DE112017006951T5

DE112017006951T5 - Steuerung der bewegung eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE112017006951T5
Application number: DE112017006951.3T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Woodley; Roxana CIOVNICU
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-10-31
Also published as: GB2559172A; GB201701447D0; CN110290985A; GB2559172B; US20200064825A1; WO2018137841A1; US11415979B2

Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Steuerung 10 zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs 100 und ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung. Die Steuerung 10 umfasst ein Verarbeitungsmittel, das konfiguriert sind, um:501 ein erstes Signal zu empfangen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus befindet; 502 ein zweites Signal zu empfangen, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung 124S, 161, 163, 171, 174 innerhalb des Fahrzeugs 100 anzeigt; und 520 ein Ausgangssignal zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs 100 bis zum Stillstand in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Signal bereitzustellen.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Steuerung der Bewegung eines Fahrzeugs. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, geht es um die Steuerung der Bewegung eines Straßenfahrzeugs, wie beispielsweise eines Autos in einer Fernsteuerungsbetriebsart.
Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus, auf eine Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs, auf ein Fahrzeug und auf ein Computerprogramm.
HINTERGRUND
Passend ausgestattete Fahrzeuge können in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus über eine Fernvorrichtung betrieben werden, wie beispielsweise ein Smartphone mit einem geeigneten Fernsteuerungs-Antriebsprogramm, um einem Fahrzeugführer geeignete Mittel zur Verfügung zu stellen, um die Bewegung des Fahrzeugs von einer Position außerhalb des Fahrzeugs aus zu steuern. Dies kann beispielsweise der Fall sein, um dem Bediener eine unmittelbarere und umfassendere Sicht auf das Gelände zu ermöglichen, um dem Bediener die Durchführung einer Aufgabe außerhalb des Fahrzeugs zu ermöglichen, wie das Öffnen und anschließende Schließen eines Tores über den Weg des Fahrzeugs und das Manövrieren des Fahrzeugs durch das Tor, oder um das Fahrzeug - insbesondere auf engstem Raum - zu parken.
Im Fernbedienungsmodus befindet sich der Bediener in der Regel außerhalb des Fahrzeugs, um die Vorteile der Fernbedienung zu nutzen. Der Bediener hätte daher keinen direkten Zugang zu den wichtigsten Eingabegeräten im Fahrzeug.
Es kann jedoch vorgesehen werden, dass unter bestimmten Umständen eine oder mehrere der Haupteingabevorrichtungen versehentlich im Fahrzeug betätigt werden können, z.B. als Folge eines losen Ausrüstungsgegenstandes oder Gepäcks, oder durch ein Tier oder eine Person. Dies kann zu einem unerwarteten Verhalten des Fahrzeugs führen.
Unter anderen Umständen kann eine Person im Fahrzeug es anstreben die Aktionen des entfernten Bedieners übersteuern.
Eine Aufgabe ist daher, wie man die Sicherheit des Fahrzeugs und der Personen in der Umgebung des Fahrzeugs, einschließlich des Fahrzeugführers, maximieren kann, während das Fahrzeug ferngesteuert wird.
Es ist ein Ziel der Ausführungsformen der Erfindung, diese Aufgabe zu lösen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung bieten ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs in einem ferngesteuerten Fahrmodus, eine Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug und ein Computerprogramm, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
Gemäß einem Aspekt ist ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs vorgesehen, umfassend: Empfangen eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Antriebsmodus befindet; Empfangen eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und Bereitstellen eines Ausgangssignals zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs bis zum Stillstand in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal. Typischerweise befindet sich ein Bediener, der ein Fahrzeug in einem Fernsteuerungsmodus steuert, außerhalb des Fahrzeugs, so dass er nicht in der Lage ist, eine der wichtigsten Eingabevorrichtungen innerhalb des Fahrzeugs zu bedienen. Wenn also ein solcher Vorgang erkannt wird, kann dies auf eine potenziell gefährliche oder unerwartete Situation im Fahrzeug hinweisen. Unter diesen Umständen ist es vorteilhaft, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, ohne dass weitere Eingaben des Bedieners erforderlich sind. Durch die automatische Reaktion auf das Ausgangssignal kann dies schneller und kontrollierter erreicht werden als durch Bedienereingriff. Außerdem umgeht dies die Antriebsvorrichtung der Fernbedienung und ist somit nicht auf die Kommunikation zwischen der Fernsteuervorrichtung und dem Bremssystem des Fahrzeugs angewiesen.
Nach einem sicheren Stopp können die Umstände, die zum Betrieb der Haupteingabevorrichtung führen, behoben werden und der Betrieb des Fahrzeugs im Fernsteuerungsmodus kann sicher fortgesetzt werden.
Das gleiche Prinzip kann angewendet werden, um zu verhindern, dass das Fahrzeug in einem ferngesteuerten Fahrmodus aus dem Stillstand aufbricht, wenn eine der wichtigen Eingabevorrichtungen im Fahrzeug betrieben werden. Dementsprechend ist gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs vorgesehen, umfassend: Empfangen eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Antriebsmodus befindet; Empfangen eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und Bereitstellen eines Ausgangssignals zum Aufbringen einer Bremskraft oder zum Verhindern eines Beschleunigungsanforderungssignals, um zu verhindern, dass das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal aus dem Stillstand fährt.
Das Aufbringen einer Bremskraft zum Abbremsen des Fahrzeugs kann das Folgen eines vorbestimmten Verzögerungsprofils umfassen. Dies bietet den Vorteil einer vorhersehbaren, wiederholbaren Verzögerung, die die Ruhe des Fahrzeugs gewährleisten kann, im Gegensatz zu einem Notbremsszenario, bei dem eine maximale Bremskraft aufgebracht wird. Dies ist nicht nur aus der Sicht des Komforts für jeden im Fahrzeug, sondern auch aus der Sicht der Abschwächung, z.B. gegen das Versetzen von Geräten im Fahrzeug. Das vorgegebene Verzögerungsprofil kann eine konstante Verzögerungsrate umfassen. Dies kann eine Rate von -0,4 ms-2 sein.
Die Haupteingabevorrichtung kann eine Drosselklappe (Gaspedal), einen Gangschalter, eine Kupplung oder einen Geschwindigkeitsregler zur Erhöhung der Sollgeschwindigkeit umfassen. Ist dies der Fall, wird eine vom zweiten Signal angeforderte Aktion abgelehnt. Denn die geforderte Maßnahme könnte, wenn sie zulässig ist, dazu führen, dass das Fahrzeug beschleunigt und nicht zum Stillstand gebracht wird.
Die Haupteingabevorrichtung kann stattdessen eine Lenkeinrichtung, wie beispielsweise ein Lenkrad, umfassen. Ist dies der Fall, so kann eine durch die Betätigung der Lenkeinrichtung erforderliche Lenkbewegung zugelassen werden, während das Fahrzeug abgebremst wird. Denn die geforderte Lenkbewegung würde die Bremskraft nicht überwinden, so dass das Fahrzeug in jedem Fall zu einem kontrollierten Stillstand gebracht würde. Die geforderte Lenkbewegung könnte jedoch durchaus bewusst von einem Insassen des Fahrzeugs erfolgen, um beispielsweise ein Hindernis zu umgehen. In einigen Ausführungsformen könnte jedoch stattdessen die Lenkbewegung verweigert werden.
Die Haupteingabevorrichtung kann stattdessen eine Betriebsbremse oder eine elektronische Feststellbremse umfassen. Ist dies der Fall, so ist eine vom zweiten Signal geforderte Bremsaktion zulässig, wenn die geforderte Bremskraft die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal aufgebrachte Bremskraft übersteigt. Auf diese Weise kann das Fahrzeug plötzlicher zum Stillstand gebracht werden als bei der automatisch gesteuerten Verzögerung, aber dies ist zulässig, da es auf eine vorsätzliche Handlung eines Fahrzeuginsassen zurückzuführen sein könnte, z.B. um ein Hindernis zu umgehen.
In einigen Ausführungsformen kann die Haupteingabevorrichtung einen Türgriff umfassen. Wenn die Betätigung des Griffs erkannt wird, kann das Fahrzeug zu einem kontrollierten Stillstand gebracht werden.
Das Verfahren kann ferner das Anziehen der Feststellbremse und das Einstellen des Getriebes in den Parkmodus umfassen, nachdem das Fahrzeug zum Stillstand gebracht wurde. Das Fahrzeug kann so in einen sicheren und sicheren Zustand versetzt werden, so dass die Ursache des kontrollierten Stopps in einer sicheren Umgebung untersucht und behoben werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei die Steuerung ein Verarbeitungsmittel umfasst, das konfiguriert ist, um: ein erstes Signal zu empfangen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungsantriebsmodus befindet; ein zweites Signal zu empfangen, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und ein Ausgangssignal zum Aufbringen einer Bremskraft bereitzustellen, um das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal bis zum Stillstand zu verlangsamen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs, wie vorstehend beschrieben, vorgesehen, wobei das Verarbeitungsmittel einen elektronischen Prozessor mit einem elektrischen Eingang zum Empfangen eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus befindet, und eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt, umfasst; und eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Anweisungen aufweist; wobei die Steuerung konfiguriert ist, um ein Ausgangssignal zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs bis zum Stillstand in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal bereitzustellen, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um auf die Speichervorrichtung zuzugreifen und die darin gespeicherten Anweisungen auszuführen, so dass er zum Bereitstellen des Ausgangssignals betreibbar ist.
Die Steuerung kann ferner eine Bremssteuerung umfassen, die funktionsfähig mit dem Prozessor verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, die für den Betrieb einer oder mehrerer Betriebsbremsen und Feststellbremsen bestimmend sind, und, als Reaktion auf das Ausgangssignal des Verarbeitungsmittels, um den Betrieb der Fahrzeugbremsen zum Aufbringen der Bremskraft zu steuern.
Die Steuerung kann ferner eine Lenksteuerung umfassen, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, die für den Betrieb einer Lenkeinrichtung entscheidend sind. In einer Ausführungsform umfasst die Lenkeinrichtung ein Lenkrad und die Lenksteuerung ein elektrisches Servolenkungsmodul, das konfiguriert ist, um das zweite Signal in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Drehmoment, das auf das Lenkrad ausgeübt wurde, auszugeben. Die Lenksteuerung kann konfiguriert werden, um jedes angeforderte Lenkdrehmoment von einer Fernsteuervorrichtung auf 3 Nm am Lenkrad zu begrenzen, abhängig davon, dass das vorbestimmte Drehmoment auf das Lenkrad ausgeübt wurde.
Die Steuerung kann ferner eine Getriebesteuerung umfassen, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das den Betrieb eines oder mehrerer Gangschalter und einer Kupplung bestimmt.
Die Steuerung kann ferner eine Antriebsstrangsteuerung umfassen, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmitteln verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das für den Betrieb einer oder mehrerer Drosselklappen und einer Taste zur Erhöhung der Solldrehzahl des Tempomats entscheidend ist.
Die Bremssteuerung, die Lenksteuerung, die Getriebesteuerung und die Antriebsstrangsteuerung können jeweils getrennte Module in operativer Verbindung mit dem Verarbeitungsmittel umfassen, das wiederum in einem zentralen Steuermodul zusammengefasst sein kann.
Die Steuerung kann konfiguriert werden, um das Verfahren wie oben beschrieben durchzuführen.
Nach noch einem weiteren Aspekt ist ein Fahrzeug vorgesehen, das die Steuerung wie vorstehend beschrieben umfasst.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm vorgesehen, das, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, so eingerichtet ist, dass es ein Verfahren wie vorstehend beschrieben ausführt. Optional wird das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Medium gespeichert.
Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in den folgenden Beschreibungen und Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig oder in beliebiger Kombination übernommen werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination kombiniert werden, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel. 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 zu ändern, um von einem anderen Anspruch abhängig zu sein und/oder eine Eigenschaft eines anderen Anspruchs aufzunehmen, obwohl er ursprünglich nicht auf diese Weise geltend gemacht wurde.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur noch exemplarisch beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das für die Verwendung mit einem ferngesteuerten Antriebssystem gemäß der Erfindung geeignet ist;
zeigt ein Fahrzeug und eine zugehörige Fernsteuerungsvorrichtung zur Verwendung bei der Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs;
zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs; zeigt eine schematische Ansicht der wichtigsten Eingabevorrichtungen innerhalb des Fahrzeugs; und
zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs in einem Fernsteuerungsmodus gemäß der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Abbildungen veranschaulichen ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs 100, umfassend: Empfangen 501 eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Antriebsmodus befindet; Empfangen 502 eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung 124S, 161, 163, 171, 174 innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und Bereitstellen 520 eines Ausgangssignals zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs 100 bis zum Stillstand in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Signal.
Die Abbildungen veranschaulichen auch eine Steuerung 10 zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs 100, wobei die Steuerung ein Verarbeitungsmittel umfasst, die konfiguriert sind, um: ein erstes Signal zu empfangen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Antriebsmodus befindet; ein zweites Signal zu empfangen, das die Betätigung einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und ein Ausgangssignal zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs 100 bis zum Stillstand in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal bereitzustellen.
BILD 1 zeigt ein Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist einen Antriebsstrang 129 auf, der einen Motor 121 beinhaltet, der mit einem Antriebsstrang 130 mit einem Automatikgetriebe 124 verbunden ist. Es ist zu verstehen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch für den Einsatz in Fahrzeugen mit Schaltgetrieben, stufenlosen Getrieben oder einem anderen geeigneten Getriebe geeignet sind.
In der Ausführungsform von 1 kann das Getriebe 124 mittels eines Getriebebetriebsarten-Wählrades 124S auf eine von mehreren Getriebebetriebsarten eingestellt werden, nämlich einen Parkmodus P, einen Rückwärtsmodus R, einen Neutralmodus N, einen Fahrmodus D oder einen Sportmodus S. Das Wählrad 124S liefert ein Ausgangssignal an eine Antriebsstrangsteuerung 11, woraufhin die Antriebsstrangsteuerung 11 bewirkt, dass das Getriebe 124 gemäß dem gewählten Übertragungsmodus arbeitet. Dementsprechend ist in dieser Ausführungsform eine Getriebesteuerung (nicht dargestellt) in die Antriebsstrangsteuerung 11 integriert. In anderen Ausführungsformen kann die Getriebesteuerung jedoch ein separates Element in funktionsfähiger Verbindung mit der Steuerung 10 sein.
Der Antriebsstrang 130 ist so angeordnet, dass er ein Paar vordere Fahrzeugräder 111.112 mittels eines vorderen Differential 137 und ein Paar vordere Antriebswellen 118 antreibt. Der Antriebsstrang 130 umfasst auch einen Hilfsantriebsstrangabschnitt 131, der so angeordnet ist, dass er ein Paar Hinterräder 114, 115 mittels einer Hilfsantriebswelle oder -welle 132, ein hinteres Differential 135 und ein Paar Hinterantriebswellen 139 antreibt. Die Vorderräder 111, 112 in Kombination mit den vorderen Antriebswellen 118 und dem vorderen Differential 137 können als Vorderachse 136F bezeichnet werden. Die Hinterräder 114, 115 in Kombination mit den hinteren Antriebswellen 139 und dem hinteren Differential 135 können als Hinterachse 136R bezeichnet werden.
Die Räder 111, 112, 114, 115 haben jeweils eine Bremse 111B, 112B, 114B, 114B, 115B. Die entsprechenden Geschwindigkeitssensoren 111S, 112S, 114S, 115S sind jedem Rad 111, 112, 114, 115 des Fahrzeugs 100 zugeordnet. Die Sensoren 111S, 112S, 114S, 115S sind am Fahrzeug 100 montiert und so angeordnet, dass sie eine Geschwindigkeit des entsprechenden Rades messen.
Ausführungsformen der Erfindung eignen sich für die Verwendung mit Fahrzeugen, bei denen das Getriebe so angeordnet ist, dass es nur ein Paar Vorderräder oder nur ein Paar Hinterräder (d.h. Fahrzeuge mit Vorderradantrieb oder Fahrzeuge mit Hinterradantrieb) oder wählbare Fahrzeuge mit Zweiradantrieb/Vierradantrieb antreibt. In der Ausführungsform von 1 ist das Getriebe 124 mittels einer Kraftübertragungseinheit (PTU) 131P lösbar mit dem Hilfsantriebsstrangabschnitt 131 verbindbar, was den Betrieb in einem Zweiradmodus oder einem Allradantrieb ermöglicht. Es ist zu verstehen, dass Ausführungsformen der Erfindung für Fahrzeuge mit mehr als vier Rädern geeignet sein können oder wenn nur zwei Räder angetrieben werden, z.B. zwei Räder eines dreirädrigen Fahrzeugs oder eines vierrädrigen Fahrzeugs oder eines Fahrzeugs mit mehr als vier Rädern.
Ein Steuerungssystem für das Fahrzeug 100 beinhaltet eine zentrale Steuerung 10, die als Fahrzeugsteuereinheit (VCU) 10 bezeichnet wird, die Antriebsstrangsteuerung 11, eine Bremssteuerung 13 und eine Lenksteuerung 170C. Die Bremssteuerung 13 ist eine Antiblockiersystem (ABS)-Steuerung 13 und ist Teil eines Bremssystems 22 (3). Die VCU 10 empfängt und gibt eine Vielzahl von Signalen zu und von verschiedenen Sensoren und Subsystemen (nicht dargestellt) am Fahrzeug aus. Die VCU 10 beinhaltet ein in 3 dargestelltes Langsamfahrt-(LSP)-Steuersystem 12, ein Stabilitätskontrollsystem (SCS) 14S, ein Traktionsleitsystem (TCS) 14T, ein Tempomatsystem 16 und ein Hill Descent Control (HDC)-System 12HD. Der SCS 14S verbessert die Stabilität des Fahrzeugs 100, indem er Traktionsverluste bei Kurvenfahrten erkennt und steuert. Wenn eine Verringerung der Lenksteuerung erkannt wird, ist das SCS 14S automatisch konfiguriert, um die Bremssteuerung 13 anzuweisen, eine oder mehrere Bremsen 111B, 112B, 114B, 115B des Fahrzeugs 100 zu betätigen, um das Fahrzeug 100 in die Richtung zu lenken, die der Benutzer fahren möchte. Wenn eine übermäßige Raddrehung erkannt wird, ist das TCS 14S konfiguriert, um die Raddrehung durch Aufbringen von Bremskraft in Kombination mit einer Reduzierung des Antriebsmoments im Antriebsstrang zu reduzieren. In der dargestellten Ausführungsform sind die SCS 14S und TCS 14T durch die VCU 10 implementiert. In einigen alternativen Ausführungsformen kann die SCS 14S und/oder TCS 14T von der Bremssteuerung 13 implementiert werden. Alternativ kann die SCS 14S und/oder TCS 14T auch durch eine oder mehrere weitere Steuerungen implementiert werden.
Ebenso kann eine oder mehrere der Steuerungen 10, 11, 13, 170C in Software implementiert werden, die auf jeweils einem oder mehreren Rechengeräten, wie beispielsweise einem oder mehreren elektronischen Steuergeräten (ECUs), ausgeführt wird. In einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr der Steuerungen 10, 11, 13, 170C in Software implementiert werden, die auf einem oder mehreren gängigen Rechengeräten ausgeführt wird. Zwei oder mehr Steuerungen 10, 11, 13, 170C können in Form eines kombinierten Softwaremoduls softwaremäßig implementiert werden.
Es ist zu verstehen, dass ein oder mehrere Computergeräte konfiguriert werden können, um den Betrieb einer Vielzahl von Softwaremodulen auf demselben Computergerät ohne Beeinträchtigung der Module zu ermöglichen. So können beispielsweise die Rechenvorrichtungen so konfiguriert werden, dass die Module so ausgeführt werden können, dass, wenn die Ausführung von Softwarecode, der eine erste Steuerung beinhaltet, fehlerhaft beendet wird oder die Rechenvorrichtung in eine unbeabsichtigte Endlosschleife in Bezug auf eines der Module eintritt, die Ausführung von Softwarecode, der aus einem Softwaremodul besteht, das eine zweite Steuerung beinhaltet, nicht beeinträchtigt wird.
Es ist zu verstehen, dass eine oder mehrere der Steuerungen 10, 11, 13, 170C konfiguriert werden können, um im Wesentlichen keine Ein-Punkt-Ausfallmodi zu haben, d.h. eine oder mehrere der Steuerungen können zwei- oder mehrfache Redundanz aufweisen. Es ist zu verstehen, dass robuste Partitionstechnologien dafür bekannt sind, dass sie die Einführung von Redundanz ermöglichen, wie beispielsweise Technologien, die die Isolierung von Softwaremodulen ermöglichen, die auf einem gemeinsamen Computergerät ausgeführt werden. Es ist zu verstehen, dass die gemeinsame Rechenvorrichtung typischerweise mindestens einen Mikroprozessor, optional eine Vielzahl von Prozessoren umfasst, die parallel zueinander arbeiten können. In einigen Ausführungsformen kann ein Monitor vorgesehen werden, wobei der Monitor optional in Softwarecode implementiert und konfiguriert ist, um eine Warnung auszulösen, falls festgestellt wird, dass ein Softwaremodul eine Fehlfunktion aufweist.
Die SCS 14S, TCS 14T, ABS-Controller 22C und HDC-System 12HD stellen Ausgänge zur Verfügung, die beispielsweise die SCS-Aktivität, die TCS-Aktivität und die ABS-Aktivität einschließlich Bremseingriffe an einzelnen Rädern und Motordrehmomentanforderungen von der VCU 10 an den Motor 121 anzeigen, beispielsweise im Falle eines Radschlupfereignisses. Jedes der vorgenannten Ereignisse zeigt an, dass ein Radschlupfereignis stattgefunden hat. Andere Fahrzeugsubsysteme, wie beispielsweise ein Rollstabilitätssteuerungssystem oder dergleichen, können ebenfalls vorhanden sein.
Wie vorstehend erwähnt, beinhaltet das Fahrzeug 100 ein Geschwindigkeitsregelsystem 16, das betreibbar ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch auf einer ausgewählten Geschwindigkeit zu halten, wenn das Fahrzeug mit Geschwindigkeiten über 25 km/h fährt. Das Geschwindigkeitsregelsystem 16 ist mit einem Tempomat HMI (Human Machine Interface) 18 ausgestattet, mit dem der Benutzer eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit in bekannter Weise in das Tempomatsystem 16 eingeben kann. In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Eingabesteuerungen des Tempomatsystems an einem Lenkrad 171 montiert (BILD 4). Das Geschwindigkeitsregelsystem 16 kann durch Drücken einer Auswahltaste 176 des Geschwindigkeitsregelsystems eingeschaltet werden. Wenn das Geschwindigkeitsregelsystem 16 eingeschaltet ist, stellt die Betätigung eines Geschwindigkeitsreglers 173 den aktuellen Wert eines Geschwindigkeitsreglers auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ein. Das Drücken einer Geschwindigkeitsregelungs-Taste in Form einer „+“-Taste 174 ermöglicht es, den Wert der Geschwindigkeits-Sollwert zu erhöhen, während das Drücken einer „-“-Taste 175 ermöglicht, den Wert der Geschwindigkeits-Sollwert zu verringern. Es ist eine Fortsetztaste 173R vorgesehen, die zum Steuern des Geschwindigkeitsregelsystems 16 betreibbar ist, um die Geschwindigkeitsregelung zum sofortigen Wert der cruise_set-speed nach einem Eingriff des Fahrers in die Überfahrt wieder aufzunehmen. Es ist zu verstehen, dass bekannte On-Highway-Tempomatsysteme einschließlich des vorliegenden Systems 16 so konfiguriert sind, dass im Falle, dass der Benutzer die Bremse oder bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe ein Kupplungspedal betätigt, die Tempomatfunktion deaktiviert wird und das Fahrzeug 100 in eine manuelle Betriebsart zurückkehrt, die zur Aufrechterhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Eingabe des Gaspedals durch einen Benutzer erfordert. Darüber hinaus hat die Erkennung eines Radschlupfereignisses, wie es durch einen Traktionsverlust ausgelöst werden kann, auch den Effekt, dass die Tempomatfunktion deaktiviert wird. Die Geschwindigkeitsregelung durch das System 16 wird wieder aufgenommen, wenn der Fahrer anschließend die Fortsetzungs-Taste 173R drückt.
Das LSP-Steuerungssystem 12 stellt auch ein geschwindigkeitsbasiertes Steuerungssystem für den Benutzer zur Verfügung, das es dem Benutzer ermöglicht, eine sehr niedrige Sollgeschwindigkeit zu wählen, mit der das Fahrzeug weiterfahren kann, ohne dass der Benutzer irgendwelche Pedaleingaben benötigt. Die Funktionalität der Geschwindigkeitsregelung (oder Fortschrittsregelung) für langsame Geschwindigkeiten wird von dem On-Highway-Tempomaten 16 nicht bereitgestellt, der nur bei Geschwindigkeiten über 25 km/h arbeitet.
Die Aktivierung des LSP-Steuerungssystems 12 erfolgt über einen Wahlschalter 172 für das LSP-Steuerungssystem, der am Lenkrad 171 montiert ist. Das System 12 ist betreibbar, um selektive Antriebsstrang-, Traktionskontroll- und Bremsvorgänge auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs 100 gemeinsam oder einzeln anzuwenden, um das Fahrzeug 100 in der gewünschten Geschwindigkeit zu halten. Es ist zu verstehen, dass der Wahlschalter für das LSP-Steuerungssystem 172 in einigen Ausführungsformen an einer anderen Stelle als am Lenkrad 171 montiert werden kann, wie beispielsweise in einem Armaturenbrett oder einer anderen geeigneten Stelle.
Das LSP-Steuerungssystem 12 ist konfiguriert, um es einem Benutzer zu ermöglichen, einen gewünschten Wert des Solldrehzahlparameters, user_set-speed, in das LSP-Steuerungssystem 12 über ein LSP HMI (LSP HMI) 20 (1, 3) einzugeben, das sich bestimmte Eingabetasten 173-175 mit dem Tempomat 16 und dem HDC-Steuerungssystem 12HD teilt. Sofern die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs des LSP-Steuerungssystems liegt (was in der vorliegenden Ausführungsform der Bereich von 2 bis 30 km/h ist, obwohl auch andere Bereiche nützlich sind), steuert das LSP-Steuerungssystem 12 die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Wert der user_set-speed durch Einstellen eines Parameters LSP_set-speed, der dem Wert der user_set-speed entspricht, es sei denn, das System 12 bestimmt, dass ein niedrigerer Wert der LSP_set-speed erforderlich ist, wie im Folgenden in Bezug auf 5 näher erläutert. Im Gegensatz zum Geschwindigkeitsregelungssystem 16 ist das LSP-Steuerungssystem 12 so konfiguriert, dass es unabhängig vom Auftreten eines Traktionsereignisses arbeitet. Das heißt, das LSP-Steuerungssystem 12 hebt die Geschwindigkeitsregelung bei Erkennung des Radschlupfes nicht auf. Vielmehr steuert das LSP-Steuerungssystem 12 aktiv das Fahrzeugverhalten bei Schlupferkennung.
Die LSP-Steuerung HMI 20 ist in der Fahrzeugkabine so angeordnet, dass sie für den Benutzer leicht zugänglich ist. Der Benutzer des Fahrzeugs 100 kann über das LSP HMI 20 in das LSP-Steuerungssystem 12 eine Anzeige der Geschwindigkeit, mit der der Benutzer das Fahrzeug befahren möchte, die user_set-speed, über die Taste „setspeed“ 173 und die Tasten „+“/„-“ 174, 175 eingeben, ähnlich wie beim Tempomat 16. Das LSP HMI 20 beinhaltet auch eine visuelle Anzeige, auf der dem Benutzer Informationen und Hinweise über den Status des LSP-Steuerungssystems 12 gegeben werden können.
Das LSP-Steuerungssystem 12 empfängt eine Eingabe vom Bremssystem 22 des Fahrzeugs, die anzeigt, inwieweit der Benutzer mit dem Bremspedal 163 gebremst hat. Das LSP-Steuerungssystem 12 erhält auch eine Eingabe von einem Gaspedal 161, die anzeigt, inwieweit der Benutzer das Gaspedal 161 gedrückt hat. Ein Eingang für das LSP-Steuerungssystem 12 wird ebenfalls vom Getriebe oder Getriebe 124 bereitgestellt. Dieser Eingang kann Signale beinhalten, die beispielsweise die Drehzahl einer Abtriebswelle des Getriebes 124, den Schlupf des Drehmomentwandlers und eine Übersetzungsanforderung darstellen. Weitere Eingänge für das LSP-Steuerungssystem 12 beinhalten einen Eingang vom Tempomat HMI 18, der für den Zustand (EIN/AUS) des Tempomatsystems 16 repräsentativ ist, und einen Eingang vom LSP-Steuergerät HMI 20.
Das HDC-System 12HD ist konfiguriert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Absenken einer Steigung zu begrenzen. Wenn das HDC-System 12HD aktiv ist, steuert das System 12HD das Bremssystem 22 (über die Bremssteuerung 13), um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Wert zu begrenzen, der dem eines HDC-Solldrehzahlparameters HDC_set-speed entspricht, der von einem Benutzer eingestellt werden kann. Die HDC-Solldrehzahl kann auch als HDC-Solldrehzahl bezeichnet werden. Sofern der Benutzer das HDC-System nicht durch Drücken des Gaspedals außer Kraft setzt, wenn das HDC-System 12HD aktiv ist, steuert das HDC-System 12HD das Bremssystem 22, um zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert der HDC_set-Geschwindigkeit überschreitet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das HDC-System 12HD nicht in der Lage, ein positives Antriebsmoment aufzubringen. Vielmehr ist das HDC-System 12HD nur zum Anlegen eines negativen Bremsmoments über das Bremssystem 22 betreibbar.
Es ist ein HDC-System HMI 20HD vorgesehen, mit dem ein Benutzer das HDC-System 12HD steuern kann, einschließlich der Einstellung des Wertes der HDC_setspeed. Am Lenkrad 171 ist ein Wahlschalter für das HDC-System 177 vorgesehen, mit dem ein Benutzer das HDC-System 12HD zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit aktivieren kann.
Wie bereits erwähnt, ist das HDC-System 12HD betreibbar, um es einem Benutzer zu ermöglichen, einen Wert des HDC-Solldrehzahlparameters HDC_set-speed einzustellen und den Wert der HDC_set-speed mit den gleichen Bedienelementen wie das Tempomatsystem 16 und das LSP-Steuerungssystem 12 einzustellen. So kann in der vorliegenden Ausführungsform, wenn das HDC-System 12HD die Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, die Sollgeschwindigkeit des HDC-Systems erhöht, verringert oder auf eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt werden, ähnlich der Sollgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsregelsystems 16 und des LSP-Steuerungssystems 12, unter Verwendung derselben Steuertasten 173, 173R, 173R, 174, 175. Das HDC-System 12HD ist funktionsfähig, so dass der Wert der HDC_set-speed auf einen beliebigen Wert im Bereich von 2-30 km/h eingestellt werden kann.
Es ist zu verstehen, dass die VCU 10 konfiguriert ist, um ein Terrain Response (TR) (RTM)-System der vorstehend beschriebenen Art zu implementieren, bei dem die VCU 10 die Einstellungen eines oder mehrerer Fahrzeugsysteme oder Teilsysteme wie die Antriebsstrangsteuerung 11 in Abhängigkeit von einem ausgewählten Fahrmodus steuert. Der Fahrmodus kann von einem Benutzer mit Hilfe eines Fahrmoduswahlschalters 141S (1) ausgewählt werden. Die Fahrmodi können auch als Geländemodi, Geländereaktionsmodi oder Steuermodi bezeichnet werden. In der Ausführungsform von 1 Es stehen vier Fahrmodi zur Verfügung: einen „On-Highway“-Fahrmodus oder einen „Special Program Off“-Modus (SPO), der für das Fahren auf einer relativ harten, glatten Fahrfläche geeignet ist, bei der ein relativ hoher Oberflächenreibungskoeffizient zwischen der Fahrfläche und den Rädern des Fahrzeugs besteht; einen „Sand“-Fahrmodus (SAND), der für das Fahren über sandiges Gelände geeignet ist; einen Fahrmodus „Gras, Kies oder Schnee“ (GGS), der zum Überfahren von Gras, Kies oder Schnee geeignet ist, einen Fahrmodus „Rock Crawl“ (RC), der zum langsamen Überfahren einer felsigen Oberfläche geeignet ist, und einen Fahrmodus „Schlamm und Spurrillen“ (MR), der zum Fahren in schlammigen, zerklüfteten Gelände geeignet ist. Es können zusätzlich oder stattdessen andere Fahrweisen vorgesehen werden.
Die Sensoren am Fahrzeug 100 beinhalten Sensoren, die der VCU 10 kontinuierliche Sensorausgänge zur Verfügung stellen, einschließlich Raddrehzahlsensoren, wie zuvor erwähnt und in FIG. dargestellt. 1 und andere Sensoren (nicht dargestellt), wie beispielsweise ein Umgebungstemperatursensor, ein Atmosphärendrucksensor, Reifendrucksensoren, Radgelenksensoren, gyroskopische Sensoren zum Erfassen von Gier-, Roll- und Neigungswinkel und -rate, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ein Längsbeschleunigungssensor, ein Motordrehmomentsensor (oder Motordrehmomentschätzer), ein Lenkwinkelsensor, einen Lenkradgeschwindigkeitssensor, einen Gradientensensor (oder Gradientenschätzer), einen Querbeschleunigungssensor, der Teil des SCS 14S sein kann, einen Bremspedalpositionssensor, einen Bremsdrucksensor, einen Gaspedalpositionssensor, Längs-, Quer- und Vertikalbewegungssensoren und Wassererfassungssensoren, die Teil eines Fahrzeug-Watzhilfssystems sind (nicht dargestellt). In anderen Ausführungsformen kann nur eine Auswahl der vorgenannten Sensoren verwendet werden. Andere Sensoren können zusätzlich oder stattdessen in einigen Ausführungsformen nützlich sein.
Die VCU 10 empfängt auch ein Signal von der Lenksteuerung 170C. Die Lenksteuerung 170C ist in Form einer elektronischen Servolenkung (ePAS-Einheit) ausgeführt. Die Lenksteuerung 170C liefert dem VCU 10 ein Signal, das die Lenkkraft anzeigt, die auf die lenkbaren Straßenräder 111, 112 des Fahrzeugs 100 aufgebracht wird. Diese Kraft entspricht derjenigen, die ein Benutzer auf das Lenkrad 171 in Kombination mit der von der ePAS-Einheit 170C erzeugten Lenkkraft ausübt.
Wie in dargestellt, ist die Steuerung 10 konfiguriert, um Signale von einem Empfangsmittel 202 zu empfangen, das angeordnet ist, um gesendete Signale von einer Fernsteuervorrichtung 200 zu empfangen, die eine gewünschte Bewegung eines Fahrzeugs anzeigt.
Ein Beispiel für ein System, das die Vorrichtung beinhaltet, ist in 2 in einem Fahrzeug 100 dargestellt. Das System beinhaltet die Vorrichtung von 1 und ein Empfangsmittel 202 in Form einer Funkeinheit. Die Funkeinheit 202 kann einen Empfänger und einen Sender oder einen Sender-Empfänger umfassen, der konfiguriert ist, um von einer Fernsteuervorrichtung 200 übertragene Funksignale zu empfangen und Signale an die Fernsteuervorrichtung 200 zu übertragen. Die Funkeinheit 202 und die Fernbedienungsvorrichtung 200 können so angeordnet sein, dass sie ein drahtloses lokales Netzwerk bereitstellen, über das eine Zweiwegekommunikation zwischen der Funkeinheit 202 und der Fernbedienungsvorrichtung 200 stattfinden kann. So kann beispielsweise die Funkeinheit 202 so angeordnet werden, dass sie über WiFi mit der Fernbedienungsvorrichtung 200 kommuniziert. In alternativen Ausführungsformen können für die Kommunikation andere Funkstandards verwendet werden. In einem Beispiel wird die Kommunikation zwischen der Funkeinheit 202 und der Fernbedienungsvorrichtung 200 über Bluetooth bereitgestellt.
Die Fernbedienungsvorrichtung 200 kann eine tragbare Vorrichtung sein, die von einer Person außerhalb des Fahrzeugs 100 getragen und verwendet werden kann. In einem Beispiel umfasst die Fernsteuerungsvorrichtung 200 ein Mobiltelefon (oder Mobiltelefon) mit einer Anwendung, die es der Person ermöglicht, manuelle Eingaben zur Anforderung und Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs 100 zu machen. So können beispielsweise die manuellen Eingaben eine Anzeige des erforderlichen Gas- und Bremsvorgangs oder einer erforderlichen Geschwindigkeit sowie der erforderlichen Fahrtrichtung (Lenkung) beinhalten. Die Fernsteuervorrichtung 200 ist so angeordnet, dass sie Daten, die die empfangenen Benutzereingaben anzeigen, in die an die Funkeinheit 202 übertragenen Signale aufnimmt. Die Funkeinheit 202 ist angeordnet, um diese Daten zu extrahieren und der Steuerung 10 die Daten zur Verfügung zu stellen.
Das System umfasst ferner eine Reihe von Haupteingabevorrichtungen, um den Fortschritt oder die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu beeinflussen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine erste Haupteingabevorrichtung ein Lenkrad 171, das angeordnet ist, um das Lenken der Räder des Fahrzeugs 100 über die Lenksteuerung 170C zu ermöglichen. Eine zweite Haupteingabevorrichtung umfasst ein Bremspedal 163, das angeordnet ist, um die Bremsen des Fahrzeugs über die Bremssteuerung 13 zu betätigen. Eine dritte Haupteingabevorrichtung umfasst ein Drossel- oder Gaspedal 161, das angeordnet ist, um Leistung oder Drehmoment bereitzustellen, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs über die Antriebsstrangsteuerung 11 zu bewirken. Eine vierte Haupteingabevorrichtung umfasst die Taste zur Erhöhung der eingestellten Reisegeschwindigkeit 174, die, wie vorstehend beschrieben, angeordnet ist, um den Wert der Reisegeschwindigkeit zu erhöhen und dadurch als Beschleunigersteuerung zu wirken. Eine fünfte Haupteingabevorrichtung umfasst den Getriebewahlschalter 124S oder analoge Getriebeauswahlvorrichtungen, wie beispielsweise einen Schalthebel oder Paddel. In Fahrzeugen mit einem Schaltgetriebe umfasst eine sechste Haupteingabevorrichtung ein Kupplungspedal (nicht dargestellt).
Das System ermöglicht es einer Person, die Bewegungen des Fahrzeugs 100 ferngesteuert zu steuern, indem sie der Fernsteuervorrichtung 200 Benutzereingaben zur Verfügung stellt. Um eine solche Fernsteuerung zu ermöglichen, wird zunächst eine Zweiwege-Kommunikationsverbindung zwischen der Fernsteuervorrichtung 200 und der Funkeinheit 202 hergestellt. Wenn die Verbindung hergestellt ist, kann die Fernsteuervorrichtung 200 dann verwendet werden, um der Steuerung 10 anzuzeigen, dass ein Fernsteuerungsmodus angefordert wird, der die Bewegung des Fahrzeugs 100 ermöglicht. Die Steuerung 10 kann bestimmen, ob ein oder mehrere Kriterien erfüllt sind, bevor sie die Fernsteuerung des Fahrzeugs ermöglicht. So kann beispielsweise die Steuerung 10 bestimmen, ob ein intelligenter Schlüssel (nicht dargestellt) im Fahrzeug 100 vorhanden ist, und wenn ja, kann die Bewegung der Fernbedienung deaktiviert oder die maximal zulässige Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Null gesetzt werden.
Wenn die Kommunikationsverbindung hergestellt ist, ist ein Benutzer der Fernsteuervorrichtung 200 dann in der Lage, der Fernsteuervorrichtung 200 manuelle Eingaben zur Anforderung und Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, einschließlich einer Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit oder Leistung, einer Erhöhung oder Verringerung des Bremsens, der Gangwahl und der Fahrtrichtung (Lenkung). Die Fernsteuervorrichtung 200 kann Daten erzeugen, einschließlich Informationen, die die gewünschte Bewegung definieren, die dann über die Kommunikationsverbindung an die Funkeinheit 202 übertragen werden.
Die Funkeinheit 202 bestimmt die Daten, die die von der Fernbedienungsvorrichtung 200 angeforderte Bewegung definieren und stellt die Daten der Steuerung 10 zur Verfügung. Die Steuerung 10 stellt in Abhängigkeit von den empfangenen Daten Ausgangssignale an die Servolenkungssteuerung 170C, die Bremssteuerung 13 und die Antriebsstrangsteuerung 11 (mit der Getriebesteuerung) zur Verfügung, so dass der Benutzer das Fahrzeug 100 fernbedienen kann. Das Ausgangssignal der Bremssteuerung 13 und der Antriebsstrangsteuerung 11 kann jedoch auch von dem vorstehend genannten Maximaldrehzahlwert abhängig sein. Insbesondere stellt die Steuerung 10 unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von der Fernsteuervorrichtung 200 angefordert wird, Ausgangssignale an die Bremssteuerung 13 und/oder die Antriebsstrangsteuerung 11 zur Verfügung, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 auf nicht mehr als eine Geschwindigkeit einzustellen, die dem Höchstgeschwindigkeitswert entspricht. Das heißt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist auf nicht mehr als eine Geschwindigkeit begrenzt, die dem Höchstgeschwindigkeitswert entspricht. Wenn sich die Daten der Fernbedienung 202 beispielsweise auf eine Benutzeranforderung nach erhöhter Motorleistung und/oder verminderter Bremsleistung beziehen, die die Geschwindigkeit auf 3 Kilometer pro Stunde erhöhen könnte, und der Höchstgeschwindigkeitswert einem Kilometer pro Stunde entspricht, stellt die Steuerung 10 Ausgangssignale für die Bremsen und den Antriebsstrang zur Verfügung, um eine Geschwindigkeit von nur 1 Kilometer pro Stunde zu erreichen.
In einigen Fällen kann die von der Fernbedienung 200 angeforderte Geschwindigkeit über einen bestimmten Zeitraum unverändert bleiben, aber der ermittelte Höchstgeschwindigkeitswert kann kleiner als die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden, und dadurch können die Ausgangssignale an die Antriebsstrangsteuerung 11 und/oder die Bremssteuerung 13 angepasst werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so zu reduzieren, dass sie dem Höchstgeschwindigkeitswert entspricht.
Darüber hinaus kann die angeforderte Bewegung übersteuert werden, wenn eine oder mehrere der Haupteingabevorrichtungen 124S, 161.163, 171, 174 innerhalb des Fahrzeugs betätigt werden. Mit anderen Worten, die Funktionalität der Fernsteuerungsvorrichtung wird beendet, wenn ein Eingang von einer der Haupteingabevorrichtungen erkannt wird. Der Eingang muss möglicherweise über einem bestimmten Schwellenwert liegen, bevor der Fernbedienungsbetrieb vollständig beendet wird, oder der Fernbedienungsbetrieb kann sofort beendet werden, wenn ein beliebiger Pegel des Eingangs von diesen Haupteingangsgeräten erkannt wird.
Nach dem Erkennen einer solchen Betätigung weist die Steuerung 10 automatisch an, dass eine Bremskraft aufgebracht werden muss, um das Fahrzeug 100 zu einem kontrollierten Halt zu bringen. Die Bremskraft kann einem vorgegebenen Verzögerungsprofil folgen, das einer konstanten Verzögerungsrate entsprechen kann. Die Steuerung 10 stellt Signale an die Bremssteuerung 13 zum Betätigen der Betriebsbremsen 111B, 112B, 114B, 115B zum Aufbringen der erforderlichen Bremskraft zur Verfügung und an die Antriebsstrangsteuerung 11 zum Ersetzen eines angeforderten Leistungsbefehls von der Fernbedienungseinrichtung 200. Sobald das Fahrzeug vollständig zum Stillstand gebracht wurde, stellt die Steuerung 10 Signale an die Bremssteuerung zum Betätigen der elektronischen Feststellbremse und Signale an die Getriebesteuerung innerhalb der Antriebsstrangsteuerung 11 zum Aktivieren des Parkmodus zur Verfügung - das Getriebe 124 wird in den Parkmodus P versetzt, wodurch das Fahrzeug 100 in einen sicheren und sicheren Zustand versetzt wird.
Für eine erste Klasse der Haupteingabevorrichtungen kann die von der Haupteingabevorrichtung geforderte Aktion zugelassen werden. Diese erste Klasse von Haupteingabevorrichtungen umfasst das Lenkrad 171 (oder andere analoge Mechanismen zur Anforderung der Betätigung der Lenksteuerung 170C, wie beispielsweise einen Joystick), das Betriebsbremspedal 161 und die elektronische Feststellbremse. Diese entsprechen den Haupteingabegeräten, bei denen ein Eingang nicht unbedingt das Anfahren des Fahrzeugs zu einem kontrollierten Stillstand negativ beeinflussen würde. Die Betätigung des Lenkrads 171 hätte von einem Insassen des Fahrzeugs durchgeführt werden können, um beispielsweise ein Hindernis zu umgehen, das der Benutzer der Fernbedienung 200 nicht gesehen hat. In einer Ausführungsform wird der Fernbedienungsbetrieb beendet, wenn ein Drehmoment von mehr als einem vorbestimmten Betrag (z.B. von 3 Nm) am Lenkrad 171 erfasst wird. Dementsprechend kann die Lenksteuerung 10 konfiguriert werden, um jedes angeforderte Lenkdrehmoment von der Fernsteuervorrichtung auf 3 Nm am Lenkrad in Abhängigkeit davon zu begrenzen, dass das vorbestimmte Drehmoment auf das Lenkrad 171 aufgebracht wurde, so dass die Eingabe der Lenkanforderung an der Fernsteuervorrichtung übersteuert wird, wenn eine größere Anforderung am Lenkrad gestellt wird. Mit anderen Worten, während des normalen Fernsteuerungs-Fahrmodus ohne Eingabe am Lenkrad ist die von der Fernsteuerungsvorrichtung 200 angeforderte Lenkdrehmomentmenge uneingeschränkt. Wird jedoch eine Eingabe am Lenkrad 171 erkannt, so ist diese zulässig und ersetzt jede Lenkanforderung der Fernbedienung 200. Wenn die Eingabe am Lenkrad relativ sanft ist, kann der Fernbedienungsbetrieb trotzdem fortgesetzt werden, so dass andere Befehle wie Beschleunigen oder Bremsen als Reaktion auf Anforderungen an die Fernbedienungseinrichtung 200 weiterhin erlaubt sind. Wenn jedoch die Eingabe am Lenkrad über der vorgegebenen Menge liegt, wird der gesamte Fernbedienungsbetrieb abgeschaltet, wobei die Bremsen automatisch betätigt werden, um das Fahrzeug 100 zum Stehen zu bringen, während die Lenkeingabe am Lenkrad 171 ermöglicht wird.
Ebenso kann das Betriebsbremspedal 161 oder die elektronische Feststellbremse von einem Insassen bewusst betätigt worden sein, z.B. in einem Notbremsszenario. Wenn also die durch die Betätigung des primären Bremsaktuators 161 angeforderte Bremskraft größer ist als die, die automatisch aufgebracht wird, sollte die größere Bremskraft aufgebracht werden, um das Fahrzeug zu einem plötzlicheren Stillstand zu bringen.
Bei einer zweiten Klasse der Haupteingabegeräte hingegen wird die angeforderte Aktion abgelehnt. Diese zweite Klasse von Haupteingabegeräten umfasst die Drossel 163, den Gangschalter 124S und die Geschwindigkeitsregelungs-Taste 174 zur Erhöhung der Sollgeschwindigkeit. Diese entsprechen den Stellgliedern, bei denen eine Eingabe über die Antriebsstrangsteuerung 11 zu einer Anforderung führt, eine Leistungssteigerung am Fahrzeugantrieb vorzunehmen, die möglicherweise zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs 100 führt, auch während der Ausübung der automatischen Bremskraft. Die Kupplung kann auch in diese Klasse der Haupteingabevorrichtungen aufgenommen werden, da der Betrieb der Kupplung zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs 100 führen kann, da die Motorbremsung umgangen wird.
Die Türgriffe (nicht dargestellt) können auch als Haupteingabevorrichtungen zum Übersteuern des Fernbedienungsantriebsmodus bei Erkennung der Betätigung eines der Türgriffe von innerhalb des Fahrzeugs aus betrachtet werden, da dies auf die Anwesenheit eines Insassen im Fahrzeug 100 hinweisen könnte.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs mit einem entfernten Antriebssystem ist in dargestellt. Ein schematisches Beispiel einer Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs ist in dargestellt. Die Steuerung 10 umfasst einen Prozessor, der angeordnet ist, um ein Verfahren durchzuführen, das die vorliegende Erfindung verkörpert. Ein Computerprogramm, das vom Prozessor ausgeführt wird, ist angeordnet, um ein Verfahren auszuführen, das die vorliegende Erfindung verkörpert. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden.
Ein Verfahren 500 zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs wird durch das in 5 dargestellte Flussdiagramm dargestellt. Bei Block 501 werden erste Signale von einem Empfangsmittel in Abhängigkeit davon empfangen, dass das Empfangsmittel gesendete Signale von einer Fernsteuervorrichtung empfängt, die eine gewünschte Bewegung eines Fahrzeugs anzeigt. Die ersten Signale können von der Signalstärke der empfangenen gesendeten Signale abhängig sein.
Bei Block 502 überwacht die Steuerung den Empfang von zweiten Signalen von einer oder mehreren Haupteingabevorrichtungen.
Wenn ein zweites Signal, das einer Lenkungssteuerungsanforderung eines Lenkstellglieds innerhalb des Fahrzeugs entspricht (z.B. das Lenkrad 171), bei Block 504 erfasst wird, dann wird bei Block 504 bestimmt, ob der angeforderte Lenkbefehl über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt (z.B. größer als ein gegebener Lenkwinkel oder das an das Lenkrad angelegte Drehmoment > 3 Nm). Lenkanfragen unterhalb des Schwellenwerts sind bei Block 506 zulässig, so dass das Lenken des Fahrzeugs entweder durch einen Insassen im Fahrzeug oder durch einen Benutzer der ferngesteuerten Vorrichtung 200 erfolgt, je nachdem, was die größte Lenkbewegung erfordert, wobei der Fernbedienungsbetrieb nicht beendet wird und die Überwachung auf zweite Signale von allen Haupteingabegeräten bei Block 502 fortgesetzt wird. Wird jedoch bestimmt, dass die Lenkanforderung am Lenkrad bei Block 507 über dem Schwellenwert liegt, so wird jede Lenkdrehmomentanforderung von der Fernbedienung 200 begrenzt (z.B. auf 3 Nm effektives Lenkraddrehmoment), so dass ein Insasse im Fahrzeug jeden ferngesteuerten Lenkbefehl übersteuern kann, und bei Block 520 wird die ferngesteuerte Betriebsart beendet und die Bremssteuerung 13 legt die automatische Bremskraft an, um das Fahrzeug 100 zu einem kontrollierten Halt zu bringen, wie bei Block 521 bestimmt. Optional kann der Fernbedienungsbetrieb durch Erfassen einer Eingabe am Lenkrad beendet werden, wie durch die gestrichelte Linie von Block 506 bis Block 520 angezeigt.
Gleichzeitig mit dem Bestimmen, ob ein Lenkeingang erfasst wird, wird bei Block 510 bestimmt, ob der Betrieb einer Hauptbremseneingangsvorrichtung 161 stattgefunden hat. Wenn, wie in Block 511 bestimmt, die durch die Betätigung der Bremse 161 angeforderte Bremskraft größer ist als die Bremskraft, die nach Anweisung der Bremssteuerung 13 aufgrund der Beendigung des Fernsteuerungs-Antriebsmodus automatisch aufgebracht werden soll, dann ist die an der Hauptbrems-Eingabevorrichtung angeforderte größere Bremskraft in Block 512 zulässig. Liegt jedoch die durch den Betrieb der Hauptbremsen-Eingabevorrichtung 161 angeforderte Bremskraft unter derjenigen, die nach Anweisung der Bremssteuerung 13 aufgrund des Abbruchs des Fernsteuerungs-Antriebsmodus automatisch anzulegen ist, so ersetzt der automatische Bremsbefehl die der Hauptbremsen-Eingabevorrichtung 161, und die Fernsteuerungs-Betriebsart wird beendet und die Bremssteuerung 13 legt die automatische Bremskraft an, um das Fahrzeug 100 zu einem kontrollierten Halt bei Block 520 zu bringen.
Parallel zur obigen Bestimmung, ob Haupteingabevorrichtungen der ersten Klasse betrieben werden, wird in den Blöcken 514, 515 und 516 bestimmt, ob eine Haupteingabevorrichtung der zweiten Klasse betrieben wird. Block 514 entspricht dem Bestimmen der Betätigung des Gangschalters 124S; Block 515 entspricht dem Bestimmen der Betätigung der Drossel 163; und Block 516 entspricht dem Bestimmen der Betätigung der Taste 174 zur Erhöhung der Sollgeschwindigkeit des Tempomats. Wenn der Betrieb einer dieser zweiten Klasse von Primärreglern erkannt wird, dann wird der angeforderte Betrieb bei Block 518 ignoriert und die Betriebsart der Fernbedienung beendet, und die Bremssteuerung 13 übt die automatische Bremskraft aus, um das Fahrzeug 100 bei Block 520 zu einem kontrollierten Halt zu bringen.
Die Blöcke 501 bis 520 werden wiederholt ausgeführt, bis festgestellt wird, dass das Fahrzeug bei Block 522 zum Stillstand gekommen ist. Dadurch kann das Fahrzeug gelenkt oder die Bremse weiter betätigt werden, während sich das Fahrzeug noch in Bewegung befindet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aspekte der Erfindung eine Steuerung und ein dazugehöriges Verfahren zum sicheren Betrieb eines Fahrzeugs in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus, zum Deaktivieren des Fernsteuerungsbetriebs und zum automatischen Betätigen der Fahrzeugbremsen bereitstellen, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, wenn eine der wichtigsten Eingabevorrichtungen innerhalb des Fahrzeugs betätigt wird. In einigen Fällen, wie z. B. bei der Betätigung einer Drosselklappe oder eines Geschwindigkeitsreglers, wird verhindert, dass die von diesem Vorgang geforderte Aktion ausgeführt wird. In anderen Fällen, wie beispielsweise bei der Betätigung eines Bremspedals oder Lenkrads, kann dieser angeforderte Betrieb zugelassen werden, während das Fahrzeug bis zum Stillstand gebremst wird.
Verweise auf einen Block, wie beispielsweise einen Funktionsblock, sind so zu verstehen, dass sie Verweise auf Fahrzeughardware, wie beispielsweise elektronische Module, und auf Softwarecode zur Ausführung der angegebenen Funktion oder Aktion beinhalten, die ein Ausgang sein kann, der als Reaktion auf einen oder mehrere Eingänge bereitgestellt wird. Der Code kann in Form einer Softwareroutine oder Funktion vorliegen, die von einem Hauptrechnerprogramm aufgerufen wird, oder er kann Code sein, der Teil eines Codeflusses ist und keine separate Routine oder Funktion ist. Zur besseren Erklärung der Funktionsweise der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird auf den Funktionsblock verwiesen.
Es ist zu beachten, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Form von Hardware, Software oder einer Kombination von Hard- und Software realisiert werden können. Eine solche Software kann in Form eines flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichers, wie beispielsweise einer Speichervorrichtung wie einem ROM, ob löschbar oder wiederbeschreibbar oder nicht, oder in Form eines Speichers, wie beispielsweise RAM, Speicherchips, Vorrichtung oder integrierte Schaltungen, oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie beispielsweise einer CD, DVD, Magnetplatte oder Magnetband, gespeichert werden. Es ist zu beachten, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen maschinenlesbarer Speicher sind, die sich zur Speicherung eines Programms oder von Programmen eignen, die bei ihrer Ausführung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umsetzen. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das einen Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie in einem früheren Anspruch gefordert, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert. Darüber hinaus können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung elektronisch über jedes Medium übertragen werden, wie beispielsweise ein Kommunikationssignal, das über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung übertragen wird, und Ausführungsformen, die diese entsprechend umfassen.
Alle in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) und/oder alle Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses können in jeder Kombination kombiniert werden, es sei denn, es handelt sich um Kombinationen, bei denen sich mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen.
Jedes in dieser Spezifikation offenbarte Merkmal (einschließlich aller damit verbundenen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel für eine generische Reihe von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Details der vorgenannten Ausführungsformen. Die Erfindung erstreckt sich auf jede neue oder neuartige Kombination der in dieser Spezifikation offenbarten Merkmale (einschließlich aller zugehörigen Ansprüche, Abstraktionen und Zeichnungen) oder auf jede neue oder neuartige Kombination der Schritte eines so offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Ansprüche sind nicht nur auf die vorgenannten Ausführungsformen, sondern auch auf alle Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, auszulegen.

Claims

Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs, umfassend: Empfangen eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus befindet; Empfangen eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und Bereitstellen eines Ausgangssignals zum Aufbringen einer Bremskraft zum Abbremsen des Fahrzeugs bis zum Stillstand in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs das Folgen eines vorbestimmten Verzögerungsprofils umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Verzögerungsprofil eine konstante Verzögerungsrate umfasst.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Haupteingabevorrichtung ein Gaspedal, einen Gangschalter, eine Kupplung, eine Lenkeinrichtung oder eine Geschwindigkeitsregelungs-Taste umfasst, und wobei eine durch das zweite Signal angeforderte Aktion abgelehnt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Haupteingabevorrichtung eine Lenkeinrichtung umfasst, und wobei eine durch den Betrieb der Lenkeinrichtung geforderte Lenkbewegung zulässig ist, während das Fahrzeug abgebremst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Haupteingabevorrichtung eine Betriebsbremse oder eine elektronische Feststellbremse umfasst und wobei eine durch das zweite Signal angeforderte Bremsaktion zulässig ist, wenn die angeforderte Bremskraft die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal aufgebrachte Bremskraft übersteigt.
Verfahren für jeden vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend, nachdem das Fahrzeug zum Stillstand gebracht wurde: Anziehen der Feststellbremse; und Einstellen des Getriebes in den Parkmodus.
Steuerung zum Steuern der Bewegung eines Fahrzeugs, wobei die Steuerung ein Verarbeitungsmittel umfasst, das konfiguriert sind, zum: Empfangen eines ersten Signals, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug in einem Fernsteuerungs-Fahrmodus befindet; Empfangen eines zweiten Signals, das den Betrieb einer Haupteingabevorrichtung innerhalb des Fahrzeugs anzeigt; und Bereitstellen eines Ausgangssignals zum Aufbringen einer Bremskraft zum Verlangsamen des Fahrzeugs bis zum Stillstand in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Signal.
Die Steuerung nach Anspruch 8, umfassend eine Bremssteuerung, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das für den Betrieb einer oder mehrerer von einer Betriebsbremse und einer Feststellbremse bestimmend ist, und, als Reaktion auf das Ausgangssignal des Verarbeitungsmittels, um den Betrieb der Fahrzeugbremsen zum Aufbringen der Bremskraft zu steuern.
Die Steuerung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, umfassend eine Lenksteuerung, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das den Betrieb einer Lenkeinrichtung bestimmt.
Die Steuerung nach Anspruch 10, wobei die Lenkeinrichtung ein Lenkrad umfasst und wobei die Lenksteuerung ein elektrisches Servolenkungsmodul umfasst, das konfiguriert ist, um das zweite Signal in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Drehmoment auszugeben, das auf das Lenkrad aufgebracht wurde.
Die Steuerung nach Anspruch 11, wobei die Lenksteuerung konfiguriert ist, um jedes angeforderte Lenkdrehmoment von einer Fernsteuervorrichtung auf 3 Nm am Lenkrad in Abhängigkeit davon zu begrenzen, dass das vorbestimmte Drehmoment auf das Lenkrad aufgebracht wurde.
Steuerung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, umfassend eine Getriebesteuerung, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das den Betrieb eines oder mehrerer von einem Gangschalter und einer Kupplung bestimmt.
Steuerung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, umfassend eine Antriebsstrangsteuerung, die funktionsfähig mit dem Verarbeitungsmittel verbunden und konfiguriert ist, um ein zweites Signal an das Verarbeitungsmittel auszugeben, das für den Betrieb von einer oder mehrerer von einem Gaspedal und einer Geschwindigkeitsregler-Erhöhungs-Sollgeschwindigkeitstaste entscheidend ist.
Die Steuerung nach Anspruch 8, konfiguriert, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7 durchzuführen.
Fahrzeug, umfassend die Steuerung nach einem der Ansprüche 8 bis 15.
Computerprogramm, das, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen; optional wird das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Medium gespeichert.
Eine Steuerung oder ein Fahrzeug, wie hierin beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
Ein Verfahren, wie es hierin unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben wird.