Quando un bambino corre sulla strada, il guidatore umano medio impiega 1,6 secondi per premere il pedale del freno. Il tempo di reazione è ridotto a 0,5 secondi per i veicoli automatizzati dotati di sensori radar/lidar e un sistema di telecamere. Ma a una velocità di 50 km/h, ciò significa comunque che il veicolo continuerà per altri sette metri prima che vengano applicati i freni e si fermi.

In risposta, l'Istituto Fraunhofer per l'affidabilità e la microintegrazione IZM ha collaborato con una serie di partner di entrambi i settori (InnoSenT, Radar al silicio, Jabil Ottica Germania, AVL, John Deere) e istituti di ricerca (Fraunhofer Institute for Open Communication Systems FOKUS, DCAITI) per sviluppare un modulo radar con telecamera che sia significativamente più veloce nel catturare i cambiamenti nelle condizioni del traffico. La nuova unità, non più grande di uno smartphone, avrà un tempo di reazione inferiore a 10 millisecondi, che, secondo uno studio condotto dall'Università del Michigan (vedi fonte), lo rende 50 volte più veloce degli attuali sistemi di sensori e 160 volte più veloce del guidatore umano medio. Con il nuovo sistema, il veicolo del nostro esempio precedente viaggerebbe per soli 15 cm prima che il sistema intervenga e avvii la manovra di frenata, eliminando potenzialmente molti incidenti stradali all'interno della città.

L'elaborazione del segnale integrata riduce i tempi di reazione

La vera innovazione del nuovo sistema è la sua capacità di elaborazione del segnale integrata. Ciò consente che tutte le elaborazioni avvengano direttamente all'interno del modulo, con il sistema filtrando selettivamente i dati dal sistema radar e dalla stereocamera in modo che l'elaborazione possa avvenire immediatamente oppure essere intenzionalmente ritardata fino ad una successiva fase di elaborazione. Le informazioni non rilevanti sono riconosciute, ma non inoltrato. La fusione dei sensori viene applicata per combinare i dati della telecamera e del radar. Le reti neurali valutano quindi i dati e determinano le implicazioni sul traffico del mondo reale in base a tecniche di apprendimento automatico.

Di conseguenza, il sistema non ha bisogno di inviare informazioni di stato al veicolo, ma solo istruzioni di reazione. Questo libera la linea bus del veicolo per far fronte a segnali importanti, per esempio rilevare un bambino che corre improvvisamente sulla strada. "L'elaborazione del segnale integrata riduce drasticamente i tempi di reazione, "dice Christian Tschoban, capogruppo nel reparto RF &Smart Sensor Systems. Insieme ai suoi colleghi, Tschoban sta attualmente lavorando al progetto KameRad (vedi riquadro informazioni).

Il dimostratore funzionante che lui e il suo team hanno sviluppato sembra una scatola grigia con occhi a destra e a sinistra:le telecamere stereo. Il progetto durerà fino al 2020. Fino ad allora, i partner del progetto AVL List GmbH e DCAITI saranno impegnati a testare il prototipo iniziale, compresi i test su strada a Berlino. Tschoban spera che tra qualche anno la sua "scatola grigia" sarà montata di serie su ogni veicolo, portando maggiore sicurezza al traffico automatizzato all'interno della città.