Audi, Huawei, Vodafone: Automobile und Infrastruktur reden per C-V2X miteinander
Das vernetzte Auto, auch Connected Car genannt, kann mit der Infrastruktur, anderen Fahrzeugen, Fußgängern und so ziemlich allem kommunizieren, das per Mobilfunk miteinander vernetzt ist. Audi, Huawei und Vodafone haben in Spanien zum MWC 2017 vier mögliche Anwendungsfälle für C-V2X (Cellular Vehicle 2 X) über LTE gezeigt.
Intelligente Vernetzung aller beteiligten Einheiten
C-V2X beschreibt die Kommunikation eines Automobils (V) mit anderen an das Mobilfunknetz angebundenen Kommunikationsteilnehmern (X). In den meisten Szenarien ist damit die Kommunikation zwischen Automobilen, anderen Verkehrsteilnehmern (auch Fußgängern) und der Infrastruktur gemeint. Das Ziel ist eine intelligente Vernetzung aller beteiligten Einheiten, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen und den Komfort zu steigern. Dies kann in erster Instanz über mehr dem Fahrer zur Verfügung gestellte Information erreicht werden, wird langfristig gesehen aber nicht nur das autonome Fahren unterstützen, sondern Voraussetzung dafür sein.
Im Connected Car mit C-V2X kann das „C“ (Cellular) für LTE oder in Zukunft auch 5G stehen. Das Akronym wird dann entsprechend der eingesetzten Technologie zu LTE-V2X oder 5G-V2X abgewandelt. In Barcelona haben Audi, Huawei und Vodafone am Circuit de Barcelona-Catalunya eine Connected-Car-Demo gezeigt, die LTE-V2X verwendet. Vorgeführt wurde die Übertragung eines Ampelsignals, die Weiterleitung eines Videosignals aus einem anderen Fahrzeug, das Warnen vor Fußgängern am Straßenrand und die direkte Weiterleitung der Information, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug eine Notbremsung durchführt.
Vodafone stellte das Netz über eine LTE-Basisstation
Als vorausfahrendes Fahrzeug diente ein Audi A4 Avant, die Demo selbst wurde in zwei Audi Q7 gezeigt. Die zwei Q7 waren seriennah, aber mit speziell für die Demo verbauter LTE-Konnektivität ausgerüstet. Das ab Werk verbaute LTE-Modul des Q7 wurde nicht verwendet. Welche zusätzliche Hardware genau in den Fahrzeugen steckte, war nicht einsehbar, da kein Blick in den Kofferraum gewährt wurde. Nach außen hin waren vier Antennen auf dem Dach sichtbar. Die Demo wurde je nach Anwendungsfall in jeweils einem Frequenzblock auf 2.600 MHz und 5,9 GHz über eine Basisstation in der Nähe im Netz von Vodafone durchgeführt. Das Signal durchlief dabei auch einen Audi-Server in Ingolstadt. Stellenweise gab es auch einen Direktlink zwischen den Fahrzeugen.
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Mit diesen zwei Audi Q7 und einem A4 Avant wird LTE-V2X vorgeführt
Ampelsignal an Fahrzeug aussenden
Im ersten Szenario, der Übertragung eines Ampelsignals, wird in das Fahrerdisplay des Q7 die Information übertragen, dass eine rote Ampel bevorsteht. Das kann etwa dann der Sicherheit dienlich sein, wenn das Sichtfeld durch andere Fahrzeuge oder Lkw blockiert wird. Im konkreten Anwendungsfall übermittelt die Ampel das Rotsignal erst an einen Server in Ingolstadt, der diese Information dann mit dem vorausfahrenden Audi A4 teilt, und dieses Fahrzeug wiederum teilt die Informationen per Direktlink mit den beiden Q7, die daraufhin eine Warnung zum Ampelsignal im Fahrerdisplay darstellen.
Freies Sichtfeld dank Videoübertragung
Das zweite Szenario soll ebenfalls bei blockierter Sicht helfen, indem die Sicht eines vorausfahrenden Fahrzeuges, in diesem Fall wieder der Audi A4, mit den folgenden Fahrzeugen geteilt wird, sodass diese freien Blick auf die Straße haben, auch wenn dies zum Beispiel durch mehrere Lkw eigentlich nicht mehr möglich wäre. Auf dem Armaturenbrett des A4 wurde hierfür eine per Ethernet mit der Technik im Kofferraum angebundene 720p-Kamera montiert, die ihr Signal in das LTE-Netz von Vodafone speist. Das Signal wird zu Testzwecken wieder über einen Server in Ingolstadt geleitet und schließlich in die beiden Q7 übertragen. Das führt aufgrund der langen Signalwege des Testaufbaus aktuell noch zu einer Latenz von circa 1,5 Sekunden, was für den Serieneinsatz nicht geeignet wäre. Hier werden später mit Nutzung von 5G Latenzen im Millisekundenbereich angepeilt.
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Fahrerdisplay im Q7 zeigt Sicht aus dem A4 Avant
Vor Fußgängern warnen und früher bremsen
Bei der Warnung vor einem Fußgänger am Straßenrand, werden die über ein Endgerät wie einem Smartphone ermittelten Ortungsinformationen des Fußgängers mit dem Audi-Server in Ingolstadt geteilt und mit den an der Demo teilnehmenden Fahrzeugen geteilt, die daraufhin wieder eine entsprechende Meldung im Fahrerdisplay erhalten.
Das Durchführen einer Notbremsung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, in diesem Fall des Audi A4, teilt Huawei per Direktlink den anderen Fahrzeugen mit. Deren Fahrerassistenzsysteme sind dadurch früher auf solch eine Situation vorbereitet, auch dann schon, wenn ein Fahrzeug dazwischen noch gar nicht auf die Notbremsung des Vordermanns reagiert hat. Aktuell sind Fahrerassistenzsysteme von dem Verhalten des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs abhängig, bei LTE-V2X weiß das Automobil zusätzlich, was ein anderes Fahrzeug mehrere Hundert Meter weiter vorne auf der Strecke gerade macht.
Voraussetzung für autonomes Fahren
Was welches Fahrzeug wann und wie macht, wird vor allem bei der autonomen Fahrt eine wichtige Rolle spielen. Neben den Fahrerassistenzsystemen im Automobil, die eigenständig das autonome Fahren realisieren können, werden auch die durch Fahrzeuge in der Nähe gesammelten Informationen mit in die Berechnungen einfließen. Diese Daten könnten dann mit Informationen von Fußgängern und der Infrastruktur kombiniert werden und das Fahren sicherer und komfortabler machen.