Es wird ein Systemansatz vorgestellt, der eine neuartige, bildgebende Entfernungssensorik mit so genannten 'Photonic Mixer Devices' (PMD) zur dreidimensionalen Umfelderfassung nutzt. An der Universität Siegen wurde im Jahr 1996 ein Weg gefunden, mit dem ein entfernungsmessendes System auf Basis eines Korrelationsverfahrens vollständig in ein neuartiges Silizium-Bauelement integriert werden konnte. Dieses Bauelement, das so genannte Photonic Mixer Device (PMD), stellt seither das Schlüsselelement einer neuen Generation von 3D-Sensoren dar. Ein PMD-Sensorsystem bildet ein aktives System, in welchem eine Beleuchtungseinheit die zu vermessende Szene mit moduliertem Licht ausleuchtet. Zusätzlich zum Entfernungswert liefert jedes PMD-Pixel auch den Grauwert im Spektralbereich der PMD-Lichtquelle. Die PMD-Sensorik stellt damit zwei Bilder der jeweils betrachteten Szene bereit, deren Informationsgehalt mit hoher Synergie genutzt werden kann. Ein erstes PMD-Sensorsystem für den Fahrzeugeinsatz wurde als vorausschauende Sensorik konzipiert. Die Sensorik sollte in der Lage sein, die Szene vor dem Fahrzeug mit einem hinreichend großen Öffnungswinkel zu erfassen und Objekte im Entfernungsbereich bis ca. 20 m zu detektieren. Ein derartiges 3D-Sensorsystem ermöglicht sowohl Anwendungen im Bereich der Fahrerassistenz als auch im Bereich der Fahrzeugsicherheit. Als Assistenzfunktionen können z.B. Full-Speed-Range ACC oder Stauassistenz unterstützt werden, bei denen der Sensor Objekte vor dem Fahrzeug detektiert, sie klassifiziert und ihren Abstand zum Fahrzeug ermittelt. Zur Untersuchung der Detektions- und Klassifikationsmöglichkeiten eines PMD-Sensors in realen Verkehrsszenen wurde ein Versuchsträger mit einer PMD-Sensorik ausgerüstet Die bisher durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass PMD-Sensorik für Fahrzeuganwendungen ein großes Potenzial aufweist.
A system approach is presented which uses a new distance sensor based on so-called 'Photonic Mixer Devices' (PMD) for three-dimensional perception of the vehicle environment. A system concept for a forward-looking sensor illustrates the possibilities that such an approach for vehicle functions such as Stop&Go Assistance, PreCrash Detection and Pedestrian Protection can provide. In these cases, robust object detection as well as the aspect of a high frame rate are of essential importance. Sensor data and detection results are illustrated by examples of real traffic scenes with different objects in front of the vehicle.
Räumliches Wahrnehmen der Fahrerumgebung mit PMD-Sensorik in Assistenz- und Sicherheitssystemen
Three-dimensional perception of the driver's environment with PMD-Sensors in assistance and safety systems
2005
12 Seiten, 9 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Raeumliches Wahrnehmen der Fahrerumgebung mit PMD Sensorik in Assistenz und Sicherheitssystemen
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