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ADAS & ADAS++

ADAS steht für „Advanced Driver Assistance Systems“ und bezieht sich auf fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme in Fahrzeugen. Diese Systeme nutzen Sensoren, Kameras und Radar, um den Fahrer beim Fahren zu unterstützen, die Sicherheit zu erhöhen und den Fahrkomfort zu verbessern. Die Grundfunktionen umfassen die Wahrnehmung der Umgebung, Streckenplanung, Lokalisierung, Steuerung, Diganose und Sicherheit.

Beispiele für ADAS-Funktionen sind adaptive Geschwindigkeitsregelung, Spurhalteassistent, Notbremsassistent, Toter-Winkel-Warnung, Verkehrszeichenerkennung, Einparkhilfe und Fernlichtassistent.

Im Rahmen von ADAS++ integrieren wir Fahrerassistenzfunktionen, die das Fahren der Zukunft nicht nur sicherer und effektiver machen, sondern auch angenehmer gestalten. Diese Funktionen werden in eine umfassende Softwarelösung, den KI-Mobilitäts-OS eingebettet und nutzen auch Daten aus der digitalisierten Infrastruktur.

Umgebungswahrnehmung (Perception)

Eine der ersten Herausforderungen im Bereich des autonomen Fahrens (AD) besteht in der Umgebungswahrnehmung, auf der u.a. Objekterkennung und -tracking aufbaut. Unser Ansatz setzt auf verschiedene Sensoren und unterschiedliche Konfigurationen, die auf verschiedene Fahrzeugtypen skalierbar und anpassungsfähig sind. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrungen im Umgang mit Kameras, 2D- und 3D-Lidaren, Radaren sowie Sonaren. Die Grundlage unseres Ansatzes bildet die fürhe und späte multimodale Fusion von Datenquellen, die für nachgelagerte Aufgaben wie Objekterkennung und Ampelerkennung von entscheidender Bedeutung ist. Im BeIntelli Projekt konzentrieren wir uns zudem auf kooperatives, vernetztes AD. Hierbei kombinieren wir Fahrzeugdaten mit den von den Infrastruktursensoren entlang unserer Teststrecke erfassten Daten, um die Wahrnehmung zu erweitern und zu verbessern. Die erkannten Objekte werden verfolgt, ihr Verhalten wird vorhergesagt, um die Fahrzeugbewegungen sicher und vorausschauend zu steuern.

Routenplanung (Planning)

Mit den Informationen über die Umgebung kann die Routenplanung beginnen, hier unterscheiden wir zwischen kurz- und langfristiger Planung. Bei der langfristigen Planung wird die HD-Map verwendet, um einen Weg durch die Stadt vom Start zum Ziel zu finden. Dieser Plan reicht jedoch nicht aus, da die Fahrzeuge noch entscheiden müssen, welche Spur sie nehmen, wie schnell sie fahren und wann sie die Spur wechseln oder Hindernisse umfahren müssen. Dies ist die Aufgabe des Kurzzeitplaners. Er deckt die nächsten paar Sekunden ab und entscheidet, ob ein Spurwechsel erforderlich ist und mit welcher Geschwindigkeit das Auto fahren sollte, um eine lokale Route zu berechnen.

Lokalisierung

Für Spurwechsel und einige statische Hindernisse können wir auch die HD-Map verwenden, in der Informationen über die Stadt, die Straße und die Fahrspuren gespeichert sind. Wir lösen dieses Problem mit verschiedenen Lokalisierungsmethoden, einschließlich GPS-basierter Lokalisierung und Lidar-basierter Lokalisierung, indem wir langfristig statische Objekte wie Gebäude und andere Landmarken mit einer statischen Position und ihrer relativen Position zu den Fahrzeugen erkennen. Für kleinere Korrekturen verwenden wir auch kamera- und spurpositionsbasierte Lokalisierung unter Verwendung unserer Karte.

Steuerung

Mit den wahrgenommenen Umgebungsinformationen, einer guten Lokalisierung und einer geplanten Trajektorie sind die Fahrzeuge fahrbereit. Dazu verwenden wir verschiedene Steuerungsalgorithmen, um die Lenkung und Beschleunigung unserer Fahrzeuge so zu steuern, dass sie der geplanten Trajektorie so genau wie möglich folgen und unterschiedliche Oberflächen oder Steigungen korrigieren.

Diagnose und Sicherheit

Wenn es um AD geht, ist die Sicherheit einer der wichtigsten Aspekte, wenn nicht der wichtigste. Um unsere Fahrzeuge sicher auf die Straße zu bringen, haben wir ein umfangreiches Überwachungssystem entwickelt, um jede Komponente unserer Software zu diagnostizieren und einen Sicherheitsfahrer zu warnen, wenn etwas Unerwartetes passiert. Zusätzlich informieren wir den Fahrer über den Plan, so dass ein Eingreifen schnell und einfach möglich ist.
Zur Sicherheit gehört auch der Schutz der Daten. Bei der Menge an Kameras, die wir haben, sollte man das nicht auf die leichte Schulter nehmen. Wir verwenden verschiedene Algorithmen zur Anonymisierung, um Merkmale aus den Kamerabildern zu entfernen, so dass Gesichter, Nummernschilder oder ähnliche Informationen nicht verwendet werden. Für die eigentliche Fahrentscheidung verwenden wir nur Bounding Boxes um die Hindernisse, um eine vollständige Anonymisierung zu gewährleisten.
Für die Steigerung der Fahrsicherheit und der weiteren Verkehrsteilnehmer werden Applikationen wie bspw. Notbremsassistenten und Toter-Winkel-Warnung in das Fahrzeug implementiert.

ADAS++ Applikationen

BeDriven

Unsere autonome Fahrfunktionalität mit der das Fahrzeug von selbst zum gewünschten Ziel fährt.

GLOSA

Green Light Optimized Speed Advisory zur effizienten und Energie-sparenden Geschwindigkeitsanpassung an die Ampelphasen.

Smart Parking

Um die Suche nach Parkplätzen zu reduzieren, indem der Belegungsstatus von Parkplätzen gesammelt, ausgewertet und weitergegeben wird. Dabei können freie Parkplätze durch Straßensensorik oder durch Fahrzeuge erkannt werden.

Valet Parking

Valet Parking als Park-Service, sodass Passagiere an ihrer Destination ein- bzw. aussteigen können und das Fahrzeug autonom einen Parkplatz suchen und finden kann.

Platooning

Der Zusammenschluss mehrerer Fahrzeuge zu einem Verbund auf Basis von V2X, um erkannte Hindernisse weiterzugeben und so Erkennungsaufwände zu reduzieren.

V2X-Kommunikation

V2X-Kommunikation erlaubt es dem Fahrzeug aus der Infrastruktur zusätzliche Daten zu erhalten und so höhere Sicherheit an Kreuzungen oder Ampeln zu bieten.