弗劳恩霍夫研究人员开发出新型雷达系统,可更好地保护行人

聊聊侃财经 2021-04-07 13:17:44

据外媒报道,在繁忙的交通枢纽中,汽车、自行车、公交车和有轨电车混合交错,驾驶员很难关注周围的一切。但德国应用科学研究机构弗劳恩霍夫(Fraunhofer)的研究人员开发出新型雷达传感器系统,可解决上述问题。当有行人跑向马路或车辆时,该系统会向驾驶员和自动驾驶汽车发送预警。此外,它还可借助人工智能解释并理解所有路况。


弗劳恩霍夫研究人员开发出新型雷达系统,可更好地保护行人


(图片来源:弗劳恩霍夫协会)


通常,人们反应很快,但有时反应会不及时。例如,驾驶员很少能预判到有小孩会横穿马路赶公交车,因此很容易引发严重事故。即使传感器能够检测到何时有人或物体靠近车辆并向驾驶员发出警报,但在上述案例中,该警报可能也会为时已晚。


在HORIS项目中,弗劳恩霍夫高频物理和雷达技术研究所FHR、集成式电路研究所IIS以及弗劳恩霍夫应用中心“互联网出行和基础设施”致力于改善交通安全,尤其是存在大量道路使用者的情况下。弗劳恩霍夫FHR团队经理Reinhold Herschel博士表示:“过去,车辆预警系统仅在有物体接近使发出警报,但现在我们更关注合理预测行为。”如果有小孩横穿马路,该传感器可在该小孩刚开始移动时就预测到可能发生的危险,从而争取到宝贵的时间,甚至可以挽救生命。


起初,该传感器将被安装于基础设施的关键部位,如公交车和有轨电车车站监测等待人员的速度,并向附近车辆传输数据。由于这些雷达不会记录光学图像,因此目前并不存在隐私和数据保护问题。长期来看,还可实现在汽车的雷达传感器中使用评估算法。


三家研究所已基于各自所长分配了研发任务。弗劳恩霍夫FHR负责技术领域,并研发算法。该算法可以识别目标物为人类、设置标记并测量行人行进速度。在触发错误警报和不及时发出警报间存在分界线,但是雷达传感器可在每秒内进行约百次的测量从而解决上述问题。只有在多次测量中,行人均以给定的最低速度接近马路时,该警报才会被触发。


弗劳恩霍夫IIS专注于参考测量技术以及运动捕捉。弗劳恩霍夫IIS团队经理Nicolas Witt表示:“进行测量时,L.I.N.K.测试和应用中心提供了独特可能性:大厅很大,可建造一个公交站以及组装车辆。”在L.I.N.K.会场,研究团队使用30个运动捕捉摄像头进行多次测量,可检测到600平方米内被小标记标记的人。目前市场上这种规模的运动捕捉系统非常少。


弗劳恩霍夫IVI已确定适合的测试方案并负责其开发。应用中心负责人Gordon Elger教授表示:“例如,我们在德国英戈尔施塔特应用技术大学(Technische Hochschule Ingolstadt)的一个测试公交车车站安装了两个雷达传感器,可从多个角度监控周边环境。”未来,如果公交站有很多候车的人,传感器可通知互联和自动驾驶车辆降低速度。反之,如果公交站一个人也没有,汽车可以最大允许车速驶过。该雷达传感器可同时检测8个人,并确定他们是否在接近马路。


三家弗劳恩霍夫研究所的合作不止于此,他们还计划基于HORIS的发现继续开展后续项目,从而进一步优化传感器,不仅只是检测行人是否接近马路,还会考虑行人如何和为何会作出上述行为。除了检测行人接近车辆外,该系统还将使用人工智能和额外的红外线摄像头了解整体状况,提高系统的反应时间。例如,如果有球滚到路上,几秒后就会有小孩来捡;如果公交车停了,很可能会有人横穿马路赶车。通过检测整体状况而不是仅仅是个人的动作,该系统可提前几秒向驾驶员发出警报,争取到额外的宝贵时间,并有助于防止危险情况发生。

弗劳恩霍夫研究人员开发出新型雷达系统,可更好地保护行人

弗劳恩霍夫开发摄像头雷达模块提高自动驾驶汽车安全性


盖世汽车讯当一个孩子跑到马路上时,人类司机平均需要1.6秒踩下刹车踏板。配备雷达或者激光雷达传感器和摄像系统的自动驾驶汽车,其反应时间缩短到0.5秒。但是如果汽车以每小时50公里的速度行驶,踩下刹车前汽车将继续行驶7米。


据外媒报道,弗劳恩霍夫可靠性和微集成研究所IZM(Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM)与来汽车行业伙伴InnoSenT、Silicon Radar、Jabil Optics Germany、AVLJohn Deere以及弗劳恩霍夫开放式通信系统研究所FOKUS,DCAITI(Fraunhofer Institute for Open Communication Systems FOKUS,DCAITI)合作,开发了一种摄像头雷达模块,能更快捕捉交通状况变化。


弗劳恩霍夫研究人员开发出新型雷达系统,可更好地保护行人


(图片来源:弗劳恩霍夫官网)


这款新设备大小与智能手机相当,反应时间将不到10毫秒,比目前的传感器系统快50倍,比普通人类驾驶员快160倍。在前面的例子中,该系统进行干预并启动制动操作前,车辆将只行驶15厘米,有助于减少市中心交通事故。


新系统具有创新的综合信号处理能力。所有信号处理都可以直接在模块内进行,系统有选择地过滤雷达系统数据和立体摄像头数据,以便立即处理,或者延迟到后续阶段进行处理。系统会识别非相关信息,但不转发。采用传感器融合技术,将摄像头数据和雷达数据相结合。神经网络使用机器学习技术进行数据评估,并确定真实世界的交通含义。因此,系统不需要向车辆发送状态信息,只需发送反应指令,使汽车处理重要信号,比如检测到突然跑到马路上的孩子。RF与智能传感器系统部门小组负责人Christian Tschoban表示,“集成信号处理大大缩短了反应时间。”


该项目将持续到2020年。在此之前,项目合作伙伴AVL List GmbH和DCAITI将测试最初的原型,包括在柏林进行道路测试。Tschoban希望未来几年内,该设备能成为每辆汽车的标准配置,使市中心自动交通更加安全。

来源:自主汽车网

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