360-Grad-Stereo-Vision

Multikamera-3D-Erkennung erlaubt kamerabasierte Abstandsmessung

25. November 2022, 10:15 Uhr | Irina Hübner
Die Kombination von zehn Kameras ermöglicht Rundumsicht.
Die Kombination von zehn Kameras ermöglicht Rundumsicht.
© Hitachi Astemo

Hitachi Astemo hat ein System mit 360-Grad-Stereo-Sicht für Fahrzeuge entwickelt, die im regulären Straßenverkehr unterwegs sind. Der Prototyp basiert auf 3D-Erkennungstechnik und arbeitet mit mehreren Kameras und punktet sowohl durch seine hohe Auflösung als auch durch seine Präzision.

Heutige automatisierte Fahrsysteme sind meist auf das Fahren auf Autobahnen beschränkt. Damit solche Systeme auf allen Straßen eingesetzt werden können, müssen sie die gesamte Straßenumgebung um das Fahrzeug herum genau erkennen – einschließlich komplexer Objekte wie Fußgänger und Fahrräder. Radar- und LiDAR-Systeme mit hoher Genauigkeit sind aktuell jedoch noch mit einem hohen Kostenfaktor verbunden, weshalb sie sich auf dem Markt bisher nicht durchsetzen konnten.

Kostengünstigere Kamerasysteme mit Rundumsicht dagegen basieren hauptsächlich auf einer monokularen Kamera. Der Nachteil hier: Sie muss ständig weiterentwickelt werden, um die Genauigkeit und andere Aspekte zu verbessern.

Hitachi Astemo und die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Hitachi haben nun einen Prototyp mit 360-Grad-Stereo-Vision entwickelt. Unter Hinzunahme von Multikamera-3D-Erkennung kann so die Abstandsmessung mit der Stereokameratechnologie ermöglicht werden. Während ein konventionelles Modul lediglich aus zwei nahezu parallelen Kameras mit demselben Blickwinkel besteht, hat Hitachi Astemo sein neues Kamera-Layout flexibler gestaltet.

Kombination von zehn Kameras

So werden etwa zehn Kameras mit unterschiedlichen Blickwinkeln, einschließlich nicht paralleler Kameras, kombiniert – mit dem Ergebnis einer stereoskopischen 3D-Sicht. Die Integration der 3D-Erkennung mit mehreren Kameras in ein einziges Kamerasystem ermöglicht eine 360-Grad Stereo Vision mit einem Kostenvorteil, hoher Genauigkeit und bestmöglicher Auflösung.

Das System generiert hochpräzise Stereo-Abstandsinformationen rund um das Fahrzeug und kann so beispielsweise den Abstand zu einem Fahrzeug auf der Nachbarspur oder einem Zweirad erkennen, das von hinten an einer Autoschlange vorbeifährt. Es kann die relative Geschwindigkeit sowie die Bewegungsrichtung abschätzen und diese Informationen bei der Fahrzeugsteuerung verwenden. Auf diese Weise können Zusammenstöße und potenzielle Unfälle an Kreuzungen vermieden werden.

Erkennung von Lichtern und Blinkern

Neben der grundlegenden Erfassung von Objekten wie Autos, Motorrädern, Fußgängern und Fahrspuren umfasst die Erkennungsfunktion auch Blinker, rote Lichter und Bremslichter, um das Verhalten anderer Fahrzeuge vorherzusagen. Außerdem werden Verkehrszeichen, Straßenschilder, Straßenränder und freie Flächen erfasst, auf denen Fahrzeuge geführt werden dürfen – alles Faktoren, die für das Fahren im regulären Straßenverkehr notwendig sind.

Darüber hinaus hat Hitachi Astemo die Zuverlässigkeit und Umweltresistenz der Kamera-Sensorik verbessert, beispielsweise durch Funktionen, die das Anhaften von Wassertropfen und Schmutz auf der Objektivoberfläche verhindern oder die Linse bei Schnee vollständig abschirmen. Die künstliche Intelligenz hat hierdurch verursachte Fehlermuster gelernt und kann die in den verschiedenen Kameras auftretenden Fehlfunktionen identifizieren und verhindern.

In Zukunft will Hitachi Astemo seine Systeme mit 360-Grad-Stereo-Vision weiter ausbauen, damit Kostenvorteile mit hoher Genauigkeit und Auflösung sowie verbesserter Zuverlässigkeit und Umweltresistenz noch besser kombiniert werden können. Ziel ist es, den Anwendungsbereich automatisierter Fahrsysteme für den Einsatz im regulären Straßenverkehr, darunter beispielsweise in der Stadt und auf Landstraßen, zu erweitern.

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