24.02.2021 - 08:37

Einsatz von LiDAR-Systemen an intelligenten Kreuzungen

ALP.Lab und Cepton testen in einem gemeinsamen Projekt den Einsatz von LiDAR-Systemen an intelligenten Kreuzungen. Dieses soll den Aufbau zuverlässiger Testumgebungen für autonome Fahrzeuge ermöglichen und realitätsnahe Verkehrsdaten von komplexen städtischen und ländlichen Kreuzungen im Alpenraum in Österreich für Analysezwecke liefern.

Das Lidar-Startup Cepton und die österreichische Industrie- und Testallianz ALP.Lab entwickeln gemeinsam eine auf Lidar-Systemen basierende Testumgebung zur Analyse komplizierter Verkehrssituationen. Das Projekt soll reale Verkehrsdaten von komplexen städtischen und ländlichen Kreuzungen im Alpenraum in Österreich liefern.

Als Partner von Automobilzulieferern wie Magna und AVL sowie von wissenschaftlichen Organisationen wie Virtual Vehicle Research, Joanneum Research und der Technischen Universität Graz liefert ALP.Lab reale Daten zu komplexen Verkehrssituationen, um die Fähigkeiten autonomer Fahrsysteme zu testen. Das Unternehmen trägt so dazu bei, Lösungen zu finden, die Unfälle reduzieren und den Verkehrsfluss verbessern.

Von engen, nebligen und schneebedeckten Straßen bis hin zu Radfahrern, die mitten auf einer Kreuzung eine Straßenbahn überholen – durch die bergige Landschaft ist Österreich mit vielfältigen Verkehrsszenarien konfrontiert, die einzigartige Herausforderungen für die Sicherheit von Fahrzeugen und Fußgängern bergen. Solche schwierigen Verkehrsszenarien können zudem auch Hindernisse für den nahtlosen Einsatz von autonomen Mobilitätslösungen darstellen. Eine realistische Datenbasis verschiedener Fahrszenarien ist daher von zentraler Bedeutung für das Testen und Verifizieren von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomen Fahrzeugen (AVs), um sicherzustellen, dass sie auch in komplexen Umgebungen gut funktionieren.

Im Rahmen dieser neuen Partnerschaft setzt ALP.Lab das Helius Smart Lidar System von Cepton zur Erfassung von 3D-Verkehrsdaten in Echtzeit ein. Die Lidar-Daten unterstützen das Training von KI-Algorithmen, die für szenariobasierte Tests von ADAS- und AV-Funktionen verwendet werden. Darüber hinaus dienen die gesammelten Daten zur Vorhersage von Fahrzeugtrajektorien an Kreuzungen sowie zur Analyse von Verkehrsdaten für die Optimierung des Verkehrsflusses.

Zusammen mit dem Helius-Smart-Lidar-System installierte ALP.Lab einige Vista-P60-Lidar-Sensoren von Cepton am Rand von Straßenkreuzungen und Kreisverkehren. Diese ergänzen nun weitere Sensortypen wie Radar und andere Arten von optischen Sensoren. Im Rahmen von Anwendungen zur Verkehrsüberwachung und -analyse leisten Lidar-Systeme in vielen kritischen Fällen gute Dienste, in denen andere Sensortypen Schwierigkeiten haben. Lidar-Systeme können dank ihrer hervorragenden Detektion bei verschiedenen Lichtverhältnissen rund um die Uhr eingesetzt werden – beispielsweise bei Nacht, im Schatten oder wenn starke Scheinwerfer blenden. Sie bieten außerdem eine höhere Winkelauflösung im Vergleich zu Radar-Sensoren und reduzieren die Anzahl falsch negativer und falsch positiver Ergebnisse. Die Vista-P60 Lidar-Systeme, die auf der patentierten Micro-Motion-Technology von Cepton basieren, verfügen zudem über eine hohe Reichweite von 200 m bei 30 Prozent Reflektivität sowie einer Winkelauflösung von 0,25 Grad. So erfassen die Lidar-Sensoren jedes ankommende und abfahrende Fahrzeug und jeden Fußgänger in einem Abstand von bis zu 170 Metern um die Kreuzungen herum.

Die Helius-Erfassungssoftware verarbeitet die Lidar-Daten des Vista-P60 und ermöglicht so intelligente Analysefunktionen. Helius verarbeitet die Punktwolkendaten aus dem Netzwerk der Vista-P60-Sensoren und liefert in Echtzeit 3D-Informationen zu Objektabmessungen, Positionen und Geschwindigkeiten. Dadurch kann Helius die verschiedenen Objekte, die an einer Verkehrssituation beteiligt sind, genau verfolgen und klassifizieren. Da Helius und die anderen Sensoren, die ALP.Lab verwendet, nur anonymisierte Daten erfassen, wird die Privatsphäre von Fußgängern und Fahrzeugen geschützt. Gleichzeitig erhält ALP.Lab aussagekräftige Verkehrsdaten für tiefergehende Analysen.

Das Helius Smart Lidar System ist optimiert für eine einfache Integration. Dank des spiegellosen, dreh- und reibungsfreien Designs sind die Vista-P60-Sensoren sehr langlebig und leicht zu verbauen. Das Sensorgehäuse ist so konstruiert, dass es rauen Außenbedingungen und kaltem Klima standhält, was die Sensoren robust und langlebig macht und zudem die Wartungskosten senkt. Mit der vorinstallierten Helius-Software, die auf einem Edge-Computer läuft und das skalierbare Netzwerk der Lidar-Sensoren verbindet, ist Helius ein Plug-and-Play-System, das sich einfach einrichten und skalieren lässt.

Autor: jst

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