DE102017118728B4

DE102017118728B4 - Automatisierter Fahrspurhaltungskopilot für autonome Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102017118728B4
Application number: DE102017118728.6A
Authority: DE
Inventors: Padma Sundaram; Keun Jae Kim; Rami I. Debouk; Dean C. Degazio
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: US9933786B2; DE102017118728A1; US20180052469A1; CN107757597A; CN107757597B

Abstract

Kraftfahrzeug (10) umfassend:ein Lenksystem (18);ein Stellglied (50), das zur Steuerung des Lenksystems (18) konfiguriert ist;eine erste Steuerung (22), die in Verbindung mit den Stellglied steht, wobei die erste Steuerung mit einem primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus programmiert ist und zur Übertragung eines Stellgliedsteuersignals auf der Basis des primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus konfiguriert ist; undeine zweite Steuerung, die in Verbindung mit dem Stellglied (50) und mit der ersten Steuerung (22) steht, wobei die zweite Steuerung konfiguriert ist, um einen ersten vorausgesagten Weg bezogen auf das Stellgliedsteuersignal und als Reaktion darauf vorauszusagen, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg von einer momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied (50) zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten und als Reaktion darauf, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg innerhalb der momentanen Fahrspur liegt, das Stellglied gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern, worin die zweite Steuerung ferner konfiguriert ist, um einen zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg basierend auf der aktuellen Stellgliedeinstellung vorauszusagen und als Reaktion darauf, dass der zweite vorausgesagte Fahrzeugweg von der momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied (50) auf der Grundlage eines Sicherheitsbefehls zu steuern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeuge, die durch automatisierte Fahrsysteme gesteuert werden, insbesondere solche, die konfiguriert sind, um die Fahrzeuglenkung, die Beschleunigung und das Bremsen während eines Antriebszyklus ohne menschliches Eingreifen automatisch zu steuern.
EINFÜHRUNG
Der Betrieb von modernen Fahrzeugen wird zunehmend automatisierter, d. h. Fahrzeuge übernehmen die Fahrsteuerung mit geringerem Eingriff des Fahrers. Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach nummerischen 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 enthält ein Fahrzeuglenksystem, ein Stellglied, das konfiguriert ist, um das Lenksystem zu steuern, eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung. Die erste Steuerung steht in Verbindung mit dem Stellglied. Die erste Steuerung ist mit einem primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus programmiert und konfiguriert, um auf der Basis des primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus ein Stellgliedsteuersignal zu übertragen. Die zweite Steuerung steht in Verbindung mit dem Stellglied und der ersten Steuerung. Die zweite Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass ein erster vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsteuersignal von einer momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten. Die zweite Steuerung ist auch konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg innerhalb der momentanen Fahrspur liegt, das Stellglied gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Steuerung ferner konfiguriert ist, um als Reaktion darauf, dass ein zweiter vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf die aktuelle Stellgliedeinstellung von der momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied auf der Grundlage eines Sicherheitsbefehls zu steuern. Es kann die zweite Steuerung konfiguriert sein, um eine erste rechtwinklige Entfernung zwischen einer erfassten Fahrspurmarkierung und dem ersten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen und eine zweite rechtwinklige Entfernung zwischen der erfassten Fahrspurmarkierung und dem zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung konfiguriert, um den ersten Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsignal als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorauszusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die erste Steuerung einer ersten CPU zugeordnet und die zweite Steuerung ist einer zweiten CPU zugeordnet.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug ferner ein zweites Stellglied, das zur Steuerung einer Fahrzeugdrosselklappe konfiguriert ist, ein drittes Stellglied, das zur Steuerung von Fahrzeugbremsen konfiguriert ist, und ein viertes Stellglied, das zur Steuerung der Fahrzeuggangschaltung konfiguriert ist. Bei derartigen Ausführungsformen steht die Steuerung zusätzlich in Verbindung mit der zweiten Stellglied, dritten Stellglied und vierten Stellglied.
Ein nicht beanspruchtes Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Ausstatten des Fahrzeugs mit einem Stellglied, das zur Steuerung der Fahrzeuglenkung, der Fahrzeugdrosselklappe, der Fahrzeugbremsen bzw. der Fahrzeuggangschaltung konfiguriert ist. Das Verfahren beinhaltet auch das Ausstatten des Fahrzeugs mit einer ersten Steuerung, die in Verbindung mit dem Stellglied steht und einen primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus aufweist. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Ausstatten des Fahrzeugs mit einer zweiten Steuerung, die in Verbindung mit dem Stellglied und der ersten Steuerung steht. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Übertragen eines Stellgliedsteuersignals von der ersten Steuerung auf der Basis des automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus. Das Verfahren beinhaltet weiterhin als Reaktion darauf, dass ein erster vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsteuersignal von einer momentanen Fahrspur abweicht, das Steuern des Stellglieds durch die zweite Steuerung, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich als Reaktion darauf, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg innerhalb der momentanen Fahrspur liegt, das Steuern des Stellglieds auf der Basis des Stellgliedsteuersignals.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich als Reaktion darauf, dass ein zweiter vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf die aktuelle Stellgliedeinstellung von der momentanen Fahrspur abweicht, das Steuern des Stellglieds auf der Grundlage eines Sicherheitsbefehls.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zusätzlich das Voraussagen einer ersten rechtwinkligen Entfernung zwischen einer erfassten Fahrspurmarkierung und dem ersten vorausgesagten Fahrzeugweg durch die zweite Steuerung und das Voraussagen einer zweiten rechtwinkligen Entfernung zwischen der erfassten Fahrspurmarkierung und dem zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg durch die zweite Steuerung.
Ein nicht beanspruchtes System zur autonomen Steuerung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Stellglied, eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung. Das Stellglied ist zur Steuerung der Fahrzeuglenkung, der Fahrzeugdrosselklappe, der Fahrzeugbremsen bzw. der Fahrzeuggangschaltung konfiguriert. Die erste Steuerung steht in Verbindung mit dem Stellglied und ist zur Übertragung eines Stellgliedsteuersignals auf der Grundlage eines primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus konfiguriert. Die zweite Steuerung steht in Verbindung mit dem Stellglied und der ersten Steuerung. Die zweite Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass ein erster vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsteuersignal von einer momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung ferner konfiguriert, um als Reaktion darauf, dass ein zweiter vorausgesagter Fahrzeugweg bezogen auf die aktuelle Stellgliedeinstellung von der momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied auf der Grundlage eines Sicherheitsbefehls zu steuern. Bei derartigen Ausführungsformen kann die zweite Steuerung konfiguriert sein, um eine erste rechtwinklige Entfernung zwischen einer erfassten Fahrspurmarkierung und dem ersten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen und eine zweite rechtwinklige Entfernung zwischen der erfassten Fahrspurmarkierung und dem zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die zweite Steuerung konfiguriert, um den ersten Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsignal als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorauszusagen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die erste Steuerung einer ersten CPU zugeordnet und die zweite Steuerung ist einer zweiten CPU zugeordnet.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist das Stellglied zur Steuerung der Fahrzeuglenkung konfiguriert. Bei derartigen Ausführungsformen beinhaltet das System ferner ein zweites Stellglied, das zur Steuerung einer Fahrzeugdrosselklappe konfiguriert ist, ein drittes Stellglied, das zur Steuerung von Fahrzeugbremsen konfiguriert ist, und ein viertes Stellglied, das zur Steuerung der Fahrzeuggangschaltung konfiguriert ist. Bei derartigen Ausführungsformen steht die Steuerung zusätzlich in Verbindung mit der zweiten Stellglied, dritten Stellglied und vierten Stellglied.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine unabhängige Validierung von Steuerbefehlen autonomer Fahrzeuge ermöglichen, um die Diagnose von Software- oder Hardwarezuständen im primären Steuersystem zu erleichtern. Somit können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung robuster sein, wodurch die Kundenzufriedenheit erhöht wird.
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 im Einklang mit der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems zur Steuerung 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 annehmen 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 konfiguriert ist, um Leistung vom Antriebssystem 12 zu den Fahrzeugrädern 16 gemäß den wählbaren Drehzahlverhältnissen zu übertragen. Nach 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 so konfiguriert sind, um ein Bremsmoment an die Fahrzeugräder 16 vorzusehen. Die Radbremsen 20 können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine 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 konfiguriert, um 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 konfiguriert, um das Antriebssystem 12, das Getriebe 14, das Lenksystem 18 und die Radbremsen 20 als Reaktion auf Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren 26 zu steuern, die GPS, RADAR, LIDAR, optische Kameras, thermische Kameras, Ultraschallsensoren, Beschleunigungsmesser und/oder zusätzliche Sensoren beinhalten können.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich ein drahtloses Kommunikationssystem 28, das konfiguriert ist, um drahtlos mit anderen Fahrzeugen („V2V“) und/oder Infrastruktur („V2I“) zu kommunizieren. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 28 konfiguriert, um 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 auf 2 ist dort eine beispielhafte Architektur eines ADS 24' gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das ADS 24' kann über ein oder mehrere Steuerungen bereitgestellt werden, wie in 1 veranschaulicht ist und weiter unten eingehender erörtert wird.
Das ADS 24' beinhaltet mehrere unterschiedliche Steuersysteme, wie weiter unten eingehender erörtert wird. Zu den mehreren unterschiedlichen Steuersystemen gehört mindestens ein primäres Steuersystem 30.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet ein Sensor-Kombinationsmodul 32 zum Ermitteln des Vorhandenseins, des Ortes und des Wegs erfasster Merkmale in der Nähe des Fahrzeugs. Das Sensor-Kombinationsmodul 32 ist konfiguriert, um Eingangswerte von einer Vielfalt von Sensoren zu empfangen, beispielsweise von den in 1 veranschaulichten Sensoren 26. Das Sensor-Kombinationsmodul 32 verarbeitet und synthetisiert die Eingangswerte von der Vielfalt von Sensoren und erzeugt einen Sensor-Kombinationsausgangswert 34. Der Sensor-Kombinationsausgangswert 34 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter einschließlich, jedoch nicht beschränkt darauf, eines Ortes eines erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug, eines vorausgesagten Wegs des erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug und eines Ortes und einer Ausrichtung von Fahrspuren relativ zum Fahrzeug.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet auch ein Kartierungs- und Lokalisierungsmodul 36 zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs und der Route für einen aktuellen Fahrzyklus. Das Kartierungs- und Lokalisierungsmodul 36 ist außerdem konfiguriert, um Eingangswerte von einer Vielfalt von Sensoren zu empfangen, beispielsweise von den in 1 veranschaulichten Sensoren 26. Das Kartierungs- und Lokalisierungsmodul 36 verarbeitet und synthetisiert die Eingangswerte von der Vielfalt von Sensoren und erzeugt einen Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38. Der Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter einschließlich, jedoch nicht beschränkt darauf, einer Fahrzeugroute für den aktuellen Fahrzyklus und einer aktuellen Fahrzeugposition relativ zur Route. Außerdem erzeugt das Kartierungs- und Lokalisierungsmodul 36 einen Fahrzeugpositionsausgangswert 40. Der Fahrzeugpositionsausgangswert 40 beinhaltet die aktuelle Fahrzeugposition relativ zur Route und wird in einer separaten Berechnung verwendet, wie weiter unten erörtert wird.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet zusätzlich ein Wegplanungsmodul 42 zur Bestimmung eines zu verfolgenden Fahrzeugweges, um das Fahrzeug unter Einhaltung von Verkehrsvorschriften und Umgehung von erfassten Hindernissen auf der gewünschten Route zu halten. Das Wegplanungsmodul 42 nutzt einen ersten Hindernisumgehungsalgorithmus, der konfiguriert ist, um erfasste Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs zu umgehen, einen ersten Fahrspurhaltungsalgorithmus, um das Fahrzeug in einer aktuellen Fahrspur zu halten, und einen ersten Routenhaltealgorithmus, der konfiguriert ist, um das Fahrzeug auf der gewünschten Route zu halten. Das Wegplanungsmodul 42 ist konfiguriert, um den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 und den Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38 zu empfangen. Das Wegplanungsmodul 42 verarbeitet und synthetisiert den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 und den Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38 und erzeugt einen Wegplanungsausgangswert 44. Der Wegplanungsausgangswert 44 beinhaltet einen vorgegebenen Fahrzeugweg auf der Grundlage der Route, eine Fahrzeugposition relativ zu der Route, Position und Ausrichtung der Fahrspuren und das Vorhandensein und den Weg erfasster Hindernisse.
Das primäre Steuersystem 30 beinhaltet ferner ein Fahrzeugsteuermodul 46 zum Ausgeben von Steuerbefehlen an Fahrzeugstellglieder. Das Fahrzeugsteuermodul verwendet einen ersten Wegalgorithmus zur Berechnung eines Weges, der sich aus einem festgelegten Satz von Stellgliedeinstellungen ergibt. Das Fahrzeugsteuermodul 46 ist konfiguriert, um den Wegplanungsausgangswert 44 zu empfangen. Das Fahrzeugsteuermodul 46 verarbeitet den Wegplanungsausgangswert 44 und erzeugt einen Fahrzeugsteuerausgangswert 48. Der Fahrzeugsteuerausgangswert 48 beinhaltet einen Satz von Stellgliedbefehlen, um den vorgegebenen Weg aus dem Fahrzeugsteuermodul 46 zu erreichen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt darauf, eines Lenkbefehls, eines Schaltbefehls, eines Drosselklappenbefehls und eines Bremsbefehls.
Der Fahrzeugsteuerausgangswert 48 wird zu Stellgliedern 50 übertragen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform beinhalten die Stellglieder 50 eine Lenksteuerung, eine Gangschaltsteuerung, eine Drosselklappensteuerung und eine Bremssteuerung. Die Lenksteuerung kann beispielsweise ein Lenksystem 18 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Gangschaltsteuerung kann beispielsweise ein Getriebe 14 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Drosselklappensteuerung kann beispielsweise ein Antriebssystem 12 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Bremssteuerung kann beispielsweise die Radbremsen 20 steuern, wie in 1 veranschaulicht.
Neben dem primären Steuersystem 30 beinhaltet das ADS 24' auch mindestens ein orthogonales Kopilotsystem 52. Das orthogonale Kopilotsystem 52 ist konfiguriert, um mithilfe von Algorithmen, die sich von den im primären Steuersystem 30 genutzten Algorithmen unterscheiden, den Betrieb des primären Steuersystems 30 zu überprüfen und bei Notwendigkeit außer Kraft zu setzen.
Das orthogonale Kopilotsystem 52 beinhaltet ein Wegberechnungsmodul 54. Das Wegberechnungsmodul 54 ist konfiguriert, um den Fahrzeugpositionsausgangswert 40 und den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 zu empfangen. Das Wegberechnungsmodul 54 verarbeitet und synthetisiert den Fahrzeugpositionsausgangswert 40 und den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 und erzeugt einen Wegberechnungsausgangswert 58. Der Wegberechnungsausgangswert 58 beinhaltet einen ersten vorausgesagten Weg basierend auf dem Wegplanungsausgangswert 44 und einen zweiten vorausgesagten Weg basierend auf aktuellen Stellgliedeinstellungen in Abwesenheit des Wegplanungsausgangwertes 44. Das Wegberechnungsmodul 54 beinhaltet ein Fahrzeugmodell 56 und nutzt einen zweiten Wegalgorithmus, der sich vom ersten Wegalgorithmus im Fahrzeugsteuermodul 46 unterscheidet.
Das orthogonale Kopilotsystem 52 beinhaltet auch ein Hindernisumgehungs-Überprüfungsmodul 60. Das Hindernisumgehungs-Überprüfungsmodul 60 ist vorgesehen, um zu überprüfen, ob das Fahrzeug 10 einen gewünschten Abstand von erfassten Hindernissen wie beispielsweise anderen Fahrzeugen und/oder Objekten am Straßenrand einhält. Das Hindernisumgehungs-Überprüfungsmodul 60 ist konfiguriert, um den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 zu empfangen. Das Hindernisumgehungs-Überprüfungsmodul 60 verarbeitet und synthetisiert den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 und erzeugt einen Hindernisumgehungs-Überprüfungsausgangswert 62. Der Hindernisumgehungs-Überprüfungsausgangswert 62 kann ein boolesches Wahr/Falsch-Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Hindernisses im ersten vorausgesagten Weg und/oder im zweiten vorausgesagten Weg anzeigt. Das Hindernisumgehungs-Überprüfungsmodul 60 nutzt einen zweiten Hindernisumgehungsalgorithmus, der sich vom ersten Hindernisumgehungsalgorithmus unterscheidet, der im Wegplanungsmodul 42 verwendet wird.
Das orthogonale Kopilotsystem 52 beinhaltet zusätzlich ein Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64. Das Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64 ist vorgesehen, um das Fahrzeug in einer gewünschten Fahrspur zu halten. Das Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64 ist konfiguriert, um den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 zu empfangen. Das Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64 verarbeitet und synthetisiert den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Sensor-Kombinationsausgangswert 34 und erzeugt einen Fahrspurhaltungs-Überprüfungsausgangswert 66. Der Fahrspurhaltungs-Überprüfungsausgangswert 66 kann ein boolesches Wahr/Falsch-Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das anzeigt, ob der erste vorausgesagte Weg und/oder der zweite vorausgesagte Weg das Fahrzeug in der aktuellen Fahrspur halten würde bzw. würden. Das Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64 nutzt einen zweiten Fahrspurhaltungsalgorithmus, der sich vom ersten Fahrspurhaltungsalgorithmus unterscheidet, der im Wegplanungsmodul 42 verwendet wird.
Das orthogonale Kopilotsystem 52 beinhaltet ferner ein Routenhaltungs-Überprüfungsmodul 68. Das Routenhaltungs-Überprüfungsmodul 68 ist vorgesehen, um das Fahrzeug auf einer gewünschten Route und innerhalb einer zulässigen Betriebsumgebung zu halten. Das Routenhaltungs-Überprüfungsmodul 68 ist konfiguriert, um den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38 zu empfangen. Das Routenhaltungs-Überprüfungsmodul 68 verarbeitet und synthetisiert den Wegberechnungsausgangswert 58 und den Kartierungs- und Lokalisierungsausgangswert 38 und erzeugt einen Routenhaltungs-Überprüfungsausgangswert 70. Der Routenhaltungs-Überprüfungsausgangswert 70 kann ein boolesches Wahr/Falsch-Signal oder ein anderes geeignetes Signal beinhalten, das anzeigt, ob der erste vorausgesagte Weg und/oder der zweite vorausgesagte Weg das Fahrzeug während des aktuellen Fahrzyklus auf der Route halten würde bzw. würden. Das Routenhaltungs-Überprüfungsmodul 68 nutzt einen zweiten Routenhaltungsalgorithmus, der sich vom ersten Routenhaltungsalgorithmus unterscheidet, der im Wegplanungsmodul 42 verwendet wird.
Das orthogonale Kopilotsystem 52 beinhaltet ferner ein Entscheidungsmodul 72. Das Entscheidungsmodul 72 ist konfiguriert, um den Hindernisumgehungs-Überprüfungsausgangswert 62, den Fahrspurhaltungs-Überprüfungsausgangswert 66 und den Routenhaltungs-Überprüfungsausgangswert 70 zu empfangen. Das Entscheidungsmodul verarbeitet und synthetisiert den Hindernisumgehungs-Überprüfungsausgangswert 62, den Fahrspurhaltungs-Überprüfungsausgangswert 66 und den Routenhaltungs-Überprüfungsausgangswert 70 und gibt einen orthogonalen Steuerausgangswert 74 aus. Der orthogonale Steuerausgangswert 74 kann ein Signal zur Aufnahme des Fahrzeugsteuerausgangswertes 48, ein Signal zur Modifikation des Fahrzeugsteuerausgangswertes 48 oder ein Signal zur Zurückweisung des Fahrzeugsteuerausgangswertes 48 beinhalten.
Durch Versehen des orthogonalen Kopilotsystems 52 mit Algorithmen, die sich von denen unterscheiden, die im primären Steuersystem 30 genutzt werden, können der vorgegebene Weg und die vorgegebenen Stellgliedsteuersignale unabhängig von Softwarediagnosezuständen validiert werden, die im primären Steuersystem 30 auftreten.
Unter Bezugnahme auf 3 ist dort eine beispielhafte Architektur einer Steuerung 22' gemäß der vorliegenden Offenbarung schematisch veranschaulicht. Die Steuerung 22' beinhaltet mindestens einen primären Mikroprozessor 80 und einen zugehörigen nichtflüchtigen Datenspeicher mit einem primären Steuersystem 30', das im Allgemeinen ähnlich dem in 2 veranschaulichten primären Steuersystem 30 konfiguriert sein kann. Bei der beispielhaften Ausführungsform der 3 sind mehrere primäre Mikroprozessoren 80 mit jeweils zugeordneten nichtflüchtigen Datenspeichern bereitgestellt, 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 zugehörigen nichtflüchtigen Datenspeicher mit einem orthogonalen Kopilotsystem 52' versehen, das im Allgemeinen ähnlich dem in 2 veranschaulichten orthogonalen Kopilotsystem 52 konfiguriert sein kann. Die Fahrzeugstellglieder 50' unterliegen der gemeinsamen Steuerung durch den einen oder die mehreren primären Mikroprozessoren 80 und den mindestens einen orthogonalen Mikroprozessor 82.
Durch Bereitstellen des orthogonalen Kopilotsystems 52' auf einer Hardware, die sich von der des primären Steuersystems 30 unterscheidet, können der vorgegebene Weg und die vorgegebenen Stellgliedsteuersignale unabhängig von Hardwarediagnosezuständen validiert werden, die in dem einen oder den mehreren primären Mikroprozessoren 80 auftreten.
Unter Bezugnahme auf 4 ist dort in Form eines Ablaufdiagramms eine beispielhafte Ausführungsform eines Fahrspurhaltungs-Überprüfungsalgorithmus veranschaulicht, der z. B. im Fahrspurhaltungs-Überprüfungsmodul 64 verwendet werden kann.
Der Algorithmus beginnt mit einer Initialisierungsphase 100. Der Wegberechnungsausgangswert und der Sensor-Kombinationsausgangswert werden empfangen, wie bei Block 102 veranschaulicht. Wie oben erörtert beinhaltet der Wegberechnungsausgangswert einen ersten vorausgesagten Weg basierend auf dem Wegplanungsausgangswert und einen zweiten vorausgesagten Weg basierend auf aktuellen Stellgliedeinstellungen in Abwesenheit des Wegplanungsausgangswertes, während der Sensor-Kombinationsausgangswert verschiedene berechnete Parameter enthalten kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt darauf, eines Ortes eines erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug, eines vorausgesagten Weges des erfassten Hindernisses relativ zum Fahrzeug und eines Ortes und einer Ausrichtung von Fahrspuren relativ zum Fahrzeug.
Es wird eine Ermittlung durchgeführt, ob das Trägerfahrzeug einen Fahrspurwechsel ausführt, wie bei Operation 104 veranschaulicht. Ist die Feststellung positiv, d. h., die aktuelle Route endet nicht am gewünschten Ziel, wird ein lane_verify-Flag auf ÜBERNEHMEN gesetzt, wie bei Block 106 veranschaulicht. Das Setzen des lane_verify-Flags auf ÜBERNEHMEN zeigt an, dass der Routenüberprüfungsalgorithmus festgestellt hat, dass der vorausgesagte Weg basierend auf dem Wegplanungsausgangswert nicht zu einer Abweichung von einer momentanen Fahrspur führen würde oder dass das Trägerfahrzeug einen Fahrspurwechsel ausführt. Als Reaktion darauf, dass das lane _verify-Flag auf ÜBERNEHMEN gesetzt wurde, kann das orthogonale Kopilotsystem 52 die Stellglieder 50 anweisen, den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 zu übernehmen.
Wenn die Feststellung der Operation 104 negativ ist, geht die Steuerung zu einer angewiesenen Wegauswertungsphase 108 über. In der angewiesenen Wegauswertungsphase 108 wird der erste vorausgesagte Weg basierend auf dem Wegplanungsausgangswert ausgewertet, um zu überprüfen, ob der Wegplanungsausgangswert nicht dazu führen würde, dass das Trägerfahrzeug von der momentanen Fahrspur abweicht.
Ein erster Zeitzähler tack wird auf null initialisiert, wie bei Block 110 veranschaulicht. Wie weiter unten eingehender erörtert wird, entspricht der erste Zeitzähler t_cp einem Zeitfenster zur Voraussage von Fahrzeugpositionen entlang eines vorausgesagten Weges basierend auf vorgegebenen Stellgliedeinstellungen.
Es wird eine Ermittlung vorgenommen, ob t_cp größer als oder gleich einer maximalen Auswertezeit maxTime ist, wie bei Operation 112 veranschaulicht. Die maximale Auswertezeit maxTime ist eine kalibrierbare Zeitspanne, die einem gewünschten Zeitfenster zur Voraussage entspricht.
Wenn die Feststellung der Operation 112 negativ ist, d. h., t_cp ist kleiner als maxTime, werden die rechtwinkligen Abstände zwischen dem Fahrzeug auf dem vorausgesagten Weg und erfassten Fahrspurmarkierungen berechnet, wie in Block 116 veranschaulicht. Hierbei bezeichnet der rechtwinklige Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Fahrspurmarkierungen einen seitlichen Abstand zwischen einer Mittellinie des Fahrzeugs und erfassten Fahrspurmarkierungen.
Es wird eine Ermittlung vorgenommen, ob der bei Block 116 berechnete rechtwinklige Abstand kleiner als ein Auswertungsabstand minDist ist, wie bei Operation 118 veranschaulicht. Der Auswertungsabstand minDist ist ein kalibrierbarer Parameter, der einem Bereich möglicher Fahrzeugpositionen zum Zeitpunkt t_cp basierend auf einem Vertrauensniveau in den vorausgesagten Weg entspricht. Bei einer Ausführungsform ist minDist so kalibriert, dass er mit zunehmender t_cp größer wird, wie unten in Verbindung mit t_pp erörtert. Somit wird bei kürzerfristigen Voraussagen ein kleinerer Bereich ausgewertet, während bei längerfristigen Voraussagen ein größerer Bereich ausgewertet wird.
Wenn die Feststellung der Operation 118 positiv ist, d. h., der rechtwinklige Abstand ist kleiner als minDist, wird t_cp durch einen kalibrierbaren Zeitzuwachs dt erhöht, wie bei Block 120 veranschaulicht. Die Steuerung kehrt dann zu Operation 112 zurück.
Wenn unter erneuter Bezugnahme auf Operation 112 die Feststellung der Operation 112 positiv ist, d. h., t_cp ist gleich oder größer als maxTime, wird das lane_verify-Flag auf ÜBERNEHMEN gesetzt, wie bei Block 122 veranschaulicht. Wie oben erörtert zeigt das Setzen des lane_verify-Flags auf ÜBERNEHMEN an, dass der Routenüberprüfungsalgorithmus festgestellt hat, dass der vorausgesagte Weg basierend auf dem Wegplanungsausgangswert nicht zu einer Abweichung von einer momentanen Fahrspur führen würde oder dass das Trägerfahrzeug einen Fahrspurwechsel ausführt. Als Reaktion darauf, dass das lane _verify-Flag auf ÜBERNEHMEN gesetzt wurde, kann das orthogonale Kopilotsystem 52 die Stellglieder 50 anweisen, den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 zu übernehmen.
Wenn unter erneuter Bezugnahme auf Operation 118 die Feststellung der Operation 118 negativ ist, d. h., der rechtwinklige Abstand ist gleich dem oder größer als der Auswertungsabstand minDist, geht die Steuerung zu Block 126 über.
Ein zweiter Zeitzähler t_pp wird auf null initialisiert, wie bei Block 126 veranschaulicht. Wie weiter unten eingehender erörtert wird, entspricht der zweite Zeitzähler t_pp einem Zeitfenster zur Voraussage von Fahrzeugpositionen relativ zu einem vorausgesagten Weg basierend auf aktuellen Stellgliedeinstellungen.
Es wird eine Ermittlung vorgenommen, ob t_pp größer als oder gleich der maximalen Auswertezeit maxTime ist, wie bei Operation 128 veranschaulicht. Wie oben erörtert ist die maximale Auswertezeit maxTime eine kalibrierbare Zeitspanne, die einem gewünschten Zeitfenster zur Voraussage entspricht.
Wenn die Feststellung der Operation 128 negativ ist, d. h., t_pp ist kleiner als maxTime, werden die rechtwinkligen Abstände zwischen dem Fahrzeug auf dem vorausgesagten Weg und den Fahrspurmarkierungen berechnet, wie in Block 132 veranschaulicht. Wie oben erörtert bezeichnet der rechtwinklige Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Fahrspurmarkierungen einen seitlichen Abstand zwischen einer Mittellinie des Fahrzeugs und erfassten Fahrspurmarkierungen.
Es wird eine Ermittlung vorgenommen, ob der bei Block 132 berechnete rechtwinklige Abstand kleiner als der Auswertungsabstand minDist ist, wie bei Operation 134 veranschaulicht. Wie oben erörtert ist der Auswertungsabstand minDist ein kalibrierbarer Parameter, der einem Bereich möglicher Positionen basierend auf einem Vertrauensniveau in den vorausgesagten Weg entspricht. Wie oben erörtert ist minDist bei einer Ausführungsform so kalibriert, dass er mit zunehmender t_pp größer wird.
Wenn die Feststellung der Operation 134 positiv ist, d. h., der rechtwinklige Abstand ist kleiner als minDist, wird t_pp durch einen kalibrierbaren Zeitzuwachs dt erhöht, wie bei Block 136 veranschaulicht. Die Steuerung kehrt dann zu Operation 128 zurück.
Wenn unter erneuter Bezugnahme auf Operation 128 die Feststellung der Operation 128 positiv ist, d. h., t_pp ist gleich oder größer als maxTime, wird das lane_verify-Flag auf BEGRENZEN gesetzt, wie bei Block 138 veranschaulicht. Das Setzen des lane _verify-Flags auf BEGRENZEN zeigt an, dass der Fahrspurüberprüfungsalgorithmus festgestellt hat, dass der vorausgesagte Weg basierend auf aktuellen Stellgliedeinstellungen innerhalb des Zeitintervalls maxTime nicht zu einer Abweichung des Fahrzeugs von der momentanen Fahrspur fuhren würde. Als Reaktion darauf, dass das lane _verify-Flag auf BEGRENZEN gesetzt wurde, kann das orthogonale Kopilotsystem 52 die Stellglieder 50 anweisen, den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 zu modifizieren, um aktuelle Stellgliedeinstellungen aufrechtzuerhalten. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das orthogonale Kopilotsystem 52 die Stellglieder 50 anweisen, den Fahrzeugsteuerausgang 48 in einen Zwischenwert zwischen den aktuellen Stellgliedeinstellungen und dem Fahrzeugsteuerausgang 48 zu modifizieren. Zusätzlich wird ein Flag TimeToLaneDev auf t_cp gesetzt, wie bei Block 138 veranschaulicht. Das TimeToLaneDev-Flag zeigt ein vorausgesagtes Zeitintervall an, bevor das Trägerfahrzeug von der momentanen Fahrspur abweicht.
Wenn unter erneuter Bezugnahme auf Operation 134 die Feststellung der Operation 134 negativ ist, d. h., der rechtwinklige Abstand ist gleich oder größer als minDist, wird das lane_verify-Flag auf ABLEHNEN gesetzt, wie bei Block 140 veranschaulicht. Das Setzen des lane _verify-Flags auf ABLEHNEN zeigt an, dass der Routenüberprüfungsalgorithmus festgestellt hat, dass sowohl der vorausgesagte Weg basierend auf aktuellen Stellgliedeinstellungen und der vorhergesagte Wert basierend auf dem Wegplanungsausgangswert zu einer Abweichung des Trägerfahrzeugs von der momentanen Fahrspur führen würde. Als Reaktion darauf, dass das lane _verify-Flag auf ABLEHNEN gesetzt wurde, kann das orthogonale Kopilotsystem 52 die Stellglieder 50 anweisen, den Fahrzeugsteuerausgangswert 48 abzulehnen und stattdessen ein alternatives Manöver durchzuführen. Das alternative Manöver kann zum Beispiel einen Sicherheitsbefehl zum sicheren Anhalten des Fahrzeugs beinhalten. Derartige Manöver können als „Manöver mit minimalem Risiko“ bezeichnet werden.
Wie ersichtlich können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine unabhängige Validierung von Steuerbefehlen autonomer Fahrzeuge ermöglichen, um eine Diagnose von Software- oder Hardwarezuständen im primären Steuersystem zu erleichtern. Somit können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung robuster sein, wodurch die Kundenzufriedenheit erhöht wird.
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 zur Steuerung des Lenksystems (18) konfiguriert ist; eine erste Steuerung (22), die in Verbindung mit den Stellglied steht, wobei die erste Steuerung mit einem primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus programmiert ist und zur Übertragung eines Stellgliedsteuersignals auf der Basis des primären automatisierten Fahrsystemsteueralgorithmus konfiguriert ist; und eine zweite Steuerung, die in Verbindung mit dem Stellglied (50) und mit der ersten Steuerung (22) steht, wobei die zweite Steuerung konfiguriert ist, um einen ersten vorausgesagten Weg bezogen auf das Stellgliedsteuersignal und als Reaktion darauf vorauszusagen, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg von einer momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied (50) zu steuern, um eine aktuelle Stellgliedeinstellung aufrechtzuerhalten und als Reaktion darauf, dass der erste vorausgesagte Fahrzeugweg innerhalb der momentanen Fahrspur liegt, das Stellglied gemäß dem Stellgliedsteuersignal zu steuern, worin die zweite Steuerung ferner konfiguriert ist, um einen zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg basierend auf der aktuellen Stellgliedeinstellung vorauszusagen und als Reaktion darauf, dass der zweite vorausgesagte Fahrzeugweg von der momentanen Fahrspur abweicht, das Stellglied (50) auf der Grundlage eines Sicherheitsbefehls zu steuern.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerung konfiguriert ist, um eine erste rechtwinklige Entfernung zwischen einer erfassten Fahrspurmarkierung und dem ersten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen und eine zweite rechtwinklige Entfernung zwischen der erfassten Fahrspurmarkierung und dem zweiten vorausgesagten Fahrzeugweg vorauszusagen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerung konfiguriert ist, um den ersten Fahrzeugweg bezogen auf das Stellgliedsignal als Reaktion auf das Stellgliedsteuersignal vorauszusagen.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin die erste Steuerung (22) einem ersten Prozessor und die zweite Steuerung einem zweiten Prozessor zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, worin das Kraftfahrzeug (10) des Weiteren ein zweites Stellglied beinhaltet, das zur Steuerung einer Fahrzeugdrosselklappe konfiguriert ist, ein drittes Stellglied, das zur Steuerung von Fahrzeugbremsen konfiguriert ist, und ein viertes Stellglied, das zur Steuerung der Fahrzeuggangschaltung konfiguriert ist, und worin die erste Steuerung (22) und die zweite Steuerung zusätzlich in Verbindung mit dem zweiten Stellglied, dritten Stellglied und vierten Stellglied stehen.