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Reine Kamerasysteme sind nicht die Antwort: Warum die Anwendersicherheit mehr verlangt

„Vision ist die Kunst, Unsichtbares zu sehen.“ Dieses Zitat von Jonathan Swift erscheint besonders zutreffend, wenn man den jüngsten Bericht der NHTSA über Unfälle mit Fahrzeugen liest, die mit Fahrerassistenzsystemen (ADAS) der SAE-Stufe 2 ausgestattet sind. Dieser Bericht unterstreicht die Notwendigkeit einer deutlicheren Präsentation der Daten sowie der konsequenten Weiterentwicklung modernster ADAS-Funktionen zur Kollisionsvermeidung und Sicherheitssteigerung. Eine echte „Vision“ oder Weitsicht im Sinne der ADAS-Technologie erfordert, dass Fahrzeuge in der Lage sind, in Echtzeit zu „sehen“ und – schneller als ein Mensch das jemals könnte – proaktiv einzugreifen. Für kamerabasierte Systeme ist das eine kaum lösbare Aufgabe, wie wir dem Bericht entnehmen können.

Kameras reichen nicht aus.

Aus den Daten des NHTSA-Berichts geht hervor, dass bei vielen der gemeldeten Unfälle ausschließlich Kameratechnik zum Einsatz kam. Das zeigt, dass Kameras alleine einfach nicht ausreichen. Nur weil Kameras durch ihre große Verbreitung in den ersten Elektrofahrzeugen beliebt geworden sind, müssen sie nicht zwangsläufig den Standard darstellen. Kameras liefern angesichts ihrer geringen Kosten und Ausmaße nicht im selben Umfang Daten, Reichweite und Auflösung wie eine LiDAR-Lösung. Sie erreichen nicht die versprochene Sicherheit, auf die Insassen eines Fahrzeugs angewiesen sind. Im Folgenden einige Probleme, die sich aus der Verwendung eines reinen Kamerasystems ergeben:

  • Reine Kamerasysteme sind auf eine zweidimensionale Ansicht in einer dreidimensionalen Welt beschränkt.
  • Reine Kamerasysteme scheitern bei Autobahngeschwindigkeiten
  • Reine Kamerasysteme sind bei Regen und Nebel nur bedingt einsetzbar
  • Reine Kamerasysteme sind bei wechselnden Lichtverhältnissen unzuverlässig
  • Die aktuelle Kameramodul-Technologie eignet sich nicht für große Reichweiten und weite Sichtfelder
  • Reine Kamerasysteme erfordern einen hohen Trainingsaufwand zur Objektklassifizierung und benötigen viel Rechenleistung.
  • Reine Kamerasysteme verlieren bewegliche Objekte auf der Straße aus den Augen, z. B. wenn ein Fahrzeug verdeckt wird oder die Spur wechselt.

LiDAR macht das Unsichtbare sichtbar.

LiDAR ist prinzipbedingt in der Lage, das Unsichtbare sichtbar zu machen, da es weiter, schneller und in Echtzeit „sehen“ kann. Ein LiDAR-System sendet Laserimpulse aus und verarbeitet diese Informationen, um Hindernisse, Fußgänger, andere Fahrzeuge usw. zu „sehen“ – und dem ADAS-System eines Fahrzeugs praktisch unmittelbar Messwerte zur Entfernungs- und Objektmessung zu liefern. Ebenso wichtig wie die dynamische Reichweite und Messung ist die Fähigkeit von LiDAR-Systemen, eine exaktere dreidimensionale Kartierung der Fahrzeugumgebung zu erstellen sowie diese Informationen schnell und verlässlich zu verarbeiten. Zudem funktioniert LiDAR auch bei wechselnden Lichtverhältnissen, sogar bei direkter Sonneneinstrahlung und völliger Dunkelheit, während es die Entfernung unabhängig von der Straßenbeschaffenheit genau abschätzt.

Zusätzlich zur dreidimensionalen Kartierung, dynamischen Reichweite und Unempfindlichkeit gegenüber den Lichtverhältnissen wissen wir, dass LiDAR in vielen der Szenarios, in denen reine Kamerasysteme an ihre Grenzen stoßen, einen Leistungsvorteil aufweist. LiDAR liefert:

  • sofortige Geschwindigkeitsdaten beweglicher Objekte nicht nur in Bezug auf das Fahrzeug, sondern auch auf umgebende Objekte,
  • eine ultrahochauflösende Punktwolke, aus der freie und nicht befahrbare Bereiche der Straße hervorgehen, ohne dass Objekte erst klassifiziert werden müssen,
  • dynamische Ansichten bei hohen Geschwindigkeiten,
  • durchgängig kürzere Ansprechzeiten.

Die Kunst der Vision in Perfektion

Um die Kunst des Sehens für ADAS-Systeme zu perfektionieren, sei es für Stufe-2-ADAS oder autonome Fahrzeuge, ist eine Lösung erforderlich, die sowohl Kameras als auch RADAR und LiDAR nutzt. Diese Lösung wird dynamische Ansichten bei hohen Geschwindigkeiten ermöglichen – sie unterstützt Nah-, Mittel- und Fernbereichserfassung, um eine ultrahochauflösende Punktwolke zu generieren, aus der freie und nicht befahrbare Bereiche der Straße hervorgehen. Auf diese Weise können ADAS-Systeme schneller reagieren und in jeder Situation eingreifen, unabhängig von den Licht- und Wetterverhältnissen oder der Geschwindigkeit.

Künftige NHTSA-Berichte werden hoffentlich exakte und nutzbringende Daten bereitstellen, die zur Entwicklung sicherer und leistungsfähigerer Technologien für ADAS-Systeme und -Funktionen dienen können. Und wenn die KI für das autonome Fahren einsatzbereit ist, wird sie viele Datenpunkte nicht nur von Kameras, sondern auch von LiDAR und RADAR benötigen, um immer die optimalen Entscheidungen zu treffen. Auf jeden Fall bestätigt dieser Bericht MicroVision’s Überzeugung: Das sicherste, exakteste und leistungsfähigste ADAS ist auf ein herausragendes LiDAR-System angewiesen, um ein vollständiges Bild der Straße vor dem Fahrzeug bei Autobahngeschwindigkeit und allen Wetterbedingungen zu gewährleisten.