Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 10 |
Autorenverzeichnis | 12 |
Fahrerassistenzsysteme - Von realisierten Funktionen zum vernetzt wahrnehmenden, selbstorganisierenden Verkehr | 15 |
1 Motivation | 15 |
2 Anforderungen an den Funktionsentwurf | 19 |
3 Komponenten und Realisierungsaspekte | 22 |
4 Realisierte Fahrerassistenzsysteme | 28 |
5 Von vernetzterWahrnehmung zum selbstorganisierenden Verkehrsnetz | 30 |
6 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen | 32 |
Literaturverzeichnis | 32 |
Visuelle mobile Wahrnehmung durch Fusion von Disparität und Verschiebung | 35 |
1 Einleitung | 35 |
2 Sensierung durch einzelne Korrespondenzmerkmale | 36 |
3 Merkmalsfusion am Beispiel von Disparität und Verschiebung | 42 |
4 Zustandsraummodellierung | 44 |
4.1 Formulierung des erweiterten Kalman-Filters | 44 |
4.2 Statistischer Objektzuordnungstest durch Residuenanalyse | 47 |
5 Merkmalsextraktion | 48 |
6 Ergebnisse | 50 |
6.1 Synthetische Bildfolge | 50 |
6.2 Reale Stereo-Bildsequenz | 50 |
7 Schlussbemerkungen und Zusammenfassung | 51 |
Literaturverzeichnis | 55 |
Informationsfusion für Fahrerassistenzsysteme | 57 |
1 Informationsfusion | 57 |
1.1 IF/SDF-Prozessmodell | 57 |
1.2 IF/SDF-Verfahren | 58 |
1.3 Tracking-Verfahren | 62 |
2 Fahrerassistenzsysteme | 65 |
3 Informationsplattform für Fahrerassistenzsysteme | 67 |
Literaturverzeichnis | 70 |
Fusionsarchitekturen zur Umfeldwahrnehmung für zukünftige Fahrerassistenzsysteme | 73 |
1 Einführung | 73 |
2 Grundlagen der Sensordatenfusion und Umfeldmodellierung | 74 |
2.1 Fahrzeugumfeldmodell | 74 |
2.2 Sensoren zur Fahrzeugumfelderfassung | 75 |
2.3 Wirkungsweisen der Sensordatenfusion | 75 |
2.4 Multi-Sensor und Multi-Objekt-Tracking | 77 |
3 Fusionsstrategien und Fusionsarchitekturen | 79 |
3.1 Generelle Systemanforderungen | 79 |
3.2 Assoziationslevel | 80 |
3.3 Synchrone oder asynchrone Sensorsysteme | 81 |
3.3.1 Explizite Fusion im Assoziationsprozess mit synchronen Sensoren | 82 |
3.3.2 Implizite Fusion über das Objektmodell mit asynchronen Sensoren | 83 |
3.4 Bewertung der Ansätze | 84 |
4 Implementationen von Fusionsansätzen | 85 |
4.1 Hinderniserkennung | 85 |
4.2 Spurerkennung | 86 |
4.3 Automatic Cruise Control (ACC) | 87 |
4.4 Autonomes Fahren | 87 |
4.5 ARGO | 88 |
4.6 CHAMELEON | 88 |
4.7 CARSENSE | 89 |
5 Fusionsarchitektur der Volkswagen Forschung | 90 |
5.1 Vorbemerkung und Randbedingungen | 90 |
5.2 Sensorik und Vernetzung | 90 |
5.3 Kalman.lter zur Sensordatenfusion | 92 |
5.4 Sensordatenprädiktion am Beispiel des Fernradars | 94 |
5.5 Sensordatenbewertung und Assoziation beim Fernradarsensor | 96 |
5.6 Ergebnisse im Versuchsträger | 96 |
6 Zusammenfassung und Ausblick | 98 |
Literaturverzeichnis | 100 |
‘Innervation des Automobils’ und Formale Logik | 103 |
1 Einführung | 103 |
2 Fahrmanöver | 105 |
2.1 „Erkennende und „ausführbare Repräsentationen | 105 |
2.2 Erkennung fahrzeugeigener und fahrzeugfremder Fahrmanöver | 106 |
2.3 Erkennung und „begrif.iche Beschreibung“ von Fahrmanövern | 107 |
2.4 Verben zur Beschreibung von Fahrzeugbewegungen | 107 |
3 Hierarchische Situationsgraphen | 108 |
3.1 „Generisch beschreibbare Situationen | 109 |
3.2 Situationsknoten und Situationsgraphen | 110 |
3.3 Detaillierung eines Situationsknotens | 112 |
3.4 Weitere Detaillierungsmöglichkeit für einen Situationsknoten | 113 |
4 Die SGB-Repräsentationssprache SIT++ | 117 |
5 Alternative (partielle) Verhaltensrepräsentationen | 120 |
6 Diskussion und Ausblick | 120 |
Danksagung | 126 |
A Glossar | 126 |
Detaillierung | 126 |
Detaillierungskante | 126 |
FAS | 127 |
F–Limette | 127 |
Prädiktionskante | 127 |
SGB ( SGT ) | 127 |
SIT++ | 127 |
Situationsgraphen | 127 |
Situationsgraphenbaum | 127 |
Situationsschema | 128 |
Spezialisierung | 128 |
UMTHL | 128 |
UMTL | 128 |
Verhaltensbeschreibung | 128 |
Zeitliche Zerlegung | 128 |
Literaturverzeichnis | 128 |
Was nützt es dem Fahrer, wenn Fahrerinformations- und -assistenzsysteme etwas über ihn wissen? | 131 |
1 Fahrerinformations- und -assistenzsysteme im Wirkungskreis Fahrer-Fahrzeug-Umwelt | 131 |
2 Definitionen und Modelle | 132 |
2.1 Fahrerzustand | 132 |
2.2 Fahrerabsicht | 133 |
2.3 Situationsbewusstsein | 133 |
2.4 Ermüdung/Aufmerksamkeit/Wachsamkeit | 134 |
2.5 Belastung/Beanspruchung | 135 |
2.6 Ablenkung/Abwendung | 136 |
3 Nutzen von Fahrerinformation | 136 |
3.1 Zusammenhang zwischen Ablenkung/Abwendung und Verkehrssicherheit | 136 |
3.2 IKS und Fahrerinformation | 137 |
3.3 FAS und Fahrerinformation | 137 |
4 Praktische Ansätze zur Fahrerzustandserfassung | 138 |
4.1 Erfassung von Müdigkeit und Vigilanz | 138 |
4.2 Erfassung der visuellen Aufmerksamkeitsrichtung | 142 |
4.3 Absichtserkennung | 143 |
4.4 Erfassung des Situationsbewusstseins | 144 |
5 Fahrerzustandsoptimierung | 147 |
6 Systemarchitektur | 149 |
7 Zusammenfassung und weiterer Forschungsbedarf | 150 |
Literaturverzeichnis | 152 |
Erhöhter Fahrernutzen durch Integration von Fahrerassistenz- und Fahrerinformationssystemen | 155 |
1 Einleitung | 155 |
2 Gestaltung von FAS und FIS | 155 |
3 Lösungsansätze | 158 |
4 Informationsmanager | 159 |
5 Belastungsprädiktor | 159 |
6 Vorhersage von Fahrmanövern | 167 |
7 Anwendungsbeispiel: Auswirkungen des Einsatzes von Fahrmanövervorhersage und Informationsmanager | 169 |
8 Folgerungen und Ausblick | 173 |
Literaturverzeichnis | 174 |
Auswirkungen von Teilautomation auf das Fahren | 175 |
1 Auswirkung von Automation auf die Vigilanz | 177 |
2 Automation und Situationsbewusstsein | 178 |
3 Messung von Situationsbewusstsein im Fahrzeug | 180 |
3.1 Subjektive Maße | 180 |
3.2 Leistungsmaße | 181 |
3.3 Occlusion und Hands-Off-Methode | 182 |
3.4 Physiologische Maße | 182 |
4 Eigene Studien | 182 |
4.1 Studie I | 183 |
4.1.1 Untersuchungsanordnung | 184 |
4.1.2 Ergebnisse | 184 |
4.1.3 Zusammenfassung Studie I | 187 |
4.2 Studie II | 189 |
4.2.1 Untersuchungsanordnung | 190 |
4.2.2 Ergebnisse | 190 |
4.2.3 Zusammenfassung Studie II | 194 |
5 Diskussion | 196 |
5.1 Wirkung von ersetzender Assistenz | 196 |
5.2 Wirkung von warnender Assistenz | 196 |
6 Zusammenfassung | 197 |
Literaturverzeichnis | 199 |
Evaluierung eines Spurhalteassistenten für das „Honda Intelligent Driver Support System | 203 |
1 Einleitung | 203 |
2 Beschreibung des HIDS Systems | 203 |
2.1 Der Abstandsregler | 205 |
2.2 Der Spurhalteassistent | 206 |
3 Untersuchung des Ein.usses des HIDS Systems auf die Fahrsicherheit | 208 |
3.1 Testmethoden | 208 |
3.2 Subjektive Bewertung | 209 |
3.3 Objektive Bewertung | 211 |
4 Zusammenfassung | 214 |
Literaturverzeichnis | 215 |
Vision: Von Assistenz zum Autonomen Fahren | 217 |
1 Einleitung | 217 |
2 Orientierungsrahmen für ein leistungsfähiges Fahrzeug-Sehsystem | 220 |
2.1 Wahrnehmung der Umgebung | 220 |
2.2 Repräsentation der Wahrnehmung mit üblichen Begriffen | 222 |
2.3 Verwendung für Assistenz oder autonome Fähigkeiten | 223 |
3 Modulare Gliederung | 224 |
3.1 Hardware-Ausstattung der Fahrzeuge | 224 |
3.1.1 Fahrzeugauge | 224 |
3.1.2 Rechnersystem zur Bildfolgeninterpretation | 225 |
3.1.3 Andere Sensoren | 226 |
3.1.4 Gesamtes Rechnersystem | 227 |
3.1.5 Aktuatorik | 227 |
3.2 Missionsbereiche | 228 |
3.3 VisuelleWahrnehmung | 228 |
3.4 Repräsentation des aktuellen Wissens | 231 |
3.4.1 Szenenbaum | 231 |
3.4.2 Missionsplan | 232 |
3.4.3 Fähigkeitennetzwerk | 234 |
3.4.4 Situationserfassung und -darstellung | 234 |
3.5 Verhaltensentscheidung | 236 |
3.5.1 Blickrichtungsteuerung | 237 |
3.5.2 Assistenzfunktionen | 238 |
3.5.3 Autonome Fortbewegung | 239 |
3.6 Verhaltensrealisierung | 239 |
3.6.1 Vorsteuerverläufe für Manöver | 239 |
3.6.2 Rückkopplungsgesetze für Folgeregler | 241 |
3.6.3 Manöver mit Störkompensationen | 241 |
3.6.4 Autonome Missionsdurchführung | 242 |
4 Gesamtarchitektur | 242 |
5 Systemintegration | 244 |
6 Zusammenfassung | 246 |
Literaturverzeichnis | 248 |
Wirtschaft und gesellschaftliche Akzeptanz: Fahrerassistenzsysteme auf dem Prüfstand | 253 |
Einleitung | 253 |
1 Die Bedeutung gesellschaftlicher Akzeptanz für die Wirtschaft | 253 |
2 Vorbemerkungen zu Moral und Ethik | 253 |
3 Die „gesellschaftlichen Vorteile von FAS | 254 |
4 Das Problem der Hersteller | 256 |
5 Skizze zur Lösung des Problems | 256 |
6 Bewertung der Lösung | 257 |
7 Organisation der „gesellschaftlichen Akzeptanz | 258 |
Sachverzeichnis | 259 |