Sensorik am Auto: Wie Sensoren vernetzte Mobilität ermöglichen - atene KOM

 
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Sensorik am Auto: Wie Sensoren vernetzte Mobilität ermöglichen - atene KOM
21.01.2020
atene KOM Schriftenreihe | Digitalisierung und Mobilität 1

                                                                                                                                                   © matemorworks/shutterstock.com
Artikeltitel
Sensorik am Auto:
zweizeilig
Wie Sensoren vernetzte Mobilität ermöglichen
von Autor
von Sebastian Martin und Robert Seifert

Weltweit ist zuverlässige und sichere           geht von folgenden Zuwachsraten im                können Fahrzeuge in den kommenden
Mobilität ein Grundpfeiler für Wachs-           Vergleich zu 2010 für den Güterverkehr            Jahren smarter werden und diese neuen
tum und Wohlstand. Eine zeitgemäße              aus: fast 39 Prozent für den Straßenver-          Anforderungen besser erfüllen.
Infra struktur ermöglicht fließenden            kehr, knapp 43 Prozent für den Eisen-
Personen- und Güterverkehr und bildet           bahnverkehr, fast 92 Prozent für den              Die umfassende Interaktion von Ver-
damit die Basis moderner Volkswirt-             Luftverkehr.2                                     kehrsträgern mit der Infrastruktur ist
schaf ten. In unserer vernet zten und                                                             eine Grundvoraussetzung für den zu-
global agierenden Ökonomie werden               Ebenso wächst der Personenverkehr, und            kunftsgerechten Wandel der Mobili-
Waren zunehmend dezentral produziert            zwar um knapp zehn Prozent im Bereich             tät. Eine flächendeckende Vernetzung
und bereitgestellt. Produktionsprozesse         des motorisierten Individualverkehrs,             ermöglicht die präzise Steuerung des
an verschiedenen Standorten greifen in-         um 19 Prozent bei der Bahn, um sechs              Transports von Gütern und Personen
einander und Fabriken werden auf den            Prozent im Bereich des öffentlichen               über weite Strecken und unterschied-
Bedarfszeitpunkt exakt mit den benötig-         Straßenpersonenverkehrs und um fast               liche Verkehrsträger hinweg.
ten Gütern versorgt („just in time“). Nicht     65 Prozent beim Luftverkehr.3
zuletzt deshalb wächst die Bedeutung                                                              Die konkrete Ausgestaltung dieser Ver-
von Transport und Logistik stetig.1             Die Bundesrepublik verfügt heute über             netzung des Verkehrs steht noch nicht
                                                eines der dichtesten Straßen- und Eisen-          fest. Sicher ist jedoch, dass ein bedarfs-
Dies gilt auch für Deutschland, wo für die      bahnnetze der Welt. Um Stagnation zu              gerechter Informationsaustausch und
kommenden Jahre eine deutliche Zunah-           vermeiden, Fortschritt zu fördern und             eine Kommunikation z wi schen den
me an Verkehrsströmen erwartet wird.            den Anforderungen an eine zukunftsfä-             Fahrern, Fahrzeugen und Infrastruktur-
Die Verkehrs-Verflechtungs-Prognose             hige Mobilität gerecht zu werden, muss            komponenten herausragende Rollen
für den Bundesverkehrswegeplan 2030             dem zunehmenden Verkehr mit intelli-              spielen werden.4
im Auftrag des Bundesministeriums für           genter Vernetzung begegnet werden.
Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)       Dank innovativer digitaler Möglichkeiten

1
    Vgl. VDA (2012). Verkehr im Wandel. In: Vernetzung. Die digitale Revolution im Automobil, S. 4. Abgerufen von https://www.vda.de/de/ser-
    vices/Publikationen/die-digitale-revolution-im-automobil.html am 12.12.2019.
2
    Berechnungsgrundlage ist die Verkehrsleistung in zurückgelegten Kilometern. Vgl. BMVI (2018). Verkehr in Zahlen 2018/2019. 47. Jahrgang,
    S. 347. Abgerufen von https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/Publikationen/G/verkehr-in-zahlen_2018-pdf.pdf?__blob=publicationFile am
    12.07.2019.
3
    Vgl. ebd., S. 346.
4
    Vgl. VDA (2012), S. 4.
                                                                                                                                               1
Sensorik am Auto: Wie Sensoren vernetzte Mobilität ermöglichen - atene KOM
21.01.2020
atene KOM Schriftenreihe | Digitalisierung und Mobilität 1

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                                                                                                      können mittels Bildauswertung Grün-und
                                                                                                      Rotphasen von Ampelanlagen ermittelt
                                                                                                      und zusätzlich die exakten Umschalt-
    INTERNET               MOBILFUNK
                                                                                                      zeitpunkte einer Ampel ausgelesen
                                                                                                      werden. Ob bzw. in welchem Umfang
                                                                                                      derartige Vorteile zur Geltung kommen,
                                                                                                      hängt von geeigneten Protokollen sowie
                                                                          N
                                                                        LA                            einer Mindestpenetration der zugehöri-

                                                                                  INTERNET
                                                                   W
                                   1  1p                                                              gen Technologie in der Fläche ab.5 Eine
                                 2.                                                                   Vorreiterrolle in diesem Kontext hat das
                             80
                                                                                                      Bundesland Hessen übernommen, das
                                                                                                      ein flächendeckendes Warnsystem mit
                           802                                                                        Car-to-X-Sendetechnologie an Tages-
                              .11p
                                                                                                      baustellen installiert hat. Dies bietet
                                                                                                      Autofahrern ebenso wie Mitarbeitern der
                                                                                                      Straßenmeistereien zusätzlichen Schutz,
                                                                                                      wenn diese beispielsweise hinter einer
Abbildung 1: Einsatzszenarien und Komponenten von V2X. Quelle: atene KOM, in Anlehnung an
Lübke, A. (2008). Der aktuelle Stand der Car-to-X Kommunikation, S. 1.                                Kurve arbeiten.6

Das Auto der Zukunft kommuniziert               Die V2X-Kommunikation wird die schon                  Im Hinblick auf die Potenziale der Sensor-
                                                bestehende Sensorik jedoch nicht erset-               technologien, die V2X-Kommunikation
Mit der zunehmenden Verbreitung von             zen, sondern um zusätzliche Funktionali-              ermöglichen, ist zwischen verschiedenen
Informationstechnologien vollzieht die          täten ergänzen. Während beispielsweise                Systemen zu unterscheiden. Während
Automobilbranche gegenwärtig den                Systeme wie Laserscanner, Radar und                   Radar- und Kamerasysteme inzwischen
Übertritt in den nächsten Generations-          Videokameras in der Regel sehr genau                  in einer Vielzahl von Fahrzeugen serien-
zyklus. Eines der Kernziele dieser aktu-        und sehr schnell arbeiten, bietet die                 mäßig verbaut sind, steht den sogenann-
ellen Entwicklung ist es, die Daten von         V2X-Kommunikation die Möglichkeit,                    ten LIDAR-Sensoren (Light Detection and
Fahrzeugen an andere Verkehrsteilneh-           Informationen zu potenziellen Gefahren                Ranging) der Sprung in den Massenmarkt
mer weiterzugeben, um kritischen Fahr-          außerhalb des Sichtbereiches zu übermit-              noch bevor.7 Eine Voraussetzung für voll-
situationen und Unfällen vorzubeugen.           teln. So können Autofahrer durch Hinder-              automatisiertes Fahren, das heißt für
Ein Schlagwort für diese vieldiskutierte        nisse wie etwa einen LKW unmittelbar vor              Fahren mit Automatisierungsgrad 4 oder
Entwicklung ist der Begriff „Vehicle to         dem eigenen Fahrzeug „hindurch“ oder                  5, ist der Einsatz mehrfach redundanter
everything“ (V2X). Er drückt aus, dass          bei Bedarf auch „um die Ecke“ schauen.                Sensorsysteme. Die Bereitstellung dieses
ein Fahrzeug („Vehicle“) mit einem Kom-         Darüber hinaus bietet V2X die Möglich-                Sicherheitsstandards können LIDAR-
munikationspartner „X“ kommuniziert,            keit, mit der technischen Infrastruktur               Systeme übernehmen.8
wobei „X“ für unterschiedliche Kommuni-
kations-Adressaten stehen kann. In Frage
kommen beispielsweise weitere Fahrzeu-
ge, die Verkehrsinfrastruktur, stationäre
Internet-Zugangspunkte, Mobilgeräte
oder Lichtsignalanlagen.An­wen­dungen                        Achtung!
                                                              Unfall
der V2X-Kommunikation kommen der                              voraus.
                                                                                             Informations-
Mobilität und Verkehrseffizienz sowie der                                                        Cloud

Verkehrssicherheit zugute. Funktechno-
                                                                                                                               Achtung!
logien, die derzeit zum Einsatz kommen,                                                                                       Gefahrenstelle
                                                                                                                                 voraus.
sind beispielsweise die verschiedenen
Varianten von Wireless LAN IEEE 802.11
oder zellulare Netze wie GPRS, EDGE oder
UMTS.
                                                Abbildung 2: Erkennen von Hindernissen außerhalb des Sichtbereiches durch V2X-Technologie.
                                                Quelle: atene KOM, in Anlehnung an Daimler AG (o. J.).

5
     Lübke, A. (2008). Der aktuelle Stand der Car-to-X Kommunikation, S. 1. Abgerufen von https://www.hs-osnabrueck.de/fileadmin/HSOS/
     Homepages/Personalhomepages/Personalhomepages-IuI/luebke/VDE_2008_Luebke_Paper.pdf am 12.12.2019.
6
     Daimler AG (o. J.) Mit der Umgebung vernetzt. Car-to-X Kommunikation geht in Serie. Abgerufen von https://www.daimler.com/innovation/
     case/connectivity/car-to-x.html am 12.12.2019.
7
     Rudolph, G. & Voelzke, U. (2017). Drei Sensortypen für Automotive-Anwendungen im Vergleich. Abgerufen von https://www.all-electronics.
     de/welche-rolle-spielt-lidar-fuer-autonomes-fahren-und-welche-radar-und-kamera-ein-vergleich/ am 12.12.2019.
8
     Ebd.
                                                                                                                                               2
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     Stufe 0                  Stufe 1                  Stufe 2                 Stufe 3                  Stufe 4                  Stufe 5
     Driver only              Assistent                Teil-                   Hoch-                    Voll-                    Fahrerlos
                                                       automatisiert           automatisiert            automatisiert

     Fahrer führt dauer-      Fahrer führt dauer-      Fahrer muss das         Fahrer muss das          Kein Fahrer              Von Start bis Ziel
     haft Längs- und          haft Längs- oder         System dauerhaft        System nicht mehr        erforderlich im          ist kein Fahrer
     Querführung aus.         Querführung aus.         überwachen.             dauerhaft über-          spezifischen             erforderlich.
                                                                               wachen.                  Anwendungsfall*.

                                                                                                                                                   AUTOMATISIERUNG
    FAHRER

                                                                               System übernimmt
                                                                               Längs- und Quer-
                                                                               führung in einem
                                                                               spezifischen
                                                                               Anwendungsfall*.                                  Das System
                                                                                                                                 übernimmt die
                                                                               Es erkennt System-       System kann im           Fahraufgabe voll-
                                                       System übernimmt        grenzen und              spezifischen             umfänglich bei
                                                       Längs- und Quer-        fordert den Fahrer       Anwendungsfall*          allen Straßentypen,
     Kein eingreifendes       System übernimmt         führung in einem        zur Übernahme            alle Situationen         Geschwindigkeits-
     Fahrzeugsystem           die jeweils andere       spezifischen            mit ausreichender        automatisch              bereichen und Um-
     aktiv.                   Funktion.                Anwendungsfall*.        Zeitreserve auf.         bewältigen.              feldbedingungen.

*Anwendungsfälle beinhalten Straßentypen, Geschwindigkeitsbereiche und Umfeldbedingungen.                              Fahrer       Automatisierung
Abbildung 3: Übersicht der Automatisierungsgrade des Fahrens. Quelle: atene KOM, in Anlehnung an VDA (2015). Automatisierung. Von Fahrerassis-
tenzsystemen zum automatisierten Fahren. VDA Magazin, S. 15.

Automatisierungsgrade des Fahrens                     dar. In allen anderen Anwendungsfällen,           Im Unterschied dazu bezeichnet Auto-
                                                      etwa im Stadtverkehr, wird das Fahr-              matisierungsgrad 5 das fahrerlose Auto.
Der Automatisierungsgrad des Fahrens                  zeug von Menschenhand gesteuert oder              Bei dieser Entwicklungsstufe sind Autos
bezieht sich auf den Umfang, in dem                   zumindest überwacht. 10 Während die               vollständig autonom in den Straßen-
Fahrzeuge die Aufgaben des Fahrers bei                Sensoren des Fahrzeuges die Sicherheit            verkehr integriert und verfügen darüber
Bedarf übernehmen können und darauf,                  im Straßenverkehr bei dem jeweils zuläs-          hinaus auch nicht mehr über Steuerungs-
wie Mensch und Maschine auf der Straße                sigen spezifischen Anwendungsfall ge-             armaturen wie beispielsweise ein Lenk-
interagieren. Experten sprechen in die-               währleisten, kann sich der Fahrer anderen         rad, über die Personen eingreifen können.
sem Zusammenhang von sechs Autono-                    Dingen widmen und muss das Verkehrs-              Gegenwärtig experimentiert beispiels-
miestufen oder Automatisierungsgraden                 geschehen nicht fortwährend im Auge               weise Google mit diesen Fahrzeugtypen.
bei Fahrzeugen: von 0, „Driver only“, bis 5,          behalten. Beim vollautomatisierten Fah-           Schätzungen gehen von einer Etablierung
„Fahrerlos“ (vgl. Abbildung 3). Als Auto-             ren ist das Fahrzeug mit seiner Umwelt            dieser Technologie im Zeitraum um 2025
matisierungsgrad 4 wird das vollautoma-               bzw. der relevanten Infrastruktur ver-            aus.12
tisierte Fahren bezeichnet. Dabei bewegt              bunden. Ampeln melden beispielsweise
sich das Auto größtenteils selbstständig.             Rot- oder Grünphasen, andere Fahrzeuge            Abbildung 3 zeigt die verschiedenen Stu-
Das Fahrzeug parkt selbständig ein und                in Reichweite melden einen Spurwechsel.           fen der Automatisierungsgrade mit ihren
fährt vollautomatisiert auf der Landstra-             Führende Systemlieferanten und Erstaus-           jeweiligen Anforderungen an den Fahrer.
ße oder im Stadtverkehr. Konkret wird von             rüster (OEM, Original Equipment Manu-
einem autonomen Fahren in spezifischen                facturer) haben sich zum Ziel gesetzt, bis        Verhaltensrechtlich werden das hoch-
Anwendungsfällen gesprochen. 9 Bei-                   zum Jahr 2022 vollautomatisiertes Fahren          und das vollautomatisierte Fahren expli-
spielsweise stellt die Fahrt auf der Auto-            zur Serienreife zu entwickeln.11                  zit zusammengefasst.13 An einer Zulas-
bahn einen spezifischen Anwendungsfall                                                                  sung dieser Fahrzeugtypen arbeitet der

9
         o. A. (o. J.). Autonomes Fahren: Was bedeutet Level 5? Eine Übersicht von Level 0 bis Level 5! Abgerufen von https://www.automativ.de/­
         autonomes-fahren-was-bedeutet-level-5-eine-uebersicht-von-level-0-bis-level-5 am 12.12.2019.
10
         Fraedrich, E. (2017). Autonomes Fahren Individuelle und gesellschaftliche Aspekte der Akzeptanz, Dissertation eingereicht an der Mathe­
         matisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin, S.19.
11
         Bosch (2018, 17. Januar). Serienreife 2021. Informationen zu autonomem Fahren. Abgerufen von https://www.autonomes-fahren.de/bosch-
         serienreife-2021/ am 12.12.2019.
12
         Dahlmann, D. (2016, 19. Oktober). Die fünf Level des Autonomen Fahrens. Weblog-Post. Abgerufen von https://www.dondahlmann.de/?p=
         24974 am 12.12.2019
13
         ADAC (2017, 10. Mai). Die 5 Stufen des automatisierten Fahrens. Weblog-Post. Abgerufen von https://blog.adac/stufen-automatisiertes-­
         fahren/ am 12.12.2019
                                                                                                                                                                     3
21.01.2020
atene KOM Schriftenreihe | Digitalisierung und Mobilität 1

Gesetzgeber gegenwärtig noch. Aktuell
sind keine zugelassenen Fahrzeuge am
Markt und im Straßenverkehr unterwegs,
die gemäß Stufe drei (hochautomati-
siert) oder höher einzuordnen sind.14

                                                       KAMERA                              FUSION
Sensoren für das autonome Fahren                                                            ECU

Welche Sensoren sind nun für Fahrzeuge
mit einem Automatisierungsgrad der
Stufen 1 bis 5 erforderlich? Für viele Ap-             LIDAR          RADAR
plikationen, die sowohl den Fahrkomfort
als auch die Verkehrssicherheit steigern
sollen, kommt der Einsatz verschiedener           Abbildung 4: Mögliche Positionen der drei Sensortypen – Radar, Image (Kamera) und LIDAR. Quel-
Sensortechnologien in Betracht.15                 le: atene KOM, in Anlehnung an Rudolph & Voelzke (2017).

Aktuell stehen drei Hauptgruppen von              entscheidenden Herausforderungen für              den Fahrer nach vorn, zur Seite oder nach
Sensoren zur Verfügung: Kamera-, Radar-           die flächendeckende Realisierung des              hinten. So entsteht ein 360-Grad-Bild der
und LIDAR-basierte Systeme.                       autonomen Fahrens.16                              Umgebung. Die Technik ermöglicht auto-
                                                                                                    matisches Einparken, das Erkennen von
Ultraschall-Sensoren, die aufgrund der            Zu berücksichtigen ist, dass sowohl Ka-           Verkehrszeichen und die entsprechende
geringen Kosten bei Einparkhilfen der-            merasysteme als auch LIDAR-Systeme bei            Geschwindigkeitsanpassung sowie die
zeit noch weit verbreitet sind, werden            starkem Regen oder Nebel eingeschränkt            Lokalisierung von Fahrzeugen, Fahrrad-
hier nicht betrachtet. Sie haben für das          funktionieren.17                                  fahrern oder Personen im toten Winkel.
autonome Fahren nur nachrangige Be-                                                                 Im Innenraum können Kameras für die
deutung. Kamera- und Radarsysteme                 Abbildung 4 zeigt exemplarisch eine               Überwachung des Fahrers eingesetzt
kommen bereits heute bei Fahrzeugen               mögliche Anzahl und verschiedene Posi-            werden und beispielsweise durch die Be-
der Automatisierungsstufen 1 und 2                tionen der drei angesprochenen Sensor-            obachtung des Wimpernschlags Sekun-
zum Einsatz und sind Voraussetzung                typen. Heute wird die Auswertung der              denschlaf erkennen und entsprechende
für die Ent wicklung aller weiteren               Sensordaten teilweise noch dezentral              Maßnahmen zum Schutz der Fahrzeug-
Automatisierungsstufen.                           über verschiedene Daten-Prozessoren               insassen einleiten.19
                                                  ausgeführt. Künftig wird diese Aufga-
Bei den aktuell verfügbaren Systemen              be eine leistungsfähige „Fusion ECU“              Radarsysteme
für teilautomatisiertes Fahren werden             übernehmen.18
Radar- und K amera sy steme unter-                                                                  Radarsysteme auf dem aktuellen Stand
schiedlicher Bauart verwendet. Moderne            Im Folgenden werden die wichtigsten               der Technik arbeiten in zwei verschie-
Radarsysteme ermöglichen mit Hilfe                Eigenschaften und Einsatzfelder der drei          denen Frequenzbereichen. Die Short-
der „Radar Road Signature“ die Posi-              genannten Systeme dargestellt.                    Range Radar (SRR, Nahbereichsradar)
tionsbestimmung des selbstfahrenden                                                                 Applikationen mit einer Reichweite von
Fahrzeuges innerhalb einer Fahrspur auf           Kamerasysteme                                     bis zu 50 Metern, nutzen das 24 GHz-
wenige Zentimeter genau. Hochauflö-                                                                 Frequenzband. Die Mid-Range Radar
sende, kostengünstige und zuverlässige            Kamerasysteme mit Fischaugenoptik                 (MRR, Reichweite bis zu 160 Metern) bzw.
LIDAR-Systeme mit Reichweiten von bis             werden Beispielsweise im Rückspiegel-             Long-Range Radar (LRR, Fernbereichs-
zu 300 Metern befinden sich gegenwär-             fuß, im Gehäuse der Seitenspiegel oder            radar, Reichweite bis zu 250 Metern) Ap-
tig noch im Vorentwicklungsstadium. Die           in der Heck- beziehungsweise Koffer-              plikationen arbeiten im Bereich zwischen
Entwicklung dieser Systeme ist eine der           raumklappe eingebaut und blicken für              76 und 77 GHz.20 Das Nahbereichsradar

14
     Eckl-Dorna, W. (2019, 7. März). Die 5 Level des autonomen Fahrens. Diese Stufen müssen Autobauer bei Roboterautos nehmen. Abgerufen
     von https://www.manager-magazin.de/unternehmen/autoindustrie/selbstfahrende-autos-die-5-stufen-des-autonomen-fahrens-erklaert
     -a-1256773.html am 12.12.2019
15
     Ebd.
16
     Rudolph & Voelzke (2017).
17
     Greis, F. (2015, 25. August). Auf dem Highway ist das Lenkrad los. Golem. Abgerufen von https://www.golem.de/news/autonomes-fahren-
     auf-dem-highway-ist-das-lenkrad-los-1508-115367.html am 12.12.2019
18
     Ebd.
19
     Bielefeldt, R. (2019, 5. Januar). Kamera, Radar, Lidar – wie fahren autonome Autos? Abgerufen von https://aiomag.de/kamera-radar-lidar-
     so-fahren-autos-autonom-580 am 12.12.2019
20
     Heimann, B., Albert, A., Ortmaier, T., & Rissing, L. (2015). Mechatronik. Komponenten – Methoden – Beispiele. München: Hanser, S. 133.
                                                                                                                                               4
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atene KOM Schriftenreihe | Digitalisierung und Mobilität 1

                                                                                                        Automobilbereich ungeeignet.

                Nahbereich-Radar,                                                                       Aktuell zeigen sich zwei grundlegende
                SSR / 24 GHz, 50 m                                                                      Trends am Markt, wie Infrarot-LIDAR-
                                                                                                        Systeme realisiert werden: als „Rotating
                                                              Fernbereich-Radar,                        Laser“ oder als „Solid State“-LIDAR.
                                                              LRR / 76-77 GHz, 250 m
                                                                                                        An der Weiterentwicklung beider Syste-
                                                                                                        me wird aktuell intensiv gearbeitet. Neue
                                                                                                        Verfahren und Technologien sind jedoch
                                                                                                        erforderlich, um das Kostenziel von unter
                                                                                                        100 Euro pro System zu erreichen.

Abbildung 5: Abstrahlwinkel SRR & LRR Radar. Quelle: atene KOM, in Anlehnung an Lipinski (o. J.)        Ausblick

hat im Gegensatz zum Fernbereichs-                LIDAR-Systeme                                         Bei der Entwicklung von Fahrerassis-
radar einen breiteren Abstrahlwinkel,                                                                   tenzsystemen für den Großserienein-
der bei +/-60° liegt und ausschließlich           Die Abkürzung LIDAR steht für „Light                  satz gibt es aktuell drei grundlegende
stationäre Objekte erfasst. Der Entfer-           Detection and Ranging“ und bezeichnet                 Herausforderungen:
nungsbereich des Nahbereichsradars                Sensorsysteme, die in der Regel Licht-
liegt zwischen 0,5 und etwa 50 Metern.            wellen in Form von Laserstrahlen zur                  1. Die Funktion der Systeme muss unter
Moderne Nahbereichsradare arbeiten in             Entfernungsmessung nutzen. Neben                      allen denkbaren Umgebungsbedingun-
einem Geschwindigkeitsbereich von null            dem Laser, der als Sender fungiert, ist ein           gen (Temperatur, Schnee, Dunkelheit,
bis 200 km/h. 21                                  empfindlicher Empfänger erforderlich.                 Regen, Sonneneinstrahlung) garantiert
                                                  Primäre Aufgabe des Systems ist es, die               werden.
Fernbereichsradare haben einen Ab-                Entfernungen zu ruhenden und beweg-
strahlwinkel zwischen +/-10° und +/-20°.          ten Objekten zu messen.                               2. Objekte in einer Entfernung von bis zu
Ein LRR kann den Raum überwachen, der                                                                   300 Meter müssen erkannt werden.
bis zu 250 Meter vor und neben dem Auto           LIDAR-Systeme sind bereits seit vielen
liegt. Das LRR erfasst stationäre und mo-         Jahren im Militärbereich und in der Indus-            3. Die Systeme müssen möglichst kom-
bile Objekte und kontrolliert zeit-gleich         trie im Einsatz. Es handelt sich hierbei um           pakt und bei geringen Kosten realisiert
zum Abstand die Relativgeschwindigkeit.           komplexe mechanische Spiegelsysteme,                  werden. 23
Abgedeckt werden Geschwindigkeiten                die eine 360-Grad-Rundumsicht ermög-
von 30 km/h bis 250 km/h.22                       lichen sowie dreidimensionale Bilder von              4. Der Einsatz der Systeme muss die
                                                  Objekten liefern können. Aufgrund der                 Datenschut zprinzipien Transparenz,
Anwendung findet der SSR-Radar bei-               Kosten von mehreren zehntausend Euro                  Selbstbestimmung und Datensicherheit
spielsweise in folgenden Systemen:                sind diese für den Großserieneinsatz im
 Spurwechsel- und Spurhalteassistent
 Blindspot detection
  (Totwinkel-Überwachung)
 Querverkehr-Überwachung
                                                                       Transmitter                 gesen
 Rückblickendes Radar zur Kollisions-                                                                   deter                     OBJEKT
                                                                                                                 Laser
                                                                                                                         strahl
  vermeidung beziehungsweise
  Kollisionswarnung                                        LIDAR
 Parkassistent                                           SYSTEM
                                                                                                                              hl
                                                                                                                     serstra
Anwendungsbeispiele für MRR/LRR- Ap-                                                                      tierter La
plikationen sind:                                                      Empfänger                   reflek
 Notbremsung
 Bremsassistent
 Automatische Abstandsregulierung
                                                  Abbildung 6: Grundprinzip von LIDAR Systemen. Quelle: atene KOM

21
     Wolff, J. (2010, 17. Mai). Assistenzsysteme. Intelligente Co-Piloten. Abgerufen von http://www.sueddeutsche.de/auto/assistenzsysteme-­
     intelligente-co-piloten-1.606335 am 08.12.12.2019
22
     Lipinski, K. (o. J.). Fernbereichsradar. ITWissen.info. Abgerufen von https://www.itwissen.info/Fernbereichsradar-long-range-radar-LRR.html
     am 12.12.2019
23
     Rudolph & Voelzke (2017).
                                                                                                                                               5
21.01.2020
atene KOM Schriftenreihe | Digitalisierung und Mobilität 1

berücksichtigen. Automobilhersteller            verschiedenen eingebauten Sensoren,            entwickeln sich zu mobilen Informations-
müssen dies durch technische und orga-          sondern tauscht die eigenen Informa-           knoten und haben durch die Verarbeitung
nisatorische Maßnahmen sicherstellen. 24        tionen mit der Umgebung und anderen            großer Datenmengen aus der Umgebung
                                                Verkehrsteilnehmen aus. Dadurch ge-            einen umfassenden Blick auf das aktuelle
Ein „intelligent“ agierendes Auto emp-          winnt die Telematik im Verkehrsbereich         Verkehrsgeschehen.
fängt in Zukunft nicht nur Daten über die       immer weiter an Bedeutung. Fahrzeuge

24
     Vgl. VDA (2015). Automatisierung. Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren. Abgerufen von https://www.vda.de/de/­
     services/Publikationen/automatisierung.html am 12.12.2019, S. 20-21.

                                                                       Über die Autoren
                                                                       Sebastian Martin hat Kunststoff- und Elastomertechnik an
                                                                       den Hochschulen für angewandte Wissenschaften Rosen-
                                                                       heim und Würzburg studiert. Die Schwerpunkte seiner
                                                                       Arbeit liegen in den Themenbereichen Digitalisierung,
                                                                       nachhaltige Technologien und Energieeffizienz.

                                                                       Dr. Robert Seifert hat Angewandte Medienwissenschaft
                                                                       an der TU Ilmenau studiert. Er arbeitete am Deutschen
                                                                       Jugendinstitut in München, an der TU Chemnitz sowie in
                                                                       der Medienwirtschaft in Hamburg und promovierte am
                                                                       Seminar für Medien- und Kommunikationswissenschaft
                                                                       der Universität Erfurt.

                                                    Über die atene KOM
                                                    Die atene KOM GmbH aus Berlin begleitet den öffentlichen Sektor bei der
                                                    Projektentwicklung in den Bereichen Digitalisierung, Energie, Mobilität,
                                                    Gesundheit und Bildung.

                                                    Wir bringen Kommunen, Landkreise und Unternehmen zusammen und
                                                    entwickeln gemeinsam die Infrastruktur für die Zukunft. Die Stärkung des
                                                    ländlichen Raums steht im Fokus unserer Arbeit.

                                                    www.atenekom.eu

                                                                                                                                       6
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