DE102019115646A1

DE102019115646A1 - System und verfahren zum modellieren von lenkeigenschaften

Info

Publication number: DE102019115646A1
Application number: DE102019115646.7A
Authority: DE
Inventors: Apral S. Hara; Allan K. Lewis; Mohammad Naserian
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-06-10
Also published as: CN111284477A; US20200180692A1

Abstract

Ein exemplarisches Verfahren zum Modellieren von Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs beinhaltet das Empfangen erster Sensordaten entsprechend einem Lenkradwinkel, das Empfangen zweiter Sensordaten entsprechend Bilddaten einer Außenumgebung des Fahrzeugs, das Erzeugen eines Fahrzeugbewegungsmodells aus den ersten und zweiten Sensordaten, das Bestimmen einer seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Längsfahrzeuggeschwindigkeit entlang einer Fahrzeugfahrstrecke, das Definieren eines Straßenradwinkels, der zumindest teilweise auf den Quer- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs basiert, und das Bestimmen eines Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnises unter Verwendung einer Vielzahl von Polynomkurven, um das Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnis anzunähern.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere auf das Modellieren von Lenkeigenschaften unter Verwendung von sichtbasierten Objekterkennung und -verfolgung.
Autonome Fahrsysteme erlauben gewöhnlich, dass manche oder alle Fahrfunktionen vom Fahrzeug und seinen Computern an Bord übernommen werden. Beispiele für einige Komponenten von autonomen Fahrsystemen können automatisierte Fahrzeugmanöver mit niedriger Geschwindigkeit, wie beispielsweise Anhängerkupplung, Anhänger-Backup und Parken beinhalten, die dazu dienen, eine breite Palette von Hilfestellungen zu bieten, um das Fahrzeug in einer vorgeschriebenen Grenze oder einem Bereich unter einer Reihe von möglichen und unterschiedlichen Gegebenheiten zu halten.
Die Modellgenauigkeit des Lenksystems, wenn sich das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt, unterscheidet sich jedoch von der Modellgenauigkeit des Lenksystems, wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, insbesondere bei einem Zugfahrzeug.
KURZDARSTELLUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. So ermöglichen beispielsweise Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Echtzeit-Modellierung von Lenkeigenschaften eines Zugfahrzeugs unter Verwendung von sichtbasierter Objekterfassung und -verfolgung sowie Fahrzeugbetriebseigenschaften, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Reifendruck, Fahrzeugalter, Fahrzeuglast, Fahrzeugtyp/Konfiguration usw.
In einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Modellieren von Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs die Schritte des Empfangens erster Sensordaten, die einem Lenkradwinkel entsprechen, von mindestens einem Fahrzeugsensor, des Empfangens zweiter Sensordaten, die Bilddaten einer externen Umgebung des Fahrzeugs entsprechen, von mindestens einem Fahrzeugsensor, des Erzeugens eines Fahrzeugbewegungsmodells aus den ersten und zweiten Sensordaten durch einen oder mehrere Datenprozessoren, des Bestimmens, durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, einer Fahrzeugquergeschwindigkeit und einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit entlang eines Fahrzeugweges, die durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren einen Straßenradwinkel definieren, der zumindest teilweise auf den Seiten- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs basiert, und des Bestimmens, durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, eines Straßenrad-Lenkradwinkel-Verhältnises unter Verwendung einer Vielzahl von Polynomkurven zum Annähern an das Straßenrad-Lenkradwinkel -Verhältni s.
In einigen Aspekten umfassen die zweiten Sensordaten erste Bilddaten, die von einem Frontsichtbildsensor empfangen werden, zweite Bilddaten, die von einem linksseitigen Bildsensor empfangen werden, dritte Bilddaten, die von einem rechtsseitigen Bildsensor empfangen werden, und vierte Bilddaten, die von einem Rückfahrsensor empfangen werden.
In einigen Aspekten umfassen die zweiten Sensordaten erfasste Standorte eines oder mehrerer Straßenmerkmale und die Datenbankdaten umfassen bekannte Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale.
In einigen Aspekten umfasst das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Vergleichen der zweiten Sensordaten mit Datenbankdaten, um eine Position des Fahrzeugs relativ zu einem oder mehreren Straßenmerkmalen zu bestimmen.
In einigen Aspekten umfasst das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Korrelieren der erfassten Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale mit den bekannten Standorten des einen oder der mehreren Straßenmerkmale, um die vom Fahrzeug zurückgelegte Längs- und Querstrecke zu bestimmen und eine Positionsänderungskarte des Fahrzeugs zu erzeugen.
In einigen Aspekten umfasst das Bestimmen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit entlang eines Fahrzeugfahrwegs das Berechnen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit aus der Längs- und Querstrecke, die von dem durch das Fahrzeugbewegungsmodell erzeugten Fahrzeug über eine vorbestimmte verstrichene Zeit erzeugt werden.
In einigen Aspekten umfasst das Definieren des Straßenradwinkels, basierend zumindest teilweise auf den Quer- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs das Empfangen der ersten Sensordaten mit einer ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Empfangen der zweiten Sensordaten bei der ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Berechnen des Straßenradwinkels unter Verwendung der Gleichung $δ_{f} = {tan}^{- 1} (\frac{V_{y} \cdot L}{V_{x} \cdot b})$
wobei der Straßenradwinkel ausgedrückt wird als δ_f, L eine Radbasis des Fahrzeugs ist, b eine Entfernung von einem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einem Hinterradkontaktpunkt ist, V_x die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und V_y die Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
In einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Modellieren von Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs die Schritte des Bestimmens, durch einen oder mehrere Datenprozessoren, ob eine erste Bedingung erfüllt ist, des Empfangens erster Sensordaten, die einem Lenkradwinkel von mindestens einem Fahrzeugsensor entsprechen, durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, des Empfangens zweiter Sensordaten, die Bilddaten einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs von mindestens einem Fahrzeugsensor entsprechen, wenn die erste Bedingung erfüllt ist, durch einen oder mehrere Datenprozessoren, des Bestimmens, durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, ob eine zweite Bedingung erfüllt ist, wenn die zweite Bedingung erfüllt ist, Erzeugen eines Fahrzeugbewegungsmodells durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren aus den ersten und zweiten Sensordaten, Bestimmen einer seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit entlang eines Fahrwegs durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, Definieren eines Straßenradwinkels durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, der zumindest teilweise auf den Seiten- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs basiert, und Bestimmen eines Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnisses durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren unter Verwendung einer Vielzahl von Polynomkurven, um das Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnis anzunähern.
In einigen Aspekten ist die erste Bedingung, ob sich das Fahrzeug bewegt.
In einigen Aspekten ist die zweite Bedingung, ob ein Bewegungsverfolgungsmerkmal des Fahrzeugs aktiv ist.
In einigen Aspekten umfassen die zweiten Sensordaten erfasste Standorte eines oder mehrerer Straßenmerkmale und die Datenbankdaten umfassen bekannte Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale.
In einigen Aspekten umfasst das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Vergleichen der zweiten Sensordaten mit Datenbankdaten, um eine Position des Fahrzeugs relativ zu einem oder mehreren Straßenmerkmalen zu bestimmen.
In einigen Aspekten umfasst das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Korrelieren der erfassten Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale mit den bekannten Positionen des einen oder der mehreren Straßenmerkmale, um die vom Fahrzeug zurückgelegte Längs- und Querstrecke zu bestimmen und eine Positionsänderungskarte des Fahrzeugs zu erzeugen.
In einigen Aspekten umfasst das Bestimmen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit entlang eines Fahrzeugfahrwegs das Berechnen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit aus der Längs- und Querstrecke, die das Fahrzeug zurückgelegt hat, das durch das Fahrzeugbewegungsmodell über eine vorbestimmte verstrichene Zeit erzeugt wird.
In einigen Aspekten umfasst das Definieren des Straßenradwinkels, basierend zumindest teilweise auf den Quer- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs, das Empfangen der ersten Sensordaten mit einer ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Empfangen der zweiten Sensordaten bei der ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Berechnen des Straßenradwinkels unter Verwendung der Gleichung $δ_{f} = {tan}^{- 1} (\frac{V_{y} \cdot L}{V_{x} \cdot b})$
wobei der Straßenradwinkel ausgedrückt wird als δ_f, L eine Radbasis des Fahrzeugs ist, b eine Entfernung von einem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einem Hinterradkontaktpunkt ist, V_x die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und V_y die Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren beschrieben, worin gleiche Zahlen für gleiche Elemente stehen.

1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Lenksteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform.
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Modellieren von Lenkeigenschaften gemäß einer Ausführungsform.
4 ist eine grafische Darstellung des beabsichtigten Fahrwegs eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.

Die vorstehenden und anderen Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den hinzugefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher. Mit Verständnis dafür, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen gemäß der Offenbarung darstellen und nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Spezifizität und ausführlich durch die Verwendung der zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Alle Abmessungen, die in den Zeichnungen oder an anderer Stelle hierin offenbart sind, dienen lediglich der Veranschaulichung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zweck der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht einschränkend sein. Begriffe, wie „oberhalb“ und „unterhalb“, beziehen sich beispielsweise auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe, wie „vorn“, „hinten“, „links“, „rechts“, „Heck“ und „Seite“, beschreiben die Ausrichtung und/oder die Örtlichkeit von Teilen der Komponenten oder Elementen innerhalb eines konsistenten, aber beliebigen Rahmens, welche durch Bezugnahmen auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen bei der Beschreibung der zu erörternden Komponenten oder Elementen verdeutlicht werden. Darüber hinaus können Begriffe, wie „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ und so weiter, verwendet werden, um separate Komponenten zu beschreiben. Diese Terminologie kann die oben ausdrücklich erwähnten Wörter beinhalten sowie Ableitungen davon und Wörter von vergleichbarer Bedeutung.
Autonome, halbautonome, automatisierte oder automatische Lenksteuerungsfunktionen (z. B. automatisiertes Parken, automatisierte Anhängermanöver usw.) können die Position eines Fahrzeugs in Bezug auf Straßenmarkierungen, wie beispielsweise eine Fahrspur auf der Straße, oder Parkmarkierungen mit reduzierter Fahrereingabe (z. B. Bewegung eines Lenkrads) beibehalten oder steuern.
Die Bewegungsverfolgungskalibrierung (MTC), die von einer Fahrzeugsteuerung durchgeführt wird, überwacht Oberflächenmarkierungen, wie beispielsweise Teerlinien, Straßenrisse, Parklinien usw. und vergleicht diese Bilder mit anderen Bildern, die von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erfasst wurden, um die Quer- und Längsbewegung des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Quer- und Längsbewegungsinformationen werden verwendet, um eine Positionsänderungs-Karte zu erzeugen. Die Positionsänderungs-Karte wird verwendet, um den Straßenradwinkel zu bestimmen. Der Straßenradwinkel wird Daten zugeordnet, die von dem Lenkradwinkelsensor empfangen werden, um ein Straßenrad-zu-Lenkradwinkelkarte zu erzeugen. Das verbesserte Straßenrad-zu-Lenkradwinkelkarte verbessert die Lenkgenauigkeit, insbesondere für Fahrzeuge, die automatisierte Manöver mit niedriger Geschwindigkeit, wie beispielsweise einen Abschleppvorgang oder ein präzises Parken, durchführen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeuglenksteuerungssystem oder ein anderes fahrzeugseitiges System im Fahrzeug unter Verwendung von Sensoren, die dem Fahrzeug zugeordnet sind, Fahrzeuglenkmessungen oder Fahrzeuglenkbedingungen, wie beispielsweise der Lenkradwinkel, und Umgebungsbedingungen, wie die Position von Straßenmarkierungen in Bezug auf das Fahrzeug, messen, schätzen oder bewerten. Die Fahrzeuglenkmessungen oder Umgebungsbedingungen können in vorgegebenen Abständen gemessen, geschätzt oder ausgewertet werden, in einigen Beispielen alle 5-100 Millisekunden, z. B. alle 10 Millisekunden, während das Fahrzeug in Bewegung ist.
Das Fahrzeuglenksteuerungssystem kann andere Systeme beinhalten, die das Lenkmoment, die Beschleunigung, die Querbeschleunigung, die Längsbeschleunigung, die Geschwindigkeit, die Gierrate, die Position des Fahrzeugs in Bezug auf Umgebungsmerkmale wie Straßenmarkierungen usw. und/oder andere Fahrdynamiken oder Lenkmessungen während der Aktivierung des Lenksteuerungssystems messen. In einigen Ausführungsformen können diese Messungen kontinuierlich zusammengestellt werden, während das Fahrzeug in Bewegung ist.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeuglenksteuerungssystem oder eine Komponente davon basierend auf den gemessenen Fahrzeuglenkmessungen (z. B. Lenkmoment, Lenkwinkel) und/oder anderen Informationen (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kurs, Gierrate, andere Fahrereingaben, Sensorbilder und andere in der Technik bekannte Informationen) eines Fahrzeugs einen Steuereingabebefehl bestimmen, der an ein oder mehrere Stellglieder zum Steuern der Fahrzeuglenkung zu senden ist.
1 veranschaulicht schematisch ein Kraftfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 beinhaltet im Allgemeinen eine Karosserie 11 und Räder 15. Die Karosserie 11 umschließt die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Räder 15 sind jeweils mit der Karosserie 11 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 11 drehbar verbunden. Das Fahrzeug 10 ist in der dargestellten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorrädern, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs) oder Freizeitfahrzeuge (RVs) usw. verwendet werden können.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Antriebssystem 13, das in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten kann. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Getriebe 14, das so konfiguriert ist, dass es Leistung vom Antriebssystem 13 auf die Vielzahl von Fahrzeugrädern 15 gemäß auswählbaren Drehzahlverhältnissen überträgt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebe 14 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich Radbremsen (nicht dargestellt), die so konfiguriert sind, dass sie ein Bremsdrehmoment für die Fahrzeugräder 15 bereitstellen. Die Radbremsen können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie z. B. eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich ein Lenksystem 16. Obgleich zur Veranschaulichung als Lenkrad und Lenksäule dargestellt, beinhaltet in einigen Ausführungsformen das Lenksystem 16 ggf. kein Lenkrad.
In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Fahrzeug 10 auch ein Navigationssystem 28, das konfiguriert ist, Standortinformationen in Form von GPS-Koordinaten (Längengrad, Breitengrad und Höhe/Erhebung) für eine Steuerung 22 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Navigationssystem 28 ein Globales Navigationssatellitensystem (GNSS) sein, das konfiguriert ist, mit globalen Navigationssatelliten zu kommunizieren, um eine autonome georäumliche Positionierung des Fahrzeugs 10 zu ermöglichen. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet das Navigationssystem 28 eine Antenne, die elektrisch mit einem Empfänger verbunden ist.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet mindestens eine Steuerung 22. Obgleich zu Veranschaulichungszwecken als eine einzige Einheit dargestellt, kann die Steuereinheit 22 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuereinheiten“ beinhalten. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder Grafikverarbeitungseinheit (GPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichergeräten oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Aufrechterhaltungsspeicher („Keep-Alive-Memory, KAM“) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen Anzahl an bekannten Speichergeräten, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichergeräten implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuereinheit 22 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Mit weiterem Bezug auf 1 beinhaltet die Steuerung 22 ein Fahrzeuglenksteuerungssystem 100. Das Fahrzeuglenksteuersystem 100 ist auch mit einer Vielzahl von Sensoren 26 des Fahrzeugs 10 verbunden. Die Sensoren 26 sind konfiguriert, um Daten zu einer oder mehreren Fahrzeugeigenschaften zu messen und zu erfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugrichtung, Reifendruck, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung, Gierrate, Lenkradwinkel und Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Bilder von Straßenmarkierungen usw. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhalten die Sensoren 26 einen Beschleunigungsmesser, einen Geschwindigkeitssensor, einen Richtungssensor, ein Gyroskop, einen Lenkwinkelsensor oder andere Sensoren, die erkennbare Fahrzeugbedingungen oder die Umgebung des Fahrzeugs wahrnehmen und können RADAR, LIDAR, optische Kameras, thermische Kameras, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Lichtstärken-Erfassungssensoren und/oder zusätzliche Sensoren beinhalten. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug 10 auch eine Vielzahl von Stellgliedern 30, die konfiguriert sind, um Steuerbefehle zu empfangen, um Lenkung, Schaltung, Drosselklappe, Bremsen oder andere Aspekte des Fahrzeugs zu steuern.
2 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeuglenksteuerungssystems 100. Das Fahrzeuglenksteuerungssystem 100 kann in Verbindung mit einem oder mehreren automatischen Fahrzeugsteuerungssystemen oder autonomen Fahranwendungen betrieben werden oder von diesen getrennt sein. Ein oder mehrere automatisierte Fahrzeuglenksystem(e) können Bestandteil(e) des Systems 100 sein, oder die automatisierten Fahrzeuglenksysteme können vom System 100 getrennt sein. Das Fahrzeuglenksteuersystem 100 kann in die Steuerung 22 oder in eine andere Steuerung des Fahrzeugs 10 integriert sein.
Das Fahrzeuglenksteuersystem 100 beinhaltet eine Vielzahl von Modulen, um Daten zu empfangen und zu verarbeiten, die von einem oder mehreren der Sensoren 26 empfangen werden. In einigen Ausführungsformen erzeugt das Fahrzeuglenksteuersystem 100 auch ein Steuersignal, das direkt oder über die Steuerung 22 und ein automatisches Fahrzeugsteuersystem oder eine autonome Fahranwendung an ein oder mehrere Stellglieder 30 übertragen werden kann, um die Fahrzeuglenkung zu steuern.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeuglenksteuersystem 100 ein Sensor-Fusionsmodul 74, ein Modellierungsmodul 76 und ein Fahrzeugsteuermodul 80. Wie zu erkennen ist, können die Anweisungen in verschiedenen Ausführungsformen in beliebig vielen Modulen (z. B. kombiniert, weiter unterteilt, usw.) organisiert werden, da die Offenbarung nicht auf die vorliegenden Beispiele beschränkt ist.
In verschiedenen Ausführungsformen synthetisiert und verarbeitet das Sensor-Fusionsmodul 74 Sensordaten, die von einem oder mehreren Sensoren 26 empfangen werden, und prognostiziert das Vorhandensein, die Lage, die Klassifizierung und/oder den Weg von Objekten und Merkmalen der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Sensor-Fusionsmodul 74 Informationen von mehreren Sensoren integrieren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kameras, Lidare, Radare und/oder eine beliebige Anzahl anderer Arten von Sensoren. Zusätzlich empfängt das Sensor-Fusionsmodul 74 Sensordaten über Fahrzeugbetriebsbedingungen, einschließlich, beispielsweise und ohne Einschränkung, Lenkradwinkel, Fahrzeugrichtung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung, Gierrate usw.
In einigen Ausführungsformen werden seitliche und Längsbewegungen des Fahrzeugs 10 verwendet, um den Straßenradwinkel zu bestimmen und den Straßenradwinkel zum Lenkradwinkel abzubilden, um eine verbesserte Straßenrad-zu-Lenkradwinkelkarte zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen vergleicht das Modellierungsmodul 76 Bilddaten, die von einem oder mehreren Sensoren 26 empfangen werden, um Kartendaten, die von einer Kartendatenbank 72 empfangen werden, zu erhalten. In einigen Ausführungsformen wird die Kartendatenbank 72 an Bord des Fahrzeugs 10 als Komponente der Steuerung 22 gespeichert oder ist von der Steuerung 22 über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung aus der Ferne zugänglich. Der Bilddatenvergleich wird von der Steuerung 22 verwendet, um ein Fahrzeugbewegungsmodell zu erzeugen, wie hierin ausführlicher erörtert wird.
In einigen Ausführungsformen verwendet das Modellierungsmodul 76 die verarbeiteten und synthetisierten Sensordaten vom Sensor-Fusionsmodul 74, einschließlich des Bilddatenvergleichs und des Fahrzeugbewegungsmodells, das Quer- und Längsbewegungsdaten des Fahrzeugs enthält, um mehrere, fokussierte Polynomgleichungen zum Modellieren der Lenksystemdynamik zu erstellen. Diese Gleichungen sind ein verbessertes Modell der Lenksystemdynamik, basierend auf der Charakterisierung von Fahrzeugbewegungen, die von Standortverfolgungsdaten von entfernten Sichtsystem-Kennungen erfasst werden. In verschiedenen Ausführungsformen modelliert das Modellierungsmodul 76 den gesamten Lenkwinkelbereich und aktualisiert regelmäßig die Lenkwinkelkarte, um Geräuschfaktoren (wie beispielsweise und ohne Einschränkung Reifendruck usw.) zu berücksichtigen, die das Lenkwinkel-zu-Straßenradwinkelverhältnis ändern könnten. In einigen Ausführungsformen werden die Kurvenanpassungs-Polynomgleichungen auf die Lenkverhältnisdaten über kleinere Lenkwinkelsegmente angewendet, um eine verbesserte Anpassung zu erreichen. Anstatt eine einzelne Kurve zu verwenden, um die Daten zu bilden, werden mehrere lineare Polynomgleichungen verwendet, die zu einer Lenkverhältniskurve führen, die robuster und besser an die Lenkverhältnisdaten angepasst ist.
In verschiedenen Ausführungsformen erzeugt das Fahrzeugsteuermodul 80 Steuersignale zum Steuern des Fahrzeugs 10 gemäß dem bestimmten Lenkverhältnis. Die Steuersignale werden an ein oder mehrere Stellglieder 30 des Fahrzeugs 10 übertragen.
In verschiedenen Ausführungsformen implementiert die Steuerung 22 maschinelle Lerntechniken, um die Funktionalität der Steuerung 22 zu unterstützen, wie z. B. Merkmalerkennung/Klassifizierung, Hindernisminderung, Routenüberquerung, Kartierung, Sensorintegration, Boden-Wahrheitsbestimmung und dergleichen.
3 veranschaulicht ein Verfahren 300 zum Modellieren von Großwinkel-Lenkeigenschaften gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit dem Lenksystem 16 und den Sensoren 26 des Fahrzeugs 10 eingesetzt werden. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit verschiedenen Modulen der Steuerung 22, wie hierin beschrieben, oder durch andere Systeme, die dem Fahrzeug zugeordnet oder vom Fahrzeug getrennt sind, gemäß exemplarischen Ausführungsformen angewendet werden. Die Abfolge der Vorgänge des Verfahrens 300 ist nicht auf die in 3 dargestellte sequenzielle Ausführung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen erfolgen oder es können je nach Sachlage und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung gleichzeitig Schritte ausgeführt werden.
Das Verfahren 300 beginnt bei 302 und wird bei 304 fortgesetzt. Bei 304 bestimmt die Steuerung 22, ob eine erste Bedingung erfüllt ist. In einigen Ausführungsformen ist die erste Bedingung, ob sich das Fahrzeug bewegt. Wenn die erste Bedingung nicht erfüllt ist, das heißt, das Fahrzeug bewegt sich nicht, geht das Verfahren 300 zu 306 über und endet.
Wenn jedoch die erste Bedingung erfüllt ist, das heißt, das Fahrzeug bewegt sich, fährt das Verfahren 300 mit 308 fort. Bei 308 bestimmt die Steuerung 22, ob eine zweite Bedingung erfüllt ist. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Bedingung, ob eine Bewegungsverfolgungsfunktion des Fahrzeugs 10 aktiv ist. In einigen Ausführungsformen wird die Bewegungsverfolgungsfunktion durch die Steuerung 22 als einen Aspekt der Synthese und Verarbeitung der Sensordaten implementiert, die durch das Sensor-Fusionsmodul 74 durchgeführt werden. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Bewegungsverfolgungsfunktion des Sensor-Fusionsmoduls 74 Videoverarbeitungsfunktionen, um die von einem oder mehreren der Sensoren 26 empfangenen Bilddaten zu analysieren und zu interpretieren, um die Position des Fahrzeugs relativ zu den Umgebungsmerkmalen, wie beispielsweise Straßenmarkierungen, usw. zu bestimmen.
Wenn die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, d. h. die Bewegungsverfolgungsfunktion ist nicht aktiv, geht das Verfahren 300 zu 306 über und endet.
Wenn jedoch die zweite Bedingung erfüllt ist, d. h. die Bewegungsverfolgungsfunktion aktiv ist, geht das Verfahren 300 zu 310 über. Bei 310 empfängt die Steuerung 22 Sensordaten von einem oder mehreren der Sensoren 26 bezüglich Fahrzeugbetriebs- und Umgebungsbedingungen, einschließlich, beispielsweise und ohne Einschränkung, Lenkradwinkeldaten, Gierratendaten und Bilddaten der Umgebung des Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Sensordaten vom Sensor-Fusionsmodul 74 empfangen und verarbeitet.
Anschließend erzeugt die Steuerung 22 bei 312 ein Fahrzeugbewegungsmodell. Das Fahrzeugbewegungsmodell erfasst die Lenksystemdynamik des Fahrzeugs 10. In einigen Ausführungsformen wird das Fahrzeugbewegungsmodell durch das Modellierungsmodul 76 unter Verwendung der von den Sensoren 26 erfassten und vom Sensor-Fusionsmodul 74 verarbeiteten Daten berechnet. Die Steuerung 22 vergleicht die erfassten Bilddaten mit Daten, die von einer Datenbank empfangen werden, wie beispielsweise der in 2 dargestellten Datenbank 72. Der Bilddatenvergleich wird von der Steuerung 22 verwendet, um das Fahrzeugbewegungsmodell zu erzeugen, das den Standort der erfassten Straßenmarkierungen mit dem bekannten Standort der Straßenmarkierungen korreliert, um die vom Fahrzeug 10 zurückgelegte Längs- und Querstrecke zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen werden die Bilddaten von Sensoren 26, die an verschiedenen Stellen um das Fahrzeug 10 herum positioniert sind (vorne, hinten, linke Seite, rechte Seite, Dach, und ohne Einschränkung) analysiert, um erkannte Merkmale, wie beispielsweise Straßenmarkierungen, zwischen den von den verschiedenen Sensoren 26 erfassten Bildern zu korrelieren, um die längs- und seitliche Fahrzeugbewegung und die zurückgelegte Entfernung relativ zu den erkannten Merkmalen zu bestimmen.
Das Verfahren 300 geht dann zu 314 über. Bei 314 berechnet die Steuerung 22 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 entlang der Quer- und Längsachsen von den Quer- und Längsstrecken, die über eine vorbestimmte verstrichene Zeit zurückgelegt werden. 5 veranschaulicht schematisch das Fahrzeug 10, das entlang einer Fahrzeugwegs fährt. Die Geschwindigkeiten, angezeigt durch V_x und V_y in 4 sind Komponenten der Gesamtfahrzeuggeschwindigkeit V tangential zum Fahrweg des Fahrzeugs.
In 4 werden die Referenzen wie folgt definiert:

V_x ist die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente entlang der Längs- oder x Achse des Fahrzeugs, die durch den Schwerpunkt oder CG des Fahrzeugs verläuft;
V_y ist die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente entlang der seitlichen oder y Achse des Fahrzeugs, die durch das CG des Fahrzeugs verläuft;
V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit tangential zum Fahrzeugweg; und b ist die Entfernung vom CG des Fahrzeugs zum Hinterradkontaktpunkt.

Anschließend berechnet die Steuerung 22 bei 316 den Straßenradwinkel basierend auf der Relativbewegung des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Änderung des Lenkradwinkels. Diese Berechnung wird in einigen Ausführungsformen durch das Modellierungsmodul 76 durchgeführt. Die von den Sensoren 26 empfangenen Lenkradwinkeldaten werden von der Steuerung 22 für jedes von einem der Sensoren 26 erfasste Bild aufgezeichnet. Das heißt, in einigen Ausführungsformen entspricht die Datenaufzeichnungsfrequenz der Bildaufnahmerate. Die Steuerung 22 verwendet die Fahrzeugquergeschwindigkeit V_y und die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_x zusammen mit der Fahrzeugradbasis L und der Entfernung vom Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 zum Hinterradkontaktpunkt entlang der x-Achse (angegeben durch b in 4) zur Bestimmung des vorderen Straßenradwinkels δ_f im Bogenmaß. Die Berechnung kann ausgedrückt werden als: $δ_{f} = {tan}^{- 1} (\frac{V_{y} \cdot L}{V_{x} \cdot b})$
Das Verfahren 300 geht dann zu 318 über. Bei 318 erzeugt das Modellierungsmodul 76 der Steuerung 22 das Straßenrad zur Lenkradwinkelkarte unter Verwendung mehrerer, fokussierter Polynomgleichungen, um die Lenksystemdynamik zu modellieren, die in der Positionsänderungskarte ausgedrückt wird, die aus der Charakterisierung von Fahrzeugbewegungen erzeugt wird, die aus den Bildvergleichsdaten bestimmt wurden. Bei jedem Zeitintervall, bei dem Sensordaten aufgezeichnet werden, ist der Straßenradwinkel proportional zum Lenkradwinkel. Die Verwendung von kleineren Lenkwinkelsegmenten führt zu einer verbesserten Abbildung.
Von 318 kehrt das Verfahren 300 zu 304 zurück und läuft wie hierin besprochen ab.
Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente als unter anderen akzeptablen Beispielen befindlich zu verstehen sind. Alle derartigen Modifikationen und Variationen sollen hierin in den Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt werden. Darüber hinaus kann jeder der hierin beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die sich von den hierin beschriebenen Schritten unterscheidet. Darüber hinaus können, wie es offensichtlich sein sollte, die Merkmale und Attribute der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
Hierin verwendete bedingte Sprache, wie z. B. „kann“, „könnte“, „z. B.“ und dergleichen, sind generell, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig im verwendeten Kontext verstanden, so zu verstehen, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände beinhalten, während anderer Ausführungsformen dies nicht tun. Somit bedeutet diese Bedingungssprache im Allgemeinen nicht, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise zum Entscheiden eine Logik, ob mit oder ohne Autor-Eingabe oder - Aufforderung, beinhalten, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner besonderen Ausführungsform beinhaltet sind oder durchgeführt werden sollen.
Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hierin verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine“, „die“ und „der“ schließen Referenzen im Plural mit ein, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Somit beinhaltet beispielsweise der Bezug auf ein Element den Bezug auf eines oder mehrere Elemente. Die Begriffe „diejenigen“ und „solche“ beziehen sich auf ein, zwei oder mehr und gelten allgemein für die Auswahl einiger oder aller Mengen. Der Begriff „Vielzahl“ bezieht sich auf zwei oder mehr eines Elements. Der Begriff „etwa“ oder „annähernd“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, was akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrunden, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, widerspiegelt. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass die genannte Eigenschaft, der Parameter oder der Wert nicht genau erreicht werden muss, sondern dass Abweichungen oder Variationen, wie beispielsweise Toleranzen, Messfehler, Messgenauigkeitsbeschränkungen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, in Mengen auftreten können, die den Effekt den die Eigenschaft zur Verfügung stellen soll, nicht ausschließt.
Numerische Daten können hierin in einem Bereichsformat ausgedrückt oder dargestellt werden. Es versteht sich, dass ein solches Bereichsformat lediglich zwecks Komfort und Kürze verwendet wird, und somit flexibel interpretiert werden sollte, um nicht nur die numerischen Werte explizit einzuschließen, die ausdrücklich als die Grenzen des Bereichs aufgeführt sind, sondern auch um so interpretiert zu werden, dass alle einzelnen numerischen Werte oder Teilbereiche innerhalb dieses Bereichs enthalten sind, als ob jeder numerische Wert und Teilbereich ausdrücklich aufgeführt ist. Als Veranschaulichung sollte ein numerischer Bereich von etwa 1 bis 5 so interpretiert werden, dass er nicht nur die explizit rezitierten Werte von etwa 1 bis etwa 5 einschließt, sondern sollte auch so interpretiert werden, dass er auch einzelne Werte und Unterbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs enthält. Somit sind in diesem numerischen Bereich Einzelwerte wie 2, 3 und 4 und Teilbereiche wie „etwa 1 bis etwa 3“, „etwa 2 bis 4“ und „etwa 3 bis etwa 5“, „1 bis 3“, „2 bis 4“ „3 bis 5“ usw. enthalten. Dieses selbige Prinzip gilt für Bereiche, die nur einen Zahlenwert (z. B. „größer als etwa 1“) angeben, und soll unabhängig vom Umfang des Bereichs oder den beschriebenen Eigenschaften gelten. Eine Vielzahl von Begriffen kann in einer gemeinsamen Liste zwecks Komfort vorgelegt werden. Allerdings sollten diese Listen so ausgelegt werden, dass jedes Element der Liste einzeln als separates und einzigartiges Element identifiziert wird. Somit sollte kein einzelnes Element einer solchen Liste als De-facto-Entsprechung eines anderen Elements der gleichen Liste ausschließlich basierend auf ihrer Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe angesehen werden, außer wenn das Gegenteil angegeben ist. Weiterhin können die Begriffe „und“ und „oder“ in Verbindung mit einer Liste von Gegenständen verwendet werden, die weit auszulegen sind, da einer oder mehrere der aufgeführten Gegenstände allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Gegenständen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ“ bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehr Alternativen, und soll die Auswahl nur der aufgeführten Alternativen oder nur einer der aufgeführten Alternativen auf einmal nicht beschränken, es sei denn, der Kontext gibt klar etwas anderes an.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden. Die besagten exemplarischen Vorrichtungen können sich als Teil eines Fahrzeugcomputersystems On-Bord oder Off-Board befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen an einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen beinhaltet sind. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere exemplarische Aspekte der vorliegenden Offenbarung auszubilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Verfahren zum Modellieren von Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs, umfassend: das Bestimmen, durch einen oder mehrere Datenprozessor(en), ob eine erste Bedingung erfüllt ist; das Empfangen erster Sensordaten, die einem Lenkradwinkel von mindestens einem Fahrzeugsensor entsprechen, durch einen oder mehrere Datenprozessor(en); das Empfangen zweiter Sensordaten, die Bilddaten einer externen Umgebung des Fahrzeugs von mindestens einem Fahrzeugsensor entsprechen, durch einen oder mehrere Datenprozessoren; wenn die erste Bedingung erfüllt ist, Bestimmen durch den einen oder die mehreren Datenprozessoren, ob eine zweite Bedingung erfüllt ist; wenn die zweite Bedingung erfüllt ist, Erzeugen eines Fahrzeugbewegungsmodells von den ersten und zweiten Sensordaten durch einen oder mehrere Datenprozessoren; das Bestimmen einer seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Längsfahrzeuggeschwindigkeit entlang einer Fahrzeugfahrstrecke durch einen oder mehrere Datenprozessoren; das Definieren eines Straßenradwinkels durch einen oder mehrere Datenprozessoren, zumindest teilweise basierend auf den Quer- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs; und das Bestimmen eines Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnises durch den einen oder mehrere Datenprozessoren unter Verwendung einer Vielzahl von Polynomkurven, um das Straßenrad-zu-Lenkradwinkelverhältnis zu approximieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Bedingung ist, ob sich das Fahrzeug bewegt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Bedingung ist, ob ein Bewegungsverfolgungsmerkmal des Fahrzeugs aktiv ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweiten Sensordaten erfasste Standorte eines oder mehrerer Straßenmerkmale umfassen und die Datenbankdaten bekannte Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale umfassen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Vergleichen der zweiten Sensordaten mit Datenbankdaten umfasst, um eine Position des Fahrzeugs relativ zu einem oder mehreren Straßenmerkmalen zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Erzeugen des Fahrzeugbewegungsmodells das Korrelieren der erfassten Standorte des einen oder der mehreren Straßenmerkmale mit den bekannten Standorten des einen oder der mehreren Straßenmerkmale umfasst, um die vom Fahrzeug zurückgelegte Längs- und Querstrecke zu bestimmen und eine Positionsänderungskarte des Fahrzeugs zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit entlang eines Fahrzeugfahrwegs das Berechnen der seitlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsfahrzeuggeschwindigkeit aus der vom Fahrzeug zurückgelegten Längs- und Querstrecke umfasst, die von dem Fahrzeugbewegungsmodell über eine vorbestimmte verstrichene Zeit erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Definieren des Straßenradwinkels, der zumindest teilweise auf den Quer- und Längsgeschwindigkeiten des Fahrzeugs basiert, das Empfangen der ersten Sensordaten mit einer ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Empfangen der zweiten Sensordaten bei der ersten Datenaufzeichnungsfrequenz und das Berechnen des Straßenradwinkels unter Verwendung der Gleichung umfasst $δ_{f} = {tan}^{- 1} (\frac{V_{y} \cdot L}{V_{x} \cdot b})$
wobei der Straßenradwinkel ausgedrückt wird als δ_f, L eine Radbasis des Fahrzeugs ist, b eine Entfernung von einem Schwerpunkt des Fahrzeugs zu einem Hinterradkontaktpunkt ist, V_x die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und V_y die Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs ist.