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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Auswerten eines autonomen Fahrzeugs, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der
DE 10 2016 200 734 A1 bekannt ist.
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EINLEITUNG
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Autonome Fahrzeuge können bordeigene Überwachungssysteme beinhalten, um das Auftreten eines Fehlers oder einen anderen Hinweis auf die Notwendigkeit eines Service und/oder einer Fahrzeugwartung zu erkennen.
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KURZDARSTELLUNG
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Auswerten eines autonomen Fahrzeugs vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
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Ferner wird ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem beschrieben, das ein Fahrzeug-Raumüberwachungssystem mit einer Vielzahl von Raumsensoren beinhaltet, die zum Überwachen einer räumlichen Umgebung in der Nähe des autonomen Fahrzeugs angeordnet sind. Eine Steuerung steht in Verbindung mit den Raumsensoren des Fahrzeug-Raumüberwachungssystems, wobei die Steuerung einen Prozessor und eine Speichervorrichtung mit einem Befehlssatz beinhaltet. Die Auswertung des Betriebs des autonomen Fahrzeugs beinhaltet das Steuern eines Stellglieds, das so angeordnet ist, dass es den Betrieb des autonomen Fahrzeugs bewirkt und gleichzeitig den dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs über eine Vielzahl von Raumsensoren überwacht. Der angewiesene Betrieb des Stellglieds ist mit dem dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs korreliert, wobei basierend auf der Korrelation ein Fehler im Stellglied erkannt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt beinhaltet das Stellglied als Bremssystem, worin die Raumsensoren entweder einen Radarsensor oder eine Kamera beinhalten, die angeordnet ist, um eine Geschwindigkeit und eine Trajektorie des Fahrzeugs zu überwachen, und worin das Anweisen des Betriebs des Stellglieds das Anordnen eines Bremsereignisses beinhaltet. Die Korrelation zwischen dem befohlenen Betrieb des Stellglieds und dem dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs beinhaltet die Korrelation zwischen dem Bremsereignis und der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs.
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Gemäß einem Aspekt beinhaltet das Stellglied als Antriebsstrang, worin die Raumsensoren einen von einem Radarsensor oder eine Kamera beinhalten, die angeordnet ist, um eine Geschwindigkeit und eine Trajektorie des Fahrzeugs zu überwachen, und worin das Ansteuern des Stellglieds das Ansteuern eines Beschleunigungsereignisses beinhaltet. Die Korrelation zwischen dem befohlenen Betrieb des Stellglieds und dem dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs beinhaltet die Korrelation zwischen dem Beschleunigungsereignis und der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs.
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Gemäß einem weiteren Aspekt beinhaltet das Stellglied als Lenksystem, worin die Raumsensoren einen von einem Radarsensor oder eine Kamera beinhalten, die angeordnet ist, um eine Geschwindigkeit und eine Trajektorie des Fahrzeugs zu überwachen, und worin das Ansteuern des Stellglieds das Ansteuern einer Richtungsänderung des Fahrzeugs beinhaltet. Die Korrelation zwischen der befohlenen Betätigung des Stellglieds und dem dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs beinhaltet die Korrelation der befohlenen Änderung der Fahrzeugrichtung und der Trajektorie des autonomen Fahrzeugs.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Stellglied als eine Scheinwerfersteuerung, die funktionell mit einem Scheinwerfer verbunden ist, worin die Raumsensoren eine Kamera beinhalten, die angeordnet ist, um eine räumliche Umgebung in der Nähe des Fahrzeugs zu überwachen, und worin das Ansteuern des Stellglieds das Ansteuern der Aktivierung des Scheinwerfers über die Scheinwerfersteuerung beinhaltet. Die Korrelation zwischen der befohlenen Betätigung des Stellglieds und der dynamischen Betätigung des autonomen Fahrzeugs beinhaltet die Korrelation zwischen der befohlenen Aktivierung des Scheinwerfers und einer erhöhten Ausleuchtung der räumlichen Umgebung in der Nähe des Fahrzeugs.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet das Stellglied als einen Fahrtrichtungsanzeiger, der funktionell mit einer Blinkleuchte verbunden ist, worin die Raumsensoren eine Kamera beinhalten, die angeordnet ist, um eine räumliche Umgebung in der Nähe des Fahrzeugs zu überwachen, und worin das Befehlen der Betätigung des Stellglieds das Befehlen das Ansteuern des Stellglieds das Ansteuern der Blinkleuchte über den Fahrtrichtungsanzeiger beinhaltet. Die Korrelation zwischen der befohlenen Betätigung des Stellglieds und der dynamischen Betätigung des autonomen Fahrzeugs beinhaltet die Korrelation zwischen der befohlenen Aktivierung der Blinkleuchte und einer erhöhten Ausleuchtung der räumlichen Umgebung in der Nähe des Fahrzeugs.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung beinhaltet einen Sensor, der zum Überwachen des Betriebs eines Stellglieds angeordnet ist, das den Betrieb des autonomen Fahrzeugs bewirkt. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen einer Differenz zwischen dem angesteuerten Stellglied und dem überwachten dynamischen Betrieb des vom Raumsensor angezeigten autonomen Fahrzeugs und das Bestimmen eines Trends basierend auf der Differenz. Anhand des Trends kann eine Restnutzungsdauer für den Sensor ermittelt werden, der zum Überwachen der Funktion des Stellglieds vorgesehen ist.
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Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Lehren, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in welchen gilt:
- 1 stellt schematisch ein Fahrzeug mit einer autonomen Fahrzeugsteuerung und den dazugehörigen Steuerungen gemäß der Offenbarung dar;
- 2 stellt schematisch eine Ausführungsform einer Diagnoseroutine zum Bewerten des Betriebs der Komponenten des Antriebsstrangs, des Lenksystems, des Bremssystems und des Fahrwerksystems unter Verwendung von Informationen von Raumsensoren gemäß der Offenbarung dar; und
- 3 stellt schematisch eine Ausführungsform einer Nutzungsdauerroutine zum Bewerten des Betriebs der Komponenten des Antriebsstrangs, des Lenksystems, des Bremssystems und des Fahrwerksystems unter Verwendung von Informationen von Raumsensoren gemäß der Offenbarung dar.
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Es ist zu verstehen, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen bevorzugten Merkmale der vorliegenden Offenbarung darstellen, wie sie hierin offenbart werden, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen. Details, die zu solchen Merkmalen gehören, werden teilweise durch die bestimmte beabsichtigte Anwendungs- und Verwendungsumgebung ermittelt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Referenznummern gleichartigen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, veranschaulicht 1 in Übereinstimmung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen ein Fahrzeug 10, das ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem 20 und eine zugehörige Fahrzeugzustandsüberwachungs-(VHM)-Steuerung 150 aufweist, die veranschaulichend für die hierin beschriebenen Konzepte ist. Das Fahrzeug 10 beinhaltet in einer Ausführungsform einen vierradangetriebenen Personenkraftwagen mit lenkbaren Vorderrädern und festen Hinterrädern. Das Fahrzeug 10 kann, mittels nicht beschränkender Beispiele, ein Personenkraftwagen, ein leichtes oder schweres Nutzfahrzeug, ein Mehrzweckfahrzeug, eine landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Industriefahrzeug/ Lagerhaus-Fahrzeug oder ein Freizeit-Geländefahrzeug sein.
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Wie hierin verwendet, beinhaltet das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 ein fahrzeugseitiges Steuersystem, das in der Lage ist, einen gewissen Grad an Fahrautomatisierung zu bieten. Die Begriffe ‚Fahrer‘ und ‚Bediener‘ beschreiben die Person, die für das Steuern des Betriebs des Fahrzeugs verantwortlich ist, unabhängig davon, ob sie aktiv an der Steuerung einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen oder an der Steuerung des autonomen Betriebs des Fahrzeugs beteiligt ist. Die Fahrautomatisierung kann eine Reihe von dynamischen Fahr- und Fahrzeugfunktionen beinhalten. Die Fahrautomatisierung kann ein gewisses Maß an automatischer Steuerung oder Eingriffen in Bezug auf eine einzelne Fahrzeugfunktion, wie beispielsweise Lenkung, Beschleunigung und/oder Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer ständig die gesamte Kontrolle über das Fahrzeug hat. Die Fahrautomatisierung kann ein gewisses Maß an automatischer Steuerung oder Eingriffen in Bezug auf die gleichzeitige Steuerung mehrerer Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise Lenkung, Beschleunigung und/oder Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer ständig die gesamte Kontrolle über das Fahrzeug hat. Die Fahrautomatisierung kann die gleichzeitige automatische Steuerung aller Fahrfunktionen des Fahrzeugs, einschließlich Lenkung, Beschleunigung und Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug für einen bestimmten Zeitraum während einer Fahrt abgibt. Die Fahrautomatisierung kann die gleichzeitige automatische Steuerung von Fahrfunktionen des Fahrzeugs, einschließlich Lenkung, Beschleunigung und Bremsen, beinhalten, wobei der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug während der gesamten Fahrt überlässt. Die Fahrautomatisierung beinhaltet Hardware und Steuerungen, die zum Überwachen einer räumlichen Umgebung unter verschiedenen Fahrmodi konfiguriert sind, um verschiedene Fahraufgaben im dynamischen Betrieb auszuführen. Die Fahrautomation kann beispielsweise einen Tempomat, einen adaptiven Tempomat, eine Spurwechselwarnung, Eingriffe und Steuerungen, automatisches Einparken, Beschleunigen, Bremsen und dergleichen beinhalten.
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Das autonome Fahrzeugsteuerungssystem 20 beinhaltet vorzugsweise ein oder eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen und zugehöriger Steuerungen, die ein Maß an Fahrautomatisierung bieten, wobei die VHM-Steuerung 150 zum Überwachen, Prognostizieren und/oder Diagnostizieren des Betriebs des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 vorgesehen ist. Die dem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem 20 zugeordneten Fahrzeugsysteme, Teilsysteme und Steuerungen sind zum Ausführen einer oder mehrerer Vorgänge implementiert, die mit autonomen Fahrzeugfunktionen verbunden sind, einschließlich einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC), Spurführung und Spurhaltebetrieb, Spurwechselbetrieb, Lenkhilfebetrieb, Objektvermeidungsbetrieb, Einparkhilfebetrieb, Fahrzeugbremsbetrieb, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Beschleunigungsbetrieb, Fahrzeugseitenbewegungsbetrieb, z. B. als Teil der Spurführung, Spurhalte- und Spurwechselbetrieb, usw. Die Fahrzeugsysteme und die zugehörigen Steuerungen des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 können als nicht einschränkende Beispiele einen Antriebsstrang 32 und eine Antriebsstrangsteuerung (PCM) 132 beinhalten; ein Lenksystem 34, ein Bremssystem 36 und ein Fahrwerksystem 38, die über eine Fahrzeugsteuerung (VCM) 136 gesteuert werden; ein Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 und eine Raumüberwachungssteuerung 140, ein Mensch-Maschine-Schnittstellen-(HMI)-System 42 und eine HMI-Steuerung 142; ein HLK-System 44 und eine zugehörige HLK-Steuerung 144; eine Bedienersteuerung 46 und eine zugehörige Bedienersteuerung 146; und ein Fahrzeugbeleuchtungs-, Beleuchtungs- und Fremdsignalisierungssystem 48 und eine zugehörige Steuerung 148.
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Jedes der Fahrzeugsysteme und die zugehörigen Steuerungen können ferner ein oder mehrere Teilsysteme und eine oder mehrere zugehörige Steuerungen beinhalten. Die Teilsysteme und Steuerungen sind zur einfachen Beschreibung als diskrete Elemente dargestellt. Die vorstehende Klassifizierung der Teilsysteme dient nur der Beschreibung einer Ausführungsform und ist illustrativ. Andere Konfigurationen können als innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen werden. Es sollte beachtet werden, dass die beschriebenen und ausgeführten Funktionen durch die diskreten Elemente mit einer oder mehreren Vorrichtungen ausgeführt werden können, die algorithmischen Code, vorbestimmte Kalibrierungen, Hardware, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) und/oder externe oder cloudbasierte Computersysteme beinhalten können.
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Jede der vorgenannten Steuerungen beinhaltet einen VHM-Agenten, der als algorithmischer Code, Kalibrierungen, Hardware, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) oder andere Elemente implementiert und ausgeführt werden kann. Jeder der VHM-Agenten ist konfiguriert, um Komponenten- und Subsystem überwachung, Merkmalsextraktion, Datenfilterung und Datenaufzeichnung für die zugehörige Steuerung auszuführen. Die Datenaufzeichnung kann eine periodische und/oder ereignisbasierte Datenaufzeichnung, eine Einzelzeitpunktdatenaufzeichnung und/oder eine fortlaufende Zeitpunktdatenaufzeichnung für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise vor und/oder nach dem Auslösen eines Ereignisses, beinhalten. Diese Datenaufzeichnung kann durch den Einsatz von Ringspeicherpuffern oder einer anderen geeigneten Speichervorrichtung erfolgen.
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Das PCM 132 kommuniziert mit einem Antriebsstrang 32 und ist mit diesem funktional verbunden und führt Steuerungsroutinen zum Steuern des Betriebs eines Motors und/oder Drehmomentmaschinen aus, von denen keine dargestellt sind, zum Übertragen von Vortriebsmoment an die Fahrzeugräder als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen und Bedienereingaben. Das PCM 132 ist als eine einzelne Steuerung dargestellt, kann jedoch eine Vielzahl von funktionalen Steuerungsvorrichtungen zum Steuern verschiedener Antriebsstrangstellglieder, einschließlich dem Motor, dem Getriebe, den Drehmomentmaschinen, Radmotoren und weiteren Elementen des Antriebsstrangs 32 beinhalten. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Antriebsstrang 32 einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe mit einer zugehörigen Motorsteuerung und Getriebesteuerung beinhalten. Darüber hinaus kann der Verbrennungsmotor eine Vielzahl von diskreten Teilsystemen mit einzelnen Steuerungen beinhalten, wie z. B. eine elektronische Drosselvorrichtung und Steuerung, Kraftstoffeinspritzdüsen und -steuerungen, usw. Der Antriebsstrang 32 kann auch aus einem elektrisch betriebenen Motor/Generator mit zugehörigem Wechselrichtermodul und Wechselrichtersteuerung bestehen. Die Steuerroutinen des PCM 132 können auch ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem (ACC) beinhalten, das die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung und das Bremsen als Reaktion auf Fahrereingaben und/oder autonome Fahrzeugsteuereingänge steuert. Das PCM 132 beinhaltet auch einen PCM VHM Agent 133.
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Das VCM 136 kommuniziert mit mehreren Fahrzeugbetriebssystemen, ist mit diesen funktional verbunden und führt Steuerungsroutinen zum Steuern dessen Betriebs aus. Die Fahrzeugbetriebssysteme können Bremsen, Stabilitätskontrolle und Lenkung beinhalten, die durch Stellglieder des Bremssystems 36, des Fahrwerksystems 38 und des Lenksystems 34 gesteuert werden können, die vom VCM 136 gesteuert werden. Das VCM 136 ist als eine einzelne Steuerung dargestellt, kann jedoch mehrere funktionale Steuerungsvorrichtungen zum Überwachen von Systemen und Steuern verschiedener Stellglieder beinhalten. Das VCM 136 beinhaltet auch einen VCM VHM Agent 137.
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Das Lenksystem 34 ist zum Steuern der seitlichen Bewegung des Fahrzeugs konfiguriert. Das Lenksystem 34 beinhaltet bevorzugt eine elektrische Servolenkung (EPS), die mit einem aktiven Frontlenksystem zum Ergänzen oder Ersetzen der Bedienereingabe über ein Lenkrad 108 durch Steuern des Lenkwinkels der lenkbaren Räder des Fahrzeugs 10 während der Ausführung eines autonomen Manövers verbunden ist, wie etwa eines Spurwechsels. Ein exemplarisches aktives Frontlenksystem ermöglicht einen primären Lenkvorgang durch den Fahrzeugführer, einschließlich der Erhöhung der Lenkradwinkelsteuerung, wenn dieses zum Erzielen eines bevorzugten Lenkwinkels und/oder Fahrzeuggierwinkels nötig ist. Alternativ oder ergänzend kann das aktive Frontlenksystem eine vollständige autonome Steuerung der Fahrzeuglenkfunktion ermöglichen. Es wird erkannt, dass die hierin beschriebenen Systeme mit Modifikationen an den Fahrzeuglenksteuerungssystemen, wie etwa elektrischer Servolenkung, Vier-/ Hinterrad-Lenksystemen und direkten Giersteuerungssystemen anwendbar sind, das den Antriebsschlupf jedes Rades zum Erzeugen einer Gierbewegung steuert.
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Das Bremssystem 36 ist zum Steuern der Fahrzeugbremsung konfiguriert und beinhaltet Radbremsvorrichtungen, z.B. Scheibenbremselemente, Bremssättel, Hauptzylinder und ein Bremsstellglied, z. B. ein Pedal. Die Raddrehzahlsensoren überwachen die einzelnen Raddrehzahlen, und eine Bremssteuerung kann mit einer Antiblockierfunktion ausgestattet werden.
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Das Fahrwerksystem 38 beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von bordeigenen Sensorsystemen und Vorrichtungen zum Überwachen des Fahrzeugbetriebs zum Ermitteln von Fahrzeugbewegungszuständen und, in einer Ausführungsform, eine Vielzahl von Vorrichtungen zum dynamischen Steuern einer Fahrzeugaufhängung. Die Fahrzeugbewegungszustände beinhalten bevorzugt z. B. die Fahrgeschwindigkeit, den Lenkwinkel der lenkbaren Vorderräder und die Gierrate. Die Bordfahrwerküberwachungs-Sensorsysteme und Vorrichtungen beinhalten Trägheitssensoren, wie etwa Drehratensensoren und Beschleuniger. Das Fahrwerksystem 38 schätzt die Fahrzeugbewegungszustände, wie etwa Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, Gierrate und Quergeschwindigkeit und schätzt den seitlichen Versatz und Gierwinkel des Fahrzeugs 10. Die gemessene Gierrate wird mit den Lenkwinkelmessungen zum Schätzen des Fahrzeugzustands der Quergeschwindigkeit verbunden. Die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit kann anhand von Signaleingängen der Raddrehzahlsensoren bestimmt werden, die zum Überwachen jedes der Vorderräder und Hinterräder eingerichtet sind. Die den Fahrzeugbewegungszuständen zugeordneten Signalen können von anderen Fahrzeugsteuerungssystemen zur Fahrzeugsteuerung und -bedienung übertragen und überwacht werden.
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Das Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 und die Raumüberwachungssteuerung 140 können eine Steuerung beinhalten, die mit einer Vielzahl von Raumsensoren 41 kommuniziert, um Sichtfelder benachbart zum Fahrzeug 10 zu überwachen und digitale Darstellungen der Sichtfelder einschließlich benachbarter entfernter Objekte zu erzeugen. Die Raumüberwachungssteuerung 140 beinhaltet auch einen Raumüberwachungs-VHM-Agenten 141. Die Raumüberwachungssteuerung 140 kann die Eingänge der Raumsensoren 41 auswerten, um einen linearen Bereich, die relative Geschwindigkeit und die Trajektorie des Fahrzeugs 10 in Bezug auf jedes benachbarte entfernte Objekt zu bestimmen. Die Raumsensoren 41 können an verschiedenen Stellen am Fahrzeug 10 angebracht werden, einschließlich der vorderen Ecken, hinteren Ecken, hinteren Seiten und Mittelseiten. Die Raumsensoren 41 können einen vorderen Radarsensor und eine Kamera in einer Ausführungsform beinhalten, obwohl die Offenbarung nicht so beschränkt ist. Die Anordnung der erwähnten Raumsensoren 41 ermöglicht der Raumüberwachungssteuerung 140 das Überwachen des Verkehrsflusses, einschließlich von sich in der Nähe befindlichen Fahrzeugen und anderen Objekte um das Fahrzeug 10. Daten, die durch die Raumüberwachungssteuerung 140 erzeugt werden, können durch den Fahrbahnmarkierungserfassungsprozessor (nicht dargestellt) zum Schätzen der Fahrbahn angewendet werden. Die Raumsensoren 41 des Fahrzeug-Raumüberwachungssystems 40 können darüber hinaus objektlokalisierende Sensorvorrichtungen beinhalten, einschließlich Bereichssensoren, wie etwa FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)-Radare und FSK(Frequency Shift Keying)-Radar und Lidar(Light Detection and Ranging)-Vorrichtungen und Ultraschallvorrichtungen, die auf Effekte, wie etwa DopplerEffekt-Messungen zum Orten von vorderen Objekten, angewiesen sind. Die möglichen objekterfassenden Vorrichtungen beinhalten ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCD) oder komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Schalteinrichtungs-(CMOS)-Videobildsensoren und andere bekannte Kamera/ Videobild-Prozessoren, die digitale fotografische Verfahren zum ‚Ansehen‘ vorderer Objekte, einschließlich eines oder mehrerer Objektfahrzeuge(s), verwenden. Diese Sensorsysteme werden zur Erfassung und Ortung von Objekten in Automobilanwendungen angewendet und sind mit Systemen verwendbar, einschließlich z. B. adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidung, Pre-Crash-Sicherheit und Seitenobjekterfassung.
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Die dem Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40 zugeordneten Raumsensoren 41 werden vorzugsweise innerhalb des Fahrzeugs 10 in einer relativ ungehinderten Position positioniert, um die räumliche Umgebung zu überwachen. Wie hier angewandt, beinhaltet die räumliche Umgebung alle externen Elemente, einschließlich fester Objekte wie Schilder, Masten, Bäume, Häuser, Geschäfte, Brücken usw.; und bewegte oder bewegliche Objekte wie Fußgänger und andere Fahrzeuge. Jeder dieser Raumsensoren 41 stellt eine Schätzung der tatsächlichen Lage oder des Zustands eines Objekts bereitstellt, wobei die Schätzung eine geschätzte Position und die Standardabweichung beinhaltet. Als solches werden die sensorische Erfassung und Messung von Objektorten und Bedingungen für gewöhnlich als .Schätzwerte' bezeichnet. Es wird ferner erkannt, dass die Eigenschaften dieser Raumsensoren 41 komplementär sind, indem einige beim Schätzen bestimmter Parameter zuverlässiger sind als andere. Die Raumsensoren 41 können jeweils unterschiedliche Betriebsbereiche und Winkelabdeckungen aufweisen, die verschiedene Parameter innerhalb ihrer Betriebsbereiche schätzen können. Beispielsweise können Radarsensoren normalerweise den Bereich, die Bereichsrate und Azimutort eines Objekts schätzen, sind aber normalerweise nicht gut im Schätzen der Maße eines erfassten Objektes. Eine Kamera mit Vision-Prozessor ist beim Schätzen einer Form und Azimutposition des Objekts genauer, jedoch weniger effizient beim Schätzen des Bereichs und der Bereichsrate eines Objekts. Scannende Lidarsysteme arbeiten effizient und genau gegenüber der Schätzung des Bereichs und der Azimutposition, können jedoch normalerweise nicht die Bereichsrate schätzen und sind daher nicht so genau bei einer neuen Objekterfassung/ -erkennung. Ultraschallsensoren sind in der Lage den Bereich zu schätzen, jedoch im Allgemeinen nicht in der Lage zur Schätzung oder Berechnung der Bereichsrate und Azimutposition. Weiterhin wird erkannt, dass die Leistung jeder Sensorik durch unterschiedliche Umgebungsbedingungen beeinflusst wird. Somit präsentieren einige Raumsensoren 41 parametrische Varianzen während des Betriebs, obwohl überlappende Erfassungsbereiche der Sensoren Möglichkeiten für die Sensordatenfusion schaffen.
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Das HVAC-System 44 ist zur Verwaltung der Umgebungsbedingungen im Fahrgastraum vorgesehen, wie z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und dergleichen, als Reaktion auf Bedienbefehle, die an die HVAC-Steuerung 144 übermittelt werden, die deren Betrieb steuert. Die HVAC-Steuerung 144 beinhaltet auch einen HVAC VHM Agent 145.
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Die Bedienelemente 46 können in den Fahrgastraum des Fahrzeugs 10 integriert werden und können als nicht einschränkende Beispiele das Lenkrad 108, ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Gangwahlschalter und eine Bedienereingabevorrichtung 110 beinhalten. Die Bedienelemente 46 und die dazugehörige Bedienersteuerung 146 ermöglichen dem Fahrzeugführer die Interaktion und direkte Bedienung des Fahrzeugs 10. Die Bedienersteuerung 146 beinhaltet auch einen Bedienersteuerungs-VHM-Agent 147. Die Bedienersteuerungsvorrichtung, einschließlich des Lenkrads, des Gaspedals, des Bremspedals, des Gangwahlschalters und dergleichen, kann bei einigen Ausführungsformen des autonomen Fahrzeugs 10 wegfallen. Das Lenkrad 108 kann an einer Lenksäule 109 mit der Eingabevorrichtung 110 mechanisch an der Lenksäule 109 montiert und für die Kommunikation mit der Bedienersteuerung 146 konfiguriert werden. Alternativ kann die Eingabevorrichtung 110 mechanisch in Nähe der Lenksäule 109 an einer Stelle montiert werden, die für den Fahrzeugführer komfortabel ist. Die Eingabevorrichtung 110, die hierin als ein hervorstehender Schaft der Säule 109 dargestellt ist, beinhaltet eine Benutzeroberflächenvorrichtung, durch die der Fahrzeugführer den Fahrzeugbetrieb in einem autonomen Steuermodus anweisen kann, z. B. durch Anweisung des Aktivierens der Elemente des autonomen Fahrzeugsteuersystems 20. Die Mechanisierung der Eingabevorrichtung 110 ist exemplarisch. Die Eingabevorrichtung 110 kann in einer oder mehreren Vorrichtungen mechanisiert werden kann oder in Form einer Steuerung auftreten kann, die sprachaktiviert ist oder ein anderes geeignetes System sein kann. Die Eingabevorrichtung 110 weist bevorzugt Steuerungsmerkmale und eine Stelle auf, die durch vorliegende Blinksignalaktivierungssysteme verwendet werden. Alternativ können andere Eingabevorrichtungen, wie etwa Hebel, Taster, Knöpfe und Spracherkennungs-Eingabevorrichtungen anstelle von oder zusätzlich zu den Eingabevorrichtungen 110 verwendet werden.
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Das HMI-System 42 ermöglicht die Interaktion zwischen Mensch/Maschine, um die Bedienung eines Infotainmentsystems, eines GPS-Systems, eines Navigationssystems und dergleichen zu steuern, und ist mit einer HMI-Steuerung 142 ausgestattet. Die HMI-Steuerung 142 überwacht Bedieneranforderungen und liefert Informationen an den Bediener, einschließlich den Status der Fahrzeugsysteme sowie Service- und Wartungsinformationen. Die HMI-Steuerung 142 kann auch ein globales Positionierungs-/Navigationssystem beinhalten. Die HMI-Steuerung 142 kommuniziert mit und/oder steuert den Betrieb der Vielzahl von Benutzeroberflächenvorrichtungen, wobei die Benutzeroberflächenvorrichtungen zum Senden einer Nachricht in Verbindung mit einem der autonomen Fahrzeugsteuerungssysteme, in der Lage ist. Die HMI-Steuerung 142 kommuniziert bevorzugt ebenfalls mit einer oder mehreren Vorrichtungen, die biometrische Daten in Verbindung mit dem Fahrzeugführer überwachen, einschließlich beispielsweise unter anderem Blickrichtung, Haltung und Kopfpositionserfassung. Die HMI-Steuerung 142 ist eine einheitliche Vorrichtung zur Vereinfachung der Beschreibung, kann jedoch als mehrere Steuermodule und den entsprechenden Sensorvorrichtungen in einer Ausführungsform des hierin beschriebenen Systems konfiguriert sein. Die HMI-Steuerung 142 beinhaltet auch einen HMI VHM Agent 143. Bedienerschnittstellenvorrichtungen können Vorrichtungen beinhalten, die zum Senden einer Nachricht in der Lage sind, die den Bediener zum Handeln auffordert, und können ein elektronisches Anzeigemodul beinhalten, z. B. eine Flüssigkristall-Display(LCD)-Vorrichtung, ein Heads-Up-Display (HUD) (nicht dargestellt), eine Audio-Feedbackvorrichtung, eine tragbare Vorrichtung und einen haptischen Sitz. Die Bedieneroberflächenvorrichtungen, die in der Lage sind zu einer Bedieneraktion aufzufordern, werden bevorzugt durch oder über die HMI-Steuerung 142 gesteuert. Das HUD kann Informationen projizieren, die auf eine Innenseite einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs im Sichtfeld des Fahrers reflektiert wird, umfassend das Übertragen eines Konfidenzniveaus in Verbindung mit einem der autonomen Fahrzeugsteuerungssysteme. Das HUD kann ebenfalls erweiterte Realitätsinformationen bereitstellen, wie etwa Fahrspurort, Fahrzeugweg, Richtungs- und/ oder Ortungsinformationen und dergleichen. Das HUD und ähnliche Systeme sind Fachleuten bekannt.
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Das Fahrzeugbeleuchtungs-, Beleuchtungs- und Außensignalisierungssystem 48 beinhaltet eine Vielzahl von Scheinwerfern, Rückleuchten, Bremsleuchten, Schlussleuchten, Blinkleuchten und dergleichen, die über die Beleuchtungssteuerung 148 steuerbar sind. Die Beleuchtungssteuerung 148 kommuniziert mit den Umgebungslichtsensoren, dem GPS-System, den Bedienereingaben und dem Navigationssystem und führt Steuerroutinen aus, die verschiedene Scheinwerfer, Rückleuchten, Bremsleuchten, Schlussleuchten, Signalleuchten, basierend auf dem Umgebungslicht, der Fahrtrichtung des GPS- und Navigationssystems und anderen Faktoren selektiv ausleuchten. Weitere Faktoren können einen Übersteuerungsbefehl zur Beleuchtung der Fahrzeuglampen in einem Baustellenbereich sein. Die Beleuchtungssteuerung 148 beinhaltet zudem einen Beleuchtungs-VHM-Agent 149.
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In einer Ausführungsform ist das betrachtete Fahrzeug 10 zum Kommunizieren mit dem Kommunikationsnetz 285 konfiguriert, einschließlich der Kommunikation zwischen dem intelligenten Straßensystem und dem betrachteten Fahrzeug 10. Ein intelligentes Autobahnsystem kann zum Überwachen von Standorten, Geschwindigkeiten und Trajektorien einer Vielzahl von Fahrzeugen konfiguriert werden, wobei diese Informationen verwendet werden, um die Steuerung eines oder mehrerer ähnlich gelegener Fahrzeuge zu erleichtern. Dieses kann die Kommunikation des geografischen Standorts, die Frontgeschwindigkeit und Beschleunigungsrate von einem oder mehreren Fahrzeugen in Bezug auf das Fahrzeug 10 beinhalten. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 10 zur Kommunikation mit einer externen Steuerung 280 konfiguriert.
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Die VHM-Steuerung 150 ist zum Überwachen des Zustands verschiedener bordeigener Teilsysteme konfiguriert, die eine oder mehrere Funktionen im Zusammenhang mit dem autonomen Fahrzeugbetrieb ausführen. Die VHM-Steuerung 150 beinhaltet eine Steuerungsarchitektur, die mit einer mehrschichtigen hierarchischen VHM-Datenverarbeitung, -Erfassung und -Speicherung unter Verwendung der Vielzahl von VHM-Agenten konfiguriert ist, die einer VHM-Mastersteuerung zugeordnet sind, die mit der externen Steuerung 280 kommunizieren kann. Diese Konfiguration kann dazu dienen, die Komplexität der Datenverarbeitung, die Datenerfassung und die Kosten für die Datenspeicherung zu reduzieren. Die VHM-Steuerung 150 stellt eine zentralisierte Systemüberwachung und eine verteilte Systemüberwachung mit Datenerfassung über die VHM-Mastersteuerung und die Vielzahl der VHM-Agenten zur Verfügung, um eine schnelle Reaktionszeit und eine integrierte Fahrzeug-/Systemebenenabdeckung zu gewährleisten. Die VHM-Steuerung 150 kann auch eine Fehlerbegrenzungssteuerung und eine redundante VHM-Mastersteuerung beinhalten, um die Integrität der von der Fehlerbegrenzungssteuerung verwendeten VHM-Informationen zu überprüfen.
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Der Begriff „Steuerung“ und verwandte Begriffe wie Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe beziehen sich auf eine oder verschiedene Kombinationen von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), elektronische Schaltung(en), Zentralrechnereinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und zugehörige nicht-transitorische Speicherkomponente(n) in Form von Speicher und Speichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriff, Festplatte usw.). Die nicht-transitorisch Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Befehle in der Form einer oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routine, kombinatorischen Logikschaltungen), Eingabe-/Ausgabeschaltung(en) und -geräten, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Zu den Ein- und Ausgabevorrichtungen und Schaltungen gehören Analog-/Digitalwandler und ähnliche Vorrichtungen, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder in Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Wertetabellen. Jede Steuerung führt eine oder mehrere Steuerroutinen aus, um gewünschte Funktionen bereitzustellen. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen in Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Der Begriff ,Modell` bezeichnet einen prozessorbasierten oder einen über einen Prozessor ausführbaren Code und die zugehörige Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. Der Begriff „dynamisch“ beschreibt Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind. Die Begriffe „Kalibrierung“, „Kalibrieren“ und verwandte Begriffe beziehen sich auf ein Ergebnis oder ein Verfahren, das eine tatsächliche oder Standardmessung, die mit einer Vorrichtung verbunden ist, mit einer wahrgenommenen oder beobachteten Messung oder einer befohlenen Position vergleicht. Eine hierin beschriebene Kalibrierung kann auf eine speicherbare parametrische Tabelle, mehrere ausführbare Gleichungen oder eine andere geeignete Form reduziert werden.
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Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und die Kommunikation zwischen Steuerungen und Stellgliedern und/oder Sensoren können über eine direkte Drahtverbindung, einen vernetzten Kommunikationsbus, eine drahtlose Verbindung oder eine andere geeignete Kommunikationsverbindung erfolgen. Die Kommunikation beinhaltet den Austausch von Datensignalen auf eine geeignete Art, darunter auch z. B. elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale durch die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können diskrete, analoge oder digitalisierte analoge Signale beinhalten, die Eingaben von Sensoren und Stellgliedbefehle, sowie Kommunikationssignale zwischen Steuereinheiten darstellen. Der Begriff „Signal“ bezieht sich auf eine physisch wahrnehmbare Anzeige, die Informationen übermittelt und kann eine geeignete Wellenform (z. B. elektrische, optische, magnetische, mechanische oder elektromagnetische) umfassen, wie beispielsweise Gleichstrom, Wechselspannung, Sinuswellen, Dreieckswelle, Rechteckwelle, Vibration und dergleichen, die durch ein Medium laufen können. Ein Parameter ist definiert als eine messbare Größe, die eine physikalische Eigenschaft einer Vorrichtung oder eines anderen Elements darstellt, die durch einen oder mehrere Sensoren und/oder ein physikalisches Modell erkennbar ist. Ein Parameter kann einen diskreten Wert aufweisen, z. B. „1“ oder „0“, oder kann stufenlos eingestellt werden.
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Die Begriffe „Prognose“, „Prognostik“ und verwandte Begriffe sind mit der Datenüberwachung und mit Algorithmen und Auswertungen verbunden, die eine vorausschauende Aussage über ein wahrscheinliches zukünftiges Ereignis im Zusammenhang mit einer Komponente, einem Teilsystem oder einem System treffen. Prognosen können Klassifizierungen beinhalten, die einen ersten Zustand beinhalten, der anzeigt, dass die Komponente, das Teilsystem oder das System gemäß ihrer Spezifikation arbeiten („Grün“ oder „G“), einen zweiten Zustand, der eine Verschlechterung des Betriebs der Komponente, des Teilsystems oder des Systems anzeigt („Gelb“ oder „Y“), und einen dritten Zustand, der einen Fehler im Betrieb der Komponente, des Teilsystems oder des Systems anzeigt („Rot“ oder „R“). Die Begriffe „Diagnostik“, „Diagnose“ und verwandte Begriffe sind mit der Datenüberwachung und mit Algorithmen und Auswertungen verbunden, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines bestimmten Fehlers einer Komponente, eines Teilsystems oder eines Systems anzeigen. Der Begriff „Minderung“ und verwandte Begriffe sind mit Vorgängen, Aktionen oder Steuerroutinen verbunden, die dazu dienen, die Auswirkungen eines Fehlers in einer Komponente, einem Teilsystem oder einem System zu vermindern.
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Die Telematiksteuerung beinhaltet ein drahtloses Telematikkommunikationssystem, das in der Lage zu zusätzlicher Fahrzeugkommunikation ist, einschließlich Kommunikation mit einem Kommunikationsnetzwerksystem 285 mit drahtlosen und verdrahteten Kommunikationsfähigkeiten. Die Telematiksteuerung ist in der Lage zu zusätzlicher Fahrzeugkommunikation ist, einschließlich Kurzbereichs-Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikation. Alternativ oder zusätzlich weist die Telematiksteuerung ein drahtloses Telematikkommunikationssystem auf, das in der Lage zu Kurzbereichs-Drahtloskommunikation an eine handgehaltene Vorrichtung ist, beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Satellitentelefon oder eine andere Telefonvorrichtung. In einer Ausführungsform ist die handgehaltene Vorrichtung mit einer Softwareanwendung versehen, die ein drahtloses Protokoll zum Kommunizieren mit der Telematiksteuerung beinhaltet und die handgehaltene Vorrichtung führt die zusätzliche Fahrzeugkommunikation aus, einschließlich der Kommunikation mit einer externen Steuerung 280 über das Kommunikationsnetz 285. Alternativ oder zusätzlich führt die Telematiksteuerung die zusätzliche Fahrzeugkommunikation direkt durch, indem sie über ein Kommunikationsnetz 285 mit der externen Steuerung 280 kommuniziert.
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Prognostische Klassifizierungsroutinen zum Bestimmen einer Prognose, d. h. R/Y/G, für jedes der Teilsysteme können in der VHM-Steuerung 150 ausgeführt werden. Die prognostischen Klassifizierungsroutinen können das Auftreten einer grünen Prognose erkennen, die mit einem der Fahrzeug-Teilsysteme und zugehörigen Steuerungen des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 verbunden ist, und die VHM-Steuerung 150 kann die zugehörige Datenübertragung außerhalb über das Kommunikationsnetz 285 blockieren, um die Datenkommunikationslast auf die externe Steuerung 280 zu reduzieren. Alternativ kann das Übertragen einer grünen Prognose in Form einer einfachen Bestätigung der Grünbestimmung für eine Komponente, ein Teilsystem oder ein System eines der Fahrzeugsysteme und der zugehörigen Steuerungen des autonomen Fahrzeugsteuerungssystems 20 mit einem Zeitstempel erfolgen, wodurch die Datenübertragungslast zur externen Steuerung 280 minimiert wird.
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Die VHM-Steuerung 150 beinhaltet ausführbare Routinen zur Auswertung von fahrzeuginternen Vorrichtungen, welche die räumliche Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 überwachen, wie z.B. das Fahrzeug-Raumüberwachungssystem 40, die Raumüberwachungssteuerung 140 und der Raumüberwachungs-VHM-Agent 141, der mit Bezug auf 1 beschrieben wird.
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Wie hierin beschrieben, kann die VHM-Steuerung 150 eine Diagnoseroutine 200 zur Auswertung des Betriebs der Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 unter Verwendung der Informationen der Raumsensoren 41 beinhalten. Die Diagnoseroutine 200 beinhaltet die Steuerung eines Stellglieds, das so angeordnet ist, dass es eine Fahrzeugbewegung ausführt und gleichzeitig den dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs über die Raumsensoren 41 überwacht, sowie die Korrelation zwischen dem gesteuerten Betrieb des Stellglieds und dem überwachten dynamischen Betrieb des autonomen Fahrzeugs. Anhand der Korrelation kann ein Fehler in der Funktion der Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 erkannt werden. Die Diagnoseroutine 200 ist eine Steuerroutine, die in einer Speichervorrichtung in einer der Fahrzeugsteuerungen gespeichert ist.
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2 stellt schematisch eine Ausführungsform der Diagnoseroutine 200 dar, und Tabelle 1 ist eine Aufschlüsselung bereit, in der die numerisch gekennzeichneten Blocks und die entsprechenden Funktionen wie folgt und entsprechend der Diagnoseroutine 200 aufgeführt sind. Die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert wurden, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Tabelle 1
| BLOCK | BLOCKINHALTE |
| 202 | Start |
| 204 | Bewertung des Raumüberwachungssystems |
| 206 | Liegt ein Fehler im Raumüberwachungssystem vor? |
| 207 | Fehler im Raumüberwachungssystem melden |
| 208 | Sammeln von Daten aus dem Raumüberwachungssystem |
| 210 | Schätzen der Fahrzeugbewegung und des Aktivierungsstatus für Fahrzeuglampen |
| 212 | Überwachen von Steuerbefehlen an den Antriebsstrang, das Lenksystem, das Bremssystem und das Fahrwerksystem |
| 214 | Beeinflusst einer der Steuerbefehle die Fahrzeugbewegung oder den Zustand der Fahrzeuglampe? |
| 216 | Zuordnung der Steuerbefehle und des geschätzten Fahrzeugbewegungs- und Aktivierungsstatus für die Fahrzeuglampen |
| 218 | Stimmen die Korrelationen überein? |
| 220 | Fehler melden |
| 222 | Kein Fehler melden |
| 224 | Ende |
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Die Ausführung der Diagnoseroutine 200 kann wie folgt fortschreiten. Die Schritte der Diagnoseroutine 200 können in einer geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die Reihenfolge, die mit Bezug auf 2 beschrieben ist, beschränkt.
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Bei Inbetriebnahme (202) wird der Betrieb der Raumsensoren 41 des Fahrzeug-Raumüberwachungssystems 40 ausgewertet (204), um zu ermitteln, ob ein Fehler im Raumüberwachungssystem (206) vorliegt. Wenn ein Fehler im Raumüberwachungssystem (206)(1) erkannt wird, wird der Fehler gemeldet (207), und diese Iteration endet (224).
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Wenn kein Fehler im Raumüberwachungssystem (206)(0) festgestellt wird, werden periodisch und kontinuierlich Daten aus dem Raumüberwachungssystem (208) gesammelt und ausgewertet, um die Fahrzeugbewegung einschließlich Geschwindigkeit und Fahrtrichtung sowie den Aktivierungsstatus der Fahrzeugscheinwerfer, Rückleuchten, Bremsleuchten, Schlussleuchten, Signalleuchten und dergleichen zu bestimmen (210). Gleichzeitig werden Steuerbefehle an die Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 überwacht (212) und ausgewertet, um zu ermitteln, ob einer der Steuerbefehle die Fahrzeugbewegung oder den Zustand der Fahrzeuglampe beeinflusst (214). Wenn nicht (214)(0), wird die Überwachung (212) fortgesetzt.
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Wenn einer der Steuerbefehle die Fahrzeugbewegung oder den Zustand der Fahrzeuglampe (214)(1) beeinflusst, werden die Steuerbefehle mit der geschätzten Fahrzeugbewegung oder dem Zustand der Fahrzeuglampe (216) korreliert. Dies kann durch nicht einschränkende Beispiele das Erzeugen einer vordefinierten Regelgrundlage beinhalten, wie beispielsweise das Korrelieren eines Bremsbefehls mit der Fahrzeugverzögerung, das Korrelieren eines Beschleunigungsbefehls mit der Fahrzeugbeschleunigung, das Korrelieren eines Lenkbefehls mit der Fahrzeugquerbewegung, das Korrelieren eines Scheinwerferaktivierungsbefehls mit einer fahrzeugnahen Ausleuchtung und das Korrelieren eines Blinkerbefehls mit einer periodischen Zunahme der Ausleuchtung.
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Wenn eine positive Korrelation zwischen den Steuerbefehlen und dem zugehörigen geschätzten Fahrzeugbewegungs- oder Fahrzeuglampenstatus (218)(1) vorliegt, wird kein Fehler gemeldet (222), und diese Iteration endet (224). Wenn keine Korrelation zwischen einem der Steuerbefehle und dem zugehörigen geschätzten Fahrzeugbewegungs- oder Fahrzeuglampenstatus (218)(0) vorliegt, wird ein dem jeweiligen System zugeordneter Fehler gemeldet, d. h. ein Fehler, der einer der Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 zugeordnet ist (220), und diese Iteration endet (224). Die Meldefunktion der Schritte 220 und 222 beinhaltet die Meldung des Ergebnisses an den Bediener über die HMI-Steuerung 142 und eine der Bedieneroberflächenvorrichtungen und kann das Ergebnis auch über die externe Steuerung 280 und das Kommunikationsnetz 285 an eine Servicestelle melden.
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Die VHM-Steuerung 150 kann zudem eine Nutzungsdauerroutine 300 zur Auswertung und Abschwächung des Betriebs der Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 unter Verwendung der Informationen der Raumsensoren 41 beinhalten. Die Nutzungsdauerroutine 300 beinhaltet die Auswertung der Unterschiede zwischen den Steuerbefehlen zu den Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 und den Eingaben der Raumsensoren 41 des Fahrzeug-Raumüberwachungssystems 40 und die darauf basierende Auswertung von Trends. Die Nutzungsdauerroutine 300 ist eine Steuerroutine, die in einer Speichervorrichtung in einer der Fahrzeugsteuerungen gespeichert ist und periodisch ausgeführt wird.
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3 stellt schematisch eine Ausführungsform der Nutzungsdauerroutine 300 dar, und Tabelle 2 stellt eine Aufschlüsselung bereit, in der die numerisch gekennzeichneten Blocks und die entsprechenden Funktionen wie folgt und entsprechend der Minderungsroutine 300 aufgeführt sind. Die Lehren hierin in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus Hardware, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die konfiguriert wurden, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. Tabelle 2
| BLOCK | BLOCKINHALTE |
| 302 | Start |
| 304 | Gibt es einen Unterschied zwischen einem Steuerbefehl und der Wahrneh- |
| | mung? |
| 306 | Differenzdaten im Speicher speichern |
| 308 | Gespeicherte Differenzdaten auslesen |
| 310 | Gespeicherte Differenzdaten filtern |
| 312 | Zugmodell zur Trendermittlung basierend auf den gefilterten gespeicherten Differenzdaten |
| 314 | Ermitteln der Restnutzungsdauer des Systems |
| 316 | Restnutzungsdauer melden |
| 320 | Ende |
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Die Ausführung der Nutzungsdauerroutine 300 kann wie folgt fortschreiten. Die Schritte der Nutzungsdauerroutine 300 können in einer geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die Reihenfolge, die mit Bezug auf 3 beschrieben ist, beschränkt.
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Bei der Inbetriebnahme (202) werden Steuerbefehle an die Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 in Bezug auf die von den Raumsensoren 41 abgeleiteten Informationen ausgewertet. Jedes der vorgenannten Systeme beinhaltet einen oder eine Vielzahl von Sensoren, die den Betrieb der zugehörigen Stellglieder überwachen, die für den Betrieb des autonomen Fahrzeugs vorgesehen sind. So verfügt beispielsweise das Lenksystem 34 über einen Lenkwinkelsensor und das Bremssystem 36 über Raddrehzahlsensoren. Die Steuerbefehle für die Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 werden durch die entsprechenden Sensoren überwacht. Die Routine 300 ermittelt, ob ein Unterschied zwischen den Steuerbefehlen und der erfassten Wahrnehmung besteht und zeigt die Raumsensoren 41 (304) an. Derartige Unterschiede können auf Fehler hinweisen, die mit Sensoren des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 verbunden sind, wie beispielsweise Raddrehzahlsensoren, Lenkwinkelsensoren und Trägheitssensoren, wie beispielsweise Geschwindigkeitskreisel und Beschleunigungssensoren.
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Wenn keine Differenz vorliegt oder die Differenz kleiner als ein Schwellenwert (304)(0) ist, endet diese Iteration ohne weitere Maßnahmen. Wenn eine Differenz größer als der Schwellenwert (304)(1) ist, werden die Differenzdaten im Speicher (306) gespeichert. Die Differenzdaten werden periodisch von der Steuerung (308), (310) ausgelesen und gefiltert, und die gefilterten Differenzdaten werden in ein Trendanalysemodell eingegeben, um einen Trend in der Differenz zwischen den Steuerbefehlen und der Wahrnehmung als erfasst zu identifizieren und die Raumsensoren 41 (312) anzuzeigen. Diese Trends deuten auf eine Änderungsrate der Differenz hin, und die Änderungsrate der Differenz kann verwendet werden, um eine Restnutzungsdauer für eine oder mehrere Komponenten des Antriebsstrangs 32, des Lenksystems 34, des Bremssystems 36 und des Fahrwerksystems 38 (314) zu schätzen. Die Restnutzungsdauer kann gemeldet werden (316), wozu auch die Benachrichtigung eines Servicezentrums außerhalb des Fahrzeugs gehört, z. B. die VHM-Steuerung 280 zum Einplanen eines Wartungsereignisses. Diese Iteration endet dann (320).
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Das Flussdiagramm und die Blockdiagramme in den Flussdiagrammen veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Block- oder Flussdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes darstellen, der zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) einen oder mehrere ausführbare Befehle beinhaltet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellungen durch Spezialzweck-Hardware-basierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Vorgänge durchführen, oder Kombinationen von Spezialzweck-Hardware und Computerbefehlen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das eine Steuerung oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Art und Weise zu funktionieren, sodass die im computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel erzeugen, einschließlich Anweisungen, die die Funktion/den Vorgang, die/der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken angegeben ist, implementieren.
