Immer mehr neue Fahrzeuge sind mit fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgestattet. Zu den häufigsten gehören:
- Frontkollisionswarnung
- Automatische Notbremsung
- Adaptive Geschwindigkeitsregelung
- Spurverlassenswarnung
- Spurhalteassistent
- Toter-Winkel-Überwachung
- Rückwärtiger Querverkehrswarner
- Einparkhilfe/automatisches Einparken
- Adaptive Scheinwerfer, die mit dem Fahrzeug lenken
- Automatisches Aktivieren und Abblenden des Fernlichts
Um ihre Aufgabe zu erfüllen, stützen sich ADAS auf Eingaben einer Vielzahl von Sensoren, die es den Systemen ermöglichen, zu „sehen“, was um das Auto herum geschieht. Die häufigsten sind Kameras, Radar- und Ultraschallsensoren. Auch Lenkwinkelsensoren werden verwendet, um die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen. Einige Systeme nutzen Informationen von einem einzigen Sensortyp, andere kombinieren Informationen mehrerer Sensoren – ein Prozess, der als Sensorfusion bezeichnet wird –, um eine genauere „Sicht“ auf die Situation zu erhalten.
Die meisten ADAS-Sensoren sind sehr präzise ausgerichtet und erfordern eine Kalibrierung, wenn ihre Positionen in irgendeiner Weise gestört werden. Bedenken Sie, dass ein Sensor am Auto, der um einen Bruchteil eines Zolls oder sogar eines Grades falsch ausgerichtet ist, auf einen deutlich außermittigen Bereich in 50 Fuß oder mehr Entfernung auf der Straße gerichtet sein wird. Falsch ausgerichtete Sensoren resultieren oft aus Kollisionen – selbst eine kleine Kotflügelbeule kann ADAS-Sensoren verstellen. Kalibrierung kann jedoch auch als Nebenprodukt routinemäßiger Wartungsarbeiten wie dem Austausch der Windschutzscheibe, Reparaturen an der Aufhängung oder Radauswuchten erforderlich sein.
Das Unterlassen einer notwendigen Sensor-Kalibrierung kann zu fehlerhaften Informationen führen, die zu fehlerhaftem oder gar keinem Betrieb des ADAS führen. Eine fehlerhafte Sensoreingabe kann verursachen:
- Eine Warnleuchte oder eine Meldung im Armaturenbrett
- Einen Diagnosefehlercode (DTC), der im Speicher des Fahrzeugcomputers gespeichert ist
- Vibration des Lenkrads
- Ziehen der Fahrzeuglenkung
- Erhöhten Lenkaufwand
Probleme wie diese können dazu führen, dass ein Fahrer das Vertrauen in die Fähigkeit eines Autos, sicheren Transport zu bieten, verliert. ADAS-Ausfälle können auch Fragen zur Qualität der Arbeit einer Werkstatt aufwerfen.
Die häufigsten ADAS-Sensortypen sind Kameras, Radar, Ultraschallsender und Lenkwinkelsensoren. Hier sind weitere Informationen zu jedem.
Viele Fahrzeuge sind mit nach vorne gerichteten Kamerasensoren ausgestattet. Diese Sensoren werden häufig für automatische Notbremsung, adaptive Geschwindigkeitsregelung, Spurverlassenswarnung, Spurhalteassistenz und automatische Aktivierung und Abblendung des Fernlichts verwendet.
Da Kameras optische Geräte sind, die die Straße „sehen“ können müssen, ist es in der Regel einfach zu erkennen, wann ein Auto mit dieser Art von Sensor ausgestattet ist. Viele Kamerassensoren werden an der Innenseite der Windschutzscheibe als Teil einer im Rückspiegel integrierten Einheit montiert; andere sind direkt oder als Teil eines Rückspiegelgehäuses im Dach befestigt. Einige Autohersteller, darunter Subaru und Land Rover, verwenden zwei voneinander beabstandete Kameras, um die Tiefenwahrnehmung zu verbessern.
Die in Kamerassensoren verwendeten High-Definition-Bildsensoren unterscheiden sich nicht wesentlich von denen in anderen digitalen Kameranwendungen. Was ADAS-Kamerassensoren einzigartig macht, sind die Hochleistungs-Mikroprozessoren und fortschrittlichen Datenverarbeitungsalgorithmen, die in die Baugruppe integriert sind. Diese Komponenten wandeln das sich ständig ändernde analoge Bild, das die Kamera sieht, in digitale Informationen um, die ADAS zur Steuerung verschiedener sicherheitskritischer Systeme nutzen kann.
Kamerassensoren „sehen“ die Welt durch die Windschutzscheibe und sind für bestimmte Lichtdurchlässigkeitsraten durch Glas ausgelegt, das ein Minimum an Unvollkommenheiten und Verzerrungen aufweist. Ein Problem in einem dieser Bereiche kann die Fähigkeit eines Sensors beeinträchtigen, genaue Informationen zu liefern. Aus diesem Grund schreiben viele Autohersteller vor, dass bei einem notwendigen Austausch an einem Auto mit einem Kamerassensor nur eine Windschutzscheibe des Originalherstellers (OEM) verwendet werden darf. Tatsächlich weigern sich einige Autohändler, einen Kamerassensor an einem Auto zu kalibrieren, auf dem eine Ersatz-Windschutzscheibe installiert ist.
Einige neuere Autos sind mit 360-Grad-Rundumsicht-Kamerasystemen ausgestattet, die mehrere kleine Kameras an der Vorder-, Rückseite und den Seiten des Fahrzeugs verwenden, um eine Draufsicht des unmittelbaren Bereichs um das Fahrzeug anzuzeigen. Dies sind einfachere Kameras mit geringerer Auflösung als die für ADAS verwendeten, obwohl auch sie eine Kalibrierung erfordern. Die Kameras befinden sich typischerweise in den Stoßstangen oder dem Kühlergrill vorne, unter den Seitenspiegeln und im Kofferraumdeckel oder der Heckklappe. Der Computer, der das System steuert, „setzt“ die mehrfachen Bilder zusammen, um eine nahtlose Gesamtansicht zu liefern, die auf dem Infotainment-Bildschirm im Armaturenbrett angezeigt wird.
Adaptive Geschwindigkeitsregelung, Frontkollisionswarnung und automatische Notbremsung sind die ADAS, die am häufigsten mit nach vorne gerichteten Radarsensoren verbunden sind. Die in Fahrzeugen verwendeten Millimeterwellen-Radarsensoren senden ein hochfrequentes Funksignal aus, das von Objekten reflektiert wird und zum Sensor zurückkehrt. Die Zeit, die benötigt wird, um ein Rück signal zu empfangen, wird verwendet, um die Entfernung des Autos zu einem Objekt zu berechnen.
Radarsensoren sind typischerweise in oder hinter der vorderen Stoßstange oder dem Kühlergrill montiert. In wenigen Fällen ist der Radarsensor im Gehäuse der Frontkamera vor dem Rückspiegel montiert. Funkwellen können durch Glas- und Kunststoff-Stoßstangenabdeckungen oder Kühlergrillmaterialien hindurchdringen, und der Sensor hat in der Regel eine Abdeckung, um ihn vor Steinen und anderen Straßenschutt zu schützen. Während viele Radarsensoren mittig montiert sind, sind andere zu einer Seite des Autos versetzt, was den Kalibrierungsprozess beeinflusst.
Da sie manchmal versteckt sind, kann es schwieriger sein, festzustellen, ob ein Fahrzeug mit einem Radarsensor ausgestattet ist, als das Vorhandensein eines Kamerassensors zu identifizieren. Wenn eine externe Sichtprüfung nicht auf das Vorhandensein eines Sensors hinweist, könnte das Öffnen der Motorhaube einen enthüllen. Eine andere Methode ist die Überprüfung der Schalter für die adaptive Geschwindigkeitsregelung im Inneren des Autos (normalerweise am Lenkrad) oder einer Warnleuchte für automatische Notbremsung und/oder ein adaptives Geschwindigkeitsregelsystem, die beim ersten Starten des Autos als Test im Armaturenbrett aufleuchtet.
Einige Heckkollisionswarn- und Toter-Winkel-Überwachungssysteme verwenden kleine Radarsensoren, die unter den Seitenspiegeln, hinter der hinteren Stoßstangenabdeckung oder sogar in den Rückleuchten montiert sind. An Stoßstangen und Rückleuchten montierte Sensoren können auch Warnungen vor rückwärtigem Querverkehr geben, wenn Sie aus Parklücken herausfahren.
Um potenzielle Interferenzen zu vermeiden, erlauben die meisten Autohersteller keine Reparaturen an Bereichen der Stoßstangenverkleidungen, die vor den Radarsensoren liegen. Sie empfehlen auch die Verwendung nur von OEM-Abdeckungen, um sicherzustellen, dass die verwendeten Materialien die Sensorsignale nicht stören. Übermäßige Dicke der Stoßstangenlackierung kann bei einigen Fahrzeugen ebenfalls ein Problem sein, und Autohersteller raten davon ab, Stoßstangenaufkleber in der Nähe von Radarsensoren anzubringen.
Ultraschallsensoren werden hauptsächlich für Einparkhilfe- und automatische Einparksysteme verwendet. Diese Sensoren sind in den vorderen und/oder hinteren Stoßstangenverkleidungen installiert, wo sie reflektierte hochfrequente Schallwellen (ähnlich wie Radar) verwenden, um Personen, Autos und andere Objekte in der Nähe des Fahrzeugs zu erkennen. Sensoren dieser Art an den Seiten von Autos werden in einigen automatischen Einparksystemen verwendet und können als zusätzliche Sensoren in Toter-Winkel-Überwachungssystemen dienen.
ADAS-Ultraschallsensoren erfordern keine Kalibrierung. Sie sind jedoch für sehr präzise Positionen in der Stoßstangenverkleidung oder überall dort, wo sie montiert sind, ausgelegt. Aus diesem Grund billigen einige Autohersteller die Verwendung von Nachmarkt-, generalüberholten oder recycelten Karosserieteilen nicht, die verformt sein oder vorgebohrte Löcher an den richtigen Stellen für die Sensormontage fehlen können. Während die meisten Ultraschallsensoren ein symmetrisches, kreisförmiges Schallmuster abstrahlen, erzeugen einige ein asymmetrisches, ovales Muster, das erfordert, dass sie mit einer bestimmten Ausrichtung montiert werden, um richtig zu funktionieren.
Lenkwinkelsensoren werden in der Spurverlassenswarnung, Spurhalteassistenz und adaptiven Scheinwerfer-ADAS verwendet. Die von ihnen gelieferten Informationen werden auch für andere sicherheits- und leistungsbezogene Systeme wie die elektronische Stabilitätskontrolle und adaptive Fahrwerke genutzt. Diese Sensoren sind typischerweise in die Lenksäule integriert und messen den Drehgrad des Lenkrads.
Eine ADAS-Sensor-Kalibrierung ist erforderlich, wenn die Ausrichtung eines Sensors in irgendeiner Weise gestört wird. Dies kann bei einer Kollision passieren, selbst bei einer leichten Kotflügelbeule, oder ein Nebenprodukt routinemäßiger Wartungsarbeiten wie dem Austausch der Windschutzscheibe, Reparaturen an der Aufhängung oder Radauswuchten sein. Kalibrierung ist auch immer dann erforderlich, wenn ein Sensor oder seine Halterung entfernt und ersetzt wird, eine Reifengröß