Neue Technologien von ZF
—Das Superhirn fürs autonome Fahren
Künstliche Intelligenz und ein umfangreiches Sensor-Set sind der Schlüssel für autonome Fahrfunktionen. Der Superrechner ZF ProAI ermöglicht eine kontinuierliche Erweiterung und Skalierbarkeit der benötigten Hardware und Funktionalitäten.
Ohne eine äußerst präzise Ermittlung und Verarbeitung von sogenannten Umfelddaten wäre das Thema autonomes Fahren reine Utopie. Was heute bereits machbar ist, zeigt der von ZF und NVIDIA vorgestellte Supercomputer ZF ProAI. Das Datensuperhirn agiert als zentrale Steuereinheit des Versuchsfahrzeugs, das ZF Anfang 2018 auf der Consumer Electronics Show (CES) vorgestellt hat. Ingenieure der ZF-Vorentwicklung haben bei dem Versuchsträger zahlreiche Funktionen realisiert, die vollautomatisiertes Fahren gemäß Level 4 möglich machen. Und damit eindrucksvoll die umfangreichen Kompetenzen von ZF als Systemarchitekt für das autonome Fahren unter Beweis gestellt.
Modulare System-Architektur für bedarfsgerechte Automatisierung
Der Hochleistungsrechner ZF ProAI erkennt in der Flut der Daten wiederkehrende Muster, zum Beispiel einen die Fahrbahn querenden Fußgänger.
©ZF
Seh- und Denkfähigkeit für Autos
Für das Versuchsfahrzeug baute ZF eine komplette, modulare Entwicklungsumgebung inklusive Funktionsarchitektur mit künstlicher Intelligenz auf. "Wir haben beispielhaft eine Konfiguration für vollautomatisierte, also Level-4-Fahrfunktionen realisiert, die sich über die ZF-Domänen ‚see-think-act‘ auf den jeweiligen Anwendungsfall applizieren lässt. Sie verhilft den Fahrzeugen zur notwendigen Seh- und Denkfähigkeit, etwa für innerstädtischen Verkehr", so Gollewski. Gleichzeitig gibt sie Aufschluss darüber, welche Hardware-Minimalkonfiguration für welchen Autonomie-Level unabdingbar ist. ZF-Ingenieure trainierten dem Fahrzeug unterschiedliche Fahrfunktionen an. Dabei standen besonders urbane Situationen im Mittelpunkt, beispielsweise die Interaktion mit Fußgängern und Fußgängergruppen vor Zebrastreifen, Kollisions-Abschätzung, das Verhalten vor Ampeln und in Kreisverkehren. "Im Gegensatz zu einer Autobahn- oder Landstraßenfahrt ist es in städtischen Szenarien deutlich aufwändiger, ein gesichertes Verständnis der aktuellen Verkehrssituation herzustellen, das die Basis für angemessene Aktionen eines computergesteuerten Fahrzeugs bietet", sagt Gollewski.
ZF ProAI: Denkleistung nach Wunsch
Die ZF ProAI mit ihrer offenen Gesamtarchitektur ist skalierbar. Das heißt, sowohl die Hardware-Komponenten, die angeschlossenen Sensor-Sets als auch die Auswertungs-Software und Funktionsmodule lassen sich an den gewünschten Zweck und den Grad der Automatisierung anpassen. So ist die ZF ProAI beispielsweise in puncto Rechnerleistung für nahezu jedes konkrete Anforderungsprofil konfigurierbar. Bei der CES-Anwendung nutzt die Steuerungseinheit den sogenannten Xavier-Chip mit 8-Kern-CPU-Architektur, sieben Milliarden Transistoren und entsprechend eindrucksvollen Leistungsdaten: Xavier bewältigt bis zu 30 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (TOPS, Trillion Operations per Second) bei einem Stromverbrauch von nur 30 Watt. Der Chip erfüllt wie die ZF ProAI insgesamt die strengen Standards für automobile Anwendungen – und schafft dort die Voraussetzung für künstliche Intelligenz und Deep Learning.
Zusammenspiel der Daten
Kamera-, LiDAR- und Radar-Sensoren ermöglichen eine 360-Grad-Umfeldanalyse, die alle 40 Millisekunden aktualisiert wird.
©ZF
Showcar "träumt" eine Fahrt durch Friedrichshafen
Auf der CES ließ sich dies auch auf dem Messestand erleben. ZF hatte das in Las Vegas statisch aufgebaute Fahrzeug mit Sensordaten "gefüttert", die bei einer Live-Erprobungsfahrt zwischen ZF-Forum und Forschungs- und Entwicklungszentrum in Friedrichshafen gewonnen wurden. Das Fahrzeug – insbesondere die ZF ProAI – interpretiert diese Daten live, bedeutet: als wäre es gerade auf dieser Strecke unterwegs. Die am Messestand sichtbaren Aktionen wie Lenkeinschläge, Brems- und Beschleunigungsvorgänge entsprachen exakt einer Fahrt, die 9.200 Kilometer Luftlinie entfernt stattfand – fast so, als träumte der Wagen von diesem Ausflug auf einem anderen Kontinent.
Anzeige
