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Verständigung für Robotaxis: Wie Forscher an einer einheitlichen Sprache tüfteln

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Von: Sebastian Oppenheimer

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Noch sind vollautonome Fahrzeuge Zukunftsmusik, doch es wird fleißig daran geforscht. Eine wichtige Frage: Wie kommunizieren sie mit der Außenwelt?

Keine Stimme, keine Mimik und keine Körpersprache – Robotaxis werden die am schwersten zu durchschauenden Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr der nahen Zukunft sein. Damit die stummen Maschinen demnächst kein Sicherheitsrisiko an Kreuzungen und Übergängen sind, müssen sie eine verständliche Sprache erlernen, mit der sie sich Fußgängern, Radfahrern und menschlichen Autofahrern mitteilen können. Wie diese aussehen könnte, wird aktuell verhandelt.

Verständigung für Robotaxis: Wie Forscher an einer einheitlichen Sprache tüfteln

Viele Hersteller arbeiten aktuell an vollautonomen Fahrzeugen, die auch oft als Robotaxis bezeichnet werden – unter anderem auch die Amazon-Tochter Zoox. Doch noch läuft auch in den Tests nicht alles rund und es kommt gelegentlich zu skurrilen Szenen wie etwa Robotaxis von Waymo, die in einer Sackgasse strandeten oder Cruise-Fahrzeugen, die eine Straße blockierten.

Dass Robotaxis mit ihrer Umwelt kommunizieren müssen, ist für Entwickler und Hersteller schon lange klar. Nur beim „Wie“ herrschte weitgehend Orientierungslosigkeit. Jeder Prototyp und jede Studie verfolgte einen eigenen Ansatz: Audi etwa experimentierte mit Projektionen, Licht-Symbolen, die das Auto mittels der Scheinwerfer auf die Straße wirft und dort von anderen Verkehrsteilnehmern gelesen werden.

Verständigung für Robotaxis: Blickkontakt per Digital-Augen

Der schwedische Zulieferer Semcom setzte auf ein Bildschirmgesicht auf dem Kühlergrill, das Passanten freundlich zulächelt, wenn diese die Straße überqueren sollten. Ähnlich menschelnd: die riesigen Digital-Augen von Jaguar. Inklusive Lid, Iris und Pupille sollten sie Blickkontakt zu anderen Verkehrsteilnehmern aufnehmen. So stimmig und interessant die Ideen jeweils sind: Wildwuchs funktioniert im Straßenverkehr nicht. Wenn autonome Autos in großer Zahl auf die Straße rollen, brauchen sie eine einheitliche Sprache. Es ist nicht vorstellbar, dass jeder Autohersteller seine eigene Lösung etabliert.

Ein autonomes Auto hält an einem Zebrastreifen.
Idee des schwedischen Zulieferers Semcon: Eine Art Digital-Gesicht auf dem Fahrzeuggrill. © Semcon

Verständigung für Robotaxis: Frage nach einem „sicheren“ Informationsaustausch mit der Umwelt

Der Ingenieur Stephan Cieler sucht nach der universalen Kommunikationsform für Robotaxis. Der Entwickler beim Zulieferer Continental arbeitet unter anderem in den ISO-Normungsgremien an der Standardisierung sogenannte externer und dynamischer Mensch-Maschine-Schnittstellen („Human Machine Interface“). Ihn beschäftigt, wie sich Roboter-Fahrzeug und lebendige Verkehrsteilnehmer künftig am sichersten austauschen können. Etwa am Zebrastreifen, wo die wichtigste Frage lautet, ob das Auto auch wirklich anhält, wenn man auf die Fahrbahn tritt. Oder an Engstellen, wo zwei Fahrzeugführer sich über die Vorfahrt einigen müssen. 

Verständigung für Robotaxis: 17 Regeln für die Basis-Kommunikation

Cieler und sein Team haben zunächst 17 Regeln für Mensch-Maschine-Schnittstellen entwickelt. So etwas wie das grundlegende Regelwerk der Kommunikation zwischen dem Auto und seiner belebten Umwelt. Die Signale des Autos müssen eindeutig sein und darüber hinaus mit dem sonstigen Verhalten des Fahrzeugs übereinstimmen. Zeigt das Auto einem anderen Verkehrsteilnehmer an, dass es an einer Kreuzung wartet, darf es danach nicht noch kurz bis zur Haltelinie beschleunigen. Eine einmal gesetzte Botschaft kann darüber hinaus nicht im Zuge der Kommunikation wieder geändert werden. Zudem muss sichergestellt sein, dass Signale für andere Verkehrsteilnehmer unter allen Wetter- und Lichtbedingungen immer klar erkennbar sind.

Verständigung für Robotaxis: Simple Sprachmechanik soll Sicherheit erhöhen

Am Ende herausgekommen ist eine verblüffend simple Sprachmechanik. „Wir glauben, dass die Kommunikation visuell sein muss, sehr, sehr einfach und dass nur wenige Botschaften nötig beziehungsweise sinnvoll sind“, so Cieler. So ließe sich auch die Gefahr von Missverständnissen reduzieren. „Wenn das Auto beispielsweise signalisieren soll ‚ich habe dich gesehen‘ mag das bei einem einzelnen Passanten noch sinnvoll sein. Wen aber meint das Fahrzeug in einer Gruppe oder einer Menschenansammlung“, gibt der Ingenieur ein Beispiel. Gegen die Kommunikation von Instruktionen oder Aufforderungen führt er das gleiche Argument an – wer in solchen Fällen als Adressat gemeint ist, lässt sich im städtischen Verkehrsgewimmel für andere Verkehrsteilnehmer nicht immer sicher feststellen. Am Ende sind daher gerade einmal zwei Botschaften nötig, die das Roboterauto in die Umwelt sendet: „Autonomes Fahren aktiv“ und „Ich gewähre dir Priorität“.

Ein autonomes Fahrzeug mit riesigen Augen
Der britische Hersteller Jaguar experimentierte in Sachen Kommunikation mit riesigen Digital-Augen. © Jaguar Land Rover

Verständigung für Robotaxis: Türkises Lichtband als Lösungsvorschlag

Für die konkrete Gestaltung des Roboterauto-HMIs hat Cieler einen Vorschlag. Auch der ist bestechend simpel: Ein türkises Lichtband um das Fahrzeug herum zeigt an, dass es sich im autonomen Modus befindet. Wenn es blinkt, teilt es mit, anzuhalten und dem anderen Vortritt oder Vorfahrt zu lassen. Türkis deswegen, so Cieler, weil die Farbe anders als blaues oder gelbes Blinklicht im Verkehr noch nicht belegt sei. Und weil sie keine Instruktion impliziert – wie etwa rotes Stopplicht oder ein Grün, das freie Fahrt suggeriert.

Ob sich Cielers Ansatz bei Industrie, Wissenschaft und Politik durchsetzt, bleibt abzuwarten. Ganz unwahrscheinlich ist das nicht, gehen laut dem Forscher doch auch die Ansätze anderer Gremien in eine ähnliche Richtung. Simpel, intuitiv und allgemeinverständlich wollen sie alle sein. Bis es einen mindestens europa-, wenn nicht weltweiten, Standard gibt, werden nach Einschätzung Cielers aber noch rund zehn Jahre vergehen. Ein Zeithorizont, den viele Experten auch für die Marktdurchdringung des autonomen Fahrens ansetzen. (Holger Holzer/SP-X)

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