Automatisiertes Fahren

Unsere Autos werden immer intelligenter: vernetzte Fahrerassistenzsysteme und autonome Fahrfunktionen sorgen für mehr Verkehrssicherheit und -effizienz, außerdem steigern sie die Reichweite von Elektrofahrzeugen. Kommt zu den intelligenten Assistenten noch die Vernetzung mit der umgebenden Infrastruktur hinzu, können Fahrzeuge in der grünen Welle mitfahren, zu einem optimierten Verkehrsfluss beitragen oder die letzte Meile zum öffentlichen Nahverkehr überbrücken. So sieht smarte Mobilität aus.

Wir sind ein starker Engineering Partner für das vernetzte automatisierte Fahren und decken die komplette Bandbreite an Entwicklungsaktivitäten in diesem Bereich ab. Dafür beschäftigt IAV mehr als 700 Experten für vernetztes automatisiertes und autonomes Fahren. Ihnen stehen eine erstklassige Ausstattung und ein eigenes Testgelände zur Verfügung, zudem können sie auf unser breites Kompetenzspektrum für das gesamte Fahrzeug zurückgreifen.

Bei der Entwicklung autonomer Fahrfunktionen setzen wir auf aktuelle Methoden wie umfangreiche Simulationen, Test-Automatisierung und künstliche Intelligenz (KI) und bauen auf unsere in der Branche anerkannte Serienerfahrung und Systemkompetenz auf: IAV beherrscht alle Entwicklungsschritte bis hin zur finalen Systemfreigabeempfehlung. Eine enge Kooperationen mit Universitäten und Partnern garantiert dabei, dass wir immer auf dem neusten Stand der Technik sind. Mit unserem Blick fürs Detail und das ganze System konnten wir bereits viele Projekte mit OEMs und Tier 1-Zuliefern erfolgreich abschließen.

Wir entwickeln sämtliche Funktionen für Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) – von der Idee bis zur Serie. Und wir integrieren sie zuverlässig und effizient in jede Fahrzeugumgebung. Viele dieser Systeme werden heute bereits in Fahrzeugen eingesetzt, allerdings steigen die Anforderungen an sie permanent, beispielsweise durch das europäische Neuwagen-Bewertungsprogramm (NCAP). Zudem gibt es immer neue Weiterentwicklungen wie die Kombination von ACC und Spurhalteassistent: Dadurch wird es möglich, in komplexen Situationen sowohl zu bremsen als auch auszuweichen.

Das erfordert mehr Sensoren sowie neue, komplexere Funktionen. Um solche fortschrittlichen ADAS-Lösungen entwickeln zu können, arbeiten unsere Experten aus den unterschiedlichen Themengebieten eng zusammen. Dabei setzen sie verstärkt auf die Simulation neuer Funktionen: Schon früh im Entwicklungsprozess können sie durch den „Concept-in-the-Loop“-Ansatz Sensoren, Aktoren und Funktionen schnell bewerten und dadurch Entwicklungszeit und -kosten reduzieren. Außerdem gewinnen wir durch die Kombination verschiedener Methoden ein besseres Verständnis von Funktionen und Systemen.

Es wird in den kommenden Jahren zunächst in speziellen Bereichen wie der Logistik, als People Mover auf der letzten Meile oder beim Automated Valet Parking (AVP) zum Einsatz kommen. Langfristig werden aber auch Pkws auf öffentlichen Straßen autonom unterwegs sein. Hohe Automatisierungslevel versprechen ein völlig neues Fahrerlebnis – als Königsdisziplin sind sie allerdings auch besonders anspruchsvoll. Unsere Experten machen die damit verbundene Komplexität beherrschbar und überführen neue Lösungen mit Sicherheit in die Serie.

Unseren Kunden bieten wir eine komplette Software-Lösung an, die modular aufgebaut ist, alle wesentlichen Teilfunktionen des autonomen Fahrens abdeckt und sich problemlos an künftige Anforderungen anpassen lässt (zum Beispiel an neue Sensorik oder geänderte gesetzliche Anforderungen). Zu den enthaltenen Teilfunktionen auf Basis von einzigartigem IAV-Know-how gehört neben der präzisen Lokalisierung auch die übergreifende Datenfusion zur Umfelderkennung, wobei wir neben fahrzeugeigenen auch externe Daten – etwa von der umgebenden Infrastruktur oder aus der Cloud – berücksichtigen können. Teil unserer Softwarelösung ist auch embedded-erprobte Model Predictive Control (MPC), die die Längs- und Querführung regelt. Ausgehend von der intelligenten Manöverauswahl, werden Trajektorien vorausschauend optimiert und die Fahrzeugaktuatorik angesteuert. Dabei berücksichtigt MPC Fahrsicherheit und -komfort gleichermaßen.

Selbst autonom fahrende Fahrzeuge werden nie ganz ohne die Unterstützung der sie umgebenden Infrastruktur auskommen. So sind Kameras allein beispielsweise in vielen Fällen nicht in der Lage, Ampelsignale sicher einer Fahrspur zuzuordnen. Auch Wechselverkehrszeichen auf Autobahnen mit Zusatzinformationen oder für einzelne Spuren stellen die fahrzeugeigene Sensorik vor große Herausforderungen. In solchen Situationen kann die vernetzte Verkehrsinfrastruktur die autonome Fahrfunktionen unterstützen und durch Zusatzinformationen für mehr Sicherheit sorgen.

Darum wird der Verkehr der Zukunft hochgradig vernetzt sein und sämtliche Verkehrsteilnehmer sowie Infrastrukturen zu Intelligent Transport Systems (ITS) verbinden. So lassen sich zum Beispiel durch die Vehicle2X-Communication (V2X) Unfälle vermeiden und Verkehrsflüsse optimieren. Allerdings müssen dafür neben den Fahrzeugherstellern auch Infrastrukturbetreiber und Verkehrstechnikhersteller eng zusammenarbeiten. Aufgrund unserer jahrzehntelangen Erfahrung mit automatisierten Fahrfunktionen sind wir der ideale Brückenbauer zwischen den verschiedenen Domänen. Das haben wir beispielsweise im Rahmen des Projektes HEAT unter Beweis gestellt.

Für IAV sind Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren keine neuen Themen: Schon 1995 haben wir mit der ACC-Forschung begonnen, 2003 ein erstes Fahrzeug gemäß SAE-Level 2+ realisiert und 2017 vollautomatisiertes Fahren nach Level 4 demonstriert. Ein Highlight war auch die Entwicklung des Renault SYMBIOZ: Gemeinsam mit dem französischen Autobauer haben wir die Architektur und das System für Level 4 in dem Demonstrationsfahrzeug entwickelt. Seit 2019 ist der von IAV entwickelte automatisiert fahrende Kleinbus HEAT („Hamburg Electric Autonomous Transportation“) auf einer Strecke in der Hamburger HafenCity unterwegs. 2021 wird er dort eines der Vorzeigeprojekte im Rahmen des ITS-Weltkongresses sein.