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Sensorsysteme 3-D-Auge für autonome Fahrzeuge

Redakteur: Thomas Günnel

Wie können autonom fahrende Fahrzeuge ihre Umgebung möglichst genau erfassen? Ein österreichisches Forschungsprojekt arbeitet an einem selbstlernenden System.

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Neue Lidar-Sensorsysteme sollen Objekte in der Umgebung dreidimensional erfassen.
Neue Lidar-Sensorsysteme sollen Objekte in der Umgebung dreidimensional erfassen.
(Bild: Virtual Vehicle Research)

Ein dreidimensionales Abbild der Umgebung erstellen und Gefahren vorausschauend erkennen: Im Projekt „iLIDS4SAM“ forschen elf Unternehmen an Sensorsystemen, die später in autonom fahrenden Fahrzeugen zum Einsatz kommen sollen. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und günstiges Laser-Sensorsystem mit einem „Deep Learning“-Datenmanagement zu entwickeln. Die Tests des kompakten Sensorsystems finden im städtischen Straßen- und Schienenverkehr und bei landwirtschaftlichen Einsätzen statt. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt und läuft seit Januar 2020; „iLIDS4SAM“ steht für „Integrated LiDAR Sensors for Safe & Smart Automated Mobility“.

Was steckt technisch dahinter?

Damit automatisierte Fahrzeuge die Umgebung umfassend wahrnehmen können, verfolgt das Forscherteam den Ansatz des dreidimensional sehenden Auges. Neuartige und kompakte Lidar-Sensorsysteme sollen ein größeres Sichtfeld mit hoher Präzision ermöglichen. „Um die Sensoren kompakt, robust und voll integrierbar zu gestalten, müssen die dazugehörigen Komponenten, die Verbindungstechnologien und auch das Spiegel-Design optimiert und weiter miniaturisiert werden. Die Sensoren werden zum Beispiel hinter der Windschutzscheibe, im Scheinwerfer oder in den Rückleuchten eingebaut und sollen in Kombination mit Radar- oder Kamerasystemen einen 360-Grad-Blick bieten“, beschreibt eine Sprecherin des projektführenden Unternehmens Infineon Austria.

Mit realen Daten entwickeln

Damit die Fahrzeuge selbstständig und sicher agieren können, müssen sich die notwendigen Daten schnell auswerten lassen. Ein wichtiger Teil des Projektes sind deshalb Testfahrten in realen Anwendungsszenarien. Damit lassen sich viele reale Daten sammeln – um mittels Signalverarbeitungsalgorithmen das Verhalten vorherzusagen und eine Gefahreneinschätzung abzuleiten.

Bei Projektstart wurde ein Datenmanagementplan implementiert, der mit der Open Source Plattform des europäischen Forschungszentrum CERN verbunden ist. So entstand ein öffentlich zugänglicher Datenpool, auf dem weitere Projekte oder Verbesserungen bestehender System aufsetzen können.

Wer ist beteiligt?

Infineon koordiniert das Projekt von seinem Entwicklungsstandort in Graz. Die Projektpartner sind: AVL List, Ams AG, EV Group E. Thallner, FH Campus Wien Forschungs- und Entwicklungs-GmbH, Peschak Autonome Systeme, Riegl Research Forschungsgesellschaft, Silicon Austria Labs, Technische Universität Graz (Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen), TTTech Auto und Virtual Vehicle Research.

Was ist Lidar?

Lidar steht für „Light Detection and Ranging“ und bedeutet so viel wie „Lichterkennung und Reichweitenmessung“. Ein Laserstrahl scannt mithilfe von Mikrochip-Spiegeln das Umfeld millimetergenau, horizontal und vertikal – und misst dabei den Abstand und die Form von Objekten. Das Ergebnis ist ein dreidimensionales Bild von sich bewegenden Fahrzeugen oder Fußgängern, Verkehrszeichen, Hindernissen am Straßenrand oder von Fahrbahnmarkierungen.

Das Projekt läuft bis Ende des Jahres 2022 und hat ein Forschungsvolumen von 5,67 Millionen Euro. Es wird im Rahmen des Programmes „IKT der Zukunft“ vom österreichischen Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) co-finanziert und von der Forschungsförderungsgesellschaft geführt.

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