Softwarearchitektur der gitterbasierten Sensordatenfusion des Projekts Stadtpilot

Ohl, Sebastian; Matthaei, Richard; Müller, Matthias; Maurer, Markus

In den letzten Jahren hat sich die gitterbasierte Sensordatenfusion im Forschungsumfeld der Fahrerassistenz immer mehr etabliert. Beschrieben wird das Umfeld eines Fahrzeugs dabei durch eine fahrzeug-, orts- oder objektfeste Gitterstruktur (Grid). Jede Zelle dieses Gitters enthält einen Zustandsvektor wie beispielsweise eine Information über die Wahrscheinlichkeit der Befahrbarkeit einer Zelle (Occupancy Grid) oder einen Höhenwert (Height Map). Bedingt durch die lückenlose flächige Struktur kann die gridbasierte Fusion gegenüber der schon länger genutzten objektbasierten Sensordatenfusion nicht nur Wissen über die Existenz von Hindernissen im Fahrzeugumfeld, sondern über den gesamten Erfassungsbereich des Grids abbilden. Insbesondere die Informationen über die so bekannten Freibereiche können beispielsweise von einer Bahnplanung genutzt werden, um kollisionsfreie Bahnen zu ermitteln. Ziel des Projektes Stadtpilot ist die vollständige automatische Fahrt auf dem Braunschweiger Stadtring. Eine gitterbasierte Sensordatenfusion soll in diesem Fall genutzt werden, die Bahn des Testträgers um statische Hindernisse herum zu planen. Zur maschinellen Wahrnehmung der Umgebung werden hierzu unterschiedliche Lasersensoren eingesetzt und mithilfe der Bayes-Rule-Of-Combination fusioniert. Auf Basis der aufgestellten Architektur können flexibel gitterbasierte Umfeldwahrnehmungen zusammengestellt werden. Diese können, durch die einheitlichen Schnittstellen, in unterschiedlichen Projekten und Versuchsträgern eingesetzt werden. Durch die erreichte Modularität lassen sich einzelne Algorithmen innerhalb der Fusionsebene austauschen, was die Erprobung von unterschiedlichen Ansätzen erheblich vereinfacht. Im Rahmen des Beitrags werden wir detailliert auf die einzelnen Schnittstellen innerhalb und zwischen den Ebenen sowie die Modularität eingehen und aufzeigen, wie eine große Bandbreite an unterschiedlichen gitterbasierten Sensordatenfusionen mit der Architektur abgedeckt wird.

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Ohl, Sebastian / Matthaei, Richard / Müller, Matthias / et al: Softwarearchitektur der gitterbasierten Sensordatenfusion des Projekts Stadtpilot. Braunschweig 2011. Institut für Regelungstechnik.

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