Kartentechnologie für das automatisierte Fahren

TomTom erstellt die Karten, während Bosch die Anforderungen an Genauigkeit und Inhalte aus der Systementwicklung ableitet. Erste Teilkarten nutzt Bosch bereits für Testfahrten mit seinen automatisiert fahrenden Erprobungsfahrzeugen auf der Autobahn A81 in Deutschland und der Interstate I280 in den USA. „Nur mit hochgenauen Karten können wir ab 2020 automatisiert auf der Autobahn fahren“, betont Bosch-Geschäftsführer Dr. Dirk Hoheisel die Bedeutung der Kooperation. „Bis Ende 2015 wollen wir neue, hochgenaue Karten von allen Autobahnen und Autobahnähnlichen Straßen in Deutschland für das automatisierte Fahren haben“, so Jan Maarten de Vries, Vice President Automotive von TomTom. Danach sollen die Straßen in Europa und Nordamerika abgedeckt werden.

Mehrere Kartenschichten und deutlich höhere Genauigkeit

Karten für das hochautomatisierte Fahren unterscheiden sich von Karten für heutige Navigationsgeräte vor allem in zwei Punkten. Neben der deutlich höheren Genauigkeit im Dezimeter- statt im Meterbereich, besteht das Kartenmaterial für das hochautomatisierte Fahren zudem aus mehreren Schichten. Über die Basis-Navigationsschicht erfolgt die Berechnung der Fahrtroute von A nach B mit der Abfolge der zu befahrenden Straßen. Anhand der Lokalisierungsschicht ermittelt ein automatisiertes Fahrzeug seine genaue Position in einer Fahrspur. Dazu vergleicht es zum Beispiel Informationen zu Objekten, die es über die Umfeldsensoren erhalten hat, mit den entsprechenden Informationen in der Lokalisierungsschicht. So bestimmt das Fahrzeug seine relative Position zu diesen Objekten. Die darüber liegende Planungsschicht beinhaltet neben allen Attributen – Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsschilder oder Tempolimits – unter anderem auch Informationen zur Fahrbahngeometrie, wie zum Beispiel Kurvenradien und Gefälle. Mit Hilfe der Planungsschicht entscheidet ein automatisiert fahrendes Fahrzeug beispielsweise, wann es die Spur wechselt.

Wichtig für Sicherheit und Komfort beim hochautomatisierten Fahren ist die Aktualität des Kartenmaterials. Informationen zu Staus, Unfällen, Wanderbaustellen oder Tempolimits müssen dem hochautomatisiert fahrenden Fahrzeug aktuell und rechtzeitig zur Verfügung stehen. Nur dann kann es vorausschauend die beste Fahrstrategie wählen. Bosch und TomTom setzen hier auf mehrere Bausteine, um die Kartendaten aktuell zu halten: So wird die Kartierungsflotte von TomTom weiter regelmäßig im Straßenverkehr unterwegs sein und neue Straßen und Streckenführungen genau vermessen. Um auch kurzfristige Veränderungen im Straßenbild wie Staus oder neu aufgestellte Verkehrszeichen zu erkennen, planen TomTom und Bosch den Einsatz weiterer Fahrzeugflotten mit entsprechenden Sensoren an Bord. Die auf diese Weise gewonnenen Informationen über das aktuelle Verkehrsgeschehen werden an einen Server gemeldet, verifiziert und in die digitalen Kartendaten eingetragen. Diese werden einem hochautomatisiert fahrenden Fahrzeug dann aktualisiert zur Verfügung gestellt. Somit erhält es Verkehrsinformationen, die über die Reichweite der Umfeldsensoren hinausgehen.

Ausweitung der bestehenden, erfolgreichen Partnerschaft

Für Bosch und TomTom bedeutet die Kooperation im Bereich von Karten für das hochautomatisierte Fahren eine Ausweitung ihrer bereits bestehenden, erfolgreichen Partnerschaft. Auch für den Connected Horizon von Bosch stellt TomTom über die Anbindung an einen Server dynamische Karteninformationen – allerdings ohne Lokalisierungsschicht – bereit. Der Connected Horizon ermöglicht damit eine Streckenvorausschau und entsprechende Anpassungen der Fahrstrategie und wurde erstmals auf der IAA Nutzfahrzeuge 2014 in Hannover vorgestellt. Gefahrenstellen hinter einer Bergkuppe oder das Ende eines Staus erkennt das System rechtzeitig und reduziert früh genug automatisch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Dadurch sinkt die Gefahr von Auffahrunfällen erheblich. Außerdem wird eine gleichmäßigere Fahrweise erreicht, die zugleich Komfort und Effizienz eines Fahrzeugs steigert.