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5.3 Stand der Technik und Forschung maschinelle Umfeldwahrnehmung
5.3 Stand der Technik und Forschung maschinelle
Umfeldwahrnehmung
Die Grundlage der Untersuchung der technischen Realisierbarkeit des Gate-Konzepts
hinsichtlich der maschinellen Umfeldwahrnehmung bildet eine Ermittlung des Standes
der Technik der im Automobilbereich eingesetzten Sensorprinzipien. Hierzu zählen
Radar, Lidar, Kamera, 3D-ToF, Ultraschall sowie die Nutzung digitaler Karten in Kombination
mit der Satellitennavigation. Die folgende Betrachtung konzentriert sich dabei
auf heute in der Serie eingesetzte beziehungsweise markttauglich integrierbare Sensorkonzepte.
Ausschließlich im Bereich der Forschung eingesetzte Sensorprinzipien, für
die Einführungsszenarien in die Serie nicht absehbar sind, werden daher nicht betrachtet.
Gleiches gilt für kommunikationsbasierte Car2X-Lösungen. Neben der derzeit noch
schwachen Verbreitung und den sich nur zögerlich abzeichnenden Einführungsszenarien
161 besteht der Grund in dem Prinzip der Informationsgewinnung. Für die Deckung
des Informationsbedarfs für die Entscheidungsfindung bezüglich dem Verhalten am
nächsten Gate über eine kommunikationsbasierte Lösung ist das CbW-Fahrzeug, im
Gegensatz zu den anderen genannten umfelderfassenden Sensorprinzipien, auf das
aktive Senden der Information durch die anderen Verkehrsteilnehmer angewiesen.
Somit genügt ein Fahrzeug, das fehlerhaft oder nicht sendet, um die Sicherheit zu gefährden.
Demnach gewährleistet selbst eine Ausstattungsrate von 100 % keine absolute
Sicherheit bezüglich des Nichtvorhandenseins anderer Verkehrsteilnehmer.
Im Folgenden erfolgt eine Kurzdarstellung der genannten Sensorprinzipien in Form
einer Beschreibung des Funktionsprinzips, der Leistungskennwerte sowie der Anwendungsbereiche
heutiger am Markt verfügbarer Sensorausführungen.
5.3.1 Radarsensorik
Das Messprinzip von Radar (Radio Detection and Ranging) basiert auf der gebündelten
Aussendung elektromagnetischer Wellen und dem anschließenden Empfang der reflektierten
Wellenanteile. Für die Anwendung im öffentlichen Straßenverkehr werden derzeit
zwei Frequenzbänder genutzt. Fernbereichsradare („Long range“) operieren bei
einer Trägerfrequenz von 77 GHz und Nahbereichsradare („Short range“) bei einer
Frequenz von 24 GHz. Durch Ausnutzung des Dopplereffekts ermöglichen Radarsensoren
eine direkte Messung der Relativgeschwindigkeit von Reflexionspunkten. Die Mes-
161 In einem Memorandum of Understanding haben sich verschiedene Fahrzeughersteller darauf verständigt,
erste kommunikationsbasierte Funktionen ab dem Jahr 2015 anzubieten (vgl. Car2Car Communication
Consortium (2012): European vehicle manufacturers working hand in hand on deployment of
cooperative Intelligent Transport Systems and Services (C-ITS)).
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