SE1350331A1 - Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, förautonoma fordon - Google Patents

Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, förautonoma fordon Download PDF

Info

Publication number
SE1350331A1
SE1350331A1 SE1350331A SE1350331A SE1350331A1 SE 1350331 A1 SE1350331 A1 SE 1350331A1 SE 1350331 A SE1350331 A SE 1350331A SE 1350331 A SE1350331 A SE 1350331A SE 1350331 A1 SE1350331 A1 SE 1350331A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
propulsion force
spin
mode
control system
Prior art date
Application number
SE1350331A
Other languages
English (en)
Other versions
SE541115C2 (sv
Inventor
Jon Andersson
Joseph Ah-King
Tom Nyström
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1350331A priority Critical patent/SE541115C2/sv
Priority to PCT/SE2014/050291 priority patent/WO2014148979A1/en
Priority to DE112014001068.5T priority patent/DE112014001068T5/de
Publication of SE1350331A1 publication Critical patent/SE1350331A1/sv
Publication of SE541115C2 publication Critical patent/SE541115C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/175Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18172Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/182Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/082Selecting or switching between different modes of propelling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20Control system inputs
    • G05D1/22Command input arrangements
    • G05D1/221Remote-control arrangements
    • G05D1/226Communication links with the remote-control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/02Active or adaptive cruise control system; Distance control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/30Environment conditions or position therewithin
    • B60T2210/36Global Positioning System [GPS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26Wheel slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/40Coefficient of friction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2105/00Specific applications of the controlled vehicles
    • G05D2105/05Specific applications of the controlled vehicles for soil shifting, building, civil engineering or mining, e.g. excavators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2107/00Specific environments of the controlled vehicles
    • G05D2107/90Building sites; Civil engineering
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2109/00Types of controlled vehicles
    • G05D2109/10Land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Ett reglersystem (2) för ett autonomt fordon (4) som innefattar ett antispinnsystem (6), reglersystemet (2) innefattar en bearbetningsanordning (8) som är anpassad att ta emot en hjulspinnssignal (10) innefattande ett spinnvärde S som anger om åtminstone ett drivande hjul på fordonet spinner i förhållande till vägbanan, och en framdrivningskraftsignal (12) innefattande ett framdrivningskraftvärde P, varvid framdrivningskraftvärdet P har bestämts i beroende av framdrivningskraften för åtminstone ett drivande hjul på fordonet. Bearbetningsanordningen (8) är anpassad att. bestämma, med en uppsättning aktiveringsregler, en av ett flertal driftsmoder för nämnda antispinnsystem (6) att arbeta i, varvid nämnda flertal driftsmoder innefattar: - en framkomlighetsmod som innebär att framdrivningskraftvärdet P tillåts öka, trots att nämnda spinnvärde S anger att minst ett drivande hjul spinner.(Figur 1)

Description

2 Autonoma fordon har bland annat utvecklats för att kunna användas i farliga miljöer, exempelvis inom försvars- och krigsindustrin och inom gruvindustrin, både ovanjord och underjord.
Med ett autonomt fordon avses här således ett fordon som är kapabelt att navigera och manövrera utan mänsklig styrning. Fordonet använder information avseende vägen, omgivningen och andra förhållanden som påverkar framfarten för att automatiskt reglera gaspådraget, bromsningen och styrningen.
En noggrann bedömning och identifiering av den planerade framfarten är nödvändig för att bedöma om en väg är farbar och är nödvändig för att på ett framgångsrikt sätt kunna ersätta en människas bedömning när det gäller att framföra fordonet.
Vägförhållanden kan vara komplexa och vid normal körning av ett fordon gör föraren hundratals observationer per minut och justerar driften av fordonet baserat på de uppfattade vägförhåilandena. En aspekt av att bedöma vägförhållanden är att uppfatta vägen och dess omgivning och att finna en framkomlig väg förbi objekt som kan finnas på vägen. För att kunna ersätta den mänskliga uppfattningsförmågan med ett autonomt system innebär det bland annat att på ett exakt sätt kunna uppfatta objekt för att effektivt kunna reglera fordonet så att man styr förbi dessa objekt.
De tekniska metoder som används för att identifiera ett objekt i anslutning till fordonet innefattar bland annat att använda en eller flera kameror och radar för att skapa bilder av omgivningen. Även laserteknik används, både avscannande lasrar och fasta lasrar, för att detektera objekt och mäta avstånd. Dessa benämns ofta LIDAR (Light Detection and Ranging) eller LADAR (Laser Detection and Flanging). Dessutom används olika sensorer i fordonet bland annat för att avkänna hastighet och accelerationer i olika riktningar.
Kamerorna översätter visuella bilder som upptagits i formen av ljusmönster eller infraröd strålning till hanterbart dataformat. Ett sådant format kan vara pixlade bilder där en detekterad bild bryts ner till serier av pixlar. Bildbehandling med radar använder radiovågor genererade av en sändare som sedan detekteras och 3 används för att uppskatta former och objekt som finns framför sändaren. Olika mönster för dessa reflekterade former och objekt kan sedan analyseras för att bestämma positionen för dessa objekt. GPS och annan trådlös teknologi kan dessutom användas för att bestämma om man till exempel närmar sig en korsning, en avsmalning av vägen, och andra fordon.
Mera specifikt måste ett autonomt fordon kunna avläsa omgivningen tillräckligt bra för att kunna genomföra den uppgift som den blivit tilldelad, exempelvis 'flytta stenblocken från plats A till plats B via gruvgången C”. Det autonoma fordonet behöver planera och följa en väg till den valda destinationen under det att den detekterar och undviker hinder på vägen. Dessutom måste det autonoma fordonet genomföra sin uppgift sä fort som möjligt utan att begå misstag. l de miljöer som autonoma fordon arbetar i kan underlaget ofta vara halt.
Generellt finns det flera samverkande system som kan utnyttjas för att öka säkerheten för ett fordon vid körning i halt väglag och nedan följer en översiktlig genomgång av de viktigaste.
Funktionen hos ett system för elektronisk stabilitetskontroll för ett fordon styrs exempelvis av en dator som får information från bland annat ABS-bromsarnas hjulgivare, en sensor i styrningen och ett gyro. Med denna information som underlag kan datorn blixtsnabbt avgöra om fordonet håller på att få sladd eller spinn och agerar då genom att individuellt bromsa ett eller flera hjul och vid behov även minska gaspàdraget så att bilen återtar rätt kurs, respektive individuellt bromsa det hjul som tappat fästet (antispinn). Allt sker på bråkdelar av en sekund och ofta utan att föraren har märkt att fordonet varit på väg att hamna i sladd eller spinn. För lastbilar medför systemets ingrepp bland annat att de inte välter. l\/lålet är att föraren alltid ska ha kontroll över sitt fordon och att gränsen till instabilt område inte överträds.
För att förhindra kritiska körsituationer jämför systemet förarens körönskemål med bilens verkliga körtillstånd. Systemet läser förarens körönskemål från rattvinkeln 4 som mäts av en sensor. Hjulvarvtal, girhastighet och motorstyrning ger all information om bilens körtillstånd. Endast om körtillståndet avviker från körönskemålet aktiveras systemet. Överstyrning, vilket betyder att bilen vrids mer än föraren vill göra i en kurva (bakvagnen släpper), förhindras genom bromsning av det kurvyttre framhjulet. Understyrning, vilket betyder att bilen kör en större kurva än föraren vill (går rakt fram i en kurva), förhindras genom att bromsa det kurvinre bakhjulet. Både dessa manövrar har dessutom fördelen att bilen blir långsammare, vilket gör det enklare för däcken att överföra kraft frän bilen till vägen, men viktigast är att bilen styr in åt det häll ratten pekar (rotation kring bilens centrum).
Antispinnsystem fungerar oftast bara i låga hastigheter och syftar bara till att hindra bilens hjul från att spinna. Detta till skillnad från de mer avancerade antisladdsystem som finns idag som arbetar även i höga hastigheter för att motverka sladd.
Autonoma fordon används ofta i miljöer där vägbanan är hal. Till exempel i gruvor, och i dagbrott. Som diskuterats ovan används ofta ett antispinnsystem vid halt väglag, vilket begränsar relativhastigheten mellan de drivande hjulen och underlaget för att fordonet inte ska tappa greppet. Den funktionen är naturligtvis användbar även för autonoma fordon. Antispinnsystem har bäst effekt vid måttlig halka, men det finns situationer då det krävs en större relativhastighet mellan hjul och underlag för att få en framdrivande kraft.
Ett antispinnsystem (eng. traction control system) är således utformat för att förhindra att de drivande hjulen tappar fästet, dvs. slirar mot underlaget, så att fordonet inte tappar sidogreppet på drivaxeln (oftast bakaxeln) och därmed sladdar runt. När det är inkopplat förbättras förarens kontroll vid framförandet av fordonet. Slirningen orsakas av att det gaspådrag som påförts inte överensstämmer, dvs. är för stort, med de friktionsförhållanden som råder mellan hjul och underlag. 5 Antispinnsystemet består av att en eller flera av följande åtgärder genomförs: Minska eller undertryck tändningsfrekvensen för en eller flera cylindrar i motorn.
Minska bränsleinsprutningen till en eller flera cylindrar.
Ansätt bromskraft på ett eller flera hjul.
Minska gaspådraget. l följande patentdokument beskrivs olika aspekter av antispinnsystem.
US200629384l beskriver ett system för antispinnkontroll som begränsar släppet genom att minska drivlinemomentet. Om det inte hjälper minskas eller avaktiveras antispinnsystemet och kontrollen àtergàr till föraren.
US7499787 beskriver antispinnsystemet som nämns ovan mera i detalj.
US8140239 beskriver ett antispinnsystem med syfte att begränsa hjulsläppi autonoma, semi-autonoma eller bemannade arbetsfordon.
US5459661 beskriver avaktivering av ett antispinnsystem om det finns risk för motorstopp.
WO2011062481 avser kontroll av autonomajordbruksmaskiner och beskriver sänkning av farten då en maskin tappar greppet på till exempel ett halt golv.
Vid måttligt hala situationer kan antispinnsystem hjälpa till vid framförandet av ett fordon, men det finns en gräns då det inte längre är möjligt att framföra ett fordon med antispinnfunktionen aktiverad. l sådana fall krävs det ett större släpp på hjulen för att få en framdrivande kraft.
Uppfinnarna har konstaterat att antispinnsystem också skulle vara användbara för autonoma fordon då de skulle hjälpa det autonoma systemet att få fordonet dit det vill och undvika att fordonet hamnar i oönskade positioner och med oönskade girvinklar. Då antispinnsystem används i fordon med förare finns alltid möjligheten 6 att föraren, vid speciella situationer, gär in och tar över kontrollen frän antispinnsystemet. Eftersom förare saknas i det autonoma fordonet saknas den möjligheten.
Syftet med uppfinningen är att förbättra autonoma fordons framförande vid hala underlag samt underlag där däcken av andra anledningar inte har sà bra grepp som grusvägar eller körning i sand, och speciellt för autonoma fordon utrustade med antispinnsystem.
Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syfte àstadkommes med uppfinningen definierad av de oberoende patentkraven.
Föredragna uttöringsformer definieras av de beroende patentkraven.
För att ett autonomt fordon ska fä bättre framkomlighet pä hala underlag utnyttjas, enligt uppfinningen, en sä kallad ”framkomlighetsmod” för antispinnsystemet som innebär att antispinnsystemet tillåter släpp på drivhjulen och pä så sätt ökas framdrivningskraften.
Enligt en utföringsform kommer fordonets automatiska navigering som baseras pä uppmätta hjulrörelser för att beräkna fordonets position inte att användas eftersom hjulrörelserna inte korrekt avspeglar fordonets position dä hjulen slirar. Istället utnyttjas andra sensorer för positionering, såsom accelerometrar, gyron, relativ- avstànds- och hastighetssensorer. l\/led användning av en reglering enligt föreliggande uppfinning skulle säledes det autonoma fordonet kunna ta sig fram även där det är väldigt halt.
Kort ritningsbeskrivning Figur 1 är ett schematiskt blockschema som schematiskt illustrerar föreliggande uppfinning. 7 Figur 2 är ett flödesschema som illustrerar metoden enligt föreliggande uppfinning.
Figur 3 är ett schematiskt blockschema som illustrerar en utföringsform av föreliggande uppfinning.
Detalierad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till de bifogade figurerna.
Figur 1 visar ett blockschema som illustrerar föreliggande uppfinning och som avser ett reglersystem 2 för ett autonomt fordon 4, vilket fordon innefattar ett antispinnsystem 6 som är anpassat att arbeta i en av ett antal driftsmoder, i beroende av en styrsignal 16. Ett antal aktiveringsregler används för att bestämma vilken driftsmod som för tillfället skall användas. En del av dessa aktiveringsregler överensstämmer med det som generellt används i samband med antispinnsystem, vilka diskuterats ovan, och baseras bland annat på uppmätt slirning, påförd kraft, mm.
Fteglersystemet 2 innefattar en bearbetningsanordning 8 som är anpassad att ta emot en hjulspinnsignal 10 innefattande ett spinnvärde S, som anger om åtminstone ett drivande hjul på fordonet spinner i förhållande till vägbanan, och en framdrivningskraftsignal 12 innefattande ett framdrivningskraftvärde P.
Framdrivningskraftvärdet P har bestämts i beroende av framdrivningskraften för åtminstone ett drivande hjul på fordonet. Denna mätning av framdrivningskraftvärdet P sker på i sig känt sätt exempelvis genom mätning på någon utgående axel från växellådan.
Bearbetningsanordningen 8 är anpassad att bestämma, med användning av uppsättningen aktiveringsregler, en av ett flertal driftsmoder för antispinnsystemet 6 att arbeta i, där nämnda flertal driftsmoder innefattar en framkomlighetsmod som innebär att framdrivningskraftvärdet P tillåts öka, trots att nämnda spinnvärde S anger att minst ett drivande hjul spinner.
Enligt en utföringsform innefattar aktiveringsreglerna en regel relaterad till att fordonet håller en förutbestämd säkerhetsmarginal till hinder längs vägbanan och att denna regel används för att bestämma om nämnda framkomlighetsmod skall aktiveras.
Genom att använda en aktiveringsregel som tar hänsyn till att en säkerhetsmarginal till hinder hålls begränsas aktiveringen av framkomlighetsmoden i högre farter. Om man t.ex. kommer med hög fart mot en uppförsbacke på en hal landsväg då däcken börjar spinna så kommer systemet först utvärdera om framkomlighetsmoden krävs, om så är fallet kommer den att utvärdera om den extra marginalen till hinder (i detta fall dikena) räcker för att aktivera framkomlighetsmoden och komma fram till att den inte gör det vilket kommer att leda till att antispinnsystemet fortsätter vara aktivt och minskar framdrivningskraften så att också fordonets hastighet minskar. Om fordonets hastighet minskar så mycket att den erforderliga säkerhetsmarginalen sjunker under det tillgängliga avståndet till hindren så kommer framkomlighetsmoden att tillåtas att aktiveras vilket kommer öka den tillgängliga framdrivningskraften vilket förhoppningsvis räcker för att hastigheten inte ska sjunka ytterligare.
Säkerhetsmarginalen som behövs till hinder är starkt kopplad till hastigheten, vid hög hastighet krävs väldigt mycket större säkerhetsmarginal eftersom en liten osäkerhet i lateral rörelse vid hög hastighet ger en stor osäkerhet i lateral position.
Säkerhetsmarginalen bestäms i beroende av bland annat vägens aktuella friktion, fordonets hastighet, vägens topologi och kurvform.
Som nämnts ovan kan, enligt en utföringsform, uppsättningen fördefinierade aktiveringsregler innefatta att avaktiveringen av antispinnsystemet är relaterad till ett eller flera avstånd mellan fordonet och omgivande objekt. l samband med detta utnyttjas de sensorer som finns anordnade på det autonoma fordonet, t.ex. radar, lidar och kameror, för att bedöma avståndet till andra fordon och omgivande objekt, t.ex. väggar i gruvor eller stenar. 9 Detta kan implementeras så att antispinnsystemet inte avaktiveras om ett uppmätt avstånd understiger förutbestämda tröskelvärden, dvs. om man kommer för nära en vägg i gruvan låter man antispinnsystemet förbli aktiverat.
Fleglersystemet är vidare ansvarigt för styrning av antispinnsystemet och är därför bland annat anpassat att avge styrsignaler till antispinnsystemet för aktivering, respektive inaktivering av detta.
Framkomiighetsmoden kan lämnas exempelvis när P överstiger ett tröskelvärde för framdrivningskraften (PTR) med en viss marginal; när hjulen slutar spinna, eller när den erforderliga säkerhetsmarginalen i position överstiger den tillgängliga. Detta innebär att om fordonet kommer upp i den önskade hastigheten så kommer P att minska och hjulen kommer sluta spinna.
PTR är således ett gränsvärde som antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft ska jämföras med för att avgöra om framkomlighetsmoden är nödvändig för tillfället eller inte. PTR kan anses representera en framdrivningskraft då fordonet faktiskt tar sig fram. När framkomlighetsmoden är aktiverad så kommer en framdrivningskraft P som överstiger antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft att tillåtas. Framkomiighetsmoden innebär dock inte att motorn tilläts gasa hur mycket som helst, men ett högre slip mot underlaget kommer att tillåtas.
Ibland kan det inträffa att trots att framdrivningskraften ökar i framkomlighetsmoden så kommer fordonet inte framät eftersom den tillgängliga friktionen inte är tillräcklig. I sådana fall kan man företrädesvis gå ur framkomlighetsmoden efter att en förutbestämd tidsgräns har passerats.
I framkomlighetsmoden tillåts framdrivningskraftvärdet P företrädesvis öka till en nivå som överstiger antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft. Detta innebär således att P tillåts ligga över denna nivå. lO Bland nämnda flertal driftsmoder finns naturligtvis en normal driftsmod som aktiveras på konventionellt sätt då det konstateras att ett drivande hjul spinner och som innebär att antispinnsystemet fungerar normalt.
Normalt baseras navigeringen av fordonet, som utförs av ett navigeringssystem 14 för fordonet, på mätning av fordonets hjulrörelser. Denna navigering inaktiveras om antispinnsystemet 6 arbetar i framkomlighetsmoden. Anledningen är naturligtvis att navigeringen inte blir korrekt om hjulen slirar. I figuren har navigeringssystemet 14 streckmarkerats för att indikera att detta är en utföringsform av uppfinningen. Istället används en eller flera andra mätsignaler för navigering av fordonet, exempelvis används GPS, eller andra positions- och navigeringssystem.
Uppfinningen avser även en metod i samband med ett reglersystem för ett autonomt fordon som innefattar ett antispinnsystem, och där reglersystemet innefattar en bearbetningsanordning. Reglersystemet, antispinnsystemet och bearbetningsanordningen har beskrivits ovan.
Med hänvisning till flödesschemat i figur 2 kommer nu metoden att beskrivas.
Metoden innefattar att: -ta emot en hjulspinnssignal innefattande ett spinnvärde S som anger om åtminstone ett drivande hjul på fordonet spinner i förhållande till vägbanan, - bestämma ett framdrivningskraftvärde P i beroende av framdrivningskraften för nämnda åtminstone ett drivande hjul; - generera en framdrivningskraftsignal innefattande framdrivningskraftvärdet P och att påföra denna signal till bearbetningsanordningen, och att - bestämma, med en uppsättning aktiveringsregler, en av ett flertal driftsmoder för nämnda antispinnsystem att arbeta i, varvid nämnda flertal driftsmoder innefattar: - en framkomlighetsmod som innebär att framdrivningskraftvärdet P tillåts öka, trots att nämnda spinnvärde S anger att minst ett drivande hjul spinner. ll Enligt en utföringsform innefattar nämnda aktiveringsregler en regel relaterad till att fordonet håller en förutbestämd säkerhetsmarginal till hinder längs vägbanan och att nämnda regel används för att bestämma om nämnda framkomlighetsmod skall aktiveras. Denna regel har diskuterats i detalj i beskrivningen ovan. l framkomlighetsmoden tillåts företrädesvis framdrivningskraftvärdet P öka till en nivà som överstiger antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft.
Om fordonets navigering baseras pà mätning av fordonets hjulrörelser, och som utförs av ett navigeringssystem för fordonet, kommer denna att inaktiveras om antispinnsystemet arbetar i framkomlighetsmoden, och en eller flera andra mätsignaler används istället för navigering av fordonet.
Föreliggande uppfinning innefattar vidare ett datorprogram (D) vid fordon, där nämnda datorprogrammet (D) innefattar programkod för att orsaka en bearbetningsanordning 8; 500 eller en annan dator 500 ansluten till bearbetningsanordningen 8; 500 att utföra stegen enligt metoden som beskrivits ovan.
Vidare innefattar även uppfinningen en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pä ett, av en dator läsbart, medium för att utföra metodstegen som beskrivits ovan, när nämnda programkod körs pà en bearbetningsanordning 8; 500 eller en annan dator 500 ansluten till bearbetningsanordningen 8; 500.
Med hänvisning till blockschemat i figur 3 kommer nu datorn 500 att beskrivas.
Programmet D kan vara lagrat pä ett exekverbart vis eller pà komprimerat vis i ett minne 560 och/eller i ett läs/skrivminne 550. När det är beskrivet att databehandlingsenheten 510 utför en viss funktion ska det förstås att databehandlingsenheten 510 utför en viss del av programmet vilket är lagrat i minnet 560, eller en viss del av programmet som är lagrat i läs/skrivminnet 550.
Databehandlingsanordningen 510 kan kommunicera med en dataport 599 via en databuss 515. Det icke-flyktiga minnet 520 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 510 via en databuss 512. Det separata minnet 560 är 12 avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via en databuss 511.
Läs/skrivminnet 550 är anordnat att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via en databuss 514. Till dataporten 599 kan enheterna som är anslutna till bearbetningsanordningen 8 (se figur 1) vara anslutna.
När data mottages pà dataporten 599 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 540. När mottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 510 iordningställd att utföra exekvering av kod pä ett vis som beskrivits ovan.
Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 500 (motsvarande bearbetningsanordningen 8 i figur 1) med hjälp av databehandlingsenheten 510 som kör programmet lagrat i minnet 560 eller läs/skrivminnet 550. När anordningen 500 kör programmet, exekveras häri beskrivna metoder.
En tillämpning av reglersystemet enligt uppfinningen är att utnyttja släppet pà bakaxeln för att ge fordonet en girvinkelhastighet, dvs. för att svänga fordonet.
Generellt är det känt att man kan använda handbromsen för att utnyttja sä mycket av bakdäckens friktion i längdsled att de tappar greppet i sidled, vilket gör fordonet mer manövrerbart. Pä samma sätt skulle reglersystemet, med vetskap om att friktionen är läg, öka utnyttjandet av den longitudinellt tillgängliga friktionen genom att öka momentet pä drivhjulen för att minska de drivande hjulens sidogrepp sä att fordonets manövrerbarhet ökar. Tillfällen dä detta skulle kunna utnyttjas är t.ex. om man ska passera en väldigt snäv kurva; dä skulle man, istället för att köra fram och backa flera gànger, kunna öka fordonets manövrerbarhet pà detta sätt och ta sig igenom kurvan utan att behöva backa.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan-beskrivna föredragna utföringsformer. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan användas.
Utföringsformerna ovan skall därför inte betraktas som begränsande uppfinningens skyddsomfäng vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (12)

13 Patentkrav
1. Ett reglersystem (2) för ett autonomt fordon (4) som innefattar ett antispinnsystem (6), reglersystemet (2) innefattar en bearbetningsanordning (8) som är anpassad att ta emot en hjulspinnssignal (10) innefattande ett spinnvärde S som anger om åtminstone ett drivande hjul pà fordonet spinner i förhållande till vägbanan, och en framdrivningskraftsignai (12) innefattande ett framdrivningskraftvärde P, van/id framdrivningskraftvärdet P har bestämts i beroende av framdrivningskraften för åtminstone ett drivande hjul pä fordonet, k ä n n e t e c k n a d a v att bearbetningsanordningen (8) är anpassad att bestämma, med en uppsättning aktiveringsregler, en av ett flertal driftsmoder för nämnda antispinnsystem (6) att arbeta i, varvid nämnda flertal driftsmoder innefattar: - en framkomlighetsmod som innebär att framdrivningskraftvärdet P tillåts öka, trots att nämnda spinnvärde S anger att minst ett drivande hjul spinner.
2. Fleglersystemet (2) enligt krav 1, varvid nämnda aktiveringsregler innefattar en regel relaterad till att fordonet håller en förutbestämd säkerhetsmarginal till hinder längs vägbanan och att nämnda regel används för att bestämma om nämnda framkomlighetsmod skall aktiveras.
3. Fleglersystemet (2) enligt krav 1 eller 2, varvid i framkomlighetsmoden tillåts framdrivningskraftvärdet P öka till en nivå överstigande antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft.
4. Fleglersystemet (2) enligt något av kraven 1-3, varvid navigering av fordonet baserat på mätning av fordonets hjulrörelser, och som utförs av ett navigeringssystem (14) för fordonet, inaktiveras om antispinnsystemet (6) arbetar i nämnda framkomlighetsmod, och en eller flera andra mätsignaler används istället för navigering av fordonet.
5. Reglersystemet enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda 14 reglersystem är anpassat att avge styrsignaler till nämnda antispinnsystem för att sätta det i bestämd driftsmod.
6. En metod i samband med ett reglersystem för ett autonomt fordon som innefattar ett antispinnsystem, och där reglersystemet innefattar en bearbetningsanordning, metoden innefattar att: -ta emot en hjuispinnssignai innefattande ett spinnvärde S som anger om åtminstone ett drivande hjul på fordonet spinner i förhållande till vägbanan, - bestämma ett framdrivningskraftvårde P i beroende av framdrivningskraften för nämnda åtminstone ett drivande hjul; - generera en framdrivningskraftsignal innefattande framdrivningskraftvärdet P och att påföra denna signal till bearbetningsanordningen, k ä n n e t e c k n a d a v att metoden vidare innefattar att - bestämma, med en uppsättning aktiveringsregler, en av ett flertal driftsmoder för nämnda antispinnsystem att arbeta i, varvid nämnda flertal driftsmoder innefattar: - en framkomlighetsmod som innebär att framdrivningskraftvärdet P tillåts öka, trots att nämnda spinnvärde S anger att minst ett drivande hjul spinner.
7. Metoden enligt krav 6, varvid nämnda aktiveringsregler innefattar en regel relaterad till att fordonet håller en förutbestämd säkerhetsmarginal till hinder längs vägbanan och att nämnda regel används för att bestämma om nämnda framkomlighetsmod skall aktiveras.
8. Metoden enligt krav 6 eller 7, varvid i framkomlighetsmoden tillåts framdrivningskraftvärdet P öka till en nivå överstigande antispinnsystemets begränsade framdrivningskraft.
9. Metoden enligt något av kraven 6-8, varvid navigering av fordonet baserat på mätning av fordonets hjulrörelser, och som utförs av ett navigeringssystem för fordonet, inaktiveras om antispinnsystemet arbetar i nämnda framkomlighetsmod, och en eller flera andra mätsignaler används istället för navigering av fordonet. 15
10. Metoden enligt något av kraven 6-9, varvid nämnda reglersystem är anpassat att avge styrsignaler till nämnda antispinnsystem för att sätta det i bestämd driftsmod.
11. Datorprogram (D) vid fordon, där nämnda datorprogram (D) innefattar programkod för att orsaka en bearbetningsanordning (8; 500) eller en annan dator (500) ansluten till bearbetningsanordningen (8; 500) att utföra stegen enligt metoden enligt nàgot av kraven 6-10.
12. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad pä ett, av en dator läsbart, medium för att utföra metodstegen enligt nàgot av patentkraven 6-10, när nämnda programkod körs pä en bearbetningsanordning (8; 500) eller en annan dator (500) ansluten till bearbetningsanordningen (8; 500).
SE1350331A 2013-03-19 2013-03-19 Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, för autonoma fordon SE541115C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350331A SE541115C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, för autonoma fordon
PCT/SE2014/050291 WO2014148979A1 (en) 2013-03-19 2014-03-11 Regulating system and method for autonomous vehicles with antispin system
DE112014001068.5T DE112014001068T5 (de) 2013-03-19 2014-03-11 Regulierungssystem und Verfahren für autonome Fahrzeuge mit Schlupfregelsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350331A SE541115C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, för autonoma fordon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350331A1 true SE1350331A1 (sv) 2014-09-20
SE541115C2 SE541115C2 (sv) 2019-04-09

Family

ID=51580505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350331A SE541115C2 (sv) 2013-03-19 2013-03-19 Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, för autonoma fordon

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112014001068T5 (sv)
SE (1) SE541115C2 (sv)
WO (1) WO2014148979A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110837251A (zh) * 2019-11-18 2020-02-25 北京百度网讯科技有限公司 自动驾驶车辆的遥控器、控制方法及相关设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10029679B2 (en) 2016-08-09 2018-07-24 Ford Global Technologies, Llc Controlling skidding vehicles
DE102017008739A1 (de) * 2017-09-18 2019-03-21 Kuka Deutschland Gmbh Ermittlung von Bewegungen omnidirektionaler Plattformen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9212098D0 (en) * 1992-06-06 1992-07-22 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for traction control
WO2002004242A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Kelsey-Hayes Company Traction control algorithm for vehicle operation upon deformable road surfaces
FR2909065B1 (fr) * 2006-11-27 2009-07-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de pilotage pour l'amelioration de la motricite d'un vehicule.
GB2446419B (en) * 2007-02-12 2011-07-06 Ford Global Tech Llc Traction control system for a vehicle
US8244445B2 (en) * 2007-10-30 2012-08-14 Ford Global Technologies, Llc Stuck vehicle with time and pedal related traction control
US8140239B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-20 Caterpillar Inc. Slippage condition response system
NL1037476C2 (nl) * 2009-11-17 2011-05-18 Lely Patent Nv Autonoom verrijdbaar landbouwvoertuig.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110837251A (zh) * 2019-11-18 2020-02-25 北京百度网讯科技有限公司 自动驾驶车辆的遥控器、控制方法及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014001068T5 (de) 2015-11-12
WO2014148979A1 (en) 2014-09-25
SE541115C2 (sv) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11970160B2 (en) Traffic signal response for autonomous vehicles
EP2942687B1 (en) Automated driving safety system
CN106864454B (zh) 用于辅助机动车辆的操纵过程的方法和装置
US9483059B2 (en) Method to gain driver's attention for autonomous vehicle
CN106794838B (zh) 用于至少半自主操纵机动车辆的方法、驾驶员辅助系统和机动车辆
JP6638695B2 (ja) 自動運転システム
US10703363B2 (en) In-vehicle traffic assist
US9841764B2 (en) Predictive control of a motor vehicle
US10759433B2 (en) Vehicle escape
WO2014148989A1 (en) Control system for autonomous vehicles, and a method for the control system
US20160304088A1 (en) Method for carrying out an at least semiautonomous process for parking a motor vehicle, parking assistance system, and motor vehicle
US8504244B2 (en) Method for improving the driving stability of a vehicle
US20180162411A1 (en) Tire blowout control
CN111645679A (zh) 用于车辆的侧面碰撞风险估计系统
JP2024060021A (ja) 車両制御システム及び方法
SE1350331A1 (sv) Reglersystem, och metod i samband med ett reglersystem, förautonoma fordon
CN107972672B (zh) 驾驶辅助系统和驾驶辅助方法
US20170015311A1 (en) A Vehicle Control System
US11479241B1 (en) Vehicle stabilization system and method using clutch-kick maneuver
JP2019166870A5 (sv)
US20240083497A1 (en) Automated steering system during loss of traction
US20240343246A1 (en) Driving Safety System