Automatische Erstellung von hochgenauem Kartenmaterial für zukünftige Sicherheitssysteme

Details wie Ampeln, Gehsteige oder Leitplanken sind aber wegen des hohen Aufwands praktisch nicht erfasst. Damit Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme im Fahrzeug künftig Sensordaten mit detaillierten Informationen über die Umgebung abgleichen können, haben Ingenieure des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik an der Universität Ulm Verfahren zur hochgenauen Kartographierung mit Hilfe eines Fahrzeugs entwickelt.

Das mit Laserscannern, Videokameras und hochauflösender Satellitennavigation ausgerüstete Auto liefert die Daten für eine auf 10 Zentimeter genaue digitale Karte der Verkehrsinfrastruktur. Bei der European Satellite Navigation Competition 2008 hat das Projekt nun den zweiten Platz im Landeswettbewerb erreicht. In zukünftigen Serienfahrzeugen sind Umfeldsensoren wie Laserscanner, Radar oder Videokameras selbstverständlich. Warn- und Assistenzsysteme wie Tempomate mit Abstandsregler arbeiten bereits heute damit und greifen dabei zum Teil auf digitales Kartenmaterial zurück, um etwa feste Tempolimits und Streckeninformationen einzubeziehen.Weitere Assistenzfunktionen benötigen jedoch genauere Umgebungsdaten: Ob beispielsweise der von den Bordsensoren erfasste nächtliche Wanderer neben oder auf der Fahrbahn geht, ist für das Warnsystem erst klar, wenn es die Position des Autos und den exakten Verlauf des Randsteins kennt. Unfälle mit havarierten oder langsameren Fahrzeugen lassen sich so ebenfalls vermeiden.

Anhand neu entwickelter Verfahren und Algorithmen erstellen die Ulmer Ingenieure mit den vom Versuchsfahrzeug gelieferten Daten positionsgenaue Karten als Grundlage der Fahrerassistenz. Am Auto angebrachte Laserscanner erfassen einerseits Schilder-, Ampel- und Leitpfosten sowie Häuserwände und auch sich bewegende Objekte. Darüber hinaus werden auch Leitplanken, Gehsteigkanten oder Mauern verzeichnet. Durch Fusion von Laserscanner- und Videokameradaten lassen sich Fahrbahnlinien sehr präzise extrahieren – und zusammen mit den anderen erfassten Objekten mittels hoch präziser Satellitennavigation auf 10 Zentimeter genau in eine digitale Karte eintragen. Das Verfahren braucht dabei nur wenig Speicherplatz und ist mit Standardkarten kompatibel. Die detaillierte Karte allein hilft bei der Fahrerassistenz indes nur wenig, wenn die in Serienfahrzeugen verbreiteten Standard-GPS-Empfänger nur eine Genauigkeit von 5 Metern zulassen. Darum hat das Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik Algorithmen zur hochgenauen Positionierung eines Fahrzeugs entwickelt: Im Auto integrierte Laserscanner nutzen dabei zum Beispiel in der Detailkarte verzeichnete Ampel- oder Schilderpfosten als Landmarken, wodurch sich wieder die Position auf 10 Zentimeter bestimmen lässt. Dies wurde bereits in realen Verkehrsszenarien getestet und mit Hilfe eines Referenzsystems nachgewiesen. Das Verfahren hat das Institut in einem Kooperationsprojekt mit IBEO Automobile Sensor GmbH entwickelt und innerhalb weiterer Projekte erfolgreich eingesetzt.

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