DE102015102575A1

DE102015102575A1 - Reduzierung einer ruckartigen bewegung bei einem übergang zwischen einem spurführungs- und einem spurhaltelenksystem

Info

Publication number: DE102015102575A1
Application number: DE102015102575.2A
Authority: DE
Inventors: Jin-woo Lee
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-09-03
Also published as: CN104875739A; US9421973B2; US20150248132A1

Abstract

Es werden ein System und ein Verfahren zum autonomen Lenken eines Fahrzeugs in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems über eine zeitabhängige Lenkwinkelkorrektur bereitgestellt, um eine ruckartige Bewegung zu reduzieren, die aus einem Übergang der Lenksteuerung von einem Spurführungssystem zu einem Spurhaltesystem oder umgekehrt resultiert.

Description

GEBIET DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme einer autonomen Lenkung und bezieht sich im Speziellen auf die Reduzierung einer ruckartigen Bewegung während einer Übergabe der Lenksteuerung von einem Spurführungs- an ein Spurhaltesystem oder von einem Spurhalte- an ein Spurführungssystem.
HINTERGRUND
Beispiele für Systeme einer autonomen Lenkung umfassen ein Spurführungssystem, das sich darauf richtet, die Fahrzeugfahrt innerhalb einer Fahrspur zentriert zu halten, und ein Spurhaltesystem, das sich darauf richtet, bei einem Versagen des Spurführungssystems die Fahrt innerhalb der Spur wiederherzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Komponenten und ihre Ausgestaltungen, Merkmale, ihr Betrieb und die Vorteile des Lenksteuersystems können am besten in Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung verstanden werden, bei der:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines mit einem Lenksteuersystem ausgestatteten Fahrzeugs gemäß einem Beispiel ist;
2 ein Blockdiagramm eines Lenksteuersystems gemäß einem Beispiel ist;
3 eine schematische Draufsicht einer Spurumgebung, gesehen von einer Sensoranordnung eines Lenksteuersystems, gemäß einem Beispiel ist;
4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Reduzieren einer ruckartigen Bewegung bei einer Übergabe der Lenksteuerung von einem Spurführungs- an ein Spurhaltesystem gemäß einem Beispiel ist;
4A eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine Kurve fährt, wobei mehrere Lenkwinkelberechnungen auf der Grundlage von Fahrzeug- und Straßenkrümmungsdynamik in gegebenen Zeitintervallen gezeigt sind, gemäß einem Beispiel ist;
4B eine schematische Ansicht eines Fahrzeugdynamikmodells des Fahrzeugs von 4A gemäß einem Beispiel ist;
5 ein Graph, der mehrere Begrenzungsfunktionen zeigt, wobei eine Lenkwinkelbegrenzung als Funktion der Zeit gezeigt ist, gemäß einem Beispiel ist;
5A eine Datendarstellung, die einen Lenkwinkelbefehl als Funktion der Zeit zeigt, wobei keine Lenkwinkelbegrenzung eingeführt wurde, gemäß einem Beispiel ist;
5B eine Datendarstellung, die einen Lenkwinkelbefehl als Funktion der Zeit zeigt, wobei eine Lenkwinkelbegrenzung von 1,0° eingeführt wurde, gemäß einem Beispiel ist;
5C eine Datendarstellung, die einen Lenkwinkelbefehl als Funktion der Zeit zeigt, wobei eine Lenkwinkelbegrenzung von 1,5° eingeführt wurde, gemäß einem Beispiel ist;
Es sei angemerkt, dass zur Verdeutlichung bestimmte Elemente in den Figuren möglicherweise nicht maßstabsgetreu dargestellt sind und dass Bezugszeichen in den Figuren wiederholt werden können, um entsprechende oder analoge Elemente anzugeben.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung führt zahlreiche Details aus, um ein vollständiges Verständnis des Systems zur Reduzierung einer ruckartigen Bewegung bereitzustellen, und kann ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden. Es sei auch angemerkt, dass Komponenten und Verfahren, die Fachleuten weithin bekannt sind, zur Vereinfachung weggelassen wurden.
Die Begriffe ”autonom”, ”semiautonom”, ”automatisiert” und ”automatisch” beziehen sich alle auf ein Lenksteuersystem eines Kraftfahrzeugs, das ausgestaltet ist, um einen Fahrpfad auf einer Straße oder Spur mit reduziertem Fahrereingang zu steuern.
Das Lenksteuersystem umfasst gemäß einem Beispiel ein primäres Lenksystem, das als Spurführungssystem realisiert ist und ausgestaltet ist, um eine Fahrzeugfahrt innerhalb einer Spur oder einer vorgesehenen Fahrzone zentriert zu halten, und ein Sicherungssystem, das als Spurhaltesystem realisiert ist und ausgestaltet ist, um in Ansprechen darauf, dass die Fahrzeugfahrt von der Fahrzone abkommt, die Fahrt in der vorgesehenen Fahrzone wiederherzustellen.
Bei einigen Beispielen ist das Lenksteuersystem ausgestaltet, um einem Fahrer zu ermöglichen, von entweder dem Spurführungs- oder dem Spurhaltesystem entweder langfristig oder vorübergehend die Steuerung des Fahrzeugs wieder zu erlangen. Bei einigen Beispielen wird, nachdem das Spurhaltesystem das Wiederherstellen der Fahrt in der richtigen Fahrzone erreicht hat, die Lenksteuerung automatisch an das Spurführungssystem zurückgegeben.
Ein Spurführungssystemversagen kann unter anderem durch eine irrtümliche Deaktivierung, eine Fehlberechnung eines Korrekturlenkwinkels und eine Fehlinterpretation einer Fahrposition verursacht werden.
Das Spurführungs- oder Spurhaltesystem sendet bei bestimmten Beispielen Korrekturlenkwinkelbefehle an Lenksysteme wie unter anderem ein System einer elektrischen Servolenkung (EPS von electrical power steering) oder ein System einer aktiven Frontlenkung (AFS von active front steering) oder andere Lenksysteme.
Nun auf die Figuren Bezug nehmend ist 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10, das mit einem System 100 einer autonomen Lenksteuerung, das sowohl ein Spurführungs- als auch ein Spurhaltesystem umfasst, Sensoranordnungen 40 und Fahrzeugdynamiksensoren 30 ausgestattet ist.
Die Straßensensoranordnung 40 ist ausgestaltet, um Daten zu erfassen, die durch das Lenksteuersystem 100 verwendet oder verarbeitet werden können, um eine Fahrzeugposition zu identifizieren [engl.: ”indentify”]. Die Sensoranordnung 40 ist als ein beliebiger oder eine Kombination von Sensoren realisiert, wie unter anderem Videokameras, Light Detection And Ranging-Sensoren (LIDAR-Sensoren), Laser Detection and Ranging-Sensoren (LADAR-Sensoren), Radar, optische Fernsensoren oder andere Sensoren, die Daten bereitstellen, die sich auf einen Fahrzeugort in Bezug auf Straßenmerkmale wie Spurmarkierungen, Straßenbankette, Mittelleitplanken, den Straßenrand, und andere Objekte oder Merkmale beziehen. Ohne den Schutzumfang zu verringern, erläutert die vorliegende Erläuterung die Sensoranordnung 40 realisiert als Kameraanordnung.
Bei einigen Beispielen umfasst das Fahrzeug 10 Fahrzeugdynamiksensoren 30 wie unter anderem Lenkwinkelsensoren, Lenkdrehmomentsensoren, Raddrehzahlsensoren, inertiale Messeinheiten, die ausgestaltet sind, um Fahrzeugdynamikparameter zu erfassen, wie unter anderem Lenkwinkel und -drehmoment, Quer- und Längsgeschwindigkeit, Quer- und Längsgeschwindigkeitsänderungen, Gierrate und Radrotation.
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems 100 einer autonomen Lenksteuerung gemäß einem Beispiel, das einen oder mehrere Prozessoren 110, eine Fahrzeugdynamikanordnung 30, eine Straßensensoranordnung 40, einen nicht-transitorischen Langzeitspeicher 130, einen Speicher 120, in den ein Spurführungsmodul 95, ein Spurhaltemodul 105, eine Datenbank 170 mit einer Fahrzeugdynamikinformation, digitalen Straßendaten oder einer anderen relevanten Information geladen sind, umfasst. Das Lenksteuersystem 100 umfasst auch einen Langzeitspeicher 170, eine Benutzereingabeeinrichtung 140 und eine Benutzerausgabeeinrichtung 150. Die Eingabeeinrichtung 140 kann als Touchscreens, Tastatur, Mikrofon, Zeigereinrichtung oder andere Einrichtungen, die eine derartige Funktionalität bereitstellen, realisiert sein. Die Benutzerausgabeeinrichtung 150 kann als eine beliebige oder eine Kombination von Einrichtungen wie ein Anzeigebildschirm, Lautsprecher oder Kopfhörer oder andere Einrichtungen, die eine derartige Funktionalität bereitstellen, realisiert sein.
Das Langzeitspeichersystem 100 kann auch einen Empfänger 180 eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS von global positioning system) umfassen.
Der Speicher 120 kann als Direktzugriffsspeicher (RAM von Random Access Memory) oder als andere Speichertypen, die eine derartige Funktionalität bereitstellen, realisiert sein.
Der nicht-transitorische Langzeitspeicher 130 kann als Festplattenlaufwerk oder anderer geeigneter nichtflüchtiger Speicher realisiert sein.
Für die Zwecke dieser Erläuterung macht die Spurführungsfunktionalität, die durch das Spurführungsmodul 95 bereitgestellt wird, das Lenksteuersystem 100 zu einem Spurführungssystem, und macht die Spurhaltefunktionalität, die durch das Spurhaltemodul 105 bereitgestellt wird, das Lenksteuersystem 100 analog zu einem Spurhaltesystem, so dass das Spurlenksystem 100 gemäß einem Beispiel beide Typen von Lenksteuerung umfasst.
3 ist eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs 10, das in einer abgegrenzten Spurumgebung fährt, und jeweiliger Sichtfelder einer Kameraanordnung gemäß einem Beispiel. Wie gezeigt ist die Straße 300 durch Spurmarkierungen 310 in eine Fahrspur 305 abgegrenzt, welche auch eine äußere Grenze einer Sicherheitszone 320 definieren, die auch durch eine innere Grenze 325 begrenzt ist. Die inneren Grenzen 325 und die Spurmittellinie 464 werden gemäß einem Beispiel virtuell durch das Lenksteuersystem eingeführt. Die Mittelspurzone 330 zwischen den Sicherheitszonen 320 überspannt bei einem bestimmten Beispiel typischerweise zwischen 65–95% der Spurbreite.
Es sei angemerkt, dass die Position des Fahrzeugs 10 in Bezug auf Straßenmerkmale gemäß anderen Beispielen auch in Kombination mit GPS-Daten und Fahrzeugbewegungssensordaten ermittelt werden kann.
Wie gezeigt weist die nach vorn gerichtete Kamera des Fahrzeugs 10 beispielsweise ein nach vorn gerichtetes Sichtfeld 340 von etwa 80 Metern und einen relativ schmalen Sichtbereich von etwa 40 Grad auf. Gemäß einem Beispiel ist die nach vorn gerichtete Kamera mit dem Spurführungssystem gekoppelt, wohingegen die zur Seite und nach hinten gerichteten Kameras mit dem Spurhaltesystem gekoppelt sind. Die zur Seite und nach hinten gerichteten Sichtfelder 360 bzw. 365 weisen bei bestimmten Beispielen eine relativ kurze Reichweite von etwa 10 bis 20 Metern und einen Sichtwinkel von 130–180 Grad auf. Gemäß einem Beispiel werden durch das Lenksteuersystem alle 10 Millisekunden Positionsdaten verarbeitet und eine Korrekturmaßnahme getroffen. Es sei angemerkt, dass bei anderen Beispielen das Verarbeitungs-Timing auf andere eingestellte Zeitintervalle oder sich ändernde Zeitintervalle eingestellt ist.
Im Betrieb fungiert das Spurführungssystem als primäre Lenksteuerung und ist es ausgestaltet, um die Fahrzeugfahrt in einer Mittelspurzone 330 zentriert zu halten, während sich das Spurhaltesystem im Standby-Modus befindet, bis das Fahrzeug 10 aus der Sicherheitszone 320 driftet, zu welchem Zeitpunkt die Lenksteuerung an das Spurhaltesystem übergeben wird, bis die Fahrzeugfahrt in der Mittelspurzone 330 wiederhergestellt ist, wie es oben erwähnt ist.
4 ist ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die beim Erzeugen von Korrekturlenkwinkelbefehlen, während eine ruckartige Bewegung oder ein Ruck eines Fahrzeugs minimiert wird, umfasst sind, was in Bezug auf 4A und 4B beschrieben wird.
Im Allgemeinen wird das Spurhaltesystem in Schritt 400 in Ansprechen auf ein Versagen des Spurführungssystems betätigt. In Schritt 410 wird ein Korrekturlenkwinkel von einer Kostenfunktion abgeleitet, der ausgestaltet ist, um die seitliche und die Steuerkurswinkelabweichung des vorhergesagten Pfads des Fahrzeugs von der Spurmitte zu minimieren. Folglich wird der Korrekturlenkwinkel groß, wenn sich das Fahrzeug 10 von der Spurmitte 464 weg bewegt. Oftmals ist dieser Korrekturlenkwinkel so groß, dass er eine ruckartige Bewegung verursacht.
Dieser Kostenfunktionslenkwinkel kann eine übermäßige seitliche ruckartige Bewegung und eine Unannehmlichkeit hinsichtlich der Bewegung verursachen. Daher wird in Schritt 420 ein Fahrzeugdynamiklenkwinkel aus der Straßenkrümmung, ”ρ”, und Fahrzeugbewegungsmessungen berechnet und wird er verwendet, um den Kostenfunktionslenkwinkel abzumildern.
In Schritt 440 wird die maximale Rate, mit der der Korrekturlenkwinkel angewandt wird, berechnet.
In Schritt 460 wird bei einem bestimmten Beispiel die in Schritt 440 berechnete maximale Winkeländerungsrate gemäß Entwurfsfaktoren modifiziert.
In Schritt 480 wird ein Lenkwinkelbefehl gemäß einem Zeitplan erzeugt.
In Schritt 490 wird eine Lenksteuerung an das Spurführungssystem zurückgegeben.
Im Speziellen wird wie oben erwähnt in Schritt 400 das Spurhaltesystem in Ansprechen auf ein Versagen des Spurführungssystems betätigt. Solch ein Versagen wird gemäß einem Beispiel als erfolgt betrachtet, wenn das Lenksteuersystem 100 identifiziert, dass eine vordere Ecke des Fahrzeugs 10 die innere Grenze von Spurmarkierung 310 innerhalb von 0,5 Sekunden überquert.
In Schritt 410 wird ein Korrekturlenkwinkel ”δ” durch Minimieren einer Kostenfunktion abgeleitet:
Wobei:
t_lk die Zeitdauer ist, die das Spurhaltesystem in Betrieb ist, z. B. 6 s;
y_err der Fehler eines seitlichen Offset ist, z. B. (y_desired – y_predicted);
ϕ_err der Steuerkurswinkelfehler ist, z. B. (ϕ_desired – ϕ_predicted); und
Q(t) und R(t) empirisch abgeleitete Gewichtungsfaktoren sind.
In 4A ist ein beispielhafter Korrekturkostenfunktionspfad 461 mit einem relativ scharfen und unkomfortablen Korrekturlenkwinkel 462 gezeigt, der abgemildert werden muss.
In Schritt 420 wird ein Fahrzeugdynamiklenkwinkel aus Straßenkrümmungs- und Fahrzeugbewegungsmessungen gemäß der folgenden Fahrzeugdynamikgleichung berechnet:
Wie in 4B gezeigt:
Ist ”y” die seitliche Abweichung von der Spurmitte.
Ist ”φ” die Steuerkurswinkelabweichung.
Ist ”v_x” die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit.
Ist ”v_y” die Fahrzeugquergeschwindigkeit.
Ist ”r” die Fahrzeuggierrate.
Ist ”δ” der Lenkwinkel.
Sind ”a” und ”b” Distanzen zu der vorderen bzw. hinteren Achse, gemessen von der Fahrzeugmitte.
Ist ”m” die Fahrzeugmasse.
Ist ”l” die Fahrzeugträgheit.
Sind ”C_f”, ”C_r” Faktoren einer vorderen und hinteren Eckensteifigkeit.
Ist ”ρ” die Straßenkrümmung.
Die Werte für y, φ, φ ., v ._y, r . können von der Fahrzeugkameraanordnung 40 oder Fahrzeugdynamiksensoren 30 gemessen werden, von in einer Datenbank 175 geführten Straßendaten oder von GPS-Daten erhalten werden. Ihre Werte werden in die obige Fahrzeugdynamikgleichung eingesetzt und zu festgelegten Zeitintervallen, die gemäß Beispielen zwischen 10–100 Millisekunden festgelegt sein können, nach ”δ” aufgelöst.
Wie es in 4A gezeigt ist, führt der durch die obige Fahrzeugdynamikgleichung definierte Fahrzeugdynamikfahrpfad 463 Fahrzeug 10 nicht entlang der Mittellinie 464 zur Mitte der Spur 305; stattdessen folgt er der Straßenkrümmung, definiert durch die Spurmarkierungen 310 und basierend auf den oben erwähnten Parametern. Daher sind dessen Korrekturlenkwinkel kleiner als jene, die durch die Kostenfunktion erzeugt werden. Dementsprechend dient der Fahrzeugdynamikfahrpfad 463 als Grundlage, um gemäß einem Beispiel relativ scharfe Korrekturwinkel des Kostenfunktionsfahrpfads 461 auf die folgende Weise abzumildern.
Jeder Fahrzeugdynamiklenkwinkelwert ”δ”, der von der Fahrzeugdynamikgleichung abgeleitet wird, wird modifiziert, indem er als Sicherheitsspielraum um etwa 50% erhöht wird, und wird dann mit dem entsprechenden Kostenfunktionslenkwinkel verglichen. Wenn der Kostenfunktionslenkwinkel diesen modifizierten Fahrzeugdynamiklenkwinkel übersteigt, wird der modifizierte Fahrzeugdynamiklenkwinkel gemäß einem bestimmten Beispiel als der Korrekturlenkwinkelwert ausgewählt, der zu einem Lenkwinkelbefehl gemacht wird.
Wenn beispielsweise der Fahrzeugdynamiklenkwinkel mit 2° berechnet wird, wird der Wert um 50% erhöht, was 3° ergibt. Wenn der aus der Kostenfunktionsoptimierung berechnete Lenkwinkelwert gemäß einem Beispiel 3,5° beträgt, wird nur ein 3°-Lenkwinkel eingesetzt. Es sei angemerkt, dass der Fahrzeugdynamiklenkwinkel bei anderen Beispielen durch unterschiedliche Werte erhöht wird.
Es sei angemerkt, dass verschiedene Lenkwinkel und ihre Raten unter Verwendung von bekannten Beziehungen zwischen Lenkwinkel und Lenkdrehmoment zu entsprechenden Drehmomenten gemacht werden können.
In Schritt 440 berechnet das Lenksteuersystem eine maximale Winkeländerungsrate, indem die folgende Ableitungsmatrix gleich einer empirisch abgeleiteten Begrenzung einer seitlichen ruckartigen Bewegung von 0,13 g/200 ms gesetzt wird und nach δ Punkt aufgelöst wird. Alle Fahrzeugparameter sind bekannte konstante Fahrzeugparameter, wobei V_x, V_y gemäß einem Beispiel von den Fahrzeugsensoren 30 erhalten werden können. V_x wird bei der zeitlichen Ableitung als Konstante für eine kurze Zeitdauer angenommen.
In Schritt 460 modifiziert das Lenksteuersystem 100 bei bestimmten Beispielen die maximale Änderungsrate gemäß Entwurfsparametern.
Die Abwandlung der maximalen Änderungsrate wird bei einem bestimmten Beispiel wie folgt realisiert: Modifizierte maximale Winkeländerungsrate (MMRAC)(°/s) = (δ Punkt)(k_speed)(k_curvature)
Wobei:
t: verstrichene Zeit in Sekunden nach Aktivierung des Spurhaltecontrollers
k_speed: Gewichtungsfaktor für Geschwindigkeit in Abhängigkeit von Geschwindigkeitsbereichen
k_curvature: Gewichtungsfaktor für Krümmung
Beispielsweise:
wird k_speed auf einen Wert von ”1,1” für einen Geschwindigkeitsbereich, V_x, zwischen 0–48 km/h bzw. 0–30 mph festgelegt und
wird k_speed auf einen Wert von ”1” für einen Geschwindigkeitsbereich, V_x, zwischen 48–105 km/h bzw. 30–65 mph festgelegt und
wird k_speed auf einen Wert von ”0,9” für einen Geschwindigkeitsbereich, V_x, der 105 km/h bzw. 65 mph übersteigt, festgelegt.
Somit verringert sich die Rate der Lenkwinkeländerung, wenn sich die Geschwindigkeit, V_x, erhöht, wie es in 5 gezeigt ist.
Ähnlich kann k_curvature gemäß Bereichen von Straßenkrümmungen, ρ, festgelegt werden.
Beispielsweise:
wird k_curvature auf einen Wert von ”1,1” für Krümmungen, ρ, die kleiner als 0,001 (1/m) sind, festgelegt,
wird k_curvature auf einen Wert von ”1,0” für Krümmungen, ρ, die größer als 0,001 und kleiner als 0,0005 (1/m) sind, festgelegt,
wird k_curvature auf einen Wert von ”0,9” für Krümmungen, ρ, die größer als 0,0005 (1/m) sind, festgelegt.
Die Gewichtungsfaktoren k_curvature und k_curvature werden empirisch abgeleitet und werden bei bestimmten Beispielen in der Datenbank 170 des Lenksteuersystems 100 gespeichert. Die Gewichtungsfaktoren k_curvature und k_curvature sind Entwurfsparameter, die gemäß dem Fahrzeugentwurfskonzept ausgewählt werden. Beispielsweise kann k_curvature in den obigen Bereichen auf 1,2, 1,0 und 0,9 für einen Sportwagen oder 1,05, 10,0 und 0,95 für eine Luxuslimousine festgelegt werden.
In Schritt 480 erzeugt das Lenksteuersystem einen Lenkwinkelbefehl, der den oben beschriebenen Korrekturlenkwinkel, abgeleitet von der Kostenfunktion und einer Fahrzeugdynamik, und eine Aufbringungsrate umfasst, die durch die modifizierte maximale Winkeländerungsrate (MMRAC) in einer Zeitsequenz gemäß dem folgenden Beispiel definiert ist: Aufgebrachte Lenkbegrenzung = (MMRAC)(t – 1) + 1
Wobei: ”t” beispielsweise die Zeit in Sekunden zwischen 1,0 und 6,0 Sekunden nach der Aktivierung des Spurhaltecontrollers ist. Es sei angemerkt, dass auch verschiedene Zeitinkremente und Zeitdauern eingesetzt werden können.
In Schritt 490 wird die Lenksteuerung gemäß einem Beispiel in Ansprechen auf eine Detektion der Fahrt in der Mittelspurzone 330 durch das Lenksteuersystem an das Spurführungssystem zurückgegeben.
5 zeigt gemäß einem Beispiel verschiedene zeitabhängige Lenkbegrenzungsfunktionen ”A”, ”B” und ”C” einer Lenkwinkelbegrenzung (Grad) 500 als Funktion der Zeit (Sekunden) 502 während einer Ansprechperiode, die eine Sekunde, nachdem das Spurhaltesystem die Lenksteuerung annimmt, beginnt, bis zum Ende der Ansprechperiode, wenn die korrekte Fahrzeugfahrt wieder hergestellt wurde und das Spurführungssystem die Lenksteuerung wieder aufgenommen hat. Das Sechs-Sekunden-Beispiel ist lediglich ein Beispiel einer Zeitdauer, in der ein Fahrpfad eines Fahrzeugs als wiederhergestellt betrachtet wird. Wie gezeigt stellt die Steigung jeder Lenkbegrenzungsfunktion eine Begrenzung hinsichtlich der Lenkwinkeländerungsrate wie oben beschrieben dar.
Wie gezeigt zeigt Lenkbegrenzungsfunktion ”A” keine Lenkwinkelbegrenzungen im Gegensatz zu 5C, wobei verschiedene Lenkwinkelreaktionen gemäß dem Grad an Lenkung gezeigt sind.
Gemäß einem Beispiel erreicht die Lenkbegrenzungsfunktion ”A” eine maximale Lenkbegrenzung von 2,5° bei sechs Sekunden bei einer maximalen Winkeländerungsrate von 0,5, wie sie durch die Steigung dargestellt ist.
Gemäß einem Beispiel erreicht die Lenkbegrenzungsfunktion ”B” eine maximale Lenkbegrenzung von 1,5° bei sechs Sekunden bei einer maximalen Winkeländerungsrate von 0,3, wie sie durch die Steigung dargestellt ist.
Gemäß einem Beispiel erreicht die Lenkbegrenzungsfunktion ”C” eine maximale Lenkbegrenzung von 1,0° bei sechs Sekunden bei einer maximalen Winkeländerungsrate von 0,2, wie sie durch die Steigung dargestellt ist.
5A ist eine Datendarstellung eines Lenkwinkelbefehls (Grad) 504 als Funktion der Zeit (Sekunden) 506 und ist innerhalb der ersten sechs Sekunden gezeigt; der Lenkniveaubefehl übersteigt niemals 2,5°. 5B und 5C sind gemäß Beispielen ebenfalls Datendarstellungen des Lenkwinkelbefehls (Grad) 504 als Funktion der Zeit (Sekunden) 506 und zeigen einen maximalen Lenkwinkelbefehl innerhalb der ersten sechs Sekunden von 1,5° bzw. 1,0°.
Es sei angemerkt, dass weitere Beispiele Kombinationen von verschiedenen Merkmalen sein können, die in den obigen Beispielen explizit ausgeführt wurden.
Die vorstehende Beschreibung der Beispiele der Erfindung wurde für die Zwecke der Darstellung und Beschreibung dargestellt und ist nicht vollständig oder einschränkend. Fachleute werden erkennen, dass Abwandlungen, Veränderungen, Ersetzungen, Änderungen und Äquivalente angesichts der obigen Lehre möglich sind.

Claims

Fahrzeugsystem einer autonomen Lenksteuerung, umfassend: ein Spurhaltesystem, das ausgestaltet ist, um in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems ein Spurhaltesystem zu initiieren, wobei das Spurhaltesystem ausgestaltet ist, um mehrere Korrekturlenkbefehle zu erzeugen, wobei einer oder mehrere der Lenkbefehle zumindest teilweise durch eine minimierte Kostenfunktion definiert sind, die durch eine zeitabhängige Lenkwinkelbegrenzung, die sich mit der Zeit erhöht, abgemildert wird.
System nach Anspruch 1, wobei die maximale Winkeländerungsrate zumindest teilweise durch einen oder mehrere Fahrzeugdynamikparameter definiert ist.
System nach Anspruch 2, wobei die maximale Winkeländerungsrate zumindest teilweise durch die Straßenkrümmung definiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Spurhaltesystem ferner ausgestaltet ist, um die Lenksteuerung in Ansprechen auf ein Erreichen eines korrigierten Fahrpfads an das Spurführungssystem zu übergeben.
System nach Anspruch 1, wobei das Spurhaltesystem, das ausgestaltet ist, um ein Spurhaltesystem in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems basierend auf Daten zu initiieren, auf einer Grundlage von Daten realisiert ist, die von zumindest einem zur Seite gerichteten Sensor erhalten werden.
System nach Anspruch 1, wobei das Spurhaltesystem, das ausgestaltet ist, um ein Spurhaltesystem in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems zu initiieren, auf einer Grundlage von Daten realisiert ist, die von zumindest einem nach hinten gerichteten Sensor erhalten werden.
Verfahren zum autonomen Lenken eines Fahrzeugs, das umfasst, dass: ein Spurhaltesystem zum Erzeugen mehrerer Korrekturspurhaltelenkbefehle in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems verwendet wird, wobei einer oder mehrere der Lenkbefehle zumindest teilweise durch eine minimierte Kostenfunktion definiert werden, die durch eine zeitabhängige Lenkwinkelbegrenzung, die sich mit der Zeit erhöht, abgemildert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der eine oder die mehreren der Korrekturlenkbefehle zumindest teilweise durch eine maximale Winkeländerungsrate definiert ist oder sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Spurhaltesystem ausgestaltet ist, um ein Spurhaltesystem in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems zu initiieren, und auf einer Grundlage von Daten realisiert wird, die von zumindest einem zur Seite gerichteten Sensor erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Spurhaltesystem ausgestaltet ist, um ein Spurhaltesystem in Ansprechen auf ein Versagen eines Spurführungssystems zu initiieren, und auf einer Grundlage von Daten realisiert wird, die von zumindest einem nach hinten gerichteten Sensor erhalten werden.