Schweizer Technologie: Spezialkamera macht autonome Autos sicherer

Es ist der Alptraum eines jeden Autofahrers: Ein Fussgänger, der scheinbar aus dem Nichts vor das Auto tritt. Es bleibt nur der Bruchteil einer Sekunde, um zu bremsen oder auszuweichen und so das Schlimmste zu verhindern. Einige Autos verfügen heute über Kamerasysteme, die die Fahrenden warnen oder eine Notbremsung einleiten können. Aber diese Systeme sind noch nicht schnell und zuverlässig genug, um in autonomen Fahrzeugen eingesetzt zu werden.

Daniel Gehrig und Davide Scaramuzza von der Universität Zürich haben mit Schweizer Technologie eine Kamera entwickelt. Diese kann Hindernisse viel schneller erkennen. Dafür haben sie eine neuartige, biologisch inspirierte Kamera mit künstlicher Intelligenz kombiniert.

Die meisten aktuellen Kameras in Autos nehmen 30 bis 50 Bilder pro Sekunde auf. «Wenn aber in den 20 oder 30 Millisekunden zwischen zwei Schnappschüssen etwas passiert, sieht es die Kamera womöglich zu spät.» Das sagt Daniel Gehrig.

Ereigniskameras beruhen auf einem anderen Prinzip: Sie verfügen über intelligente Pixel, die jedes Mal Informationen aufzeichnen, wenn sie schnelle Bewegungen erkennen. «Auf diese Weise haben sie keinen blinden Fleck zwischen den einzelnen Bildern – sie können Hindernisse schneller erkennen.

Man nennt sie auch neuromorphe Kameras, weil sie nachahmen, wie das menschliche Auge Bilder wahrnimmt», sagt Davide Scaramuzza. Allerdings haben auch sie Schwächen: Sie können Dinge übersehen, die sich langsam bewegen. Und ihre Bilder lassen sich nicht so leicht zum Trainieren des KI-Algorithmus verwenden.

Mit einem Hybridsystem haben Gehrig und Scaramuzza das Beste aus beiden Welten vereint: Es umfasst eine Standardkamera, die 20 Bilder pro Sekunde aufnimmt. Die Bilder werden von einem KI-System verarbeitet, das darauf trainiert ist, Autos oder Fussgänger zu erkennen.

Die Daten der Ereigniskamera sind mit einer anderen Art von KI-System gekoppelt. Dieses eignet sich besonders gut für die Analyse von 3D-Daten, die sich im Laufe der Zeit verändern.

«Das Ergebnis ist ein visueller Detektor. Der kann Objekte genauso schnell erkennen wie eine Standardkamera, die 5000 Bilder pro Sekunde aufnimmt.» Das sagt Daniel Gehrig.

Die Forscher verglichen die Schweizer Technologie mit den besten, derzeit auf dem Automobilmarkt erhältlichen Kameras. Resultat: Ereignisse werden hundertmal schneller erkannt. Die Schweizer Technologie könnte in Zukunft noch leistungsfähiger werden, wenn Kameras mit LiDAR-Sensoren in selbstfahrenden Autos verbunden werden. «Solche hybride Systeme könnten entscheidend sein, die notwendige Sicherheit für autonomes Fahren zu ermöglichen», sagt Davide Scaramuzza.