Sensorfusion für mehr Sicherheit

Die Integration komplexer Sensorsysteme ermöglicht viele neue Sicherheitsfunktionen. Inzwischen wurden bezüglich Kosten, Zuverlässigkeit und Packaging große Fortschritte gemacht, so dass man der Vision vom unfallfreien Fahren wieder einen Schritt näher kommt.

Die Integration komplexer Sensorsysteme ermöglicht viele neue Sicherheitsfunktionen. Inzwischen wurden bezüglich Kosten, Zuverlässigkeit und Packaging große Fortschritte gemacht, so dass man der Vision vom unfallfreien Fahren wieder einen Schritt näher kommt.

Die Schlüsseltechniken sind radar- und kamerabasierte Sensoren und die intelligente Fusion der verschiedenen Sensordaten. Dennoch ist das Potential dieses Konzepts noch lange nicht ausgereizt. Die Car-2-Car-Kommunikation und das im Aufbau befindliche Satelliten-System Galileo bieten weitere Möglichkeiten, die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen.
Delphi (www.delphi.com) hat unter dem Namen Integrated Safety System (ISS) einen umfassenden Sicherheitsansatz entwickelt, der auf dem rasanten Fortschritt der Mikroelektronik beruht. So brachte man 1999 mit der ersten radarbasierten adaptiven Geschwindigkeitsregelung den ersten ISS-Baustein in Serie. Nur vier Jahre später folgte die erste radarbasierte Einparkhilfe.

Radar und Kamera im Mittelpunkt

Das Portfolio der aktiven Sicherheitssysteme von Delphi basiert auf Radarund Kameratechnik und ist prädestiniert für die Sensordatenfusion. Radar hat die Fähigkeit, Entfernungen und Entfernungsveränderungen sehr präzise zu detektieren. Eine Kamera hingegen kann Objekte wie Straßenmarkierungen oder Verkehrsschilder in einem sehr weiten Erfassungsbereich erkennen. Durch Kombination der jeweiligen Sensordaten können viele neue Funktionen implementiert werden, etwa eine Kollisionswarnung, die Abmilderung der Unfallfolgen durch frühzeitiges Bremsen oder eine Fahrerüberwachung.

Die Fahrerüberwachung lässt sich etwa durch den langfristigen Abgleich der Fahrzeugposition in Bezug zum Straßenraum realisieren. Dafür reichen die Sensordaten der Fahrspurerkennung aus. Zusätzliche Informationen, wie sie etwa eine auf den Fahrer gerichtete Kamera liefert, sind nicht erforderlich. Die große Herausforderung dieser indirekten Fahrerüberwachung liegt in der Definition und Erkennung von Fahrsituationen, die eindeutig auf einen unachtsamen Fahrer hinweisen. Für eine hinreichende Datenbasis zur sicheren Erkennung von Erschöpfungszuständen des Fahrers sind sehr viele Testfahrten erforderlich.

Im Radarbereich hat Delphi ein Mehrbereichssystem mit erweitertem Sichtfeld entwickelt (Bild). Es besteht aus einem Fernbereichsradar (200 m Erfassungsbereich) und einem Nahbereichs-Radarsensor (40 m Erfassungsbereich), die in einem Gehäuse verbaut sind. Diese Konfiguration erfasst mit hoher Zuverlässigkeit und einer Abtastrate von 40 ms bis zu 64 Objekte. Objekte im gemeinsamen Überwachungsbereich werden von beiden Sensoren unabhängig voneinander identifiziert und permanent abgeglichen.

Vorteil dieser elektronisch scannenden Radarsensoren ist eine verbesserte und robustere Separation von starren und sich bewegenden Objekten. Die Detektion von Geisterobjekten kann so vermieden werden. Außerdem ermöglicht das große überwachte Vorfeld eine rechtzeitige Verfolgung überholender oder einscherender Fahrzeuge und die zuverlässige Entdeckung von Fußgängern. Im Vergleich zu anderen Mehrkomponentensystemen ist der Radarsensor-Verbund kostengünstiger. Kameras sind üblicherweise an der Innenseite der Frontscheibe im Bereich des Innenspiegels montiert.