Zusammenfassung
Im Onroad-Bereich sind viele Fahrerassistenzsysteme bereits serienreif oder stehen kurz davor. Ändert sich die Umgebung hin zu Offroad, so sind aufgrund anderer Nutzeranforderungen und vor allem aufgrund der Umgebungseigenschaften in vielen Fällen andere Assistenz- und Autonomiefunktionalitäten gefordert. In diesem Artikel stellen wir vom Institut für Technik Autonomer Systeme (TAS) entwickelte Funktionalitäten vor, die den Fahrer in Offroad-Szenarien entlasten können. Zum einen handelt es sich hier um einen Konvoi-Assistenten, der das spurgetreue Folgen hinter einem anderen Fahrzeug ermöglicht, zum anderen um einen Mule-Assistenten für den Lastentransport zwischen zwei Lagern. Anhand von zwei Wettbewerbsszenarien aus der M-ELROB 2016 werden diese Funktionalitäten evaluiert.
Abstract
For use in on-road scenarios, many driver assistance systems have reached series-production readiness or are close to doing so. But if the environment changes to off-road, the users' requirements and especially the environment's parameters demand other assistance and autonomy functions. In this article we present some functionalities developed by our institute which can decrease the driver's cognitive load in those off-road scenarios: The convoy assist enables precise following of other vehicles in nearly all environments, and the mule assist helps move load between two camps. The scenarios of the M-ELROB 2016 robotics competition are used for evaluation.
Funding statement: Die Autoren bedanken sich beim Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) für die Finanzierung von großen Teilen ihrer Forschung sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).
Über die Autoren
Thorsten Lüttel hat von 2000–2006 Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Mechatronik an der Leibniz Universität Hannover studiert und sich dort vor allem mit zweibeinigen Laufrobotern beschäftigt. Seit 2006 forscht er am Institut für Technik Autonomer Systeme an der Universität der Bundeswehr München im Bereich des autonomen Fahrens. Seine Interessensschwerpunkte liegen im Bereich der Sensordatenfusion und Systemintegration. Des weiteren hat er in den letzten Jahren einige Drittmittelprojekte sowie internationale Wettbewerbsteilnahmen geleitet.
Institut für Technik Autonomer Systeme, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg
Felix Ebert studierte von 2007–2014 Elektro- und Informationstechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik an der Technischen Universität München. Dort befasste er sich hauptsächlich mit maschinellem Lernen. Seit 2014 forscht er an der Universität der Bundeswehr München im Bereich des autonomen Fahrens, seine Interessensschwerpunkte liegen im Bereich objektrelationale Navigation und Verhalten.
Institut für Technik Autonomer Systeme, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg
Dennis Faßbender studierte von 2006–2012 Informatik an der Universität Koblenz-Landau. Seit August 2012 forscht er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität der Bundeswehr München. Seine Interessenschwerpunkte liegen im Bereich Trajektorienplanung, Navigation und Verhalten.
Institut für Technik Autonomer Systeme, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg
Carsten Fries studierte von 2006–2011 Informatik an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg. Anschließend forschte er an der Universität der Bundeswehr München im Bereich selbstfahrender Konvoifahrzeuge mit dem Schwerpunkt der modellbasierten Fahrzeugerkennung. Seit 2017 arbeitet er im Bereich Vollautomatisiertes Fahren bei BMW.
Institut für Technik Autonomer Systeme, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg
Benjamin C. Heinrich studierte an der Universität Stuttgart Technische Kybernetik (Vertiefung Biokybernetik). In seiner Abschlussarbeit an der KTH Stockholm und beim anschließenden Praktikum bei der Ericsson AB, Kista, beschäftigte er sich mit Totzeitkompensation und Optimierung für Mobilfunknetze. Seit 2013 beschäftigt er sich an der Universität der Bundeswehr München mit der Fahrzeugregelung. Seine Forschungsinteressen beinhalten u. a. modellprädiktive Regelung und Totzeitkompensation.
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Hanno Jaspers hat von 2006–2012 Angewandte Informatik mit dem Schwerpunkt Robotik an der TU Dortmund studiert. Seit 2012 forscht er an der Universität der Bundeswehr München an der visuellen Umfeldwahrnehmung autonomer Fahrzeuge.
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Jan Kallwies hat von 2007–2013 Mechatronik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg studiert und sich dort vor allem mit praktischen Aufgaben in der Regelungstechnik beschäftigt. Er forscht seit 2013 an der Universität der Bundeswehr München im Bereich des autonomen Fahrens. Seine Interessensschwerpunkte liegen im Bereich der Sensordatenfusion und Stereo-Bildverarbeitung.
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Benjamin Naujoks hat von 2010–2015 Technomathematik an der Technischen Universität Dresden studiert. Seit Ende 2015 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität der Bundeswehr München. Seine Interessenschwerpunkte liegen im Bereich Detektions- und Tracking-Verfahren in LiDAR-Punktwolken, CUDA-Programmierung sowie Machine-Learning.
Institut für Technik Autonomer Systeme, Universität der Bundeswehr München, Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg
Hans-Joachim Wünsche hat an der TU München und der UT Austin/Texas studiert, anschließend hat er 1987 an der Universität der Bundeswehr München zum Thema Bewegungssteuerung durch Rechnersehen promoviert. Nach vielen Jahren in leitenden Positionen in der Industrie kehrte er zu Forschung und Lehre zurück. Seit 2004 ist er Professor und Leiter des Instituts für Technik Autonomer Systeme der Universität der Bundeswehr München. Sein Forschungsschwerpunkt sind autonome Roboter, insbesondere Offroad-Fahrzeuge zum Einsatz in unbekanntem Gelände.
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Danksagung
Für die Beiträge zum Erfolg auf der M-ELROB 2016 gebührt vielen weiteren Mitstreitern Dank: für das Team MuCAR allen Mitarbeitern des Instituts für Technik Autonomer Systeme, und für das Team Smart Military Vehicles (SMV) den Kollegen von Diehl Defence und Hentschel System GmbH. Nicht zuletzt ist den Ausrichtern der M-ELROB 2016, dem Fraunhofer FKIE und dem österreichischen Bundesheer, zu danken. Ohne ihre größtenteils ehrenamtliche Arbeit wären solche Wettbewerbe nicht möglich.
©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston
