Infrastruktur Technologie: Wissenschaft

Studenten wollen Falschfahrer mit Sensoren stoppen

Falschfahrer verursachen oft schwere Unfälle
Falschfahrer verursachen oft schwere Unfälle. Foto: Thomas Wolter | Pixabay

Drei Studenten haben ein solarbetriebenes Sensorsystem entwickelt, das Falschfahrer früh erkennt und Warnungen sowohl an Fahrer als auch Polizei oder Verkehrsfunk veranlassen kann.

Immer wieder kommt es zu schweren Unfällen durch sogenannte Geisterfahrer. Besonders verheerend sind die Folgen auf Autobahnen oder im Tunnel. Ein Sensorsystem, das drei Studenten entwickelt haben, kann erkennen, ob ein Fahrer entgegen der Fahrtrichtung auffährt. Der Prototyp, den die angehenden Ingenieure an der Universität des Saarlandes gebaut haben, wird im oberen Teil eines Leitpfostens installiert. Das System – von den Studenten „Ghostbuster“, also „Geisterjäger“ getauft – erfasst im Zusammenspiel verschiedener Sensoren vorbeifahrende Autos. Dabei kann es ein Auto in falscher Fahrtrichtung von anderen Störungen, etwa durch Tiere, unterscheiden und in Verbindung mit bestehenden Warn- und Informationssystemen dafür sorgen, dass andere Verkehrsteilnehmer schnell gewarnt werden.

„Unser System kann kostengünstig und einfach in die Leitpfosten integriert werden, die alle 50 Meter an Fahrbahnen aufgestellt sind“, erklärt Daniel Gillo, der an der Saar-Uni Mikrotechnologie und Nanostrukturen studiert. Gemeinsam mit seinen Studienkollegen Benjamin Kirsch aus demselben Studienbereich und Julian Neu  (Systems Engineering) baute der angehende Ingenieurwissenschaftler einen Prototyp.

Falschfahrer-Team der Uni Saarland

Die Studenten Benjamin Kirsch, Daniel Gillo und Julian Neu (l-r) haben ein System für Leitpfosten entwickelt, das „Geisterfahrer“ erkennen kann. Foto: Oliver Dietze

Stromversorgung über Solarzellen

Das System beruht auf der Kombination mehrerer Sensoren: „Im oberen Teil des Leitpfostens ist ein Infrarot-Bewegungssensor angebracht. Er erfasst jede Bewegung in einem Umfeld von etwa acht Metern. Dieser Sensor ist im Betrieb ständig aktiv, die Stromversorgung läuft über Solarzellen“, erklärt Gillo. Fährt ein Auto in seinen Bereich, erfasst der Infrarotsensor sofort die Bewegung und aktiviert zwei Ultraschallsensoren: Diese beiden Sensoren sind an den zwei gegenüberliegenden Seiten des Leitpfostens so angebracht, dass das Auto erst am einen, dann am anderen vorbeifährt. „Auf diese Weise kann das System sehr schnell die Richtung erfassen, die das Auto eingeschlagen hat“, erklärt Julian Neu.

In einem Mikro-Controller im Innern des Leitpfostens, etwa so groß ist wie zwei Streichholzschachteln, laufen die Messdaten der einzelnen Sensoren zusammen. „Hier werden die Informationen ausgewertet und mit mathematischen Algorithmen weiterverarbeitet“, sagt Neu. Verschiedene Filter verfeinern dabei die Messergebnisse und präzisieren sie. „Es können unterschiedliche Module angeschlossen werden, je nachdem, wie jetzt reagiert werden soll. So kann etwa ein Lichtsignal an einem Warnschild ausgelöst, ein Notrufsignal gesendet oder eine Warnmeldung per SMS abgesetzt werden“, erklärt Benjamin Kirsch.

Den Falschfahrer vom Reh unterscheiden

Tests auf dem Uni-Campus hat das Sensorsystem erfolgreich bestanden: „Die Werte erhöhen sich ganz charakteristisch, wenn Fahrzeuge vorbeifahren. Wir können diese zweifelsfrei auch von anderen Störungen etwa durch Tiere unterscheiden“, erläutert Benjamin Kirsch. Hierfür haben die Studenten ein zusätzliches Mikrofon im Leitpfosten eingebaut. Auch leise Elektroautos erfasst das System. „Schon allein das Geräusch der Reifen auf dem Asphalt ist für das System eindeutig“, ergänzt Daniel Gillo.

Die Idee zu ihrer Erfindung kam den Studenten nach einer Vorlesung von Professor Helmut Seidel  über Mikromechanik. Hier wurden schon oft die Grundsteine für besondere Prototypen gelegt: Ein anderes Studententeam hat zum Beispiel einen kopfgesteuerten Rollstuhl entwickelt. Am Lehrstuhl von Professor Seidel  für Mikromechanik, Mikrofluidik und Mikroaktorik, an dem das „Ghostbuster-Team“ als studentische Mitarbeiter schon während des Studiums forscht, haben die angehenden Ingenieure ihr Leitpfosten-System auch gebaut und getestet.

Auch beim Cosima-Wettbewerb ist „Ghostbuster“ vertreten

Mit ihrem Prototyp „Ghostbuster“ vertreten die Studenten vom 10. bis 11. November die Universität des Saarlandes beim Cosima-Wettbewerb im Rahmen der „electronica 2016“ in München. Der Studentenwettbewerb, der jedes Jahr vom Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) ausgeschrieben wird, soll dazu beitragen, neue Einsatzmöglichkeiten von Mikrosystemen zu finden. Unterstützt wurden die Studenten bei ihrem Projekt von MESaar, der EXP Tech und dem Landesbetrieb für Straßenbau.


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