通过多个参数确定行驶有车辆的地面类型的方法以及相关联的计算装置

摘要

本发明涉及一种负责确定行驶有车辆的地面类型的确定方法。该方法包括步骤(10‑40)，在该步骤中，根据至少两个数字系数的总和的值确定所述地面类型，所述至少两个数字系数与至少两个参数分别相关联，所述至少两个参数选自：所述车辆外部的气象参数、表示正行驶有所述车辆的地面类型的地面参数以及所述车辆的至少一个驱动轮的当前附着力参数。

说明书

技术领域

本发明涉及在地面上移动的轮式车辆，并且更确切地涉及对该地面类型的确定。

背景技术

通常为机动车辆类型的多种轮式车辆包括轨迹计算装置，所述轨迹计算装置在检测到所述轮式车辆的驱动轮的其中一个失去附着力(侧滑或打滑)的情况下负责确定控制所述轮式车辆的制动和发动机转矩的控制策略。该类型的装置通常地非限制性地已知为在防打滑情况下的ASR(“Acceleration Slip Regulation”-加速防滑系统)或TCS(“TractionControl System”-牵引力控制系统)，和在防侧滑情况下的ESC(“Electronic StabilityControl”-电子稳定性控制系统)或ESP(“Electronic Stability Program”-电子稳定程序系统)。

这些轨迹控制装置中的某些配置用于根据行驶有该车辆的地面类型来确定所述控制策略。

目前，地面类型通常由车辆驾驶员借助于专用的控制构件或显示在仪表板中控台或仪表台的屏幕上的菜单的选项来选择。当使用专用的控制构件时，该解决方案被证明是昂贵的并且可能具有运行故障(尤其是磨损)。此外，在两种可能的实施方式中，驾驶员可能实施错误的选择又或在地面类型改变时忘记改变其选择。另外，在地面类型突然改变的情况下，驾驶员改变其选择所需要的时间相对较长。

还已提出根据摩擦系数自动化地确定地面类型，摩擦系数表示车辆的至少一个驱动轮在地面上的附着力。但是，这种确定方法目前被证明是不可靠的。

发明内容

因此，本发明的目的尤其在于改善这种情况。

为此，本发明尤其提供了一种用于自动化地确定行驶有车辆的地面类型的确定方法。所述确定方法的特征在于包括步骤，在所述步骤中，根据至少两个数字系数的总和的值确定所述地面类型，所述至少两个数字系数与至少两个参数分别相关联，所述至少两个参数选自：所述车辆外部的气象参数、表示正行驶有所述车辆的地面类型的地面参数以及所述车辆的至少一个驱动轮的当前附着力参数。

由于本发明，现在基于多个(至少两个)参数确定地面类型，如此获得的地面类型比仅通过摩擦系数(摩擦系数通常由轨迹计算装置估算)确定地面类型可靠得多。

根据本发明的确定方法可包括可单独或组合采用的其它特征，尤其是：

-在所述确定方法的步骤中，能够在表格中确定所述地面类型，所述表格建立了地面类型与数字系数的总和的值之间的对应关系；

-在所述确定方法的步骤中，所述地面类型能够选自元素集合的至少三个元素，所述元素集合包括沙、泥、土、雪、冰、沥青、融化沥青、砾石以及液体；

-在所述确定方法的步骤中，所述地面参数能够由道路信息库根据所述车辆的当前地理位置提供，或由在图片中确定的道路信息提供，又或由与所述车辆相邻的另一车辆或由道路基础设施的信息站传输，所述图片由装配在所述车辆上的至少一个摄像机在位于所述车辆前方的环境中获取；

-在所述确定方法的步骤中，所述附着力参数能够为摩擦系数，所述摩擦系数表示所述车辆的至少一个驱动轮在所述地面上的当前附着力；

-在所述确定方法的步骤中，所述气象参数能够提取于在所述车辆中接收的气象报告，或由装配在所述车辆上的传感器提供；

-在所述确定方法的步骤中，所述气象参数能够选自：外部空气温度所属的温度区间和外部空气湿度率所属的湿度率区间。

本发明还提供了一种电脑程序产品，所述电脑程序产品包括一组指令，所述一组指令在由处理部件执行时适于实施上文所述类型的确定方法以确定行驶有车辆的地面类型。

本发明还提供了一种用于装配在在地面上行驶的车辆上的计算装置，所述计算装置包括至少一个计算机，所述至少一个计算机根据至少两个数字系数的总和的值确定地面类型，所述至少两个数字系数与至少两个参数分别相关联，所述至少两个参数选自：所述车辆外部的气象参数、表示正行驶有所述车辆的地面类型的地面参数以及所述车辆的至少一个驱动轮的当前附着力参数。

本发明还提供了一种用于装配在轮式车辆上的轨迹计算装置，所述轨迹计算装置在检测到所述车辆的驱动轮的其中一个失去附着力的情况下根据行驶有所述车辆的地面类型确定控制所述车辆的制动和发动机转矩的控制策略，并且所述轨迹计算装置包括上文所述类型的计算装置。

本发明还提供了一种适于在地面上行驶的任选地机动类型的车辆，所述车辆包括上文所述类型的计算装置或上文所述类型的轨迹计算装置。

附图说明

通过阅读以下详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：

-图1示意性且功能性示出了装配有轨迹计算装置的车辆，所述轨迹计算装置包括根据本发明的计算装置，以及

-图2示意性示出了实施根据本发明的确定方法的算法示例。

具体实施方式

本发明的目的尤其在于提供一种确定方法以及一种相关联的计算装置DCA，所述确定方法和所述计算装置用于借助于多个参数自动化地确定行驶有轮式车辆V的地面类型。

在下文中，作为非限制性示例，认为车辆V是机动类型的。该车辆例如是如图1所示的轿车。但本发明不限于该类型的车辆。本发明实际上涉及任何类型的轮式车辆。因此，本发明例如还涉及运输车辆、(两轮或三轮)摩托车、公交车(或大客车)、卡车、道路机械、工地机械和轮式飞行器。

图1上示意性示出了(轮式)机动车辆V的示例，所述机动车辆尤其包括根据本发明的轨迹计算装置DCT和计算装置DCA。

轨迹计算装置DCT在检测到车辆的驱动轮的其中一个失去附着力(侧滑或打滑)的情况下负责确定控制车辆V的制动和发动机转矩的控制策略。例如，该轨迹计算装置DCT能够是ESP(“Electronic Stability Program”-电子稳定程序系统)类型的以便防止车辆V的车轮的侧滑。该轨迹计算装置还能够是ASR(“Acceleration Slip Regulation”-加速防滑系统)类型的或TCS(“Traction Control System”-牵引力控制系统)类型的以便防止车辆V的车轮的打滑，或是ESC(“Electronic Stability Control”-电子稳定性控制系统)类型的以便防止车辆V的车轮的侧滑。

如下文所述，根据本发明的计算装置DCA负责自动化地确定行驶有车辆V的地面类型。所述计算装置包括至少一个计算机CA，所述至少一个计算机包括例如任选地与至少一个存储器相关联的至少一个数字信号处理器(DSP-“Digital Signal Processor”)。

注意到，在图1中非限制性示出的示例中，计算装置DCA安装在轨迹计算装置DCT中，因为该轨迹计算装置DCT使用其所确定的地面类型来确定控制制动和发动机转矩的控制策略。但这不是必须的。实际上，计算装置DCA能够是独立于轨迹计算装置DCT的设备，但与该轨迹计算装置DCT直接或间接地(例如经由车辆V的任选地多路复用类型的通讯网络)联结。在该情况下，计算装置DCA例如可包括配备有至少一个连接器的保护壳体。在另一变型中，计算装置DCA能够是移动通讯设备的一部分，所述移动通讯设备由车辆V的乘客携带并且因此暂时地装载在该车辆V中。该移动通讯设备例如能够是智能移动电话(“smartphone”)或通信电子平板。在后一种变型中，所述移动通讯设备需配置成通过波道与装配在车辆V上的通讯模块MC交换消息。

如上所述，本发明尤其提供了一种用于能够自动化地确定行驶有车辆V的地面类型的确定方法。

所述确定方法可至少部分地由装配在车辆V上的计算装置DCA实施。

根据本发明的确定方法包括步骤10–40，在所述步骤中，(计算机CA)根据至少两个数字系数cjk的总和的值vs确定地面类型，所述至少两个数字系数与至少两个参数pj分别相关联。这些参数pj选自：车辆V外部的气象参数p1(j＝1)、表示正行驶有车辆V的地面类型的地面参数p2(j＝2)以及表示车辆V的至少一个驱动轮的当前附着力的附着力参数p3(j＝3)。指数“k”指示数字系数cjk中的每个，数字系数cjk与参数pj可采用的不同值vjk(或参数pj可所属的值的不同区间)相关联。词“值vjk”不一定指数字。其可以是数目或数目范围，也可以是词或短语。

值vjk与每个参数pj的数字系数cjk之间的关联例如可在存储在计算机CA中的第一对应关系表格(vjk/cjk)中限定。

现在基于多个(至少两个)参数确定地面类型，因此所述地面类型比仅通过由轨迹计算装置DCT估算的摩擦系数确定的地面类型可靠得多。此外，现在几乎实时地确定地面类型，使用所述地面类型的设备(例如轨迹计算装置DCT)可因此更快地做出反应，这改善了车辆V的安全性和车辆V的乘客的舒适度。

优选地，(计算机CA)使用上述三个参数pj(j＝1至3)，以便优化计算的可靠性。

例如，在步骤10-40中，(计算机CA)在第二表格中确定地面类型，所述第二表格建立了地面类型与数字系数cjk的总和的值vs之间的对应关系。该第二对应关系表格存储在计算机CA中。理解到，一旦计算机CA拥有了其所使用的参数pj的值vjk，该计算机(例如在第一表格中)确定与这些值vjk分别相关联的数字系数cjk，然后该计算机实施经确定的这些数字系数cjk的总和，这得出了总和值vs，然后该计算机(例如在第二表格中)确定对应于经确定的该总和值vs的地面类型。

例如，在步骤10-40中，地面类型可选自元素集合的至少三个元素，所述元素集合包括沙、泥、土、雪、冰、沥青、融化沥青、砾石以及液体。该元素列表仅作为示例给出，因此并不详尽。因此，计算机CA例如可非限制性地配置用于确定地面类型是沙或泥又或是雪。

还例如，在步骤10-40中，地面参数p2例如可由道路信息库根据车辆V的当前地理位置提供，或由在图片中确定的道路信息提供，又或由与车辆V相邻的另一车辆或由道路基础设施的信息站传输，所述图片由装配在车辆V上的至少一个摄像机在位于车辆V前方的环境中获取。

所述道路信息库例如能够是永久(如图1非限制性所示)或暂时装载在车辆V中的导航辅助装置DAN(该导航辅助装置还提供地理定位功能)的一部分。在后一种变型中，所述导航辅助装置能够是由车辆V的乘客携带的移动通讯设备的一部分。理解到，对于给定地区，该道路信息库根据每个区域的地理位置为该区域提供地面类型。

在变型中，所述道路信息库可存储在可经由车辆V的通讯模块MC或通过移动通讯设备访问的服务器中，所述移动通讯设备由车辆V的乘客携带并且包括计算装置DCA。

通过分析在环境中获取的图片执行(地面类型的)道路信息的确定。该分析可由分析电路实施，所述分析电路独立于计算装置DCA又或是该计算装置DCA的一部分。

还例如，在步骤10-40中，附着力参数p3例如能够是摩擦系数，所述摩擦系数表示车辆V的至少一个驱动轮在地面上的当前附着力。该摩擦系数例如由轨迹计算装置DCT估算。

还例如，在步骤10-40中，气象参数p1例如可提取于在车辆V中接收的气象报告，又或由装配在车辆V上的传感器CP提供。

该气象报告可由车辆V的通讯模块MC或无线电接收器接收，又或由移动通讯设备接收，所述移动通讯设备由车辆V的乘客携带并且包括计算装置DCA。该气象报告可由计算装置DCA请求，又或，例如以广播模式(“broadcast”)自动地传输。理解到，对于给定地区，该气象报告根据区域的各自地理位置为这些区域提供气象数据。

还例如，在步骤10-40中，气象参数p1例如可选自：外部空气温度所属的温度区间和外部空气湿度率所属的湿度率区间。注意到，每个区间可根据需要而较小。例如，可使用在+25℃和+50℃之间的第一温度区间、在+4℃和+24℃之间的第二温度区间以及在-40℃和+3℃之间的第三温度区间。

注意到，除了使用温度或湿度率区间，可直接使用经测量或预测的温度或湿度率。

下面给出在计算机CA配置用于确定地面类型是沙或泥又或雪时的第一对应关系表格(vjk/cjk)的仅示意性的示例。

[表格1]

在该示例中，如果得到三个数字系数cjk分别等于1、0.1以及0.02(或0.01)，它们的总和的值vs等于1.12(或1.11)，因此从中推导出地面类型是沙。同样地，如果得到三个数字系数cjk分别等于1(或2)、0.2和0.02，它们的总和的值vs等于1.22(或2.22)，因此从中推导出地面类型是泥。还同样地，如果得到三个数字系数cjk分别等于3、0.3和0.03(或0.02)，它们的总和的值vs等于3.33(或3.32)，因此从中推导出地面类型是雪。

注意到，在步骤10-40中，计算机CA可任选地配置用于触发显示包括小图像的页面，所述小图像表示由装载在车辆V中的触摸类型的屏幕考虑的每个地面类型。该触摸屏幕可永久装载，并且在该情况下例如能够是可安装在车辆V的仪表板PB中或上(如图1非限制性所示)的中控台CC的一部分，又或暂时装载，并且在该情况下能够是由车辆V的乘客携带的移动通讯设备的一部分。

该小图像页面的显示指示出已经确定的地面类型以及其它地面类型，并且用于在车辆V的驾驶员期望另一地面类型或该驾驶员估计由计算机CA确定的地面类型不正确时能够使该驾驶员选择该另一地面类型。在该情况下，由该驾驶员通过其手指之一在表示该地面类型的小图像上接触来选择该地面类型，该地面类型因而由轨迹计算装置DCT使用。

图2上示意性示出了实施上文所述的确定方法的步骤10-40的算法示例。

在该步骤的第一子步骤10中，(计算机CA)接收表示所使用的参数pj的值vjk的信息。

在该步骤的第二子步骤20中，(计算机CA)(例如在第一表格中)确定与值vjk分别相关联的数字系数cjk。

在该步骤的第三子步骤30中，(计算机CA)实施在第二子步骤20中确定的数字系数cjk的总和，这得出了总和值vs。

在该步骤的第四子步骤40中，(计算机CA)(例如在第二表格中)确定对应于在第三子步骤30中确定的该总和值vs的地面类型。

还注意到，本发明还提供了一种电脑程序产品，所述电脑程序产品包括一组指令，所述一组指令在由电路(或硬件)类型的处理部件(例如计算机CA)执行时适于实施上文所述的确定方法以确定行驶有车辆V的地面类型。

还注意到，在图1上，计算装置DCA的处理(或计算)部件和控制部件示意性且功能性地由单个计算机CA示出。该计算机CA可包括至少一个数字信号处理器(DSP-“DigitalSignal Processor”)，所述至少一个数字信号处理器任选地与活存储器相关联以存储用于由该处理器实施的确定方法的至少一部分的指令。另外，计算装置DCA的处理(或计算)部件和控制部件可任选地包括壳体，所述壳体包括通过有线或无线连接来联接的集成(或印制)电路。集成(或印制)电路是指能够实施至少一个电气或电子操作的任何类型的装置。此外，该计算装置DCA可任选地包括：多个处理器；至少一个大容量存储器；输入界面，该输入界面尤其用于接收任选地将以已知方式格式化和/或解调和/或放大的(任选地所请求的)信息；以及输出界面，该输出界面尤其用于传递经确定的地面类型以及任选地信息获取请求。

所述确定方法的所述步骤的一个或多个子步骤可由不同的部件执行。因此，所述确定方法可由多个处理器、活存储器、大容量存储器、输入界面、输出界面和/或数字信号处理器实施。