Moderne Fahrzeuge sind mit einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen ausgestat- tet, welche das Fahren in Bezug auf Komfort, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit ver- bessern. Informationsbasis sind hierfür Sensorinformationen lokal verbauter Senso- ren, wie beispielsweise Kameras, Radarsensoren oder Lidar. Die nächste Stufe von Fahrerassistenzsystemen benötigt Informationen über die Sichtweite lokal verbau- ter Sensoren hinaus. Diese Informationen können mittels geeigneter Kommunikati- onsmechanismen bereitgestellt werden. Zur Erfassung dieser Informationen können andere Fahrzeuge als mobile Sensorknoten dienen, aber auch beliebige andere Infor- mationsquellen, wie beispielsweise Cloud Dienste. Die Kommunikation kann direkt zwischen den Fahrzeugen oder über ein Backend erfolgen. Als Kommunikations- technologie kann hierbei Mobilfunk, aber auch direkte Kommunikation zwischen einzelnen Fahrzeugen eingesetzt werden. Welcher Kommunikationsweg und ent- sprechender Kommunikationsmechanismus geeignet ist, hängt vom jeweiligen An- wendungsfall ab, welcher den Informationsinhalt, die Granularität der Daten und die tolerierbare Latenz bestimmt. Dazu wurde aus der Literatur eine Klassifikati- on von Anwendungsfällen bezüglich der Kommunikationsanforderungen abgelei- tet. Die daraus resultierenden Bereiche Sicherheitszone, Achtsamkeitszone und Informa- tionszone beziehen sich auf die tolerierbare Latenz zwischen dem Auftreten einer Information und der Verarbeitung auf der Empfängerseite. Kommunikationsmecha- nismen für die Sicherheitszone, also den direkten Nahbereich um das Ego-Fahrzeug mit einer Restfahrzeit bis zum Ereignispunkt von weniger als 2-5 Sekunden, wur- den in den letzten Jahren intensiv in Forschung und Standardisierung behandelt. Im Gegensatz dazu wurden geeignete Informationsverteilmechanismen für entfern- tere Bereiche nicht hinreichend behandelt. In der vorliegenden Arbeit wurden hierzu geeignete Informationsverteilmechanismen im Kontext der zuvor genannten Anwen- dungsfälle untersucht. Der erste Kernbeitrag dieser Arbeit befasst sich mit dem effizienten Erfassen von Informationen für den Bereich Informationszone, mit mehr als 30 Sekunden Restfahr- zeit bis zum Ort der Information. Das entwickelte probabilistische Erfassungsmodell ermöglicht das Einhalten bestimmter Qualitätsmetriken, wie eine maximale Erken- nungslatenz, bei gleichzeitiger Reduktion des Datenvolumens um bis zu 85% ge- genüber einem opportunistischen Übertragungsmodell. Die zentrale Adaption der Übertragungswahrscheinlichkeiten an die Dichte der sendenden Fahrzeuge ist ge- eignet für eine mobilfunkbasierte Erfassung und auch für geringe Fahrzeugdichten anwendbar. Durch eine Erweiterung um hybride Kommunikation, d.h. die parallele Verwendung von Mobilfunk und mobiler Ad-hoc Kommunikation, kann eine weitere Verringerung des mobilfunkbasierten Datenvolumens gezeigt werden. Besonders in dichtem Verkehr bietet dies ein großes Einsparpotential. Der zweite Kernbeitrag dieser Arbeit befasst sich mit dem effizienten Verteilen der zuvor gesammelten Informationen. Basierend auf dem wahrscheinlichsten Fahr- pfad werden die Informationen als so genannter elektronischer Horizont aufgebaut und priorisiert. Die Übertragung zum Fahrzeug erfolgt in kleinen Paketen, gemäß den Prioritäten. Ziel ist es möglichst nur Informationen zu den Streckenabschnit-

ten zu übertragen, welche auch befahren werden. Dazu wurde ein Verfahren zur Abschätzung des Fahrpfades und eine Datenstruktur zur effizienten Abbildung des elektronischen Horizonts entwickelt. Der dritte Kernbeitrag dieser Arbeit befasst sich mit dem Informationsaustausch in der Achtsamkeitszone, einem Bereich zwischen der Sicherheitszone und der Infor- mationszone mit etwa 5 bis 30 Sekunden Restfahrzeit bis zum Ort der Information. Abgeleitet aus den Anwendungsfällen handelt es sich hierbei zwar nicht um sich- heitskritische Informationen, aber dennoch vorwiegend um dynamische Informatio- nen zur Position von Nachbarfahrzeugen. Aufgrund der relativ großen Distanz ist eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation nicht möglich. Entsprechende Daten müssen hierfür von dazwischenfahrenden Fahrzeugen weitergeleitet werden. Bei dichtem Verkehr kann der Funkkanal durch die Positionsnachrichten der Fahr- zeuge bereits ohne Weiterleitung vollständig ausgelastet sein. Eine entsprechende Realisierung über Mobilfunk würde eine absolut flächendeckende Netzabdeckung und stetige Kanalressourcen voraussetzen. Um dennoch eine Weiterleitung dyna- mischer Fahrzeuginformationen zu ermöglichen, wurde zunächst ein Verfahren zur Reduzierung der durch die Positionsnachrichten der Fahrzeuge erzeugten Kanallast entwickelt. Die so frei gewordene Kanalkapazität kann nun für die Weiterleitung von dynamischen Positionsinformationen benachbarter Fahrzeuge verwendet wer- den. Durch diesen Mechanismus kann die Reichweite des lokalen Wissens über dy- namische Informationen von Nachbarfahrzeugen mehr als verdoppelt werden. In Ergänzung zu den bereits standardisierten Kommunikationsmechanismen für den direkten sicherheitskritischen Nahbereich, ermöglichen die drei genannten Bei- träge die Vervollständigung des für zukünftige Fahrerassistenzsystemen notwendi- gen Wahrnehmungsbereichs durch effiziente, anwendungsfallspezifische Kommuni- kation.