Fünf Sensortypen für Fahrerassistenzsysteme im Überblick

Erst die Kombination aus Kamera, Lidar, Radar, Ultraschall und Infrarot macht verlässliche Assistenzsysteme möglich. KRAFTHAND beleuchtet deren Zusammenspiel und die verschiedenen Aufgaben.

Lidar

Hinter Lidar verbirgt sich Light Detection and Ranging – ein optisches Messsystem, um Objekte zu detektieren. Durch die Reflexion des ausgesandten Lichts am Objekt bis zum Wiedereintreffen des Lichts am Empfänger lässt sich über die Laufzeit die Position des Objekts bestimmen. Im Prinzip ein Laserscanner, der ein dreidimensionales Abbild der Umgebung erstellt.

Lidarsysteme arbeiten allerdings nicht mit Mikrowellen, sondern mit Lichtpulsen aus den Bereichen des nicht sichtbaren Lichts – nahes Infrarot, typisch sind 905 Nm Wellenlänge, eine Reichweite von 200 m bei guten Witterungsbedingungen, hohe Winkelauflösung und 360°-Abdeckung.

Infrarotkamera

Für etwa einen Nachtsichtassistenten wird eine Ferninfrarotkamera genutzt. Sie reagiert auf die Wärme von Objekten. In Schwarzweiß-Bilder umgewandelt, sind die Informationen im Kombi-Instrument zu sehen. Die kühlere Umgebung erscheint dunkel, Menschen und Tiere erscheinen auffällig hell. Das System erkennt bis in 300 m Personen sowie größere Wildtiere. In gefährlichen Situationen ertönt ein Warnsignal. Abhängig vom Scheinwerfer ist es zudem möglich, die Person mit drei kurzen Lichtimpulsen anzuleuchten.

Stereo- und Monokamera

Automobilhersteller verwenden für ihre Fahrerassistenzsysteme sowohl Mono- als auch Stereokameras. Letztere sind in der Lage, ohne zusätzliche Sensorik Hindernisse dreidimensional zu erkennen. Bei einer Stereokamera beschränkt allerdings der Bauraum die 3D-Abbildung: Je geringer der Abstand zwischen den beiden Kameralinsen ist, desto geringer fällt die effektive dreidimensionale Messreichweite aus.

Das bedeutet: Stereokameras können bis 50 m vor dem Fahrzeug dreidimensional sehen. Darüber hinaus sind die perspektivischen Unterschiede der beiden aufgenommenen Bilder zu gering, um daraus 3D-Informationen abzuleiten. Ab dieser Grenze verhält sich die Kamera wie eine Monokamera. Die Reichweite einer Monokamera beträgt unabhängig vom Bauraum 240 m. Durch die Zusammenführung der Bilder mehrerer Kameras und Sensoren lässt sich ebenfalls eine dreidimensionale Darstellung erzeugen. Kameras im Innenraum können zudem erkennen, ob der Fahrer müde oder abgelenkt ist. Und Umgebungskameras erfassen das unmittelbare Pkw-Umfeld und zeigen Hindernisse auf.