Wie HD-Karten Stufe drei des autonomen Fahrens vorbereiten

Hochauflösend und mit Weitblick: Kartendaten sind eine unverzichtbare Ergänzung zu Sensordaten. Sie bereiten den Weg für autonomes Fahren auf Level 3. 

Die Automobilhersteller arbeiten fieberhaft an der Umsetzung von Stufe drei des autonomen Fahrens. Eine wichtige Rolle spielt dabei hochauflösendes Kartenmaterial für eine intelligente und vorausschauende Fahrzeugführung. Dieses liefert wertvolle Informationen, die sich allein aus Sensordaten nicht generieren lassen.

Die Stufe drei des autonomen Fahrens, das sogenannte hochautomatisierte Fahren, ist bislang in keinem Land in der vollen Breite regulatorisch erlaubt, mit Ausnahme von Deutschland und Frankreich. Dabei ist dieses Szenario auch in anderen Ländern auf Teststrecken oder in fest begrenzen Gebieten durchaus erfolgreich erprobt. Damit dieser Technologie-Level auch im alltäglichen Straßenverkehr zur Realität wird, sind noch verschiedene Herausforderungen zu meistern. 

Eine davon ist die ständige exakte Verortung des Fahrzeugs. Es muss zu jeder Zeit seine eigene Position kennen, vor allem auch in Verhältnis zu anderen Verkehrsteilnehmern und möglichen Gegenständen auf der Straße. Die eigene Verortung ist unabdingbar für die autonome Fahrzeugführung, wie das Fahrzeug sicher in der Spur zu halten, Abbiegevorgänge einzuleiten, Hindernissen auszuweichen und vieles mehr. Dabei muss es sich an Umgebungsmerkmalen orientieren, Hindernisse verlässlich erkennen und vorausfahrende Fahrzeuge als solche identifizieren. Statische Objekte zur Lokalisierung werden fortlaufend in einer hochauflösenden Karte aktualisiert.

Positionsgenaue Verortung dank Kartendaten

Eine praktikable Lösung hierfür bietet die cloudbasierte HD Live Map von Here Technologies. In ihr werden alle erforderlichen Daten fortlaufend erfasst, um das Fahrzeug sicher und zentimetergenau in seiner Umgebung zu verorten. Dazu zählen Informationen wie der Verlauf der Fahrbahn, die Aufteilung, Markierungen und Charakteristiken der Fahrpuren und Verkehrsregeln. Die HD Live Map zeichnet sich dadurch aus, dass sie die enthaltenen Informationen nahtlos kombiniert. Dies ebnet den Weg für ein vorausschauendes, autonomes Fahren inklusive kontrollierten Lenkbewegungen, moderatem Abbremsen und optimiertem Spurwechsel.

Dabei fungiert das digitale Kartenmaterial als unverzichtbare Ergänzung zu Sensordaten, die während des Fahrens kontinuierlich gesammelt werden. Letztere umfassen jedoch ausschließlich Informationen, die sich mittels Sensor-Technologie erkennen lassen. Dazu zählen beispielsweise für Frontkameras sichtbare Verkehrsschilder und Geschwindigkeitsbegrenzungen. Diese müssen in Sichtweite und sichtbar vor dem Sensor liegen, damit dieser sie präzise erfassen und auswerten kann. 

Zusätzliches Kartenmaterial wie die HD Live Map liefert wichtige ergänzende Informationen, die sich allein durch Sensorik nicht generieren lassen. So tragen die Kartendaten beispielsweise entscheidend dazu bei, einzelne Straßentypen präzise zu klassifizieren. Anders als Sensoren unterstützen Kartendaten auch dabei, eine klare Logik und Beziehungen von Straßen und Fahrspuren zueinander herzustellen. Ein weiterer Vorteil der Karten besteht darin, dass sie auch detaillierte landesspezifische Informationen wie etwa in einem bestimmten Land geltende Verkehrsregeln enthalten. Zudem umfassen Kartendaten auch Tempolimits, die nicht explizit durch Schilder ausgewiesen sind. Und nicht zuletzt liefert die HD Live Map Daten über die Straßeninfrastruktur die noch in so großem Abstand vor dem Fahrzeug liegt, dass sie von der Sensorik noch gar nicht wahrgenommen werden kann. Aber gerade diese Informationen sind für ein vorausschauendes, komfortables und sicheres Fahren unabdingbar.

Neue Fahrtechnologie erfüllt erstmals Stufe drei

Die großen Vorteile der Kartenlösung hat auch Mercedes-Benz erkannt und setzt die HD Live Map als integralen Bestandteil seines Drive Pilot, dem neuen Steuerungssystem für hochautomatisiertes Fahren nach Stufe drei ein. Der Drive Pilot steuert die Geschwindigkeit sowie den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und führt ein Auto sicher innerhalb seiner Spur, sodass Fahrer gelassen zu Passagieren werden können und nicht mehr aktiv eingreifen müssen. 

Dabei liefert die Here HD Live Map dem System detaillierte und ortsbezogene Daten über das Straßennetz. Dazu zählen beispielsweise präzise Informationen über die Straßengeometrie, deren Fahrspuren, das Streckenprofil, und Objekte zur genauen Positionierung des Fahrzeugs. Diese Daten werden in Kombination mit umfangreichen Informationen aus verschiedensten Sensoren genutzt, um das Fahrzeug sicher im öffentlichen Straßennetz zu bewegen. In der S-Klasse und im vollelektrischen EQS kann das in Kürze auf deutschen Autobahnen jeder selbst erleben.

Fazit

Die Stufe drei stellt die Automobilhersteller auf dem Weg hin zum autonomen Fahren vor allem vor regulatorische Herausforderungen. Die technischen Lösungen sind bereits vorhanden und werden ständig weiterentwickelt. Mercedes-Benz prescht hier als Pionier vor und liefert mit dem Drive Pilot ein erstes kommerziell erhältliches Fahrsystem, das den Anforderungen der Society of Automotive Engineers (SAE) an Stufe drei entspricht. Die Here HD Live Map steuert das hierfür erforderliche, hochpräzise digitale Kartenmaterial bei und sorgt so für ein sicheres Navigieren der Autos im Straßenverkehr. Dabei ebnet die Karte den Weg für autonomes vorausschauendes Fahren, das sich allein durch Sensoren nicht realisieren lässt.