Sensorik: Wenn das Auto um die Ecke sieht

Ein neuartiges Radarsystem ermöglicht es, dass Fahrzeuge um die Ecke „sehen“ und so andere Verkehrsteilnehmer rechtzeitig erkennen. Denkbar wäre damit über kurz oder lang auch die Optimierung des Verkehrsflusses.

Zukunftsmusik: Mit dem neuartigen Radarsystem können Pkw künftig um die Ecke schauen. Foto: Popp/DEKRA

Zur Steigerung von Komfort und Sicherheit gehören Informations- und Assistenzsysteme in modernen Kraftfahrzeugen schon seit Jahren zum Standard. Ob Navigationssystem mit Stau-Umgehungsempfehlung, Abstandsregeltempomat, Spurhalteassistent, Notbremsassistent, Toter-Winkel-Assistent, Müdigkeitswarner, kamerabasierte aktive Lichtsysteme, Nachtsichtassistent, Fahrdynamikregelung und vieles mehr: „Allesamt tragen diese Systeme dazu bei, den Fahrzeugführer zu informieren, zu unterstützen und wenn nötig sein Fehlverhalten zu kompensieren, um so die Zahl der im Straßenverkehr Getöteten und Verletzten immer weiter zu verringern“, sagt Peter Rücker, Leiter der DEKRA Unfallforschung.

Das Fahrzeug nimmt Objekte außerhalb des direkten Blickfelds auf

Viele dieser Ausstattungen benötigen zusätzliche Sensorik – von Ultraschallsensoren über Radar bis hin zu Kameras. Darüber hinaus muss das Fahrzeug alle Informationen in Echtzeit auswerten und dann Entscheidungen treffen. High-Tech ist auch die Grundlage eines neuartigen Radarsystems, das Wissenschaftler der Universitäten Princeton (New Jersey, USA), Ulm und Kassel gemeinsam mit Ingenieuren der Mercedes-Benz AG entwickelt haben: Das System ermöglicht ein sogenanntes Non-Line-of-Sight (NLOS)-Imaging und versetzt Fahrzeuge in die Lage, um die Ecke zu „sehen“ und Objekte aufzunehmen, die sich außerhalb ihres direkten Blickfeldes befinden. „Möglich wird dies durch die mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz erfolgende Auswertung reflektierter Radarwellen“, erklärt Felix Heide, Informatikprofessor an der Princeton University.

Mit Doppler-Radarmessungen unter Verwendung statischer Gebäudefassaden oder geparkter Fahrzeuge als Relaiswände ist es möglich, sich bewegende Objekte außerhalb der direkten Sichtlinie in großen Fahrzeugumgebungen zu detektieren. Foto: Universität Princeton

Bei dieser NLOS-Methode richtet das im Fahrzeug verbaute Doppler-Radarsystem Funkwellen so zum Beispiel gegen eine statische Gebäudefassade oder auch geparkte Autos, dass die hiervon reflektierten Signale ein um die Ecke befindliches Objekt treffen. „Die davon wiederum reflektierten Funkwellen prallen auf die Wand zurück, per Computer wird dann ein Bild der Fahrzeugumgebung berechnet, das durch einen ausgeklügelten Algorithmus auch Objekte wie etwa Radfahrer oder Fußgänger im indirekten Sichtfeld sichtbar macht“, führt Felix Heide weiter aus.

Auf dem Head-up-Display wird eine Warnmeldung angezeigt

Das im Pkw wie auch im Transporter oder Lkw einsetzbare System erkennt außerdem, ob sich das nicht sichtbare Objekt bewegt. Auf dem Head-up-Display in der Windschutzscheibe oder auf dem Fahrzeugdisplay wird dann eine Warnmeldung angezeigt und der Fahrer kann seine Geschwindigkeit rechtzeitig reduzieren, um eine Kollision zu verhindern. Möglich ist auch die Vernetzung mit dem Notbremsassistenten, der das Fahrzeug dann automatisiert abbremst oder komplett zum Stillstand bringt.

Das neben einer GNSS-Antenne (GNSS = Global Navigation Satellite System) unter anderem mit einer inertialen Messeinheit (IMU), Lidar- und Radarsensoren sowie einer Kamera ausgestattete Testfahrzeug von Mercedes-Benz. Foto: Daimler AG

„Die Technologie ist grundsätzlich schon serienreif, von Mercedes-Benz entsprechend konfigurierte Testfahrzeuge haben gezeigt, dass das System funktioniert“, berichtet Felix Heide. Zahlreiche weitere Automobilhersteller und Zulieferer hätten bereits großes Interesse bekundet. Nicolas Scheiner, Projektmitglied und bei Mercedes-Benz für die radarbasierte Erkennung von Verkehrsteilnehmern zuständig, betont allerdings, dass es für die Serienführung von Systemen in der Automobilbranche sehr hohe Standards gibt: „Ja, unsere Konzeptstudie hat sehr vielversprechende Ergebnisse auf einem Testfahrzeug gezeigt. Dies sind allerdings zunächst Forschungsergebnisse. Um das System serienreif zu machen, werden noch viele weitere Iterationen und Studien nötig sein.“

Über kurz oder lang könnte die Technologie für die Optimierung des Verkehrsflusses genutzt werden. Denn indem das System auch die nicht direkt sichtbare Umgebung detektiert, ließe sich feststellen, ob sich zum Beispiel ein anderes Fahrzeug auf einer Autobahnauffahrt mit großer Geschwindigkeit nähert, um daraufhin sein eigenes Fahrverhalten anzupassen. Beim voll automatisierten Fahren würde dies das Fahrzeug dann selbst übernehmen. Doch bis dahin dürfte es noch eine Weile dauern.