11.12.2018 | News

Wo bleibt der Faktor Mensch beim autonomen Fahren?

Studium Generale der Reutlinger Hochschulen greift kontrovers diskutiertes Thema auf und bietet Einblick in die aktuelle Forschungspraxis

Zu Gast im Motion-Capture Labor 4.0 von Prof.Dr.-Ing. Cristóbal Curio. Fotos: Hochschule Reutlingen/Scheuring

Von: Christoph Grohsmann

Das autonome Fahren hat in den letzten Jahrzehnten einen enormen Fortschritt gemacht und eine Realisierbarkeit rückt näher. Prof. Dr.-Ing. Cristóbal Curio und sein Team an der Fakultät Informatik der Hochschule Reutlingen erforschen unter anderem eine große Herausforderung für autonome Fahrzeuge: die Fußgängererkennung. Im Motion-Capture-Labor der Hochschule transformiert Curio Menschen und ihre Bewegungen in virtuelle 3D-Animationen. Die daraus gewonnenen Avatare sollen in Simulationen die Wahrnehmung autonomer Systeme schärfen.

Für autonome Systeme ist es schwierig, Personen zu erkennen, weil dazu eine große und qualitativ hochwertige Datenmenge benötigt wird, erklärt Professor Curio in seinem Vortrag. Der erste Schritt sei die Umgebungswahrnehmung, bei der die künstliche Intelligenz ihre Umgebung so erfassen muss wie ein Mensch. Als Beispiel nennt Curio die Ermittlung von Fußgängerbereichen, die schon vom System erfolgreich erkannt werden. Ebenso werden auch Fußgänger im Straßenverkehr schon größtenteils wahrgenommen. Jedoch können autonome Systeme Handlungsweisen und Bewegungen der Menschen noch nicht vorhersehen, da exakte Daten zum Verstehen menschlichen Handelns noch fehlen.

„Der Mensch trifft viele Entscheidungen in einer kurzen Zeit, auch wenn ihm diese nicht bewusst sind“, so Curio. Das Überqueren der Straße ist beispielsweise zu nennen, bei dem der Mensch unbewusst viele Reize aus der Umwelt wahrnimmt, verarbeitet, auswertet und am Ende eine Entscheidung trifft. Autofahrer können das Verhalten des Fußgängers antizipieren und ihre Handlung dementsprechend anpassen. Dieser Prozess stellt die Maschine vor eine große Herausforderung und macht in der Forschung eine Kooperation mit anderen Disziplinen, wie beispielsweise der Psychologie, notwendig.

Kopfnicken, Durchwinken oder auch andere Gesten sind im Straßenverkehr alltäglich und sorgen für einen Austausch unter den handelnden Personen. Solch eine Kommunikation muss auch zwischen autonomen Systemen und Fußgängern geschaffen werden. Hier setzt Curios Forschung und das Motion Capture Labor 4.0 (MoCap 4.0) an, um die Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu fördern. Mit Hilfe der 3D-Scanner-Technologie werden im Labor reale Menschen zu virtuellen Avataren transformiert. Neben dem Erscheinungsbild der Personen können auch ihre Blickrichtung, Bewegungen oder Gesten virtuell umgesetzt werden. Diese Transformation in die virtuelle Welt ermöglicht die Simulation von Straßenverkehrssituationen im urbanen Raum. Die Forschung soll Antworten auf die Fragen geben: Wie reagieren Fußgänger auf reale Autos und wie auf autonome Fahrzeuge (in der virtuellen Welt)? Wie reagieren menschliche Autofahrer auf Fußgänger? Wie reagieren autonome Fahrzeuge auf Fußgänger? Die dabei produzierten Daten sollen die Qualität der Datenmengen steigern. Szenarien, wie beispielsweise stolpernde oder telefonierende Fußgänger, werden simuliert und bringen neue Erfahrungswerte. Neben der Analyse der Bewegungen von Personen im Straßenverkehr will das Forscherteam auch deren Mimik und Augenbewegungen untersuchen. Denn sie liefern weitere wichtige Daten im Prozess der Kommunikation zwischen Fußgängern und Autofahrern.

Im Anschluss an Curios Vortrag konnten die Besucherinnen und Besucher im MoCap 4.0 Labor aktiv in die virtuelle Welt eintauchen, um der aktuellen Forschungspraxis nachzuempfinden. Das Publikum zeigte sich begeistert, Forschung so anwendungsnah zu erleben.