Der Übergang zu vernetzten Fahrzeugen gewinnt an Dynamik, vorangetrieben durch technologische Fortschritte und die steigende Nachfrage nach sichereren, effizienteren Transportmöglichkeiten. Dieser Wandel verspricht erhebliche Vorteile, darunter weniger Verkehrsstaus, geringere Emissionen und weniger durch menschliches Versagen verursachte Unfälle. Da Industrien und Regierungen in diese Technologien investieren, werden autonome Fahrzeuge unsere Art des Pendelns revolutionieren und für eine intelligentere, sauberere und nachhaltigere Zukunft des Transports im Straßenverkehr sorgen.
Grundlegendes zu den SAE-Automatisierungsstufen: Vom manuellen zum vollautonomen Fahrzeug
Die Society of Automotive Engineers (SAE) unterteilt autonomes Fahren in sechs Stufen, die von Stufe 0 bis Stufe 5 reichen.. Stufe 0 bedeutet keine Automatisierung; der Fahrer steuert alle Aspekte des Fahrzeugs. Stufe 1 führt grundlegende Automatisierung wie Geschwindigkeitsregelung ein. Stufe 2 kombiniert automatisierte Funktionen, aber der Fahrer muss beteiligt bleiben. Stufe 3 ermöglicht bedingte Automatisierung, die die meisten Aufgaben übernimmt, aber in komplexen Situationen ein Eingreifen des Fahrers erfordert. Fahrzeuge der Stufe 4 können unter bestimmten Bedingungen unabhängig fahren und Stufe 5 steht für vollständig autonome Fahrzeuge, die in keinem Fahrszenario menschliches Eingreifen erfordern
Warum werden beim autonomen Fahren HMIs benötigt?
Derzeit werden die meisten autonomen Fahrzeuge auf Stufe 3 betrieben. Diese „bedingte Fahrautomatisierung“ bedeutet, dass das Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen selbstständig agieren kann, sodass der Fahrer sich von der aktiven Kontrolle lösen kann, in komplexeren oder schwerwiegenderen Szenarien jedoch weiterhin ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. So kann beispielsweise ein Fahrzeug mit „bedingter Fahrautomatisierung“ (Stufe 3) als Staufahrer auf der Autobahn fungieren. Das Fahrzeug beschleunigt und bremst autonom und hält dabei je nach Staudichte einen Sicherheitsabstand ein. Ebenso folgt das Lenkrad selbstständig den Trajektorien der Fahrspur. Wenn die Linien jedoch nicht auf der Fahrbahn gezeichnet sind, muss der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug wieder selbst übernehmen. Diese Notwendigkeit unterstreicht die entscheidende Rolle der Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) in diesen Fahrzeugen. Auch wenn sie autonom fahren, können Situationen entstehen – etwa Unwetter oder unerwartete Straßensperren –, in denen ein Mensch die Kontrolle übernehmen muss.
In diesen Fällen ist die HMI des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung. Diese Schnittstellen, die oft in Form eines Joysticks in einer Serviceeinheit oder einem Technikerpanel versteckt sind, ermöglichen die manuelle Steuerung des Fahrzeugs. Dieses manuelle Eingreifen ist für Aufgaben wie das Einparken oder das Navigieren um unvorhergesehene Hindernisse herum unerlässlich, wenn die autonomen Funktionen vorübergehend nicht ausreichen.
Die Rolle eines Bedieners eines autonomen Fahrzeugs wird in diesen Szenarien entscheidend, um Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten. Darüber hinaus müssen auch die Gefahren selbstfahrender Autos berücksichtigt werden, wie etwa Systemausfälle oder Hackerangriffe, für die zuverlässige HMIs für menschliche Eingriffe erforderlich sind.
HMIs von APEM für autonome Fahrzeuge
Bei APEM engagieren wir uns für die Herausforderungen neuer Formen intelligenter Mobilitätslösungen und des öffentlichen Nahverkehrs. Unser Anspruch ist es, das Mobilitätserlebnis von morgen zu schaffen. Deshalb liefern wir robuste, auf diese autonomen Systeme zugeschnittene Komponenten. Produkte wie die CW-, IP- und XA-Serien wurden konstruiert, um die spezifischen Anforderungen von autonomen Fahrzeugen zu erfüllen. Die CW-Serie bietet mithilfe des Hall-Effekts eine proportionale Steuerung in einer Miniaturachse, während die IP-Serie einen Betriebstemperaturbereich von -45 °C bis +85 °C und eine Lebensdauer von 500.000 Zyklen aufweist. Die XA-Serien von IDEC, ein Not-Aus-Schalter, ist mit der neuen Technologie namens Safe Break Action ausgestattet. Die Safe Break Action Funktion kehrt die Energierichtung um und stellt durch den Federdruck sicher, dass die Öffner-Kontakte geöffnet werden, wenn der Not-Aus-Schalter beschädigt ist oder sich die Kontaktblöcke aufgrund übermäßiger Krafteinwirkung trennen. Insgesamt sorgen diese Komponenten, die Ergonomie und Robustheit vereinen, für Zuverlässigkeit und Präzision in anspruchsvollen Umgebungen und tragen zur Zukunft der autonomen Fahrzeuge bei.
