DE102018119870A1

DE102018119870A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Positionsfehlererfassung

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Publication number: DE102018119870A1
Application number: DE102018119870.1A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey S. Parks; Loren J. Majersik
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2019-02-21
Also published as: CN109425882B; US20190056750A1; CN109425882A; US10678263B2

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route eines Fahrzeugs sind vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet das Aktivieren einer fehlerhaften operativen Lenkung als Reaktion auf das Erkennen eines Ausfalls einer elektronischen Servolenkung (EPS), das Bestimmen einer Länge eines Spurkarten-Fusionsrings, das Berechnen einer gewünschten Route basierend auf einer Linie des Spurkarten-Fusionsrings, wenn die ermittelte Länge größer als eine erste vorbestimmte Entfernung ist, und das Berechnen der gewünschten Route basierend auf Versatzinformationen und Richtungsinformationen des Spurkarten-Fusionsrings und Krümmungsinformationen und aus Kartendaten berechnete Krümmungsableitungsinformationen, wenn die ermittelte Länge kleiner als die erste vorbestimmte Entfernung ist.

Description

EINLEITUNG
Vorrichtungen und Verfahren in Übereinstimmung mit exemplarischen Ausführungsformen beziehen sich auf das Ermitteln einer Route für ein Fahrzeug auf einer Straße. Insbesondere beziehen sich Vorrichtungen und Verfahren in Übereinstimmung mit exemplarischen Ausführungsformen auf das Ermitteln einer Route für ein Fahrzeug auf einer Straße.
KURZDARSTELLUNG
Eine oder mehrere exemplarische Ausführungsformen stellen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, die eine Route für ein Fahrzeug bestimmt. Insbesondere stellen eine oder mehrere exemplarische Ausführungsformen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, die eine Route für ein Fahrzeug in einer Situation bestimmen, in der ein Fahrzeugsensor keine ausreichenden Informationen bereitstellt.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet das Aktivieren einer fehlerhaften operativen Lenkung als Reaktion auf das Erfassen eines Ausfalls einer elektronischen Servolenkung (EPS), das Bestimmen einer Länge eines Spurkarten-Fusionsrings, das Berechnen einer gewünschten Route basierend auf einer Linie des Spurkarten-Fusionsrings, wenn die ermittelte Länge größer als eine erste vorbestimmte Entfernung ist, und das Berechnen der gewünschten Route basierend auf Versatzinformationen und Richtungsinformationen des Spurkarten-Fusionsrings und Krümmungsinformationen und aus Kartendaten berechnete Krümmungsableitungsinformationen, wenn die ermittelte Länge kleiner als die erste vorbestimmte Entfernung ist. Die erste vorgegebene Entfernung kann 20 Meter betragen.
Das Berechnen der gewünschten Route kann das Berechnen der Krümmungsinformationen beinhalten, indem eine durchschnittliche Krümmung der Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug berechnet und die durchschnittliche Krümmung in zwei Hälften geteilt wird. Das Berechnen der gewünschten Route kann auch das Berechnen der Krümmungsableitungsinformationen beinhalten, indem eine Neigung der Kartendaten für eine zweite vorgegebene Entfernung vor dem Fahrzeug berechnet und die Neigung durch sechs geteilt wird.
Die Kartendaten können eine Reihe von Krümmungsinformationen für 10-Meter-Intervalle vor dem Fahrzeug beinhalten.
Das Berechnen der Neigung der Kartendaten kann basierend auf einer Gleichung durchgeführt werden: $N e i g u n g = \frac{N \sum X Y - \sum X * \sum Y}{N \sum x^{2} - {(\sum x)}^{2}},$
wobei N eine Anzahl von Punkten ist, x eine Entfernung vom Fahrzeug ist und y eine Kartenkrümmungsinformation ist.
Das Erkennen des EPS-Fehlers kann mindestens eines aus dem Erkennen eines Kommunikationsverlustes mit dem EPS-Modul und dem Erkennen, dass das EPS-Modul einen internen Fehler meldet, beinhalten. Das Erkennen des EPS-Fehlers kann auch die Durchführung einer Diagnose zum Erkennen des EPS-Fehlers beinhalten.
Die Krümmungsinformationen und die Krümmungsableitungsinformationen können Koeffizienten zum Steuern der Lenkung des Fahrzeugs beinhalten.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Route vorgesehen. Die Vorrichtung beinhaltet mindestens einen Prozessor, der computerausführbare Anweisungen beinhaltet; und mindestens einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, die computerausführbaren Anweisungen auszuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens eine Prozessor dazu veranlassen, als Reaktion auf das Erkennen eines Ausfalls der elektronischen Servolenkung (EPS) die operative Lenkung aktiviert, eine Länge eines Spurenkarten-Fusionsrings bestimmt, eine gewünschte Route basierend auf einer Linie eines Spurenkarten-Fusionsrings berechnet, wenn die bestimmte Länge größer als eine erste vorbestimmte Entfernung ist, und die gewünschte Route basierend auf Versatzinformationen und Richtungsinformationen des Spurenkarten-Fusionsrings und Krümmungsinformationen und aus Kartendaten berechneten Informationen berechnet, wenn die bestimmte Länge kleiner als die erste vorbestimmte Entfernung ist. Die erste vorgegebene Entfernung kann 20 Meter betragen.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, die gewünschte Route basierend auf den Krümmungsinformationen zu berechnen, indem eine durchschnittliche Krümmung der Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug berechnet und die durchschnittliche Krümmung in zwei Hälften geteilt wird. Die computerausführbaren Anweisungen können weiterhin den mindestens einen Prozessor veranlassen, die Krümmungsableitungsinformationen zu berechnen, indem er eine Neigung der Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor dem Fahrzeug berechnet und die Neigung durch sechs teilt.
Die Kartendaten können eine Reihe mit Krümmungsinformationen für 10-Meter-Intervalle vor dem Fahrzeug beinhalten.
Die computerausführbaren Anweisungen veranlassen den mindestens einen Prozessor, die Neigung der Kartendaten basierend auf einer Gleichung zu berechnen: $N e i g u n g = \frac{N \sum X Y - \sum X * \sum Y}{N \sum x^{2} - {(\sum x)}^{2}},$
wobei N eine Anzahl von Punkten ist, x eine Entfernung vom Fahrzeug ist und y eine Kartenkrümmungsinformation ist.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, den EPS-Fehler durch Ausführen von mindestens einem aus dem Erkennen eines Kommunikationsverlustes mit dem EPS-Modul und dem Erkennen, dass das EPS-Modul einen internen Fehler meldet, zu erkennen.
Des Weiteren kann die Vorrichtung eine Kamera beinhalten, und die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, den EPS-Fehler weiterhin durch Ausführen einer Diagnose zum Erkennen des EPS-Fehlers zu erkennen.
Die Krümmungsinformationen und die Krümmungsableitungsinformationen können Koeffizienten zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeugs beinhalten.
Des Weiteren kann die Vorrichtung einen Lenkaktuator beinhalten, wobei die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen können, den Lenkaktuator entsprechend der berechneten Route zu steuern.
Weitere Zwecke, Vorteile und neuartige Merkmale der Ausführungsformbeispiele ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die eine Route gemäß einer exemplarischen Ausführungsform bestimmt; und
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen einer Route gemäß einer exemplarischen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Route werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die 1 - 2 der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen.
Die folgende Offenbarung ermöglicht es Fachleuten Erfindungsgedanken auszuüben. Jedoch sind die hierin offenbarten exemplarischen Ausführungsformen lediglich exemplarisch und beschränken nicht den Erfindungsgedanken der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele. Außerdem sollten Beschreibungen der Merkmale oder Aspekte jeder exemplarischen Ausführungsform normalerweise als verfügbar für Aspekte von anderen Ausführungsbeispielen berücksichtigt werden.
Es versteht sich auch, dass dort, wo es hierin angegeben ist, ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden mit“, „gebildet auf“ oder „angelegt“ ist, das erste Element direkt verbunden mit, direkt gebildet auf oder direkt auf dem zweiten Element angeordnet sein kann, dass Zwischenelemente zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vorhanden sein können, es sei denn, es wird angegeben, dass ein erstes Element „direkt“ mit dem zweiten Element verbunden, daran befestigt, darauf ausgebildet oder auf diesem angeordnet ist. Wenn darüber hinaus ein erstes Element dazu konfiguriert ist, Informationen von einem zweiten Element zu „senden“ oder auf diesem zu „empfangen“, kann das erste Element die Informationen direkt zu dem zweiten Element senden oder von diesem empfangen, die Informationen über einen Bus senden oder von diesem empfangen, die Informationen über ein Netzwerk senden oder empfangen, oder die Information über Zwischenelemente senden oder empfangen, es sei denn, das erste Element wird angezeigt, um Informationen „direkt“ zu dem zweiten Element zu senden oder von diesem zu empfangen.
In der gesamten Offenbarung können eines oder mehrere der offenbarten Elemente zu einer einzigen Vorrichtung kombiniert oder zu einer oder mehreren Vorrichtungen kombiniert werden. Zusätzlich können einzelne Elemente auf separaten Vorrichtungen vorgesehen sein.
Fahrzeuge werden mit Kommunikationsvorrichtungen und Sensoren ausgestattet, die Informationen liefern können, um eine Position des Fahrzeugs zu bestimmen und Bedingungen einer Umgebung um ein Fahrzeug herum zu erfassen. Die Sensoren stellen Informationen zu den Bedingungen oder Merkmalen des Standorts eines Fahrzeugs bereit und können zum Steuern des Fahrzeugs, zum Bestimmen einer Route oder zur Unterstützung eines Fahrzeugführers verwendet werden. In einem Beispiel können Kommunikationsvorrichtungen globale Navigationsinformationen bereitstellen, die eine Position eines Fahrzeugs beinhalten. In einem weiteren Beispiel können Sensoren Bildinformationen zu einem Bereich um ein Fahrzeug herum bereitstellen. In noch einem weiteren Beispiel können Karteninformationen zu einer Route, die ein Fahrzeug entlang fährt, aus einem Speicher oder einer Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden. Die Sensoren und Kommunikationsvorrichtungen können jedoch gelegentlich aufgrund von Umgebungsfaktoren, die den Sensor oder die Kommunikationsvorrichtung beeinflussen, unzureichende Informationen bereitstellen.
Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, die unzureichenden Informationen eines Sensors durch Informationen anderer Sensoren zu ergänzen. Die zusätzlichen Informationen können globale Navigationsinformationen, Bildgebungsinformationen oder Kartierungsinformationen sein. In einem Beispiel können Kartierungsinformationen (z. B. hochauflösende Kartierungsinformationen, Kartierungsinformationen mit hoher Auflösung usw.) analysiert werden, um Krümmungs- und Neigungsinformationen zu einer Route eines Fahrzeugs zu ermitteln. Somit können die Kartierungsinformationen zusätzlich zu Sensorinformationen, globalen Navigationsinformationen oder von Sensoren oder Informationen, die von Kommunikationsvorrichtungen eines Fahrzeugs bereitgestellt werden, verwendet werden, um eine genauere Bestimmung hinsichtlich der Position und des Standorts des Fahrzeugs vorzunehmen.
Durch diese genauere Bestimmung von Position, Standort, Route und/oder Fahrstrecke des Fahrzeugs können dann bessere Navigationsinformationen, autonome Fahrzeugsteuerung und Kartenerstellung bereitgestellt werden. In einem Beispiel kann ein autonomes Fahrzeug besser in der Lage sein, das Fahrzeug zu steuern, wenn es eine genauere Route entlang einer Straße oder Autobahn bestimmt.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die eine Route 100 bestimmt. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform eine Steuerung 101, eine Stromversorgung 102, einen Speicher 103, einen Ausgang 104, einen Benutzereingang 106, einen Sensor 107 und eine Kommunikationsvorrichtung 108. Jedoch ist die Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 nicht auf die vorstehend erwähnte Konfiguration beschränkt und kann so konfiguriert sein, dass sie zusätzliche Elemente beinhaltet und/oder ein oder mehrere der vorgenannten Elemente weglässt. Die Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 kann als Teil eines Fahrzeugs, als eigenständige Komponente, als Hybrid zwischen einer Fahrzeug- und einer nicht Fahrzeugvorrichtung oder einem anderen Computergerät implementiert sein.
Die Steuerung 101 steuert den Gesamtbetrieb und die Funktion der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100. Die Steuerung 101 kann einen oder mehrere Speicher 103, einen Ausgang 104, eine Benutzereingabe 106, einen Sensor 107 und eine Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 steuern. Die Steuerung 101 kann einen oder mehrere aus einem Prozessor, einem Mikroprozessor, einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Grafikprozessor, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Schaltungen und einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten beinhalten.
Die Steuerung 101 ist konfiguriert, um Informationen von einen oder mehreren Speichern 103, dem Ausgang 104, der Benutzereingabe 106, dem Sensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 zu senden und/oder zu empfangen. Die Informationen können über einen Bus oder ein Netzwerk gesendet und empfangen werden oder können direkt von einem oder mehreren von dem Speicher 103, dem Ausgang 104, der Benutzereingabe 106, dem Sensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 gelesen oder geschrieben werden. Beispiele geeigneter Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), ein lokales Kopplungsstrukturnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN), Drahtlosnetzwerke, wie beispielsweise Bluetooth und 802.11, und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet.
Die Stromversorgung 102 liefert Strom an eine oder mehrere der Steuerungen 101, dem Speicher 103, dem Ausgang 104, der Benutzereingabe 106, dem Sensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100. Die Stromversorgung 102 kann eine oder mehrere aus einer Batterie, einem Auslass, einem Kondensator, einer Solarenergiezelle, einem Generator, einer Windenergievorrichtung, einem Wechselstromgenerator usw. beinhalten.
Der Speicher 103 ist zum Speichern von Informationen und zum Wiedergewinnen von Informationen konfiguriert, die von der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 verwendet werden. Der Speicher 103 kann durch die Steuerung 101 gesteuert werden, um von der Steuerung 101, dem Sensor 107 und/oder der Kommunikationsvorrichtung 108 empfangene Informationen zu speichern und abzurufen. Die Informationen können globale Navigationsinformationen, Sensorinformationen, Kartierungsinformationen (z. B. hochauflösende Kartierungsdaten), gewünschte Routeninformationen, Steuerungsinformationen usw. beinhalten. Die Sensorinformationen können Bildgebungsinformationen von einem Bildsensor beinhalten. Die Kartierungsdaten können Kartendaten einschließlich einer Reihe von Krümmungsinformationen für 10-Meter-Intervalle vor dem Fahrzeug beinhalten. Die Lenksteuerungsinformationen beinhalten Informationen, um ein Fahrzeug entsprechend der ermittelten Route entlang einer Strecke zu steuern. Der Speicher 103 kann auch die computerausführbaren Anweisungen speichern, die konfiguriert sind, um von einem Prozessor ausgeführt zu werden, um die Funktionen der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 auszuführen.
Die globale Navigationsinformation kann eine oder mehrere der Folgenden beinhalten: GPS-Information, GLONASS-Information, BeiDou-Information, Kompassinformation, IRNSS-Information und Information von einem drahtlosen Kommunikations- oder satellitengestützten Navigationssystem. Die globale Navigationsinformation kann auch eine Position beinhalten, die aus einem globalen Navigationssignal (GNS) bestimmt wird. Das GNS-Signal kann ein GPS-Signal oder ein anderes GNS-Signal sein. GNS-Systeme können GPS, GLONASS, BeiDou, Kompass, IRNSS und/oder jedes andere drahtlose Kommunikationssystem oder satellitengestützte Navigationssystem beinhalten.
Die Bildgebungsinformationen können ein Bild einer Umgebung entsprechend dem Standort des Fahrzeugs, einen Weg vor einem Fahrzeug oder Sensor oder einen Weg um ein Fahrzeug oder einen Sensor beinhalten. Die Bildgebungsinformationen oder Kartierungsinformationen können verwendet werden, um Krümmungsinformationen eines Weges, eine Position eines Weges oder einer Straße, eine Position eines Fahrzeugs in Bezug auf einen Weg oder eine Straße, eine Fahrstrecke eines Fahrzeugs in Bezug auf einen Weg oder eine Straße zu bestimmen. Die Krümmungsinformation kann einen oder mehrere Datenpunkte beinhalten, die die Bewegungsbahn und/oder Neigung eines Weges, einer Straße, einer Autobahn, usw. darstellen. In einem Beispiel können die Bildgebungsinformationen oder -daten eine oder mehrere der dreidimensionalen Punktwolkeninformationen, Kartierungsdaten, die von einem Bildsensor kompilierte Abbildungsdaten und von Lichtabbildungs-, Erfassungs- und Abstandssensoren kompilierte Abbildungsdaten beinhalten.
Der Speicher 103 kann ein oder mehrere aus Disketten, optischen Platten, CD-ROMs (Compact Disc-Read Only Memories), magnetooptischen Platten, ROMs (Read Only Memories), RAMs (Random Access Memories), EPROMs (löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher), EEPROMs (elektrisch löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher), magnetische oder optische Karten, Flash-Speicher, Cache-Speicher und andere Arten von Medien/maschinenlesbaren Medien beinhalten, die zum Speichern von maschinenausführbaren Anweisungen geeignet sind.
Der Ausgang 104 gibt Informationen in einer oder mehreren Formen aus, einschließlich: visuell, hörbar und/oder haptisch. Der Ausgang 104 kann über die Steuerung 101 gesteuert werden, um für den Benutzer der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 Ausgänge vorzusehen. Der Ausgang 104 kann einen oder mehrere aus einem Lautsprecher, einer Audiovorrichtung, einer Anzeige, einer zentral gelegenen Anzeige, einem Head-Up-Display, einer Windschutzscheibenanzeige, einer haptischen Rückmeldungsvorrichtung, einer Schwingungsvorrichtung, einer taktilen Rückmeldungsvorrichtung, einer Tap-Rückmeldungsvorrichtung, einer holografischen Anzeige, einer Instrumentenleuchte, einer Kontrollleuchte usw. beinhalten. Der Ausgang 104 kann auch Lenksteuerungsinformationen oder gewünschte Routeninformationen der Steuerung 101 ausgeben.
Der Ausgang 104 kann Benachrichtigungen ausgeben, die eine oder mehrere aus einer hörbaren Benachrichtigung, einer Leuchtenbenachrichtigung und einer Anzeigenbenachrichtigung usw. beinhalten. Die Benachrichtigungen können Informationen über eine Position eines Fahrzeugs oder einem Ort eines Fahrzeugs anzeigen. Darüber hinaus kann der Ausgang 104 Navigationsinformation basierend auf der Position eines Fahrzeugs und/oder einem Ort eines Fahrzeugs ausgeben. In einem Beispiel kann der Ausgang 104 ein Lenkaktuator sein, der zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeugs konfiguriert ist. Die Steuerung kann den Lenkaktuator basierend auf einer berechneten gewünschten Route steuern, um das Fahrzeug entlang der gewünschten Route zu führen.
Die Benutzereingabe 106 ist konfiguriert, um Informationen und Anweisungen an die Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 vorzusehen. Die Benutzereingabe 106 kann verwendet werden, um Benutzereingaben usw. für die Steuerung 101 bereitzustellen. Die Benutzereingabe 106 kann einen oder mehrere aus einem Touchscreen, einer Tastatur, einer Softtastatur, einer Schaltfläche, einem Bewegungsdetektor, einem Spracheingabedetektor, einem Mikrofon, einer Kamera, einem Trackpad, einer Maus, einem Lenkrad, einem Touchpad usw. beinhalten. Die Benutzereingabe 106 kann dazu konfiguriert sein, eine Benutzereingabe zu empfangen und damit die Benachrichtigung durch den Ausgang 104 zu bestätigen oder zu verwerfen.
Der Sensor 107 kann einen oder mehrere aus einer Vielzahl von Sensoren beinhalten, die eine Kamera, einen Lasersensor, einen Ultraschallsensor, eine Infrarotkamera, einen LIDAR, einen Radarsensor, einen Ultrakurzstrecken-Radarsensor, einen Ultrabreitband-Radarsensor und einen Mikrowellensensor beinhalten. Der Sensor 107 kann konfiguriert sein, um einen Bereich um ein Fahrzeug herum abzutasten, um Abbildungsinformationen zu erfassen und bereitzustellen, einschließlich eines Bildes des Bereichs um das Fahrzeug herum. Der Sensor 107 kann verwendet werden, um Bildgebungsinformationen oder Kartierungsinformationen zu kompilieren, oder Daten können dreidimensionale Punktwolkeninformationen einschließen.
Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann von der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 verwendet werden, um mit verschiedenen Arten von externen Vorrichtungen gemäß verschiedenen Kommunikationsverfahren zu kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann verwendet werden, um Information zu senden/zu empfangen, die die Information über einen Ort eines Fahrzeugs, globale Navigationsinformation, Bildsensorinformation und die Anpassungsinformation oder den Anpassungswert usw. beinhaltet.
Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann verschiedene Kommunikationsmodule beinhalten, wie eines oder mehrere aus einer Telematikeinheit, einem Rundfunkempfangsmodul, einem Nahfeldkommunikations-(NFC)-Modul, einem GNS-Empfänger, einem drahtgebundenen Kommunikationsmodul oder einem drahtlosen Kommunikationsmodul. Das Rundfunkempfangsmodul kann ein terrestrisches Rundfunkempfangsmodul beinhalten, welches eine Antenne beinhaltet, um ein terrestrisches Rundfunksignal, einen Demodulator und einen Entzerrer usw. zu empfangen. Das NFC-Modul ist ein Modul, das mit einer externen Vorrichtung kommuniziert, die sich in einer nahe gelegenen Entfernung gemäß einem NFC-Verfahren befindet. Der GNS-Empfänger ist ein Modul, das ein GNS-Signal von einem GPS-Satelliten oder einem anderen Navigationssatelliten oder Turm empfängt und einen aktuellen Ort erfasst. Das drahtgebundene Kommunikationsmodul kann ein Modul sein, das Informationen über ein drahtgebundenes Netzwerk, wie etwa ein lokales Netzwerk, ein Controller Area Network (CAN) oder ein externes Netzwerk, empfängt. Das drahtlose Kommunikationsmodul ist ein Modul, das über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, wie beispielsweise ein IEEE 802.11-Protokoll, WiMAX-, WLAN- oder IEEE-Kommunikationsprotokoll mit einem externen Netzwerk verbunden ist und mit dem externen Netzwerk kommuniziert. Das Drahtloskommunikationsmodul kann ferner ein Mobilkommunikationsmodul beinhalten, das auf ein Mobilkommunikationsnetzwerk zugreift und eine Kommunikation gemäß verschiedenen Mobilkommunikationsstandards, wie etwa 3.Generation (3G), 3.Generation Partnerschaftsprojekt (3GPP), Langzeitentwicklung (LTE), Bluetooth, EVDO, CDMA, GPRS, EDGE oder Zigbee, durchführt.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform kann die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 konfiguriert werden, um eine fehlerhafte operative Lenkung als Reaktion auf das Erkennen eines Ausfalls der elektronischen Servolenkung (EPS) zu aktivieren, eine Länge eines Spurkarten-Fusionsrings zu bestimmen, eine gewünschte Route basierend auf einer Linie eines Spurkarten-Fusionsrings zu berechnen, wenn die bestimmte Länge größer als eine erste vorbestimmte Entfernung ist, und die gewünschte Route basierend auf Versatzinformationen und Richtungsinformationen von Spurkarten-Fusionsring und Krümmungsinformationen und Krümmungsableitungsinformationen, die aus Kartendaten berechnet werden, wenn die bestimmte Länge kleiner als die erste vorbestimmte Entfernung ist, zu berechnen. In diesem Fall kann der EPS-Fehler von einem Sensor erkannt werden, der einen Fehler des EPS erkennt, oder von einem Stellglied, das ein oder mehrere Räder eines Fahrzeugs zum Steuern eines Fahrzeugs dreht.
Der Spurkarten-Fusionsring kann ein Algorithmus sein, der ein Zentrum einer Hauptfahrspur oder der befahrenen Fahrspur einstellt. Der Algorithmus stellt das Zentrum basierend auf den Daten des Sensors oder der Kamera und hochauflösenden Kartierungsinformationen ein. In einem Beispiel kann der Spurkarten-Fusionsring die Mitte der Fahrspur basierend auf der Gleichung einstellen: $y = C0 + C1x + {C2x}^{2} + {C3x}^{3},$
wobei x die Entfernung vor dem Fahrzeug in Metern, y der seitliche Versatz der Fahrbahn in einer gegebenen Entfernung und C0, C1, C2 und C3 Koeffizienten sind, die das Zentrum einer Straße oder eines Weges beschreiben. In einem ersten Beispiel kann der C2-Koeffizient eine Krümmungsinformation sein, die durch Berechnen einer durchschnittlichen Krümmung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der durchschnittlichen Krümmung in zwei Hälften bestimmt wird. In einem zweiten Beispiel kann der C3-Koeffizient eine Krümmungsableitungsinformation sein, die durch Berechnen einer Neigung von Kartendaten für die zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der Neigung durch sechs bestimmt wird. Die Linie des Spurkarten-Fusionsrings kann die Route sein oder darstellen, die das Fahrzeug fährt. Die zweite vorgegebene Entfernung kann 60 Meter betragen.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 kann ferner konfiguriert werden, um die gewünschte Route basierend auf den Krümmungsinformationen durch Berechnen einer durchschnittlichen Krümmung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der durchschnittlichen Krümmung in der Hälfte zu berechnen und die Krümmungsableitungsinformationen durch Berechnen einer Neigung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der Neigung durch sechs zu berechnen.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 kann auch konfiguriert werden, um die Neigung der Kartendaten basierend auf der Gleichung zu berechnen: $N e i g u n g = \frac{N \sum X Y - \sum X * \sum Y}{N \sum x^{2} - {(\sum x)}^{2}},$
wobei N eine Anzahl von Punkten ist, x eine Entfernung vom Fahrzeug ist und y eine Kartenkrümmungsinformation ist.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 kann konfiguriert werden, um den EPS-Fehler durch Ausführen von mindestens einem aus dem Erkennen eines Kommunikationsverlustes mit dem EPS-Modul und dem Erkennen, dass das EPS-Modul einen internen Fehler meldet, zu erkennen. Darüber hinaus kann die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 ferner konfiguriert werden, um den EPS-Fehler zu erkennen, indem eine Diagnose zum Erkennen des EPS-Fehlers durchgeführt wird.
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen einer Route gemäß einer exemplarischen Ausführungsform. Das Verfahren von 2 kann durch die Vorrichtung zum Bestimmen einer Route 100 durchgeführt werden oder kann in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die von einem Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird die fehlerhafte operative Lenkung aktiviert, wenn ein EPS-Fehler im Betrieb S210 erkannt wird. Der EPS-Fehler kann durch Erkennen eines Kommunikationsverlustes mit dem EPS-Modul oder dem Erkennen, dass das EPS-Modul einen internen Fehler meldet, erkannt werden.
Die nicht funktionsfähige Lenkung kann aktiviert werden, um die Lenkung eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos, Motorrads, Lastwagens usw. zu steuern. Im Betrieb S220 wird eine Länge eines Spurkarten-Fusionsrings ermittelt. Wenn die ermittelte Länge größer als eine erste vorgegebene Entfernung ist, wird die gewünschte Route basierend auf einer Linie des Spurkarten-Fusionsrings im Betrieb S230 berechnet. In diesem Fall kann der Spurkarten-Fusionsring ein Algorithmus sein, der ein Zentrum einer Hauptfahrspur oder der befahrenen Fahrspur einstellt. Der Algorithmus stellt das Zentrum basierend auf den Daten des Sensors oder der Kamera und hochauflösenden Kartierungsinformationen ein. Darüber hinaus kann die erste vorgegebene Entfernung 20 Meter betragen. Wenn die ermittelte Länge kleiner als die erste vorgegebene Entfernung ist, kann die gewünschte Route basierend auf den Versatzinformationen und Richtungsinformationen des Spurkarten-Fusionsrings sowie den Krümmungsinformationen und den aus den Kartendaten im Betrieb S240 berechneten Krümmungsableitungsinformationen berechnet werden.
Die Krümmungsinformation können durch Berechnen einer durchschnittlichen Krümmung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der durchschnittlichen Krümmung in zwei Hälften bestimmt werden. Die Krümmungsableitungsinformationen können durch Berechnen einer Neigung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug und Teilen der Neigung durch sechs bestimmt werden. In einem Beispiel wird die Neigung der Kartendaten basierend auf der Gleichung berechnet: $N e i g u n g = \frac{N \sum X Y - \sum X * \sum Y}{N \sum x^{2} - {(\sum x)}^{2}},$
wobei N eine Anzahl von Punkten ist, x eine Entfernung vom Fahrzeug ist und y eine Kartenkrümmungsinformation ist. Zudem können die Krümmungsinformationen und die Krümmungsableitungsinformationen Koeffizienten zum Steuern der Lenkung des Fahrzeugs beinhalten, die durch die in Absatz 30 beschriebenen Berechnungen bestimmt werden.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, die jede vorhandene programmierbare elektronische Steuervorrichtung oder eine dedizierte elektronische Steuervorrichtung beinhalten können, geliefert/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.
Es wurden oben ein oder mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sollten nur im beschreibenden Sinne betrachtet werden und nicht der Begrenzung dienen. Außerdem können die Ausführungsbeispiele ohne Abweichen vom Geist und Schutzumfang des Erfindungsgedankens modifiziert werden, was in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen einer Route, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: mindestens einen Speicher, umfassend computerausführbare Anweisungen; und mindestens einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, die computerausführbaren Anweisungen zu lesen und auszuführen, wobei die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen zum: Aktivieren der nicht funktionsfähigen Lenkung als Reaktion auf einen Ausfall der elektronischen Servolenkung (EPS); Bestimmen einer Länge eines Spurkarten-Fusionsrings; Berechnen einer gewünschten Route basierend auf einer Linie eines Spurkarten-Fusionsrings, wenn die ermittelte Länge größer als eine erste vorbestimmte Entfernung ist; und Berechnen Sie die gewünschte Route basierend auf Versatzinformationen und Richtungsinformationen des Spurkarten-Fusionsrings und Krümmungsinformationen und Krümmungsableitungsinformationen, die aus Kartendaten berechnet werden, wenn die ermittelte Länge kleiner als die erste vorbestimmte Entfernung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die erste vorbestimmte Entfernung 20 Meter beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, die gewünschte Route basierend auf den Krümmungsinformationen zu berechnen, indem er eine durchschnittliche Krümmung von Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor einem Fahrzeug berechnet und die durchschnittliche Krümmung in zwei Hälften teilt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, die Krümmungsableitungsinformationen zu berechnen, indem er eine Neigung der Kartendaten für eine zweite vorbestimmte Entfernung vor dem Fahrzeug berechnet und die Neigung durch sechs teilt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, worin die Kartendaten eine Anordnung mit Krümmungsinformationen für 10-Meter-Intervalle vor dem Fahrzeug umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, die Neigung der Kartendaten basierend auf einer Gleichung zu berechnen: $N e i g u n g = \frac{N \sum X Y - \sum X * \sum Y}{N \sum x^{2} - {(\sum x)}^{2}},$
wobei N eine Anzahl von Punkten ist, x eine Entfernung vom Fahrzeug ist und y eine Kartenkrümmungsinformation ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den EPS-Fehler durch Ausführen von mindestens einem aus dem Erkennen eines Kommunikationsverlustes mit dem EPS-Modul und dem Erkennen, dass das EPS-Modul einen internen Fehler meldet, zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den EPS-Fehler durch Ausführen einer Diagnose zum Erkennen des EPS-Fehlers zu erkennen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Krümmungsinformationen und die Krümmungsableitungsinformationen Koeffizienten zum Steuern der Lenkung eines Fahrzeugs umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Lenkaktuator, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Lenkaktuator entsprechend der berechneten Route zu steuern.