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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik

Untersuchung der Referenztrajektorie auf die Einhaltung des aktuellen fahrdynamischen Zustands

Diagramm Kursrate zu Zeit © RST​/​TU-Dortmund

Die Referenztrajektorie für automatisierte Fahrfunktionen wird in der Regel mit Planungsalgorithmen bestimmt, welche auf vereinfachenden Annahmen zur Fahrdynamik beruhen. Vielfach wird ein Massenpunktmodell als Basis der Planung verwendet. Zur exakten Einregelung der Trajektorie muss jedoch sichergestellt sein, dass die Trajektorie auch für das Fahrzeug umzusetzen ist. Dazu muss die Anfangsbedingung der Referenztrajektorie dem aktuellen Bewegungsverhalten des Egofahrzeuges entsprechen. Dazu muss nicht nur die Fahrdynamik berücksichtigt werden, sondern auch die unterlagerten Aktoren, wie zum Beispiel der Lenkradwinkelmotor.
Für einen beispielhaften Planungsansatz welche eine Referenztrajektorie durch eine Stützstellen Generierung und einer anschließenden Spline-Interpolation generiert wird die Einhaltung des aktuellen Fahrzustandes untersucht. Dazu wird die Spline-Ordnung schrittweise erhöht, sodass an die Form der Trajektorie mehr Bedingungen gestellt werden können. Es kann gezeigt werden, dass ein quintischer Spline jeweils für die Quer- und Längsbewegung zu einer Unstetigkeit der Kursrate zwischen der aktuellen Bewegung und der geplanten Bewegung führt. Ein septischer Spline berücksichtigt lediglich die Einschränkungen der Fahrdynamik. Damit die Dynamik der unterlagerten Lenkradwinkelregelung berücksichtigt werden kann muss die Spline-Ordnung weiter erhöht werden.