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Die
Erfindung betrifft einen Spursensor zur Erkennung von optischen
Marken auf einer Bahn gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Zur
Spurführung von Fahrzeugen werden linienförmige
optische Marken oder nach anderen Bezeichnungen Strichen, Streifen
oder auch Kontraststreifen, wie aus der
DE 100 13 767 A1 bekannt,
genutzt. Eine einzelne Marke auf der Bahn, z. B. ein kurzer Querstrich
oder ein Punkt, kann dagegen auch als Referenz- oder Wegmarke zur
Entfernungs- oder Positionsbestimmung genutzt werden. Wichtig ist
dabei, dass ein Kontrast der Marke zu dem Rest der Bahn bzw. zur
Fahrbahnoberfläche entsteht. Ein solcher Kontrast kommt
zustande durch zwei aneinandergrenzende Flächen, die sich
in ihrer Intensität und/oder in der Wellenlänge
des reflektierten Lichtes unterscheiden. Vorzugsweise wird eine
Fläche in einer hellen Farbe ausgestaltet, wozu auch Weiß zählt, und
die andere Fläche in einer dunklen Farbe, zu der auch Schwarz
zählt. Es können aber auch ähnlich oder
gleich helle oder dunkle Flächen sein, die sich nur in
ihrem Spektrum, mit anderen Worten der Wellenlänge, also
der Farbe, unterscheiden.
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Mittels
eines optischen Sensors und einer Auswertung, kann der Kontrast
in seiner Position festgestellt werden und somit dann das Fahrzeug diesen
Kontraststreifen nachgeführt werden.
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Bei
den Kontraststreifen, Kontrastmustern, Strichen, Linien oder Marken,
die nachfolgend optische Marken oder nur Marken genannt werden,
haben sich in der Regel möglichst helle bzw. dunkle, also
weiße/schwarze Kontraste durchgesetzt. Ein Grund liegt
u. a. darin, dass Schwarz-Weiß-Spursensoren, z. B. Schwarz-Weiß-Kameras,
verfügbarer und preiswerter sind als Farbkameras. In der
Szene, also dem mit dem Spursensor betrachteten Bahnbereich, in
dem die Marke gesucht wird, lassen sich Schwarz-Weiß-Kontraste
mit großem Helligkeitsunterschied darstellen. Starke Kontraste
lassen sich gut erkennen.
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Der
Spursensor besteht aus Sensorelementen, die Licht im sichtbaren
oder ggf. auch benachbarten infraroten oder ultravioletten Bereich
in ein entsprechendes elektrisches Signal umsetzen. Grundsätzlich
funktioniert die Technologie auch im IR- und UV-Bereich auch, wenn
nachfolgend von Licht bzw. optischen Sensoren gesprochen wird.
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Während
man für das Verfolgen einer linienförmigen Marke
zur Spurführung zwei oder besser mehrere, gern auch über
100 Sensorelemente, z. B. einzeilige Kameras oder auch 2D-Kameras
verwendet, kann für eine querliegende Marke, die nur als Wegmarke
benutzt wird, ein einzelnes Sensorelement ausreichen. Bei Überfahrt
wird die Marke z. B. durch Änderung der Helligkeit festgestellt.
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Nachteilig
bei den bekannten Verfahren ist, dass bei Alterung, Ausbleichung,
Verschmutzung sowie insbesondere bei ungünstiger Schattenwirkung oder
Feuchtigkeit sowie bei Kombination dieser Störungen, die
Marken auf der Fahrbahn nicht mehr deutlich erkannt werden. Störend
wirkt sich aus, wenn durch einen starken Schatten ein falscher Bahn-/Markenkontrast
erzeugt wird. Des gleichen ist es störend, wenn Fahrzeuge
mit ihren Rädern aus einem nassen Bereich auf eine trockene
Betonfahrbahn fahren und dann die nasse und deshalb dunkle Spur
z. B. mit einem Kontraststreifen verwechselt wird. Auch der Gummiabrieb
von den Rädern kann aufgrund des dann gebildeten Hell-/Dunkelkontrastes
mit einer Marke verwechselt werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Spursensor zur Erkennung
von optischen Marken auf einer Bahn zu schaffen, der insbesondere
bei Störungen in der Lichtintensität, z. B. durch
Schattenwirkung, Feuchtigkeitseinflüsse, Gummiabrieb und
andere, insbesondere dunkle Verschmutzungen – nachfolgend
allgemein Störungen genannt – auch noch eine zuverlässige
Erkennung von optischen Marken ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird von einem Spursensor nach Anspruch 1 gelöst.
Die anderen Ansprüche enthalten weitere erfindungsgemäße
Ausführungen.
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Es
ist nach Anspruch 1 von Vorteil, die Szene Bahn/Marke auch mit Hilfe
eines Farbfilters zu betrachten. Vorausgesetzt ist dabei natürlich,
dass sich Marke und Bahn im Farbspektrum unterscheiden. Wenn man
bspw. eine helle Betonfahrbahn ohne Filter betrachtet, wird mehr
oder weniger das gesamte Farbspektrum vorhanden sein, also rot,
orange, gelb, grün und blau. Bei einer reinen gelben Marke
wird jedoch nur der Gelbbereich des Spektrums sichtbar. Bei Betrachtung
von Marken und Bahn durch ein nur für gelb durchlässiges
Filter wird die gelbe Marke dann in ihrer Intensität kaum
nachlassen, während von der Bahn jetzt nur noch der gelbe
Lichtanteil sichtbar wird. Die Lichtanteile Rot, Orange, Grün
und Blau entfallen und somit ist das Ausgangssignal an dem Sensorelement
entsprechend kleiner. Die Sensorelemente, die die Bahn betrachten,
werden mit Filter eine deutlich kleinere Lichtintensität
anzeigen, als ohne Filter.
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Der
Vergleicher oder auch Auswerter wird also feststellen, dass hier
die Bahn betrachtet wird. Wenn ein anderes Sensorelement keine deutliche Änderung
in der Intensität im Vergleich mit und ohne Filter anzeigt,
ist offensichtlich gerade eine Marke bzw. ein Teil einer Marke betrachtet
worden.
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Im
Prinzip ist auch mit der Verwendung eines gelb sperrenden Filters
bei Betrachtung einer gelben Marke der Nachweis dieser Marke möglich,
weil dann kein Licht von der Marke empfangen wird. Allerdings kann
die gelbe Marke dann nur von einer schwarzen Marke oder Bahn unterschieden
werden, weil sie bei Betrachtung ohne Filter heller erscheint als
die schwarze Marke oder Bahn.
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Das
Verfahren bietet sich auch dann an, wenn die Bahn selbst eher dunkel
ist, z. B. bei Asphalt oder ein bestimmtes Farbspektrum hat, z.
B. Gelb und die Marken weiß oder schwarz sind oder auch
ein anderes bestimmtes Farbspektrum haben, z. B. blaue Marken auf
roter Bahn usw. Im letzteren Fall bietet sich auch die Verwendung
von zwei Farbfiltern, z. B. eines blauen und eines roten Filters
an.
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Wichtig
ist, dass die relative Abschwächung der Lichtintensität
mit Filter gegenüber der Messung ohne Filter erfasst bzw.
ausgewertet wird. Bei Betrachtung einer gelben Marke mit und ohne
gelbem Filter wird sich hierbei kaum ein Unterschied einstellen.
Dabei sollten natürlich gleiche Szenenausschnitte betrachtet
werden.
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Die
Entscheidung, ob das, was das Sensorelement betrachtet zu der Bahn
oder zu einer Marke gehört, hängt in diesem Beispiel
von dem Gelbanteil im Verhältnis zum Restlichtanteil ab.
Die absolute Lichtstärke spielt hierbei keine Rolle. In
diesem Farbbeispiel wird der Kontrast durch einen möglichst
hohen Gelbanteil in der einen Fläche und durch einen neutralen
oder möglichst geringen Gelbanteil in der anderen Fläche
gebildet.
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Unterschiedliche
Lichtverhältnisse durch z. B. Abschattungen, nasse Stellen
oder schwarzen Reifenabrieb stören dann nicht oder weniger.
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Der
Spursensor wird zur Erkennung der optischen Marken auf der Bahn
in der Regel mehrere optische Sensorelemente nutzen, die jedes für
sich, auf verschiedene, in der Regel jedoch benachbarte Szenensegmente
gerichtet sind. Die Sensorelemente können Teil einer ein-
oder vielzeiligen Kamera sein und somit mit jeder Aufnahme die Szene
abbilden.
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Um
die Unterschiede in den Farben von Marken und Bahn festzustellen,
wird die Szene dann mit einem Filter aufgenommen, dass entweder
die Marken- oder Bahnfarbe sperrt. Bei einer weiteren Aufnahme wird
dieses Filter weggelassen oder bei Bedarf ein anderes Filter verwendet,
das dann ggf. die andere Farbe sperrt, um im Vergleich die Wirkung des
ersten Filters zu erhöhen. Nachfolgend wird allgemein von
Vergleich mit oder ohne Filter gesprochen, auch wenn zwei unterschiedliche
Filter verwendet werden. Dann sperrt ein Filter die Bahnfarbe und
das andere Filter die Markenfarbe bzw. ein Filter lässt
nur die Markenfarbe durch und das andere Filter nur die Bahnfarbe.
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Diese
Beschreibung verwendet zum besseren Verständnis Beispiele,
die von idealisierten Verhältnissen, z. B. purem Rot oder
purem Gelb usw. und idealen Filtern ausgehen. Die Erkennung der Marken
auf der Bahn funktioniert natürlich auch mit den üblichen
Filtern und den üblichen Farben.
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Nach
Anspruch 2 wird der Spursensor zur Führung eines Fahrzeugs
verwendet. Der Spursensor ist dazu am Fahrzeug befestigt und auf
die Fahrbahn ausgerichtet. Es wird die Position der Marke, z. B.
eines Kontraststreifens, in Bezug auf den Spursensor bzw. das Fahrzeug
festgestellt. Hiermit kann das Fahrzeug ggf. automatisch geführt
werden und/oder auch zur Fahrerassistenz verwendet werden. Der Fahrer
kann gewarnt werden, wenn er sich zu weit von der Fahrspur bzw.
der linienförmigen Marke entfernt hat.
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Die
linienförmige Marke muss nicht ununterbrochen sein. Es
kann sich auch um gestrichelte Linien oder allgemein unterbrochene
Linien handeln. Die Marken können sogar auch aus einzelnen
Punkten mit großen Abständen dazwischen bestehen.
Es ist allerdings von Nachteil, wenn die Unterbrechungen so groß werden,
dass die Führungsqualität des Fahrzeugs darunter
leidet.
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Nach
Anspruch 3 kann der Spursensor aber auch zur Erkennung von Wegmarken
verwendet werden. Derartige Marken können u. a. auch als
Striche quer und/oder längs zur Fahrbahn angeordnet sein. Sie
dienen im Wesentlichen zur Informationsgabe, quasi als Kilometerstein
zur Wegstreckenbestimmung, als Hinweis auf Geschwindigkeitsbeschränkungen,
Abbiegungen, Haltestellen usw.. Einfache Wegmarken können über
eine zeitliche Veränderung der Farbverteilung festgestellt
werden. Wegmarken können aber auch zweidimensional codiert
sein, sodass zur Erkennung mehrere Sensorelemente notwendig sind.
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Auch
linienförmige Marken können durch absichtliche
Unterbrechungen codiert sein. Die Information liegt ggf. in der
Markenlänge, der Länge der Unterbrechung und/oder
der Häufigkeit der Unterbrechungen bzw. Kombinationen davon.
Der Spursensor kann sowohl zur Erkennung von linienförmigen Marken,
als auch zur Erkennung von Wegmarken verwendet werden.
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Die
Marken können unterschiedliche Farbspektren haben, also
z. B. klassischerweise rot, orange, gelb, grün oder blau.
So kann eine rote Marke auch als Langsam- oder Stoppmarke verstanden werden,
während eine grüne Marke als Expressspur ausgewertet
wird. Auch Marken mit unterschiedlichen Farben können nebeneinander
oder im ständigen Wechsel, z. B. rot/grün/rot/grün
aus Sicherheitsgründen verwendet werden.
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Somit
wird durch Erkennung der einen Farbmarke bei gleichzeitigem Erkennen
der anderen bzw. bei Erkennen des Farbwechsels die eine Auswertung mit
der anderen Auswertung verifiziert werden. Mit der Anzahl der verwendeten
Farben steigt auch der Bedarf an Filtern.
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Nach
Anspruch 5 wird die Erkennung der Marke u. a. mit physikalischen
Filtern, z. B. einer farbselektiven Scheibe oder Optik, durchgeführt.
Bei Verwendung von physikalischen Filtern lassen sich preiswerte
Schwarz-Weiß-Kameras einsetzen. Geeignet ist u. a. die
Verwendung von zwei Kameras, von denen die eine z. B. ein Filter
hat, das nur die gewählte Markenfarbe durchlässt.
Die andere Kamera betrachtet im Wesentlichen die gleiche Szene.
Diese Kamera benötigt jedoch keinen Filter. In einer anderen
Auswertung ist aber auch die Verwendung eines Filters möglich,
welches die Markenfarbe sperrt und nur die Bahnfarbe durchlässt.
Wichtig ist, dass die Ergebnisse mit Filter mit den Ergebnissen
ohne Filter verglichen werden. Selbstverständlich müssen
beide Kameras die gleiche Szene betrachten und sich die Sensorelemente
der einen Kamera den Sensorelementen der anderen Kamera zuordnen
lassen.
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Grundsätzlich
ist auch die Verwendung von nur einer Kamera notwendig. Dann muss
die Szene nacheinander einmal mit und einmal ohne Filter betrachtet
werden.
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Selbst
die Verwendung einer 2D-Kamera mit einem geteilten Filter ist möglich.
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Physikalische
Filter stehen sowohl als breite oder schmale, als Hoch- oder als
Tiefpass oder als Band- oder Sperrfilter zur Verfügung.
Somit können bestimmte Farbspektren bevorzugt durchgelassen oder
auch herausgefiltert werden. Ggf. sind Kombinationen verschiedener
Filter geeignet, um eine gute Filterwirkung zu erzielen. Physikalische
Filter lassen sich sehr schmalbandig herstellen, wodurch ebenfalls
eine hohe Filterwirkung erzielt wird, wenn auch die Marke bzw. Bahn
dazu ein entsprechendes schmalbandiges Spektrum hat.
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Letztendlich
sind alle Kombinationen bzgl. weiß/schwarz bzw. aller Farbvarianten
möglich. Wichtig ist lediglich, dass sich Marken und Bahn
im Farbspektrum unterscheiden.
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Nach
Anspruch 6 kann man für den Spursensor Sensorelemente mit
unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit, z. B. eine Farbkamera
einsetzen. Üblicherweise haben Farbkameras sehr viele Sensorelemente,
die zu je einem Drittel rot-, grün- bzw. blauempfindlich
sind. Bei diesen Farbkameras ist jedoch zu beachten, dass ihre Filterwirkung
relativ schwach ist und die Farben zum Teil nicht eindeutig zugeordnet
werden können. Da es bei diesen Farbkameras keine echten
Gelbfilter gibt, kann man nicht erkennen, ob es sich bei dem Gelb
um ein reines Gelb handelt oder ob es sich um eine Mischfarbe aus Rot
und Grün handelt. Daher haben die Farbkameras in der Anwendung
oft eine schlechtere Qualität als Schwarz-Weiß Kameras,
die eine farbselektive Filterscheibe oder Optik verwenden.
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Farbkameras
können dann sinnvoll sein, wenn der Hauptbestandteil der
Markenfarbe im Spektrum möglichst weit entfernt ist von
dem Hauptbestandteil der Bahnfarbe. Die jeweiligen Hauptbestandteile
sollten dann auch den Farben entsprechen für die die unterschiedlichen
Sensorelemente empfindlich sind, also bspw. Rot oder Grün
oder Blau. Ein geeignetes Beispiel für eine Farbkamera
wäre der Einsatz von roten Marken auf blauer Bahn bzw.
umgekehrt. Hier wird die Filterwirkung einer Farbkamera evtl. ausreichend
sein. Damit auch in dieser Anwendung nicht die Lichtstärke,
sondern nur der relative Farbanteil von Rot bzw. Blau gewertet wird,
kann dann in dem betrachteten Szenesegment das gesamte Licht der
roten, grünen und blauen Sensorelemente zusammen quasi
als ungefilteter Referenzwert genutzt werden. In diesem Beispiel
ist es aber auch möglich, dass nur das Verhältnis
Rot zu Blau benutzt wird, um zu entscheiden, ob es sich um ein Bahn-
oder ein Markensegment handelt.
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Der
Vorteil der Farbkameras liegt eher in der schnellen Konfigurierbarkeit
bzw. Umstellung auf andere Farbzusammensetzungen.
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Eine
Filterwirkung kann nach Anspruch 7 auch dadurch festgestellt werden,
dass die Szene mit künstlichem, gefärbtem Licht
beleuchtet wird. Bei hellem Sonnenschein im Außenbereich
kann dies schwierig sein. Der Einsatz ist daher sinnvollerweise eher
für abgeschattete Bereiche, den Innenbereich oder nachts
sinnvoll. Häufig haben Beleuchtungen von Straßen
oder Arbeitsflächen einen relativ starken gelblichen Stich.
Es wäre dann sinnvoll, mit einem künstlichen Licht,
das eher starke Blauanteile hat, die zu betrachtende Szene aus Bahn
und Marke zu beleuchten. Das zusätzliche bläuliche
Licht sollte abwechselnd an- und ausgeschaltet werden, z. B. als Blitzlicht.
Dabei muss dann der Spursensor, z. B. mit einer Kamera, jeweils
eine Szene mit dem gelbstichigen Licht und dem blaustichigen Licht
getrennt aufnehmen und danach vergleichen. Bei einer gelben Marke
auf einer hellen oder auch weißen Betonbahn wird dann bei
dem bläulichen Blitzlicht eine stärkere Aufhellung
auf der weißen Betonbahn auftreten, als auf den gelben
Marken. Bei anderen Marken- und Bahnfarben sind entsprechend andere
Blitzlichtfarben zu wählen.
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Das
Filter sitzt in dieser Anwendung nicht direkt vor dem optischen
Sensorelement, sonder vor der künstlichen Beleuchtung oder
ist Teil der künstlichen Beleuchtung. Vorteilhafterweise
liefert die künstliche Beleuchtung, physikalisch bedingt,
im Wesentlichen genau das geeignete Farbspektrum. Die künstliche
Beleuchtung gehört dann mit zum Spursensor, auch wenn sie
etwas beabstandet ist.
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Es
ist auch möglich eine an sich weiße künstliche
Beleuchtung derart mit Filtern zu verwenden, dass der eine Teil
der Szene mit Filter und der andere Teil der Szene ohne Filter beleuchtet
ist. Beim Führen eines Fahrzeugs wird dann der gleiche
Szenenteil nacheinander mit und ohne Filter betrachtet und ausgewertet.
Insbesondere, wenn die allgemeine Beleuchtung relativ schwach ist,
bietet es sich an, zwei unterschiedlich gefärbte Beleuchtungen
zu verwenden, z. B. eine rötliche und eine bläuliche.
Wenn sich Marken und Bahn in ihren Rot- und Blauwerten unterscheiden,
kann dieser Unterschied dann auch mit einer Schwarz-Weiß-Kamera
festgestellt werden.
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Bei
Wechsel der allgemeinen Helligkeit, z. B. durch die Beleuchtung
mit hellem Sonnenlicht am Tag und relativ schwachem Kunstlicht in
der Nacht, treten starke Lichtschwankungen auf. Der Spursensor ist
nach Anspruch 8 so ausgelegt, dass er mit oder ohne Sonnenlicht
arbeiten kann. Das Fahrzeug wird bei Bedarf eine fahrzeugeigene
Beleuchtung nutzen. Des weiteren passt sich der Spursensor in der
Empfindlichkeit, z. B. durch Regelung der Blende und/oder Belichtungszeit,
an. Um Übersteuerung zu vermeiden ist es vorteilhaft, bei
einer hellen Bahn die Empfindlichkeit des Spursensors entsprechend
der Helligkeit der Fahrbahn zu regeln.
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Bei
Verwendung von mehreren Kameras bzw. einer Verwendung mit und ohne
Filter können verschiedene Empfindlichkeiten bzw. Blendenöffnungen
oder Belichtungszeigen gewählt werden, damit geeignete
Signale für Vergleich und Auswertung vorliegen.
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Ausführungsbeispiel:
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Anhand
der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend
näher erläutert werden:
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Es
zeigt:
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1 das
Prinzip einer linienförmigen Markenerkennung mit zwei Sensorelementen.
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2 das
gleiche Prinzip bei Schwankungen in der Lichtstärke durch
eine Abschattung.
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3 ein
Blockschaltbild des Spursensors mit Filter, Kamera und Auswerter.
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In 1 ist
eine Marke 2 in Form eines Streifens auf einer Fahrbahn 1 zu
sehen. An der linken Kante der Marke 2 ist das linke Erfassungssegment 3 eines
Sensorelementes und auf der rechten Seite das rechte Erfassungssegment
eines zweiten Sensorelementes zu sehen. Ein Erfassungssegment ist
der Bereich auf der Fahrbahn 1 oder Marke 2, der
von einem bestimmten Sensorelement betrachtet wird. Der Bereich
außerhalb dieses Erfassungssegmentes wird von diesem Sensorelement
nicht gesehen.
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Darunter
ist der Intensitätsverlauf für ein optisches Sensorelement
ohne Filterung zu erkennen. Wenn sich das Sensorelement über
der gelben Marke befindet, kommt nur die relativ geringe Lichtintensität
des schmalen gelben Spektrums zur Auswertung. Die Marke 2 besteht
idealisiert aus reinem gelbem Licht und nicht aus einem rot, orangem
oder grünem Farbgemisch. Rechts und links neben der Marke 2 ist
die höhere Intensität der hellen Reflektion von der
Fahrbahn 1 zu erkennen. Dadurch, dass auf der Fahrbahn 1 auch
die roten, orangen, grünen und blauen Lichtanteile hinzukommen,
ist hier das Ausgangssignal am Sensorelement natürlich
stärker. Wenn man in diesem Beispiel annimmt, dass alle Farben
rot, orange, gelb, grün und blau zu je 20% zum Ausgangssignal
eines Sensorelementes beitragen und kein Filter 7 verwendet
wird, dann liegt das Ausgangssignal für die gelbe Marke 2 bei
20%.
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Im Übergangsbereich
zwischen der Marke zur Fahrbahn 1 ändert sich
Ausgangssignal am Sensorelement entsprechend zur Verschiebung.
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Wenn
der Spursensor 6 mit beiden Sensorelementen nach links
verschoben wird, erhält das linke Sensorelement mehr Licht,
das rechte Sensorelement wird dann schwächer. Somit kann
man durch Vergleich der Ausgangssignal an dem linken bzw. rechten
Sensorelement die Verschiebung nach links erkennen.
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In 2 ist
in der rechten Hälfte eine Störung 5 zu
erkennen. Hierbei kann es sich z. B. um einen Schatten, eine nasse
Fahrspur auf einer sonst hellen Fahrbahn 1 oder auch um
schwarzen Reifenabrieb handeln. Wenn man nur die Helligkeit auf der
gestörten Oberfläche auswertet, könnte
ohne Berücksichtigung der Farbe diese Störung 5 mit
einer Marke 2 verwechselt werden. Die Szene wird von einer
einzeiligen Kamera 10, die eine Vielzahl von Sensorelementen
hat, betrachtet. Dargestellt ist quasi die Projektion der einzeiligen
Kamera 10 bzw. die benachbarten Szenesegmente, die von
den einzelnen Sensorelementen der einzahligen Kamera gesehen werden.
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Darunter
ist in dem Diagramm das zugehörige Signalbild ohne Filter
SOF dargestellt. Ohne Filter 7 wird das gesamte Lichtspektrum
durchgelassen. In den Bereichen 12 und 13 erfolgt
eine Absenkung, weil hier die rot, orangen, grünen und
blauen Lichtanteile fehlen und in diesem Beispiel dann nur noch
das gelbe Licht mit nur 20% der Gesamtlichtstärke festgestellt
wird. Eine weitere Abschwächung erfolgt dadurch, dass in
den Bereichen 13 und 14 durch die Störung 5 noch
einmal 75% herausgefiltert werden. Als Referenzsignal mit der Vergleichstärke 1 gilt
die ungefilterte und nicht gestörte helle Fahrbahn 1.
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In
einer weiteren, darunter liegenden Darstellung wird die gesamte
Szene mit dem Signal mit Gelbfiltern SGF dargestellt. Die weiße
Fahrbahn 1 und die gelbe Marke 2 sind in den Bereichen 11, 12 und 15 gleich
stark. Es zeigt sich jedoch eine Abschwächung aufgrund
der Störung 5 in den Bereichen 13 und 14.
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Die
Wirkung des Filters 7 ist im Diagramm Filterwirkung FW
zu erkennen. Hier zeigt sich, dass in den Bereichen 12 und 13 die
Erfassung der Szene mit Filtern 7 gegenüber der
Erfassung ohne Filtern 7 keine Änderung gebracht
hat. Das Filter 7 ist in der Filterwirkung FW neutral,
d. h. hat den neutralen Faktor 1. Dieser Bereich entspricht der
gelben Marke 2. Die Bereiche 11, 14 und 15 zeigen,
dass das Filter 7 nur 20% des Lichtes durchgelassen hat.
In diesem Bereich handelt es sich also um eine Fahrbahn 1.
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Ein
einfaches Blockschaltbild ist in 3 dargestellt.
Spursensor 6 besteht in diesem Beispiel u. a. aus einer
Kamera 8, der ein Filter 7 zugeschaltet werden
kann. Des weiteren ist ein Vergleicher 9 dargestellt, der
die Szene aus Fahrbahn 1 und Marke 2 betrachtet
und mit und ohne Filter 7 auswertet.
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Der
Vergleicher 9 kann ein kleiner Rechner, z. B. ein Mikrokontroller,
sein. Die Kamera 8 kann analoge oder auch digitale Signale
an den Vergleicher 9 liefern. Das physikalische Filter 7 kann
eine Scheibe aus Glas oder Kunststoff mit stark selektiver Wirkung
sein, z. B. mit einem schmalen Durchlass im Gelbbereich.
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Der
Spursensor 6 kann an einem nicht dargestellten Fahrzeug
befestigt sein und zur Spurführung über einer
linienförmigen Marke 2 entlanglaufen.
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Eine
Abweichung nach links oder rechts wird dabei von dem Spursensor 6 detektiert
und ggf. für eine Lenkkorrektur verwendet.
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Ebenso
ist es möglich, dass es sich bei der Marke 2 um
eine Wegmarke handelt und mit dem Spursensor 6 diese Marke 2 zur
Referenzpunkt oder auch als Information auf einer Fahrbahn 1 erkannt wird.
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Mit
dem Spursensor 6 ist es entsprechend der Auslegung möglich,
Marken 2 zur Spurführung als auch zur Referenzierung
oder Information zu erkennen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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