Miniaturisierter Laserscanner zur Umfelderfassung im
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Miniaturisierter Laserscanner zur Umfelderfassung im
Miniaturisierter Laserscanner zur Umfelderfassung im Fahrzeugbereich Miniaturized Laserscanner for Vehicles MSc Andreas Kapp, Karlsruhe Dipl.-Ing. Daniel Brugger, Karlsruhe Kurzfassung Dieser Beitrag befasst sich mit dem Aufbau und der Spezifikation eines Laserscanners, dessen Ablenkeinheit eine mikrosystemtechnische Komponente enthält. Nach einer Beschreibung der wichtigsten Systemkomponenten wird auf die Signalverarbeitung eingegangen, die eine für Fahrerassistenzsysteme erforderliche Repräsentation der Umgebung liefert. 1. Einleitung Während Radarmodule und Videokameras zur Umfelderfassung im Automobilbereich etabliert sind und in Wagen der Oberklasse, etwa bei ACC-Systemen, zum Einsatz kommen, sind Laserscanner im Gegensatz zu Japan in Europa noch kaum verbreitet. In Bild 1 ist links das Bild einer Videokamera und rechts das zugehörige Tiefenbild eines Laserscanners (auch Lidar genannt) zu sehen. Das Videobild hat eine hohe laterale Auflösung, was zugleich eine große Datenmenge bedeutet, das Tiefenbild dagegen enthält nur wenige Messpunkte. Diese enthalten jedoch Bild 1: Videobild und Tiefendaten (in m) eines Laserscanners (Quelle: Denso). explizit Tiefen- information, die bei Videokamerabildern erst aus Stereobildern bzw. aus der Bewegung geschätzt werden muss. Dieser erste Vergleich zeigt bereits Eigenheiten des Tiefenbildes eines Laserscanners auf, die diesen Sensortyp als interessante Alternative (bzw. geeignete Ergänzung) zu Radar erscheinen lassen. Der Artikel ist wie folgt aufgebaut: Kapitel 2 stellt Verfahren zur Aufnahme eines Tiefenbildes vor. Kapitel 3 befasst sich mit wichtigen Hardwarekomponenten. Kapitel 4 stellt das Gesamtsystem vor. Kapitel 5 umreißt die zur Auswertung der Laserdaten erforderlichen Verarbeitungsschritte. 2. Aufnahme eines Tiefenbildes Ein Tiefenbild enthält im Gegensatz zum Intensitätsbild einer Monokamera explizit Tiefeninformation. Im Gegensatz zu Stereokameraanordnungen bieten Radar und Laserscanner eine hohe Entfernungsauflösung, die unabhängig von der Entfernung ist. Während Intensitätsbilder geeignet sind, um Muster, Formen und Strukturen zu erkennen, etwa Fahrzeugkonturen und Fahrbahnmarkierungen, bieten Tiefenbilder eine direkte Information über den Abstand zu anderen Objekten, etwa einem vorausfahrenden Fahrzeug. Zur Aufnahme von Tiefenbildern dienen Radar und Laserscanner. 2.1. Laufzeitverfahren Bei der optischen Entfernungsmessung kommen Laufzeitverfahren zum Einsatz: Licht wird abgestrahlt, an einem Objekt reflektiert und von einem Empfänger wieder aufgenommen. Sind Sender und Empfänger räumlich nahe, ist die Laufzeit des Lichts der Entfernung des Objekts direkt proportional. Es gibt drei verbreitete Verfahren, um diese Laufzeit zu messen. Beim Phasenmessverfahren wird die Amplitude der abgestrahlten Leistung sinusförmig moduliert (AM). Aufgrund der Periodizität ergibt sich ein Eindeutigkeitsbereich, in dem die Entfernung anhand der Phasendifferenz von abgestrahltem und empfangenem Licht bestimmt werden kann. Bei der Frequenzmodulation (FM), die auch in Radarmodulen verwendet wird, wird die Frequenz der Strahlung periodisch variiert, etwa in Form eines Sägezahns. Mit diesem Verfahren kann über den Doppler-Effekt zusätzlich zur Entfernung auch eine Relativgeschwindigkeit gemessen werden. Beim Pulslaufzeitverfahren wird direkt die Laufzeit eines sehr kurzen (wenige ns langen) Laserpulses gemessen. Bei AM und FM liegen zu allen Zeiten Tiefeninformation vor, während Pulsverfahren über diese nur nach Eintreffen eines Pulses verfügen, was eine geringere maximale Messrate bzw. eine schlechtere Auflösung (mangels Mittelung) bedeutet. Pulsverfahren haben dagegen höhere Reichweiten, da der einzelne Puls kurzzeitig eine sehr hohe Leistung haben darf, ohne dass Laserschutzauflagen verletzt werden oder der Laser zerstört wird. Zusätzlich sind sie robuster gegenüber Umwelteinflüssen wie Partikeln in der Luft. Für unsere Anwendung genügt eine moderate Messrate von 10 bis 20kHz. Eine möglichst große Reichweite auch bei nichtkooperativen (schlecht reflektierenden) Zielen ist erforderlich. Deshalb wurde hier das Pulsverfahren gewählt. 2.2. Vergleich von scannenden und nichtscannenden Verfahren Zur Erfassung eines ausgedehnten Tiefen- bzw. Entfernungsbildes muss der eindimensionale Laserstrahl bei scannenden Verfahren geeignet abgelenkt werden. Bei nichtscannenden Verfahren kommen dagegen mehrere Laserstrahlen zum Einsatz, die zueinander fest orientiert sind. Scannende Verfahren, bei denen rotierende Polygonspiegel zum Einsatz kommen, sind etwa von Scankassen aus dem Supermarkt bekannt. Der Laserstrahl ist dabei auf einen Spiegel gerichtet, der von einem Elektromotor angetrieben wird und um 360° rotiert. Für andere Anforderungen genügt es einen Spiegel in einem geringeren Winkelbereich zu verkippen, was durch Servomotoren erfolgen kann. In manchen 3D-Systemen kommen auch beide Prinzipien zum Einsatz. Einer schnellen Rotation um die Hochachse ist eine langsame Nickbewegung überlagert. Aus der Mikrosystemtechnik sind weitere Verfahren bekannt, die etwa in Beamern zum Einsatz kommen: Spiegel werden über Torsionsdrähte verdreht oder elektrostatisch ausgerichtet. Nichtscannende Verfahren nehmen zumeist zu einem Zeitpunkt ein Entfernungsbild ihres gesamten Sichtbereichs auf. Sie unterliegen einem geringeren Verschleiß, da sie keine bewegten Komponenten haben. Es sind bei ihnen auch prinzipiell höhere Messraten bzw. Frameraten vorstellbar. Außerdem sind die Abstrahlwinkel bekannt und müssen nicht gemessen werden. Die Gesamtleistung ist jedoch durch Laserschutzauflagen stark begrenzt. Somit kann ein scannendes Verfahren, dessen gesamte Energie in einem Puls liegt, eine höhere Entfernung erzielen. Unser System ist scannend, da darin eine neuartige Aktoreinheit in Mikrotechnik zum Einsatz kommt (vgl. Abschnitt 3.3). 2.3. Physikalische Grundlagen Die Energiebilanz des Lasers wird mit der Radar- bzw. Lidargleichung beschrieben. Die vom Detektor empfangene Energie ist der abgestrahlten Laserenergie und der Reflektivität der Objektoberfläche direkt proportional. Sie fällt stark mit der vierten Potenz der reziproken Entfernung ab. Ist der emittierte Laserstrahl stark fokussiert bzw. kollimiert, entfällt der Verlust auf dem Hinweg, und die Lidargleichung vereinfacht sich zu: PRx = PTx ⋅ ρ ⋅ ARx . 2πR 2 Diese starke Entfernungsabhängigkeit muss bei der Wahl des Empfängers berücksichtigt werden (vgl. 3.2). 3. Aufbau des Laserscanners Die Spezifikation der Hardwarekomponenten ergibt sich zum einen aus der geplanten Anwendung, der Umfelderfassung im Fahrzeugbereich, die Anforderungen an Winkel- und Entfernungsauflösung, Messrate und Laserschutzklasse stellt, und zum anderen aus den physikalischen Gegebenheiten, in erster Linie der mit steigender Entfernung des Objekts Bild 2: Empfänger- über Senderleistung (r: Empfängerapertur, R: Objektdistanz). stark abfallenden empfangenen Leistung, die u.a. einen gut kollimierten Sendestrahl und einen empfindlichen Empfänger erforderlich machen. 3.1. IR-Pulslaserdiode Zum Einsatz kommt unsichtbare Laserstrahlung im nahen Infrarot, da diese nicht störend wahrgenommen wird. Eine grobe Abschätzung der benötigten Pulsspitzenleistung bzw. der gesamten Pulsenergie ergibt bei einer Entfernung von R=50m, einer Empfängerfläche ARx = πd 2 / 4 ≈ 0,196cm 2 (Apertur: d=0,5cm) und einer Reflektivität ρ = 0,7 (mattweißes Papier) eine empfangene Spitzenleistung von PRx ≈ 8,75 E − 10 ⋅ PTx . Um damit bei einer Verstärkung von 1V/µW des Fotoempfängers eine Spitzenspannung von 50mV am Ausgang zu erzielen, wird eine Sendeleistung von 57,1W benötigt. Die betrachtete Konstellation ist dabei noch recht günstig, da die meisten Oberflächen eine geringere Reflektivität haben und die Empfängerfläche ohne zusätzliche Optik um den Faktor 100 kleiner ist. Eine Pulsspitzenleistung von knapp 100W ist deshalb realistisch. Die Pulswiederholfrequenz ergibt sich aus der Winkelauflösung und der Framerate. Bei einem 2D-Laserscanner mit 100 Punkten je Scan (entspricht einer Auflösung von 0,5° bei einem Gesamtwinkel von 50°) und einer Framerate von 10Hz ergibt sich eine Pulswiederholfrequenz von 1kHz. Um eine Erweiterung auf 3D bzw. eine größere Winkelauflösung realisieren zu können, ist eine Pulswiederholfrequenz von einigen kHz zu wählen. Um bei möglichst großer Pulsspitzenleistung und konstanter Pulswiederholfrequenz eine relativ geringe Belastung durch Laserstrahlung zu haben, müssen die einzelnen Pulse sehr kurz sein. Eine Pulslänge von wenigen Nanosekunden (FWHM) ist dabei geeignet. (Zur Bestimmung der Laserschutzklasse nach der Norm DIN/EN 60825-1 muss festgestellt werden, wie hoch die kurzzeitige Spitzenleistung, wie hoch die über mehrere Pulse gemittelte Leistung und wie hoch die Energie ist, die in einem definierten Zeitraum ins Auge eines Betrachters trifft.) 3.2. Fotodiode mit Signalaufbereitung Da die Leistung am Empfänger im Bereich weniger Nanowatt liegen kann und selbst dann noch ein Puls detektiert werden soll, muss auf eine möglichst große Verstärkung des Empfängers geachtet werden. APDs weisen gegenüber PIN-Fotodioden eine um etwa zwei Zehnerpotenzen höhere Verstärkung auf. Diese wird allerdings durch stärkeres Rauschen erkauft. Bei der Wahl des Empfängers muss auch die nötige Empfängerbandbreite (BW) berücksichtigt werden. Um eine steile Flanke zeitlich auflösen zu können, muss näherungsweise folgender Zusammenhang erfüllt sein: BW ≈ 0,35 / t r . ( tr : Anstiegszeit (10%-90%) des Pulses; beträgt bei einem Puls von 5ns Länge etwa 1,5ns, woraus sich eine Mindestbandbreite von 230MHz ergibt.) Da die Leistung am Empfänger mit R − 2 abfällt, unterliegt das Signal einer hohen Dynamik. Bei einem Entfernungsbereich von 1m bis 60m ergibt sich ein Bild 3: Schwellwertdetektor Dynamikbereich von 3600:1. Da die Pulsflanke mit mit fester Schwelle bei a) zunehmender großem, b) kleinem Puls; c) Entfernung flacher wird, wird ein Schwellwertdetektor den Puls eines nahen Objekts CFD bei kleinem Puls. früher feststellen als den eines weiter entfernten Objekts: die Entfernung ferner und schlechtreflektierender Objekte wird systematisch zu groß gemessen. Eine spezielle Constant Fraction Discriminator (CFD) genannte Schaltung kompensiert diesen Effekt. Sie berücksichtigt die bekannte konstante Länge des Pulses und bringt den empfangenen Puls zum Schnitt mit einer zeitverschobenen Kopie desselben. Sie ist unempfindlicher gegenüber Skalierung der Amplitude des Pulses als ein Schwellwertdetektor. In Bild 3 a) ist ein Puls zu sehen, der von links kommend nach ∆t1 vom Schwellwertdetektor mit fester Schwelle th. detektiert wird. In Bild 3 b) ist die gleiche Pulsform zu sehen, deren Amplitude jedoch geschwächt ist. Dieser Puls wird gegenüber dem ersten um ∆ später gesehen, obwohl das schlechter reflektierende Objekt gleich weit entfernt ist. In Bild 3 c) wird dieser Effekt durch die CFD-Schaltung abgemildert: da Dispersion vernachlässigt wird, ändert sich die Pulsform bis auf Amplitudenskalierung nicht, und die Messung ist amplitudenunabhängig. 3.3. Mikrosystemtechnische Aktoreinheit Die Aktoreinheit besteht aus einem Mikroaktor, einem Positionsdetektor (Position Sensing Detector, PSD) sowie optischen Komponenten. Eine Funktionsskizze des Systems ist in Bild 4 gegeben. Ein Laserstrahl mit einem Durchmesser von 1,0mm gelangt über einen Ablenkspiegel auf den periodisch schwingenden Mikroaktor und wird abgelenkt. In der Skizze sind die Strahlengänge für minimale bzw. maximale Auslenkung eingezeichnet (durchgezogene bzw. gestrichelte Linie). Über einen Strahlteiler wird ein Bruchteil des abgelenkten Lichts zurück auf den Positionsdetektor reflektiert, was die Bestimmung des aktuellen Ablenkwinkels erlaubt. Bei dem verwendeten Mikroaktor handelt es sich um einen Dünnfilmaktor, der aus einer ferromagnetischen Formgedächtnislegierung besteht. (FGL) Untersuchungen an Dünnschichten der ferromagnetischen Formgedächtnislegierung NiMnGa führten in jüngster Vergangenheit zur Entwicklung Bild 4: Funktionsskizze der mikrosystemtech- nischen Aktoreinheit. Aktormechanismus dieses [2], neuen [3]. Durch gleichzeitige Nutzung entgegengesetzt gerichteter ferromagnetischer und vom Formgedächtniseffekt hervorgerufener Kräfte lassen sich Aktoren herstellen, die aus nur einem Mikrobauteil bestehen und zwei aktive Bewegungsrichtungen besitzen. Bei der Bearbeitung der wenige Mikrometer dünnen NiMnGa-Filme werden die mikrosystemtechnischen Prozesse Fotolithografie und nasschemisches Ätzen eingesetzt. Die hergestellten Aktoren zeigen maximale optische Scanwinkel von über 50° bei Scanfrequenzen von 120Hz und erfüllen damit die für die vorliegende Anwendung geforderten Spezifikation von 50° bei 15Hz. Die Reserve von etwa Faktor 10 wird benötigt, wenn der Aktor um einen weiteren Biegebalken für die horizontale Ablenkung erweitert bzw. die Auflösung verbessert wird. Die elektrische Ansteuerung des Aktors erfolgt mit einem periodischen Rechtecksignal, dessen Puls-zu-Pausen-Verhältnis in Abhängigkeit von der gewählten Scanfrequenz kleiner 1:6 eingestellt wird. Dieses Verhältnis wird durch die Wärmeübergangszeiten für Heizen und Kühlen des Aktors bestimmt. Der maximale optische Scanwinkel ist aufgrund des Reflexionsgesetzes doppelt so groß wie der mechanische Scanwinkel des Aktors. Er lässt sich über einen recht breiten Frequenzbereich nutzen und ist im Vergleich zu elektrostatischen Siliziumaktoren nicht auf einige wenige Resonanzfrequenzen beschränkt. Wird die Pulsleistung, die zur Erzielung des maximalen Scanwinkels bei einer bestimmten Frequenz erforderlich ist, über der Frequenz aufgetragen, zeigt sich, dass die Kennlinie eine Hysterese durchläuft: Die Leistung muss knapp über den Punkt maximalen Winkels erhöht und anschließend wieder erniedrigt werden, um einen noch größerer Winkel zu erzielen. 4. Bild 5: Foto des schwingenden Aktors. Gesamtsystem Das Zusammenspiel der Einzelkomponenten wird von einem Mikrocontroller gesteuert. Dieser wird mit Hilfe einer grafische Benutzeroberfläche vom PC aus angesprochen und triggert das Senden der Pulse, das Starten bzw. Stoppen eines Zeitmesschips, wenn die Empfangsschaltung den reflektierten Puls detektiert. Der Chip muss eine Auflösung von weniger als 1ns haben, da 1ns Laufzeit eine Wegdifferenz von etwa 15cm entspricht (Hin- und Rückweg). Neben Zeit bzw. Entfernung muss möglichst zeitgleich der Abstrahlwinkel gemessen werden. Die Messdaten werden an den PC übermittelt. Dort stehen sie der weiteren Bild 6: Schema des Gesamtsystems. Signalverarbeitung Kapitel 5) zur Verfügung. (vgl. Bei diesem System ist die optische Schnittstelle zwischen Laserdiode und Aktoreinheit am kritischsten, da der abgestrahlte Laserpuls zunächst auf einen sehr kleinen Spiegel fokussiert werden muss (ca. 1x1mm2), danach jedoch als paralleles bzw. leicht divergentes (kleiner 10mrad≈0,3°) Strahlbündel austreten soll. Da Halbleiterlaserdioden bei kleiner Baugröße große Pulsleistungen liefern können, wurde für diese Anwendung eine HL-Pulslaserdiode gewählt. Um eine große Leistung zu erzielen, sind diese Dioden zumeist gestackt, strahlen flächig und haben Divergenzen von größer 10°. Während die Kollimation einer Punktlichtquelle verhältnismäßig einfach ist, gelingt dies bei flächig ausgedehnten Lichtquellen nur sehr schlecht. Um auch für diese Lichtquellen eine gute Kollimation erzielen zu können, muss jeder Emitter einzeln kollimiert bzw. eine Spezialoptik entworfen werden. 5. Zur Signalverarbeitung Signalverarbeitung von Tiefendaten können Hilfsmittel der Bildverarbeitung herangezogen werden. Deutlich getrennte Objekte können in Tiefenbildern mit Hilfe eines Kantenoperators bestimmt werden, der auf Tiefen- statt auf Intensitätswerte angewendet wird. Nach dieser Vorsegmentierung wird eine möglichst einfache Parametrisierung der einzelnen Objekte gesucht. Für die vorliegende Anwendung ist es sinnvoll, Geradenabschnitte, „L“-Formen (zwei Geraden unter einem Winkel von 90°) und Kreise bzw. Ellipsen zu betrachten. Geradenabschnitt bzw. „L“-Form beschreiben die Heck-, Front- oder Seitenpartie eines reflektierenden quaderförmigen Objekts, z.B. eines Fahrzeugs. Kreise bzw. Ellipsen stellen kleine, nicht-quaderförmige Objekte wie Straßenbegrenzungspfosten dar. Nach der groben Voreinteilung in diese zwei Gruppen können die Parameter des gewählten Modells mit Hilfe eines robusten Schätzers bestimmt werden ([4]).Unter sicherheitsrelevantem Aspekt ist es von besonderem Interesse, wie nahe man einem Objekt kommen kann, ohne dieses zu berühren. Dazu kann jedem Objekt eine rechteckförmige Bounding Box bzw. ein kreisförmiger Bounding Circle umschrieben werden. Vorsegmentierung und Parametrisierung sind mit Unsicherheiten behaftet. Diese resultieren zum einen aus der Messung der Daten. Während die Winkelmessung oft sehr genau bekannt ist, ist die Entfernungsmessung mit einer vergleichsweise großen Unsicherheit behaftet. Ein guter Schätzer berücksichtigt diese Konstellation, wobei beachtet werden muss, dass das Messrauschen nach der Transformation in kartesische Koordinaten korreliert ist. Zum anderen resultieren die Unsicherheiten aus der eigentlichen Signalverarbeitung. So kann nicht mit letzter Sicherheit geschlossen werden, ob es sich um eine Gerade, ein „L“ oder einen Kreis bzw. eine Ellipse handelt. Manche Objekte werden vom Laserscanner auch einfach „übersehen“, da ihre Reflektivität und somit die Energie des reflektierten Pulses zu klein ist. Zur Gesamtbeschreibung der Szene gehören somit zum einen die einzelnen Objekte mit ihrer Parametrisierung und gegebenenfalls auch Klassifikation (etwa PKW, LKW, Motorrad, Begrenzungspfosten), zum anderen aber auch eine Unsicherheit für jedes einzelne Objekt und eine Gesamtunsicherheit für die Szenenbeschreibung. Die bisher beschriebenen Schritte können prinzipiell für jedes Tiefenbild unabhängig von allen anderen durchgeführt werden. Werden aufeinander folgende Bilder verglichen, lassen sich einzelne Objekte mit großer Sicherheit einander zuordnen. Bei einer Framerate von 15Hz (16,67ms) verschiebt sich ein mit 50km/h fahrendes Fahrzeug bzw. die um das Fahrzeuge ruhende Umgebung um einen knappen Meter. Trackingalgorithmen können – nach erfolgreicher Zuordnung der Objekte zueinander (sog. Data Association) – die Relativgeschwindigkeiten und Drehraten einzelner Objekte zum eigenen Fahrzeug ermitteln. Lassen sich zusätzlich noch (bezüglich der Umgebung ruhende) Objekte wie Straßenpfosten identifizieren, kann auch die Eigenbewegung, d.h. die Geschwindigkeit und Drehrate des eigenen Fahrzeugs, berechnet werden. In Bild 7 ist ein Beispiel für Tracking gegeben. Unschwer lässt sich in beiden Bildern das vorausfahrende Fahrzeug (Fz.) erkennen. Darüber hinaus kann man auch durch die Änderung der relativen Position der Begrenzungspfosten den Übergang von einer Rechts- in Bild 7: Zwei Tiefenbilder einer Autofahrt (im Abstand von 0,4s aufgenommen). eine Linkskurve (siehe insbesondere Pfosten 1 und 2) erkennen. Mit Hilfe des in [6] angegebenen Schätzalgorithmus’ lassen sich aus der Zuordnung der Straßenpfosten aus den einzelnen Bildern bzw. deren Verschiebung Translation und Rotation des eigenen Fahrzeugs bestimmen. Die Eigenbewegung, d.h. die absolute Geschwindigkeit und Drehrate des Eigenfahrzeugs, sind somit berechenbar. Da eine ausführliche Darstellung der Signalverarbeitung in diesem Rahmen nicht möglich ist, muss auf die Literatur verwiesen werden ([5], [7]). 6. Zusammenfassung In diesem Beitrag wurde die Konzeption eines Laserscanners zur Umfelderfassung im Fahrzeugbereich beschrieben. Nach einer vergleichenden Betrachtung mehrerer Möglichkeiten in Kapitel 2, ein Tiefenbild der Umgebung aufzunehmen, wurden die einzelnen Komponenten des gewählten Aufbaus sowie deren Spezifikation in Kapitel 3 beschrieben. Besonderes Augenmerk galt dabei der Aktoreinheit in Mikrotechnik. Einer knappen Darstellung des Gesamtsystems in Kapitel 4 folgte in Kapitel 5 die Skizzierung der Signalverarbeitung, die für einen Laserscanner erforderlich ist. Summary This article describes the design of a laserscanner for vehicles. In chapter 2 various possibilities to take a depth image are compared. Chapter 3 describes components of the selected design with an emphasis on the miniaturized actuator. Chapter 4 gives a short description of the overall system and chapter 5 introduces the signal processing required for laserscanners. Danksagung Der Hauptautor möchte sich bei der Firma Denso bedanken, die ihm Laserscannerdaten zur Verfügung gestellt hat. 7. [1] Literaturangaben Fürstenberg, K., Dietmayer, K.: Fahrzeugumfelderfassung mit mehrzeiligen Laserscannern. tm 71 (2004) 3, S. 164ff. [2] K. Hara, K. Hane, M. Sasaki and M. Kohl, “Si micromechanical fiber-optic switch with shape memory alloy microactuator”, Proc. Transducers 99, Sendai, USA, (1999), pp. 790-793. [3] M. Kohl, D. Brugger, M. Ohtsuka and T. Takagi, “A novel actuation mechanism based on ferromagnetic SMA thin films”, Proc. Transducers 03, Boston, USA, (2003), pp. 1011-1014. [4] Meer, P.; Mintz, D.; Rosenfeld, A.: Robust Regression Methods for Computer Vision: A Review. Int. Journal of Computer Vision 6 (1991) 1, S. 59-70. [5] Blackman, S.; Popoli, R.: Design and Analysis of Modern Tracking Systems, Artech House, 1999. [6] Gröll, L.; Janda, O.: Analytische Zugänge für die bakengestützte Positionsbestimung automatisch geführter Fahrzeuge. Proc. GMA-Kongress, 10.-11.9.1996 Baden-Baden, VDI-Berichte Nr. 1282, S. 377-386, 1996. [7] Bar-Shalom, Y.; Li, X.R.; Kirubarajan, T.: Estimations with Applications to Tracking and Navigation, John Wiles & Sons Inc., 2001.