Rückfahrkameras

Bildverarbeitung auf engstem Raum

| Autor / Redakteur: Klaus Neuenhüskes * / Johann Wiesböck

„Rückfahrkameras sorgen für weniger Verletzte und weniger Todesfälle - kleine Kinder profitieren besonders davon.“ Klaus Neuenhüskes, Toshiba Electronics Europe
„Rückfahrkameras sorgen für weniger Verletzte und weniger Todesfälle - kleine Kinder profitieren besonders davon.“ Klaus Neuenhüskes, Toshiba Electronics Europe (Bild: Toshiba)

Die Sicht des Fahrers nach hinten ändert sich: Ultraschall-Sensoren werden durch Kamerasysteme ergänzt, die mögliche Hindernisse erkennen. Welche Komponenten und Tools werden dafür benötigt?

Fahrzeuge werden immer intelligenter und ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) unterstützen den Fahrer zunehmend. Dabei kommen mehr und mehr Kamerasysteme zum Einsatz. Neueste kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme im Innenraum überwachen den Fahrer auf Müdigkeit und Ablenkung vom Verkehrsgeschehen. Außenseitig montierte Kameras liefern eine 360° Rundumansicht, welche beim Manövrieren auf engstem Raum oder beim Einparken in überfüllten Städten sich als willkommener Vorteil erweisen.

Laut der US National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) sorgen Rückfahrkameras für weniger Verletzte und weniger Todesfälle – gerade bei Kindern. Mehrere hundert Menschen werden jedes Jahr getötet und Tausende verletzt, weil Fahrer beim Rückwärtsfahren Fußgänger leicht übersehen. Die überwiegende Mehrheit der Opfer sind Kinder, vor allem weil sie aufgrund ihrer geringen Größe und unvorhersehbaren Bewegung schlecht vom Fahrersitz aus zu erkennen und einzuschätzen sind.

Die Technik für eine bessere Sicht nach hinten ändert sich: Ultraschall-Sensoren werden durch Kamerasysteme ergänzt – und deren Rückfahrbilder durch intelligente Systeme erweitert, die mögliche Hindernisse erkennen. Im folgenden Beitrag geht Toshiba Electronics Europe (TEE) näher auf die Anforderungen dieser Systeme ein. Zudem wird die neueste Technologie beschrieben, mit der sich die notwendige Miniaturisierung und Bildverarbeitung umsetzen lässt.

Gesetzliche Vorgaben für Rückfahrkameras

Dass Rückfahrkameras erheblich zur Unfallvermeidung beitragen, ist dem US-Kongress seit 2007 bekannt. Im Zuge dessen hat die NHTSA im Jahr 2014 eine Vorschrift erlassen, dass Fahrzeughersteller ab Mai 2018 bei allen Fahrzeugen unter 4,535 Tonnen eine Rückfahrkamera einbauen müssen. Diese muss eine Beobachtungsfläche von 3m x 6m hinter dem Fahrzeug abdecken.

Die Fahrzeughersteller wurden bereits vor Inkrafttreten dieser Regelung aktiv. Schon heute sind zahlreiche Neufahrzeuge mit einer solchen Kamera ausgestattet. Vorhersagen gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2018 etwa 75% der Neufahrzeuge mit einer Rückfahrkamera ausgestattet sein werden.

Die Herausforderung liegt im qualitativen Erkennen und Warnen vor Hindernissen. Dieses fällt in zwei Hauptkategorien: die Detektion stationärer oder beweglicher Objekte und die Klassifizierung derer, z. B. als Fußgänger oder Radfahrer. Beide erfordern eine intelligente Verarbeitung der Kameradaten in Echtzeit – unabhängig davon, ob das Fahrzeug steht oder fährt.

Dabei muss der Kostenaspekt stets Berücksichtigung finden. Ist ein geeigneter Infotainment-Bildschirm vorhanden, werden die Zusatzkosten für eine Rückfahrkamera geringer ausfallen (ca. 40 US-$); für Kleinwagen und Einstiegsmodelle, die sowohl eine Kamera als auch einen Bildschirm benötigen werden ca. 140 US-$ veranschlagt. Um diesen Preis zu erzielen, stehen Automobil-Entwickler und die Hersteller der Kamerasysteme unter erheblichen Druck, da sie eine kostengünstige und leistungsfähige Lösung bereitstellen müssen.

In Zukunft müssen selbst einfache Systeme der Gesetzgebung entsprechen, wie z. B. das Anzeigen von Bildern der Rückfahrkamera im Fahrzeuginneren binnen zwei Sekunden nach Einlegen des Rückwärtsgangs. Viele der derzeitigen Rückfahrkamera-Systeme sind bereits sehr ausgereift und enthalten ein Verarbeitungsmodul, das ein grafisch ansprechendes Overlay aus Einpark-Manövrierlinien und Hindernismarkierungen erzeugt. Wobei die Informationen für die Hinderniserkennung derzeit von vorhandenen Ultraschallsensoren stammen.

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