Optimierte Algorithmen, die auf Chips im Sensorsystem selbst laufen, ermöglichen es dem Auto „Schall zu sehen“. (Bild: Volvo)
Ob ferngesteuertes Einparken, automatisches Spurhalten oder Müdigkeitserkennung: Wer ein neues Fahrzeug kauft, will auf viele dieser Features nicht verzichten. Die Ausstattungsraten für Fahrerassistenzsysteme steigen stetig an. „Immer mehr Autokäufer legen Wert darauf, dass das Auto mitdenkt und manchmal sogar mitlenkt“, bestätigt Bosch-Geschäftsführer Dirk Hoheisel. Er verantwortet beim weltweit größten Autozulieferer die Systemintegration im Unternehmensbereich Mobility Solutions und weiß: In Deutschland sind laut Neuzulassungsstatistik derzeit vor allem Parkassistenzsysteme und automatische Notbremssysteme stark gefragt.
„Fahrerassistenzsysteme sind nicht nur nette Gadgets, die das Fahren komfortabler machen – sie können Leben retten“, sagt Hoheisel. Deshalb bereite die Europäische Union momentan auch eine Gesetzgebung für den verpflichtenden Einbau von Notbremsassistenten vor. Voraussichtlich ab 2022 müssen alle neuen Fahrzeugmodelle ein solches System an Bord haben.
Grundsätzlich ist die voranschreitende Vernetzung und Automatisierung des Autos sicher eine gute Sache. Technisch freilich gehen damit gleich eine ganze Reihe zum Teil hochkomplexer Aufgaben Hand in Hand – interessanterweise weniger an Bord der einzelnen Fahrzeuge, sondern vielmehr im Zusammenspiel auf den Straßen. Die Radarsignale zum Beispiel, die alle neuen Modelle künftig aussenden sollen, um Hindernisse zu erkennen und entsprechend zu reagieren, können sich leicht gegenseitig stören. Die aktuell verbauten Systeme arbeiten meistens breitbandig und belegen ein großes Frequenzband. Nur dann entstehen einwandfreie Umgebungsbilder.
Wenn künftig nicht nur einige hundert Autos mit Abstandssensoren auf einer Autobahn unterwegs sind, sondern tausende oder mehr, muss die Bandbreite zwingend eingeschränkt werden. Nur so lassen sich fehlerhafte Bilder verhindern, die zu Unfällen führen könnten. Genau hier setzt eine neue Radarlösung aus Israel an. Sie ermöglicht es, die zur Verfügung stehende Bandbreite unter vielen Autos aufzuteilen.
Forschern an der Universität Tel Aviv ist es gelungen, Radarsignale auf einem Frequenzband zu übertragen, das deutlich schmaler ist als üblich. Die Bildqualität hat darunter nicht gelitten. Forschungsleiter Pavel Ginzburg und sein Team haben sich an einem Verfahren orientiert, das optische Kohärenztomografie genannt wird. Das Verfahren ermöglicht zwei- und dreidimensionale Aufnahmen aus lichtstreuenden Materialien wie beispielsweise biologischem Gewebe in Mikrometerauflösung. Es basiert auf Interferenz, also der Überlagerung von zwei Lichtwellen, die zwar aus der gleichen Quelle stammen, aber durch einen Trick zu unterschiedlichen Zeiten am Ziel ankommen. Aus der Summe der beiden Lichtwellen lässt sich das Bild dann mit hoher Genauigkeit errechnen.
Fortschritte in der Sensortechnologie für Autos gibt es aber nicht nur bei der Abdeckung größerer Distanzen, sondern auch im unmittelbaren Fahrzeugumfeld zwischen null und fünf Metern. Das Münchner Startup Toposens hat auf der CES in Las Vegas Anfang des Jahres den weltweit ersten 3D-Ultraschallsensor vorgestellt. Er beruht auf dem Prinzip der Echoortung und kann – ähnlich wie eine Fledermaus – sein Umfeld in 3D in Echtzeit wahrnehmen. Mithilfe der neuen Sensortechnologie können Autos selbst in schwierigsten Situationen autonom einparken.
„Jede Fahrt beginnt aus einer Parkposition und endet mit einem Parkmanöver“, erklärt Co-Gründer Tobias Bahnemann den Entwicklungsansatz seines Unternehmens. Eine präzise Abdeckung des direkten Fahrzeugumfeldes sei für autonome Parksysteme zwingend erforderlich. Der 3D-Ultraschallsensor von Toposens ist klein, robust gegen Umwelteinflüsse und liefert einen kontinuierlichen Datenstrom, der kaum Verarbeitung benötigt.
