EP4731491A1 - Verfahren und steuergerät zum beeinflussen einer fahrdynamik eines fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs, wobei unter Verwendung eines datengetriebenen Algorithmus (112) datengetriebene Eingriffe (116) für Aktoren (104) des Fahrzeugs ermittelt werden und parallel dazu unter Verwendung eines konventionell absicherbaren Algorithmus (114) konventionelle Eingriffe (118) für die Aktoren (104) ermittelt werden, wobei ein Vergleich zwischen den datengetriebenen Eingriffen (116) und den konventionellen Eingriffen (118) durchgeführt wird und unter Verwendung eines Ergebnisses des Vergleichs auszuführende Eingriffe (106) für die Aktoren (104) bestimmt werden.

Description

Beschreibung

Titel

Verfahren und Steuergerät zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs, ein entsprechendes Steuergerät, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.

Stand der Technik

Ein Fahrdynamikregler eines Fahrzeugs beeinflusst eine Fahrdynamik des Fahrzeugs durch Eingriffe. Die Eingriffe werden durch einen regelbasierten Algorithmus berechnet und durch Aktoren des Fahrzeugs ausgeführt. Beispielsweise können die Eingriffe Bremseingriffe, Lenkeingriffe und/oder Antriebseingriffe sein Der regelbasierte Algorithmus wird speziell für ein Modell beziehungsweise eine Modellvariante des Fahrzeugs in Testfahrten appliziert. Der regelbasierte Algorithmus ist nachvollziehbar und dadurch bezüglich seiner funktionalen Sicherheit absicherbar.

Die Applikation ist zeitintensiv, da eine Vielzahl von Parametern des Algorithmus durch einen Applikationsingenieur eingestellt wird. Dabei kann pro Änderung nur je eine geringe Anzahl an Parametern geändert werden, um Auswirkungen der Änderung nachvollziehen zu können.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs, ein entsprechendes Steuergerät, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den

KU:GR unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Vorteile der Erfindung

Ein datengetriebener Algorithmus wird nicht durch einen Applikationsingenieur eingestellt. Der datengetriebene Algorithmus entsteht durch maschinelles Lernen beziehungsweise künstliche Intelligenz unter Verwendung von Trainingsdaten beziehungsweise Trainingsfahrten ohne menschliches Zutun. Der datengetriebene Algorithmus ist gegebenenfalls nicht nachvollziehbar und bezüglich der funktionalen Sicherheit auch nicht konventionell absicherbar. Der datengetriebene Algorithmus gibt aber im Betrieb eines Fahrzeugs genau wie der regelbasierte Algorithmus Eingriffe für die Aktoren des Fahrzeugs aus. Die Eingriffe des datengetriebenen Algorithmus können die Fahrdynamik des Fahrzeugs besser beeinflussen als die Eingriffe des regelbasierten Algorithmus. Ein Restrisiko verbleibt jedoch.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz werden in einem Fahrzeug parallel zwei Algorithmen ausgeführt. Einer der Algorithmen ist durch maschinelles Lernen automatisiert für das Fahrzeug erstellt worden und somit nicht direkt absicherbar. Dieser Algorithmus wird hier als datengetriebener Algorithmus bezeichnet. Der andere Algorithmus ist ein konventionell erstellter Algorithmus und somit absicherbar. Dieser Algorithmus wird als konventionell absicherbarer Algorithmus bezeichnet. Beide Algorithmen werden mit Eingangsgrößen des Fahrzeugs gefüttert und berechnen parallel Eingriffe für Aktoren des Fahrzeugs. So lange die Eingriffe des datengetriebenen Algorithmus die Fahrdynamik des Fahrzeugs besser beeinflussen als die Eingriffe des konventionell absicherbaren Algorithmus, werden die Eingriffe des datengetriebenen Algorithmus ausgeführt. Wenn die Eingriffe des datengetriebenen Algorithmus die Fahrdynamik des Fahrzeugs schlechter beeinflussen als die Eingriffe des konventionell absicherbaren Algorithmus, werden die Eingriffe des konventionell absicherbaren Algorithmus ausgeführt.

Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein eigentlich nicht absicherbarer datengetriebener Algorithmus zum Erreichen der funktionalen Sicherheit indirekt abgesichert werden, indem parallel ein konventionell absicherbarer Algorithmus ausgeführt wird und auf die Eingriffe des konventionell absicherbaren Algorith- mus umgeschaltet wird, wenn die Eingriffe des datengetriebenen Algorithmus schlechter als die Eingriffe des konventionell absicherbaren Algorithmus sind.

Es wird ein Verfahren zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei unter Verwendung von Eingangsgrößen des Fahrzeugs und eines datengetriebenen Algorithmus datengetriebene Eingriffe für Aktoren des Fahrzeugs ermittelt werden und parallel dazu unter Verwendung der Eingangsgrößen und eines konventionell absicherbaren Algorithmus konventionelle Eingriffe für die Aktoren ermittelt werden, wobei ein Vergleich zwischen den datengetriebenen Eingriffen und den konventionellen Eingriffen durchgeführt wird und unter Verwendung eines Ergebnisses des Vergleichs auszuführende Eingriffe für die Aktoren bestimmt und an die Aktoren gesendet werden.

Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Ein Fahrzeug kann ein Zweispurfahrzeug, wie beispielsweise ein PKW oder LKW sein. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Einspurfahrzeug, wie ein Motorrad sein. Aktoren des Fahrzeugs können in einem Bremssystem, einem Antriebssystem, einem Lenksystem und/oder einem Fahrwerk des Fahrzeugs verbaut sein. Insbesondere können die Aktoren Bremsen des Fahrzeugs sein. Dann kann ein entsprechender Fahrdynamikregler als ABS/ESP bezeichnet werden.

Eingangsgrößen können am Fahrzeug gemessene Messwerte sein. Die Eingangsgrößen können auch Eingaben eines Fahrers des Fahrzeugs sein. Die Eingaben können auch von einem Assistenzsystem des Fahrzeugs stammen.

Ein datengetriebener Algorithmus kann als Kl (künstliche Intelligenz) Algorithmus bezeichnet werden. Ein konventionell absicherbarer Algorithmus kann als deterministischer Algorithmus bezeichnet werden. Der konventionell absicherbare Algorithmus kann zur Vereinfachung als konventioneller Algorithmus bezeichnet werden.

Ein Eingriff kann durch ein Steuersignal angesteuert werden. Die Steuersignale sind spezifisch für den jeweils angesteuerten Aktor codiert. Beide Algorithmen geben für denselben Aktor gleich codierte Steuersignale aus. Beispielsweise werden für ein Bremssystem des Fahrzeugs sowohl von dem datengetriebenen Algorithmus als auch von dem konventionell absicherbaren Algorithmus für das Bremssystem einheitlich codierte Steuersignale bestimmt Zum Vergleichen der Eingriffe können also vergleichbare Steuersignale verglichen werden. Zum Ansteuern der Eingriffe können die ausgewählten Steuersignale an die Aktoren gesendet werden.

Der Vergleich kann beispielsweise Bestandteil des konventionell absicherbaren Algorithmus sein. Der Vergleich kann auch durch einen separaten Vergleichsalgorithmus erfolgen.

Im Regelfall können die datengetriebenen Eingriffe als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden. Die konventionellen Eingriffe können als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe besser als die datengetriebenen Eingriffe sind. Ein Eingriff kann als .besser“ bezeichnet werden, wenn dieser eine höhere Verzögerung bei gleichzeitigem Verhindern eines Blockierens, gewährleistet. Der Eingriff kann auch als „besser“ bezeichnet werden, wenn er im Sinne der funktionalen Sicherheit als sicherer zu bewerten ist. Der datengetriebene Algorithmus kann in weiten Bereichen bessere Eingriffe ermitteln als der konventionelle Algorithmus. Der konventionelle Algorithmus kann die Eingriffe jedoch sicher bis in Grenzbereiche der Fahrdynamik ermitteln. Damit kann verhindert werden, dass das Fahrzeug beispielsweise durch die datengetriebenen Eingriffe unterbremst, also zu schwach gebremst wird. Ebenso kann so verhindert werden, dass das Fahrzeug durch die datengetriebenen Eingriffe überbremst wird, was zu einem Blockieren der Räder führen würde.

Die konventionellen Eingriffe können als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe um mehr als eine vordefinierte Toleranz von den datengetriebenen Eingriffen abweichen. Geringe Abweichungen können toleriert werden. Wenn die Abweichungen größer als die Toleranz sind, kann ein Wechsel auf die konventionellen Eingriffe erforderlich sein. Die Toleranz kann dabei beispielsweise 10 Prozent der konventionellen Eingriffe betragen. Hierbei kann unterschieden werden, ob dies zu einem stärkeren oder schwächeren Verzögern des Fahrzeugs führen würde. Eine solche Toleranz kann beispielweise als Bremsmoment / Newtonmeter [Nm], Bremskraft / Newton [N], Bremsdruck [Bar] oder Aktorsignal, wie etwa Ventilöffnungszeiten gemessen werden. Die konventionellen Eingriffe können als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe länger als eine vordefinierte Zeitdauer besser als die datengetriebenen Eingriffe sind. Innerhalb der Zeitdauer kann die Abweichung dabei größer als die Toleranz sein. Durch diese zeitliche Toleranz kann beispielsweise ein Überschwinger der konventionellen Eingriffe gepuffert werden. Die Zeitdauer kann dabei beispielsweise 100 Millisekunden bis 500 Millisekunden Sekunden betragen

Der datengetriebene Algorithmus kann speziell für eine Konfiguration des Fahrzeugs trainiert sein. Dadurch kann der datengetriebene Algorithmus sehr gut an das Fahrzeug angepasst sein.

Der konventionell absicherbare Algorithmus kann generisch für verschiedene Fahrzeuge sein, wodurch der Applikationsaufwand für ein jeweiliges Fahrzeugmodell eliminiert wird. Der konventionell absicherbare Algorithmus kann für verschiedene Fahrzeuge im Wesentlichen gleichartig sein. Dadurch kann der konventionell absicherbare Algorithmus weniger gut an das Fahrzeug, das Fahrzeugmodell beziehungsweise eine Konfiguration des Fahrzeugs abgestimmt sein. Der konventionell absicherbare Algorithmus kann mit anderen Worten sicher sein, aber nicht speziell für das Fahrzeug optimiert sein.

Zumindest ein Parameter des konventionell absicherbaren, generischen Algorithmus kann für das Fahrzeug parametriert sein. Dabei können beispielsweise grundlegende Parameter, wie ein Leergewicht des Fahrzeugs, ein Radstand des Fahrzeugs oder eine Schwerpunktslage des Fahrzeugs parametriert sein, um das Fahrzeug zumindest grob zu charakterisieren.

Eine Abweichung zwischen den datengetriebenen Eingriffen und den konventionellen Eingriffen kann zu einer Abweichungssumme aufintegriert werden. Die konventionellen Eingriffe können als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden, wenn die Abweichungssumme größer als eine Toleranzsumme ist. Durch ein Integrieren der Abweichung kann erkannt werden, wenn die konventionellen Eingriffe über eine längere Zeitdauer innerhalb der Toleranz in eine Richtung von den datengetriebenen Eingriffen abweichen. Wenn die Abweichung zwischen positiv und negativ schwankt, steigt das Integral nicht über die Toleranzsumme an. Durch das Aufintegrieren kann auch ein kleiner systematischer Fehler im da- tengetriebenen Algorithmus erkannt werden. Dann kann zur Sicherheit auf die konventionellen Eingriffe gewechselt werden. Die Toleranzsumme kann dabei beispielsweise 10 Prozent der konventionellen Eingriffe betragen. Hierbei kann unterschieden werden, ob dies zu einem stärkeren oder schwächeren Verzögern des Fahrzeugs führen würde. Diese Toleranzsumme kann beispielhaft mit einer Einheit [Nms] (Newtonmetersekunden) oder [Ns] Newtonsekunden versehen sein.

Die auszuführenden Eingriffe können aus den datengetriebenen Eingriffen und den konventionellen Eingriffen gemischt werden. Ein Mischungsverhältnis der Eingriffe kann abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs sein. Beispielsweise kann das Mischungsverhältnis abhängig von der aufintegrierten Abweichungssumme sein. Dann können die konventionellen Eingriffe bei steigender Abweichung immer stärker in den auszuführenden Eingriffen abgebildet werden. Dabei kann aber auch der optimierte Bestandteil der datengetriebenen Eingriffe nicht verloren gehen.

Wenn die konventionellen Eingriffe als die auszuführenden Eingriffe bestimmt werden, kann eine Meldung in einem Diagnosespeicher des Fahrzeugs abgelegt werden. Ein Diagnosespeicher oder Fehlerspeicher kann bei einem Werkstattbesuch ausgelesen werden. Alternativ kann die Fehlermeldung auch direkt über Funk an den Fahrzeughersteller oder Zulieferer übermittelt werden. Dann kann beispielsweise der datengetriebene Algorithmus aktualisiert werden. Normalerweise sollen die datengetriebenen Eingriffe verwendet werden, da der datengetriebene Algorithmus für das Fahrzeug optimiert ist. Das Verwenden der konventionellen Eingriffe soll die Ausnahme sein. Durch die Meldungen im Diagnosespeicher kann eine Güte des datengetriebenen Algorithmus überprüft werden. Wenn über einen größeren Zeitraum bei vielen Fahrzeugen keine Meldungen im Diagnosespeicher abgelegt werden, kann auch für den datengetriebenen Algorithmus die funktionale Sicherheit nachgewiesen werden.

Das Verfahren ist vorzugsweise computerimplementiert und kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Fahrerassistenzsystem implementiert sein.

Insbesondere können einzelne oder vorzugsweise alle der im Rahmen des Verfahrens auszuführenden Verfahrensschritte automatisiert, d.h. durch eine oder mehrere Maschinen, durchgeführt werden. Beispielsweise können zum automatisierten Beeinflussen der Fahrdynamik datengetriebene Eingriffe und/oder konventionelle Eingriffe automatisiert ermittelt werden. Auch können die datengetriebenen Eingriffe und die konventionellen Eingriffe automatisiert miteinander verglichen werden und die auszuführenden Eingriffe automatisiert bestimmt werden.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.

Das Steuergerät kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer, in einem Steuergerät oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Steuergeräts und des Verfahrens in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei weder die Zeichnung noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Fahrdynamikreglung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figur ist lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Fahrdynamikreglung 100 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrads. Die Fahrdynamikregelung 100 verwendet Eingangsgrößen 102 und gibt basierend darauf an Aktoren 104 des Fahrzeugs auszuführende Eingriffe 106 aus. Die Eingangsgrößen 102 können Messgrößen 108 des Fahrzeugs und/oder Anforderungen 110 von Eingriffen über Bedienelemente des Fahrzeugs und/oder von Assistenzfunktionen des Fahrzeugs sein.

Für die hier vorgestellte Fahrdynamikreglung 100 werden parallel zwei Algorithmen 112, 114 ausgeführt. Der erste Algorithmus 112 ist ein datengetriebener Algorithmus 112. Der zweite Algorithmus 114 ist ein konventionell absicherbarer Algorithmus 114. Der datengetriebene Algorithmus 112 ermittelt datengetriebene Eingriffe 116. Der konventionell absicherbare Algorithmus 114 ermittelt konventionelle Eingriffe 118. Der konventionell absicherbare Algorithmus 114 wird auch als konventioneller Algorithmus 114 bezeichnet.

Beide Algorithmen 112, 114 verarbeiten die zumindest im Wesentlichen übereinstimmende Eingangsgrößen 102. Die Eingangsgrößen 102 des konventionellen Algorithmus 114 können vor der Verarbeitung in einem Filter 120 gefiltert werden, um unrealistische Eingangsgrößen 102 zu vermeiden. Die Algorithmen 112, 114 können dabei auf getrennten Recheneinheiten des Fahrzeugs oder auf einer gemeinsamen Recheneinheit des Fahrzeugs ausgeführt werden.

Der datengetriebene Algorithmus 112 basiert auf einer speziell für das Fahrzeug trainierten künstlichen Intelligenz. Die datengetriebenen Eingriffe 116 greifen aufgrund des Trainings beziehungsweise maschinellen Lernens oft besser in die Fahrdynamik ein als die konventionellen Eingriffe 118. Bei dem datengetriebenen Algorithmus 112 ist ein Zusammenhang zwischen den Eingangsgrößen 102 und den datengetriebenen Eingriffen 116 aber nicht direkt nachvollziehbar. Daher ist ein Nachweis der funktionalen Sicherheit des datengetriebenen Algorithmus 112 schwierig.

Der konventionell absicherbare Algorithmus 114 ist regelbasiert und deterministisch. Der Zusammenhang zwischen den Eingangsgrößen 102 und den konventionellen Eingriffen 118 ist direkt nachvollziehbar. Daher ist der Nachweis der funktionalen Sicherheit des konventionell absicherbaren Algorithmus 114 gegeben.

Die datengetriebenen Eingriffe 116 und die konventionellen Eingriffe 118 werden bei dem hier vorgestellten Ansatz miteinander verglichen. Je nachdem, was der Vergleich ergibt, werden die datengetriebenen Eingriffe 116 oder die konventionellen Eingriffe 118 als die auszuführenden Eingriffe 106 an die Aktoren 104 des Fahrzeugs gesendet und ausgeführt.

In einem Ausführungsbeispiel werden im Regelfall die datengetriebenen Eingriffe 116 als die auszuführenden Eingriffe 106 verwendet. Nur wenn die konventionellen Eingriffe 118 besser sind als die datengetriebenen Eingriffe 116, werden die konventionellen Eingriffe 118 als die auszuführenden Eingriffe 106 verwendet. So kann das Fahrzeug im Regelfall von dem Training des datengetriebenen Algorithmus 112 profitieren. In kritischen Situationen dient der konventionelle Algorithmus 114 als Rückfallebene für den datengetriebenen Algorithmus 112.

In einem Ausführungsbeispiel wird erst auf die konventionellen Eingriffe 118 gewechselt, wenn die konventionellen Eingriffe 118 um eine Toleranz besser als die datengetriebenen Eingriffe 116 sind. Da beide Algorithmen 112, 114 im Wesent- liehen die gleichen Eingangsgrößen 102 verarbeiten und das gleiche Ziel haben, können beide Eingriffe 116, 118 sehr ähnlich sein. Eine geringfügige Abweichung kann dabei toleriert werden.

In einem Ausführungsbeispiel wird erst nach einer vordefinierten Zeitdauer auf die konventionellen Eingriffe 118 gewechselt. Wenn die Algorithmen 112, 114 auf Veränderungen der Eingangsgrößen 102 reagieren, können sich die Änderungen der Eingriffe 116, 118 unterscheiden. Beispielsweise können die konventionellen Eingriffe 118 einen Überschwinger aufweisen, wenn Regelparameter des konventionellen Algorithmus 114 weniger gut an das Fahrzeug angepasst sind, als der speziell für das Fahrzeug trainierte datengetriebene Algorithmus 112.

In einem Ausführungsbeispiel wird eine Abweichung zwischen den datengetriebenen Eingriffen 116 und den konventionellen Eingriffe 118 aufintegriert. Wenn das Integral größer als eine Abweichungssumme wird, werden für die auszuführenden Eingriffe 106 zumindest anteilig die konventionellen Eingriffe 118 ausgewählt. Dadurch kann eine geringfügige aber andauernd in eine Richtung gehende Abweichung erkannt und behoben werden.

In einem Ausführungsbeispiel führt der konventionelle Algorithmus 114 den Vergleich der Eingriffe 116, 118 durch. Der konventionelle Algorithmus 114 kontrolliert somit die Ausgabe der auszuführenden Eingriffe 106. Für den Vergleich liest der konventionelle Algorithmus 114 die datengetriebenen Eingriffe 116 ein und vergleicht diese mit den selbst berechneten konventionellen Eingriffen 118.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel führt ein unabhängiger Vergleicher 122 den Vergleich durch und kontrolliert die Ausgabe der auszuführenden Eingriffe 106. Der Vergleicher 122 liest die datengetriebenen Eingriffe 116 und die konventionellen Eingriffe 118 ein, vergleicht sie und gibt die auszuführenden Eingriffe 106 aus.

In einem Ausführungsbeispiel werden die auszuführenden Eingriffe 106 unter Verwendung der datengetriebenen Eingriffe 116 und der konventionellen Eingriffe 118 in einem Mischer 124 gemischt. Dabei werden die auszuführenden Eingriffe 106 anteilig aus den datengetriebenen Eingriffen 116 und anteilig aus den konventionellen Eingriffen 118 gemischt. Ein Mischungsverhältnis wird dabei basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs eingestellt und ist beispielsweise zwi- sehen null und eins variabel. Das Mischungsverhältnis kann beispielsweise auch von dem Integral der Abweichung abhängig sein.

Nachfolgend werden mögliche Ausgestaltungen der Erfindung nochmals zusammengefasst bzw. mit einer geringfügig anderen Wortwahl dargestellt.

Es wird ein Sicherheitsmechanismus insbesondere für ein auf künstlicher Intelligenz basiertes Antiblockiersystem vorgestellt.

Anti-Blockier-Systeme (ABS) von Motorrädern werden herkömmlicherweise für jeden Fahrzeugtyp spezifisch appliziert. Hierbei wird das ABS derart parame- triert, dass es auf die jeweiligen Motorradspezifika angepasst ist. Dieser Vorgang ist aufwendig und kostenintensiv, da er nur von erfahrenen Applikationsingenieuren durchgeführt wird.

Durch die Nutzung Kl basierter Ansätze kann dieser Applikationsaufwand maßgeblich verringert werden. Der Algorithmus erlernt die Motorradspezifika hierbei direkt und muss nicht manuell auf das jeweilige Modell angepasst werden. Des Weiteren können die resultierenden Verzögerungen jene herkömmlicher ABS übersteigen.

Ein Problem des Kl-Ansatzes besteht im Nachweis, dass der "erlernte" Algorithmus "sicher" ist. Dies ist ein grundsätzliches Problem bei Kl-Algorithmen. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein solcher Kl-Ansatz im Fahrzeug implementiert und gleichzeitig dessen Sicherheit sichergestellt werden.

Bei Motorrädern entspricht einer der schlimmsten Fehlerfälle demjenigen, dass der erlernte Kl-Ansatz das Motorrad "unterbremst". Dabei verhindert oder reduziert der Algorithmus also die Verzögerung, weil er ein Blockieren des Rads oder ein Abheben des Hinterrads erwartet, obwohl eine stärkere Verzögerung ohne weiteres möglich wäre und ein herkömmlich applizierter Regler diese auch bewerkstelligen könnte.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz werden zwei Algorithmen implementiert. Im Normalfall findet der Kl-Algorithmus Anwendung zur Reglung des ABS. Dieser wird jedoch von einem herkömmlichen, generischen Algorithmus überwacht. Unterschreitet die Verzögerung des Motorrads diejenige, die der herkömmliche AI- gorithmus gewährleisten würde, so wechselt das Regelungsregime und der herkömmliche Regler übernimmt die Regelung des ABS. Hierbei ist es nicht mehr notwendig, den herkömmlichen, generischen Algorithmus auf die optimale Performance auszulegen, sondern lediglich auf Sicherheit. Dies reduziert den Applikationsaufwand maßgeblich.

Das ABS eines Motorrads nutzt bestimmte Sensorsignale als Inputs, um den Schlupf zwischen Reifen und Straße zu regeln. Ziel ist es, den Schlupf zu stellen, der zu einer max. Verzögerung führt. Gleichzeitig ist jedoch auch ein Blockieren des Rads zu verhindern.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz regeln zwei Regler den Schlupf, wobei zu jedem Zeitpunkt nur ein Regler das Kommando innehat. Der erste Regler ist ein Kl-Algorithmus, der gelernt hat, mit welchem Schlupf eine maximale Verzögerung ohne Blockieren der Räder erreicht werden kann. Dieser hat im Normalfall das Kommando. Der zweite Regler ist ein herkömmlicher Algorithmus, der den Schlupf regelt. Diese Algorithmen sind i.d.R. sehr sicher (aus Funktionaler Sicherheits-Sicht), da sie durch jahrelange Erfahrung sehr gut bekannt sind.

Der zweite Regler überwacht zu jedem Zeitpunkt den ersten Regler. Solange der erste Regler einen besseren Schlupf stellt als der zweite Regler selbst stellen würde, bleibt der zweite Regler im Beobachtungsstatus. Stellt jedoch der erste Regler einen niedrigeren Schlupf oder führt zu einem Blockieren der Räder, so wechselt der zweite Regler aktiv von Beobachten zu Kommando und regelt den Schlupf der Räder aktiv selbst.

Durch die Anwendung dieser kombinierten Regelstrategie entfallen sämtliche ,Safety-Lasten‘ auf den herkömmlichen Regler und nicht auf den Kl-Regler, wodurch die gesamte Regelstrategie einfacher für den Straßenverkehr zulassbar wird.

Für den zweiten Regler sind mehrere Ausführungsformen denkbar. Der zweite Regler kann für jedes Motorrad gleich implementiert werden. Ebenso kann der zweite Regler ein generischer Algorithmus sein, der durch Parametrisierung an verschiedene Motorräder angepasst werden kann. Parameter können beispielsweise das Gewicht, die Schwerpunktslage und/oder der Radstand sein. Der zweite Regler kann alternativ motorradspezifisch appliziert werden. Der Kommandowechsel zwischen den beiden Reglern kann beispielsweise erst nach dem Verstreichen eines Bestätigungs-Zeitintervalls geschehen. Der Kommandowechsel kann ebenso erst nach dem Überschreiten einer gewissen Fehler-Magnitude geschehen. Weiterhin kann basierend auf der Differenz der Ansätze kontinuierlich überblendet werden.

Die beiden Regler können auf demselben Steuergerät gehostet werden. Ebenso können die beiden Regler auf verschiedenen Steuergeräten gehostet werden.

Der Schalter kann entweder durch den zweite Regler oder einen unabhängigen Monitoring- Regler betätigt werden.

Der Fahrer kann über den Regimewechsel per HMI (Human-Machine-Interface) informiert werden. Alternativ oder ergänzend kann das Event in den Diagnosespeicher geschrieben oder an der Hersteller via Funk übermittelt werden.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz kommen beim Motorrad zwei Regel- Algorithmen, ein herkömmlicher, ein Kl-basierter, zur ABS-Regelung zum Einsatz.

Der hier vorgestellte Ansatz kann insbesondere bei zweirädrigen motorisierten Fahrzeugen mit ABS verwendet werden. Ebenso kann der vorgestellte Ansatz bei ähnlichen Anwendungen, bei denen Kl-Ansätze zwar Vorteile in der Regelung bieten, der Nachweis der funktionalen Sicherheit allerdings nicht darstellbar ist, beispielsweise ESP oder ABS bei Zweispurfahrzeugen, verwendet werden.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zum Beeinflussen einer Fahrdynamik eines Fahrzeugs, wobei unter Verwendung eines datengetriebenen Algorithmus (112) datengetriebene Eingriffe (116) für Aktoren (104) des Fahrzeugs ermittelt werden und parallel dazu unter Verwendung eines konventionell absicherbaren Algorithmus (114) konventionelle Eingriffe (118) für die Aktoren (104) ermittelt werden, wobei ein Vergleich zwischen den datengetriebenen Eingriffen (116) und den konventionellen Eingriffen (118) durchgeführt wird und unter Verwendung eines Ergebnisses des Vergleichs auszuführende Eingriffe (106) für die Aktoren (104) bestimmt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , bei dem die konventionellen Eingriffe (118) als die auszuführenden Eingriffe (106) bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe (118) besser als die datengetriebenen Eingriffe (116) sind.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die konventionellen Eingriffe (118) als die auszuführenden Eingriffe (106) bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe (118) um mehr als eine vordefinierte Toleranz von den datengetriebenen Eingriffen (116) abweichen.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, bei dem die konventionellen Eingriffe (118) als die auszuführenden Eingriffe (106) bestimmt werden, wenn die konventionellen Eingriffe (118) länger als eine vordefinierte Zeitdauer besser als die datengetriebenen Eingriffe (116) sind.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Abweichung zwischen den datengetriebenen Eingriffen (116) und den konventionellen Eingriffen (118) zu einer Abweichungssumme aufintegriert wird, wobei die konventionellen Eingriffe (118) als die auszuführenden Eingriffe

(106) bestimmt werden, wenn die Abweichungssumme größer als eine Toleranzsumme ist.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die auszuführenden Eingriffe (106) aus den datengetriebenen Eingriffen (116) und den konventionellen Eingriffen (118) gemischt werden, wobei ein Mischungsverhältnis abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs ist.

7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der konventionell absicherbare Algorithmus (114) generisch für verschiedene Fahrzeuge ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem zumindest ein Parameter des generischen Algorithmus (114) für das Fahrzeug parametriert ist.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der datengetriebene Algorithmus (112) für eine Konfiguration des Fahrzeugs trainiert ist.

10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Meldung in einem Diagnosespeicher des Fahrzeugs abgelegt wird, wenn die konventionellen Eingriffe (118) als die auszuführenden Eingriffe (106) bestimmt werden.

11 . Steuergerät, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in entsprechenden Einrichtungen auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.

12. Computerprogrammprodukt, das dazu eingerichtet ist, einen Prozessor bei Ausführung des Computerprogrammprodukts dazu anzuleiten, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.

13. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 12 gespeichert ist.