Wieder top! Ulmer Studierende gewinnen Carolo-Cup für selbstfahrende Modellautos

Die Aufgabe bestand in der Entwicklung und Umsetzung eines hochautomatisierten, selbststeuernden Elektrofahrzeugs im Modellformat 1:10, das im Wettkampf einen Parcours möglichst schnell und fehlerfrei zu bewältigen hatte. Der Ulmer „Spatz“ fuhr dabei allen davon und sicherte dem 15-köpfigen Entwicklerteam der Universität Ulm die Siegprämie in Höhe von 4000 Euro. Auf Platz zwei und drei landeten KITCar vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie das Team CLDC der TU Braunschweig. Das Team „Spatzenhirn“ gehörte zu den Favoriten und hat den Carolo-Cup in den letzten zehn Jahren fünf Mal gewonnen.
„Wir sind sehr glücklich über diesen Sieg und haben auch schon ausgiebig gefeiert“, so der Teambetreuer und Projektkoordinator Nils Rexin, Doktorand am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik unter der Leitung von Professor Klaus Dietmayer.
Der studierte Informatiker Rexin forscht im Bereich autonomes Fahren zum Thema Umgebungsmodellierung. Seit 11 Monaten haben sich Rexin, Teamchef Jona Ruof und die anderen 14 Team-Mitglieder auf diesen Wettkampf vorbereitet. Denn die Anforderungen waren insbesondere im Hauptwettbewerb noch höher als in den Jahren zuvor. So war der Parcours besonders anspruchsvoll – neben langen Geraden und engen Kurven waren jetzt auch Gefällstrecken und Steigungen zu bewältigen. Zudem galt es beim Hauptwettbewerb Szenarien zu bewältigen, die den hohen Anforderungen im innerstädtischen Verkehr nachgebildet waren. Es mussten Vorfahrtsregelungen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbote und Sperrflächen beachtet werden. Außerdem waren querende Fußgänger an Zebrasteifen und Verkehrsinseln zu berücksichtigen, genauso wie stehende und bewegliche Hindernisse. Das Einparken war ebenso Bestandteil des Wettbewerbs wie die theoretische Präsentation des Konzepts und der technischen Ansätze.
„Da wir immer nur knapp ein Jahr Zeit für die Vorbereitung haben, können wir sprichwörtlich das Rad nicht jedes Mal neu erfinden. Deshalb haben wir auf das sehr zuverlässige Vorgängerfahrzeug zurückgegriffen und es optimiert“, erklärt Rexin.
Der Spatz wurde robuster gemacht und mit einer Tiefenbildkamera ausgestattet. Diese ermöglicht eine bessere Umgebungserfassung und hilft dabei, Verkehrsschilder als solche zu erkennen“, erläutert der Teambetreuer. Die eigentliche technische Herausforderung bestand in der Softwareoptimierung. Hier gab es enormen Anpassungsbedarf. Zum ersten Mal mussten die Modellfahrzeuge Rampen mit Hindernissen befahren. Dadurch verändert sich für die automatisierte Umgebungserkennung die Perspektive. „Um die Bild- und Sensordatenerfassung anzupassen, mussten die Algorithmen entsprechend modifiziert werden“, so der Koordinator Rexin.
Die Leistungsfähigkeit der Software – also das Zusammenspiel der Algorithmen und die Fusion der Daten – wurde vorab mit einem eigens entwickelten Simulator getestet. Dass beim Wettbewerb dann alles reibungslos lief, freute die „Spatzenhirne“ natürlich besonders. „Wir haben dieses Mal die ganze Vorbereitungszeit über am Fahrzeug gearbeitet. Ein großer Vorteil war zudem, dass sich die meisten schon aus der letzten Saison kannten. Wir waren viel besser organisiert und konnten schneller entscheiden“, sagte Teamchef Jona Ruof, Student der Medieninformatik, der jetzt zum zweiten und letzten Mal mit dabei war. „Um nicht jedes Jahr b ei null anfangen zu müssen, braucht es ein professionelles Wissensmanagement. Dafür muss die Übergabe des Vorgängerfahrzeuges perfekt dokumentiert werden“, sagte Teambetreuer Rexin.
Welche Hardware-Ausstattung hat sich bewährt? Welche nicht? Wo muss software-technisch nachgebessert werden und wann ist es besser, alles noch mal auf Anfang zu setzen? „Das Team hat perfekt funktioniert. Jeder konnte sich mit seinen Kompetenzen und Fähigkeiten einbringen, und alle haben Hand in Hand gearbeitet“, sind sich die beiden einig.
Doch im Vorfeld des Carolo-Cups gab es auch Probleme: Eine Woche vor dem Wettbewerb fiel der Hauptcomputer aus. So musste ein neuer Rechner nach Braunschweig bestellt werden, der erst ein Tag vor dem Wettbewerb ins Fahrzeug eingebaut werden konnte. Und doch hat es mit dem Sieg geklappt. „Dieser Erfolg zeigt, dass unsere Studierenden nicht nur fachlich was drauf haben, sondern auch extrem teamfähig und stressresistent sind. Ich bin sehr stolz auf die Leistung unseres Teams“, sagt Professor Dietmayer, der diese Initiative ins Leben gerufen hat und das Carolo-Cup-Projekt seit vielen Jahren unterstützt. Zu den Mitgliedern des 15-köpfigen Teams gehörten vor allem Studierende aus den Ingenieurwissenschaften und der Informatik.