Regelungsstrategien für die automatische Fahrzeugführung

Innerhalb der Automobil- und Zulieferindustrie wird heute intensiv an Fahrzeugführungssystemen gearbeitet. Ziel des Werks ist es daher, dem Entwickler den notwendigen regelungstechnischen Hintergrund zugänglich zu machen. Es ist auf dem Stand der neuesten Entwicklungen in der europäischen und amerikanischen Forschung, deren Tendenzen im Überblick wiedergegeben werden. Es werden zum einen die Entwicklung eines Systems zur Abstandsregelung und die hiermit verbundenen Problemstellungen beschrieben. Zum anderen wird die Funktionsweise eines Fahrzeugquerregelungssystems erläutert. Aufbauend auf diesen Verfahren werden Konzepte zur automatischen Durchführung von Spurwechsel- und Überholmanövern vorgestellt.

1 Einleitung. - 2 Technologien im Straßenverkehr der Zukunft. - 2. 1 Forschungsaktivitäten in den USA. - 2. 2 Forschungsaktivitäten in Europa. - 2. 3 Zielsetzung der vorliegenden Arbeit. - 3 Verfahren zur Fahrzeuglängsregelung. - 3. 1 Mathematisches Modell für die Längsdynamik. - 3. 2 Untersuchung im Hinblick aufdie Reglerauswahl. - 3. 3 Verfahren zur Regelung derFahrzeuggeschwindigkeit. - 3. 4 Verfahren zur Abstandsregelung. - 3. 5 Regelung zur Geschwindigkeitsreduzierung. - 3. 6 Umschaltstrategie zwischen den Regelungsverfahren. - 3. 7 Simulationsuntersuchungen. - 3. 8 Verhalten bei veränderbaren Parametern. - 4 Verfahren zur Fahrzeugquerregelung. - 4. 1 Mathematisches Modell zur Beschreibung der Fahrzeugquerbewegungen. - 4. 2 Verfahren zur Spurregelung. - 4. 3 Schätzung des Schwimmwinkels mittels eines Zustandsbeobachters. - 4. 4 Weitere Verbesserung der Störfestigkeit. - 4. 5 Verhalten bei veränderbaren Parametern. - 5 Architektur der automatischen Fahrzeugführung. - 6 Spurwechselmanöver. - 6. 1 Einfluß derFahrbahngeometrie. - 6. 2 Überprüfung auf Kollisionsfreiheit. - 6. 3 Sensortechnische Erfassung des Fahrzeugumfelds. - 6. 4 Bestimmung der erforderlichen Sensorreichweiten. - 6. 5 Durchführung des Spurwechselmanövers. - 6. 6 Simulationsuntersuchungen. - 7 Überholmanöver. - 7. 1 Überprüfung auf Kollisionsfreiheit. - 7. 2 Bestimmung der erforderlichen Sensorreichweite. - 7. 3 Durchführung des Uberholmanövers. - 7. 4 Vorzeitige Rückführung in die Ausgangsfahrspur. - 7. 5 Simulationsuntersuchungen. - 7. 6 Realisierbarkeit der automatischen Führung von Überholmanövern. - 8 Zusammenfassung.