Førerassistentsystemer: Hvad sensorer kan
Førerassistentsystemer (ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) giver køretøjer ekstra komfort og sikkerhed i trafikken. Efterhånden findes der mange førerassistentsystemer i personbiler, som ofte er kombineret i individuelle sikkerhedspakker. Det er muligt takket være en stadig mere intelligent registrering af omgivelserne ved hjælp af en stadig mere effektiv sensorteknologi. Ultralyd, radar, lidar, kamera og lignende har klart forbedret deres ydeevne. Den meget komplekse software er kernen i de stadig mere kraftfulde styreenheder. Den optimerer algoritmernes processer for at kunne reagere hurtigt og udløse den rigtige (re)aktion selv i kritiske situationer i trafikken. På denne måde kan kritiske situationer klares og ulykker undgås.
Radar og ultralydsensorer
Radarsystemer (oftest 77 GHz) giver mulighed for nøjagtige hastigheds- og afstandsmålinger - selv ved høj hastighed på køretøjet - men har ikke en høj vinkelopløsning. De bruges f.eks. til at undgå kollisioner. En af deres stærke sider er uafhængighed af vejret. Ud over kortdistanceradar til detektering af objekter på op til 30 m afstand anvendes mellem- og langdistanceradarsystemer med en rækkevidde på op til 250 m.
Lidar sensors
The lidar sensor is an equally important sensor. The abbreviation means light-detection and ranging – an optical measuring system used to detect objects. The position of the object can be determined by the reflection of the emitted light at the object until the light returns to the receiver. In principle, therefore, it is a laser scanner that can also create a three-dimensional image of the surroundings. Lidar systems do not work with microwaves, but with light pulses from non-visible light ranges, i.e. near infrared light. They usually have a 905 nm wavelength, a range of 200 m in good weather conditions, a high angular resolution and 360° coverage. However, dazzling light and poor visibility conditions, such as fog, rain or spray, affect the range. Therefore, lidar is mostly used as an auxiliary system.
Moderne kameraer kan også registrere og endda skelne mellem forhindringer foran køretøjet. Der anvendes både mono- og stereokameraer. Sidstnævnte er i stand til at registrere forhindringer tredimensionalt uden yderligere sensorteknologi. For stereokameraer begrænser pladsforholdene imidlertid 3D-billeddannelsen: Jo mindre afstanden mellem de to kameralinser er, jo mindre er det effektive tredimensionale måleområde. Det indebærer: Stereokameraer kan se tredimensionalt op til 50 m foran køretøjet. Desuden er forskellene i perspektivet mellem de to billeder for små til at udlede 3D-informationer fra dem. Over denne grænse opfører kameraet sig som et monokamera.
Rækkevidden for et monokamera er ca. 250 m, uanset pladsforhold. Ved at kombinere billederne fra flere kameraer og sensorer kan der skabes en tredimensionel afbildning. Kameraer i kabinen kan også registrere, om føreren er træt eller distraheret. Omgivelseskameraer (for og bag) registrerer også bilens umiddelbare omgivelser og viser forhindringer.
Infrarøde sensorer
Til nattesynsassistenter anvendes derimod infrarøde kameraer. De reagerer på varmestråling fra genstande. Oplysningerne konverteres til sort/hvid-billeder og vises i kombidisplayet. De kølige omgivelser fremstår mørke, mens mennesker og dyr fremstår iøjnefaldende lyse. Moderne systemer registrerer både mennesker og større vilde dyr i en afstand på op til 300 m. Der lyder et advarselssignal i farlige situationer. Afhængigt af forlygtesystemet er det f.eks. muligt at advare personen med korte lysimpulser.
Sammenkobling af sensordata
Alle relevante data fra ultralyd, radar, lidar, kamera og lignende kan sammenkobles intelligent og i realtid ved hjælp af såkaldt sensorfusion. Det er i perspektivet det, der gør automatiseret kørsel mulig i første omgang. Redundans, dvs. delvis overlapning af resultater med hensyn til genkendelse af omgivelserne, er udtrykkeligt ønsket. Kun redundans og sandsynlighedskontrol, dvs. den systeminterne kontrol af, om data om omgivelserne er blevet registreret korrekt, forhindrer i vid udstrækning en forkert fortolkning af dataene. Afhængigt af førerassistentsystemerne, automatiseringsgraden og køretøjsklassen har vi derfor at gøre med en individuel blanding af informationer og sensorer og flere og flere data, der skal behandles i realtid. Allerede i dag et mesterværk af teknologi!
