Page - (000302) - in Autonomes Fahren - Technische, rechtliche und gesellschaftliche Aspekte

Implementierung eines selbstfahrenden und individuell abrufbaren Personentransportsystems290 14.3.1 Technische Ausführung Das für die Ausführungen in diesem Beitrag betrachtete selbstfahrende und individuell abrufbare Personentransportsystem nutzt Fahrzeuge, die mit Satellitennavigation, Laser, Kameras, Ultraschall, Lenkwinkel- und Raddrehwinkelsensoren ausgestattet sind. Mit die- sen Sensoren und Systemen können Position und Umfeld des Fahrzeugs bestimmt und überwacht werden. Während die Satellitennavigation bereits eine recht genaue Positions- bestimmung ermöglicht (im Falle der Verwendung von zusätzlichen Korrekturmethoden bis in den Zentimeterbereich hinein), nutzen die hier betrachteten Systeme ein Verfahren, das als Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) bezeichnet wird. Für dieses Verfahren wird das Fahrzeug zunächst durch Betriebspersonal in dem ge- planten Betriebsgebiet manuell gesteuert, während die Koordinaten der Satellitennaviga- tion und die Daten der Laser-, Kamera-, und gegebenenfalls Ultraschallsysteme aufge- zeichnet werden. Aus diesen Daten wird eine digitale Karte des Betriebsgebiets erstellt, die allerdings – anders als herkömmliche Karten – eine dreidimensionale Repräsentation des Gebiets ergibt. Diese Repräsentation beschreibt die stationäre Situation des Gebiets, d. h., alle Veränderungen, die im späteren Betrieb der Fahrzeuge gegenüber diesen gespeicherten Daten wahrgenommen werden, werden als bewegliche oder zumindest neu hinzugekom- mene Hindernisse eingeordnet. Diese Veränderungen sind damit besonders zu beachten und erfordern möglicherweise eine Abweichung von der vorprogrammierten Bahn. Die SLAM-Technologie stellt damit eine „virtuelle Schiene“ dar, d. h., was für automa- tisierte Schienensysteme die physikalische Spurführung, ist für die hier betrachteten Syste- me die Satellitennavigation als Referenzsystem in Verbindung mit der Umfelderfassung. Abweichungen zwischen der gespeicherten Repräsentation und der kontinuierlichen Um- felderfassung werden als Hindernisse eingeordnet, die gegebenenfalls eine Änderung der Routen- bzw. Bahnführung erfordern. Dabei dienen die Lasersensoren vorrangig zum Er- fassen von Objekten (beispielsweise Personen, Fahrzeuge, Bebauung, Hindernisse) im Mit- tel- und Fernbereich mit einer Entfernung vom Fahrzeug von mehr als ca. einem Meter bis hin zu 200 Metern. Die Ultraschallsensoren werden für Objekterkennung im Nahbereich eingesetzt, also weniger als zwei Meter vom Fahrzeug entfernt. Die Kamerasysteme bieten darüber hinaus zusätzliche Informationen über die Kontur und damit Art des erfassten Ob- jekts (z. B. Person oder Pflanze), sodass ein möglichst vollständiges Bild nach Art, Entfer- nung, Richtung und gegebenenfalls Geschwindigkeit der umgebenden Objekte entsteht. Änderungen des Referenzsystems, also Hindernisse in der geplanten Route, werden in der zentralen Steuereinheit des Fahrzeugs berücksichtigt, sodass die tatsächliche Route fortlaufend unter Beachtung verschiedener Bewertungskriterien bestimmt werden kann. Somit werden je nach eingegebenem Fahrziel und augenblicklicher Verkehrs- und Umfeld- situation eine optimale Route und Bahn berechnet und ausgeführt. Selbst wenn augenblick- lich keine Route befahren werden kann, beispielsweise weil die fahrzeugseitige Sensorik bei Annäherung an ein Hindernis erkennt, dass dieses nicht umfahren werden kann und auch keine Alternativroute verfügbar ist, würde das Fahrzeug dann die Fahrt bis zur Be- seitigung des Hindernisses unterbrechen.