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ADAS, LiDAR, und die Zukunft autonomer Fahrzeuge

Fahrerassistenzsysteme – oder ADAS für „Advanced Driver Assistance Systems“ – gehören mittlerweile in vielen heute erhältlichen Fahrzeugen zur Standardausstattung. Funktionen wie adaptiver Tempomat, Spurhalteassistent und Totwinkel-Überwachung haben der nächsten Generation sicherer Fahrerlebnisse den Weg geebnet. Und die Käufer wissen die Technologie zu schätzen –58 % wünschen sich leistungsfähige ADAS-Merkmale in ihren Fahrzeugen.

Aber dennoch ist die Mehrheit alles andere als überzeugt, dass selbst mit der neuesten ADAS-Technologie ein sicheres autonomes Fahren Realität ist. Laut Forbes erklärten in einer Umfrage des US-amerikanischen Automobilclubs AAA 86 % der Befragten, dass sie es nicht wagen würden (54 %) oder unsicher wären (32 %), sich einem autonomen Fahrzeug anzuvertrauen. Hersteller, die Käufer für autonome Fahrzeuge gewinnen wollen, müssen sich auf leistungsfähige ADAS-Funktionen konzentrieren, die eine sichere, exakte und vertrauenswürdige Technologie ermöglichen.

Untersuchen wir im Einzelnen, warum ADAS ein essenzieller Bestandteil der zukünftigen Entwicklung autonomer Fahrzeuge sein wird, und inwiefern LiDAR zur Verbesserung der aktuellen ADAS-Technologie beitragen kann.

Was ist ADAS?

ADAS, bzw. Fahrerassistenzsysteme, ist ein Sammelbegriff verschiedener Technologien, die das Fahren sicherer machen. Hierbei arbeiten Fahrer und Technologie zusammen, um Gefahren auf der Straße zu erkennen und sich sicher im Verkehr zu bewegen. Neben Funktionen, die den Fahrer führen wie der adaptive Tempomat, kann ADAS Bereiche des Fahrens automatisieren, beispielsweise als automatische Bremse und Lenkung, um eine Kollision zu vermeiden.

Zur automatisierten ADAS gehören auch Funktionen wie ein Parkassistent und sogar die selbsttätige Fahrzeug-Rückführung – allesamt Wegbereiter für das autonome Fahren.

Zukünftige ADAS-Einsatzszenarios sind die Interaktion mit einer intelligenten Stadt- und Straßen-Infrastruktur, einschließlich der Übermittlung von Verkehrsstaus und Baustellen zur automatischen Aktualisierung der Routen von autonomen Fahrzeugen, aber auch Funktionen, die letztlich das Fahren bei hohen Geschwindigkeiten automatisieren.

Wie funktioniert das?

Fahrerassistenzsysteme nutzen LiDAR, Radar, Kameras und Ultraschallsensoren, um die Sicherheitsfunktionen mit Daten zu versorgen. Dieses Systeme erfordern hochgenaue Daten unter allen Wetter- und Lichtverhältnissen, in der Stadt und auf der Autobahn sowie für statische und bewegliche Objekte. Daher müssen die Hersteller häufig viele unterschiedliche Technologien einsetzen (einschließlich Elektronik und Software), um die Umgebung des Fahrzeugs zu „sehen“ und dann die geeigneten Aktionen auszugeben. Die Nutzung der LiDAR-Technologie verbessert und erweitert die Fahrzeug-Assistenzsysteme, in dem sie das Fahrzeug-Umfeld in kürzester Zeit digitalisiert und als dreidimensionalen Punktwolken-Datenstrom ausgibt.

Warum ist ADAS wichtig? Wo liegen die Vorteile von ADAS?

Neben einer erhöhten Fahrsicherheit sowie der daraus folgenden positiven Auswirkung auf die Unversehrtheit von Mensch und Gerät profitieren in erster Linie zwei Gruppen von den Vorteilen der ADAS-Technologie: Fahrer und Erstausrüster (OEMs). Für die Fahrer liegt der ADAS-Mehrwert in der Fähigkeit, menschliches Versagen zu reduzieren, Reaktionszeiten zu verbessern und ein sicheres Fahrverhalten zu fördern. Alarm- und Warnsysteme machen den Fahrer auf drohende Gefahren aufmerksam, sodass er seine Umgebung aufmerksamer wahrnimmt und bei der Vermeidung von Kollisionen unterstützt wird. Die ADAS-Technologie bietet zudem Raum für Innovationen im Bereich des autonomen Fahrens, wie z. B. automatisches Notbremsen, Lenken und ein aktiver Spurhalteassistent, wobei das System die Kontrolle über das Fahrzeug übernimmt. An dieser Stelle können Erstausrüster und ihre Technologiepartner Maßstäbe für Sicherheit setzen, indem sie ermitteln, welche Funktionalitäten für leistungsfähige, vertrauenswürdige ADAS in automatisierten Fahrzeugen erforderlich sind.

Wie hoch ist der zu erwartende Marktanteil von Fahrzeugen mit LiDAR?

Die Aussichten für ADAS-Innovation sind beeindruckend. Branchenangaben zufolge wird ein erhebliches Wachstum erwartet, wobei ADAS-Funktionen in den kommenden zehn Jahren in den Herstellerflotten vermehrt Einzug halten und den Markt durchdringen werden. „Wenn wir mit Blick in die Zukunft davon ausgehen, dass Fahrzeuge der Automatisierungsstufe Level 2+ mindestens einen und Fahrzeuge mit Level 3 mindestens zwei LiDAR-Sensoren benötigen, schätzen wir unter dieser Annahme und einem durchschnittlichen Verkaufspreis von 800 USD (ca. 750 EUR) die kumulativen Umsatzchancen für LiDAR-Sensoren bis 2030 auf 80 Milliarden USD (ca. 75 Mrd. EUR)“, konstatiert Anubhav Verma, Chief Financial Officer von MicroVision.

Warum ist MicroVision für Erstausrüster die beste Lösung zur Erweiterung der ADAS-Funktionen in autonomen Fahrzeugen?

Laut SAE International gibt es derzeit fünf Stufen (Levels) des autonomen Fahrens.

Sämtliche derzeit in US-amerikanischen Fahrzeugen verfügbare ADAS-Technologie gehört zu den Stufen 0 bis 2, d. h. die Fahrer müssen nach wie vor jederzeit vollständige Kontrolle über das Fahrzeug haben. Für solche Erstausrüster, die sich auf die Stufen 3 und 4 vorbereiten – bei denen die Technologie mehr Kontrolle über das Fahren übernimmt – bilden Skalierbarkeit, Kosten und nicht vorhandene Regulierungen konkrete Hindernisse auf dem Weg zum echten autonomen Fahren.

„Die Technologie von MicroVision zielt darauf ab, diese Hindernisse für ADAS-Innovationen bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge zu beseitigen. Wir arbeiten zusammen mit unseren OEM-Partnern an Sicherheitsfunktionen, mit denen sie sich von der Konkurrenz abheben und in einem Zeitalter wettbewerbsfähig bleiben werden, das die Zukunft der Automobiltechnologie bestimmen wird“, erklärt MicroVision‘s CEO Sumit Sharma. „MicroVision sucht die Kooperation mit unseren OEM-Partnern, um deren Produkt-Roadmaps mit unserer Elektronik und unsere auf Edge Computing basierenden Software zur Umgebungserfassung zu unterstützen.Indem es OEMs eine vollintegrierte LiDAR-Lösung inklusive Edge-Erfassungssoftware für ein ultrahochauflösendes Abbild der Fahrsituation an die Hand gibt, versetzt das MicroVision-System die Fahrzeuge in die Lage, weiter vorauszuschauen und schneller zu reagieren als jemals zuvor. Durch dieses Konzept können OEMs die Kontrolle über das Fahrerlebnis behalten und die Punktwolke zur Entwicklung innovativer neuer Sicherheitsfunktionen nutzen, um sich vom Wettbewerb zu differenzieren. Unser LiDAR-System verwendet praxisbewährte Materialien und Komponenten, die bereits heute in der OEM-Lieferkette eingeführt sind. Keine exotischen Hilfsmittel – ausschließlich dieselben im Automobilbau gängigen Chips, Detektoren, Laser, Kunststoffe und Metalle, die OEMs seit Jahrzehnten einsetzen – unterstützt durch unsere IP.“

Die ADAS-Technologie entwickelt sich in rasendem Tempo und bringt die gesamte Branche dem autonomen Fahren immer näher. Eine nachweisbare Sicherheit, Zuverlässigkeit und Genauigkeit von ADAS in automatisierten Fahrzeugen wird letztlich der Schlüssel sein, um das Vertrauen der Öffentlichkeit zu gewinnen und dafür zu sorgen, dass Erstausrüster den richtigen Weg einschlagen, um die beste Lösung für die Zukunft zu wählen.