Die Position des Insassen im Auto zu bestimmen, ist nicht ganz leicht. Nichtsdestotrotz muss sie genau erfasst werden, denn im Ernstfall muss die Sensorik die Schutzsysteme punktgenau aktivieren. Zur \u00dcberwachung der Insassen-Sitzposition gelten die Radar- und Infrarottechnik als sehr viel versprechend. Beide Techniken sollen eine optimale Steuerung der Airbagentfaltung gew\u00e4hrleisten. Die Infrarot\u00fcberwachung nutzt die Temperatur oder das Licht, um Personen oder Gegenst\u00e4nde zu erfassen. Die Radar\u00fcberwachung beruht auf Ultraschall, um den Abstand und die Informationen \u00fcber die Bewegung zu erhalten. Eine entsprechend abgestimmte Sensorik muss erkennen: Sitz belegt von einer Person (Automatic Occupant Sensing, AOS), Insasse ist Out-of-Position, OOP, eine Vorverlagerung bei starkem Bremsen oder bei eingebautem Kindersitz (Child Seat Detection, CSD).<\/p>\n
Kameratechnik unterst\u00fctzt \u00dcberwachung<\/p>\n
Siemens arbeitet derzeit an einer Technik auf Basis einer SD-Kamera, die mit der Bildverarbeitung ein Sitzbild des Fahrzeuginneren liefert. Das System ist weltweit einmalig. Dirk Zittlau, Projektleiter bei Siemens, stellt das Verfahren vor: „Unter den verschiedenen Sensorans\u00e4tzen sind die optischen Systeme am besten geeignet.“ Derzeit hochaktuell seien die digitalen Kamerachips CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) oder CCD (Charge Coupled Device), die momentan sehr preiswert zu haben sind.<\/p>\n
Bekannte CMOS-Technik – die L\u00f6sung?<\/p>\n
Die Marktforscher rechnen f\u00fcr CMOS-Systeme mit einem \u00fcberdurchschnittlichen Wachstum von j\u00e4hrlich 22 Prozent. F\u00fcr 1998 wird der Markt f\u00fcr Bildsensoren auf 800 Mio. Dollar gesch\u00e4tzt und f\u00fcr 2003 erwarten die Analysten einen Umsatz von mehr als 2 Mrd. Dollar. Zur direkten Entfernungsbestimmung nutzen die Techniker einen speziellen CMOS-Bildsensor. Sie messen die Laufzeit des Lichtes mit Hilfe eines ultraschnellen Shutters und bestimmen so die Entfernung. Dabei werden ultrakurze Lichtimpulse im Nanosekundenbereich gesendet und vom Bildsensor in einem bestimmten Zeitfenster zum Teil wieder aufgefangen.<\/p>\n
Es trifft also nur ein entfernungsabh\u00e4ngiger Teil des Lichtes auf den Bildsensor. Je nach Intensit\u00e4t l\u00e4sst sich dadurch die Entfernung zum Insassen bestimmen. Eine zweite Messung legt die Reflektivit\u00e4t der Oberfl\u00e4che fest, eine dritte das Hintergrundlicht. Aus diesen Ergebnissen kann man die Entfernung genau bestimmen. Dirk Zittlau: „Da der Messbereich zwischen f\u00fcnf Zentimetern und vier Metern liegt, ist dieses Verfahren f\u00fcr den Einsatz in allen Fahrzeugmodellen geeignet. Selbst bewegte Objekte k\u00f6nnen erfasst werden.“<\/p>\n
Auswertung in vielen Schritten<\/p>\n
Die Auswertung der Bilddaten vollzieht sich in zwei Schritten: Suchen von Charakteristika und Bestimmen der Klassifikation. Beide Schritte h\u00e4ngen eng zusammen. Die besonderen Kennzeichen, die aus den Bilddaten ermittelt werden, m\u00fcssen so gew\u00e4hlt werden, dass daraus m\u00f6glichst eindeutige Cluster (Eigenschaftsr\u00e4ume) zuzuordnen sind. Je nach Klassifikation entscheidet sich die Reaktion des Airbagsystems: keine Ausl\u00f6sung, reduzierte oder volle Ausl\u00f6sung. Diese Klassen sind abh\u00e4ngig von erkennbaren Kategorien, wie (erwachsene) Person, Kindersitz, Gegenstand, leerer Sitz oder Sitzposition.<\/p>\n
Verschiedene Cluster gefragt<\/p>\n
Die Eigenschaften m\u00fcssen so gew\u00e4hlt werden, dass sie den Klassen gut zugeordnet werden k\u00f6nnen. Geeignet sind zum Beispiel: Volumen, Volumenverteilung, Oberfl\u00e4chentextur oder W\u00f6lbung der Oberfl\u00e4che. Die Forscher von Siemens haben gute Erfahrungen mit Fuzzy-Cluster-Algorithmen gemacht, aus deren Eigenschaften die gesuchten Klassen zu ermitteln sind. Dirk Zittlau: „Problematisch ist die Vielzahl der m\u00f6glichen Situationen, denn auch unbekannte Positionen m\u00fcssen einer eigenen Klasse zugeordnet werden, da ansonsten das System falsch reagiert.“ Ein vorhandener Passagier muss, wenn er richtig sitzt, immer gesch\u00fctzt werden, es darf keine Fehlreaktion zugelassen werden.<\/p>\n
2002 soll OOP-\u00dcberwachung in Serie gehen<\/p>\n
Die Methoden zur Fahrzeuginsassen\u00fcberwachung mittels SD-Kamera haben die ersten Tests im Forschungslabor von Siemens bestanden. Dies l\u00e4sst hoffen, dass die neuen gesetzlichen Anforderungen der USA zum „smart Airbag“ f\u00fcr das Modelljahr 2003 erf\u00fcllt werden k\u00f6nnen wenn auch hier noch nicht das letzte Wort gesprochen wurde. Viele Konzepte f\u00fcr Out-of-Position sind Erfolg versprechend: So entwickeln die Siemens-Ingenieure neben L\u00f6sungen f\u00fcr Frontairbags bereits Systeme, die den Seitenairbag kontrolliert steuern, wenn jemand Out-of-Position sitzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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