Hardware-in-the-loop-gestützte Entwicklungsplattform für Fahrerassistenzsysteme - Modellierung und Visualisierung des Fahrzeugumfeldes:
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Göttingen
Cuvillier
2011
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT I
ERKLAERUNG III
1. EINLEITUNG 1
1.1. STAND DER TECHNIK 4
1.2. ZIELE DER ARBEIT 6
2. STRASSENMODELL 8
2.1. EINLEITUNG 8
2.2. STRUKTUR DES RUNDKURSES 9
2.3. APPROXIMATION GERADER ABSCHNITTE 11
2.4. APPROXIMATION GEKRUEMMTER ABSCHNITTE 11
2.4.1. INTERPOLATION DER STUETZSTELLEN 12
2.4.2. PARAMETRIERUNG NACH BOGENLAENGE 14
2.4.3. BEISPIEL 17
2.5. ERSTELLUNG DES RUNDKURSES 20
2.6. ERZEUGUNG DES FAHRBAHNKOORDINATENSYSTEMS 22
2.7. BERECHNUNG DER FAHRBAHNKOORDINATEN 24
2.7.1. DEFINITION 24
2.7.2. UMRECHNUNG IN KARTESISCHE KOORDINATEN 25 2.7.3. UMRECHNUNG VON
KARTESISCHEN KOORDINATEN 26 2.8. BERECHNUNG DER FAHRZEUGKOORDINATEN 32
3. VISUALISIERUNG 34
3.1. EINLEITUNG 34
3.2. OPENGL-GRUNDLAGEN 35
3.3. KONFIGURATION DER BETRACHTERMATRIX 41
3.3.1. PROJEKTION 42
3.3.2. WECHSEL DES KOORDINATENSYSTEMS 46
3.3.3. BEWEGUNG DES BETRACHTERS 48
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/101146540X
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.4. AUSLEUCHTUNG DER SZENERIE 52
3.4.1. BELEUCHTUNGSMODELL 52
3.4.2. BERECHNUNG DREIDIMENSIONALER SCHATTENVOLUMINA . . 56 3.5.
DARSTELLUNG DES FAHRBAHNVERLAUFES 64
3.5.1. ERZEUGUNG DES DRAHTGITTERMODELLS 64
3.5.2. OPTIMIERUNG DES DATENSTROMES 71
3.5.3. VORAUSBERECHNUNG DER SICHTBAREN TEILVOLUMINA . . . 74 3.6.
DARSTELLUNG BELIEBIGER OBJEKTE 77
3.7. BEREITSTELLUNG VON OBJEKTREFERENZEN 79
3.7.1. DARSTELLUNG EINES FAHRZEUGES 79
3.7.2. BENUTZERSCHNITTSTELLE 83
4. SIMULATIONSUMGEBUNG 85
4.1. STRUKTUR 86
4.1.1. VISUALISIERUNG 89
4.1.2. FAHRBAHNVERLAUF 89
4.1.3. TESTFAHRZEUG 90
4.1.4. HINDERNISSE 90
4.2. IMPLEMENTIERUNG 91
4.2.1. BESCHREIBUNG DER SYSTEMARCHITEKTUR 91
4.2.2. SCHNITTSTELLEN DER SIMULATIONSPROGRAMME 94
4.2.3. INTEGRATION DER SIMULATIONSUMGEBUNG 96
5. ANWENDUNG 98
5.1. ZIELSETZUNG DES DECOS-PROJEKTES 98
5.2. STRUKTUR DES DEMONSTRATORS 103
5.3. NACHBILDUNG DES FAHRZEUGUMFELDES 105
5.4. SOFTWARE-IN-THE-LOOP-SIMULATION 114
5.5. LEISTUNGSFAEHIGKEIT DER VISUALISIERUNG 117
5.6. ERGEBNISSE 122
5.6.1. ANWENDUNG ZUR MODELLIERUNG DER UMFELDSENSORIK UND ENTWICKLUNG VON
FAHRERMODELLEN 122
5.6.2. ANWENDUNG ZUR ERZEUGUNG KRITISCHER VERKEHRSSZENARIEN 123
6. ZUSAMMENFASSUNG 127
A. KOORDINATENSYSTEME 129
A.L. VERWENDETES KOORDINATENSYSTEM 129
A.2. VEKTORROTATION UND KOORDINATENTRANSFORMATION 129
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
A.3. EIGENSCHAFTEN VON ROTATIONSMATRIZEN 132
A.4. ELEMENTARDREHUNGEN 133
A.5. ROTATIONSSEQUENZEN 134
A.5.1. VEKTORROTATION 134
A.5.2. BASISROTATION 134
A.6. ROTATION UM EINE BELIEBIGE ACHSE 137
A.7. BESCHREIBUNG DER ROTATION DURCH DEN RICHTUNGSKOSINUS . . . 138 A.8.
BESCHREIBUNG DER ROTATION DURCH QUATERNIONEN 140
A.8.1. DEFINITION 140
A.8.2. EIGENSCHAFTEN 141
A.8.3. ROTATION 142
A.9. STARRKOERPERTRANSFORMATION 146
LITERATURVERZEICHNIS 149
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