DE102017128279A1

DE102017128279A1 - Lenkvorgang

Info

Publication number: DE102017128279A1
Application number: DE102017128279.3A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-06-07
Also published as: RU2017141927A; MX2017015366A; GB2558773A; CN108146502A; CN108146502B; US10262476B2; US20180158260A1; GB201719743D0

Abstract

Ein Referenzfahrzeug wird identifiziert aus Daten, die Veränderungen der Lenkradwinkel einer Vielzahl von Fahrzeugen messen. Die Lenkradwinkelabweichung eines Zielfahrzeugs wird verglichen mit den Lenkradwinkelabweichungen des Referenzfahrzeugs. Eine Komponente des Zielfahrzeugs wird betätigt nach dem Bestimmen, dass eine Differenz zwischen der Veränderung des Lenkradwinkels des Zielfahrzeugs und der Veränderung des Lenkradwinkels des Referenzfahrzeugs einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein falsch ausgerichtetes Rad in einem Fahrzeug kann dazu führen, dass das Fahrzeug von einem geraden Weg abweicht. Ein Fahrer des Fahrzeugs kann einen Lenkradwinkel ändern, um das falsch ausgerichtete Rad auszugleichen. Zudem kann das falsch ausgerichtete Rad den Verschleiß an einem Fahrzeugreifen erhöhen. Häufig ist sich ein Fahrer eventuell nicht bewusst, dass ein Fahrzeugrad falsch ausgerichtet ist.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems zum Erkennen eines falsch ausgerichteten Fahrzeugrads.
2 veranschaulicht eine Vielzahl von Fahrzeugen in einer beispielhaften Kolonne.
3 veranschaulicht Beispielkurven von Lenkradwinkeldaten der Fahrzeuge in einer Kolonne.
4 veranschaulicht ein Beispieldiagramm von Lenkradwinkeldaten eines Zielfahrzeugs im Vergleich zu Lenkradwinkeldaten eines Referenzfahrzeugs.
5 ist ein Blockdiagramm eines Beispielprozesses zum Erkennen des falsch ausgerichteten Rads.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Trägerfahrzeug kann, basierend auf den Lenkradwinkeldaten des Zielfahrzeugs, bestimmen, ob ein Zielfahrzeug ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist. Das Trägerfahrzeug kann Lenkradwinkeldaten von einer Vielzahl von Fahrzeugen in z. B. einer Kolonne sammeln und ein Referenzfahrzeug bestimmen, das die geringste Lenkradwinkel-Abweichung aufweist. Das Trägerfahrzeug kann die Lenkradwinkeldaten des Zielfahrzeugs mit den Lenkradwinkeldaten des Referenzfahrzeugs vergleichen. Wenn sich die Lenkradwinkel-Abweichung des Zielfahrzeugs von der Lenkradwinkel-Abweichung des Referenzfahrzeugs um mehr als einen vorgegebenen Abweichungsschwellenwert unterscheidet, kann das Trägerfahrzeug bestimmen, dass mindestens eines der Räder des Zielfahrzeugs falsch ausgerichtet ist.
1 veranschaulicht ein System 100 zum Betreiben eines Fahrzeugs 101. Eine Rechenvorrichtung 105 im Fahrzeug 101 ist dazu programmiert, gesammelte Daten 115 von einem oder mehreren Sensoren 110 zu empfangen. Zum Beispiel können die Fahrzeug-101-Daten 115 einen Standort des Fahrzeugs 101, einen Standort eines Ziels usw. beinhalten. Standortdaten können in einer bekannten Form vorliegen, z. B. als Geo-Koordinaten wie z. B. Breiten- und Längenkoordinaten, die über ein Navigationssystem der bekannten Art erhalten werden, welches das Global Positioning System (GPS) nutzt. Weitere Beispiele von Daten 115 können Messungen des Fahrzeug-101-Systems und der -Komponenten beinhalten, z. B. eine Fahrzeug-101-Geschwindigkeit, eine Fahrzeug-101-Bahn usw.
Die Rechenvorrichtung 105 ist allgemein programmiert für die Kommunikation eines Fahrzeug-101-Netzwerks, z. B. einschließlich eines Kommunikationsbusses der bekannten Art. Über das Netzwerk, den Bus und / oder sonstige drahtgebundene oder drahtlose Mechanismen (z. B. ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netzwerk im Fahrzeug 101) kann die Rechenvorrichtung 105 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in einem Fahrzeug 101 übertragen und / oder Nachrichten von verschiedenen Vorrichtungen, z. B. Steuerungen, Stellantrieben, Sensoren usw. einschließlich Sensoren 110, empfangen. Alternativ oder zusätzlich in Fällen, in denen die Rechenvorrichtung 105 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, kann das Fahrzeugnetzwerk zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen eingesetzt werden, die in dieser Offenbarung als die Rechenvorrichtung 105 dargestellt werden. Zudem kann die Rechenvorrichtung 105 für die Kommunikation mit dem Netzwerk 125 programmiert sein, das, wie nachstehend beschrieben, verschiedene drahtgebundene und / oder drahtlose Netzwerktechnologien beinhalten kann, z. B. Mobilfunk, Bluetooth, drahtgebundene und / oder drahtlose Paketnetzwerke, usw.
Der Datenspeicher 106 kann vonjedem bekannten Typ sein, z. B. Festplattenlaufwerke, Solid-State-Laufwerke, Server oder beliebige flüchtige oder nicht-flüchtige Medien. Der Datenspeicher 106 kann die gesammelten Daten 115, die von den Sensoren 110 gesendet werden, speichern.
Die Sensoren 110 können eine Vielzahl von Vorrichtungen beinhalten. Zum Beispiel können bekanntlich verschiedene Steuerungen in einem Fahrzeug 101 als Sensoren 110 arbeiten, um Daten 115 über das Fahrzeug-101-Netzwerk oder den -Bus bereitzustellen, z. B. Daten 115 in Bezug auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Position, System- und / oder Komponentenstatus, usw. Ferner könnten weitere Sensoren 110 Kameras, Bewegungsmelder, usw. beinhalten, d. h. Sensoren 110, um Daten 115 für das Evaluieren eines Standorts eines Ziels, das Projizieren eines Wegs eines Einparkmanövers, das Evaluieren eines Standorts einer Fahrspur, usw. bereitzustellen. Die Sensoren 110 könnten ebenfalls Kurzstreckenradar, Langstreckenradar, LIDAR und / oder Ultraschallwandler beinhalten.
Die gesammelten Daten 115 können eine Vielzahl von in einem Fahrzeug 101 gesammelte Daten beinhalten. Beispiele gesammelter Daten 115 sind vorstehend bereitgestellt und zudem werden Daten 115 im Allgemeinen unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren 110 gesammelt und können zusätzlich Daten von diesen beinhalten, die in der Rechenvorrichtung 105 und / oder im Server 130 berechnet werden. Im Allgemeinen können gesammelte Daten 115 beliebige Daten beinhalten, die von den Sensoren 110 erfasst und / oder aus derartigen Daten errechnet werden.
Das Fahrzeug 101 kann eine Vielzahl von Komponenten 120 beinhalten. Die Komponenten 120 beinhalten z. B. einen Antrieb (einschließlich z. B. eines Motors, Elektromotoren, usw.), Getriebe, Fahrzeugsitz, Spiegel, kippbares und / oder ausziehbares Lenkrad, Zahnstangenlenkung usw. Die Rechenvorrichtung 105 kann die Komponenten 120 betätigen, um Fahrzeug-101-Funktionen auszuführen, z. B. das Fahrzeug 101 anzuhalten, Ziele zu vermeiden, usw. Die Rechenvorrichtung 105 kann dazu programmiert werden, einige oder alle der Komponenten 120 mit begrenzter oder ohne Eingabe durch einen menschlichen Bediener zu betreiben, d. h. in einer sogenannten „vollautonomen Betriebsart“. In der vollautonomen Betriebsart, das bedeutet, dass jedes vom Fahrzeugantrieb (z. B. einschließlich eines Antriebsstrangs mit einem Elektromotor und / oder Verbrennungsmotor), Bremsen und Lenken von der Rechenvorrichtung 105 gesteuert werden. In einer halb-autonomen Betriebsart können eine oder zwei von diesen von der Rechenvorrichtung 105 gesteuert werden.
Wenn die Rechenvorrichtung 105 die Komponenten 120 ohne menschliche Eingabe in der vollautonomen Betriebsart betreibt, kann die Rechenvorrichtung 105 Eingaben des menschlichen Bedieners in Bezug auf die Komponenten 120 ignorieren, die für die Steuerung durch die Rechenvorrichtung 105 ausgewählt wurden, welche Anweisungen bereitstellt, z. B. über einen Fahrzeug-101-Kommunikationsbus und / oder an elektronische Steuereinheiten (ECUs) der bekannten Art, um die Komponenten des Fahrzeugs 101 zu betätigen, z. B. Einlegen der Bremsen, Ändern eines Lenkradwinkels, usw. Wenn zum Beispiel der menschliche Fahrer versucht, ein Lenkrad 120 während eines Lenkvorgangs zu drehen, kann die Rechenvorrichtung 105 die Bewegung des Lenkrads 120 ignorieren und das Fahrzeug 101 entsprechend ihrer Programmierung steuern.
Die Rechenvorrichtung 105 kann dazu programmiert werden, das Lenkrad 120 autonom zu betreiben, d. h. ohne Eingabe durch einen menschlichen Bediener. Die Rechenvorrichtung 105 kann zum Beispiel dazu programmiert werden, das Lenkrad 120 zu betätigen, um das Fahrzeug 101 in einer Fahrspur zu halten. Die Sensoren 110 können erkennen, wenn das Fahrzeug 101 gerade dabei ist, eine aktuelle Fahrspur zu verlassen, und die Rechenvorrichtung 105 kann das Lenkrad 120 in einem vorgegebenen Lenkradwinkel betätigen, um das Fahrzeug 101 wieder in die Mitte der Fahrspur zurück zu bringen. Wie in diesem Schriftstück verwendet, bezieht sich der Begriff „Lenkradwinkel“ auf einen Winkel, in dem sich ein Lenkrad 120 in Bezug auf eine bekannte Mittelachse bewegt. Das Bewegen des Lenkrads 120 in den Lenkradwinkel dreht eine Lenksäule und eine oder mehrere Komponenten, um ein oder mehrere Räder in einen „Lenkwinkel“ zu drehen; wobei der Lenkwinkel der Winkel zwischen dem Rad und einem vorderen Ende des Fahrzeugs 101 ist. Das Verhältnis zwischen dem Lenkradwinkel und dem Lenkwinkel ist als „Lenkübersetzung“ definiert. Wenn ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs 101 falsch ausgerichtet sind, kann sich das Fahrzeug 101 aus der Fahrspur bewegen, selbst wenn der Lenkwinkel 120 auf einen Lenkradwinkel von 0 festgelegt ist. Daher kann bei der Rückkehr zur Fahrspurmitte die Rechenvorrichtung 105 das Lenkrad 120 auf einen Lenkradwinkel von 0 betätigen und das Fahrzeug 101 kann sich zu einem Rand der Fahrspur bewegen. Somit kann die Rechenvorrichtung 105 das Lenkrad 120 regelmäßig betätigen, um das Fahrzeug 101 in die Mitte der Fahrspur zurückzubringen.
Das System 100 kann ferner ein Netzwerk 125 beinhalten, das mit einem Server 130 und einem Datenspeicher 135 verbunden ist. Der Computer 105 kann ferner dazu programmiert werden, mit einer oder mehreren externen Stellen wie z. B. dem Server 130, über das Netzwerk 125 zu kommunizieren; wobei eine derartige externe Stelle möglicherweise einen Datenspeicher 135 beinhalten kann. Das Netzwerk 125 stellt ein oder mehrere Mechanismen dar, durch die ein Fahrzeug-Computer 105 mit einem externen Server 130 kommunizieren kann. Entsprechend kann das Netzwerk 125 einen oder mehrere von verschiedenen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmechanismen, einschließlich einer gewünschten Kombination von drahtgebundenen (z. B. Kabel und Glasfaser) und / oder drahtlosen Kommunikationsmechanismen (z. B. Mobilfunk, Funk, Satellit, Mikrowelle und Funkfrequenz) und einer gewünschten Netzwerk-Technologie (oder Topologien, wenn mehrere Kommunikationsmechanismen verwendet werden) sein. Beispielhafte Kommunikationsnetzwerke beinhalten drahtlose Kommunikationsnetzwerke (z. B. unter Verwendung von Bluetooth, IEEE 802.11, Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) wie z. B. Dedicated Short Range Communications (DSRC), usw.), lokale Netzwerke (LAN) und / oder Weitverkehrsnetzwerke (WAN), einschließlich des Internets, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
2 veranschaulicht eine Vielzahl von Fahrzeugen 101 in einer Kolonne 200. Das Beispiel von 2 weist fünf Fahrzeuge 101a, 101b, 101c, 101d, 101e auf. Die Fahrzeuge 101a-101e in der Kolonne 200 bewegen sich auf einer Fahrspur 205 mit Fahrspuranzeigen 210, z. B. konventionellen Farbstreifen. Spezifisch definieren die Fahrspuranzeigen 210 eine erste Fahrspur 205a gegenüber einer zweiten Fahrspur 205b. Die Rechenvorrichtungen 105a-105e der Fahrzeuge 101a-101e betätigen eine oder mehrere Komponenten 120a-120e dazu, sich auf der ersten Fahrspur 205a entlang zu bewegen.
Eines der Fahrzeuge 101a-101e kann Räder aufweisen, die falsch ausgerichtet sind, d. h. wenn ein Lenkradwinkel eines Lenkrads 120 auf 0 gesetzt wird, schert das Fahrzeug 101 aus einem geraden Weg aus. Somit kann, obwohl die Rechenvorrichtung 105 eventuell einen Lenkradwinkel des Lenkrads 120 für eine gerade Bewegung in der Fahrspur 205 eingestellt hat, das Fahrzeug 101 zu einer der Fahrspuranzeigen 210 hin abdriften. Wie zum Beispiel in 2 veranschaulicht, schert das Fahrzeug 101c zur Fahrspuranzeige 210 aus. Die Rechenvorrichtung 105c kann das Lenkrad 120c betätigen, wenn sich das Fahrzeug 101c innerhalb eines vorgegebenen Entfernungs-Schwellenwerts von der Fahrspuranzeige 210 befindet, und einen Lenkradwinkel vorgeben, um das Fahrzeug 101c zu einer Mitte der ersten Fahrspur 205a zurückzubringen. Wenn jedoch mindestens eines der Räder des Fahrzeugs 101c falsch ausgerichtet ist, kann das Fahrzeug 101c beim Erreichen der Mitte der ersten Fahrspur 205a zur Fahrspuranzeige 210 abdriften.
Jede Rechenvorrichtung 105a-105e kann Lenkdaten 115a-115e mit einem oder mehreren Sensoren 110a-110e sammeln und die Lenkdaten 115a-115e über das Netzwerk 125, z. B. über V2V, senden. Die Lenkdaten 115a-115e sind Messungen des Lenkradwinkels für jedes der Fahrzeuge 101a-101e, wobei der Lenkradwinkel der Winkel des Lenkrads 120 ist, wie vorstehend erläutert. Basierend auf den Lenkdaten 115a-115e kann eine der Rechenvorrichtungen 105a-105e bestimmen, ob eines oder mehrere Fahrzeuge 101a-101e ein falsch ausgerichtetes Rad aufweisen. Wie nachstehend beschrieben, kann, wenn die Lenkdaten 115a-115e für eines der Fahrzeuge 101a-101e eine periodische Abweichung von einem geraden Weg anzeigen, eines der Räder dieses Fahrzeugs 101a-101e falsch ausgerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Rechenvorrichtungen 105a-105e die Lenkdaten 115 an den Server 130 senden, der bestimmen kann, ob eines der Fahrzeuge 101a-101e ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist.
Die Lenkdaten 115a-115e können gesammelt werden, während sich die Fahrzeuge 101a-101e in der Kolonne 200 entlang eines im Wesentlichen geraden Wegs bewegen. Eines der Fahrzeuge 101a-101e in der Kolonne 200, z. B. ein Führungsfahrzeug 101a, kann eine Route bestimmen, der die Fahrzeuge 101a-101e in der Kolonne 200 folgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Server 130 die Route bestimmen. Die Route kann Abschnitte aufweisen, die gekrümmt sind (d. h. Kurven) und Abschnitte, die im Wesentlichen gerade sind. Die Rechenvorrichtungen 105a-105e können die vorgegebene Route e g., vom Server 130 empfangen und können bestimmen, dass ein Abschnitt der Route im Wesentlichen gerade ist. Der Abschnitt kann im Wesentlichen gerade sein, wenn ein für die Bewegung entlang der Route vorausberechneter Lenkradwinkel einen Schwellenwert für Geradlinigkeit unterschreitet. Wenn zum Beispiel die Rechenvorrichtung 105a vorausberechnet, dass ein anstehender Abschnitt der Route mit dem Lenkradwinkel unter z. B. 5 Grad zurückgelegt werden kann, kann die Rechenvorrichtung 105a bestimmen, dass der Abschnitt im Wesentlichen gerade ist. Die Rechenvorrichtungen 105a-105e können dann die Lenkdaten 115a-115e entlang dieses im Wesentlichen geraden Abschnitts sammeln, so dass Variationen bei den Lenkradwinkeldaten 115a-115e von den Lenkrädern 120a-120e, und nicht von einer Zunahme der Straßenkrümmung stammt.
Während 2 eine Vielzahl von Fahrzeugen 101 bereits in einer Kolonne 200 veranschaulicht, kann ein Trägerfahrzeug 101, das sich derzeit nicht in einer Kolonne 200 befindet, Daten 115 von anderen Fahrzeugen 101 sammeln, um zu bestimmen, ob das Trägerfahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad hat. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 kann bestimmen, dass der Lenkradwinkel des Trägerfahrzeugs 101 einen vorgegeben Schwellenwert überschreitet. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 kann dann bestimmen, dass ein oder mehrere der Räder des Trägerfahrzeugs 101 falsch ausgerichtet sein können. Die Rechenvorrichtung 105 kann Lenkradwinkeldaten 115 von anderen Fahrzeugen 101 anfordern, um zu bestimmten, ob ein oder mehrere Räder des Trägerfahrzeugs 101 falsch ausgerichtet sind. Zum Beispiel kann das Trägerfahrzeug 101 ein oder mehrere Fahrzeuge 101 anweisen, eine Kolonne 200 mit dem Trägerfahrzeug 101 zu bilden. Das heißt, dass das Trägerfahrzeug 101 das eine oder die mehreren Fahrzeuge 101 anweist, sich entlang eines im Wesentlichen geraden Fahrbahnabschnitts zu einer gemeinsamen Fahrspur 205 zu bewegen. Nach Bilden der Kolonne 200 kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 Lenkradwinkeldaten 115 von den anderen Fahrzeugen 101 in der Kolonne anfordern und bestimmen, ob das Trägerfahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist, wie nachstehend beschrieben. Nach dem Sammeln der Lenkradwinkeldaten 115 kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 eine zweite Benachrichtigung an die anderen Fahrzeuge 101 senden, um die Kolonne 200 aufzulösen. Alternativ oder zusätzlich kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 ein oder mehrere Fahrzeuge 101 identifizieren, die sich nicht in einer Kolonne 200 befinden, und Lenkradwinkeldaten 115 von den Fahrzeugen 101 anfordern.
3 veranschaulicht eine Beispielkurve von Lenkradwinkeldaten 115a-115e für jedes der Fahrzeuge 101a-101e. Die horizontale Achse gibt die Zeit an, angefangen von einem vorgegebenen Startunkt, und endend nach einer vorgegebenen Anzahl von Sekunden. Die vertikale Achse gibt einen Lenkradwinkel in Grad an. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Lenkradwinkeldaten 115a-115e für jedes Fahrzeug 101a-101e in fünf separaten, vertikal angeordneten Kurven dargestellt. Jede Kurve weist eine gestrichelte Linie auf, die einen Lenkradwinkel von 0 für die jeweilige Kurve definiert, und das Diagramm zeigt eine Abweichung des Lenkradwinkels von 0. Jede Kurve beinhaltet Linien, die die Lenkradwinkeldaten 115a-115e für jedes Fahrzeug 101a-101e angeben. Die Höhe der Linie oberhalb oder unterhalb der gestrichelten Linie gibt den Winkel aus der Geraden an, in dem sich das jeweilige Fahrzeug 101 bewegt. Zum Beispiel geben Lenkradwinkeldaten 115 oberhalb der gestrichelten Linie an, dass das Fahrzeug 101 sich nach links in dem Winkel bewegt hat, der durch die Höhe der Linie oberhalb der gestrichelten Linie angegeben ist.
Die Rechenvorrichtung 105 kann eine Lenkradwinkelabweichung basierend auf den Lenkradwinkeldaten 115 bestimmen. Die Lenkradwinkelabweichung ist ein Maß für die Größe der Werte der Lenkradwinkeldaten 115 und kann angeben, ob das Fahrzeug 101 von einem geraden Weg abdriftet. Das bedeutet, dass eine Lenkradwinkelabweichung oberhalb eines spezifizierten Schwellenwerts angeben kann, dass das Fahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist. Der Schwellenwert für die Lenkradwinkelabweichung kann vom Server 130 eingestellt und basierend auf z. B. Lenkdaten 115, die durch empirisches Prüfen eines Testfahrzeugs 101 mit einem falsch ausgerichteten Rad gesammelt wurden, vorgegeben werden. Eine durchschnittliche Lenkradwinkelabweichung 215 kann dazu verwendet werden, ein Referenzfahrzeug 220 zu bestimmen. Die durchschnittliche Lenkradwinkelabweichung 215 kann bestimmt werden z. B. durch Bestimmen eines Mittelwerts oder eines gewichteten Mittelwerts der Lenkradwinkeldaten 115, Messen einer Schiefe der Verteilung der Lenkradwinkeldaten 115 (d. h. der Verteilung der Lenkdaten 115 weg von einer Gaußschen Normalverteilung, wie sie bestimmt wird durch einen Pearsonschen Schiefetest, wie er bekannt ist), Messen einer Änderung von Spitzenwert zu Spitzenwert der Lenkradwinkeldaten 115, usw. Im Beispiel von 3 weist jeder Satz Lenkradwinkeldaten 115a-115e jeweils eine durchschnittliche Lenkradwinkelabweichung 215a-215e auf.
Die Rechenvorrichtung 105 kann das Fahrzeug 101 mit der kleinsten durchschnittlichen Lenkradwinkelabweichung 215 als das Referenzfahrzeug 220 bestimmen. Da das Referenzfahrzeug 220 die kleinste durchschnittliche Lenkradwinkelabweichung 215 aufweist, hat das Referenzfahrzeug 220 mit der geringsten Wahrscheinlichkeit falsch ausgerichtete Räder. Darüber hinaus können Variationen der Lenkradwinkeldaten 115 des Referenzfahrzeugs 220 Veränderungen der Fahrspuren 205 statt Falschausrichtung der Fahrzeug-101-Räder widerspiegeln. Die Rechenvorrichtung 105 kann die Lenkradwinkeldaten 115 des Referenzfahrzeugs 220 mit den Lenkradwinkeldaten 115 eines anderen Fahrzeugs 101 (z. B. eines Zielfahrzeugs 101) vergleichen, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist.
Mit dem Referenzfahrzeug 220 kann die Rechenvorrichtung 105 bestimmen, ob Veränderungen in den Lenkradwinkeldaten 115 auf einem falsch ausgerichteten Rad in einem Fahrzeug 101 oder den Eigenschaften der Fahrspur 205 beruhen. Das bedeutet, dass die Fahrspur 205 Variationen z. B. hinsichtlich Straßenneigung, Krümmung, Rauheit, Schlaglöchern usw. aufweist, die erfordern, dass Fahrzeuge 101 ihre jeweiligen Lenkwinkel durch Betätigung ihrer jeweiligen Lenkräder 120 in spezifizierte Lenkradwinkel verändert. Das Referenzfahrzeug 220 verändert seine Lenkradwinkel basierend auf diesen Variationen und, wie im Zusammenhang des offenbarten Systems und Verfahrens angenommen, nicht aufgrund eines falsch ausgerichteten Rades. Somit kann die Rechenvorrichtung 105 die Lenkradwinkeldaten 115 von anderen Fahrzeugen 101 in der Kolonne 200 mit dem Referenzfahrzeug 220 vergleichen, um zu bestimmen, ob eine Veränderung der Lenkradwinkeldaten 115 auf die Variationen in der Fahrspur 205 zurückzuführen ist, oder auf ein falsch ausgerichtetes Rad zurückzuführen ist.
Das Zielfahrzeug 101 kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 benachrichtigen, um anzuzeigen, dass das Zielfahrzeug 101 eine adaptive Lenkvorrichtung aufweist. Der Begriff „adaptive Lenkvorrichtung“, wie er in diesem Schriftstück verwendet wird, bezieht sich auf das Programmieren der Rechenvorrichtung 105, um eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeug 101 zu steuern, die die Lenkübersetzung des Fahrzeugs 101 basierend auf einer Krümmung eines anstehenden Fahrbahnabschnitts verändern können. Die adaptive Lenkvorrichtung kann z. B. eine Vielzahl von Getrieberädern beinhalten, die zwischen dem Lenkrad 120 und der Lenksäule 120 angeordnet sind, die selektiv betätigt werden können, um die Lenkübersetzung des Fahrzeugs 101 zu verändern. Die adaptive Lenkvorrichtung kann eine Lenkübersetzung des Zielfahrzeugs 101 basierend auf einer anstehenden Erhöhung der Krümmung der Fahrspur 205 verstellen. Da die adaptive Lenkvorrichtung die Lenkübersetzung verändert, können die Lenkradwinkeldaten 115 während des Zeitraums, in dem die Lenkradwinkeldaten 115 gesammelt werden, differieren. Wenn zum Beispiel die Lenkübersetzung des Zielfahrzeugs 101 zunimmt, würden die Lenkradwinkeldaten 115 abnehmen, da die adaptive Lenkvorrichtung die Lenkübersetzung erhöht, um eine größere Drehung der Räder des Zielfahrzeugs 101 für einen kleineren Lenkradwinkel herzustellen. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 kann die von der adaptiven Lenkvorrichtung des Zielfahrzeugs 101 vorgeschriebenen Lenkübersetzungen empfangen und die Lenkdaten 115 einstellen, um den differierenden Lenkübersetzungen Rechnung zu tragen. Wenn zum Beispiel die Lenkübersetzung des Zielfahrzeugs 101 abnimmt, wenn die Lenkradwinkeldaten 115 gesammelt werden, kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 einen Multiplikator auf die Lenkradwinkeldaten 115 anwenden, nachdem die Lenkübersetzung abgenommen hat, um die Lenkradwinkeldaten 115 für eine gemeinsame Lenkübersetzung zu skalieren.
4 veranschaulicht ein Vergleichsbeispiel von Lenkdaten 115 für ein Zielfahrzeug 101 in der Kolonne 200 mit dem Referenzfahrzeug 220. Wie vorstehend beschrieben, ist das Referenzfahrzeug 220 das Fahrzeug 101 in der Kolonne 200, das die niedrigste Lenkradwinkelabweichung aufweist. Durch Vergleichen der Lenkradwinkeldaten 115 des Zielfahrzeugs 101 mit dem Referenzfahrzeug 220 kann die Rechenvorrichtung 105 eine potenziell falsche Radausrichtung beim Zielfahrzeug 101 erkennen. Die vertikale Achse bildet den Lenkradwinkel ab und die horizontale Achse bildet die Zeit ab.
Wie in 4 dargestellt kann die Rechenvorrichtung 105 eine Differenz 225 zwischen der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs 101 und der Lenkradwinkelabweichung des Referenzfahrzeugs 220 bestimmen. Die Differenz 225 veranschaulicht, wieviel der Lenkradwinkel des Zielfahrzeugs 101 vom Lenkradwinkel des Referenzfahrzeugs 220 zu einer gegebenen Zeit differiert. Somit gibt die Differenz 225 an, ob das Zielfahrzeug 101 eine größere Drehung macht als das Referenzfahrzeug 220. Wenn die Differenz größer ist als ein Abweichungs-Schwellenwert 230, kann die Rechenvorrichtung 105 bestimmen, dass das Zielfahrzeug 101 eine falsche Radausrichtung aufweist. Die Rechenvorrichtung 105 kann die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 unter Angabe der falschen Radausrichtung benachrichtigen.
Die Rechenvorrichtung 105 kann eine falsche Radausrichtung aus der Lenkradwinkelabweichung erkennen, wenn das Zielfahrzeug 101 eine periodische Lenkkorrektur ausführt. Wenn ein Rad im Zielfahrzeug 101 falsch ausgerichtet ist, kann die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 wiederholt den Lenkradwinkel in regelmäßigen Abständen verstellen, um das Zielfahrzeug 101 in der Fahrspur 205 zu halten. Somit bezieht sich der Begriff „periodische Lenkkorrektur“, wie er in diesem Schriftstück verwendet wird, auf eine Vielzahl von Veränderungen in der Lenkradwinkelabweichung, die in im Wesentlichen ähnlichen Zeitintervallen (d. h. Perioden) auftreten. Das bedeutet, dass eine periodische Lenkkorrektur erfolgt, wenn das Zeitintervall, das zwischen der Vielzahl von Veränderungen in der Lenkradwinkelabweichung auftritt, im Wesentlichen dasselbe ist. Diese regelmäßige periodische Korrektur des Lenkradwinkels kann aus einem falsch ausgerichteten Rad herrühren. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 kann die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 benachrichtigen, wenn eine periodische Lenkkorrektur erkannt wird, die ein falsch ausgerichtetes Rad anzeigt.
Wie zum Beispiel in 4 dargestellt, weist das Zielfahrzeug 101 drei Erhöhungen der Lenkradwinkelabweichung oberhalb des Abweichungs-Schwellenwerts 230 mit Spitzen zu den Zeiten t₁, t₂, t₃ auf. Diese Erhöhungen der Lenkradwinkelabweichung können durch einen Sensor 110, der erkennt, dass das Zielfahrzeug 101 die Fahrspur 205 verlässt, und die Rechenvorrichtung 105 verursacht werden, die das Lenkrad 120 betätigt, um den Lenkradwinkel zu korrigieren, um das Zielfahrzeug 101 wieder in die Mitte der Fahrspur 205 zurückzubewegen. Wenn die Differenzen zwischen den Zeiten t₁, t₂, t₃ im Wesentlichen ähnlich sind, kann die Rechenvorrichtung 105 bestimmen, dass die Lenkradwinkelabweichung eine periodische Lenkkorrektur ist. Wenn das Zielfahrzeug 101 die periodische Lenkkorrektur ausführt, kann die Rechenvorrichtung 105 bestimmen, dass das Zielfahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist. Während das Beispiel von 4 eine periodische Lenkkorrektur mit drei Beispielzeiten zeigt, an denen der Lenkradwinkel den Abweichungs-Schwellenwert 230 überschreitet, kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 bestimmen, dass die Lenkradwinkelabweichungen eine periodische Lenkkorrektur, basierend auf einer anderen Häufigkeit, z. B. 4 Mal, 5 Mal, usw., sind.
Wenn die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 bestimmt, dass das Zielfahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist, kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 anweisen, das Zielfahrzeug 101 zu einem Reparaturbetrieb zu bewegen. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 kann eine Vielzahl von Reparaturbetrieben z. B. vom Server 130 empfangen und die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 anweisen, einen der Reparaturbetriebe zu identifizieren und das Zielfahrzeug 101 zum Reparaturbetrieb zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 benachrichtigen, wobei sie Befehle einschließt, den Reparaturbetrieb zu identifizieren und das Zielfahrzeug zum Reparaturbetrieb zu bewegen. Die Rechenvorrichtungen 105 des Trägerfahrzeugs 101 und / oder des Zielfahrzeugs 101 können den identifizierten Reparaturbetrieb benachrichtigen, wobei sie angeben, dass das Zielfahrzeug 101 ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist.
5 veranschaulicht einen Prozess 500 zum Erkennen einer falschen Radausrichtung in einem Fahrzeug 101. Der Prozess 500 beginnt in einem Block 505, in dem eine Rechenvorrichtung 105 eines Trägerfahrzeugs 101 Lenkradwinkeldaten 115 von einer Vielzahl von Fahrzeugen 101, z. B. den Fahrzeugen 101 in einer Kolonne 200, sammelt. Jede Rechenvorrichtung 105 in den Fahrzeugen 101 der Kolonne 200 kann die Lenkradwinkeldaten 115 mit den anderen Rechenvorrichtungen 105 in der Kolonne 200 teilen.
Als Nächstes identifiziert in einem Block 510 die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 ein Referenzfahrzeug 220 basierend auf den Lenkradwinkeldaten 115. Wie vorstehend beschrieben, ist das Referenzfahrzeug 220 das Fahrzeug 101 mit der niedrigsten durchschnittlichen Lenkradwinkelabweichung 215. Das bedeutet, dass das Fahrzeug 101 mit der niedrigsten durchschnittlichen Lenkradwinkelabweichung 215 am wenigsten wahrscheinlich ein falsch ausgerichtetes Rad aufweist, und die Lenkradwinkelabweichungen der anderen Fahrzeuge 101 mit dem Referenzfahrzeug 220 verglichen werden können, um festzustellen, ob die anderen Fahrzeuge 101 aus der Fahrspur 205 driften.
Als Nächstes vergleicht in einem Block 515 die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 die Lenkradwinkeldaten 115 eines Zielfahrzeugs 101 mit dem Referenzfahrzeug 220. Das Zielfahrzeug 101 ist eines der anderen Fahrzeuge 101 in der Kolonne 200. Die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 bestimmt eine Differenz zwischen einer Größe der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs 101 und einer Größe der Lenkradwinkelabweichung des Referenzfahrzeugs 220.
Als Nächstes bestimmt in einem Block 520 die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101, ob die Differenz zwischen der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs 101 und der Lenkradwinkelabweichung des Referenzfahrzeugs 220 oberhalb eines vorgegeben Schwellenwerts liegt. Wenn die Differenz oberhalb des Schwellenwerts liegt, korrigiert das Zielfahrzeug 101 die Lenkung in einer Weise, die vorausberechnet, dass eines der Räder des Zielfahrzeugs 101 falsch ausgerichtet ist. Wenn die Differenz den Schwellenwert überschreitet, wird der Prozess 500 in einem Block 525 fortgesetzt. Andernfalls wird der Prozess 500 in einem Block 530 fortgesetzt.
In dem Block 525 benachrichtigt die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101, wobei sie vorausberechnet, dass eines der Räder falsch ausgerichtet ist. Die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 kann Gegenmaßnahmen ergreifen, um Fehlausrichtung zu korrigieren, z. B. kann die Rechenvorrichtung 105 des Zielfahrzeugs 101 einen Reparaturbetrieb identifizieren und eine oder mehrere Komponenten 120 betätigen, um das Zielfahrzeug 101 zum Reparaturbetrieb zu bewegen.
In dem Block 530 bestimmt die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101, ob der Prozess 500 fortgesetzt werden soll. Zum Beispiel kann das Trägerfahrzeug 101 die Kolonne 200 verlassen, und die Rechenvorrichtung 105 bestimmt, den Prozess 500 nicht fortzusetzen. In einem anderen Beispiel kann die Rechenvorrichtung 105 des Trägerfahrzeugs 101 ein anderes Zielfahrzeug 101 identifizieren und den Prozess 500 fortsetzen. Wenn die Rechenvorrichtung 105 bestimmt, den Prozess 500 fortzusetzen, kehrt der Prozess 500 zum Block 515 zurück. Andernfalls endet der Prozess 500.
Das ein Adjektiv modifizierende Adverb „im Wesentlichen“, wie es in diesem Schriftstück verwendet wird, bedeutet, dass eine Form, Struktur, Messung, Wert, Berechnung usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, Entfernung, Messung, Wert, Berechnung usw. aufgrund von Mängeln in Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Datensammlermessungen, Computerberechnungen, Verarbeitungsdauer, Kommunikationsdauer usw. abweichen kann.
Rechenvorrichtungen 105 beinhalten im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtung(en) ausführbar sind, wie z. B. die vorstehend identifizierten, und zum Ausführen der vorstehend beschriebenen Prozessblöcke oder -Schritte. Computer-ausführbare Anweisungen können mittels Computerprogrammen, die mit Hilfe einer Vielzahl von Programmierungssprachen und/oder -Technologien generiert wurden, einschließlich u. a. und entweder allein oder in Kombination, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw., kompiliert oder interpretiert werden. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computer-lesbaren Medium, usw., und führt diese Anweisungen aus, wobei er ein oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich ein oder mehrere der in diesem Schriftstück beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und weitere Daten können gespeichert und mittels einer Vielzahl von computer-lesbaren Medien übertragen werden. Eine Datei in der Rechenvorrichtung 105 ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, wie z. B. einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw.
Ein computer-lesbares Medium beinhaltet jedes Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen), die von einem Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein derartiges Medium kann zahlreiche Formen aufweisen einschließlich u. a. nicht-flüchtige Medien, flüchtige Medien usw. Nicht-flüchtige Medien beinhalten z. B. optische oder Magnetplatten und andere persistente Speicher. Flüchtige Medien beinhalten dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM), die typischerweise einen Hauptspeicher darstellen. Häufige Formen von computer-lesbaren Medien beinhalten z. B. eine Diskette, Festplatte, Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, eine(n) beliebige(n) andere(n) Speicherchip oder -Kassette, oder ein beliebiges anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
Bezüglich der in diesem Schriftstück beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht sich, dass - obwohl die Schritte dieser Prozesse usw. als in einer bestimmten geordneten Abfolge stattfindend beschrieben wurden - diese Prozesse mit den beschriebenen Schritten in einer anderen Reihenfolge als in der hier beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden könnten. Weiterhin versteht sich, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden könnten, dass weitere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass bestimmte in diesem Schriftstück beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Zum Beispiel könnten in dem Prozess 500 ein oder mehrere der Schritte weggelassen werden, oder die Schritte könnten in einer anderen als der in 5 gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden. Mit anderen Worten: die Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen in diesem Schriftstück sind zur Veranschaulichung von bestimmten Ausführungsformen bereitgestellt und sollten in keiner Weise so ausgelegt werden, dass sie den offengelegten Gegenstand einschränken.
Entsprechend versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung, einschließlich der vorstehenden Beschreibung und der beigefügten Figuren und nachstehenden Ansprüche, veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die bereitgestellten Beispiele würden für den Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Der Schutzumfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die diesem Schriftstück beigefügten oder in einer auf diesem Schriftstück basierenden, nicht vorläufigen Patentanmeldung enthaltenen Ansprüche, gemeinsam mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, die derartige Ansprüche mit umfassen, bestimmt werden. Es wird vorweggenommen und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen auf dem in diesem Schriftstück behandelten Gebiet stattfinden, und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftige Ausführungsformen integriert werden. Zusammenfassend sei klargestellt, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und variiert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 [0011]

Claims

Verfahren, umfassend: Identifizieren eines Referenzfahrzeugs von Daten, die Veränderungen der Lenkradwinkel einer Vielzahl von Fahrzeugen messen; Vergleichen der Lenkradwinkelabweichungen eines Zielfahrzeugs mit den Lenkradwinkelabweichungen des Referenzfahrzeugs; und Betätigen einer Komponente des Zielfahrzeugs nach dem Bestimmen, dass eine Differenz zwischen der Veränderung des Lenkradwinkels des Zielfahrzeugs und der Veränderung des Lenkradwinkels des Referenzfahrzeugs einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anweisen des Zielfahrzeugs, nach dem Bestimmen, dass die Differenz den Schwellenwert überschreitet, einen Reparaturbetrieb zu identifizieren und mindestens die Komponente zu betätigen, um das Zielfahrzeug zum Reparaturbetrieb zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Identifizieren, ob die Lenkradwinkeldaten des Zielfahrzeugs eine periodische Lenkkorrektur angeben, wobei die periodische Lenkkorrektur mehr als eine Lenkradwinkelabweichung oberhalb eines Lenk-Schwellenwerts ist, der im Wesentlichen denselben Zeitraum zwischen den Lenkradwinkelabweichungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Benachrichtigen des Zielfahrzeugs, wenn die Lenkradwinkeldaten des Zielfahrzeugs die periodische Lenkkorrektur angeben.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Identifizieren von mindestens einem falsch ausgerichteten Rad des Zielfahrzeugs, mindestens teilweise basierend auf der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Anweisen des Zielfahrzeugs, den Reparaturbetrieb zu benachrichtigen, wobei das falsch ausgerichtete Rad des Zielfahrzeugs angegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Identifizieren eines Abschnitts entlang einer vorgegebenen Route der Vielzahl von Fahrzeugen, die im Wesentlichen gerade ist, und Sammeln der Lenkradwinkeldaten, wenn die Fahrzeuge sich entlang des identifizierten Abschnitts bewegen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Routenabschnitt als im Wesentlichen gerade bestimmt wird, wenn ein spezifizierter Lenkradwinkel für den Routenabschnitt unterhalb eines Schwellenwerts für Geradlinigkeit entlang des Routenabschnitts bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Empfangen einer Nachricht vom Zielfahrzeug mit der Angabe, dass das Zielfahrzeug eine adaptive Lenkvorrichtung aufweist, und Bestimmen der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs, mindestens teilweise basierend auf der adaptiven Lenkvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anweisen der Vielzahl von Fahrzeugen, eine Kolonne zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 5-10, ferner umfassend Identifizieren, ob die Lenkradwinkeldaten des Zielfahrzeugs eine periodische Lenkkorrektur angeben, wobei die periodische Lenkkorrektur mehr als eine Lenkradwinkelabweichung oberhalb eines Lenk-Schwellenwerts ist, der im Wesentlichen denselben Zeitraum zwischen den Lenkradwinkelabweichungen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4 und 7-10, ferner umfassend Identifizieren von mindestens einem falsch ausgerichteten Rad des Zielfahrzeugs, mindestens teilweise basierend auf der Lenkradwinkelabweichung des Zielfahrzeugs.
Computer, der dazu programmiert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10 auszuführen.
Fahrzeug, das den Computer nach Anspruch 13 umfasst.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium umfasst, das durch einen Computerprozessor ausführbare Befehle speichert, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10 auszuführen.