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Automatisierte Fahrzeuge müssen drei grundlegende Fähigkeiten besitzen: Sie müssen ihr Umfeld erkennen und interpretieren (Sense), auf Basis dieser Informationen Vorhersagen treffen und eine geeignete Fahrstrategie ableiten (Think) und sie dann zuverlässig und sicher ausführen (Act).

Sense, Think, Act: Drei Schritte zum automatisierten Fahren

 

Autonomes Fahren oder Automatisiertes Fahren – selbst so genannte Experten mischen die Begriffe nach Gutdünken. Einig ist man sich jedoch darin: Automatisierte und gleichermaßen autonome Fahrzeuge müssen drei grundlegende Fähigkeiten besitzen: Sie müssen ihr Umfeld erkennen und interpretieren, auf Basis dieser Informationen Vorhersagen treffen und eine geeignete Fahrstrategie ableiten und sie dann zuverlässig und sicher ausführen. Diese drei Fähigkeiten setzt die Robert Bosch GmbH, ein weltweit führender Automobilzulieferer und Entwicklungspartner in die Zielsetzung des »Vollautomatisierten Fahrens« ein. Diese gliedert sich in die Funktionsbereiche »Sense«, »Think«, »Act«.

 

Um selbstständig und sicher fahren zu können, müssen automatisierte Fahrzeuge mithilfe einer Umfeldsensorik die Umgebung immer im Blick behalten (»Sense«). Kameras, Radar- und Ultraschallsensoren sind die Augen und Ohren des automatisierten Autos und liefern die Informationen, auf deren Basis das automatisierte Auto sein komplettes Umfeld erfasst. Durch zusätzliche Innenraumsensoren weiß das System ständig darüber Bescheid, ob der Fahrer bei Bedarf in der Lage wäre, wieder die Kontrolle des Fahrzeugs zu übernehmen.

Doch das automatisierte Fahrzeug kennt noch weit mehr, als sein direktes Umfeld: Durch aktuelle, hochauflösende digitale Karten und vernetzte Echtzeit-Daten aus der Cloud kann das Fahrzeug auch auf externe Informationen wie Stau- oder Wetterdaten zugreifen. Zusammengenommen verfügt das Fahrzeug damit über eine robuste Informationsgrundlage für den intelligenten Fahrzeugcomputer, der daraus exakte Berechnungen durchführt. Laut Bosch ist dies eine Voraussetzung für eine sichere und erholsame Fahrt im automatisierten Auto.

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Sense = Umfeldsensoren sind die Augen und Ohren des automatisierten Autos, Think = Algorithmen und der Fahrzeugcomputer ergeben das Gehirn des automatisierten Autos , Act = Antrieb, Brems-, und Lenksystem führen zuverlässig und ausfallsicher alle vom Fahrzeugcomputer vorgegebenen Fahrmanöver aus. Drei Schritte zum automatisierten Fahren. Alle Abb.: © Bosch

Hochauflösende digitale Karten weisen automatisierten Fahrzeugen den Weg

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, z. B. 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 von Fahrzeugen buchstäblich im Vorbeifahren erstellen lassen.

Straßenzustand-Services für besseres Fahren

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 des Partners Foreca, um daraus Rückschlüsse auf mögliche Gefahren wie Aquaplaning, Eis oder Schnee zu ziehen. Das automatisierte Auto kann dann die 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.

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