Transparentes Cockpit 19.02.2019, 07:01 Uhr

Neuer Abbiegeassistent für Lkw durch Virtual-Reality-Brillen

Forscher am Fraunhofer IOSB haben ein neues Fahrzeug-Assistenzsystem entworfen, das Lkw-Fahrern beim Rangieren helfen soll. Durch eine Virtual-Reality-Brille gibt es für sie keinen toten Winkel mehr.

Simulierter Blick aus dem Fahrerhaus eines Lkw. Die Kameraaufnahme überlagert sich mit der Fahrerperspektive. Vorm Fahrzeug ist ein Pkw erkennbar, als wäre der Lkw transparent.
Foto: Fraunhofer IOSB

Simulierter Blick aus dem Fahrerhaus eines Lkw. Die Kameraaufnahme überlagert sich mit der Fahrerperspektive. Vorm Fahrzeug ist ein Pkw erkennbar, als wäre der Lkw transparent.

Foto: Fraunhofer IOSB

Jeder dritte Unfall zwischen einem Lkw und einem Radfahrer passiert beim Abbiegen. Denn der tote Winkel ist groß, und bislang ist nur ein kleiner Teil der Fahrzeuge auf Deutschlands Straßen mit Assistenzsystemen wie Kameras ausgestattet. Dabei sind es nicht nur die Abbiegemanöver, die zu gefährlichen Situationen führen können. Auch Hindernisse direkt vorm Fahrzeug kann der Fahrer aus seiner erhöhten Position heraus nicht sehen. Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB hat für solche Situationen jetzt eine Lösung entwickelt, die über die bekannten Kamera-Assistenz-Systeme hinausgeht: Dank einer Virtual-Reality-Brille (VR-Brille) kann der Fahrer quasi durch den Lkw hindurchsehen. Getestet haben die Wissenschaftler das Prinzip auch für Pkw.

3-D-Aufnahmen durch Stereokameras

Selbst mit zusätzlichen Spiegeln ist es extrem schwer, einen Lkw mit Hänger zu rangieren und dabei alle relevanten Bereiche zu erfassen. Im Stadtverkehr ist es zudem entscheidend, mit einem System zu arbeiten, das der Fahrer möglichst intuitiv nutzen kann, um mögliche Verzögerungen in der Reaktionszeit zu vermeiden. Daniel Reichert hat am Fraunhofer IOSB daher ein neuartiges Fahrzeug-Assistenzsystem entwickelt, das den Lkw in der Wahrnehmung des Fahrers durchsichtig macht.

Möglich wird das durch den Einsatz von Stereokameras. Stereokameras besitzen zwei Objektive, die gleichzeitig aufnehmen, sodass beim automatischen Zusammensetzen der Bilder ein dreidimensionaler Eindruck entsteht. Ein Computer generiert daraus eine virtuelle Sicht. Die verfolgt der Fahrer aber nicht auf einem Bildschirm, sondern über eine VR-Brille. Dabei überlagert sich seine normale Fahrerperspektive mit den dreidimensionalen Kamerabildern. Optisch ist dadurch die Karosserie zum Teil durchsichtig. Möchte der Fahrer prüfen, ob ein Hindernis direkt vorm Lkw steht, schaut er nach unten und sieht die leere Straße – oder den Fußgänger, der von den Kameras erfasst wird.

Algorithmus berechnet beim Rangieren Position von Objekten

Als zusätzliche Sicherheit erkennt ein spezieller Algorithmus die genaue Lage von Objekten im Raum und gleicht sie mit der Position des Fahrzeuges ab. Wird der Abstand zu klein, färbt die Software das Hindernis zunächst orange ein und schließlich rot, sobald die Nähe als gefährlich eingestuft wird. Die Einfärbung macht in der Wahrnehmung der Fahrer offensichtlich einen großen Unterschied aus, wie eine Testreihe gezeigt hat: Daniel Secker vom Fraunhofer IOSB hat das System auf Pkw übertragen und 15 Nutzer gebeten, rückwärts einzuparken, zunächst ohne und dann mit der Virtual-Reality-Brille, außerdem mit und ohne eingefärbte(n) Objekte(n). Als Hindernisse dienten Kartons.

Das Ergebnis: Die Brille half den Fahrern dabei, den Abstand zu den Objekten besser einzuschätzen, allerdings nur durch die optische Einfärbung der Kartons. Die VR-Brille allein verbesserte das Parkverhalten noch nicht wesentlich.

Die Wissenschaftler sind zufrieden mit ihren Ergebnissen, die aus ihrer Sicht aber noch nicht markttauglich sind. Denn die verwendeten Virtual-Reality-Brillen waren sehr klobig und daher nicht angenehm zu tragen. Das Ziel seien praxistaugliche VR-Brillen, die der Fahrer wie eine gewöhnliche Brille tragen könne. Die zusätzlichen virtuellen Darstellungsebenen würden dann erst bei Rangiermanövern eingeblendet. Die heute verfügbaren Brillen hätten dafür ein zu schmales Sichtfeld.

Förderprogramm der Bundesregierung für Abbiegeassistenten

Durch Abbiegeassistenten können Unfälle mit Lkw erheblich eingedämmt werden. Voraussichtlich werden sie daher in der EU ab dem Jahr 2024 zur Pflicht werden, allerdings nur für Neufahrzeuge. Das Bundesverkehrsministerium versucht, diese Entwicklung für Deutschland durch ein Förderprogramm zu beschleunigen. Seit Anfang 2019 werden pro Jahr 5 Millionen Euro zur Verfügung gestellt, für voraussichtlich 5 Jahre. Fürs laufende Jahr sind die Förderungen durch die hohe Zahl eingegangener Anträge bereits gebunden, die Nachfrage ist also hoch. Zusätzlich haben sich für die „Aktion Abbiegeassistent“ des Bundesverkehrsministeriums bereits 44 Unternehmen mit Logistikbetrieb verpflichtet, ihre Lkw nachzurüsten und bei Neuanschaffungen Abbiegeassistenten direkt integrieren zu lassen.

 

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