Autonome Fahrzeuge: Bessere Sensoren für sichereres Fahren

Forschende des KIT und Partner entwickeln ein System, das die verlässliche und präzise Wahrnehmung der Umgebung autonomer Fahrzeuge sicherstellt

Das sichere Wahrnehmen der Umwelt ist eine entscheidende Voraussetzung beim automatisierten Fahren. Die eingesetzten Sensoren müssen hochzuverlässig, präzise und realitätstreu sein. Aktuell fehlen jedoch effiziente Methoden, um ihre Genauigkeit zu überprüfen. Im Projekt „RepliCar“ wollen Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern unter der Leitung der ANavS GmbH nun ein Referenzsystem mit fortschrittlicher Radar-, Kamera- und Lidar-Sensorik entwickeln. Dieses soll die Grundlage bilden, um genauere Sensordaten in autonomen Fahrzeugen zu erfassen.

„Am KIT entwerfen wir dafür ein Antennensystem basierend auf einer neuen Technologie des Projektpartners Freudenberg FST GmbH. Durch Metallisieren und Verlöten hochpräziser Kunststoffspritzgussteile entstehen dabei komplexe Hohlleiter-Antennen, die eine deutlich bessere Performanz aufweisen als die heute in KFZ-Radaren üblichen Patch-Antennen auf HF-Leiterplatten“, sagt Thomas Zwick vom Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE) des KIT. Die neuen Antennen seien entscheidend, um präzise Radardaten zu sammeln und verbesserten bei autonomen Fahrzeugen die Wahrnehmung des Umfelds. Gleichzeitig ist das IHE für das Systemdesign des Referenzradars verantwortlich.

Außerdem erstellen die Forschenden des Instituts für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) des KIT Modelle für die neuen Referenzsysteme. „Zur Absicherung des Fahrzeugverhaltens verwenden wir moderne Modellierungsmethoden, welche die Rohdaten der Radarsensoren so verarbeiten, dass der Abbildungsfehler der Umgebungswahrnehmung im Design berücksichtigt werden kann. Dadurch erfolgen bereits im Software-Entwurf erste Schritte zur funktionalen Absicherung des Systems“, so Sören Hohmann vom IRS. Zusätzlich entwickeln weitere Beteiligte des Projekts etwa eine präzise Umfeldwahrnehmung sowie eine Datenplattform, um die Referenzdaten zu verwalten und zu verarbeiten. Mit einem fahrenden Demonstrator zeichnen sie erste Daten für die Freigabe eines Beispiel-Wahrnehmungssystems auf.

Das Projekt läuft von Mitte 2023 bis Mitte 2026 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit rund fünf Millionen Euro gefördert.

swi, 13.11.2023