IAV geht auf SAFARI

Forschungsprojekt nutzt Fahrzeuge und Smartphones, um digitale Karten in Echtzeit zu aktualisieren

Automatisiertes Fahren in Innenstädten ist im Gegensatz zum Fahren auf Autobahnen eine extrem anspruchsvolle Aufgabe. Das Forschungsprojekt SAFARI setzt dafür auf hochpräzise und sich selbst aktualisierende digitale Karten – gespeist von Fahrzeugen und Smartphones.

In Berlin wird dieser Ansatz unter realistischen Bedingungen getestet. IAV ist bei dem Projekt unter anderem für die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Backend sowie für die Aktualisierung der Karten auf dem Backend verantwortlich.

Präzise digitale Karten sind eine Grundvoraussetzung für das automatisierte Fahren – auch aus diesem Grund haben Audi, BMW und Daimler im Jahr 2015 den Kartenanbieter Here übernommen. Genauigkeit alleine reicht aber nicht aus, um in einem hochdynamischen Umfeld wie einer Innenstadt zurechtzukommen. „Heute gibt es nur statisches Kartenmaterial, das alle paar Monate aktualisiert wird“, berichtet Andre? Heinrich, Teamleiter für digitale Kartendaten bei IAV. „Bei SAFARI wollen wir Sensoren in Fahrzeugen und Smartphones dafür nutzen, das Umfeld zu erfassen und die Karten quasi in Echtzeit auf den aktuellen Stand zu bringen.“

Serientechnik und Forschungsfahrzeuge im Einsatz

Getestet wird dieser neue Ansatz im Berliner Bezirk Reinickendorf. Dort stehen dafür sechs Kilometer Haupt- und zehn Kilometer Nebenstraßen mit insgesamt 13 Ampelanlagen zur Verfügung. Fahrzeuge mit serienreifer Technik (zum Beispiel Videokameras), Forschungsfahrzeuge mit speziellen 360°-Kameras und Lidarsensoren (Light Detection and Ranging) und Smartphone-Kameras liefern die Informationen, die mithilfe der neuen 5G-Mobilfunktechnik an ein Backend geschickt werden. Dort lagert das digitale Kartenmaterial, das aufgrund der Daten sofort aktualisiert und an die Verkehrsteilnehmer zurückgeschickt wird.

Dieses hochpräzise und stets aktualisierte Kartenmaterial ist die Grundlage für die automatisierten und vernetzten Fahrzeuge der Zukunft. Änderungen im Straßenraum – etwa durch Baustellen oder auf der Fahrbahn parkende Autos – werden sofort erkannt und an alle vernetzten Fahrzeuge im Umkreis weitergeleitet. „Die statistische Auswertung auf dem Backend erkennt die aktuellen Trajektorien und die Abweichungen vom erwarteten Spurverlauf“, so Heinrich. Dazu sollen die vernetzten Fahrzeuge auch Informationen über freie Parkplätze am Straßenrand liefern und bestimmte Objekte wie Laternen oder Straßenschilder erkennen und deren Position gegebenenfalls aktualisieren.

Schnelle Datenübertragung per 5G-Mobilfunk

Im Rahmen von SAFARI beschäftigt sich IAV intensiv mit der Kommunikation der vernetzten Fahrzeuge und des Backends mit dem digitalen Kartenmaterial. „Dabei müssen sehr große Datenmengen in kurzer Zeit übertragen werden“, so Heinrich. „Dafür wollen wir ein eigenes 5G-Mobilfunknetz einsetzen, das nicht nur hohe Datenraten ermöglicht, sondern auch eine sehr kurze Latenzzeit garantiert.“

Weitere Arbeitsschwerpunkte von IAV sind die V2X-Kommunikation zum Austausch von Gefahrenwarnungen und die Infrastrukturkommunikation zwischen Fahrzeug und Ampel mittels 802.11p-Technologie (Wi-Fi). „Autonome Fahrzeuge können sich nicht nur auf ihre Sensoren verlassen“, fasst Heinrich zusammen. „Sie brauchen auch präzise und aktuelle Karten.

Unsere Vision ist es, dass in Zukunft jedes Fahrzeug mit dem Backend vernetzt ist, seine Daten dorthin schickt und im Gegenzug die neuesten Informationen zur Strecke erhält.“

SAFARI

Das Forschungsprojekt SAFARI startete Anfang Juni 2017 und wird Ende Juni 2019 abgeschlossen. Beteiligt sind daran neben IAV das Fraunhofer Institut für offene Kommunikationssysteme (FOKUS), die Freie Universität Berlin (FU Berlin), das Daimler Center for Automotive IT Innovations (DCAITI), die HELLA Aglaia Mobile Vision GmbH und die Berliner Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur fördert SAFARI im Rahmen des „Forschungsprogramms zur Automatisierung und Vernetzung im Straßenverkehr“.