Vernetzung

Car2X beweist ihre Alltagstauglichkeit

2. September 2013, 11:58 Uhr | Steffi Eckardt

Um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen, sollen Fahrzeuge nicht nur untereinander, sondern auch mit ihrer Umgebung kommunizieren. Doch wie lässt sich Car2X-Kommunikation in der Praxis realisieren? Das Projekt „Sichere Intelligente Mobilität – Testfeld Deutschland“ sollte diese Frage klären.

Die Car2X-Technologie und die notwendigen simTD-Funktionen mussten ihre Praxistauglichkeit auf den Straßen in und um Frankfurt am Main zeigen. Für den Einsatz als Car2X-Kommunikationstechnologie prädestinierten sich Mobilfunk und ITS G5.

Das Projekt „Sichere Intelligente Mobilität – Testfeld Deutschland (simTD) untersuchte Funktionsumpfang, Alltagstauglichkeit und Wirksamkeit der Car2X-Kommunikation, damit sich Gefahren und Verkehrshindernisse bereits entdecken lassen, bevor sie überhaupt sichtbar werden. An dem im Sommer 2012 mit 120 Versuchsfahrzeugen gestarteten und nun abgeschlossenen Feldversuch in Hessen beteiligten sich Automobilhersteller wie Opel, Audi, BMW Forschung und Technik GmbH, Daimler (Koordinator), Ford und Volkswagen, aber auch Zulieferer wie Bosch oder Continental. Darüber hinaus waren die Deutsche Telekom, das DFKI, Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung, die Technischen Universitäten Berlin und München, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, Universität Würzburg, Hessen Mobil – Straßen- und Verkehrsmanagement und natürlich die Stadt Frankfurt am Main. Die zentrale Aufgabe des simTD-Feldversuches bestand darin, zu beweisen, dass Car2X-Kommunikation im Alltag Bestand hat. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass diese unter realitätsnahen Bedingungen zwischen Fahrzeugen, den straßenseitigen Intelligent Transport System (ITS) Roadside Stations (IRS) und der ITS Central Station (ICS) zuverlässig funktioniert.
Damit das Fahrzeug (ITS Vehicle Station, IVS) mit seiner Umgebung kommunizieren kann, ist es mit einer Kommunikationseinheit (Communication Control Unit, CCU) ausgestattet, die die Kommunikation über ITS G5 (Intelligent Transport System 5 GHz) und Mobilfunk ermöglicht. Die CCU greift zudem lesend auf den CAN-Bus zu, um beispielsweise den Zustand der Blinker, des Regensensors oder der Nebelscheinwerfer zu erhalten. Diese Information dient den Car2X-Funktionen zum Beispiel dazu, Wetterwarnungen zu generieren oder die von einer Lichtsignalanlage empfangene Restrotzeit der eigenen Fahrtrichtung zuzuordnen. Die fahrzeugbezogenen Teile der Car2X-Funktionen laufen bei simTD als Bundles in einem OSGi-Framework (Open Services Gateway initiative) auf einer eigenen Rechnereinheit (Application Unit, AU). Beide Einheiten, die AU als kommerzieller Fahrzeugrechner und die CCU als eigens für das Projekt entwickelte Komponente, kommunizieren miteinander über Ethernet. Über die angeschlossenen Antennen verbreitet die CCU die von der AU generierten Nachrichten. Der Empfang einer Nachricht läuft entsprechend. Nach der Zwischenspeicherung in der sogenannten Umfeldtabelle findet im empfangenden Fahrzeug eine zeitliche, örtliche und fahrtrichtungsbezogene Relevanzfilterung statt. Erst dann wird die eingegangene Nachricht von den Car2X-Funktionen verwertet. Die für die Funktion notwendige Positionierung basiert auf der Verknüpfung von Fahrdynamikdaten aus dem Fahrzeug mit GPS. Versuche belegten, dass dieser Ansatz funktioniert und für die Funktionen ausreichende Genauigkeiten liefern kann. Darüber hinaus wurde die zeitliche Synchronisierung der Kommunikationseinheiten untereinander auf GPS abgestützt. Durch die Kombination einer lokalen, auf einem Quarz basierende Systemuhr und der global eindeutigen GPS-Uhr ließ sich mit einer aktiven Uhrenregelung erreichen, dass 97 Prozent aller synchronen Zeitstempel weniger als 10 ms voneinander abwichen.