Nieuwe technologie helpt autonome voertuigen locatie te bepalen

Bosch en TomTom maken bekend een nieuwe technologie te hebben ontwikkeld voor het maken van hoge resolutie kaarten voor autonome voertuigen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een lokalisatielaag die wordt samengesteld op basis van radarsignalen. De kaarten stellen autonome voertuigen in staat hun positie onder alle omstandigheden tot op enkele centimeters nauwkeurig te bepalen.

Hedendaagse zelfrijdende voertuigen maken gebruik van hoge resolutie kaarten om hun weg te kunnen vinden en hun exacte positie op de rijbaan te bepalen. Deze kaarten werden voorheen samengesteld met behulp van videodata. Deze werkwijze heeft echter enkele beperkingen. Zo kan zowel slecht zicht als duisternis de kwaliteit van de gemaakte videobeelden beïnvloeden, wat invloed heeft op de kwaliteit van de kaart die autonome voertuigen gebruiken. 

Radarsignalen

Bosch en TomTom hebben een nieuwe methode ontwikkeld om dergelijke kaarten te creëren, waarbij gebruik wordt gemaakt van radarsignalen. Dit heeft als belangrijk voordeel dat de technologie onder alle omstandigheden betrouwbaar en constant opereert, ook bij duisternis of slechte weersomstandigheden. In totaal worden miljarden individuele reflectiepunten gecombineerd om een gedetailleerde kaart te creëren waarmee autonome voertuigen hun exacte positie met een marge van slechts enkele centimeters kunnen bepalen. 

De methode is sinds juli 2015 in ontwikkeling. De bedrijven combineren sensoren van Bosch met hoge resolutie kaarten van TomTom. Bosch levert sensoren met 77 gigahertz technologie, die een bereik hebben van 250 meter. Ter vergelijking: videosensoren hebben onder optimale omstandigheden een maximaal bereik van 150 meter.

Statische objecten registreren

De belangrijkste uitdaging waar de bedrijven tegen aanliepen was het vinden van een manier om bestaande radarsensoren voor dit doeleinden in te zetten. Radarsensoren worden in autonome voertuigen al langer gebruikt voor onder andere ondersteunende systemen in voertuigen, zoals automatische remsystemen en adaptieve cruisecontrol. In deze toepassingen detecteren de sensoren bewegende objecten. Om een gedetailleerde kaart van de omgeving en weg te kunnen creëren is het echter noodzakelijk ook statische objecten te kunnen registreren. De bestaande radarsensoren zijn aangepast om dit mogelijk te maken.

De kaarten die worden gecreëerd met behulp van deze sensoren bestaan uit drie lagen: 

• Een lokalisatielaag – met behulp van deze laag kan een autonoom voertuig zijn positie op een rijbaan bepalen. Deze laag wordt samengesteld op basis van de signalen die met de radarsensoren van Bosch worden opgevangen en gegevens die worden verzameld met beeldsensoren. Door data die wordt verzameld met omgevingssensoren in een voertuig te vergelijken met overeenkomende data op de lokalisatielaag is het mogelijk de relatieve positie van het voertuig ten opzichte van deze objecten te bepalen. 
• Planningslaag – de planningslaag wordt gebruikt om individuele bewegingen gedurende autonoom rijden te plannen. Deze laag bevat onder andere informatie over het verloop van de rijweg, verkeersborden en snelheidslimieten, evenals bochten en hellingen. Een autonoom voertuig gebruikt de planningslaag onder andere om te bepalen wanneer het voertuig van rijbaan kan wisselen. 
• Dynamische laag – informatie over snel veranderende verkeersituaties worden opgeslagen in de dynamische laag. Denk hierbij aan verkeersopstoppingen, wegwerkzaamheden, gevaarlijke situaties en beschikbare parkeerplaatsen. 

Via de cloud bijgewerkt

De kaarten die worden gecreëerd op basis van deze drie lagen worden overigens niet per voertuig gecreëerd, maar gedeeld door meerdere voertuigen en via de cloud continu bijgewerkt. Autonome voertuigen sturen data die zij verzamelen via een communicatiemodule door naar de cloud omgeving van de fabrikant. Vanuit deze cloud omgeving wordt de data doorgestuurd naar de Bosch IoT Cloud, waar op basis van de gegevens een ‘radarhandtekening’ van de weg wordt gecreëerd. Deze handtekening is compatibel met alle conventionele formaten voor kaarten. TomTom integreert deze handtekening vervolgens in een kaart en distribueert deze. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Bron: Bosch

Bron foto: Bosch