Automatisierungsstufen
Insbesondere die sog. SAE-Level (Stufen, die das assistierte, automatisierte und autonome Fahren entsprechend des SAE-Standards J3016 klassifizieren) haben sich für die Definition der jeweils vorliegenden kontinuierlichen Fahrautomatisierung durchgesetzt. Folgende SAE-Level werden durch den SAE-Standard beschrieben:
Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), als zentrale Forschungseinrichtung des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV), hat eine weitere Unterteilung eingeführt, die auf den SAE Leveln beruht und den Fokus auf die Rolle des „heutigen Fahrers“ legt. Die drei zentralen Modi der BASt (siehe BASt-Webseite) sollen die unter Experten verbreiteten Klassifizierungen vereinfachen und Nutzern einen Überblick bieten über die Rollen des Menschen, die mit zunehmender Fahrzeugautomatisierung entstehen. Die nutzerzentrierte Vereinfachung ist in der untenstehenden Abbildung dargestellt:
Die Abbildung gibt für jeden Modus zwei Balken vor, die als Zeitstrahl von links nach rechts zu verstehen sind. Der obere Balken repräsentiert die Einsatzzeit des Menschen als Fahrer. Der untere Balken wiederum stellt die Einsatzzeit der jeweiligen assistierenden, automatisierenden oder autonomen Funktion dar.
Der assistierte Modus ist dadurch charakterisiert, dass der Fahrer während der gesamten Fahrzeit für die Fahraufgabe verantwortlich ist. Der Fahrer wird dabei durch Funktionen wie beispielsweise den Abstandsregeltempomaten (adaptive Geschwindigkeitsregelung) während der Fahrt unterstützt. Zusätzlich kann der Fahrer auch durch andere Systeme wie beispielsweise dem Spurhalteassistenten unterstützt werden, die das Fahrzeug in der Mitte des Fahrstreifens halten.
Diese Systeme nehmen somit Einfluss auf die Längs- und Querführung des Fahrzeugs.
Der automatisierte Modus ermöglicht es dem Fahrer zum ersten Mal seine Fahraufgabe vollständig an das System zu übergeben. Dies ist jedoch ausschließlich innerhalb eines festgelegten Bereichs möglich, der sogenannten Domäne des Systems. Das System erkennt seine Domäne eigenständig und bietet dem Fahrer seine Aktivierung an. Nachdem der Fahrer das System aktiviert hat, übernimmt das System die Fahraufgabe vollständig und der Fahrer wechselt in die Rolle des Nutzers. Als Nutzer kann sich der Mensch auf dem Fahrersitz anderen Beschäftigungen zuwenden. Voraussetzung ist, dass der Nutzer soweit aufmerksam bleibt, sodass er nach Aufforderung des Systems die Fahraufgabe wieder übernehmen kann. Dies wird notwendig, wenn das System erkennt, dass es seine Domäne bald verlassen wird. In dem Fall fordert das System seinen Nutzer mit mindestens zehn Sekunden Vorlaufzeit zur Übernahme der Fahraufgabe auf. Nach der Übernahme durch Deaktivierung des Systems befindet sich der Mensch wieder in der Fahrerrolle und ist wieder vollständig für die Fahraufgabe verantwortlich.
Der autonome Modus ist dadurch geprägt, dass es keinen Fahrer mehr gibt solange der Modus aktiv ist. Bei allen im Fahrzeug befindlichen Personen handelt es sich somit nur noch um Passagiere, die keine fahrbezogenen Aufgaben innehaben. Das System ist in der Lage sämtlich anfallende Fahraufgaben zu übernehmen.
Ein Fahrzeug, das einen autonomen Modus besitzt, kann (muss jedoch nicht) über Pedale und Lenkrad verfügen.
Wie bereits eingangs erwähnt, basieren die drei Modi der BASt auf den SAE-Leveln, die das assistierte, automatisierte und autonome Fahren klassifizieren und definieren (SAE-Standard J3016). Wie sich die SAE-Level auf die zuvor beschriebenen Rollen des Fahrers aufteilen und wodurch sich die SAE-Level charakterisieren, kann aus der folgenden Darstellung entnommen werden.
Klassifizierung der Funktionen nach SAE-Leveln
| SAE-Level 0 | Es ist keine kontinuierliche assistierende oder automatisierende Funktion vorhanden. Dies schließt aber das Vorhandensein anderer automatisierter Funktionen bzw. Warnfunktionen im Fahrzeug nicht aus, wie z. B. das Spurhaltewarnsystem (Lane departure warning system, LDWS). Das SAE Level 0 ist nicht dem assistierten Modus zugeordnet. |
| SAE-Level 1 | Die enthaltenen Funktionen unterstützen den Fahrer bei der Lenkung (Querführung) oder beim Bremsen/Beschleunigen (Längsführung). |
| SAE-Level 2 | Die enthaltenen Funktionen unterstützen den Fahrer bei der Querführung und bei der Längsführung. |
Quelle: BASt und SAE Standard J3016
| SAE-Level 3 | Befindet sich das System innerhalb der Systemgrenzen, bei denen der automatisierte Modus aktivierbar bzw. nutzbar ist (innerhalb der Domäne), kann dieses die Fahraufgabe übernehmen. Der Fahrer muss bereit sein, die Fahraufgabe (z. B. bei Annäherung an eine Systemgrenze) wieder zu übernehmen. |
Quelle: BASt und SAE Standard J3016
| SAE-Level 4 | Das System ist in der Lage, die Fahraufgabe vollständig zu übernehmen innerhalb seiner Domäne. Sollte es dazu kommen, dass das System nicht mehr in der Lage ist, der Fahraufgabe nachzukommen (z. B. unmittelbares Verlassen der Domäne) und eine Übernahme der Fahrzeugkontrolle durch einen Fahrer ausbleibt, so versetzt das System das Fahrzeug selbstständig in einen risikominimalen Zustand. |
| SAE-Level 5 | Das System ist in der Lage, die Fahraufgabe vollständig zu übernehmen. Ein Fahrer bzw. eine eingreifende Person im Fahrzeug ist nicht erforderlich. |
Quelle: BASt und SAE Standard J3016