FAS Prüfungsfragen
Mit Abbildungen
Mit Abbildungen
Beschreiben Sie ein Architekturkonzept für einen Auto/Kopiloten. Welche Systemkomponenten sind unterschiedlich? (Systemarchitektur)
Systembeschreibung:
- Dialogkomponente für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI)
- Komponenten zur Routenplanung und Situationsanalyse
- Funktionen, die Sensordaten auswerten, um Fahrmanöver automatisch durchzuführen oder zu überwachen
- Koordinierungskomponente
Unterschiede Auto/Kopiloten
- Autopilot benötigt Komponenten zur Sollbahnplanung und Regelung
- Kopiloten hingegen nur Komponenten zur Gefährdungsanalyse (erwartete Fahrerhandlung) und ggfs. zur Ausgabe einer Warnung
Welche Assistenzstrategien gibt es bei Assistenzsystemen? Nennen Sie für jede Strategie ein Beispiel. (Allgemein)
Assistenzstrategien:
- Informieren (Anzeige Abstand zum Vorausfahrendem)
- Warnen (Gefahrenwarnung, Bewertung von Messungen)
- Unterstützen (Geben Handlungsempfehlungen, z.B. langsamer fahren oder Lenkrad einschlagen (Parken)
- Eingreifen: Bremseingriff
Beschreiben Sie die Struktur eines Situationsgraphen. Was modellieren Situationsgraphen und wie erfolgt die Anbindung an Sensordaten? (Situationsmodellierung)
- modelliert eine Abfolge von Situationen repräsentiert durch Situationsknoten, mit Prädiktionskanten verbunden sind
- Situationsknoten bestehen aus Zustandsschema und Handlungsschema
- Auswertung primitiver Typen und Relationen zwischen den in der jeweiligen Situation relevanten Objekten (erfasst durch Sensordaten)
Beschreiben Sie den Ablauf des elementaren Fahrmanövers Spurwechsel für einen geraden Fahrabschnitt. Welche Parameter werden benötigt. Skizzieren sie qualitativ den Verlauf von resultierendem Kurswinkel und Lenkwinkel während des Manövers. (Manövermodellierung)
Parameter:
- Querversatz: delta (y)
- --> Bogenlänge s
- konstante Geschwindigkeit v
- Abstand delta (x) zu VO
Beschreiben Sie das Verfahren zur Hindernisdetektion aus monokularen Bildfolgen, welches bewegungskompensierte Differenzbilder auswertet. Unter welchen Voraussetzungen ist das Verfahren einsetzbar? (Hindernisdetektion)
- Bilddaten aufgenommen zum Zeitpunkt t werden auf Zeitpunkt t+1 des Folgebildes transformiert unter der Annahme, dass die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebenen liegen. Das transformierte und das aktuelle Bild werden voneinander subtrahiert.
- Liegen die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebene, dann sind die Differenzen klein, bei Verletzung der Ebenenannahme liegen große Differenzen vor.
- Annahmen: die Bewegung des kameratragenden Fahrzeuges ist bekannt, die Kameraanordnung ist kalibriert
Welche Informationen sind für eine Assistenzfunktion erforderlich, die den Fahrer beim Spurwechsel (nach links) auf Autobahnen bei drohender Kollisionsgefahr warnt? Wozu werden diese Informationen benötigt? (Warnende FAS)
Fahrer:
- Fahrerabsicht --> situationsabhängige Warnung des Fahrers
Fahrzeug:
- Befahrene Fahrspur --> beeinflusst das Handlungsrepetoire und die Situationsvielfalt
Umgebung:
- Detektion anderer Verkehrsteilnehmer in der Manöverzone --> Überprüfung der Kollisionsgefahr
Beschreiben Sie die Funktionen eines nicht-autonomen Parkassistenten. (Autonom)
Suchmodus:
- Vermessen von Parklücken. Beim Vorbeifahren wird der seitliche Abstand zu geparkten Fahrzeugen vermessen
- Typ der Parklücke wird bestimmt (parallel, quer)
- Anzeige ob Parklücke für eigenes Fahrzeug ausreicht (Rangierabstand wird einberechnet)
Parkmodus:
- Einparkstrategie wählen
- Trajektorienplanung für den Einparkvorgang
- Auswertung der Sensordaten (Szenenvermessung, Hindernisdetektion)
- Einblenden von Lenkhinweisen nach Einlegen des Rückwärtsganges
- Dynamische Anpassung der Lenkhinweise bei Abweichungen
Beschreiben Sie drei Komponenten des Systems zum autonomen Fahren zur Erprobung von Serienfahrzeugen und ihre jeweiligen Aufgaben. (Autonom)
Sensorik:
- Rundumerfassung/-überwachung des Fahrzeuges
Fahrzeugführung:
- selbstständiges Abfahren eines vorgegebenen Kurses, Reaktion auf Hindernisse
Aktorik:
- Roboter bedient Lenkrad, Pedale und Schaltung
Fahrzeugdiagnose:
Überwachung des technischen Zustandes
Gegeben sei ein System, welches Meldungen über mögliche Gefahrenorte in einem mobilen ad hoc Netz verbreitet. Beschreiben Sie die Funktionsweise einer Assistenzfunktion, die aus den empfangenen Meldungen eine Warnung erzeugt. Welche Informationen über Fahrzeug und Umgebung werden für eine solche Assistenzfunktion benötigt? (Funktbasiert)
Funktionsweise:
- Empfangene Meldungen über Ereignisse werden in lokaler Ereignisliste gespeichert
- Elemente der lokalen Ereignisliste werden auf Relevanz überprüft, d.h. liegt der Ereignisort auf der eigenen Route, bewege ich mich daruaf zu?
- Bestimmen des am meisten relevante Ereignis, beispielsweise Ereignis mit der kürzesten Entfernung zur aktuellen Position
- Erzeugung einer situationsgerechten Warnung. Der Ort/Zeitpunkt, an dem der Fahrer gewarnt werden soll, ergibt sich aus der für die Präsentationsart charakteristischen Bremsverzögerung und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit
Information:
- Fahrzeug: aktuelle Geschwindigkeit, charakteristische Bremsverzögerung
- Umgebung: Aktuelle Entfernung zum Ort des am meisten relevanten Ereignisses
Zur Bewertung der Fahrerablenkung durch FAS wird z.B. der Spurwechseltest eingesetzt. Beschreiben Sie die Funktionsweise und wie verschiedene Aspekte der Fahrerleistung damit analysiert werden können. (Fahrerzustand)
Funktionsweise/Aufgabenstellung:
- Doppelaufgabenstellung
- Fahren: Wechseln sie die Spur zügig, wenn sie die Spur erkannt haben
- Bedienen des Assistenzsystems
Auswertung
- Fahrspur wird aufgezeichnet und normativen Modell für einen Fahrspurwechsel verglichen
Analyse
- Fläche zwischen aufgezeichneter Fahrspur und normativem Modellist ein Maß für die Fahrqualität
Aspekte der Analyse
- Wahrnehmung: Reagieren auf Schild = keine Fläche; Schild verpasst = große Fläche
- Reaktion: frühes Reagieren = kleine Fläche; spätes Reagieren = große Fläche
- Manövrierverhalten: Gutes Manövrieren = kleine Fläche; schlechtes Manövrieren = große Fläche
- Spurhaltung: gute Spurhaltung = kleine Fläche; schlechte Spurhaltung = große Fläche
XTRACK ist ein modellbasierter Ansatz zur Detektion und Verfolgung von Kfz in Bildfolgen. Charakterisieren Sie die für diesen Ansatz benötigten Modelle. (Situationsmodellierung)
- generisches Fahrzeugmodell --> Polyedermodell beschreibt die Form des Objektes
- Bewegungsmodell --> Lage: Position und Orientierung; zeitliche Änderung vereinfacht durch stationäre Kreisbewegung: Kurvenradius und Winkelgeschwindigkeit
- Beleuchtungsmodell --> Winkel des einfallendes Licht wird für die Schattenberechnung benötigt
Welche Informationen sind für eine Assistenzfunktion erforderlich, die den Fahrer bei schneller Annäherung an eine Kreuzung warnt, an der er anhalten soll (Kreuzung mit Stop-Schild)? (Warnende FAS)
Umgebung:
- aktuelle Entfernung zur Kreuzung
- (Situation ist gegeben)
Fahrzeug:
- aktuelle Geschwindigkeit und Bremsverzögerung
Fahrer:
- Normale und Maximale Bremsverzögerung, Reaktionszeit auf eine Warnung
- (Annahme zur Fahrabsicht)
Für eine Assistenzfunktion, die den Fahrer vor unbeabsichtigtem verlassen der Fahrspur warnt, muss die Situation „Verlassen der Fahrspur“ detektiert werden. Beschreiben Sie zwei Methoden zur Detektion dieser Situation. Welche Vor- und Nachteile besitzen die beiden Methoden im Hinblick auf die Akzeptanz einer Fahrerwarnung? (Fahrspurdetektion)
Car's current position (CCP)
- Entfernung des Fahrzeuges zur Fahrspurbegrenzung wird berechnet, Warnung erfolt, wenn das Fahrzeug die Spur verlässt
- Vorteil: keine Fahlalarme
- Nachteil: Warnung erfolgt erst, wenn Begrenzung bereits erreicht ist, Situation Kurvenschneiden ist nicht modelliert
Time to Lane border Crossing (TLC)
- Berechnung des Schnittpunktes von erwarteter Trajektorie mit dem geschätzen Verlauf der Fahrspurbegrenzung. Daraus wird die Zeit bis zum Queren der Fahrspurbegrenzung berechnet.
- Vorteil: Kurvenschneiden kann durch Berechnung des Wiedereintritts in die eigene Fahrspur modelliert werden. Warnt, bevor die Linie überquert wird. Höhere Robustheit durch Beobachtung der Fahreraktivität
- Nachteil: Reagiert empfindlich auf das Bewegungsmodell, deshalb kommen Fehlalarme vor
Beschreiben Sie das Detektionsprinzip zur Hindernisdetektion aus monokularen Bildfolgen, welches optische Flussvektoren auswertet. Welche Annahmen liegen dem Verfahren zugrunde? (Hindernisdetektion)
Detektionsprinzip:
- Berechne optische Flussvektoren für einen Zeitpunkt t
- Berechne aus der Eigenbewegung des kameratragenden Fahrzeugs den zugehörigen Modellvektor. Der Modellvektor entspricht der Verschiebung, wenn kein Hindernis vorhanden ist
- Berechne Differenzvektor aus berechnetem optischen Flussvektor und Modellvektor
- ist der berechnete optische Flussvektor signifikant größer als der Modellvektor, dann liegt ein Abbild eines Hindernisses vor
Annahmen:
- Die Berechnung des Modellvektoren erfolgt unter der Annahme, dass die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebene liegen.
- Die Bewegung des kameratragenden Fahrzeugs ist bekannt, die Kameraanordnung ist kalibriert.
Vergleichen Sie einen Abstandsregelautomaten (Distronic) mit einem Stop & Go Assistenten (Distronic Plus). Worin bestehen die Gemeinsamkeiten? Wie unterscheiden sie sich? (Distronic)
Gemeinsamkeiten
- Abstandsregelung hält sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug
- Detektion und Objektauswahl
- Kursprädiktion, Kurvensensorik
- Überprüfung der Funktionsgrenzen
Unterschiede:
Folgefahrt bei niedrigen Geschwindigkeit auf Autobahn erfordert
- Sensorik, die eine vollständige Abdeckung der Fahrzeugfront von 1m an über gesamte Fahrzeugbreite hinweg gewährleistet, damit auch knappe Einschervorgänge erkannt werden --> zusätzliches Sensorsystem für diesen Nahbereich
zusätzlich Stop&Go
- Bremsen in den Stand
- Anfahren zumindest nach längeren Haltephasen nur mit Fahrerbetätigung
Welche Arten von Informationen über Fahrer, Fahrzeug und Umgebung sind in FAS zu modellieren? (Allgemein)
Fahrer
- Fahrerabsicht, kognitive Belastung, Fahrerzustand, Reaktionszeit
Fahrzeug
- Bewegungsinformation, Fahrzeugorientierung (Position, Richtung)
Umgebung
Geometrische Beschreibung relevanter Objekte, dynamisches Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer
Beschreiben Sie den Ablauf des elementaren Fahrmanövers Abbiegen nach links für eine T-Kreuzung. Welche Parameter werden benötigt. Skizzieren sie qualitativ den Verlauf von resultierendem Kurswinkel und Lenkwinkel während des Manövers (sowohl links als auch rechts). (Manöverplanung)
Parameter
- beiden Straßenbreiten b1 und b2
- senkrechten Abstände delta(x) und delta(y) des Fahrzeugreferenzpunktes vom jeweils rechten Straßenrand zu Beginn und am Ende des Abbiegemanövers
Beschreiben Sie den Deutungszyklus zur Auswertung von Einzelbilder sowie die Vorteile der Erweiterung auf zeitliche Bildfolgen. (Situationsmodellierung)
Deutungszyklus
- Datengetriebene Ermittlung einer generischen Beschreibung (Bildbereich, Szenenbereich), entspricht linearer Auswertung
- Vergleich von Modellausprägungen (Bildbereich, Szenenbereich), die aus der generischen Beschreibung gewonnen worden sind mit aufgenommenem Bild oder Bildbereichshinweisen zur Ermittlung von Korrekturen der vorläufigen generischen Beschreibung
Erweiterung für zeitliche Bildfolgen
- Formulierung einer Erwartung über das Folgebild auf der Basis der Beschreibung der ersten Aufnahme sowie einer generischen Beschreibung der zulässigen zeitlichen Änderung zwischen zwei Aufnahmezeitpunkten. Initiale datengetriebene Ermittlung einer generischen Beschreibung von bereits detektierten Objekten kann entfallen
Vorteil
- Genauere Beschreibung durch iterative Verfeinerung mit modellgetriebener Deutung
Charakterisieren Sie proaktive, aktive, und passive Sicherheitssysteme und geben Sie jeweils ein Beispiel an. (Allgemein)
Nahtlose Kette von Sicherheitssystemen
- Passive Sicherheit reduziert Schwere von Unfallfolgen; Beispiele: Airbag, Gurtstraffer
- Aktive Sicherheit vermeidet oder mildert Unfälle; Beispiele: ESP, Bremsassistent, Spurhalteassistent
- Proaktive Sicherheit bekämpft Unfallursachen und vermeidet gefährliche Situationen; Beispiele: Car2X-Kommunikation
Ein Fahrzeug fährt auf eine Gefahrenstelle zu und erhält per Funk eine Gefahrenmeldung. Beschreiben Sie die Funktion einer Assistenzfunktion, die aus den empfangenen Meldungen
(eine Relevanzprüfung sei bereits erfolgt) eine Präsentation zur Information oder eine Warnung des Fahrers erzeugt und welche Daten dafür benötigt werden. (Funktbasiert)
Funktionsweisen:
- Es gibt zwei Arten der Präsentation einer Meldung an den Fahrer:
- Information, mit Angabe der Entfernung zum Ereignis
- Warnung, alarmierender Hinweis auf das Ereignis
- Der Ort, an dem die Meldung dem Fahrer präsentiert wird, ergibt sich aus der für die Präsentationsart charakteristischen Bremsverzögerung und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigleit
Informationen:
- Fahrzeug: Aktuelle Geschwindigkeit, charakteristische Bremsverzögerung
- Umgebung: Aktuelle Entfernung zum Ort des am meisten relevanten Ereignisses
-
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-
Lernkarten
Beschreiben Sie ein Architekturkonzept für einen Auto/Kopiloten. Welche Systemkomponenten sind unterschiedlich? (Systemarchitektur)
Systembeschreibung:
- Dialogkomponente für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI)
- Komponenten zur Routenplanung und Situationsanalyse
- Funktionen, die Sensordaten auswerten, um Fahrmanöver automatisch durchzuführen oder zu überwachen
- Koordinierungskomponente
Unterschiede Auto/Kopiloten
- Autopilot benötigt Komponenten zur Sollbahnplanung und Regelung
- Kopiloten hingegen nur Komponenten zur Gefährdungsanalyse (erwartete Fahrerhandlung) und ggfs. zur Ausgabe einer Warnung
Welche Assistenzstrategien gibt es bei Assistenzsystemen? Nennen Sie für jede Strategie ein Beispiel. (Allgemein)
Assistenzstrategien:
- Informieren (Anzeige Abstand zum Vorausfahrendem)
- Warnen (Gefahrenwarnung, Bewertung von Messungen)
- Unterstützen (Geben Handlungsempfehlungen, z.B. langsamer fahren oder Lenkrad einschlagen (Parken)
- Eingreifen: Bremseingriff
Beschreiben Sie die Struktur eines Situationsgraphen. Was modellieren Situationsgraphen und wie erfolgt die Anbindung an Sensordaten? (Situationsmodellierung)
- modelliert eine Abfolge von Situationen repräsentiert durch Situationsknoten, mit Prädiktionskanten verbunden sind
- Situationsknoten bestehen aus Zustandsschema und Handlungsschema
- Auswertung primitiver Typen und Relationen zwischen den in der jeweiligen Situation relevanten Objekten (erfasst durch Sensordaten)
Beschreiben Sie den Ablauf des elementaren Fahrmanövers Spurwechsel für einen geraden Fahrabschnitt. Welche Parameter werden benötigt. Skizzieren sie qualitativ den Verlauf von resultierendem Kurswinkel und Lenkwinkel während des Manövers. (Manövermodellierung)
Parameter:
- Querversatz: delta (y)
- --> Bogenlänge s
- konstante Geschwindigkeit v
- Abstand delta (x) zu VO
Beschreiben Sie das Verfahren zur Hindernisdetektion aus monokularen Bildfolgen, welches bewegungskompensierte Differenzbilder auswertet. Unter welchen Voraussetzungen ist das Verfahren einsetzbar? (Hindernisdetektion)
- Bilddaten aufgenommen zum Zeitpunkt t werden auf Zeitpunkt t+1 des Folgebildes transformiert unter der Annahme, dass die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebenen liegen. Das transformierte und das aktuelle Bild werden voneinander subtrahiert.
- Liegen die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebene, dann sind die Differenzen klein, bei Verletzung der Ebenenannahme liegen große Differenzen vor.
- Annahmen: die Bewegung des kameratragenden Fahrzeuges ist bekannt, die Kameraanordnung ist kalibriert
Welche Informationen sind für eine Assistenzfunktion erforderlich, die den Fahrer beim Spurwechsel (nach links) auf Autobahnen bei drohender Kollisionsgefahr warnt? Wozu werden diese Informationen benötigt? (Warnende FAS)
Fahrer:
- Fahrerabsicht --> situationsabhängige Warnung des Fahrers
Fahrzeug:
- Befahrene Fahrspur --> beeinflusst das Handlungsrepetoire und die Situationsvielfalt
Umgebung:
- Detektion anderer Verkehrsteilnehmer in der Manöverzone --> Überprüfung der Kollisionsgefahr
Beschreiben Sie die Funktionen eines nicht-autonomen Parkassistenten. (Autonom)
Suchmodus:
- Vermessen von Parklücken. Beim Vorbeifahren wird der seitliche Abstand zu geparkten Fahrzeugen vermessen
- Typ der Parklücke wird bestimmt (parallel, quer)
- Anzeige ob Parklücke für eigenes Fahrzeug ausreicht (Rangierabstand wird einberechnet)
Parkmodus:
- Einparkstrategie wählen
- Trajektorienplanung für den Einparkvorgang
- Auswertung der Sensordaten (Szenenvermessung, Hindernisdetektion)
- Einblenden von Lenkhinweisen nach Einlegen des Rückwärtsganges
- Dynamische Anpassung der Lenkhinweise bei Abweichungen
Beschreiben Sie drei Komponenten des Systems zum autonomen Fahren zur Erprobung von Serienfahrzeugen und ihre jeweiligen Aufgaben. (Autonom)
Sensorik:
- Rundumerfassung/-überwachung des Fahrzeuges
Fahrzeugführung:
- selbstständiges Abfahren eines vorgegebenen Kurses, Reaktion auf Hindernisse
Aktorik:
- Roboter bedient Lenkrad, Pedale und Schaltung
Fahrzeugdiagnose:
Überwachung des technischen Zustandes
Gegeben sei ein System, welches Meldungen über mögliche Gefahrenorte in einem mobilen ad hoc Netz verbreitet. Beschreiben Sie die Funktionsweise einer Assistenzfunktion, die aus den empfangenen Meldungen eine Warnung erzeugt. Welche Informationen über Fahrzeug und Umgebung werden für eine solche Assistenzfunktion benötigt? (Funktbasiert)
Funktionsweise:
- Empfangene Meldungen über Ereignisse werden in lokaler Ereignisliste gespeichert
- Elemente der lokalen Ereignisliste werden auf Relevanz überprüft, d.h. liegt der Ereignisort auf der eigenen Route, bewege ich mich daruaf zu?
- Bestimmen des am meisten relevante Ereignis, beispielsweise Ereignis mit der kürzesten Entfernung zur aktuellen Position
- Erzeugung einer situationsgerechten Warnung. Der Ort/Zeitpunkt, an dem der Fahrer gewarnt werden soll, ergibt sich aus der für die Präsentationsart charakteristischen Bremsverzögerung und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit
Information:
- Fahrzeug: aktuelle Geschwindigkeit, charakteristische Bremsverzögerung
- Umgebung: Aktuelle Entfernung zum Ort des am meisten relevanten Ereignisses
Zur Bewertung der Fahrerablenkung durch FAS wird z.B. der Spurwechseltest eingesetzt. Beschreiben Sie die Funktionsweise und wie verschiedene Aspekte der Fahrerleistung damit analysiert werden können. (Fahrerzustand)
Funktionsweise/Aufgabenstellung:
- Doppelaufgabenstellung
- Fahren: Wechseln sie die Spur zügig, wenn sie die Spur erkannt haben
- Bedienen des Assistenzsystems
Auswertung
- Fahrspur wird aufgezeichnet und normativen Modell für einen Fahrspurwechsel verglichen
Analyse
- Fläche zwischen aufgezeichneter Fahrspur und normativem Modellist ein Maß für die Fahrqualität
Aspekte der Analyse
- Wahrnehmung: Reagieren auf Schild = keine Fläche; Schild verpasst = große Fläche
- Reaktion: frühes Reagieren = kleine Fläche; spätes Reagieren = große Fläche
- Manövrierverhalten: Gutes Manövrieren = kleine Fläche; schlechtes Manövrieren = große Fläche
- Spurhaltung: gute Spurhaltung = kleine Fläche; schlechte Spurhaltung = große Fläche
XTRACK ist ein modellbasierter Ansatz zur Detektion und Verfolgung von Kfz in Bildfolgen. Charakterisieren Sie die für diesen Ansatz benötigten Modelle. (Situationsmodellierung)
- generisches Fahrzeugmodell --> Polyedermodell beschreibt die Form des Objektes
- Bewegungsmodell --> Lage: Position und Orientierung; zeitliche Änderung vereinfacht durch stationäre Kreisbewegung: Kurvenradius und Winkelgeschwindigkeit
- Beleuchtungsmodell --> Winkel des einfallendes Licht wird für die Schattenberechnung benötigt
Welche Informationen sind für eine Assistenzfunktion erforderlich, die den Fahrer bei schneller Annäherung an eine Kreuzung warnt, an der er anhalten soll (Kreuzung mit Stop-Schild)? (Warnende FAS)
Umgebung:
- aktuelle Entfernung zur Kreuzung
- (Situation ist gegeben)
Fahrzeug:
- aktuelle Geschwindigkeit und Bremsverzögerung
Fahrer:
- Normale und Maximale Bremsverzögerung, Reaktionszeit auf eine Warnung
- (Annahme zur Fahrabsicht)
Für eine Assistenzfunktion, die den Fahrer vor unbeabsichtigtem verlassen der Fahrspur warnt, muss die Situation „Verlassen der Fahrspur“ detektiert werden. Beschreiben Sie zwei Methoden zur Detektion dieser Situation. Welche Vor- und Nachteile besitzen die beiden Methoden im Hinblick auf die Akzeptanz einer Fahrerwarnung? (Fahrspurdetektion)
Car's current position (CCP)
- Entfernung des Fahrzeuges zur Fahrspurbegrenzung wird berechnet, Warnung erfolt, wenn das Fahrzeug die Spur verlässt
- Vorteil: keine Fahlalarme
- Nachteil: Warnung erfolgt erst, wenn Begrenzung bereits erreicht ist, Situation Kurvenschneiden ist nicht modelliert
Time to Lane border Crossing (TLC)
- Berechnung des Schnittpunktes von erwarteter Trajektorie mit dem geschätzen Verlauf der Fahrspurbegrenzung. Daraus wird die Zeit bis zum Queren der Fahrspurbegrenzung berechnet.
- Vorteil: Kurvenschneiden kann durch Berechnung des Wiedereintritts in die eigene Fahrspur modelliert werden. Warnt, bevor die Linie überquert wird. Höhere Robustheit durch Beobachtung der Fahreraktivität
- Nachteil: Reagiert empfindlich auf das Bewegungsmodell, deshalb kommen Fehlalarme vor
Beschreiben Sie das Detektionsprinzip zur Hindernisdetektion aus monokularen Bildfolgen, welches optische Flussvektoren auswertet. Welche Annahmen liegen dem Verfahren zugrunde? (Hindernisdetektion)
Detektionsprinzip:
- Berechne optische Flussvektoren für einen Zeitpunkt t
- Berechne aus der Eigenbewegung des kameratragenden Fahrzeugs den zugehörigen Modellvektor. Der Modellvektor entspricht der Verschiebung, wenn kein Hindernis vorhanden ist
- Berechne Differenzvektor aus berechnetem optischen Flussvektor und Modellvektor
- ist der berechnete optische Flussvektor signifikant größer als der Modellvektor, dann liegt ein Abbild eines Hindernisses vor
Annahmen:
- Die Berechnung des Modellvektoren erfolgt unter der Annahme, dass die abgebildeten Szenenpunkte in einer Ebene liegen.
- Die Bewegung des kameratragenden Fahrzeugs ist bekannt, die Kameraanordnung ist kalibriert.
Vergleichen Sie einen Abstandsregelautomaten (Distronic) mit einem Stop & Go Assistenten (Distronic Plus). Worin bestehen die Gemeinsamkeiten? Wie unterscheiden sie sich? (Distronic)
Gemeinsamkeiten
- Abstandsregelung hält sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug
- Detektion und Objektauswahl
- Kursprädiktion, Kurvensensorik
- Überprüfung der Funktionsgrenzen
Unterschiede:
Folgefahrt bei niedrigen Geschwindigkeit auf Autobahn erfordert
- Sensorik, die eine vollständige Abdeckung der Fahrzeugfront von 1m an über gesamte Fahrzeugbreite hinweg gewährleistet, damit auch knappe Einschervorgänge erkannt werden --> zusätzliches Sensorsystem für diesen Nahbereich
zusätzlich Stop&Go
- Bremsen in den Stand
- Anfahren zumindest nach längeren Haltephasen nur mit Fahrerbetätigung
Welche Arten von Informationen über Fahrer, Fahrzeug und Umgebung sind in FAS zu modellieren? (Allgemein)
Fahrer
- Fahrerabsicht, kognitive Belastung, Fahrerzustand, Reaktionszeit
Fahrzeug
- Bewegungsinformation, Fahrzeugorientierung (Position, Richtung)
Umgebung
Geometrische Beschreibung relevanter Objekte, dynamisches Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer
Beschreiben Sie den Ablauf des elementaren Fahrmanövers Abbiegen nach links für eine T-Kreuzung. Welche Parameter werden benötigt. Skizzieren sie qualitativ den Verlauf von resultierendem Kurswinkel und Lenkwinkel während des Manövers (sowohl links als auch rechts). (Manöverplanung)
Parameter
- beiden Straßenbreiten b1 und b2
- senkrechten Abstände delta(x) und delta(y) des Fahrzeugreferenzpunktes vom jeweils rechten Straßenrand zu Beginn und am Ende des Abbiegemanövers
Beschreiben Sie den Deutungszyklus zur Auswertung von Einzelbilder sowie die Vorteile der Erweiterung auf zeitliche Bildfolgen. (Situationsmodellierung)
Deutungszyklus
- Datengetriebene Ermittlung einer generischen Beschreibung (Bildbereich, Szenenbereich), entspricht linearer Auswertung
- Vergleich von Modellausprägungen (Bildbereich, Szenenbereich), die aus der generischen Beschreibung gewonnen worden sind mit aufgenommenem Bild oder Bildbereichshinweisen zur Ermittlung von Korrekturen der vorläufigen generischen Beschreibung
Erweiterung für zeitliche Bildfolgen
- Formulierung einer Erwartung über das Folgebild auf der Basis der Beschreibung der ersten Aufnahme sowie einer generischen Beschreibung der zulässigen zeitlichen Änderung zwischen zwei Aufnahmezeitpunkten. Initiale datengetriebene Ermittlung einer generischen Beschreibung von bereits detektierten Objekten kann entfallen
Vorteil
- Genauere Beschreibung durch iterative Verfeinerung mit modellgetriebener Deutung
Charakterisieren Sie proaktive, aktive, und passive Sicherheitssysteme und geben Sie jeweils ein Beispiel an. (Allgemein)
Nahtlose Kette von Sicherheitssystemen
- Passive Sicherheit reduziert Schwere von Unfallfolgen; Beispiele: Airbag, Gurtstraffer
- Aktive Sicherheit vermeidet oder mildert Unfälle; Beispiele: ESP, Bremsassistent, Spurhalteassistent
- Proaktive Sicherheit bekämpft Unfallursachen und vermeidet gefährliche Situationen; Beispiele: Car2X-Kommunikation
Ein Fahrzeug fährt auf eine Gefahrenstelle zu und erhält per Funk eine Gefahrenmeldung. Beschreiben Sie die Funktion einer Assistenzfunktion, die aus den empfangenen Meldungen
(eine Relevanzprüfung sei bereits erfolgt) eine Präsentation zur Information oder eine Warnung des Fahrers erzeugt und welche Daten dafür benötigt werden. (Funktbasiert)
Funktionsweisen:
- Es gibt zwei Arten der Präsentation einer Meldung an den Fahrer:
- Information, mit Angabe der Entfernung zum Ereignis
- Warnung, alarmierender Hinweis auf das Ereignis
- Der Ort, an dem die Meldung dem Fahrer präsentiert wird, ergibt sich aus der für die Präsentationsart charakteristischen Bremsverzögerung und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigleit
Informationen:
- Fahrzeug: Aktuelle Geschwindigkeit, charakteristische Bremsverzögerung
- Umgebung: Aktuelle Entfernung zum Ort des am meisten relevanten Ereignisses
