DE112017001869T5 - Verbesserungen bei der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung - Google Patents

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Jithesh Kotteri
Anna Gaszczak
Bineesh Ravi
Krishna Jayaprakash
Jithin Jayaraj
Neenu Isaac
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Abstract

Kammdetektionssystem (10, 19, 185C) für ein Fahrzeug (100), das System umfassend eine Verarbeitungseinrichtung (10,19), welche dazu konfiguriert ist, von Geländedatenerfassungsmitteln (185C), welche zum Erfassen von Daten mit Bezug auf das sich vor dem Fahrzeug erstreckende Gelände mittels einem oder mehreren Sensoren ausgebildet sind, Geländeinformationen zu empfangen, welche die Topographie eines Bereichs angeben, der sich vor dem Fahrzeug (100) erstreckt, wobei die Verarbeitungseinrichtung (10, 19) dazu konfiguriert ist, abhängig von einem vorhergesehenen Weg des Fahrzeugs (100) über das Gelände, welches sich vor dem Fahrzeug (100) erstreckt, zu bestimmen, dass ein Kamm im vorhergesehenen Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorgesehenen Weges des Fahrzeugs (100), auf der Basis der Geländeinformationen, und von Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität.

Description

  • AUFNAHME DURCH BEZUGNAHME
  • Der Inhalt der gleichzeitig anhängigen britischen Patentanmeldungen GB2507622 und GB2499461 wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen. Der Inhalt des US-Patents Nr. US7349776 und der gleichzeitig anhängigen internationalen Patentanmeldungen WO2013124321 und WO2014/139875 ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Der Inhalt der UK-Patentanmeldungen GB2492748 , GB2492655 und GB2499279 und des GB-Patents GB2508464 ist ebenfalls hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein System zum Steuern der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung ein System zum Steuern der Geschwindigkeit eines Landfahrzeugs, das in der Lage ist, in einer Vielzahl unterschiedlicher und extremer Gelände und Bedingungen zu fahren.
  • HINTERGRUND
  • Bei bekannten Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystemen, die üblicherweise als Tempomat-Systeme bezeichnet werden, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Straße beibehalten, sobald sie vom Benutzer eingestellt wird, ohne weiteres Zutun des Benutzers, um das Fahrerlebnis für den Benutzer durch Verringerung der Arbeitsbelastung zu verbessern. Die Tempomat-Geschwindigkeit (oder die eingestellte Geschwindigkeit) ist durch den Fahrer einstellbar, typischerweise durch Drücken einer Taste, wenn sich das Fahrzeug bei der gewünschten Geschwindigkeit befindet. Plus- und Minus-Tasten ermöglichen eine stufenweise Geschwindigkeitsänderung, während der Tempomat eingestellt ist.
  • Sobald der Benutzer eine Geschwindigkeit ausgewählt hat, bei der das Fahrzeug zu halten ist, wird das Fahrzeug auf dieser Geschwindigkeit gehalten, solange der Benutzer keine Bremse betätigt oder, im Fall eines Fahrzeugs mit einem manuellen Getriebe, ein Kupplungspedal betätigt wird. Das Tempomat-System nimmt sein Geschwindigkeitssignal von einem Antriebswellendrehzahlsensor oder von Radgeschwindigkeitssensoren auf. Wenn die Bremse oder ein Kupplungspedal niedergedrückt wird, wird das Tempomat-System deaktiviert, so dass der Benutzer das Tempomat-System außer Kraft setzen kann, um die Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Widerstand aus dem System zu ändern. Wenn das Tempomat-System aktiv ist, falls der Benutzer das Gaspedal um einen ausreichenden Betrag niederdrückt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigen, aber sobald der Benutzer seinen Fuß vom Gaspedal nimmt, kehrt das Fahrzeug durch Freilauf zu der voreingestellten Reisegeschwindigkeit zurück.
  • Solche Systeme sind normalerweise nur oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit, typischerweise um 15 bis 20 km/h, betreibbar und sind ideal in Situationen, in denen das Fahrzeug unter konstanten Verkehrsbedingungen und insbesondere auf Autobahnen oder Schnellstraßen fährt. Bei überlasteten Verkehrsbedingungen jedoch, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit dazu neigt, stark zu variieren, sind Tempomat-Systeme unwirksam und insbesondere dort, wo die Systeme wegen einer minimalen Geschwindigkeitsanforderung nicht benutzt werden können. Eine Mindestgeschwindigkeitsanforderung wird häufig an Tempomat-Systeme gestellt, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision bei niedriger Geschwindigkeit, beispielsweise beim Parken, zu reduzieren. Solche Systeme sind daher unter bestimmten Fahrbedingungen (z. B. bei niedriger Geschwindigkeit) ineffektiv und werden so eingestellt, dass sie automatisch unter bestimmten Umständen deaktiviert werden, in denen ein Benutzer dies möglicherweise als nicht wünschenswert ansieht.
  • Weiterentwickelte Tempomat-Systeme sind in das Motormanagementsystem integriert und können eine adaptive Funktionalität umfassen, die die Entfernung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung eines radarbasierten Systems berücksichtigt. Beispielsweise kann das Fahrzeug mit einem vorausschauenden Radarerfassungssystem versehen sein, so dass die Geschwindigkeit und Entfernung des vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst wird und automatisch eine sichere Folgegeschwindigkeit und -entfernung ohne die Notwendigkeit einer Benutzereingabe aufrechterhalten wird. Wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt oder ein anderes Objekt von dem Radarerfassungssystem erkannt wird, sendet das System ein Signal an den Motor oder an das Bremssystem, um das Fahrzeug entsprechend zu verlangsamen, um eine sichere Folgedistanz aufrechtzuerhalten.
  • Bekannte Tempomat-Systeme deaktivieren sich auch in dem Fall, dass ein Radschlupfereignis detektiert wird, das einen Eingriff durch ein Traktionssteuerungssystem (TCS) oder ein Stabilitätskontrollsystem (SCS) erfordert. Dementsprechend sind sie nicht gut geeignet, um das Fahrzeug in Bewegung zu halten, wenn abseits der Straße gefahren wird, wo solche Ereignisse relativ häufig auftreten können.
  • Einige Fahrzeuge sind für Off-Highway-Einsatz angepasst und Niedriggeschwindigkeit-Tempomaten sind für diese Fahrzeuge entwickelt worden. Unter Off-Highway-Bedingungen ermöglichen Niedriggeschwindigkeit-Tempomat-Systeme einem Fahrer, insbesondere einem Anfänger, sich auf Aktivitäten wie die Lenkung zu konzentrieren.
  • Niedriggeschwindigkeits-Tempomat-Systeme, die für die Verwendung im Gelände geeignet sind, können so konfiguriert sein, dass sie ein Fahrzeug in Abhängigkeit von der Unwegsamkeit des Geländes, auf dem das Fahrzeug fährt, mit einer Geschwindigkeit fahren, die unter der benutzerbestimmten Sollgeschwindigkeit liegt. Nichtsdestoweniger hat der gegenwärtige Anmelder erkannt, dass es andere Umstände als das Fahren über unebenes Gelände gibt, in dem eine reduzierte Fahrzeuggeschwindigkeit für einen Benutzer hilfreich sein würde, der bestrebt ist, das Gelände zu bewältigen.
  • Es ist auch bekannt, ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug zum Steuern eines oder mehrerer Fahrzeugsubsysteme vorzusehen. US7349776 offenbart ein Fahrzeugsteuerungssystem mit einer Vielzahl von Subsystemsteuerungen, die ein Motormanagementsystem, eine Getriebesteuerung, eine Lenksteuereinrichtung, eine Bremsensteuereinrichtung und eine Aufhängungssteuereinrichtung umfassen. Die Subsystemsteuerungen sind jeweils in einer Vielzahl von Subsystemfunktions- oder Konfigurationsmodi betreibbar. Die Subsystemsteuerungen sind mit einer Fahrzeugbetriebsmodussteuerung verbunden, die die Subsystemsteuerungen steuert, um einen erforderlichen Funktionsbetriebsmodus anzunehmen, um eine Anzahl von Fahrbetriebsmodi für das Fahrzeug bereitzustellen. Jeder der Fahrbetriebsmodi entspricht einer bestimmten Fahrbetriebsbedingung oder einem bestimmten Satz von Fahrbetriebsbedingungen, und in jedem Modus ist jedes der Subsysteme auf den Funktionsbetriebsmodus eingestellt, der für diese Bedingungen am besten geeignet ist. Solche Bedingungen sind mit Geländearten verbunden, über die das Fahrzeug gefahren werden kann, wie Gras/Kies/Schnee, Schlamm und Spurrinnen, Felskriechen, Sand und einem Autobahnbetriebsmodus, der als „Sonderprogramme aus“ (SPO) bekannt ist. Die Fahrzeugbetriebsmodussteuerung kann als ein Gelände-Reaktion-System (TR) (RTM) oder -Steuerung bezeichnet werden. Die Fahrbetriebsmodi können auch als Geländebetriebsmodi, Geländereaktionsmodi oder Steuermodi bezeichnet werden.
  • GB2492655B offenbart ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug, in dem der am besten geeignete Geländebetriebsmodus für das vorherrschende Gelände, über das das Fahrzeug fährt, automatisch durch das Steuerungssystem bestimmt wird. Das Steuerungssystem veranlasst dann das Fahrzeug, in dem Geländebetriebsmodus zu arbeiten, der als der geeignetste bestimmt wird.
  • Vor diesem Hintergrund wurde die vorliegende Erfindung konzipiert. Ausführungsformen der Erfindung können eine Vorrichtung, ein Verfahren oder ein Fahrzeug bereitstellen, die die obigen Probleme lösen. Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Patentschutz beantragt wird, wird ein Kamm-Erfassungssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das System eine Verarbeitungseinrichtung aufweist, die so beschaffen ist, dass sie von Geländedatenerfassungsmitteln, die Daten eines Geländes vor dem Fahrzeug mittels eines oder mehrerer Sensoren erfassen, Geländeinformationen empfängt, die die Topographie eines Bereich anzeigen, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit von einem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs über das sich vor dem Fahrzeug erstreckende Gelände zu bestimmen, dass in dem vorhergesagten Weg ein Kamm vorhanden ist, in Abhängigkeit zumindest teilweise des Erfassens einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der Geländeinformationen und Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität.
  • Die Diskontinuität kann einer Grenze zwischen dem Gelände und einem Bereich entsprechen, in dem erwartet werden würde, dass Gelände vorhanden ist (aufgrund der Tatsache, dass sie in einem Erfassungsbereich der Geländedatenerfassungseinrichtung liegt), aber nicht vorhanden ist, beispielsweise aufgrund von Abschattung des Geländes durch einen Kamm.
  • Die Information in Bezug auf die Neigung des Geländes vor der Diskontinuität kann aus der Geländeinformation erzeugt werden.
  • Optional umfasst die Geländeinformation Datenpunkte, die die Geländehöhe an einer Mehrzahl von jeweiligen Orten vor dem Fahrzeug angeben, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit der Erkennung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Weges vor dem Fahrzeug auf der Grundlage der Geländeinformationen und das Erfordernis, dass die Neigungsinformation anzeigt, dass ein Wert der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Distanz einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet.
    Optional umfasst die Anforderung, dass die Neigungsinformation angibt, dass ein Wert der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Distanz einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet, die Anforderung, dass die Neigungsinformation anzeigt, dass ein Durchschnittswert der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität über den vorbestimmten Abstand den vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet.
  • Optional umfasst die Anforderung, dass die Neigungsinformation angibt, dass ein Wert der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Distanz einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet, die Anforderung, dass die Neigungsinformation anzeigt, dass ein maximaler Wert der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität über den vorbestimmten Abstand den vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet.
  • Optional ist die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert, ein Signal zu empfangen, das den Lenkwinkel anzeigt, und wobei die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, den vorhergesagten Weg in Abhängigkeit zumindest teilweise von dem Signal zu bestimmen, das den Lenkwinkel angibt.
  • Optional umfasst die Gelände-Information, die die Topographie eines Bereichs anzeigt, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, eine 3D-Punktwolke.
  • Optional ist die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert, aus der Gelände-Information, die die Topographie eines sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Bereichs anzeigt, eine 3D-Punktwolke zu erzeugen.
  • Optional ist die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert, aus der Punktwolke eine Höhenkarte des Geländes zu erzeugen, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt.
  • Optional ist das Kamm-Erfassungssystem dazu konfiguriert, die Höhenkarte in Zellen gemäß der MLS (Multi-Level-Surface) -Kartenmethodologie zu teilen und die Zellen zu bestimmen, durch die jeweilige linke und rechte Räder des Fahrzeugs passieren werden, wenn das Fahrzeug dem vorhergesagten Weg folgt.
  • Optional ist das Kamm-Erfassungssystem dazu konfiguriert, in der Punktwolke ein oder mehrere Hindernisse entlang des vorhergesagten Weges vor dem Fahrzeug zu identifizieren und jede Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs hinter einem solchen Hindernis zu ignorieren, wenn bestimmt wird, dass ein Kamm existiert.
  • Optional, ist das Kammdetektionssystem dazu konfiguriert, in der MLS-Karte Objekte zu identifizieren, die das Gelände vor dem Fahrzeug überragen, und solche Objekte, bei der Erzeugung der Information zu ignorieren, die den Winkel der Seitensteigung anzeigt.
  • Optional ist die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert, zu bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg existiert, in weiterer Abhängigkeit von der Erfassung in der Höhenkarte einer Diskontinuität im Verlauf eines Geländes vor dem Fahrzeug entlang des vorhergesagten Wegs, die einer Geländeabwesenheit über eine vorbestimmte Breite entspricht.
  • Optional ist die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert, zu bestimmen, dass in dem vorhergesagten Weg in weiterer Abhängigkeit von der Erfassung in der Höhenkarte eine Diskontinuität im Verlauf des Geländes vor dem Fahrzeug entlang des vorhergesagten Wegs existiert, bei der die Diskontinuität einer Abwesenheit von Gelände entspricht, in der die Oberfläche des fehlenden Geländes eine vorbestimmte Oberfläche in der Höhenkarte überschreitet.
  • Es ist zu verstehen, dass die vorbestimmte Oberfläche eine vorbestimmte projizierte Oberfläche auf einer horizontalen Ebene sein kann.
  • Optional, ist das Kamm-Erfassungssystem dazu konfiguriert, die Information in Bezug auf die Neigung in Abhängigkeit zumindest teilweise von Information zu erzeugen, die die Höhe von Datenpunkten der Punktwolke in den jeweiligen Zellen angibt, durch die entsprechende linke und rechte Räder des Fahrzeugs hindurchgehen werden.
  • Optional, ist die Geländedatenerfassungseinrichtung zum wiederholten Erfassen von Daten in Bezug auf das Gelände vor dem Fahrzeug ausgebildet, wobei die erfassten Daten in Bezug auf Gelände vor dem Fahrzeug, die zu einem gegebenen Zeitpunkt erfasst sind, ein Datenframe sind, wobei das Kamm-Erfassungssystem dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass in dem vorhergesagten Weg ein Kamm vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs vor dem Fahrzeug basierend auf der Geländeinformation und der Geländesteigungsinformation über eine vorbestimmte Anzahl von im Wesentlichen aufeinanderfolgenden Frames von erfassten Daten.
    Optional, ist das Kamm-Erfassungssystem dazu konfiguriert, von einer Trägheitsmesseinheit (IMU) von Informationen zu empfangen, die ein Fahrzeugnicken anzeigen.
  • Optional, umfasst das Kammdetektionssystem ferner die Geländedatenerfassungseinrichtung.
  • Optional umfasst das Geländedatenerfassungsmittel eines von: einem stereoskopischen Kamerasystem, einem radarbasierten Geländeentfernungsmesssystem, einem lasergestützten Geländeentfernungsmesssystem, einer Kamera mit strukturiertem Licht oder einer monokularen Kamera mit Bewegungsstruktur.
  • Optional, ist das Kamm-Erfassungssystem dazu ausgebildet, ein Signal auszugeben, das eine Entfernung vor dem Fahrzeug eines Kamms anzeigt, und Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor dem Kamm.
  • Optional, ist das Kamm-Erfassungssystem dazu ausgebildet, eine Ausgabe an einen Fahrer zu liefern, die eine Entfernung vor dem Fahrzeug eines Kamms angibt, und eine Information bezüglich der Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor dem Kamm.
  • Wahlweise umfasst die Verarbeitungseinrichtung einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen der Gelände-Information, die die Topographie des sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Bereichs anzeigt, und eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelt ist und in der Anweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, auf die Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, so dass er dazu geeignet ist: den vorhergesagten Weg des Fahrzeugs über Gelände vor dem Fahrzeug zu bestimmen und zu bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, in Abhängigkeit zumindest teilweise von der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Weges vor dem Fahrzeug (100) basierend auf der Geländeinformation und der Information in Bezug auf die Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor der Diskontinuität.
  • Wie oben erwähnt, kann die Information in Bezug auf die Neigung des Geländes vor der Diskontinuität aus der Geländeinformation erzeugt werden.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem bereitgestellt, das ein Kamm-Erfassungssystem gemäß einem anderen Aspekt umfasst, wobei das Geschwindigkeitssteuerungssystem dazu konfiguriert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest teilweise abhängig von dem Vorhandensein eines Kamms im vorhergesagten Weg vor dem Fahrzeug zu steuern.
  • Optional ist das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem ist dazu konfiguriert, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen vorbestimmten maximalen Sollgeschwindigkeitswert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Existenz eines Kamms in dem vorhergesagten Weg vor dem Fahrzeug zu steuern.
  • Optional wird der vorbestimmte maximale Sollgeschwindigkeitswert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Information bestimmt, die die Breite des Kamms vor dem Fahrzeug angibt.
  • Optional ist das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem dazu konfiguriert, die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest teilweise in weiterer Abhängigkeit von der Identität eines ausgewählten von einer Vielzahl von Fahrbetriebsmodi, in denen das Fahrzeug betrieben wird.
  • Optional wird der vorbestimmte maximale Sollgeschwindigkeitswert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Identität eines ausgewählten von einer Vielzahl von Fahrbetriebsmodi bestimmt, in denen das Fahrzeug in Betrieb ist.
  • Optional wird in jedem Fahrbetriebsmodus bewirkt, dass mindestens eines von einer Vielzahl von Fahrzeugsubsystemen in einem vorbestimmten von einer Vielzahl von Konfigurationsmodi dieses Subsystems arbeitet, wobei der Subsystemkonfigurationsbetriebsmodus in Abhängigkeit von dem ausgewählten Fahrbetriebsmodus bestimmt wird.
  • Optional umfassen die Subsysteme mindestens eines von einem Antriebsstrang-Subsystem, einem Bremsen-Subsystem und einem Aufhängungs-Subsystem.
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Kamm-Erfassungssystem oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem gemäß einem anderen Aspekt umfasst. In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein Verfahren zum Erfassen eines Kamms in einem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren das Empfangen von Gelände-Informationen, die die Topographie eines sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Gebiets anzeigen von Geländedaten- Erfassungsmitteln, die dazu ausgebildet sind, Daten in Bezug auf Gelände vor dem Fahrzeug mittels eines oder mehrerer Sensoren zu erfassen, umfasst, wobei das Verfahren, in Abhängigkeit eines vorhergesagten Wegs des Fahrzeugs über das Gelände, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt, das Bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs vor dem Fahrzeug basierend auf der Geländeinformation und Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität, umfasst.
  • Das Verfahren kann das Erzeugen von Informationen in Bezug auf einen vorhergesagten Weg des Fahrzeugs über das Gelände, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt, umfassen.
  • Optional umfasst das Verfahren das Erzeugen der Information in Bezug auf den vorhergesagten Weg zumindest teilweise in Abhängigkeit vom Lenkwinkel.
  • Wahlweise umfasst das Verfahren ferner das Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Erfassung eines Kamms in dem vorhergesagten Weg.
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein nicht-flüchtiges Trägermedium bereitgestellt, das einen computerlesbaren Code zum Steuern eines Fahrzeugs speichert, um das Verfahren eines anderen Aspekts auszuführen.
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das auf einem Prozessor ausführbar ist, um das Verfahren eines anderen Aspekts zu implementieren.
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, wird ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium bereitgestellt, das mit dem Computerprogrammprodukt eines anderen Aspekts geladen ist.
  • In einem Aspekt der Erfindung, für den Schutz beantragt wird, ist ein Prozessor vorgesehen, der eingerichtet ist, um das Verfahren eines anderen Aspekts oder das Computerprogrammprodukt eines anderen Aspekts zu implementieren.
  • Es ist im Umfang dieser Anmeldung ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen und insbesondere den einzelnen Merkmalen davon dargelegt sind, unabhängig oder in irgendeiner Kombination ausgeführt werden können. Das heißt, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale jeder Ausführungsform in irgendeiner Weise und/oder Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, einen ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder einen neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, einen ursprünglich eingereichten Anspruch abzuändern, von irgendeinem Merkmal von einem beliebigen anderen Anspruch abzuhängen und/oder es zu übernehmen, auch wenn es ursprünglich nicht auf diese Weise beansprucht wurde.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht zeigt;
    • 2 das Fahrzeug von 1 in Seitenansicht zeigt;
    • 3 ein schematisches High-Level-Diagramm einer Ausführungsform des Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystems der vorliegenden Erfindung, einschließlich eines Tempomat-Systems und eines Niedriggeschwindigkeitssteuerungssystems zeigt;
    • 4 ein Lenkrad eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform von 1 zeigt;
    • 5 eine schematische Darstellung von (a) einer Ansicht eines Geländes vor dem Fahrzeug, wie sie von einem stereoskopischen Kamerasystem aufgenommen wird, die einen vorhergesagten Weg des Fahrzeugs zeigt, und (b) einer Draufsicht einer Höhenkarte des Geländes, die aus stereoskopischen Bilddaten erzeugt wird, zeigt; und
    • 6 ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform von 1 darstellt, zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Wenn hierin auf einen Block wie etwa einen Funktionsblock Bezug genommen wird, soll dies so verstanden werden, dass man sich auch auf Softwarecode zum Ausführen der spezifizierten Funktion oder Aktion bezieht, die eine Ausgabe sein kann, die als Reaktion auf eine oder mehrere Eingaben bereitgestellt wird. Der Code kann in Form einer Softwareroutine oder -funktion vorliegen, die von einem Hauptcomputerprogramm aufgerufen wird, oder kann ein Code sein, der einen Teil eines Codestroms bildet, der keine separate Routine oder Funktion ist. Die Bezugnahme auf den Funktionsblock dient zur Vereinfachung der Erläuterung der Funktionsweise von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist einen Antriebsstrang 129 auf, der einen Motor 121 umfasst, der mit einem Getriebestrang 130 mit einem Automatikgetriebe 124 verbunden ist. Es ist zu verstehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch zur Verwendung in Fahrzeugen mit manuellen Getrieben und stufenlosen Getrieben oder irgendeinem anderen geeigneten Getriebe geeignet sind.
  • In der Ausführungsform von 1 kann das Getriebe 124 mittels einer Getriebebetriebsmoduswählscheibe 124S auf einen von mehreren Getriebebetriebsmodi eingestellt werden, die ein Parkbetriebsmodus, ein Rückwärtsbetriebsmodus, ein Neutralbetriebsmodus, ein Fahrbetriebsmodus oder ein Sportbetriebsmodus sind. Die Wählscheibe 124S liefert ein Ausgangssignal an eine Antriebsstrangsteuerung 11, woraufhin die Antriebsstrangsteuerung 11 veranlasst, dass das Getriebe 124 in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Getriebebetriebsmodus arbeitet.
  • Der Antriebsstrang 130 ist dazu ausgebildet, ein Paar von vorderen Fahrzeugrädern 111, 112 mittels eines vorderen Differentials 137 und eines Paars von vorderen Antriebswellen 118 anzutreiben. Der Antriebsstrang 130 umfasst auch einen Hilfsantriebsstrangabschnitt 131, der zum Antreiben eines Paars von Hinterrädern 114, 115 mittels einer Hilfsantriebswelle oder Gelenkwelle 132, eines hinteren Differentials 135 und eines Paars von hinteren Antriebswellen 139 angeordnet ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind zur Verwendung mit Fahrzeugen geeignet, in denen das Getriebe dazu konfiguriert ist, nur ein Paar Vorderräder oder nur ein Paar Hinterräder (das heißt Fahrzeuge mit Vorderradantrieb oder Fahrzeuge mit Hinterradantrieb) oder Fahrzeuge mit wählbarem Zwei/Vierradantrieb anzutreiben. In der Ausführungsform von 1 ist das Getriebe 124 lösbar mit dem Hilfsantriebsstrangabschnitt 131 mittels einer Kraftübertragungseinheit (PTU) 131P verbindbar, die den Betrieb in einem Zweiradfahrbetriebsmodus oder einem Vierradfahrbetriebsmodus ermöglicht. Es ist zu verstehen, dass Ausführungsformen der Erfindung für Fahrzeuge mit mehr als vier Rädern geeignet sein können oder wo nur zwei Räder angetrieben werden, zum Beispiel zwei Räder eines dreirädrigen Fahrzeugs oder vierrädrigen Fahrzeugs oder eines Fahrzeugs mit mehr als vier Rädern.
  • Ein Steuerungssystem für den Fahrzeugmotor 121 umfasst eine zentrale Steuerung 10, die als eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU) 10 bezeichnet wird, die Antriebsstrangsteuerung 11, eine Bremsensteuerung 13 (eine Antiblockiersystem (ABS) -Steuerung) und eine Lenkungs-steuerung 170C. Die ABS-Steuerung 13 ist Teil eines Bremssystems 22 (3). Die VCU 10 empfängt eine Vielzahl von Signalen von verschiedenen Sensoren und Subsystemen (nicht gezeigt) bzw. gibt sie a diese aus, die an dem Fahrzeug vorgesehen sind. Die VCU 10 enthält ein Niedriggeschwindigkeitsfortschritts- (LSP)-Steuerungssystem 12, das in 3 gezeigt ist, ein Stabilitätssteuerungssystem (SCS) 14, ein Tempomat-System 16 und ein Bergabfahrsteuerungssystem (HDC) 12HD. Das SCS 14 verbessert die Sicherheit des Fahrzeugs 100, indem sie Verluste in Traktion oder Lenkkontrolle erkennt und steuert.. Wenn eine Verringerung der Traktion oder der Lenkkontrolle erfasst wird, kann das SCS 14 automatisch die ABS-Steuerung 13 anweisen, eine oder mehrere Bremsen des Fahrzeugs anzulegen, um das Fahrzeug 100 in die Richtung zu lenken, in die der Benutzer fahren möchte. In der gezeigten Ausführungsform wird das SCS 14 durch die VCU 10 implementiert. In einigen alternativen Ausführungsformen kann das SCS 14 durch die ABS-Steuerung 13 implementiert sein.
  • Obwohl in 3 nicht im Detail gezeigt, enthält die VCU 10 ferner einen Traktionssteuerungs-Funktionsblock (TC). Der TC-Funktionsblock ist in Softwarecode implementiert, der von einer Rechenvorrichtung der VCU 10 ausgeführt wird. Die ABS-Steuerung 13 und der TC-Funktionsblock liefern Ausgaben, die zum Beispiel TC-Aktivität, ABS-Aktivität, Bremseneingriffe an einzelnen Rädern und Motordrehmomentanforderungen von der VCU 10 zu der Kraftmaschine 121 anzeigen in dem Fall, dass ein Radschlupfereignis auftritt. Jedes der vorgenannten Ereignisse zeigt an, dass ein Radschlupfereignis aufgetreten ist. In einigen Ausführungsformen implementiert die ABS-Steuerung 13 den TC-Funktionsblock. Andere Fahrzeugsubsysteme, wie etwa ein Rollstabilitätssteuerungssystem oder dergleichen, können ebenfalls enthalten sein.
  • Wie oben erwähnt, umfasst das Fahrzeug 100 auch ein Tempomat-System 16, das so betreibbar ist, dass es die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf einer ausgewählten Geschwindigkeit hält, wenn das Fahrzeug mit Geschwindigkeiten von mehr als 25 km/h fährt. Das Tempomat-System 16 ist mit einer Geschwindigkeitsregelungs-HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) 18 versehen, mit der der Benutzer in bekannter Weise eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit in das Tempomat-System 16 eingeben kann. In einer Ausführungsform der Erfindung sind Tempomat-System-Eingabesteuerungen an einem Lenkrad 171 angebracht (4). Das Tempomat-System 16 kann durch Drücken einer Tempomat-System-Wahltaste 176 eingeschaltet werden. Wenn das Tempomat-System 16 eingeschaltet ist, wird durch Drücken einer Geschwindigkeitseinstellsteuerung 173 der aktuelle Wert eines Tempomat-Einstellgeschwindigkeitsparameters cruise_set-speed auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Das Drücken eines „+“-Knopfes 174 ermöglicht, dass der Wert von cruise_set-speed erhöht wird, während das Drücken eines „-“-Knopfes 175 ermöglicht, dass der Wert von cruise_set-speed verringert wird. Es ist ein Wiederaufnahmeknopf 173R vorgesehen, der so betrieben werden kann, dass er das Geschwindigkeitssteuerungssystem 16 so steuert, dass die Geschwindigkeitssteuerung nach einem manuellen Eingriff des Fahrers zum aktuellen Wert von cruise_set-speed wieder aufgenommen wird. Es ist zu verstehen, dass bekannte Autobahn-Tempomat-Systeme, die das vorliegende System 16 umfassen, so konfiguriert sind, dass in dem Fall, dass der Benutzer die Bremse drückt oder, im Fall von Fahrzeugen mit einem manuellen Getriebe, ein Kupplungspedal gedrückt wird, die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Tempomat-System 16 aufgehoben wird, und das Fahrzeug 100 zu einem manuellen Fahrbetriebsmodus zurückkehrt, der eine Gaspedal- oder Bremspedaleingabe durch einen Benutzer erfordert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Zusätzlich hat die Erfassung eines Radschlupfereignisses, wie es durch einen Verlust der Traktion ausgelöst werden kann, auch die Wirkung, die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Tempomat-System 16 aufzuheben. Die Geschwindigkeitssteuerung durch das System 16 wird wieder aufgenommen, wenn der Fahrer anschließend die Wiederaufnahme-Taste 173R niederdrückt.
  • Das Tempomat-System 16 überwacht die Fahrzeuggeschwindigkeit und jede Abweichung von der Zielfahrzeuggeschwindigkeit wird automatisch eingestellt, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem im Wesentlichen konstanten Wert von typischerweise mehr als 25 km/h gehalten wird. Mit anderen Worten ist das Tempomat-System bei Geschwindigkeiten von weniger als 25 km/h unwirksam. Die Geschwindigkeitsregelungs-HMI 18 kann auch dazu konfiguriert sein, dem Benutzer eine Warnung über den Status des Tempomat-Systems 16 über eine visuelle Anzeige der HMI 18 bereitzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Tempomat-System 16 dazu konfiguriert, dass der Wert von cruise_set-speed auf einen beliebigen Wert im Bereich von 25-150 km/h einstellbar ist.
  • Das LSP-Steuerungssystem 12 stellt auch ein geschwindigkeitsbasiertes Steuerungssystem für den Benutzer bereit, das es dem Benutzer ermöglicht, eine sehr niedrige Zielgeschwindigkeit auszuwählen, bei der das Fahrzeug weiterfahren kann, ohne dass Pedaleingaben vom Benutzer zur Aufrechterhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich sind. Die Geschwindigkeitssteuerungsfunktion (oder Fortschrittssteuerungsfunktion) bei niedriger Geschwindigkeit wird nicht durch das Autobahn-Tempomat-System 16 bereitgestellt, das nur bei Geschwindigkeiten über 25 km/h funktioniert.
  • In der vorliegenden Ausführungsform 12 wird das LSP-Steuerungssystem durch das Drücken der am Lenkrad 171 montierten LSP-Steuerungssystem-Wahltaste 178 aktiviert. Das System 12 ist betreibbar, um selektiv Antriebsstrang-, Traktionssteuerungs- und Bremsvorgänge auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs 100 gemeinsam oder einzeln anzuwenden.
  • Das LSP-Steuerungssystem 12 ist dazu konfiguriert, einem Benutzer die Eingabe eines Sollwerts der Fahrzeugzielgeschwindigkeit in der Form eines EinstellGeschwindigkeitsparameters user_set-speed über eine Niedergeschwindigkeits-Fortschrittsteuerung-HMI (LSP HMI) 20 (1, 3) zu ermöglichen, die bestimmte Eingabetasten 173-175 mit dem Tempomat-System 16 und dem HDC-Steuerungssystem 12HD teilt. Vorausgesetzt, die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs des LSP-Steuerungssystems 12 (was bei der vorliegenden Ausführungsform der Bereich von 2 bis 30 km/h ist, obwohl auch andere Bereiche nützlich sind) und keine andere Beschränkung der Fahrzeuggeschwindigkeit existiert, während sie durch das LSP-Steuerungssystem 12 gesteuert wird, steuert das LSP-Steuerungssystem 12 die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem LSP-Steuerungssystemeinstellgeschwindigkeitswert LSP_set-speed, der im wesentlichen gleich user_set-speed eingestellt ist. Anders als das Tempomat-System 16 ist das LSP-Steuerungssystem 12 so konfiguriert, dass es unabhängig von dem Auftreten eines Traktionsereignisses arbeitet. Das heißt, das LSP-Steuerungssystem 12 hebt die Geschwindigkeitssteuerung bei Erfassung eines Radschlupfs nicht auf. Vielmehr steuert das LSP-Steuerungssystem 12 das Fahrzeugverhalten aktiv, wenn ein Schlupf detektiert wird.
  • Die LSP-Steuer-HMI 20 ist in der Fahrzeugkabine vorgesehen, um für den Benutzer leicht zugänglich zu sein. Der Benutzer des Fahrzeugs 100 kann dem LSP-Steuerungssystem 12 über die LSP-HMI 20 den gewünschten Wert von user_set-speed, wie oben erwähnt, mittels -der Geschwindigkeitseinstelltaste 173 und der „+“/„-“ Tasten 174, 175 eingeben, wie im Falle des Tempomat-Systems 16. Die LSP-HMI 20 umfasst auch eine visuelle Anzeige, mit der dem Benutzer Informationen und Führung über den Status des LSP-Steuerungssystems 12 bereitgestellt werden können.
  • Das LSP-Steuerungssystem 12 empfängt eine Eingabe von der ABS-Steuerung 13 des Bremssystems 22 des Fahrzeugs, die das Ausmaß angibt, in dem der Benutzer mittels des Bremspedals 163 gebremst hat. Das LSP-Steuerungssystem 12 empfängt auch eine Eingabe von einem Gaspedal 161, die das Ausmaß angibt, in dem der Benutzer das Gaspedal 161 niedergedrückt hat, und eine Eingabe von dem Getriebe oder Schaltgetriebe 124. Diese letztere Eingabe kann Signale enthalten, die beispielsweise die Geschwindigkeit einer Ausgangswelle des Getriebes 124 darstellen, ein Maß des Drehmomentwandlerschlupfes und eine Übersetzungsanforderung. Andere Eingaben an das LSP-Steuerungssystem 12 umfassen eine Eingabe von der Geschwindigkeitsregelungs-HMI 18, die den Status (AN/AUS) des Tempomat-Systems 16 angibt, eine Eingabe von der LSP-Steuer-HMI 20 und eine Eingabe von einem Gradienten-Sensor 45, der den Gradienten der Fahroberfläche anzeigt, über die das Fahrzeug 100 fährt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Gradienten-Sensor 45 ein Gyroskop-Sensor. In einigen alternativen Ausführungsformen empfängt das LSP-Steuerungssystem 12 ein Signal, das einen Fahroberflächengradienten anzeigt von einer anderen Steuerung wie der ABS-Steuerung 13. Die ABS-Steuerung 13 kann den Gradient auf der Basis einer Vielzahl von Eingängen bestimmen, optional basierend zumindest teilweise auf Signalen, welche eine Fahrzeuglängs- und querbeschleunigung angeben und ein Signal, welches eine Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (v_actual) angibt, welches die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Gelände angibt. Verfahren zur Berechnung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, die beispielsweise auf Radgeschwindigkeiten des Fahrzeugs basieren, sind gut bekannt. Zum Beispiel kann in einigen bekannten Fahrzeugen die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des zweiten langsamsten sich drehenden Rades oder als die Durchschnittsgeschwindigkeit aller Räder bestimmt werden. Andere Möglichkeiten zum Berechnen der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit können in einigen Ausführungsformen nützlich sein, einschließlich mittels einer Kameravorrichtung oder Radarsensor.
  • Das HDC-System 12HD wird durch Drücken des Knopfes 177 in der HDC-System-HMI 20HD am Lenkrad 171 aktiviert. Wenn das HDC-System 12HD aktiv ist, steuert das System 12HD das Bremssystem 22, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen entsprechenden Wert zu begrenzen, der dem eines HDC-Set-Geschwindigkeitsparameters HDC_set-speed entspricht, der durch einen Benutzer ähnlich wie bei der Sollgeschwindigkeit des Tempomat-Systemes 16 und LSP-Steuerungssystemes gesteuert werden kann, wobei die gleichen Steuertasten 173, 173R, 174, 175 verwendet werden. Das HDC-System 12HD kann betrieben werden, um zu ermöglichen, dass der Wert von HDC_set-speed auf irgendeinen Wert in dem Bereich von 2-30 km/h eingestellt wird. Der HDC-Sollgeschwindigkeitsparameter kann auch als HDC-Sollgeschwindigkeit bezeichnet werden. Vorausgesetzt, dass der Benutzer das HDC-System 12HD durch Drücken des Gaspedals 161 nicht außer Kraft setzt, wenn das HDC-System 12HD aktiv ist, steuert das HDC-System 12HD das Bremssystem 22 ( 3), um zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den HDC_set-speed überschreitet. In der vorliegenden Ausführungsform kann das HDC-System 12HD kein positives Antriebsdrehmoment anlegen. Vielmehr ist das HDC-System 12HD nur betreibbar, um zu bewirken, dass ein negatives Bremsmoment über das Bremssystem 22 angelegt wird.
  • Es ist zu verstehen, dass die VCU 10 dazu konfiguriert ist, ein bekanntes Gelände-Reaktions-(TR)-(RTM)-System der oben beschriebenen Art zu implementieren, in dem die VCU 10 die Einstellungen von einem oder mehreren Fahrzeugsystemen oder Subsystemen wie der Antriebsstrang-Steuerung 11 in Abhängigkeit von einem ausgewählten Fahrbetriebsmodus steuert. Der Fahrbetriebsmodus kann durch einen Benutzer mittels eines Fahrbetriebsmoduswählers 141S (1) ausgewählt werden. Die Fahrbetriebsmodi können auch als Gelände-Modi, Gelände-Reaktion-Modi (TR-Modi) oder Steuerungsmodi bezeichnet werden.
  • In der Ausführungsform von 1 sind vier Fahrbetriebsmodi vorgesehen: ein „Autobahn“ -Modus, der zum Fahren auf einer relativ harten, glatten Fahroberfläche geeignet ist, wo ein relativ hoher Reibungskoeffizient der Oberfläche zwischen der Fahroberfläche und den Rädern des Fahrzeugs existiert; eine „Sand“-Fahrbetriebsart, die zum Fahren über sandigem Gelände geeignet ist, wobei das Gelände zumindest teilweise durch einen relativ hohen Widerstand, eine relativ hohe Verformbarkeit oder Nachgiebigkeit und einen relativ niedrigen Oberflächenreibungskoeffizienten gekennzeichnet ist; ein „Gras, Kies oder Schnee“-(GGS)-Fahrbetriebsmodus, der zum Fahren über Gras, Kies oder Schnee geeignet ist, welche relativ rutschige Oberflächen darstellen (das heißt mit einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen Oberfläche und Rad und typischerweise geringerem Widerstand als Sand); ein „Rock Crawl“-(RC)-Fahrbetriebsmodus, der geeignet ist, langsam über eine felsige Oberfläche zu fahren; und ein „Schlamm und Spurrinnen“-(MR)-Modus, der zum Fahren in schlammigem, zerfurchten Gelände geeignet ist. Andere Fahrbetriebsmodi können zusätzlich oder stattdessen vorgesehen sein. In der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht der Wähler 141S einem Benutzer auch, eine „automatische Fahrbetriebsmodus-Auswahlbedingung“ für den Betrieb auszuwählen, in dem die VCU 10 automatisch den am besten geeigneten Fahrbetriebsmodus auswählt, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Der Autobahnbetriebsmodus kann in einigen Ausführungsformen als ein „Sonderprogramm Aus“-(SPO)-Modus bezeichnet werden, da er einem Standard- oder Standardfahrbetriebsmodus entspricht und nicht spezielle Faktoren wie einen relativ geringen Oberflächenreibungskoeffizient oder Oberflächen mit starker Unebenheit berücksichtigen muss.
  • Um das Unbehagen des Passagiers aufgrund schneller Änderungen der Beschleunigungsrate (Ruck) zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, wenn das LSP-Steuerungssystem 12 die Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, begrenzt das LSP-Steuerungssystem 12 die Änderungsrate der Beschleunigung des Fahrzeugs 100 derart, dass es einen vorgeschriebenen Maximalwert nicht überschreitet. Die maximal zulässige Änderungsrate der Beschleunigung oder des maximal zulässigen Ruckwerts wird durch den Parameter LSP_J_max bereitgestellt. Das LSP-Steuerungssystem 12 begrenzt auch den Maximalwert der Beschleunigungsrate auf einen Wert LSP_A_max.
  • Die Werte von LSP_A_ max und LSP_J_max werden zumindest teilweise in Abhängigkeit des TR-Modus und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. In einigen Ausführungsformen, einschließlich der vorliegenden Ausführungsform, sind die Werte für TR_mode = Sand höher als entsprechende Werte für TR_mode = SPO, GGS oder MR, aufgrund des höheren Widerstands den ein Fahrzeug 100 erfährt, das über Sand fährt im Vergleich zu einem Fahrzeug, das über eine trockene Asphalt-Highway-Oberfläche, eine Gras-, Kies- oder Schneeoberfläche oder eine schlammige oder zerfurchte Oberfläche fährt.
  • Das LSP-Steuerungssystem 12 bewirkt, dass das Fahrzeug 100 in Übereinstimmung mit dem Wert von LSP_set-speed funktioniert.
  • Um das Anlegen des notwendigen positiven oder negativen Drehmoments an die Räder zu bewirken, kann die VCU 10 befehlen, dass von dem Antriebsstrang 129 ein positives oder negatives Drehmoment an die Fahrzeugräder angelegt wird und/oder dass eine Bremskraft auf die Fahrzeugräder durch das Bremssystem 22 ausgeübt wird, von dem eines oder beide verwendet werden können, um die Drehmomentänderung zu implementieren, die notwendig ist, um eine erforderliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen und aufrechtzuerhalten. In einigen Ausführungsformen wird Drehmoment an die Fahrzeugräder individuell angelegt, beispielsweise durch Antriebsstrangdrehmoment-Vektorsteuerung, um das Fahrzeug auf der erforderlichen Geschwindigkeit zu halten. Alternativ kann in einigen Ausführungsformen ein Drehmoment auf die Räder kollektiv angelegt werden, um die erforderliche Geschwindigkeit beizubehalten, beispielsweise in Fahrzeugen mit Antriebssträngen, bei denen ein Torque-Vectoring nicht möglich ist. In einigen Ausführungsformen kann die Antriebsstrangsteuerung 11 betreibbar sein, um eine Drehmomentsteuerung zu implementieren, um ein auf ein oder mehrere Räder angelegtes Drehmoment durch Steuern einer Antriebsstrangkomponente, wie einer hinteren Antriebseinheit, vorderen Antriebseinheit, Differential oder irgendeiner anderen geeigneten Komponente, zu steuern. Zum Beispiel können eine oder mehrere Komponenten des Antriebsstrangs 130 eine oder mehrere Kupplungen umfassen, die betätigbar sind, um zu ermöglichen, dass ein Drehmomentbetrag, der an ein oder mehrere Räder angelegt wird, variiert werden kann. Andere Anordnungen können ebenfalls nützlich sein.
  • Wenn ein Antriebsstrang 129 eine oder mehrere elektrische Maschinen umfasst, zum Beispiel einen oder mehrere Antriebsmotoren und/oder Generatoren, kann die Antriebsstrangsteuerung 11 dazu dienen, das an ein oder mehrere Räder angelegte Drehmoment zu modulieren, um eine Drehmomentvektorsteuerung mittels eines oder mehrerer elektrische Maschinen zu implementieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann das LSP-Steuerungssystem 12 ein Signal wheel_slip (in 3 auch mit 48 bezeichnet) empfangen, das anzeigt, dass ein Radschlupfereignis aufgetreten ist. Dieses Signal 48 wird auch dem Autobahn-Tempomat-System 16 des Fahrzeugs zugeführt, das im Fall des letzteren einen Überbrückungs- oder Sperrfahrtbetriebsmodus in dem Autobahn-Tempomat-System 16 auslöst, so dass die automatische Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Autobahn-Tempomat-System 16 ausgesetzt oder aufgehoben wird. Das LSP-Steuerungssystem 12 ist jedoch nicht eingerichtet, um den Betrieb bei Empfang des Radschlupfsignals 48 zu annullieren oder auszusetzen. Vielmehr ist das System 12 eingerichtet, den Radschlupf zu überwachen und anschließend zu verwalten, um die Arbeitsbelastung des Fahrers zu verringern. Während eines Schlupfereignisses vergleicht das LSP-Steuerungssystem 12 weiterhin die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Wert von LSP_set-speed und fährt fort, das an die Fahrzeugräder angelegte Drehmoment (durch den Antriebsstrang 129 und das Bremssystem 22) automatisch zu steuern, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf dem gewählten Wert zu halten. Es ist daher zu verstehen, dass das LSP-Steuerungssystem 12 anders als das Tempomat-System 16 konfiguriert ist, für welches ein Radschlupfereignis den Effekt hat, die Geschwindigkeitsregelungsfunktion außer Kraft zu setzen, so dass der manuelle Betrieb des Fahrzeugs wieder aufgenommen werden muss oder in dem die Steuerung durch das Tempomat-System 16 durch Drücken der Wiederaufnahmetaste 173R oder der Geschwindigkeitseinstelltaste 173 fortgesetzt wird.
  • Das Fahrzeug 100 ist auch mit zusätzlichen Sensoren (nicht gezeigt) versehen, die für eine Vielzahl von verschiedenen Parametern repräsentativ sind, die mit der Fahrzeugbewegung und dem Fahrzeugzustand verbunden sind. Dies können Trägheitssysteme sein, die für die LSP- oder HDC-Steuerungssysteme 12, 12HD oder Teile eines Insassenrückhaltesystems oder irgendeines anderen Subsystems einzigartig sind, die Daten von Sensoren wie Kreiselinstrumente und/oder Beschleunigungsmesser liefern können, die eine Fahrzeugkörperbewegung anzeigen können und eine nützliche Eingabe für die LSP- und/oder HDC-Steuerungssysteme 12, 12HD bereitstellen können. Die Signale von den Sensoren stellen eine Vielzahl von Fahrzustandsindikatoren (auch als Geländeanzeiger bezeichnet) bereit, die die Art der Geländebedingungen angeben, über die das Fahrzeug 100 fährt, oder werden dazu verwendet, um diese zu berechnen.
  • Die Sensoren (nicht gezeigt) an dem Fahrzeug 100 beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Sensoren, die kontinuierliche Sensorausgaben an die VCU 10 bereitstellen, einschließlich Radgeschwindigkeitssensoren, wie zuvor erwähnt, eines Umgebungstemperatursensors, eines Atmosphärendrucksensors, Reifendrucksensoren, Radgelenksensoren, gyroskopische Sensoren zum Erfassen von Gier, Roll- und Nickwinkel und Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eines Längsbeschleunigungssensors, eines Motordrehmomentsensors (oder Motordrehmomentschätzers), eines Lenkwinkelsensors, eines Lenkradgeschwindigkeitssensors, eines Gradientensensors (oder Gradientenschätzers), eines Seitenbeschleunigungssensors, der Teil des SCS 14 sein kann, eines Bremspedalpositionssensors, eines Bremsdrucksensors, eines Gaspedalpositionssensos, Längs-, Quer- und Vertikalbewegungssensoren und Wasserdetektionssensoren, die einen Teil eines Fahrzeugwasserunterstützungssystems (nicht gezeigt) bilden. In anderen Ausführungsformen kann nur eine Auswahl der oben erwähnten Sensoren verwendet werden.
  • Die VCU 10 empfängt auch ein Signal von der Lenksteuerung 170C. Die Lenksteuerung 170C hat die Form einer elektronischen Servolenkungseinheit (ePAS-Einheit) 170C. Die Lenksteuerung 170C liefert ein Signal an die VCU 10, das die Lenkkraft anzeigt, die an die lenkbaren Straßenräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 angelegt wird. Diese Kraft entspricht der von einem Benutzer auf das Lenkrad 171 ausgeübten Kraft in Kombination mit der durch die ePAS-Einheit 170C erzeugten Lenkkraft. Die ePAS-Einheit 170C liefert auch ein Signal, das die Lenkraddrehposition oder den Lenkradwinkel angibt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wertet die VCU 10 die verschiedenen Sensoreingaben aus, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass jeder der Vielzahl von verschiedenen TR-Modi (Steuermodi oder Fahrbetriebsmodi) für die Fahrzeugsubsysteme geeignet ist, wobei jeder Steuerbetriebsmodus einem bestimmten Geländetyp entspricht, über den das Fahrzeug fährt (z. B. Schlamm und Spurrinnen, Sand, Gras/Schotter/Schnee), wie oben beschrieben.
  • Wenn der Benutzer den Betrieb des Fahrzeugs in der automatischen Fahrbetriebsmodus-Auswahlbedingung ausgewählt hat, wählt die VCU 10 dann den am besten geeigneten der Steuermodi aus und ist automatisch dazu konfiguriert, die Subsysteme gemäß dem ausgewählten Modus zu steuern. Dieser Aspekt der Erfindung wird ausführlicher in unseren anhängigen Patentanmeldungen GB2492748 , GB2492655 und GB2499279 beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird, wie oben erwähnt.
  • Wie oben angegeben, kann die Art des Geländes, über das das Fahrzeug fährt (wie unter Bezugnahme auf den ausgewählten Steuerbetriebsmodus bestimmt), auch in dem LSP-Steuerungssystem 12 verwendet werden, um eine geeignete Erhöhung oder Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. Wenn der Benutzer zum Beispiel einen Wert von user_set-speed wählt, der für die Art des Geländes, über das das Fahrzeug fährt, nicht geeignet ist, kann das System 12 den Wert von LSP_set-speed automatisch auf einen niedrigeren Wert als user_set_speed einstellen. In einigen Fällen, zum Beispiel, ist die vom Benutzer gewählte Geschwindigkeit möglicherweise nicht erreichbar oder angemessen für bestimmte Geländearten, insbesondere im Falle von unebenen oder holprigen Oberflächen. Wenn das System 12 eine Sollgeschwindigkeit (einen Wert von LSP_set-speed) auswählt, die sich von der vom Benutzer ausgewählten Sollgeschwindigkeit user_set-speed unterscheidet, wird dem Benutzer über die LSP-HMI 20 eine visuelle Anzeige der Geschwindigkeitsbeschränkung angezeigt, um zu zeigen, dass eine alternative Geschwindigkeit angenommen wurde.
  • Andere Anordnungen können nützlich sein.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die VCU 10 dazu konfiguriert, das Vorhandensein eines Kamms in einem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs 100 vor dem Fahrzeug 100 zumindest teilweise basierend auf 3D-Gelände-Informationen zu erfassen, die durch das Fahrzeug 100 erfasst werden, wie weiter unten beschrieben wird. Die VCU 10 berechnet eine Entfernung des Kamms von dem Fahrzeug 100, wenn sich das Fahrzeug 100 dem Kamm nähert, und eine Breite des Kamms. In einigen Ausführungsformen, jedoch nicht in der vorliegenden Ausführungsform, kann die VCU 10 einem Fahrer des Fahrzeugs 100 einen Wert dieser Entfernung und Breite anzeigen, um den Fahrer beim Überqueren des Geländes zu unterstützen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 mit einem stereoskopischen Kamerasystem 185C versehen, das dazu konfiguriert ist, Stereofarbbildpaare mittels eines Paars von nach vorne gerichteten Farbvideokameras zu erzeugen, die in dem System 185C enthalten sind. Ein Strom von zwei Videobilddaten wird von den Kameras einer Verarbeitungseinheit 19 zugeführt (oder Verarbeitungsabschnitt 19), die die empfangenen Bilddaten verarbeitet, und wiederholt einen 3D-Punktwolke-Datensatz auf der Grundlage der empfangenen Bilder erzeugt. Techniken zum Erzeugen von 3D-Punktwolken-Datensätzen basierend auf stereoskopischen Bilddaten sind wohlbekannt. Jeder Punkt in dem 3D-Punktwolken-Datensatz entspricht einer 3D-Koordinate eines Punkts auf einer Geländeoberfläche vor dem Fahrzeug 100, die von jeder der nach vorne gerichteten Videokameras des stereoskopischen Kamerasystems 185C betrachtet wird.
  • Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen nicht-farbige Graustufen-(Schwarz-Weiß-) Kameras anstelle von Farbkameras verwendet werden können. Ferner kann in einigen weiteren Ausführungsformen eine andere Kameraanordnung wie beispielsweise strukturierte Lichtkameras oder eine monokulare Kamera mit SFM (structure from motion) anstelle eines stereoskopischen Kamerasystems eingesetzt werden, um eine 3D-Punktwolke zu erzeugen. In einigen alternativen Ausführungsformen kann ein anderes Sensorsystem als ein Kamerasystem verwendet werden, wie z. B. ein LIDAR- (Lichtdetektions- und Entfernung)-oder Abtastlasersystem.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der 3D-Punktwolken-Datensatz derart transformiert, dass der Ursprung des Bezugssystems des Datensatzes der Mittelpunkt einer Linie ist, die die Punkte verbindet, an denen die zwei Vorderräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 den Boden berühren, worauf das Fahrzeug 100 fährt (hierin auch als Kontaktstellen oder Patches bezeichnet). In der vorliegenden Ausführungsform ist das Bezugssystem mit Bezug auf kartesische Koordinaten X, Y, Z definiert, wobei X eine Achse quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist, das heißt entlang einer seitlichen Richtung in Bezug auf das Fahrzeug 100, Y ist eine nach oben in Bezug auf das Fahrzeug 100 gerichtete Achse, entsprechend einer im wesentlichen vertikal nach oben gerichteten Richtung, wenn das Fahrzeug 100 auf ebenem Boden geparkt ist, und Z ist parallel zu oder übereinstimmend mit einer Längsachse des Fahrzeugs 100, die entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 läuft.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 empfängt auch Daten von der ePAS-Einheit 170C über die Signalleitung 170L, die den Lenkwinkel angeben, und berücksichtigt diese Daten beim Bestimmen des vorhergesagten Wegs.
  • 5(a) zeigt eine schematische Darstellung eines Bildes von Gelände vor dem Fahrzeug 100 wie es durch eine der beiden Kameras des Kamerasystems 185C erfasst ist. Dem Bild überlagert ist eine Mittellinie eines vorhergesagten Wegs PP des Fahrzeugs 100 über das Gelände, wie durch die Verarbeitungseinheit 19 bestimmt. In dem gezeigten Beispiel ist das Lenkrad 171 des Fahrzeugs 100 zentriert, das heißt in der „Geradeaus“ -Position, und die Verarbeitungseinheit 19 hat bestimmt, dass der vorhergesagte Weg PP in einer geraden Linie direkt vor dem Fahrzeug 100 ist.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 ist dazu konfiguriert, eine Geländehöhenkarte durch Datenpunkte des Punktwolken-Datensatz zu berechnen. 5(b) zeigt eine schematische Darstellung in einer Draufsicht einer Höhenkarte eines Geländes vor dem Fahrzeug 100. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Höhenkarte in Bezug auf die Fahrzeugachsen X, Y, Z erzeugt (das heißt in dem Fahrzeugbezugsystem). Gemäß der MLS-(Multi-Level-Oberfläche)-mapping-Methodik, wird die Höhenkarte als eine Karte betrachtet, die aus quadratischen Zellen C vorbestimmter Größe in der X-Z-Ebene besteht, wie schematisch in 5(b) gezeigt (siehe Einfügung). In der vorliegenden Ausführungsform haben die Zellen eine Seitenlänge von 0,25 m, obwohl andere Größen in einigen Ausführungsformen nützlich sein können.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird jeder 3D-Punkt der Höhenkarte einer Zelle C entsprechend seiner Position in Bezug auf die X-Z-Ebene zugewiesen. Eine gegebene Zelle kann Punkte enthalten, die sich auf mehreren Ebenen oder Höhen befinden, das heißt unterschiedliche Werte der Y-Koordinate haben. Die Punkte innerhalb einer gegebenen Zelle sind entsprechend dem Wert der Y-Koordinate in ein oder mehrere jeweilige „Patches“ gruppiert, wobei Punkte mit einer Y-Koordinate innerhalb eines gegebenen vorbestimmten Bereichs von Werten der Y-Koordinate einem diesem Bereich von Werten der Y-Koordinate entsprechenden Patch zugeordnet sind. So sind zum Beispiel Punkte innerhalb eines gegebenen Patches im wesentlichen koplanar, wobei die durch diese Punkte definierte Ebene im Wesentlichen parallel zur X-Z-Ebene ist. Im Gegensatz dazu würden Punkte innerhalb der gleichen Zelle, die einer Brücke entsprechen, die über die Fahrfläche verläuft, nicht Teil desselben Patches sein wie Punkte, die auf die Fahrfläche fallen. Es ist zu verstehen, dass jeder Punkt in einem gegebenen Patch Informationen bezüglich der Geometrie der Punkte enthält, die in diesen Patch fallen.
  • Es ist zu verstehen, dass andere Datenstrukturen als MLS-Karten verwendet werden können, zum Beispiel können auch Voxel-Karten verwendet werden, wobei der Zweck der Karte darin besteht, die Anzahl der Datenpunkte zu reduzieren.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 analysiert die Zellen und eine Zelle wird als eine „Hindernis“ -Zelle bezeichnet, wenn die Varianz und der Bereich der Datenpunkte im untersten Patch der Zelle jeweilige vorbestimmte Schwellenwerte überschreiten. In einigen alternativen Ausführungsformen kann stattdessen die mittlere Höhe verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Höhenunterschied (mittlere Höhe) zwischen einer aktuellen Zelle und einer benachbarten Zelle verwendet werden, um ein Hindernis zu erfassen, das heißt relativ große Höhenstufen zwischen benachbarten Zellen können das Vorhandensein eines Hindernisses anzeigen. Zellen, die nicht als Hinderniszellen markiert sind, können als ein „horizontaler Patch“ bezeichnet werden. Wenn eine Zelle keine Punkte enthält, kann sie als ein „leerer Patch“ bezeichnet werden.
  • Zusätzlich zur Implementierung der MLS-Methodik, wie oben beschrieben, wird die Höhenkarte so verfeinert, dass überhängende Patches, die fälschlich als horizontale Patches markiert sind, verworfen werden. Ein überhängendes Patch ist ein Patch, das sich auf einer anderen Höhe befindet als ein entsprechendes unteres Patch der gleichen Zelle, übereinstimmend mit dem Vorhandensein eines Objekts, das über die Oberfläche übersteht, über die das Fahrzeug 100 fährt, wie eine Verzweigung eines Baums oder einer Brücke, unter der das Fahrzeug 100 passiert.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 ist dazu konfiguriert, die Zellen C entlang des vorhergesagten Wegs des Fahrzeugs 100 (der vorhergesagte Weg mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite W des Fahrzeugs 100 ist, zentriert auf der Mittellinie PP) zu identifizieren, die leer sind. Die Verarbeitungseinheit 19 berücksichtigt nicht Zellen C, die als Hinderniszellen markiert sind, oder Zellen, die sich hinter Hinderniszellen befinden, die von der Sicht verborgen sind und als „Hindernisschattenzellen“ bezeichnet werden. Die Verarbeitungseinheit 19 versucht, einen Bereich von verbundenen leeren Zellen zu identifizieren, bei dem eine Breite und eine Fläche der Zellen jeweilige vorbestimmte Schwellwerte von Breite und Fläche überschreiten. Ein solcher Bereich wird als möglicher Kammlinienbereich angesehen. Mit der Kammlinie ist ein äußerster Teil des Kamms gemeint, der in den 3D-Punktwolkendaten nachweisbar ist, wobei angenommen wird, dass er sich an oder nahe an einem Scheitel des Kamms befindet.
  • Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die Verarbeitungseinheit 19 dazu konfiguriert ist, Kammlinien in der 3D-Punktwolke zu identifizieren, unabhängig davon, ob sie in dem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs 100 liegen. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen Informationen in Bezug auf das Vorhandensein von Kämmen verwendet werden können, um den vorhergesagten Weg zu bestimmen, oder um einen geeigneten Weg für das Fahrzeug 100 über Gelände zu planen. Dementsprechend können Informationen in Bezug auf Kämme, unabhängig davon, ob sie sich auf dem vorhergesagten Weg befinden, hilfreich sein.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 berücksichtigt auch den Winkel der Neigung des Geländes über eine vorbestimmte Entfernung unmittelbar vor einer möglichen Kammlinie, in der vorliegenden Ausführungsform über eine Entfernung von 2 m vor der möglichen Kammlinie, um zu bestimmen, ob eine Kammlinie anwesend ist. Wenn über eine vorbestimmte Anzahl von Frames von Punktwolkendaten, der durchschnittliche Neigungswinkel über diese Distanz einen vorbestimmten kritischen Wert überschreitet, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Winkel von 7 Grad, und die Breite und die Fläche von einer Gruppe von leeren Zellen in dem vorausgesagten Weg die jeweiligen Schwellenwerte überschreiten, bestimmt die Verarbeitungseinheit 19, dass eine Kammlinie vorhanden ist. Die Verarbeitungseinheit 19 identifiziert die Kammlinie als eine Grenze zwischen den leeren Zellen und dem Gelände vor den leeren Zellen und berechnet wiederholt den Abstand CD der Kammlinie von dem Fahrzeug 100.
  • In einigen Ausführungsformen ist der kritische Neigungswinkel ein anderer Winkel als 7 Grad, vorzugsweise ein Winkel im Bereich von 5 Grad bis 20 Grad.
  • Es ist zu verstehen, dass die Werte des vorbestimmten Abstands andere als 2 m sein können, wobei Abstände in dem Bereich von 2 m bis 5 m als vorteilhaft betrachtet werden.
  • In einigen alternativen Ausführungsform kann die Verarbeitungseinheit 19 dazu konfiguriert sein, einen Maximalwert der Neigung des Geländes auf dem vorhergesagten Weg PP innerhalb eines vorgegebenen Abstandes vor der Kammlinie zu bestimmen, wie beispielsweise einen Abstand im Bereich von 2 m bis 5 m. Es ist zu verstehen, dass, was wichtig ist, ein Maß der Neigung des Geländes unmittelbar vor dem Kamm von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um eine zuverlässige Kammdetektion sicherzustellen.
  • Wie oben erwähnt, können in einigen Ausführungsformen der Abstand CD der Kammlinie von dem Fahrzeug 100 und eine Breite CW der Kammlinie dem Fahrer angezeigt werden, beispielsweise über ein Kombi-Instrument 195. Der durchschnittliche Neigungswinkel kann zusätzlich oder stattdessen in einigen Ausführungsformen angezeigt werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vorbestimmte Anzahl von Frames von Punktwolkendaten, wie oben angegeben, über welche bestimmte Bedingungen erfüllt sein müssen, um der VCU 10 zu ermöglichen, zu bestimmen, dass ein Kamm vorhanden ist, gleich vier, aber andere Werte können in einigen Ausführungsformen nützlich sein. Wenn somit die durchschnittliche Neigung des vorhergesagten Wegs über eine Entfernung von 2 m von der Kammlinie einen vorbestimmten Wert überschreitet, in der vorliegenden Ausführungsform ein Winkel von 7 Grad, und die Breite und Fläche einer Gruppe von leeren Zellen in dem vorhergesagten Weg die jeweiligen Schwellenwerte über mindestens vier Frames von Punktwolkendaten überschreiten, bestimmt die VCU 10, dass sich das Fahrzeug 100 einer Kammlinie nähert. Zusätzlich kann die Bedingung, dass zumindest ein Teil des Kamms die Mittellinie des vorhergesagten Wegs um mindestens die Hälfte der Fahrzeugbreite auf beiden Seiten überspannt, als ein bestimmender Faktor verwendet werden.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 ist dazu konfiguriert, einen Wert des Gradienten (Neigung) des vorhergesagten Wegs zu berechnen, um einen Durchschnittswert der Neigung über die vorbestimmte Distanz, die zu der Kammlinie führt, zu bestimmen. In der vorliegenden Ausführungsform werden Zellen, die als Hinderniszellen markiert sind, bei der Berechnung der Neigung nicht verwendet. Darüber hinaus werden Zellen, die sich hinter Hindernissen befinden und aus der Kameraansicht ausgeschlossen sind („Hindernisschatten“ oder „Schattenzellen“) ebenfalls ignoriert. Dies liegt daran, dass sie die korrekte Berechnung der Neigung stören können.
  • Der Neigungswert wird aus dem vorhergesagten Weg berechnet, indem nur die Zellen verwendet werden, deren Konfidenzwert größer als ein bestimmter Schwellenwert ist. Zellen, die als Hindernisse markiert und leer sind, werden bei der Berechnung der Neigung nicht berücksichtigt. Konfidenzwerte werden weiter unten diskutiert.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 bestimmt dann die Zellen vor dem Fahrzeug 100, durch die die vorderen Reifen des Fahrzeugs 100 voraussichtlich passieren sollen, das heißt Zellen, durch welche die vorhergesagten Spuren PL, PR der linken und rechten Vorderräder 111, 112 wahrscheinlich passieren werden, einschließlich der als Hinderniszellen markierte Zellen. Die Verarbeitungseinheit 19 verwendet einen bekannten Wert der Spurlänge T des Fahrzeugs 100 (das heißt den Abstand zwischen den Mitten der Räder einer gegebenen Achse, der niedriger als die Fahrzeuggesamtbreite W des Fahrzeugs 100 ist), um die vorhergesagten Spuren PL, PR zu bestimmen.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 berechnet einen mittleren Höhenwert von Geländedatenpunkten in jeder Gitterzelle C, ausgenommen Datenpunkte in überhängenden Patches, die fälschlicherweise als horizontale Patches markiert sind, wie oben erwähnt. Die Verarbeitungseinheit 19 definiert ein 3D-Gitter mit Datenpunkten mittlerer Höhe, wobei jeder mittlere Höhendatenpunkt in der Mitte jeder Zelle C entlang der Y-Achse gesehen angeordnet ist und im wesentlichen eine Höhe gleich dem mittleren Höhenwert von Geländedatenpunkten dieser Zelle C aufweist, wie oben beschrieben.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 berechnet dann den Gradienten, über den das Fahrzeug fahren wird. Dies kann auf eine von mehreren Arten bewirkt werden.
  • In einer ersten beispielhaften Ausführungsform bestimmt die Verarbeitungseinheit 19 zuerst den Weg, den das Fahrzeug zurücklegen wird, und berechnet dann den Gradienten jeder einzelnen Zelle, die auf einer der vorhergesagten Radspuren liegt. Für jede Zelle, die auf einer der vorhergesagten Radspuren PL, PR liegt, passt die Verarbeitungseinheit 19 eine Linie an die mittleren Höhendatenpunkte einer Gruppe von einer oder mehreren benachbarten Zellen an, die die betreffende Zelle enthalten, und berechnet einen Wert eines Rohneigungswinkels, und zwar einen Winkel zwischen der angepassten Linie und der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 100 (Z-Richtung) entlang des Fahrzeugs 100 in dem Moment, in dem die Punktwolkendaten erfasst wurden. Insbesondere werden ausgehend von der Zelle (der Ziel- oder Subjektzelle), für die die Verarbeitungseinheit 19 die Neigung berechnet, die Datenpunkte in einer oder mehreren benachbarten Zellen vor und hinter der Zielzelle verwendet, um die Neigung zu berechnen. Dies kann auf zwei Arten geschehen.
  • Die Datenpunkte in einer oder mehreren benachbarten Zellen vor und hinter der Zielzelle können in Bezug auf die momentane z-Achse des Fahrzeugs 100 aufgenommen werden, wenn die Daten der Punktwolke erfasst wurden (die nicht parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 sein können, wenn es durch die Zielzelle fährt), und eine Linie für optimale Anpassung wird an diese Datenpunkte angelegt. Der Winkel zwischen dieser Linie für optimale Anpassung und der momentanen Vorwärtsbewegungsrichtung in dem Moment, in dem die Punktwolkendaten erfasst wurden, wird berechnet. Dieser Winkel kann als der Gradient der dieser Zelle zugeordneten Fahrfläche angesehen werden.
  • Alternativ können die Datenpunkte in einer oder mehreren benachbarten Zellen vor und hinter der Zielzelle auf dem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs (der im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 ist, wenn er durch die Zielzelle fährt) verwendet werden, und eine Linie für optimale Anpassung wird auf diese Datenpunkte angewendet. Der Winkel zwischen dieser Linie für optimale Anpassung und der momentanen Vorwärtsbewegungsrichtung in dem Moment, in dem die Punktwolkendaten erfasst wurden, wird berechnet. Dieser Winkel kann als der Gradient der dieser Zelle zugeordneten Antriebsfläche angesehen werden.
  • Auf diese Weise wird ein Gradient bestimmt, der jeder Zelle auf dem vorhergesagten Weg für jedes der Räder zugeordnet ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Verarbeitungseinheit 19 einen Gradientenwert unter Verwendung von mittleren Höhendatenpunkten des Gitters von mittleren Höhendatenpunkten der drei aufeinanderfolgenden Zellen vor der Zielzelle in einer Linie entlang des vorhergesagten Wegs und mittlere Höhendatenpunkte der drei aufeinander folgenden Zellen hinter der Zielzelle in einer Linie entlang des vorhergesagten Wegs in Bezug auf die momentane Z-Achse des Fahrzeugs 100, wenn die Punktwolkendaten erfasst wurden, obwohl klar ist, dass andere Anzahlen von benachbarten Zellen verwendet werden können.
  • In einigen alternativen Ausführungsbeispielen, berechnet die Verarbeitungseinheit 19 einen relativen Gradientenwert für jede Zelle C des Punktwolke-Datensatzes, beispielsweise durch Verwendung von mittleren Höhendatenpunkte in den drei Zellen vor der Zielzelle und die Höhendatenpunkte in den drei Zellen hinter dieser Zielzelle, wie oben beschrieben, in Bezug auf die momentane Z-Achse des Fahrzeugs 100, wenn die Punktwolkendaten erfasst wurden. Die Verarbeitungseinheit 19 extrahiert dann Gradientenwerte in Bezug auf Zellen entlang der vorhergesagten Spuren PL, PR, zum Beispiel durch Überlagern der vorhergesagten Spuren PL, PR auf den Gitterzellen, um zu bestimmen, über welche Gitterzellen die vorhergesagten Spuren verlaufen werden, um einen Geländegradienten zu bestimmen, über den das Fahrzeug 100 voraussichtlich passieren wird. Die Verarbeitungseinheit 19 kann dann einen durchschnittlichen Geländegradienten über die vorbestimmte Entfernung berechnen, die zu der Kammlinie führt.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 wandelt den relativen Gradienten für jede Zelle C entlang der vorhergesagten Spuren PL, PR in einen absoluten Neigungswinkel um (der Neigungswinkel relativ zu einem Erdbezugssystem), wobei die Orientierung des Fahrzeugs 100 zu einem gegebenen Zeitpunkt berücksichtigt wird. Es ist zu verstehen, dass die Verarbeitungseinheit 19 Informationen erhält, die eine Fahrzeugausrichtung in Bezug auf ein Erdbezugssystem Xe, Ye, Ze anzeigen (wobei Xe eine horizontale Achse durch den Mittelpunkt einer gedachten Linie ist, die die Kontaktpatches der Vorderräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 verbindet und eine Projektion der Fahrzeug-X-Achse auf eine horizontale Ebene durch den Mittelpunkt der gedachten Linie ist, Ye eine vertikale Achse durch den Mittelpunkt der gedachten Linie und Ze eine horizontale Achse durch den Mittelpunkt, orthogonal zu den Xe- und Ye-Achsen ist) von einer Trägheitsmess-(oder Messung)-Einheit (IMU) 23, die ein Signal erzeugt, das die Fahrzeugorientierung in Bezug auf die Xe , Ye, Ze Achsen angibt. Ein Wert des absoluten Neigungswinkels wird für jede Zelle C berechnet. Die Zellen C, durch die vorhergesagt wird, dass die Vorderräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 passieren, basierend auf den vorhergesagten Spuren PL, PR, werden dann bestimmt.
  • Zu dem für jede Zelle C berechneten absoluten Neigungswert gehört ein Konfidenzniveau des Wertes. Die Verarbeitungseinheit 19 bestimmt den maximalen Wert der absoluten Neigung aller Zellen C entlang des vorhergesagten Wegs, die ein Konfidenzniveau aufweisen, das größer als ein Schwellenwert ist.
  • Ein Konfidenz-Wert für jede Zelle wird dann berechnet, indem der Mittelwert der Dichte von Punkten in allen vier Nachbar-Zellen, die eine Kante mit der Subjektzelle teilen, ermittelt wird. In der Konfidenzberechnung werden nur nicht-leere Zellen berücksichtigt.
  • Es ist zu verstehen, dass unter „Dichte“ die Anzahl gültiger/verfügbarer Messungen (3D-Punkte) in jeder Zelle zu verstehen ist. Wenn die Anzahl der Messungen (3D-Punkte) unterhalb eines Schwellenwert ist, wird die Zelle als leer/ungültig behandelt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Schwellenwert 10, aber andere Werte können in einigen Ausführungsformen nützlich sein. Vorausgesetzt, dass die Anzahl von Messungen den Schwellenwert überschreitet, wird die Zelle als einem Geländebereich entsprechend dargestellt, der einen mittleren Höhenwert aufweist, der der Mittelwert aller 3D-Punkte innerhalb der Zelle ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird der Konfidenzwert berechnet, indem der Mittelwert der Punktdichte der nicht leeren Zellen in der Nähe der betreffenden Zelle genommen wird. Wenn also die Punktdichten der benachbarten Zellen 40, 50, 60 bzw. 50 Punkte/Zelle betragen, beträgt die mittlere Dichte basierend auf benachbarten Zellen ( 40 + 50 + 60 + 50 ) / 4 = 50.
    Figure DE112017001869T5_0001
  • Ein Konfidenzwert für jedes der Wege der linken und rechten Reifen PL, PR wird erhalten, indem der minimale Konfidenzwert der drei aufeinanderfolgenden Zellen gefunden wird, über den der vorhergesagte Weg die maximale Neigung hat. Der Übereinstimmungswert für den vorhergesagten Weg wird als Konfidenzwert des Weges (links oder rechts) mit maximalem Neigungswert genommen.
  • Wenn in einem gegebenen Datenframe die Differenz zwischen den Neigungswerten für die entsprechenden linken und rechten vorhergesagten Spuren PL, PR an irgendeinem Ort entlang der vorhergesagten Spuren PL, PR einen Schwellendifferenzwert überschreitet, werden die berechneten Neigungswerte als unecht bestimmt und werden ignoriert. In diesem Fall verwendet die Verarbeitungseinheit 19 die Neigungswerte, die von dem zuletzt akquirierten Frames erhalten werden, für den die Differenz zwischen Neigungswerten der jeweiligen Spuren PL, PR den Schwellendifferenzwert nicht überschreitet, das heißt für die die Neigungswerte nicht als falsch berücksichtigt wurden, bei der Berechnung der Neigung des vorhergesagten Weges. Ferner vergleicht die Verarbeitungseinheit 19 den maximalen Wert der absoluten Neigung, der für den gegenwärtigen gegebenen Frame bestimmt wurde, mit den entsprechenden maximalen Werten, die für die drei vorhergehenden Frames erhalten wurden, für die die Neigungswerte nicht als falsch angesehen wurden. Wenn der maximale Wert der absoluten Neigung, der für den gegenwärtig gegebenen Frame bestimmt wurde, nicht mit denen dieser vorherigen drei Frames konsistent ist, ignoriert die Verarbeitungseinheit 19 die Neigungswerte für den gegenwärtigen Frames und verwendet den maximalen Wert der absoluten Neigung, der für den vorherigen Frame bestimmt wurde, für welchen die Neigungswerte nicht falsch waren, als der vorherrschende vorhergesagte Maximalwert der absoluten Neigung.
  • Die Verarbeitungseinheit 19 liefert dann ein oder mehrere Ausgangssignale, die den Wert der maximalen absoluten Neigung vor dem Fahrzeug entlang des vorhergesagten Wegs, den Konfidenzwert dieses maximalen absoluten Neigungswerts und den Wert der absoluten Neigung, der für jede Zelle C in dem Datensatz berechnet wird, angeben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform gibt der Prozessor 19 einen Wert des maximalen berechneten absoluten Neigungswinkels über das Signal 12S an das LSP-Steuerungssystem 12 aus.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, gibt der Prozessor 19 den Wert des Abstands CD der Kammlinie von dem Fahrzeug 100 und des durchschnittlichen absoluten Neigungswinkels (das heißt die Neigung relativ zu einer horizontalen Ebene) über den Abstand von 2 m unmittelbar vor der Kammlinie an das LSP-Steuerungssystem 12 über das Signal 12S aus.
  • In einigen Ausführungsformen transformiert die Verarbeitungseinheit 19 den Punktwolkendatensatz von dem Fahrzeugbezugssystem X, Y, Z zu dem Erdbezugssystem Xe, Ye, Ze, um die Fahrzeugausrichtung zu korrigieren, bevor die MLS-Methodik angewendet wird und die Punktwolkenpunkte in einer bestimmten Zelle auf Patches hin geteilt werden. Es versteht sich, dass bei einigen anderen Ausführungsformen die Fahrzeugorientierung in einer anderen Stufe der Bestimmung der Kammlinienentfernung und des mittleren Neigungswinkels berücksichtigt werden kann.
  • Wie oben erwähnt, werden Werte des Abstands CD der Kammlinie von dem Fahrzeug 100 und des mittleren absoluten Neigungswinkels relativ zur Erdachsen an das LSP-Steuerungssystem 12 über das Signal 12S ausgegeben, wie in 3 gezeigt. Das LSP-Steuerungssystem 12 verwendet den Wert des Abstands CD und der durchschnittlichen Winkelsteigung um einen maximal zulässigen Wert von LSP_set-speed, LSP_set-speed_max, für die vorherrschenden Werte von CD und durchschnittlicher Neigung, aus einer Nachschlagetabelle zu berechnen. Der maximal zulässige Wert von LSP_set-speed, LSP_set-speed_max, für die vorherrschenden Werte von CD und mittlerer Neigung kann als Kammsteuergeschwindigkeit bezeichnet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der maximal zulässige Wert von LSP_set-speed, LSP_set-speed_max, so ausgelegt, dass er für größere Werte des durchschnittlichen Neigungswinkels kleiner ist. Dies liegt zumindest teilweise daran, dass je steiler die Neigung vor der Kammlinie ist, desto weniger Sichtbarkeit hat der Fahrer von dem Gelände auf der anderen Seite der Kammlinie. Dementsprechend wird der Fahrer mehr Zeit haben, um die Landschaft hinter der Kammlinie zu beurteilen und einen geeigneten Weg zu steuern, indem die Geschwindigkeit für steilere Kammlinien verringert wird.
    In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wert von LSP_set-speed_max zumindest teilweise in weiterer Abhängigkeit von der Identität des TR-Modus berechnet, in dem das Fahrzeug 100 arbeitet. In der vorliegenden Ausführungsform berücksichtigt das LSP-Steuerungssystem 12 andere Indikatoren des maximal zulässigen Wertes von LSP_set-speed, einschließlich die Oberflächenunebenheit des Geländes, die auch durch die VCU 10 verwendet werden, um den am besten geeigneten Fahrbetriebsmodus zu bestimmen (TR-Modus) beim Betrieb in der automatische Fahrbetriebsmodus-Auswahlbedingung.
  • Insbesondere bei der vorliegenden Ausführungsform hat das LSP-Steuerungssystem 12 eine Nachschlagtabelle, die Werte von LSP_set_speed_max als eine Funktion der CD und des durchschnittlichen Neigungswinkels definiert. In der vorliegenden Ausführungsform, jedoch nicht in allen Ausführungsformen, sind mehrere Nachschlagetabellen vorgesehen, eine für jeden Fahrbetriebsmodus (TR-Modus). In der vorliegenden Ausführungsform berechnet das LSP-Steuerungssystem 12 auch entsprechende Maximalwerte von LSP_set-speed basierend auf anderen Faktoren einschließlich der Oberflächenunebenheit des Geländes, wie oben erwähnt. Das LSP-Steuerungssystem 12 nimmt den kleinsten Wert von LSP_set-speed_max unter den verschiedenen unterschiedlichen Werten von LSP_set-speed_max und begrenzt den Wert von LSP_set-speed entsprechend.
  • Es ist zu verstehen, dass der maximal zulässige (oder empfohlene) Wert der vom LSP-Steuerungssystem 12 bestimmten LSP_set-speed in bestimmten TR-Modi höher sein kann, beispielsweise im Autobahn-Modus für einen gegebenen Wert des Kammlinienabstands CD und durchschnittlicher Neigungswinkel. Dies liegt zumindest teilweise daran, dass die Größe der auf verschiedenen Oberflächen erzielbaren Traktion zumindest teilweise mit dem Oberflächen-Reibungskoeffizienten zwischen Rädern des Fahrzeugs 100 und der Fahroberfläche variiert. Zum Beispiel kann die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug Radschlupf erleidet, höher sein, wenn eine Oberfläche eines gegebenen Neigungswinkels, mit Gras, Kies oder Schnee bedeckt ist, im Vergleich zu einer trockenen Asphaltoberfläche. Dementsprechend kann das LSP-Steuerungssystem 12 den Wert von LSP_set_speed_max auf einen niedrigeren Wert für einen gegebenen Neigungswinkel einstellen, wenn der GGS TR-Modus ausgewählt wurde, verglichen mit dem Wert, wenn der Autobahn-TR-Modus ausgewählt wurde.
  • In einigen Ausführungsformen kann die VCU 10 zusätzlich die Fahrzeuggeschwindigkeit (über Änderungen des Werts von LSP_set-speed) zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Fahrzeugnickwinkel einstellen, wenn sich das Fahrzeug 100 der Kammlinie nähert, das heißt als der Wert von CD abnimmt. Somit kann die VCU 10 bewirken, dass sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, wenn der Fahrzeugnickwinkel beginnt, in Richtung einer im Wesentlichen horizontalen Nicklage zu fallen (entsprechend dem Fahrzeug, das auf einer nicht geneigten, im Wesentlichen flachen Ebene steht). Diese Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann es einem Fahrer ermöglichen, das Gelände vor dem Fahrzeug 100 zu beurteilen und eine Route über das Gelände zu planen. In einigen Ausführungsformen kann die VCU 10 konfiguriert sein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit anfänglich in Abhängigkeit von dem Abstand der Kammlinie von dem Fahrzeug 100 einzustellen, wobei die VCU 10 konfiguriert ist, um zu bewirken, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen besonders niedrigen Wert fällt oder sogar verursacht wird dass das Fahrzeug 100 zum Stillstand kommt, wenn das Fahrzeug 100 den Kamm erreicht und eine im Wesentlichen Pitch-Level-Position („Null-Pitch“) annimmt.
  • 6 veranschaulicht die Art und Weise, in der die Erfassung von einem Kamm vor dem Fahrzeug 100 in der vorliegenden Ausführungsform erreicht wird.
  • In Schritt S101 empfängt die Verarbeitungseinheit 19 einen Strom von Bilddaten von dem stereoskopischen Kamerasystem 185C.
  • In Schritt S103 berechnet die Verarbeitungseinheit 19 den 3D-Punktwolken-Datensatz basierend auf dem zuletzt empfangenen stereoskopischen Bildpaar, das in dem Bilddatenstrom enthalten ist. In einigen Ausführungsformen kann eine Mittelwertbildung von einem oder mehreren jeweiligen linken und rechten Bildframes durchgeführt werden, um ein „geglättetes“ jeweiliges linkes und rechtes Bildframe zu erzeugen, wodurch das Bildrauschen verringert wird. Andere Rauschreduzierungstechniken können zusätzlich oder stattdessen angewendet werden.
  • In Schritt S105 wird der Punktwolken-Datensatz von der Verarbeitungseinheit 19 von dem Bezugssystem des Kamerasystems 185C zu dem Fahrzeugbezugssystem X, Y, Z transformiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Kamerasystem 185C in einem oberen Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 100 montiert.
  • In Schritt S107 erzeugt die Verarbeitungseinheit 19 eine Höhenkarte in Bezug auf das Fahrzeugbezugssystem.
  • In Schritt S109 teilt die Verarbeitungseinheit 19 die Höhenkarte in Zellen und gruppiert Datenpunkte in jeder Zelle in einen oder mehrere Patches.
  • In Schritt S111 identifiziert die Verarbeitungseinheit 19 beliebige Patches jeder Zelle, die Objekten entsprechen, die den vorhergesagten Weg überragen, und ignoriert diese Patches für nachfolgende Berechnungen in Bezug auf das Vorhandensein einer Neigung. Die Verarbeitungseinheit identifiziert auch Zellen mit weniger als einer Schwellenanzahl von Datenpunkten und ignoriert diese Zellen für Berechnungen der Geländeneigung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schwellenanzahl von Datenpunkten zehn, wie oben erwähnt, obwohl andere Werte in einigen alternativen Ausführungsformen nützlich sein können.
  • In Schritt S113 identifiziert die Verarbeitungseinheit 19 Hindernishüllen und Schattenzellen, die den Hinderniszellen in der Höhenkarte entsprechen, und ignoriert diese für nachfolgende Berechnungen in Bezug auf das Vorhandensein eines Kamms.
  • In Schritt S115 bestimmt die Verarbeitungseinheit 19 einen vorhergesagten Weg PP des Fahrzeugs 100 basierend auf dem Lenkradwinkel. Wenn das Lenkrad in der im Wesentlichen geraden Richtung ausgerichtet ist, nimmt die Verarbeitungseinheit 19 an, dass der vorhergesagte Weg im Wesentlichen gerade vor dem Fahrzeug 100 ist. Wenn das Lenkrad nicht in der Geradeausrichtung orientiert ist, nimmt die VCU 10 den vorhergesagten Weg PP als eine dem Lenkradwinkel entsprechende Krümmung in der Richtung der Drehung des Lenkrads an.
  • In Schritt S117 identifiziert die Verarbeitungseinheit 19 leere Zellen in einem Bereich vor dem Fahrzeug 100 mit mindestens einem Teil der Breite, der mindestens gleich der Hälfte der Fahrzeugbreite W ist, die auf jeder Seite des vorhergesagten Wegs PP liegt. Eine Grenze zwischen den leeren Zellen und den nicht leeren Zellen kann als eine Diskontinuität angesehen werden. Die Verarbeitungseinheit 19 identifiziert dann eine Kammlinie, die dem Gelände auf dem vorhergesagten Weg unmittelbar vor den leeren Zellen in Bezug auf einen in dem Fahrzeug 100 befindlichen Beobachter entspricht. Die Verarbeitungseinheit 19 berechnet dann einen Durchschnittswert des absoluten Neigungswinkels des Geländes über eine vorbestimmte Entfernung unmittelbar vor der Kammlinie, in der vorliegenden Ausführungsform eine Entfernung von 2 m. Mit absolutem Neigungswinkel ist der Winkel des Geländes relativ zu einer Ebene gemeint, die bezüglich eines „Erd“-Bezugssystems horizontal ist. Wenn der Durchschnittswinkel einen vorbestimmten Wert (in der vorliegenden Ausführungsform 7 Grad) überschreitet, bestimmt die Verarbeitungseinheit 19, dass ein Kamm vor dem Fahrzeug 100 existiert. Wie hier erwähnt, andere vorbestimmte Werte des Winkels im Bereich von etwa 5 Grad bis etwa 15 Grad können in einigen Ausführungsformen nützlich sein.
  • Bei Schritt S119 bestimmt die Verarbeitungseinheit 19 den Abstand CD der Kammlinie von dem Fahrzeug 100.
  • Bei S121 gibt die Verarbeitungseinheit 19 die Werte von CD und den durchschnittlichen Geländeanstiegswinkel von Schritt S119 über das Signal 12S an das LSP-Steuerungssystem 12 aus. Das LSP-Steuerungssystem 12 ermittelt wiederum einen entsprechenden Wert von LSP_set-speed_max.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen einen Fahrzeugbetrieb mit verbesserter Gelassenheit beim Durchqueren von Gelände. Dies ist zumindest teilweise auf eine Verringerung der Fahrerarbeitsbelastung zurückzuführen, wenn mit dem aktiven LSP-Steuerungssystem 12 gearbeitet wird. Dies liegt daran, dass ein Fahrer nicht manuell den Wert von user_set-speed verringern muss, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren, wenn er sich einem Kamm nähert. Vielmehr geht die VCU 10 davon aus, dass das Fahrzeug 100 über einen Kamm fahren wird und bewirkt eine entsprechende Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Es ist zu verstehen, dass das Vorhandensein eines Kamms, insbesondere eines Kamms, der einer steilen Neigung folgt, bedeuten kann, dass, wenn das Fahrzeug 100 über den Kammpunkt hinwegfährt, aufgrund des Vorhandenseins der Haube des Fahrzeugs 100 (oder „Motorhaube“) ein Sichtschatten vor dem Fahrzeug 100 existiert, der die Sicht eines Fahrers vor das Fahrzeug 100 blockiert. Der Sichtschatten kann einer Entfernung vor dem Fahrzeug 100 von bis zu 4 m oder mehr entsprechen. Die Verarbeitungseinheit 19 bewirkt, dass eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert (LSP_set-speed_max) nicht überschreitet, wenn das Fahrzeug 100 über den Kamm fährt, wobei der vorbestimmte Geschwindigkeitswert ein relativ niedriger Wert ist, um dem Fahrer Zeit zu geben, das Gelände vor dem Fahrzeug 100 zu bewerten und einen Weg vorwärts über das Gelände unter Vermeidung von Hindernissen zu planen. Die Verarbeitungseinheit 19 tut dies, indem sie den Wert von LSP_set-speed_max auf einen vorbestimmten Wert einstellt, der von dem TR-Modus, der Fahrzeuggeschwindigkeit vor dem Erfassen des Vorhandenseins des Kamms und/oder einem oder mehreren anderen Parametern abhängig sein kann, insbesondere der durchschnittlichen Neigung vor dem Kamm. In einigen Ausführungsformen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bereits bei oder unter einem vorbestimmten Wert ist, wenn das Vorhandensein eines Kamms erfasst wird, kann das LSP-Steuerungssystem 12 bewirken, dass das Fahrzeug 100 mit im Wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit weiterfährt. Wenn jedoch bestimmt wird, dass die aktuelle Geschwindigkeit größer ist als der empfohlene Wert von LSP_set-speed_max über den Kamm, so wird das LSP-Steuerungssystem 12 sicherstellen, dass der Parameter LSP_set-speed auf einen Wert eingestellt wird, der LSP_set-speed_max nicht übersteigt. Andere Anordnungen können in einigen Ausführungsformen nützlich sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann, wenn ein Kamm erfasst wird, die Verarbeitungseinheit 19 den Abstand des Kamms von dem Fahrzeug 100 bestimmen und nur bewirken, dass der Wert von LSP_set-speed auf einen Wert begrenzt wird, der LSP_set-speed_max nicht überschreitet, wobei der Wert von LSP_set-speed_max einer maximalen Geschwindigkeit zum Bewältigen des Kamms entspricht, wenn das Fahrzeug ausreichend nahe am Kammpunkt ist, um die Geschwindigkeitsreduzierung zu gewährleisten. Wenn somit ein Kammpunkt 50 m vor dem Fahrzeug bestimmt wird, kann das LSP-Steuerungssystem 12 weiterhin bewirken, dass das Fahrzeug mit einer vorherrschenden Geschwindigkeit klettert, die größer als der Wert von LSP_set-speed_max ist, der als zum Bewältigen des Kamms als geeignet ermittelt wurde, bis das Fahrzeug 100 einen Punkt kurz vor dem Kamm erreicht. Wenn das Fahrzeug 100 einen Punkt kurz vor dem Kamm erreicht hat, kann bewirkt werden, dass das LSP-Steuerungssystem 12 eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit verursacht, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den vorherrschenden Wert von LSP_set-speed_max nicht überschreitet, wenn es den Kamm erreicht. Der Punkt, an dem das Fahrzeug beginnt, automatisch die Geschwindigkeit in Richtung des Werts LSP_set-speed_max zu verringern, der für den Kamm geeignet ist, kann von der vorherrschenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs und anderen Faktoren wie dem Gelände oder dem Oberflächenreibungskoeffizienten des Geländes abhängen.
  • Es versteht sich, dass Raddrehzahlsensoren, die dazu konfiguriert sind, die Drehzahl der Räder des Fahrzeugs 100 zu erfassen, beim Überwachen des Fortschritts des Fahrzeugs 100 über Gelände nützlich sein können. Ferner kann die IMU 23 verwendet werden, um zu bestimmen, wann das Fahrzeug 100 anfängt, einen Kamm zu bewältigen, zumindest teilweise durch Bezugnahme auf eine Änderung der Nicklage des Fahrzeugs 100, während das Fahrzeug den Kamm bewältigt.
  • In einigen Ausführungsformen, wenn ein Fahrzeug 100 einen Kamm vor dem Fahrzeug 100 in Angriff nimmt, kann die VCU 10 bewirken, dass die Kammübergangsteuergeschwindigkeit LSP_set-speed_max beibehalten wird, bis das stereoskopische Kamerasystem 185C 3D-Punktwolkendaten für das Gelände erworben hat, das zuvor durch die Kammlinie verdeckt war und einen neuen Wert von LSP_set-speed_max basierend auf den neuen erfassten Daten bestimmt hat. Das heißt, wenn das Fahrzeug 100 über den Kamm fährt, kann die VCU 10 das LSP-Steuerungssystem 12 veranlassen, LSP_set-speed auf eine relativ niedrige Geschwindigkeit zu begrenzen, bis 3D-Punktwolkendaten für die vorher verborgene Landschaft gesammelt worden sind und ein neuer Wert von LSP_set-speed_max basierend auf diesen Daten festgelegt worden ist.
  • Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft angegeben sind und die Erfindung nicht beschränken sollen, deren Umfang in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
  • In der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen dieser Patentschrift bedeuten die Wörter „umfassen“ und „enthalten“ und Variationen der Wörter, beispielsweise „umfassend“ und „umfasst“, „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt“ und sind nicht dazu gedacht (tatsächlich) andere Teile, Zusatzstoffe, Komponenten, ganze Zahlen oder Schritte auszuschließen.
  • In der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen dieser Patentschrift umfasst der Singular den Plural, sofern der Kontext nichts anderes erfordert. Insbesondere, wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist die Patentschrift so zu verstehen, dass sowohl die Pluralität als auch die Singularität berücksichtigt wird, sofern der Kontext nichts anderes erfordert.
  • Merkmale, ganze Zahlen, Charakteristiken, Verbindungen, chemische Einheiten oder Gruppen, die in Verbindung mit einem bestimmten Aspekt, einer Ausführungsform oder einem Beispiel der Erfindung beschrieben sind, sind so zu verstehen, dass sie auf jeden anderen hier beschriebenen Aspekt, Ausführungsform oder Beispiel anwendbar sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • GB 2507622 [0001]
    • GB 2499461 [0001]
    • US 7349776 [0001, 0010]
    • WO 2013124321 [0001]
    • WO 2014/139875 [0001]
    • GB 2492748 [0001, 0080]
    • GB 2492655 [0001, 0080]
    • GB 2499279 [0001, 0080]
    • GB 2508464 [0001]
    • GB 2492655 B [0011]

Claims (38)

  1. Kammdetektionssystem für ein Fahrzeug, das System umfassend eine Verarbeitungseinrichtung, welche dazu konfiguriert ist, von Geländedatenerfassungsmitteln, welche zum Erfassen von Daten mit Bezug auf das sich vor dem Fahrzeug erstreckende Gelände mittels einem oder mehreren Sensoren ausgebildet sind, Geländeinformationen zu empfangen, welche die Topographie eines Bereichs angeben, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, abhängig von einem vorhergesehenen Weg des Fahrzeugs über das Gelände, welches sich vor dem Fahrzeug erstreckt, zu bestimmen, dass ein Kamm im vorhergesehenen Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit, der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorgesehenen Weges des Fahrzeugs, auf der Basis der Geländeinformationen, und von Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor der Diskontinuität.
  2. Kammdetektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Geländeinformationen Datenpunkte umfassen, welche die Geländehöhe an einer Vielzahl von entsprechenden Orten vor dem Fahrzeug angeben, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass ein Kamm im vorgesehenen Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorgesehenen Weges vor dem Fahrzeug auf der Basis der Geländeinformationen, und der Voraussetzung, dass die Neigungsinformation angibt, dass der Wert des Geländegefälles vor der Diskontinuität über einer vorbestimmten Entfernung einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet.
  3. Kammdetektionssystem nach Anspruch 2, wobei die Voraussetzung, dass die Neigungsinformation angibt, dass ein Wert der Geländeneigung vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Entfernung einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet die Voraussetzung umfasst, dass die Neigungsinformation angibt, dass ein durchschnittlicher Wert der Geländeneigung vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Entfernung den vorbestimmten Wert in eine nach oben geneigten Richtung überschreitet.
  4. Kammdetektionssystem nach Anspruch 2, wobei die Voraussetzung, dass die Neigungsinformation angibt, dass ein Wert der Geländeneigung vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Entfernung einen vorbestimmten Wert in einer nach oben geneigten Richtung überschreitet die Voraussetzung umfasst, dass die Neigungsinformation angibt, dass der maximale Wert der Geländeneigung vor der Diskontinuität über eine vorbestimmte Entfernung den vorbestimmten Wert in eine nach oben geneigten Richtung überschreitet.
  5. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, ein Signal zu empfangen, welches einen Lenkwinkel angibt und wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, den vorhergesagten Weg zumindest teilweise in Abhängigkeit des Signals festzustellen, welches den Lenkeinschlag angibt.
  6. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Geländeinformationen, die die Topografie eines Bereichs vor dem Fahrzeug angeben, eine 3D-Punktwolke umfassen.
  7. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, aus den Geländeinformationen, welche die Topographie eines Bereichs vor dem Fahrzeug angeben, eine 3D-Punktwolke zu erzeugen.
  8. Kammdetektionssystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, von der Punktwolke eine Höhenkarte des Geländes zu erzeugen, welches sich vor dem Fahrzeug erstreckt.
  9. Kammdetektionssystem nach Anspruch 8, das dazu konfiguriert ist, die Höhenkarte in Zellen entsprechend der Multi-Level-Karte-Methode zu unterteilen, und die Zellen zu bestimmen, durch welche die jeweiligen linken und rechten Räder des Fahrzeugs passieren werden, während das Fahrzeug dem vorausgesagten Weg folgt.
  10. Kammdetektionssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, das dazu konfiguriert ist, in der Punktwolke, einen oder mehrere Hindernisse auf dem vorhergesagten Weg vor dem Fahrzeug zu identifizieren und jegliche Diskontinuität im Verlauf des Geländes entlang dem vorhergesagten Weg hinter jedem solchen Hindernis zu ignorieren, wenn bestimmt wird, dass ein Kamm vorhanden ist.
  11. Kammdetektionssystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, das dazu konfiguriert ist, Objekte in der Multi-Level-Karte zu identifizieren, die das Gelände vor dem Fahrzeug überhängen, und solche Objekte bei der Erzeugung der Information zu ignorieren, die den Winkel der Seitenneigung angibt.
  12. Kammdetektionssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass in dem vorhergesagten Weg ein Kamm vorhanden ist, in weiterer Abhängigkeit davon, dass in der Höhenkarte eine Diskontinuität im Verlauf des Geländes vor dem Fahrzeug entlang des vorhergesagten Weges erfasst wird, die einer Abwesenheit von Gelände entspricht, das eine vorbestimmte Breite überschreitet.
  13. Kammdetektionssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, in weiterer Abhängigkeit davon, dass in der Höhenkarte eine Diskontinuität im Verlauf des Geländes vor dem Fahrzeug entlang des vorhergesagten Wegs erfasst wird, die einer Abwesenheit von Gelände entspricht, wobei ein Bereich, in dem kein Gelände vorhanden ist, einen vorbestimmten Bereich in der Höhenkarte überschreitet.
  14. Kammdetektionssystem nach Anspruch 9 oder einem davon abhängigen Anspruch, das dazu konfiguriert ist, die Information hinsichtlich der Neigung zu erzeugen, zumindest teilweise in Abhängigkeit von Information, die die Höhe der Datenpunkte der Punktwolke in den jeweiligen Zellen angibt, durch welche linke und rechte Räder des Fahrzeugs passieren werden.
  15. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Datenerfassungsmittel dazu ausgelegt sind, wiederholt Daten in Bezug auf das Gelände vor dem Fahrzeug zu erfassen, wobei die erfassten Daten, die sich auf Gelände vor dem Fahrzeug beziehen, und zu einem bestimmten Zeitpunkt erfasst werden, ein DatenFrame sind, wobei das Kammdetektionssystem dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Erfassung einer Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Weges vor dem Fahrzeug basierend auf der Geländeinformation und der Geländeneigungsinformation über eine vorbestimmte Anzahl von im wesentlichen aufeinanderfolgenden Frames von erfassten Daten.
  16. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das dazu konfiguriert ist, Informationen von einer Trägheitsmesseinheit zu empfangen, die ein Fahrzeugnicken angeben.
  17. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend die Geländedatenerfassungsmittel.
  18. Kammdetektionssystem nach Anspruch 17, wobei die Geländedatenerfassungsmittel eines von den Folgenden umfassen: ein stereoskopisches Kamerasystem, ein radarbasiertes Geländeentfernungsmesssystem, ein laserbasiertes Geländeentfernungsmesssystem, eine Kamera zur Aufnahme von Streifenprojektionen, oder eine monokulare Kamera unter Verwendung der „Struktur aus Bewegung“.
  19. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das dazu ausgebildet ist, ein Signal auszugeben, das eine Entfernung vordem Fahrzeug zu einem Kamm und Informationen bezüglich der Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor dem Kamm angibt.
  20. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das dazu ausgebildet ist, eine Ausgabe an einen Fahrer bereitzustellen, die eine Entfernung vor dem Fahrzeug zu einem Kamm und eine Information bezüglich der Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor der Kammstelle angibt.
  21. Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung einen elektronischen Prozessor umfasst, der einen elektrischen Eingang für den Empfang der Geländeinformationen aufweist, die die Topographie des Bereichs vor dem Fahrzeug angeben, und eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor verbunden ist und darin gespeicherte Anweisungen umfasst, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist, auf die Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, so dass er betreibbar ist zum: Bestimmen des vorhergesagten Wegs des Fahrzeugs über ein Gelände vor dem Fahrzeug und Bestimmen, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit davon, dass eine Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs vor dem Fahrzeug basierend auf der Geländeinformation und der Information in Bezug auf die Neigung des Geländes vor dem Fahrzeug vor der Diskontinuität, erfasst wird.
  22. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem, umfassend ein Kammdetektionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest teilweise in Abhängigkeit des Vorhandenseins eines Kamms in dem vorhergesagten Weg vor dem Fahrzeug zu steuern.
  23. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 22, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit von einem vorgegebenen maximalen Sollgeschwindigkeitswert zumindest teilweise in Abhängigkeit des Vorhandenseins eines Kamms in dem vorhergesagten Weg vor dem Fahrzeug limitiert wird.
  24. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 23, wobei der vorbestimmte maximale Solldrehzahlwert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Information bestimmt wird, welche die Kammbreite vor dem Fahrzeug angibt.
  25. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach einem der Ansprüche 22 bis 24, das dazu konfiguriert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter zumindest teilweise in Abhängigkeit der Identität eines ausgewählten Fahrbetriebsmodus einer Vielzahl von Fahrbetriebsmodi zu steuern, in denen das Fahrzeug betrieben wird.
  26. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, wobei der vorbestimmte maximale Sollgeschwindigkeitswert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Identität eines von einer Vielzahl von Fahrbetriebsmodi ausgewählten Fahrbetriebsmodus festgelegt wird.
  27. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 25 oder 26, wobei in jedem Fahrbetriebsmodus zumindest eines von einer Vielzahl von Fahrzeugsubsystemen dazu veranlasst wird in einem vorbestimmten einer Vielzahl von Konfigurationsmodi dieses Subsystems zu arbeiten, wobei der SubsystemKonfigurationsbetriebsmodus in Abhängigkeit von dem gewählten Fahrbetriebsmodus bestimmt wird.
  28. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei die Subsysteme mindestens einen eines Antriebsstrangs-Subsystems, eines Bremsen-Subsystems und eines Aufhängungs-Subsystems umfassen.
  29. Fahrzeug, umfassend ein Kammdetektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach einem der Ansprüche 22 bis 28.
  30. Verfahren zum Erfassen einen Kammes in einem vorhergesagten Weg des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Geländeinformationen, die die Topographie eines Bereichs angeben, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, durch Geländedatenerfassungsmittel, welche zum Erfassen von Daten bezüglich des Geländes vor dem Fahrzeug geeignet sind, mittels eines oder mehrerer Sensoren, wobei das Verfahren das Bestimmen, in Abhängigkeit eines vorhergesagten Wegs des Fahrzeugs über das Gelände, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt, umfasst, dass ein Kamm in dem vorhergesagten Weg vorhanden ist, zumindest teilweise in Abhängigkeit davon, dass eine Diskontinuität im Gelände entlang des vorhergesagten Wegs vor dem Fahrzeug, basierend auf den Geländeinformation und Informationen in Bezug auf die Neigung des Geländes vor der Diskontinuität, erfasst wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, ferner umfassend das Erzeugen von Informationen in Bezug auf einen vorhergesagten Weg des Fahrzeugs über das Gelände, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, umfassend das Erzeugen von Informationen in Bezug auf dem vorhergesagten Weg zumindest teilweise in Abhängigkeit von Lenkwinkeln.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, ferner umfassend das Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Erfassung eines Kamms in dem vorhergesagten Weg.
  34. Nicht-flüchtiges computerlesbares Trägermedium, welches einen computerlesbaren Code trägt, zum Steuern eines Fahrzeugs, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33 auszuführen.
  35. Computerprogrammprodukt, das auf einem Prozessor ausführbar ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33 zu implementieren.
  36. Nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, das einen computerlesbaren Code trägt, der, wenn ausgeführt, bewirkt, dass ein Fahrzeug das Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33 ausführt.
  37. Prozessor, der dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, oder das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 35 zu implementieren.
  38. System, Fahrzeug, Verfahren, Trägermedium, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Medium oder Prozessor, im Wesentlichen wie zuvor mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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GB (1) GB2549108B (de)
WO (1) WO2017174319A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021109490A1 (de) 2021-04-15 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lenkrad für ein kraftfahrzeug

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10611262B2 (en) * 2018-01-15 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Adaptive cruise control system
CN109146898B (zh) * 2018-09-07 2020-07-24 百度在线网络技术(北京)有限公司 一种仿真数据量增强方法、装置以及终端
US11567514B2 (en) * 2019-02-11 2023-01-31 Tesla, Inc. Autonomous and user controlled vehicle summon to a target
US11654933B2 (en) * 2020-11-10 2023-05-23 GM Global Technology Operations LLC Navigation trajectory using reinforcement learning for an ego vehicle in a navigation network
US11897506B1 (en) 2021-03-29 2024-02-13 Zoox, Inc. Vehicle ride dynamics active comfort tuning system
US11780466B1 (en) * 2021-03-29 2023-10-10 Zoox, Inc. Vehicle fleet remote ride comfort tuning management system
GB2618562A (en) * 2022-05-10 2023-11-15 Jaguar Land Rover Ltd Control system for a vehicle and method
GB2618565A (en) * 2022-05-10 2023-11-15 Jaguar Land Rover Ltd Speed control system for a vehicle and method
GB2618566A (en) * 2022-05-10 2023-11-15 Jaguar Land Rover Ltd Control system for a vehicle and method
CN117565870B (zh) * 2024-01-16 2024-03-22 江苏智能无人装备产业创新中心有限公司 一种越野无人车辆坡道路段超低车速预测控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7349776B2 (en) 2002-04-18 2008-03-25 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control
GB2492655A (en) 2011-07-04 2013-01-09 Land Rover Uk Ltd Vehicle control system that evaluates driving condition indicator(s) to determine the most appropriate control mode
GB2499279A (en) 2012-02-13 2013-08-14 Jaguar Cars A driver advice system for a vehicle
GB2499461A (en) 2012-02-20 2013-08-21 Jaguar Cars Cruise control which sets a speed ceiling when off-road driving is detected
GB2507622A (en) 2012-08-16 2014-05-07 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system which maintains target speed independently of slip
GB2508464A (en) 2012-08-16 2014-06-04 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system that adjusts the target speed based on comfort level defined by movement of a portion of the vehicle body or of an occupant
WO2014139875A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Jaguar Land Rover Limited Vehicle speed control system and method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3161162B2 (ja) * 1993-05-26 2001-04-25 スズキ株式会社 ナビゲーションマップ表示装置
KR100435650B1 (ko) * 2001-05-25 2004-06-30 현대자동차주식회사 카메라가 장착된 차량의 도로정보 추출 및 차간거리 탐지방법
US20050015201A1 (en) * 2003-07-16 2005-01-20 Sarnoff Corporation Method and apparatus for detecting obstacles
US7272474B1 (en) * 2004-03-31 2007-09-18 Carnegie Mellon University Method and system for estimating navigability of terrain
US8577538B2 (en) * 2006-07-14 2013-11-05 Irobot Corporation Method and system for controlling a remote vehicle
US8139109B2 (en) * 2006-06-19 2012-03-20 Oshkosh Corporation Vision system for an autonomous vehicle
JP5075152B2 (ja) 2009-03-24 2012-11-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
US8306672B2 (en) * 2009-09-09 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Vehicular terrain detection system and method
US8730233B2 (en) * 2010-04-19 2014-05-20 Caterpillar Inc. Mesh estimation of terrain
US9662955B2 (en) * 2011-09-06 2017-05-30 Jaguar Land Rover Limited Suspension control device
DE102012017932A1 (de) * 2012-09-12 2013-03-14 Daimler Ag Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeugs im Gelände
US8788146B1 (en) * 2013-01-08 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Adaptive active suspension system with road preview
DE102013016888A1 (de) * 2013-10-11 2014-07-03 Daimler Ag Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Führen eines Fahrzeugs
US9613432B2 (en) * 2014-01-29 2017-04-04 Stmicroelectronics S.R.L. Fire detection system and method employing digital images processing
GB2527510B (en) * 2014-06-23 2016-12-14 Jaguar Land Rover Ltd Launch speed ratio selection in an automatic transmission
US10023188B2 (en) * 2015-11-09 2018-07-17 Cummins Inc. Systems and methods for pre-hill cruise speed adjustment
US9946259B2 (en) * 2015-12-18 2018-04-17 Raytheon Company Negative obstacle detector

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7349776B2 (en) 2002-04-18 2008-03-25 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control
GB2492655A (en) 2011-07-04 2013-01-09 Land Rover Uk Ltd Vehicle control system that evaluates driving condition indicator(s) to determine the most appropriate control mode
GB2492748A (en) 2011-07-04 2013-01-16 Land Rover Uk Ltd Vehicle control system that evaluates driving condition indicators
GB2492655B (en) 2011-07-04 2014-05-07 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle control system and method for controlling a vehicle
GB2499279A (en) 2012-02-13 2013-08-14 Jaguar Cars A driver advice system for a vehicle
GB2499461A (en) 2012-02-20 2013-08-21 Jaguar Cars Cruise control which sets a speed ceiling when off-road driving is detected
WO2013124321A1 (en) 2012-02-20 2013-08-29 Jaguar Land Rover Limited Method of speed control for a vehicle
GB2507622A (en) 2012-08-16 2014-05-07 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system which maintains target speed independently of slip
GB2508464A (en) 2012-08-16 2014-06-04 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system that adjusts the target speed based on comfort level defined by movement of a portion of the vehicle body or of an occupant
WO2014139875A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Jaguar Land Rover Limited Vehicle speed control system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021109490A1 (de) 2021-04-15 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lenkrad für ein kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US20190152488A1 (en) 2019-05-23
AU2017247463A1 (en) 2018-11-22
US11603103B2 (en) 2023-03-14
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AU2017247463B2 (en) 2020-10-22
GB2549108B (en) 2020-01-01
WO2017174319A1 (en) 2017-10-12

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