DE102016123992A1

DE102016123992A1 - Positionsfehlerabschätzung und implementierung autonomer antriebssysteme

Info

Publication number: DE102016123992A1
Application number: DE102016123992.5A
Authority: DE
Inventors: Chalan Munasinghe; Curtis Hay
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC; General Motors LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC; General Motors LLC
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2017-06-22
Also published as: CN106891886B; US20170174223A1; CN106891886A; US9802620B2

Abstract

Verfahren, Systeme und Fahrzeuge sind zur Steuerung eines automatisierten Systems eines Fahrzeugs vorgesehen. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ein oder mehrere automatisierte Antriebssysteme, eine Vielzahl von Eingabesystemen und einen Prozessor. Die Vielzahl von Eingabesystemen wird in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet und ist dafür konfiguriert, Eingaben bereitzustellen. Der Prozessor ist mit der Vielzahl von Eingabesystemen gekoppelt und dafür konfiguriert, zumindest Folgendes zu erleichtern: Abschätzung einer aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die eine aktuelle Positionsabschätzung generieren, Abschätzung eines Fehlers für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst und die Steuerung eines oder mehrerer automatisierter Antriebssysteme mithilfe der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius gesteuert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf ein Fahrzeug und insbesondere auf die Abschätzung und Nutzung von Positionsfehlern für autonome Antriebssysteme von Fahrzeugen.
HINTERGRUND
In den letzten Jahren erfolgte die Entwicklung autonomer, halbautonomer und anderweitig automatisierter Fahrzeuge. Die besagten automatisierten Fahrzeuge haben im Allgemeinen ein oder mehrere Systeme (z. B. ein Lenksystem, ein Bremssystem und / oder ein oder mehrere andere Fahrzeugsysteme), die automatisch durch das Fahrzeug bedient werden können. Darüber hinaus sind die besagten automatisierten Fahrzeuge im Allgemeinen für zwei Betriebsarten konfiguriert: eine „manuelle“ Betriebsart, in der der Fahrer in der Lage ist, das Fahrzeug auf herkömmliche Weise manuell zu betreiben und eine „automatisierte“ Betriebsart, in der eines oder mehrere der Systeme des Fahrzeugs (ganz oder teilweise) über ein Steuersystem des Fahrzeugs unabhängig vom Fahrer betrieben werden.
Automatisierte Fahrzeuge richten sich nach für den automatisierten Betrieb des Fahrzeugs Positionsabschätzungen des Fahrzeugs. Für die Implementierung derartiger Positionsabschätzungen kann es jedoch wünschenswert sein, weitere Verbesserungen bei der Steuerung der automatisierten Systeme automatisierter Fahrzeuge bereitzustellen.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Methoden zur Implementierung von Positionsabschätzungen für autonome Antriebssysteme bereitzustellen. Ebenso wünschenswert ist die Bereitstellung von Verfahren, Systemen und Fahrzeugen, die derartige Methoden anwenden. Andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden des Weiteren aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer ersten nicht einschränkenden Ausführungsform ist ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Systems eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Erfassung von Eingaben aus einer Vielzahl von Eingabesystemen, die in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet werden, die Abschätzung einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die Generierung einer aktuellen Positionsabschätzung, die Fehlerabschätzung für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst, sowie die Steuerung des automatisierten Systems unter Verwendung der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform ist ein System zur Steuerung eines automatisierten Systems eines Fahrzeugs vorgesehen. Das System umfasst eine Vielzahl von Eingabesystemen und einen Prozessor. Die Vielzahl von Eingabesystemen wird in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet und ist für die Bereitstellung von Eingaben konfiguriert. Der Prozessor ist mit der Vielzahl von Eingabesystemen gekoppelt und ist dafür konfiguriert, zumindest Folgendes zu ermöglichen: Abschätzung einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die eine aktuelle Positionsabschätzung generieren, sowie eine Fehlerabschätzung für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst; und
In einem weiteren nicht einschränkenden Beispiel, ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug beinhaltet ein oder mehrere automatisierte Antriebssysteme, eine Vielzahl von Eingabesystemen und einen Prozessor. Die Vielzahl von Eingabesystemen wird in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet und ist für die Bereitstellung von Eingaben konfiguriert. Der Prozessor ist mit der Vielzahl von Eingabesystemen gekoppelt und dafür konfiguriert, zumindest folgendes zu ermöglichen: Abschätzung einer aktuellen Position des Fahrzeugs unter Verwendung der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die eine aktuelle Positionsschätzung generieren, sowie eine Fehlerabschätzung für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst, sowie die Steuerung eines oder mehrerer automatisierter Antriebssysteme unter Verwendung der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein oder mehrere exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und
1 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Kommunikationssystems, das ein Fahrzeug mit einem Mobilfunkanbietersystem, einem Festnetz und einem Callcenter gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform umfasst;
2 ist ein funktionelles Blockschaltbild des Fahrzeugs aus 1, einschließlich eines oder mehrere automatisierten Antriebssystemen und eines Steuersystems gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel;
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Implementierung von Positionsabschätzungen für einen oder mehrere autonome Antriebssysteme für ein Fahrzeug, das in Verbindung mit dem Kommunikationssystem aus 1 und dem Fahrzeug aus den 1 und 2 gemäß einer nicht einschränkenden Ausführungsform implementiert werden kann; und
4 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer exemplarischen Implementierung des Verfahrens aus 3.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll weder die Anwendung noch Verwendung derselben einschränken. Des Weiteren besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Gebiet, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung, an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein.
Es sind Verfahren, Systeme und Fahrzeuge vorgesehen, die Fehlerabschätzungen für Fahrzeugpositionsparameter verwenden, um eine oder mehrere autonome Fahrfunktionen eines Fahrzeugs zu steuern. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen werden die autonomen Fahrfunktionen (z. B. eine automatische Lenkfunktion), wie weiter unten in Verbindung mit den 1–4 näher beschrieben, unter Verwendung von Positionsfehlern und Positionsfehlerabschätzungen für das Fahrzeug gesteuert.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine nicht einschränkende Ausführungsform eines Kommunikationssystems 10 gezeigt, das zusammen mit exemplarischen Ausführungsformen der hierin offenbarten Vorrichtung bzw. des Systems oder auch zur Implementierung von exemplarischen Ausführungsformen der hierin offenbarten Verfahren verwendet werden kann. Das Kommunikationssystem 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Fahrzeug 12, ein Mobilfunkanbietersystem 14, ein Festnetz 16 und ein Callcenter 18. Es versteht sich, dass die Gesamtarchitektur, der Aufbau und der Betrieb, sowie die einzelnen Komponenten des dargestellten Systems, lediglich exemplarisch sind, und dass auch unterschiedlich konfigurierte Kommunikationssysteme verwendet werden können, um die exemplarischen Ausführungsformen des hierin offenbarten Verfahrens zu implementieren. Somit sollen die folgenden Abschnitte, die einen kurzen Überblick über das dargestellte Kommunikationssystem 10 geben, in keiner Weise einschränkend sein.
Bei dem Fahrzeug 12 kann es sich um jede Art von fahrbarem Fahrzeug, wie z. B. ein Motorrad, ein Pkw, ein Lastkraftwagen, ein Freizeitfahrzeug (RV), ein Boot, ein Flugzeug usw. handeln, das mit einer geeigneten Hardware und Software ausgestattet ist, die es ermöglicht, über ein Kommunikationssystem zu kommunizieren 10. Ein Teil der Fahrzeug-Hardware 20 wird in 1 mit einer Telematikeinheit 24, einem Mikrofon 26, einem Lautsprecher 28 und den mit der Telematikeinheit 24 verbundenen Tasten bzw. Bedienelementen 30 dargestellt. Wirkverbunden mit der Telematikeinheit 24 gekoppelt, ist eine Netzwerkverbindung oder ein Fahrzeugbus 32. exemplarischen Ausführungsformen für geeignete Netzwerkverbindungen sind ein „Controller Area Network“ (CAN), ein medienorientierter Systemtransfer („Media Oriented System Transfer – MOST“), ein lokales Verbindungsnetzwerk („Local Interconnected Network – LIN“), ein Ethernet, sowie andere geeignete Verbindungen, wie z. B. jene, die u. a. den bekannten ISO („International Organization for Standardization“), SAE („Society of Automotive Engineers“) und/oder IEEE(„Institute of Electrical and Electronics Engineers“)-Standards und Spezifikationen entsprechen.
Die Telematikeinheit 24 ist eine Bordvorrichtung, die durch ihre Kommunikation mit dem Callcenter 18 eine Vielzahl von Diensten bereitstellt und im Allgemeinen ein elektronisches Verarbeitungsgerät 38, einen oder mehrere Arten von elektronischen Speicher 40, einen Mobilfunkchipsatz bzw. einer Mobilfunkkomponente 34, ein drahtloses Modem 36, eine Dualmodus-Antenne 70 und eine Navigationseinheit beinhaltet, die einen GPS-Chipsatz bzw. eine GPS-Komponente 42 enthält. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das drahtlose Modem 36 ein Computerprogramm bzw. einen Satz von Softwareroutinen, die dafür angepasst sind, innerhalb des elektronischen Verarbeitungsgeräts 38 ausgeführt zu werden.
Die Telematikeinheit 24 kann verschiedene Dienste bereitstellen, darunter auch: eine detaillierte Wegbeschreibung und andere navigationsbezogene Dienste, die in Verbindung mit dem GPS-Chipsatz bzw. der GPS-Komponente 42 bereitgestellt werden; eine Airbagauslösungsbenachrichtigung und andere Notfall- oder Pannenhilfe-bezogene Dienste, die in Verbindung mit verschiedenen Unfall- bzw. Aufprallsensor-Schnittstellenmodulen 66 und Aufprallsensoren 68 bereitgestellt werden, die im gesamten Fahrzeug angeordnet sind; und / oder Infotainment-bezogene Dienste, in denen Musik, Internet-Webseiten, Filme, Fernsehprogramme, Videospiele und / oder andere Inhalte von einem Infotainmentcenter 46 heruntergeladen werden, das über einen Fahrzeugbus 32 und einen Audiobus 22 operativ mit der Telematikeinheit 24 verbunden ist. In einer exemplarischen Ausführungsform werden heruntergeladene Inhalte für die aktuelle oder spätere Wiedergabe gespeichert. Bei den oben aufgelisteten Diensten handelt es sich keineswegs um eine vollständige Liste aller Funktionen der Telematikeinheit 24, sondern lediglich um eine Aufzählung einiger Dienste, die die Telematikeinheit zu bieten hat. Es wird davon ausgegangen, dass die Telematikeinheit 24 eine Reihe zusätzlicher Komponenten neben den oben aufgeführten Komponenten bzw. andere Komponenten enthalten kann.
Die Fahrzeugkommunikation verwendet ggf. Funkübertragungen, um mit dem Mobilfunkanbietersystem 14 einen Sprachkanal herzustellen, womit sowohl Sprach- als auch Datenübertragungen über den Sprachkanal gesendet und empfangen werden können. Fahrzeugkommunikationen werden über den Mobilfunkchipsatz bzw. die Mobilfunkkomponente 34 für Sprachkommunikationen und das drahtlose Modem 36 für die Datenübertragung freigegeben. Alle geeigneten Codierungs- oder Modulationsmethoden, einschließlich digitaler Übertragungstechnologien, wie z. B. TDMA (Zeitmultiplex-Vielfachzugriff), CDMA (Codemultiplex-Mehrfachzugriff), W-CDMA (Breitband-CDMA), FDMA (Frequenzteilungs-Mehrfachzugriff), OFDMA (orthogonaler Frequenzteilungs-Mehrfachzugriff) usw. können mit den vorliegenden exemplarischen Ausführungsformen verwendet werden.
Die Dualmodus-Antenne 70 versorgt den GPS-Chipsatz bzw. die GPS-Komponente 42, sowie den Mobilfunkchipsatz bzw. die Mobilfunkkomponente 34.
Das Mikrofon 26 stellt dem Fahrer oder einem anderen Fahrzeuginsassen eine Einrichtung zur Eingabe von verbalen oder anderen akustischen Befehlen zur Verfügung und kann mit einer integrierten Sprachverarbeitungseinheit ausgestattet sein, die eine auf dem Fachgebiet bekannte Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) verwendet. Im Gegenzug liefert der Lautsprecher 28 den Fahrzeuginsassen eine akustische Ausgabe und kann entweder ein eigenständiger Lautsprecher, der speziell für die Verwendung mit der Telematikeinheit 24 vorgesehen ist, oder Teil einer Fahrzeug-Audiokomponente 64 sein. In jedem Fall ermöglichen das Mikrofon 26 und der Lautsprecher 28, dass die Fahrzeug-Hardware 20 und das Callcenter 18 mithilfe akustischer Sprach-ein- und -ausgabe mit den Insassen kommuniziert. Die Fahrzeug-Hardware beinhaltet zudem eine oder mehrere Tasten bzw. Bedienelemente 30, um es einem Fahrzeuginsassen zu ermöglichen, eine oder mehrere der Fahrzeug-Hardware-Komponenten 20 zu aktivieren oder in Anspruch zu nehmen. Beispielsweise kann eine der Tasten bzw. Bedienelemente 30 eine elektronische Drucktaste sein, die verwendet wird, um eine verbale Kommunikation mit dem Callcenter 18 (also entweder mit einem menschlichen Live-Berater 58 oder einem automatisierten Sprachdialogsystem) einzuleiten. In einer weiteren Ausführungsform kann eine der Tasten bzw. Bedienelemente 30 dazu verwendet werden, mit Notdiensten in Verbindung zu treten.
Die Audiokomponente 64 ist operativ mit dem Fahrzeugbus 32 und dem Audiobus 22 verbunden. Die Audiokomponente 64 empfängt analoge Information, die über den Audiobus 22 akustisch wiedergegeben werden. Digitale Informationen werden über den Fahrzeugbus 32 empfangen. Die Audiokomponente 64 stellt unabhängig von dem Infotainmentcenter 46 ein amplitudenmoduliertes (AM) und frequenzmoduliertes (FM) Radio, eine Compact Disc (CD), eine digitale Video Disc (DVD) und eine Multimedia-Funktionalität bereit. Die Audiokomponente 64 kann ein Lautsprechersystem enthalten oder den Lautsprecher 28 über eine Arbitrierung auf dem Fahrzeugbus 32 bzw. dem Audiobus 22 verwenden.
Die Unfall- bzw. Aufprallerkennungs-Sensorschnittstelle 66 des Fahrzeugs ist operativ mit der Fahrzeugbus zwei 32 verbunden. Die Aufprallsensoren 68 informieren die Telematikeinheit über die Unfall- bzw. Aufprallerkennungs-Sensorschnittstelle 66 bezüglich des Schweregrades eines Fahrzeugzusammenstoßes, darunter auch über den Aufprallwinkel und die Krafteinwirkung.
Die mit verschiedenen Sensorschnittstellenmodulen 44 verbundenen Fahrzeugsensoren 72 sind operativ mit dem Fahrzeugbus 32 verbunden. Exemplarische Fahrzeugsensoren beinhalten unter anderem Gyroskope, Beschleunigungssensoren, Magnetometer, Emissionserkennungs- und / oder Steuersensoren und dergleichen. Exemplarische Sensorschnittstellenmodule 44 beinhalten unter anderem eine Antriebsstrangsteuerung, eine Klimatisierungssteuerung und eine Karosseriesteuerung.
Bei dem Mobilfunkanbietersystem 14 kann es sich um ein Mobilfunksystem oder ein anderes geeignetes drahtloses System handeln, das Signale zwischen der Fahrzeughardware 20 und dem Festnetz 16 überträgt. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Mobilfunkanbietersystem 14 eine oder mehrere Mobilfunktürme 48, Basisstationen und/oder mobile Vermittlungszentralen (MSCs) 50, sowie andere Netzwerkkomponenten, die erforderlich sind, um das Mobilfunkanbietersystem 14 mit dem Festnetz 16 zu verbinden. Der Sachverständige auf dem Gebiet wird erkennen, dass verschiedene Mobilfunkturm-/Basisstation-/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem Mobilfunkanbietersystem 14 verwendet werden können.
Bei dem Festnetz 16 kann es sich um ein konventionelles landgestütztes Telekommunikationsnetzwerk handeln, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Mobilfunkanbietersystem 14 mit dem Callcenter 18 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz 16, wie von Sachverständigen auf dem Gebiet bekannt, ein öffentliches Telefonnetz (PSTN) und/oder ein Internet-Protokoll-(IP)-Netzwerk beinhalten. Selbstverständlich können ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 16 in Form eines drahtgebundenen Standardnetzwerks, eines Glasfaser- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzwerks, anderer drahtloser Netzwerken, wie etwa Drahtlosnetzwerke (WLANs) oder Netzwerken, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) oder eine Kombination derselben bereitstellen, implementiert werden.
Das Callcenter 18 ist dafür konzipiert, die Fahrzeug-Hardware 20 durch eine Reihe unterschiedlicher Back-End-Funktionen des Systems zu unterstützen; und beinhaltet gemäß der hier gezeigten Ausführungsform im Allgemeinen eine(n) oder mehrere Switches 52, Server 54 und Datenbanken 56, Berater 58, sowie eine Vielzahl anderer Telekommunikations- bzw. Computerausrüstungen 60. Diese verschiedenen Callcenter-Komponenten sind zweckmäßigerweise über eine Netzwerkverbindung oder einen Bus 62, wie beispielsweise den zuvor in Verbindung mit der Fahrzeug-Hardware 20 beschriebenen, miteinander gekoppelt. Schalter 52, bei dem es sich um einen Nebenstellenanlagenschalter (PBX) handeln kann, leitet eingehende Signale weiter, so dass Sprachübertragungen im Allgemeinen entweder zum Live-Berater 58 oder einem automatisierten Sprachdialogsystem gesendet werden, während Datenübertragungen zur Verarbeitung (z. B. zur Demodulation und weiteren Signalverarbeitung) an ein Modem oder andere Komponenten des Telekommunikationsgerätes 60 weitergeleitet werden. Das Modem oder eine andere Telekommunikations- bzw. Computerausrüstung 60 kann einen Encoder beinhalten und, wie zuvor erläutert, mit verschiedenen Geräten, wie z. B. einem Server 54 und einer Datenbank 56 verbunden sein. Beispielsweise könnte die Datenbank 56 dafür konzipiert sein, Teilnehmerprofildatensätze, Teilnehmerverhaltensmuster oder andere relevante Teilnehmerinformationen zu speichern. Obwohl die dargestellte Ausführungsform so beschrieben wurde, wie es in Verbindung mit einem beaufsichtigten Callcenter 18 verwendet wird, versteht es sich, dass es sich bei den Callcenter 18 um eine zentrale oder dezentrale Einrichtung handeln kann, die besetzt oder unbesetzt, mobil oder fixiert sein kann und mit oder von der es wünschenswert ist, verbale Informationen und Daten auszutauschen.
Unter Bezugnahme auf 2 sind bestimmte Funktionen des Fahrzeugs 12 gemäß der schematischen Darstellung in 2 vorgesehen. Wie nachfolgend näher beschrieben und in 2 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 12 unter anderen automatisierten Systemen 103 ein Steuersystem 102 zur Steuerung eines oder mehrerer automatisierter Systeme 103 des Fahrzeugs 12, wie z. B. ein Lenksystem 150 bzw. ein Bremssystem 160 des Fahrzeugs 12. Wie weiter unten beschrieben, beinhaltet das Steuersystem 102 eine Sensoranordnung 104, ein Satellitenkommunikationsgerät 105, eine Mobilfunkkommunikationsgerät 106, eine Steuereinheit 107 und eine Benachrichtigungseinheit 108. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen steuert die Steuereinheit 107 die automatisierten Systeme 103 basierend auf einem oder mehreren Betriebsmodi für das Fahrzeug 12 gemäß den nachfolgend in Verbindung mit dem Verfahren 300 aus den 3 und 4 dargelegten Schritten. Zudem ist in einer exemplarischen Ausführungsform das Steuersystem 102 Teil der Telematikeinheit 24 aus 1. In anderen exemplarischen Ausführungsformen ist das Steuersystem 102 mit der Telematikeinheit 24 gekoppelt.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 12 zusätzlich zu dem vorgenannten Steuersystem 102 ein Fahrgestell 112, eine Karosserie 114, vier Räder 116, ein elektronisches Steuersystem (ECS) 118, ein Lenksystem 150 und ein Bremssystem 160. Die Karosserie 114 ist auf dem Fahrgestell 112 angeordnet und umschließt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 12. Die Karosserie 114 und das Fahrgestell 112 bilden ggf. gemeinsam einen Rahmen. Die Räder 116 sind jeweils mit dem Fahrgestell 112 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 114 drehbar verbunden. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen kann sich das Fahrzeug 12 von dem in 1 dargestellten unterscheiden. Beispielsweise kann die Anzahl der Räder 116 in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen variieren. Beispielsweise weist das Fahrzeug 12 in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen ggf. kein Lenksystem auf, und kann z. B. unter verschiedenen anderen möglichen Unterschieden durch Differenzialbremsung gelenkt werden.
In der in 2 dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug 12 eine Stellgliedeinheit 120. Die Stellgliedeinheit 120 beinhaltet mindestens ein auf dem Fahrgestell 112 angebrachtes Antriebssystem 129, welches die Räder 116 antreibt. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Stellgliedeinheit 120 einen Motor 130. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst der Motor 130 einen Verbrennungsmotor. In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann die Stellgliedeinheit 120 einen oder mehrere andere Arten von Antrieben und/oder Motoren, wie z. B. einen elektrischen Motor/Generator, anstatt oder zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor beinhalten. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen umfasst das elektronische Steuersystem 118 ein Motor-Steuersystem, das den Motor 130 und/oder eines oder mehrere Systeme des Fahrzeugs 12 steuert.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 ist der Motor 130 durch eine oder mehrere Antriebswellen 134 mit mindestens einigen der Räder 116 gekoppelt. In einigen exemplarischen Ausführungsformen ist der Motor 130 mechanisch mit dem Getriebe gekoppelt. In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann der Motor 130 stattdessen mit einem Generator gekoppelt sein, der dazu verwendet wird, einen mechanisch mit dem Getriebe verbundenen Elektromotor mit Strom zu versorgen. In bestimmten anderen exemplarischen Ausführungsformen (z. B. Elektrofahrzeugen) ist u. U. kein Motor bzw. kein Getriebe erforderlich
Die automatisierten Systeme 103 bieten, zumindest in bestimmten Betriebsmodi, automatische Fahrfunktionen ohne Zutun des Fahrers. In einer exemplarischen Ausführungsform sorgen die automatisierten Systeme 103 im Automatikbetrieb für ein autonomes Fahren unter Beachtung der automatisierten Systeme 103 (mit Anweisungen, die von dem Steuersystem 102 entweder direkt oder indirekt über das ECS 118 bereitgestellt werden), und ermöglichen im manuellen Betrieb eine Beteiligung und Steuerung seitens des Fahrers. In der dargestellten Ausführungsform beinhalten die automatisierten Systeme 103 ein Lenksystem 150 und ein Bremssystem 160. Es versteht sich, dass bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen das Lenksystem 150 automatisiert werden kann und nicht das Bremssystem 160, oder umgekehrt. Es versteht sich zudem, dass in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen ein oder mehrere verschiedene andere automatisierte Systeme 103 verwendet werden können. Beispielsweise kann in bestimmten Beispielen ein automatisiertes System 103 verwendet werden, das das Bremsen und Lenken unter Verwendung von Eingaben aus Kameras, Radar, präzisen Karten und GPS, wie z. B. in der „Supercruise“-Funktion von General Motors automatisiert. Bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann das gesamte Fahrzeug 12 (z. B. alle Fahrzeugsysteme) automatisiert werden, wenn es sich im Automatikbetrieb befindet, während bei bestimmten anderen exemplarischen Ausführungsformen nur bestimmte Fahrzeugsysteme automatisiert werden können.
Das Lenksystem 150 ist auf dem Fahrgestell 112 angebracht und steuert die Lenkung der Räder 116. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Lenksystem 150 ein Lenkrad 151, eine Lenksäule 152 und einen Fahrtrichtungsanzeiger 153. Bei verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen empfängt das Lenkrad 151 und der Fahrtrichtungsanzeiger 153 Eingaben von einem Fahrer des Fahrzeugs 12, wenn eine Abbiegung erwünscht ist, und die Lenksäule 152 über die Antriebswellen 134, die auf den Eingaben des Fahrers basieren, zu erwünschten Lenkwinkeln für die Räder 116 führt. Bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen verwendet das Lenksystem 150 in einem Automatikbetrieb zudem Lenkbefehle von dem Steuersystem 102 (entweder direkt von dem Steuersystem 102 und / oder indirekt über das ECS 118 von 2) ohne Zutun des Fahrers. Bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen beinhaltet das Lenksystem 150 im Automatikbetrieb zudem eine automatische Fahrspurzentrierungsfunktion.
Das Bremssystem 160 ist an dem Fahrgestell 112 angebracht und stellt dem Fahrzeug 12 Bremsen zur Verfügung. Im manuellen Betrieb empfängt das Bremssystem 160 Eingaben vom Fahrer über ein Bremspedal (nicht dargestellt) und sorgt über Bremseinheiten (ebenfalls nicht dargestellt) für eine angemessene Bremsung. Bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen verwendet das Bremssystem 160 in einem Automatikbetrieb zudem Bremsbefehle von dem Steuersystem 102 (entweder direkt von dem Steuersystem 102 und / oder indirekt über den ECS 118 von 2) ohne Zutun des Fahrers.
Das Steuersystem 102 ist an dem Fahrgestell 112 angebracht. Wie oben beschrieben, steuert das Steuersystem 102 im Gegensatz zu einem Automatikbetrieb, wie nachfolgend ausführlicher erläutert, in einem manuellen Betrieb ein oder mehrere automatisierte Systeme 103 des Fahrzeugs 12 (z. B. automatische Lenkung, automatisches Bremsen und / oder andere automatisierte Systeme 103), einschließlich des selektiven Betriebs der automatisierten Systeme 103. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann das Steuersystem 102 die Steuerelektronik 118, das Lenksystem 150, eines oder mehrere aktive Sicherheitssysteme, die Telematikeinheit 24, ein Fahrspurzentrierungssystem und/oder mehrere andere Systeme des Fahrzeugs 12 umfassen, Bestandteil derselben bzw. mit denselben verbunden sein.
Wie oben erwähnt und in 2 dargestellt, umfasst das Steuersystem 102 in einer exemplarischen Ausführungsform eine Sensoranordnung 104, ein Satellitenkommunikationsgerät 105, ein Mobilfunkkommunikationsgerät 106, eine Steuereinheit 107 und eine Benachrichtigungseinheit 108.
Die Sensoranordnung 104 beinhaltet verschiedene Sensoren (die hier auch als Sensor- bzw. Erfassungseinheiten bezeichnet werden), die zur Überwachung des Fahrzeugs 12 verwendet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht die Sensoranordnung 104 den Fahrzeugsensoren 72 aus 1. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Sensoranordnung 104 zudem einen oder mehrere Inertialmesssensoren 109 zur Messung von Inertialmesswerten für das Fahrzeug 12 (z. B. einen oder mehrere Gyroskop-Gierratensensoren zur Messung einer Gyroskop-Gierrate für das Fahrzeug 12) zusammen mit einem oder mehreren Raddrehzahlsensoren 110 (z. B. mit einem oder mehreren Rädern 116 des Fahrzeugs 12 gekoppelt) und Getriebeübersetzungssensoren (z. B. zur Erfassung eines Getriebezustands, wie etwa einen Vorwärts- oder Rückwärtsgang für das Fahrzeug 12). Die Sensoren der Sensoranordnung 104 übermitteln die jeweiligen Messungen und Werte zur Verarbeitung an das Steuersystem 102.
Das Satellitenkommunikationsgerät 105 beinhaltet ein oder mehrere Geräte, Systeme bzw. Komponenten zur Kommunikation mit einem oder mehreren GPS-Satelliten. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen beinhaltet das Satellitenkommunikationsgerät 105 ein oder mehrere globale Satellitennavigationssysteme (GNSS). In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst das Satellitenkommunikationsgerät 105 ein oder mehrere GPS-Geräte (globales Positionsbestimmungssystem), einschließlich eines oder mehrerer GPS-Empfänger, die für die Kommunikation mit GPS-Satelliten konfiguriert sind. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Satellitenkommunikationsgerät 105 zudem den GPS-Chipsatz bzw. die GPS-Komponente 42 aus 1. Zusätzlich kann das Satellitenkommunikationsgerät 105 in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen einen oder mehrere Geräte, Systeme bzw. Komponenten (z. B. Empfänger) zur Kommunikation mit einem oder mehreren Satellitensystemen, wie z. B. dem russischen GLONASS-System (neben anderen möglichen Satellitensystemen) beinhalten. Das Satellitenkommunikationsgerät 105 erhält entsprechende Positionswerte für das Fahrzeug 12 (zum Beispiel über einen oder mehrere Satelliten) und übermittelt diese zur Verarbeitung an das Steuersystem 102.
Das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 beinhaltet ein oder mehrere Geräte, Systeme bzw. Komponenten zur Kommunikation mit einem oder mehreren Mobilfunksystemen. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 ein oder mehrere Mobilfunkmodems, um mit den Mobilfunktürmen zu kommunizieren. Zudem beinhaltet das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 in einer exemplarischen Ausführungsform den Mobilfunkchipsatz bzw. die Mobilfunkkomponente 34 aus 1. In einer exemplarischen Ausführungsform empfängt das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 über die Mobilfunksysteme zudem Informationen bezüglich Fehlerübertragungen von oder Satelliten betreffend, die auch als Teil des Satellitenkommunikationsgerätes 105 verwendet werden können, und überträgt diese Informationen zur Verarbeitung an das Steuersystem 102.
Wie in 2 abgebildet, umfasst die Steuereinheit 107 ein Computersystem. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 107 zudem einen oder mehrere Sensoren der Sensoranordnung 104 des Satellitenkommunikationsgerätes 105 und / oder des Mobilfunkkommunikationsgerätes 106, ein oder mehrere andere Geräte und/oder Systeme und/oder Komponenten derselben beinhalten. Darüber hinaus versteht sich, dass die Steuereinheit 107 anderweitig von der in 2 abgebildeten Ausführungsform abweichen kann. Die Steuereinheit 107 kann beispielsweise mit einem oder mehreren dezentralen Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen, wie z. B. der Steuerelektronik 118 und/oder dem Lenksystem 150 aus 2 und/oder einem oder mehreren anderen Systemen des Fahrzeugs 12 verbunden sein oder dieselben anderweitig nutzen.
In der abgebildeten Ausführungsform beinhaltet das Computersystem der Steuereinheit 107 einen Prozessor 172, einen Speicher 174, eine Schnittstelle 176, eine Speichervorrichtung 178 und einen Bus 180. In einer exemplarischen Ausführungsform entsprechen der Prozessor 172 und der Speicher 174 dem elektronischen Verarbeitungsgerät 38 und dem elektronischen Speicher 40 aus 2. Der Prozessor 172 führt die Berechnungen und Steuerfunktionen der Steuereinheit 107 aus und kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltkreise, wie z. B. einen Mikroprozessor oder eine geeignete Anzahl von integrierten Schaltkreisvorrichtungen und/oder Leiterplatten umfassen, die zusammenwirken, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erfüllen. Während des Betriebs führt der Prozessor 172 eines oder mehrere Programme 182 aus, die im Speicher 174 enthalten sind, und steuert somit den allgemeinen Betrieb der Steuereinheit 107 und des Computersystems der Steuereinheit 107, was im Allgemeinen durch Ausführen der hierin beschriebenen Verfahren, wie z. B. Verfahren 300 erfolgt, welche nachfolgend in Verbindung mit den 3 und 4 beschrieben werden.
Bei dem Speicher 174 kann es sich um eine beliebige Art eines geeigneten Speichers handeln. Beispielsweise kann der Speicher 174 verschiedene Arten von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM), wie z. B. SDRAM, die verschiedenen Arten statischer RAM (SRAM) und die verschiedenen Arten von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) beinhalten. Bei bestimmten exemplarischen Ausführungsformen befindet sich der Speicher 174 auf dem gleichen Computerchip wie der Prozessor 172 und/oder ist gemeinsam mit demselben angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform speichert der Speicher 174 das oben erwähnte Programm 182 zusammen mit verschiedenen gespeicherten Partikelmaterialien (z. B. einem Kalman-Filter).
Der Bus 180 dient zur Übertragung von Programmen, Daten, Status und anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des Computersystems der Steuereinheit 107. Die Schnittstelle 176 ermöglicht die Kommunikation mit dem Computersystem der Steuereinheit 107, beispielsweise von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem, und kann unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens und einer geeigneten Vorrichtung umgesetzt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform erhält die Schnittstelle 176 die verschiedenen Daten von den Sensoren der Sensoranordnung 104. Die Schnittstelle 176 kann eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen beinhalten, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren. Die Schnittstelle 176 kann zudem eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen beinhalten, um mit Technikern zu kommunizieren, und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen, die mit Speichervorrichtungen, wie dem Speichergerät 178, verbunden sein können.
Bei dem Speichergerät 178 kann es sich um eine geeignete Art von Speichervorrichtung handeln, darunter auch um Direktzugriffsspeichergeräte, wie z. B. Festplattenlaufwerke, Flashsysteme, Diskettenlaufwerke und optische Laufwerke. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die Speichervorrichtung 178 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 174 ein Programm 182 empfangen kann, das eine oder mehrere exemplarische Ausführungsformen von einem oder mehreren Verfahren der vorliegenden Offenbarung, wie z. B. die nachfolgend in Verbindung mit den 3–4 beschriebenen Schritte des Verfahrens 300 (und aller Unterverfahren desselben), ausführt. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform kann das Programmprodukt direkt im Speicher 174 bzw. auf einer Speicherplatte (z. B. Speicherplatte 186), wie z. B der nachstehend erläuterten, gespeichert werden bzw. anderweitig von derselben aufgerufen werden.
Der Bus 180 kann aus allen zur Verbindung von Computersystemen und Komponenten geeigneten physischen oder logischen Mitteln bestehen. darunter auch aus direkten festverdrahteten Verbindungen, Faseroptik, sowie Infrarot- und Drahtlosbustechnologien. Während des Betriebs wird das Programm 182 in dem Speicher 174 gespeichert und durch den Prozessor 172 ausgeführt.
Es versteht sich, dass, obwohl diese exemplarische Ausführungsform im Kontext eines voll funktionierenden Computersystems beschrieben wird, Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nicht flüchtigen computerlesbaren Signalträgermedien, wie beispielsweise einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium verbreitet werden können, welches das Programm, sowie die darin gespeicherten Computerbefehle beinhaltet, um einen Computerprozessor (wie z. B. den Prozessor 172) zu veranlassen, das Programm auszuführen, und dazu verwendet werden, das Programm und die zugehörigen Befehle zu speichern und deren Verbreitung umzusetzen. Ein derartiges Programmprodukt kann vielerlei Formen annehmen, wobei die vorliegende Offenbarung in gleicher Weise, unabhängig von der spezifischen für die Verbreitung verwendeten Art von computerlesbarem Signalträgermedium Anwendung findet. Exemplarische Ausführungsformen von Signalträgermedien beinhalten: beschreibbare Medien, wie z. B. Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Disks, sowie Übertragungsmedien, wie z. B. digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es versteht sich, dass in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen auch die cloudbasierte Speicherung und/oder andere Methoden zur Anwendung kommen können. Ebenso wird erkannt werden, dass sich das Computersystem der Steuereinheit 107 auch anderweitig von der in 2 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann, beispielsweise darin, dass das Computersystem der Steuereinheit 107 mit einem oder mehreren dezentralen Computersystemen und/oder anderen Steuerungssystemen in Verbindung stehen oder diese anderweitig nutzen kann.
Die Benachrichtigungseinheit 108 ist mit der Steuereinheit 107 gekoppelt und stellt Benachrichtigungen für den Fahrer des Fahrzeugs 12 bereit. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen übermittelt die Benachrichtigungseinheit 108 akustische, visuelle, haptische und / oder andere Benachrichtigungen an den Fahrer, basierend auf Anweisungen, die von der Steuereinheit 107 (beispielsweise von dessen Prozessor 172) bereitgestellt werden, zum Beispiel in Bezug auf die Abschätzung der Position des Fahrzeugs 12, die Betriebsmodi für das Fahrzeug 12 und für eine Benachrichtigung darüber, ob sich die automatisierten Systeme 103 aus 2 anstatt in einem manuellen Betrieb in einem Automatikbetrieb befinden. Außerdem führt die Benachrichtigungseinheit 108 in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen diese und andere Funktionen gemäß den Schritten des Verfahrens 300 durch, die nachfolgend in Verbindung mit den 3 und 4 beschrieben werden.
Während die Komponenten des Steuersystems 102 (einschließlich der Sensoranordnung 104, der Steuereinheit 107 und der Benachrichtigungseinheit 108) als Teil des gleichen Systems abgebildet sind, versteht es sich, dass diese Funktionen in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen zwei oder mehr Systeme umfassen können. Zusätzlich kann in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen das Steuersystem 102 verschiedene andere Fahrzeugvorrichtungen und -systeme in ihrer Gesamtheit oder in Teilen umfassen und/oder mit denselben, wie unter anderem der Stellgliedeinheit 120, dem elektronischen Steuersystem 118, dem Lenksystem 150 und/oder einem oder mehreren anderen Systemen des Fahrzeugs 12, verbunden sein.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Implementierung von Positionsfehlerdaten für ein oder mehrere autonome Antriebssysteme für ein Fahrzeug gemäß einer nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform. In einer nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform kann das Verfahren 300 in Verbindung mit dem Kommunikationssystem 10 von 1 und dem Fahrzeug 12 der 1 und 2 implementiert werden.
Wie in 3 dargestellt, wird das Verfahren 300 in Schritt 302 eingeleitet. Das Verfahren 300 kann beispielsweise in verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen eingeleitet werden, wenn das Fahrzeug 12 in einem Fahrmodus, beispielsweise zu Beginn eines aktuellen Fahrzeugantriebs oder Zündzyklus gestartet wird, der von einem oder mehreren Getriebeübersetzungssensoren 111 aus 2 festgestellt wird. In einer exemplarischen Ausführungsform wird das Verfahren 300 eingeleitet, wenn ein Fahrer eine Zündung des Fahrzeugs 12 (z. B. durch Drehen des Zündschlüssels, Drücken eines Startknopfes und/oder Aktivieren eines Funktasters) betätigt hat. In einer exemplarischen Ausführungsform dauert das Verfahren 300 während des gesamten Zündzyklus oder Fahrzeugantriebs an.
Satellitenpositionsdaten werden empfangen (Schritt 304). In einer exemplarischen Ausführungsform werden Satellitenpositionsdaten über das Satellitenkommunikationsgerät 105 aus 2 empfangen, die sich basierend auf Daten, die über ein oder mehrere Satelliten über ein oder mehrere GNSS-Systeme bereitgestellt werden, auf eine aktuelle Position oder einen aktuellen Standort des Fahrzeugs 12 der 1 und 2 beziehen. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Satellitenpositionsdaten zudem eine geschätzten Längen- und Breitengrad für das Fahrzeug 12. Darüber hinaus werden in einer exemplarischen Ausführungsform die Satellitenpositionsdaten über einen oder mehrere Empfänger des Satellitenkommunikationsgerätes 105 erfasst, die an oder innerhalb des Fahrzeugs 12 angeordnet sind und mit einem oder mehreren Satellitenkommunikationssystemen (wie z. B. GPS und / oder GLONASS) kommunizieren.
Des Weiteren wird eine erste Fehlerabschätzung für die Satellitenpositionsdaten (Schritt 306) bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die erste Fehlerabschätzung aus Schritt 306 einen erwarteten Fehler für eine Position, die mit den Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304 im Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die erste Fehlerabschätzung aus Schritt 306 zudem einen erwarteten Fehlerradius oder einen Fehlergrenzradius für eine Position, die mit den Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304 im Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform liegt die erste Fehlerabschätzung aus Schritt 306 in der Form „plus oder minus X” vor, wobei „X” eine beliebige Anzahl von Maßeinheiten (wie z. B. „X” Fuß, „X” Meter, „X” Zentimeter, und so weiter) umfassen kann. In einer exemplarischen Ausführungsform wird zudem die erste Fehlerabschätzung aus Schritt 306 über das Satellitenkommunikationsgerät 105 zusammen mit den Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304 bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die erste Fehlerabschätzung des Schritts unter Verwendung von GNSS-Satelliteneingaben berechnet, wobei die Parameter die folgenden einschließen: Doppler, Pseudo-Bereichsabschätzungen, Trägerphasenmessungen und Umlaufbahndaten. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die Qualität und Latenz dieser Eingaben zur Auswertung in einer bestimmten Frequenz (z. B. 10 Hz in einer exemplarischen Ausführungsform) verwendet, um die erste Fehlerabschätzung, sowie eine absolute Positionsfehlerabschätzung (wie beispielsweise nachfolgend beschrieben) zu berechnen. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die erste Fehlerabschätzung in Metereinheiten wiedergegeben, obwohl in anderen Ausführungsformen andere Einheiten (z. B. Fuß, Zentimeter usw.) verwendet werden können.
Fahrzeugmessdaten werden empfangen (Schritt 308). In einer exemplarischen Ausführungsform werden Inertialmessdaten über einen oder mehrere Sensoren der Sensoranordnung 104 aus 2 empfangen. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Fahrzeugmessdaten einen oder mehrere Inertialmesswerte für das Fahrzeug 12 der 1 und 2 (wie z. B. eine oder mehrere Gyroskop-Gierraten für das Fahrzeug 12, die über einen oder mehrere Inertialmesssensoren 109, wie z. B. Gierratensensoren der Sensoranordnung 104 zusammen mit einem oder mehreren Raddrehzahlwerten z. B. von mehreren Raddrehzahlsensoren 110 der Sensoranordnung 104 gemessen werden), sowie einen Getriebeübersetzungszustand für das Fahrzeug (z. B. den durch einen oder mehrere Getriebesensoren 111 der Sensoranordnung 104 gemessene oder festgestellte Vorwärts- oder Rückwärtsgang). In einer exemplarischen Ausführungsform werden die Fahrzeugdaten aus Schritt 306 zudem für das verwendet, was in der Industrie üblicherweise als „DR“ (d. h. „Dead Reckoning“ oder zu Deutsch „ungefähre Berechnung“) bezeichnet wird, bei der die aktuelle Position des Fahrzeugs berechnet wird, indem eine vorbestimmte Position verwendet wird und diese Position basierend auf bekannten oder geschätzten Geschwindigkeiten über die verstrichene Zeit und den Kurs fortgesetzt wird.
Darüber hinaus ist eine zweite Fehlerabschätzung für die Fahrzeugmessdaten (Schritt 310) bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die zweite Fehlerabschätzung aus Schritt 310 einen erwarteten Fehler für eine Position, die mit den Fahrzeugmessdaten aus Schritt 308 in Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die zweite Fehlerabschätzung aus Schritt 310 einen erwarteten Fehlerradius oder einen Fehlergrenzradius für eine Position, die mit den Fahrzeugmessdaten aus Schritt 308 im Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform liegt die zweite Fehlerabschätzung aus Schritt 310 in der Form „plus oder minus X” vor, wobei „X” eine beliebige Anzahl von Maßeinheiten (z. B. „X” Fuß, „X” Meter, „X” Zentimeter, und so weiter) umfassen kann. Außerdem wird in einer exemplarischen Ausführungsform die zweite Fehlerabschätzung aus Schritt 310 über die Sensoranordnung 104 zusammen mit den Fahrzeugmessdaten aus Schritt 308 bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die zweite Fehlerabschätzung aus Schritt 310 unter Verwendung von Fahrzeugsensoreingaben berechnet, die Gyroskop-Gierrate, Raddrehzahl und Getriebeübersetzungszustand (z. B. Vorwärts- oder Rückwärtsgang) beinhalten. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die Qualität und Latenz dieser Eingaben zur Auswertung in einer bestimmten Frequenz (z. B. 10 Hz in einer exemplarischen Ausführungsform) verwendet, um die zweite Fehlerabschätzung, sowie eine absolute Positionsfehlerabschätzung (wie beispielsweise nachfolgend beschrieben) zu berechnen. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die zweite Fehlerabschätzung in Metereinheiten wiedergegeben, obwohl in anderen Ausführungsformen andere Einheiten (z. B. Fuß, Zentimeter usw.) verwendet werden können.
Zusätzliche Daten werden empfangen (Schritt 312). In einer exemplarischen Ausführungsform umfassen die zusätzlichen Daten Satellitenkorrekturdaten, die hinsichtlich möglicher Fehler und / oder Korrekturen, die verschiedenen Satelliten entsprechen, darunter auch den Satelliten, die für die Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304 verwendet werden, gesendet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform werden die zusätzlichen Daten aus Schritt 312 zudem über das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 aus 2, beispielsweise unter Verwendung eines Mobilfunkmodems des Mobilfunkkommunikationsgerätes 106, empfangen.
Zudem ist eine dritte Fehlerabschätzung für die zusätzlichen Daten vorgesehen (Schritt 314). In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die dritte Fehlerabschätzung aus Schritt 314 einen erwarteten Fehler für eine Position, die mit den zusätzlichen Daten aus Schritt 312 im Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die dritte Fehlerabschätzung aus Schritt 314 zudem einen erwarteten Fehlerradius oder einen Fehlergrenzradius für eine Position, die mit den zusätzlichen Daten aus Schritt 312 im Zusammenhang steht. In einer exemplarischen Ausführungsform liegt die dritte Fehlerabschätzung aus Schritt 314 in der Form „plus oder minus X” vor, wobei „X” eine beliebige Anzahl von Maßeinheiten (z. B. „X” Fuß, „X” Meter, „X” Zentimeter, und so weiter) umfassen kann. In einer exemplarischen Ausführungsform wird außerdem die dritte Fehlerabschätzung aus Schritt 314 über das Mobilfunkkommunikationsgerät 106 zusammen mit den zusätzlichen Daten aus Schritt 312 bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die dritte Fehlerabschätzung aus Schritt 314 unter Verwendung von GNSS-Satellitenzustandskorrekturen mit präziser Punktpositionierung (PPP), einschließlich Umlaufbahnkorrekturen, Satellitentaktkorrekturen, Ionosphären- und Troposphären-Signalverzögerung, berechnet. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die Qualität und Latenz dieser Eingaben zur Auswertung in einer bestimmten Frequenz (z. B. 10 Hz in einer exemplarischen Ausführungsform) verwendet, um die dritte Fehlerabschätzung, sowie eine absolute Positionsfehlerabschätzung (wie beispielsweise nachfolgend beschrieben) zu berechnen. In einer exemplarischen Ausführungsform wird die zweite Fehlerabschätzung in Metereinheiten wiedergegeben, obwohl in anderen Ausführungsformen andere Einheiten (z. B. Fuß, Zentimeter usw.) verwendet werden können.
Daten werden in einen Kalman-Filter eingegeben (Schritt 316). In einer exemplarischen Ausführungsform werden die Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304, die Satellitenpositionsfehlerabschätzung aus Schritt 306, die Fahrzeugmessdaten aus Schritt 308, die Fahrzeugmessungsfehlerabschätzung aus Schritt 310, die zusätzlichen Daten aus Schritt 312 und die zusätzliche Datenfehlerabschätzung aus Schritt 314 jeweils als Eingaben für den Kalman-Filter bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der Kalman-Filter zudem in dem Speicher 174 aus 2 als gespeichertes Partikelmaterial 184 gespeichert und jede dieser Eingaben unter Verwendung des Kalman-Filters über den Prozessor 172 aus 2 verarbeitet.
Positionsabschätzungen werden berechnet (Schritt 318). In einer exemplarischen Ausführungsform werden mithilfe der Satellitenpositionsdaten aus Schritt 304, der Fahrzeugmessdaten aus Schritt 308 und der zusätzlichen Daten aus Schritt 312 Abschätzungen von Seiten- und Längskomponenten einer aktuellen Position des Fahrzeugs 12 der 1 und 2 über den Prozessor 172 aus 2 berechnet.
Unter Bezugnahme auf 4 übermittelt ein externes Satellitenkommunikationssystem 404 (z. B. GPS, GLONASS) in einer exemplarischen Ausführungsform Hochfrequenzsignale (HF-Signale) 318 an einen Empfänger 414 des Satellitenkommunikationsgerätes 105 aus 1, welches wiederum Daten 422 von dem externen Satellitenkommunikationssystem 404 an das Kalman-Filter 412 übermittelt, die Codemessungen, Trägerphasen, Umlaufbahnen, Ionosphäre, Zeit und Positionsfixierung bezüglich der Satelliten des externen Satellitenkommunikationssystems 404 betreffen, die eine Seiten- und Längsposition des Fahrzeugs 12 überwachen. Wie in 4 dargestellt, übermittelt ein externes Mobilfunkkommunikationsgerät 406 (z. B. eines Mobilfunkkommunikationsanbieters) zudem Hochfrequenzsignale (HF-Signale) 420 an ein Mobilfunkmodem (z. B. ein 4G-LTE-Modem in einer nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform) des Mobilfunkkommunikationsgerätes 106 aus 1, das von dem externen Mobilfunkkommunikationssystem 406 wiederum Daten 424 an den Kalman-Filter 412 übermittelt, die sich auf Ionosphären- und Troposphärenverzögerung, Satellitenumlaufbahnen und Satellitentakte beziehen, die die Satelliten des externen Satellitenkommunikationssystems 404 betreffen. In einer exemplarischen Ausführungsform umfassen die Daten 424 die für eine präzise Punktpositionierungsanalyse von dem Kalman-Filter 412 verwendeten Daten. Wie in 4 dargestellt, übermitteln verschiedene Fahrzeugsensoren 408 (z. B. die Sensoranordnung 104 aus 2) Fahrzeugsensordaten 426, einschließlich einer Gyroskop-Gierrate für das Fahrzeug 12, Differentialraddrehzahlen für das Fahrzeug 12, sowie einen Getriebeübersetzungszustand (z. B. Vorwärts- oder Rückwärtsgang) für das Fahrzeug 12, an den Kalman-Filter 412. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die 426 von dem Kalman-Filter für die 412 DR-Analyse (ungefähre Berechnung) verwendeten Daten. Wie in 4 dargestellt, filtert und verarbeitet der Prozessor 172 aus 2 mithilfe des Kalman-Filters 412, die verschiedenen Eingaben, um verschiedene Ausgaben 428 zu erzeugen. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Ausgaben 428 eine Abschätzung eines genauen Längs- und Breitengrades oder einer Position des Fahrzeugs 12 zusammen mit zugehörigen Messwerten, einschließlich eines Kurses, einer Geschwindigkeit und einer Höhe für das Fahrzeug 12 zusätzlich zu den entsprechenden Abschätzungen für Zeit und Qualitätskennzahlen in Bezug auf die Abschätzungen.
Darüber hinaus wird eine Gesamtfehlerabschätzung vollzogen (Schritt 322). Insbesondere wird die Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 322 in einer exemplarischen Ausführungsform durch den Prozessor 172 aus 2 und den Kalman-Filter 412 aus 4 mithilfe der jeweiligen Komponentenfehlerabschätzungen aus den Eingabesystemen, nämlich der ersten Fehlerabschätzung aus Schritt 306, der zweiten Fehlerabschätzung aus 310 und der dritten Fehlerabschätzung aus Schritt 314, berechnet. In einer exemplarischen Ausführungsform liegt die Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 322 in der Form „plus oder minus X” vor, wobei „X” eine beliebige Anzahl von Maßeinheiten (z. B. „X” Fuß, „X” Meter, „X” Zentimeter, und so weiter) umfassen kann. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 322 einen absoluten Positionsfehler (APEE), der wie folgt berechnet wird: (i) GNSS-Satelliteneingaben (Doppler, Pseudobereichsabschätzungen, Trägerphasenmessungen, Umlaufbahndaten); (ii) Fahrzeugsensoreingaben (Gyroskop-Gierrate, Raddrehzahlen, Getriebe); und (iii) GNSS-Satellitenzustandskorrekturen der präzisen Punktpositionierung (PPP), einschließlich Umlaufbahn- und Satellitentaktkorrekturen, sowie Ionosphären- und Troposphären-Signalverzögerung. In einer exemplarischen Ausführungsform wird zudem die Qualität und Latenz von sämtlichen dieser Eingaben verwendet, um in einer bestimmten Frequenz (z. B. 10 Hz in einer exemplarischen Ausführungsform), um den APEE zu berechnen. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der APEE in Metereinheiten wiedergegeben, obwohl in anderen exemplarischen Ausführungsformen andere Einheiten (wie z. B. Fuß, Zentimeter usw.) verwendet werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der Kalman-Filter über das Steuersystem 102 aus 2 innerhalb eines Telematik-Elektronikmoduls (z. B. einer Telematikeinheit 24) des Fahrzeugs 12 aus den 1 und 2 verwendet, um den APEE mithilfe der oben genannten Eingaben bei einer kontinuierlichen Frequenz (z. B. 10 Hz in einer exemplarischen Ausführungsform, obwohl die Frequenz in anderen Ausführungsformen variieren kann) zu berechnen.
Daten werden für den Benutzer bereitgestellt (Schritt 322). In einer exemplarischen Ausführungsform wird die Abschätzung der Position des Fahrzeugs 12 aus Schritt 318 zusammen mit der Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 320 für den Benutzer über die Benachrichtigungseinheit 108 aus 2 bereitgestellt. In einer exemplarischen Ausführungsform wird eine akustische und / oder visuelle Benachrichtigung der abgeschätzten Position des Fahrzeugs 12 (einschließlich Breiten- und Längengrad) zusammen mit einem erwarteten Fehlerradius (z. B. einer „Fehlergrenze“ für die Positionsabschätzung) bereitgestellt. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen werden die Positionsabschätzung und die Fehlerabschätzung für den Benutzer auch auf einer (z. B. auf einem Fahrzeugnavigationssystem von oder in Verbindung mit der Benachrichtigungseinheit 108) angezeigten Karte gekennzeichnet. Darüber hinaus werden in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen zusätzliche Informationen aus dem Kalman-Filter, wie z. B. Kurs-, Geschwindigkeits-, Höhen-, Zeit- und / oder Qualitätskennzahlen) bereitgestellt. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen kann die Benachrichtigungseinheit 108 dem Benutzer (z. B. dem Fahrer des Fahrzeugs 12) akustische, visuelle und / oder andere Meldungen der besagten Werte bereitstellen.
Des Weiteren werden in Schritt 324 ein oder mehrere der automatisierten Systeme 103 aus 2 basierend auf der Positionsabschätzung aus Schritt 318 und der Fehlerabschätzung aus Schritt 320 gesteuert. In verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen wird diese Steuerung über Befehle ausgeführt, die basierend auf der Positionsabschätzung aus Schritt 318 und der Fehlerabschätzung aus Schritt 320 von dem Prozessor 172 aus 2 bereitgestellt werden.
Ein Fehlergrenzwert wird aus dem Speicher abgerufen (Schritt 326). In einer exemplarischen Ausführungsform wird ein vorbestimmter Fehlergrenzwert aus dem Speicher 174 der 2 im Rahmen des darauf gespeicherten Partikelmaterials 184 abgerufen, um von dem Prozessor 172 aus 2 verwendet zu werden. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst der vorbestimmte Fehlergrenzwert einen vorbestimmten Fehlerradiusgrenzwert, so dass ein oder mehrere automatisierte Funktionen nur im Automatikbetrieb erlaubt sind, falls der berechnete Fehlerradius geringer als der vorbestimmte Grenzwert ist. In einer solchen exemplarischen Ausführungsform entspricht der Fehlergrenzwert zwei Metern; dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren.
In Schritt 328 wird festgestellt, ob die berechnete Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 320 geringer als der vorbestimmte Grenzwert aus Schritt 326 ist. In einer exemplarischen Ausführungsform stellt der Prozessor 172 aus 2 während des Schrittes 328 fest, ob ein erwarteter Fehlerradiuswert, der in Schritt 320 berechnet wurde, geringer als der vorbestimmte Grenzwert aus Schritt 326 ist.
Wird festgestellt, dass die Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 320 geringer als der vorbestimmte Grenzwert aus Schritt 326 ist, werden ein oder mehrere Automatisierungssysteme 103 aus 2 in einem Automatikbetrieb betrieben, wobei die besagten Systeme 103 automatisch über das Fahrzeug 12 selbst (z. B. das Steuersystem 102 und / oder das ECS 118) ohne Zutun des Fahrers gesteuert werden. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der automatisierte Modus über Befehle implementiert, die über den Prozessor 172 aus 2 (z. B. dem ECS 118 aus 2 und / oder dem automatisierten System bzw. den automatisierten Systemen 103 aus 2) bereitgestellt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform wird das Lenksystem 150 aus 2 in Schritt 330 in einem Automatikbetrieb betrieben. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird das Bremssystem 160 aus 2 in Schritt 330 in einem Automatikbetrieb betrieben. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform werden sowohl das Lenksystem 150 als auch das Bremssystem 160 in Schritt 330 in einem Automatikbetrieb betrieben. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann ein automatisiertes System 103, das die Bremsung und Lenkung mithilfe der Eingaben von Kameras, Radar, präzisen Karten und GPS (wie z. B. in der „Supercruise“-Funktion von General Motors) automatisiert, können in Schritt 330 in einem Automatikbetrieb aktiviert oder betrieben werden. In weiteren exemplarischen Ausführungsformen können ein oder mehrere andere automatische Systeme 103 in Schritt 330 in entsprechenden automatisierten Modi betrieben werden.
In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen werden die betroffenen automatischen System(e) 103 vollständig ohne Zutun des Fahrers im manuellen Betrieb betrieben. In bestimmten weiteren exemplarischen Ausführungsformen können in dem Automatikbetrieb die betroffenen automatischen System(e) 103 in bestimmten exemplarischen Ausführungsformen durch eine Fahrerumschaltung außer Kraft gesetzt werden (z. B. wenn der Fahrer das Bremspedal oder Lenkrad in einer exemplarischen Ausführungsform betätigt). In einer exemplarischen Ausführungsform kommt das Verfahren, wie in 3 dargestellt, für eine neue Iteration auf Schritt 304 zurück.
Wird umgekehrt festgestellt, dass die Gesamtfehlerabschätzung aus Schritt 320 größer als oder gleich dem vorbestimmten Grenzwert aus Schritt 326 ist, werden ein oder mehrere automatisierte Systeme 103 aus 2 in einem manuellen Betrieb mit Beteiligung seitens des Fahrers (Schritt 332) betrieben. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der manuelle Betrieb durch Befehle implementiert, die über den Prozessor 172 aus 2 (z. B. dem ECS 118 aus 2 und / oder dem automatisierten System 103 aus 2) bereitgestellt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform wird das Lenksystem 150 aus 2 in Schritt 332 in einem manuellen Betrieb betrieben. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird das Bremssystem 160 aus 2 in Schritt 332 in einem manuellen Betrieb betrieben. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform werden sowohl das Lenksystem 150 und das Bremssystem 160 in Schritt 332 in einem manuellen Betrieb betrieben. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann ein automatisiertes System 103, das die Bremsung und Lenkung mithilfe von Eingaben aus Kameras, Radar, präzisen Karten und GPS (wie z. B. in der „Supercruise“-Funktion von General Motors) automatisiert, deaktiviert oder in Schritt 332 in einem manuellen Betrieb betrieben werden. In weiteren exemplarischen Ausführungsformen können eine oder mehrere andere automatische Systeme 103 in Schritt 332 in einem manuellen Betrieb betrieben werden. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen werden die betroffenen automatischen System(e) 103 während des manuellen Betriebs vollständig vom Fahrer betrieben. In bestimmten anderen exemplarischen Ausführungsformen können im manuellen Betrieb die betroffenen automatischen System(e) 103 je nach Bedarf mit etwas automatischer Unterstützung vom Fahrer (unter geeigneten Bedingungen z. B. über eine Servolenkung, einen Panikbremsassistenten oder dergleichen) betrieben werden. In einer exemplarischen Ausführungsform kommt das Verfahren, wie in 3 dargestellt, für eine neue Iteration auf Schritt 304 zurück.
Dementsprechend werden in der dargestellten exemplarischen Ausführungsform die ausgewählten automatisierten Systeme 103 nur dann im Automatikbetrieb betrieben, wenn (z. B. mit einem ausreichend niedrigen Fehlerradius) genügend Vertrauen in die Positionsabschätzung vorhanden ist. Ansonsten werden, falls (z. B. bei einem relativ hohen Fehlerradius) nicht genügend Vertrauen in die Positionsabschätzung vorhanden ist, die ausgewählten automatisierten Systeme stattdessen im manuellen Betrieb betrieben.
Es versteht sich, dass die offenbarten Verfahren, Systeme und Fahrzeuge von denjenigen abweichen können, die in den Figuren dargestellt und hierin beschrieben sind. Beispielsweise können sich das Kommunikationssystem 10, das Fahrzeug 12, das Steuersystem 102 und / oder verschiedene Komponenten derselben von den in den 1 und 2 beschriebenen und in Verbindung damit beschriebenen unterscheiden. Außerdem versteht sich, dass bestimmte Schritte des Verfahrens 300 von den in 3 und 4 dargestellten und/oder vorstehend in Verbindung damit beschriebenen Schritten abweichen können. Gleichermaßen versteht sich, dass bestimmte Schritte aus vorstehend beschrieben Verfahren gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als der in den 3 und 4 dargestellten und/oder vorstehend in Verbindung damit beschriebenen Reihenfolge erfolgen können.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden detaillierten Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl von Varianten gibt. Es versteht sich zudem, dass die exemplarische Ausführungsform bzw. die Ausführungsformen lediglich als Beispiel dienen und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr stellt die vorstehende detaillierte Beschreibung den Sachverständigen auf dem Fachgebiet einen geeigneten Leitplan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der Ausführungsformen bereit. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der beigefügten Patentansprüche und deren rechtlichen Entsprechungen abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Systems eines Fahrzeugs, worin das Verfahren Folgendes umfasst: das Empfangen der Eingaben von einer Vielzahl von Eingabesystemen, die in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet werden; das Abschätzen einer aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, Generieren einer aktuellen Positionsabschätzung; das Abschätzen eines Fehlers für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsschätzung umfasst; und das Steuern des automatisierten Systems mithilfe der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius.
Verfahren nach Anspruch aus 1 umfasst des Weiteren: das Empfangen einer entsprechenden Fehlerabschätzung von den jeweiligen Eingabesystemen; worin der Schritt des Abschätzens des Fehlers das Abschätzen des erwarteten Fehlerradius mithilfe der entsprechenden Fehlerabschätzungen der jeweiligen Eingabesysteme umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin: der Schritt des Empfangens der Eingaben das Empfangen der Eingaben von einem satellitengestützten Positionsbestimmungssystem, einem Mobilfunkkommunikationssystem und einem oder mehreren Fahrzeugsensoren umfasst; und der Schritt der Abschätzung der aktuellen Position das Abschätzen der aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Eingaben von dem satellitengestützten Positionsbestimmungssystem, dem Mobilfunkkommunikationssystem und einen oder mehreren Fahrzeugsensoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin: der Schritt des Empfangens der Eingaben das Empfangen von Satellitenpositionseingaben von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) oder globalen in der Erdumlaufbahn befindlichen Navigationssatellitensystem (GLONASS), das Empfangen von Satellitenkorrekturdaten von einem Mobilfunkkommunikationssystem und Fahrzeuginertialmessdaten, die über einen inertialen Messsensor des Fahrzeugs bereitgestellt werden, umfasst; und der Schritt der Abschätzung der aktuellen Position das Abschätzen der aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Satellitenpositionseingaben von dem GPS- oder GLONASS-System, den Satellitenkorrekturdaten von dem Mobilfunkkommunikationssystem und den Fahrzeuginertialmessdaten von dem inertialen Messsensor des Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren Folgendes umfassend: das Empfangen einer ersten Fehlerabschätzung von dem globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) oder globalen in der Erdumlaufbahn befindlichen Navigationssatellitensystem (GLONASS); das Empfangen einer zweiten Fehlerabschätzung von dem Mobilfunkkommunikationssystem; und das Empfangen einer dritten Fehlerabschätzung von dem inertialen Messsensor; worin der Schritt des Abschätzens des Fehlers das Abschätzen des erwarteten Fehlerradius mithilfe der ersten Fehlerabschätzung, der zweiten Fehlerabschätzung und der dritten Fehlerabschätzung umfasst.
Verfahren nach Anspruch aus 1 umfasst des Weiteren: das Abrufen eines vorbestimmten Fehlergrenzwertes aus dem Speicher; worin der Schritt des Steuerns des automatisierten Systems Folgendes umfasst: das Betreiben des automatisierten Systems in einem Automatikbetrieb ohne Fahrerintervention, falls der erwartete Fehlerradius geringer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist; und das Betreiben des automatisierten Systems in einem manuellen Betrieb ohne Fahrerintervention, falls der erwartete Fehlerradius größer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, worin: das automatisierte System ein Lenksystem des Fahrzeugs umfasst; der Schritt des Betreibens des automatisierten Systems im Automatikbetrieb das Betreiben des Lenksystems im Automatikbetrieb umfasst, falls der erwartete Fehlerradius geringer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist; und der Schritt des Betreibens des automatisierten Systems im manuellen Betrieb das Betreiben des Lenksystems im manuellen Betrieb umfasst, falls der erwartete Fehlerradius größer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist.
Verfahren nach Patentanspruch 6, worin: das automatisierte System ein Bremssystem des Fahrzeugs umfasst; der Schritt des Betreibens des automatisierten Systems im Automatikbetrieb das Betreiben des Bremssystems im Automatikbetrieb umfasst, falls der erwartete Fehlerradius geringer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist; und der Schritt des Betreibens des automatisierten Systems im manuellen Betrieb das Betreiben des Bremssystems im manuellen Betrieb umfasst, falls der erwartete Fehlerradius größer als der vorbestimmte Fehlergrenzwert ist.
System zur Steuerung eines automatisierten Systems eines Fahrzeugs, wobei das System Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Eingabesystemen, die in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet werden, wobei die Vielzahl von Eingabesystemen dafür konfiguriert ist, Eingaben bereitzustellen; und einen Prozessor, der mit der Vielzahl von Eingabesystemen gekoppelt ist, wobei der Prozessor dafür konfiguriert ist, zumindest Folgendes zu erleichtern: das Abschätzen einer aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die eine aktuelle Positionsabschätzung generieren; das Abschätzen eines Fehlers für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst; und das Steuern des automatisierten Systems mithilfe der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius.
Fahrzeug, Folgendes umfassend: ein oder mehrere automatisierte Antriebssysteme; eine Vielzahl von Eingabesystemen, die in Verbindung mit dem Fahrzeug verwendet werden, wobei die Vielzahl von Eingabesystemen dafür konfiguriert ist, Eingaben bereitzustellen; und einen Prozessor, der mit der Vielzahl von Eingabesystemen gekoppelt ist, wobei der Prozessor dafür konfiguriert ist, zumindest Folgendes zu erleichtern: das Abschätzen einer aktuellen Position des Fahrzeugs mithilfe der Eingaben aus der Vielzahl von Eingabesystemen, die eine aktuelle Positionsabschätzung generieren; das Abschätzen eines Fehlers für die aktuelle Positionsabschätzung, wobei der Fehler einen erwarteten Fehlerradius für die aktuelle Positionsabschätzung umfasst; und das Steuern eines oder mehrerer automatisierter Antriebssysteme mithilfe der aktuellen Positionsabschätzung und des erwarteten Fehlerradius.