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Fahrzeuge, die sich mit der Infrastruktur und anderen Verkehrsteilnehmern vernetzen, bilden die Grundlage für das autonome Fahren.
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Orientierungssinn für autonome Fahrzeuge

2 Min. Lesezeit
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24. Oktober 2017
Forscher ermöglichen präzise Positionsbestimmung von autonomen Fahrzeugen auf 15 Zentimeter genau.

Eine wesentliche Grundlage für autonomes Fahren ist die genaue Positionsbestimmung des Fahrzeugs. Will ein autonomes Auto beispielsweise die Spur wechseln oder links abbiegen, muss es nicht nur sein Ziel kennen, sondern auch wissen, wo es sich gerade befindet. Derzeit gelingt es, den Standort mit einer Genauigkeit von etwa drei Metern zu bestimmen. Eine neue Methode von Siemens Corporate Technology (CT), basierend auf der Roadside Unit der Siemens Intelligent Traffic Systems (ITS), soll eine präzisere Positionsbestimmung auf 15 Zentimeter ermöglichen. 
Die Basis für die Berechnung bildet die Car2X-(car-to-infrastructure-) Kommunikation. Das Fahrzeug funkt in Intervallen von 100 Millisekunden seine Position an eine Roadside Unit, die beispielweise an einer Ampel angebracht ist und einen GPS-Empfänger und Funkantennen besitzt. Aus den Funksignalen des Fahrzeugs wird der Winkel berechnet, mit dem sich das Fahrzeug der Ampel nähert, und mit GPS-Daten verglichen. Daraus werden Positionskorrekturdaten abgeleitet und zusammen mit einer detaillierten Umgebungskarte sowie mit Informationen über die Signalphasen der Ampel an das Fahrzeug zurückgesendet.
„Kreuzungen gelten im Straßenverkehr als Konfliktzone, weil es hier am häufigsten zu Verkehrsunfällen kommt. Unsere Positionsbestimmung unterstützt das autonome Fahrzeug, Manöver in kritischen Verkehrsbereichen sicher durchzuführen. Wir ergänzen damit bestehende Navigationstechnologien wie Kameras oder Radar und können so den autonomen Betrieb des Fahrzeugs selbst bei schlechter Witterung garantieren“, erklärt Fritz Kasslatter vom Technologiefeld Networks & Communication bei CT. Da die Positionsbestimmung lokal erfolgt, ist sie effizienter als am Markt befindliche Lösungen, weil zusätzliche Hilfsmittel wie Begrenzungsdrähte und Leitsysteme entfallen. 

Test mit Winterfahrzeug

Im von der FFG geförderten Forschungsprojekt „ACTIVE – Autonomous Car To Infrastructure communication mastering adVerse Environments“ wird das Verfahren nun praktisch erprobt. Überprüft wird, wie viele Antennen notwendig sind, um benötigte Informationen zu erfassen, und wie diese effizient in bestehende Roadside Units integriert werden können. Die Testfahrten unter widrigen Umweltbedingungen werden gemeinsam mit den Projektpartnern Virtual Vehicle und Infineon auf einem abgegrenzten Gelände in Österreich durchgeführt. Zum Einsatz kommt ein batteriebetriebenes, vollautonomes Roboterfahrzeug für den Winterdienst, das vom Virtual Vehicle für das Projekt gebaut wird. Die Testfahrten beginnen im Herbst 2018, die endgültigen Ergebnisse werden rund ein Jahr später vorliegen. 
„Die Erkenntnisse werden uns helfen, Infrastrukturanlagen für das Verkehrsmanagement zu verbessern und vorhandene Roadside Units mit zusätzlichen Funktionen zu erweitern. Wir leisten damit einen Beitrag dazu, autonomes Fahren sicherer zu machen und für einen flüssigen Verkehr zu sorgen“, sagt Karin Kraschl-Hirschmann von Siemens Mobility ITS.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

Das Verfahren soll auch für geschlossene Räume wie etwa Tunnel, Parkhäuser oder Hallen getestet werden. So wäre es für unterschiedliche Anwendungsbereiche einsetzbar: von der automatischen Spureinreihung im Kreuzungsbereich über die garantierte Wartung und Reinigung von Straßen unter extremen Witterungsbedingungen bis hin zu Transporten mit Robotern in Hallen. Und auch eine weitere Anwendung halten die Forscher für möglich: Die Positionskorrekturdaten könnten über WLAN an Ortungsgeräte für sehbehinderte Personen gesendet werden, um ihnen die Orientierung zu erleichtern.