hauswand auf die maße springen dann gibt es eine fahrphysik die einfach sagt dass der bremsweg selbst bei einer sofortigen

reaktion des fahrzeugs und einem lenk manöver was beliebig sein kann einfach aufgrund von physikalischen grenzen nicht mehr möglich ist ja wie führt wie kommt man jetzt vom marktprodukten über ausweitausbau dieses marktprodukt ist zu einem letztlich selbstfahrenden auto was

uns mal ich schätze in 20 jahren wirklich von haustür ziv zu mir nach hause in der nähe von karlsruhe führen wird da gibt es mindestens vier wege wir haben heute schon ein bisschen durch die abkürzungs kurz kurz durch um diese wir war zu entflechten cc so adaptive cruise control als ein

radarsensor meistens der sicherheitsabstand zum vordermann hält so dass sie selber nicht mehr gas geben und nicht mehr lenken pardon nicht mehr gas geben müssen und nicht mehr bremsen müssen und lanekeeper system wäre dann das lenken dazu solche systeme gibt es heute schon im markt in oberklasse fahrzeugen können erwarten dass so was in fünf jahren etwa in der

golfklasse ist und da kann man stopp und go automation dazu nehmen dass man also auch bis in stillstand abbremsen kann und dann wieder anfahren kann das können heute die meisten systeme nicht und irgendwann ist so die idee dass man sagt okay man kann die füße ganz weglassen von den pedalen man kann die hände ganz weglassen vom lenkrad man kann

die augen weglassen vom verkehr das heißt diese systeme können heute brauchen heute eine fahrerüberwachung irgendwann kann man diese fahrerüberwachung kann man darauf verzichten und vielleicht mal zeitung lesen und irgendwann kann man auch das gehirn ausschalten das heißt sich mit dem gehirn anderen dingen zu wenden also muss gar nicht mehr in der

lage sein auch nur auto zu fahren das ist ein weg der evolutionär kommen könnte ein zweiter weg um hier evolutionär hineinzukommen ist ein weg dass man bestimmte manöver und das sind typischerweise high risk manöver also manöver in den die

gefahr für das für die in der situation in der man ist besonders hoch ist so dass man sagt wenn wir jetzt nicht eingreifen da würden menschen unfall bauen gestartet hat man mit sogenannten automated emergency breaking also notbrems manöver in einer situation in der physikalisch nachgewiesen werden kann dass ein

unfall stattfinden wird dass man einfach die physikalischen möglichkeiten der künftigen traktorien genommen und meistens kann man so eine halbe sekunde vor einer kollision stellt man fest eine kollision ist unvermeidbar halbe sekunde ist nicht viel aber die fahrzeuge haben automatisch gebremst diese halbe sekunde lang eine vollbremsung gegeben man kann

dann eben sein diese halbe stunde diese halbe sekunde hat die geschwindigkeit so stark reduziert dass man insbesondere im stadtverkehr schon zumindest die kollisions energie so weit reduziert hat dass sehr viele fußgänger etwa dadurch überlebt haben also sich mit einer restgeschwindigkeit

von vielleicht noch fünf stunden kilometer angefahren wurden aber dann kann sich ein gesunder mensch auf die motorhaube setzen und hatten sehr hohes überlebens sehr hohe überlebenswahrscheinlichkeit sehr viel besser als wenn er mit 40 50 stundenkilometer überfahren worden wäre das heißt also so manöver der letzten sekunde heute gibt es eben

tatsächlich kollisionsvermeidende systeme auch schon in ersten fahrzeugen und da kann man eben zu folgen wenn man in kritischen situationen eingreifen kann so die überlegung dann wird man diese situationen die man sich sicher zutraut wo man sagt da bin ich besser als der mensch die wird man erweitern können bis man irgendwann jede situation beherrscht

und beim selbstfahrenden fahrzeug ist dann gibt es eine automatisierung die von niedrigen geschwindigkeitsbereich herkommt also etwa park manöver beherrscht man heute eigentlich automatisch und könnte wenn man wollte heute ein system in markt bringen bei hegendorf mir gleich aus rechtlicher sicht widersprechen möchte was technischer sicht könnte man heute

sehr leicht ein park manöver auch im parkhaus machen ist mein auto vorm parkhaus abgebe und das park und parkt sich selber ein und ich hole es mir dann per smartphone wieder wenn ich es brauche auch diese vom dann ist halt die frage wie weit kann man gehen und hier die geschwindigkeit erhöhen die man als low speed bezeichnet bis man beim

selbstfahrenden auto ist und die letzte möglichkeit ist man kann bestimmte fahrstraßen freigeben dass wir in deutschland autobahnen werden wir hoffen dass wenn fünf jahren automatisch in serie über autobahnen fahren können ohne dass ein fahrer ständig überwachen muss

das heißt ein fahrer wird zeitung lesen dürfen und wird eine rückfallzeit von vielleicht 30 sekunden bekommen oder vielleicht eine minute also sagt eine minute vor der ausfahrt oder vor einer baustelle durch die ich mich nicht traue automatisch zu fahren gibt man ihm eine übernahme aufforderung der danach kommen muss dann muss man halt

sehen dass man von der autobahn dann auch auf beliebige bereiche kommen kann ja das sind die möglichkeiten zusammenfassen automatisch fahren ist heute möglich mit state of the art also sensoren die wir heute schon im markt haben die auch nicht teuer sein müssen man braucht keinen teuren laser sensor

oder gps mehr auf dem dach allerdings sind karten sehr wichtig heute und eine eine frage die man sich stellen muss ist wie stark sind karten auch verlässlich für so etwas also was würde passieren wenn sich eine verkehrsführung ändert ja man kann

mit normalen geschwindigkeiten heute auch durch deutschland durchfahren und schafft es mit einem sicherheitsfahrer der eben die rückfallebene gebildet hat sicher zu fahren es gibt aber sehr sehr viele offene fragestellungen die wir angehen müssen wo auch die robotics welt sicherlich einiges

helfen kann wie beweist man sicherheit heute werden heute den sicherheitsfahrer aber wie würde man wenn man diesen sicherheitsfahrer nicht mehr hat beweisen dass so ein auto sicher ist wenn es das dann wäre wie kann man seltene situationen handeln immer ein verkehrspolizist stellt sich auf die straße regelt den verkehr der würde heute als

hindern erstehen des hindernis bei uns gesehen und man würde versuchen um ihn rumzukommen egal welche gestik er hat vielleicht ärger machen kooperation ist ein offenes thema und die karten wie sorgt man für aktualität der karten das ist

dieser back end server wie sorgt man dafür dass in diesem back end server immer aktuelle und richtige informationen verfügbar sein wird und so wird es eine stückweise markteinführung geben und sehr langfristig wenn sie die kooperation ziehen zunehmen dann wird man mal straßenverkehr haben der eher so aussieht so ein fischschwarm

wo sich also relativ homogene verkehrsströme automatisch und ungeregelt bewegen und ja mit vielen doktoranten ist diese arbeit entstanden auf die ich hier nochmal dankend verweisen möchte stehen jetzt gern für fragen zur verfügung