An Kreuzungen besteht wegen der Überschneidung der Fahrwege ein erhöhtes Unfallrisiko. Besonders im urbanen Bereich kann die Vielzahl an Informationen in komplexeren Kreuzungssituationen leicht zu einer Überforderung des Fahrers führen. Ziel des vorgestellten Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems, dass Gefährdungspotentiale welche von anderen Fahrzeugen ausgehen erkennt, den Fahrer gezielt darauf aufmerksam macht und gegebenenfalls in die Fahrzeugsteuerung eingreift um einen Unfall zu vermeiden.
Basis dieses Assistenzsystems sollte der von Hella entwickelte Laserscanner IDIS V2 werden, verbaut an der Front eines Versuchsträgers. Verglichen mit den weit verbreiteten Radarsystemen liefert die Laserscannertechnik weitaus detailiertere Umfeldinformationen. Das verwendete Modell erfasst die Umgebung auf einer horizontalen Ebene über einen Öffnungswinkel von 164° bei einer Winkelauflösung von 1.8°. Die Scandaten, bestehend aus einzelnen Messpunkten werden auf einer CAN-Schnittstelle zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt. In dem Video wurden die Rohdaten einer Messfahrt in das synchron aufgezeichnete Kamerabild projiziert.
Da der Scanner selbst keine Objekterkennung besitzt, bestand eine Aufgabe darin die Rohdaten zu verarbeiten um Position und Geschwindigkeiten anderer Fahrzeuge zu ermitteln. Neben den Scannerdaten sind zu dieser Berechnung Informationen bezüglich der eigenen Bewegung notwendig. Hierfür wurde ein Abgriff des Fahrzeug-CAN vorgenommen so dass dem Algorithmus Geschwindigkeit, Gierrate und Lenkwinkel zur Kompensierung der Eigenbewegung zur Verfügung stehen. Ein Kalman-Filter übernimmt das Tracking und verarbeitet die segmentierten Rohdaten zu einer Liste aller erkannten Objekte mit deren Eigenschaften. Aus Größe und Form der Objekte wird anschließend eine einfache Klassifizierung abgeleitet.
Nach einer Situationsanalyse unter Einbeziehung von Objektliste und den eigenen Fahrdynamikdaten kann eine Aussage zu dem Gefahrenpotential der einzelnen Objekte getroffen werden. Für den Fahrer werden diese Informationen in vereinfachter Form auf einem Display dargestellt.
Das gesamte System wurde prototypisch in ein Versuchsfahrzeug integriert. Neben der Fahrerwarnung konnte auch eine autonome Ansteuerung der Feststellbremse realisiert werden. Das Assistenzsystem ist somit in der Lage bei erkannter Gefahr ein Anfahren des Fahrzeugs zu verhindern.
Auch nach Beendigung des Forschungsprojektes mit Hella wurde seitens des Labors weiter an dem Thema Kreuzungsassistenz gearbeitet. Neuere Laserscanner wie der ALASCA-XT von ibeo liefern eine größere Menge an Daten mit denen ein komplexeres und zuverlässigeres Umfeldmodell möglich ist. Neben der Verbesserung der Tracking-Algorithmen wurden auch Erweiterungen in der Situationsanalyse zur Erkennung und Unterscheidung von Gefahrensituationen vorgenommen.
Das Video zeigt eine Messfahrt mit einem an der Fahrzeugfront verbautem ALASCA-XT. Unten rechts im Bild wird die Situationsanalyse für kreuzende Fahrzeuge dargestellt. In dem Videobild darüber ist die Fahrerinformation eingeblendet.
Veröffentlichungen
Tagungsbeitrag Nachwuchswissenschaftlerkonferenz FH Schmalkalden (2010)
