Das vierte Element

Laserscanner vor Serienstart

Laserscanner sind wichtig, um die nächste Stufe der Fahrautomatisierung zu erreichen. Eine Stärke des Systems ist, freie Fahrwege erkennen zu können. Die Firma Ibeo ab 2017 autonome Autos durch den Harz fahren lassen – ausschließlich mit Laserscannern

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Hamburg, 6. September 2016 – Serpentinen und steile Anstiege. Kurven, die sich im Verlauf zuziehen und schwer einsehbar sind. Und alles umgeben vom Wald. Was für Motorradfahrer ein Traum ist, wird für die Fahrautomatisierung zum Problem: Der Harz. Viele Elemente, die auf der Autobahn für Einfachheit sorgen – perfekte Markierungen der Fahrspuren zum Beispiel – gibt es in diesem Mittelgebirge nur manchmal oder gar nicht. Dazu können Wanderer und Mountainbiker scheinbar aus dem Nichts auftauchen. Hier, wo Fahren und Lenken anspruchsvoll ist, will Ibeo in der zweiten Hälfte des Jahres 2017 autonome Autos ausprobieren. Das klingt ein bisschen wie bei Kennedys Ankündigung für die Mondreise: Nicht, weil es simpel ist, sondern weil es schwer ist. Die entscheidende Technik dafür sind Laserscanner, die inklusive Software von der Firma entwickelt wurden.

Bei einem Besuch im Hamburger Sitz von Ibeo zeigen sich die Laserscanner unauffällig in einen Golf Variant integriert. Das hier hat nichts mit den kreisenden Dingern zu tun, die Google auf den Dachgepäckträgern von Autos montiert hat und die zu Beginn 100.000 US-Dollar pro Stück gekostet haben. Klein, schwarz und in die Stoßstangen verbaut könnten auch die Laserscanner für das Project Harz aussehen. Wie aber funktioniert ein Laserscanner, und warum reichen Radar, Kamera(s) und Ultraschallsensoren nicht mehr aus, wenn hochautomatisiert oder autonom gefahren werden soll?

Präzise Umgebungsbilder

Laserscanner sind Lidarsysteme, die Laserpulse sehr schnell in unterschiedliche Richtungen aussenden und wieder empfangen. Und sehr schnell heißt: Mit Lichtgeschwindigkeit, die wiederum konstant ist. Im Grundprinzip arbeitet Lidar (für Light Detection and Ranging) mit der Messung der Zeit, die ein Laserpuls braucht, um zu einem Objekt geschickt, reflektiert zu werden und dann wieder angekommen zu sein („Time-of-Flight“-Methode). So lassen zwei- bzw. bald auch dreidimensionale Umgebungsbilder erzeugen.

Konkret bedeutet das während der Ausfahrt im Testwagen, dass ein zweidimensionales Bild auf dem Laptop der Entwickler erscheint. Auf den ersten Blick sind Punkte und Striche erkennbar. Übt man sich ein wenig ein, sieht man die Kürzel neben den Objekten: MBike für Motorrad, Ped für Fußgänger und natürlich viele andere Autos. Dazu detektiert der Laserscanner sehr genau die Randbebauung, sodass eine Art Fahrschlauch entsteht. Die Software sieht gewissermaßen, wo es langgehen kann, weil der Weg frei ist. Diese Free-Space-Erkennung ist elementar: Etliche Schwierigkeiten heutiger Autos wie etwa das Wiederanfahren nach dem Stillstand im Stop&-Go-Verkehr können hiermit überwunden werden.