Konzept, Implementierung und Test eines echtzeitfähigen Map-Matching-Algorithmus für Anwendungen in GNSS-basierten Fahrerassistenzsystemen

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Konzept, Implementierung und Test eines echtzeitfähigen Map-Matching-Algorithmus für Anwendungen in GNSS-basierten Fahrerassistenzsystemen

Reiter, Matthias / Abel, Dirk / Gulyas, Dömötör / Schmidt, Christoph

Ein Schritt, der der Nutzung von digitalen Kartendaten für GNSS-basierte Fahrerassistenzsysteme vorausgeht, ist die Erstellung eines logischen Bezuges zwischen der gemessenen, physikalischen Fahrzeugposition und den digitalen Kartendaten (Map- Matching). In diesem Beitrag wird hierfür ein Algorithmus mit zugehörigem Framework vorgestellt, der im Rahmen der Forschungstätigkeiten im Projekt "GALILEO above" am Institut für Regelungstechnik der RWTH Aachen entwickelt wurde. Der Algorithmus wurde vollständig in Matlab/Simulink implementiert und Iässt sich somit sehr einfach auf gängigen RCP-Systemen integrieren. Die benötigten Eingangssignale beschränken sich dabei auf typische in Serienfahrzeugen verfügbare Größen (Gierrate, radbasierte Geschwindigkeitsmessung) sowie die Ortungsinformation eines GNSS-Systems (GPS, Galileo,...). Durch die Möglichkeit der Einbindung von auf offenen Kartenstandards basierendem Kartenmaterial (z.B. OpenStreetMap) sowie zugehöriger Software Iässt sich für folgende Forschungsarbeiten ein sehr hohes Maß an Flexibilität erreichen. Der Algorithmus wurde beim Einsatz im Teilprojekt "Adaptive Front Lighting" (AFL) getestet, welches in Zusammenarbeit mit dem Ford Forschungszentrum Aachen durchgeführt wird. Dabei werden die Scheinwerfer basierend auf einer Prädiktion des vorausliegenden Streckenverlaufs ("Electronic Horizon") angesteuert. Durch die Verwendung von digitalem Kartenmaterial lassen sich Kurvenein- und Ausgang vorhersagen, sodass die Straßenausleuchtung bereits dann angepasst werden kann, wenn klassische lenkradbasierte Systeme diese noch nicht erkennen können. Insbesondere vor Wendepunkten in S-Kurven ist ein solches System lenkradwinkelbasierten Systemen überlegen, da es den anstehenden Krümmungswechsel antizipieren kann.