Roboterauto: Autonom auf den Spuren von Bertha Benz

Mercedes ist zum 125. Jubiläum von Bertha Benz' Pionierfahrt die Strecke von Mannheim nach Pforzheim mit einem Roboterauto gefahren. Projektleiter Eberhard Kaus hat Golem.de erklärt, wie aus einer S-Klasse ein Roboterauto wurde.

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Mercedes Benz S 500 Intelligent Drive: schwieriger Kreisverkehr
Mercedes Benz S 500 Intelligent Drive: schwieriger Kreisverkehr (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Anfang August 1888 schnappt sich Bertha Benz ihre beiden Söhne Richard und Eugen, verfachtet sie auf den Benz-Patent-Motorwagen Nummer 3 und macht sich auf in Richtung Pforzheim, um ihre Mutter zu besuchen. Was heute eine knapp einstündige Fahrt über die Autobahn ist, war damals eine Pioniertat: die erste Überlandfahrt mit einem Motorfahrzeug.

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Zum 125. Jubiläum ist der Automobilhersteller Daimler die Strecke noch einmal gefahren - allerdings ohne ins Steuer zu greifen. Die Stuttgarter haben eine Limousine der S-Klasse zu einem autonomen Fahrzeug umgebaut und sind damit die Bertha Benz Memorial Route abgefahren. Auf der Internationalen Automobil Ausstellung (IAA) in Frankfurt stellt Daimler das Roboterauto vor: den Mercedes Benz S 500 Intelligent Drive.

Seriennahe Technik

Ziel sei gewesen, für das Projekt möglichst seriennahe Technik einzusetzen, sagt Projektleiter Eberhard Kaus im Gespräch mit Golem.de. Vorteil sei, dass die Technik günstig sei. Einige der Sensoren gehören ohnehin schon zur Ausstattung der Limousine, darunter Radarsensoren mit unterschiedlicher Charakteristik oder Kameras. Dazu kamen weitere Radarsensoren sowie eine Stereokamera, die Objekte in größerer Entfernung vermessen, eine herkömmliche Farbkamera, die die Ampeln erkennt, sowie eine nach hinten gewandte Kamera, die für die Positionsbestimmung zuständig ist.

  • Der Mercedes Benz S 500 Intelligent Drive unterwegs... (Foto: Daimler)
  • ... und auf der IAA 2013 (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • Das Auto wurde mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet: Oben auf dem Dach sitzt das GPS, am Rückspiegel eine Stereokamera, die Objekte auf der Straße erfasst, und auf dem Armaturenbrett... (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
  • ... eine Kamera, die die Ampelphasen erkennt. (Bild: Daimler)
  • Die Sensoren erfassen die gesamte Umgebung des Fahrzeugs.  (Bild: Daimler)
  • Schwierigkeiten bereiteten Ortsdurchfahren mit Fahrbahnverengungen und Gegenverkehr... (Bild: Daimler)
  • ... sowie Kreisel. (Bild: Daimler)
  • Der Fahrer kann unterwegs die Hände in  den Schoß legen. (Foto: Daimler)
  • Mit einem Druck auf den roten Knopf kann er im Notfall die Kontrolle über das Auto übernehmen. Auf dem Navigationssystem ist die Route zu erkennen. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)
Der Mercedes Benz S 500 Intelligent Drive unterwegs... (Foto: Daimler)

Hinzu kommt ein GPS-Sensor, der an einen Eishockey-Puck erinnert und auf dem Dach des Autos angebracht ist. Damit hätten sie aber nur grob ihre Position auf der Strecke bestimmt, erzählt Kaus. Zur weiteren Lokalisierung hatten sie die nach vorne und hinten gerichteten Kameras eingesetzt. Zur Vorbereitung haben die Daimler-Mitarbeiter die Strecke abgefahren und diese mit Kameras aufgenommen. Aus diesen Bildern wurden Merkmale extrahiert, die in einer Karte abgelegt als Orientierungsmerkmale dienen.

Zentimetergenaue Lokalisierung

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Bei der autonomen Fahrt der Kamerabilder mit Merkmalen in der Karte hätten sie ihre Position bis in den Zentimeterbereich genau bestimmen können. "Das heißt, wir wissen genau, wo wir sind, wir wissen genau, wo wir hin wollen und können uns so in der Umgebung mit den anderen Objekten, die wir erfassen, auf unserer Strecke zurechtfinden", erklärt Kaus.

Als Nächstes mussten die Verkehrsregeln hinterlegt werden, etwa die erlaubte Höchstgeschwindigkeit oder dass eine gestrichelte Linie überfahren werden darf, eine durchgezogene hingegen nicht. Diese Regeln hätten sie auch eng ausgelegt, sagt der Projektleiter - etwa für den Fall, dass ein Auto in zweiter Reihe parkt. "Wir sind da relativ streng: Wenn es da eine durchgezogene Linie gibt, dann bleiben wir stehen". Anders als ein menschlicher Fahrer, der trotzdem das Hindernis passieren würde.

Abstandsregeltempomat und elektronische Lenkung

Diese Informationen werden an Aktoren weitergegeben, die lenken, Gas geben und bremsen. Aber auch da haben die Stuttgarter einen Teil Serientechnik verwendet. Das Auto verfügt über einen Abstandsregeltempomat, der den Abstand zu vorausfahrenden Autos regelt. Dieses System wurde ebenso eingesetzt wie die vorhandene elektronische Lenkung des Einparkassistenten.

"Das ist das ganze Geheimnis", resümiert Kaus. Allerdings hatte das Roboterauto mit einigen Verkehrssituationen auch seine Mühe. Kreisel hätten sich beispielsweise als schwierig erwiesen. Oder enge Ortsdurchfahrten mit Gegenverkehr, wenn es darum geht, die Entfernung und Geschwindigkeit abzuschätzen. Solche Situationen seien auch für uns Menschen schwierig und für den Computer erst recht "sehr große Herausforderungen".

Am Anfang, gibt der Projektleiter zu, seien sie nicht sicher gewesen, dass das Projekt ein Erfolg wird. Das habe unter anderem an der recht anspruchsvollen Strecke gelegen. "Wir haben diese Route autonom befahren. Das hätten wir vor zweieinhalb Jahren, als das Projekt etwa gestartet ist, nicht gedacht."

Nachtrag vom 11. September 2013, 13:24 Uhr

Der Text wurde um das Video ergänzt.

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