In der Entwicklung von hochauflösenden Karten für automatisiertes Fahren ist es Bosch und dem niederländische Karten- und Verkehrsinformationsanbieter TomTom gelungen, die für solche Karten unverzichtbare Lokalisierungsschicht auf Basis von Radarsignalen zu erstellen. Bislang werden dafür Videodaten genutzt. Das sogenannte Bosch Radar Road Signature setzt sich aus Milliarden von einzelnen Reflexpunkten zusammen. Diese entstehen überall dort, wo Radarsignale zum Beispiel auf Leitplanken oder Verkehrsschilder treffen, und bilden so den Verlauf einer Straße nach. Damit können sich automatisiert fahrende Autos bis auf wenige Zentimeter genau in der Fahrspur lokalisieren.

Ein großer Vorteil der Radar Road Signature ist ihre Zuverlässigkeit: Anders als mit Karten, die für die Fahrzeuglokalisierung ausschließlich auf Videodaten basieren, funktioniert die Lokalisierung mit der Radar-Straßensignatur auch nachts sowie bei schlechter Sicht. Zudem werden pro Kilometer nur fünf Kilobyte Daten an eine Cloud übertragen. Bei einer Videokarte ist die Datenmenge mindestens doppelt so groß. Spätestens 2020 sollen in Europa und den USA erste Fahrzeuge Daten für die Radar Road Signature liefern.

Maximale Reichweite

„Wir freuen uns sehr, mit der Software eine zusätzliche Lokalisierungsinformation vorstellen zu können. Damit wird die Eigenlokalisierung automatisierter Fahrzeuge in jeder Hinsicht wesentlich zuverlässiger”, sagt TomTom-CEO Harold Goddijn. An der Radar-Straßensignatur und ihrer Integration in die hochauflösende Gesamtkarte von TomTom haben beide Unternehmen mit Beginn ihrer Kooperation im Juli 2015 intensiv gearbeitet. Radarsensoren von Bosch haben mit 77-Gigahertz-Technologie eine Erfassungsreichweite von bis zu 250 Metern – zum Vergleich: Videosensoren haben nur eine Reichweite von maximal 150 Metern. Die Herausforderung lag vor allem darin, die bestehenden Radarsensoren quasi umzupolen. Beim Einsatz für Fahrerassistenzsysteme wie ein automatisches Notbrems-system oder eine Abstands- und Geschwindigkeitsregelung ACC erkennen die Sensoren sich bewegende Objekte. Zum Erstellen der Radar Road Signature müssen dagegen statische Objekte erfasst werden. Das hat zu Modifikationen der Radarsensoren geführt. Die nächste Generation der Bosch-Radarsensoren wird in der Lage sein, die benötigten Daten für die Radar-Straßensignatur zu liefern.

Hochauflösende Karten sind elementar für das automatisierte Fahren und liefern Informationen, die über den Erfassungsbereich der Sensoren hinausgehen. Im Unterschied zu Karten für heutige Navigationsgeräte bestehen sie aus mehreren übereinanderliegenden Schichten: einer Lokalisierungsschicht, einer Planungsschicht sowie einer Dynamikschicht.

Die einzelnen Schichten müssen regelmäßig aktualisiert werden – die Dynamikschicht sogar in Echtzeit. „Wir gehen davon aus, dass wir für Autobahnen in Europa, Nordamerika und Asien-Pazifik jeweils eine Flotte mit etwa einer Million Fahrzeuge benötigen, um eine hochauflösende Karte aktuell zu halten“, sagt Dr. Dirk Hoheisel, Bosch-Geschäftsführer. Auf Basis von On-Board-Sensoren der Fahrzeuge werden aktuelle Daten für die einzelnen Schichten während der Fahrt erzeugt. Über Kommunikationsboxen wie der Connectivity Control Unit von Bosch gelangen zum Beispiel die Daten der Radarsensoren aus den Fahrzeugen über die Cloud des Herstellers in die Bosch-IoT-Cloud. Bosch erstellt daraus die Radar Road Signature, die mit allen gängigen Kartenformaten kompatibel ist. Die Integration der Radar-Straßensignatur in die Gesamtkarte sowie deren Bereitstellung erfolgt zum Beispiel durch TomTom. sw