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Fahrerassistenzsysteme

Eine neue Dimension der Fahrzeugsicherheit

31. Januar 2013, 15:09 Uhr | Dr. Felix Klanner, Dr. Ralph Raßhofer, Martin Liebner sowie den Koautoren Andreas Rauch und Felix Schwarz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Komplexe Systeme erfordern transparente Schnittstellen

Dafür ist es wichtig, bisher unabhängig voneinander entwickelte Technologien zusammenzuführen und diese weiterzuentwickeln – wie die Fahrzeug-Eigenlokalisierung, die fahrzeuglokale Perzeption, die Datenübertragung zwischen den Fahrzeugen mit Car-2-X-Technologien, die fahrzeugübergreifende Perzeption, das Situationsverständnis und die Risikobewertung sowie die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Darüber hinaus bietet es sich an, die fahrzeuglokale Perzeption an gefährlichen Kreuzungen um infrastrukturseitige Sensoreinheiten zu ergänzen.
Dieses Gesamtkonzept wird seit Februar 2010 im Rahmen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Forschungsinitiative Ko-FAS im Projekt Ko-PER verfolgt. Partner neben der BMW Group Forschung und Technik sind Continental, Daimler, Delphi, die Hochschule Aschaffenburg, das IZVW, das Karlsruher Institut für Technologie, Sick, die Universität Passau sowie die Universität Ulm. Der modulare Aufbau des Gesamtsystems ist in Bild 4 dargestellt. Die pyramidenähnliche Form symbolisiert den sich nach oben verdichtenden Datenumfang – beginnend mit den Sensor-Rohdaten bei der Perzeption, beispielsweise 3.072.000 Messpunkte pro Sekunde pro Kamera, bis hin zu lediglich einer MMI-Ausgabe an den Fahrer. Um die Kompatibilität zwischen den Projektpartnern zu ermöglichen, sind transparente Schnittstellen erforderlich.

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Um die fahrzeuglokale Perzeption mit den über Car-2-X-Kommunikation bereitgestellten Daten zu erweitern, kommt die in Bild 5 dargestellte generische Fusionsarchitektur zum Einsatz. Bestandteile sind die fahrzeuglokale Perzeption, die kommunikationsbasierte Perzeption und die übergeordnete Fusion.

Die fahrzeuglokale und die fahrzeugübergreifende Perzeption sind so genannte Track-2-Track-Fusionen. Bei dieser Art der Datenfusion werden Objektlisten und nicht etwa Rohdaten miteinander fusioniert. Voraussetzung für eine erfolgreiche Datenfusion bei bewegten Szenarien ist die zeitliche Zuordnung von Daten, die von verschiedenen Sensoren zu unterschied-lichen Zeitpunkten erfasst wurden. Die kommunikationsbasierte Perzeption hat daher zum Ziel, die Car-2-X-Daten vor der Fusion auf den gleichen Zeitpunkt wie die Ergebnisse der fahrzeuglokalen Perzeption zu prädizieren. An die anderen Fahrzeuge lassen sich die Ergebnisse der fahrzeuglokalen Perzeption über die so genannte Vehicle Cooperative Perception Message (vCPM) übermitteln. Diese enthält unter anderem die Informationen über die Position und Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs (Ego Information Structure, EIS) und der mit Hilfe der 360°-Rundumerfassung wahrgenommenen Objekte im Fahrzeugumfeld (Perceived Dynamic Objects, PDO). Die globale Fusion verfügt damit sowohl über die Daten der kommunizierenden Fahrzeuge als auch über deren Wissen über Objekte in ihrem eigenen Umfeld. Als Ergebnis der globalen Fusion steht den Fahrerassistenzsystemen eine Objektliste zur Verfügung, die im Vergleich zur fahrzeuglokalen Perzeption über eine größere Wahrnehmungsreichweite und Informationsmenge verfügt.