Ein in unauffälligem Weiß gehaltener Audi A6 Avant lenkt durch einen Versuchsparcours. An sich nicht verwunderlich – wären da nicht dutzende Sensoren um das Auto verteilt und der Pilot säße reichlich unbeteiligt hinter dem Volant. So soll sie also aussehen, unsere automobile Zukunft: Der Fahrer wird zum Passagier und lässt sich lenken. Das haben auch BFFT, das FZI Forschungszentrum Informatik sowie Visteon erkannt und zu diesem Zweck einen hochmodernen Forschungsträger entwickelt.
Gaimersheim – Wie lange fahren wir noch selbst Auto und wann übernehmen autonome Technologien das Zepter? Diese Frage stellt sich die Industrie schon lange. BFFT, der innovative Fahrzeugtechnikentwickler aus Gaimersheim bei Ingolstadt, arbeitet intensiv an der Antwort. Zu diesem Zweck hat BFFT in Zusammenarbeit mit dem Karlsruher FZI Forschungszentrum Informatik und dem US-amerikanischen Automobilzulieferer Visteon einen vollautonomen Versuchsträger auf Basis eines Audi A6 Avant aufgebaut.
Dabei arbeiten Visteon als Auftraggeber, das FZI als Wissenschaftspartner mit langjähriger Erfahrung im autonomen Fahren und BFFT, der Spezialist für Konzeptionierung und Aufbau höchst leistungsfähiger Prototypen, Hand in Hand. Die Konzeption des Fahrzeugs leitete das FZI, die komplette Sensorik wurde dabei von Visteon und dem FZI ausgewählt und bereitgestellt. Der Einbau und die exakte Applikation auf das Fahrzeug erfolgte in rund anderthalb Monaten Detailarbeit in den Hallen von BFFT. Nach dem Aufbau beherrscht der autonome Versuchsträger fünf Grundszenarien und liefert wichtige Daten für die künftige Serienumsetzung von autonomen Fahrzeugen:
In einem Szenario wollen die Karlsruher Spezialisten einem der komplexesten Einsatzgebiete künftiger Mobilität den Schrecken nehmen – der Innenstadt. Wegen des hohen Verkehrsaufkommens, vieler Kreuzungen und Ampelsystemen ist hier ein intensives Zusammenspiel der einzelnen Sensoren gefragt. Dazu kommen die unterschiedlichsten Verkehrsteilnehmer, vom Fußgänger über Radfahrer, bis hin zum Lkw. Das Sensor-Setup muss jederzeit alle Umgebungsobjekte überwachen können, die verschiedenen Hindernisarten parallel analysieren und in Sekundenbruchteilen auf neue Impulse reagieren.
Zudem fährt der Versuchsträger auch im Hochgeschwindigkeitsbereich – also auf der Autobahn – voll autonom. Dafür muss er andere Fahrzeuge vor und hinter sich über eine lange Distanz beobachten und mit weitaus höheren Tempi zurechtkommen – und mit Schmutz, denn verdreckte Sensoren sind ein typisches Langstreckenproblem. Dafür hat BFFT das Arrangement aus Kameras, Radar- und Lidar-Sensoren größtenteils redundant ausgelegt.
Die 13 hochspezialisierten Kameras – vom Fischauge bis hin zur Stereo-Kamera – arbeiten rund um das Auto mit acht Radar-Sensoren zusammen. Vier Laser-Sensoren ergänzen das Arrangement um eine nahezu doppelte Abdeckung im Bereich bis 150 Meter Entfernung. Dazu gesellt sich die interne GPS-Positionierung über das Navigationssystem – quasi als valide Datenbasis, auf der die Sensorik dann ihre Detailumgebung aufbaut.
Auch an einen autonomen Parkservice haben die Entwickler gedacht: Ist keine GPS-Verbindung möglich – etwa in Parkhäusern –, so greift der A6 auf seine optische Sensorik zurück und lenkt sich selbst bei niedriger Geschwindigkeit in eine freie Parklücke.
Bei der Integration der hochwertigen Bauteile mussten die BFFT-Techniker ihren kompletten Erfahrungsschatz auspacken. So wurden die Halterungen um das Fahrzeug individuell angepasst – teilweise mit eigens konstruierten Rahmen aus dem hauseigenen 3D-Drucker. Auch für das Zusammenspiel der Sensoren mit dem integrierten Hochleistungs-Rechensystem im Kofferraum wurde mit Hilfe der langjährigen Expertise des FZI ein enormer Aufwand betrieben, um das digitale Bild, welches durch die gewonnenen Informationen entsteht, exakt mit der Realität in Einklang zu bringen. Schließlich kommt es in der Praxis im Zweifel auf jeden Millimeter an, den das Gesamtsystem am Schluss genauer arbeitet.
Bereits 2011 hatte BFFT für das FZI Forschungszentrum Informatik das erste teilautonome Fahrzeug auf Audi-Q5-Basis aufgebaut, welches 2013 überarbeitet und modernisiert wurde.
Aktuell ist der autonome A6 bereits bei Visteon im Testeinsatz und baut nach und nach eine detaillierte Datenbasis auf, die in nicht allzu ferner Zukunft den Grundstein für das autonome Fahren legen soll. BFFT dankt seinen Partnern Visteon und dem FZI Forschungszentrum Informatik für das Vertrauen und die tolle Zusammenarbeit.
