Virtuelle Abschlusspräsentation
Am 12. Mai 2022 präsentierte das IMAGinE-Konsortium in einer virtuellen Abschlusspräsentation die Ergebnisse seiner Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Rahmen von fünf Kerninnovationen: Kooperative Manöverabstimmung, Kommunikationsmechanismen, Kooperatives Umfeldmodell, Mensch-Maschine-Interaktion und Simulationsumgebung.
Die vorgestellten Präsentationen finden Sie hier.
Projektprofil
IMAGinE – Lösungen für kooperatives Fahren
Das Verbundprojekt IMAGinE (Intelligente Manöver Automatisierung - kooperative Gefahrenvermeidung in Echtzeit) entwickelt innovative Assistenzsysteme für kooperatives Fahren. Kooperatives Fahren meint ein Verhalten im Straßenverkehr, bei dem Verkehrsteilnehmer Fahrmanöver gemeinsam planen und umsetzen. Durch den automatischen Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur wird das eigene Fahrverhalten mit anderen abgestimmt und an die Gesamtsituation angepasst. Kritische Situationen können vermieden oder entschärft werden – das Fahren wird sicherer und effizienter.
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Durch den Einsatz von Kommunikationstechnologien können Fahrzeuge Informationen über Objekte, die von fahrzeugeigenen Sensoren erfasst werden, mit anderen Fahrzeugen in Echtzeit austauschen – eine kollektive Wahrnehmung der Umgebung wird geschaffen. Intuitive Konzepte für die Mensch-Maschine-Interaktion gewährleisten eine hohe Nutzerakzeptanz der Technologie. In IMAGinE weiterentwickelte Simulationssysteme helfen dabei, die gesteigerte Effizienz der Verkehrsabwicklung durch abgestimmte Manöver zu untersuchen.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte IMAGinE-Konsortium vereint zwölf Partner in Deutschland: führende Unternehmen der Automobilbranche, innovative kleine und mittlere Unternehmen im Bereich Simulation, Forschung und einen öffentlichen Straßenbetreiber.
Chancen durch Kooperation im Straßenverkehr
Fahrerinnen und Fahrer werden zunehmend durch technische Systeme unterstützt, die sicherheitsrelevante Empfehlungen direkt an den Fahrer kommunizieren oder selbst deren Umsetzung übernehmen. Dabei findet bisher aber kein Abgleich der Empfehlungen oder Handlungen zwischen verschiedenen Fahrzeugen statt und sie werden auch nicht aufeinander abgestimmt.
Von individueller zu kooperativer Reaktion
Konflikten zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen wird bislang individuell begegnet – entweder durch ein technisches System oder der Fahrerin bzw. dem Fahrer. Solche kritischen Fahrsituationen können den Verkehrsablauf beeinträchtigen und zu Unfällen führen. Durch eine aktive Kooperation zwischen Fahrzeugen können diese kritischen Fahrsituationen vermieden werden.
Der Kooperation zwischen Fahrzeugen kommt eine wachsende Bedeutung zu. Zukünftig werden immer mehr Fahrzeuge mit einer unterschiedlich starken Automatisierung den Verkehrsalltag auf unseren Straßen bestimmen. Fahrzeuge mit automatisierten Systemen sind auf das kooperative Verhalten anderer Fahrzeuge angewiesen, zum Beispiel wenn die Erfassung des Umfeldes nur eingeschränkt möglich ist.
Kerninnovationen
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Kerninnovation
Kooperative Manöverabstimmung
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IMAGinE fokussiert erstmalig die zielgerichtete Interaktion zur abgestimmten Manöverplanung zwischen Fahrzeugen. Der Nachweis der Validität der entwickelten Konzepte erfolgt anhand ausgewählter kooperativer Funktionen und Anwendungsfälle. Diese werden sowohl in Simulationen als auch in realen Pkw und Lkw auf Autobahn und Landstraße prototypisch untersucht.
Kerninnovation
Kooperatives Umfeldmodell
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Ein umfassendes, kooperatives Umfeldmodell bildet die Grundlage für kooperative Fahrmanöver. In IMAGinE wird der bisherige Ansatz der Verarbeitung und Fusion von Sensordaten durch die Einbindung externer Objektdaten aus dem Verbund erweitert. Dabei wird erstmalig ein fahrzeugherstellerübergreifendes Umfeldmodell als Basis für kooperative Manöverabstimmung spezifiziert und implementiert.
Kerninnovation
Kommunikationsmechanismen
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In IMAGinE werden erstmalig die zur Abstimmung kontextbezogener Kommunikation notwendigen Nachrichten und geeigneten Kommunikationsprotokolle konzipiert und implementiert. Dies erfordert eine Anpassung bestehender bzw. Definition neuer Nachrichtenformate, die eine Übertragung relevanter Daten für die Entscheidungsfindung unter Fahrzeugen und zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur ermöglichen.
Kerninnovation
Mensch-Maschine-Interaktion
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IMAGinE konzipiert und analysiert Mensch-Maschine-Schnittstellen, die eine kooperative Interaktion zwischen mehreren Verkehrsteilnehmern und ihren Fahrzeugen ermöglichen. Eine zentrale Herausforderung liegt in der Entwicklung verständlicher und intuitiver Unterstützungskonzepte, die den Fahrer zu kooperativem Verhalten motivieren.
Kerninnovation
Simulationsumgebung
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Bestehende Simulationswerkzeuge bilden das Fahren eines „Ego-Fahrzeuges“ in einer nicht abgestimmt reagierenden Umwelt ab. In IMAGinE wird eine generische und erweiterungsfähige Simulationsumgebung entwickelt und realisiert, die erstmalig die zielgerichtete Interaktion zwischen Fahrzeugen abbildet und damit die Analyse kooperativer Manöver mehrerer Verkehrsteilnehmer ermöglicht.
Ziele
Kollektive Perzeption
Auf Basis der V2X-Kommunikationstechnologie können Objektinformationen zum Umfeld zwischen Fahrzeugen ausgetauscht werden. Damit lassen sich Erfassungslücken schließen, die ansonsten durch mangelnde Ausstattung, begrenzte Sensorreichweite, Abschattungen oder physikalische Grenzen der Sensoren bestehen.
Dieses kollektive Perzeption genannte Prinzip schafft ein gemeinsames Situationsverständnis, das der Manöverabstimmung zugrunde liegt. Kollektive Perzeption erzeugt bei allen mit V2X-Kommunikationstechnologie ausgestatteten Verkehrsteilnehmern eine gemeinsame Wissensbasis. Dadurch können Fahrassistenzfunktionen zu deutlich verbessertem, kooperativem Fahrverhalten führen.
Kommunikation in Echtzeit
Um das Kooperationspotenzial zwischen Fahrzeugen weitest möglich auszuschöpfen, entwickelt und implementiert IMAGinE Kommunikationsprotokolle für den Informationsaustausch zwischen intelligenten Systemen und der Fahrerin bzw. dem Fahrer. Kommunikation in Echtzeit bildet dabei die Grundlage, dass Fahrzeuge in hochdynamischen und hochkomplexen Verkehrssituationen reagieren können. Das Projekt verfolgt daher das Ziel, einen echtzeitfähigen Rahmen für kooperatives Fahren zu erstellen.