Innovationslabor

Willkommen in unserem Innovation Lab – einem speziellen Bereich, in dem wir uns mit neuen Technologien bei rFpro, experimentellen Konzepten und einigen zukünftigen Entwicklungswegen beschäftigen. Hier präsentieren unsere Teams neue Ideen, Prototypen und laufende Forschungsprojekte, die über den Rahmen unserer Produktionsplattformen hinausgehen.

Von fortschrittlicher Automatisierung und künstlicher Intelligenz bis hin zu Benutzererlebnissen der nächsten Generation und architektonischen Innovationen – das Innovation Lab präsentiert die Technologien und Initiativen, die die Zukunft gestalten. Auch wenn diese Projekte noch nicht Teil unseres kommerziellen Angebots sind, stehen sie für unser Engagement für kontinuierliche Forschung, technische Exzellenz und die Schaffung von Zukunftswert für unsere Kunden.

Entdecken Sie unten die vorgestellten Projekte des rFpro Innovation Lab:

 

// IN CABIN

ADAS- und autonome Fahrzeugsysteme für den Innenraum können nun mithilfe einer einzigen Simulationsplattform entwickelt werden. AV elevate In Cabin erweitert die bewährten Funktionen von rFpro zur Simulation von Außen- und Weltraum-Sensoren auf den Innenraum von Fahrzeugen. Das Zusatzmodul für die AV elevate-Softwareplattform von rFpro bietet Automobilherstellern, Tier-1-Zulieferern und Sensorentwicklern eine physikalisch genaue, für die technische Entwicklung geeignete Umgebung zur Entwicklung und Validierung von Fahrerüberwachungssystemen (DMS) und Insassenüberwachungssystemen (OMS). 

Realistische virtuelle Cockpits

rFpro entwickelt derzeit verbesserte Modelle für Fahrzeuginnenräume mit Unterkonstruktionen, die für das menschliche Auge und für Kameras unsichtbar, für die radargestützte Erkennung jedoch von entscheidender Bedeutung sind. So wird beispielsweise das Metallgerüst in Sitzen nun so modelliert, dass Radarsysteme realistische Echosignale erfassen können. Die Objektbibliothek „AV elevate In Cabin“ von rFpro umfasst Gegenstände, die üblicherweise in Fahrzeugen zu finden sind, wie Rucksäcke, Laptops, Kindersitze, Haustiere und persönliche Gegenstände. Jedes Objekt verfügt über präzise Materialeigenschaften über das gesamte sichtbare, IR- und Radarspektrum hinweg.

Natürliche Gesichts- und Hautmodellierung

Die Hautsimulation wird zudem durch detailliertere Gesichtsmodelle und IR-Reflexionseigenschaften verbessert, die je nach Gesichtsbereich und Hautfarbe variieren. Dies unterstützt Systeme, die den Zustand des Fahrers anhand von Gesichtsmerkmalen unter verschiedenen realen Bedingungen beurteilen.

Präzise Steuerung des Insassenverhaltens

Ein hochdichtes Knochenskelett in den menschlichen Modellen von rFpro ermöglicht eine präzise Steuerung der Gesichts- und Gliedmaßenbewegungen und unterstützt so die Simulation der Makro- und Mikroausdrücke, die von DMS und OMS erkannt werden müssen. Dazu gehören die „Eulenbewegung“, bei der der Fahrer den Kopf dreht, und die „Eidechsenbewegung“, bei der nur die Augen die Richtung wechseln.

Auch Umgebungsfaktoren im Fahrzeuginnenraum, die das Verhalten der Sensoren beeinflussen, werden berücksichtigt. Dazu gehören beispielsweise das Öffnen und Schließen von Fenstern, was die Ausbreitung von Licht und Radarenergie im Fahrzeuginnenraum grundlegend verändert, sowie die Simulation des Rauchens oder Vapings.

Integration von IR-Kameramodellen

DMS stützt sich in der Regel auf Nahinfrarotkameras, die bei 940 nm arbeiten, während OMS üblicherweise RGB-IR-Kameras einsetzt, die häufig durch Radarsensoren ergänzt werden, um ein umfassenderes Bild der Umgebung zu erhalten und Insassen zu erkennen. Die neue Integration des IR-Kamerasensors von rFpro bildet die von der Kamera abgegebene Energie präzise ab und berechnet, wie diese mit jeder Oberfläche im Fahrzeuginnenraum interagiert. Allen Materialien im Innenraum, einschließlich der Haut des Fahrers, der Sitze und der Fenster, wurden spezifische IR-Reflexions- und Radareigenschaften zugewiesen.

Diese Materialeigenschaften werden nun mit Labormessungen abgeglichen, die im Rahmen des Forschungsprogramms „Sim4CamSens“ durchgeführt werden, wobei das National Physical Laboratory und Compound Semiconductor Applications Catapult an den Tests beteiligt sind.

Integration und Arbeitsablauf

AV elevate In Cabin ist in die bewährte Simulationsarchitektur von rFpro integriert und unterstützt Driver-in-the-Loop- (DIL), Software-in-the-Loop- (SIL) und Hardware-in-the-Loop- (HIL) Konfigurationen. rFpros AV elevate In Cabin ist die einzige Simulationsplattform, die sowohl die Entwicklung externer als auch von Sensoren im Fahrzeuginneren in DIL-, SIL- und HIL-Umgebungen unterstützt und Ingenieurteams damit eine einheitliche Toolchain für den gesamten Bereich der Fahrzeugsensorik bietet.

Euro-NCAP-Test-Szenario-Bibliothek

Das neue „AV elevate In Cabin“-Modul von rFpro enthält zudem eine Bibliothek mit vorkonfigurierten Euro-NCAP-Testszenarien, die alle grundlegenden Bewertungen zur Fahrer- und Insassenüberwachung abdecken. Die Plattform ermöglicht es Anwendern, mithilfe des integrierten Steuerungssystems ganz einfach eigene Testszenarien zu erstellen.

Optimieren, trainieren und testen Sie das gesamte Spektrum an Kabinenfunktionen

Der einzigartige Lösungsstack von rFpro bietet Entwicklern die nötige Skalierbarkeit und Wiederholbarkeit, um Systeme im Fahrzeuginneren unter allen denkbaren Szenarien zu optimieren, zu trainieren und zu testen – von alltäglichen Abweichungen bis hin zu Grenzfällen, deren physische Nachstellung schwierig, unsicher oder unpraktisch wäre. Zum Beispiel:

  • Fahrer, die eine Sonnenbrille oder getönte Gläser tragen, die die Augenverfolgung behindern
  • Direkte Sonneneinstrahlung oder plötzliche Lichtwechsel am Ein- und Ausgang des Tunnels
  • Freilaufende Haustiere im Innenraum
  • Kinder, die auf dem Schoß eines Erwachsenen sitzen oder deren Gesicht durch Decken verdeckt ist
  • Rauch- und Dampferverhalten, das die Sichtbarkeit von IR-Kameras beeinträchtigt
  • Passagiere, die die Füße auf dem Armaturenbrett abstellen, und ungewöhnliche Sitzpositionen
  • Einhaltung der Gurtpflicht auf allen Sitzplätzen
  • Die Nutzung von Mobiltelefonen in verschiedenen Handhaltungen
  • Mehrere Insassen unterschiedlicher Körpergröße und Hautfarbe

Entwicklung der Roadmap für „AV elevate In Cabin“

Über DMS und OMS hinaus wird es für den Betrieb autonomer Fahrzeuge immer wichtiger zu wissen, wer sich im Fahrzeug befindet und was diese Personen tun. Dies ist nicht nur aus Sicherheitsgründen entscheidend – beispielsweise für die Auslösung adaptiver Rückhaltesysteme –, sondern auch im Hinblick auf das Fahrerlebnis. Sensorsysteme sind beispielsweise die Bausteine für insassenorientierte Klimaanlagen und Geräuschunterdrückungs-Audiosysteme. rFpro arbeitet aktiv mit Sensorentwicklern und OEMs zusammen, um die Richtung der Entwicklung von AV elevate In Cabin mitzugestalten. Um eine Zusammenarbeit zu besprechen oder eine Demonstration der aktuellen Funktionen anzufordern, wenden Sie sich bitte an info@rfpro.com.

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