Kamerasysteme (optische Sensoren)

Um die Fahrzeugumgebung noch exakter erfassen zu können, kommen Kamerasysteme zum Einsatz – entweder als Mono- oder Stereokamera. Platziert sind die Kameras oftmals zusammen mit dem Lidar- sowie dem Licht- und Regensensor in der Rückspiegelkonsole hinter der Windschutzscheibe.

Die Vorteile von Kamerasystemen liegen in der Wahrnehmung und Selektion von Objekten. Dafür sorgt eine intelligente, bildverarbeitende Software. Wärmebildkameras erkennen sogar Personen oder Tiere.

Monokameras sind preisgünstiger als Stereokameras und ermöglichen videobasierte Assistenzfunktionen wie die Warnung vor Fußgängern, Spurhalteassistenz, Kollisionswarnung oder die Verkehrszeichenerkennung.

Stereokameras koppeln eine hochauflösende Kameraeinheit mit einer Infrarotkamera. Diese Systeme beherrschen beispielsweise die Fußgänger-, Fahrspur- und Fahrzeugerkennung. Die HD-Farbkamera erkennt ebenfalls Signale oder Verkehrszeichen. Die Infrarotkamera hingegen selektiert zusätzlich Fahrzeuge und Personen und erkennt auch kreuzende Tiere. Moderne Stereo-Kamerasysteme sind ebenfalls in der Lage, entsprechende Hindernisse unter schwierigen Bedingungen, wie bei Nacht und Nebel, zu erkennen.

Integriert werden die Kameraeinheit über CAN-, FlexRay- oder Ethernet-Schnittstellen. Bei der Entwicklung von Frontkamerasystemen kooperieren beispielsweise die beiden Automobilzulieferer ZF aus Friedrichshafen und Hella mit Sitz in Lippstadt.

Seitenblick: Regen-Licht-Sensoren

Regensensoren sind optische Sensoren, die auf In­frarotbasis funktionieren. Das abgegebene Infrarotlicht wird an der Außenseite der Windschutzscheibe reflektiert. Regnet es nicht, kommt der reflektierte ­Infrarotstrahl annähernd in gleicher Stärke wieder zurück. Trifft er einen Regentropfen, ist dies nicht der Fall – der Scheibenwischer wird aktiviert.

Lichtsensoren verfügen über zwei voneinander unabhängige, lichtempfindliche Halbleiterwiderstände. Sie erfassen das Umgebungslicht (großer Einfallwinkel) und die Beleuchtung vor dem Fahrzeug (kleiner Einfallwinkel). Gemessen wird die allgemeine Lichtintensität. In der Praxis werden Regen- und Lichtsensoren in einer Einheit verbaut. Sie steuern die Auf-/Abblendautomatik, den Scheibenwischer und entsprechende Interieur- und Klimafunktionen.

Der Automobilzulieferer Valeo hat mit ‚EverView‘ ein Sensor-Reinigungssystem entwickelt. Durch aufsprühen einer entsprechenden Reinigungsflüssigkeit soll es für einen optimalen und ununter­brochenen Betrieb der Sensoren bei allen Wetter­lagen und Straßenbedingungen sorgen.

Der dafür notwendige Flüssigkeitsbehälter kann sehr klein dimensioniert werden, da pro Reinigungsvorgang laut Valeo lediglich 25 ml benötigt werden. Die Reinigungsflüssigkeit wird beim Ausfahren eines Sprüharms gleichmäßig aufgesprüht. Eine Entfrostungsfunktion ist ebenfalls vorgesehen. Ab 2020 werden laut Valeo Fahrzeuge einer führenden deutschen Automarke mit diesem System ausgerüstet.