The Hearing Car auf Erprobungsfahrt
Bei Pkws verlassen wir uns seit vielen Jahren auf Kameras, Lidar und
Radar, um ihre Umwelt zu erfassen. Aber die Wahrnehmung von
Außengeräuschen fehlt bislang, auch mit Blick auf das automatisierte
Fahren. Daher forscht das Fraunhofer IDMT-HSA mit dem hörenden Auto im
Projekt KI4BoardNet an der Integration akustischer Sensorik. Nun hat der
Oldenburger Institutsteil Forschungsfahrzeuge mit neuen Mikrofonen und
eigens entwickelter Messtechnik ausgestattet.
Um beides zu testen, ging es
im Frühjahr zusammen mit dem Projektpartner CARIAD SE zum Prüfgelände in
Schweden.
Akustische Sensorsysteme und Fraunhofer-Messtechnik für das hörende Auto
im Praxistest
Täglich nehmen wir Menschen unterschiedliche Geräusche wahr. An einer
Kreuzung fährt ein Elektrofahrzeug an Fußgängerinnen vorbei, auf der
anderen Straßenseite bellt ein Hund, während ein Radfahrer klingelt. Aus
der Ferne nähert sich ein Krankenwagen. Außenmikrofone am Auto sollen der
Erkennung von Einsatzfahrzeugen im Straßenverkehr für das automatisierte
Fahren dienen. Doch auch andere Szenarien sind denkbar. So lässt sich die
akustische Sensorik zum Beispiel mit Spracherkennungssystemen kombinieren,
um von außen mit dem Fahrzeug per Sprachbefehl zu interagieren.
Robuste Technologien für Einsatz bei Nässe, Frost oder Hitze
Auf einer Erprobungsfahrt nach Schweden galt es zu klären, wie sich die
neu integrierte Messtechnik in Hinblick auf Zuverlässigkeit und Usability
verhält. Die Forscherinnen und Forscher wollten herausfinden, wie die
Mikrofone bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen und
Verschmutzungsgraden agieren.
»Gemeinsam mit CARIAD, dem Automotive-Software-Unternehme
Group, testen und entwickeln wir am Fraunhofer IDMT in Oldenburg
Algorithmen und Mikrofonhardware, um die akustische Sensorik für die
Serienreife vorzubereiten.« erklärt Moritz Brandes, Projektleiter The
Hearing Car am Fraunhofer-Institutsteil Hör-, Sprach- und Audiotechnologie
HSA. Die Forschenden setzen dabei ihre Kompetenz in der akustischen
Mustererkennung sowie Sensordatenfusion ein, aber auch wichtiges
Domänenwissen. » Neben Kaltland-Erprobungen finden auch regelmäßig Tests
in Südeuropa statt, um auch den Einfluss von Hitze zu erforschen.
Einige Entwicklungen sind Teil des größeren Forschungsvorhabens
»KI4BoardNet«, das unter anderem die akustische Umfelderfassung und
Boardnetz-Architektur moderner Fahrzeuge definiert und weiterentwickelt.
»Unsere Tests zeigen, dass Außenmikrofone die Art und Weise verändern
können, wie wir mit unseren Autos interagieren, und in Kombination mit
optischer Sensorik die Sicherheit für automatisierte Fahrfunktionen
verbessern.« sagt Hagen Jaeger, Product Owner Exterior Acoustic Perception
bei CARIAD. Erste Analysen der Daten aus Straßentests unter verschiedenen
Bedingungen – von Schnee und Eis bis hin zu Hitze und Nässe – zeigen
positive Ergebnisse.
In regelmäßigen Abständen veröffentlicht das Fraunhofer IDMT nun auf
seinem LinkedIn-Kanal (https://www.linkedin.com/comp
dokumentarische Videos zur Reise des hörenden Autos nach Schweden.
Das Bordnetz als intelligente Fahrzeugkomponente
Ziel im Projekt »KI4BoardNet« ist es, die Architekturen, Komponenten und
Entwurfswerkzeuge für das Fahrzeugbordnetz der Zukunft zu entwickeln.
Hierbei sollen dynamische und durch Künstliche Intelligenz unterstützte
Entwurfsprozesse sowie eine maximale Automatisierung bei der Entwicklung
und Fertigung von Bordnetzen gemeinsam erforscht und umgesetzt werden.
Das ist notwendig, da die Konzeption von Fahrzeugen zunehmend digitale
Kom-ponenten beinhaltet. Die Daten dafür müssen meist in Echtzeit
verarbeitet wer-den, was dem Bordnetzwerk viel abverlangt. Gleichzeitig
steigt die Zahl der elektrischen Verbraucher und die Anforderungen an die
Qualität der Spannungs-versorgung. Das Fraunhofer IDMT unterstützt bei der
Erstellung von Anforde-rungsdefinitionen an KI-fähige Steuergeräte und das
Energiesystem zur Span-nungsversorgung von KI-getriebener Sensorik. Die
Fahrzeuginformationen, etwa zum Stromverbrauch eines Elektrofahrzeugs oder
der Fahrgeschwindigkeit, sollen mit den aufgezeichneten Mikrofondaten
fusioniert werden, um neue Anwen-dungsfelder zu erschließen.
Die Technologieentwicklung für das hörende Auto wird im Programm »Vorab«
durch das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur und die
VolkswagenStiftung sowie im Forschungsprojekt »Integrale agile
E/E-Entwicklung für fusionierte und standardisierte Energie- und
Datenbordnetze« – kurz KI4BoardNet durch das Bundesministerium für
Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) (https://www.bmbf.de/)
gefördert.
Hör-, Sprach- und Audiotechnologie HSA am Fraunhofer IDMT in Oldenburg
Der im Jahre 2008 unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Birger Kollmeier und
Dr. Jens-E. Appell gegründete Institutsteil Hör-, Sprach- und
Audiotechnologie HSA des Fraunhofer-Instituts für Digitale
Medientechnologie IDMT steht für marktnahe Forschung und Entwicklung mit
Schwerpunkten auf
- Sprach- und Ereigniserkennung
- Klangqualität und Sprachverständlichkeit sowie
- Mobile Neurotechnologie und Systeme für eine vernetzte
Gesundheitsversorgung.
Mit eigener Kompetenz in der Entwicklung von Hard- und Softwaresystemen
für Audiosystemtechnologie und Signalverbesserung setzen die
Mitarbeitenden am Standort Oldenburg wissenschaftliche Erkenntnisse in
kundengerechte, praxisnahe Lösungen um.
Über wissenschaftliche Kooperationen ist der Institutsteil eng mit der
Carl von Ossietzky Universität, der Jade Hochschule und der Hochschule
Emden/Leer verbunden. Das Fraunhofer IDMT ist Partner im Exzellenzcluster
»Hearing4all« und im Sonderforschungsbereich »Hörakustik«.
Weitere Informationen auf www.idmt.fraunhofer.de/hsa
