Fraunhofer-Institut entwickelt Ohren für autonome Fahrzeuge

 

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08.02.2020 08:25
Neben Kameras und Radar benötigen autonome Fahrzeuge dringend auch Ohren, sagen Fraunhofer-Forscher. Gemeinsam mit Partnern in der Industrie haben sie jetzt erste Prototypen gebaut.
Fraunhofer-Institut entwickelt Ohren für autonome Fahrzeuge
Modifizierte Dachfinne zur Erprobung von Sensoren für die akustische Erfassung von Außengeräuschen an einem Fahrzeug. (Foto: Fraunhofer IDMT/Hannes Kalter)

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Viele neue Fahrzeuge verfügen über Systeme, die dem Autofahrer beim Einparken helfen oder den toten Winkel überwachen. Dazu nutzen sie Kameras, Radar und Lasersysteme, welche die relevanten Objekte in der Umgebung erfassen. Diese System "fungieren quasi als Augen", sagen Forscher Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg. Was den Automobilen aber bislang noch fehle, sei ein Hörsinn.

Nach Ansicht der Forscher werden Systeme, die Außengeräusche wahrnehmen und einordnen können, künftig im Zusammenspiel mit intelligenter Radar- und Kamerasensorik die Grundlage für das autonome Fahren bilden. Um dem Auto das Hören zu ermöglichen, entwickeln sie derzeit die entsprechenden Technologien.

Für autonome Fahrzeuge gebe es bisher keine akustischen Wahrnehmungssysteme, sagt Danilo Hollosi, Gruppenleiter Akustische Ereignisdetektion am Fraunhofer IDMT. Dabei hätten solche Systeme ein hohes Anwendungspotenzials. Denn sie signalisieren beispielsweise im Bruchteil einer Sekunde, wenn ein Fahrzeug mit eingeschaltetem Martinshorn naht. "So weiß das autonome Fahrzeug, das es ausweichen muss, damit eine Rettungsgasse gebildet werden kann."

Doch neben der Sirenenerkennung gibt es nach Ansicht der Forscher noch zahlreiche weitere Szenarien, wo ein akustisches Frühwarnsystem unerlässlich ist, etwa beim Einbiegen in Spielstraßen oder wenn ein Nagel im Reifen feststeckt. Darüber hinaus könne das System die Zustandsüberwachung des Fahrzeugs übernehmen oder per Spracherkennung als Notrufsäule fungieren.

"Wir wenden Methoden des maschinellen Lernens an. Wir trainieren unsere Algorithmen mit unterschiedlichsten, zuvor erhobenen Geräuschen", sagt Hollosi. Gemeinsam mit Industriepartnern wurden bereits erste Prototypen realisiert, die Mitte des kommenden Jahrzehnts marktreif sein sollen. Die Mikrofone sind in ein Gehäuse gepasst und außen am Fahrzeug angebracht. Sie leiten die Audiodaten an ein Steuergerät weiter, wo diese dann zu relevanten Metadaten weiterverarbeitet werden.

Die computerbasierten Verfahren zur Ereigniserkennung des Forscherteams lassen sich nach Ansicht der Forscher auch in anderen Branchen und Märkten einsetzen, etwa zur Qualitätssicherung in der industriellen Produktion. Denn auch die Audiosignale von Maschinen und Anlagen ermöglichen Rückschlüsse auf den Zustand der Fertigungsanlagen, sodass man etwa mögliche Schäden vermeiden kann. Zudem ermöglichen automatische Spracherkenner eine berührungslose Dokumentation beispielsweise in der Turbinenwartung.


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