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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeugaufhängungssystem und insbesondere ein aktives oder semiaktives Fahrzeugaufhängungssystem, das ein bevorstehendes Straßensegment bewertet und das System entsprechend steuert.
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HINTERGRUND
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Einige aktive und semiaktive Fahrzeugaufhängungssysteme führen auf die Aufhängung bezogene Anpassungen basierend auf Straßenzuständen aus, wenn diese durch das Fahrzeug erfahren oder von diesem angetroffen werden. Solche Systeme werden üblicherweise als Rückkopplungssysteme bezeichnet. Es kann jedoch schwierig sein, innerhalb einer kurzen Zeitspanne einen gegenwärtigen Straßenzustand zu detektieren, den Straßenzustand zu bewerten und geeignete Anpassungen an dem Fahrzeugaufhängungssystem auszuführen. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit gefahren wird, da die Verzögerungszeit dazwischen, dass ein Straßenzustand zuerst angetroffen wird und dass ein Rückkopplungssystem entsprechende Anpassungen ausführt, zu lang sein kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zur Verwendung mit einem Fahrzeugaufhängungssystem vorgesehen, das an einem Fahrzeug installiert ist. Das Verfahren kann die Schritte umfassen: (a) dass Straßeninformationen von einem Sichtsystem empfangen werden, wobei die Straßeninformationen ein bevorstehendes Straßensegment betreffen; (b) dass die Straßeninformationen verwendet werden, um zu ermitteln, ob erwartet wird, dass das Fahrzeug einen Gegenstand in dem bevorstehenden Straßensegment antrifft; (c) dass dann, wenn erwartet wird, dass das Fahrzeug einen Gegenstand in dem bevorstehenden Straßensegment antrifft, die Straßeninformationen verwendet werden, um eine präventive Anpassung für das Fahrzeugaufhängungssystem zu ermitteln; und (d) dass die präventive Anpassung an dem Fahrzeugaufhängungssystem ausgeführt wird, bevor das Fahrzeug den Gegenstand in dem bevorstehenden Straßensegment antrifft.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Fahrzeugaufhängungssystem vorgesehen. Das Fahrzeugaufhängungssystem kann umfassen: ein Sichtsystem, das ausgebildet ist, um Straßeninformationen zu liefern, die ein bevorstehendes Straßensegment betreffen; eine Aufhängungseinrichtung; und ein Steuermodul, das mit dem Sichtsystem und der Aufhängungseinrichtung gekoppelt ist. Das Steuermodul ist ausgebildet, um die Straßeninformationen von dem Sichtsystem zu verwenden, um eine Anpassung an der Aufhängungseinrichtung auf eine Weise mit Vorwärtskopplung auszuführen.
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ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
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1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem beispielhaften Fahrzeugaufhängungssystem ist, das ein bevorstehendes Straßensegment bewertet und entsprechende Anpassungen basierend auf dieser Bewertung ausführt;
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2 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens ist, das mit einem Fahrzeugaufhängungssystem verwendet werden kann, wie beispielsweise mit demjenigen, das in 1 gezeigt ist;
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3 eine Perspektivansicht eines beispielhaften bevorstehenden Straßensegments ist, das ein Objekt auf der Straße, eine Änderung der Straßenoberfläche und eine Änderung eines Straßenmerkmals aufweist; und
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4 eine Perspektivansicht eines gemischten digitalen Bildes eines Abschnitts des bevorstehenden Straßensegments von 3 ist.
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BESCHREIBUNG
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Das System und das Verfahren, die hierin beschrieben sind, können ein bevorstehendes Straßensegment untersuchen und diese Informationen verwenden, um bestimmte Aspekte eines Fahrzeugaufhängungssystems zu steuern. Bei einer beispielhaften Ausführungsform werden mehrere Kameras verwendet, um ein bevorstehendes Straßensegment zu bewerten und um Straßeninformationen an ein Steuermodul zu liefern, sodass eine Dämpfung und/oder andere Aspekte eines aktiven oder semiaktiven Aufhängungssystems auf eine Weise mit Vorwärtskopplung gesteuert werden können. Da das Fahrzeugaufhängungssystem ein Segment der Straße einschätzt, das sich vor dem Fahrzeug befindet, im Gegensatz zu einem solchen, das gegenwärtig durch das Fahrzeug angetroffen wird, kann das System das Fahrverhalten verbessern, indem Straßenzustände vorausgesehen und Vorbereitungen für diese getroffen werden, bevor sie tatsächlich angetroffen werden. Einige mögliche Vorteile beim Verwenden eines Systems von vorausschauendem Typ oder Vorwärtskopplungssystems wie diesem können umfassen: eine verbesserte Rad- und/oder Karosseriesteuerung, eine bessere Synchronisierung zwischen dem Fahrzeugaufhängungssystem und der Straße sowie besser optimierte Federungsraten, um einige zu nennen. Obgleich die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang eines Fahrzeugsaufhängungssystems vorgesehen ist, ist einzusehen, dass das System und das Verfahren in Verbindung mit anderen Nicht-Aufhängungssystemen verwendet werden können, wie beispielsweise mit Fahrzeugsicherheitssystemen, Fahrzeugstabilitätssystemen, Fahrzeugbremssystemen usw.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist eine allgemeine und schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugaufhängungssystems 10 gezeigt, wobei das System ein bevorstehendes Straßensegment 14 untersucht und Vorbereitungen für verschiedene Straßenzustände trifft, wie beispielsweise Schlaglöcher, scharfe Kurven, steile Anstiege usw. Es ist einzusehen, dass das vorliegende System und das vorliegende Verfahren mit einem beliebigen Typ eines Fahrzeugs verwendet werden können, die herkömmliche Fahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite (EREVs), Elektrofahrzeuge mit Batterie (BEVs), Motorräder, Personenkraftwagen, Sportgeländewagen (SUVs), Crossover-Fahrzeuge, Lastkraftwagen, Kleintransporter, Busse, Wohnmobile (RVs) usw. umfassen. Dies sind lediglich einige der möglichen Anwendungen, da das System und das Verfahren, die hierin beschrieben sind, nicht auf die in den Figuren gezeigten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sind und auf eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Weisen implementiert werden könnten. Gemäß einem Beispiel umfasst das Fahrzeugaufhängungssystem 10 einen Fahrzeugsensor 20, ein Sichtsystem 22, ein Navigationssystem 24, einen Umgebungssensor 26, ein Steuermodul 30 und eine Aufhängungseinrichtung 32.
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Der Fahrzeugsensor 20 kann mit verschiedenen Komponenten, Einrichtungen, Modulen und/oder Systemen in dem Fahrzeug 12 gekoppelt sein, und er kann das Fahrzeugaufhängungssystem 10 mit Fahrzeugsensorsignalen versorgen, die unterschiedliche Fahrzeugparameter betreffen. Beispielsweise kann der Fahrzeugsensor 20 eines oder mehrere umfassen von: einem Geschwindigkeitssensor bzw. Geschwindigkeitssensoren, die Rad- und/oder Fahrzeuggeschwindigkeitssignale liefern; einem Dynamiksensor bzw. Dynamiksensoren, die Signale für eine Gierrate, für eine Längs- und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs liefern; einem Lenksensor bzw. Lenksensoren, die Lenkwinkelsignale liefern; und/oder einem beliebigen anderen geeigneten Sensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist und Informationen bezüglich eines bestimmten Fahrzeugbetriebszustands oder Fahrzeugbetriebsparameters liefert. Es ist einzusehen, dass der Fahrzeugsensor 20 durch eine Hardware, eine Software, eine Firmware oder beliebige Kombinationen von diesen verkörpert werden kann. Dieser Sensor kann die Zustände direkt detektieren oder messen, für die er vorgesehen ist, oder er kann solche Zustände basierend auf Informationen indirekt bewerten, die von anderen Sensoren, Komponenten, Einrichtungen, Modulen, Systemen usw. geliefert werden. Darüber hinaus kann dieser Sensor mit dem Steuermodul 30 direkt gekoppelt sein, über andere elektronische Einrichtungen, einen Fahrzeugkommunikationsbus, ein Netz usw. indirekt gekoppelt sein oder gemäß einer beliebigen anderen Anordnung, die in der Technik bekannt ist, gekoppelt sein. Dieser Sensor kann in einer anderen Fahrzeugkomponente, einer anderen Fahrzeugeinrichtung, einem anderen Fahrzeugmodul, einem anderen Fahrzeugsystem usw. integriert sein (z. B. als Teil eines Motorsteuermoduls (ECM), Traktionssteuersystems (TCS), eines elektronischen Stabilitätskontrollsystems (ESC-Systems), eines Antiblockiersystems (ABS) usw.), er kann eine eigenständige Komponente sein, er kann mehrere Sensoren umfassen, oder er kann gemäß einer beliebigen anderen Anordnung vorgesehen sein. Der Sensor 20 ist in 1 als ein einzelnes Element oder eine einzelne Einrichtung dargestellt, er kann jedoch eine Anzahl verschiedener Sensoren umfassen, die um das Fahrzeug herum angeordnet sind.
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Das Sichtsystem 22 kann ein bevorstehendes Straßensegment untersuchen, einschätzen und/oder auf andere Weise bewerten und das Fahrzeugaufhängungssystem 10 mit Straßeninformationen versorgen, die dieses Segment betreffen. Dies kann gemäß einer Anzahl verschiedener Weisen ausgeführt werden. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel ist das Sichtsystem 22 ein Stereosichtsystem, das zwei oder mehr Kameras umfasst (z. B. mehrere komplementäre Schwarzweiß-Megapixel-Metalloxid-Halbleiterkameras (CMOS-Kameras)) und digitale Bilder des bevorstehenden Straßensegments 14 aufnimmt, die sich ungefähr 1 m–10 m vor dem Fahrzeug befinden. Die Verwendung mehrerer Kameras liefert mehrere unterschiedliche Perspektiven desselben Bildes, die anschließend aneinander gefügt, gemischt und/oder auf andere Weise kombiniert werden können, und zwar nahezu auf dieselbe Weise, wie sie durch menschliche Augen verwendet wird. Das Sichtsystem 22 kann an verschiedenen Positionen um das Fahrzeug herum angebracht sein, einschließlich an einer Rückspiegelbaugruppe, die sich in der Nähe eines oberen Zentralabschnitts der Windschutzscheibe befindet. Indem das Sichtsystem 22 an dem Rückspiegel oder in dessen Nähe angebracht ist, ist es für das Sichtsystem im Gegensatz dazu, dass es in eine vordere Stoßstange integriert wird oder sich an einem anderen Ort mit hoher Aufprallwahrscheinlichkeit befindet, weniger wahrscheinlich, dass es einen Austausch oder eine Reparatur nach einem Unfall erfordert. Fachleute werden einsehen, dass integrierte Sichtsysteme verfügbar sind, die mehrere Kameras und ein Modul zum Verarbeiten der Kameraausgabe umfassen, wobei die Kameras und das Modul gemeinsam in einen einzigen Bauraum oder in eine einzige Einheit hinein integriert sein können. Das Sichtsystem 22 kann Teil einer bestimmten anderen Komponente, Einrichtung, eines bestimmten anderen Moduls und/oder Systems in dem Fahrzeug sein, wie etwa eines Fahrzeugsicherheitssystems oder eines Kollisionsvermeidungssystems; in einem solchen Fall können dieselben Kameras durch das System 10 verwendet werden. Obgleich das Sichtsystem 22 im Zusammenhang eines kamerabasierten Systems beschrieben wurde, ist es möglich, dass das Sichtsystem eine Lichtdetektions- und Abstandsbestimmungseinrichtung (LIDAR-Einrichtung), eine Radiowellendetektions- und Abstandsbestimmungseinrichtung (RADAR-Einrichtung), eine beliebige andere Bewertungseinrichtung oder eine Kombination von diesen umfasst.
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Das Navigationssystem 24 kann den gegenwärtigen Ort des Fahrzeugs verwenden, um eine Vielzahl von auf die Navigation bezogenen Diensten für das Fahrzeugaufhängungssystem 10 bereitzustellen. In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann das Navigationssystem 24 eine eigenständige Komponente sein, oder es kann in eine beliebige andere Komponente oder ein beliebiges anderes System in dem Fahrzeug integriert sein. Das Navigationssystem kann eine beliebige Kombination anderer Komponenten, Einrichtungen, Module usw. umfassen, wie beispielsweise eine Telematikeinheit oder eine GPS-Einheit, und es kann die gegenwärtige Position des Fahrzeugs und Straßen- oder Landkartendaten verwenden, um das bevorstehende Straßensegment zu bewerten und um entsprechende Straßeninformationen bereitzustellen. Beispielsweise kann das Navigationssystem 24 ermitteln, ob eine Änderung in der bevorstehenden Straßenoberfläche auftritt (z. B. ob ein Übergang von einer gepflasterten Straße auf eine Schotterstraße erfolgt), es kann ermitteln, ob eine abrupte Änderung in den Straßenmerkmalen auftritt (z. B. eine Gabelung in der Straße voraus, eine scharfe Kurve, ein steiler Hügel, eine signifikante Änderung in der Geschwindigkeitsbegrenzung, eine Autobahnausfahrt usw.), oder es kann eine beliebige andere Änderung oder einen beliebigen anderen Übergang in der Straße detektieren, die bzw. der für das Fahrzeugaufhängungssystem 10 verwendbar ist, sodass dieses geeignet vorbereitet werden kann. Gemäß einem Beispiel wirkt das Navigationssystem 24 als eine Sicherung oder eine Ergänzung für das Sichtsystem 22, sodass Straßeninformationen weiterhin geliefert werden können, sogar dann, wenn ein vorübergehendes Problem mit dem Sichtsystem auftritt. Das Navigationssystem 24 kann die Straßeninformationen an das Steuermodul 30 liefern, um diese zur Steuerung des Fahrzeugaufhängungssystems auf eine Weise mit Vorwärtskopplung zu verwenden, wie es beschrieben werden wird.
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Der Umgebungssensor 26 kann Umgebungssignale liefern, die verwendet werden können, um Umgebungszustände zu detektieren und/oder zu bewerten, die das Fahrzeug beeinflussen. Beispielsweise kann der Umgebungssensor 26 einen Sensor für die Außentemperatur, einen Sensor für die Außenfeuchtigkeit, einen Niederschlagssensor und/oder einen beliebigen andern Typ eines Sensors umfassen, der Umgebungsmesswerte detektiert oder erfasst und entsprechende Umgebungssignale an das Steuermodul 30 liefert. Der Sensor für die Außentemperatur kann angeben, ob das Vorhandensein von Eis oder Schnee wahrscheinlich ist oder nicht. Einige Beispiele dafür, wie der Umgebungssensor 26 die Umgebungszustände ermitteln kann, umfassen das direkte Detektieren und Messen von Umgebungsmesswerten und das indirekte Ermitteln der Umgebungsmesswerte, indem diese anhand anderer Module oder Systeme in dem Fahrzeug erfasst werden oder indem Drahtlosübertragungen, die Wetterberichte, Wettervorhersagen usw. umfassen, von einem wetterbezogenen Dienst oder einer wetterbezogenen Internetseite empfangen werden. Bei dem letzten Beispiel können die Drahtlosübertragungen an einer Telematikeinheit empfangen werden, welche die relevanten Umgebungsdaten anschließend an das Fahrzeugaufhängungssystem 10 weiterleitet. Andere Beispiele von Umgebungssensoren sind ebenso möglich.
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Das Steuermodul 30 kann eine beliebige Vielzahl von elektronischen Verarbeitungseinrichtungen, Speichereinrichtungen, Eingabe/Ausgabeeinrichtungen (I/O-Einrichtungen) und/oder von anderen bekannten Komponenten umfassen, und es kann verschiedene auf die Steuerung und/oder die Kommunikation bezogene Funktionen ausführen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuermodul 30 eine elektronische Speichereinrichtung 40, die verschiedene Sensormesswerte (z. B. Sensormesswerte von den Sensoren 20, 26), Bilder von dem Sichtsystem 22, Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. den Algorithmus, der in dem beispielhaften Verfahren verkörpert ist, das nachstehend beschrieben ist) usw. speichert. Die Speichereinrichtung 40 kann auch relevante Eigenschaften und Hintergrundinformationen speichern, die das Fahrzeug 12 betreffen, wie beispielsweise auf die Aufhängung bezogene Parameter und Einstellungen usw. Das Steuermodul 30 kann auch eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 42 umfassen (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen anwendungsbezogenen integrierten Schaltkreis (ASIC) usw.), welcher Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripte usw. ausführt, die in der Speichereinrichtung 40 gespeichert sind, und es kann die Prozesse und Verfahren steuern, die hierin beschrieben sind. Das Steuermodul 30 kann mittels geeigneter Fahrzeugkommunikationen mit anderen Einrichtungen, Modulen und Systemen des Fahrzeugs elektronisch verbunden sein, und es kann mit diesen wechselwirken, wenn es erforderlich ist. Diese sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Möglichkeiten des Steuermoduls 30, da andere Ausführungsformen ebenso verwendet werden könnten.
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In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann das Steuermodul 30 ein eigenständiges elektronisches Modul des Fahrzeugs sein (z. B. ein Controller für eine aktive oder semiaktive Aufhängung usw.), es kann in andere elektronischen Module des Fahrzeugs eingebunden oder eingebettet sein (z. B. in ein Aufhängungs-, Karosserie- oder Chassissteuermodul, usw.), oder es kann ein Teil eines größeren Netzes oder Systems sein (z. B. eines Traktionssteuersystems (TCS), eines elektronischen Stabilitätssteuersystems (ESC-Systems), eines Fahrzeugsicherheitssystems, eines Fahrerassistenzsystems usw.), um einige Möglichkeiten zu nennen. Das Steuermodul 30 ist nicht auf eine beliebige spezielle Ausführungsform oder Anordnung beschränkt.
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Die Aufhängungseinrichtung 32 koppelt ein Rad mit dem Fahrzeug und kann eines von einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher auf die Aufhängung bezogene Komponenten oder Teile sein. Beispielsweise kann die Aufhängungseinrichtung 32 ein Dämpfer, ein Stoßdämpfer und/oder ein anderer Aktuator in einem aktiven oder semiaktiven Fahrzeugaufhängungssystem sein, der die Steuerung der vertikalen Bewegung des Rades in Ansprechen auf die Straßenoberfläche unterstützt. Die Aufhängungseinrichtung 32 kann ein Teil eines aktiven Aufhängungssystems sein, das sowohl die Dämpfung als auch die Fahrhöhe des Fahrzeugs einstellt, oder es kann ein Teil eines semiaktiven Aufhängungssystems sein, das lediglich die Dämpfung einstellt. Bei einem Beispiel umfasst die Aufhängungseinrichtung 32 einen Elektromagnet und einen magnetorheologischen Dämpfer (MR-Dämpfer), der mit einem Fluid gefüllt ist, dessen Eigenschaften durch ein Magnetfeld gesteuert werden können (beispielsweise kann das Magnetfeld den Koeffizienten der viskosen Dämpfung des Fluids beeinflussen). Somit kann das Fahrzeugaufhängungssystem 10 die Dämpfung an einem speziellen Rad steuern oder einstellen, indem der Betrag des Stroms und/oder der Spannung verändert wird, die an den Elektromagnet in der Aufhängungseinrichtung 32 angelegt werden; das Erhöhen des Stroms erhöht üblicherweise die Kompressions-/Einfederungsraten des Dämpfers, während das Verringern des Stroms die Wirkung des Dämpfers weicher macht. Die Aufhängungseinrichtung 32 kann andere Komponenten und Einrichtungen umfassen, die vorstehend nicht erwähnt sind.
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Die vorstehende Beschreibung des beispielhaften Fahrzeugaufhängungssystems 10 und die Zeichnung in 1 sollen wiederum lediglich eine mögliche Ausführungsform veranschaulichen, da das nachfolgende Verfahren nicht auf eine Verwendung mit lediglich diesem System beschränkt ist. Eine beliebige Anzahl anderer Systeme, Anordnungen, Kombinationen und/oder Architekturen, einschließlich solcher, die sich von derjenigen signifikant unterscheiden, die in 1 gezeigt ist, kann stattdessen verwendet werden.
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Nun zu 2 übergehend, ist ein Flussdiagramm gezeigt, das einige der Schritte eines beispielhaften Verfahrens 100 darstellt, das mit dem Fahrzeugaufhängungssystem 10 verwendet werden kann. Andere Kombinationen und Abfolgen von Schritten können stattdessen verwendet werden, da das in 2 gezeigte Verfahren lediglich ein Beispiel ist. Schritt 102 empfängt verschiedene Sensormesswerte oder Sensorsignale, wie beispielsweise solche, die Zustände innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs betreffen, und dies kann auf eine Vielzahl von Weisen ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Steuermodul 30 Signale von dem Fahrzeugsensor 20, dem Navigationssystem 24, dem Umgebungssensor 26 oder aus einer beliebigen anderen Quelle empfangen. Bei einer Ausführungsform erfasst der Schritt 102 Fahrzeugsensorsignale in der Form von Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen, Fahrzeugbeschleunigungssignalen und/oder Lenkwinkelsignalen von den Fahrzeugsensoren 20, Umgebungssignale von dem Umgebungssensor 26 oder eine beliebige Kombination aus diesen. Die Informationen, die anhand dieser Signale erhalten werden, können anschließend in Verbindung mit der Ausgabe von dem Sichtsystem 22 verwendet werden, um die Bewertung des bevorstehenden Straßensegments 14 zu unterstützen, wie erläutert werden wird.
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Schritt 104 empfängt Straßeninformationen von dem Sichtsystem 22. Die genaue Form, der genaue Inhalt und/oder die genaue Natur der Straßeninformationen können in Abhängigkeit von der speziellen Ausstattung des Systems variieren und üblicherweise an das Sichtsystem angepasst werden. Beispielsweise kann das Sichtsystem 22 das Steuermodul 30 einfach mit einer Kamera-Rohausgabe versorgen, oder es kann das Sichtsystem das Steuermodul mit bestimmten Daten oder Informationen versorgen, die anhand der Kameraausgabe abgeleitet sind. Es ist nicht notwendig, dass die Kameraausgabe durch irgendeine spezielle Komponente verarbeitet oder analysiert wird, solange Schritt 104 Straßeninformationen empfängt, die das bevorstehende Straßensegment 14 betreffen und von dem Sichtsystem 22 stammen. Bei einer möglichen Ausführungsform fügt ein Modul in dem Sichtsystem 22 die Ausgabe von zwei oder mehr Kameras zusammen oder mischt diese miteinander, und es analysiert diese Ausgabe, indem Abstände für verschiedene Punkte in dem gemischten digitalen Bild gemessen werden, wie es in 4 gezeigt ist. Eine solche Technik kann verwendet werden, um eine Sammlung von Koordinaten (z. B. x-, y-, z-Koordinaten) für die verschiedenen Punkte eines bevorstehenden Straßensegments 14 zu erhalten, und dies kann mit einer Rate zwischen 10 und 50 Bildern/s ausgeführt werden (z. B. mit ungefähr 20 Bildern/s). Fachleute werden einsehen, dass es eine Anzahl von verschiedenen Möglichkeiten gibt, mit denen Kamerabilder zu Zwecken der Bewertung und der Untersuchung der Straße vor dem Fahrzeug analysiert werden können, und dass dieser Schritt nicht auf eine spezielle Möglichkeit begrenzt ist. Der Ausdruck „Straßeninformationen”, wie er hierin verwendet wird, umfasst breit alle Typen von Bildern, Koordinaten, Daten und/oder anderen Informationen, die das bevorstehende Straßensegment 14 betreffen. Einige Beispiele geeigneter Straßeninformationen umfassen: Kamera-Rohbilder (zusammengefügt oder nicht zusammengefügt), verarbeitete Kamerabilder und/oder spezielle Stücke von Daten oder Informationen, die anhand der Kamerabilder entnommen oder abgeleitet sind, um verschiedene Möglichkeiten zu nennen.
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Die Straßeninformationen, die bei Schritt 104 empfangen werden, können unterschiedliche Typen von Straßenzuständen in dem bevorstehenden Straßensegment offen legen oder identifizieren, zum Beispiel: Objekte auf der Straße, Änderungen der Straßenoberfläche und/oder Änderungen eines Straßenmerkmals. Um mit der Kategorie der Objekte auf der Straße zu beginnen, kann der Schritt 104 Straßeninformationen empfangen, die Objekte betreffen, die in dem bevorstehenden Straßensegment 14 angeordnet sind, wie beispielsweise Schlaglöcher, Risse, Unebenheiten, Schachtabdeckungen, Abflussrinnen, Schmutz usw. Wenn man das in 3 und 4 dargestellte Beispiel betrachtet, bei dem ein großes Schlagloch 50 in dem bevorstehenden Straßensegment 14 angeordnet ist, liefert das Sichtsystem 22 die folgenden Stücke an Straßeninformationen an das Steuersystem 30: eine Position des Objekts (z. B. die x-, y-, z-Koordinaten für jedes der Pixel, die dem Schlagloch 50 entsprechen), eine Größe des Objekts, einen Abstand bis zu dem Objekt (z. B. einen Abstand oder eine Zeit bis zu einem Zusammentreffen des Fahrzeugs 12 und des Schlaglochs 50) und/oder einen projizierten Weg eines Rades, wie er mit dem Objekt in Beziehung steht (z. B. ob die Räder auf der Fahrerseite, die Räder auf der Beifahrerseite oder auf beiden Seiten gemäß einem Merkmal zur Voraussage des Weges das Schlagloch 50 antreffen werden). Selbstverständlich können sich die genaue Natur und der genaue Inhalt der Straßeninformationen, die bei Schritt 104 empfangen werden, davon unterscheiden, da die vorstehenden Beispiele lediglich einige der Möglichkeiten repräsentieren.
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Nun zu der Kategorie der Änderungen der Straßenoberfläche übergehend, kann der Schritt 104 Straßeninformationen empfangen, die verschiedene Änderungen der Straßenoberfläche betreffen, wie beispielsweise Übergänge zwischen Beton, Asphalt, Kopfsteinpflaster, Schotter, Schmutz usw. Unter erneuter Bezugnahme auf das Beispiel, das in 3 gezeigt ist, kann das Sichtsystem 22 das Steuermodul 30 mit Straßeninformationen versorgen, die eine Änderung oder einen Übergang 60 in der Oberfläche des bevorstehenden Straßensegments 14 angeben, wie beispielsweise eine Änderung von einem Material zu einem anderen, das ein Rattern oder andere unerwünschte Auswirkungen verursachen kann. Einige Beispiele von geeigneten Straßeninformationen, die eine Änderung in der Straßenoberfläche angeben können, umfassen: eine Beschreibung der Änderung der Straßenoberfläche (z. B. eine qualitative oder quantitative Beschreibung des Übergangs 60), eine Position der Änderung der Straßenoberfläche (z. B. x-, y-, z-Koordinaten für jedes der Pixel entlang des Übergangs 60), einen Abstand bis zu der Änderung der Straßenoberfläche (z. B. einen Abstand oder eine Zeit bis zum Aufeinandertreffen des Fahrzeugs 12 und des Übergangs 60) und/oder den projizierten Weg eines Rades, wie er mit der Änderung der Straßenoberfläche in Beziehung steht (z. B. ob die Räder auf der Fahrerseite, die Räder auf der Beifahrerseite oder auf beiden Seiten gemäß einem Merkmal zum Voraussagen des Weges auf den Übergang 60 treffen werden). Eine Möglichkeit, um eine qualitative Beschreibung der Änderung 60 der Straßenoberfläche zu liefern, ist es, die Eigenschaften der unterschiedlichen Abschnitte der bevorstehenden Straßenoberfläche 14 zu betrachten (z. B. die Koordinaten der z-Achse) und anschließend die verschiedenen Abschnitte basierend auf diesen Informationen zu kategorisieren; ein solcher Ansatz könnte zu Klassifizierungen wie etwa „Beton”, „Kopfsteinpflaster” und „Schotter” führen und Übergänge oder Änderungen zwischen unterschiedlichen Oberflächen offen legen. Eine Möglichkeit zum Liefern einer quantitativen Beschreibung umfasst, dass die Höhen von verschiedenen Abschnitten der bevorstehenden Straßenoberfläche mathematisch bewertet werden und dass eine bestimmte mathematische Beschreibung dieser Höhen bereitgestellt wird (z. B. dass eine mittlere Höhe oder eine Varianz in der Höhe für einen speziellen Abschnitt berechnet wird). Die Änderungen der Straßenoberfläche können auch auf das Wetter bezogene Zustände betreffen, wie beispielsweise, ob die Straße nass, verschneit, vereist usw. ist, und sie können anhand der Straßeninformationen, die bei Schritt 104 empfangen werden, und/oder anhand der Umgebungssignale, die von dem Umgebungssensor 26 empfangen werden, feststellbar sein.
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Unter Bezugnahme auf die Kategorie der Änderungen eines Straßenmerkmals kann Schritt 104 Straßeninformationen empfangen, die Änderungen oder Übergänge in Straßenmerkmalen umfassen, wie beispielsweise scharfe Kurven oder Biegungen in der Straße. Zur Veranschaulichung dieses Merkmals betrachte man das Beispiel, bei dem das Sichtsystem 22 das Steuermodul 30 mit Straßeninformationen versorgt, die sich auf das bevorstehende Straßensegment 14 beziehen, das einen steilen Anstieg oder Hügel umfasst, der bei 70 beginnt. Die Änderung des Straßenmerkmals kann in den Straßeninformationen auf eine Vielzahl von Weisen behandelt oder repräsentiert werden, welche die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele umfassen: eine Beschreibung der Änderung des Straßenmerkmals (z. B. eine qualitative oder quantitative Beschreibung des Hügels 70), eine Position der Änderung des Straßenmerkmals (z. B. x-, y-, z-Koordinaten für jedes der Pixel an dem Hügel 70), einen Abstand bis zur Änderung des Straßenmerkmals (z. B. einen Abstand oder eine Zeit bis zum Aufeinandertreffen des Fahrzeugs 12 und des Hügels 70) und/oder den projizierten Weg eines Rades, wie er die Änderung des Straßenmerkmals betrifft (z. B. ob die Räder auf der Fahrerseite, die Räder auf der Beifahrerseite oder auf beiden Seiten unter Verwendung eines Merkmals zur Voraussage des Weges auf den Hügel 70 treffen werden). Schritt 104 kann die Änderung des Straßenmerkmals einfach gemäß seinem Typ oder seiner Kategorie identifizieren (z. B. Kurve, Biegung, Steigung, Gefälle usw.), oder es könnte ausführlicher beschreibend sein und diese in der Form einer großen, mittleren oder kleinen Kurve, Biegung, Steigung, eines großen, mittleren oder kleinen Gefälles usw. beschreiben; dies sind beides qualitative Beschreibungen. Es ist für diesen Schritt ebenso möglich, Straßeninformationen zu liefern, welche die Änderung des Straßenmerkmals quantitativ beschreiben, wie beispielsweise das Liefern von numerischen Daten, welche die Änderung der Steigung, des Winkels oder der Höhe des Hügels 70 oder den Radius oder den Winkel einer bevorstehenden Biegung in der Straße betreffen; dies sind Beispiele von quantitativen Beschreibungen.
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Die genaue Natur, die genaue Form und/oder der genaue Inhalt der Straßeninformationen, die von dem Sichtsystem 22 bei Schritt 104 empfangen werden, sind nicht auf die Beispiele in den vorstehenden Absätzen beschränkt, da diese Informationen auf eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Weisen empfangen werden können. Es ist beispielsweise möglich, andere Stücke von Daten anhand der Straßeninformationen zu entnehmen oder abzuleiten, wie beispielsweise die Gierrate, die Hebung, den Nick- und den Rollwinkel usw. des Fahrzeugs. Die Kommunikation und die Wechselwirkung zwischen dem Sichtsystem 22 und dem Steuermodul 30 können gemäß einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Ausführungsformen eingerichtet sein. Es ist einzusehen, dass Schritt 104 die Straßeninformationen von dem Sichtsystem 22 mit Straßeninformationen von anderen Quellen, wie beispielsweise von dem Navigationssystem 24, erweitern oder ergänzen kann. Indem die Ausgabe des Sichtsystems 22 in Verbindung mit derjenigen des Navigationssystems 24 verwendet wird, kann ein umfassenderes oder vollständigeres Bild des bevorstehenden Straßensegments 14 entwickelt werden. Dies kann besonders nützlich sein, wenn das Sichtsystem vorübergehend versperrt ist oder eine Fehlfunktion erfährt, sodass es nicht in der Lage ist, verwendbare Bilder zu erzeugen. Die Verwendung von Straßeninformationen von dem Navigationssystem 24 ist optional, und sie ist sicherlich nicht für alle Anwendungen notwendig.
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Schritt 110 ermittelt anschließend, ob ein Zusammentreffen oder eine Begegnung erwartet wird, in die ein oder mehrere Gegenstände in dem bevorstehenden Straßensegment 14 involviert sind. Beispielsweise kann Schritt 110 die Straßeninformationen überprüfen, die in dem vorhergehenden Schritt erfasst wurden, und ermitteln, ob es wahrscheinlich ist, dass das Fahrzeug ein Objekt auf der Straße, eine Änderung der Straßenoberfläche und/oder eine Änderung eines Straßenmerkmals antrifft. Wenn eine Begegnung mit einem beliebigen dieser Gegenstände (die auch als Straßenzustände bezeichnet werden) wahrscheinlich ist, kann das Verfahren anschließend präventive Vorbereitungen für ein solches Ereignis treffen, indem bestimmte Anpassungen an der Aufhängungseinrichtung 32 durchgeführt werden, wie erläutert werden wird. Schritt 110 kann einfach das Vorhandensein oder die Möglichkeit eines erwarteten Antreffens überprüfen, oder er könnte einen bestimmten Typ eines qualitativen oder quantitativen Schwellenwerts verwenden, um die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses zu ermitteln; es kann eine beliebige Anzahl geeigneter Verfahren verwendet werden, um zu ermitteln, ob ein Zusammentreffen oder eine Begegnung erwartet wird. Wenn Schritt 110 ein Zusammentreffen erwartet oder voraussagt, kann das Verfahren anschließend fortfahren und in den nachfolgenden Schritten Vorbereitungen für das resultierende Aufhängungsereignis treffen. Wenn Schritt 110 andererseits ermittelt, dass ein Zusammentreffen nicht wahrscheinlich ist oder nicht erwartet wird, kann das Verfahren anschließend für eine weitere Überwachung in einer Schleife zu Schritt 102 zurückgeführt werden.
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Fachleute werden einsehen, dass zwischen den Schritten 110 und 102 zusätzliche Schritte eingefügt werden können, wenn das Verfahren für eine weitere Überwachung in einer Schleife zurückgeführt wird. Die Fahrzeugsensoren 20 können beispielsweise zusätzliche Sensormesswerte erfassen und ermitteln, ob das Fahrzeug momentan einen bestimmten Typ von Straßenzuständen antrifft, die rechtfertigen, dass Anpassungen an der Aufhängungseinrichtung 32 ausgeführt werden; das heißt, wie bei einem herkömmlicheren aktiven oder semiaktiven Aufhängungssystem, das ein Rückkopplungssystem verwendet, im Gegensatz zu einem System mit Vorwärtskopplung. Es kann eine beliebige Anzahl von anderen Aufhängungssystemmerkmalen mit dem System 10 verwendet werden, da das gegenwärtige Verfahren andere Systeme, Anordnungen und/oder Merkmale ebenso gut verwenden oder einsetzen kann. Ein solches Beispiel ist das aktive Aufhängungssystem, das in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2010/0152969 beschrieben ist, die demselben Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung und die hierin durch Bezugnahme eingebunden ist.
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Nun zu den Schritten 120–150 übergehend, bewertet das Verfahren das erwartete Aufeinandertreffen, und es führt frühzeitig entsprechende Anpassungen an dem Aufhängungssystem aus, sodass das Fahrzeug die Aufhängungseinstellungen optimieren kann, bevor das Fahrzeug die erwarteten Straßenzustände tatsächlich antrifft. Schritt 120 ermittelt, ob das erwartete Aufeinandertreffen ein Objekt auf der Straße umfasst, das eines aus den vorstehend beschriebenen Kategorien der Straßeninformationen ist, die anhand der Ausgabe des Sichtsystems 22 abgeleitet werden. Wenn Schritt 120 zu dem Schluss kommt, dass ein Schlagloch, eine Abflussrinne, eine Unebenheit, Schmutz und/oder ein anderes Objekt auf der Straße vorhanden ist, dann schreitet das Verfahren zu Schritt 122 voran, sodass eine präventive Anpassung für das Aufhängungssystem entwickelt werden kann. Präventive Anpassungen können eine beliebige Änderung, Modifikation und/oder eine andere Einstellung für einen Aufhängungsparameter umfassen, wie beispielsweise für eine Dämpfungsrate, für eine Dämpfungssteifigkeit, für eine Fahrzeughöhe, für eine Fahrzeugneigung usw. Wenn Schritt 120 stattdessen ermittelt, dass kein Objekt auf der Straße vorhanden ist, kann das Verfahren anschließend zu Schritt 130 voranschreiten, ohne dass eine präventive Anpassung berechnet wird.
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Schritt 122 kann eine von einer Vielzahl von Techniken verwenden, um eine erste präventive Anpassung für die Aufhängungseinrichtung 32 zu berechnen, festzulegen und/oder auf andere Weise zu ermitteln. Gemäß einer möglichen Technik ordnet Schritt 122 der präventiven Anpassung basierend auf dem Typ, dem Ort und/oder der Größe des Objekts, das in dem bevorstehenden Straßensegment 14 detektiert wurde, einen vorbestimmten Wert zu. Eine Nachschlagetabelle oder eine andere Datenstruktur kann zu diesem Zweck verwendet werden. Beispielsweise kann eine zweidimensionale Nachschlagetabelle verwendet werden, die eine präventive Anpassung basierend auf der Größe des detektierten Objekts zuordnet, oder es könnte eine dreidimensionale Nachschlagetabelle verwendet werden, die eine präventive Anpassung basierend sowohl auf der Größe des Objekts, das detektiert wird, als auch auf der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem bestimmten anderen Fahrzeugparameter zuordnet. Eine andere Möglichkeit umfasst die Verwendung von Straßeninformationen, die in den Schritten 102–104 erfasst werden, um die erwartete Wirkung zu berechnen, die das Objekt tatsächlich auf die Aufhängungseinrichtung 32 haben wird, und um anschließend eine präventive Anpassung zu ermitteln, die der erwarteten Wirkung entgegenwirkt, wie in dem nachfolgenden Absatz erläutert ist.
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Unter Bezugnahme auf das in 3 und 4 dargestellte Beispiel kann Schritt 122 die Größe des Schlaglochs 50, die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder andere Fahrzeugparameter als Eingabe für einen Algorithmus verwenden, um die erwartete Wirkung des Aufeinandertreffens zu ermitteln; das heißt, wie viel Auswirkung das Aufeinandertreffen mit dem Schlagloch tatsächlich auf die Aufhängungseinrichtung 32 haben wird, und es kann anschließend eine entgegenwirkende präventive Anpassung entwickelt werden. Basierend auf der Größe des Schlaglochs 50 (z. B. dessen Länge, Breite und Höhe oberhalb der umgebenden Straßenoberfläche); und basierend auf der Tatsache, dass sich das Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, kann Schritt 122 schätzen, dass das Aufeinandertreffen bewirken wird, dass sich die Aufhängungseinrichtung 32 um 4 cm bewegt oder komprimiert wird. Eine präventive Anpassung kann ermittelt werden, die ausgestaltet ist, um die Aufhängungseinrichtung 32 zu versteifen und um der Bewegung um 4 cm entgegenzuwirken oder Widerstand gegen diese zu leisten. Selbstverständlich können andere Techniken und Daten verwendet werden, um die präventive Anpassung bei Schritt 122 zu entwickeln, da die vorstehenden Beispiele nur einige der Möglichkeiten repräsentieren. Da Schritt 122 nunmehr eine erste präventive Anpassung für die Aufhängungseinrichtung 32 ermittelt hat, kann er ebenso ermitteln, wann das erwartete Aufeinandertreffen erfolgen wird und auf welcher Seite des Fahrzeugs dieses wahrscheinlich auftritt. Der Abstand bis zu dem Aufeinandertreffen mit dem Objekt und die Position des Objekts, wie sie bei Schritt 104 geliefert werden, können in Verbindung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit oder anderen Fahrzeugparametern verwendet werden, um diese Ermittlungen auszuführen. Die Aufhängungseinrichtungen 32, die auf der Fahrerseite und der Beifahrerseite des Fahrzeugs, an der Vorderseite und der Rückseite des Fahrzeugs oder an einem beliebigen anderen Ort angeordnet sind, können unabhängig oder separat voneinander gesteuert werden, sodass verschiedene Räder oder verschiedene Ecken des Fahrzeugs unterschiedliche Befehlssignale empfangen. Selbstverständlich können alle Aufhängungseinrichtungen 32, die an den verschiedenen Rädern oder Ecken angeordnet sind, ebenso im Einklang miteinander gesteuert werden.
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Schritt 130 ermittelt, ob das erwartete Aufeinandertreffen eine Änderung der Straßenoberfläche umfasst. Wenn dieser Schritt zu dem Schluss kommt, dass eine bevorstehende Änderung in der Straßenoberfläche vorliegt (z. B. die Änderung, die in 3 dargestellt ist und einen Übergang von Kopfsteinpflaster zu Asphalt darstellt), schreitet das Verfahren anschließend zu Schritt 132 voran, sodass eine geeignete präventive Anpassung für die Aufhängungseinrichtung 32 entwickelt werden kann. Wenn Schritt 130 ermittelt, dass keine erwartete Änderung in der Straßenoberfläche vorliegt, kann das Verfahren anschließend zu Schritt 140 voranschreiten. Techniken ähnlich denjenigen, die vorstehend in Verbindung mit Schritt 122 beschrieben sind, können hier verwendet werden, um eine zweite präventive Anpassung zu ermitteln. Beispielsweise kann Schritt 132 einen Satz von vorbestimmten präventiven Anpassungen für jedes von den verschiedenen Änderungen oder Übergängen der Straßenoberfläche aufweisen (beispielsweise entspricht ein Übergang von Kopfsteinpflaster auf Asphalt einer bestimmten präventiven Anpassung, ein Übergang von Beton auf Schmutz entspricht einer anderen präventiven Anpassung, und so weiter). Eine Nachschlagetabelle oder eine andere Datenstruktur kann zu diesem Zweck verwendet werden. Es ist für Schritt 132 auch möglich, eine erwartete Wirkung der Änderung der Straßenoberfläche auszuprobieren und zu quantifizieren oder zu berechnen; das heißt, wie viel Auswirkung die Änderung der Straßenoberfläche auf die Aufhängungseinrichtung 32 aufweisen wird, wenn das Fahrzeug mit dieser zusammentrifft oder dieser begegnet, indem ermittelt wird, wie viel Bewegung (z. B. eine Bewegung von 1 cm–10 cm) in einer oder mehreren der Aufhängungssystemkomponenten auftreten wird.
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Schritt 140 ermittelt, ob das erwartete Zusammentreffen eine Änderung eines Straßenmerkmals umfasst, wie beispielsweise eine scharfe Kurve oder einen steilen Anstieg in dem bevorstehenden Straßensegment 14. Wenn bestimmte Straßenmerkmale erwartet werden, schreitet das Verfahren anschließend zu Schritt 142 voran, sodass eine präventive Anpassung für das erwartete Straßenmerkmal entwickelt werden kann. Wenn Schritt 140 ermittelt, dass kein Straßenmerkmal vorliegt, das eine präventive Anpassung oder Änderung für das Aufhängungssystem rechtfertigt, kann das Verfahren anschließend fortfahren, ohne die Anpassungen von Schritt 142 auszuführen. Wie bei Schritt 132 kann dieser Schritt Techniken ähnlich denjenigen verwenden, die vorstehend in Verbindung mit Schritt 122 beschrieben sind, um eine dritte präventive Anpassung zu ermitteln. Spezieller kann Schritt 142 der dritten präventiven Anpassung basierend auf dem allgemeinen Typ oder der Größe des bevorstehenden Straßenmerkmals qualitativ einen vorbestimmten Wert zuordnen, oder er kann stattdessen eine präventive Anpassung basierend auf der erwarteten Wirkung berechnen, die das Straßenmerkmal auf die Aufhängungseinrichtung 32 aufweisen wird. Unter Bezugnahme auf das Beispiel, das in 3 und 4 gezeigt ist, kann Schritt 142 die tatsächliche Wirkung ausprobieren und berechnen, die der steile Anstieg 70 auf die Aufhängungseinrichtung 32 aufweisen wird, sodass das Aufhängungssystem vorbereitet ist, wenn das Fahrzeug den Hügel tatsächlich antrifft. Informationen, wie beispielsweise die Größe und die Position des Straßenmerkmals (z. B. die x-, y-, z-Koordinaten der verschiedenen Pixel, die der Steigung entsprechen), Eigenschaften des Straßenmerkmals (z. B. die Änderung der Steigung, des Winkels oder der Höhe des Hügels 70), die Fahrzeuggeschwindigkeit usw., können alle in die Ermittlung eines geeigneten, präventiven Ansprechens eingehen. In dem Fall von scharfen Kurven, Biegungen oder Aufschüttungen kann Schritt 142 einen bestimmten Typ von Berechnungen der Karosseriedynamik verwenden (z. B. solche, welche die Hebung, den Nick- und den Rollwinkel der Karosserie ermitteln), wenn eine geeignete präventive Anpassung berechnet wird. Fachleute werden einsehen, dass die Quer- und/oder die Längsbeschleunigung und auch die Gierrate, der Lenkwinkel usw. bei solchen Berechnungen verwendet werden können.
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Wenn Schritt 110 ermittelt hat, dass ein Aufeinandertreffen erwartet wird, wird anschließend im Verfahren 100 angenommen, dass dieses Aufeinandertreffen auf eine der unterschiedlichen Kategorien von Aufhängungsereignissen bezogen ist, die in den Schritten 120, 130 und/oder 140 behandelt werden. Es ist jedoch einzusehen, dass zusätzliche und/oder andere Kategorien von Begegnungen durch das vorliegende Verfahren verwendet werden können. Zusätzlich ist es sicherlich möglich, dass mehrere Gegenstände oder Straßenzustände auftreten, die zu einer Erwartung eines Aufeinandertreffens führen. Es könnte beispielsweise ein Objekt in einer scharfen Kurve detektiert werden (d. h. ein Objekt auf der Straße und eine Änderung eines Straßenmerkmals), oder es könnte eine Änderung von Beton zu Kopfsteinpflaster an einem steilen Gefälle identifiziert werden (d. h. eine Änderung der Straßenoberfläche und eine Änderung eines Straßenmerkmals). Andere Kombinationen von Gegenständen und Straßenzuständen sind ebenso möglich, einschließlich solcher, bei denen drei oder mehr Kategorien von Straßenzuständen in dem bevorstehenden Straßensegment 14 identifiziert werden. Es ist für das Verfahren möglich, an diesem Punkt einen Schritt vom allumfassenden Typ aufzuweisen, der dafür vorgesehen ist, alle anderen Zustände zu behandeln, die zu einem erwarteten Aufeinandertreffen führen könnten, aber nicht durch die Schritte 120, 130 oder 140 behandelt werden. Ein solcher Schritt ist optional.
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Schritt 150 kombiniert die erste, zweite und/oder dritte präventive Anpassung, um ein Befehlssignal für das Aufhängungssystem zu erzeugen. Es gibt eine Anzahl von Möglichkeiten, gemäß denen Schritt 150 ausgeführt werden könnte und die umfassen, dass die verschiedenen präventiven Anpassungen miteinander addiert werden, um ein Gesamt-Befehlssignal zu erhalten, das einen oder mehrere Betriebsparameter der Aufhängungseinrichtung 32 steuert. Dieser Ansatz würde nicht notwendigerweise irgendeine Bevorzugung oder Gewichtung für eine präventive Anpassung gegenüber einer anderen vorsehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Schritt 150 die Beiträge jeder der präventiven Anpassungen derart gewichten oder aufteilen, dass das Befehlssignal dies berücksichtigt. Es sei beispielsweise angenommen, dass das Verfahren ermittelt, dass das Fahrzeug im Begriff ist, ein Schlagloch auf der Straße anzutreffen, das einen bestimmten Betrag für die Versteifung des Aufhängungssystems erfordert, und dass gleichzeitig erwartet wird, dass das Fahrzeug einen Hügel oder ein Gefälle antrifft, der bzw. das einen bestimmten Betrag der Lockerung erfordert. Der Schritt 150 könnte dem Objekt auf der Straße eine gewisse Bevorzugung geben, sodass die präventive Anpassung, die von dem Straßenzustand stammt, mehr als die präventive Anpassung gewichtet wird, die dem Hügel entspricht. In bestimmten Fällen muss der Schritt 150 lediglich eine einzelne präventive Anpassung in Betracht ziehen (d. h. wenn nur einer der Schritte 120, 130 und 140 zutreffend ist), in anderen Fällen muss der Schritt 150 mehrere Aufhängungsanpassungen miteinander kombinieren. Der Schritt 150 kann Objekten auf der Strafe eine höhere Gewichtung geben, wie beispielsweise Objekten, die eine größere Härte beim Auftreffen erzeugen.
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Die genaue Natur des Befehlssignals wird in gewisser Weise durch den Typ des Aufhängungssystems 10 und/oder der Aufhängungseinrichtung 32 vorgeschrieben. Wenn die Aufhängungseinrichtung 32 beispielsweise ein magnetorheologisches System (MR-System) mit magnetischen Partikeln in dem Fluid eines Stoßdämpfers ist, dann kann das Befehlssignal den Betrag des Stroms und/oder der Spannung anpassen, der bzw. die verwendet wird, um das MR-System zu steuern. Allgemein ausgedrückt bewirkt mehr elektrischer Strom, dass das Aufhängungssystem steifer wird, während weniger elektrischer Strom bewirkt, dass das System lockerer wird. Andere Typen von Aufhängungssystemen (beispielsweise einschließlich hydraulischer, pneumatischer, elektromechanischer usw.) können stattdessen verwendet werden, da das vorliegende Verfahren sicherlich nicht auf Systeme vom MR-Typ beschränkt ist. Unter der Annahme, dass das spezielle Aufhängungssystem dies ermöglicht, können separate Befehlssignale erzeugt und an die verschiedenen Räder oder Ecken des Fahrzeugs gesendet werden (z. B. an die Fahrerseite im Gegensatz zur Beifahrerseite, an die Vorderseite im Gegensatz zur Rückseite, an einzelne Räder oder Ecken usw.), sodass diese separat oder unabhängig gesteuert werden.
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Sobald ein Befehlssignal entwickelt ist, kann dieses Signal von dem Steuermodul 30 an die Aufhängungseinrichtung 32 gesendet werden, um die Aufhängungseinrichtung in Erwartung des angenommenen Aufeinandertreffens einzustellen, zu verändern und/oder auf andere Weise zu steuern. Diese Signale können das Dämpfen oder die Abstimmung des aktiven oder semiaktiven Aufhängungssystems steuern. Fachleute werden einsehen, dass Aufhängungssysteme, die auf einer Rückkopplung basieren, oft mit minimalen Dämpfungsraten eingerichtet sind, welche die Energie eines Stoßes für das Szenario des schlimmsten Falls absorbieren, da sie nicht schnell genug reagieren können, wenn ein solcher Stoß detektiert wird. Das beispielhafte Verfahren, das vorstehend beschrieben ist, kann jedoch vermeiden, dass ein Aufhängungssystem auf unnötige Weise gemäß Szenerien des schlimmsten Falls betrieben wird, da es erwartet, dass präventive Anpassungen für das Aufhängungssystem zur Verfügung stehen, bevor das Fahrzeug diese tatsächlich antrifft, was wiederum die Fahrqualität und die Leistung des Aufhängungssystems 10 verbessern kann. Ein anderer potenzieller Nutzen und andere potenzielle Vorteile sind ebenso möglich.
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Es ist auch möglich, dass das Verfahren einen bestimmten Typ einer endgültigen Überprüfung verwendet, bevor das Befehlssignal ermittelt und/oder an die Aufhängungseinrichtung 32 gesendet wird, wobei die endgültige Überprüfung sicherstellen kann, dass das Fahrzeug gegenwärtig nicht in irgendein extremes Fahrmanöver verwickelt ist oder bestimmte Zustände antrifft, die Anpassungen an dem Aufhängungssystem 32 unerwünscht machen würden. Beispielsweise könnte der optionale Schritt die Messwerte überprüfen, die von den Fahrzeugsensoren 20 und/oder von den Umgebungssensoren 26 erfasst werden, und davon absehen, irgendwelche Befehlssignale zum Anpassen des Aufhängungssystems auszugeben, wenn der Fahrer die Bremsen momentan heftig betätigen oder das Lenkrad um einen großen Lenkwinkel drehen würde. Andere Zustande könnten ebenso überprüft werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung ist, sondern dass sie eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die spezielle Ausführungsform bzw. auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt, die hierin offenbart sind, sondern sie ist stattdessen ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Darüber hinaus beziehen sich die Angaben, die in der vorstehenden Beschreibung enthalten sind, auf spezielle Ausführungsformen, und sie sollen nicht als Beschränkungen für den Umfang der Erfindung oder für die Definition der Ausdrücke ausgelegt werden, die in den Ansprüchen verwendet werden, außer dort, wo ein Ausdruck oder eine Angabe vorstehend ausdrücklich definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen werden Fachleuten für die offenbarte Ausführungsform bzw. die offenbarten Ausführungsformen offensichtlich werden. Beispielsweise sind die spezielle Kombination und die Reihenfolge der Schritte lediglich eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten umfassen kann, die weniger, mehr oder andere Schritte als diejenigen, die hier gezeigt sind, aufweist. Alle solche andere Ausführungsformen, Veränderungen und Modifikationen sollen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche liegen.
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Wie es in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, sind die Ausdrücke „zum Beispiel”, „z. B.”, „beispielsweise”, „wie etwa” und „wie” sowie die Verben „umfassen”, „aufweisen”, „enthalten” und deren weitere Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Gegenstände verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht derart aufgefasst werden soll, dass sie andere, zusätzliche Komponenten oder Gegenstände ausschließt. Andere Ausdrücke sollen derart ausgelegt werden, dass deren breiteste vernünftige Bedeutung verwendet wird, wenn sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.
