Noch in diesem Jahrzehnt will Audi in einem Serienfahrzeug die Steuerung an den Kollegen Computer übertragen, wenn der Fahrer es wünscht. Audi spricht dabei vom pilotierten Fahren. Grundidee der Entwickler ist, das Autofahren komfortabler und sicherer machen. Wobei der Auftritt in Hockenheim eine Demonstration der Machbarkeit war. Im badischen Motodrom fuhr das Forschungsfahrzeug Bobby mehr als 200 Kilometer pro Stunde schnell. Das Video gibt viele Hintergrundinfos zu Bobby, seinem Auftritt in Hockenheim und den Zielen von Audi.

Der führerlose Audi RS 7 concept bei seinem Auftritt in Hockenheim.
Der führerlose Audi RS 7 concept bei seinem Auftritt in Hockenheim. (Foto: Audi)

Zu den realen Einsatzmöglichkeiten gehört das Fahren im Stau, wenn der Verkehr stockt. Bis zu einer Geschwindigkeit von 60 Kilometern pro Stunde übernimmt der Computer dabei die Lenkarbeit sowie das Beschleunigen und das Bremsen. Dabei reagiert das System kooperativ auf die anderen Verkehrsteilnehmer.  Sicherlich ein Komfortgewinn, zumal Kollege Computer auch keine Ermüdung kennt. Sobald sich der Stau auflöst und die mögliche Geschwindigkeit steigt, geht die Kontrolle zurück zum Fahrer. Weigert der sich, stoppt der Computer das Auto und aktiviert den Warnblinker.

Woher weiß der Computer, was auf der Straße passiert?

Zum Erkennen der Verkehrssituation verfügt das computergesteuerte Auto bei Audi über ein Radarsystem, eine Videokamera, Ultraschallsensoren und einen Laserscanner. Ihre Informationen ermöglicht der Software eine Beurteilung des Umfelds, um Lenkbefehle und Beschleunigungs- beziehungsweise Bremsbefehle zu erteilen.

Das Radarsystem blickt nach vorne, dient zur Ortung vorausfahrender Fahrzeuge. Es deckt einen Winkel von rund 35 Grad ab und reicht bis zu 250 Meter weit. Damit stehen dem Computer Informationen zum Abstand sowie der Geschwindigkeit der Vorausfahrenden zur Verfügung. Technisch entspricht das dem, was bereits heutige Abstandswarner und Notbremssysteme für die Beurteilung von Verkehrssituationen nutzen.

Beim Blick nach vorn setzt Audi auf einen Laserscanner
Beim Blick nach vorn setzt Audi auf einen Laserscanner. (Foto: Audi)

Mit der sehr weitwinkeligen Videokamera sammelt das System Informationen zu den Fahrbahnmarkierungen und den Objekten am Straßenrand. Das kommt so bereits heute in den Spurhalte-Assistenten zum Einsatz. Das ist damit genauso „Standard“ wie die Ultraschall-Sensoren, die den Nahbereich des Autos überwachen.

Die zahlreichen bekannten Komponenten zeigen, dass das pilotierte Fahren aus Sicht der Techniker einer Weiterentwicklung bestehender Systeme ist. Um das Umfeld des Fahrzeugs noch schneller, genauer und vielschichtiger beobachten zu können, kommt zusätzlich ein Laserscanner zum Einsatz.

Der sendet auf vier Ebenen circa 100.000 Infrarot-Lichtimpulse pro Sekunde aus. Aus ihren Lichtreflexionen errechnet der Computer ein hochdetailliertes dreidimensionales Umgebungsprofil. Es denkt einen Bereich von 140 Grad ab. Durch den Einsatz eines Lasers arbeitet das System auch im Dunkeln ohne Einschränkung.

Wie sieht der Computer aus, der die Steuerung übernimmt?

Bereits Anfang des Jahres stellte Audi auf der CES in Las Vegas seinen zukünftigen Steuercomputer vor. Bei den bisher üblichen Fahrerassistenzsystemen arbeiten die Entwickler mit getrennten Systemen. Der Abstandswarner arbeitet isoliert vom Spurhalteassistenten oder der Einparkhilfe. Beim pilotierten Fahren führt Audi die Informationen der unterschiedlichen „elektrischen Augen“ in einem Rechner zusammen.

Der Steuercomputer zFAS
Das zentrale Fahrerassistenzsteuergerät zFAS (Foto: Audi)

Dieses zentrale Fahrerassistenzsteuergerät (zFAS) errechnet daraus ein vollständiges Umgebungsmodell errechnet, um seine Entscheidungen herzuleiten. In aktuellen Vorserienmodellen wie Bobby besteht der Steuercomputer noch aus Laborrechnern, die in 19-Zoll-Racks im Kofferraum eingebaut sind. Mit dem zFAS soll der Sprung zum serientauglichen Steuergerät gelingen. Das nimmt dann etwa nur noch die Fläche eines kompakten Notebooks ein und entspricht den spezifischen Anforderungen (ISO26262) des Fahrzeugeinsatzes.

Der Kofferraum des RS 7 concept
Die Zukunft heißt zFAS, die Gegenwart Laborrechner (Foto: Audi)

Leider hält sich Audi bei den technischen Daten des zFAS recht bedeckt. Zurückhaltend heißt es nur, dass der Rechner auf einer aktuellen Mehrkern-Architektur basiert. Seine Rechenleistung soll – auf einem Bruchteil der Fläche – der kompletten Elektronik-Architektur eines heutigen Audi A4 entsprechen. Selbst auf eine Nennung des Lieferanten verzichten die Ingolstädter bisher. In den öffentlichen Unterlagen fehlt eine Aussage dazu, ob die Ingolstädter bei der zFAS wie beim Display des neuen Audi TT mit nvidia zusammenarbeiten.

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