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18. August 2016 Trends

Welche Systeme ermöglichen autonomes Fahren?

Geschrieben Von: Anna Schmitt

Damit das autonome Fahren in den Alltag der deutschen Mobilität Einzug erhält müssen viele Faktoren stimmen. Die Politik muss die richtige Infrastruktur schaffen und die Hersteller müssen entsprechende Systeme entwickeln, die miteinander kommunizieren können.

Die Infrastruktur

Im September letzten Jahres hat die deutsche Bundesregierung, im Rahmen Ihres Strategiepapiers bezüglich des automatisierten und vernetzten Fahrens, mitunter eine flächendeckende Grundversorgung mit Breitbandinternet bis 2018 in Aussicht gestellt. Dies ist ein wichtiger Schritt für vernetzte Mobilität. (Hier gibt es die weiteren Pläne im Detail zum Nachlesen) Die digitale Infrastruktur ist ein aber nur ein Teil des Ganzen. Um die Technologie voran zu treiben braucht es auch eine entsprechende Testinfrastruktur.

Bereits im Frühjahr 2015 titelte Spiegel Online: Autonome Autos: Jetzt fährt’s los. In Deutschland wurde der Startschuss gegeben, ohne großen bürokratischen Aufwand autonome Fahrzeuge zu testen. Seitdem kann man beispielsweise auf einer Teilstrecke der A9 immer wieder futuristische Autos entdecken, die sich selbstständig durch den Verkehr schlängeln.

In Niedersachsen sollen die Städte Hannover, Braunschweig und Salzgitter mit einem Testring verbunden werden. Dazu sollen die Strecken auf der A2, A7 und A39 sowie das Stadtgebiet von Braunschweig bis 2018 mit der nötigen Technologie ausgestattet werden. Ähnliche Überlegungen gibt es in Karlsruhe. Hier sollen autonom-fahrende PKW, Busse und Nutzfahrzeuge in urbanen Verkehrsszenarien, Seite an Seite mit Radfahrern, Fußgängern und herkömmlichen Fahrzeugen, eingesetzt werden.

An der nötigen Infrastruktur außerhalb des Fahrzeugs wird also gearbeitet. Interessant ist auch, welche Systeme im Fahrzeug zum Erfolg führen.

Die Fahrzeug Technologie

Der Erfolg basiert auf der intelligenten Vernetzung der zur Verfügung stehenden Informationen. Unterschiedliche Systeme im Fahrzeug sammeln, liefern und verwerten Daten,  auf deren Basis das Fahrzeug reagiert.

GPS

Moderne GPS Systeme orten ein Fahrzeug auf 1.9 Meter genau. Das GPS übermittelt die Makro Position des Fahrzeugs. In Kombination mit Tacho-, Höhenmeter- und Beschleunigungsdaten lässt sich eine noch genauere Position des Fahrzeugs errechnen.

LiDAR

LiDAR (Abkürzung für englisch: Light detection and ranging) Scanner sind eine Technologie, mit der sich die Umgebung überwachen lässt. Es misst die Entfernung zu Gegenständen in der Umgebung ähnlich wie ein Radar. Anstatt Radiowellen werden bei LiDAR Systemen Laserstrahlen verwendet. Durch insgesamt 64 Laser lassen sich 360° Aufnahmen der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs aufnehmen. So können Hindernisse mit einer Genauigkeit von bis zu 2 cm erkannt werden.

Radar

Über das LiDAR System hinaus werden Radar Systeme eingesetzt. Das Radar System ist dafür verantwortlich Hindernisse im toten Winkel des Fahrzeugs zu erkennen, die durch das LiDAR System nicht erkannt werden können.

Stereo Kamera

Über zwei in der Windschutzscheibe verbaute Kameras lassen sich Echtzeit-3D Aufnahmen der vor dem Fahrzeug liegenden Straße erstellen. So können Gefahren aber auch Hindernisse wie beispielsweise Schlaglöcher entdeckt werden.

Infrarot Kamera

Bei Nacht strahlen die Front-Scheinwerfer Infrarotlicht aus. Diese werden wiederum von speziellen Kameras aufgefangen. So lässt sich die Nachtsicht deutlich erhöhen. Die erfassten Bilder werden in der Regel auf einem Display im Cockpit angezeigt.

Spurhalte Assistent

Kamerasysteme hinter dem Rückfahrspiegel erfassen dauerhaft Fahrbahnmarkierung. Diese speziellen Kameras können zwischen der Straßenoberfläche und Spurabgrenzungen unterscheiden. Sie stellen sicher, dass das Fahrzeug auch der Straße folgt.

Reifen Kodierer

In den Reifen sind Sensoren verbaut, die Geschwindigkeiten des Fahrzeugs überwachen, während es durch verschiedene Verkehrssituationen manövriert.

Ultraschall Sensoren

Die verbauten Ultraschall Sensoren sind dafür verantwortlich Positionen von Gegenständen in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs zu bemessen und zu überwachen. Dazu gehören beispielsweise Bordsteinkanten, Gehwege oder andere Autos bei Parkmanövern.

Der zentrale Computer

Der zentrale Computer ist das Herzstück des Fahrzeugs. Hier laufen alle Informationen der unterschiedlichen Sensoren zusammen und werden analysiert. Die Daten werden in Echtzeit verarbeitet und in Befehle übersetzt die das Fahrzeug steuern.So reagiert das Fahrzeug über Lenkmanöver, Beschleunigungs- und Bremsvorgänge in Echtzeit auf die äußeren Bedingungen.

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