Bahnplanungsframework für ein autonomes Fahrzeug - oops ...

7.2 Continuous Steering 87
Die Konstruktion dieser ist analog zur Konstruktion der äußeren Tangenten, bis auf die Tatsache,
dass der Radius des Hilfskreises über die Summe beider Radien berechnet wird und somit die Formel
für den Hilfskreis k ′ 2 lautet: k ′ 2 : (⃗x − ⃗C 2 ) 2 = (r 1 + r 2 ) 2
Des Weiteren muss die Gerade in Richtung des Kreismittelpunktes ⃗C 2 verschoben werden und nicht
von dem weg, somit wird der Vektor ⃗D berechnet über:
⃗D = −r 1 · ⃗S − ⃗C 2
|⃗S − ⃗C 2 |
⃗C 2 − ⃗S
⃗D = r 1 ·
| ⃗C 2 − ⃗S|
7.2 CONTINUOUS STEERING
Wie bereits in den Motion Primitives (Kapitel 4) behandelt, ist die Verbindung zwischen Gerade und
Kreisbahn nicht ruckfrei durchfahrbar und somit nicht optimal für Regler geeignet. Eine bessere Möglichkeit
bieten Klothoiden oder Continuous Steering Primitiven, dieses wird im Paper (Fraichard &
Scheuer 2004 [7]) behandelt. Die Idee dabei ist, dass ein Fahrzeug mit maximaler Lenkgeschwindigkeit
v steer den maximalen Lenkwinkel ϕ max erreicht und somit, auf die Kreisbahn kommt. Somit
werden die Kreise nicht direkt links und rechts an eine Konfiguration angelegt, sondern an das Ende
der Continuous Steering Primitive. Da das Erreichen des maximalen Lenkwinkels immer in der gleichen
Zeit abläuft ist diese Primitive konstant und muss nur einmal vorberechnet werden (Abb. 7.5).
C Ω
μ
(Abb. 7.5): Reeds Shepp zu Continuous Steering.