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Ein störungsfreies autonomes Fahren erreichen

Radarstörungen sind ein wesentliches Hindernis für die Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge. Zur Minderung dieses Risikos erschufen Forschende der Technischen Hochschule Chalmers GREENLOC, ein innovatives System, das Radar- und Kommunikationssysteme kombiniert.

Verkehr und Mobilität

Die selbstfahrenden Fahrzeuge von morgen sind von einer Vielzahl von Sensoren abhängig, einschließlich Radartechnologie. Die Eigenschaft der Radartechnologie, selbst unter Bedingungen, die von Regen, Nebel, Schnee und schlechtem Licht charakterisiert sind, eine robuste Erkennung zu gewährleisten, machen die Technologie zu einer Grundvoraussetzung für die Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge. Unglücklicherweise ist die Radartechnologie auch für Störungen und Jamming anfällig, die jeweils die Fahrzeugsicherheit gefährden können und daher wesentliche Hindernisse für die Kommerzialisierung vollständig selbstfahrender Fahrzeuge sind. Um zur Minderung dieses Risikos beizutragen, entwickelten EU-finanzierte Forschende GREENLOC, ein innovatives System, das Radar- und Kommunikationssysteme kombiniert. „Das Hauptziel dieses Projekts war die Bereitstellung einer schnellen und umweltfreundlichen Lokalisierung mit hoher Genauigkeit in intelligenten Verkehrssystemen“, sagt Canan Aydogdu, die leitende Forscherin, der im Rahmen des Marie-Skłodowska-Curie-Programms ein Einzelstipendium gewährt wurde, um ihre Projektidee in Zusammenarbeit mit dem Elektroingenieursteam der Technischen Hochschule Chalmers in Göteborg, Schweden, zu verfolgen. „Das Ergebnis stellt einen Fortschritt für das Erreichen eines störungsfreien autonomen Fahrens dar.“

Kombination von Radartechnologie mit Drahtloskommunikation

GREENLOC zeichnet sich durch eine innovative Kombination der Leistung von Radartechnologie und Drahtloskommunikation aus. „Radar- und Drahtloskommunikationssysteme sind beide störungsanfällig, ein Problem, das bei der Kommunikation durch Koordination gelöst wird“, erklärt Henk Wymeersch, Professor für Elektrotechnik an der Technischen Hochschule Chalmers und Koordinator des Projektes GREENLOC. „Wir nutzen die Koordinationsfähigkeit der Drahtloskommunikation, um Radarstörungen abzuschwächen.“ Das GREENLOC-System besteht aus einer einzelnen Hardware-Komponente, mit der die Radar- und Drahtloskommunikationsfunktionen des Fahrzeugs ausgeführt werden können, und einem Protokoll für die Zugriffskontrolle. Während der Radar in Kombination mit der Drahtlostechnologie eine Lokalisierung mit hoher Empfindlichkeit gewährleistet, ermöglicht das System auch eine Kommunikation mit geringer Latenzzeit bei weniger Bandbreite, weniger Hardware und weniger Energieverbrauch. Laut Wymeersch kann das GREENLOC-System das Radarstörungsproblem lösen, das die Sicherheit selbstfahrender Fahrzeuge bedroht. Aktuelle Simulationen demonstrierten beispielsweise die Fähigkeit des Systems, eine hohe Lokalisierungsempfindlichkeit mit einer Entfernungsauflösung von bis zu 3 cm und einer Geschwindigkeitsauflösung von bis zu 0,5 m/s bereitzustellen. Das System demonstrierte zudem eine geringe Latenzzeit mit einer Verzögerung von 80 m/s bei gleichzeitiger Effizienz in puncto Bandbreite und Hardware. „Wir sind stolz, eine umweltfreundlichere Methode zur Vernetzung und Lokalisierung von Fahrzeugen entwickelt zu haben“, sagt Aydogdu. „Und das System erfordert nur ein einzelnes Stück Hardware für Radar und Kommunikation, was zur Senkung des Energieverbrauchs beiträgt.“

Auf dem Weg in eine sicherere Zukunft

Obwohl das Projekt GREENLOC abgeschlossen ist, wird die Arbeit fortgesetzt. Forschende untersuchen beispielsweise derzeit, wie die Anpassung der Radarsensorik an veränderliche Verkehrsbedingungen die Sicherheit und Effizienz im Automobilbereich verbessern könnte. Ein großer Teil dieser Arbeit wird im Zuge des Projektes Vinnova durchgeführt, einer durch Schweden finanzierten Initiative, die aus dem Projekt GREENLOC hervorging und auf die Weiterentwicklung des GREENLOC-Systems zur Markteinführung abzielt. „Unsere Forschung hat Radarsysteme auf die autonome Zukunft vorbereitet“, merkt Aydogdu an. „Durch die Beseitigung des Störungsproblems und das gleichzeitige Schaffen eines neuen Kommunikationssystems steuert uns GREENLOC auf diese Zukunft zu.“

Schlüsselbegriffe

GREENLOC, autonomes Fahren, Radarstörungen, selbstfahrende Fahrzeuge, selbstfahrende Autos, Technische Hochschule Chalmers, Kommunikationssysteme, Lokalisierung, intelligente Verkehrssysteme, Drahtloskommunikation

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