Zusammenfassung
Bei der Bahnregelung autonomer Fahrzeuge wird der kürzeste Abstand zwischen Fahrzeugposition und Bahn als Regelfehler verwendet. Um diesen Abstand zu bestimmen, ist der Projektionspunkt auf der Bahn fortwährend zu berechnen. Hierzu sind schnelle Algorithmen notwendig, die sich bei Fahrzeuganwendungen durch hohe numerische Zuverlässigkeit auszeichnen. Für die Anwendung wurden zwei Zugänge zur Projektion entwickelt und im Gesamtreglerkonzept implementiert, die für unterschiedliche Bahnbeschreibungen geeignet sind. Der erste Zugang über Bi-Kurven hält den Aufwand durch Projektion auf Elementarkurven gering und ermöglicht durch Neuformulierung des Problems die erforderliche Zuverlässigkeit. Der zweite Zugang basiert auf einem Beobachteransatz, bezieht die Eigenbewegung des Fahrzeugs mit ein und ist für beliebig parametrisierte glatte Kurven einsetzbar.
Abstract
The shortest distance between the vehicle´s position and the path is used as control error for path control of autonomous vehicles. In order to determine this distance, the projection point onto the path needs to be determined continuously. This requires fast algorithms with high numerical reliability. Two approaches for the projection have been developed for the application and have been implemented in a controller concept. They are suitable for different path definitions. The first approach using bi-curves keeps the effort low by projection onto elementary curves and guarantees the required reliability by reformulating the problem. The second approach bases on an observer approach, considers the motion of the vehicle, and is applicable for arbitrary parameterized smooth curves.
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