DE102023123771A1

DE102023123771A1 - Fahrerassistenz für hohe beschleunigung und geschwindigkeit auf einem weg mit minimaler zeit

Info

Publication number: DE102023123771A1
Application number: DE102023123771.3A
Authority: DE
Inventors: Jordan Barrett; Brendan Francis DIAMOND; Keith Weston; Andrew Denis Lewandowski; Aaron L. Mills
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-09-07
Filing date: 2023-09-04
Publication date: 2024-03-07
Also published as: US20240075930A1; CN117657148A

Abstract

Ein System weist einen Speicher auf, der Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems (z. B. Bremssystem, Antriebssystem, Lenksystem, Aufhängungssystem) in einem Minimalzeitmodus für die Fahrt des Fahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt einer Fahrbahn anzuweisen. Das System sammelt Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt. Auf Grundlage der Fahrbahndaten bestimmt das System einen Weg mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt und eine Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit. Als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von einem menschlichen Fahrer des Fahrzeugs, wenn sich das Fahrzeug am Startpunkt befindet, leitet das System den Minimalzeitmodus ein und weist den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems an, um den Weg mit minimaler Zeit und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt anzustreben.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung betrifft ein Fahrerassistenzsystem in einem Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge können auf Fahrbahnen ohne behördliche Geschwindigkeitsbegrenzungen betrieben werden, wie etwa auf einer Rennbahn, einer Beschleunigungsrennstrecke oder einem Privatgrundstück mit einer geeigneten Straße. Auf solchen Fahrbahnen kann ein menschlicher Fahrer eine Beschleunigung und/oder Geschwindigkeiten anstreben, welche die Fahrzeit von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt, z. B. einer Startlinie und einer Ziellinie einer Beschleunigungsrennstrecke, reduzieren. Als ein Beispiel kann die minimale Zeit von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt bei Motorsportrennen, z. B. Beschleunigungsrennen, erwünscht sein.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, wobei auf dem Speicher Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs zur Fahrt des Fahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt in einem Minimalzeitmodus; Sammeln von Fahrbahndaten für eine Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt; auf Grundlage der Fahrbahndaten, Bestimmen eines Wegs mit minimaler Zeit und einer Minimalgeschwindigkeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt und einer optimalen Geschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit; und als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von einem menschlichen Fahrer, wenn sich das Fahrzeug am Startpunkt befindet, Einleiten des Minimalzeitmodus und Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems, um den Weg mit minimaler Zeit und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus anzustreben.
Gemäß einer Ausführungsform speichert der Speicher Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, um anzufordern, dass das Fahrzeug an dem Startpunkt gestoppt ist, um den Minimalzeitmodus einzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das mindestens eine Fahrzeugsystem.
Gemäß einer Ausführungsform setzen Fahrereingabesteuerbefehle an das mindestens eine Fahrzeugsystem Fahrerassistenzsteuerbefehle an das mindestens eine Fahrzeugsystem außer Kraft.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems im Minimalzeitmodus Erzeugen einer Aufforderung zur Fahrereingabe an den menschlichen Fahrer.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt von dem Fahrzeug gesammelte Daten, die durch das Fahrzeug während einer vorherigen Fahrt des Fahrzeugs auf der Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt gesammelt wurden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt Daten von einer straßenbasierten Datenkarte.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt bis zu dem Zielpunkt auch erfasste Bilddaten, die durch eine Bordkamera des Fahrzeugs erzeugt wurden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt bis zu dem Zielpunkt Daten von einer Bordkamera, einem Radarsystem und/oder einem Lidarsystem.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus auf einer Rückmeldung von einem Sensor einer Trägheitsmesseinheit während der Fahrt des Fahrzeugs zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems Anweisen eines Lenksystems, eines Antriebsstrangsystems, eines Bremssystems und/oder eines Aufhängungssystems.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren: Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs zur Fahrt des Fahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt in einem Minimalzeitmodus; Sammeln von Fahrbahndaten für eine Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt; auf Grundlage der Fahrbahndaten, Bestimmen eines Wegs mit minimaler Zeit und einer Minimalgeschwindigkeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt und einer optimalen Geschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit; und als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von einem menschlichen Fahrer, wenn sich das Fahrzeug am Startpunkt befindet, Einleiten des Minimalzeitmodus und Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems, um den Weg mit minimaler Zeit und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt im Minimalzeitmodus anzustreben.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das mindestens eine Fahrzeugsystem.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems im Minimalzeitmodus Erzeugen einer Aufforderung zur Fahrereingabe an den menschlichen Fahrer.
In einem Aspekt der Erfindung beinhalten Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt Daten von einer straßenbasierten Datenkarte.
In einem Aspekt der Erfindung beinhalten die Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt bis zu dem Zielpunkt auch erfasste Bilddaten, die durch eine Bordkamera des Fahrzeugs erzeugt wurden.
In einem Aspekt der Erfindung beinhalten die Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt bis zu dem Zielpunkt Daten von einer Bordkamera, einem Radarsystem und/oder einem Lidarsystem.
In einem Aspekt der Erfindung basiert die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus auf einer Rückmeldung von einem Sensor einer Trägheitsmesseinheit während der Fahrt des Fahrzeugs zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems Anweisen eines Lenksystems, eines Antriebsstrangsystems, eines Bremssystems und/oder eines Aufhängungssystems.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugsystems.
2 ist eine Darstellung einer beispielhaften Fahrzeugszene.
3 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Prozessablaufs für ein Fahrzeugsystem.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Abschnitt des Prozessablaufs aus 3 ausführlicher zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für einen Abschnitt des Prozessablaufs aus 3 ausführlicher zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, beinhaltet ein System 100 eines Fahrzeugs 105 einen Computer 110 mit einem Prozessor und einem Speicher. Das System 100 führt ein Verfahren durch, wie etwa das in dem Prozessablauf 300 aus 3 gezeigte. Der Speicher speichert Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, um den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems (z. B. einem Bremssystem, einem Antriebssystem, einem Lenksystem, einem Aufhängungssystem) in einem Minimalzeitmodus für die Fahrt des Fahrzeugs 105 von einem Startpunkt 150 zu einem Zielpunkt 155 einer Fahrbahn anzuweisen (wobei ein Beispiel davon die Fahrbahn 160 in 2 ist). Das System 100 sammelt Fahrbahndaten für die Fahrbahn 160 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155. Auf Grundlage der Fahrbahndaten bestimmt das System 100 einen Weg mit minimaler Zeit (ein Beispiel ist bei 160 in 2 gezeigt) von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 und eine Geschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit 160. Als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von einem menschlichen Fahrer des Fahrzeugs 105, wenn sich das Fahrzeug 105 am Startpunkt 150 befindet, leitet das System 100 den Minimalzeitmodus ein und weist den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems an, den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit 160 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 in dem Minimalzeitmodus anzustreben.
Der Weg mit minimaler Zeit 160 in Kombination mit der Geschwindigkeit an den Punkten entlang des Wegs mit minimaler Zeit 160 wird auf Grundlage von Fahrbahnbedingungen und des Betriebs der Fahrzeugsysteme bestimmt, um die Drehmomentübertragung auf die Fahrbahn 160 zu maximieren, wie nachstehend genauer beschrieben. Der Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit können beispielsweise auf Grundlage der Leistungsmerkmale der Fahrzeugsysteme (z. B. eines Bremssystems, eines Antriebssystems, eines Lenksystems, eines Aufhängungssystems usw.) und der Fähigkeit der Systeme, so zu arbeiten, dass die Drehmomentübertragung von den Rädern des Fahrzeugs 105 auf die Fahrbahn 160 maximiert wird, auf Grundlage des Betriebs der Fahrzeugsysteme in Kombination mit den Fahrbahnbedingungen, wie etwa dem Zustand der Fahrbahnoberfläche, Kurven auf der Straße, Höhenunterschieden, Hindernissen usw., bestimmt werden. Beim Betrieb im Minimalzeitmodus werden Anweisungen für den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems (z. B. Fahrerassistenzsteuerbefehle an das mindestens eine Fahrzeugsystem und/oder eine Aufforderung zur Fahrereingabe an das mindestens eine Fahrzeugsystem) bereitgestellt, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 anzustreben. Als ein Beispiel kann der Minimalzeitmodus bei Motorsportrennen verwendet werden, bei denen die kürzeste Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt wünschenswert ist. Insbesondere kann der Minimalzeitmodus den menschlichen Fahrer während des Betriebs des Fahrzeugs bei hoher Anfangsbeschleunigung am Startpunkt 150 und bei hohen Geschwindigkeiten zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 unterstützen.
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100. Das System 100 beinhaltet ein Fahrzeug 105, bei dem es sich um ein Landfahrzeug, wie etwa ein Auto, einen Truck usw., handelt. Das Fahrzeug 105 beinhaltet einen Computer 110, elektronische Steuereinheiten (electronic control units - ECUs) 112, Fahrzeugsensoren 115, Aktoren 120 zu dem Betätigen verschiedener Fahrzeugkomponenten 125, ein Kommunikationsmodul 130 und ein Fahrzeugnetzwerk 132. Das Kommunikationsmodul 130 erlaubt es dem Fahrzeug 105, über ein Netzwerk 135 mit einem Server 145 zu kommunizieren. Das Fahrzeug 105 beinhaltet eine Vielzahl von Fahrzeugszstemen, einschließlich bekannter Systeme wie etwa ein Bremssystem, ein Antriebssystem, ein Lenksystem, ein Aufhängungssystem sowie anderer Systeme, einschließlich unter anderem eines Karosseriesteuersystems, eines Klimasteuersystems, eines Beleuchtungssystems und eines Mensch-Maschinen-Schnittstellen-Systems (human-machine interface system - HMI-Systems), das eine Instrumententafel und/oder ein Infotainmentsystem beinhalten kann. Die Fahrzeugsysteme, einschließlich des Bremssystems, des Antriebssystems, des Lenksystems und des Aufhängungssystems, können jeweils eine oder mehrere der ECUs 112, Sensoren 115, Aktoren 120 und Komponenten 125 beinhalten.
Das Antriebssystem des Fahrzeugs wandelt Energie in eine Drehung der Räder des Fahrzeugs um, um das Fahrzeug 105 vorwärts und/oder rückwärts anzutreiben. Das Antriebssystem kann einen Verbrennungsmotor und/oder Elektromotoren beinhalten, die eine Drehung der Räder des Fahrzeugs antreiben. Eine Komponente 125 des Antriebssystems kann eine Brennkraftmaschine, eine Elektrofahrzeugbatterie, die den Antrieb des Fahrzeugs mit Leistung versorgt, oder eine Kombination beinhalten, und die ECU 112 und die Aktoren 120 des Antriebssystems steuern die Komponenten 125 des Antriebssystems auf Grundlage von Eingaben (d. h. einem Fahrereingabesteuerbefehl). Beispiele für Elektrofahrzeuge beinhalten batterieelektrische Fahrzeuge (BEV), Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) usw. In Beispielen, in denen das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist, kann die Batterie des Elektrofahrzeugs ein beliebiger, für die Elektrifizierung von Fahrzeugen geeigneter Typ sein, beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Blei-Säure-Batterien, Ultrakondensatoren usw.
Das Bremssystem kann die Bewegung des Fahrzeugs 105 verlangsamen und/oder anhalten. Der menschliche Fahrer kann dem Bremssystem eine Eingabe (z. B. einen Fahrereingabesteuerbefehl) bereitstellen, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Beispielsweise kann der menschliche Fahrer ein Bremspedal herunterdrücken, um Komponenten 125 des Bremssystems (z. B. Bremssättel, Bremsbacken usw.) zu betätigen und/oder einen Elektromotor des Antriebssystems zu verlangsamen, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Die ECU 112 und die Aktoren 120 des Bremssystems können die Komponenten 125 des Bremssystems auf Grundlage von Eingaben steuern.
Das Lenksystem kann ein Gieren steuern, z. B. ein Wenden nach links und rechts, um den von dem Fahrzeug zurückgelegten Weg zu lenken, wenn das Antriebssystem das Fahrzeug 105 antreibt. Das Lenksystem kann eine Eingabe (d. h. einen Fahrereingabesteuerbefehl) von einem menschlichen Fahrer empfangen, z. B. über ein Lenkrad, und dreht den Lenkwinkel der Räder des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu lenken. Die Komponenten 125 des Lenksystems können mechanisch (z. B. einschließlich Zahnstange und Ritzel), elektrisch (z. B. Steer-by-Wire) oder eine Kombination davon sein und die ECU 112 und die Aktoren 120 des Lenksystems steuern die Komponenten 125 von des Lenksystems auf Grundlage einer Eingabe.
Das Aufhängungssystem kann die Einfederung und Ausfederung einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Räder des Fahrzeugs relativ zu der Karosserie des Fahrzeugs steuern, die durch die Bewegung der Räder über unebene Fahrflächen, Rollkräfte, die sich aus dem Wenden des Fahrzeugs ergeben, Nickkräfte, die sich aus dem Bremsen und Beschleunigen des Fahrzeugs usw. ergeben, eingeleitet wird. Die Komponenten 125 des Aufhängungssystems können aktive und/oder semiaktive Dämpfer zwischen den Rädern und der Karosserie des Fahrzeugs beinhalten, um die Reaktion der Räder auf eine unebene Fahroberfläche, Rollkräfte, Nickkräfte usw. elektronisch zu steuern. Die ECU 112 und Aktoren 120 des Antriebssystems steuern die Komponenten 125 des Aufhängungssystems auf Grundlage einer Eingabe.
Der Computer 110 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Formen von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, die durch den Prozessor zu dem Durchführen verschiedener Vorgänge, die diejenigen beinhalten, die in dieser Schrift offenbart sind, ausführbar sind. Der Speicher speichert Anweisungen, die durch den Prozess zu dem Durchführen des beispielhaften Prozessablaufs 300 ausführbar sind, wie nachstehend beschrieben. Insbesondere empfängt der Computer 110 Eingaben von dem menschlichen Fahrer, einem oder mehreren Sensoren 115 und/oder einem oder mehreren Fahrzeugsystemen und gibt auf Grundlage solcher Eingaben eine Anweisung zu dem Betrieb im Minimalzeitmodus aus.
Der Prozessor kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Prozessors oder einer beliebigen geeigneten Logikvorrichtung umgesetzt sein, wie etwa eines Complex-Instruction-Set-Computer-Mikroprozessors (CISC-Mikroprozessors), eines Reduced-Instruction-Set-Computing-Mikroprozessors (RISC-Mikroprozessors), eines Very-Long-Instruction-Word-Mikroprozessors (VLIW-Mikroprozessors), eines Prozessors, der mit einem x86-Befehlssatz kompatibel ist, eines Prozessors, der eine Kombination aus Anweisungssätzen umsetzt, eines Mehrkernprozessors oder eines beliebigen anderen geeigneten Mikroprozessors oder einer beliebigen anderen geeigneten zentralen Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU). Der Prozessor kann auch als ein dedizierter Prozessor umgesetzt sein, wie etwa eine Steuerung, ein Mikrocontroller, ein eingebetteter Prozessor, ein Chipmultiprozessor (chip multiprocessor - CMP), ein Coprozessor, ein Grafikprozessor, eine Grafikverarbeitungseinheit (graphics processing unit - GPU), ein digitaler Signalprozessor (digital signal processor - DSP), ein Netzwerkprozessor, ein Medienprozessor, ein Eingabe-/Ausgabe-Prozessor (E/A-Prozessor), ein Media-Access-Control-Prozessor (MAC-Prozessor), ein Funkbasisbandprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integrated circuit - ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine programmierbare Logikvorrichtung (programmable logic device - PLD) und so weiter. In einigen Umsetzungen kann der Computer 110 mehrere Prozessoren beinhalten, von denen jeder gemäß beliebigen der vorstehenden Beispiele umgesetzt sein kann.
Der Computer 110 kann das Fahrzeug 105 in einem autonomen, einem halbautonomen oder einem nicht autonomen (manuellen) Modus betreiben, d. h., er kann den Betrieb des Fahrzeugs 105 steuern und/oder überwachen, was Steuern und/oder Überwachen der Komponenten 125 beinhaltet. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist ein autonomer Modus als einer definiert, bei dem jedes von Antrieb, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs durch den Computer 110 gesteuert wird; in einem halbautonomen Modus steuert der Computer 110 eines oder zwei von Antrieb, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs; in einem nicht autonomen Modus steuert ein menschlicher Fahrzeugführer jedes von Antrieb, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs.
Der Computer 110 kann Programmierung beinhalten, um eines oder mehrere von Bremsen, Antrieb (z. B. Steuerung der Beschleunigung in dem Fahrzeug durch Steuern von einem oder mehreren von einer Brennkraftmaschine, einem Elektromotor, einem Hybridmotor usw.), Lenkung, Klimatisierung, Innen- und/oder Außenbeleuchtung usw. zu betreiben sowie um zu bestimmen, ob und wann der Computer 110 derartige Vorgänge anstelle eines menschlichen Fahrzeugführers zu steuern hat. Zusätzlich kann der Computer 110 dazu programmiert sein, zu bestimmen, ob und wann ein menschlicher Fahrzeugführer derartige Vorgänge zu steuern hat.
Der Computer 110 kann kommunikativ, z. B. über das Fahrzeugnetzwerk 132, wie weiter unten beschrieben, an einen oder mehrere Prozessoren gekoppelt sein, die sich in (einer) anderen Vorrichtung(en) befinden, die in dem Fahrzeug 105 beinhaltet ist/sind. Ferner kann der Computer 110 über das Kommunikationsmodul 130 mit einem Navigationssystem kommunizieren, welches das globale Positionsbestimmungssystem (global position system - GPS) verwendet. Als ein Beispiel kann der Computer 110 Standortdaten des Fahrzeugs 105 anfordern und empfangen. Die Standortdaten können in einem herkömmlichen Format vorliegen, z. B. Geokoordinaten (Breiten- und Längenkoordinaten).
Die ECUs 112 (die auch als elektronische Steuermodule (electronic control modules - ECMs) oder einfach als „Steuermodule“ bezeichnet werden können) sind Rechenvorrichtungen, die verschiedene Fahrzeugkomponenten 125 des Fahrzeugs 105 überwachen und/oder steuern. Beispiele für ECUs 112 können ein Motorsteuermodul, ein Getriebesteuermodul, ein Antriebsstrangsteuermodul, ein Bremssteuermodul, ein Lenksteuermodul und so weiter beinhalten. Eine beliebige gegebene ECU 112 kann einen Prozessor und einen Speicher beinhalten. Der Speicher kann eine oder mehrere Formen von computerlesbaren Medien beinhalten und kann Anweisungen speichern, die durch den Prozessor zum Durchführen verschiedener Vorgänge, die diejenigen beinhalten, die in dieser Schrift offenbart sind, ausführbar sind. Der Prozessor einer beliebigen gegebenen ECU 112 kann unter Verwendung eines Universalprozessors oder eines dedizierten Prozessors oder einer dedizierten Verarbeitungsschaltung umgesetzt sein, was beliebige der vorstehend unter Bezugnahme auf einen in dem Computer 110 beinhalteten Prozessor identifizierten Beispiele beinhaltet.
In einigen Umsetzungen kann der Prozessor einer gegebenen ECU 112 unter Verwendung eines Mikrocontrollers umgesetzt sein. In einigen Umsetzungen kann der Prozessor einer gegebenen ECU 112 unter Verwendung einer dedizierten elektronischen Schaltung umgesetzt sein, die eine ASIC beinhaltet, die für einen konkreten Vorgang hergestellt ist, z. B. eine ASIC zum Verarbeiten von Sensordaten und/oder Kommunizieren der Sensordaten. In einigen Umsetzungen kann der Prozessor einer gegebenen ECU 112 unter Verwendung eines FPGA umgesetzt sein, bei dem es sich um eine integrierte Schaltung handelt, die so hergestellt ist, dass sie durch einen Insassen konfigurierbar ist. Typischerweise wird eine Hardwarebeschreibungssprache wie etwa VHDL (very high speed integrated circuit hardware description language - Hardwarebeschreibungssprache für integrierte Schaltungen mit sehr hoher Geschwindigkeit) bei der elektronischen Entwurfsautomatisierung verwendet, um digitale Systeme und Mischsignalsysteme, wie etwa FPGA und ASIC, zu beschreiben. Zum Beispiel wird eine ASIC auf Grundlage von VHDL-Programmierung hergestellt, die vor der Herstellung bereitgestellt wird, wohingegen logische Komponenten im Inneren eines FPGA z. B. auf Grundlage von VHDL-Programmierung konfiguriert sein können, die in einem Speicher gespeichert ist, der elektrisch mit der FPGA-Schaltung verbunden ist. In einigen Beispielen kann eine Kombination aus Universalprozessor(en), ASIC(s) und/oder FPGA-Schaltungen in einer gegebenen ECU 112 beinhaltet sein.
Das Fahrzeugnetzwerk 132 ist ein Netzwerk, über das Nachrichten zwischen verschiedenen Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 ausgetauscht werden können. Der Computer 110 kann im Allgemeinen dazu programmiert sein, über das Fahrzeugnetzwerk 132 Nachrichten an andere Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 (z. B. beliebige oder alle der ECUs 112, Sensoren 115, Aktoren 120, Komponenten 125, des Kommunikationsmoduls 130, einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) usw.) zu senden und/oder von diesen zu empfangen. Zusätzlich oder alternativ können Nachrichten über das Fahrzeugnetzwerk 132 zwischen verschiedenen derartigen anderen Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 ausgetauscht werden. In Fällen, in denen der Computer 110 tatsächlich eine Vielzahl von Vorrichtungen umfasst, kann das Fahrzeugnetzwerk 132 zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 110 dargestellt sind. Ferner können, wie nachstehend erwähnt, verschiedene Steuerungen und/oder Fahrzeugsensoren 115 dem Computer 110 Daten bereitstellen.
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeugnetzwerk 132 ein Netzwerk sein, in dem Nachrichten über einen Fahrzeugkommunikationsbus übermittelt werden. Zum Beispiel kann das Fahrzeugnetzwerk ein Controller Area Network (CAN) beinhalten, in dem Nachrichten über einen CAN-Bus übermittelt werden, oder ein Local Interconnect Network (LIN), in dem Nachrichten über einen LIN-Bus übermittelt werden.
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeugnetzwerk 132 ein Netzwerk beinhalten, in dem Nachrichten unter Verwendung anderer drahtgebundener Kommunikationstechnologien und/oder drahtloser Kommunikationstechnologien (z. B. Ethernet, WiFi, Bluetooth usw.) übermittelt werden. Zusätzliche Beispiele für Protokolle, die in einigen Umsetzungen zur Kommunikation über das Fahrzeugnetzwerk 132 verwendet werden können, beinhalten unter anderem Media Oriented System Transport (MOST), Time-Triggered Protocol (TTP) und FlexRay.
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeugnetzwerk 132 eine Kombination aus mehreren Netzwerken, möglicherweise unterschiedlicher Art, darstellen, welche die Kommunikation zwischen Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 unterstützen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugnetzwerk 132 ein CAN, in dem einige Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 über einen CAN-Bus kommunizieren, und ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netzwerk, in dem einige Vorrichtungen in dem Fahrzeug 105 gemäß Ethernet- oder Wi-Fi-Kommunikationsprotokollen kommunizieren, beinhalten.
Das Fahrzeug 105 beinhaltet eine Vielzahl von Sensoren 115, welche die Fahrzeugsteuerungsassistenz- oder ADAS-Funktionen unterstützen können, die der Kürze halber als ADAS-Funktionen bezeichnet werden. Die Sensoren 115 können unter anderem ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren, GPS-Sensoren, Bordkameras des Fahrzeugs (wie etwa eine auf den Fahrer gerichtete Kamera, eine Rücksitzkamera, eine nach vorn gerichtete Kamera, eine zur Seite gerichtete Kamera, eine nach hinten gerichtete Kamera), einen Ultraschalleinparkhilfesensor, ein RADAR mit kurzer Reichweite, ein RADAR mit mittlerer Reichweite, LiDAR, einen Lichtsensor, einen Regensensor, einen Beschleunigungsmesser usw. beinhalten. Die Sensoren 115 können eine Funktion auf Grundlage von Daten aus straßenbasierten Daten unterstützen, z. B. eine elektronische Horizontfunktion, die Kameras verwendet, um Fahrstreifen und Straßenkrümmung zu detektieren, manchmal in Verbindung mit detaillierten Kartierungsdaten. Die Sensoren 115 können auch eine Spurhalteassistenzfunktion (LCA-Funktion), die eine oder mehrere Kameras zu dem Detektieren von Fahrstreifen verwendet, und einen Lenkwinkelsensor oder eine Fahrassistenzfunktion unterstützen, die eine oder mehrere Kameras zu dem Detektieren von Fahrstreifen, einen Lenkwinkelpositionssensor und eine Fahrerüberwachungssystemkamera (driver monitoring system camera - DMSC) verwendet. Die Sensoren 115 können auch eine Funktion zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) unterstützen, die Raddrehzahlsensoren/GPS und/oder Kameras/RADAR/LiDAR mit mittlerer Reichweite verwendet, um eine automatische Folgeabstandsfunktion zu unterstützen. Die Sensoren 115 können auch eine Funktion einer intelligenten adaptiven Geschwindigkeitsregelung (iACC) unterstützen, die Radgeschwindigkeitssensoren/GPS, Kameras und/oder RADAR/LiDAR verwendet, um Geschwindigkeitsregelungsfunktionen zu unterstützen, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf detektierten Geschwindigkeitsbegrenzungen und Straßenkrümmung verändern. Die Sensoren 115 können eine Einparkhilfefunktion unterstützen, die Lenksensoren, Kameras und/oder Ultraschallsensoren verwendet. Die Sensoren 115 können auch diejenigen beinhalten, die von einem Karosseriesteuermodul (body control module - BCM) gesteuert werden, wie etwa Beschleunigungsmesser, Trägheitsmesseinheitssensoren, die das Rollen und/oder Neigen des Fahrzeugs messen.
Die Aktoren 120 sind über Schaltungen, Chips, Elektromotoren oder andere elektronische und/oder mechanische Komponenten umgesetzt, die verschiedene Fahrzeugsysteme gemäß geeigneten Steuersignalen betätigen können, wie es bekannt ist. Die Aktoren 120 können verwendet werden, um Komponenten 125 zu steuern, die Bremsung, Beschleunigung und Lenkung eines Fahrzeugs 105 beinhalten.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung ist eine Fahrzeugkomponente 125 eine oder mehrere Hardwarekomponenten, die dazu ausgelegt sind, eine(n) mechanische(n) oder elektromechanische(n) Funktion oder Vorgang durchzuführen - wie etwa Bewegen des Fahrzeugs 105, Abbremsen oder Anhalten des Fahrzeugs 105, Lenken des Fahrzeugs 105 usw. Nicht einschränkende Beispiele für die Komponenten 125 beinhalten eine Antriebskomponente (die z. B. eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor usw. beinhaltet), eine Getriebekomponente, eine Lenkkomponente (die z. B. eines oder mehrere von einem Lenkrad, einer Lenkungszahnstange usw. beinhalten kann), eine Bremskomponente (wie nachfolgend beschrieben), eine Parkunterstützungskomponente, eine Komponente der adaptiven Geschwindigkeitsregelung, eine Komponente der adaptiven Lenkung, einen beweglichen Sitz usw.
Zusätzlich kann der Computer 110 zu dem Kommunizieren über ein Kommunikationsmodul 130 mit Vorrichtungen außerhalb des Fahrzeugs 105, z. B. über drahtlose Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug (vehicle-to-vehicle - V2V) oder Fahrzeug zu Infrastruktur (vehicle-toinfrastructure - V2I) mit einem anderen Fahrzeug, mit einem Remote-Server 145 (typischerweise über das Netzwerk 135) konfiguriert sein (V2V und V2I können zusammen als V2X bezeichnet werden). Das Kommunikationsmodul 130 könnte einen oder mehrere Mechanismen beinhalten, durch die der Computer 110 kommunizieren kann, was eine beliebige gewünschte Kombination aus drahtlosen Kommunikationsmechanismen (z. B. Mobilfunk, drahtlos, Satellit, Mikrowelle und Funkfrequenz) und eine beliebige gewünschte Netzwerktopologie (oder -topologien, wenn eine Vielzahl von Kommunikationsmechanismen genutzt wird) beinhaltet. Eine beispielhafte über das Kommunikationsmodul 130 bereitgestellte Kommunikation beinhaltet Mobilfunk, Bluetooth®, IEEE 802.11, dedizierte Nahbereichskommunikation (dedicated short range communications - DSRC) und/oder Weitverkehrsnetzwerke (wide area networks - WAN), die das Internet beinhalten, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
Das Netzwerk 135 kann einer oder mehrere von verschiedenen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmechanismen sein, was eine beliebige gewünschte Kombination aus drahtgebundenen Kommunikationsmechanismen (z. B. Kabel und Glasfaser) und/oder drahtlosen Kommunikationsmechanismen (z. B. Mobilfunk, drahtlos, Satellit, Mikrowelle und Funkfrequenz) und eine beliebige gewünschte Netzwerktopologie (oder -topologien, wenn mehrere Kommunikationsmechanismen genutzt werden) beinhaltet. Beispielhafte Kommunikationsnetzwerke beinhalten drahtlose Kommunikationsnetzwerke (z. B. unter Verwendung von Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), IEEE 802.11, Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) und Mobilfunk-V2V (cellular V2V - CV2V), Mobilfunk-V2I oder Mobilfunk-V2X (cellular V2X - CV2X) usw.), lokale Netzwerke (local area network - LAN) und/oder Weitverkehrsnetzwerke (WAN), die das Internet beinhalten, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
Der Computer 110 kann im Wesentlichen kontinuierlich, periodisch und/oder bei Anweisung durch einen Server 145 usw. Daten von den Sensoren 115 empfangen und analysieren. Ferner können Techniken zu Objektklassifizierung oder -identifizierung verwendet werden, z. B. in einem Computer 110 auf Grundlage von Daten von einem Lidar-Sensor 115, einem Kamerasensor 115 usw., um eine Objektart, z. B. Fahrzeug, Person, Stein, Schlagloch, Fahrrad, Motorrad usw., sowie physische Merkmale von Objekten zu identifizieren.
Der Server 145 beinhaltet einen Computer 235 und ein Kommunikationsmodul 240. Der Computer 23 5 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Formen computerlesbarer Medien und speichert Anweisungen, die durch den Computer 235 zum Durchführen verschiedener Vorgänge, die diejenigen beinhalten, die in dieser Schrift offenbart sind, ausführbar sind. Das Kommunikationsmodul 240 kann herkömmliche Mechanismen für drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation beinhalten, z. B. Funkfrequenzkommunikation unter Verwendung geeigneter Protokolle, die es dem Computer 235 erlauben, mit anderen Vorrichtungen, wie etwa dem Fahrzeug 105, über z. B. drahtlose und/oder drahtgebundene Kommunikationsnetzwerke/-verknüpfungen zu kommunizieren.
Das Fahrzeug 105 kann eine Quelle für elektrische Energie (wie etwa eine Batterie) und einen Elektromotor beinhalten, der durch die Quelle für elektrische Energie mit Leistung versorgt werden kann, um Antrieb für das Fahrzeug 105 zu erzeugen. Das Fahrzeug 105 kann auch eine Brennkraftmaschine beinhalten, die auch Antrieb für das Fahrzeug 105 erzeugen kann. Während sich das Fahrzeug 105 auf der Fahrbahn 160 bewegt, kann ein Leistungsstatus des Motors auf Grundlage des dem Antrieb des Fahrzeugs 105 zugeordneten Leistungsbedarfs gesteuert werden.
Straßenbasierte Daten, z. B. Daten über den elektronischen Horizont, sind eine Sammlung von Daten, die bekanntermaßen aus einer Kombination von Folgenden erlangt wird: Daten von Fahrzeugsensoren 115 des Fahrzeugs 105; einem oder mehreren Datenanbietern/-diensten; und/oder gespeicherte Kartendaten, die eine aktuelle Position oder einen aktuellen Standort des Fahrzeugs 105 angeben und eine zukünftige Bewegungsbahn des Fahrzeugs 105 in Bezug auf einen bevorstehenden Abschnitt der Fahrbahn 160 vorhersagen, z. B. einschließlich Straßengeometrie, -topologie und -attribute (z. B. Fahrspuren, Geschwindigkeitsbegrenzungen usw.).
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeug 105 eine erwartete Zustandsänderung identifizieren, die einer Änderung einer Fahrbahnkrümmung entspricht. Während sich das Fahrzeug 105 beispielsweise auf einem geraden Abschnitt der Fahrbahn 160 bewegt, kann das Fahrzeug 105 bestimmen, dass es sich einem gekrümmten Abschnitt der Fahrbahn 160 nähert.
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeug 105 eine erwartete Zustandsänderung, die einer Änderung einer Fahrbahnkrümmung entspricht, auf Grundlage von straßenbasierten Daten, z. B. Daten den elektronischen Horizont identifizieren.
In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeug 105 Informationen bezüglich der Straßensteigung/des Straßengefälles in Verbindung mit dem Steuern von Motorleistungsstatusübergängen berücksichtigen. In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeug 105 Informationen bezüglich der Straßenneigung/des Straßengefälles aus straßenbasierten Daten, z. B. Daten über den elektronischen Horizont, erhalten, die von einem oder mehreren Datenanbietern/Diensten bereitgestellt werden. In einigen Umsetzungen kann das Fahrzeug 105, während es sich auf einer gegebenen Fahrbahn (z. B. der Fahrbahn 160) bewegt, bestimmen - z. B. auf Grundlage von straßenbasierten Daten wie etwa Daten über den elektronischen Horizont -, ob sich die Straßensteigung an bevorstehenden Punkten entlang der Fahrbahn ändern wird, und kann, wenn dies der Fall ist, (eine) solche Änderung(en) berücksichtigen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 105 einen geplanten Motor-Pull-up verhindern oder einen Motor-Pull-down (und/oder eine Schubabschaltung) auf Grundlage einer Bestimmung einleiten, dass sich die Straßenneigung an einem bevorstehenden Punkt von einer ebenen Neigung zu einer Abwärtsneigung auf Grundlage und/oder auf Grundlage des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Geschwindigkeit ändern wird.
Faktoren, die den dem Antrieb des Fahrzeugs 105 auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 zugeordneten Leistungsbedarf beeinflussen, können Routen-/Oberflächenmetriken, wie etwa Straßenneigung, Straßenkrümmung, Straßenoberflächenreibung (mu), Rollwiderstand und Fahrbahnumgebungszustände (z. B. das Vorhandensein von Regen, Eis oder Schnee), beinhalten. Faktoren, die den dem Antrieb des Fahrzeugs 105 zugeordneten Leistungsbedarf beeinflussen, können auch Faktoren in Bezug auf die Fahrzeuglast/-konfiguration, wie etwa Fahrzeuggewicht, Reifenart, Nutzlast, Ziehen eines Anhängers und aerodynamischen Widerstand (der die Effekte von Gegenwind oder Rückenwind, falls vorhanden, beinhaltet), beinhalten. Der Bedarf an Antriebsleistung kann auch durch Manöver des Fahrzeugs 105 beeinflusst werden, während es auf der Fahrbahn 301 fährt, wie etwa Fahrspurwechsel und Beschleunigungen/Verlangsamungen auf eine Zielgeschwindigkeit auf dem Weg mit minimaler Zeit 160.
3 ist ein Blockdiagramm eines Prozessablaufs 300, der für Vorgänge repräsentativ sein kann, die in verschiedenen Umsetzungen des Systems 100 ausgeführt werden. Der Prozessablauf 300 ist ein beispielhaftes Verfahren, das durch eine Umsetzung des Systems 100 durchgeführt wird. Der Prozessablauf 300 beinhaltet den Betrieb des Fahrzeugs 105 in einem Minimalzeitmodus, um das Fahren des Fahrzeugs 105 von einem Startpunkt 150 zu einem Zielpunkt 155 in einer minimalen Zeit anzuweisen. Als ein Beispiel kann der Minimalzeitmodus durch einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs 105 aktiviert werden und der menschliche Fahrer des Fahrzeugs 105 kann das Fahrzeug 105 im Minimalzeitmodus auf einer Rennbahn, einer Beschleunigungsrennstrecke oder einem Privatgrundstück mit einer geeigneten Straße betreiben. Bei einem Betrieb im Minimalzeitmodus wird eine Anweisung, z. B. eine Anweisung, die manuell durch den menschlichen Fahrer ausgeführt werden soll, und/oder eine Anweisung, die durch das Fahrzeug 105 automatisch ausgeführt werden soll, für die Fahrt des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt Punkt 155 in einer minimalen Zeit bereitgestellt. Als ein Beispiel kann die minimale Zeit von einem Startpunkt 150 zu einem Zielpunkt 155 bei Motorsportrennen, z. B. Beschleunigungsrennen, erwünscht sein. In solchen Beispielen ist der Startpunkt 150 eine Startlinie und der Zielpunkt 155 ist eine Ziellinie der Rennstrecke. Der Minimalzeitmodus kann für den menschlichen Fahrer als „Rennstreckenmodus“ identifiziert werden.
In Block 305 beinhaltet der Prozessablauf Aktivieren des Minimalzeitmodus. Der menschliche Fahrer kann den Minimalzeitmodus manuell aktivieren. Beispielsweise kann der menschliche Fahrer die Auswahl des Minimalzeitmodus in eine Schnittstelle des Fahrzeugs 105, z. B. einen Wahlschalter, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle usw., eingeben.
Nachdem der Minimalzeitmodus in Block 405 aktiviert sein kann, kann eine andere Eingabe von dem menschlichen Fahrer eine Voraussetzung für die Einleitung des Betriebs im Minimalzeitmodus sein. Beispielsweise löst in dem in Prozessablauf 300 gezeigten Beispiel nach dem Aktivieren des Minimalzeitmodus in Block 305 eine Eingabe der maximalen Beschleunigung (siehe Block 325) die Einleitung des Betriebs des Fahrzeugs 105 im Minimalzeitmodus aus. Das Fahrzeug 105 kann im Minimalzeitmodus bleiben und in diesem betrieben werden, bis das Fahrzeug 105 den Zielpunkt 155 erreicht. Die Aktivierung und/oder der Betrieb im Minimalzeitmodus kann durch den menschlichen Fahrer vorzeitig beendet werden. Als ein Beispiel kann der menschliche Fahrer den Minimalzeitmodus durch Eingeben einer Auswahl, die den Minimalzeitmodus beendet, über eine Schnittstelle des Fahrzeugs 105, z. B. einen Wahlschalter, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle usw., beenden. Als weiteres Beispiel kann das System 100 die Aktivierung und/oder den Betrieb des Minimalzeitmodus automatisch beenden, wenn bestimmte Parameter des Fahrzeugbetriebs auf Grundlage von Steuerkommandos des Fahrers bestimmt werden, z. B. die Bremsfrequenz und/oder -größe, die der Fahrer dem Bremssystem vorgibt, der Betrieb des Antriebssystems und/oder des Bremssystems, der die Bewegung des Fahrzeugs unter einen Geschwindigkeitsschwellenwert bringt, die Abweichung der Fahrzeugposition relativ zu dem Weg mit minimaler Zeit 160 über einen Schwellenwert hinaus, usw.
Bei Block 310 beinhaltet der Prozessablauf 300 Sammeln von Fahrbahndaten zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt. Die Fahrbahndaten können Kurven der Fahrbahn 160, Höhenunterschiede auf der Fahrbahn 160, Oberflächenbeschaffenheit und deren Veränderungen (z. B. Wasser auf der Fahrbahn 160 wie Regen, Schnee, Eis, Frost usw., Straßenmaterial wie Pflaster, Schwarzdecke, Schotter, Schmutz, Sand usw. und andere Bedingungen, welche die Traktion beeinträchtigen können), Wetterbedingungen wie Niederschlag, Nebel, Sonne usw. und Hindernisse auf der Fahrbahn 160 wie Schlaglöcher, loser Schotter usw. beinhalten. Die Fahrbahndaten können räumlich koordiniert werden, z. B. mit GPS, sodass das System 100 die relative Position des Fahrzeugs 105 und die detektierten Fahrbahndaten kennt.
Die Fahrbahndaten können durch das Fahrzeug 105 vor und/oder während der Fahrt des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 im Minimalzeitmodus gesammelt werden und/oder können durch das System 100 von externen Quellen empfangen werden, z. B aggregierte Daten, die durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation empfangen werden.
4 ist ein Blockdiagramm eines Prozessablaufs 400, der für Vorgänge repräsentativ sein kann, die in verschiedenen Umsetzungen des Systems ausgeführt werden, um Block 310 aus 3 durchzuführen. Der Prozessablauf 400 ist ein beispielhaftes Verfahren, das durch eine Umsetzung des Systems 100 durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Block 405 beinhaltet der Prozessablauf 400 die Eingabe eines Startpunkts 150 und/oder eines Zielpunkts 155 als Fahrbahndaten. Als ein Beispiel können der Startpunkt 150 und/oder der Zielpunkt 155 manuell durch den menschlichen Fahrer eingegeben werden. Beispielsweise kann der menschliche Fahrer einen Kartenstandort, Kartenkoordinaten, in einer Karte gespeicherte Orientierungspunkte usw. auswählen. Diese Auswahl durch den menschlichen Fahrer kann beispielsweise über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, einschließlich eines Touchscreens, in das System 100 eingegeben werden. Das System 100 kann auf Grundlage einer Eingabe eines Startpunkts 150 automatisch einen Zielpunkt 155 auswählen oder vorschlagen oder kann auf Grundlage einer Eingabe eines Zielpunkts 155 automatisch einen Startpunkt 150 auswählen oder vorschlagen.
Unter Bezugnahme auf Block 410 beinhaltet der Prozessablauf 400 Sammeln von Fahrbahndaten während einer Trainingsfahrt des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 vor dem Betrieb des Fahrzeugs 105 im Minimalzeitmodus. Mit anderen Worten betreibt der menschliche Fahrer die Fahrzeugsysteme manuell, um von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt zu fahren. Während dieser Fahrt von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt sammelt das Fahrzeug 105, z. B. die Sensoren 115, Fahrbahndaten. Die Sammlung von Fahrbahndaten bei einer solchen Trainingsfahrt kann durch aggressiven oder halbaggressiven Betrieb des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 verbessert werden. Nach dem manuellen Betrieb des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 bringt der menschliche Fahrer das Fahrzeug 105 dann zum Startpunkt 150 für den Betrieb im Minimalzeitmodus von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 zurück.
In Block 410 können die Fahrbahndaten durch die Sensoren 115 des Fahrzeugs 105 gesammelt werden. Als ein Beispiel können Sensoren 115 des Fahrzeugs 105 Bilddaten erzeugen, die Änderungen der Richtung und/oder Höhe der Straßenoberfläche, Hindernisse auf der Straßenoberfläche und/oder andere Bedingungen der Straßenoberfläche angeben. Als weiteres Beispiel können die Sensoren 115 des Fahrzeugs ein erzielbares Drehmoment des Fahrzeugs 105 detektieren, d. h. Drehmoment minus Schlupf auf dem Straßenbelag. Diese Daten können verwendet werden, um den Reibungskoeffizienten des Straßenbelags an Standorten zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 zu berechnen, der verwendet werden kann, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Fahrzeug 105 an Standorten auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 fahren sollte. Als weiteres Beispiel können die Sensoren 115 Nicken und/oder Rollen des Fahrzeugs 105 an Standorten zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 detektieren, z. B. ein Sensor 115, wie etwa ein Sensor einer Trägheitsmesseinheit. Als weiteres Beispiel können die Sensoren 115 das Wetter, z. B. Niederschlag, Sicht usw., auf Grundlage von Bildern von bordeigenen Kameras, automatischen Fernlichtsensoren usw. detektieren.
Unter Bezugnahme auf Block 415 beinhaltet der Prozessablauf 500 eine Sammlung von Fahrbahndaten in Form von straßenbasierten Daten, z. B. Daten über den elektronischen Horizont. Die straßenbasierten Daten, z. B. Daten über den elektronische Horizont, werden durch das Fahrzeug 115 als Kombination aus Folgendem gesammelt: Daten von den Sensoren 115 des Fahrzeugs 105; einem oder mehreren Datenanbietern/-diensten; und/oder gespeicherten Kartendaten, die eine aktuelle Position oder einen aktuellen Standort des Fahrzeugs 105 angeben. Unter Verwendung dieser straßenbasierten Daten, z. B. Daten über den elektronischen Horizont, beinhaltet Block 415 Vorhersagen einer zukünftigen Bewegungsbahn des Fahrzeugs 105 in Bezug auf einen bevorstehenden Abschnitt von Fahrbahnbedingungen.
Unter Bezugnahme auf Block 420 beinhaltet der Prozessablauf 400 Sammeln von aggregierten Crowdsourcing-Daten, die von anderen Fahrzeugen gesammelt und durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation an das Fahrzeug 105 übertragen werden. Als ein Beispiel können die durch Crowdsourcing erhobenen Daten von bekannter Art sein, einschließlich der kommerziell bekannten Road Experience Management (REM) von Mobileye. Insbesondere kann es sich bei den Crowdsourcing-Daten um Daten aus dem Mobileye Roadbook handeln. In Beispielen, in denen der Prozessablauf 400 aggregierte Crowdsourcing-Daten sammelt, können die Fahrbahndaten von anderen Fahrzeugen gesammelt werden, die einen Weg oder einen Teil eines Wegs von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt zurückgelegt haben. Die anderen Fahrzeuge können Daten mit Sensoren sammeln, die den Sensoren 115 des Fahrzeugs 105 ähnlich oder die gleichen sind.
Bei Block 315 beinhaltet der Prozessablauf 300 Bestimmen des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Geschwindigkeit. Der Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit sind eine Kombination aus Standorten des Fahrzeugs 105 auf einer Linie von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 105 an diesen Standorten, um die Fahrzeit von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 zu minimieren. Insbesondere ist der Weg mit minimaler Zeit 160 eine gerade und/oder gekrümmte Linie, die sich kontinuierlich von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 erstreckt. Die entsprechende Geschwindigkeit ist die berechnete Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug 105 an einem gegebenen Punkt auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 fahren sollte, um zu erzielen, dass die Fahrzeit von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 minimiert wird. Der Weg mit minimaler Zeit 160 in Kombination mit der Geschwindigkeit an den Punkten entlang des Wegs mit minimaler Zeit 160 wird auf Grundlage von Fahrbahnbedingungen und des Betriebs der Fahrzeugsysteme bestimmt, um die Drehmomentübertragung auf die Fahrbahn zu maximieren, wie nachstehend genauer beschrieben. Der Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit werden beispielsweise auf Grundlage der Leistungsmerkmale der Fahrzeugsysteme (z. B. eines Bremssystems, eines Antriebssystems, eines Lenksystems, eines Aufhängungssystems usw.) und der Fähigkeit der Systeme, so zu arbeiten, dass die Drehmomentübertragung von den Rädern des Fahrzeugs 105 auf die Fahrbahn maximiert wird, auf Grundlage des Betriebs des Fahrzeugsystems in Kombination mit den Fahrbahnbedingungen, wie etwa dem Zustand der Fahrbahnoberfläche, Kurven auf der Straße, Höhenunterschieden, Hindernissen usw., berechnet. Wie vorstehend beschrieben, kann der Weg mit minimaler Zeit 160 bei Motorsportrennen verwendet werden, bei denen die kürzeste Zeit vom Startpunkt 150 zum Zielpunkt 155 erwünscht ist.
Die Bestimmung des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Minimalgeschwindigkeit basiert auf den Fahrbahndaten, die vor der Einleitung des Betriebs des Minimalzeitmodus ab dem Startpunkt 150 gesammelt wurden. Das System 100 kann den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit auf Grundlage von Daten, die während des Betriebs des Minimalzeitmodus zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 gesammelt wurden, auf Grundlage einer Fahrzeugleistungsrückmeldung von Daten, die von den Sensoren 115 gesammelt wurden, und/oder auf Grundlage einer Abweichung des Fahrzeugs 105 von dem Weg mit minimaler Zeit 160 und/oder der Minimalgeschwindigkeit neu berechnen. Die Bestimmung des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Minimalgeschwindigkeit vor dem Betrieb des Minimalzeitmodus ab dem Startpunkt 150 und eine mögliche Neuberechnung des Wegs mit minimaler Zeit 160 zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 können unter Verwendung eines/r oder einer Kombination aus Algorithmen, Kalkulationen und Nachschlagetabellen berechnet werden. Der Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit können ein Produkt einer Berechnung mit einem unendlichen Satz von Standorten und entsprechenden Geschwindigkeiten zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 sein oder können ein diskreter Satz von Standorten und entsprechenden Geschwindigkeiten zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 sein.
Unter Bezugnahme auf Block 320 kann der Prozessablauf 300 eine Anforderung beinhalten, dass das Fahrzeug 105 an dem Startpunkt 150 angehalten wird, bevor der Betrieb des Minimalzeitmodus eingeleitet wird. Als weiteres Beispiel kann der Prozessablauf 300 alternativ zu dem Anfordern eines Stillstands am Startpunkt 150 Einleiten des Betriebs des Minimalzeitmodus auf Grundlage des Standorts des Fahrzeugs 105 am Startpunkt 150 beinhalten, d. h. im Stillstand oder wenn sich das Fahrzeug 105 über den Startpunkt 150 hinweg bewegt.
Der Prozessablauf 300 kann eine Eingabe des menschlichen Fahrers als Voraussetzung für die Einleitung des Betriebs im Mindestzeitmodus erfordern, nachdem der Mindestzeitmodus in Block 405 aktiviert wurde. Beispielsweise kann unter Bezugnahme auf Block 325 eine Eingabe der maximalen Beschleunigung die Einleitung des Fahrzeugs 105 in den Minimalzeitmodus und den Betrieb des Fahrzeugs 105 im Minimalzeitmodus auslösen. Die maximale Beschleunigungseingabe kann beispielsweise das vollständige Herunterdrücken eines Gaspedals des Fahrzeugs beinhalten. Zusätzlich kann die maximale Beschleunigungseingabe als ein Beispiel auch das gleichzeitige Herunterdrücken des Bremspedals und das vollständige Lösen des Bremspedals beinhalten, während das vollständige Herunterdrücken des Beschleunigungspedals beibehalten wird. Als Alternative zu einer maximalen Beschleunigungseingabe könnte ein anderes Beispiel für eine Eingabe von dem menschlichen Fahrer als Voraussetzung zur Einleitung des Betriebs des Fahrzeugs im Minimalzeitmodus von dem menschlichen Fahrer in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle sein, wie etwa einen Hebel, eine Drucktaste, usw. Die maximale Beschleunigungseingabe oder eine andere Eingabe zur Einleitung des Betriebs des Fahrzeugs im Minimalzeitmodus kann das Fahrzeug 105 mit hoher Beschleunigung am Startpunkt 150 und hoher Geschwindigkeit zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 betreiben. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, stellt das System 100 Anweisungen für den Betrieb des Fahrzeugs 105 mit dieser hohen Beschleunigung und hohen Geschwindigkeit zwischen dem Startpunkt 150 und dem Zielpunkt 155 bereit, um den Weg mit minimaler Zeit anzustreben.
Unter Bezugnahme auf Block 330 beinhaltet der Prozessablauf 300 Bestimmen, ob sich das Fahrzeug nach der Einleitung des Minimalzeitmodus auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 und mit der entsprechenden Geschwindigkeit zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt befindet. Die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug 105 auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 befindet und die entsprechende Geschwindigkeit aufweist, kann auf Daten von den Fahrzeugsensoren 115 basieren. Beispielsweise kann die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug 105 auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 befindet, auf einem GPS-Standort (z. B. durch eine GPS-Einheit des Fahrzeugs 105 gesammelt), Bilddaten von der bordeigenen Kamera, einer Kombination davon usw. basieren. Ähnlich kann die Bestimmung, ob das Fahrzeug 105 die Geschwindigkeit aufweist, die dem Standort auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 entspricht, auf einem GPS-Standort, Bilddaten von der bordeigenen Kamera, einer Kombination davon usw. basieren.
Unter Bezugnahme auf Block 335 beinhaltet der Prozessablauf 300 im Minimalzeitmodus die Anweisung des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems für die Fahrt des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155. Nach dem Verlassen des Startpunkts 150 in Richtung des Zielpunkts 155 werden Anweisungen zum Betrieb des Fahrzeugs 105 bereitgestellt, bis das Fahrzeug 105 den Zielpunkt 155 erreicht oder bis der Minimalzeitmodus beendet ist. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, kann die Anweisung zum Betrieb des Fahrzeugs 105 Bereitstellen einer Eingabe für den menschlichen Fahrer des Fahrzeugs 105 beinhalten, sodass der menschliche Fahrer den Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems manuell einstellen kann, und/oder eine Anweisung zum Betrieb des Fahrzeugs 105 kann eine Anweisung zum Betrieb an mindestens ein Fahrzeugsystem zur automatisierten Einstellung des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems beinhalten.
Das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems zum Fahren des Fahrzeugs 105 von dem Startpunkt 150 zu dem Zielpunkt 155 basiert mindestens teilweise auf Daten von den Sensoren 115 des Fahrzeugs 105. Insbesondere vergleicht das System 100 den gemessenen Standort und die gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs 105 mit dem berechneten Weg mit minimaler Zeit 160 und der berechneten Minimalgeschwindigkeit. Block 435 beinhaltet Anweisen mindestens eines Fahrzeugsystems des Fahrzeugs 105 und/oder des menschlichen Fahrers zum Folgebetrieb des Fahrzeugs 105. Wenn sich das Fahrzeug 105 auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 mit der entsprechenden Geschwindigkeit befindet, dann beinhaltet Block 335 Anweisen mindestens eines Fahrzeugsystems, dazu betrieben zu werden, um die Einhaltung des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Minimalgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, und/oder beinhaltet Bereitstellen einer Betriebsanweisung an den menschlichen Fahrer, die Einhaltung des Wegs mit minimaler Zeit 160 und der Minimalgeschwindigkeit beizubehalten. Wenn der Standort und/oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 105 von dem berechneten Weg mit minimaler Zeit 160 und/oder der entsprechenden Geschwindigkeit abweicht, beinhaltet Block 335 Anweisen mindestens eines Fahrzeugsystems, dazu betrieben zu werden, um einen Standort auf dem Weg mit minimaler Zeit 160 und/oder der entsprechenden Geschwindigkeit anzustreben.
Die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in Block 335 kann eine Anweisung an den menschlichen Fahrer, die manuell durch den menschlichen Fahrer ausgeführt werden soll, und/oder eine Anweisung an das Fahrzeugsystem, die automatisch durch das Fahrzeug 105 ausgeführt werden soll, beinhalten.
Beispielsweise kann Block 335 Bereitstellen von Anweisungen an den menschlichen Fahrer beinhalten, mindestens eines der Fahrzeugsysteme zu betreiben. Die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems im Minimalzeitmodus und bei Minimalgeschwindigkeit beinhaltet Erzeugen einer oder mehrerer Aufforderungen zur Fahrereingabe für mindestens eines der Fahrzeugsysteme. Beispielsweise kann die Anweisung an den menschlichen Fahrer eine visuelle, akustische und/oder haptische Anweisung beinhalten. Als ein Beispiel kann die Anweisung dem menschlichen Fahrer als ein visueller Indikator bereitgestellt werden, d. h. als Text, Formen usw., die dem Fahrer auf einer Kontextanzeige dargestellt werden. Als weiteres Beispiel kann die Anweisung dem menschlichen Fahrer als gesprochene Anweisungen bereitgestellt werden, die über Lautsprecher in dem Fahrzeug 105 präsentiert werden.
Zusätzlich oder alternativ zu den Anweisungen an den menschlichen Fahrer zur manuellen Ausführung durch den menschlichen Fahrer kann das System 100 dem mindestens einen Fahrzeugsystem Fahrerassistenzsteuerbefehle bereitstellen. Die Fahrerassistenzsteuerbefehle unterstützen den Fahrer automatisch beim Betreiben des Fahrzeugs 105 und unterstützen insbesondere den Fahrer beim Betreiben des Fahrzeugs 105 gemäß dem Prozessablauf 300. Der Fahrerassistenzsteuerbefehl an das Fahrzeugsystem steuert dieses Fahrzeugsystem automatisch ohne Eingabe von dem menschlichen Fahrer und gemäß dem Prozessablauf 300. Beispielsweise kann das System 100 Fahrerassistenzsteuerbefehle bereitstellen, die an eine ECU 112 und/oder einen Aktor 120 des Lenksystems zum Steuern von Komponenten 125 des Lenksystems, um das Fahrzeug 105 zu lenken, an eine ECU 112 und/oder einen Aktor 120 des Antriebssystems zum Steuern von Komponenten 125 des Antriebssystems, um den Antrieb zu erhöhen oder zu verringern, an eine ECU 112 und/oder einen Aktor 120 des Bremssystems zur Steuerung der Komponenten 125 des Bremssystems, um zu bremsen, und/oder an eine ECU 112 und/oder einen Aktor 120 des Aufhängungssystems zum Steuern von Komponenten 125 des Aufhängungssystems, um Dämpfungseigenschaften des Aufhängungssystems aktiv oder semiaktiv zu steuern, ergehen.
In dem Fall, dass Block 335 Bereitstellen eines Fahrerassistenzsteuerbefehls an eines oder mehrere der Fahrzeugsysteme beinhaltet, kann eine manuelle Eingabe in dieses Fahrzeugsystem durch den menschlichen Fahrer den Fahrerassistenzsteuerbefehl außer Kraft setzen. Insbesondere speichert der Speicher Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, Erfassen eines von dem Fahrer eingegebenen Steuerbefehls an das mindestens eine Fahrzeugsystem. Wie vorstehend beschrieben, ist der Fahrereingabesteuerbefehl ein Befehl, der dem Fahrzeugsystem durch den menschlichen Fahrer bereitgestellt wird, um das Fahrzeugsystem manuell zu betreiben. Beispiele für Fahrereingabesteuerbefehle beinhalten menschliche Eingaben ins Antriebssystem, Bremssystem, Lenksystem usw. Falls der menschliche Fahrer dem Fahrzeugsystem Fahrereingabesteuerbefehle bereitstellt, kann der Fahrereingabesteuerbefehl den Fahrerassistenzsteuerbefehl von dem System 100 an dieses Fahrzeugsystem außer Kraft setzen. Mit anderen Worten kann in dem Fall, dass der menschliche Fahrer Fahrereingabesteuerbefehle an das Fahrzeugsystem bereitstellt, der Betrieb dieses Fahrzeugsystems gemäß den Fahrereingabesteuerbefehlen gesteuert werden, die dem Fahrzeugsystem durch den menschlichen Fahrer bereitgestellt werden. In solchen Beispielen kann, wenn der menschliche Fahrer aufhört, Fahrereingabesteuerbefehle an dieses Fahrzeugsystem bereitzustellen, der Betrieb dieses Systems gemäß der Fahrerassistenzsteuerung wiederaufgenommen werden. In einigen Beispielen kann in dem Fall, dass Fahrereingabesteuerbefehle vorbestimmte Schwellenwertgrenzen überschreiten, der Minimalzeitmodus beendet werden, wie vorstehend beschrieben. Insbesondere können die vorbestimmten Schwellengrenzen auf vorbestimmten Parametern des Fahrzeugbetriebs basieren, z. B. einer Bremsfrequenz und/oder -stärkeeingabe von dem menschlichen Fahrer in das Bremssystem, einem Betrieb des Antriebssystems und/oder Bremssystems, der eine Bewegung des Fahrzeugs unter einem Geschwindigkeitsschwellenwert Fahrerunterstützungssteuerbefehls, Abweichung der Fahrzeugposition relativ zu dem Weg mit minimaler Zeit 160 über einen Schwellenwert hinaus usw.
5 ist ein Blockdiagramm eines Prozessablaufs 500, der für Vorgänge repräsentativ sein kann, die in verschiedenen Umsetzungen des Systems ausgeführt werden, um Block 335 aus 3 durchzuführen. Der Prozessablauf 500 ist ein beispielhaftes Verfahren, das durch eine Umsetzung des Systems 100 durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Block 505 beinhaltet der Prozessablauf 500 Anweisen des Betriebs des Lenksystems, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Beispielsweise kann Block 505 Bereitstellen von Aufforderungen an den menschlichen Fahrer, z. B. visuell, akustisch, haptisch, beinhalten, die den menschlichen Fahrer anweisen, das Lenksystem zu betreiben, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Die Aufforderungen für den menschlichen Fahrer können den menschlichen Fahrer anweisen, wann das Lenkrad zu drehen ist, und den Lenkwinkel des Lenkrads. Zusätzlich oder alternativ zu den Aufforderungen an den menschlichen Fahrer kann Block 505 Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das Lenksystem beinhalten, um das Fahrzeug 105 automatisch zu lenken.
Unter Bezugnahme auf Block 510 beinhaltet der Prozessablauf 500 Anweisen des Betriebs des Antriebssystems, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Beispielsweise kann Block 510 Bereitstellen von Aufforderungen an den menschlichen Fahrer, z. B. visuell, akustisch, haptisch, beinhalten, die den menschlichen Fahrer anweisen, das Antriebssystem zu betreiben, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Die Aufforderungen an den menschlichen Fahrer können den menschlichen Fahrer anweisen, wann ein Gaspedal heruntergedrückt oder freigegeben werden soll, und die heruntergedrückte Position des Gaspedals. Zusätzlich oder alternativ zu den Aufforderungen an den menschlichen Fahrer kann Block 510 Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das Antriebssystem beinhalten, um die Leistung an den Rädern des Fahrzeugs 105 automatisch zu erhöhen oder zu verringern.
Unter Bezugnahme auf Block 515 beinhaltet der Prozessablauf 500 Anweisen des Betriebs des Bremssystems, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Beispielsweise kann Block 515 Bereitstellen von Aufforderungen an den menschlichen Fahrer, z. B. visuell, akustisch, haptisch, beinhalten, die den menschlichen Fahrer anweisen, das Bremssystem zu betreiben, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Die Aufforderungen an den menschlichen Fahrer können den menschlichen Fahrer anweisen, wann ein Bremspedal heruntergedrückt oder freigegeben werden soll, und die heruntergedrückte Position des Bremspedals. Zusätzlich oder alternativ zu den Aufforderungen an den menschlichen Fahrer kann Block 515 Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das Antriebssystem beinhalten, um den Betrieb der Bremsen des Fahrzeugs automatisch zu steuern (z. B. Bewegung der Bremssättel, Bremsbacken usw.)
Unter Bezugnahme auf Block 520 beinhaltet der Prozessablauf 500 Anweisen des Betriebs des Aufhängungssystems, um den Weg mit minimaler Zeit 160 und die Minimalgeschwindigkeit beizubehalten und/oder anzustreben. Beispielsweise kann Block 520 Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das Aufhängungssystem beinhalten, um den Betrieb von aktiven und/oder semiaktiven Dämpfern des Aufhängungssystems automatisch zu steuern.
Unter Bezugnahme auf Block 340 überwacht der Prozessablauf 300 weiterhin den Standort und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zu dem Weg mit minimaler Zeit 160 und der Minimalgeschwindigkeit, bis das Fahrzeug den Zielpunkt erreicht. Als weiteres Beispiel kann, wie vorstehend dargelegt, der menschliche Fahrer den Minimalzeitmodus manuell beenden und/oder das System 100 kann den Minimalzeitmodus als Reaktion auf eine Abweichung von dem Weg mit minimaler Zeit 160 und/oder der Minimalgeschwindigkeit beenden, z. B. auf Grundlage von Fahrereingabesteuerbefehlen an eines oder mehrere der Fahrzeugsysteme, die einen vorbestimmten Schwellengrenzwert überschreiten, wie vorstehend beschrieben.
Die Verwendung von „als Reaktion auf“, „auf Grundlage von“ und „wenn bestimmt wird“ gibt in dieser Schrift eine kausale Beziehung an, nicht nur eine rein temporale Beziehung. Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren könnten, obwohl die Schritte als gemäß einer gewissen geordneten Sequenz erfolgend beschrieben worden sind, solche Schritte in einer anderen als der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Bestimmte Schritte könnten gleichzeitig durchgeführt werden, andere Zwischenschritte können hinzugefügt werden oder einige der in dieser Schrift beschriebenen Schritte könnten weggelassen werden, ohne von dem Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, beschreibenden und nicht einschränkenden Charakters sein soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und kann die Offenbarung anders als spezifisch beschrieben umgesetzt werden.

Claims

System, umfassend: einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher aufweist, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die durch den Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs zur Fahrt des Fahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt in einem Minimalzeitmodus; Sammeln von Fahrbahndaten für eine Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt; auf Grundlage der Fahrbahndaten, Bestimmen eines Wegs mit minimaler Zeit und einer Minimalgeschwindigkeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt und einer optimalen Geschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit; und als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von einem menschlichen Fahrer, wenn sich das Fahrzeug am Startpunkt befindet, Einleiten des Minimalzeitmodus und Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems, um den Weg mit minimaler Zeit und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus anzustreben.
System nach Anspruch 1, wobei der Speicher Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, um anzufordern, dass das Fahrzeug an dem Startpunkt gestoppt ist, um den Minimalzeitmodus einzuleiten.
System nach Anspruch 1, wobei die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das mindestens eine Fahrzeugsystem beinhaltet.
System nach Anspruch 3, wobei Fahrereingabesteuerbefehle an das mindestens eine Fahrzeugsystem Fahrerassistenzsteuerbefehle an das mindestens eine Fahrzeugsystem außer Kraft setzen.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems im Minimalzeitmodus Erzeugen einer Aufforderung zur Fahrereingabe an den menschlichen Fahrer beinhaltet.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt von dem Fahrzeug gesammelte Daten, die durch das Fahrzeug während einer vorherigen Fahrt des Fahrzeugs auf der Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt gesammelt wurden, beinhalten.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt Daten von einer straßenbasierten Datenkarte beinhalten.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt bis zu dem Zielpunkt Daten von einer Bordkamera, einem Radarsystem und/oder einem Lidarsystem beinhalten.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Anweisung zum Betrieb mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus auf einer Rückmeldung von einem Sensor einer Trägheitsmesseinheit während der Fahrt des Fahrzeugs zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus basiert.
System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems Anweisen eines Lenksystems, eines Antriebsstrangsystems, eines Bremssystems und/oder eines Aufhängungssystems beinhaltet.
Verfahren, umfassend: Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems eines Fahrzeugs zur Fahrt des Fahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt in einem Minimalzeitmodus; Sammeln von Fahrbahndaten für die Fahrbahn von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt; auf Grundlage der Fahrbahndaten, Bestimmen eines Wegs mit minimaler Zeit und einer Minimalgeschwindigkeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt und einer optimalen Geschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit; und als Reaktion auf eine maximale Beschleunigungseingabe von dem menschlichen Fahrer, wenn sich das Fahrzeug am Startpunkt befindet, Einleiten des Minimalzeitmodus und Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems, um den Weg mit minimaler Zeit und die Minimalgeschwindigkeit entlang des Wegs mit minimaler Zeit von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus anzustreben.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus Bereitstellen von Fahrerassistenzsteuerbefehlen an das mindestens eine Fahrzeugsystem beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems im Minimalzeitmodus Erzeugen einer Aufforderung zur Fahrereingabe an den menschlichen Fahrer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems Anweisen eines Lenksystems, eines Antriebsstrangsystems, eines Bremssystems und/oder eines Aufhängungssystems beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, wobei das Anweisen des Betriebs mindestens eines Fahrzeugsystems in dem Minimalzeitmodus auf einer Rückmeldung von einem Sensor einer Trägheitsmesseinheit während der Fahrt des Fahrzeugs zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt in dem Minimalzeitmodus basiert.