Schon heute gehören Sensoren an modernen Autos zur Grundausstattung. Kameras, Ultraschall, Radar, Infrarot und dergleichen gibt es bereits. Um Autos für autonomes Fahren auszurüsten, braucht es – neben der entsprechenden Kartentechnologie – aber noch mehr. Das deutsche Technologieunternehmen Bosch hat nun ein neues Lidar (light detection and ranging) entwickelt, das über die übliche Funktion dieses System, wie z.B. die Einparkhilfe, hinausgeht und arbeitet bereits an der Serienentwicklung.
Der neue Sensor ist sowohl für den Nahbereich als für große Reichweiten konzipiert und somit sowohl für Fahrten auf der Autobahn als auch in der Stadt tauglich. Bosch will den Preis der aufwendigen Technik laut Aussagen von Geschäftsführer Harald Kröger mithilfe von Skaleneffekten senken und sie so massenmarkt-tauglich machen. „Bosch schließt die Sensorlücke und macht automatisiertes Fahren somit erst möglich“, betont Kröger.
Paralleler Einsatz von drei Sensorprinzipien
Dieser laserbasierte Abstandsmesser ist für autonomes Fahren nach SAE-Level 3 bis 5 unerlässlich, hausinterne Analysen hätten jedoch bestätigt, dass drei Sensorprinzipien parallel eingesetzt werden müssen, um autonomes Fahren sicher zu machen, heißt es bei Bosch. Diese sind Kamera, Radar und ein Lidar. Das zeigte sich, als die Entwickler sämtliche Anwendungsfälle automatisierter Fahrfunktionen untersuchten, vom Autobahnassistenten bis zum vollautomatisierten Fahren in der Stadt. In Situationen, in denen sich beispielsweise an einer Kreuzung ein Motorrad mit höherer Geschwindigkeit einem automatisierten Fahrzeug nähert, ist ein Lidar erforderlich, um das Motorrad zuverlässig erfassen zu können. Eine Kamera könnte durch Licht geblendet werden, für Radar sind eine schmale Silhouette und Kunststoffverkleidungen schwer zu erkennen. Setzt man aber alle drei Technologien nebeneinander ein, bekommt man in jeder Situation verlässliche Informationen.
Aufgrund seiner Funktionsweise, die ähnlich ist wie Radar, um Hindernisse zu orten (Lidar sendet keine Radiowellen sondern Laserstrahlen aus), erkennt der Abstandsmesser auch nichtmetallische Hindernisse in großer Entfernung. Dadurch können Brems- oder Ausweichmanöver entsprechend rechtzeitig eingeleitet werden, wenn das Lidar zum Beispiel große Steine auf der Straße ortet. Da Bosch bei der Lidar- Entwicklung auf sein Sensorik- und System-Know-how im Radar- und Kamerabereich zurückgreifen könne, ließen sich alle drei Sensortechnologien optimal aufeinander abstimmen, betonen die Verantwortlichen in Stuttgart. „Wir wollen automatisiertes Fahren sicher, komfortabel und faszinierend machen. Dadurch leisten wir einen entscheidenden Beitrag zur Mobilität der Zukunft“, sagt Kröger. Das Fernbereichs-Lidar würde nicht nur alle Sicherheitsanforderungen für den automatisierten Fahrbetrieb erfüllen, Automobilhersteller könnten ihn in Zukunft auch in verschiedenste Fahrzeugtypen integrieren.
Künstliche Intelligenz sorgt für maximale Sicherheit
Bosch entwickelt und fertigt seit vielen Jahren Ultraschall-, Radar- und Kamerasensoren im eigenen Haus und ist führend auf dem Gebiet der Sensorik für Fahrerassistenzsysteme und automatisiertes Fahren. Zuletzt haben die Ingenieure des Unternehmens die Kameratechnik im Auto mit künstlicher Intelligenz ausgestattet, so dass sie Objekte erkennt und sie in Klassen wie Fahrzeuge, Fußgänger oder Fahrräder einteilen und ihre Bewegung vermessen kann. Das ermöglicht es, dass die Kamera auch teilweise verdeckte oder querende Fahrzeuge erkennen und klassifizieren kann, oder auch Fußgänger und Radfahrer, und das Auto dadurch schnell eine Warnung oder Notbremsung auslösen kann.
Die neue Generation der Radarsensoren ist durch eine hohe Erfassungsreichweite, einen breiteren Öffnungswinkel und eine hohe Winkeltrennfähigkeit in der Lage, das Fahrzeugumfeld auch bei schlechtem Wetter oder schlechten Lichtverhältnissen besser zu erfassen.
Unternehmen wie General Motors, Ford Motor und die Google-Tochter Waymo setzen Lidar bereits ein, Apple evaluiert die Technologie noch. Nissan und Elon Musk (Tesla) sind von der Technik jedoch (noch) nicht sehr angetan.
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