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Detailergebnis zu DOK-Nr. 66627

Dreidimensionale Straßenmodelle für Fahrerassistenzsysteme auf Landstraßen

Autoren	H. Loose
Sachgebiete	0.11 Datenverarbeitung 5.10 Entwurf und Trassierung

Karlsruhe: KIT Scientific Publishing, 2013, IX, 160 S., zahlr. B, Q, Anhang (Veröffentlichungen des Institutes für Mess- und Regelungstechnik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) H. 22). - ISBN 978-3-86644-942-8

In der Arbeit wird ein Straßenmodell beschrieben, das auf die planare Repräsentation aufsetzt und damit die Schnittstellen zu bestehenden Regelungssystemen bedient. Die Beschreibung kurvenreicher Straßenverläufe wird durch eine Erweiterung in der horizontalen Straßenmodellierung um eine Spline-Kurve ermöglicht. Anhand des erweiterten Straßenmodells ist es möglich, den dreidimensionalen Verlauf von Straßen mit Anstiegen, Kuppen und Neigungsverläufen zu beschreiben. Gleichzeitig stellt diese Modellierung eine Verknüpfung zwischen dem zur Regelung eingesetzten Straßenmodell und der Straßenverlaufsbeschreibung in Karten dar. Die eingesetzte Sensorik besteht aus der im Fahrzeug verfügbaren lnertialsensorik, aus der die Geschwindigkeit und Gierbewegung gelesen wird, und einem Stereokamerasystem. In Kombination mit einem Stereoalgorithmus, der ein weitgehend dichtes Disparitätsbild berechnet, wird der Straßenverlauf dreidimensional vermessen. Das entwickelte Modell führt mehr Parameter ein, um den realen Straßenverlauf zu beschreiben, als alle im Rahmen der Recherche ermittelten Modelle. Die Realisierung und Erprobung der Straßenverlaufserkennung in einem Versuchsfahrzeug, ausgestattet mit einem Stereokamerasystem und einem handelsüblichen Computer mit einer FPGA-Karte zur Stereoberechnung, zeigte die Echtzeitfähigkeit des Algorithmus und die Kontrollierbarkeit dieser vielen Parameter. Zur Evaluation des erweiterten Modells in Gegenüberstellung mit dem klassischen Ansatz wurden synthetische Bildsequenzen erzeugt, sodass nicht nur im Bild, sondern auch im Weltkoordinatensystem der tatsächliche Straßenverlauf bekannt war. Hierbei wurde gezeigt, dass durch die erweiterte Modellierung der Detektionsbereich deutlich erweitert und zusätzlich die laterale Position und die horizontale Ausrichtung entlang des detektierten Straßenverlaufs besser bestimmt wurde.