DE102021110946A1

DE102021110946A1 - Systeme und verfahren zur fahrzeugmodellierung

Info

Publication number: DE102021110946A1
Application number: DE102021110946.9A
Authority: DE
Inventors: Mariam S. George; Michael R. Story; Farhad Bolourchi; Joachim J. Klesing; Larry J. Wilson; Peter D. Schmitt
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: STEERING SOLUTIONS IP HOLDING CORPORATION, SAG, US
Priority date: 2020-05-01
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-11-04
Also published as: US20210342500A1; CN113591199A

Abstract

Ein Verfahren zur Fahrzeugmodellierung umfasst das Empfangen eines oder mehrerer Designspezifikationsmerkmale, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Empfangen eines oder mehrerer Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign umfasst. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines Mastermodells des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Erzeugen mindestens eines Anfangsparameters unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines fahrzeugspezifischen Modells auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters und das Empfangen von Betriebsdaten, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen mindestens eines nachfolgenden Parameters unter Verwendung der Betriebsdaten und das Aktualisieren des fahrzeugspezifischen Modells unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf die Modellierung von Fahrzeugen und insbesondere auf die Erzeugung und Pflege eines digitalen Fahrzeugmodells auf einem Cloud-basierten Rechensystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrzeuge, wie z. B. Pkw, Lkw, Sportnutzfahrzeuge, Crossover, Mini-Vans oder andere geeignete Fahrzeuge, enthalten verschiedene Komponenten, Systeme und Funktionen, die den Fahrzeugbetrieb unterstützen. Beispielsweise verfügen solche Fahrzeuge in der Regel über eine Servolenkung, wie z. B. ein elektronisches Servolenkungssystem (EPS-System).
Das EPS-System ist typischerweise so konfiguriert, dass es eine Lenkungsunterstützung für einen Bediener und/oder eine autonome Steuerung eines entsprechenden Fahrzeugs bereitstellt. Zum Beispiel kann das EPS-System so konfiguriert sein, dass es ein Unterstützungsdrehmoment an einen Elektromotor anlegt, der mit einem Lenkungsmechanismus verbunden ist. Wenn der Bediener mit einem Handrad oder Lenkrad interagiert, das mit dem Lenkungsmechanismus verbunden ist, wird der Betrag der Kraft oder des Drehmoments, der vom Bediener auf das Handrad oder Lenkrad aufgebracht wird, durch den Elektromotor unterstützt (z. B. Verringerung des Betrags der Kraft oder des Drehmoments, den der Bediener benötigt, um ein entsprechendes Lenkmanöver durchzuführen).
Zusätzlich zu Servolenkungsfunktionen können solche Fahrzeuge zusätzliche Funktionen wie autonomes Fahren, Infotainment-Funktionen und Ähnliches enthalten. Typischerweise stützen sich diese Funktionen auf verschiedene Sensoren, Steuerungen und/oder andere Komponenten, um den Betrieb des Fahrzeugs zu unterstützen. Solche Sensoren, Steuerungen und/oder andere Komponenten können Daten erzeugen, die den verschiedenen Funktionen und Operationen eines Fahrzeugs entsprechen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf die Modellierung von Fahrzeugen.
Ein Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Fahrzeugmodellierung. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines oder mehrerer Designspezifikationsmerkmale, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Empfangen eines oder mehrerer Bandende-Merkmale [engl.: End-of-Line characteristics] eines Fahrzeuglenkungssystems, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign umfasst. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines Mastermodells des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Erzeugen mindestens eines Anfangsparameters unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines fahrzeugspezifischen Modells auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters und das Empfangen von Betriebsdaten, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen mindestens eines nachfolgenden Parameters unter Verwendung der Betriebsdaten und das Aktualisieren des fahrzeugspezifischen Modells unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters.
Ein weiterer Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein System zur Fahrzeugmodellierung. Das System umfasst einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: ein oder mehrere Designspezifikationsmerkmale zu empfangen, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems zu empfangen, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign enthält; ein Mastermodell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale zu erzeugen, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches Modell auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters zu erzeugen; Betriebsdaten zu empfangen, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen; mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten zu erzeugen; und das fahrzeugspezifische Modell unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters zu aktualisieren.
Ein weiterer Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Fahrzeugmodellierungssystem. Das System umfasst einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen enthält, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: ein Mastermodell zu empfangen, das eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeugen enthält, die einem Fahrzeugdesign entspricht; ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeugs zu empfangen, das das Fahrzeugdesign enthält; einen Anfangsparametersatz unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeugs zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches physikbasiertes Modell unter Verwendung des Mastermodells und des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches auf maschinellem Lernen basierendes Modell unter Verwendung des fahrzeugspezifischen physikbasierten Modells, des Mastermodells und/oder des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; das fahrzeugspezifische physikbasierte Modell und/oder das fahrzeugspezifische auf maschinellem Lernen basierende Modell als Reaktion auf den Empfang von Betriebsdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, zu aktualisieren; und das Betriebsverhalten von mindestens einer Komponente des Fahrzeugs unter Verwendung des fahrzeugspezifischen physikbasierten Modells und/oder des fahrzeugspezifischen auf maschinellem Lernen basierenden Modells selektiv zu bestimmen.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Figuren offengelegt.
Figurenliste
Die Offenbarung wird am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird betont, dass die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen gemäß der üblichen Praxis nicht maßstabsgetreu sind. Im Gegenteil, die Abmessungen der verschiedenen Merkmale sind der Klarheit halber willkürlich vergrößert oder reduziert.

1 zeigt allgemein ein Fahrzeug gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
2A und 2B zeigen allgemein ein Blockdiagramm eines Fahrzeugmodellierungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines bestimmten Fahrzeugmodells nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht allgemein einen physikbasierten Abschnitt eines bestimmten Fahrzeugmodells gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenlegung.
5 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Fahrzeugmodellierungsverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Diskussion ist auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung gerichtet. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt sein können, sollen die offengelegten Ausführungsformen nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, interpretiert oder anderweitig verwendet werden. Darüber hinaus wird ein Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung eine breite Anwendung aufweist, und dass die Erörterung einer beliebigen Ausführungsform nur als beispielhaft für diese Ausführungsform gedacht ist und nicht andeuten soll, dass der Umfang der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Wie beschrieben enthalten Fahrzeuge, wie z. B. Pkw, Lkw, Sportnutzfahrzeuge, Crossover, Minivans oder andere geeignete Fahrzeuge, verschiedene Komponenten, Systeme und Funktionen, die den Fahrzeugbetrieb unterstützen. Beispielsweise verfügen solche Fahrzeuge typischerweise über eine Servolenkung, wie z. B. ein elektronisches Servolenkungssystem (EPS-System).
Das EPS-System ist typischerweise so konfiguriert, dass es eine Lenkungsunterstützung für einen Bediener und/oder eine autonome Steuerung eines entsprechenden Fahrzeugs bereitstellt. Zum Beispiel kann das EPS-System so konfiguriert sein, dass es ein Unterstützungsdrehmoment an einen Elektromotor anlegt, der mit einem Lenkungsmechanismus verbunden ist. Wenn der Bediener mit einem Handrad oder Lenkrad interagiert, das mit dem Lenkungsmechanismus verbunden ist, wird der Betrag der Kraft oder des Drehmoments, der vom Bediener auf das Handrad oder Lenkrad aufgebracht wird, durch den Elektromotor unterstützt (z. B. Verringerung des Betrags der Kraft oder des Drehmoments, das der Bediener benötigt, um ein entsprechendes Lenkmanöver durchzuführen).
Zusätzlich zu den Servolenkungsfunktionen können solche Fahrzeuge zusätzliche Funktionen wie autonomes Fahren, Infotainment-Funktionen und Ähnliches enthalten. Typischerweise stützen sich diese Funktionen auf verschiedene Sensoren, Steuerungen und/oder andere Komponenten, um den Betrieb des Fahrzeugs zu unterstützen. Solche Sensoren, Steuerungen und/oder andere Komponenten können Daten erzeugen, die den verschiedenen Funktionen und Operationen eines Fahrzeugs entsprechen.
Zunehmend besteht der Bedarf, solche Daten für die Unfallrekonstruktion, Fahrerbewertung, vorbeugende Wartung, redundante Verarbeitung sicherheitskritischer Bedienelemente, haptische Unterstützung für den Fahrer, andere datengesteuerte Funktionen oder eine Kombination davon zu analysieren. Dementsprechend können Systeme und Verfahren, wie die hier beschriebenen, die so konfiguriert sind, dass sie Unfallrekonstruktion, Fahrerbewertung, vorbeugende Wartungsinformationen, redundante Verarbeitung sicherheitskritischer Bedienelemente, haptische oder andere Unterstützung für den Fahrer, andere datengesteuerte Funktionen oder eine Kombination davon bereitstellen, unter Verwendung eines umfassenden Fahrzeugmodells, das so konfiguriert ist, dass es Informationen zur Vorhersage von Fahrer- und Fahrzeugverhalten, System- und/oder Fahrerreaktionsinformationen, andere datengesteuerte Informationen oder eine Kombination davon bereitstellt, wünschenswert sein.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein Fahrzeugmodell bereitstellen (das z. B. als digitaler Zwilling eines Fahrzeugs bezeichnet werden kann), das auf einer entfernt gelegenen Rechenvorrichtung, wie einem Cloud-Server oder einer anderen geeigneten, entfernt gelegenen Rechenvorrichtung, gespeichert und verarbeitet wird. Das Fahrzeugmodell kann statische Eigenschaften und/oder das dynamische Verhalten des Fahrzeugs und der Fahrzeugteilsysteme widerspiegeln.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie Eingaben (z. B. Lenkungsdrehmoment und/oder andere geeignete Eingaben) in ein Fahrzeugsystem (z. B. ein Lenkungssystem, ein Fahrgestellsystem, andere Fahrzeugsysteme und dergleichen) von einem Fahrer des Fahrzeugs und/oder von Sensoren empfangen, die so konfiguriert sind, dass sie eine Umgebung des Fahrzeugs erfassen (z. B. Informationen über die Straßenoberfläche oder andere geeignete Eingaben, die Merkmale der Umgebung anzeigen). Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie Ausgänge (z. B. Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete Ausgänge oder eine Kombination davon) vom Fahrzeugsystem sowie Konstruktionsdaten, Produktionsdaten, Garantiedaten und Nutzungsdaten (z. B. während des Betriebs des Fahrzeugs oder einer anderen Verwendung nach der Produktion) empfangen. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie die Eingänge und/oder Ausgänge verwenden, um Vorhersagen für Systemfehler, Wartungsanforderungen, Fahrerfähigkeitsinformationen und Fahrerassistenzempfehlungen, Informationen zur Unfallrekonstruktion (z. B. nach dem Auftreten eines Unfalls), Fahrzeug- und/oder Systemreaktionen auf die Eingänge (z. B. geschätzte oder vorhergesagte Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete geschätzte oder vorhergesagte Ausgänge oder eine Kombination davon), andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie Vorhersagen für Systemfehler, Wartungsanforderungen, Fahrerfähigkeitsinformationen und Fahrerassistenzempfehlungen, Unfallrekonstruktionsinformationen (z. B. nach dem Auftreten eines Unfalls), Fahrzeug- und/oder Systemreaktionen auf die Eingaben (z. B. geschätzte oder vorhergesagte Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete geschätzte oder vorhergesagte Ausgaben oder eine Kombination davon), andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon durch Vorhersage des Systemverhaltens und/oder durch Vergleich des erwarteten mit dem tatsächlichen Systemverhalten bereitstellen. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie eine Erkennung des Bedienerzustands (z. B. schlafend oder unaufmerksam), eine Vorhersage potenzieller Ausfälle oder Fehler, Wartungsempfehlungen, Navigationsanweisungen, Objektvermeidung und Ähnliches bieten.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein Masterfahrzeug-Modell erzeugen, das einer Fahrzeugklasse (z. B. einem Fahrzeugtyp, einem Fahrzeugproduktionsmodell und dergleichen) entspricht, die dem Fahrzeug und/oder einer Klasse aus einem oder mehreren Teilsystemen des Fahrzeugs (z. B. einem Fahrzeuglenkungssystem, einem autonomen Fahrzeugsteuerungssystem und dergleichen) zugeordnet ist. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können Daten von Konstruktions- und Designsystemen (z. B. entsprechend den Konstruktionsspezifikationen des Fahrzeugs und/oder der Teilsysteme des Fahrzeugs) und/oder Bandende-Daten (z. B. von Systemen während der Herstellung des Fahrzeugs und/oder von Teilsystemen des Fahrzeugs) empfangen. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein Masterfahrzeug-Modell erzeugen, das die Klasse des Fahrzeugs und/oder die Klasse des einen oder der mehreren Fahrzeugteilsysteme repräsentiert.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie einen Parametersatz (der z. B. als Signatur bezeichnet sein kann) für ein bestimmtes Fahrzeug identifizieren. Der Parametersatz kann jedes System und/oder Teilsystem in dem Fahrzeug repräsentieren. Beispielsweise können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren Daten von verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs empfangen und einen Parametersatz erzeugen, der verschiedene Messwerte, Komponentendetails, die Fahrzeugnutzung, andere geeignete Informationen oder eine Kombination daraus angibt. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches Modell unter Verwendung des Masterfahrzeug-Modells und des dem Fahrzeug entsprechenden Parametersatzes erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie eine Vielzahl von Parametersätzen erzeugen, die jeweils bestimmten Fahrzeugen entsprechen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches Modell für jedes jeweilige bestimmte Fahrzeug unter Verwendung des Mastermodells und entsprechender der Parametersätze erzeugen.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches Modell erzeugen, das ein oder mehrere Teilmodelle enthält. Beispielsweise kann das fahrzeugspezifische Modell ein physikbasiertes Modell und/oder ein maschinelles Lernmodell enthalten, um die Vorhersagegenauigkeit des fahrzeugspezifischen Modells zu verbessern. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren durch eine Fahrereingabe und/oder eine Beladung des Fahrzeugs ausgelöst werden. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie die Fahrzeugreaktion messen und die gemessene Fahrzeugreaktion mit einer erwarteten Fahrzeugreaktion über eine Berechnung auf einer entfernten Rechenvorrichtung vergleichen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein bestimmtes Fehlermodell (z. B. Reifenverschleiß, Reibung in einem Lenkgetriebe und dergleichen) anhand der Differenz zwischen dem vorhergesagten und dem gemessenen Fahrzeugverhalten identifizieren.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie eine Fahrzeugsteuerung (z. B. wie eine elektronische Steuerungseinheit) verwenden, um Auslösepunkte des fahrzeugspezifischen Modells zu modifizieren, um einen Frequenzsweep zu emulieren, um einen Fingerabdruck eines bestimmten Fehlermodus zu erzeugen (z. B. für hohe Reibung im Getriebe).
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie eine Systemwartung über die Luft über eine Parameteraktualisierung unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells ermöglichen (z. B. ohne Hardwareaustausch). Beispielsweise können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie Fehler (z. B. erhöhte Reibung in dem Lenkgetriebe oder andere geeignete Fehler) mithilfe eines über die Luft aktualisierten Parametersatzes korrigieren. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie eine Aktualisierung der Signatur des ausgefallenen Systems auf der entfernt gelegenen Rechenvorrichtung erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches Modell erzeugen, das mindestens ein Modell der Servolenkung und ein Modell der seitlichen Fahrzeugdynamik umfasst.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein oder mehrere Designspezifikationsmerkmale empfangen, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems empfangen, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign enthält. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein Mastermodell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Fahrzeuglenkungsdesign entsprechen, erzeugen. In einigen Ausführungsformen enthält das Mastermodell eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeuglenkungssystemen, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entspricht.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches Modell auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters erzeugen. In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell eine digitale Darstellung zumindest des Fahrzeuglenkungssystems. In einigen Ausführungsformen umfasst das fahrzeugspezifische Modell ein erstes Teilmodell und ein zweites Teilmodell. Das erste Teilmodell kann eine physikbasierte Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthalten. Das zweite Teilmodell kann eine auf maschinellem Lernen basierende Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthalten. In einigen Ausführungsformen werden das Mastermodell und das fahrzeugspezifische Modell auf einer Rechenvorrichtung gespeichert, die sich entfernt vom Fahrzeuglenkungssystem befindet.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie Betriebsdaten empfangen, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Betriebsdaten zumindest Fahrzeugsensordaten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems während des Betriebs eines Fahrzeugs anzeigen, das dem Fahrzeuglenkungssystem entspricht. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie das fahrzeugspezifische Modell unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters aktualisieren.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells einen potenziellen Fehler in dem Fahrzeuglenkungssystem identifizieren. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie mindestens ein Merkmal eines zuvor von dem Fahrzeuglenkungssystem ausgeführten Manövers unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells identifizieren. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie eine Lenkungssystemeingabe empfangen und unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells eine zukünftige Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe bestimmen.
In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein Mastermodell empfangen, das eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeugen enthält, die einem Fahrzeugdesign entspricht. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeugs empfangen, das das Fahrzeugdesign enthält. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie einen Anfangsparametersatz unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeugs erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches physikbasiertes Modell unter Verwendung des Mastermodells und des Anfangsparametersatzes erzeugen. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie ein fahrzeugspezifisches auf maschinellem Lernen basierendes Modell unter Verwendung des fahrzeugspezifischen physikbasierten Modells, des Mastermodells und des Anfangsparametersatzes erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf den Empfang von Betriebsdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, das fahrzeugspezifische physikbasierte Modell und/oder das fahrzeugspezifische auf maschinellem Lernen basierte Modell aktualisieren. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie das Betriebsverhalten mindestens einer Komponente des Fahrzeugs selektiv bestimmen, indem sie das fahrzeugspezifische physikbasierte Modell und/oder das fahrzeugspezifische Modell mit maschinellem Lernen verwenden.
1 zeigt allgemein ein Fahrzeug 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Fahrzeug umfassen, wie z. B. einen Pkw, einen Lkw, ein Sportnutzfahrzeug, einen Mini-Van, einen Crossover, jedes andere Personenfahrzeug, jedes geeignete Nutzfahrzeug oder jedes andere geeignete Fahrzeug. Während das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit Rädern und zur Verwendung auf Straßen dargestellt ist, können die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung auch für andere Fahrzeuge gelten, wie z. B. Flugzeuge, Boote, Züge, Drohnen oder andere geeignete Fahrzeuge.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12 und eine Motorhaube 14. Ein Fahrgastraum 18 ist zumindest teilweise durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert. Ein anderer Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 definiert einen Motorraum 20. Die Motorhaube 14 kann beweglich an einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein, so dass die Motorhaube 14 Zugang zum Motorraum 20 gewährt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer ersten oder offenen Position befindet, und die Motorhaube 14 den Motorraum 20 abdeckt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer zweiten oder geschlossenen Position befindet. In einigen Ausführungsformen kann der Motorraum 20 an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, anders als dies allgemein dargestellt ist.
Der Fahrgastraum 18 kann hinter dem Motorraum 20 angeordnet sein, kann aber in Ausführungsformen, bei denen der Motorraum 20 im hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, vor dem Motorraum 20 angeordnet sein. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Antriebssystem umfassen, einschließlich eines Verbrennungsmotors, eines oder mehrerer Elektromotoren (z. B. ein Elektrofahrzeug), einer oder mehrerer Brennstoffzellen, eines Hybridantriebssystems (z. B. ein Hybridfahrzeug), das eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor, einem oder mehreren Elektromotoren und/oder einem anderen geeigneten Antriebssystem umfasst.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Benzin- oder Ottomotor, z. B. einen Motor mit Funkenzündung, enthalten. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Dieselmotor, wie z. B. einen Kompressionszündungsmotor, enthalten. Der Motorraum 20 beherbergt und/oder umschließt zumindest einige Komponenten des Antriebssystems des Fahrzeugs 10. Zusätzlich oder alternativ sind im Fahrgastraum 18 des Fahrzeugs 10 Antriebsbedienelemente, wie z. B. ein Beschleunigungsstellglied (ein Gaspedal), ein Bremsenstellglied (ein Bremspedal), ein Lenkrad und andere solche Komponenten angeordnet. Die Antriebsbedienelemente können von einem Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigt oder gesteuert werden und können jeweils direkt mit entsprechenden Komponenten des Antriebssystems, wie z. B. einer Drosselklappe, einer Bremse, einer Fahrzeugachse, einem Fahrzeuggetriebe und dergleichen, verbunden sein. In einigen Ausführungsformen können die Antriebsbedienelemente Signale an einen Fahrzeugrechner übertragen (z. B. Drive-by-Wire), der wiederum die entsprechende Antriebskomponente des Antriebssystems steuern kann. So kann das Fahrzeug 10 in einigen Ausführungsformen ein autonomes Fahrzeug sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 10 ein Getriebe, das über ein Schwungrad oder eine Kupplung oder Flüssigkeitskupplung mit einer Kurbelwelle verbunden ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Schaltgetriebe. In einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Automatikgetriebe. Das Fahrzeug 10 kann im Falle eines Verbrennungsmotors oder eines Hybridfahrzeugs einen oder mehrere Kolben umfassen, die mit der Kurbelwelle zusammenarbeiten, um eine Kraft zu erzeugen, die über das Getriebe auf eine oder mehrere Achsen übertragen wird und die die Räder 22 dreht. Wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren umfasst, stellt eine Fahrzeugbatterie und/oder eine Brennstoffzelle den Elektromotoren Energie zur Verfügung, um die Räder 22 zu drehen.
Das Fahrzeug 10 kann automatische Fahrzeugantriebssysteme enthalten, wie z. B. einen Geschwindigkeitsregler, einen adaptiven Geschwindigkeitsregler, eine automatische Bremssteuerung, andere automatische Fahrzeugantriebssysteme oder eine Kombination davon. Das Fahrzeug 10 kann ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug oder eine andere geeignete Art von Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Funktionen als die hier allgemein dargestellten und/oder offenbarten aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ethernet-Komponente 24, einen Controller Area Network (CAN)-Bus 26, eine Media Oriented Systems Transport-Komponente (MOST-Komponente) 28, eine FlexRay-Komponente 30 (z. B. ein Brake-by-Wire-System und dergleichen) und eine Local Interconnect Network-Komponente (LIN-Komponente) 32 umfassen. Das Fahrzeug 10 kann den CAN-Bus 26, die MOST-Komponente 28, die FlexRay-Komponente 30, die LIN-Komponente 32, andere geeignete Netzwerke oder Kommunikationssysteme oder eine Kombination davon verwenden, um verschiedene Informationen von z. B. Sensoren innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs an z. B. verschiedene Prozessoren oder Steuerungen innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs zu übertragen. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Funktionen als die hier allgemein dargestellten und/oder offenbarten aufweisen.
2A und 2B zeigen allgemein ein Blockdiagramm des Fahrzeugmodellierungssystems 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das System 100 kann eine Rechenvorrichtung 102 und ein entfernt gelegenes Rechensystem 110 umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das System 100 zwei oder mehr Rechenvorrichtungen umfassen und mit zwei oder mehr entfernt gelegenen Rechensystemen kommunizieren. Das entfernt gelegene Rechensystem 110 kann jedes geeignete entfernt gelegene Rechensystem umfassen, wie z. B. ein Cloud-Rechensystem mit einem oder mehreren Servern, die in entsprechenden Rechenzentren angeordnet sind, oder jedes geeignete entfernt gelegene Rechensystem.
Die Rechenvorrichtung 102 kann jede geeignete Rechenvorrichtung umfassen, einschließlich eines Desktop-Computers, eines Laptops, einer mobilen Rechenvorrichtung oder einer anderen geeigneten Rechenvorrichtung. In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 mit dem entfernten Rechensystem kommunizieren. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 102 entfernt von dem entfernt angeordneten Rechensystem 110 angeordnet sein und mindestens ein oder mehrere Fahrzeugmodelle speichern, die so konfiguriert sind, dass sie ein oder mehrere entsprechende Fahrzeuge darstellen. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechenvorrichtung 102 in der Nähe oder innerhalb des entfernt gelegenen Rechensystems 110 angeordnet sein.
Die Rechenvorrichtung 102 kann einen Prozessor 104 und einen Speicher 106 enthalten, wie in 2B allgemein dargestellt ist. Der Prozessor 104 kann jeden geeigneten Prozessor umfassen, wie z. B. die hier beschriebenen. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechenvorrichtung 102 eine beliebige Anzahl von Prozessoren enthalten, zusätzlich zu oder abweichend von dem Prozessor 104. Der Speicher 106 kann eine einzelne Platte oder eine Vielzahl von Platten (z. B. Festplatten) umfassen und enthält ein Speicherverwaltungsmodul, das eine oder mehrere Partitionen innerhalb des Speichers 106 verwaltet. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 106 einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher (Solid State Memory) oder Ähnliches umfassen. Der Speicher 106 kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder eine Kombination davon enthalten. Der Speicher 106 kann Befehle enthalten, die, wenn sie von dem Prozessor 104 ausgeführt werden, den Prozessor 104 dazu veranlassen, zumindest die mit den hierin beschriebenen Systemen und Verfahren verbundenen Funktionen auszuführen.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 so konfiguriert sein, dass sie Vorhersagen für Systemfehler, Wartungsanforderungen, Informationen über Fahrerfähigkeiten und Empfehlungen für die Fahrerunterstützung, Informationen zur Unfallrekonstruktion (z. B. nach dem Auftreten eines Unfalls), Fahrzeug- und/oder Systemreaktionen auf die Eingaben (z. B. geschätzte oder vorhergesagte Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete geschätzte oder vorhergesagte Ausgaben oder eine Kombination davon), andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon bereitstellt.
Die Rechenvorrichtung 102 kann ein oder mehrere Designspezifikationsmerkmale empfangen, die dem Design eines Fahrzeuglenkungssystems und/oder anderer Systeme von Teilsystemen einer Fahrzeugklasse entsprechen, die dem Fahrzeug 10 entspricht. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 102 Eingaben empfangen, die Konstruktions- und/oder Designinformationen angeben, die den Konstruktions- und/oder Designspezifikationen einer Fahrzeugklasse entsprechen, die dem Fahrzeug 10 und/oder anderen Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entspricht. Die Fahrzeuge 10-1 bis 10-N können ähnliche oder andere Merkmale als das Fahrzeug 10 aufweisen. Die Konstruktions- und/oder Designinformationen können Konstruktionstoleranzen, Komponentenmodellnummer oder -spezifikation, Komponentenabmessungen (z. B. Gewicht, Länge, Breite, Tiefe und ähnliches), Komponentenfunktionen (z. B. Funktionen, die verschiedene Komponenten ausführen können), Sensorposition, Steuerungstyp, jede andere geeignete Konstruktions- und Designspezifikation oder eine Kombination davon für das Fahrzeuglenkungssystemdesign und/oder andere Systeme oder Teilsysteme des Fahrzeugs 10 enthalten. Zusätzlich oder alternativ können das eine oder die mehreren Designspezifikationsmerkmale Garantieinformationen, Verkaufsinformationen, Informationen zu Sicherheitsmerkmalen, Rückrufinformationen, andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon der Klasse des Fahrzeuglenkungssystems und/oder der Systeme oder Teilsysteme, die der Fahrzeugklasse entsprechen, enthalten. Es versteht sich, dass das Fahrzeug 10 und die Fahrzeuge 10-1 bis 10-N zu denselben oder unterschiedlichen Fahrzeugklassen gehören oder damit verbunden sein können und dieselben oder unterschiedliche Klassen von Fahrzeuglenkungssystemen umfassen können.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems empfangen, das das Design des Fahrzeuglenkungssystems und/oder andere Teilsysteme oder Systeme des Fahrzeugs 10 umfasst. Die Bandende-Merkmale können tatsächliche Fertigungskomponenten, die während der Produktion des Fahrzeuglenkungssystems verwendet wurden, die Klasse des Fahrzeuglenkungssystems, das Fahrzeug 10 und/oder die dem Fahrzeug 10 entsprechende Fahrzeugklasse umfassen. Zusätzlich oder alternativ können die Bandende-Merkmale Produktionsmesswerte, Produktionstoleranzen, andere geeignete Produktionsinformationen oder eine Kombination davon des Fahrzeuglenkungssystems, der Klasse des Fahrzeuglenkungssystems, des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeugklasse, die dem Fahrzeug 10 entspricht, enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 ein Masterfahrzeug-Modell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns, der dem Fahrzeug 10 zugeordneten Fahrzeugklasse und/oder der den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entsprechenden Fahrzeugklasse oder -klassen unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale erzeugen. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechenvorrichtung 102 ein Masterfahrzeug-Modell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns, der dem Fahrzeug 10 zugeordneten Fahrzeugklasse und/oder der den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entsprechenden Fahrzeugklasse oder -klassen unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale und des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale erzeugen. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 102 ein Masterfahrzeug-Modell 120 erzeugen, das dem Design des Fahrzeuglenkungssystems entspricht (z.B. der Klasse der Fahrzeuglenkungssysteme, die dem Fahrzeuglenkungssystem des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N entspricht). In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 das Masterfahrzeug-Modell von einer anderen Rechenvorrichtung, dem Fahrzeug 10 und/oder den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N, einem beliebigen anderen geeigneten Ort oder einer Kombination davon abrufen oder empfangen.
Das Masterfahrzeug-Modell 120 kann eine digitale Darstellung des Fahrzeuglenkungssystemdesigns, der Fahrzeugklasse, die dem Fahrzeug 10 zugeordnet ist, und/oder der Fahrzeugklasse oder -klassen, die den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entsprechen, enthalten. Die Rechenvorrichtung 102 kann das Masterfahrzeug-Modell 120 auf dem entfernt gelegenen Rechensystem 110 speichern. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechenvorrichtung 102 das Masterfahrzeug-Modell 120 in einem Speicher des entsprechenden Fahrzeugs 10 oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N speichern.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 mindestens einen Anfangsparameter oder Parametersatz (z. B. eine Signatur) unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems, des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N erzeugen. Zum Beispiel kann die Rechenvorrichtung 102 einen Parametersatz 122 erzeugen, der dem Fahrzeuglenkungssystem des Fahrzeugs 10 entspricht. Die Rechenvorrichtung 102 kann einen oder mehrere Parametersätze 122-1 bis 122-N erzeugen, die jeweils den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entsprechen. Der Parametersatz 122 kann einen Wert, wie z. B. eine numerische Zeichenfolge, oder einen anderen geeigneten Wert enthalten. Der Parametersatz 122 kann System- oder Komponenteninformationen darstellen, die für das Fahrzeuglenkungssystem des Fahrzeugs 10 spezifisch sind. Es versteht sich, dass die Rechenvorrichtung 102 Parametersätze erzeugen kann, die dem Fahrzeug 10 und/oder anderen Komponenten, Systemen oder Teilsystemen des Fahrzeugs 10 entsprechen.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 Betriebsdaten empfangen, die dem Fahrzeuglenkungssystem, dem Fahrzeug 10 und/oder den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N entsprechen. Die Betriebsdaten können Fahrzeugsensordaten enthalten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems, des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N während des Betriebs anzeigen. Beispielsweise können die Betriebsdaten Sensordaten enthalten, die die Handradreibung eines Handrads des Fahrzeuglenkungssystems, den Radwinkel entsprechend einem aufgebrachten Handraddrehmoment, andere geeignete Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems oder eine Kombination davon anzeigen. Es versteht sich, dass die Rechenvorrichtung 102 beliebige geeignete Betriebsdaten empfangen kann, die einem beliebigen System oder Teilsystem des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N entsprechen.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 mindestens einen nachfolgenden Parameter basierend auf den Betriebsdaten erzeugen. Zum Beispiel kann die Rechenvorrichtung 102 einen Parameter oder einen Parametersatz erzeugen, der die Messwerte und/oder andere Informationen anzeigt, die den Betriebsdaten entsprechen. Die Rechenvorrichtung 102 kann den Parametersatz 122 unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters oder Parametersatzes aktualisieren. In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 kontinuierlich oder periodisch Betriebsdaten empfangen und den Parametersatz 122 basierend auf den Betriebsdaten kontinuierlich oder periodisch aktualisieren. Es versteht sich, dass die Rechenvorrichtung 102 die Parametersätze 122-1 bis 122-N basierend auf dem Empfang entsprechender Betriebsdaten aktualisieren kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 ein fahrzeugspezifisches Modell, etwa das fahrzeugspezifische Modell 200, das allgemein in 3 dargestellt ist, basierend auf dem Masterfahrzeug-Modell 120 und dem Parametersatz 122 erzeugen. Das fahrzeugspezifische Modell 200 kann nominelle Designdaten (z. B. computergestützte Designdaten) 202, Bestandsdaten (z. B. digitale Spurdaten) 204 und Daten 206 bei Benutzung enthalten. Die nominellen Designdaten 202 können dem einen oder den mehreren Designspezifikationsmerkmalen entsprechen. Die Bestandsdaten können dem einen oder den mehreren Bandende-Merkmalen entsprechen. Die Daten 206 bei Benutzung können den Betriebsdaten entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 das fahrzeugspezifische Modell von einer anderen Rechenvorrichtung, dem Fahrzeug 10 und/oder den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N, einem anderen geeigneten Ort oder einer Kombination davon abrufen oder empfangen.
Das fahrzeugspezifische Modell kann ein erstes Teilmodell 208 enthalten. Das erste Teilmodell 208 kann ein physikbasiertes Modell enthalten, wie es in 4 allgemein dargestellt ist. Das erste Teilmodell 208 kann die nominellen Designdaten 202, die Bestandsdaten 204, die Daten 206 bei Benutzung, andere geeignete Daten oder eine Kombination davon erhalten. Die Rechenvorrichtung 102 kann das erste Teilmodell 208 unter Verwendung der nominellen Designdaten 202, der Bestandsdaten 204, der Daten 206 bei Benutzung, anderer geeigneter Daten oder einer Kombination davon erzeugen. Das erste Teilmodell 208 kann physikalische Aspekte des Fahrzeuglenkungssystems (z. B. und/oder des Fahrzeugs 10 und der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N) darstellen. Beispielsweise kann das erste Teilmodell 208 den Straßenradwinkel, den Seitenschlupf der Reifen, den Kurswinkel des Fahrzeugs, die Gierrate des Fahrzeugs, andere geeignete physikalische Aspekte des Fahrzeuglenkungssystems (z. B. und/oder des Fahrzeugs 10 und der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N) oder eine Kombination davon darstellen.
In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell 200 ein zweites Teilmodell 210. Es versteht sich, dass das fahrzeugspezifische Modell 200 nur das erste Teilmodell 208, nur das zweite Teilmodell 210, sowohl das erste Teilmodell 208 als auch das zweite Teilmodell 210, zusätzliche Teilmodelle oder eine beliebige Kombination aus dem ersten Teilmodell 208, dem zweiten Teilmodell 210 und beliebigen zusätzlichen geeigneten Teilmodellen enthalten kann. Das zweite Teilmodell 210 kann ein auf maschinellem Lernen basierendes Modell enthalten. Das zweite Teilmodell 210 kann unter Verwendung beliebiger geeigneter Daten trainiert werden, die das Design des Fahrzeuglenkungssystems, der den Fahrzeugen 10, 10-1 und 10-N entsprechenden Fahrzeugklasse, dem Fahrzeuglenkungssystem, den Fahrzeugen 10, den Fahrzeugen 10-1 bis 10-N, beliebigen anderen geeigneten Daten oder einer Kombination davon entsprechen. Das zweite Teilmodell 210 kann die Daten 206 bei Benutzung und/oder beliebige andere geeignete Daten empfangen.
In einigen Ausführungsformen empfangen das erste Teilmodell 208 und/oder das zweite Teilmodell 210 Eingaben (z. B. Lenkdrehmoment und/oder andere geeignete Eingaben), die dem Fahrzeuglenkungssystem und/oder jedem geeigneten System oder Teilsystem des Fahrzeugs 10 (z. B. einem Lenkungssystem, einem Fahrwerkssystem, anderen Fahrzeugsystemen und dergleichen) entsprechen. Die Eingaben können von einem Fahrer des Fahrzeugs 10 und/oder von Sensoren erzeugt werden, die so konfiguriert sind, dass sie eine Umgebung des Fahrzeugs 10 erfassen (z. B. Informationen über die Straßenoberfläche oder andere geeignete Eingaben, die Merkmale der Umgebung anzeigen).
In einigen Ausführungsformen empfangen das erste Teilmodell 208 und/oder das zweite Teilmodell 210 Ausgaben (z. B. Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete Ausgaben oder eine Kombination davon) von den Sensoren des Fahrzeugs 10. Das erste Teilmodell 208 kann eine oder mehrere Zwischenausgaben bestimmen (wie z. B. eine Zahnstangenkraft oder eine andere geeignete Ausgabe). Das erste Teilmodell 208 kann die eine oder die mehreren Zwischenausgaben an das zweite Teilmodell 210 übermitteln. Das zweite Teilmodell 210 kann die eine oder die mehreren Zwischenausgaben und/oder die Daten 206 bei Benutzung analysieren und einen oder mehrere vorhergesagte Parameter (z.B. einen aktuellen Reifenradius) oder Reaktionen des Fahrzeuglenkungssystems (z.B. des Fahrzeugs 10 und/oder der Fahrzeuge 10-1 bis 10-N) erzeugen. Das zweite Teilmodell 210 kann den Parametersatz 122 basierend auf den vorhergesagten Parametern oder Reaktionen aktualisieren. Das zweite Teilmodell 210 kann den Aktualisierungsparametersatz 122 an das erste Teilmodell 208 übermitteln.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 die Eingaben und/oder Ausgaben zu und von dem ersten Teilmodell 208 und/oder dem zweiten Teilmodell 210 verwenden, um Ausgaben 212 bereitzustellen. Die Ausgaben 212 können Vorhersagen für Systemfehler, Wartungsanforderungen, Fahrerfähigkeitsinformationen und Fahrerassistenzempfehlungen, Unfallrekonstruktionsinformationen (z. B. nach dem Auftreten eines Unfalls), Fahrzeug- und/oder Systemreaktionen auf die Eingaben (z. B. geschätzte oder vorhergesagte Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete geschätzte oder vorhergesagte Ausgaben oder eine Kombination davon), Fahrzeug- und Umgebungsschätzungen (z. B. mu aus dem ersten Teilmodell 208), Fahrzeug- und Umgebungsschätzungen aus dem zweiten Teilmodell 210, Diagnose oder Fehlererkennung, andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon umfassen. Das fahrzeugspezifische Modell 200 kann ein Datenfusionsmodul 214 enthalten. Das Datenfusionsmodul 214 kann so konfiguriert sein, dass es eine Datenfusion der Fahrzeug- und Umgebungsschätzungen des ersten Teilmodells 208 mit den Fahrzeug- und Umgebungsschätzungen des zweiten Teilmodell 210 durchführt. Das Datenfusionsmodul 214 kann so konfiguriert sein, dass es eine Datenfusion mit jeder anderen geeigneten Ausgabe des ersten Teilmodells 208 und des zweiten Teilmodells 210 durchführt.
In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 einen potenziellen Fehler in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung der Eingaben und/oder Ausgaben an und/oder von dem ersten Teilmodell 208 und dem zweiten Teilmodell 210 identifizieren. In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 mindestens ein Merkmal eines Manövers, das zuvor von dem Fahrzeuglenkungssystem ausgeführt wurde, unter Verwendung der Eingaben und/oder Ausgaben an und/oder von dem ersten Teilmodell 208 und dem zweiten Teilmodell 210 identifizieren. In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung 102 eine Lenkungssystemeingabe empfangen und unter Verwendung der Eingaben und/oder Ausgaben an und/oder von dem ersten Teilmodell 208 und dem zweiten Teilmodell 210 eine zukünftige Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe bestimmen. Es versteht sich, dass die Rechenvorrichtung 102 jede geeignete Ausgabe erzeugen kann, einschließlich jeder geeigneten Vorhersage, Schätzung, Unfallwiederherstellungsinformation, Fahrzustands- oder Reaktionsinformation, jeder anderen geeigneten Ausgabe oder Information oder einer Kombination davon.
In einigen Ausführungsformen können das System 100 und/oder die Rechenvorrichtung 102 die hierin beschriebenen Verfahren ausführen. Die hierin beschriebenen Verfahren, wie sie von dem System 100 und/oder der Rechenvorrichtung 102 ausgeführt werden, sind jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, und jede Art von Software, die auf einer Steuerung ausgeführt wird, kann die hierin beschriebenen Verfahren ausführen, ohne vom Anwendungsbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann eine Steuerung, wie ein Prozessor, der Software in einer Rechenvorrichtung ausführt, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen.
5 ist ein Flussdiagramm, das im Allgemeinen ein Fahrzeugmodellierungsverfahren 300 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei 302 empfängt das Verfahren 300 ein oder mehrere Designspezifikationsmerkmale, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen. Beispielsweise empfängt die Rechenvorrichtung 102 das eine oder die mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Design des Fahrzeuglenkungssystems entsprechen.
Bei 304 empfängt das Verfahren 300 ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems, das das Design des Fahrzeuglenkungssystems enthält. Beispielsweise empfängt die Rechenvorrichtung 102 das eine oder die mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems, das dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entspricht.
Bei 306 erzeugt das Verfahren 300 ein Mastermodell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale. Zum Beispiel erzeugt die Rechenvorrichtung 102 das Masterfahrzeug-Modell 120 des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale und/oder des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale.
Bei 308 erzeugt das Verfahren 300 mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale. Zum Beispiel erzeugt die Rechenvorrichtung 102 den mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale. Die Rechenvorrichtung 102 kann den Parametersatz 122 unter Verwendung des mindestens einen Anfangsparameters erzeugen.
Bei 310 erzeugt das Verfahren 300 ein fahrzeugspezifisches Modell basierend auf dem Mastermodell und dem mindestens einen Anfangsparameter. Beispielsweise erzeugt die Rechenvorrichtung 102 das fahrzeugspezifische Modell 200 auf der Grundlage des Masterfahrzeug-Modells 120 und des Parametersatzes 122.
Bei 312 empfängt das Verfahren 300 Betriebsdaten, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen. Zum Beispiel empfängt die Rechenvorrichtung 102 Betriebsdaten (z. B. die Daten 206 bei Benutzung), die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen.
Bei 314 erzeugt das Verfahren 300 mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten. Beispielsweise erzeugt die Rechenvorrichtung 102 den mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten (z. B. der Daten 206 bei Benutzung). Die Rechenvorrichtung 102 kann den Parametersatz 122 unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters aktualisieren.
Bei 316 aktualisiert das Verfahren 300 das fahrzeugspezifische Modell unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters. Zum Beispiel aktualisiert die Rechenvorrichtung 102 das fahrzeugspezifische Modell 200 unter Verwendung des aktualisierten Parametersatzes 122.
Bei 318 sagt das Verfahren 300 selektiv Fahrzeugmerkmale basierend auf dem fahrzeugspezifischen Modell voraus. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 102 selektiv Systemfehler, Wartungsanforderungen, Fahrerfähigkeitsinformationen und Fahrerassistenzempfehlungen, Unfallrekonstruktionsinformationen (z. B. nach dem Auftreten eines Unfalls), Fahrzeug- und/oder Systemreaktionen (z. B. geschätzte oder vorhergesagte Gierwerte, Beschleunigungswerte, andere geeignete geschätzte oder vorhergesagte Ausgaben oder eine Kombination davon), andere geeignete Vorhersagen von Fahrzeugmerkmalen oder eine Kombination davon unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells 200 vorhersagen.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Fahrzeugmodellierung das Empfangen einer oder mehrerer Designspezifikationsmerkmale, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Empfangen eines oder mehrerer Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign umfasst. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines Mastermodells des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen, und das Erzeugen mindestens eines Anfangsparameters unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen eines fahrzeugspezifischen Modells auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters und das Empfangen von Betriebsdaten, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen mindestens eines nachfolgenden Parameters unter Verwendung der Betriebsdaten und das Aktualisieren des fahrzeugspezifischen Modells unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Betriebsdaten zumindest Fahrzeugsensordaten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems während des Betriebs eines dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechenden Fahrzeugs anzeigen. In einigen Ausführungsformen enthält das Mastermodell eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeuglenkungssystemen, die dem Design des Fahrzeuglenkungssystems entspricht. In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell eine digitale Darstellung mindestens des Fahrzeuglenkungssystems. In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell ein erstes Teilmodell und ein zweites Teilmodell, wobei das erste Teilmodell eine physikbasierte Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält, und wobei das zweite Teilmodell eine auf maschinellem Lernen basierende Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Identifizieren eines potenziellen Fehlers in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des ersten Teilmodells und/oder des zweiten Teilmodells. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Erzeugen von Unfallrekonstruktionsinformationen unter Verwendung mindestens des ersten Teilmodells. In einigen Ausführungsformen empfängt das Verfahren auch eine Lenkungssystemeingabe und sagt, unter Verwendung mindestens des zweiten Teilmodells, eine zukünftige Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe voraus.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Identifizieren eines potenziellen Fehlers in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Identifizieren mindestens eines Merkmals eines Manövers, das zuvor von dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells ausgeführt wurde. In einigen Ausführungsformen werden das Mastermodell und das fahrzeugspezifische Modell auf einer Rechenvorrichtung gespeichert, die sich entfernt vom Fahrzeuglenkungssystem befindet. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Empfangen einer Lenkungssystemeingabe und das Bestimmen, unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells, einer zukünftigen Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe.
In einigen Ausführungsformen enthält ein System zur Fahrzeugmodellierung einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: eines oder mehrere Designspezifikationsmerkmale zu empfangen, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; eines oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems zu empfangen, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign enthält; ein Mastermodell des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale zu erzeugen, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches Modell auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters zu erzeugen; Betriebsdaten zu empfangen, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen; mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten zu erzeugen; und das fahrzeugspezifische Modell unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters zu aktualisieren.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Betriebsdaten zumindest Fahrzeugsensordaten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems während des Betriebs eines dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechenden Fahrzeugs anzeigen. In einigen Ausführungsformen enthält das Mastermodell eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeuglenkungssystemen, die dem Design des Fahrzeuglenkungssystems entspricht. In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell eine digitale Darstellung mindestens des Fahrzeuglenkungssystems. In einigen Ausführungsformen enthält das fahrzeugspezifische Modell ein erstes Teilmodell und ein zweites Teilmodell, wobei das erste Teilmodell eine physikbasierte Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält, und wobei das zweite Teilmodell eine auf maschinellem Lernen basierende Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält. In einigen Ausführungsformen veranlassen die Anweisungen den Prozessor ferner dazu, einen potenziellen Fehler in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells zu identifizieren. In einigen Ausführungsformen veranlassen die Anweisungen den Prozessor ferner dazu, mindestens ein Merkmal eines zuvor von dem Fahrzeuglenkungssystem ausgeführten Manövers unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells zu identifizieren. In einigen Ausführungsformen sind das Mastermodell und das fahrzeugspezifische Modell auf einer Rechenvorrichtung gespeichert, die sich entfernt vom Fahrzeuglenkungssystem befindet. In einigen Ausführungsformen veranlassen die Anweisungen den Prozessor ferner dazu, eine Lenkungssystemeingabe zu empfangen und unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells eine zukünftige Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe zu bestimmen.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Fahrzeugmodellierungssystem einen Prozessor und einen Speicher, der Anweisungen enthält, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen:

ein Mastermodell zu empfangen, das eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeugen enthält, die einem Fahrzeugdesign entspricht; ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeugs zu empfangen, das das Fahrzeugdesign enthält; einen Anfangsparametersatz unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeugs zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches physikbasiertes Modell unter Verwendung des Mastermodells und des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches auf maschinellem Lernen basierendes Modell unter Verwendung des fahrzeugspezifischen, physikbasierten Modells, des Mastermodells und/oder des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; das fahrzeugspezifische, physikbasierte Modell und/oder des fahrzeugspezifischen, auf maschinellem Lernen basierenden Modell als Reaktion auf den Empfang von Betriebsdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, zu aktualisieren; und das Betriebsverhalten von mindestens einer Komponente des Fahrzeugs unter Verwendung des fahrzeugspezifischen, physikbasierten Modells und/oder des fahrzeugspezifischen, auf maschinellem Lernen basierenden Modells selektiv zu bestimmen.

In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine Komponente des Fahrzeugs ein Fahrzeuglenkungssystem.
Die obige Diskussion soll die Prinzipien und verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Zahlreiche Variationen und Modifikationen werden für den Fachmann offensichtlich werden, sobald die obige Offenbarung vollständig gewürdigt wird. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so interpretiert werden, dass sie alle derartigen Variationen und Modifikationen umfassen.
Das Wort „Beispiel“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Illustration zu dienen. Jeder Aspekt oder jedes Design, das hier als „Beispiel“ beschrieben wird, ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Designs zu verstehen. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes „Beispiel“ dazu dienen, Konzepte in einer konkreten Weise darzustellen. Wie in dieser Anwendung verwendet, soll der Begriff „oder“ ein einschließendes „oder“ bedeuten statt ein ausschließendes „oder“. Das heißt, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, ist mit „X schließt A oder B ein“ jede der natürlichen inklusiven Permutationen gemeint. Das heißt, wenn X A einschließt, X B einschließt oder X sowohl A als auch B einschließt, dann ist „X schließt A oder B ein“ in jedem der vorgenannten Fälle erfüllt. Darüber hinaus sollten die Artikel „einer/eine/eines“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, im Allgemeinen so ausgelegt werden, dass sie „ein oder mehrere“ bedeuten, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext klar hervorgeht, dass sie sich auf eine Singularform beziehen. Darüber hinaus soll die Verwendung des Begriffs „eine Implementierung“ oder „die eine Implementierung“ durchgängig nicht dieselbe Ausführungsform oder Implementierung bedeuten, es sei denn, sie wird als solche beschrieben.
Implementierungen der hier beschriebenen Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen usw. können in Hardware, Software oder einer beliebigen Kombination davon realisiert werden. Die Hardware kann z. B. Computer, Intellectual Property (IP)-Cores, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logik-Arrays, optische Prozessoren, programmierbare Logik-Controller, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder jede andere geeignete Schaltung umfassen. In den Ansprüchen soll der Begriff „Prozessor“ so verstanden werden, dass er jede der vorgenannten Hardware umfasst, entweder einzeln oder in Kombination. Die Begriffe „Signal“ und „Daten“ werden austauschbar verwendet.
Wie hierin verwendet, kann der Begriff Modul eine verpackte funktionale Hardwareeinheit umfassen, die für die Verwendung mit anderen Komponenten ausgelegt ist, einen Satz von Anweisungen, die von einer Steuerung (z. B. einem Prozessor, der Software oder Firmware ausführt) ausgeführt werden können, Verarbeitungsschaltungen, die für die Ausführung einer bestimmten Funktion konfiguriert sind, und eine eigenständige Hardware- oder Softwarekomponente, die eine Schnittstelle zu einem größeren System bildet. Ein Modul kann z. B. eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine Schaltung, eine digitale Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine Kombination aus diskreten Schaltkreisen, Gattern und anderen Arten von Hardware oder einer Kombination davon umfassen. In anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher enthalten, der Anweisungen speichert, die von einer Steuerung ausgeführt werden können, um eine Funktion des Moduls zu implementieren.
In einem Aspekt können ferner die hierin beschriebenen Systeme beispielsweise mit einem Allzweckcomputer oder einem Allzweckprozessor mit einem Computerprogramm implementiert werden, das bei seiner Ausführung beliebige der hierin beschriebenen Verfahren, Algorithmen und/oder Anweisungen ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann z. B. ein spezieller Computer/Prozessor verwendet werden, der andere Hardware zur Ausführung der hier beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
Ferner können alle oder ein Teil der Implementierungen der vorliegenden Offenbarung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, auf das z. B. von einem computerverwendbaren oder computerlesbaren Medium zugegriffen werden kann. Ein computerverwendbares oder computerlesbares Medium kann eine beliebige Vorrichtung sein, die z. B. das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem beliebigen Prozessor greifbar enthalten, speichern, kommunizieren oder transportieren kann. Das Medium kann z. B. eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische oder ein Halbleitervorrichtung sein. Andere geeignete Medien sind ebenfalls verfügbar.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen, Implementierungen und Aspekte wurden beschrieben, um ein einfaches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen und die vorliegende Erfindung nicht einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen, wobei der Anwendungsbereich so weit wie möglich auszulegen ist, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen zu umfassen, wie es nach dem Gesetz zulässig ist.

Claims

Verfahren zur Fahrzeugmodellierung, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines oder mehrerer Designspezifikationsmerkmale, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; Empfangen eines oder mehrerer Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign beinhaltet; Erzeugen eines Mastermodells des Fahrzeuglenkungssystemdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; Erzeugen mindestens eines Anfangsparameters unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems; Erzeugen eines fahrzeugspezifischen Modells basierend auf dem Mastermodell und dem mindestens einen Anfangsparameter; Empfangen von Betriebsdaten, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen; Erzeugen mindestens eines nachfolgenden Parameters unter Verwendung der Betriebsdaten; und Aktualisieren des fahrzeugspezifischen Modells unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Betriebsdaten mindestens Fahrzeugsensordaten enthalten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems während des Betriebs eines Fahrzeugs anzeigen, das dem Fahrzeuglenkungssystem entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mastermodell eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeuglenkungssystemen enthält, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das fahrzeugspezifische Modell eine digitale Darstellung zumindest des Fahrzeuglenkungssystems enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das fahrzeugspezifische Modell ein erstes Teilmodell und ein zweites Teilmodell enthält, wobei das erste Teilmodell eine physikbasierte Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält und wobei das zweite Teilmodell eine auf maschinellem Lernen basierende Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Identifizieren eines potenziellen Fehlers in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des ersten Teilmodells und/oder des zweiten Teilmodells umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Erzeugen von Unfallrekonstruktionsinformationen unter Verwendung mindestens des ersten Teilmodells umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das weiterhin umfasst: Empfangen einer Lenkungssystemeingabe; und Vorhersagen, unter Verwendung mindestens des zweiten Teilmodells, einer zukünftigen Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Mastermodell und das fahrzeugspezifische Modell auf einer von dem Fahrzeuglenkungssystem entfernten Recheneinrichtung gespeichert werden.
System zur Fahrzeugmodellierung, wobei das System umfasst: einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen enthält, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: ein oder mehrere Designspezifikationsmerkmale zu empfangen, die einem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeuglenkungssystems zu empfangen, das das Fahrzeuglenkungssystemdesign beinhaltet; ein Mastermodell des Fahrzeuglenkungsdesigns unter Verwendung des einen oder der mehreren Designspezifikationsmerkmale zu erzeugen, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entsprechen; mindestens einen Anfangsparameter unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeuglenkungssystems zu erzeugen; und ein fahrzeugspezifisches Modell auf der Grundlage des Mastermodells und des mindestens einen Anfangsparameters zu erzeugen; Betriebsdaten zu empfangen, die dem Fahrzeuglenkungssystem entsprechen; mindestens einen nachfolgenden Parameter unter Verwendung der Betriebsdaten zu erzeugen; und das fahrzeugspezifische Modell unter Verwendung des mindestens einen nachfolgenden Parameters zu aktualisieren.
System nach Anspruch 10, wobei die Betriebsdaten mindestens Fahrzeugsensordaten enthalten, die einen oder mehrere Messwerte des Fahrzeuglenkungssystems während des Betriebs eines Fahrzeugs anzeigen, das dem Fahrzeuglenkungssystem entspricht.
System nach Anspruch 10, wobei das Mastermodell eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeuglenkungssystemen enthält, die dem Fahrzeuglenkungssystemdesign entspricht.
System nach Anspruch 10, wobei das fahrzeugspezifische Modell eine digitale Darstellung zumindest des Fahrzeuglenkungssystems enthält.
System nach Anspruch 10, wobei das fahrzeugspezifische Modell ein erstes Teilmodell und ein zweites Teilmodell enthält, wobei das erste Teilmodell eine physikbasierte Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält, und wobei das zweite Teilmodell eine auf maschinellem Lernen basierende Darstellung des Fahrzeuglenkungssystems enthält.
System nach Anspruch 10, wobei die Anweisungen den Prozessor außerdem dazu veranlassen, einen potenziellen Fehler in dem Fahrzeuglenkungssystem unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells zu identifizieren.
System nach Anspruch 10, wobei die Anweisungen den Prozessor außerdem dazu veranlassen, mindestens ein Merkmal eines Manövers, das zuvor von dem Fahrzeuglenkungssystem ausgeführt wurde, unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells zu identifizieren.
System nach Anspruch 10, wobei das Mastermodell und das fahrzeugspezifische Modell auf einer Rechenvorrichtung gespeichert sind, die sich entfernt von dem Fahrzeuglenkungssystem befindet.
System nach Anspruch 10, wobei die Anweisungen den Prozessor außerdem dazu veranlassen: eine Lenkungssystemeingabe zu empfangen; und unter Verwendung des fahrzeugspezifischen Modells eine zukünftige Reaktion des Fahrzeuglenkungssystems auf die Lenkungssystemeingabe zu bestimmen.
Fahrzeugmodellierungssystem, umfassend: einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen enthält, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: ein Mastermodell zu empfangen, das eine digitale Darstellung einer Klasse von Fahrzeugen enthält, die einem Fahrzeugdesign entspricht; ein oder mehrere Bandende-Merkmale eines Fahrzeugs zu empfangen, das das Fahrzeugdesign beinhaltet; einen Anfangsparametersatz unter Verwendung des einen oder der mehreren Bandende-Merkmale des Fahrzeugs zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches physikbasiertes Modell unter Verwendung des Mastermodells und des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; ein fahrzeugspezifisches auf maschinellem Lernen basierendes Modell unter Verwendung des fahrzeugspezifischen physikbasierten Modells, des Mastermodells und/oder des Anfangsparametersatzes zu erzeugen; als Reaktion auf den Empfang von Betriebsdaten, die dem Fahrzeug entsprechen, das fahrzeugspezifische physikbasierte Modell und/oder das fahrzeugspezifische auf maschinellem Lernen basierte Modell zu aktualisieren; und das Betriebsverhalten mindestens einer Komponente des Fahrzeugs unter Verwendung des fahrzeugspezifischen physikbasierten Modells und/oder des fahrzeugspezifischen Modells mit maschinellem Lernen selektiv zu bestimmen.
System nach Anspruch 19, wobei die mindestens eine Komponente des Fahrzeugs ein Fahrzeuglenkungssystem umfasst.