Nederland proeftuin voor slim verkeer

Bij radar denken veel mensen al snel
aan de luchtvaart of aan de cruisecontrol
in een auto. Toch zijn radarmodules
voor veel meer toepassingen inzetbaar.
Ze kunnen bijvoorbeeld dienstdoen
in itskasten, voertuigen herkennen voor
verkeerslichten of slagbomen activeren bij
een spoorwegovergang.
Al deze mogelijkheden bestaan, maar
worden nog relatief weinig gebruikt. Volgens
Olaf Biezeman, directeur van Radarxense,
komt dat doordat de industrie nog
onvoldoende kennis in huis heeft om radar
toe te passen. Zijn onderneming heeft complete,
breed inzetbare radaroplossingen
ontwikkeld die technologiebedrijven zonder
veel moeite kunnen integreren in hun
producten. De drempel om radarsensoren
toe te passen, wordt zo weggenomen.
Radarxense zag het afgelopen jaar het
levenslicht als joint venture van het Nederlandse
Hi-Tech RF & Microwave Solutions
uit Maarssen en het Duitse Attingimus uit
Braunschweig. Het idee erachter ontstond
zo’n vijf jaar geleden bij Hi-Tech, een distributeur
van hoogfrequent- en microgolfcomponenten
die al jaren radarfront-ends verkocht
met een zendfrequentie van 24,125
GHz (een ISM-band). De output is een analoog
signaal. Analyse hiervan is nodig om
een concrete toepassing mogelijk te maken.
‘Al jaren neemt de interesse van eindgebruikers
in deze producten toe’, weet Biezeman.
‘Er zijn echter nauwelijks bedrijven
die de kennis in huis hebben het analoge
signaal te verwerken en om te zetten naar
bruikbare data. En is die kennis er wel, dan
zijn er veelal onvoldoende resources. De digitalisatiestap,
daar ontbrak het nog aan.’
54 | 3
In bedrijf
Radarxense
Met radarlego
naar Europese top
Radarxense maakt complete radarmodules voor systeemintegratoren, die deze
met weinig moeite in kunnen passen in eindproducten. Er is veel vraag naar
dergelijke producten en directeur Olaf Biezeman heeft hoge verwachtingen.
Binnen vijf jaar wil hij Radarxense laten uitgroeien tot het grootste commerciële
non-automotiveradarbedrijf in Europa.
Bram Semeijn
Nu waren de marktomstandigheden voor
Hi-Tech de laatste jaren niet makkelijk.
Veel hoogfrequent- en microgolfontwikkeling
verdwijnt uit de Benelux. De productie
wordt veelal geoutsourcet naar China. Biezeman
zag echter kansen in de radarmarkt
en ging op zoek naar een partner die algoritmes
kon schrijven om het analoge frontendsignaal
te analyseren. Zo kwam hij in
contact met Wilfried Plagge, een Duitse
ingenieur en expert in software voor radarsystemen.
De twee besloten samen te gaan
werken. Radarxense is het resultaat.
Meer meetmomenten
Waarom is het zo ingewikkeld om radarsignalen
te digitaliseren? Radar is gebaseerd
op de weerkaatsing van radiosignalen. Een
signaal wordt op een bepaalde frequentie
verstuurd (24,125 GHz in de modules
van Radarxense) en na weerkaatsing weer
opgevangen. Uit de reectie zijn verschillende
gegevens te destilleren. Als gevolg
van het dopplereect hebben de ontvangen
radiogolven bijvoorbeeld een hogere of lagere
frequentie dan de verzonden signalen.
Hieruit is de snelheid van het voorwerp
te halen. De tijdsduur is een maat voor de
afstand tot het object. Verder worden de
radiosignalen niet in alle richtingen verzonden
maar binnen een beperkte hoek,
zodat ook is te bepalen uit welke richting
het voorwerp komt.
Het principe is dus vrij eenvoudig. De
moeilijkheid is echter dat er in een praktijksituatie
veel ruis (clutter) is. Er kunnen
bijvoorbeeld andere voorwerpen in de weg
staan, waardoor de radar tegenstrijdige
gegevens krijgt. Een radiosignaal kan ook
op allerlei plekken van het object reecteren.
Zo kan het bij een auto afketsen op
een hoek, nummerplaat of vanuit de wielkast.
Hierdoor is het signaal niet altijd even
sterk en de richting niet exact te bepalen.
Bovendien kan het zijn dat het weerkaatste
signaal niet direct van de auto komt, maar
via de vangrail.
Om een radar werkend te krijgen, is het
noodzakelijk de signalen eectief en snel
te analyseren met digital signal processing
(DSP). De meeste modules doen dat sequentieel,
in aparte stappen dus. Eerst wordt het
signaal gedigitaliseerd. Vervolgens worden
reecties geclusterd (welke horen er bij elkaar?).
Dan wordt er gekeken naar dataassociatie
(welke reectie hoort bij welk target?).
In een vierde stap wordt ten slotte nog
een lter toegepast.
Bij Radarxense werken ze met algoritmes
die de verschillende stappen in elkaar
schuiven. Dit kan onder meer door aannames
te maken met betrekking tot de snelheid
van het te vinden object. Heeft de
radar bijvoorbeeld de functie om auto’s te
detecteren, dan heeft het weinig zin om op
een snelweg voorwerpen op te pikken die
minder dan twintig kilometer per uur gaan.
Veel meetgegevens kunnen zodoende als
clutter worden afgedaan.
Een andere verbetering is het dynamisch
maken van de algoritmes. Op basis van
de eerste reecties worden die on the y
aangepast. Dit maakt een snellere signaalanalyse
mogelijk. De radarmodules van Radarxense
kunnen een meting binnen tien
miliseconden verwerken, terwijl concurrenten
hier veel meer tijd voor nodig hebben.
Zodoende zijn er meer meetmomen-