Im gemeinsamen Projekt „ZoneZ“ arbeiteten die Fachhochschule Wiener Neustadt (FHWN), das Austrian Institute of Technology (AIT) und dem Lichtsystem-Spezialisten ZKW an der Mobilität der Zukunft – das Ziel dabei: Weniger Hardware, dafür mehr Sicherheit. Der riesigen Herausforderung stellte sich ein gemeinsames Team rund um Expertinnen und Experten aller drei Unternehmen – auch Studierende des Studiengangs Mechatronik wurden aktiv eingebunden.
Mit dem rasanten Fortschritt im Bereich autonomes Fahren und der zunehmenden Komplexität moderner Fahrzeuge wird die Frage nach Sicherheit und Effizienz im Straßenverkehr immer drängender. Vor allem der Schutz sogenannter vulnerabler Verkehrsteilnehmer – also Fußgänger, Radfahrer oder Rollerfahrer – steht im Fokus künftiger Mobilitätslösungen.
Genau hier setzt das Forschungsprojekt ZoneZ an, das von der FHWN gemeinsam mit ZKW und dem AIT umgesetzt wurde. Ziel war die Entwicklung einer neuen Steuergerätearchitektur, die sowohl die Kabelkomplexität im Fahrzeug reduziert als auch die Software- und Sensorikstruktur deutlich vereinfacht.
„Die Idee kam von ZKW, unser gemeinsames Ziel war es, die Architektur im Fahrzeug leichter, günstiger und schneller zu machen – sowohl in der Hardware als auch in der Kommunikation“, erklärt Wolfgang Wöber, der das Projekt gemeinsam mit Markus Hochrainer geleitet hat.
KI zum Schutz von Radfahrern und Fußgängern
Er und sein Team, das auch von den Fachbereichen Electrical & Mechanical Engineering unterstützt wurden, entwickelten dazu KI-Algorithmen zur Erkennung schwächerer Verkehrsteilnehmer. „Wir wollten Radfahrer, Rollerfahrer und Fußgänger im Fahrzeugumfeld zuverlässig erkennen – und das ist uns gelungen“, so Wöber. Zukünftig soll die Künstliche Intelligenz „einspringen“, wenn die Person, die das Fahrzeug steuert, einen anderen Verkehrsteilnehmer übersieht. So sollen gefährliche Situationen und Unfälle vermieden werden.
Ein zentrales Element stellte dabei die Fusion von Sensordaten aus Kamera, Radar und LIDAR dar, koordiniert vom AIT. ZKW entwickelte parallel einen funktionsfähigen Hardware-Prototypen. Die erzeugten Daten wurden mit realen Messwerten abgeglichen – mit Erfolg. Wichtig war dem Projektteam auch die Einbindung von Studierenden. „Wir haben etwa ein Dutzend wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des Projekts betreut“, berichtet Wöber.
Mark Winkler, Mechatronik-Student an der Fachhochschule, war etwa für die Auswertung von LIDAR-Daten zuständig. „Am meisten fasziniert mich, dass ich mit modernster Technologie arbeiten und Teil eines echten Forschungsprojekts sein durfte.“
Demonstrator in der Lehre, Prototyp auf der Straße?
Der Demonstrator, dessen Motorhaube von der Firma Czeczelits zur Verfügung gestellt wurde, wird heute auch in der Lehre eingesetzt – etwa in der Lehrveranstaltung Sensorik im Studiengang Mechatronik sowie in den Modulen Intelligent Systems, wo die Auswertung von Sensordaten und KI-Anwendungen praxisnah vermittelt werden.
Das Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen, ZKW prüft aktuell die Umsetzung der neuen Architektur gemeinsam mit potenziellen Fahrzeugherstellern. An der FHWN wird im kleineren Rahmen an der Weiterentwicklung von Simulationsdaten gearbeitet. Ob und wann der Prototyp auf der Straße zum Einsatz kommen wird, lässt sich aktuell noch nicht sagen. „Aber es wird wohl nur eine Frage der Zeit sein“, prophezeit Wöber.
