Radarsensormodul giver ekstra sikkerhed til autonom kørsel

Når et barn løber ud på vejen, den gennemsnitlige menneskelige chauffør tager 1,6 sekunder at ramme bremsepedalen. Reaktionstiden reduceres til 0,5 sekunder for automatiserede køretøjer udstyret med radar/lidarsensorer og et kamerasystem. Men med en hastighed på 50 km/t, det betyder stadig, at køretøjet fortsætter i yderligere syv meter, før bremserne aktiveres, og det går i stå.

Som svar, Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM har indgået et samarbejde med en række partnere fra begge brancher (InnoSenT, Silicon Radar, Jabil Optics Tyskland, AVL, John Deere) og forskningsinstitutter (Fraunhofer Institute for Open Communication Systems FOKUS, DCAITI) til at udvikle et kameraradarmodul, der er betydeligt hurtigere til at fange ændringer i trafikforhold. Den nye enhed, ikke større end en smartphone, vil have en reaktionstid på mindre end 10 millisekunder - hvilket, ifølge en undersøgelse foretaget af University of Michigan (se kilde), gør det 50 gange hurtigere end nuværende sensorsystemer og 160 gange hurtigere end den gennemsnitlige menneskelige driver. Med det nye system, køretøjet fra vores tidligere eksempel ville køre i kun 15 cm, før systemet griber ind og starter bremsemanøvren-hvilket muligvis eliminerer mange trafikulykker i indre by.

Integreret signalbehandling reducerer reaktionstiden

Den virkelige innovation i det nye system er dets integrerede signalbehandlingskapacitet. Dette gør det muligt for al behandling at finde sted direkte i modulet, med at systemet selektivt filtrerer data fra radarsystemet og stereokameraet, så behandlingen enten kan finde sted med det samme eller forsætligt forsinkes til et efterfølgende behandlingsstadium. Ikke-relevante oplysninger anerkendes, men ikke videresendt. Sensorfusion anvendes til at kombinere data fra kameraet og radaren. Neurale netværk evaluerer derefter dataene og bestemmer de virkelige trafikimplikationer baseret på maskinlæringsteknikker.

Som resultat, systemet ikke behøver at sende statusoplysninger til køretøjet, men udelukkende reaktionsinstruktioner. Dette frigør bilens buslinje til at håndtere vigtige signaler, for eksempel at opdage et barn, der pludselig løb ud på vejen. "Integreret signalbehandling reducerer reaktionstider drastisk, siger Christian Tschoban, gruppeleder i afdelingen RF &Smart Sensor Systems. Sammen med sine kolleger, Tschoban arbejder i øjeblikket på KameRad -projektet (se infoboks).

Den fungerende demonstrator, han og hans team har udviklet, ligner en grå boks med øjne til højre og venstre - stereokameraerne. Projektet løber frem til 2020. Indtil da, projektpartnere AVL List GmbH og DCAITI vil have travlt med at teste den første prototype, herunder vejtest i Berlin. Tschoban håber, at hans "grå kasse" om få år vil blive monteret som standard i hvert køretøj, at bringe ekstra sikkerhed til automatiseret indre bytrafik.