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Des solutions pour la mobilité de demain

Avec l'e-mobilité, la conduite autonome fait l'objet d'une tendance par excellence dans l'industrie automobile, qui inspire non seulement les grands constructeurs automobiles, mais aussi les entreprises commerciales hors secteur, les instituts de recherche, les collèges et les universités. L'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) est également impliqué en tant qu'"université d'élite" et a développé une plateforme de recherche et de test pour les systèmes de caméras. Pour cela, le KIT s'appuie sur les caméras Gigabit Ethernet de MATRIX VISION.

Avec le lidar, le radar et les ultrasons, il existe de nombreuses approches basées sur des systèmes de capteurs pour la conduite autonome. Dans OptiCar, les experts du Karlsruhe Institute of Technology (KIT), du Centre de recherche en technologies de l'information (FZI) du Karlsruhe Institute of Technology et de MYESTRO Interactive GmbH utilisent des caméras numériques, ou plus précisément des caméras fisheye à angle fixe. Ces caméras permettent une vision spatiale et fournissent des informations sur la position, la distance et la vitesse des objets. Le véhicule, développé à l'échelle 1:4, est équipé de six paires de caméras de ce type. D'une part, elles mesurent l'environnement instantanément et, d'autre part, en reliant virtuellement les caméras individuelles de différentes paires de caméras, la distance entre les caméras peut être étendue jusqu'à la longueur totale du véhicule et ainsi, même les objets les plus éloignés peuvent être enregistrés avec précision. De cette manière, il est possible de créer des cartes de l'environnement entier en profondeur.

Les caméras sont le modèle Gigabit Ethernet mvBlueCOUGAR-X104iC de MATRIX VISION. Ces caméras couleur sont équipées du capteur CMOS Pregius IMX265 de Sony, qui a été spécialement développé pour les systèmes de circulation intelligents. Dans le domaine du trafic routier en particulier, il existe un besoin de capteurs qui ne détectent pas les changements de luminosité. Dans ce domaine, les appareils photo de Sony se distinguent par leur faible bruit obscur et leur plage dynamique élevée de 71 dB. Les caméras transmettent leurs données via Ethernet à un dispositif de traitement d'images intégré et performant, qui génère en permanence une image globale de la situation du trafic dans les environs. Les vibrations de la carrosserie du véhicule pendant son fonctionnement constituent un défi particulier. Ils modifient constamment l'alignement des caméras les unes par rapport aux autres et rendent difficile l'obtention d'informations exploitables à partir des images.

MYESTRO a développé un processus en deux étapes pour détecter et compenser ces vibrations en temps réel. Tout d'abord, la calibration intrinsèque des lentilles fisheye est déterminée à l'aide de la "technologie KIEV" développée par MYESTRO. Cette opération est effectuée - avant l'utilisation dans l'OptiCar - au moyen d'une barre de calibrage, dont le résultat est un timbre vectoriel pour une correction intrinsèque très précise (<0,1 pixel). Les paramètres intrinsèques restent stables même sous l'effet d'influences extérieures telles que les fluctuations de température, les chocs, les vibrations, etc., mais les paramètres extrinsèques, en revanche, changent parfois à tel point que la précision de la mesure s'en trouve réduite. C'est pourquoi la technologie RubberStereo™ est utilisée dans un deuxième temps, après l'installation des caméras dans l'OptiCar. Au cours de ce processus, les caméras trouvent leur orientation externe par rapport à chaque acquisition d'image, qui est continuellement modifiée par la déformation de l'OptiCar pendant son utilisation. Les matrices de position déterminées sont ensuite utilisées pour calculer directement des paires d'images à lignes parfaites pour l'évaluation stéréo.

Le véhicule OptiCar doit être utilisé pour tester de nouvelles technologies et servir de démonstrateur dans l'enseignement. Grâce à son architecture ouverte, le véhicule d'essai peut également être étendu pour inclure d'autres modules tels que des radars, des cartes ou la communication Car2X, en fonction des questions de recherche spécifiques.

Conclusion

Il est incontestable que l'avenir appartient à la conduite autonome, car elle offre plus de sécurité, plus de confort et des trajets plus fréquents. Avec le centre KIT "Systèmes de mobilité", l'Institut de technologie de Karlsruhe occupe déjà une position exemplaire et a bien avancé avec l'OptiCar. L'industrie et la recherche ont déjà accompli beaucoup de choses. Ce n'est donc qu'une question de temps et de politique, cette dernière ayant mis la question à l'ordre du jour et souhaitant définir les conditions du cadre juridique.