Lidar – Light Detection And Ranging

Das Kürzel LIDAR steht für „Light Detection And Ranging“ und bezeichnet eine dem Radar sehr verwandte Methode zur Entfernungsmessung. Die Entfernung wird mit einem Laser gemessen und ist viel präziser.

Um die Entfernung zu kalkulieren werden die Reflexionen vom Licht im Infrarot-Bereich ermittelt. Mithilfe der entsprechenden Fahrzeugsensorik ist eine ständige Aktualisierung des Fahrzeugzustands und der Umgebung möglich: So lassen sich Hindernisse strategisch überwinden.

Ford Lidar
Ein Auto der Ford Fusion Abteilung für Autonome Forschungsfahrzeuge sollen bald besser abschneiden als der Mensch.

So konnte ein autonom fahrendes Ford Fusion / Mondeo Hybrid-Fahrzeug bei Nacht ohne Scheinwerfer auf einer einsamen Wüstenstraße bewähren. Es meisterte die selbstständige Fahrt in der Dunkelheit ohne den Einsatz der Scheinwerfer. Die Nachtfahrten auf dem Ford Arizona Proving Ground in den USA markieren den nächsten Schritt auf dem Weg des Unternehmens bei der Entwicklung vollständig autonomer Fahrzeuge.

Im Zuge der Tests wurde gezeigt, dass autonomes Fahren auch ohne Kameras möglich ist, die auf Licht angewiesen sind. Es konnte zudem bewiesen werden, dass die LiDAR-Sensoren von Ford im Zusammenspiel mit der virtuellen Fahrer-Software selbst kurvige Straßen einwandfrei meistern, um das Auto sicher zu lenken.

Das Fahrwerk arbeitet mit zwei Informationsquellen: Die Laser-Sensoren liefern Signale über den Verlauf der Straßenoberfläche und die Fahrzeug-Sensorik trägt Informationen über den aktuellen Fahrzustand bei. Daraus errechnet das Steuergerät die beste Strategie zur Überwindung eines Hindernisses.

Wie Funktioniert Lidar

Bei LiDAR (Light Detection and Ranging) handelt es sich um einen Laser-Sensor, der die Umgebung bis zu 2,8 Millionen Mal pro Sekunde scannt. LiDAR nutzt Infrarot-Laserlicht bis zu einer Entfernung von rund 200 Metern und erstellt aus den ermittelten Daten eine virtuelle 3D-Karte zur digitalen Darstellung der Fahrzeugumgebung. Das System funktioniert normalerweise im Zusammenspiel mit Radar-Technologie und Digitalkameras zur Erkennung weiterer Faktoren im Umfeld des Fahrzeugs.

Um bei Dunkelheit zu navigieren, verwenden autonome Fahrzeuge hochauflösende 3D-Karten mit umfassenden Informationen über die Straße, Straßenmarkierungen, Geographie, Topographie und sogar über Verkehrsschilder, Gebäude oder Bäume. Das Fahrzeug gleicht die erfassten Impulse des LiDAR-Laser-Sensors in Echtzeit mit der Karte und den Daten des Bordradars ab, um das vollständig autonome Fahren auf der Straße zu ermöglichen.

Wie ein Auto mit Lidar die Welt „sieht“

Lidar Ansicht

Lidar Radar Ansicht
Visualisierung wie ein Fahrzeug mit LiDAR die Welt sieht. Das System funktioniert auch bei vollständiger Dunkelheit und ist menschlichen Fahrern weitaus überlegen.

Was bedeutet Lidar für die Unfallforschung?

In den USA hatte die National Highway Traffic Safety Administration tödlich verlaufende Unfälle untersucht: Während der Nachtstunden kommen dreimal mehr Pkw-Insassen ums Leben als am Tag.

„Dank LiDAR sind die autonomen Testfahrzeuge weder auf Tageslicht noch auf Kameras und Fahrbahnmarkierungen angewiesen“, sagte Jim McBride, Ford Technical Leader for Autonomous Vehicles. „In der Tat erlaubt LiDAR das autonome Fahren, völlig unabhängig von der jeweils vorherrschenden Lichtsituation“.

Foto Lidar Sensoren
Lidar Sensoren auf dem Autodach und Nachtsichtgerät zur Überprüfung.

Was kann man noch erwarten?

In Europa treibt Ford die Kooperation mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen für die Entwicklung sogenannter HMI-Bedienkonzepte (Human Machine Interface) weiter voran. Die HMI-Bedienkonzepte sind ein unverzichtbarer Baustein bei der Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen auf dem Weg zum autonomen Fahren, da sie die Basis für die direkte Kommunikation zwischen Mensch und Maschine (Fahrzeug) darstellen.

In diesem Jahr wird Ford seine autonome Fahrzeug-Testflotte in den USA auf 30 Stück verdreifachen – für Straßentests in Kalifornien, Arizona und Michigan.


Beitrag zuletzt aktualisiert am 30. Mai 2018

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