VaMP

Das führerlose Fahrzeug VaMoRs (Versuchsfahrzeug für autonome Mobilität und Rechnersehen)^[1] Passenger Car (kurz VaMP) war zusammen mit seinem Zwillingsfahrzeug VITA-2 eins der ersten wirklich autonomen Automobile.^[2] Die Fahrzeuge konnten im starken Verkehr ohne menschlichen Eingriff über große Entfernungen verkehren und verwendeten dabei Computersehen, um schnell bewegliche Hindernisse wie zum Beispiel andere Fahrzeuge zu erkennen, ihnen automatisch auszuweichen oder sie zu überholen.

Das VaMP wurde von einem Team von Professor Ernst Dickmanns an der Universität der Bundeswehr München in Kooperation mit Mercedes-Benz in den 1990er Jahren im Rahmen des 800 Million ECU umfassenden EUREKA-PROMETHEUS-Projekts (1987-1995) über autonome Fahrzeuge entwickelt. Es handelte sich um einen Mercedes 500 SEL, der so umgebaut war, dass Lenkung, Drosselklappe und Bremsen durch Computer bedient werden konnten, die eine Echtzeit-Auswertung von Bildfolgen vornahmen. Software setzte dabei Sensordaten in passende Steuerkommandos um. Aufgrund der beschränkten Rechenleistung damaliger Computer waren ausgefeilte Strategien des Computersehens notwendig, um in Echtzeit reagieren zu können. Dickmanns's Team löste das Problem durch einen innovativen Ansatz zum dynamischen Computersehen. Eine Aufmerksamkeitssteuerung unter Verwendung künstlicher sakkadischer Bewegung der Kameraplattform erlaubte dem System, sich auf die wichtigsten Details des visuellen Inputs zu konzentrieren. Vier Kameras mit zwei verschiedenen Brennweiten für jede Hemisphäre wurden dazu parallel verwendet. Kalman-Filter wurden dazu erweitert, um perspektivisches Sehen zu ermöglichen und eine stabile autonome Fahrt auch in Gegenwart von Rauschen und Unsicherheit zu erreichen. Sechzig Transputer, eine besondere Art von Parallelrechnern, wurden eingesetzt, um die für die 1990er Verhältnisse gewaltigen Rechenanforderungen zu bewältigen.

Im Oktober 1994 waren das VaMP und sein Zwilling VITA-2 die Stars bei der internationalen Abschlusspräsentation des PROMETHEUS-Projekts auf der Autoroute 1 beim Flughafen Paris-Charles de Gaulle. Mit einem Sicherheitsfahrer und Fahrgästen legten die beiden Fahrzeuge mehr als 1000 km im normalen Verkehr auf einer dreispurigen Autobahn mit Geschwindigkeiten bis zu 130 km/h zurück. Dabei demonstrierten sie Spurwechsel in beiden Richtungen und überholten nach Freigabe durch den Sicherheitsfahrer andere Fahrzeuge autonom.

Ein Jahr später fuhr das VaMP 1758 km weit von München nach Kopenhagen und zurück im normalen Verkehr, plante dabei Überholmanöver selbst und führte sie nach Freigabe durch einen Sicherheitsfahrer aus. Nur in einigen kritischen Situationen wie etwa den in der Software nicht modellierten Autobahnbaustellen übernahm der Sicherheitsfahrer komplett die Steuerung. Wiederum wurde aktives Computersehen verwendet, um die schnell wechselnden Straßenszenen auszuwerten. Das Fahrzeug erreichte auf der deutschen Autobahn Geschwindigkeiten über 175 km/h mit einer durchschnittlichen Distanz von 9 km zwischen menschlichen Eingriffen. Die längste ohne menschlichen Eingriff zurückgelegte Strecke betrug 158 km, obwohl der Forschungsprototyp keinen besonderen Wert auf Langstrecken-Zuverlässigkeit gelegt hatte.

Die meisten Roboterfahrzeuge benutzen heute ebenso wie Fahrassistenzsysteme das GPS, um genau zu bestimmen, wo sie sich befinden. Das VaMP verwendete im Gegensatz dazu kein GPS, sondern verließ sich ausschließlich auf visuelle Informationen.

VaMP und VITA-2 haben viele Hard- und Softwarekonzepte prototypisch vorgeführt, die für autonome Roboter wichtig sind. Sie haben bei vielen Beobachtern großen Eindruck hinterlassen und die Forschung über Roboterfahrzeuge und die dafür ausgegebenen Fördermittel stark beeinflusst. Seit Mai 2006 ist das VaMP im Deutschen Museum in München zu besichtigen.

Siehe auch

• Prometheus (Forschungsprogramm)
• DARPA Grand Challenge
• ELROB-Studien

Weblinks

• ARGO Projekt über autonome Fahrzeuge

Einzelnachweise

1. ↑ Auflösung des Akronyms auf Prof. Wünsches Homepage
2. ↑ Ernst D. Dickmanns, Dynamic Vision for Perception and Control of Motion, Springer Verlag 2007