Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRRadfahrer und Fußgänger – bestens geschützt
Gefährliche Kreuzungen sicherer gestalten und Fußgänger wie Radfahrer bestmöglich schützen: Dieses Ziel verfolgten vier Fraunhofer-Institute im Projekt »Konsens«. Dafür fusionierten sie die Daten von fest installierten Radar- und Infrarotsensoren.
Schon wieder eine brenzlige Situation an der Kreuzung, an der es immer wieder zu Unfällen kommt: Ein Fußgänger geht zwischen parkenden Autos hindurch und will die Straße überqueren – der Blick auf den rollenden Verkehr kommt zu spät. Künftig könnten an gefährlichen Kreuzungen Sensoren in Ampelmasten und Co. für mehr Sicherheit sorgen. Schlängelt sich beispielsweise ein Fußgänger zwischen den stehenden Autos hindurch, erkennen die Sensoren dies und geben Warnungen an die Fahrzeuge im Umkreis heraus. Auch das autonome Fahren könnten solche Infrastruktursensoren langfristig sinnvoll unterstützen. Denkbar sind zudem intelligente Kreuzungen: Ist beispielsweise die Straße frei und nähert sich ein Fußgänger der Kreuzung, könnte die Fußgängerampel direkt auf grün schalten.
An den entsprechenden Sensoren arbeiteten Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer FHR und der Fraunhofer-Institute IAIS, IVI und IIS im Projekt »Konsens«, das als Nachfolgeprojekt von »HORIS« von Januar bis Juli 2021 lief. Der Clou liegt dabei vor allem in der Kombination von Infrarot und Radar. Während Infrarot-Sensoren sehr gut erkennen, wie weit rechts oder links im Bild sich ein Fußgänger oder Radfahrer bewegt, tun sie sich mit der Messung der Entfernung schwer. Hier jedoch spielen die Radarsensoren ihre Stärken aus: Sie können die Entfernung präzise messen, weisen jedoch in der Rechts-Links-Bestimmung größere Unsicherheiten auf. Eine perfekte Kombination also. Die Klassifizierung – die Unterscheidung, ob es sich bei einem Objekt um einen Fußgänger oder einen Radfahrer handelt – übernehmen neuronale Netze, und zwar zunächst unabhängig für die Daten der Infrarot- und der Radarsensoren. Bei den Radardaten geschieht dies über die Bewegungen der Personen: Beim Fußgänger sieht man die periodische Pendelbewegung von Armen und Beinen, beim Radfahrer lassen sich dagegen die Signale der drehenden Speichen sowie der Tretbewegung erkennen. Sowohl die Ergebnisse aus den Infrarotdaten als auch die aus den Radardaten werden gewichtet, also etwa »Es handelt sich zu 98 Prozent um einen Fußgänger«. Das Ergebnis, das die höhere Sicherheit bietet, wird vom System verwendet.
Langfristig lässt sich die Anzahl der klassifizierbaren Objekte auf die typischen Verkehrsteilnehmer erweitern – so könnten neben Fußgängern und Radfahrern beispielsweise auch Elektroscooter berücksichtigt werden.