In der vorliegenden Arbeit wurden Modelle zur multisensoriellen Erfassung des Fahrzeugsumfelds vorgestellt. Die dabei verwendeten Schätzverfahren, insbesondere das Kalman-Filter, wurden eingeführt und in Bezug auf die zu lösende multisensorielle Aufgabe diskutiert. Auch Möglichkeiten, Daten mehrerer Sensoren zu verknüpfen wurden auf breiter Basis vorgestellt. Die Datenfusion auf Detektionsebene ist dabei als geeignete Basis für die gestellte Aufgabe eingestuft worden. Darauf aufbauend wurden Methoden zur Vorselektion. Datenzuordnung und der Verwaltung von mehreren parallel arbeitenden Kalman-Filtern, wie sie in einem Multiobjekt-System benötigt werden, beschrieben. Eine neuartige Methode zur Vorselektion von Detektionen, die von räumlich ausgedehnten Objekten stammen, wurde behandelt. Der Hauptteil der Arbeit befasst sich mit Modellen, die für die Beschreibung von Objekten und Straßen- bzw. Spurbegrenzungen im Sichtbereich der Sensoren geeignet sind. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Untersuchung, ob die Modelle sich zur Schätzung der Beschreibungsparameter in einem Multisensor-System eignen. Zur Beschreibung der Bewegung von Objekten wurden mehrere dynamische Modelle vorgestellt und für die Verwendung in Bezug auf unterschiedliche Objekttypen verglichen. Für Personen stellt das Modell einer konstante Geschwindigkeit in zwei räumlichen Richtungen mit einer unbekannten Beschleunigung als Störgröße ein adäquates Bewegungsmodell dar. Aufgrund der limitierten Bewegungsfreiheit von Fahrzeugen ist das cacc-Modell gut zur Bewegungsschätzung von Fahrzeugen geeignet. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist die Behandlung ausgedehnter Objekte. Zur Beschreibung der Form solcher Objekte wurde das neuartige allgemeine Merkmalmodell vorgeschlagen und ausführlich diskutiert. Das Merkmalmodell ist in der Lage, ausgedehnte und auf unterschiedliche Weise erfasste Objekte adäquat mit einem Kalman-Filter zu beschreiben. Für Modelle zur Beschreibung des Straßenrandes bzw. der Spurbegrenzung wurden einige geometrische Ansätze untersucht, dabei wurde das Kreismodell zur Schätzung von Straßenverlaufslinien auf Autobahnen als geeignet eingestuft. Vertiefend wurde auf die Problematik der realen Segmentübergänge und dessen Modellierung eingegangen. Befindet sich der Übergang zwischen zwei Segmenten im Vorschaubereich der Sensoren, kann hei Modellierung mit nur einer Funktion der Segmentübergang nur als Störung modelliert werden. Je kürzer die realen Segmente sind und je länger der Vorschaubereich der Sensoren ist, desto unzureichender ist die Näherung. Als neue Lösung wurde ein Multisensor-System vorgeschlagen, das die Schätzung des Straßenrandes mit der Lokalisierung des Fahrzeugs relativ zu den aus einer digitalen Karte approximierten Segmenten kombiniert. Die vorgeschlagenen Modelle und Methoden wurden mit Hilfe simulierter Daten und realer Messdaten getestet. Die Funktionsfähigkeit und der Fortschritt gegenüber bisher verwendeten Ansätzen hat sich dabei bestätigt. Gegenstand zukünftiger Forschung sollte die Schaffung von Modellen sein, mit deren Hilfe ein Zuverlässigkeitsmaß für die Parameterschätzung jedes einzelnen Objektes errechnet werden kann. Diese Modelle könnten nicht nur die Fehlerkovarianz eines Schätzvektors, sondern auch die Falschalarmrate und die Detektionsrate verschiedener Sensoren, sowie weitere Parameter beinhalten. Erhebliches Potential besteht außerdem in der Erweiterung der parametrischen Beschreibung von Straßenverläufen um eine dritte Dimension (Höhe). Dadurch würde eine 3D-Schätzung der Straßenverläufe mit dem in dieser Arbeit beschriebenen Multisensor-System ermöglicht. Dies kann zu erheblichen Verbesserungen führen, vor allem in Gegenden, in denen die Ebenheit der Straße keine gute Annahme ist. Auch beinhaltet das vorgestellte Verfahren das Potential, um die Schätzung von Straßenrändern auch auf Bundesstraßen und Landstraßen zu ermöglichen.


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    Title :

    Modelle zur multisensoriellen Erfassung des Fahrzeugumfeldes mit Hilfe von Schätzverfahren


    Additional title:

    Models for the multisensor collection of the vehicle environment by processes estimation


    Contributors:


    Publication date :

    2006


    Size :

    170 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






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