Autonome Fahrzeuge sind häufig in Science-Fiction-Filmen und Videospielen zu sehen, doch in etwa 10 Jahren könnten sie auch auf unseren Strassen ein alltäglicher Anblick sein.
Laut einem Artikel von McKinsey & Company könnte das autonome Fahren bis 2035 einen Umsatz von 300 bis 400 Milliarden US-Dollar auf dem PKW-Markt generieren. Von diesem Wachstum würde auch die Verbraucherelektronikbranche profitieren. Warum? Das erfahren Sie in diesem Beitrag. Doch zuerst werfen wir einen Blick auf die Stufen des autonomen Fahrens.
In Fünf Stufen zum automatisierten Fahren
Die in den USA ansässige Normungsorganisation SAE International definiert die Stufen der Automatisierung wie folgt:
- Stufe 0 − Nicht automatisiert. Das Fahrzeug verfügt über keine automatisierten Fahrfunktionen und wird zu 100 % manuell gesteuert.
- Stufe 1 – Assistiertes Fahren. Einzelne Assistenzsysteme unterstützen bei bestimmten Fahraufgaben (z.B. Tempomat). Der Mensch muss das System aber dauerhaft überwachen und jederzeit die vollständige Kontrolle übernehmen können.
- Stufe 2 − Teilautomatisiertes Fahren. Ein grosser Teil der heute auf dem Markt befindlichen Fahrzeuge sind mit fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgestattet und somit teilautomatisiert. Die ADAS, wie Lenk- und Spurführungsassistent, Stauassistent und Einparkhilfe erleichtern den Strassenalttag, doch wie bei Stufe 1 übernimmt der Mensch die Verantwortung.
- Stufe 3 − Bedingt automatisiert. Wie bei Stufe 2 übernimmt das System für eine bestimmte Zeit unter bestimmten Bedingungen sowohl die Quer- als auch die Längsführung des Fahrzeugs. Die Mensch darf sich zwar vorübergehend von der Fahraufgabe und dem Verkehr abwenden, muss aber auf Anforderung des Systems sofort eingreifen können. Derzeit befinden wir uns noch nicht auf dieser Stufe.
- Stufe 4 − Hochautomatisiert. Das automatisierte System übernimmt in bestimmten Fahrsituationen das Fahren. Innerhalb dieser Fahrsituationen ist ein Eingreifen durch den Menschen nicht erforderlich. Ausserhalb dieser Fahrsituationen kann der Mensch aufgefordert werden einzugreifen. Kommt er dieser Aufforderung nicht nach, muss das Fahrzeug einen risikominimalen Zustand einnehmen (z.B. auf dem Pannenstreifen einer Autobahn).
- Stufe 5 – Vollautomatisiert. Der Mensch ist nur noch Passagier und hat keine Fahraufgabe mehr. Diese wird vom System vollumfänglich übernommen, d.h. bei allen Strassentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umgebungsbedingungen.
Im Moment bewegen wir uns im Bereich von Stufe 2/Stufe 3, so dass noch viel Entwicklungsarbeit nötig ist, um Stufe 5 zu erreichen.
Wie werden sich autonome Fahrzeuge auf die Verbraucherelektronik auswirken?
Vollautomatisierte Autos sind zum jetzigen Zeitpunkt zwar noch ein Wunschtraum, aber je mehr automatisierte Fahrfunktionen in Fahrzeugen eingebaut werden, desto stärker wird auch die Nachfrage von Verbraucherelektronik wachsen. Schliesslich ist in vielen automatisierten Prozessen Verbraucherelektronik enthalten. Doch welche Technologie wird am stärksten nachgefragt werden?
Sensor-Technologie
Autonome Fahrzeuge sind bei einer Reihe von Funktionen stark auf Sensoren angewiesen, insbesondere bei der sicheren Navigation.
Mit LiDAR (Light Detection and Ranging) scannen selbstfahrende Autos ihre Umgebung und erkennen Hindernisse auf ihrem Weg. Dafür werden Tausende von Infrarot-Laserstrahlen
vom LiDAR-Sensor ausgesendet, um zu messen wie lange es dauert, bis die Strahlen von Umgebungsmerkmalen auf seine Photodetektoren reflektiert werden. LiDAR-Systeme können mit Hilfe der Lichtgeschwindigkeit berechnen, wie weit ein Objekt vom Auto entfernt ist. Entdecken Sie die industriellen LiDAR-Sensoren von SICK, die perfekt für die Flächenüberwachung sind.
Radar (Radio Detection and Ranging) nutzt Funkwellen für die Umfelderfassung. Die von den umliegenden Objekten reflektierten Radiowellen können zur Berechnung von Winkeln, Entfernungen und Geschwindigkeiten der Objekte verwendet werden. Radar ist vor allem über grosse Entfernungen und bei ungünstigen Witterungsbedingungen nützlich und damit hervorragend für autonome Fahrzeuge geeignet.
Sonar (Sound Navigation and Ranging) wird von autonomen Fahrzeugen verwendet, um die Nähe von Objekten und Hindernissen zu erkennen und um zu navigieren. Wie LiDAR- und Radarsensoren senden aktive Sonarsensoren Schallwellen aus und achten dann auf Echos, die von physischen Oberflächen zurückkommen. Sonarsensoren benötigen kein Licht, um zu funktionieren, können aber durch die Tatsache behindert werden, dass die Schallgeschwindigkeit nicht so hoch ist wie die Lichtgeschwindigkeit.
Kameras werden von autonomen Fahrzeugen eingesetzt, um die Art und Weise, wie Menschen die Welt während der Fahrt sehen, nachzuahmen, indem sie hochauflösende Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen. Anhand der Bilddaten können autonome Fahrzeuge Verkehrszeichen identifizieren, Objekte erkennen, die Fahrzeugbewegung steuern und 3D-Szenen modellieren. Entdecken Sie unser Sortiment an Transcend-Dashcams mit zwei Kameras und hochempfindlichen Bildsensoren. Mehr dazu erfahren Sie hier.
Kommunikation und Konnektivität
In Zukunft werden wahrscheinlich auch unsere Autos mit unseren Handys, Laptops und unseren Smart-Home-Geräten oder Wearables vernetzt sein. Es wird erwartet, dass autonome Fahrzeuge zu einem Anstieg der Nachfrage nach IoT-Geräten sowie nach Hochgeschwindigkeits-Internetverbindungen und schnelleren Mobilfunknetzen führen werden, um eine nahtlose Integration mit dem Fahrzeug zu ermöglichen.
Da autonome Fahrzeuge immer stärker vernetzt sind und immer mehr Daten sammeln und mit anderen Geräten austauschen, wird die Speicherung und Verarbeitung immer wichtiger. Unternehmen der Verbraucherelektronik können davon profitieren, wenn sie verbesserte Cloud-Dienste zur Speicherung solcher Daten anbieten, einschliesslich personalisierter Erfahrungen und vorausschauender Wartung. Darüber hinaus sind autonome Fahrzeuge in hohem Masse auf Navigations- und Kartensysteme angewiesen, so dass die Verbraucherelektronik diese Gelegenheit nutzen kann, um optimierte Kartensysteme zu entwickeln, die in das autonome Fahrzeug integriert werden können und Echtzeit-Verkehrsinformationen und eine optimierte Routenplanung liefern.
Schutz und Sicherheit
Viele fragen sich wie sicher autonome Fahrzeuge sind. Wie wir in diesem Artikel erörtert haben, sind Sensoren, Kameras und ADAS-Technologien wie Notbremsung, Kollisionswarnung und Spurhalteassistent unerlässlich, um Unfälle zu vermeiden und die Sicherheit der Fahrgäste zu gewährleisten.
Aber nicht nur die Sicherheit im Strassenverkehr ist eine Herausforderung, die es für vollautomatisierte Fahrzeuge zu bewältigen gilt. Auch die Cybersicherheit ist ein wichtiger Aspekt, den es angesichts der stärkeren Vernetzung zu berücksichtigen gilt. Biometrische Authentifizierungssysteme (BAS) wie Gesichtserkennung und Fingerabdruckscanner können autonomen Fahrzeugen eine zusätzliche Sicherheitsebene verleihen und Hackerangriffe verhindern. Da autonome Fahrzeuge auch eine Menge Daten erzeugen und speichern werden, müssen sicher verschlüssselte Datenspeicheroptionen installiert werden.
Eine weitere Möglichkeit, die grösstmögliche Sicherheit autonomer Fahrzeuge zu gewährleisten, sind sogenannte Over-the-Air-Updates (OTA) für Softwaresysteme, bei denen alle Softwareaktualisierungen automatisch und ohne manuelle Eingriffe erfolgen.
Fazit
Je näher Fahrzeuge der Stufe 5 auf der Autonomietabelle kommen, desto deutlicher wird, dass sie einen grossen Einfluss auf die Verbraucherelektronik haben werden. Die Verbraucherelektronik ist der Schlüssel zum Erfolg autonomer Fahrzeuge, da sie in viele der Funktionen selbstfahrender Autos integriert ist. Unternehmen der Verbraucherelektronik können eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge und der dazugehörigen Technologie spielen, indem sie dafür sorgen, dass diese sicher, vernetzt und effizient sind. In den nächsten zehn Jahren ist mit einem Wachstum des Marktes für autonome Fahrzeuge zu rechnen, und das ist eine gute Nachricht für Unternehmen der Verbraucherelektronik.
