In diesem Projekt wird das Potential von ferngesteuerten Fahrzeugen als Übergang zum vollständig autonomen Fahren untersucht.

 

Hintergrund und Motivation

 

Seit den 80er Jahren wird vermehrt am Thema der autonomen Fahrzeuge geforscht. Neben den frühen Erfolgen des EU-Projektes PROMETHEUS aus den 90ern haben vor allem die Wettbewerbe des US-Verteidigungsministeriums (Darpa Challenges) die öffentliche Wahrnehmung geprägt. Nachdem sich auch der Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik von 2006 bis 2010 im Rahmen eines DFG-Sonderforschungsbereiches diesem Thema gewidmet hat, kann man als Resümee festhalten, dass autonomes Fahren möglich ist, allerdings nur in bestimmten, wenig komplexen Situationen. Einige Autobahnszenarien oder Stau- bzw. Stop-and-Go-Verkehr erfüllen teilweise diese Bedingungen. Für alle weiteren Szenarien und vor allem den Bereich des Stadtverkehrs kann man definitiv sagen, dass sich in den nächsten Jahrzehnten dort keine autonomen Fahrzeuge im öffentlichen Straßenverkehr bewegen werden, da die Komplexität, mit vielen unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern und unübersichtlichen Straßentopologien, viel zu groß ist. Ferner steht auch die rechtliche Lage dem Einsatz autonomer Fahrzeuge im Wege.

 

Teleoperierte Straßenfahrzeuge

 

Aus den oben genannten Gründen wird zukünftig am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik daran geforscht, Fahrzeuge teleoperiert und semi-autonom zu steuern. Durch dieses der Robotik entliehene Konzept wird ein menschlicher Fahrer wieder in den Control Loop geholt, um die Komplexität zu beherrschen. Anwendung findet dieses Vorgehen bereits in der Tiefsee- oder Weltraum-Erforschung. Teleoperiertes Fahren bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein externer Operator das Fahrzeug mit Hilfe eines Live-Videos steuert. Dabei ist der Operator mittels kabelloser Datenübertragung - z. B. über WLAN oder Mobilfunk (UMTS, LTE) - mit dem Fahrzeug verbunden. Ein Server steuert die Kommunikation und kann zusätzlich rechenintensive Aufgaben übernehmen oder weitere Informationen aus dem Internet bereitstellen, wodurch gleichzeitig eine Car2Server-Kommunikation entwickelt wird, welche auch abseits der Teleoperation den Fahrer mit Informationen z.B. zur vorausliegenden Verkehrslage effizient unterstützen kann.

Vorgehen

 

Anwendungsgebiete für teleoperierte Straßenfahrzeuge könnten vor allem jegliche Formen der Fahrzeugbereitstellung sein z.B. bei Mietwagen oder Car-Sharing-Projekten.Dabei wird das Fahrzeug dem Kunden teleoperiert direkt an den gewünschten Ort gefahren, ohne dass ein Mitarbeiter diesen Weg ebenfalls zurücklegen muss. Dieses Konzept könnte vor allem die Verbreitung von Elektrofahrzeugen in Stadtgebieten mittels Car-Sharing deutlich beschleunigen. Um die Machbarkeit des teleoperierten Fahrens zu untersuchen wird am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik ein Versuchsträger aufgebaut. Dabei werden die teleoperierten Straßenfahrzeuge vor allem von drei Fragestellungen beeinflusst, die zukünftig im Rahmen dieses Projektes untersucht werden sollen:

1. Die Datenübertragung sowohl der Videodaten als auch der Steuersignale wird zu einem Zeitverzug führen. Die Frage ist: Welche Zeitverzögerungen sind für eine sichere Fahrzeugführung maximal zulässig und wie können diese beherrscht werden?


2. Da der Operator nicht im Fahrzeug sitzt, muss man sich fragen, welche zusätzlich Informationen ein Teleoperator benötigt, um ein Fahrzeug genauso gut fahren zu können wie ein on-board Fahrer.


3. Teleoperiertes Fahren basiert auf einer kabellosen Datenübertragung zwischen mobilem Fahrzeug und Server. Dabei kann eine störungsfreie Datenübertragung aber nicht garantiert werden, wodurch sich die Frage nach einem geeigneten Sicherheitskonzept stellt.


All diese Themenstellungen sollen in den nächsten Jahren hier am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik untersucht und diskutiert werden.

Wenn Sie Interesse an einer Diplom-/Semesterarbeit bzw. Master-/Bachelorarbeit im Rahmen des teleoperierten Fahrens haben und sich für neuartige Mobilitätskonzepte begeistern, können Sie sich einfach direkt bei georg@ftm.mw.tum.de oder feiler@ftm.mw.tum.de melden.

Videos zum Teleoperiertem Fahren

Im August 2013 haben wir auf einem Presseevent die Möglichkeiten und Potentiale vom teleoperiertem Fahren gezeigt. Als Versuchsträger diente das am Lehrstuhl entwickelte elektrische Fahrzeug Visio.m.

Youtube:

Süddeutsche Zeitung: