Continental – Kamera
Als Testautos für die Kameras dienten 2 neue Volkswagen Passat.
Nun gibt es aber mehr Informationen über die Kameras:
Die Stereokamera besitzt 2 Augen und kann innerhalb einer Aufnahme über den Unterschied in den Bildern alle Arten von Hindernissen sicher erkennen. Somit kann die Stereo-Kamera mehr sehen und erkennen als eine Mono-Kamera.
Die Stereokamera besteht aus zwei hoch auflösenden CMOS-Monokameras, die mit einem Abstand von circa 20 Zentimetern in einem Gehäuse hinter der Windschutzscheibe installiert sind. Während eine Monokamera Distanzen lediglich schätzt, kann die Stereokamera den Abstand zu einem Objekt sowie dessen Höhe über der Straße messen. Möglich wird das durch die perspektivischen Unterschiede zwischen dem linken und rechten optischen Pfad. Die Auswertungselektronik in der Stereokamera nutzt also denselben Effekt, der auch den Menschen zum räumlichen Sehen befähigt, die Parallaxenverschiebung zwischen zwei Bildern. Auf eine mittlere Distanz von 20 bis zu 30 Metern kann die Stereokamera die Entfernung bis zum Objekt auf 20 bis 30 Zentimeter genau bestimmen. Diese hohe Auflösung steht auch unter erschwerten Bedingungen zur Verfügung. Wenn sich beispielsweise mehrere Objekte dicht nebeneinander befinden, wenn Objekte teilweise verdeckt sind oder der Kontrast zwischen Objekt und Hintergrund schwach ist, dann stoßen andere technische Lösungen zur Objekterkennung unter Umständen an ihre Grenzen. Der Abgleich beider optischen Pfade ist eine grundsätzliche Stärke der Stereokamera, denn wenn sich in beiden Bildern dieselben Zonen mit übereinstimmenden Merkmalen befinden, dann erhöht diese Redundanz die Zuverlässigkeit. Zudem verstärken sich die optischen Pfade bei schwachen Lichtverhältnissen gegenseitig und verbessern so beispielsweise die Funktion in der Dämmerung.
Über die räumliche Lage (3-D) eines erkannten Objektes hinaus liefert die Stereokamera eine ganz entscheidende Zusatzinformation für Systeme der aktiven Fahrsicherheit: Für jeden Pixel eines erkannten Objekts kann eine Bewegungsrichtung auf der horizontalen, vertikalen und longitudinalen Achse bestimmt werden. Mit dieser 6-dimensionalen (6-D) Erkennung ist eindeutig, ob und wohin sich ein Objekt bewegt. In Kombination mit der Objektklassifizierung anhand gemeinsamer Merkmale erreicht die Stereokamera mit diesem Verfahren eine so hohe Entscheidungssicherheit, dass sie eine Vollbremsung (bis zu 1 g) auslösen kann, wenn der Fahrer selbst nicht auf ein Objekt reagiert. Bedingt durch diese Systemgenauigkeit kann die Stereokamera den exakten Aufprallort einer möglichen Kollision errechnen und die verbleibende Zeitspanne optimal für Schutzmaßnahmen nutzen. Die Stereokamera unterstützt dabei über den gesamten Geschwindigkeitsbereich hinweg.
Da die Stereokamera in ihrem Sichtbereich auch mögliche Ausweichwege für das Fahrzeug bestimmen kann, ist es sogar möglich, eine Kollisionswarnung beziehungsweise eine automatische Bremsung früher einzuleiten, wenn kein Ausweichweg zur Verfügung steht. Dies ist vorteilhaft, weil einige Hundert Millisekunden Zeitgewinn für eine Vollbremsung den Unterschied zwischen Prellungen und deutlich schwereren Verletzungen bedeuten können. Mit einer Reichweite von bis zu 60 Metern bietet die Stereokamera also optimale Voraussetzungen für die Entwicklung von – im wahrsten Sinne des Wortes – vorausschauenden Bremssystemen.
Das haben wir auf dem Testgelände von Continental mit einer Puppe getest. Einmal als automatische Vollbremsung und ein anderes Mal mit einer sich bewegenden Puppe, die auf die Straße zu ging aber dann wieder zurück ging, der VW Passat lenkte und fuhr von ganz allein um das Hinderniss bzw. die Puppe herum – genial.
SRL-CAM 400
Bei der SRL-CAM400 hat Conti erstmals zwei besonder Sensortechnologien integriert. Durch gezielte Kombination der Stärken einer Kamera mit denen eines Infrarot-Entfernungsmessers (LIDAR), klassifiziert das neue Sensormodul Objekte vor dem Fahrzeug und erkennt eine drohende Kollision. Neben den beiden Sensoren ist auch die gesamte Auswertung im Modul enthalten. Im Geschwindigkeitsbereich bis zu 72 km/h kann die SRL-CAM400, durch Auslösung der automatischen Notbremsung, den Fahrer dabei unterstützen eine Kollision zu vermeiden. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt darf dabei bis 40 km/h betragen. Bei höheren Geschwindigkeitsunterschieden mildert die Notbremsung den Aufprall zumindest deutlich ab. Das neue Sensormodul befindet sich in der Musterphase und ist für einen Serienstart im Jahr 2015 vorgesehen.
CMOS-Kameras dienen heute bereits dazu, Objekte vor einem Fahrzeug zu klassifizieren. Für eine automatische Vollbremsung allerdings ist eine einzelne CMOS-Kamera nicht immer aussagekräftig genug. Deshalb kombiniert Continental diese passive Sensortechnik in der SRL-CAM400 mit einem Infrarot-LIDAR. Der LIDAR-Sensor sendet drei gepulste IR-Strahlen mit 905 nm Wellenlänge aus und misst die Laufzeit bis zum Eintreffen der reflektierten Strahlen an der Empfangsoptik. Erfasst wird eine Strecke von über zehn Metern vor dem Fahrzeug. Es handelt sich also um ein Short Range LIDAR-System. Aus der Lichtgeschwindigkeit und der Laufzeit errechnet die SRL-CAM400 die Distanz zum Objekt mit bis zu 10 Zentimeter Genauigkeit. In Kombination mit der CMOS-Kamera kann die Auswertung im Sensormodul damit sowohl auf eine robuste Objektklassifizierung als auch auf eine präzise Distanzmessung zurückgreifen. Vor einer automatischen Notbremsung werden beide Signalpfade abgeglichen, was die Entscheidungszuverlässigkeit weiter erhöht.
Im Hinblick auf die engen Kostenvorgaben gerade für Kleinfahrzeuge ist das SRL-CAM400 Modul skalierbar: Je nach Anwendung kann die Rechenkapazität für die drei Stufen „Entry“, „Base“ und „Premium“ angepasst werden. In allen drei Varianten liefert die SRL-CAM400 immer die robuste und zuverlässige Datengrundlage für eine automatische Notbremsung. Weitere Fahrerassistenzsysteme, wie etwa Spurverlassenswarner (Lane Departure Warning, LDW) und Spurhalteassistent (Lane Keeping System, LKS), Verkehrszeichenerkennung (Traffic Sign Recognition, TSR) sowie ein Intelligenter Lichtassistent (Intelligent Headlamp Control, IHC) lassen sich zusätzlich als optionale Fahrzeugausstattung mit demselben Sensormodul umsetzen. Mit der SRL-CAM400 kann ein Fahrzeug je nach Skalierung des Sensormoduls in allen Kategorien der Euro NCAP-Bewertung Punkte holen. Für den Fahrer hat die Ausstattung seines Fahrzeugs mit einem Notbremsassistenten (Emergency Brake Assist) neben dem Sicherheitsgewinn noch den zusätzlichen Vorteil, dass die Versicherungsprämien günstiger ausfallen können.