Das selbstfahrende Auto projiziert einen Zebrastreifen für Fußgänger, um die sichere Passage anzuzeigen

© Mercedes-Benz

Straßenverkehr
09/24/2015

Wie Fußgänger Vertrauen zum fahrerlosen Auto gewinnen

Bei der Entwicklung des autonomen Daimler F015 erforschte das Ars Electronica Futurelab, wie Passanten am besten mit Roboter-Autos kommunizieren können.

von David Kotrba

Wie wird es sich in Zukunft für Fußgänger anfühlen, von einem Schwarm mobiler Roboter umgeben zu sein? Wie können sich fahrerlose Autos am besten mit Passanten verständigen? Fragen wie diese beschäftigen die Entwickler autonomer Fahrzeuge, weil davon die Sicherheit auf der Straße und die Akzeptanz ihrer Ideen in der Gesellschaft abhängt. Anfang 2015 stellte Daimler sein selbstfahrendes Automodell F015 vor. Dieses beinhaltet Interaktions-Techniken, die gemeinsam mit dem Ars Electronica Futurelab erarbeitet wurden.

Auf dem Future Mobility Symposium, das im Zuge des Ars Electronica Festivals in Linz stattfand, haben Alexander Mankowsky und Martina Mara über ihre Erkenntnisse zu einem besseren Zusammenleben von Mensch und autonomem Fahrzeug referiert. Mankowsky ist Zukunftsforscher im Auftrag von Daimler, Mara ist Roboter-Psychologin im Futurelab.

Wohlfühlen

Sowohl Passagiere als auch Passanten sollen sich in Zukunft in einer Welt voller autonomer Fahrzeuge wohl fühlen, so lautet ihre Prämisse. Die Zeiten von Staus, Gehupe und generell Stress auf der Straße sollen bald gezählt sein. Mankowky spricht in Linz vom "Cafe-Latte-Auto", im dem Passagiere wie in einer Kutsche zueinander gewandt sitzen, plaudern, Kaffee trinken oder ein vielfältiges elektronisches Informations- und Unterhaltungsangebot nutzen.

Martina Mara und das Futurelab versuchten, mit praktischen Experimenten herauszufinden, wie die Interaktion zwischen Auto und Fußgängern ablaufen könnte. Mit leuchtenden Quadcoptern, den so genannten Spaxels, versuchte man herauszufinden, mit welchen Gesten Menschen intuitiv auf bewegliche Roboter reagieren, mit denen sie sich in einem Raum befinden.

Eine ausgestreckte Hand stellte sich dabei als international angewendetes Zeichen für "Halt" heraus. Auf Roboterseite scheint die Bestätigung dieser Geste wichtig. "Ich hab dich gesehen, alles ist gut", meint Martina Mara zu der Aussage, die von einem Roboter mit einem einfachen Lichtsignal gemacht werden kann. Generell sei es wichtig, dem Menschen zu vermitteln, dass er wahrgenommen wird.

Im dichten Verkehr

Ein weiteres Experiment wurde mit Robotern am Boden durchgeführt. Mehrere Roboter auf Rädern können dabei unterschiedliche Identitäten annehmen. Ein Roboter ist etwa ein Radfahrer, ein weiterer ein normales Auto, einer ist ein erwachsener Fußgänger, einer ist ein Kind. Ein weiterer Roboter nimmt klarerweise auch die Rolle eines autonomen Fahrzeugs ein. Alle zusammen werden auf einer Fläche quasi aufeinander losgelassen. Der Mensch kann dem Treiben zusehen oder sich selbst mitten hinein begeben.

Auf Befehl teilen die einzelnen Roboter ihre jeweiligen Absichten mit. Diese werden mittels Symbolen dargestellt. So sieht man etwa, dass das Roboter-Kind zum Erwachsenen will. Das autonome Fahrzeug will zu einem Parkplatz und kreuzt die Bahn des Kindes. Zur Kollision kommt es jedoch nicht. Stattdessen wird dem Kind mit einem projizierten Zebrastreifen signalisiert, dass es gefahrlos passieren kann.

Symbole statt Sprachausgabe

Im Experiment werden Symbole wie der Zebrastreifen durch Projektoren an der Decke erzeugt, die als Augmented-Reality-Helfer die Bewegungen und Intentionen der Roboter sichtbar machen. Doch auch in der Realität findet dieses Konzept seine Anwendung. Beim F015 wurde ein Laserprojektor integriert, der beim gleichen Szenario zum Einsatz kommt.

Will ein Fußgänger vor dem Auto über die Straße gehen, so bleibt der F015 stehen und signalisiert dem Passanten mittels projiziertem Zebrastreifen und animierten LED-Pfeilen an der Fahrzeugfront, dass er die Straße queren kann. Das macht das Auto aber nur, wenn eine Überprüfung der Verkehrslage ergibt, dass dies gefahrlos möglich ist. Fahrzeugen, die sich dem F015 währenddessen von hinten nähern, signalisiert das Auto ein großes rotes "Stop".

Eine zusätzliche Kommunikationsmöglichkeit besteht in der Sprachausgabe. Das Auto sagt dem Fußgänger etwa: "Du kannst passieren." Martina Mara: "In Städten mit viel Umgebungslärm ist das aber möglicherweise unpraktikabel." Symbole am Auto oder auf einer Projektion scheinen sinnvoller zu sein. "Hier wird man in Zukunft ein standardisiertes Zeichenrepertoire finden müssen", meint Mara. "Zu viele verschiedene Symbole könnten eher verwirrend als informativ sein."

Gesten zu ungenau

Die Kommunikation mittels Gesten hat sich für die Wissenschaftlerin als problematisch erwiesen. Wie bereits beschrieben, werden bestimmte Gesten intuitiv auf aller Welt beherrscht und verstanden, etwa die "Halt"-Geste. Auf der Straße könnte das Fahrzeug aber mit völlig unklaren Gesten konfrontiert sein. Steht etwa eine Person am Gehsteigrand und winkt, so kann dies entweder auf das Auto oder eine andere Person auf der anderen Straßenseite bezogen sein. "Das kann zu Missverständnissen führen", sagt Mara. "Mit der momentanen Analysefähigkeit von Computern kann man Gesten kaum unterscheiden.

Als besserer Anhaltspunkt hat sich die Körperhaltung erwiesen. Ist ein Mensch etwa zu einer Straße hin gewendet, so ist dies auch ein intuitiveres, kulturell weniger unterschiedliches Signal, die Fahrbahn überqueren zu wollen. Steht eine Person in irgendeiner Position nahe am Gehsteigrand, so fährt das autonome Fahrzeug langsamer. Erst wenn ein weiterer Schritt hin zur Fahrspur erfolgt, bleibt das Auto stehen. In Zukunft wird auch die Analyse der Blickrichtung bessere Aufschlüsse über die Absichten von Passanten liefern. Dadurch lässt sich etwa feststellen, ob die Person gerade aufmerksam ist, ob sie das herannahende Auto bemerkt.

Unfälle wird es immer geben

Die Verbesserung der Analysefähigkeiten wird maßgeblich dafür sein, wie schnell autonome Fahrzeuge durch den Verkehr kommen. Bei gemischtem Verkehr (Autos mit Fahrer und autonome Fahrzeuge) könnte es leicht dazu kommen, dass die nicht-menschlichen Fahrer in vielen Situationen ausgebremst werden. Alexander Mankowsky stellt sich deshalb eigene Zonen vor, wo einzig autonome Fahrzeuge hinein dürfen: "Das wäre ein geeigneter Platz, um allzu defensives Fahren abzubauen."

Im Übrigen dürfe man sich nicht der Illusion hingeben, dass es keine Verkehrsunfälle mehr gebe, wenn autonome Fahrzeuge die Straßen bevölkern. Mit selbstfahrenden Autos sei es jedoch möglich, die Zahl der Unfälle sowie deren Folgen deutlich zu reduzieren. Mit mitgeführten Black Boxes sei es ähnlich wie bei Flugzeugunglücken möglich, die genauen Ursachen von Unfällen zu ermitteln. Technische Maßnahmen sollen dafür sorgen, dass die kinetische Energie eines Autos bei einem Unfall möglichst minimiert wird. Mankowsky: "In einem Auto hat man jede Menge Knautschzone, man ist ziemlich sicher. Das ist eigentlich unfair gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern. Dieses Ungleichgewicht muss ausgeglichen werden."

Mehr über seine Visionen zu selbstfahrenden Autos hat Alexander Mankowsky dem Motor-KURIER erzählt.