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Fahrzeugumfeldsensorik: Überblick und Vergleich zwischen Lidar, Radar, Video

by Paul Balzer on 29. Juli 2014

Niemand würde auf die Idee kommen mit verbundenen Augen und den Händen hinterm Rücken zusammen gebunden, durch die Welt zu laufen und erst auf Hindernisse zu reagieren, wenn die Nase diese berührt.

In etwa so geht es aber dem Auto. In ihm übernehmen Beschleunigungssensoren hinter der Stoßstange die Funktion der Nase. Wenn ein Einschlag registriert wird, zünden die Airbags, die Gurte werden gestrafft und eventuell werden Fenster/Schiebedach geschlossen und die Sitze in aufrechte Position gefahren. Dass die zur Verfügung stehende Zeit echt knapp ist, merkt man sofort.

Die Evolution hat uns Menschen Augen gegeben, mit denen wir eine Wand rechtzeitig erkennen und entsprechend reagieren können. Die Physik hat für das Auto Messprinzipien entwickelt, mit welchem es versuchen kann ebenfalls die Umwelt wahrzunehmen. Die Fahrzeugumfeldsensorik hilft dabei, wichtige Informationen über das Fahrzeugumfeld zu sammeln. Die Wichtigsten möchte ich nachfolgend vorstellen.

Integration eines Laserscanners in das Gesamtfahrzeug

by Paul Balzer on 7. Mai 2013

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Da habe ich aber große Augen bekommen, als Dr. Zetsche heute auf der re:publica davon sprach, dass das Design der Grund wäre, weshalb Fahrzeuge deutscher Produktion mit Radar+Stereokamera ihr Umfeld wahrnehmen und nicht mit einem Laserscanner. Das Google Self-Driving-Car hingegen setzt auf Laserscanner.

Wenn Sie mal so ein Google-Fahrzeug gesehen haben, sieht das in etwa aus wie eine Mondlandefähre. Und dann haben sie oben auf dem Dach diese Teleskop-Geschichte, und die kostet in etwa so viel wie das Auto darunter.

Da mag er Recht haben, denn Google setzt auf Velodyne HDL-64E sensoren, welche 360° Rundumsicht ermöglichen.

[Update 10/2013] Aus einer Dissertation kann man entnehmen, dass auch Daimler mit dem Velodyne arbeitet, was die Aussage von Konzernchef Dr. Zetsche irgendwie noch inhaltsloser erscheinen lässt.

Auszug aus [Schmid, M. R. (2012). Umgebungserfassung für Fahrerassistenzsysteme mit hierarchischen Belegungskarten. Universität der Bundeswehr München. Retrieved from http://d-nb.info/1030485593/]

Aber es gibt auch Laserscanner aus Deutschland, welche sich ohne Probleme in das Fahrzeugdesign integrieren lassen:

Quelle: Ibeo Laserscanner
– Der Multi-Applikations-Sensor, Braunschweiger Verkehrskolloquium, 2006

Diese Abbildung, welche aus dem Jahr 2006 stammt, zeigt zahlreiche nahtlose Integrationsmöglichkeiten, ich vermute also eher den betriebswirtschaftlichen Teil der Aussage: Denn die Sensoren sind auf Grund fehlender Massenproduktion einfach noch zu teuer.

[Update 10/2013: Auch Daimler schafft das so schön.]

Auszug aus [Schmid, M. R. (2012). Umgebungserfassung für Fahrerassistenzsysteme mit hierarchischen Belegungskarten. Universität der Bundeswehr München. Retrieved from http://d-nb.info/1030485593/]

Doch wird sich für innerstädte autonome Fahrt einfach kein anderes Konzept finden lassen, denn die Auflösung von Radar ist einfach nicht ausreichend für kleinere Objekte wie Fahrradfahrer oder Fußgänger. Ein Laserscanner kann die Umgebung extrem fein auflösen: