Zur Steigerung von Sicherheit und Effizienz des Verkehrsflusses werden in modernen Automobilen verstärkt Fahrerassistenzsysteme eingesetzt. Diese sollen den Fahrer im alltäglichen Gebrauch entlasten und ihn in kritischen Situationen unterstützen. Eine Weiterentwicklung dieser Systeme stellt das Autonome Fahren dar, d.h. das Fahren ohne oder nur mit begrenztem Eingriff durch den Fahrer. Dieser Beitrag beschreibt eine Bahnregelungsstrategie für ein autonomes spurgeführtes Elektrofahrzeug. Die Positionsbestimmung erfolgt mit Hilfe eines magnetischen Sensorsystems, entlang einer durch Permanentmagnete markierten Fahrspur. Aus dem lokalen Abstand des Fahrzeuges zum einzelnen Magneten sowie dessen bekannter Position, lässt sich ein globales Positionssignal ermitteln. Als zusätzliches Messsystem steht ein Kamerasystem zur Verfugung, welches als GPS-Ersatz dient. Beide Positionssignale werden mit Hilfe eines auf einem Kalman-Filter basierenden Konzeptes zur Sensordatenfusion zusammengeführt, wodurch ein robustes Positionssignal zur Verfügung steht, welches die Koordinaten x und y des Fahrzeuges, seine aktuelle Orientierung in der Ebene Phi sowie die Momentangeschwindigkeit v liefert. Mit Hilfe der aus der Bahnplanungsstrategie vorgegebenen Sollbahn wird die momentane Längsabweichung und Querabweichung berechnet. Grundlage fur den Entwurf zweier entkoppelter digitaler adaptiver Regler sowohl für die Längsynamik als auch für die Querdynamik bildet die Linearisierung des nichtlinearen Einspurmodells. Im Gegensatz zu anderen Bahnregelungskonzepten erfolgt die Regelung, ohne Vorausschau, auf die aktuelle Sollposition des Fahrzeuges, wodurch das Schneiden von Kurven vermieden werden kann.
Bahnfolgeregelung für ein spurgeführtes Elektrofahrzeug
2009
14 Seiten, 10 Bilder, 10 Quellen
Conference paper
German
European Patent Office | 2025
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