DE102020106936A1

DE102020106936A1 - Steuern des betriebs eines fahrzeugs mit einem übergeordneten steuer-modul mit fehlertoleranter steuerung

Info

Publication number: DE102020106936A1
Application number: DE102020106936.7A
Authority: DE
Inventors: Wen-Chiao Lin; Xinyu Du; Xiaoyu Huang; Paul E. Krajewski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-10-29
Also published as: US20200339140A1; US11148678B2

Abstract

System und Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs in Echtzeit mit einem Überwachungssteuer-Modul. Ein Fehlererkennungs-Modul ist so eingerichtet, dass es entsprechende Sensordaten von einem oder mehreren Sensoren, die mit dem Fahrzeug kommunizieren, empfängt und Fehlerdaten generiert. Das Überwachungssteuer-Modul enthält mindestens eine fehlertolerante Steuerung, die so eingerichtet ist, dass sie auf eine Vielzahl von Fehlern reagiert. Das Überwachungssteuer-Modul ist für den Empfang der Fehlerdaten eingerichtet. Wenn aus der Vielzahl der Fehler mindestens ein Fehler erkannt wird, wird das Überwachungssteuer-Modul so eingerichtet, dass es die fehlertolerante Steuerung verwendet, um mindestens einen ausgewählten Befehl zu generieren. Der gewählte Befehl wird an einen oder mehrere Gerätesteuerungen übertragen, die an mindestens eine der entsprechenden Komponenten des Fahrzeugs geliefert werden. Der Betrieb des Fahrzeugs wird zum Teil auf der Grundlage des gewählten Befehls gesteuert.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs mit einem Überwachungs-Steuer-Modul mit mindestens einer fehlertolerante Steuerung. Eine mobile Plattform kann Module zum Erkennen von Fehlern in verschiedenen Komponenten der mobilen Plattform vor oder nach dem Auftreten des Fehlers enthalten. Wenn ein Fehler einmal aufgetreten ist, ist es eine Herausforderung, seine Auswirkungen zu mildern und gleichzeitig verschiedene andere Ziele zu optimieren. Dies ist auf eine Reihe von Gründen zurückzuführen, wie z.B. die zunehmende Komplexität vieler mobiler Plattformen.
BESCHREIBUNG
Hierin wird ein System und Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs in Echtzeit vorgestellt. Das System umfasst einen oder mehrere Sensoren, die operativ mit dem Fahrzeug verbunden und so eingerichtet sind, dass sie entsprechende Sensordaten erzeugen. Ein Fehlererkennungs-Modul ist so eingerichtet, dass es die entsprechenden Sensordaten empfängt und Fehlerdaten erzeugt. Das System umfasst eine oder mehrere Geräte-Steuerungen, die so eingerichtet sind, dass sie entsprechende Befehlssignale an die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs senden. Ein übergeordnetes Steuer-Modul steht in Kommunikation mit dem mindestens einen Gerätesteuergerät und verfügt über mindestens ein fehlertolerantes Steuergerät (Steuerung), das so eingerichtet ist, dass es auf eine Vielzahl von Fehlern reagiert.
Das Überwachungssteuer-Modul umfasst einen Prozessor und einen greifbaren, nicht vorübergehenden Speicher, auf dem die Anweisungen aufgezeichnet werden. Die Ausführung der Befehle durch den Prozessor veranlasst das Überwachungssteuer-Modul: die Fehlerdaten zu empfangen und festzustellen, ob mindestens ein Fehler aus der Vielzahl der Fehler erkannt wird. Wenn aus der Vielzahl der Fehler mindestens ein Fehler erkannt wird, wird das Überwachungssteuer-Modul so eingerichtet, dass es die fehlertolerante Steuerung verwendet, um mindestens einen ausgewählten Befehl zu generieren. Der gewählte Befehl wird an die Gerätesteuerung übertragen, die ihn an mindestens eine der entsprechenden Komponenten des Fahrzeugs weiterleitet. Der Betrieb des Fahrzeugs wird zum Teil auf der Grundlage des gewählten Befehls gesteuert.
Die Mehrzahl der Sensoren kann eine Inertialmesseinheit, eine Abbildungseinheit, eine globale Positionierungseinheit, einen Reifendrucksensor und einen Raddrehzahlsensor umfassen. Die jeweiligen Komponenten können mindestens einen Reifen, mindestens ein Rad, eine Bremseinheit, eine Gaspedaleinheit und eine Lenkeinheit umfassen. Die Mehrzahl der Fehler kann einen entsprechenden Funktionsverlust des mindestens einen Reifens, des mindestens einen Rades, der Bremseinheit, der Gaspedaleinheit und der Lenkeinheit beinhalten. Der gewählte Befehl kann mindestens zwei der folgenden Befehle umfassen: einen Lenkbefehl, der einen Lenkwinkel und eine Lenkrate definiert, die so eingerichtet sind, dass das Fahrzeug in einer vordefinierten Bahn gehalten wird, einen Beschleunigungsbefehl, der so eingerichtet ist, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht wird, und einen Bremsbefehl, der so eingerichtet ist, dass das Fahrzeug verlangsamt wird.
Das Überwachungssteuer-Modul kann so programmiert werden, dass ein Benutzer des Fahrzeugs innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne nach der Erkennung mindestens eines Fehlers die Kontrolle über den Betrieb des Fahrzeugs übernimmt. Das Fahrzeug kann eine Übernahmefunktion enthalten, die so vorprogrammiert ist, dass eine Übernahme des Betriebs des Fahrzeugs durch einen Benutzer akzeptiert oder abgelehnt wird. Das Überwachungssteuer-Modul kann so programmiert werden, dass der Übergang zur Übernahme durch den Benutzer ermöglicht wird, wenn mindestens ein Fehler erkannt wird und die Übernahmefunktion so vorprogrammiert ist, dass sie die Übernahme akzeptiert.
Die fehlertolerante Steuerung kann eine modellbasierte Steuerung sein, die zumindest teilweise durch eine erste dynamische Gleichung (Iψ̈ = N + B), und eine zweite dynamische Gleichung (aψ̈ + ψ̇ = 0). Dabei ist N ein Drehmoment, das auf das Fahrzeug aufgrund einer Wechselwirkung mit der Fahrbahnoberfläche wirkt, B ist ein Steuereingang für die Differenzialbremsung, ψ ist ein Gieren des Fahrzeugs, ψ̇ ist eine Gierrate, ψ̈ ist eine Änderungsrate der Gierrate, I ist ein Trägheitsmoment des Fahrzeugs und α ist ein positiver Parameter. Der gewählte Befehl kann einen ersten Bremsdruckbefehl (BP₁) und einen zweiten Bremsdruckbefehl (BP₂) enthalten, wobei der Differenzbremssteuereingang eine Differenz zwischen dem ersten Bremsdruckbefehl (BP₁) und dem zweiten Bremsdruckbefehl (BP₂) ist.
Die fehlertolerante Steuerung kann eine modellbasierte Steuerung, eine heuristisch-basierte Steuerung, eine Verstärkungs-Lern-Steuerung und eine maschinenlernende Steuerung umfassen. Die fehlertolerante Steuerungen können so eingerichtet werden, dass sie auf die Vielzahl von Fehlern durch einen entsprechenden Prozess reagieren. Der ausgewählte Befehl kann ein gewichteter Durchschnitt eines entsprechenden Ausgangs der modellbasierten Steuerung, der heuristisch-basierten Steuerung, der Verstärkungs-Lern-Steuerung (Reinforcement-Learning Steuerung) und der maschinenlernenden Steuerung sein. Die heuristisch-basierte Steuerung kann zumindest teilweise durch eine Zugehörigkeitsfunktion charakterisiert werden, die so eingerichtet ist, dass sie jeden Punkt in einem Eingangsraum auf einen entsprechenden Zugehörigkeitswert zwischen 0 und 1 abbildet, wobei der Eingangsraum mindestens einen Lenkwinkel, eine Lenkrate oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst.
Das Verstärkungslemen kann zumindest teilweise durch eine Aktionswertfunktion charakterisiert werden Q(a, s)wobei α eine verfügbare Aktion für das Fahrzeug ist, s ein beobachteter Zustand des Fahrzeugs und die Aktionswertfunktion Q(a, s) gibt einen geschätzten Wert der verfügbaren Aktion α unter Berücksichtigung oder zum Teil basierend auf einer möglichen Abfolge von Ereignissen (die nachfolgende Aktionen und Gerätereaktionen einschließen kann) an, die nach der Durchführung der verfügbaren Aktion α auftreten. Die fehlertolerante Steuerung kann so eingerichtet (entworfen, numerisch trainiert oder anderweitig angepasst) werden, dass er auf die Vielzahl von Fehlern durch entsprechende Prozesse reagiert. Die maschinenlernende Steuerung kann zumindest teilweise durch ein numerisches Modell charakterisiert werden, das durch das Sammeln von Daten zum Benutzerverhalten und zur Fahrzeugdynamik generiert wird, wobei ein erfahrener Benutzer das Fahrzeug mit dem geringsten Fehler fährt. Das numerische Modell wird abgeleitet, wobei die Fahrdynamikdaten als Eingabe in das numerische Modell und die Daten zum Benutzerverhalten als Ausgabe in das numerische Modell eingehen.
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung der Offenbarung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Figuren verstanden wird.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Steuerzentrale und ein übergeordnetes Steuer-Modul mit mindestens einer fehlertoleranten Steuerung aufweist;
2 ist eine Beispielstruktur für die Leitstelle von 1;
3 ist ein schematisches Flussdiagramm für ein Verfahren, die durch das Aufsichtskontroll-Modul von 1 ausgeführt werden kann;
4 ist ein schematisches Flussdiagramm für einen ersten Prozess zur Konfiguration der fehlertoleranten Steuerung von 1; und
5 ist ein schematisches Flussdiagramm für einen zweiten Prozess zur Konfiguration der fehlertoleranten Steuerung von 1.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, wird in 1 ein System 10 zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs 12 in Echtzeit schematisch dargestellt. Gemäß 1 kann das Fahrzeug 12 mit Hilfe von einem oder mehreren Rädern 14, die an einem oder mehreren Reifen 16 befestigt werden können, mobil gemacht werden. Bezogen auf 1 kann das Fahrzeug 12 ein autonomes Fahrzeug sein oder zumindest teilweise mit Hilfe eines Nutzers U gefahren werden. Das Fahrzeug 12 kann eine mobile Plattform sein, wie z.B. ein PKW, ein Sport Utility Car, ein leichter LKW, ein Schwerlastwagen, ein Geländewagen, ein Minivan, ein Bus, ein Transitfahrzeug (z.B. U-Bahn), ein Fahrrad, ein Roboter, ein landwirtschaftliches Gerät (z.B. Traktor), ein Sportgerät (z.B. Golfwagen), ein Boot, ein Flugzeug und ein Zug. Das Fahrzeug 12 kann viele verschiedene Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten und Einrichtungen umfassen.
Gemäß 1 enthält das Fahrzeug 12 einen oder mehrere Gerätesteuergeräte D, die so eingerichtet sind, dass sie entsprechende Steuersignale an verschiedene Komponenten des Fahrzeugs 12 senden. Die Vorrichtungssteuerungen D können unter anderem eine Lenkungs-Steuerung 18, eine Aufhängungs-Steuerung 20, eine Bremen-Steuerung 22 und eine Antriebs-Steuerung 24 umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt. Die Lenkungs-Steuerung 18 kann das Fahrzeug 12 über ein entsprechendes Steuersignal an eine Lenkeinheit 19 lenken. Gemäß 1 kann die Bremsen-Steuerung 22 so eingerichtet werden, dass sie entsprechende Steuersignale an eine erste Bremseinheit 26 (z.B. linke Bremse) und eine zweite Bremseinheit 27 (z.B. rechte Bremse) sendet. Alternativ kann das Fahrzeug 12 eine einzelne Bremseinheit enthalten. Die Antriebs-Steuerung 24 kann so eingerichtet werden, dass sie ein entsprechendes Steuersignal an eine Beschleunigereinheit 28 sendet. Das Fahrzeug 12 kann von einer Antriebsquelle (nicht abgebildet) angetrieben werden, die ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder eine Kombination aus beiden sein kann.
Gemäß 1 enthält das Fahrzeug 12 ein Kontrollzentrum C, das mit den Gerätesteuerungen D kommuniziert. Die Gerätesteuerungen D können in das Kontrollzentrum C eingebettet sein oder anderweitig mit dem Kontrollzentrum C kommunizieren, ohne eingebettet zu sein. Das Kontrollzentrum C umfasst mindestens einen zentralen Prozessor P und mindestens einen zentralen Speicher M (oder ein nichtflüchtiges, greifbares, computerlesbares Speichermedium). Die Kommunikation und Steuerung zwischen den verschiedenen in 1 dargestellten Komponenten kann über Kabel oder drahtlos erfolgen. Gemäß 1 kann das Kontrollzentrum C eine Übernahmefunktion T enthalten, die so vorprogrammiert ist, dass eine Übernahme des Betriebs des Fahrzeugs 12 durch den Benutzer U akzeptiert oder abgelehnt wird. Die Vorprogrammierung der Übernahmefunktion T kann vom Benutzer U oder einem Hersteller eingestellt werden.
Gemäß 1 enthält das Fahrzeug 12 ein übergeordnetes Steuer-Modul 100, das mit mindestens einem der Geräte-Steuerungen D kommuniziert. Das übergeordnete Steuer-Modul 100 von 1 kann ein integraler Bestandteil des Kontrollzentrums C oder ein separates Modul sein, das mit dem Kontrollzentrum C in Wirkverbindung steht. Das übergeordnete Steuer-Modul 100 enthält mindestens eine fehlertolerante Steuerung F, die so eingerichtet ist, dass sie auf mehrere Fehler reagiert (siehe 2).
Unter Bezugnahme auf 2 enthält das übergeordnete Steuer-Modul 100 mindestens einen Prozessor 112 und mindestens einen Speicher 114 (oder ein nicht vorübergehendes, greifbares, computerlesbares Speichermedium), auf dem Befehle zur Ausführung des Verfahrens 200 (die nachstehend in Bezug auf 3 ausführlich beschrieben wird) zum Steuern des Fahrzeugbetriebs 12 aufgezeichnet werden, die zumindest teilweise auf dem fehlertoleranten Steuergerät F basieren. Der Speicher 114 kann vom Steuergerät ausführbare Befehlssätze speichern, und der Prozessor 112 kann die im Speicher 114 gespeicherten vom Steuergerät ausführbaren Befehlssätze ausführen. Alternativ können Befehle für das Verfahren 200 im Zentralspeicher M aufgezeichnet und vom Zentralprozessor P ausgeführt werden.
Bezüglich 1 enthält das Fahrzeug 12 eine Vielzahl von Sensoren S, die operativ mit dem Fahrzeug 12 verbunden und so eingerichtet sind, dass sie entsprechende Sensordaten für die Kommunikation mit dem Kontrollzentrum C erzeugen. Bezüglich 1 kann die Vielzahl von Sensoren S einen Lenkwinkelsensor 30 enthalten, der so eingerichtet ist, dass er eine Lenkstellung oder einen Lenkwinkel der Lenkeinheit 19 übermittelt. Die Mehrzahl der Sensoren S kann einen Trägheitssensor 31 umfassen, der so eingerichtet ist, dass er Beschleunigungsdaten des Fahrzeugs 12 in mehreren Richtungen erhält, z.B. Beschleunigung entlang einer vertikalen Richtung, einer Richtung von Seite zu Seite und einer Richtung von vorne nach hinten relativ zum Fahrzeug 12. Der Trägheitssensor 31 kann einen oder mehrere Beschleunigungsmesser und ein oder mehrere Gyroskope zur Bestimmung der linearen Beschleunigung bzw. der Drehraten enthalten. Der Trägheitssensor 31 kann ein Magnetometer oder eine andere Komponente enthalten, die den Fachleuten zur Verfügung steht. Der Trägheitssensor 31 kann z.B. einen entsprechenden Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop und einen Magnetometer (nicht abgebildet) pro Achse für eine Nick-, eine Roll- und eine Gierachse enthalten.
Unter Bezugnahme auf 1 kann die Mehrzahl der Sensoren S einen Navigationssensor 32 umfassen, der ein GPS-Sensor (Global Positioning Satellite) sein kann, der so eingerichtet ist, dass er Standort- oder Standortkoordinaten des Fahrzeugs 12, wie z.B. Breiten- und Längenwerte, erhält. Die Mehrzahl der Sensoren S kann eine Abbildungseinheit 34 umfassen, die eine visuelle Kamera oder ein Radargerät (kurze und lange Reichweite) sein kann. Die Bildgebungseinheit 34 kann so eingerichtet werden, dass sie LIDAR oder andere Bildgebungsmodalitäten verwendet, die den Fachleuten zur Verfügung stehen. Die Mehrzahl der Sensoren S kann einen Akustiksensor 36, mindestens einen Reifendrucksensor 38 und mindestens einen Raddrehzahlsensor 40 umfassen. Zu den mehreren Sensoren S können ein Aufhängungshöhensensor 42, der so eingerichtet ist, dass er eine Aufhängungshöhe des Fahrzeugs 12 erfasst, ein Motorpositionssensor 44 und ein Motorstromsensor 46 zur Erfassung der Position bzw. des Stroms eines Motors (nicht abgebildet) gehören. Unter Bezugnahme auf 1 kann die Mehrzahl der Sensoren S einen Wahrnehmungssensor 48 umfassen, der so eingerichtet ist, dass er Wahrnehmungsinformationen, wie z.B. Informationen über Straßenzustände oder Straßensituationen, aus verschiedenen Quellen, einschließlich eines Fernservers 50 und/oder einer Wolkeneinheit 52, synthetisiert.
Gemäß 1 kann das Kontrollzentrum C so eingerichtet werden, dass es mit dem Remote-Server 50 und der Cloud-Einheit 52 über ein drahtloses Netzwerk 54 kommuniziert. Der Fernserver 50 kann eine öffentliche oder kommerzielle Informationsquelle sein, die den Fachleuten zur Verfügung steht. Das Fahrzeug 12 kann so eingerichtet werden, dass es über eine mobile Anwendung 56 drahtlose Kommunikation empfängt und an den Remote-Server 50 sendet (siehe 1). Die mobile Anwendung 56 kann in ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs 12 eingebaut und dort betrieben werden. Der Wahrnehmungssensor 48 kann so eingerichtet werden, dass er die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation über die mobile Anwendung 56 empfängt. Die Schaltungen und Komponenten eines Remote-Server 50 und einer mobilen Anwendung 56 („Apps“), die den Fachleuten zur Verfügung stehen, können verwendet werden. Die mobile Anwendung 56 kann mit dem Kontrollzentrum C integriert, physikalisch verbunden (z.B. verkabelt) oder anderweitig in Kommunikation mit diesem stehen, so dass sie Zugriff auf die Daten im Kontrollzentrum C hat.
Bezogen auf 2 enthält das Kontrollzentrum C ein Sensordatenverarbeitungs-Modul 115, das so eingerichtet ist, dass es die jeweiligen Sensordaten von den mehreren Sensoren S empfängt. Bezogen auf 2 speist das Sensordatenverarbeitungs-Modul 115 ein Fehlererkennungs-Modul 105, das übergeordnete Steuer-Modul 100, die Gerätesteuerungen D und ein Planer-Modul 120 (siehe Zeile 126). Das Fehlererkennungs-Modul 105 ist so eingerichtet, dass es Fehlerdaten erzeugt, die das Auftreten eines oder mehrerer Fehler anzeigen. Mit anderen Worten: Die Fehlerdaten zeigen an, ob ein Fehler aufgetreten ist, basierend auf der Analyse der jeweiligen Sensordaten und anderer Faktoren. Ein Fehlererkennungs-Modul 105, das den Fachleuten zur Verfügung steht, kann eingesetzt werden. Die Vielzahl der Fehler kann z.B. einen (teilweisen oder vollständigen) Funktionsverlust für mindestens ein Rad 14, mindestens einen Reifen 16, die erste Bremseinheit 26, die zweite Bremseinheit 27, die Gaspedaleinheit 28 und die Lenkeinheit 19 umfassen.
Gemäß 2 enthält das übergeordnete Steuer-Modul 100 mindestens eine fehlertolerante Steuerung F, die so eingerichtet (konstruiert, numerisch trainiert oder anderweitig angepasst) ist, dass sie auf die Vielzahl von Fehlern reagiert. Die fehlertolerante Steuerung F kann verschiedene Strategien zum Steuern des Fahrzeugbetriebs 12 bei plötzlichem Auftreten des mindestens einen Fehlers anwenden. Das übergeordnete Steuer-Modul 100 ist so eingerichtet, dass die fehlertolerante Steuerung F mindestens einen ausgewählten Befehl erzeugt, der teilweise auf dem mindestens einen Fehler basiert, d.h. den mindestens einen Fehler mindert. Der gewählte Befehl wird an die Gerätesteuerung D zur Weiterleitung an mindestens eine der entsprechenden Komponenten des Fahrzeugs 12 übertragen. Gemäß 2 ist das Überwachungs-Steuerungs-Modul 100 so eingerichtet, dass es einen Überwachungsbefehl 116 an das Planungs-Modul 120 sendet. Das Planer-Modul 120 ist so eingerichtet, dass es Steuerbefehle 122 an die Gerätesteuerungen D sendet. Der Betrieb des Fahrzeugs 12 wird teilweise auf der Grundlage des gewählten Befehls gesteuert.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun ein Flussdiagramm der Verfahren 200 gezeigt, die auf dem Überwachungssteuer-Modul 100 von 1 gespeichert und von diesem ausführbar ist. Das Verfahren 200 muss nicht in der hier angegebenen Reihenfolge angewendet werden. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass einige Schritte entfallen können. Der Beginn und das Ende des Verfahrens 200 sind mit „S“ bzw. „E“ gekennzeichnet. Pro Block 202 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 so programmiert, dass es Fehlerdaten vom Fehlererkennungs-Modul 105 (siehe 2) oder einer anderen Quelle erhält. Pro Block 204 wird das Überwachungssteuer-Modul 100 so programmiert, dass es feststellt, ob mindestens ein Fehler aus der Vielzahl der Fehler erkannt wird. Wenn dies der Fall ist, geht das Verfahren 200 zu den Blöcken 206 und 207 über. Wenn nicht, kann das Verfahren 200 in eine Schleife zu Block 202 zurückgeschleift werden. Das Verfahren 200 kann so programmiert werden, dass bei aktivem Fahrzeug 12 kontinuierlich auf Fehlerdaten geprüft wird.
Gemäß Block 206 von 3 kann das Überwachungs-Steuer-Modul 100 so programmiert werden, dass es Warnsignale verwendet, wie z.B. blinkende Lichter (nicht abgebildet) am Fahrzeug 12, das Senden eines Diagnoseberichts an einen Flottenmanager über das drahtlose Netzwerk 54 und das Senden einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Warnung über das drahtlose Netzwerk 54. Das Verfahren 200 führt zum Block 207, der die Blöcke 208, 210 und 212 umfasst. Pro Block 208 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 programmiert, um festzustellen, ob der mindestens eine festgestellte Fehler genügend Zeit für einen Übergang zur Übernahme durch einen Benutzer U lässt. Wenn ja, wird mit der Verfahren 200 zum Block 210 übergegangen. Wenn nicht, fährt das Verfahren 200 mit Block 214 fort.
Gemäß Block 210 von 3 ist das übergeordnete Steuer-Modul 100 so programmiert, dass ein Benutzer U des Fahrzeugs 12 die Kontrolle über den Betrieb des Fahrzeugs 12 übernimmt, nachdem der mindestens eine Fehler erkannt wurde, wobei der Benutzer U eine maximale Zeit zur Reaktion hat. Pro Block 210 wird das Überwachungs-Steuer-Modul 100 so programmiert, dass es die Übernahmefunktion T (siehe 1) daraufhin überprüft, ob es vorprogrammiert ist, die Übernahme zu akzeptieren oder abzulehnen. Pro Block 212 wird das Überwachungs-Steuer-Modul 100 so programmiert, dass der Übergang zur Übernahme durch den Benutzer U ermöglicht wird, wenn mindestens ein Fehler erkannt wird und die Übernahmefunktion T zur Übernahme vorprogrammiert ist oder der Benutzer U nach Aufforderung (innerhalb eines bestimmten Zeitfensters) zustimmt.
Wenn die Übernahmefunktion T so vorprogrammiert wurde, dass sie die Übernahme ablehnt, oder der Benutzer U nach Aufforderung abgelehnt hat, fährt das Verfahren 200 mit dem Block 214 fort, in dem das übergeordnete Steuer-Modul 100 so programmiert wird, dass es feststellt, ob der mindestens eine Fehler durch die Steuerstrategien der fehlertoleranten Steuerung F abgedeckt ist. Mit anderen Worten, es wird festgestellt, ob der mindestens eine Fehler in der Liste der mehreren Fehler vorhanden ist, für deren Reaktion die fehlertolerante Steuerung F eingerichtet wurde. Wenn der Fehler abgedeckt ist, geht das Verfahren 200 in den Block 218. Wenn nicht, geht das Verfahren 200 zum Block 216 über, in dem alternative Betriebsarten (wie z.B. der Hinkefußbetrieb oder ein anderer Modus, der den Energieverbrauch und/oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 einschränkt) ausgeführt werden. Das Verfahren 200 kann zu Block 214 oder Block 212 zurückgeschleift werden (siehe Zeile 215).
Gemäß Block 218 von 3 ist das Überwachungs-Steuerungs-Modul 100 so programmiert, dass es einen Überwachungsbefehl 116 (siehe 2) an das Planungs-Modul 120 sendet, um in einen fehlertoleranten Modus zu gelangen, in dem Benutzereingaben deaktiviert sind. Wenn das Fahrzeug 12 ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug auf einem Trajektorienplan ist, wird der Trajektorienplan zusätzlich außer Kraft gesetzt. Als nächstes wird pro Block 220 die fehlertolerante Steuerung F ausgeführt, um mindestens einen ausgewählten Befehl zu erhalten. Die fehlertolerante Steuerung F kann eine modellbasierte Steuerung F₁, eine heuristisch-basierte Steuerung F₂, eine Verstärkungs-Lern-Steuerung F₃ und eine maschinenlernende Steuerung F₄ umfassen. Es ist zu verstehen, dass die Anzahl und Ausführung der fehlertoleranten Steuerung F je nach Anwendung variiert werden kann. Pro Block 219 kann die fehlertolerante Steuerung F so eingerichtet (entworfen, numerisch trainiert oder anderweitig angepasst) werden, dass er auf die Vielzahl von Fehlern durch einen jeweiligen Prozess reagiert, wie z.B. ein erster Prozess 300 und ein zweiter Prozess 400, die unten in den und beschrieben sind. Die fehlertolerante Steuerung F kann den Sensoreingang wie in Block 222 angegeben empfangen (z.B. vom Sensordatenverarbeitungs-Modul 115 von 2).
Gemäß Block 224 von 3 kann bei mehreren fehlertoleranten Steuerungen F der ausgewählte Befehl auf der Grundlage einer Reihe von Faktoren, wie der stärksten statistischen Korrelation und der Gewichtung der einzelnen fehlertoleranten Steuerungen F, entschieden werden. In einem Beispiel ist der ausgewählte Befehl ein gewichteter Mittelwert eines jeweiligen Ausgangs der jeweiligen Regelfunktionen der modellbasierten Steuerung F₁, der heuristisch-basierten Steuerung F₂, der Verstärkungs-Lern-Steuerung F₃ und der Maschinen-Lern-Steuerung F₄.
Pro Block 226 von 3 wird der gewählte Befehl an eine der Geräte-Steuerungen D ausgegeben. Bezüglich 2 kann das Planer-Modul 120 so eingerichtet werden, dass es einen Steuerbefehl 122 an die Geräte-Steuerung D zur Ausführung des gewählten Befehls sendet. Das gewählte Kommando kann auf mindestens eines der folgenden Ziele ausgerichtet sein: Richtungsstabilität, Verhinderung des Überschlagens, Kontaktvermeidung und Kontaktminderung. Der gewählte Befehl kann einen Lenkbefehl (der über die Lenk-Steuerung 18 von 1 geliefert wird) enthalten, der einen Lenkwinkel und eine Lenkrate definiert, die so eingerichtet sind, dass das Fahrzeug 12 in einer vordefinierten Bahn (z.B. innerhalb einer Fahrspur) gehalten wird. Der gewählte Befehl kann einen Beschleunigungsbefehl (geliefert über die Antriebs-Steuerung 24) umfassen, die so eingerichtet ist, dass er eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 erhöht, und einen Bremsbefehl (geliefert über den Brems-Steuerung 22), die so eingerichtet ist, dass er das Fahrzeug 12 verlangsamt. Ein Beispiel für einen Satz ausgewählter Befehle, die nacheinander gegeben werden, kann Folgendes umfassen: Beschleunigen des Fahrzeugs 12, um es stabil zu halten, Minimierung der seitlichen Störungen, allmähliches Abbremsen des Fahrzeugs 12 und sanftes Betätigen der ersten Bremseinheit 26 und der zweiten Bremseinheit 27 nach Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle.
Gemäß Block 228 von 3 wird das Überwachungssteuer-Modul 100 programmiert, um festzustellen, ob ein vordefinierter akzeptabler Zustand erreicht ist. Wenn ja, wird das Verfahren 200 beendet. Wenn nicht, geht das Verfahren 200 zu Block 220 über, wie in Zeile 230 angegeben. Der vordefinierte akzeptable Zustand kann akzeptable Bereiche für Geschwindigkeit, Querbeschleunigung, Gierwinkel, Giergeschwindigkeit, Nickwinkel, Nickbewegung und Rollwinkel umfassen. Der vordefinierte akzeptable Zustand kann z.B. Geschwindigkeit Null, Gieren Null und Gierrate Null sein. Die modellbasierte Steuerung F₁ (siehe 2) kann durch eine erste dynamische Gleichung ((oder den ausgewählten Befehl auf der Grundlage einer ersten dynamischen Gleichung) charakterisiert werden (Iψ̈ = N + B), und eine zweite dynamische Gleichung (aψ + ψ̇ = 0). Hier N ist ein Drehmoment, das auf das Fahrzeug wirkt 12 aufgrund von Wechselwirkungen zwischen Reifen und Straße, B ist ein Steuereingang für die Differenzialbremsung, ψ ist ein Gieren des Fahrzeugs, ψ̇ ist eine Gierrate, ψ̈ ist eine Änderungsrate der Gierrate, I ist ein Trägheitsmoment des Fahrzeugs und α ist ein positiver Parameter. Der gewählte Befehl kann einen ersten Bremsdruckbefehl (BP₁) und einen zweiten Bremsdruckbefehl (BP₂) enthalten, die an die erste Bremseinheit 26 bzw. die zweite Bremseinheit 27 übertragen werden. Der Differenzbremssteuereingang (B) aus der ersten dynamischen Gleichung ist als Differenz zwischen dem ersten Bremsdruckbefehl (BP₁) und dem zweiten Bremsdruckbefehl (BP₂) definiert.
Die heuristisch-basierte Steuerung F₂ (z.B. auf der Basis von Fuzzy-Logik) kann durch eine Zugehörigkeitsfunktion charakterisiert werden, die so eingerichtet ist, dass sie jeden Punkt in einem Eingangsraum auf einen entsprechenden Zugehörigkeitswert zwischen 0 und 1 abbildet. In einem Beispiel ist die Mitgliedschaftsfunktion eine Gaußsche Funktion. In einem anderen Beispiel ist die Mitgliedschaftsfunktion eine Poisson-Funktion. Nach dem Verständnis von Fachleuten können Fuzzy-Machine-Learning oder Optimierungsverfahren eingesetzt werden, um die Funktion der Mitgliedschaft und die gewählten Regeln zu bestimmen. Eine Beispielregel kann sein: Regel i: Wenn x₁ ist A₁ und x₂ ist A₂ and ··· and x_n ist A_n, dann y_i = B_i,y = $\frac{\sum_{i = 1}^{n} μ_{i} B_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} μ_{i}} .$
Hier kann x_i ein Gieren, die Gierrate ein Fehler beim Gieren, ein Reifendruck oder ein anderes Signal sein, y_i ist der gewählte Befehl (wie z.B. ein Lenkwinkel, eine Bremskraft oder eine Beschleunigungskraft), A_i und B_i sind Fuzzy-Sets und µ_i ist die Mitgliedschaftsfunktion von Regel i.
Die Verstärkungs-Lern-Steuerung F₃ kann durch eine Aktionswertfunktion charakterisiert werden Q(a, s)wobei α eine verfügbare Aktion für das Fahrzeug ist, s ein beobachteter Zustand des Fahrzeugs und die Aktionswertfunktion Q(a, s) gibt einen geschätzten Wert der verfügbaren Aktion α unter Berücksichtigung oder zum Teil basierend auf einer möglichen Abfolge von Ereignissen (die nachfolgende Aktionen und Gerätereaktionen einschließen kann) an, die nach der Durchführung der verfügbaren Aktion α auftreten. Die Aktionswert-Funktion Q(a, s) der den Wert für jeden beobachteten Zustand hat, wird verwendet, um den ausgewählten Befehl zu erzeugen.
Die maschinenlernende Steuerung F₄ kann durch ein numerisches Modell charakterisiert werden, das durch die Sammlung von Daten zum Benutzerverhalten und zur Fahrzeugdynamik erhalten wird, wobei ein erfahrener Benutzer das Fahrzeug 12 mit dem geringsten Fehler fährt. Das numerische Modell kann aus den Fahrdynamikdaten und den Daten des Benutzerverhaltens abgeleitet werden, da die Fahrdynamikdaten die Eingabe in das numerische Modell und die Daten des Benutzerverhaltens die Ausgabe des numerischen Modells sind. Das Benutzerverhalten kann ein Muster aus Lenken, Beschleunigen und Bremsen umfassen. Die Fahrzeugdynamik kann einen Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die lineare Beschleunigung und die Drehbeschleunigung in mehreren Richtungen umfassen. Die maschinenlernende Steuerung F₄ kann durch eine Support-Vektor-Maschinen-Regression (SVM) charakterisiert werden, die eine Regelfunktion definiert als f(x) = w · ϕ(x) + b. Dabei ist f(x) eine Kostenfunktion für jeden beobachteten Zustand des Fahrzeugs, ϕ(x) ist eine ausgewählte Aktion, und w, b sind Parameter, die durch die Lösung des folgenden Optimierungsproblems zur Konstruktion der Hyperebene mit maximaler Marge in H: $min_{w,b, ξ} \frac{1}{2} w^{T} w + C \sum_{i = 1}^{l} ξ_{i}, subject to | y_{i} - (w^{T} Φ (x_{i}) + b) | \leq ε_{i}, ε_{i} \geq 0, i = 1, \dots,1$
Hier ist C ein gegebener Kostenparameter, um die Strafe von Klassifizierungsfehlern zu kontrollieren, ξ ist eine Schlupfvariable, die der Abstand zwischen x_i und die Hyperebene, y_i ist die Handlung eines erfahrenen Fahrers, wenn x_i beobachtet wird und I ist die Anzahl der dargestellten Datenpunkte.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 werden Beispiele für den ersten Prozess 300 und den zweiten Prozess 400 beschrieben. Der erste Prozess 300 und der zweite Prozess 400 können offline ausgeführt oder durchgeführt werden, bevor sie in das übergeordnete Kontroll-Modul 100 eingesetzt werden, z.B. bevor das Fahrzeug 12 an den Kunden ausgeliefert wird. Zusätzlich können der erste Prozess 300 und der zweite Prozess 400 durch das übergeordnete Kontroll-Modul 100 oder durch ein anderes -Modul in dem Kontrollzentrum C ausgeführt werden.
Bezüglich 4 kann der erste Prozess 300 mit Block 302 beginnen, in dem eine Zugehörigkeitsfunktion sowie eine Vielzahl von Parametern ausgewählt wird, die für jeden der Vielzahl von Fehlern optimiert werden sollen. Pro Block 304 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 (oder der Offline-Rechner, der die Ausführung übernimmt) so programmiert, dass ein Fahrzeugmodell mit dem mindestens einen Fehler erzeugt wird. Pro Block 306 wird ein zufälliges Fahrszenario ausgewählt und mit numerischen Simulationen begonnen. Pro Block 308 wird ein Experten-Steuerkommando generiert, d.h. die Abbildung von Beobachtungen auf das Steuerkommando. Dies kann mit einem menschlichen Experten geschehen, der einen High-Fidelity-Simulator verwendet, der den Fachleuten zur Verfügung steht, oder mit einer numerischen Computerlösung, die den High-Fidelity-Simulator verwendet. Pro Block 310 werden die Experten-Steuerbefehle und Ergebnisse verglichen und die zu optimierenden Parameter aktualisiert. Pro Block 312 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 (oder die Offline-Rechnerausführung) programmiert, um zu bestimmen, ob die Parameter konvergieren. Wenn ja, wird die Kontrollabbildung aus der Beobachtung geliefert und im Speicher 114 oder im Zentralspeicher M pro Block 314 gespeichert. Wenn nicht, wird der erste Prozess 300 Schleifen zurück zum Block 306 führen.
Unter Bezugnahme auf 5 kann der zweite Prozess 400 mit Block 402 beginnen, in dem Belohnungen und/oder Strafen für jeden beobachteten Zustand initialisiert werden. Pro Block 404 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 (oder der Offline-Rechner, der die Ausführung übernimmt) so programmiert, dass ein Fahrzeugmodell mit dem mindestens einen Fehler erzeugt wird. Pro Block 406 wird ein zufälliges Fahrszenario ausgewählt und mit numerischen Simulationen begonnen. Pro Block 408 wird für jeden Zeitschritt eine verfügbare Aktion α so gewählt, dass die Aktionswertfunktion Q(a,s) maximiert wird. Die Aktionswertfunktion Q(a,s) wird für jeden Zeitschritt aktualisiert. Pro Block 410 wird das übergeordnete Steuer-Modul 100 (oder die Offline-Computerausführung) programmiert, um festzustellen, ob die numerische Simulation abgeschlossen ist. Pro Block 412 wird festgestellt, ob Q(a,s) konvergiert hat. Wenn dies der Fall ist, wird die Funktion Q(a,s), die jedem der mehreren Fehler zugeordnet ist, pro Block 414 im Speicher 114 oder im zentralen Speicher M gespeichert. Wenn nicht, wird der zweite Prozess 400 zurück zu Block 406 geschleust.
Das Kontrollzentrum C und/oder das Überwachungssteuer-Modul 100 umfassen ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet), einschließlich eines nichtflüchtigen (z.B. materiellen) Mediums, das an der Bereitstellung von Daten (z.B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer (z.B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nicht-flüchtige und flüchtige Medien. Nichtflüchtige Medien können z.B. optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher umfassen. Zu den flüchtigen Medien kann z. B. der dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM) gehören, der einen Hauptspeicher darstellen kann. Solche Befehle können über ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaseroptik, einschließlich der Drähte, die einen Systembus umfassen, der an einen Prozessor eines Computers gekoppelt ist. Einige Formen von computerlesbaren Medien sind z.B. eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, andere magnetische Medien, eine CD-ROM, eine DVD, andere optische Medien, Lochkarten, ein Papierband, andere physische Medien mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, andere Speicherchips oder -kassetten oder andere Medien, von denen ein Computer lesen kann.
Nachschlagetabellen, Datenbanken, Datenspeicher oder andere hier beschriebene Datenspeicher können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern, Zugreifen und Abrufen verschiedener Arten von Daten enthalten, darunter eine hierarchische Datenbank, eine Reihe von Dateien in einem Dateisystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankmanagementsystem (RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher kann in ein Rechenfahrzeug mit einem Computerbetriebssystem wie einem der oben genannten integriert sein und über ein Netzwerk auf eine oder mehrere der verschiedenen Arten zugänglich sein. Auf ein Dateisystem kann von einem Computer-Betriebssystem aus zugegriffen werden, und es kann Dateien in verschiedenen Formaten enthalten. Ein RDBMS kann zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen von gespeicherten Prozeduren die Structured Query Language (SQL) verwenden, wie z.B. die oben erwähnte PL/SQL-Sprache.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder FIGs. sind unterstützend und beschreibend für die Offenbarung, aber der Umfang der Offenbarung wird ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Modi und andere Ausführungsformen für die Durchführung der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Muster und Ausführungsformen für die Durchführung der in den beigefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sind die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen oder die Merkmale verschiedener Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt werden, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen zu verstehen. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale mit einem oder mehreren anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu anderen Ausführungsformen führt, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Dementsprechend fallen solche anderen Ausführungsformen in den Rahmen der beigefügten Ansprüche.

Claims

Ein System zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs in Echtzeit, wobei das System umfasst: mindestens ein Gerätesteuergerät, das operativ mit dem Fahrzeug verbunden und so eingerichtet ist, dass es ein entsprechendes Befehlssignal an die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs liefert; eine Vielzahl von Sensoren, die operativ mit dem Fahrzeug verbunden und so eingerichtet sind, dass sie entsprechende Sensordaten erzeugen; ein Fehlererkennungs-Modul, das so eingerichtet ist, dass es aus den jeweiligen Sensordaten Fehlerdaten generiert; ein Überwachungssteuer-Modul, das mit dem mindestens einen Gerätesteuergerät kommuniziert und mindestens ein fehlertolerantes Steuergerät hat, das so eingerichtet ist, dass es auf eine Vielzahl von Fehlern reagiert; wobei das Überwachungssteuer-Modul einen Prozessor und einen fühlbaren, nicht vorübergehenden Speicher enthält, in dem Befehle aufgezeichnet werden, wobei die Ausführung der Befehle durch den Prozessor das Überwachungssteuer-Modul veranlasst: die Fehlerdaten empfangen und feststellen, ob aus der Vielzahl der Fehler mindestens ein Fehler erkannt wird, wenn der mindestens eine Fehler erkannt wird, die mindestens eine fehlertolerante Steuerung einsetzen, um mindestens einen ausgewählten Befehl zu erzeugen, der teilweise auf dem mindestens einen Fehler basiert; den mindestens einen ausgewählten Befehl an die mindestens eine Gerätesteuerung zur Lieferung an mindestens eine der jeweiligen Komponenten zu übertragen; und den Betrieb des Fahrzeugs teilweise auf der Grundlage des mindestens einen ausgewählten Befehls zu steuern.
Das System nach Anspruch 1, wobei: die Vielzahl von Sensoren einen Trägheitssensor, eine Abbildungseinheit, einen Navigationssensor, einen Reifendrucksensor und einen Radgeschwindigkeitssensor umfasst.
Das System nach Anspruch 1, wobei: die jeweiligen Komponenten mindestens einen Reifen, mindestens ein Rad, eine Bremseinheit, eine Gaspedaleinheit und eine Lenkeinheit umfassen; und die Mehrzahl der Fehler einen jeweiligen Funktionsverlust des mindestens einen Reifens, des mindestens einen Rades, der Bremseinheit, der Gaspedaleinheit und der Lenkeinheit umfasst.
Das System nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine ausgewählte Befehl mindestens zwei von Folgendem umfasst: ein Lenksteuerbefehl, der einen Lenkwinkel und eine Lenkrate definiert, die so eingerichtet sind, dass das Fahrzeug in einer vordefinierten Bahn gehalten wird; einen Beschleunigungsbefehl, der so eingerichtet ist, dass er die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht; und einen Bremsbefehl, der so eingerichtet ist, dass er das Fahrzeug verlangsamt.
Das System von Anspruch 1, wobei: das Fahrzeug eine Übernahmefunktion enthält, die so vorprogrammiert ist, dass eine Übernahme des Betriebs des Fahrzeugs durch einen Benutzer akzeptiert oder abgelehnt wird, und das Überwachungssteuer-Modul so programmiert ist, dass der Übergang zur Übernahme durch den Benutzer ermöglicht wird, wenn mindestens ein Fehler erkannt wird und die Übernahmefunktion so vorprogrammiert ist, dass sie die Übernahme akzeptiert.
Das System des Anspruchs 1, wobei die mindestens eine fehlertolerante Steuerung enthalten ist: eine modellbasierten Steuerung, die durch eine erste dynamische Gleichung (und eine zweite dynamische Gleichung ( wobei N ein Drehmoment ist, das auf das Fahrzeug aufgrund einer Wechselwirkung mit einer Straßenoberfläche wirkt, B eine Differenzialbrems-Steuereingabe ist, ein Gieren des Fahrzeugs ist, eine Gierrate ist, eine Änderungsrate der Gierrate ist, I ein Trägheitsmoment des Fahrzeugs ist und a ein positiver Parameter ist; und der mindestens eine ausgewählte Befehl einen ersten Bremsdruckbefehl (BP1) und einen zweiten Bremsdruckbefehl (BP2) enthält, wobei der Differenzbremssteuereingang eine Differenz zwischen dem ersten Bremsdruckbefehl (BP1) und dem zweiten Bremsdruckbefehl (BP2) ist.
Das System von Anspruch 1, wobei: die mindestens eine fehlertolerante Steuerung eine modellbasierte Steuerung, eine heuristisch-basierte Steuerung, eine Verstärkungs-Lern-Steuerung und einen maschinenlernende Steuerung umfasst; die mindestens eine fehlertolerante Steuerung so eingerichtet ist, dass sie auf die Vielzahl von Fehlern durch einen entsprechenden Prozess reagiert; und der mindestens eine ausgewählte Befehl ist ein gewichteter Mittelwert eines jeweiligen Outputs der modellbasierten Steuerung, der heuristisch-basierten Steuerung, der Verstärkungs-Lern-Steuerung und der maschinenlernenden Steuerung.
Das System nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine fehlertolerante Steuerung folgendes enthält: eine heuristisch-basierte Steuerung, die zumindest teilweise durch eine Zugehörigkeitsfunktion charakterisiert ist, die so eingerichtet ist, dass sie jeden Punkt in einem Eingangsraum auf einen jeweiligen Zugehörigkeitswert zwischen 0 und 1 abbildet, wobei der Eingangsraum mindestens einer von einem Lenkwinkel, einer Lenkrate und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
Das System des Anspruchs 1, wobei die mindestens eine fehlertolerante Steuerung folgendes enthält: eine Verstärkungs-Lern-Steuerung, die zumindest teilweise durch eine Aktionswertfunktion gekennzeichnet ist, wobei a eine verfügbare Aktion für das Fahrzeug ist, s ein beobachteter Zustand des Fahrzeugs ist und die Aktionswertfunktion einen geschätzten Wert der verfügbaren Aktion a anzeigt, der teilweise auf einer potentiellen Folge von Ereignissen basiert, die nach dem Ausführen der verfügbaren Aktion a auftreten.
Das System nach Anspruch 1, wobei: die mindestens eine fehlertolerante Steuerung eine maschinenlernende Steuerung enthält, die zumindest teilweise durch ein numerisches Modell gekennzeichnet ist; und das numerische Modell durch das Sammeln von Daten zum Benutzerverhalten und zur Fahrdynamik erzeugt wird, wobei ein erfahrener Benutzer das Fahrzeug zumindest mit dem Fehler fährt, wobei die Fahrdynamikdaten eine Eingabe des numerischen Modells und die Daten zum Benutzerverhalten eine Ausgabe des numerischen Modells sind.