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Soluzioni per la mobilità di domani

Insieme alla mobilità elettrica, la guida autonoma è l'argomento di tendenza per eccellenza nell'industria automobilistica, che ispira non solo le grandi case automobilistiche ma anche imprese commerciali esterne al settore, istituti di ricerca, scuole e università. Anche il Karlsruhe Institute of Technology (KIT) è coinvolto come "università d'élite" e ha sviluppato una piattaforma di ricerca e test per sistemi di telecamere stereo. Per questo, il KIT si affida alle telecamere Gigabit Ethernet di MATRIX VISION.

Con lidar, radar e ultrasuoni, ci sono molti approcci basati su sistemi di sensori per la guida autonoma. Nell'OptiCar, gli esperti del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), il centro di ricerca FZI per la tecnologia dell'informazione presso il Karlsruhe Institute of Technology e MYESTRO Interactive GmbH si affidano a telecamere digitali; per essere più precisi, telecamere stereo grandangolari fisheye. Le telecamere stereo permettono la visione spaziale e quindi forniscono informazioni sulla posizione, la distanza e la velocità degli oggetti. Il veicolo, sviluppato in scala 1:4, è dotato di sei coppie di telecamere di questo tipo tutto intorno. Da un lato, questi misurano l'ambiente circostante immediato e dall'altro, collegando virtualmente le singole telecamere di diverse coppie di telecamere stereo, la distanza tra le telecamere può essere ampliata fino all'intera larghezza o lunghezza del veicolo e quindi anche gli oggetti più lontani possono essere registrati con precisione. In questo modo, si possono creare mappe di profondità dell'intero ambiente.

Le telecamere sono il modello Gigabit Ethernet mvBlueCOUGAR-X104iC di MATRIX VISION. Queste telecamere a colori sono dotate del sensore IMX265 Pregius CMOS di Sony, che è stato sviluppato appositamente per i sistemi di traffico intelligente. Soprattutto nel campo del traffico, sono necessari sensori che non abbiano problemi con le condizioni di luce mutevoli. Qui, i sensori di Sony si distinguono soprattutto per il loro basso rumore scuro con un'alta gamma dinamica di oltre 71dB. Le telecamere stereo trasmettono i loro dati via Ethernet a un computer di elaborazione delle immagini integrato e ad alte prestazioni, che genera continuamente un quadro generale della situazione del traffico nell'area circostante in tempo reale. Le vibrazioni del corpo del veicolo durante il funzionamento rappresentano una sfida particolare. Cambiano costantemente l'allineamento delle telecamere tra di loro e rendono difficile ottenere informazioni di immagine utilizzabili.

MYESTRO ha ideato un processo in due fasi per rilevare e compensare queste vibrazioni in tempo reale. In primo luogo, la calibrazione intrinseca delle lenti fisheye è determinata utilizzando la "tecnologia KIEV" sviluppata da MYESTRO. Questo viene fatto - prima dell'uso nell'OptiCar - per mezzo di un banco di calibrazione, il cui risultato sono campi vettoriali per una correzione intrinseca molto precisa (<0,1 pixel). I parametri intrinseci rimangono stabili anche sotto influenze esterne come fluttuazioni di temperatura, urti, vibrazioni, ecc., ma i parametri estrinseci, invece, a volte cambiano così tanto che la precisione della misurazione diminuisce. Per questo motivo, la tecnologia RubberStereo™ viene utilizzata come seconda fase dopo che le telecamere sono state installate nell'OptiCar. In questo processo, le telecamere trovano l'orientamento estrinseco relativo per ogni acquisizione di immagini passo dopo passo, che sono continuamente cambiate dalla deformazione dell'OptiCar durante l'uso. Le matrici di posizione determinate sono poi utilizzate per calcolare direttamente le coppie di immagini lineari per la valutazione stereo.

Il veicolo OptiCar sarà utilizzato per testare nuove tecnologie e come dimostratore nell'insegnamento. Con la sua architettura aperta, l'auto di prova può anche essere ampliata per includere ulteriori moduli come radar, mappe o comunicazione Car2X, a seconda delle specifiche domande di ricerca.

Conclusione

È indiscutibile che il futuro appartiene alla guida autonoma, poiché offre più sicurezza, più comfort e viaggi più rilassati. Con il KIT Centre "Mobility Systems", l'Istituto di Tecnologia di Karlsruhe è già in una posizione esemplare e ha impostato la giusta rotta con la OptiCar. Molto è già stato realizzato dall'industria e dalla ricerca. Quindi, è solo una questione di tempo e di politica, per cui quest'ultima ha messo il tema all'ordine del giorno e vuole definire le condizioni del quadro giuridico.