12.06.2020 • Photonik

Straßenverkehr: Sicher kommunizieren mit Lichtsignalen

Spezielles LED-Lichtband lässt automatisierte Fahrzeuge Zeichen geben.

Ob Blinker, Warnblinklicht oder Blaulicht – Fahrzeuge kommuni­zieren mit anderen Verkehrs­teil­nehmern wie Fußgängern und Fahrrad­fahrern oft über Licht­signale. Im EU-Projekt interACT haben Wissen­schaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt deshalb gemeinsam mit europäischen Partnern aus Industrie und Forschung neue Lösungen entwickelt, wie sich auch automati­sierte und vernetzte Fahrzeuge mit Hilfe von Licht­signalen sicher und zuverlässig verständigen können. „Mit den Erkennt­nissen aus interACT leisten wir einen Beitrag, diese Zukunfts­technologie auf die Straße zu bringen und die Interaktion zwischen vernetzten, automati­sierten Fahrzeugen und weiteren Verkehrs­teil­nehmern sicher und nach­voll­ziehbar zu gestalten“, sagt Katharina Seifert vom DLR-Institut für Verkehrs­system­technik.

Abb.: Ein automatisiertes Fahrzeug mit LED-Lichtband begegnet einem...
Abb.: Ein automatisiertes Fahrzeug mit LED-Lichtband begegnet einem Fußgänger. (Bild: DLR; CC-BY 3.0)

Licht ist eine gute Möglichkeit, einfache Botschaften an andere Verkehrs­teil­nehmer zu senden. Im Gegensatz dazu führen Sprache und Symbole leicht zu Miss­verständ­nissen. Die Projekt­partner haben deshalb ein spezielles LED-Lichtband entwickelt: Es verläuft unterhalb der Fenster um das gesamte Auto herum und leuchtet beispiels­weise mehrfach auf, wenn das automati­sierte Fahrzeug einen Fußgänger die Straße über­queren lassen möchte. Die Botschaft lautet „Ich halte für Sie an“.

„Damit diese Art der Kommuni­kation funktio­niert, haben wir eine ganz neue Sprache konzipiert. Von den Farben über die Dauer des Licht­signals bis zur Anzahl der Wieder­holungen haben wir alles zunächst gründlich erprobt und festgelegt“, erläutert Anna Schieben vom DLR, die das Projekt federführend betreut hat. Eine zweite kleine Lampe, die vorne an der Winds­chutz­scheibe in der Höhe des Rück­spiegels angebracht ist, unter­stützt das Lichtband. Sie kann nur von genau einer Person wahr­genommen werden. Dadurch weiß diese Person, dass die Signale des LED-Lichtbands ihr gelten. „Ich meine Sie“, sagt das Fahrzeug dem Verkehrs­teil­nehmer damit und beugt so Miss­verständ­nissen vor.

„Nur Lichtsignale reichen für die Kommuni­kation im Verkehr aber nicht aus“, betont Schieben. „Das automati­sierte Fahrzeug muss auch gut sichtbar seine Fahrweise anpassen, zum Beispiel deutlich verzögern. Nur dann vertrauen Menschen darauf, dass das Auto sie tatsäch­lich wahr­genommen hat.“ Deshalb entwickelte das interACT-Team ein zentrales Software­modul, das parallel zu den Licht­signalen die Fahrweise des automati­sierten Wagens anpasst.

Mit Kameras, Radarsensoren und Befragungen unter­suchten die Forscher zu Beginn des Projekts, wie Kommuni­kation im Straßen­verkehr generell funktio­niert. Daraus leiteten sie Anforde­rungen an automati­sierte Fahrzeuge ab und entwickelten auf Basis von Simula­tionen, Probanden­studien und realen Tests zwei Demonstra­tions­fahrzeuge einschließlich aller für diesen Einsatz erforder­lichen Hard- und Software­komponenten. Als Szenario betrachtete das Team vor allem vergleichs­weise ungeregelte Situationen – beispiels­weise an Kreuzungen ohne Ampeln oder auf Parkplätzen. Verkehrs­teil­nehmer sind dort gezwungen, sich auszu­tauschen und zu kooperieren. Wann muss das Licht angehen? Wie nah darf und muss das Fahrzeug schon sein? Wie gut ist das Licht sichtbar? In weiteren Probanden­studien ermittelten sie zudem, wie Menschen die Kommuni­kation des automati­sierten Fahrzeugs aufnehmen und welche Miss­verständ­nisse, zum Beispiel durch andere nicht automati­sierte Fahrzeuge, auftreten können.

DLR / RK

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