Schwarmintelligenz: So funktioniert automatisiertes Fahren

Damit Autos in Zukunft alleine fahren können, sind sie auf hochgenaue digitale Karten angewiesen – und sie müssen sich in diesen Karten präzise selber lokalisieren. Genau das ermöglicht die Bosch Straßensignatur. Sie nutzt Informationen von Radar- und Videosensoren sowie Fahrzeugbewegungsdaten, um gängige Navigationskarten mit weiteren Ebenen für die Fahrzeuglokalisierung und -steuerung zu ergänzen.

Dabei sind die zusätzlichen Ebenen kompatibel mit gängigen Kartenformaten. Während aktuell Daten generiert werden, um die Straßensignatur initial aufzubauen, soll sie ab 2023 mit ersten Services in Fahrzeugen zur Verfügung stehen und mit fortwährenden Informationen immer erweitert und aktuell gehalten werden. Ihre Stärken spielen die weiteren Kartenebenen insbesondere ab Level2-handsfree-Funktionen aus, bieten aber auch bereits Vorteile bei niedrigeren Stufen ab Level1.

„Je mehr Fahrzeuge jetzt und in Zukunft Informationen liefern, desto größer und robuster die Datenbasis für automatisiertes und assistiertes Fahren“, sagt Dr. Mathias Pillin, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Cross-Domain Computing Solutions.

Digitaler Zwilling der Fahrzeugumgebung

VW geht mit dem volumenstarken Golf 8 in Europa voran, weitere Fahrzeuge sollen folgen. Konkret sieht das so aus: Die Fahrzeugflotte generiert während der Fahrt mit ihrer Umfeldsensorik Informationen zu Landmarken wie Verkehrsschildern, Leitplanken, Bordsteinen oder Spurmarkierungen. Fahrzeuge senden die Daten vollkommen anonymisiert über die VW Cloud in die Bosch Cloud und auch nur solche Informationen, die für die Kartenebenen benötigt werden. In der Bosch Cloud entsteht auf dieser Basis die Straßensignatur: eine Art digitaler Zwilling der realen Umgebung.

Fahrzeug gleicht Informationen des digitalen Zwillings ab

Die Bosch Straßensignatur ermöglicht eine hochgenaue Eigenlokalisierung: Um zu wissen, wo es sich befindet, vergleicht das Fahrzeug in Echtzeit die aktuell von seinen Umfeldsensoren gelieferten Informationen mit denen des digitalen Zwillings. Dieser Abgleich erlaubt es den Autos, sich selbst relativ zur hochgenauen Karte dezimetergenau in der Fahrspur zu lokalisieren. Durch die Verwendung von Radar ist die Lokalisierung auch unter widrigen Wetterbedingungen wie Nebel, Regen und Schnee robust möglich, in denen die Umfelderkennung per Kamera eingeschränkt oder sogar unmöglich ist.

Natürliches Fahrverhalten automatisierter Fahrzeuge

Die Straßensignatur ermöglicht darüber hinaus eine komfortablere und sicherere Quer- und Längsführung automatisierter Fahrzeuge, da sie nicht nur Informationen zu Landmarken enthält, sondern auch zu Straßengeometrie, Spurverlauf, Verkehrsschildern oder Geschwindigkeitsbegrenzungen und sogar zum typischen Fahrverhalten an bestimmten Orten. Wie fahren menschliche Fahrer eine Kurve an, wann treten sie vor einer Kreuzung auf die Bremse, wie verhalten sie sich beim Spurwechsel zum Abbiegen.

Dazu verwendet der Service Bewegungsdaten wie Geschwindigkeit, Lenkwinkel oder Raddrehzahl. Diese Informationen kann die Straßensignatur künftig Fahrzeugen zur Verfügung stellen – und damit ein möglichst natürliches, komfortables und sicheres Fahrerlebnis beim automatisierten Fahren unterstützen. Diesem Ziel kommen Bosch und VW mit jedem gefahrenen Kilometer ein Stück näher.