Der Inhalt des Artikels:
- Geschichte des Aussehens
- Gerät und Optionen
- Erkennungstechnik
- Arbeitsprinzip
- Vorteile und Nachteile
- Autos
Fußgängererkennungssystem ist ein spezielles zusätzliches Sicherheitssystem, das Kollisionen mit Fußgängern erkennt und vermeidet. Wir können sagen, dass dies ein ganzer Mechanismus ist, der sowohl Software als auch technische Teile (Sensoren, Kameras, Radare) umfasst. Die Besonderheit dieses Systems besteht darin, dass es nicht nur einen Fußgänger erkennen und den Fahrer darüber informieren kann, sondern auch ein Auto fahren kann, um eine Kollision zu vermeiden oder seine Kraft zu minimieren. Die Fußgängererkennung erfolgt in der Regel auf der Fahrbahn oder dem Seitenstreifen sowie an Stellen, die in den Bewegungsbereich des Fahrzeugs fallen.
Wie es zur Fußgängererkennung kam
Seit Anfang der 90er Jahre entwickeln Militäringenieure ein System zur Erkennung von Personen in einer bestimmten Entfernung und einem bestimmten Gebiet. Dann war es für Sicherheit und zusätzlichen Schutz notwendig, aber wie jede Technologie migrierte es im Laufe der Zeit zur zivilen Nutzung. Erstmals tauchte diese Technologie in speziellen Kameras auf, die ein menschliches Gesicht erkennen konnten (Kameras japanischer Hersteller des frühen 21. Jahrhunderts).
Ab 2010 hat der Autohersteller Volvo damit begonnen, diesen Mechanismus in seinen Top-End-Autos zu installieren und gab den Namen PDS (Pedestrian Detection System) - ein Fußgängererkennungssystem. Heute gibt es mehrere ähnliche Systeme von unterschiedlichen Herstellern, die aber mittlerweile alle nach dem gleichen Prinzip und mit dem gleichen Zweck arbeiten.
Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptzweck des Fußgängererkennungssystems darin, sich bewegende Objekte zu erkennen und den Fahrer darüber zu informieren. Betrachtet man die modernsten Entwicklungen der Ingenieure, genauer gesagt die neuesten Versionen dieses Mechanismus, dann kann das System auch eine Kollision vermeiden, das Lenkrad steuern, bremsen oder sogar die optimale Route berechnen, um einen Unfall zu vermeiden. Laut Statistiken und verschiedenen Studien sank der Prozentsatz der tödlichen Kollisionen mit Fußgängern nach Beginn der Nutzung dieses Systems um 20 % und der Prozentsatz der schweren Verletzungen um 30 %, was sofort die nützlichen Faktoren dieses Mechanismus zeigt.
Design und Varianten des PDR-Systems
Der Entwurf eines Fußgängererkennungssystems ist ein sehr komplexer Mechanismus. Auf seiner Liste stehen, wie bereits erwähnt, Soft- und Hardware, die eng miteinander verbunden sind. Je nach Autohersteller kann sich der technische Teil des Systems unterscheiden, die Software unterscheidet sich jedoch nur geringfügig. In der Standardliste der Fußgängererkennungssysteme werden in der Regel eine Kamera, Radar und Bewegungssensoren verwendet, Subaru fügte eine weitere Kamera hinzu (insgesamt erhält man zwei Kameras vorne).
Es ist nicht ausgeschlossen, dass das Fußgängererkennungssystem auf Kosten anderer Sicherheitssysteme parasitiert oder separate Einheiten verwendet. Zum Beispiel eine Rundum-Kamera, Sensoren verschiedener Sicherheitssysteme. Es versteht sich, dass dies die wichtigsten Details sind und sich je nach Marke und Modell des Fahrzeugs die Konfiguration und der Aufbau ändern können.
Wie Bilder von Fußgängern erkannt werden
Das Herzstück des Fußgängererkennungssystems ist eine Software, eine Software, die erkennt, die endgültige Entscheidung trifft und eine Benachrichtigung an den Fahrer ausgibt. Zur Erkennung werden mehrere Methoden verwendet, die jeweils unter bestimmten Bedingungen angewendet werden. Insgesamt identifizieren Experten 4 Hauptmethoden, die für verschiedene Situationen geeignet sind und so effizient wie möglich arbeiten, außerdem ergibt das kumulative Ergebnis solcher Methoden einen hohen Prozentsatz an Erkennung und Erkennung von Fußgängern.
Die erste und wichtigste Methode ist die ganzheitliche Erkennung. In diesem Fall zielt das System darauf ab, ein sich integral bewegendes Objekt zu detektieren. Integrale Abmessungen werden erkannt, die Steuereinheit analysiert die erhaltenen Abmessungen und vergleicht sie mit ähnlichen Abmessungen, und der Infrarotsensor zeigt das Vorhandensein von Wärme im erkannten Objekt an, das System zieht den entsprechenden Schluss, dass es sich bei diesem Objekt um eine Person (zumindest ein lebendes) handelt Objekt).
Die zweite Methode zur Fußgängererkennung ist die partielle Methode. In dem von der Kamera gewonnenen Bild wird nicht das komplette Bild betrachtet, sondern nur einzelne Elemente oder deren Kombination. Dies können in der Regel die Konturen von Kopf, Rumpf, Gliedmaßen oder deren Kombination sein. Bei dieser Methode werden auch die Maße einzelner Konturen und Teile in der Datenbank gespeichert. Die Methode ist um eine Größenordnung genauer als die vorherige, aber es dauert länger, Informationen zu sammeln und zu analysieren.
Die dritte Methode ist die Fußgängererkennung durch Muster. Vielmehr handelt es sich nicht einmal um eine separate Methode, sondern um eine Kombination der beiden vorherigen (integral und partiell). Das Steuergerät ist mit einer speziellen großen Datenbank ausgestattet, die feste Informationen über die Form der Karosserie, einzelne Karosserieteile, mögliche Abweichungen von der Norm und andere Eigenschaften von Fußgängern enthält.
Die vierte Methode zur Erkennung von Fußgängern besteht in der Verwendung mehrerer Kameras. Diese Methode wird am häufigsten in Subaru-Autos verwendet, wodurch jede Kamera einen bestimmten Fußgänger verfolgen kann und das System wiederum die Flugbahn jedes Fußgängers vorhersagt. Dank dieser Methode ist die Sicherheit des Autos viel höher, außerdem kann das System viel mehr Situationen analysieren, um eine Kollision mit einem Fußgänger zu vermeiden. Das Steuergerät zerlegt das Gesamtbild in mehrere separate Fragmente, die jeweils separat auf mögliche Kollisionsrisiken hin analysiert werden.
So funktioniert die Fußgängererkennung
Die effektivste Entfernung zur Erkennung eines Fußgängers beträgt 40 Meter, hängt jedoch stark von den Wetterbedingungen, dem Gelände und der Beleuchtung ab. Sobald das System den Fußgänger erkennt, erfolgt die Analyse der Bewegungsrichtung des Objekts und die anschließende Lokalisierung im Moment der nächsten Annäherung des Autos an den Fußgänger. Oftmals stellt ein solches System ein Bild auf dem Display des Multimediasystems dar, damit der Fahrer die Verkehrssituation so gut wie möglich verstehen und Folgemaßnahmen ergreifen kann System analysiert die Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Ist die Wahrscheinlichkeit vernachlässigbar oder fehlt ganz, wird dem Fahrer ohne zusätzliche Signale lediglich das Bild eines Fußgängers angezeigt. Für den Fall, dass das System im aktuellen Zustand des Fahrzeugs festgestellt hat, dass eine Kollision bevorsteht, wird ein entsprechendes Tonsignal an den Fahrer gesendet.
Moderne Fußgängererkennungssysteme, insbesondere von Volvo, haben Verbesserungen in Richtung Intelligenz erfahren. Droht nach der Erkennung eines Fußgängers eine Kollision und der Fahrer unternimmt nichts, übernimmt das System und versucht die Kollision so weit wie möglich zu vermeiden. In der Regel ist dies die Steuerung des Lenkrads, der Bremsanlage und des Motors im Allgemeinen.
Das System berücksichtigt und erkennt auch sich bewegende Fahrzeuge und andere Objekte und führt so zu einem minimalen Kollisionsszenario bzw. minimiert die Folgen. In diesem Fall nutzt das System den Notbremsmechanismus und aktiviert andere im Fahrzeug verbaute Sicherheitssysteme.
Laut Statistik aus verschiedenen Tests kann das Fußgängererkennungssystem bei Geschwindigkeiten bis 35 km/h selbstständig eine Kollision vermeiden, obwohl man Anfang 2019 davon spricht, die Messlatte auf 50 km/h anzuheben. Durch das Überschreiten dieser Geschwindigkeitsschwelle kann das System eine Kollision allein nicht vollständig vermeiden, aber die Folgen und Schwere eines Aufpralls auf einen Fußgänger minimieren. So beträgt die Statistik einer Kollision mit einem Fußgänger und schwerwiegenden Folgen bei einer Geschwindigkeit von 65 km / h heute 85%, bei einer Geschwindigkeit von 50 km / h beträgt der Indikator 45% und bei 30 km / h nur 5%.
Volvo-Ingenieure haben das Verletzungsrisiko für Fußgänger verringert, indem sie andere Sicherheitssysteme wie Fußgänger-Airbags (zwischen Windschutzscheibe und Motorhaube) und Fußgängerschutzsysteme gemeinsam nutzen. Wenn wir über die modernsten Mechanismen zur Erkennung von Fußgängern sprechen, basieren sie auf einem Nachtsichtsystem, mit dem Sie nachts arbeiten und genauere Analyseergebnisse erhalten können. Auf der anderen Seite funktioniert die Analyse der aktiven Kollisionsvermeidung in einem solchen System viel schlechter.
Vor- und Nachteile des PDR-Systems
Jeder noch so perfekte Mechanismus hat seine Vor- und Nachteile. Auch das Fußgängererkennungssystem hat Vor- und Nachteile. Wenn wir über die Vorteile sprechen, dann ist es hier eine wesentliche Hilfe für den Fahrer, um mögliche Unfälle zu vermeiden. Ein wichtiger Faktor ist die Logik des Steuergeräts, wann es die Lösung selbstständig anwenden und gegebenenfalls das Auto komplett stoppen oder Verletzungen auf ein Minimum reduzieren kann. Das Beste daran ist, dass sich die Fußgängererkennung im urbanen Bewegungsmodus bewährt hat, wenn ein Kind hinter einem Auto hervorlaufen oder ein Fußgänger auf die Fahrbahn gelangen kann.
Was die negativen Aspekte betrifft, gibt es sie trotz der Komplexität des Systems und des lauten Namens auch. Beispielsweise kann ein ganzheitliches Fußgängererkennungsverfahren einen Fehler generieren, wenn mehrere Fußgänger oder unterschiedliche Objekte (lebende und nicht lebende) gleichzeitig in den Erkennungsbereich eintreten. Infolgedessen kann das System keine korrekten Schlussfolgerungen ziehen.
Ein weiterer großer Faktor und auch ein Minus sind die Wetterbedingungen. Das System verweigert praktisch die Arbeit bei Regenwetter und funktioniert bei Schneewetter überhaupt nicht. Bei Nebel oder schlechter Beleuchtung wird das Erkennungsergebnis deutlich schlechter. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die letzte Entscheidung noch beim Fahrer verbleibt, ebenso wie die Folgen einer Kollision mit einem Fußgänger, daher ist dieses System für den Fahrer eher hilfreich und kann nur in den dringendsten und unvorhersehbarsten Situationen Abhilfe schaffen endgültige Entscheidung ohne Einmischungsrecht. Bei Bedarf kann das System ausgeschaltet werden, da das System in bevölkerten Städten und starkem Fußgängerverkehr das Auto einfach nicht bewegen lässt.
In welchen Autos ist das PDR-System installiert
Volvo gilt als der erste und wichtigste Automobilhersteller, bei dem das Fußgängererkennungssystem am häufigsten zu finden ist. Sie waren die ersten, die einen solchen Mechanismus entwickelten und mit der Installation begannen. Heute ist die Mustererkennung perfektioniert und unter Beachtung aller Regeln und Geschwindigkeit liegt die Wahrscheinlichkeit, eine Kollision zu vermeiden, bei über 90 %. Ein Beispiel dafür ist die Volvo S90 Limousine oder der Volvo XC90 Crossover.
Subaru ist den Entwicklungen nicht nachgeblieben und hat eine Methode zur Erkennung von Fußgängern durch den Einsatz von zwei Kameras vor dem Auto entwickelt. Am häufigsten ist ein solcher Mechanismus bei den Modellen Subaru Legacy und Outback zu finden. Ein ähnliches System findet sich auch bei Topmodellen von Autos von Mercedes-Benz, Audi, BMW, Rolls-Royce, Land Rover und anderen bekannten Marken. Viele Länder haben eine Vereinbarung getroffen, dass solche Premium-Autos ab der Grundausstattung mit einem ähnlichen Mechanismus ausgestattet sein müssen.
Es ist klar, dass das Vorhandensein eines Fußgängererkennungssystems an Bord des Autos einen gewissen Betrag zu den Gesamtkosten hinzufügt. Wenn es hingegen möglich ist, zum Zeitpunkt des Kaufs ein Fußgängererkennungssystem an einem Auto zu installieren, sollten Sie daran nicht sparen, da es in Zukunft in verschiedenen Situationen mehr als eine positive Rolle spielen kann.
