Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

HORIS

HOCHAUFLÖSENDE RADARSYSTEME FÜR DIE ERKENNUNG VON FUSSGÄNGERN UND DEREN VERHALTENSPRÄDIKATION AN BUSHALTESTELLEN

© Fraunhofer IIS

HORIS - Hochauflösende Radarsysteme in der Infrastruktur

Auf einen Blick

Eine intelligente Infrastruktur – vernetzt mit dem fließenden Verkehr – ist notwendig um in Zukunft automatisiertes und autonomes Fahren ohne Sicherheitsbedenken und effizient zu gestalten. Hierfür ist die Identifikation aller Verkehrsteilnehmer, insbesondere jedes Fußgängers von großer Bedeutung. Während die Objektklassifizierung von Fahrzeugen, LKWs, Motorrädern, Fahrradfahrern und Fußgängergruppen technisch umgesetzt ist, so ist die Auflösung einzelner Personen aus Gruppen sehr herausfordernd, insbesondere bei der Validierung der verwendeten Sensorik. Der Use Case des Projektes „HORIS“ des Fraunhofer IIS, Fraunhofer FHR und Fraunhofer IVI setzt genau hier an und geht über den Stand der Technik hinaus.

 

Für die Demonstration wurde eine typische Verkehrssituation gewählt. Hierfür wurde eine Straße mit zwei versetzten Bushaltestellen, sowie mit Personen und Fahrzeugen als Verkehrsteilnehmer, ausgewählt. Hierbei soll durch Datenfusion aus mehreren Radarsensoren frühzeitig erkannt werden, ob sich eine oder mehrere Personen aus der wartenden Gruppe lösen und spontan die Straße überqueren. Durch die vorhandenen Rohdaten wird außerdem die Erkennung von Biosignalen, wie Puls und Atmung ermöglicht, durch die einzelne Personen unterschieden werden können und bereits ihr Verhalten prädiziert werden kann. Auf Basis dessen soll dem fließenden Verkehr dann eine Gefahrenkarte übermittelt werden und Notfallbremsungen oder Fahrmanöver abgeleitet werden.

Messdienstleistung

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: https://policies.google.com/privacy

Verwendete Messsysteme:

  • Qualisys Motion Capture System mit 28 Motion-Capture Kameras
  • zwei zusätzliche Videokameras
  • Biopac® BioNomadix Wireless RSP with ECG Transmitter

Nachgestellte Szenarien:

  • eine Person löst sich aus der Gruppe und geht über die Straße
  • der Bus steht vor der Bushaltestelle und eine Person überquert hinter ihm die Straße
  • mehrere Personen warten an der Bushaltestelle und eine Person geht über die Straße

Das Fraunhofer IIS in Nürnberg hat insbesondere die Messkampagnen für das Projekt „HORIS“ durchgeführt. Die Messungen erfolgten im L.I.N.K. Test- und Anwendungszentrum, welches eine einmalige Laboroberfläche für realitätsnahe Datenaufnahmen bietet. Die Messungen für das Anwendungsszenario wurden hierbei nicht an einer echten Bushaltestelle vorgenommen, sondern realitätsnah nachgestellt. Hierbei wurde das L.I.N.K. Mobil, der Messbus des Fraunhofer IIS, als Ersatz für einen Linienbus verwendet und eine Bushaltestelle mit Whiteboards nachgestellt. Beides stellt eine sehr ähnliche Umgebung für die Radare dar.

Es wurden dann mittels neuester Messtechnologien verschiedene reallife Szenarien im dynamischen Straßenverkehr dargestellt. In diesen konnten bis zu zehn Personen gleichzeitig getrackt werden und in einem Skeleton-Tracking sogar die Position von Armen, Händen, Knien, Beinen, etc. bestimmt werden. Selbst die Feststellung von Vitalparametern, wie Puls oder Atmung der Personen, erfolgte in unseren Messkampagnen und ermöglichte dadurch die Identifikation einzelner Personen innerhalb einer Gruppe. Anhand der Referenzdaten konnten dann Algorithmen des Machine Learnings und der Signalverarbeitung trainiert und validiert werden. Anhand dessen konnte dann die Verhaltensprädikation der Fußgänger vorgenommen werden.

Angebot

© Fraunhofer IIS/Friesen

Messdienstleistung:

Die Gruppe Machine Learning & Validation im Bereich Lokalisierung und Vernetzung des Fraunhofer IIS führt bereits seit Jahren professionelle Messkampagnen in zahlreichen Ausprägungen durch. Besonders das L.I.N.K. Test- und Anwendungszentrum, das regelmäßig für umfangreiche Messungen genutzt wird, bietet eine einmalige Laborfläche für realitätsnahe Datenaufnahmen. Diese bieten wir auch mit unserem L.I.N.K. Mobil, welches Tests und Messungen an verschiedensten Standorten ermöglicht, um somit in Ihr individuelles Szenario realitätsnah zu testen.

Machine Learning Kompetenz:

Durch zahlreiche erfolgreiche Projekte im Bereich Machine Learning ist das Fraunhofer IIS weit fortgeschritten in den Bereichen Datenaufzeichnung, Datenorganisation und Datenablage, sowie der explorativen Datenanalyse und Weiterverarbeitung mit Methoden des maschinellen Lernens.

F&E Partner:

Durch fundierte Erfahrungen im Bereich verschiedenster Technologien, Künstlicher Intelligenz und der Expertise zu Messkampagnen, stellt das Fraunhofer IIS einen verlässlichen Partner für gemeinsame nationale und internationale F&E Projekte dar.