Das PMD-Verfahren beruht auf dem Prinzip der Lichtlaufzeitmessung (Time of Flight, TOF). In der einfachsten Form wird hierbei ein Lichtpuls von einer Lichtquelle abgestrahlt, dieser Puls vom Ziel reflektiert und von einem Empfänger detektiert (Pulslaufzeitverfahren). Aus der gemessenen Laufzeit kann unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit die Zielentfernung berechnet werden. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die nötige Zeitmessung mit hoher Genauigkeit realisiert werden muss, um präzise Entfernungsmessungen zu realisieren. Zum Erzielen eines gesamtheitlichen Abbilds der Fahrzeugumgebung wird künftig zusätzlich eine stärkere Vernetzung aller Sensoren im Fahrzeug unumgänglich werden. Die erforderliche Fusionierung der Sensordaten bedingt eine neue Vernetzungsarchitektur, mit der das Abbild der Umgebung allen Fahrzeugfunktionen, die darauf angewiesen sind, bereitgestellt werden kann. Diese Architektur schließt die Kommunikation zum Infotainment System als quasi zusätzlichem Sensor einerseits und als Kommunikationskanal zum Fahrer andererseits mit ein. Sie hat Auswirkungen auf alle beteiligten Sensoren, Steuergeräte und Verbindungen. Zu beachten sind hierbei eine zeitsynchrone Verfügbarkeit der Daten, Sicherheit der Übertragung, Erweiterbarkeit und Modularität, und vor allem der Einsatz von Standards, um über hohe Stückzahlen die Einzelkosten gering halten zu können. Die bisher durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass PMD-Sensorik für Fahrzeuganwendungen ein großes Potenzial aufweist. Robustheit gegenüber wechselnden Lichtverhältnissen sowie Unempfindlichkeit gegenüber Fremd- und Hintergrundlicht zeichnen diese Kamera aus. Eine sehr gute Trennung von Objekt und Hintergrund ermöglicht in Verbindung mit 3D-Konturanalysen eine zuverlässige Detektion von Objekten. Schnelle Bildwiederholraten eröffnen den Weg für Sicherheitsapplikationen auch bei schnellen Bewegungsvorgängen.
In addition to conventional brightness information, PMD sensors (photonic mixer device) provide an amplitude image of the active IR illumination and distance information relating to the viewed object in each pixel. This enables a reliable verification of objects and their relative movement vectors. For automotive applications this means: best possible support for the driver, minimisation of the risk of injury by means of active safety measures in case of an inevitable collision. Comfort functions, assisting the driver with his driving task, are also being implemented by means of PMD sensors.
Erfassung kritischer Fahrsituationen mit einer PMD 3D-Kamera
Three-dimensional perception in assistance and safety systems
2007
20 Seiten, 14 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen
Conference paper
German
Erfassung kritischer Fahrsituationen mit einer PMD 3D-Kamera
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