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Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung (ADAS): Grundlagen des automatisierten Fahrens

Sensorik, Sensordatenfusion, Funktionen und Systeme

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Fahrerassistenzsysteme mit maschineller Wahrnehmung (ADAS): Grundlagen des automatisierten Fahrens

Das Seminar behandelt alle Elemente der Signalverarbeitungskette typischer Fahrerassistenzsysteme (FAS) inklusive der Grundlagen für das automatisierte Fahren (AF) und ist in vier Teile gegliedert:

Der erste Teil stellt kurz die Historie, die Motivation und typische Kategorisierungen von FAS und AF dar. Die maschinelle Wahrnehmung wird in den richten Kontext gestellt. Außerdem werden allgemeine technische Entwicklungen aufgezeigt, die den dargestellten Trend zusätzlich befördern.

Im zweiten Teil werden alle heute in entsprechenden Stückzahlen in Serie befindlichen Umfeldsensoren (Ultraschall, Radar, Video) sowie die jeweilige sensorspezifische Signalverarbeitung dargestellt. Daraus werden die resultierenden Vor- und Nachteile der jeweiligen Sensortechnologie sowie ihre Einsatzgebiete abgeleitet.

Es wird gezeigt, wie sich durch die Kombination unterschiedlicher Sensormodalitäten Vorteile für eine performante und sichere Umfelderfassung ergeben. Dementsprechend beschäftigt sich der dritte Teil mit Algorithmen zur Fusion von Sensordaten und zum Tracking dieser Daten über der Zeit.

Der zweite und dritte Teil stellen den Schwerpunkt des Seminars dar.

Im vierten Teil wird gezeigt, wie sich mit den behandelten Komponenten ein Gesamtsystem (FAS) inklusive Funktion aufbauen lässt und welche zusätzlichen funktionsspezifischen Aspekte hierbei eine Rolle spielen. Die Verwendung für das AF (Ermittlung von Solltrajektorien) wird ebenfalls dargestellt.

Zum Thema

Fahrerassistenzsysteme sind aus aktuellen Fahrzeugen nicht mehr wegzudenken: Zum Einen erhalten sie beim Endkunden eine immer größer werdende Bedeutung bei der Kaufentscheidung, sei es aus Komfort- oder Sicherheitsgründen. Zum Anderen machen sie den größten Teil der Innovationen in einem neu zu entwickelnden Fahrzeug aus.
Die Ideenvielfalt für Funktionen ist groß, die Liste an bereits in Serie verfügbaren Funktionen wird immer länger.

Gleichzeitig erhält das hoch- und vollautomatisierte Fahren spätestens seit den DARPA-Challenges und dem nachfolgenden Engagement von Google eine immer stärkere Bedeutung in der industriellen Forschung. Zwar befinden sich hier noch keine Systeme in Serie jedoch wird das Thema auch durch allgemeine technische Entwicklungen immer weiter befördert.

Dieses Seminar greift beide Trends auf und stellt die gemeinsamen technischen Grundlagen vor. Der Schwerpunkt liegt auf der Umfelderfassung sowie der Darstellung eines entsprechenden Fahrerassistenzsystems.

USP

  • Umfeldsensorik
  • sensorspezifische Signalverarbeitung
  • Sensordatenfusion und Tracking

 

Programm

Tag 1, 09:00 bis 17:00 Uhr

  • Gesamtsystemüberblick Fahrerassistenz / Automatisiertes Fahren (Historie, Motivation, Klassifikation)
  • Umfeldsensorik Teil 1 (Ultraschall, Radar, Mono-Video)

 

Tag 2, 09:00 bis 17:00 Uhr

  • Umfeldsensorik Teil 2 (Stereo-Video, Zusammenfassung/Vergleich)
  • Sensordatenfusion (Messungenauigkeiten, Kalman Filter, Tracking)
  • Funktionen und Systeme (Übersicht, Adaptive Cruise Control, Trajektorienplanung, Automatisiertes Fahren)

 

Zielsetzung

Sie erhalten einen Überblick über bestehende Fahrerassistenzsysteme sowie das automatisierte Fahren und deren Motivation und Klassifizierung. Sie verstehen die physikalischen Prinzipien sowie die spezifische Signalverarbeitung gängiger Sensoren (Ultraschall, Radar, Video) und können ihre Eignung für eine Funktion beurteilen. Desweiteren kennen Sie Konzepte, um Daten verschiedener Sensoren zu fusionieren. Sie wissen, wie eine Funktion und ein Gesamtsystem hierauf aufgebaut werden können.

Teilnehmerkreis

Techniker, Ingenieure, Mitarbeiter aus Entwicklung sowie Führungskräfte und Manager mit fachlicher Verantwortung

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. Frank Niewels

Hochschule Esslingen (Fakultät Fahrzeugtechnik), Robert Bosch GmbH (Corporate Research)

Herr Prof. Dr. Niewels ist seit 2002 bei der Robert Bosch GmbH beschäftigt. Zunächst war er im Bereich Fahrdynamik in der ESP-Entwicklung tätig. Seit 2011 ist er in der Forschung für das Projektprogramm zum automatisierten Fahren verantwortlich.
In 2018 wurde er auf die Professur für Fahrerassistenzsysteme an der Hochschule Esslingen in der Fakultät Fahrzeugtechnik berufen. Er unterrichtet dort die Fächer Regelungstechnik, Signalverarbeitung und Fahrerassistenzsysteme.

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