Sehen, hören und fühlen

In 10 Jahren sollen Fahrzeuge autonom fahren: Welche Technik steckt dahinter?

Ein ganzes Paket von Technik soll die Sinneswahrnehmungen bei Fahrern kopieren: Ein Mitarbeiter von Bosch fährt im Mai auf der Autobahn 81 bei Abstatt (Baden-Württemberg) in einem Auto, das als Prototyp für autonomes Fahren genutzt wird. Foto: dpa

Gut fünf Jahre ist es her, dass Google seine Forschung an einem fahrerlosen Auto bekanntgab. Inzwischen feilen alle Autohersteller daran, die Fahrzeuge zu autonomen Teilnehmern im Verkehr zu machen. Doch wie soll dies funktionieren?

Kameras

Sie sind Grundvoraussetzung für autonome Fahrzeuge. Monokameras funktionieren so, als ob sich ein Mensch ein Auge zuhält. Sie bilden die Umwelt nur begrenzt räumlich ab und haben nur eine Reichweite von 150 Metern.

Für die räumliche Wahrnehmung sind Stereokameras zuständig, die Entfernungen abmessen können. „In gleicher Weise gelingt es Menschen mit ihren zwei Augen, Entfernungen gut abzuschätzen“, erklärt Thomas Classen, Leiter Produktmanagement für Fahrerassistenzsysteme bei Bosch. Mindestens eine solche Kamera braucht ein selbstfahrendes Auto.

Für die Rundumsicht werden Kameras mit Fischaugenoptik eingesetzt, die aber nur den Nahbereich erfassen können. Claassen: „Es braucht mindestens eine Kamera nach vorne, möglichst eine Stereokamera. Zusätzlich ein Surround-View-System, das vier Nahbereichskameras nutzt.“

Sensoren

Ultraschallsensoren werden vor allem zum Parken eingesetzt. Für einen Parkassistenten braucht es zwölf Ultraschallsensoren. „Sie haben eine Reichweite von etwa fünf Metern“, so Classen. Deshalb sind sie auf der Autobahn nur geeignet, um Objekte direkt neben dem eigenen Fahrzeug zu erkennen – etwa den Motorradfahrer im toten Winkel.

Radar funktioniert ähnlich wie Ultraschall, nur mit elektromagnetischen Wellen. Seine Reichweite liegt aber bei 250 Metern. Auch die Geschwindigkeit der Objekte kann gemessen werden. In den Testfahrzeugen verbaut Bosch sechs Radarsensoren. Ähnlich funktionieren Lasersensoren (Lidar) mit einer Reichweite von 150 bis 200 Metern. „Der Laser generiert genauere Konturinformationen“, sagt Classen. Bis zu fünf Lidare braucht es für hochautomatisierte Fahrzeuge.

Ein hochgenaues GPS zusammen mit Karten ist Voraussetzung dafür, dass das Auto weiß, wo es gerade steckt und was auf es zukommt.

Fühler 

Hinzu kommen Fühler, die auf die Gesamtpositionierung des Fahrzeuges schließen lassen. Bereits in Fahrzeugen verbaut sind Lagesensoren, die das Verhalten des Fahrzeugs zur Schwerkraft anzeigen. Drehratensensoren, die anzeigen, wie schnell sich welches Rad dreht, gibt es bereits. „Das wird heute zum Beispiel für elektronische Stabilitätskontrolle genutzt“, sagt Classen.

Lernen

Eine Herausforderung wird noch die Vernetzung, die heute im Verkehr das menschliche Gehirn übernimmt. „Was die Systeme heute noch nicht können, ist Lernen“, sagt Ralph Lauxmann, Leiter Systems & Technology in der Sparte Chassis & Sicherheit bei Continental. Situationen, die sich schnell ändern und den Verkehrsfluss in Gang halten, könnten die Systeme noch nicht erfassen. Dies gilt auch für die logische Verknüpfung des Wahrgenommenen. Die Sensoren müssten alle noch besser werden. (dpa)

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