Angetrieben durch Vorschriften wie Euro NCAP haben Fahrerassistenzsysteme (DMS) deutlich an Bedeutung gewonnen und sich von einem Luxusmerkmal zu einem neuen Standard entwickelt. Ab 2024 werden die meisten DMS 2D-Nahinfrarotkameras (NIR) nutzen. Aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Kosten wird erwartet, dass diese zunehmend eingesetzt werden und sich als dominierende Technologie für DMS etablieren. Um sich weiter von Wettbewerbern abzuheben, werden Automobilhersteller voraussichtlich verstärkt auf fortschrittliche Funktionen wie Gestensteuerung, Kindersitzerkennung und Gurtanlegeerkennung setzen, insbesondere in Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse. Aktuell sind 3D-Time-of-Flight-Kameras die am weitesten verbreitete Technologie für DMS, während einige Automobilhersteller wie Volvo und Tesla Radarmodule im Fahrzeuginnenraum integrieren.
Radar spielt seit über zwei Jahrzehnten eine entscheidende Rolle in Fahrerassistenzsystemen (ADAS). Mithilfe von Radiowellen und einem frequenzmodulierten Dauerstrich-Codierungssystem (FMCW) können Radargeräte die Entfernung und die relative Geschwindigkeit von Objekten in ihrem Sichtfeld präzise messen. Bisher wurden Radarmodule jedoch hauptsächlich für die Außenraumüberwachung und weniger für Anwendungen in Innenräumen eingesetzt.
Ab 2023 arbeitet das Kabinenradar laut Teslas Website im Frequenzbereich von 60 GHz bis 64 GHz innerhalb des lizenzfreien ISM-Bandes. Die Erfassungsreichweite dieser Radarmodule liegt typischerweise zwischen 0,4 und 2 Metern und deckt damit den Innenraum effektiv ab. Obwohl Tesla dies noch nicht offiziell bestätigt hat, deuten aktuelle Berichte darauf hin, dass der Cybertruck mit Kabinenradarmodulen zur Insassenüberwachung ausgestattet ist, einschließlich Funktionen wie Kindererkennung und Gurtwarner.
Vergleich von Radarherstellern und Preisen. Das NXP-Radar arbeitet in einem höheren Frequenzband, das laut IDTechEx eher für die Außenüberwachung als für die Innenüberwachung genutzt wird. Quelle: IDTechEx – „In-Cabin Sensing 2024–2034: Technologies, Opportunities and Markets“
Ähnlich wie Radarmodule finden auch 3D-Time-of-Flight-Kameras (ToF-Kameras) Anwendung in der Insassenüberwachung. 3D-ToF-Kameras arbeiten mit Nahinfrarot-Beleuchtung, beispielsweise LEDs oder VSCEL-Lasern (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers), und Bildsensoren. Der Einsatz dieser Kameras wirft jedoch Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes auf, obwohl einige Anbieter behaupten, dieses Problem durch Unkenntlichmachung von Gesichtern oder ausschließliche Speicherung der Daten im Gerät lösen zu können.
Eine weitere Einschränkung von 3D-ToF-Kameras besteht darin, dass sie – anders als Radarmodule im Fahrzeuginnenraum – Personen oder Objekte nicht durch Hindernisse hindurch erkennen können. Da sie auf Computer-Vision-Technologie basieren, benötigen die Kameras zudem komplexe Algorithmen und regelmäßige Neukalibrierungen, was ihre Implementierung technisch aufwendiger macht. Trotz dieser Nachteile arbeiten einige Hersteller aktiv daran, Datenschutzbedenken auszuräumen und die Leistungsfähigkeit von 3D-ToF-Kameras für die Insassenüberwachung in Fahrzeugen zu verbessern.
OMS-Technologie-Benchmark. Quelle: IDTechEx – „In-Cabin Sensing 2024–2034: Technologien, Chancen und Märkte“
Aktuell eignen sich 3D-ToF-Kameras besser für OMS und bieten fortschrittlichere Funktionen als Radarmodule. Vergleicht man jedoch die Kosten und Funktionen von Radarmodulen und 3D-ToF-Kameras, sieht IDTechEx Potenzial für Radarmodule. 3D-ToF-Kameras werden bereits im Li Auto L9, BMW iX und der neuen ARCFOX αS-Serie eingesetzt, während Radarmodule noch auf ihren Einsatz bei Tesla und Volvo warten. Die folgende Tabelle, entnommen aus der aktuellen IDTechEx-Studie „In-Cabin Sensing 2024–2034: Technologies, Opportunities and Markets“, schätzt die Kosten von 3D-ToF-Kameras.
Geschätzte Kosten eines ToF-Kamerapakets. Quelle: IDTechEx – „Innenraumsensorik 2024–2034: Technologien, Chancen und Märkte“
