Mehr Fahrkomfort und -sicherheit Vision-Systeme erobern das Auto

CMOS-Bildsensor-Plattform Hayabusa von On Semiconductor

Mangelnde Aufmerksamkeit der Fahrer sorgt für zahlreiche Autounfälle. Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (FAS) sollen Abhilfe leisten.

Statt einfacher Rückfahrkameras stehen heute leistungsstarke Bildverarbeitungslösungen zur Verfügung. Nach vorn gerichtete Kameras werden heute nicht mehr nur in Premiumfahrzeugen eingesetzt, sondern mittlerweile auch im Mittelklassebereich. In Kombination mit geeigneter Bildverarbeitungssoftware können sie Hindernisse erkennen, und in Verbindung mit einem Lenkradsensor kann das System erfassen, ob das Hindernis sich in der Bewegungsbahn des Fahrzeugs befindet. Fortschrittlichere Systeme können die Bewegungsbahn eines Fußgängers berechnen und ermitteln, ob sie den Weg des Fahrzeugs kreuzt und ein Unfall wahrscheinlich ist. Das FAS des Fahrzeugs kann dann mehrere Reaktionen anbieten, von einer einfachen Warnung bis hin zu einem Ausweichmanöver, je nach Grad der Komplexität.

Sichtsysteme beschränken sich jedoch nicht auf nach vorn gerichtete Kameras. Viele High-End-Fahrzeugmodelle verfügen heute über eine Vielzahl an Kameras und ermöglichen so eine vollständige Rundumsicht des Fahrzeugs beim Rangieren. So können Blechschäden vermieden werden. Der eigentliche Vorteil liegt jedoch in der Fähigkeit, Objekte zu identifizieren, die sich – vom Fahrer unbemerkt – in die Nähe des Fahrzeugs bewegt haben, zum Beispiel ein Haustier oder ein kleines Kind.
Zudem können Vision-Systeme Schilder mit Geschwindigkeitsangaben am Straßenrand erkennen und lesen. Dazu wird entweder die nach vorn gerichtete Kamera oder in einigen Fällen eine dedizierte Kameraeinheit eingesetzt.

Anschließend sind verschiedene fahrzeuginterne Reaktionen möglich – von der Replizierung des Schilds im Sichtfeld des Fahrers über einen hörbaren Warnton bei Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit bis hin zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, sodass die vorgegebene Geschwindigkeit jederzeit eingehalten wird.

Auch Beleuchtungstechnologie entwickelt sich kontinuierlich weiter. Sowohl bei der Straßenbeleuchtung als auch bei Fahrzeugscheinwerfern werden traditionelle Lampen durch LED-basierte Beleuchtung ersetzt. Bei diesen Lösungen kann ein Flackern auftreten – eine Herausforderung für Sichtsysteme. Aufgrund der menschlichen Augenträgheit ist dieses Flackern vom Fahrer nicht wahrnehmbar. Auf periodisch erfassten Bildern ist es jedoch in Form von dunklen Bändern sichtbar, was die Erkennung von Zeichen – wie Zahlen auf Schildern für die Höchstgeschwindigkeit – erschwert.

Mithilfe von Bilderfassungsalgorithmen werden mehrere Bilder fast gleichzeitig aufgenommen und zu einem hochwertigen zusammengesetzten Bild kombiniert, das präzise gelesen werden kann. Diese Methode, auch bekannt als Flicker-Mitigation, kommt heute in modernen Bildsensoren im Automobilbereich zum Einsatz.