23.08.2019 10:24 |

Exaktere Karten nötig

TomTom vermisst die Welt für autonome Autos neu

Das niederländische Unternehmen TomTom vermisst derzeit die Welt neu - und das viel genauer als bisher. Mit dem Trend zum autonomen Fahren steigt der Bedarf an hochexakten Karten, auf die selbstfahrende Autos zugreifen können. Dafür setzt der Navigationsspezialist eine Flotte von Messwagen ein, die Straße für Straße alle Daten erfassen, die für den Verkehrsfluss eine Rolle spielen können.

Mit Laserscannern, 360-Grad-Kameras, Differential-GPS, Trägheitssensoren und einem Hodometer zum mechanischen Messen der zurückgelegten Wegstrecke entsteht ein digitales 3D-Abbild der Umgebung. „Es geht um eine hochauflösende Darstellung der Realität“, sagt Willem Strijbosch, Chef der Sparte Autonomes Fahren bei TomTom. Die globalen HD-Karten dienen aber weniger als Navigationshilfe oder dreidimensionaler Stadtplan für den Fahrer, sondern richten sich vielmehr an die Software selbstfahrender Autos.

Mehr als drei Millionen Kilometer legen die Messwagen von TomTom im Jahr zurück. Jeder einzelne von ihnen zeichnet dabei ein Terabyte an Daten auf - pro Tag. Die Fahrzeuge erfassen dabei nicht nur die genaue Lage, Breite, Steigung und Krümmung jeder einzelnen Fahrspur, sondern auch die Standorte und Inhalte von Verkehrszeichen, Grünstreifen und Banketten, Fahrbahnteiler, Laternenmasten und Markierungen - und zwar auf zwei Zentimeter genau. „Der heute übliche GPS-Standard ist dazu nicht geeignet“, erklärte Strijbosch.

„Zentrale Säule“ für autonomes Fahren
„Karten sind eine zentrale Säule für den Erfolg des autonomen Fahrens. Sie erlauben, weit über das Blickfeld des Fahrers hinauszuschauen und helfen dem Auto seine Umgebung zu verstehen.“ Zwar würden heute schon Pkw mit ihren Sensoren Straßenmarkierungen, andere Verkehrsteilnehmer oder unerwartete Hindernisse identifizieren, „aber diese Sensoren haben ein Limit.“ Schnee, schlechte Lichtverhältnisse, Staub, Spiegelungen oder starker Regen würden etwa die Leistungsfähigkeit von eingebauten Kameras beschränken.

Strijbosch hält darum auch den Ansatz des Autobauers Tesla für nicht zielführend, sich nur auf die Sensoren im Auto zu stützen - ganz ohne Hilfe von HD-Karten. „Diese Systeme sind fehleranfällig. Dank Karten können autonome Fahrzeuge Hindernisse erkennen, lange bevor sie überhaupt von einer Kamera erfasst werden, etwa bei sehr dichtem Verkehr. Das Auto weiß auch, was hinter der nächsten Kurve kommt oder es zwei Kilometer im Voraus erwartet“. Auch zugeschneite, von Lkw verdeckte oder überwucherte Verkehrszeichen seien damit kein Problem mehr.

Damit ein autonom fahrendes Fahrzeug auch bei hohen Geschwindigkeiten präzise weiß, wo auf der Straße es sich exakt befindet, gleichen seine Sensoren die erfassten Daten zusätzlich kontinuierlich mit der 3D-Seiten- und -Längsansicht der Fahrbahn auf der Karte ab. Und zwar in Echtzeit. Ist das Auto tatsächlich auf der richtigen Spur? Läuft es Gefahr, über den Fahrbahnrand hinaus zu kommen?

Zusätzlich helfen Verkehrszeichen und ihre Inhalte, Markierungen sowie Lichtmasten bei der Bestimmung des Standorts. Zwölf Millionen Verkehrszeichen als Referenz umfasst die Datenbank von TomTom mittlerweile. Das ist nicht nur für die Sicherheit wichtig: Infos über Tempo-Limits, Steigungen oder Gefälle können in die Regelung des Antriebs einfließen - und etwa den Treibstoffverbrauch optimieren.

Mit Datenbanken verbunden
Daneben greift das Unternehmen auf einen Schatz aus klassischen Verkehrsdaten zurück. Derzeit sind rund 600.000 TomTom-Geräte mit den Datenbanken verbunden: in Autos an der Windschutzscheibe fixiert, fix im Fahrzeug eingebaut oder als Navigations-App am Handy. 48 Trillionen Infos haben die Nutzer dem Unternehmen in den vergangenen zehn Jahren geliefert - völlig anonym und nicht identifizierbar, wie das Unternehmen versichert.

Zudem bekommen die Niederländer Daten von weltweit 75.000 öffentlichen Quellen und anderen Anbietern: Das erlaubt Echtzeitinformationen über Staus, flexible Tempo-Limits, offene oder geschlossene Spuren, das Wetter, aber auch über Unfälle, Ölspuren oder Schlaglöcher.

Updates in Echtzeit
Bis vor wenigen Jahren hat TomTom alle drei Monate die jeweils aktuellste Fassung seiner Karte veröffentlicht. Heute werden die Daten dank der Mobilfunkverbindung des Autos jede Woche auf den neuesten Stand gebracht - ohne dass der Fahrer oder der Autohersteller eingreifen muss. Und das Unternehmen steht kurz davor, die Daten fast in Echtzeit zu aktualisieren. Dafür wäre ein leistungsfähigeres Mobilfunknetz hilfreich - etwa 5G-Standard, um Daten schneller zu transportieren -, aber nicht zwingend notwendig. „Aktualisiert werden in Zukunft nur die für die eingegebene Fahrstrecke relevanten Daten, und zwar nur auf den Abschnitten, wo es eine Änderung gab. Da handelt es sich um keine großen Pakete“, sagte Strijbosch.

Je mehr autonome Fahrzeuge auf den Straßen in Zukunft mit ihren Sensoren Daten liefern, auf desto aktuellerem Stand können Karten grundsätzlich gehalten werden. Das heißt, die Aktualisierungen der Crowd stellen sicher, dass die HD-Karte auch die reale Straße widerspiegelt. „Derzeit sind die Autosensoren aber noch nicht genau genug, um Kartenaktualisierungen ausschließlich mit dieser Methode durchführen zu können“, betonte Strijbosch. Es wird darum noch länger Messwagen brauchen, welche einzelne Strecken wieder und wieder abfahren.

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