Gutachterliche Stellungnahme Tesla Model S mit Autopilot
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Gutachten zu Produkten/Systemen von Tesla Inc.“
5.3 Zusammenfassung Zur Übersteuerung der automatischen Lenkfunktion (sowohl bei Fahrstreifenwechsel als auch im Modus Fahrstreifenmittenzentrierung) ist ein vergleichsweise hohes Lenkmoment erforderlich. Bis zum erfolgreichen Abschalten kompensiert der Autopilot das aufgebrachte Abschaltmoment. Nach erfolgtem Abschalten muss das Abschaltmoment vom Fahrer zurückgenommen werden. Geschieht das nicht schnell , ist eine unerwünschte Fahrzeugquerbewegung denkbar. 6 Vorhersehbarer Fehlgebrauch Zur Abschätzung der potentiellen Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer durch den Autopiloten ist auch eine Abschätzung einer potentiellen fehlgebräuchlichen Nutzung des Systems erforderlich. 6.1 Nutzung der Autopilot-Funktion außerhalb von Autobahnen oder Kraftfahrstraßen Wie im Abschnitt 4.3 beschrieben lässt sich das System auch in Bereichen aktivieren , die nicht im bestimmungsgemäßen Gebrauch vorgesehen sind (z.B. Landstraßen und innerstädtische Straßen). Eine Nutzung dort stellt einen Fehlgebrauch dar. Absicherungsmaßnahmen zur Abwendung solchen Fehlgebrauchs sind in der Systemauslegung des Autopiloten nicht integriert. Stattdessen wird die Nutzung auf Land- und innerstädtischen Straßen lediglich geringfügig (hinsichtlich der maximalen Geschwindigkeit) eingeschränkt. 6.2 Nutzung der Autopilot-Funktion ohne Hände am Lenkrad Während der Testfahrten konnte ein komfortables Nutzungsverhalten des Autopiloten erzielt werden , auch ohne die Hände dauerhaft am Lenkrad zu halten. Auch hier liegt ein Fehlgebrauchspotenzial vor, falls der Fahrer nur zur Bestätigung und Abwendung der Hands-Off-Warnung die Hände kurzzeitig ans Lenkrad legt. Entsprechendem Fehlgebrauch wird ebenfalls vom Autopiloten nicht in ausreichendem Maße vorgebeugt: Warnungen zum Festhalten des Lenkrades, die erst nach einer Minute (hohe Geschwindigkeiten über ca. 90 km/h oder kurvige Straßen) oder deutlich über 5 Minuten erscheinen , eine nochmalige Überprüfung der Handposition am Lenkrad bei Initiierung von automatischen Fahrstreifenwechseln und die Möglichkeit der freihändigen Aktivierung des Autopiloten zeigen dies deutlich. Dieser Fehlgebrauch wird durch die sehr einfache Implementierung der Hands-Off- Erkennung unterstützt: Für eine positive Erkennung reichen bereits statische Momente, wie sie mit einfachen Gewichten (ca. 500 g einseitig , entsprechend ca. 1,5 23
Nm Lenkmoment) während der Testfahrt erzeugt werden ko nnten. Die einhändige Fahrt reicht ebenfalls für den Autopiloten aus, um eine Fahreraktivität zu detektieren. Eine tatsächliche Überprüfung auf eine Fahreraktivität (im Sinne von Fahrer im Regelkreis) findet nicht statt. Insbesondere in Kombination mit der fehlenden Kontrolle des Fahrers im Hinblick auf die Ausführung fahrfremder Tätigkeiten am bordeigenen, in der Regel die Blickzuwendung des Fahrers erfordernden lnfotainmentsystems ist ein Fehlgebrauch sehr wahrscheinlich . 6.3 Assistenz oder Automatisierung? Die Funktion Autopilot wird von Tesla Motors zwar als Assistenzsystem bezeichnet, sie unterstützt den Fahrer aber nicht in seiner Lenkaufgabe. Vielmehr kompensiert die Funktion vom Fahrer aufgebrachte Lenkmomente (bis zu 3 - 4,5 Nm am Lenkrad) , um die vom System geplante Trajektorie (z.B: Fahrstreifenmittenzentrierung , Fahrstreifenwechseltrajektorie) beizubehalten. Die Funktion ist also r,icht auf eine Interaktion mit dem Fahrer ausgelegt, sondern betrachtet Fahrereingaben offensichtlich als Strörgrößen , die ausgeregelt werden müssen. Vielmehr ist die Funktion darauf ausgelegt, die Fahrereingaben zu ersetzen. Dies zeigt sich beispielsweise dann , wenn die Fahrstreifenwechselfunktion dann besonders gut funktioniert, wenn lediglich ein statisches, nicht mit den Systemlenkmomenten wechselwirkendes Lenkmoment aufgebracht wird. 6.4 Zusammenfassung Die Autopilotfunktion von Tesla Motors funktioniert dann sehr gut, wenn die Lenkung nur kurz zur Bestätigung der Hands-Off-Warnung angefasst wird , sowohl bei der - vergleichsweise selten aktivierten - generellen Hands-Off-Warnung als auch bei der Initiierung des Fahrstreifenwechsels . Sie funktioniert auch einwandfrei mit einem kleinen Gewicht an einer Lenkradseite oder mit einer Hand, die das Lenkrad ohne Kraftaufwand nur umgreift (wie einen Haltegriff) , und das auch außerhalb von Autobahnen , zum Beispiel auf Landstraßen mit Gegenverkehr, Kreuzungen und Ampeln. Der Fehlgebrauch als Freihandlenksystem ist sehr wahrscheinlich , für den Fahrer sehr komfortabel und im Falle eines Unfalls vermutlich nur sehr schwierig nachweisbar. 7 Tesla Autopilot im Kontext der Vorschriften für automatisches Lenken In der Arbeitsgruppe ACSF (Automatically Commanded Steering Function) der UN- ECE wird derzeit eine Änderung der R79 erarbeitet, die automatische Lenkfunktionen 24
im Fahrzeug bei größeren Geschwindigkeiten als 1O km/h typgenehmigungsfähig gestallten soll. Nach derzeitigem Diskussionsstand der ACSF-Gruppe ist das Verständnis über Systeme, die die Querführung des Fahrzeugs zeitweise übernehmen können , folgendermaßen: Generell wird bei Systemen , die das Loslassen des Lenkrads erlauben , davon ausgegangen , dass nach einer Übernahmeaufforderung an den Fahrer üblicherweise 4 Sekunden verstreichen können , bis der Fahrer seine Fahraufgabe wieder wahrnimmt. Derartige Systeme, die keine Fahrstreifenwechselfunktionalität bieten und dem Fahrer erlauben , die Hände länger als 30 Sekunden vom Lenkrad zu nehmen (s.g. Kategorie 82 Systeme) müssen zur Beherrschung unvorhersehbarer Notsituationen zusätzlich eine gewisse Notbremsfunktionalität beinhalten . Für die bisher in der ACSF-Gruppe diskutierten Situationen (Systemaktivierung bei Geschwindigkeiten bis maximal 130 km/h nur auf mehrspurigen , autobahnähnlichen Straßen) wird daher eine Objekterkennungsentfernung (entspricht einer minimalen Sensorreichweite) bis zu 176 m nach vorne gefordert, um Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern auch automatisch und ohne Eingreifen des Fahrers auch bei nasser Straße verhindern zu können. Bei dem „Autopilot" des Tesla, der bis 150 km/h betriebsbereit ist, würde das einer minimal nötigen Sensorreichweite nach vorne von 235 m entsprechen , wenn das System keine Fahrbahnzustandserkennung hat. Diese Sichtweite ist mit dem verbauten Radarsystem vermutlich möglich - Kollisionsvermeidung auf ein stehendes Objekt konnten oberhalb von 50 km/h aber nicht mehr beobachtet werden. Die bei der Funktion Autopilot beobachtete Zeit zwischen Wegnahme der Hände vom Lenkrad und Einsetzen der Warnkaskade betrug mindestens 1 Minute, es wurden aber auch mehrfach Zeiten von deutlich über 5 Minuten gemessen . Ohne die Fahrstreifenwechselfunktion ist der „Autopilot" des Tesla daher als Kategorie B2 System einzustufen . Für die Einstufung des Tesla-Systems in ein Kategorie B1 System , das keine vorausschauende Sensorik für die Längsdynamik benötigen würde, dürfte die „Hands-Off"-Zeit maximal 30 Sekunden bis zur ersten Übernahmeaufforderung betragen . Systeme, die zusätzlich noch eine automatisierte Fahrstreifenwechselfunktion beinhalten (s.g. Kategorie D und E Systeme) , müssen zudem noch den seitlichen und den rückwärtigen Verkehrsraum sensorisch überwachen , um auch hier Beeinträchtigungen anderer Verkehrsteilnehmer zu vermeiden und Gefahrensituationen automatisch ohne Fahrereingriff beherrschen zu können . Die minimalen Sensorreichweiten zu den Seiten betragen je 7 m (bezogen auf die Fahrzeuglängsachse) , um bis zu 2 Nachbarfahrstreifen erfassen zu können. Die 25
minimale Sensorreichweite nach hinten beträgt 68 m, um einen freien Rückraum bei einem Fahrstreifenwechsel zu gewährleisten und Fahrzeuge, die sich mit bis zu 50 km/h Überschussgeschwindigkeit von hinten nähern können , nicht zu gefährden. Der „Autopilot" des Tesla beinhaltet zur Spurhalte- eine zusätzliche Fahrstreifenwechselfunktion , die ja wie oben beschrieben vom Fahrer durch Setzen des Blinkers initiiert und analog durch Stoppen des Blinkens abgebrochen werden kann. Wann exakt der Fahrstreifenwechsel innerhalb dieses Zeitraums stattfindet konnte nicht transparent nachvollzogen werden . Fraglich ist daher, ob es· sich um ein System der Kategorie C (aktive Einleitung) oder ein System der Kategorie D und E (vom System initiierte Einleitung) handelt, und ob daher Umfeldsensorik erforderlich wäre. Generell ist die Autopilot-Funktionalität aber nicht - bis auf die Limitierung der maximalen Höchstgeschwindigkeit auf einspurigen Straßen - hinsichtlich der Straßenkategorie limitiert. Dies widerspricht fundamental den momentan diskutierten Anforderungen an automatische Lenksysteme . Sehr kritisch zur Fahrstreifenwechselfunktion des Tesla „Autopilot" ist nach den Testfahrten allerdings anzumerken , dass entgegen der Beschreibung im Handbuch die Fahrstreifenwechselfunktion beispielsweise auch auf einspurigen Landstraßen durch einfaches Betätigen des Blinkerhebels aktiviert und damit sehr leicht ein unbeabsichtigter Fahrstreifenwechsel in den Gegenverkehr eingeleitet werden kann , wenn eigentlich nur eine normale Abbiegesituation an einer vorausliegenden Straßenkreuzung eingeleitet werden sollte. 7.1 Zusammenfassung Das System Autopilot implementiert eine Funktionalität, die nach aktuellem Diskussionsstand einem System ACSF Kategorie B2 entsprechen würde , ohne allerdings die erforderlichen Absicherungen im Längsverkehr (=Notbremsfunktionen) mitzubringen. Die verbaute Sensorik eignet sich auch nicht, den rückwärtigen Verkehrsraum während eines Fahrstreifenwechsels abzusichern. Insbesondere ist die Aktivierung der Funktion Autopilot nicht an die Fahrt auf Straßen mit baulich getrennten Fahrbahnen je Fahrtrichtung gekoppelt, wie es für automatische Lenksysteme vorgeschrieben werden wird . 26
8 Folgerungen 8.1 Betrachtung der Verkehrsgefährdung, § 30 Absatz 1 Nummer 1 Die Straßenverkehrszulassungsordnung fordert in § 30 Absatz 1 Satz 1, dass Fahrzeuge so gebaut und ausgerüstet sein müssen , dass ihr verkehrsüblicher Betrieb niemanden schädigt oder mehr als unvermeidbar gefährdet, behindert oder belästigt. Die Funktion Autopilot, insbesondere das automatische Lenken hält automatisch den Fahrstreifen und führt auf Fahrerinitiierung automatische Fahrstreifenwechsel durch. Dies funktioniert bei normalen Fahrten auf Autobahnen , außerhalb von Baustellen und bei guten Sichtbedingungen komfortabel. Die vielfältigen Systemgrenzen werden vom System aber nicht selbständig erkannt und an den Fahrer kommuniziert, und eine Aktivierung in nicht für die Funktion geeigneten Bereichen (Fehlgebrauch) wird nicht unterbunden. Systemgrenzen sind auch im Handbuch nur rudimentär und keinesfalls vollständig beschrieben, so dass der Fahrer zunächst einen - möglicherweise verkehrsgefährdenden - Lernprozess durchlaufen muss, um das System vollständig zu verstehen. Da die Funktion Autopilot eventuell vom Fahrer eingebrachtes Lenkmoment kompensiert , anstatt es -in die Interaktion einzubeziehen kann sie nicht mehr als Assistenzsystem betrachtet werden. Die Übersteuerung durch vom Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment erfordert teilweise sehr hohe Werte des Lenkmoments, so dass es während einer Übersteuerung zu unerwünschten Fahrzeugbewegungen kommen kann . Aus diesen Gründen ist davon auszugehen , dass schon durch bestimmungsgemäßen Gebrauch der Lenkassistenzfunktion des Autopiloten des Pkw Tesla Model S, Softwareversion 7.0 und folgende , der Fahrer und auch andere Verkehrsteilnehmer mehr als unvermeidbar (vermeidbar wäre es bei Nichtnutzung der Funktion) gefährdet werden . Eine Nutzung des Autopiloten im Sinne eines automatischen Fahrens mit Fahrerabwendung - beispielsweise durch überwiegende Wegnahme der Hände vom Lenkrad , ausgiebiges Bedienen des in der Mittelkonsole untergebrachten Touchscreens - wird sehr unzureichend unterbunden. Es ist daher sehr wahrscheinlich , dass Fahrer die Funktion Autopilot zu großen Zeitanteilen außerhalb ihrer Systemgrenzen eingesetzt wird. Es ist daher vertretbar, den vorhersehbaren Fehlgebrauch der Funktion , der durch das System nur unzureichend (völlig freihändiges Fahren) oder überhaupt nicht (kurzes Bestätigen der Hands-Off- Warnung) letztendlich als verkehrsüblichen Betrieb anzusehen. In diesem Fall ist umso mehr davon auszugehen , das durch den verkehrsüblichen Gebrauch der 27
Lenkassistenzfunktion des Autopiloten des Pkw Tesla Model S, zum Zeitpunkt der 3 Erstellung dieses Gutachtens Softwareversionen 7.0 und 7.1 , der Fahrer und auch andere Verkehrsteilnehmer mehr als unvermeidbar(= bei Nichtnutzung der Funktion) gefährdet werden . Im Falle eines sich aus der Fahraufgabe zurückziehenden Fahrers ist das verbaute Notbremssystem darüber hinaus keinesfalls in der Lage, bei Autobahngeschwindigkeit Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern zu verhindern. 8.2 Betrachtung der Verkehrsgefährdung, § 19 Absatz 2 Die Software des Pkw Tesla Model S lässt sich drahtlos aktualisieren , die Softwareversion 7 rüstet - nur bei hardwaremäßig dafür vorbereiteten Fahrzeugen - die in diesem Gutachten detailliert behandelte Funktion Autopilot nach . Es wird daher eine Veränderung am Fahrzeug vorgenommen . § 19, Absatz 2 spezifiziert, dass die Betriebserlaubnis eines Kraftfahrzeugs erlischt, wenn durch eine Änderung die in der Betriebserlaubnis genehmigte Fahrzeugart geändert wird (Satz 1, hier nicht der Fall), das Abgas- oder Geräuschverhalten verschlechtert wird (Satz 3, hier nicht der Fall) oder eine Gefährdung von Verkehrsteilnehmern zu erwarten ist. Im obigen Abschnitt 8.1 wurde für die Fälle des bestimmungsgemäßen Gebrauchs, um so mehr aber durch den verkehrsüblichen Gebrauch eine nicht unvermeidbare Gefährdung der Insassen und anderer Verkehrsteilnehmer festgestellt. § 19 Absatz 2 Satz 2 spricht nur von Gebrauch , nicht mehr vom verkehrsüblichen Gebrauch. Daher ist es hier unerheblich, ob die Funktion Autopilot bestimmungsgemäß , verkehrsüblich oder auch gemäß erwartbarem Fehlgebrauch genutzt wird. Eine nicht unvermeidbare Gefährdung durch den Gebrauch des Autopiloten des Pkw Tesla Model S, zum Zeitpunkt der Erstellu ng dieses Gutachtens Softwareversionen 7.0 und 7.1, ist anzunehmen . 8.3 Zusammenfassung Die Bundesanstalt für Straßenwesen wurde beauftragt, mit einem Gutachten einen Verstoß des Pkw Tesla Model S, zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Gutachtens Softwareversionen 7.0 und 7.1 , gegen die Vorschriften der Paragraphen §30 Absatz 1 Satz 1 und §19 Absatz 2 Satz 2 zu prüfen. Dieser Verstoß liegt nach Ansicht der Bundesanstalt für Straßenwesen in beiden Fällen vor. 3 Zeitpunkt der Erstellung ist der 29.7.2016 28
Bergisch Gladbach , 29.7.2016, Andre Seeck, Direktor und Professor 9 Quellen ADAC , 2016: Rudschies , Wolfgang : "Das Auto denkt und lenkt". In: ADAC Motorwelt, Ausgabe 3/2016. FAT, 2016: FAT e.V.: "Untersuchung der Bewältigungsleistung des Fahrers von kurzfristig auftretenden Wiederübernahmesituationen nach teilautomatischem , freihändigen Fahren". Schriftenreihe FAT, Nummer 289. Tesla, 2016 : Model_S_Owners_ Manual_ Touchscreen_de.pdf, Datum unbekannt. 29
