Hirsch, Karina; Hilgert, Jens; Hiller, Manfred; Bertram, Torsten:
Generierung kollisionsfreier Fahrzeugbahnen für Fahrerassistenzsysteme mittels der Theorie elastischer Bänder
In: 75. Jahrestagung der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik e.V., GAMM 2004 - Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut f¨ur Mechatronik und Systemdynamik, Lehrstuhl für Mechatronik, Lotharstr. 1, D-47057 Duisburg, 2004, -
Buchaufsatz/Kapitel in Sammelwerk / Fach: Maschinenbau
Titel:
Generierung kollisionsfreier Fahrzeugbahnen für Fahrerassistenzsysteme mittels der Theorie elastischer Bänder
Autor(in):
Hirsch, Karina; Hilgert, Jens; Hiller, Manfred im Online-Personal- und -Vorlesungsverzeichnis LSF anzeigen; Bertram, Torsten
Erscheinungsjahr:
2004
Erschienen in:
75. Jahrestagung der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik e.V., GAMM 2004 - Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut f¨ur Mechatronik und Systemdynamik, Lehrstuhl für Mechatronik, Lotharstr. 1, D-47057 Duisburg, 2004, -

Abstract:

Zur Verbesserung der Sicherheit im Straßenverkehr werden in Zukunft zunehmend Fahrerassistenzsysteme zur Unterst¨utzung des Fahrers bei der Fahrzeugf¨uhrung eingesetzt. Insbesondere werden f¨ur kritische Situationen Notfalltrajektorien ben¨otigt, deren Planung mit Hilfe der Theorie der elastischen B¨ander vorgenommen werden kann. Die zugeh¨orige Ausweichbahn legt sich dabei ¨ahnlich einem physikalischen elastischen Band um das Hindernis. Sowohl die innere Kontraktion als auch die externe Repulsion der Hindernisse werden mit Hilfe von Federpotenzialen realisiert. Lokale ¨außere Einfl¨usse auf das Band wirken sich global aus, so dass die Kr¨ummungs¨anderungen minimiert und somit auch Gefahren f ¨ur das Fahrzeug reduziert werden. Dabei werden die Trajektorien f¨ur Fahrman¨over, wie z.B. f¨ur einen Spurwechsel, und die zugeh¨orige Ausweichbahn durch kubische Splines generiert. Die fahrdynamische Realisierbarkeit der generierten Notfalltrajektorie unter den gegebenen Randbedingungen, wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Witterungsverh¨altnisse, wird mit Hilfe eines auf ein Fahrdynamikmodell angewandtes Least-Squares-Verfahren vorab sichergestellt. Das vorgestellte theoretische Verfahren ist Bestandteil eines deutsch-niederl¨andischen Kooperationsprojektes und wird am Beispiel des Szenarios einer Kolonnenfahrt auf einer mehrspurigen Fahrbahn mit Ein- und Ausf¨adelvorg¨angen einzelner Fahrzeuge demonstriert.