Der Prozess, mit dem das Wahrnehmungssystem eines Fahrzeugs bestimmt, welche Bereiche der Umgebung unbesetzt und befahrbar sind, typischerweise als Belegungs- oder Befahrbarkeitsdarstellung ausgegeben, die von der Trajektorienplanung genutzt wird.

Prinzip

Kombiniere Sensormessungen, Ego-Zustandsinformationen und zeitliche Filterung, um Belegungswahrscheinlichkeiten und kinematische Machbarkeit von Zellen oder Regionen zu schätzen; behandle Unsicherheit explizit, um übermäßiges Vertrauen in freie Räume zu vermeiden.

Demonstration

Ein Lidar-Punktwolke wird in ein 2D-Belegungsraster projiziert; Sensorausgangsrauschen und Fahrzeugbewegung zwischen Messungen werden berücksichtigt, um Rasterzellen als frei, belegt oder unbekannt zu kennzeichnen, damit der lokale Planer einen befahrbaren Korridor erzeugt.

Fehlanwendung

Bereiche als frei deklarieren, basierend auf einer einzigen dünnen Messung ohne Berücksichtigung von Verdeckung oder Sensorschatten, wodurch der Planer in einen nicht beobachteten Fußgängerüberweg fährt.

Konsequenz

Richtig angewendet erhalten Planer genaue befahrbare Korridore, verringern Kollisionsrisiken, ermöglichen sanftere Trajektorien und erlauben konservative Ausweichstrategien bei hoher Unsicherheit.

Umkehrung

Belegungsabschätzung, die ausschließlich auf die Detektion und Klassifikation von Hindernissen ausgerichtet ist, ohne explizite Befahrbarkeitslabels oder freie Raumdarstellungen zu erzeugen.

Abgrenzung

Bezieht sich auf kurz- bis mittelfristige Befahrbarkeitsinferenz aus Onboard-Perzeption und Fahrzeugzustand; umfasst nicht die hochrangige Routenauswahl, semantische Klassifikation jenseits der Befahrbarkeit oder langfristige Kartenaktualisierungen mit persistenter Weltmodellierung.

Semantische Spannung

Unterscheidet sich von semantischer Segmentierung, die Objektkategorien kennzeichnet; Freiraumschätzung priorisiert geometrische Befahrbarkeit und Unsicherheit statt semantischer Klassenrichtigkeit.

Synthese

Freiraumschätzung wandelt unsichere, zeitvariable Sensordaten und Ego-Bewegung in eine wahrscheinlichkeit-informierte Darstellung um, die zeigt, wo das Fahrzeug kurzfristig sicher und fahrdynamisch möglich fahren kann.