Autonome Autos: "Smart Lidar", Reptilien-KI und mehr Sicherheit für vernetzte Autos
Ein Realitätscheck für autonomes Fahren? Mit "Smart Lidar", Reptiliengehirn-KI und Sicherheitslösungen sollen vernetzte Autos verbessert werden.
Der Minibus Pod fährt autonom.
(Bild: Stefan Krempl)
Die erste Hype-Welle mit überbordenden Konzepten ist über das Konzept autonomen Fahrens bereits hinweggeschwappt. Im Zentrum der Konferenz zur Concar-Expo in Berlin standen am Mittwoch so ein Realitätsabgleich und eine Übersicht einschlägiger verfügbarer Technologien. Wann genau sich selbstfahrende Autos jenseits von Pilotprojekten unter den alltäglichen, häufig von Staus geprägten Straßenverkehr mischen, konnte zwar noch keiner der Experten exakt sagen. Doch die Wirtschaft werkelt weiter an Lösungen, die zumindest hochautomatisiertes Fahren schon bald unterstützen sollen.
"Reptiliengehirn" fürs Auto
Ein "Reptilienhirn" fürs selbstfahrende Auto stellte Raul Bravo, Geschäftsführer der französischen Firma Dibotics vor. So wie das menschliche Gehirn neben dem auf Reflektionen bedachten, etwas behäbig agierenden Neokortex ein Amygdala getauftes Gebiet enthalte, das sehr viel schneller mit weniger Energie rasche Reaktionen auslöse und für die Analyse potenzieller Gefahren zuständig sei, sollten ihm zufolge autonome Fahrzeuge ebenfalls über verschiedene Warn- und Analysesysteme verfügen.
Es sei daher sicher berechtigt, die großen von Kameras, Sensoren, Radar und der auf Laser beruhenden Variante Lidar erzeugten Datenmengen mithilfe von Algorithmen für Künstliche Intelligenz (KI) zu untersuchen, spann Bravo diesen Vergleich weiter. Damit könnten etwa Objekte detailliert erkannt und kategorisiert werden. Dazu treten müsse aber ein Schnellreaktionsverfahren, um sicher durch den hektischen Verkehrsalltag zu kommen.
Reduziertes "Smart Lidar"
(Bild: Stefan Krempl)
Laut dem Ditobics-Mitgründer stellt eine Lösung für so ein Amygdala-System fürs Auto die Technik "Smart Lidar" dar, die eine rasche Verarbeitung von Kerndaten in Echtzeit ohne großen Rechenaufwand ermöglichen soll. Der Großteil der Lidar-Messwerte enthalte gar keine Informationen, die für die Umwelterkennung maßgeblich sei, erläuterte der Techniker. Es komme also darauf an, zunächst nur die gemessenen Punkte auszumachen und zu verarbeiten, die auf sich bewegende oder prinzipiell bewegliche Objekte wie fahrende oder parkende Autos, Radfahrer oder Fußgänger hinwiesen. Nur diese Daten nehme das abgespeckte Lidar-System auf und berechne daraus eine reduzierte 3D-Karte der Umgebung in Echtzeit.
Die reduzierte Analyse im Schnelldurchgang erfolge dabei wie bei einem virtuellen Sensor, erläuterte Bravo. GPS, ein gesonderter Prozessor, Supercomputer oder Maschinenlernen seien dafür nicht nötig. Die einbezogenen Daten würden auch nicht lange gespeichert, da es nur um die situationsbezogene Objekterkennung gehe und keine Landkarte für mögliche dauerhafte Gefahrensituationen auf der Strecke erstellt werden solle. Dieser wenig bandbreitenhungrige technische Ansatz habe den Vorteil, auf einem integrierten Chipsystem eine Datenverarbeitung in Echtzeit zu ermöglichen. Dieses könne direkt in einen Sensor im Auto oder in die Motorsteuerung integriert werden.
Software-Updates beim Fahren
Thomas Scharnhorst von der Entwicklungspartnerschaft Autosar, der unter anderem BMW, Bosch, Continental, Daimler, Toyota, Ford oder Volkswagen angehören, kündigte an, dass ein Prototyp der von dem Verbund geplanten adaptiven und "vertrauensvollen" Plattform für die "Over-the-Air"-Kommunikation im Oktober fertig sein werde. Diese solle die signalbasierte CAN-Bus-Architektur (Controller Area Network) ergänzen beziehungsweise ersetzen und echtes Gigabit-Ethernet mit Ende-zu-Ende-Verbindung ins Auto bringen.
Damit einher gehe ein umfassender Systemwechsel, da damit "Software-Updates während der Fahrt" ermöglicht würden, ein Werkstattbesuch für derlei Zwecke nicht mehr nötig sei. Mit dieser Linux-basierten Plattform entstehe die Basis für eine Anwendungsinfrastruktur und ein neues automobiles Ökosystem an Dienstleistungen vergleichbar zu den App-Stores auf Smartphones.
Sicherheit im vernetzten Auto
Die Angriffsflächen für Hacker vergrößerten sich mit solchen vernetzten Architekturen im Auto um ein Vielfaches, räumte Thierry Maudire von der IT-Sicherheitsfirma Sysgo ein. Die Industrie dürfe es aber nicht den Cybergangstern überlassen, "unsere Vision" vom automatisierten Fahren zu zerstören, gab der technische Verkaufsexperte als Parole aus. Die Automobilhersteller müssten sich dafür aber noch von der IT- oder der Luftfahrindustrie die ein oder andere Scheibe abschneiden. So würden in Autos oft noch "sehr alte Kommunikationsmodelle verwendet, die nicht mehr als sicher gelten".
Bei vernetzten Autos muss Maudire zufolge das Prinzip "Security by Design" gelten, die IT-Sicherheit also von Anfang an in die Technik mit eingebaut werden mit Prozessen für die Hardware- und Softwareoptimierung. In Flugzeugen etwa sorge die von Sysgo mitentwickelte MILS-Architektur (Multiple Independent Levels of Security) für hochsichere Computersysteme dafür, dass nicht als koscher eingeschätzte und "vertrauenswürdige" Komponenten basierend auf Abschottungsmechanismen und kontrollierten Informationsflüssen nebeneinander existieren könnten. Vergleichbar müsse die Isolierbarkeit von Apps auch in Plattformen fürs Auto gegeben sein.
Vernetzte autonom fahrende E-Minibusse
Vergleichsweise weit fortgeschritten ist die Entwicklung nach Ansicht von Sjoerd van der Zwaan vom niederländischen Mobilitätsunternehmen 2getthere bei mehr oder weniger selbstfahrenden E-Fahrzeugen alias Pods, auch wenn es bei Feldversuchen noch ganz schön ruckelt und zuckelt. Die Minibusse könnten auf "geschlossenem Gelände" bereits autonom eingesetzt werden, erklärte der Cheftechniker der Firma. Schon bald sei der Mischverkehr auf öffentlichen Straßen denkbar, wobei die Kommunikation derzeit auf Basis von WLAN und 4G erfolge. 2getthere habe derzeit Pilotprojekte mit dem Rivium-System in Rotterdam, in Singapur auf dem NTU-Campus integriert mit E-Bikes und Sicherheitspersonal an Bord am Laufen.
Von Ende 2019 an würden in Dubai auf dem Bluewaters Island 25 Roboterbusse plangemäß bis zu 5000 Leute pro Stunde pro Richtung mit 25 Stundenkilometer transportiert, berichtete van der Zwaan weiter. Am Flughafen Brüssel werde das Unternehmen bis 2022 elf Pods für Touren zwischen dem Parkplatz und den Terminals gemischt mit anderen Verkehrskategorien an den Start bringen. Die Technik dafür stehe weitgehend, nur die rechtlichen Rahmenbedingungen müssten teils noch angepasst werden. (olb)
