Team-LUX: Hamburger Team tritt bei der DARPA Urban Challenge an
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Wo geht es lang?
Kurz vor dem Rennen gibt die DARPA die Routeinformationen („Route Network Definition File“) und die auszuführenden Aufgaben („Mission Data File“) aus. Im ersten Schritt muss der LUX die Routeninformationen lesen und analysieren. Er erstellt eine Navigationskarte und wandelt sie anhand der globalen Breiten/Längen-Koordinaten in ein lokales x-y-Koordinatensystem um. Diese Karte erweitert der LUX anschließend durch eine Analyse des Straßennetzes, erstellt Vorfahrtsregeln an Kreuzungen und Wegpunktverbindungen.
Anschließend liest und analysiert er die Missions-Datei (MDF). Die MDF ist in zwei Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt erstellt eine Aufgabenstrecke durch Festlegung der Abfolge der zu erreichenden Wegpunkte. Der zweite Abschnitt gibt Geschwindigkeitsbeschränkungen – sowohl nach oben als auch nach unten – für Streckensegmente vor. Diese Geschwindigkeitsbeschränkungen werden der Navigationskarte hinzugefügt.
Auf dem kürzesten Weg zum Ziel
Wenn nun die Aufgabe bekannt ist, kann eine Aufgabenstrecke für den LUX erzeugt werden. Dies erfolgt durch Auffinden der kürzesten Verbindungen zwischen den geforderten Fixpunkten unter Berücksichtigung der Entfernung und der Geschwindigkeitsbeschränkungen.
Sobald die Navigation eine Aufgabenstrecke für den LUX berechnet hat, ermittelt der Wegplaner eine Route zum nächsten Wegpunkt. Im ersten Schritt wandelt er die künstlichen Navigations-Wegpunkte in einen fahrbaren Weg um. Der erstellte Weg muss nun auf die reale Straße übertragen werden. Für diese Aufgabe verwendet der Wegplaner sowohl die Informationen der Fahrspurerfassung als auch die Positionsinformationen.
Was tun bei Hindernissen?
Im DARPA-Rennen gibt es verschiedene Situationen, in denen der LUX ausweichen muss. Dazu gehört ein einfaches, im Weg stehendes Hindernis. In diesem Fall passt die Software den Weg an, damit das Fahrzeug in Übereinstimmung mit den DARPA-Regeln, unter Einhaltung von Sicherheitsabständen und mit Rücksicht auf den Gegenverkehr das Hindernis passieren kann. Falls das Hindernis den Weg vollständig blockiert und kein Überholmanöver möglich ist, meldet die Wegplanung eine Straßensperrung an die Navigation und fordert eine neue Aufgabenstrecke an.
In Fahrt
Nachdem die Wegplanung den optimalen Weg gefunden hat, bewegt das Fahrzeugsteuermodul den LUX auf dem Weg entlang. Der Input besteht aus einer Reihe von „Bahnpunkten”. Jeder dieser Punkte enthält seine Position in Fahrzeugkoordinaten, einen Satz Geschwindigkeits- und zusätzlicher Informationen, zum Beispiel für die Blinkeraktivierung bei Kurven oder Verzögerungszeiten. Der Controller steuert jetzt die Regler (Lenkung, Bremse und Gas) für eine optimale Bewegung entlang des Weges.
Reichen drei Laserscanner für den Sieg?
Die DARPA Urban Challenge 2007 ist die ideale Plattform, um zu beweisen, welche Vorteile unterschiedliche Sensortechniken haben. Trotz der großen Konkurrenz von mehr als 50 Teams will das Team-LUX die Urban Challenge gewinnen. Die genutzten Sensor-Techniken bei der Challenge sind Laser, Radar und Video, wobei 14 Teams – wie übrigens auch der letzte Challenge-Sieger „Stanley“ der Stanford-Universität – mit Ibeo-Laserscannern fahren und 16 mit Laserscannern der Muttergesellschaft Sick.
Die Ibeo-Laserscanner erlauben im Unterschied zu einfachereren Lasersensoren die Anwendungen Automatische Notbremsung, Fußgängerschutz, ACC Stopp&Go, Spurverlassenswarner und Stauassistent. Mit der bewussten Beschränkung auf drei Laserscanner will das Team-LUX zeigen, dass diese Technik in Sicherheits- und Fahrerassistenzsysteme von Serienfahrzeugen integriert werden kann – eine vordere Platzierung wäre der beste Beweis dafür. (Karen Tippkötter und Jo-Ann Hilberath) (ggo)