WENN DER SPURHALTEASSISTENT DIE LINIEN VERLIERT, SCHWEIGT ER OFT

Der Spurhalteassistent (lane keeping assist) stieg laut einem in der Studie zitierten MITRE-Bericht von 1,4 % der neuen US-Fahrzeuge des Modelljahrs 2015 auf 86,3 % im Modelljahr 2023. Eine Kamera liest die aufgemalten Linien voraus und hilft, das Auto zwischen ihnen zu lenken; abgenutzte Farbe, geringer Kontrast oder schlechtes Wetter können sie blind machen. Die einzige ausdrückliche Rückmeldung an den Fahrer darüber, was sie sieht, ist ein Status im Armaturenbrett: Spur erkannt oder nicht erkannt.

Dieser Status kann auf zwei Arten falsch liegen. Er kann „nicht erkannt“ melden, obwohl die Kamera einwandfrei arbeitet — ein lästiger Fehlalarm, der Fahrer bei Wiederholung lehrt, ihn zu ignorieren oder die Funktion abzuschalten. Oder er kann weiter „erkannt“ melden, nachdem die Kamera die Linien verloren hat. Die Autoren halten den zweiten Fehler für den schädlicheren: Der Fahrer bekommt genau in dem Moment kein Signal, in dem ein Verlassen der Spur am wahrscheinlichsten ist.

Drei Zeugen, kein Richter

Diesen Status zu überprüfen ist schwierig. Serienfahrzeugsysteme sind proprietär: Sichtbar ist nur der Status, der über das interne Netzwerk des Autos, den CAN-Bus, gesendet wird. Und es gibt keine verlässliche Aufzeichnung darüber, wie gut eine Linie in einer bestimmten Sekunde tatsächlich zu sehen ist.

Tianjia Yang, Xianbiao Hu und Kollegen an der Pennsylvania State University und der Stony Brook University haben eine Methode entwickelt, die sie CANDID-LKA nennen. Für jede Fahrsekunde vergleicht sie drei Signale: den Status, den das Auto anzeigt, die Konfidenz eines separaten Kamerasystems an der Windschutzscheibe, das dieselbe Straße beobachtet, und wie kräftig der Fahrer am Lenkrad dreht.

Keines der drei gilt als Wahrheit. Ein Latent-Class-Modell, eine aus der Medizin entlehnte Methode zur Bewertung diagnostischer Tests, wenn es keinen perfekten Referenztest gibt, behandelt sie als drei unvollkommene Zeugen eines verborgenen Zustands — Linien schwer erkennbar oder nicht — und errechnet aus ihrem Übereinstimmungsmuster, wie oft jeder richtig liegt.

Die Daten stammen aus der Teilmenge schwieriger Fahrten des öffentlichen Datensatzes OpenLKA, aufgezeichnet rund um Tampa in Florida und quer durch die Vereinigten Staaten. Nach der Auswahl blieben 39.800 Sekunden von 13 Modellen dreier Hersteller: Toyota und Lexus zusammengezählt (8 Modelle), Hyundai (4 Modelle) und Honda (ein einziges Modell, 4.451 Sekunden).

Ein Status, der dem Auto folgt, nicht der Straße

Erste Frage: Reagiert der Status auf die Bedingungen, die Linien schwerer erkennbar machen? Nicht durchgängig. Verdeckte Markierungen gingen mit mehr „nicht erkannt“-Sekunden einher — etwa 30 % gegenüber 20 % bei deutlichen —, doch der Unterschied war statistisch nicht signifikant, und verblasste oder kontrastarme Farbe machte fast keinen Unterschied. Welches Auto es war, erklärte den größten Teil der Schwankungen des Status.

Die Marken bewegten sich sogar in entgegengesetzte Richtungen. Bei verblassten Markierungen meldete Hyundai häufiger „nicht erkannt“ als bei deutlichen (23 % der Sekunden gegenüber 14 %), Toyota seltener (21 % gegenüber 31 %): Sein Status verlor die Linien etwa genauso oft, scheint sie aber schneller wiedergefunden zu haben.

Die Hälfte der Warnungen kommt nie

Laut dem Modell waren die Linien in 13 % der Sekunden schwer zu erkennen. Die separate Kamera erfasste 80 % davon. Der Status im Armaturenbrett 47 % — 46 % bei Toyota, 44 % bei Hyundai, 79 % bei Honda. Eine einfache Zählung ohne das Lenksignal ergibt fast denselben Wert (45 %): „nicht erkannt“ in 1.818 der 4.054 Sekunden, in denen die Konfidenz der separaten Kamera niedrig war.

In der Hälfte der Abschnitte von zwei Sekunden oder mehr, in denen diese Konfidenz niedrig blieb, wechselte der Status überhaupt nie auf „nicht erkannt“. Wenn er warnte, dann sofort. Das Versagen ist keine verspätete Warnung; es ist gar keine Warnung.

Fahrer lenkten nach stillen Sekunden — Status „erkannt“, während die separate Kamera unsicher war — tatsächlich häufiger kräftig als dann, wenn beide übereinstimmten, dass die Spur gesehen wurde: 27 % gegenüber 6 %. Doch sobald die Krümmung der Straße berücksichtigt wurde, verschwand der Unterschied: Die Fahrer lenkten wegen der Straße, nicht wegen des Symbols.

Achtundvierzig Sekunden pro Stunde

Bei diesen schwierigen Fahrten summierten sich die stillen Sekunden auf 216 Sekunden pro Stunde. In 78 % davon lenkte der Fahrer bereits selbst, meist in engen Kurven bei etwa 29 km/h.

Die übrigen 22 %, 48 Sekunden pro Stunde, sind diejenigen, die die Autoren hervorheben: Der Fahrer übt kaum Kraft auf das Lenkrad aus, überlässt das Lenken dem System, und das Armaturenbrett gibt keine Warnung. Zwei Drittel davon lagen auf gerader Strecke. In den folgenden drei Sekunden hatte das seitliche Schlingern des Autos in seiner Spur — die Standardabweichung seiner Querposition — einen Median von 12,2 cm, gegenüber 4,2 cm nach Sekunden, in denen Status und Kamera übereinstimmten und der Fahrer ebenfalls nicht lenkte. Bereinigt um Geschwindigkeit, Krümmung und Automodell fügen stille Sekunden immer noch 5,4 cm Schlingern hinzu; die Autoren nennen das „etwa 60 % mehr“, ohne die Basis dieses Prozentsatzes anzugeben. Die Position des Autos in der Spur schwankte in 46 % dieser Zeitfenster um mehr als 50 cm, gegenüber 6 %. Das zusätzliche Schlingern trat bei deutlichen, kontrastarmen und verblassten Markierungen auf, bei Tag und bei Nacht, in der Stadt, auf dem Land und auf Autobahnen.

Verrauschte Maßstäbe und gemeinsame tote Winkel

Das Schlingern wird von der separaten Kamera gemessen, deren Messwerte bei niedriger Konfidenz verrauschter werden, wie während stiller Sekunden; die Autoren bezeichnen das Ergebnis als Zusammenhang, merken aber an, dass die Lücke bei deutlichen Markierungen im Tageslicht genauso groß ist. Die beiden Kameras blicken auf dieselbe Straße und können gemeinsam versagen — was, wie ihre Prüfungen zeigen, den Status im Armaturenbrett besser aussehen ließe, als er ist. Autos, Strecken und Stichprobengrößen unterscheiden sich zwischen den Marken, daher ist dies kein kausales Urteil über Marken. Einminütige Ausschnitte schneiden lange Ausfälle ab. Und jede Zahl beschreibt schwierige Fahrten, keinen gewöhnlichen Arbeitsweg.

Auch wird der verborgene Zustand nie mit Szenen abgeglichen, die von Menschen gekennzeichnet wurden. Was die Studie tatsächlich festhält, ist eine Zählung: bei diesen schwierigen Fahrten 48 Sekunden pro Stunde, in denen das Spurhalten dem System überlassen war und das Armaturenbrett keine Warnung gab.