(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステムを備える装置であって、前記ブレーキシステムは、
前記ブレーキシステム内の流体圧力を制御するための一次ブレーキ制御モジュールと、
前記一次ブレーキ制御モジュールから独立して前記ブレーキシステム内の流体圧力を制御するための二次ブレーキ制御モジュールと、
前記一次ブレーキ制御モジュールまたは前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御され、車両を減速させるために使用される少なくとも１つのブレーキユニットと、
前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御される少なくとも１つの液圧モータと、
前記車両を操舵するために使用されるステアリングシステムであって、前記少なくとも１つの液圧モータは前記ステアリングシステムの一部である、ステアリングシステムと、
前記ステアリングシステムの一部である少なくとも１つのホイールと、
前記一次ブレーキ制御モジュールおよび前記二次ブレーキ制御モジュールと電気通信する仮想ドライバと、
第１の運転モードであって、該第１の運転モードの間、前記少なくとも１つのホイールが右回りに回るように構成される、第１の運転モードと、
第２の運転モードであって、該第２の運転モードの間、前記少なくとも１つのホイールが左回りに回るように構成される、第２の運転モードと、
を有しており、
前記二次ブレーキ制御モジュールは、前記第１の運転モードにおいて右回りに回るように前記少なくとも１つの液圧モータを操作し、かつ前記二次ブレーキ制御モジュールが、前記第２の運転モードにおいて左回りに回るように前記少なくとも１つの液圧モータを操作するように、前記仮想ドライバが前記二次ブレーキ制御モジュールにコマンドを送信することができ、
前記少なくとも１つの液圧モータは、
前記ステアリングシステムの第１のコンポーネントに接続された第１の液圧モータであって、第１の流体導管に接続され、かつ前記第１の流体導管と流体連通している、第１の液圧モータと、
前記ステアリングシステムの第２のコンポーネントに接続された第２の液圧モータであって、第２の流体導管に接続され、かつ前記第２の流体導管と流体連通している、第２の液圧モータと、
をさらに備え、
前記少なくとも１つのブレーキユニットは、
第１のブレーキユニットと、
前記第１の流体導管に接続されかつ前記第１の流体導管と流体連通する第１のブレーキ導管と、
をさらに備え、
前記第１のブレーキ導管は、前記二次ブレーキ制御モジュールと前記第１のブレーキユニットとにも接続され、かつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第１のブレーキユニットと流体連通しており、前記第１の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第１の流体導管を通して前記第１の液圧モータへポンピングされて、前記第１の液圧モータを作動させ、かつ前記第１のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第１のブレーキユニットを作動させ、
前記少なくとも１つのブレーキユニットは、
第２のブレーキユニットと、
前記第２の流体導管に接続されかつ前記第２の流体導管と流体連通する第２のブレーキ導管と、
をさらに備え、
前記第２のブレーキ導管は、前記二次ブレーキ制御モジュールと前記第２のブレーキユニットとにも接続され、かつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第２のブレーキユニットと流体連通しており、前記第２の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第２の流体導管を通して前記第２の液圧モータへポンピングされて、前記第２の液圧モータを作動させ、かつ前記第２のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第２のブレーキユニットを作動させ、
前記第１の運転モードの間、前記第１の液圧モータおよび前記第１のブレーキユニットは同時に作動し、前記第２の運転モードの間、前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキユニットは同時に作動する、
装置。
【請求項２】
第３の運転モードをさらに有し、該第３の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第１の流体導管を通して前記第１の液圧モータへポンピングされて、前記第１の液圧モータを作動させ、かつ前記第１のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第１のブレーキユニットを作動させ、また、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第２の流体導管を通して前記第２の液圧モータへポンピングされて、前記第２の液圧モータを作動させ、かつ前記第２のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第２のブレーキユニットを作動させる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第３の運転モードの間、前記第１の液圧モータ、前記第１のブレーキユニット、前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキユニットは同時に作動し、車両は減速し、実質的に直線方向に移動する、請求項２記載の装置。
【請求項４】
ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステムであって、
前記ブレーキシステム内の流体圧力を制御するための一次ブレーキ制御モジュールと、
前記一次ブレーキ制御モジュールから独立して前記ブレーキシステム内の流体圧力を制御するための二次ブレーキ制御モジュールと、
前記一次ブレーキ制御モジュールまたは前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御され、車両を減速させるために使用される複数のブレーキユニットと、
少なくとも１つの液圧モータであって、該少なくとも１つの液圧モータ内の流体圧力は前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御される、少なくとも１つの液圧モータと、
前記車両を操舵するために使用されるステアリングシステムであって、前記少なくとも１つの液圧モータは前記ステアリングシステムのコンポーネントに接続されている、ステアリングシステムと、
前記ステアリングシステムの一部である複数のホイールと、
前記少なくとも１つの液圧モータおよび前記二次ブレーキ制御モジュールに接続され、かつ前記少なくとも１つの液圧モータおよび前記二次ブレーキ制御モジュールと流体連通する第１の流体導管と、
前記少なくとも１つの液圧モータおよび前記二次ブレーキ制御モジュールに接続され、かつ前記少なくとも１つの液圧モータおよび前記二次ブレーキ制御モジュールと流体連通する第２の流体導管と、
前記一次ブレーキ制御モジュールおよび前記二次ブレーキ制御モジュールと電気通信する仮想ドライバと、
前記複数のホイールは、第１の運転モードの間に前記二次ブレーキ制御モジュールが前記少なくとも１つの液圧モータを操作するときに右回りに回るように構成されており、前記複数のホイールは、第２の運転モードの間に前記二次ブレーキ制御モジュールが前記少なくとも１つの液圧モータを操作するときに左回りに回るように構成されており、
前記少なくとも１つの液圧モータは、
前記ステアリングシステムの第１のコンポーネントに接続された第１の液圧モータであって、前記第１の流体導管に接続されかつ前記第１の流体導管と流体連通している、第１の液圧モータと、
前記ステアリングシステムの第２のコンポーネントに接続された第２の液圧モータであって、前記第２の流体導管に接続されかつ前記第２の流体導管と流体連通している、第２の液圧モータと、
をさらに備え、
前記ブレーキシステムは、
前記複数のブレーキユニットのうちの１つである第１のブレーキユニットと、
前記第１の流体導管に接続されかつ前記第１の流体導管と流体連通する第１のブレーキ導管であって、該第１のブレーキ導管は、前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第１のブレーキユニットにも接続されかつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第１のブレーキユニットと流体連通しており、前記第１の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第１の流体導管を通して前記第１の液圧モータへポンピングされて、前記第１の液圧モータを作動させ、かつ前記第１のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第１のブレーキユニットを作動させる、第１のブレーキ導管と、
前記複数のブレーキユニットのうちの１つである第２のブレーキユニットと、
前記第２の流体導管に接続されかつ前記第２の流体導管と流体連通する第２のブレーキ導管であって、前記第２のブレーキ導管は、前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第２のブレーキユニットに接続されかつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第２のブレーキユニットと流体連通しており、前記第２の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第２の流体導管を通して前記第２の液圧モータへポンピングされて、前記第２の液圧モータを作動させ、かつ前記第２のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第２のブレーキユニットを作動させる、第２のブレーキ導管と、
をさらに備え、
前記第１の運転モードの間、前記第１の液圧モータおよび前記第１のブレーキユニットは同時に作動し、前記第２の運転モードの間、前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキユニットは同時に作動する、
ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステム。
【請求項５】
前記二次ブレーキ制御モジュールがアクティブであり、前記一次ブレーキ制御モジュールに誤動作が生じたとき、前記二次ブレーキ制御モジュール内の流体圧力を制御する、請求項４記載のステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステム。
【請求項６】
第３の運転モードをさらに有し、該第３の運転モードの間、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第１の流体導管を通して前記第１の液圧モータへポンピングされて、前記第１の液圧モータを作動させ、かつ前記第１のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第１のブレーキユニットを作動させ、また、流体は、前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第２の流体導管を通して前記第２の液圧モータへポンピングされて、前記第２の液圧モータを作動させ、かつ前記第２のブレーキ導管を通してポンピングされて、前記第２のブレーキユニットを作動させる、請求項４または５記載のステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステム。
【請求項７】
前記第３の運転モードの間、前記第１の液圧モータ、前記第１のブレーキユニット、前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキユニットは同時に作動し、車両は減速し、実質的に直線方向に移動する、請求項６記載のステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステム。
【請求項８】
前記二次ブレーキ制御モジュールは、前記二次ブレーキ制御モジュールがアクティブであるときに、前記仮想ドライバからの入力に基づいて前記第１のブレーキユニットおよび前記第２のブレーキユニットを制御する、請求項４から７までのいずれか１項記載のステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステム。
【請求項９】
車両の冗長ブレーキシステムによってステアリングシステムを制御する方法であって、
一次ブレーキ制御モジュールを提供するステップと、
二次ブレーキ制御モジュールを提供するステップと、
前記一次ブレーキ制御モジュールまたは前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御される複数のブレーキユニットを提供するステップと、
ステアリングシステムを提供するステップと、
前記ステアリングシステムの一部である複数のホイールを提供するステップと、
前記ステアリングシステムの少なくとも１つのコンポーネントに接続された、前記二次ブレーキ制御モジュールによって制御される少なくとも１つの液圧モータを提供するステップと、
前記一次ブレーキ制御モジュールおよび前記二次ブレーキ制御モジュールと電気通信する仮想ドライバを提供するステップと、
第１の運転モードを提供するステップと、
第２の運転モードを提供するステップと、
前記仮想ドライバから前記二次ブレーキ制御モジュールにコマンドを送信して、前記少なくとも１つの液圧モータを前記第１の運転モードまたは前記第２の運転モードで操作するステップと、
前記第１の運転モードの間、右回りに回るように前記複数のホイールを構成するステップと、
前記第２の運転モードの間、左回りに回るように前記複数のホイールを構成するステップと、
を含み、
前記方法は、
前記少なくとも１つの液圧モータに接続されかつ前記少なくとも１つの液圧モータと流体連通する第１の流体導管を提供するステップと、
前記少なくとも１つの液圧モータに接続されかつ前記少なくとも１つの液圧モータと流体連通する第２の流体導管を提供するステップと、
前記ステアリングシステムの第１のコンポーネントに接続された第１の液圧モータを有するように前記少なくとも１つの液圧モータを提供するステップと、
前記ステアリングシステムの第２のコンポーネントに接続された第２の液圧モータを有するように前記少なくとも１つの液圧モータを提供するステップと、
第１のブレーキユニットを有するように前記複数のブレーキユニットを提供するステップと、
第２のブレーキユニットを有するように前記複数のブレーキユニットを提供するステップと、
前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第１のブレーキユニットに接続されかつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第１のブレーキユニットと流体連通する第１のブレーキ導管を提供するステップであって、前記第１の流体導管は、前記第１のブレーキ導管にも接続されかつ前記第１のブレーキ導管と流体連通している、ステップと、
前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第２のブレーキユニットに接続されかつ前記二次ブレーキ制御モジュールおよび前記第２のブレーキユニットと流体連通する第２のブレーキ導管を提供するステップであって、前記第２の流体導管は、前記第２のブレーキ導管にも接続されかつ前記第２のブレーキ導管と流体連通している、ステップと、
前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第１の流体導管を通して前記第１の液圧モータおよび前記第１のブレーキ導管へ流体をポンピングして、前記第１の運転モードの間、前記第１の液圧モータおよび前記第１のブレーキユニットが同時に作動する、ステップと、
前記二次ブレーキ制御モジュールから前記第２の流体導管を通して前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキ導管へ流体をポンピングして、前記第２の運転モードの間、前記第２の液圧モータおよび前記第２のブレーキユニットが同時に作動する、ステップと、
をさらに含む、
方法。
【請求項１０】
第３の運転モードを提供するステップと、
前記第３の運転モードの間、前記第１の液圧モータ、前記第２の液圧モータ、前記第１のブレーキユニットおよび前記第２のブレーキユニットを同時に作動させ、前記車両が実質的に直線方向に沿って減速する、ステップと、
をさらに含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自律運転車両のための、冗長ブレーキ制御システムによって制御されるステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自律運転能力を有する車両はますます一般的になりつつある。幾つかの車両は完全に自律的であり、運転手の入力を必要としない。これらのタイプの車両は、異なる運転モードを有していてもよく、１つの運転モードでは、運転手が車両を制御し、別の運転モードでは、車両は、運転手からの入力なしに、完全に自律的な運転モードで動作する。さらに、乗客または貨物を運搬するために使用されるが、運転手を有さず、車両を制御するために運転手はいかなるタイプの入力も提供しないように設計された車両も存在する。したがって、ステアリング、加速、制動および駐車などの車両の動作は、制御モジュールなどの様々なコンポーネントによって制御される。制御モジュールは、センサ、ＧＰＳなどの様々なデバイスから入力を受信し、その地域の制限速度、接近する信号機ならびに近隣の車両の速度および位置などの特定のパラメータに基づき、どのような動作が行われるべきかを決定する。運転手の入力を利用することなく完全に動作する車両がますます増加しているため、フォールバック条件における車両の安全なハンドリングを保証するために車両の自動運転システムが様々な冗長性を有することが必要である。
【０００３】
したがって、一次ステアリングシステムの故障後にアクティブになる冗長ブレーキシステムによってステアリングシステムが制御される、完全に自律的な車両の一部として使用されてもよいステアリングシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、冗長ブレーキシステムのコンポーネントによって動力供給される冗長ステアリングシステムであり、冗長ステアリングシステムは、一次ステアリングシステムの故障時に作動する。
【０００５】
一実施形態では、本発明は、ブレーキシステム内の流体圧力を制御するための一次ブレーキ制御モジュールと、一次ブレーキ制御モジュールから独立してブレーキシステム内の流体圧力を制御するための二次ブレーキ制御モジュールと、一次ブレーキ制御モジュールまたは二次ブレーキ制御モジュールによって制御される複数のブレーキユニットとを備え、ブレーキユニットは、車両を減速させるために使用される、ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステムである。少なくとも１つの液圧モータが設けられており、液圧モータ内の流体圧力は、二次ブレーキ制御モジュールによって制御される。ステアリングシステムは、車両の複数のホイールを操舵するために使用され、液圧モータは、ステアリングナックルなどの、ステアリングシステムのコンポーネントに接続されている。第１の流体導管は、液圧モータおよび二次ブレーキ制御モジュールに接続されておりかつそれらと流体連通しており、第２の流体導管は、液圧モータおよび二次ブレーキ制御モジュールに接続されておりかつそれらと流体連通している。
【０００６】
仮想ドライバは、一次ブレーキ制御モジュールおよび二次ブレーキ制御モジュールと電気通信している。二次ブレーキ制御モジュールは、二次ブレーキ制御モジュールがアクティブであるときに仮想ドライバからの入力に基づいてブレーキユニットを制御する。第１の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第１の流体導管を通して液圧モータへポンピングされ、かつ流体は、液圧モータから第２の流体導管を通して二次ブレーキ制御モジュールへポンピングされる。第２の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第２の流体導管を通して液圧モータへポンピングされ、かつ流体は、液圧モータから第１の流体導管を通して二次ブレーキ制御モジュールへポンピングされる。第１の運転モードの間、ホイールは、右回りに回るように構成され、第２の運転モードの間、ホイールは、左回りに回るように構成される。
【０００７】
ホイールは、第１の運転モードの間に二次ブレーキ制御モジュールが液圧モータを操作するときに右回りに回るように構成されており、また、ホイールは、第２の運転モードの間に二次ブレーキ制御モジュールが液圧モータを操作するときに左回りに回るように構成されている。
【０００８】
二次ブレーキ制御モジュールは、アクティブであり、一次ブレーキシステムに誤動作が生じたとき、二次ブレーキシステム内の流体圧力を制御する。
【０００９】
一実施形態では、ステアリングシステムの第１のコンポーネントに接続された第１の液圧モータが設けられており、第１の液圧モータは、第１の流体導管に接続されかつこれと流体連通しており、第２の液圧モータは、ステアリングシステムの第２のコンポーネントに接続されており、第２の液圧モータは、第２の流体導管に接続されかつこれと流体連通している。第１の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第１の流体導管を通して第１の液圧モータへポンピングされて、第１の液圧モータを作動させ、かつ流体は、第２の液圧モータから第２の流体導管を通して二次ブレーキ制御モジュールへポンピングされる。第２の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第２の流体導管を通して第２の液圧モータへポンピングされて、第２の液圧モータを作動させ、かつ流体は、第１の液圧モータから第１の流体導管を通して二次ブレーキ制御モジュールへポンピングされる。
【００１０】
ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステムは、第１のブレーキユニットおよび第２のブレーキユニットも有しており、それらは両方とも、複数のブレーキユニットの一部である。第１の流体導管に接続されかつこれと流体連通する第１のブレーキ導管も設けられており、第１のブレーキ導管は、二次ブレーキ制御モジュールおよび第１のブレーキユニットにも接続されかつこれらと流体連通しており、これにより、第１の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第１の流体導管を通して第１の液圧モータへポンピングされて、第１の液圧モータを作動させ、かつ第１のブレーキ導管通してポンピングされて、第１のブレーキユニットを作動させる。
【００１１】
ブレーキシステムは、第２の流体導管に接続されかつこれと流体連通する第２のブレーキ導管も設けられており、第２のブレーキ導管は、二次ブレーキ制御モジュールおよび第２のブレーキユニットにも接続されかつこれらと流体連通しており、これにより、第２の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第２の流体導管を通して第２の液圧モータへポンピングされて、第２の液圧モータを作動させ、かつ第２のブレーキ導管通してポンピングされて、第２のブレーキユニットを作動させる。
【００１２】
一実施形態では、第１の液圧モータおよび第１のブレーキユニットは、第１の運転モードの間に同時に作動し、第２の液圧モータおよび第２のブレーキユニットは、第２の運転モードの間に同時に作動する。
【００１３】
一実施形態では、ステアリングシステムを制御するために動作可能なブレーキシステムは、第３の運転モードも有している。第３の運転モードの間、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第１の流体導管を通して第１の液圧モータへポンピングされて、第１の液圧モータを作動させ、かつ第１のブレーキ導管を通してポンピングされて、第１のブレーキユニットを作動させ、また、流体は、二次ブレーキ制御モジュールから第２の流体導管を通して第２の液圧モータへもポンピングされて、第２の液圧モータを作動させ、かつ第２のブレーキ導管を通してポンピングされて、第２のブレーキユニットを作動させる。第３の運転モードの間、第１の液圧モータ、第１のブレーキユニット、第２の液圧モータおよび第２のブレーキユニットは同時に作動し、これにより、車両は減速しかつ実質的に直線方向に移動する。
【００１４】
本発明の別の適用可能な分野は、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適な実施形態を示しているが、例示の目的で示されているだけであって、発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００１５】
本発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による、ステアリングシステムを制御するために使用されるブレーキシステムの第１実施形態の図である。
【図２】本発明の実施形態による、ステアリングシステムを制御するために使用されるブレーキシステムの第２実施形態の図である。
【図３】本発明の実施形態による、ステアリングシステムを制御するために使用されるブレーキシステムの第３実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適な実施形態の以下の説明は、本質的に単なる例示に過ぎず、本発明、その適用、または使用を制限しようとするものではない。
【００１８】
本発明の第１の実施形態による、ステアリングシステム用の冗長制御を提供するために使用されるブレーキングシステムの図が、図１において全体が符号１０で示されている。システム１０は、第１のまたは一次ブレーキ制御モジュール（ＢＣＭ）１６に接続された液面インジケータ（ＦＬＩ）１４と電気通信するボディ電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２を備えている。ＢＣＭ１６は、リザーバ１８と流体連通しており、リザーバ１８は、第２のまたはバックアップＢＣＭ２０とも流体連通している。リザーバ１８に接続されておりかつバックアップＢＣＭ２０と電気通信する第２のＦＬＩ２２も設けられている。電力は、第１の電源２４によって一次ＢＣＭ１６に供給され、一次ＢＣＭ１６に機械的に接続されたブレーキペダル２６が設けられている。一次ＢＣＭ１６は、１つまたは複数のブレーキユニット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄと流体連通しており、これにより、車両のオペレータまたは運転手がブレーキペダル２６に力を加えると、一次ＢＣＭ１６は、ブレーキペダル２６に加えられた力を検出し、その結果、１つまたは複数のブレーキユニット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの作動を生じる。ブレーキペダル２６の位置の変化は、位置センサ３０の使用によって一次ＢＣＭ１６によって検出される。位置センサ３０は、バックアップＢＣＭ２０とも電気通信しており、これにより、バックアップＢＣＭ２０も、ブレーキペダル２６の位置を示す信号を位置センサ３０から受信する。
【００１９】
一次ＢＣＭ１６は、バックアップＢＣＭ２０とも電気通信および流体連通しており、一次ＢＣＭ１６は、圧力センサ３０ａとも流体連通している。バックアップＢＣＭ２０は、第１の２つのブレーキユニット２８ａ，２８ｂとも流体連通しており、全体が符号５０で示されたステアリングシステムの一部である、双方向液圧モータ３２をも作動させる。
【００２０】
システム１０は、パーキングブレーキ機能を実行するための複数のコンポーネントも備えている。一次ＢＣＭ１６と電気通信する電子パーキングブレーキ（ＥＰＢ）スイッチ３４が設けられており、一次ＢＣＭ１６およびバックＢＣＭ２０は両方とも、第１のパーキングブレーキユニット３６ａおよび第２のパーキングブレーキユニット３６ｂと電気通信している。
【００２１】
車両が自律運転モードで動作しているとき、システム１０は、仮想ドライバによって制御されてもよい。仮想ドライバは、図１に、全体が符号３８で示されており、仮想ドライバ３８は、両ＢＣＭ１６，２０と電気通信している。仮想ドライバ３８は、一次コントローラ４０と二次または冗長コントローラ４２とを有している。一次コントローラ４０は、第１の電源２４によって電力供給され、二次コントローラ４２およびバックアップＢＣＭ２０、ならびに位置センサ３０に電力を供給する第２の電源４４が設けられている。一次ＢＣＭ１６と、仮想ドライバ３８の一次コントローラ４０との両方と電気通信する慣性測定ユニット（ＩＭＵ）４６も設けられている。
【００２２】
選択的に、車両の各ホイールの速度を検出するために使用されるホイール速度センサ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが設けられてもよい。
【００２３】
双方向液圧モータ３２に加え、ステアリングシステム５０は、複数のリンクアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを有している。モータ３２は、ステアリングシステム５０のコンポーネントに接続されており、車両が自律運転モードで動作しておりかつステアリングシステム５０の一次コントローラにおけるどこかに故障が存在するとき、ステアリングシステム５０を制御するために使用される。この実施形態では、コンポーネントはステアリングナックル５４ａであるが、本発明の範囲内において、モータ３２は、ステアリングシステム５０を制御するためにステアリングシステム５０の他のコンポーネントに取り付けられてもよい。第１のリンクアーム５４ａは、第１のステアリングナックル５４ａに固定して接続されており、第１のステアリングナックル５４ａに取り付けられた第１のホイール５６ａが設けられている。第２のリンクアーム５２ｂは、第１のリンクアーム５２ａと、ピニオンギヤ６０と噛み合ったステアリングラック５８とに、旋回可能に接続されている。
【００２４】
ステアリングラック５８および第４のリンクアーム５２ｄに旋回可能に接続された第３のリンクアーム５２ｃが設けられている。第４のリンクアーム５２ｄは、第２のステアリングナックル５４ｂに固定して接続されており、第２のステアリングナックル５４ｂに取り付けられた第２のホイール５６ｂが設けられている。
【００２５】
第１の流体導管６２ａと第２の流体導管６２ｂも設けられており、これらは両方とも、バックアップＢＣＭ２０およびモータ３２に接続されており、かつこれらと流体連通している。マニュアル運転モードの間、車両運転手が車両を運転しているとき、運転手はハンドル（図示せず）を回転させ、これにより、その他の様々なステアリングコンポーネントがピニオンギヤ６０を回転させて、ステアリングラック５８を移動させ、ステアリングラック５８は、リンクアーム５２ａ，５２ｂを移動させ、かつ第１のステアリングナックル５４ａと第１のホイール５６ａとを、第１の軸線６４の周りに回転させる。ステアリングラック５８の移動は、リンクアーム５２ｃ，５２ｄも移動させ、かつ第２のステアリングナックル５４ｂと第２のホイール５６ｂとを、第２の軸線６６の周りに回転させる。ナックル５４ａ，５４ｂおよびホイール５６ａ，５６ｂは、右回りに回るためのホイール５６ａ，５６ｂを構成するように、第１の矢印６８によって示したように、第１の方向に回転することができ、ナックル５４ａ，５４ｂおよびホイール５６ａ，５６ｂは、左回りに回るためのホイール５６ａ，５６ｂを構成するように、第２の矢印７０によって示したように、第２の方向に回転することができる。
【００２６】
ホイール５６ａ，５６ｂの構成が仮想ドライバ３８によって制御される自律運転モードで車両が動作している例もある。しかしながら、自律運転モード中に故障が生じる状況が存在する場合、車両の安全かつ適切なハンドリングを保証するために、ブレーキシステム１０およびステアリングシステム５０において様々な冗長性を機能させることが必要であることがある。車両は、車両のどこかに故障が存在するときにステアリングシステム５０を制御するために使用される、冗長運転モードを有している。冗長運転モードでは、ステアリングラック５８を移動させるためにピニオンギヤ６０を回転させる代わりに、モータ３２を作動させて、第１のステアリングナックル５４ａを回転させる。第１のステアリングナックル５４ａと、第１の２つのリンクアーム５２ａ，５２ｂと、ステアリングラック５８と、第２の２つのリンクアーム５２ｃ，５２ｄと、第２のステアリングナックル５４ｂとの間の接続により、これらのコンポーネントは全て連動し、これにより、第１のステアリングナックル５４ａが回転すると、第１の２つのリンクアーム５２ａ，５２ｂと、ステアリングラック５８と、第２の２つのリンクアーム５２ｃ，５２ｄとが互いに対して移動し、第２のステアリングナックル５４ｂをも回転させる。より具体的には、バックアップＢＣＭ２０は、流体導管６２ａ，６２ｂのうちの一方を通して流体を移動させてモータ３２を制御するために使用される。バックアップＢＣＭ２０は、モータ３２を２つの運転モードで制御することができる。第１の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第１の流体導管６２ａを通して流体をポンピングする。モータ３２が流体をポンピングするので、モータ３２によってポンピングされた流体は第２の流体導管６２ｂに進入し、これにより、第２の流体導管６２ｂは戻り導管として機能し、モータ３２から出た流体は、バックアップＢＣＭ２０に向かって流れる。第２の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第２の流体導管６２ｂを通して流体をポンピングする。図１におけるモータ３２は双方向液圧モータ３２であるので、第２の流体導管６２ｂからモータ３２に進入する流体は、モータ３２から出て第１の流体導管６２ａ内へとポンピングされ、これにより、第１の流体導管６２ａは戻り導管として機能し、モータ３２から出た流体は、バックアップＢＣＭ２０に向かって流れる。モータ３２は双方向液圧モータ３２であるので、システム１０において必要とされる所定の量の流体が存在する。なぜならば、２つの運転モードの間、流体は、バックアップＢＣＭ２０とモータ３２との間でポンピングされるからである。第１の運転モードの間、右回りに回るようにホイール５６ａ，５６ｂを構成するために、モータ３２は、ナックル５４ａ，５４ｂとホイール５６ａ，５６ｂとを第１の方向６８に回転させるように作動する。第２の運転モードの間、左回りに回るようにホイール５６ａ，５６ｂを構成するために、ナックル５４ａ，５４ｂおよびホイール５６ａ，５６ｂは第２の方向７０に回転する。
【００２７】
車両が自律運転モードで動作しているときに生じる故障が存在するとき、冗長運転モードはアクティブであり、ステアリングシステム５０の一次コントローラは作動しておらず、これは、第１の電源２４における故障により生じることがある。仮想ドライバ３８の冗長コントローラ４２は、車両が冗長運転モードで動作しているとき、バックアップＢＣＭ２０、したがってステアリングシステム５０を制御するために使用される。これは、自律運転モードの間に故障が存在したとしても、車両の制御をまだ維持できることを保証する助けとなる。
【００２８】
本発明の別の実施形態が図２に示されており、同じ符号は同じ要素を示している。この実施形態では、双方向液圧モータ３２が設けられているのではなく、第１のステアリングナックル５４ａに取り付けられた第１の一方向液圧モータ７２ａと、第２のステアリングナックル５４ｂに取り付けられた第２の一方向液圧モータ７２ｂとが設けられている。この実施形態では、第１の流体導管６２ａは、第１の一方向液圧モータ７２ａに接続されかつこれと流体連通しており、第２の流体導管６２ｂは、第２の一方向液圧モータ７２ｂに接続されかつこれと流体連通している。
【００２９】
ステアリングシステム５０が冗長運転モードで動作しているとき、ここでも、ホイール５６ａ，５６ｂが右回りに回るように構成される第１の運転モードと、ホイール５６ａ，５６ｂが左回りに回るように構成される第２の運転モードとが存在する。各一方向液圧モータ７２ａ，７２ｂは、バックアップＢＣＭ２０が第１の運転モードで動作しているか、または第２の運転モードで動作しているかに応じて、バックアップＢＣＭ２０から流体を受け取ることができかつバックアップＢＣＭ２０に流体をポンピングすることもできる。
【００３０】
第１の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第１の流体導管６２ａを通して第１の一方向液圧モータ７２ａへ流体をポンピングし、これにより、モータ７２ａは、第１のステアリングナックル５４ａを第１の方向６８に回転させる。その結果、リンクアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄおよびステアリングラック５８の移動が生じ、これにより、第２のステアリングナックル５４ｂも第１の方向６８に回転する。第１の方向６８へのナックル５４ａ，５４ｂおよびホイール５６ａ，５６ｂの回転は、右回りに回るためのホイール５６ａ，５６ｂを構成する。これが生じるとき、第２の一方向液圧モータ７２ｂも第２のステアリングナックル５４ｂによって回転し、これにより、第２の一方向液圧モータ７２ｂ内の流体は、第２の流体導管６２ｂを通してバックアップＢＣＭ２０へポンピングされる。第１の運転モードでは、第２の流体導管６２ｂは、前の実施形態と同様の形式で戻り導管として機能する。
【００３１】
第２の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第２の流体導管６２ｂを通して第２の一方向液圧モータ７２ｂへ流体をポンピングし、これにより、モータ７２ｂは、第２のステアリングナックル５４ｂを第２の方向７０に回転させる。その結果、リンクアーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄおよびステアリングラック５８の移動が生じ、これにより、第１のステアリングナックル５４ａも第２の方向７０に回転する。第２の方向７０へのナックル５４ａ，５４ｂおよびホイール５６ａ，５６ｂの回転は、左回りに回るためのホイール５６ａ，５６ｂを構成する。これが生じるとき、第１の一方向液圧モータ７２ａも第１のステアリングナックル５４ａによって回転し、これにより、第１の一方向液圧モータ７２ａ内の流体は、第１の流体導管６２ａを通してバックアップＢＣＭ２０へポンピングされる。第２の運転モードでは、第１の流体導管６２ａは、前の実施形態と同様の形式で戻り導管として機能する。
【００３２】
本発明の第３の実施形態が図３に示されており、同じ符号は同じ要素を示している。この実施形態では、バックアップＢＣＭ２０および第１のブレーキユニット２８ａに接続され、かつこれらと流体連通する第１のブレーキ導管７４ａが設けられている。バックアップＢＣＭ２０および第２のブレーキユニット２８ｂに接続されかつこれらと流体連通する第２のブレーキ導管７４ｂも設けられている。第１の流体導管６２ａは、第１のブレーキ導管７４ａに接続されかつこれと流体連通しており、第２の流体導管６２ｂは、第２のブレーキ導管７４ｂに接続されかつこれと流体連通している。この実施形態は、一方向液圧モータ７２ａ，７２ｂも備えており、モータ７２ａ，７２ｂおよびステアリングシステム５０は、図２に示した実施形態と同じ形式で機能する。ここでも、第１の運転モードの間、ホイール５６ａ，５６ｂは、右回りに回るように構成され、第２の運転モードの間、ホイール５６ａ，５６ｂは、左回りに回るように構成される。しかしながら、この実施形態では、第１の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第１のブレーキ導管７４ａを通して流体をポンピングし、これにより、流体は、第１の流体導管６２ａも通してポンピングされる。これが生じるとき、第１のブレーキユニット２８ａが作動しかつ第１の一方向液圧モータ７２ａも作動し、これにより、ホイール５６ａ，５６ｂは、図２に示した実施形態で説明したのと同じ形式で、右回りに回るために構成される。これは、同時に、車両を制動し減速させるとともに、車両を右へ操舵する。この実施形態では、第２の流体導管６２ｂは、前の実施形態に説明したように、戻り導管としても機能する。第２の運転モードの間、バックアップＢＣＭ２０は、第２のブレーキ導管７４ｂを通して流体をポンピングし、これにより、流体は、第２の流体導管６２ｂも通してポンピングされる。これが生じるとき、第２のブレーキユニット２８ｂが作動しかつ第２の一方向液圧モータ７２ｂも作動し、これにより、ホイール５６ａ，５６ｂは、左回りに回るために構成される。これは、同時に、車両を制動しかつ減速させるとともに、車両を左へ操舵する。この実施形態では、第１の流体導管６２ｂは、前の実施形態で説明したように、戻り導管としても機能する。
【００３３】
本発明の第３の実施形態は、第３の運転モードも有している。この実施形態では、ＢＣＭ２０は、両流体導管６２ａ，６２ｂと両ブレーキ導管７４ａ，７４ｂとを通して流体をポンピングし、これにより、両ブレーキユニット２８ａ，２８ｂが作動し、流体は、各一方向液圧モータ７２ａ，７２ｂへポンピングされる。しかしながら、流体が各一方向液圧モータ７２ａ，７２ｂへポンピングされるとき、モータ７２ａ，７２ｂは互いに逆に作用し、これにより、ホイール５６ａ，５６ｂは、図３に示した位置にとどまり、車両は、制動しながら実質的に直線方向に移動する。さらに、第３の運転モードの変化態様も存在し、この場合、車両のステアリングシステム５０およびブレーキユニット２８ａ，２８ｂを制御するために、様々な量の流体が、ＢＣＭ２０によって流体導管６２ａ，６２ｂおよびブレーキ導管７４ａ，７４ｂへポンピングされ、この結果、様々な程度の転回および制動を行うことができ、この場合、車両は、ゆっくりとまたは急速に制動することができ、または僅かにまたは急に転回することができる。
【００３４】
図２および図３に変化態様が示されているが、本発明の範囲内で他の構成が用いられてもよい。全ての実施形態において、バックアップＢＣＭ２０は、不定の時間または一定の時間にわたってステアリングシステム５０を制御するために用いられてもよい。一実施形態では、車両が特定の目的地に到着するように、望ましい長さにわたってステアリングシステム５０を制御するために、バックアップＢＣＭ２０を使用する。別の実施形態では、ステアリングシステム５０の一次コントローラが故障した後、路肩または駐車場など、車両を制御された停止にもたらすように十分に長くステアリングシステム５０を制御するために、バックアップＢＣＭ２０を使用してもよい。
【００３５】
本発明の説明は本質的に単なる例示に過ぎず、したがって、本発明の要旨から逸脱しない変更は、本発明の範囲に含まれるものとする。このような変更は、本発明の思想および範囲からの逸脱であると見なされるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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