Sicher kommunizieren mit Lichtsignalen im Straßenverkehr der Zukunft
- Im EU-Projekt interACT hat das DLR neue Lösungen entwickelt, wie sich automatisierte und vernetzte Fahrzeuge mit Hilfe von Lichtsignalen verständigen können.
- Ein spezielles LED-Lichtband leuchtet beispielsweise mehrfach auf, wenn das automatisierte Fahrzeug einen Fußgänger die Straße überqueren lassen möchte.
- Gleichzeitig passt das Auto seine Fahrweise deutlich an, um die Lichtsignale zu unterstützen.
- Schwerpunkte: Verkehr, Digitalisierung, intelligente Mobilität
Ob Blinker, Warnblinklicht oder Blaulicht – Fahrzeuge kommunizieren mit anderen Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern und Fahrradfahrern oft über Lichtsignale. Im EU-Projekt interACT haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) deshalb gemeinsam mit europäischen Partnern aus Industrie und Forschung neue Lösungen entwickelt, wie sich auch automatisierte und vernetzte Fahrzeuge mit Hilfe von Lichtsignalen sicher und zuverlässig verständigen können. „Mit den Erkenntnissen aus interACT leisten wir einen Beitrag, diese Zukunftstechnologie auf die Straße zu bringen und die Interaktion zwischen vernetzten, automatisierten Fahrzeugen und weiteren Verkehrsteilnehmenden sicher und nachvollziehbar zu gestalten“, fasst Prof. Katharina Seifert, Direktorin des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig, zusammen.
LED-Band lässt automatisierte Fahrzeuge „sprechen“
Licht ist eine gute Möglichkeit, einfache Botschaften an andere Verkehrsteilnehmer zu senden. Im Gegensatz dazu führen Sprache und Symbole leicht zu Missverständnissen. Die Projektpartner haben deshalb ein spezielles LED-Lichtband entwickelt: Es verläuft unterhalb der Fenster um das gesamte Auto herum und leuchtet beispielsweise mehrfach auf, wenn das automatisierte Fahrzeug einen Fußgänger die Straße überqueren lassen möchte. Die Botschaft lautet „Ich halte für dich an“.
„Damit diese Art der Kommunikation funktioniert, haben wir eine ganz neue Sprache konzipiert. Von den Farben über die Dauer des Lichtsignals bis zur Anzahl der Wiederholungen haben wir alles zunächst gründlich erprobt und festgelegt“, beschreibt DLR-Wissenschaftlerin Anna Schieben, die das Projekt federführend betreut hat. Eine zweite kleine Lampe, die vorne an der Windschutzscheibe in der Höhe des Rückspiegels angebracht ist, unterstützt das Lichtband. Sie kann nur von genau einer Person wahrgenommen werden. Dadurch weiß diese Person, dass die Signale des LED-Lichtbands ihr gelten. „Ich meine dich“ sagt das Fahrzeug dem Verkehrsteilnehmer damit und beugt so Missverständnissen vor.
Als Unterstützung: Kommunikation über Bewegungen und Fahrweise
„Nur Lichtsignale reichen für die Kommunikation im Verkehr aber nicht aus“, betont Anna Schieben. „Das automatisierte Fahrzeug muss auch gut sichtbar seine Fahrweise anpassen, zum Beispiel deutlich verzögern. Nur dann vertrauen Menschen darauf, dass das Auto sie tatsächlich wahrgenommen hat“. Deshalb entwickelte das interACT-Team ein zentrales Softwaremodul, das parallel zu den Lichtsignalen die Fahrweise des automatisierten Wagens anpasst.
Unter der wissenschaftlichen Lupe: Die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine
Mit Kameras, Radarsensoren und Befragungen untersuchten die Forscher zu Beginn des Projekts, wie Kommunikation im Straßenverkehr generell funktioniert. Daraus leiteten sie Anforderungen an automatisierte Fahrzeuge ab und entwickelten auf Basis von Simulationen, Probandenstudien und realen Tests zwei Demonstrationsfahrzeuge einschließlich aller für diesen Einsatz erforderlichen Hard- und Softwarekomponenten. Als Szenario betrachtete das Team vor allem vergleichsweise ungeregelte Situationen – beispielsweise an Kreuzungen ohne Ampeln oder auf Parkplätzen. Verkehrsteilnehmer sind dort gezwungen, sich auszutauschen und zu kooperieren. Wann muss das Licht angehen? Wie nah darf und muss das Fahrzeug schon sein? Wie gut ist das Licht sichtbar? In weiteren Probandenstudien ermittelten sie zudem, wie Menschen die Kommunikation des automatisierten Fahrzeugs aufnehmen und welche Missverständnisse, zum Beispiel durch andere nicht automatisierte Fahrzeuge, auftreten können.
Projektpartner und Förderung
Unter der Leitung des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik arbeiteten im Projekt interACT acht Industrie- und Forschungspartner aus Deutschland, Italien, Großbritannien und Griechenland zusammen. Dazu zählten die folgenden Unternehmen und Einrichtungen: BMW, Centro Richerche Fiat (CRF), HELLA, Institute of Communication and Computer Systems (ICCS), Bosch, Technische Universität München (TUM) sowie University of Leeds (UNIVLEEDS).
Online-Event Projektabschluss interACT:
Zum Projektabschluss findet am 18. und 19. Juni 2020 ein Online-Event statt. Dort stellen die Expertinnen und Experten ihre Ergebnisse in Vorträgen und Diskussionen vor.
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