DE102017118702B4

DE102017118702B4 - Co-Pilot für Trajektorieintegrität für autonome Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102017118702B4
Application number: DE102017118702.2A
Authority: DE
Inventors: Padma Sundaram; Keun Jae Kim; Brian N. Siskoy; Andrew H. Leutheuser
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2037-08-17
Also published as: US20180050695A1; US10046762B2; CN107757618B; DE102017118702A1; CN107757618A

Abstract

Kraftfahrzeug (10), umfassend:ein Lenksystem (18);ein Stellglied (50), das dazu konfiguriert ist, das Lenksystem (18) zu steuern;eine erste Steuerung (22), die mit einem primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung in Verbindung steht, wobei die erste Steuerung (22) dazu konfiguriert ist, ein Stellgliedsteuersignal anhand des primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung zu kommunizieren; undeine zweite Steuerung, die mit dem Stellglied (50) und mit der ersten Steuerung (22) in Verbindung steht, wobei die zweite Steuerung dazu konfiguriert ist, eine erste vorhergesagte Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals vorherzusagen und als Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute von einer gewünschten Route um einen Schwellenwert für einen Abstand abzuweichen, um das Stellglied (50) zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten und als Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute, die nicht von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, den Stellantrieb gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern, worin die zweite Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, eine zweite vorhergesagte Fahrzeugroute anhand der aktuellen Stellgliedeinstellung vorherzusagen und als Reaktion auf die zweite vorhergesagte Fahrzeugroute, die von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, das Stellglied anhand eines Rückschaltebefehls zu steuern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeuge, die durch automatisierte Antriebssysteme gesteuert werden, insbesondere solche, die dazu konfiguriert sind, die Fahrzeuglenkung, die Beschleunigung und das Bremsen während eines Antriebszyklus ohne menschliches Eingreifen automatisch zu steuern.
EINLEITUNG
Der Betrieb von modernen Fahrzeugen wird zunehmend automatisierter, d. h. Fahrzeuge übernehmen die Fahrsteuerung mit geringerem Eingriff des Fahrers. Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach numerischen Ebenen von Null, entsprechend keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle, bis Fünf, entsprechend der vollen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle. Verschiedene automatisierte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Geschwindigkeitsregelung, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenzsysteme, entsprechen niedrigeren Automatisierungsebenen, während echte „fahrerlosen“ Fahrzeuge mit höheren Automatisierungsebenen übereinstimmen.
Aus der Druckschrift DE 10 2014 212 384 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bekannt. In der Druckschrift AT 514 754 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung von Fahrassistenzsystemen beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein verbessertes Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuglenksystem bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug beinhaltet ein Fahrzeuglenksystem, ein Stellglied, das zum Steuern des Lenksystems konfiguriert ist, eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung. Die erste Steuerung steht mit dem Stellglied in Verbindung. Die erste Steuerung sieht einen primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung vor und ist dazu konfiguriert, ein Stellgliedsteuersignal anhand des primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung zu kommunizieren. Die Steuerung steht mit dem Stellglied und der ersten Steuerung in Verbindung. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, in Reaktion auf eine erste vorhergesagte Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals, das von einer gewünschten Route um einen Schwellenwert für einen Abstand abweicht, das Stellglied steuert, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten. Die zweite Steuerung ist auch dazu konfiguriert, in Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute, die nicht von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, das Stellglied gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, das Stellglied anhand eines Rückschaltebefehls als Reaktion auf die zweite vorhergesagte Fahrzeugroute, die auf der aktuellen Stellgliedeinstellung basiert, die von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, zu steuern. Es kann die zweite Steuerung so konfiguriert sein, um einen ersten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der ersten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen und einen zweiten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der zweiten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung dazu konfiguriert, die erste Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorherzusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die erste Steuerung einer ersten CPU und die zweite Steuerung einer zweiten CPU zugeordnet.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner ein zweites Stellglied, das dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugdrossel zu steuern, ein drittes Stellglied, das dazu konfiguriert ist, Fahrzeugbremsen zu steuern, und ein viertes Stellglied, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugschaltung zu steuern. In solchen Ausführungsformen steht die Steuerung zusätzlich in Verbindung mit dem zweiten, dritten und vierten Stellglied.
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bereitstellen eines Stellglieds für das Fahrzeug, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeuglenkung, Drossel, Bremsung oder Schaltung zu steuern. Das Verfahren beinhaltet ferner das Versehen des Fahrzeugs mit einer ersten Steuerung in Verbindung mit dem Stellglied und mit einem primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Versehen des Fahrzeugs mit einer zweiten Steuerung in Verbindung mit dem Stellglied und der ersten Steuerung. Das Verfahren beinhaltet ferner das Kommunizieren eines Stellgliedsteuersignals anhand des primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung von der ersten Steuerung. Das Verfahren beinhaltet ferner das Steuern zum Aufrechterhalten einer aktuellen Stellgliedeinstellung des Stellglieds durch eine zweite Steuerung als Reaktion auf eine erste vorhergesagte Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals, das von einer gewünschten Route um einen Schwellenwert für einen Abstand abweicht.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Steuern des Stellglieds anhand des Stellgliedsteuersignals als Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute, die nicht von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Steuern des Stellglieds anhand des Rückschaltebefehls als Reaktion auf eine zweite vorhergesagte Fahrzeugroute, die auf der aktuellen Stellgliedeinstellung basiert, die von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Vorhersagen eines ersten senkrechten Abstands zwischen der gewünschten Route und der ersten vorhergesagten Fahrzeugroute durch die zweiten Steuerung und das Vorhersagen eines zweiten senkrechten Abstands zwischen der gewünschten Route und der zweiten vorhergesagten Fahrzeugroute durch die zweite Steuerung.
Ein System zum autonomen Steuern eines Fahrzeuges gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Stellglied, eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung. Ein Stellglied ist dazu konfiguriert, die Fahrzeuglenkung, Drossel, Bremsung oder Schaltung zu steuern. Die erste Steuerung steht in Verbindung mit dem Stellglied und ist dazu konfiguriert, ein Stellgliedsteuersignal anhand eines primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung zu übertragen. Die Steuerung steht mit dem Stellglied und der ersten Steuerung in Verbindung. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, das Stellglied als Reaktion auf eine erste vorhergesagte Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals, das von einer gewünschten Route um einen Schwellenwert für einen Abstand abweicht, zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung ferner dazu konfiguriert, das Stellglied anhand eines Rückschaltebefehls als Reaktion auf die zweite vorhergesagte Fahrzeugroute, die auf der aktuellen Stellgliedeinstellung basiert, die von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, zu steuern. In solchen Ausführungsformen kann die zweite Steuerung dazu konfiguriert sein, einen ersten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der ersten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen und einen zweiten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der zweiten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung dazu konfiguriert, die erste Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorherzusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die erste Steuerung einer ersten CPU und die zweite Steuerung einer zweiten CPU zugeordnet.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist das Stellglied dazu konfiguriert, die Fahrzeuglenkung zu steuern. In solchen Ausführungsformen beinhaltet das System ferner ein zweites Stellglied, das so konfiguriert ist, um eine Fahrzeugdrossel zu steuern, ein drittes Stellglied, das so konfiguriert ist, um Fahrzeugbremsen zu steuern, und ein viertes Stellglied, das so konfiguriert ist, um die Fahrzeugschaltung zu steuern. Bei solchen Ausführungsformen steht die Steuerung zusätzlich in Verbindung mit dem zweiten, dritten und vierten Stellglied.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Die Ausführungsformen können beispielsweise gemäß der vorliegenden Offenbarung eine unabhängige Bestätigung von autonomen Fahrzeugsteuerbefehlen ermöglichen, um die Diagnose von Software- oder Hardware-Bedingungen in dem primären Steuersystem zu unterstützen. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können somit robuster sein, was die Kundenzufriedenheit erhöht.
Die vorstehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Systems zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
4 ist ein Ablaufschema, das ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen ACCEPT können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Unter Bezugnahme nun auf 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung in schematischer Form dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 beinhaltet ein Antriebssystem 12, das in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten kann.
Das Kraftfahrzeug 10 beinhaltet auch ein Getriebe 14, das dazu konfiguriert ist, Leistung vom Antriebssystem 12 zu den Fahrzeugrädern 16 gemäß den wählbaren Drehzahlverhältnissen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebe 14 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten.
Das Kraftfahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich ein Lenksystem 18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 18 kein Lenkrad beinhalten.
Das Kraftfahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich eine Vielzahl von Fahrzeugrädern 16 und zugehörige Radbremsen 20, die dazu konfiguriert sind, ein Bremsmoment an die Fahrzeugräder 16 vorzusehen. Die Radbremsen 20 können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise einen Elektromotor und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten.
Das Antriebssystem 12, das Getriebe 14, das Lenksystem 18 und die Radbremsen 20 stehen in Verbindung mit oder unter der Steuerung von mindestens einer Steuerung 22. Während als eine einzige Einheit zu Veranschaulichungszwecken dargestellt, kann die Steuerung 22 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuerungen“ beinhalten. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 22 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung 22 ist mit einem automatisierten Antriebssystem (ADS) 24 zum automatischen Steuern verschiedener Stellglieder im Fahrzeug 10 versehen. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das ADS 24 dazu konfiguriert, das Antriebssystem 12, das Getriebe 14, das Lenksystem 18 und die Radbremsen 20 zur Steuerung der Fahrzeugbeschleunigung, der Lenkung und der Bremsung, jeweils ohne menschliches Eingreifen zu steuern.
Das ADS 24 ist dazu konfiguriert, das Antriebssystem 12, das Getriebe 14, das Lenksystem 18 und die Radbremsen 20 als Reaktion auf Eingaben von mehreren Sensoren 26 zu steuern, die GPS, RADAR, LIDAR, optische Kameras, thermische Kameras, Ultraschallsensoren und/oder gegebenenfalls zusätzliche Sensoren beinhalten können.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich ein drahtloses Kommunikationssystem 28, das dazu konfiguriert ist, drahtlos mit anderen Fahrzeugen („V2V“) und/oder Infrastruktur („V2I“) zu kommunizieren. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 28 dazu konfiguriert, über einen dedizierten Kurzstreckenkommunikationskanal (DSRC) zu kommunizieren. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden. Jedoch werden auch zusätzliche oder alternative drahtlose Kommunikationsstandards, wie IEEE 802.11 und zellulare Datenkommunikation, im Rahmen der vorliegenden Offenbarung betrachtet.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist das ADS 24 ein sogenanntes Level-Vier oder Level-Fünf Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
Unter Bezugnahme nun auf 2 ist eine exemplarische Bauart für ein ADS 24' gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das ADS 24' kann über eine oder mehrere Steuerungen, wie in 1 dargestellt und unten weiter erörtert, vorgesehen sein.
Das ADS 24' beinhaltet mehrere verschiedene Steuersysteme, wie unten weiter im Detail erörtert wird. Die mehreren verschiedenen Steuerungen bilden mindestens ein primäres Steuersystem 30.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet ein Sensor-Fusion-Modul 32 zum Bestimmen der Anwesenheit, des Standortes und der Route der erfassten Merkmale in der Nähe des Fahrzeugs. Das Sensor-Fusion-Modul 32 ist dazu konfiguriert, Eingaben von mehreren Sensoren, wie etwa den Sensoren 26, dargestellt in 1, zu empfangen. Das Sensor-Fusion-Modul 32 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben aus den mehreren Sensoren und erzeugt einen Sensor-Fusion-Ausgabe 34. Die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Standort eines erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug, eine vorhergesagte Route des erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug und eine Position und Ausrichtung von Fahrbahnspuren relativ zum Fahrzeug.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet auch ein Mapping- und Lokalisierungsmodul 36 zum Bestimmen des Standortes des Fahrzeugs und der Route für einen aktuellen Fahrzyklus. Das Mapping- und Lokalisierungsmodul 36 ist auch dazu konfiguriert, Eingaben von mehreren Sensoren, wie etwa den Sensoren 26, dargestellt in 1, zu empfangen. Das Mapping- und Lokalisierungsmodul 36 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben der mehreren Sensoren und erzeugt eine Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38. Die Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, eine Fahrzeugroute für den aktuellen Fahrzyklus und eine aktuelle Fahrzeugposition relativ zur Route. Das Mapping- und Lokalisierungsmodul 36 erzeugt zusätzlich eine Fahrzeugpositionsausgabe 40. Die Fahrzeugpositionsausgabe 40 beinhaltet die aktuelle Fahrzeugposition relativ zur Route und dient, wie unten erläutert wird, einer gesonderten Berechnung.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet zusätzlich ein Routenplanungsmodul 42 zum Bestimmen einer zu folgenden Fahrzeugroute, um das Fahrzeug auf der gewünschten Route zu halten, wobei Verkehrsgesetze eingehalten und jegliche erfassten Hindernisse vermeidet werden. Das Wegplanungsmodul 42 verwendet einen ersten Algorithmus zur Erkennung von Hindernissen, der dazu konfiguriert ist, alle erfassten Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs zu vermeiden, einen ersten Algorithmus zum Halten der Fahrbahnspur, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug in einer aktuellen Fahrbahnspuren zu halten, und einen ersten Algorithmus zum Halten der Route, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug auf der gewünschten Route zu halten. Das Wegplanungsmodul 42 ist dazu konfiguriert, die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 und die Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38 zu empfangen. Das Routenplanungsmodul 42 verarbeitet und synthetisiert die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 und die Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38 und erzeugt eine Routenplanungsausgabe 44. Die Routenplanungsausgabe 44 beinhaltet einen angewiesenen Fahrzeugweg anhand der Fahrzeugroute, der Fahrzeugposition relativ zur Route, des Standortes und der Ausrichtung der Fahrbahnspuren und der Anwesenheit und der Route aller erfassten Hindernisse.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet ferner ein Fahrzeugsteuermodul 46 zum Ausgeben von Steuerbefehle an Fahrzeugstellglieder. Das Fahrzeugsteuermodul verwendet einen ersten Wegalgorithmus zum Berechnen einer Fahrzeugroute, die aus den vordefinierten Stellgliedeinstellungen resultiert. Das Fahrzeugsteuermodul 46 ist dazu konfiguriert, die Routenplanungsausgabe 44 zu empfangen. Das Fahrzeugsteuermodul 46 verarbeitet die Routenplanungsausgabe 44 und erzeugt eine Fahrzeugsteuerausgabe 48. Die Fahrzeugsteuerausgabe 48 beinhaltet einen Satz Stellgliedbefehle, um die angewiesene Route vom Fahrzeugsteuermodul 46 zu erreichen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Lenkbefehl, einen Schaltbefehl, einen Drosselbefehl und einen Bremsbefehl.
Die Fahrzeugsteuerausgabe 48 wird an das Stellglied 50 kommuniziert. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Stellglieder 50 eine Lenksteuerung, eine Schaltsteuerung, eine Drosselsteuerung und eine Bremssteuerung. Die Lenksteuerung kann beispielsweise ein Lenksystem 18, wie in 1 dargestellt, steuern. Die Schaltsteuerung kann beispielsweise ein Getriebe 14, wie in 1 dargestellt, steuern. Die Drosselsteuerung kann beispielsweise ein Antriebssystem 12, wie in 1 dargestellt, steuern. Die Bremssteuerung kann, beispielsweise die Radbremsen 20, wie in 1 dargestellt, steuern.
Neben dem primären Steuersystem 30 beinhaltet das ADS 24' auch mindestens ein orthogonales Co-Pilotsystem 52. Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 ist dazu konfiguriert, den Betrieb des primären Steuersystems 30 mithilfe unterschiedlicher Algorithmen, die in dem primären Steuersystem 30 verwendet werden, zu verifizieren und ggf. zu überschreiben.
Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 beinhaltet ein Routenberechnungsmodul 54. Das Routenberechnungsmodul 54 ist dazu konfiguriert, die Fahrzeugpositionsausgabe 40 und die Fahrzeugsteuerausgabe 48 zu empfangen. Das Routenberechnungsmodul 54 verarbeitet und synthetisiert die Fahrzeugpositionsausgabe 40 und die Fahrzeugsteuerausgabe 48 und erzeugt eine Routenberechnungsausgabe 58. Die Routenberechnungsausgabe 58 beinhaltet eine erste vorhergesagte Route anhand der Routenplanungsausgabe 44 und eine zweite vorhergesagte Route anhand der aktuellen Stellgliedeinstellungen in Abwesenheit der Routenplanungsausgabe 44. Das Routenberechnungsmodul 54 beinhaltet ein Fahrzeugmodell 56 und verwendet einen zweiten Routenalgorithmus, der sich vom ersten Routenalgorithmus im Fahrzeugsteuermodul 46 unterscheidet.
Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 beinhaltet auch ein Modul zur Überprüfung von Hindernissen 60. Das Modul zur Überprüfung von Hindernissen 60 ist vorgesehen, um zu verifizieren, dass das Fahrzeug 10 einen gewünschten Abstand zu einem erfassten Hindernis hält, wie etwa zu anderen Fahrzeugen und/oder Gegenständen am Straßenrand. Das Modul zur Überprüfung von Hindernissen 60 ist dazu konfiguriert, die Routenberechnungsausgabe 58 und die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 zu empfangen. Das Modul zur Überprüfung von Hindernissen 60 verarbeitet und synthetisiert die Routenberechnungsausgabe 58 und die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 und erzeugt eine Ausgabe zur Erkennung von Hindernissen 62. Die Ausgabe zur Überprüfung von Hindernissen 62 kann ein boolsches wahres/falsches Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hindernisses auf der ersten vorhergesagten Route und/oder auf der zweiten vorhergesagten Route anzeigt. Das Modul zur Überprüfung von Hindernissen 60 setzt einen zweiten Algorithmus zur Überprüfung von Hindernissen ein, der sich vom ersten Algorithmus zur Überprüfung von Hindernissen, der im Routenplanungsmodul 42 verwendet wird, unterscheidet.
Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 beinhaltet zusätzlich ein Modul zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 64. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 64 ist vorgesehen, um das Fahrzeug in einer gewünschten Fahrbahnspur zu halten. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 64 ist dazu konfiguriert, die Routenberechnungsausgabe 58 und die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 zu empfangen. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 64 verarbeitet und synthetisiert die Routenberechnungsausgabe 58 und die Sensor-Fusion-Ausgabe 34 und erzeugt eine Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 66. Die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 66 kann ein boolsches wahres/falsches Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das anzeigt, ob die erste vorhergesagte Route und/oder die zweite vorhergesagte Route das Fahrzeug in einer aktuellen Fahrbahnspur halten würde. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 64 verwendet einen zweiten Algorithmus zum Halten der Fahrbahnspur, der sich vom im Routenplanungsmodul 42 verwendeten ersten Algorithmus zum Halten der Fahrbahnspur unterscheidet.
Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 beinhaltet ferner ein Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68 ist vorgesehen, um das Fahrzeug auf einer gewünschten Route und innerhalb einer autorisierten Betriebsumgebung zu halten. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68 ist dazu konfiguriert, die Routenberechnungsausgabe 58 und die Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38 zu empfangen. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68 verarbeitet und synthetisiert die Routenberechnungsausgabe 58 und die Mapping- und Lokalisierungsausgabe 38 und erzeugt eine Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Route 70. Die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Route 70 kann ein boolesches wahres/falsches Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das anzeigt, ob die erste vorhergesagte Route und/oder die zweite vorhergesagte Route das Fahrzeug auf der Route für den aktuellen Antriebszyklus halten würde. Das Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68 verwendet einen zweiten Algorithmus zum Halten der Route, der sich vom ersten Algorithmus zum Halten der Route, der im Routenplanungsmodul 42 verwendet wird, unterscheidet.
Das orthogonale Co-Pilotsystem 52 beinhaltet ferner ein Arbitrierungsmodul 72. Das Arbitrierungsmodul 72 ist dazu konfiguriert, die Ausgabe zur Überprüfung von Hindernissen 62, die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 66 und die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Route 70 zu empfangen. Das erste Arbitrierungsmodul verarbeitet und synthetisiert die Ausgabe zur Überprüfung von Hindernissen 62, die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Fahrbahnspur 66 und die Ausgabe zur Überprüfung des Haltens der Route 70 und gibt eine orthogonale Steuerausgabe 74 aus. Die orthogonale Steuerausgabe 74 kann ein Signal beinhalten, um die Fahrzeugsteuerausgabe 48 anzunehmen, ein Signal der Fahrzeugsteuerausgabe 48 zu modifizieren oder ein Signal der Fahrzeugsteuerausgabe 48 abzulehnen.
Durch die Bereitstellung des orthogonalen Co-Pilotsystems 52 mit Algorithmen, die sich von denen unterscheiden, die im primären Steuersystem 30 verwendet werden, können die angewiesenen Weg- und Stellgliedsteuersignale unabhängig von allen Softwarediagnosebedingungen, die im primären Steuersystem 30 auftreten, bestätigt werden.
Unter Bezugnahme nun auf 3, ist eine exemplarische Bauart für eine Steuerung 22' gemäß der vorliegenden Offenbarung schematisch dargestellt. Die Steuerung 22' beinhaltet mindestens einen primären Mikroprozessor 80 und den zugehörigen nicht-flüchtigen Datenspeicher mit einem primären Steuersystem 30', das im Allgemeinen ähnlich dem primären Steuersystem 30, in 2 dargestellt, konfiguriert ist. In der exemplarischen Ausführungsform von 3 sind mehrere primäre Mikroprozessoren 80 mit jeweils zugehörigem nicht-flüchtigen Datenspeicher vorgesehen, die ein primäres Steuersystem 30' aufweisen. Zusätzlich ist mindestens ein orthogonaler Mikroprozessor 82 vorgesehen, der sich von dem einen oder den mehreren primären Mikroprozessoren 80 unterscheidet. Der orthogonale Mikroprozessor 82 ist mit einem zugehörigem nicht-flüchtigen Datenspeicher vorgesehen, der ein orthogonales Co-Pilotsystem 52' aufweist, das im Allgemeinen ähnlich dem orthogonalen Co-Pilotsystem 52, in 2 dargestellt, konfiguriert ist. Die Fahrzeugstellglieder 50' befinden sich unter der kollektiven Steuerung des einen oder der mehreren primären Mikroprozessoren 80 und des mindestens einen orthogonalen Mikroprozessors 82.
Durch die Bereitstellung des orthogonalen Co-Pilotsystems 52 auf einer Hardware, die sich von denen unterscheiden, die im primären Steuersystem 30' verwendet werden, können die angewiesenen Weg- und Stellgliedsteuersignale unabhängig von allen Hardwarediagnosebedingungen, die in dem einen oder den mehreren primären Mikroprozessoren 80 auftreten, bestätigt werden.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun eine exemplarische Ausführungsform eines Algorithmus zur Überprüfung der Route, z. B. wie eventuell im Modul zur Überprüfung des Haltens der Route 68 verwendet werden kann, in einer Flussdiagrammabbildung dargestellt.
Der Algorithmus beginnt mit einer Initialisierungsphase 100. Die Routenberechnungsausgabe und Mapping- und Lokalisierungsausgabe werden empfangen, wie bei Block 102 dargestellt. Wie oben erörtert, beinhaltet die Routenberechnungsausgabe eine erste vorhergesagte Route anhand der Routenplanungsausgabe und eine zweite vorhergesagte Route anhand der aktuellen Stellgliedeinstellungen in Abwesenheit der Routenplanungsausgabe, während die Mapping- und Lokalisierungsausgabe verschiedene berechnete Parameter beinhalten kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus und eine aktuelle Fahrzeugposition relativ zur Route.
Es wird bestimmt, ob die aktuellen Route bei einem von einem Bediener gewünschten Zielpunkt endet, wie bei Betrieb 104 dargestellt. Hier bezieht sich die aktuelle Route auf eine geplante Reihe von Straßensegmenten, die eine aktuelle Fahrzeugposition mit einem Endziel für den aktuellen Antriebszyklus verbinden. Wenn die Bestimmung negativ ist, d. h. die aktuelle Route endet nicht am gewünschten Ziel, wird eine route _verify-Markierung auf REJECT eingestellt, wie bei Block 106 dargestellt. Das Einstellen der route _verify-Markierung auf REJECT zeigt an, dass der Algorithmus zur Überprüfung der Route bestimmt hat, dass sowohl die vorhergesagte Route anhand der aktuellen Stellgliedeinstellungen als auch die vorhergesagte Route anhand der Routenplanungsausgabe zu einer Abweichung von der Route führen würde, sodass die Route nicht am gewünschten Zielpunkt für den aktuellen Fahrzyklus oder beiden endet. Als Reaktion darauf, dass die route _verify-Markierung auf REJECT eingestellt ist, kann das orthogonale Co-Pilotsystem 52 die Stellglieder 50 zum Ablehnen der Fahrzeugsteuerausgabe 48 anweisen und stattdessen ein alternatives Manöver durchzuführen. Das alternative Manöver kann beispielsweise einen Rückschaltebefehl beinhalten, um das Fahrzeug sicher anzuhalten. Solche Manöver können als minimale Risikobedingungsmanöver bezeichnet werden.
Wenn die Bestimmung des Betriebs 104 positiv ist, fährt die Steuerung mit einer angewiesenen Routenevaluierungsphase 108 fort. In der angewiesenen Routenevaluierungsphase 108 wird die erste vorhergesagte Route anhand der Routenplanungsausgabe ausgewertet, um zu verifizieren, dass die Routenplanungsausgabe nicht dazu führen würde, dass das Trägerfahrzeug von der Fahrzeugroute für den aktuellen Antriebszyklus abweicht.
Ein erster Zeitzähler t_cp wird auf null initialisiert, wie bei Block 110 dargestellt. Wie nachfolgend näher erörtert wird, entspricht der erste Zeitzähler t_cp einem zeitlichen Fenster zur Vorhersage von Fahrzeug- und Hindernispositionen relativ zu einer vorhergesagten Route anhand von angewiesenen Stellgliedeinstellungen.
Ein wird bestimmt, ob der t_cp größer oder gleich einer maximalen Auswertungszeit maxTime ist, wie bei Betrieb 112 dargestellt. Die maximale Auswertungszeit maxTime ist eine kalibrierbare Zeitspanne entsprechend einem gewünschten Zeitfenster zur Vorhersage.
Wenn die Bestimmung des Betriebs 112 negativ ist, d. h. t_cp kleiner ist als maxTime, werden senkrechte Abstände zwischen dem Fahrzeug auf der vorhergesagten Route und der Route berechnet, wie in Block 116 dargestellt. Hier bezieht sich ein senkrechter Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Route auf einen seitlichen Abstand zwischen einer Mittellinie des Fahrzeugs und dem aktuellen Straßensegment der Route.
Es wird bestimmt, ob der in Block 116 berechnete senkrechte Abstand kleiner ist als ein Auswertungsabstand minDist, wie bei Betrieb 118 dargestellt. Der Auswertungsabstand minDist ist ein kalibrierbarer Parameter, der einem Bereich von möglichen Trägerfahrzeugpositionen zum Zeitpunkt t_cp entspricht, basierend auf einem Konfidenzniveau in der vorhergesagten Route. In einer exemplarischen Ausführungsform wird minDist kalibriert, um sich zusammen mit dem unten beschriebenen t_pp zu erhöhen, wenn t_cp ansteigt. So wird für kürzere Vorhersagen ein kleinerer Bereich ausgewertet, während bei längerfristigen Vorhersagen ein größerer Bereich ausgewertet wird.
Wenn die Bestimmung des Vorgangs 118 positiv ist, d. h. der senkrechte Abstand kleiner ist als minDist, dann wird t_cp um eine kalibrierbare Zeitschrittweite dt erhöht, wie bei Block 120 dargestellt. Die Steuerung kehrt dann zu Betrieb 112 zurück.
Zurück zu Betrieb 112, wenn die Bestimmung des Betriebs 112 positiv ist, d. h. t_cp gleich oder größer ist als maxTime, dann wird eine route _verify-Markierung auf ACCEPT eingestellt, wie bei Block 122 dargestellt. Das Einstellen der route_verify-Markierung auf ACCEPT zeigt an, dass der Algorithmus zur Überprüfung der Route bestimmt hat, dass die vorhergesagte Route, die auf der Routenplanungsausgabe basiert, nicht dazu führen würde, dass das Fahrzeug innerhalb des Zeitintervalls maxTime von der gewünschten Route um einen Abstand von minDist abweicht. Als Reaktion darauf, dass die route_verify-Markierung auf ACCEPT eingestellt ist, kann das orthogonale Co-Pilotsystem 52 die Stellglieder 50 zum ACCEPT der Fahrzeugsteuerausgabe 48 anweisen.
Zurück zu Betrieb 118, wenn die Bestimmung des Betriebs 118 negativ ist, d. h. der senkrechte Abstand gleich dem Auswertungsabstand minDist ist oder diesen überschreitet, dann fährt die Steuerung mit Block 126 fort.
Ein zweiter Zeitzähler t_pp wird auf null initialisiert, wie bei Block 126 dargestellt. Wie nachfolgend näher erörtert wird, entspricht der zweite Zeitzähler t_cp einem zeitlichen Fenster zur Vorhersage von Fahrzeugpositionen relativ zu einer vorhergesagten Fahrzeugroute anhand von aktuellen Stellgliedeinstellungen.
Ein wird bestimmt, ob der t_pp größer oder gleich der maximalen Auswertungszeit maxTime ist, wie bei Betrieb 128 dargestellt. Wie oben erörtert, ist die maximale Auswertungszeit maxTime eine kalibrierbare Zeitspanne entsprechend einem gewünschten Zeitfenster zur Vorhersage.
Wenn die Bestimmung des Betriebs 128 negativ ist, d. h. t_pp kleiner ist als maxTime, werden senkrechte Abstände zwischen dem Fahrzeug auf der vorhergesagten Route und der Route berechnet, wie in Block 132 dargestellt. Wie oben erörtert, beziehen sich die senkrechten Abstände auf Querabstände zwischen einer Mittellinie des Fahrzeugs und ein aktuelles Straßensegment auf der Route.
Es wird bestimmt, ob der in Block 132 berechnete senkrechte Abstand kleiner ist als der Auswertungsabstand minDist, wie bei Betrieb 134 dargestellt. Wie oben erörtert, ist der Auswertungsabstand minDist ein kalibrierbarer Parameter, der einem Bereich von möglichen Positionen entspricht, basierend auf einem Konfidenzniveau in der vorhergesagten Route. Wie oben in einer exemplarischen Ausführungsform erörtert, ist minDist kalibriert, um sich gleichzeitig mit wird t_pp zu erhöhen.
Wenn die Bestimmung des Vorgangs 134 positiv ist, d. h. der senkrechte Abstand kleiner ist als minDist, dann wird t_pp um die kalibrierbare Zeitschrittweite dt erhöht, wie bei Block 136 dargestellt. Die Steuerung fährt dann mit Betrieb 128 fort.
Zurück zu Betrieb 128, wenn die Bestimmung des Betriebs 128 positiv ist, d. h. t_pp größer oder gleich maxTime ist, dann ist die route _verify-Markierung auf LIMIT eingestellt, wie bei Block 138 dargestellt. Das Einstellen der route _verify-Markierung auf LIMIT zeigt an, dass der Algorithmus zur Überprüfung der Route bestimmt hat, dass die vorhergesagte Route, die auf den aktuellen Stellgliedeinstellungen basiert, nicht dazu führen würde, dass das Fahrzeug innerhalb des Zeitintervalls maxTime von der gewünschten Route um einen Abstand von minDist abweicht. Als Reaktion darauf, dass die route_verify-Markierung auf LIMIT eingestellt ist, kann das orthogonale Co-Pilotsystem 52 die Stellglieder 50 zum Modifizieren der Fahrzeugsteuerausgabe 48 anweisen, um die aktuellen Stellgliedeinstellungen aufrechtzuerhalten. In einer alternativen Ausführungsform kann das orthogonale Co-Pilotsystem 52 die Stellglieder 50 zum Modifizieren der Fahrzeugsteuerausgabe 48 auf einen Zwischenwert zwischen den aktuellen Stellgliedeinstellungen und der Fahrzeugsteuerausgabe 48 anweisen. Zusätzlich ist eine TimeToRouteDev -Markierung auf t_cp eingestellt, wie auch bei Block 138 dargestellt ist. Die TimeToRouteDev-Markierung zeigt eine vorhergesagte Zeitspanne an, vor der das Trägerfahrzeug von der gewünschten Route abweicht.
Zurück zu Betrieb 134, wenn die Bestimmung des Betriebs 134 negativ ist, d. h. der senkrechte Abstand gleich oder größer als minDist ist, dann ist die route _verify-Markierung auf REJECT eingestellt, wie bei Motorblock 140 dargestellt. Das Einstellen der route _verify-Markierung auf REJECT zeigt an, dass der Algorithmus zur Überprüfung der Route bestimmt hat, dass sowohl die vorhergesagte Route anhand der aktuellen Stellgliedeinstellungen als auch die vorhergesagte Route anhand der Routenplanungsausgabe zu einer Abweichung des Trägerfahrzeugs von der gewünschten Route führen würde, dass das Trägerfahrzeug von der gewünschten Route um einen Spanne gleich oder größer als minDist abweicht. Als Reaktion darauf, dass die route_verify-Markierung auf REJECT eingestellt ist, kann das orthogonale Co-Pilotsystem 52 die Stellglieder 50 zum Ablehnen der Fahrzeugsteuerausgabe 48 anweisen und stattdessen ein alternatives Manöver durchzuführen. Das alternative Manöver kann beispielsweise einen Rückschaltebefehl beinhalten, um das Fahrzeug sicher anzuhalten. Solche Manöver können als minimale Risikobedingungsmanöver bezeichnet werden.
Wie ersichtlich ist, können die Ausführungsformen beispielsweise gemäß der vorliegenden Offenbarung eine unabhängige Bestätigung von autonomen Fahrzeugsteuerbefehlen ermöglichen, um die Diagnose von Software- oder Hardware-Bedingungen in dem primären Steuersystem zu unterstützen. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können somit robuster sein, was die Kundenzufriedenheit erhöht.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden. Derartige exemplarische Vorrichtungen können On-Board als Teil eines Fahrzeugrechnersystems sein oder sich Off-Board befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen an einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit, usw. Als solches liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Kraftfahrzeug (10), umfassend: ein Lenksystem (18); ein Stellglied (50), das dazu konfiguriert ist, das Lenksystem (18) zu steuern; eine erste Steuerung (22), die mit einem primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung in Verbindung steht, wobei die erste Steuerung (22) dazu konfiguriert ist, ein Stellgliedsteuersignal anhand des primären vollautomatischen Algorithmus für die Antriebssystemsteuerung zu kommunizieren; und eine zweite Steuerung, die mit dem Stellglied (50) und mit der ersten Steuerung (22) in Verbindung steht, wobei die zweite Steuerung dazu konfiguriert ist, eine erste vorhergesagte Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals vorherzusagen und als Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute von einer gewünschten Route um einen Schwellenwert für einen Abstand abzuweichen, um das Stellglied (50) zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten und als Reaktion auf die erste vorhergesagte Fahrzeugroute, die nicht von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, den Stellantrieb gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern, worin die zweite Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, eine zweite vorhergesagte Fahrzeugroute anhand der aktuellen Stellgliedeinstellung vorherzusagen und als Reaktion auf die zweite vorhergesagte Fahrzeugroute, die von der gewünschten Route um den Schwellenwert für einen Abstand abweicht, das Stellglied anhand eines Rückschaltebefehls zu steuern.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerung dazu konfiguriert ist, einen ersten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der ersten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen und einen zweiten senkrechten Abstand zwischen der gewünschten Route und der zweiten vorhergesagten Fahrzeugroute vorherzusagen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerung dazu konfiguriert ist, die erste Fahrzeugroute anhand des Stellgliedsteuersignals als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorherzusagen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die erste Steuerung einem ersten Prozessor und die zweite Steuerung einem zweiten Prozessor zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin das Kraftfahrzeug (10) ferner ein zweites Stellglied umfasst, das dazu konfiguriert ist, eine Fahrzeugdrossel zu steuern, ein drittes Stellglied, das dazu konfiguriert ist, Fahrzeugbremsen zu steuern, und ein viertes Stellglied, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugschaltung zu steuern, und worin die erste Steuerung und die zweite Steuerung zusätzlich in Verbindung mit dem zweiten Stellglied, dem dritten Stellglied und dem vierten Stellglied stehen.