Kopfarbeit

München, 22. Mai 2014 – Der amerikanische Rennfahrer Sam Schmidt ist seit einem Crash vor 14 Jahren querschnittsgelähmt. Trotzdem fährt er wieder auf dem Oval von Indianapolis, dem „berühmtesten Nudeltopf der Welt“. Sam bremst die überhöhten Kurven an, lenkt ein, trifft den Scheitel und beschleunigt auf die Geraden hinaus. Seine Tätigkeit ist dieselbe wie früher, doch seine Eingaben finden aufgrund seiner Versehrtheit allein durch seinen Kopf statt.

Die Befehle sind simpel: Bewegt der 49-jährige US-Amerikaner den Kopf nach links oder rechts, steuert das Auto in die jeweilige Richtung. Wirft Schmidt den Kopf in den Nacken, beschleunigt die 466 PS starke Corvette C7. Beißt er auf einen Schlauch, in dem sich ein Druck-Sensor befindet, bremst das Fahrzeug. Je nach Stärke des Bisses variiert die Bremsleistung. Die Technik dahinter heißt SAM, für „Semi-Autonomous-Motorcar“ – übersetzt „halb autonomes Auto“.

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Im Kofferraum befindet sich das Rechenzentrum des "halbautonomen" Rennwagens.

„Nach meinem Unfall habe ich geglaubt, dass ich nie wieder schnell Autofahren könnte. Aber das SAM-Fahrzeug hat mir das ermöglicht. Meine Behinderung spielte keine Rolle, und ich habe mich so normal gefühlt wie seit 15 Jahren nicht mehr“, sagt Schmidt, der heute Teilhaber eines Indy-Car-Teams ist. Mit immerhin bis zu 160 km/h rauschte die Corvette über den Asphalt. Damit ist aber noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. Über 170 km/h sind durchaus drin.

Geringsmögliche Latenzen

Im Unterschied zu vergleichbaren Systemen an elektrischen Rollstühlen benötigt der Rennwagen viel geringere Latenzen und genauere Eingaben. Bei Sam Schmidt müssen diese alle über seinen Kopf erfolgen. Er trägt ein Base-Cap, an dem reflektierende Infrarot-Sensoren angebracht sind – wie beim Motion Tracking für Videospiele oder Filme. Infrarotkameras nehmen jede Kopfbewegung des Piloten auf, und eine ausgeklügelte Software verwandelt die Kopfbewegungen in Lenkrad-Impulse.

All diese Befehle und Daten laufen in einem Computer zusammen, der sich im Kofferraum der Corvette befindet. Der kontrolliert das Auto, die Beschleunigung, Verzögerung und die Lenkung mit Hilfe von E-Motoren und Sensoren. Dabei wird auch die moderne Architektur der Assistenzsysteme benutzt, die die Corvette ohnehin schon an Bord hat. Die Reaktionszeiten liegen insgesamt im Millisekundenbereich.

Damit das Auto nicht unkontrolliert von der Strecke fliegt, gleicht das Programm mit 100 Hz Frequenz die Position des Autos auf der Rennstrecke per GPS ab. Die Software gesteht dem Lenker einen Korridor von zehn Metern zu, um seine Manöver auszuführen. Nähert sich das Auto den Grenzen des virtuellen Korridors, warnt das System den Fahrer. Kommt keine Reaktion, greift der Autopilot mit sanften Gegenbewegungen ein. Das Prinzip ähnelt dem der Spurhalte-Assistenten, die sich an den Straßenmarkierungen orientieren. Hier wie dort gilt: der Fahrer behält letztendlich immer die Kontrolle über das Auto. (cgl)