Für mehr Sicherheit im Straßenverkehr

Ko-TAG-Peilantenne

Die Erkennung von gefährlichen Verkehrssituationen erfordert ein effizientes, kompaktes, robustes sowie fehlerfreies Antennensystem. Den Wissenschaftlern des Fraunhofer IIS ist es mit ihrem Antennensystem gelungen, diesen Anforderungen gerecht zu werden. 

Fahrerassistenzsysteme im Vormarsch

Fahrerassistenzsysteme kommen in den letzten Jahren immer häufiger zum Einsatz. Sie unterstützen Autofahrer bei der Aufnahme und Verarbeitung von Informationen. Dabei übernehmen die Fahrzeuge selbst die Überwachung der aktuellen Verkehrssituation und die Übertragung der ermittelten Informationen. In Zukunft sollen die Fahrzeuge auch untereinander (Car-to-Car) sowie mit ihrer Umgebung (Car-to-X) kommunizieren, um die Sicherheit auf unseren Straßen zu erhöhen. Ein zentrales Element der hierfür eingesetzten Sensortechnologien ist die Ko-TAG-Peilantenne.

Exakte Richtungsschätzung

Die Ko-TAG-Peilantenne erkennt Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger oder Radfahrer in unmittelbarer Umgebung. Diese müssen dazu einen aktiven Sender in Kleidung, Schulranzen oder Mobiltelefon tragen. Das im Fahrzeug integrierte Antennensystem misst Abstand und Winkel der verfolgten Objekte. Zur Abstandsbestimmung wird die Laufzeit gemessen, die das Funksignal der Ortungseinheit bis zum Transponder und wieder zurück benötigt. Die Kombination aus Abstands- und Winkelmessung ermöglicht eine präzise Positionsbestimmung.

Zusätzlich wird via Inertialsensorik der Bewegungsvektor des Fußgängers ermittelt. Das Tracking optisch verdeckter Fußgänger ermöglicht aufgrund des aufgezeichneten Bewegungspfads eine Vorhersage, wo der Fußgänger die Straße betreten wird. Im erwarteten Bereich wird dann intensiv nach dem Erscheinungsbild von Fußgängern oder nach sichtbaren Teilumrissen, z. B. Beine, Kopf, gesucht.

 

Erhöhte Verkehrssicherheit

 

Ist ein Fußgänger durch das System erkannt worden, kann das Risiko für eine Kollision mit dem Fußgänger errechnet werden. Allerdings kann ein Zusammenstoß nur kurzfristig mit absoluter Sicherheit vorhergesagt werden, da sowohl Fußgänger als auch Autofahrer einen gewissen Handlungsspielraum besitzen. Daher wird obendrein statistische Verhaltensmodellierung genutzt.

Bei drohender Kollision wird der Fahrer gewarnt oder das System löst Maßnahmen zur Unfallvermeidung aus: Ist die Zeit bis zum berechneten Zusammenstoß größer als 1,5 Sekunden, ertönt ein Warnsignal. Unter 1,5 Sekunden kann das System eine autonome Notbremsung durchführen.

Technische Details

Nahaufnahme der Rückseite der Ko-TAG Peilantenne
© Fraunhofer IIS/Thomas Endres
  • Sechs Einzelelemente
  • Frequenzbereich: 5,725 bis 5,925 GHz
  • Anpassung: VSWR < 1,5:1
  • Gewinn: 5 dBic
  • 3 dB Bandbreite:
    •     Linear polarisiert: 100°
    •     Zirkular polarisiert: 70°
  • Isolation zwischen den Elementen:
    •     Linear polarisiert: >18 dB
    •     Zirkular polarisiert: >28 dB
  • Polarisation:
    •     Linear (breitbandige Anpassung)
    •     Zirkular (vier Speisepunkte)
  • Axialsymmetrisches Design:
    •     Identische Richtcharakteristiken und Phasenzentren bei allen Elementen
  • Kosteneffizientes Design:
    •     Verlustarme Miniaturisierung
    •     Dreischichtiger Aufbau
    •     Geringe Abmessungen: Ø 120 mm, max. 8 mm hoch

Unser Angebot für Sie

Als unabhängiges Forschungsinstitut entwickeln wir maßgeschneiderte Antennen – angepasst an Ihre Anwendung und Umgebung. Mit einem reichen Portfolio an miniaturisierten Antennen, eingebetteten mobilen und stationären Antennen für den Satellitenrundfunk, integrierten Mobilkommunikationsantennen und adaptiven Antennensystemen für automobile oder auch andere Anwendungen entwickeln wir eine individuelle Lösung nach Ihren Spezifikationen.

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Flyer

Ko-TAG-Peilantenne

Forschungsinitiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Ko-TAG ist ein abgeschlossenes Verbundprojekt. Ziel war es, Lösungen zu entwickeln mit denen die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden kann. Das Fraunhofer IIS hat dabei den Schwerpunkt auf die Winkelmessung und Inertialsensorik des Ortungssystems gesetzt. Außerdem forschte Fraunhofer an der Bewegungsklassifikation verletzlicher Verkehrsteilnehmer, um Gefahren frühzeitig und zuverlässig zu erkennen.