KI, 3D-Antennenverstärkung für fahrerloses Autoradar ...

Aug 25, 2023

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM hat gemeinsam mit InnoSenT, KSG, Creonic und der Universität Bielefeld einen Radarsensor mit einer Winkelauflösung von unter 1° bei 180°-Abdeckung entwickelt und damit die aktuelle Auflösung von 2° für einen Winkel von deutlich verbessert 90°.

Das 2,32 Euro teure KI-Radar-Projekt verwendet ein 3D-Antennendesign, mit dem Objekte in einem Winkelabstand von einem Grad oder mehr klar erkannt und unterschieden werden können. Dies bedeutet, dass ein fahrerloses Auto statt 16 nur noch sechs Radarsensoren benötigen würde, was die Produktionskosten für Radarausrüstung auf weniger als die Hälfte der derzeitigen Kosten senken würde.

Das Team des Fraunhofer IZM war für die Entwicklung des 79GHz-Radar-Frontends mit seiner Kommunikationsschnittstelle und der dreidimensionalen Antenne verantwortlich. Die Forscher miniaturisierten das System außerdem mit den Einbettungstechnologien des Instituts, um die Integration in reguläre Fahrzeugdesigns zu erleichtern. Ein einzigartiges Merkmal des Projekts war die Entscheidung, von Anfang an sowohl die Hardware als auch die Software in Kombination anzugehen – eine Entscheidung, die sich auszahlte, da sie die Leistung steigerte und gleichzeitig dazu beitrug, die Kosten niedrig zu halten und das physische System kleiner zu machen.

„KI-Algorithmen haben Abhilfe geschaffen: Wir nutzen sie, um die Daten einzelner Radarsensoren zu koppeln und so die Winkelauflösung des Systems deutlich zu verbessern“, sagt Dr. Christian Tschoban, Gruppenleiter am Fraunhofer IZM, der das Projekt leitet.

Nach der Entwicklung der einzelnen Komponenten durch die Projektpartner wurden zwei Demonstrationseinheiten gebaut und getestet. Bereits beim ersten Testlauf stellte das mit 3D-Antennen und integrierter KI ausgestattete Gerät seine Leistungsfähigkeit unter Beweis: Das System erkannte Objekte zuverlässig mit einer Winkelauflösung von unter einem Grad. Gegen Ende des Projekts wurde die zweite Arbeitseinheit Tests unter realen Bedingungen unterzogen. An einem Auto befestigt, detektierte es auch Objekte entlang der Teststrecke zuverlässig und genau.

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