Sensoren im neuen Kleid

Neuland in der Sensortechnik

Die Hochschule Heilbronn und der Bietigheimer Auto-mobilzulieferer Valeo Schalter und Sensoren GmbH beschreiten wissenschaftliches Neuland in der Umfeld-erfassung für Fahrerassistenzsysteme und entwickeln Sensoren, die verdeckt in die Stoßfänger integriert werden. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt „proSenseUS-kin“ stellen sich die Forscher um Projektleiter Prof. Zöllner in den nächsten drei Jahren der Frage, inwieweit ein modifizierter Ultraschallsensor mit der Innenseite der Fahrzeugaußenhaut energie- schlüssig verbunden werden kann. Ziel ist es, die Genauigkeit der Sensoren, die sogenannte Detektionsgüte, nicht nur zu halten, sondern sogar zu steigern. Insbesondere bei autonomen Fahrzeugen sind diese intelligenten Sensoren unabdingbar. Denn trotz verschmutzter Fahrzeughülle oder sonstiger Umwelteinflüsse müssen die Sensoren etwaige Hindernisse zuverlässig wahrnehmen.

Autonome Systeme in fast jedem menschlichen Lebensraum

Die Technologieentwicklung der letzten Jahre führt zu einer gesteigerten gesellschaftlichen Akzeptanz autonomer Systeme. In fast jedem menschlichen Lebensraum wie Straße, Wohnung, öffentliche Einrichtungen und natürlich der industriellen Produktion kommen diese Systeme schon heute zum Einsatz – mit steigender Tendenz. Die Ansprüche an Sicherheit und Komfort sind durch die unmittelbare Menschennähe sehr groß und erfordern einen erhöhten Sensorikbedarf zur Umfeld- und Situationserfassung. Bisher stellte die Integration von Sensoren in automatisierten Systemen einen erheblichen Kostenfaktor und erhöhte Anfor-derungen an die Rechenleistung der Systeme dar. Ziel von proSenseUSkin ist es, sowohl Kosten als auch Rechnerleistung zu reduzieren und damit effizienter arbeiten zu können. Dies wird durch neue lernende Verfahren basierend auf neuronalen Netzwerken erreicht. Dabei werden die Informationen nicht für jeden Sensor einzeln betrachtet, sondern insbesondere die Information des gesamten Sensorverbunds als Ganzes bewertet.

Konkreter Praxisbezug

Das Forscherteam um Prof. Zöllner arbeitet eng mit den Experten von Valeo zusammen. Das Unternehmen bringt seine Erfahrungen im Bereich der Sensorsignalverarbeitung ein und wird die Ergebnisse des Projekts im Bereich des hochautomatisierten Fahrens einsetzen. Das hochinnovative Forschungsprojekt hat zum Ziel, Ultraschallsignale von Sensoren zu verarbeiten, obwohl diese hinter dem Stoßfänger verbaut sind. Unabhängig von störenden Einflussfaktoren, wie beispielsweise einer verschmutzten Oberfläche, wird die Künstliche Intelligenz genügend präzise arbeiten. Trotz störender Umwelteinflüsse werden die Sensoren zuverlässig Entfernungen abschätzen und sogar eine noch zu definierende Klassifikation der detektierten Objekte vornehmen können.

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Forschungsfahrzeuge für autonomes Fahren mit unterschiedlicher Umfeldsensorik wie z. B. Ultraschall, Kamera und LIDAR