Das intelligente Fahrzeug der Zukunft
DLR gibt Einblick in das Projekt Next Generation Car
DLR-Versuchsfahrzeug FASCarE.
Köln, 02.05.2016 (BA/gm)
Das Fahrzeug von morgen steht vor großen Herausforderungen: Es soll automatisiert und kooperativ sein, um sich sicher, energieeffizient und komfortabel in den Verkehr von morgen einzufügen. Mit einer Vielzahl technischer Systeme ausgestattet, soll es den Fahrer entlasten und dabei den Wunsch nach individueller Mobilität berücksichtigen. Im Projekt Next Generation Car (NGC) erarbeitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) leistungsfähige Methoden und Technologien zur Entwicklung intelligenter Fahrzeuge. Erste Ergebnisse wurden am 27. April 2016 am DLR-Standort Braunschweig bei der Veranstaltung „Das intelligente Fahrzeug der Zukunft – Komponenten und Entwicklungswerkzeuge“ präsentiert.
Das DLR-Projekt Next Generation Car: die Ziele
Zukünftige Generationen von Fahrzeugen werden einen deutlich geringeren Energiebedarf haben, alternative Antriebskonzepte nutzen und weniger Emissionen aufweisen als heutige Kraftfahrzeuge. Zudem werden sie leichter, leiser, sicherer und zuverlässiger sein. Bei Bedarf können sie sogar voll automatisiert fahren. Im Projekt NGC entwickelt das DLR Lösungen für diese Herausforderungen und betrachtet bei der Entwicklung neuer Fahrzeugkonzepte und Technologien das gesamte Verkehrssystem und die Anforderungen, die Politik, Gesellschaft und Umwelt an eine vernetzte, nachhaltige und sichere Mobilität stellen. Mit Fokus auf das automatisierte und vernetzte Fahren werden Forschungsarbeiten in den Bereichen Sensorik, Sensordatenfusion und Situationserfassung, Systemarchitekturen, Human Factors, Fahrzeugfunktionsentwicklung, mechatronische Fahrwerke und Entwicklungsprozesse intelligenter Fahrzeuge sowie Simulation virtueller Welten durchgeführt.
„Ziel unserer Forschung ist die Entwicklung und Demonstration verschiedener, kooperativer Assistenz- und Automatisierungsfunktionen für das intelligente Fahrzeug der Zukunft inklusive der zur Entwicklung notwendigen Werkzeuge und Methoden“, erklärt Prof. Frank Köster, Leiter des NGC-Projekts Fahrzeugintelligenz und mechatronisches Fahrwerk. „Mit der Veranstaltung am DLR-Standort Braunschweig stellen wir den Stand unserer bisherigen Forschungen vor.“ Wissenschaftliche Vorträge beleuchten die Arbeitsschwerpunkte und verschiedene Fahr- und Simulatordemonstrationen machen das Thema erlebbar.
Automatisiertes Fahren in der Stadt
So demonstrieren die Forscher unter anderem das System UrbanACC (Urban Adaptive Cruise Control). Dabei fährt ein Forschungsfahrzeug selbstständig eine Strecke, passt seine Geschwindigkeit dabei an das Vorderfahrzeug an, kommuniziert mit Ampeln, reagiert auf Geschwindigkeitsbegrenzungen und berücksichtigt Verkehrsregeln. Sämtliche relevante Fahrsituationen mit Bezug zur Längsführung in der Stadt können durch das System automatisch bewältigt werden, um den Fahrer zu entlasten. Bislang kam die automatisierte Längsführung nur auf Autobahnen zum Einsatz. Die in dem Projekt erarbeiteten Kenntnisse sind damit ein wichtiger Schritt in Richtung des automatisierten Fahrens in der Stadt.
Mensch-Maschine-Interaktion
Auch wenn erste automatisierte Fahrzeugfunktionen schon bald im Markt verfügbar sein werden, ist es bis zum voll automatisierten Fahrzeug noch ein langer Weg. Der Mensch wird deshalb noch länger als Rückfallebene der Automatisierung fungieren müssen. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, wie das hochautomatisierte Fahrzeug die Kontrolle wieder an den Fahrer übergeben kann, wenn dieser während einer automatisierten Fahrt gerade mit seinem Tablet beschäftigt ist. Welche Informationen braucht der Fahrer und wie kann man ihm diese vermitteln? Hierzu entwickelt das DLR eine Interaktionsstrategie, die die Einbindung von Mobilgeräten des Fahrers und die Verwendung eines im Fahrzeuginnenraum verbauten farbigen 360-Grad-Lichtbands nutzt, um die Aufmerksamkeit des Fahrers während einer automatisierten Autofahrt zu erlangen. Mit Hilfe von zusätzlichen Informationen auf dem Mobilgerät und durch das Lichtband sollen Automationsstatus sowie eventuelle Übernahmeaufforderungen intuitiv an den Fahrer kommuniziert werden.
Dreidimensionales Abbild des Braunschweiger Innenstadtrings
Für das Testen automatisierter Fahrfunktionen müssen immer komplexere Verkehrssituationen auch in der Simulation verfügbar sein. Dafür erschafft das DLR ganze Städte mit Straßen, Häusern, Vegetation und Infrastruktur aus unterschiedlichen Geodaten, um automatisiert, hochgenaue 3D-Umgebungen und Straßenbeschreibungen zu generieren. Diese Karten sind auch Grundlage für das automatische Fahren selbst. Im Virtual Reality Labor zeigen die Wissenschaftler ein exaktes Abbild des Braunschweiger Innenstadtrings, basierend auf Katasterdaten der Stadt und den Infrastrukturbetreibern sowie hochgenauen Straßenvermessungen.
ROboMObil – Hochdynamische Fahrwerkregelung
Das ROboMObil ist ein von der Raumfahrtrobotik inspiriertes Forschungsfahrzeug. Seine vier Radroboter verleihen ihm eine außerordentlich gute Manövrierbarkeit, die selbst das Fahren seitwärts und das Drehen auf der Stelle ermöglicht. Bei der Veranstaltung ist das ROboMObil Teil einer Demonstration zum virtuellen Folgefahren.
Das automatisierte und vernetzte Fahren wird zum Kernelement der Mobilität von morgen. „Die Fahrzeuge werden künftig zu sehr viel mehr in der Lage sein, als nur Wegstrecken von A nach B sicher, energieeffizient und komfortabel zurückzulegen“, erläutert Köster. Die vernetzte Mobilität wird auch andere Lebensbereiche revolutionieren: Neue Geschäftsmodelle im Bereich der Logistik und der Dienstleistung werden entstehen und neue Informations- und Kommunikationssysteme werden die gesamte Verkehrsinfrastruktur funktional weiterentwickeln. Bis zum Abschluss des Projekts Next Generation Car werden die Themen Automatisierung und Vernetzung nun konsequent weiterentwickelt.
