Autonome und hochautomatisierte Fahrzeuge sind auf robuste und präzise Sensorik angewiesen. Das gilt für Pkw ebenso wie für Nutz‑ und Arbeitsfahrzeuge, Agrar‑ und Schienenfahrzeuge sowie für UGV und Spezialanwendungen. Kameras, IR‑Kameras, LiDAR, Radar und weitere Sensorsysteme bilden die Grundlage für eine zuverlässige Umfeldwahrnehmung und für funktionale Sicherheit.

Entscheidend ist, dass die Sensoren jederzeit uneingeschränkte Sicht auf ihre Umgebung haben. Nur dann können sie ihre Aufgabe auch bei Regen, Spritzwasser, Staub, Schlamm oder Schnee zuverlässig erfüllen. Ohne eine verlässliche Sensorreinigung nehmen Bildqualität, Sensorperformance und die Verfügbarkeit automatisierter Fahrfunktionen deutlich ab.

Das Sensorreinigungssystem von IAV adressiert diese Herausforderung mit einem integrierten Ansatz aus KI‑basierter Verschmutzungserkennung und gezielter, automatisierter Reinigung exponierter Sensoren. Auf diese Weise werden Verfügbarkeit, Funktionalität und Betriebssicherheit automatisierter Fahrfunktionen sowohl On‑ als auch Offroad nachhaltig unterstützt.

Modulares Sensorreinigungssystem für unterschiedliche Fahrzeugplattformen

IAV entwickelt ein modulares Sensorreinigungssystem, das KI‑basierte Module zur Echtzeit‑Verschmutzungserkennung, Komponenten zur gezielten Kamera‑ und Sensorreinigung sowie skalierbare Systemarchitekturen für unterschiedliche Fahrzeugplattformen umfasst. Der modulare Aufbau ermöglicht eine flexible Anpassung an Sensoranordnung, Einsatzprofil und Stückzahl. Abgedeckt werden unter anderem Kameras, IR‑Kameras und LiDAR‑Systeme.

Funktionsrelevante Verschmutzungen werden zuverlässig erkannt und bei Bedarf passende Reinigungsmaßnahmen eingeleitet. Abgestimmte Komponenten für Detektion, Aktuatorik und Medienversorgung stellen sicher, dass Sensoren auch unter wechselnden Umweltbedingungen verfügbar bleiben. Die einzelnen Module lassen sich je nach Anwendung skalieren, kombinieren oder kundenspezifisch auslegen.

Engineering, KI und Integration von der Vorentwicklung bis zur Serie

Der Einsatz von Kamera‑ und Sensorreinigungssystemen erfordert eine enge Abstimmung mit Fahrzeugarchitektur, Sensorik und Einsatzszenario. IAV ergänzt den Systembaukasten durch umfassende Engineering‑ und Integrationsleistungen. Dazu zählen die Definition der Systemanforderungen, die Auslegung der Reinigungsarchitektur sowie die Analyse von Verschmutzung und Reinigungswirkung mithilfe von 3D‑CFD‑Simulationen. So entstehen anwendungsoptimierte Lösungen von ersten Funktionsmustern bis hin zu seriennahen Systemkonzepten.

Die KI‑basierte Verschmutzungserkennung analysiert Sensordaten aus Kamera‑ und LiDAR‑Systemen und identifiziert Beeinträchtigungen der Wahrnehmung frühzeitig. Unterschiedliche Bild‑ und Signalartefakte werden erkannt und in situationsabhängige Reinigungsstrategien überführt. In multisensorischen Architekturen erhöht die sensorübergreifende Auswertung zusätzlich die Robustheit und Stabilität der Systeme und schafft damit eine zentrale Voraussetzung für automatisierte und autonome Fahrfunktionen.

Ein mobiler Demonstrator macht das Zusammenspiel aus Verschmutzungserkennung und Sensorreinigung unter realitätsnahen Bedingungen sichtbar und unterstützt die gemeinsame Bewertung von Systemkonzepten bis hin zu seriennahen Anwendungen.

Kontakt
Kai-Alexander Marx
kai-alexander.marx@iav.de
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