Als erster Automobilhersteller testet Ford autonom fahrende Autos – es handelt sich um Versuchsträger des Modells Fusion Hybrid – nicht nur unter trockenen und sonnigen Idealbedingungen, sondern auch bei winterlichen Straßenverhältnissen auf Schnee und Eis. Ford absolviert diese Winter-Testfahrten im US-Bundesstaat Michigan.
Zugleich erprobt Ford seine autonom fahrenden Entwicklungsfahrzeuge auch in Mcity. Hierbei handelt es sich um ein fast 130.000 Quadratmeter großes Testgelände der Universität Michigan, das eine urbane Umwelt simuliert. Mit diesen Winter-Testfahrten erzielt Ford einen weiteren Fortschritt bei der Entwicklung einer serienreifen automatisierten Mobilität und untermauert zugleich seine Führungsrolle bei der Entwicklung automatisierter Mobilität. Bereits in naher Zukunft will der Konzern diese Technologie einem breiten Kundenkreis zugänglich machen – weltweit werden dann Millionen Kunden von den autonom fahrenden Ford-Modellen profitieren.
Konventionelle GPS-Signale reichen für autonom fahrende Autos nicht aus, denn sie sind lediglich bis auf einige Meter genau – zu wenig, um die exakte Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Dies ist jedoch unerlässlich, denn ein autonom fahrender Wagen muss jederzeit seine exakte Position bestimmen können. Dabei spielt nicht nur die jeweilige Stadt oder Straße eine entscheidende Rolle, in der sich das Fahrzeug aktuell befindet, sondern auch auf welcher Fahrspur das Auto gerade unterwegs ist. Bereits eine Abweichung von wenigen Zentimetern könnte von entscheidender Bedeutung sein.
LiDAR-Sensoren: gut für ideale Witterungsbedingungen …
Im Gegensatz zum herkömmlichen GPS-System ermöglichen die LiDAR-Sensoren, die in den autonom fahrenden Ford Fusion Hybrid-Forschungsfahrzeugen zum Einsatz kommen, eine weitaus präzisere, bis auf den Zentimeter genaue Positionsbestimmung. LiDAR sendet pro Sekunde mehrere Millionen kurze Laserlicht-Impulse aus und erfasst darüber hinaus exakt die Beschaffenheit der Umgebung sowie die Distanz zu Objekten. Anhand dieser Daten erstellt der Fahrzeugrechner hochauflösende dreidimensionale Bilder des Fahrzeugumfelds in Echtzeit. Unter idealen Witterungsbedingungen überzeugt LiDAR als die derzeit effizienteste Methode zum Erfassen sämtlicher relevanter Informationen und Metadaten. Letztere beinhalten alle zugrunde liegenden Informationen über die Daten selbst, die über die direkte Umgebung vorliegen. Dabei analysiert das System sämtliche Objekte, die sich im Umfeld des Wagens befinden, und nutzt alle sich bietenden Hinweise zur Bestimmung des optimalen Fahrweges.
… aber unzureichend bei schneebedeckten Straßen
Bei schneebedeckter Straße oder hohem Verkehrsaufkommen jedoch können weder LiDAR noch andere Sensoren wie zum Beispiel Kameras die Fahrbahn erkennen. Gleiches gilt, wenn die Sensoren von Schnee oder einer Schmutzschicht bedeckt sind. In Anbetracht dieser Herausforderung entwickelte Ford in Zusammenarbeit mit Experten der Universität Michigan ein System, mit dessen Hilfe ein autonom fahrendes Fahrzeug auch bei schneebedeckter Straße die Fahrspur erkennt.
Autonomes Fahren im Schnee – so funktioniert es
Die Ford Fusion Hybrid-Testwagen verfügen über virtuelle 3D-Karten, die eine digitale Darstellung der Fahrzeugumgebung ermöglichen – inklusive sämtlicher Informationen zu Straße, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrszeichen, Geographie, Orientierungspunkten sowie Topographie. Dieses Kartenmaterial basiert auf Daten, die ein autonom fahrendes Auto von Ford in der Testumgebung bei idealen äußeren Bedingungen erfasst. Dabei analysiert das System automatisch wichtige Umgebungspunkte wie etwa Verkehrszeichen, Bäume und Gebäude. Sobald das Auto die Fahrbahn aufgrund von widrigen Witterungsbedingungen nicht mehr erkennen kann, bestimmt es seinen exakten Standort anhand typischer Umgebungspunkte. Dank des speziellen Kartenmaterials kann es die Fahrt somit auch bei schwierigen äußeren Bedingungen sicher fortsetzen.
Die Software für das autonome Fahren nutzt auch sämtliche Daten der integrierten Sicherheitssysteme wie etwa des Elektronischen Sicherheits- und Stabilitätsprogramms (ESP) sowie der Traktionskontrolle. Diese kommen insbesondere im Winter bei rutschigen Fahrbahnbedingungen zum Einsatz. Ziel ist es, dass das autonom fahrende Auto widrige Straßenverhältnisse erkennt und entscheiden kann, ob und für wie lange ein sicheres Fortsetzen der Fahrt möglich ist.
Stand: Januar 2016