Adaptive-Cruise-Control (ACC) stellt eine wesentliche Erweiterung der seit langem eingeführten Geschwindigkeitsregelanlage (Tempomat) dar. Entsprechend der jeweiligen Verkehrssituation passt das ACC-System durch aktive Motor- und Bremseingriffe die Geschwindigkeit vom eigenen Fahrzeug automatisch an. Über Umfeldsensoren, zum Beispiel Radar oder Laser, erfasst das ACC-System vorausfahrende Fahrzeuge, die sich in der gleichen Fahrtrichtung und innerhalb des Erfassungsbereichs befinden. Aus den erkannten Objekten wird das nächste in der eigenen Fahrspur fahrende Fahrzeug als Regelobjekt identifiziert. Die Zuordnung des relevanten Regelobjekts erfordert die Prädiktion des Fahrspurverlaufs des eigenen Fahrzeugs. Voraussetzungen für eine Fahrspurprädiktion sind die Informationen über den aktuellen Fahrspurkrümmungsradius und den Winkel zwischen dem Fahrgeschwindigkeitsvektor und der Fahrzeuglängsachse. Aufgaben der Fahrspurprädiktion bestehen darin, den Fahrspurkrümmungsradius sowie den Schwimmwinkel anhand der zur Verfügung stehenden Dynamikdaten zu ermitteln. Im Folgenden werden verschiedene Ansätze zur Berechnung des Fahrspurkrümmungsradius Fahrspurkrümmungsradius sowie des Schwimmwinkels für die Fahrspurprädiktion erläutert. Die Genauigkeit der Fahrspurprädiktion hängt von der Qualität der zur Verfügung stehenden Signale ab. Eine umfassende Betrachtung der Möglichkeiten ist Voraussetzung, um abhängig vom Fahrzustand den jeweils am besten geeigneten Algorithmus auszuwählen. Es werden folgende Punkte In den folgenden Unterpunkten zur Ermittlung des Krümmungsradius vorgestellt: 1. Berechnung aus der Gierrate, 2. Berechnung aus der Querbeschleunigung, 3. Berechnung aus der Raddrehzahldifferenz, 4. Berechnung mittels des Lenkradwinkels. Außerdem werden Möglichkeiten zur Berechnung des Schwimmwinkels erläutert. Schließlich wird auf die Anwendung der dargestellten theoretischen Ansätze in der Praxis eingegangen. Dabei werden der Einfluss des Schwimmwinkels auf die Fahrspurprädiktionsgüte, der Einfluss von Sensorsignalfehlern auf die Fahrspurprädiktionsgüte, Auswirkung von Fehlern im Gierratensignal und die Auswirkung von Fehlern im Querbeschleunigungssignal betrachtet. Die vorgestellten Algorithmen sind vorwiegend für stationäre Fahrsituationen auf Autobahnen und gut ausgebauten Straßen ohne oder nur mit geringen Querneigungen konzipiert. Für eine Fahrspurprädiktion bei dynamischen Fahrmanövern sind diese Algorithmen nicht geeignet.
Algorithmen zur Fahrspurprädiktion für Fahrerassistenzsysteme am Beispiel Adaptive Cruise Control
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 109 , 12 ; 1166-1175
2007
8 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen
Article (Journal)
German
Algorithmen zur Fahrspurpraediktion fuer Fahrerassistenzsysteme am Beispiel Adaptive Cruise Control
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