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Projekt 3F

Bosch zeigt, wie fahrerlos funktionieren kann

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Konkret geht es im Projekt darum, dass im Falle eines Fehlers das System nicht komplett ausfällt, sondern das Fahrzeug weiterfahren kann.
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Fahrerlose Shuttle sollen Menschen und Dinge von A nach B befördern – autonom, effizient und "fehlertolerant". Bosch zeigt mit dem Projekt 3F, dass auch kleine Hindernisse kein Liegenbleiber bedeuten müssen.

Ziel des Projekts 3F war laut Steffen Knoop, Projektleiter in der Forschung und Vorausentwicklung bei Robert Bosch, "Lösungen zu erarbeiten, damit automatisierte Shuttle-Fahrzeuge sicher unterwegs sind, auch wenn es zu einer technischen Störung kommt oder plötzlich Hindernisse auftauchen". Das ist aktuell bei automatisierten Fahrzeugen nämlich oft noch eine Hürde. Läuft etwas nicht genau nach Plan, steigen Systeme oft aus Sicherheitsgründen komplett aus.

Genau das soll vermieden werden und das Fahrzeug soll auch bei Ungereimtheiten sicher weiterfahren können. An dem vom Bundeswirtschaftsministerium mit 4,3 Millionen Euro geförderten Projekt waren neben Bosch auch StreetScooter, RA Consulting, das FZI Forschungszentrum Informatik, Finepower und die RWTH Aachen beteiligt.

Redundante Energieversorgung und Sensorik

"Fahrerlose Shuttle-Busse müssen andere Voraussetzungen erfüllen als beispielsweise hochautomatisierte Pkw", erläutert Bosch-Projektkoordinator Thomas Schamm. So dürfen Shuttle-Fahrzeuge nur dann ohne (Sicherheits-)Fahrer benutzt werden, wenn sie selbstständig ihr System überwachen – also Diagnoseaufgaben durchführen – und erkannte technische Störungen bewältigen und weiterfahren können. Bei kritischen Fehlern muss das System beispielsweise auf sichere Art stoppen. Wie die Anforderungen aussehen, wie die Systeme davon ausgehend ausgelegt werden müssen und wie das Zusammenspiel der Einzelkomponenten optimiert werden kann, daran hat das Projekt 3F gearbeitet.

Redundanz lautet daher das Schlagwort. Also das Mehrfach-Vorhandensein sicherheitsrelevanter Funktionen. Um Hindernisse zuverlässig erkennen zu können, wurden mehrere Lidar- und Radarsensoren an unterschiedlichen Fahrzeugstellen positioniert, um eine 360-Grad-Rundumsicht zu erreichen und tote Winkel zu vermeiden. Damit werden beispielsweise auch schwierige Situationen wie das Erkennen von Schranken und herabhängenden Ästen gemeistert. Die stückweise Kompensation eines Teilsystemausfalls durch andere Funktionen ist ein weiterer Aspekt. Ähnlich wie sich Menschen in dunklen Räumen zum Ziel (dem Lichtschalter) herantasten, verhält sich das Shuttle-Fahrzeug bei "Sichtbeeinträchtigung" der Radarsysteme durch Blätter, Verschmutzungen oder großen Fahrzeugen, die vor dem Shuttle die Sicht behindern.

Aus der Ferne kontrollieren

Daten über die aktuelle Fahrt und den technischen Zustand können aus dem Fahrzeug heraus und in das Fahrzeug zurück übertragen werden. Dabei gehen Informationen hinsichtlich Diagnose, Überwachung und Steuerung hin und her. Auf der Basis soll künftig per Leitstelle ein kompletter Fuhrpark an automatisierten Shuttle-Bussen aus der Ferne kontrollierbar sein, bei Bedarf repariert und gesteuert werden. So lassen sich die Fahrzeuge unterstützen, falls sie in Sachen Fehlererkennung und Fehlerkompensation doch einmal an ihre Grenzen kommen oder planmäßig eine Wartung benötigen.

Erprobt wurden die Entwicklungen unter anderem mit zwei Shuttle-Bussen auf dem Bosch-Forschungscampus in Renningen, auf dem auch Fußgänger unterwegs sind. Auf einem Innovationspark bei Aachen sowie im Umfeld eines Paketzentrums der Deutschen Post/DHL wurde mit einem Logistikfahrzeug das Zusammenspiel von Fahrer und automatisiertem Fahrzeug untersucht. Alle Fahrzeuge sind stets im "Niedriggeschwindigkeitsbereich" unterhalb von 25 km/h unterwegs. (red)

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