Nachtsichtgerät mit Personenerkennung Souverän und sicher - auch bei Nacht

Seit dem Jahr 2005 bietet BMW Night Vision für Fahrzeuge der 5er, 6er und 7er Reihe an. In der zweiten Generation wurde dieses System um eine automatische Personenerkennung erweitert, welche den Fahrer in gefährlichen Situationen warnt.

Nachtsichtgerät mit Personenerkennung

Seit dem Jahr 2005 bietet BMW Night Vision für Fahrzeuge der 5er, 6er und 7er Reihe an. In der zweiten Generation wurde dieses System um eine automatische Personenerkennung erweitert, welche den Fahrer in gefährlichen Situationen warnt.

Night Vision basiert auf einer Infrarot-Wärmebildkamera mit nachgeschalteter Bildaufbereitung. Mit Hilfe dieses Systems wird die Sichtweite bei Nacht selbst ohne aktive Beleuchtung bis auf 300 Meter erweitert. Die von allen Objekten in der Umgebung abgegebene Wärmestrahlung wird hierbei in ein sichtbares Bild umgesetzt. Das Kamerabild wird im zentralen Informationsdisplay (CID) angezeigt. Der Fahrer kann zwischendurch, vor allem in kritischen Situationen (z.B. bei Blendung durch den Gegenverkehr), einen kurzen Blick auf das Bild richten, ähnlich dem Blick in den Rückspiegel.

Warnung in CID und Head-up-Display

Das Night-Vision-System der zweiten Generation wurde von BMW um eine automatische Personenerkennung erweitert. Diese detektiert Personen im Kamerabild und warnt den Fahrer durch die Anzeige von Symbolen im zentralen Informationsdisplay und im Head-up-Display (HUD) vor gefährlichen Situationen.

Seinen größten Nutzen entfaltet das System nachts auf unbeleuchteten Landstraßen, bei denen eingeschränkte Sicht zusammen mit hohen Geschwindigkeiten zu einem erhöhten Unfallrisiko führen. Laut Statistik ereignen sich in Deutschland 34 Prozent der tödlichen Unfälle bei Nacht, ein erheblicher Teil davon mit Fußgängern als Unfallopfer. Untersuchungen haben ergeben, dass dunkel gekleidete Personen im Abblendlichtkegel erst innerhalb einer Entfernung von etwa 30 Metern wahrnehmbar werden. Bei einer Geschwindigkeit von 80 bis 100 km/h bleibt wenig Zeit zu reagieren. Das neue Night-Vision-System erkennt Personen bis zu einer Entfernung von ca. 100 Metern und erreicht geschwindigkeitsabhängig eine Vorwarnzeit von bis zu vier Sekunden. Auch bei geringeren Geschwindigkeiten und besserer Beleuchtung ist das System von großem Nutzen, da der Fahrer Fußgänger oft erst sehr spät wahrnimmt.

Die Infrarot-Kamera (IR-Kamera) hat eine Auflösung von 320 x 240 Pixel und kann Temperaturunterschiede von weniger als 0,1 °C messen. Zum Schutz vor Steinschlägen verfügt die Kamera über ein Schutzfenster, welches bei Bedarf getauscht werden kann. Um den Betrieb über alle Witterungsbedingungen hinweg zu gewährleisten, wird das Schutzfenster zum Enteisen bei tiefen Temperaturen beheizt und zusammen mit der Scheinwerferreinigungsanlage gereinigt.

Die Rohdaten werden von der Kamera mittels einer digitalen LVDS-Schnittstelle zum Steuergerät übermittelt. Steuerung und Diagnose der Kamera erfolgen über eine private CAN-Verbindung zum Steuergerät. Der Einsatz einer symmetrischen Signalübertragung und eines geschirmten Kabels minimiert das EMV-Übersprechen im Fahrzeug-Kabelbaum und garantiert so ein störungsfreies Bild (Bild 1).

Das Steuergerät enthält neben einem Mikrocontroller zur Bordnetzkommunikation und einem FPGA für Steueraufgaben zwei 32-bit-DSPs mit 500 MHz Taktfrequenz. Ein DSP dient vornehmlich der Bildaufbereitung und der Skalierung des Bildes für das CID. Die Berechnung der Personenerkennung wird auf dem zweiten DSP vorgenommen. Dies wird mittels einer Support-Vektor-Maschine (SVM) erreicht, welche mit den Support-Vektoren aus mehreren tausend Videoszenen aus unterschiedlichen Ländern und Wetterbedingungen trainiert wurde. Die Trainingsszenen basieren auf einem definierten Szenenkatalog. Dieser deckt Personen in unterschiedlichen Posen, mit verschiedener Kleidung und unterschiedlichen Accessoires, z.B. Hüte, Schirme oder Taschen, bei möglichst vielen Umweltbedingungen ab. Auch Fahrradfahrer sind in den Trainingsszenen enthalten.

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