Automatisierte Fahrzeuge können mithilfe von Umfeldsensorik kritische Situationen früher erkennen und besser vermeiden als der Mensch.
Das automatisierte Fahrzeug kann monotone Situationen wie Staus erkennen und die Fahraufgabe übernehmen. So erreicht der Fahrer das Ziel entspannter.
Was geschieht um das Fahrzeug herum? Eine wichtige Voraussetzung für automatisiertes Fahren ist die zuverlässige und präzise Umfelderfassung. Da sich das Fahrzeug im realen Verkehr selbständig bewegen soll, muss es alle relevanten Verkehrsteilnehmer im gesamten Fahrzeugumfeld (360 Grad) erkennen und lokalisieren können. Dazu wird jeder Bereich des Fahrzeugumfelds von mehreren Sensoren mit unterschiedlichen Messprinzipien überwacht. Durch den Einsatz erhöht sich die Zuverlässigkeit und Robustheit der Informationen. Ein Großteil der dafür nötigen Sensoren ist bereits heute in Serie. So sind heute schon teilautomatisierte Systeme verfügbar, die den Fahrer in schwierigen Situationen unterstützen. Dazu gehören der ferngesteuerte Parkassistent, der Garagen-Parkassistent, die Homezone-Parkfunktion, der Stauassistent oder der Autobahnassistent.
Um jederzeit von mindestens zwei Sensoren plausible Daten zu erhalten, reichen Radar-, Video- und Ultraschallsensoren in manchen Fällen nicht aus. Deshalb arbeitet Bosch an neuen Sensortechnologien, die den hohen Anforderungen an die Umfelderfassung gerecht werden. Die Daten der einzelnen Sensoren werden fusioniert und zu einem kompletten Umfeldmodell verarbeitet. Darin sind alle statischen und dynamischen Objekte erfasst. Für diese Berechnung werden vollkommen neue Hard- und Softwaretechnologien und Algorithmen eingesetzt.
Verschiedene Sensor-Technologien decken das gesamte Fahrzeugumfeld ab.
Eine Grundvoraussetzung für hoch- und vollautomatisiertes Fahren ist die exakte und ständig verfügbare Lokalisierung des Fahrzeugs. Ein Sensor allein kann diese Anforderungen nicht erfüllen. Deshalb wird eine Kombination von Umfeldsensorik (zur Erkennung von Landmarken, wie Spurmarkierungen und Bebauung) mit Satellitennavigation und Korrekturservice sowie Inertialsensorik zusammen mit einer digitalen Karte genutzt. Zu diesem Zweck kommen hochauflösende digitale Karten zum Einsatz, die weit mehr Informationsschichten enthalten, als die Karten für herkömmliche Navigationsgeräte. Sie helfen dem automatisierten Fahrzeug darüber hinaus bei der Planung einzelner Fahrmanöver, wie beispielweise bei der Entscheidung für einen Spurwechsel. Über die Vernetzung mit der Cloud werden die in den Karten enthaltenen Daten ständig aktuell gehalten, sodass auch dynamische Faktoren wie kurzfristig gesperrte Fahrspuren in die Planung mit einbezogen werden können. Mit der sogenannten Straßensignatur hat Bosch eine bahnbrechende Lösung entwickelt, mit der sich wesentliche Teile der hochauflösenden Karten mittels der Radar- und Videosensorik von Fahrzeugen buchstäblich im Vorbeifahren erstellen lassen.
Auch Informationen zum aktuellen Zustand der Straße werden von automatisierten Fahrzeugen benötigt, um mögliche Gefahren frühzeitig zu erkennen und die Sicherheit beim Fahren zu gewährleisten. Für diese innovativen Straßenzustand-Services nutzt Bosch in einem ersten Ausbauschritt Wetterdaten seines Partners Foreca, um daraus Rückschlüsse auf mögliche Gefahren wie Aquaplaning, Eis oder Schnee zu ziehen. Das automatisierte Auto kann dann seine Fahrweise an die Bedingungen anpassen, eine andere Route wählen oder den Fahrer bitten, die Kontrolle zu übernehmen, falls eine sichere Weiterfahrt im automatisierten Betrieb nicht gewährleistet werden kann.
In Zukunft wird Bosch die vorausschauenden Straßenzustand-Services um Daten aus dem Fahrzeug ergänzen. Welche Innen- und Außentemperatur misst das Auto? Sind die Scheibenwischer aktiviert? Die Vernetzung macht es möglich, dass solche Informationen nicht ungenutzt im Fahrzeug verbleiben, sondern über das Backend des jeweiligen Herstellers in die Cloud gelangen. Zudem wertet Bosch die Regeleingriffe des Schleuderschutzes ESP® aus, um den Reibwert der Fahrbahnoberfläche und ihren Zustand zu ermitteln. Alle Daten miteinander kombiniert und intelligent ausgewertet, ergeben einen smarten Bosch-Service – und das gute Gefühl, sicher automatisiert unterwegs zu sein.
Hoch- und vollautomatisierte Funktionen müssen nicht nur das Fahrzeugumfeld im Auge behalten, sondern auch den Fahrer. Denn bei diesen Funktionen muss der Fahrer das System nicht mehr überwachen. Er kann die Kontrolle, zumindest für eine bestimmte Zeit oder einen definierten Fall, vollständig an das System übergeben. Danach wird der Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe aufgefordert – und das Fahrzeug muss erkennen können, ob er dazu in der Lage ist. Bosch hat bereits Systeme wie die Fahrermüdigkeitserkennung entwickelt, die stets auf den Fahrer aufpassen und bei Gefahren wie Müdigkeit oder Sekundenschlaf warnen.
Die Übergabe der Fahrverantwortung durch das System an den Fahrer ist für Entwickler derzeit noch eine Herausforderung. Wie informiere ich den Fahrer, wie lange benötigt er, um zu übernehmen? Was passiert, wenn der Fahrer nicht übernimmt? Ein mögliches Szenario: Übernimmt der Fahrer beim Annähern an eine Autobahnausfahrt trotz mehrfacher Aufforderung nicht, würde das automatisierte Fahrzeug selbstständig auf dem Seitenstreifen anhalten.
