Team-LUX: Hamburger Team tritt bei der DARPA Urban Challenge an
Auf der DARPA Grand Challenge will das Hamburger Team-LUX beweisen, dass drei Lasersensoren einem modifizierten Serienfahrzeug genügen, um das „Rennen der autonomen Autos“ schnell, sicher und ohne Fahrer zu bewältigen.
- ggo
Auf der DARPA Grand Challenge konkurrieren autonom fahrende Rennwagen mit unterschiedlichen Sensortechniken um den Sieg. Das Team-LUX will im November 2007 beweisen, dass drei Lasersensoren einem modifizierten Serienfahrzeug genügen, um den Parcours schnell, sicher und ohne Fahrer zu bewältigen.
Bei dem Wettbewerb, der seit 2004 zum dritten Mal stattfindet, treten völlig unbemannte Autos gegeneinander an. Alle teilnehmenden Fahrzeuge müssen vollkommen autonom, das heißt ohne Fahrer und ohne Fernsteuerung, einen Parcours von 100 Kilometern in weniger als sechs Stunden bewältigen. Die DARPA Urban Challenge 2007 findet erstmals in einer US-amerikanischen Stadt unter realistischen Straßenverkehrsbedingungen statt.
Mit Robotern durch die Stadt
Im November 2007 messen sich die „Roboterfahrzeuge“ darin, einen Stadtparcours möglichst schnell und fehlerlos zu durchfahren. Das Team-LUX stellt sich der Herausforderung mit einem Automobil, das mit gerade einmal drei Lasersensoren ausgerüstet ist.
Die Mannschaft besteht aus 11 Mitgliedern, darunter der technische Projektleiter Holger Salow und der Teamleiter Richard Bishop, ein US-amerikanischer Fahrerassistenzexperte. Technische Ausrüster sind die Hamburger Firma Ibeo und deren Mutternunternehmen Sick – neben sportlichem Ehrgeiz geht es auch darum zu zeigen, dass der Stadtparcours ausschließlich mit Lasersensoren zu bewältigen ist.
Der LUX – ein fast normales Auto
Für die Darpa Urban Challenge nahm das Team einige unauffällige aber tiefgreifende Veränderungen an dem Fahrzeug vor – einem serienmäßigen Passat. Zur Erfassung von Hindernissen und Fahrspurmarkierungen, Straßenbegrenzungen oder anderen Fahrzeugen sind drei hoch auflösende Laserscanner in die Karosserie des LUX eingebaut, die dem Auto fast eine Rundumsicht ermöglichen. Zwei von ihnen befinden sich in der vorderen Stoßstange und erlauben ein Sichtbereich von 220°.
Um den Bereich hinter dem Fahrzeug zu beobachten, ist hinten ein dritter Laserscanner mit einem Sichtbereich von etwa 150° integriert. Darüber hinaus ist der LUX für die autonome Steuerung mit Reglern für die elektronische Lenkung und Gangschaltung sowie das E-Gas und die elektronischen Bremsen ausgerüstet.
Wie misst ein Laserscanner?
Die Laserscanner im LUX arbeiten mit dem Messprinzip „Time of Flight“. Sie senden einen Laserpuls aus, der von einem Gegenstand reflektiert wird. Die Reflexion wird durch eine Photodiode aufgefangen und zu Signalen verarbeitet. Der Zeitunterschied zwischen ausgesandtem Lichtpuls und Empfang der Reflexion, verrechnet mit der Lichtgeschwindigkeit, ergibt die Entfernung zum reflektierenden Gegenstand.
Durch einen sich drehenden Spiegel wird das Laser-Entfernungsmessgerät zu einem Scanner, weil jeder ausgesandte Lichtpuls über diesen Spiegel abgelenkt wird. Die stetige Drehung des Spiegels in Verbindung mit der Laserpulstechnik erlaubt eine vollständige Abtastung der Fahrzeugumgebung im Sichtbereich des Laserscanners.
Für die Urban Challenge hat das Team-LUX den Ibeo-LUX in den Rennwagen integriert, einen Prototypen des neuesten Laserscanner-Modells der Hamburger Firma. Der LUX ist für den Serieneinsatz im Pkw ab 2008 vorgesehen.
Messung in vier Ebenen
Der Scanner scannt gleichzeitig in vier übereinander liegenden Ebenen. Durch die Verwendung der Daten aus allen Scan-Ebenen kann die Verarbeitungssoftware Nickwinkelbewegungen des Fahrzeugs und Fahrbahnneigungen kompensieren. Dies soll eine zuverlässige Messung auch beim Überfahren von Bodenwellen oder bei anderen Karosseriebewegungen sicherstellen.