Autonomes Fahren und intelligente Fahrzeugsysteme

Ein „Roboter-Taxi“, das seine Fahrgäste genau zur bestellten Zeit abholt, sie sicher an ihr Fahrziel bringt und dann wieder fahrerlos weiterfährt. An der Uni Ulm ist so ein Szenario zum Teil schon Wirklichkeit. Seit rund 15 Jahren arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am automatisierten Fahren und entwickeln intelligente Fahrzeugsysteme.

Seit 2013 rollen entsprechend technisch erweiterte Testfahrzeuge, in denen die Forscher auf seriennahe Sensorik setzen, auf öffentlichen Straßen in Ulm: Radar- und Lasersensoren erfassen zusammen mit Kameras das Umfeld, mithilfe dieser Daten analysieren Computer die Verkehrssituation, berechnen ein sicheres und komfortables Verhalten und steuern entsprechend Lenkung, Gaspedal und Bremse an. Der Forschungsschwerpunkt in Ulm liegt auf dem anspruchsvollen innerstädtischen Verkehr, in dem sich Fahrzeuge und Fußgänger einen teils unübersichtlichen, engen Verkehrsraum teilen.

Fördermittel
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF)
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Europäische Union
driveU (MRM, MWT zusammen mit Daimler AG)
Tech Center a-drive (Land BW)

Institute
Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik
Prof. Dr.-Ing. Klaus Dietmayer, Prof. Dr.-Ing. Kurt Graichen
Institut für Mikrowellentechnik
Prof. Dr.-Ing Christian Waldschmidt, Prof. Dr.-Ing. Christian Damm
Institut für Datenbanken und Informationssysteme
Prof. Dr. Manfred Reichert
Institut für Eingebettete Systeme/Echtzeitsysteme
Prof. Dr.-Ing Frank Slomka
Institut für Medieninformatik
Prof. Dr. Timo Ropinski, Prof. Dr. Enrico Rukzio, Prof. Dr.-Ing. Michael Weber
Institut für Neuroinformatik
Prof. Dr. Dr. Daniel Alexander Braun, Prof. Dr. Heiko Neumann
Institut für Softwaretechnik und Programmiersprachen
Prof. Dr. Matthias Tichy, Prof. Dr. Timo Frühwirth
Institut für Verteilte Systeme
Prof. Dr. Frank Kargl, Prof. Dr. Franz Hauck
Institut für Allgemeine Psychologie
Prof. Dr. Anke Huckauf
Institut für Human Factors
Prof. Dr. Martin Baumann

Kooperationen
im Rahmen des Tech Centers a-drive mit dem FZI und KIT
Audi AG, Robert Bosch GmbH, Continental AG, Daimler AG, Denso, Volvo, Visteon, BMW Car IT GmbH
Kooperation mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen

Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Klaus Dietmayer, Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik

Das mitdenkende Auto der Zukunft

Seinen Kristallisationspunkt hatte das automatisierte und autonome Fahren am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik unter der Leitung von Professor Klaus Dietmayer. Seit über fünfzehn Jahren wird hier zu intelligenten Fahrzeug- und Mobilitätssystemen geforscht. Inzwischen betrachten die Forscher in Ulm das automatisierte und autonome Fahren aber ganzheitlich und arbeiten in interdisziplinären Teams zusammen. Das Forschungszentrum F3, das von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert wurde, bündelt zum Beispiel die Kompetenzen im Bereich Ingenieurwissenschaften, Informatik und Psychologie rund um Fahrerassistenz, automatisiertes Fahren und kooperative Fahrfunktionen. Im Innovationszentrum driveU kooperieren Wissenschaftler der Uni Ulm seit 2012 mit Experten der Daimler AG vor allem im Bereich der Fahrzeugumgebungserfassung. Die Wissenschaftler forschen an vorausschauenden Systemen, die komplexe Verkehrssituationen sicher und umfassend analysieren sowie verstehen.

Mit diesem Industriepartner, sowie dem FZI Forschungszentrum Informatik und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeiten die Ingenieure ebenfalls im Anfang 2016 eingerichteten und vom Land Baden-Württemberg geförderten Tech Center a-drive interdisziplinär zusammen. Die Forschungsinteressen liegen hier bei der Entwicklung von robusten Technologien für das automatisierte Fahren, die einen Betrieb auch bei schlechter Witterung und in der Nacht ermöglichen. Außerdem wird die gesellschaftliche Akzeptanz des hochautomatisierten Fahrens untersucht.

Auch mit dem Faktor „Mensch“ beschäftigen sich die Forscher an der Uni Ulm. Wie können Fahrer und selbststeuerndes Auto interagieren? Wann gibt der Mensch Verantwortung ab? Am Institut für Psychologie und Pädagogik werden die kognitionspsychologischen Grundlagen des Autofahrens erforscht. Informatiker am Institut für Medieninformatik beschäftigen sich mit den Bedien- und Informationskonzepten, um zum Beispiel die reibungslose Übernahme des Fahrzeugs in Gefahrensituationen durch den Menschen zu ermöglichen.

Ulm – die ideale Testumgebung

Aber nicht nur auf dem Campus sind die hochautomatisierten Fahrzeuge unterwegs, auch die Stadt Ulm stellt sich digital neu auf und sucht unter anderem mit vernetzten Fahrzeugen, einem neuen Öffentlichen Nahverkehrskonzept und einer intelligenten Verkehrsführung Wege aus dem täglichen Stauchaos. Prominent in der Stadtmitte waren die automatisierten Testfahrzeuge bereits unterwegs, um in der dichten innerstädtischen Umgebung Daten zu sammeln. Aktuell ist im Ulmer Stadtteil Lehr eine Kreuzung mit speziellen Kameras und Sensorik als Testfeld präpariert. Aber die Kooperation geht noch weiter: anlässlich des 50-jährigen Bestehens hat die Stadt Ulm der Universität eine Juniorprofessur „Digital Vernetzte Mobilitätssysteme“ gestiftet, die sich der digitalen Transformation der urbanen Mobilität widmet.

Und auch das Thema E-Mobilität wird an der Uni Ulm beforscht. Im Kooperationsprojekt UNICARagil haben sich Wissenschaftler verschiedener Hochschulen mit Forschern aus der Industrie zusammengeschlossen, um neue autonome und elektrische Fahrzeuge zu entwickeln, die zum Beispiel als Taxi oder als "mobile Packstation" unterwegs sind. Die Ulmer Wissenschaftler konzipieren und realisieren dafür die gesamte maschinelle Umgebungserfassung und die Interpretationsalgorithmen zum "Verstehen" der aktuellen Verkehrssituation. Unterwegs werden die Fahrzeugmodelle dann auch in Ulm sein.

In Zukunft könnten durch automatisierte und autonome Fahrzeuge gefährliche Situationen im Straßenverkehr vermieden oder den Verkehrsfluss verbessert werden. Staus, Unfälle und Parkplatzsuche werden dann hoffentlich der Vergangenheit angehören – auch dank Ulmer Forschern.