Nachteil: Eine Stereokamera sieht nicht sehr weit, maximal 80 Meter – nicht viel bei schneller Fahrt: Bei 100 km/h legt ein Auto 27 Meter pro Sekunde zurück.
In der Disziplin Fernsicht funktionieren Radarsysteme hier besser – die laut Christoph Stiller allerdings Ampelfarbe, Straßenschilder oder Fahrbahnmarkierungen wiederum nicht erkennen. Entsprechende Technik wird bei Fahrzeugen schon dem Jahr 2000 verbaut, zum Beispiel für Abstandstempomaten.
Radar
Im Gegensatz zur Kamera arbeitet das Radarsystem aktiv, indem es Mikrowellen aussendet und wieder einfängt. Diese Entfernungsmessung nach dem Echoprinzip funktioniert auch bei Dunkelheit und bis zu 300 Meter weit. Die Technik macht sich dafür den sogenannten Dopplereffekt zunutze, der durch die Stauchung von Wellen infolge der Bewegung von Sender oder Empfänger entsteht. "Ein Radar kann sehr gut Geschwindigkeiten messen und ist für die Erkennung von sich bewegenden Objekten ideal", sagt Prof. Markus Lienkamp vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der Technischen Universität München (TMU).
Lidar
Nahezu futuristisch mutet die Arbeitsweise von Lidarsensoren an. Im Gegensatz zum Radar senden solche Systeme keine Mikrowellen aus, sondern gebündelte Laserstrahlen. Dadurch kann ein Lidar einzelne Punkte im Umfeld abtasten. Er misst die Zeit zwischen Senden und Empfang und berechnet daraus die Entfernung. Lidarsysteme setzen aus vielen solcher Reflexionen ein Bild mit rund einer Million Bildpunkten pro Sekunde zusammen. Daraus entsteht eine 3-D-Punktwolke, welche die Umgebung mit höherer Auflösung repräsentiert als ein Radarbild. Dadurch kann es komplexe Objekte abbilden und etwa einen Fußgänger von einem Auto unterscheiden.
Ultraschall
Bei der Sensorik des automatisierten Fahrens spielt er nur eine untergeordnete Rolle: Er kann nur für ein Umfeld von rund zehn Meter detektieren. Zum Beispiel für Einparkhilfen kommen entsprechende Systeme zum Einsatz.
Die Kombination der Systeme macht das Auto smart
Jede Sensorart bietet Vor- und Nachteile: Fahrbahnmarkierungen erkennt ein Lidar anhand der Reflexionen nur eingeschränkt, Ampelfarben gar nicht. "Ein großer Vorteil liegt in der frühen Erkennung von Fußgängern, die im Gegensatz zu Autos oder Zweiradfahrern wenig Metall zur Reflexion bieten, wie es ein Radar benötigt", sagt Prof. Stiller. Kombiniert man die Sensoren, machen sie zusammen automatische Fahrfunktionen möglich.
"Rein technisch würden zum automatisierten Fahren auch eine Stereokamera oder ein Lidar reichen", sagt Christoph Stiller. Doch dies wäre weniger zuverlässig und sicher. Zusätzlich setzen Autohersteller auf hochaufgelöste digitale Karten, die auf rund fünf Zentimeter genau die Position etwa von Fahrbahnrändern beinhalten.
Das kann der Mensch besser
Radar und Lidar können Entfernungen genau bestimmen, der Mensch kann sie nur schätzen. Dafür kann der Mensch aufgrund seiner Erfahrung Situationen besser einschätzen. Er erkennt Muster und versteht Szenen, kann darauf reagieren. "Diese komplexen Verhalten kann noch kein Computer lösen", sagt Markus Lienkamp.
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