SUE - Self-driving urban e-shuttle

Abstract

Automatisierte Shuttle-Systeme benötigen für einen sicheren Betrieb eine robuste und redundante Lokalisierung. Ziel des Teilvorhabens von Fraunhofer EMFT war die Konzeption, prototypische Umsetzung und experimentelle Bewertung eines streckenbasierten Lokalisierungskonzepts, das optische Linienerkennung, RFID-Referenzpunkte und fahrzeugseitige Bewegungsinformationen kombiniert. Im Projekt wurden RFID-Technologien hinsichtlich Reichweite, Detektionssicherheit und Eignung für dynamische Überfahrten untersucht. UHF-RFID wurde als geeignetes Referenzsystem weiterverfolgt. Parallel wurde ein optisches Markierungskonzept mit segmentierten quadratischen Elementen in Verkehrsblau RAL 5017 entwickelt und eine kamerabasierte Linienerkennung umgesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass UHF-RFID-Referenzpunkte für die diskrete longitudinale Referenzierung geeignet sind und dass die optische Linienerkennung eine kontinuierliche laterale Abweichungsschätzung ermöglicht. Die vollständige Integration in die Gesamtfahrzeugarchitektur und der Realtest im öffentlichen Straßenraum konnten aufgrund projektseitiger Randbedingungen nicht im geplanten Umfang erfolgen. Die Ergebnisse sind für Anschlussvorhaben zur robusten Lokalisierung automatisierter Shuttle-Systeme und zur Bewertung infrastrukturbasierter Referenzen verwertbar. Automated shuttle systems require robust and redundant localization for safe operation. At the beginning of the project, established approaches such as GNSS, odometry, inertial measurements, camera-based perception and infrastructure-based reference points were available. For the intended people mover application on a defined route, it was necessary to determine which combination of these technologies could provide reliable position information under realistic operating conditions. The objective of the Fraunhofer EMFT subproject was to design, implement and experimentally evaluate a route-based localization concept combining optical line detection, RFID reference points and vehicle motion information. The project investigated RFID technologies with respect to read range, detection reliability and suitability for dynamic vehicle overpasses. Low-frequency systems were rejected because their stable read range was too limited for the underbody installation scenario; UHF RFID was pursued as the reference system. In parallel, an optical marking concept using segmented square elements in traffic blue RAL 5017 was developed, and a camera-based line detection pipeline was implemented. The results show that UHF RFID reference points are suitable for discrete longitudinal referencing and that optical line detection can provide continuous lateral deviation estimates. Full integration into the overall vehicle architecture and public-road testing could not be completed as originally planned due to project-level integration constraints and vehicle availability. The results are relevant for follow-up research on robust localization of automated shuttle systems and infrastructure-supported localization.