Grid-based Environment Estimation for Local Autonomous Vehicle Navigation

Georg Tanzmeister

doi:10.51202/9783186246080

Zusammenfassung

This dissertation is focused on the environment model for automated vehicles. A reliable model of the local environment available in real-time is a prerequisite to enable almost any useful activity performed by a robot, such as planning motions to fulfill tasks. It is particularly important in safety critical applications, such as for autonomous vehicles in regular traffic. In this thesis, novel concepts for local mapping, tracking, the detection of principal moving directions, cost evaluations in motion planning, and road course estimation have been developed. An object- and sensor-independent grid representation forms the basis of all presented methods enabling a generic and robust estimation of the environment. All approaches have been evaluated with sensor data from real road scenarios, and their performance has been experimentally demonstrated with a test vehicle.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2016
ISBN-Print: 978-3-18-524608-1
ISBN-Online: 978-3-18-624608-0
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik
Band: 1246
Sprache: Deutsch
Seiten: 154
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XIV Download Kapitel (PDF)
1. 1. High Prior Knowledge Navigation Kein Zugriff
  2. Sensor-based Navigation Kein Zugriff
  3. Low Prior Knowledge Navigation Kein Zugriff
2. EnvironmentModel Kein Zugriff
3. Main Contributions and Outline of the Thesis Kein Zugriff
1. 1. State of the Art Kein Zugriff
  2. Approach and Contribution Kein Zugriff
2. 1. Dempster–Shafer EnvironmentModel Kein Zugriff
  2. GTAMOverview Kein Zugriff
  3. Scan Grid Generation and Fusion Kein Zugriff
3. 1. Estimating Cell Velocity Distributions using Particle Filters Kein Zugriff
  2. Particle Creation and Sampling Kein Zugriff
  3. ParticleWeighting and Resampling Kein Zugriff
  4. BeliefMass Derivation Kein Zugriff
4. 1. Filtering over Time Kein Zugriff
  2. Deriving Static BayesianMaps Kein Zugriff
5. Results Kein Zugriff
6. Summary Kein Zugriff
1. 1. State of the Art Kein Zugriff
  2. Approach and Contribution Kein Zugriff
2. 1. ProblemFormulation Kein Zugriff
  2. Velocity-dependent Reachability Graph Kein Zugriff
  3. Path Cost and Heuristic with Unknown Goal Poses Kein Zugriff
  4. A*-RRTMotion Primitive Path Planner Kein Zugriff
3. 1. Equivalence for Local Trajectories Kein Zugriff
  2. Clustering with a Binary Equivalence Predicate Kein Zugriff
  3. Trajectory Clustering with Overlapping Clusters Kein Zugriff
4. Results Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. 1. State of the Art Kein Zugriff
  2. Approach and Contribution Kein Zugriff
2. 1. Collision Checking Fundamentals Kein Zugriff
  2. Extending Collision Checking to Cost Evaluation Kein Zugriff
3. 1. Calculation of Grayscale Dilation with Convolution Kein Zugriff
  2. Practical Considerations Kein Zugriff
4. 1. Reducing Computations by Exploiting Symmetry Kein Zugriff
  2. The vHGWAlgorithm Kein Zugriff
  3. Practical Considerations Kein Zugriff
5. 1. Calculating Path Costs with the Configuration Space Costs Kein Zugriff
  2. Determining Look-Up Positions Kein Zugriff
6. Results Kein Zugriff
7. Summary Kein Zugriff
1. 1. State of the Art Kein Zugriff
  2. Approach and Contribution Kein Zugriff
2. Overview Kein Zugriff
3. 1. The Effects of Path Clustering Kein Zugriff
  2. Road Boundary Estimation Kein Zugriff
4. 1. Single Frame Validation Kein Zugriff
  2. Recursive Bayesian Validation Kein Zugriff
5. 1. Tracking Road Courses based on Paths Kein Zugriff
  2. Path Association Kein Zugriff
6. Results Kein Zugriff
7. Summary Kein Zugriff
1. 1. Particle Convergence with Static Particle Sampling Kein Zugriff
  2. Parameter Evaluation Kein Zugriff
  3. Classification Kein Zugriff
  4. Estimated Velocities Kein Zugriff
2. 1. Road Course Validation Kein Zugriff
  2. Boundary Estimation Accuracy Kein Zugriff
  3. Comparison to Predicted Vehicle Path Kein Zugriff
  4. Autonomous Navigation in an Unmapped Road Scenario Kein Zugriff
3. Qualitative Evaluation of the Road Course Estimation with GTAM Kein Zugriff
4. Summary Kein Zugriff
Conclusion Kein Zugriff Seiten 123 - 126
1. Prototype Vehicle and Sensor Setup Kein Zugriff
2. Hardware and Software Computing Platform Kein Zugriff
3. Local GridMapping Kein Zugriff
4. Path Smoothing Kein Zugriff
5. 1. Grid-based Tracking andMapping Kein Zugriff
  2. Road Course Estimation Kein Zugriff
Own Publications Kein Zugriff Seiten 136 - 136
Bibliography Kein Zugriff Seiten 137 - 154