In dieser Arbeit wird das Prinzip kooperativer Sensorik als Grundlage für die präventive Fahrzeugsicherheit am Beispiel einer prototypischen Systemauslegung betrachtet. Das Sensorkonzept besteht aus der kombinierten Datenübertragung und Ortung eines Transponders auf Basis der elektromagnetischen Eigenschaften des Kommunikationssignals. Hierfür wird neben der OFDM-basierten Kommunikation von Datenpaketen bei 5,9 GHz eine Messung der Signalumlaufzeit sowie des Einfallswinkels an einem Antennenarray vorgenommen. Wird der Transponder von einem anderen Verkehrsteilnehmer mitgeführt, ermöglicht das System, im Gegensatz zu bisher bekannten Sensorkonzepten, die Kombination aus eindeutiger Objektklassifikation, genauer Ortung und Übertragung von nicht beobachtbaren Objektzuständen. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die Entwicklung und Evaluierung eines Konzeptes zur Objektverfolgung kooperativer Verkehrsteilnehmer und zur Integration des Ergebnisses in eine sensorunabhängige Beschreibung des Fahrzeugumfelds. Dazu werden neben den sensorspezifischen Eigenschaften insbesondere die Aspekte der Mehrwegeausbreitung, die Nutzung von kommunizierten Bewegungszuständen sowie die Anpassung auf Situationen mit vielen Teilnehmern berücksichtigt. Weiterhin erfolgt die Betrachtung von kooperativer Sensorik für die Fahrzeugeigenlokalisierung anhand von Infrastrakturtranspondern im Kreuzungsbereich. Abschließend erfolgt eine Wirksamkeitsbetrachtung von kooperativer Sensorik für verschiedene Unfalltypen. Hierfür wird zum einen ein Lasttest an einem Fußgängerteststand mit dem prototypischen Realsystem durchgeführt, zum anderen werden die Ergebnisse aus der Simulation von rekonstruierten Unfällen mit verschiedenen Sensorsystemen verglichen. Die Vorstellung einer neuen Methode zur Sensormodellierung für Wirksamkeitssimulationen bildet hierbei einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit.
The dissertation analyzes the principle of cooperative sensors for future preventative vehicle safety applications considering a prototype system of a cooperative sensor. In contrast to other sensors available for environment perception, cooperative sensors allow for reliable detection, unique classification and precise localization of objects in the vehicle's surroundings - even without a line-of-sight contact to the object. The sensor principle is based on a communication signal between the vehicle and a transponder attached to the object of interest, such as a pedestrian. In contrast to vehicle-to-vehicle communication (V2V), localization information is gathered by the use of the electromagnetic properties of the communication signal. This is achieved by the prototype system via measurement of the round-trip and the time-of-flight (RTOF) angle of arrival (AOA) of a signal at 5.9 GHz. This work focuses on the development and evaluation of a tracking algorithm for cooperative targets suited for the integration in a sensor independent model of the environment. In particular, this concept considers the aspects of multipath propagation, communication of dynamic object states and adaptive tracking in multi-user environments. Furthermore, the dissertation analyzes vehicle self-localization by the use of cooperative road side units (RSU) and evaluates the localization concept at an urban intersection. Finally, the dissertation investigates the effectiveness of cooperative sensors for preventative vehicle safety applications. For this purpose, the thesis provides results of a real world test for pedestrian safety. Moreover, a novel method for sensor modeling in effectiveness simulations is developed and used in order to compare different sensor systems, including the cooperative sensor for reconstructed accident data.
Fahrzeugsicherheit durch kooperative Sensorik
Elektrotechnik ; 1-163
2013
163 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Fahrzeugsicherheit durch kooperative Sensorik
TIBKAT | 2014
|Präventive Fahrzeugsicherheit mit kooperativer Sensorik
Tema Archiv | 2010
|Fußgängerschutz durch kooperative Sensorik
TIBKAT | 2010
|Fußgängerschutz durch kooperative Sensorik
Tema Archiv | 2010
|