Autonomes Fahren: Fahrzeuge erkennen bald Sirenen

Ihr elektronisches Ohr besteht aus drei Mikrofonen und wird aktuell an Bord eines VW ID.Buzz getestet, dem ein anderes Auto mit Dach-Sirene folgt. Die wichtigste Aufgabenstellung ist die Reaktion auf akustischen Alarm. Doch auch auf Fahrradklingeln und Autohupen wird das künstliche Ohr trainiert.

Das System befindet sich aktuell in der Erprobung. Auf Testreisen in unterschiedlichen Klimazonen – von Portugal bis zum Polarkreis – prüften die Forscher vergangenes Jahr die Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzung, Hitze und Kälte. Das Ergebnis: Äußere Einflüsse lassen sich beherrschen.

"Die Anzahl und Platzierung der Mikrofone sind entscheidend für die Erkennung von Umgebungsgeräuschen. Unser Team hat Lösungen entwickelt, die sowohl wind- als auch wetterfest sind und unter extremen Temperaturen funktionieren", sagt Moritz Brandes, Projektleiter von "The Hearing Car" (das hörende Auto) beim IDMT. Das System ist so ausgelegt, dass der Endkunde die Sensorik selbst reinigen kann.

Die Anforderungen sind hoch, aber laut Brandes erreichbar: Das System erkennt trotz Fahrtwind und bei allen Wetterlagen und Temperaturen relevante Geräusche von außen. Die Elektronik sei sogar besser als das menschliche Gehör: "Wenn wir Gäste mitnehmen, ist das besonders auffällig – noch während die auf den Sirenenton warten, fast schon lauern, hat die Sensorik ihn bereits registriert."

Das Fahrzeug setzt das "akustische Ereignis", wie Brandes es nennt, in Aktivität um. "Beim automatisierten Fahren auf Level 4 muss das Auto selbstständig eine Rettungsgasse bilden können, wenn ein Einsatzfahrzeug mit Sirene naht." Schon bei Level 3 sei eine adäquate Reaktion notwendig, etwa durch die Übergabe der Fahraufgabe und somit der Verantwortung an den Fahrer.

Eine Herausforderung ist die Straßenverkehrsordnung (StVO): Ausweichpflicht besteht nur, wenn ein Einsatzfahrzeug sowohl Blaulicht als auch Martinshorn nutzt. Daran arbeiten bereits mehrere Hersteller, die das autonome Fahren anbieten. Diese Nuss hat das IDMT-Projektteam inzwischen geknackt. Schon in kommenden Fahrzeuggenerationen soll das System verfügbar sein. Projektpartner ist Cariad, die Software-Tochter des VW‑Konzerns. Ob das neue Produkt zuerst in einem VW, Audi, Bentley oder Porsche installiert wird, bleibt zunächst geheim.

Seit 2014 arbeitet IDMT an Sprachinteraktion mit Fahrzeugen. Dazu gehört Spracherkennung, die Identifikation einer sprechenden Person und die dazugehörige Anonymisierung sämtlicher Daten im Rahmen der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO).

Doch damit sind laut Brandes die Möglichkeiten von akustischer Sensorik längst nicht ausgeschöpft: "Das Mikrofon als Sensor im Bereich Automotive und in der Industrie wird aktuell massiv unterschätzt, da steckt gewaltiges Potenzial drin." So könnten Sensoren kritische oder wichtige Außengeräusche ins Auto übertragen, die durch die hervorragende Geräuschdämmung inzwischen nicht mehr durchdringen.

Herannahende Fahrzeuge, hinter dem Fahrzeug spielende Kinder oder der Straßenzustand würden für Fahrer und Fahrzeug besser erkennbar. Zukünftig hört das Auto dann auch auf Reifen- oder Lagergeräusche und leitet daraus vorausschauend den Wartungsbedarf ab. Auch die Außenkommunikation mit dem Wagen wäre denkbar – etwa per Sprachbefehl: "Bitte den Kofferraum öffnen!"

Für das Erkennen von Sirenen hingegen sieht der Wissenschaftler das System nur als Übergangstechnologie. Mit dem Fortschritt bei der Car-to-X-Kommunikation (C2X) würde sie überflüssig, wenn Einsatzfahrzeuge vorausfahrende Autos über das Internet warnen. Doch als Fallback dürfte das elektronische Ohr des Autos auch zukünftig eine wichtige Rolle spielen.