Das Thema der Autonomen Fahrzeuge hat über die letzten Jahre rasant an Fahrt aufgenommen und ist heute bereits in aller Munde. Fast jeder Automobilhersteller forscht heutzutage bereits an eigenen Lösungen. Autonomos gehört seit 2007 zu den Pionieren der selbstfahrenden Fahrzeuge und führt bereits seit 2010 autonome (bzw. hochautomatisierte) Testfahrten im Berliner Innenstadtverkehr durch.

Von der Visualisierung und Echtzeit-Auswertung verschiedener Sensordaten, über die Ableitung von verkehrsrelevanten Entscheidungen die das Fahrzeug selbstständig ausführt bis hin zu Integration von relevanten Sicherheitsaspekten ist die Autonomos GmbH Ihr Ansprechpartner rund um das Thema „Autonomes Fahren“. Unsere Erfahrungen basieren auf zahlreichen Versuchsträgern, die wir von der Planung bis zum Einsatz unter Realbedingungen im Straßenverkehr begleitet haben.

WHAT IS … A SELF DRIVING CAR?

Das „Sense-Plan-Act Paradigma„, hier illustriert am Vergleich zwischen Mensch & Fahrzeug:

 

 

 

SENSE:      Augen | Sensoren
PLAN:      Gehirn | Computer
ACT:          Muskeln | Aktoren

(© Bild von Dr. Miao Wang):

SENSE – Wahrnehmung:
Mit Hilfe von digitalem Kartenmaterial und einer GPS-Einheit kann sich das Fahrzeug in der Welt selbstständig zurechtfinden. Unterschiedliche Umfeldsensoren sind in die Karosserie des Fahrzeugs integriert und nehmen die Umgebung um das Fahrzeug in Echtzeit war.

PLAN – Planung:
Die Daten der unterschiedlichen Sensoren werden fusioniert und ausgewertet. Aufbauend auf diesen Daten kann das Fahrzeug einen kollisionsfreien Pfad durch den Verkehr planen und berücksichtigt dabei alle Verkehrsregeln sowie Sicherheitsabstände zu allen umliegenden Verkehrsteilnehmern.

ACT – Aktion:
Die in der Planungsebene generierten Steuerbefehle werden durch eine weitere Sicherheitsinstanz geprüft und anschließend über den CAN-Bus an die Drive-by-Wire Aktorik des Fahrzeugs übergeben, so dass dieses selbstständig Gas, Bremse und Lenkung betätigen kann.

FLEET OF AUTONOMO(U)S CARS

„Spirit of Berlin“

„MadeInGermany“

„Einstein“

MadeInGermany
BEREITS GETESTET IN

REALITY CHECK

Der autonome Testträger „MadeInGermany“ konnte seine Fertigkeiten bereits unter verschiedensten Bedingung unter Beweis stellen: Von autonomen Fahrten auf abgesperrtem Testgelände bis hin zu hochautomatisierten Fahrten in realem Straßenverkehr – natürlich alles unter strenger Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten. So konnte unser Team in den letzten Jahren auch auf internationalem Parkett zahlreiche Erfahrungen sammeln: Unser MadeInGermany meisterte unterschiedlichste Herausforderungen auf deutschen (Berlin), schweizer (Zürich) und nordamerikanischen (USA & Mexiko City) Straßen.

SENSOR SETUP

A

LOKALISIERUNG

Applanix POS LV 510

B

STEREO CAMERA

Autonomos

C

KAMERA

Continental & Hella

D

360° LIDAR

Velodyne HDL-64E

E

LIDAR

6 Ibeo Laserscanner

F

RADAR

SMS, Hella & TRW

Mit Hilfe des integrierten Navigationssystems (A) (bestehend aus einem hochpräzisen GPS-Empfänger, einer Inertialeinheit und einem Odometer) kann sich das Fahrzeug sehr genau lokalisieren. Durch das Verwenden von Korrekturdaten (RTK) kann die Genauigkeit sogar auf wenige Zentimeter erhöht werden. Selbst in Tunneln und Häuserschluchten, wo die Sicht auf die Satelliten verdeckt ist, kann die eigene Position durch Integration und Filterung weiter bestimmt werden.

Mit Hilfe mehrerer Laserscanner (D, E) wird der Abstand (und die Position) umliegender Objekte gemessen. Dabei werden die Daten der einzelnen Sensoren zu einem virtuellen Sensor zusammengefasst. Das Funktionsprinzip der Laserscanner beruht dabei auf der Laufzeitmessung eines ausgesannten und reflektierten Laserimpulses (LIDAR – Light Detecting and Ranging). Somit können Objekte bis zu einer Entfernung von ca. 150m erkannt werden.

Mehrere verbaute RADARE (F) messen die Position und die exakten Geschwindigkeiten umliegender Objekte über den Doppler-Effekt, diese Informationen fließen gemeinsam mit den LIDAR-Daten in die Sensordatenfusion ein und ermöglichen so ein robustes Modell umliegender Objekte zu erstellen.

Verschiedene an der Frontscheibe verbaute Kameras (B, C) zeichnen Bilder/Videos der Umgebung auf, in denen unterschiedlichste Objekte erkannt werden müssen. Im Bereich der Fahrerassistenzsysteme haben sich vor allem Spurhaltekameras durchgesetzt, die den Verlauf der Fahrbahnmarkierung erkennen und somit helfen das Fahrzeug in der Spur zu halten. Unsere „smarte“ Stereo-Kamera wertet 2D- und 3D-Bilder aus und erkennt so verschiedene Verkehrsteilnehmer (Passanten, Fahrzeuge) – und kann diese sogar unterscheiden! Darüber hinaus ist sie in der Lage den Zustand von Ampeln zu erfassen.

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