CN104210498A

CN104210498A - 用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法

Info

Publication number: CN104210498A
Application number: CN201310697894.XA
Authority: CN
Inventors: 田炳昱; 郑同训
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: US20140358323A1; CN104210498B; KR101490919B1; JP2014234153A; DE102013113931A1; JP6389602B2; KR20140141787A

Abstract

一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法。根据本发明的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置包括配置为检测车辆速度和车辆间距离的数据检测器，以及配置为基于车辆速度和车辆间距离而确定驾驶者的短期驾驶倾向的控制器。所述控制器通过建立对应于车辆速度和车辆间距离中的每一个的从属函数而提取关于车辆速度和车辆间距离的模糊结果值，并使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

Description

用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月30日提交的韩国专利申请第10-2013-0062039号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法，更特别地涉及使用车辆速度和车辆间距离而确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法。

背景技术

顾客关于车辆的行驶性能的满意度取决于车辆如何行驶以及与驾驶者的驾驶趋势如何一致。然而，当顾客的倾向变化时，车辆的性能特性设定至相同车辆模型中的性能特性。因此，车辆的反应可能不与顾客的倾向一致。因此，顾客时常抱怨车辆的行驶性能。即，当意识到顾客的驾驶趋势时，控制换档使得车辆适当地响应顾客的驾驶倾向，顾客关于行驶性能的满意度可得以最大化。

因此，已开发了一种在短时间内获悉顾客的驾驶倾向，并根据获悉的驾驶倾向而控制换档的方法。根据获悉的驾驶倾向而控制换档的方法是在驾驶者的驾驶倾向始终如一的假设下进行。然而，由于驾驶者的倾向并非总是始终如一，并可根据改变（如驾驶者的心情、驾驶意图的突然改变、道路条件等）而变化，因此在某些环境中，获悉的驾驶倾向与驾驶者的实际倾向之间存在大的差异。因此，在根据获悉的驾驶倾向控制换档的情况中，驾驶者的实际驾驶意愿可能不反映到换档上，且驾驶者可能不满意驾驶性能。

作为用于确定驾驶者的加速意图的主要参数，加速器踏板打开角度（APS）和加速器踏板打开角度的改变速率（ΔAPS）主要在相关技术中使用。然而，即使操纵加速器踏板的情况是用于确定驾驶者的加速意图的重要参考，但表达驾驶者的总体驾驶意图存在局限。即，为了确认在驾驶车辆的情况而非加速车辆的情况中的驾驶倾向，需要更合理的确定参考而非APS。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明致力于提供用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置和方法，其可通过短时间（例如，当车辆当前行驶时或在车辆当前行驶时的预定时间过程中）准确确定驾驶者的短期驾驶倾向而进行自定义的换档。

本发明的各个方面提供了一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置，其包括配置为检测车辆速度和车辆间距离的数据检测器，以及配置为使用车辆速度和车辆间距离而确定驾驶者的短期驾驶倾向的控制器，其中所述控制器通过建立对应于车辆速度和车辆间距离中的每一个的从属函数而提取关于车辆速度和车辆间距离的模糊结果值，并使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

此外，所述控制器可由模糊结果值确定，当车辆速度等于或小于参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，短期驾驶倾向为第一倾向；当车辆速度超过参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，短期驾驶倾向为第二倾向；以及当车辆间距离超过预定距离时，短期驾驶倾向为第三倾向。

同时，所述数据检测器可包括安装至车辆的车轮的车辆速度传感器，并使用所述车辆速度传感器测量车辆速度。另外，所述数据检测器可包括能够确定车辆位置的GPS，并使用由GPS接收的GPS信号计算车辆速度。

本发明的不同的其他方面提供了一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其包括检测车辆速度和车辆间距离、建立对应于车辆速度和车辆间距离中的每一个的从属函数、提取关于车辆速度和车辆间距离的模糊结果值；以及使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

驾驶者的短期驾驶倾向的确定可包括，当车辆速度等于或小于参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第一倾向；当车辆速度超过参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第二倾向；以及当车辆间距离超过预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第三倾向。

车辆速度可由安装至车辆的车轮的车辆速度传感器测量，或者使用由能够确定车辆位置的GPS接收的GPS信号计算。

本发明的其他方面提供了一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其包括检测车辆速度和车辆间距离、建立车辆速度和车辆间距离中的每一个的从属函数、提取关于车辆速度和车辆间距离的模糊结果值；以及使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和设备所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的示例性装置的框图。

图2为根据本发明的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的示例性方法的流程图。

图3A、图3B和图3C为示出了根据本发明的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的从属函数的示例性视图。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置的框图。如所示，用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置包括数据检测器10、控制器20、发动机30和变速器40。

数据检测器10检测驾驶者的短期驾驶倾向和用于确定短期驾驶倾向的数据，且由数据检测器10测量的数据被传输至控制器20。数据检测器10包括加速器踏板位置传感器11、车辆速度传感器12、换档速度传感器13、加速度传感器14、转向角传感器15、制动踏板位置传感器16、导航设备17、全球定位系统（GPS）18和距离传感器19。

加速器踏板位置传感器11测量驾驶者按压加速器踏板有多重。即，加速器踏板位置传感器11测量关于驾驶者的加速车辆的意图的数据。车辆速度传感器12测量车辆速度，并安装至车辆的车轮。在一些情况中，车辆速度可基于由GPS18接收的GPS信号而计算。

同时，目标换档速度可使用换档模式基于加速器踏板位置传感器11的信号和车辆速度传感器12的信号而计算，并控制向目标换档速度的换档。即，在包括多个行星齿轮组和多个摩擦元件的自动变速器的情况中，调节提供至所述多个摩擦元件或从所述多个摩擦元件释放的液压。另外，在双离合器变速器的情况中，控制施加至多个同步器设备和致动器的电流。

换档速度传感器13检测当前接合的换档速度。加速度传感器14检测车辆的加速度。除了车辆速度传感器12之外，安装加速度传感器14以直接检测车辆的加速度，或者车辆的加速度可通过将由车辆速度传感器12所检测的车辆速度微分而计算。

转向角传感器15检测车辆的转向角。即，转向角传感器15检测车辆打算行驶的方向。制动踏板位置传感器16检测是否按压制动踏板。即，制动踏板位置传感器16连同加速器踏板位置传感器11一起检测驾驶者的加速车辆的意图。

导航设备17为告知驾驶者通向目的地的路径的设备。导航设备17包括设置为输入和输出路线引导的信息的输入和输出单元、设置为检测车辆的当前位置的信息的当前位置检测器、储存必要用以计算路线的地图数据和必要用以引导驾驶者的数据的内存、设置为进行路线搜索和路线引导的控制单元等。

GPS18接收由GPS卫星传输的电波，并将关于电波的信号传输至导航设备17。距离传感器19检测驾驶者的车辆与前方车辆之间的距离。可使用各种传感器（如超声波传感器或红外传感器）作为距离传感器19。

控制器20基于由数据检测器10检测的数据而确定驾驶者的短期驾驶倾向。为此目的，控制器20可实施为包括由预定程序操作的至少一个处理器，且所述预定程序可为程控的，以进行根据本发明的各个实施方案的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法的每个步骤。

具体地，控制器20基于由数据检测器10检测的数据而确定相对较短时间的驾驶者的短期驾驶倾向。即，例如，当车辆当前行驶时或在车辆当前行驶时的预定时间过程中，控制器20可确定驾驶者的驾驶倾向。可基于关于驾驶者的倾向的一个或多个假设或条件满足到何种水平而确定驾驶者的短期驾驶倾向，并且可使用模糊控制理论来确定驾驶者的短期驾驶倾向。

控制器20将模糊控制理论应用于车辆速度和车辆间距离，并可建立对应于车辆速度和车辆间距离中的每一个的从属函数。此外，控制器20可由所测量的车辆速度和所测量的车辆间距离的从属函数计算模糊结果值。

例如，根据所测量的车辆速度或计算的车辆速度，车辆速度可分开定义为或分为高速状态和低速状态。另外，根据所测量的与前方车辆的距离，车辆间距离可分开定义为或分为防御状态或进取状态。

此外，控制器20可使用用于车辆速度和车辆间距离的从属函数集而确定驾驶者的短期驾驶倾向。

同时，控制器20可基于由数据检测器10检测的数据而确定车辆当前行驶的道路的条件。道路的条件包括具体的道路状态（如结冰道路、光滑道路、粗糙道路和未铺砌的道路）、具体的道路形状（如弯曲道路和斜坡道路），以及拥挤程度。在具体道路状态、具体道路形状或拥挤道路的情况中，通常车辆不根据驾驶者的驾驶倾向驾驶，而是根据道路的条件而行驶。因此，在具体道路条件下不计算驾驶者的短期驾驶倾向，从而可准确地计算驾驶者的驾驶倾向。

在一些情况中，即使在具体的道路条件下，也可计算驾驶者的短期驾驶倾向。在这种情况中，可应用过滤器，所述过滤器强烈针对在具体道路条件下计算的驾驶者的短期驾驶倾向。

另外，控制器20根据驾驶者的短期驾驶倾向指数而控制发动机30或变速器40。即，控制器20可根据短期驾驶倾向指数而改变换档模式、达到目标换档速度的接合感、发动机转矩映射和/或发动机转矩过滤器。

下文将参照图2和图3A、图3B和图3C详细描述用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法。图2为用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法的流程图，且图3A、图3B和图3C为示出了根据本发明的各个实施方案的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的从属函数的示例性视图。

如图2所示，数据检测器10检测车辆速度（S110）。例如，车辆速度可由安装至车辆的车轮的车辆速度传感器12测量，或者车辆速度可基于由GPS18接收的GPS信号而计算。另外，数据检测器10检测车辆间距离（S120）。距离传感器19可检测驾驶者的车辆与前方车辆之间的距离。步骤S110和S120可同时进行，或者可分开进行而无论顺序如何。

接着，在数据检测器10检测车辆速度和车辆间距离，然后将车辆速度和车辆间距离传输至控制器20之后，控制器20计算从属函数，在所述从属函数中使用车辆速度和车辆间距离作为变量（S130）。用于计算的用作变量的车辆速度和车辆间距离可为由数据检测器10测量预定时间，并从数据检测器10传输的值。

控制器20确定车辆速度是否等于或小于参照速度，以及车辆间距离是否等于或小于预定距离（S140）。此外，当确定车辆速度等于或小于参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，控制器20确定驾驶者的短期驾驶倾向为第一倾向（温和）（S150）。

在步骤S140中，如果车辆速度超过参照速度或者车辆间距离超过预定距离，则控制器20确定车辆速度是否超过参照速度，以及车辆间距离是否等于或小于预定距离（S160）。此外，当确定车辆速度超过参照速度，且车辆间距离等于或小于预定距离时，控制器20确定驾驶者的短期驾驶倾向为第二倾向（运动）（S170）。

最后，在步骤S160中，如果车辆间距离超过预定距离，则控制器20确定驾驶者的短期驾驶倾向为第三倾向（正常）（S180）。

之后，控制器20计算每个时间点的短期驾驶倾向指数（SI）（S190）。另外，计算对于预定时间T1的短期驾驶倾向指数的平均值，并存储为对于预定时间的短期驾驶倾向指数（SI_Avg）。即，对于预定时间的短期驾驶倾向指数（SI_Avg）由如下等式1计算。

等式1

SI_Avg = \frac{Σ_{t = t_{0}}^{t_{0} + T_{1} (\sec)} SI}{T_{1} (\sec)}

在步骤S190中计算对于预定时间的短期驾驶倾向指数之后，控制器20使用如下等式2由最近的n个短期驾驶倾向指数计算长期驾驶倾向指数（SI_long）。

等式2

SI_long = \frac{Σ_{i = 1}^{n} SI_Av g_{n - i + 1} \times W_{i}}{n T_{1}}

在本文，SI_Avgi指第i个短期驾驶倾向指数，且Wi指第i个权重值。另外，n个权重值的和为1，且第i个权重值可等于或小于第（i+1）个权重值。通过使第（i+1）个权重值等于或大于第i个权重值，最近的短期驾驶倾向指数最大影响长期驾驶倾向指数。

尽管本说明书公开了计算短期驾驶倾向指数和长期驾驶倾向指数的一个示例性的方法，但应理解，计算短期驾驶倾向指数和长期驾驶倾向指数的方法不限于本说明书公开的示例性的方法。

在驾驶者的长期驾驶倾向指数在步骤S200中计算之后，控制器20根据长期驾驶倾向指数控制换档（S210）。即，控制器20根据长期驾驶倾向指数而改变发动机转矩映射和/或发动机转矩过滤器，并根据改变的发动机转矩映射和/或改变的发动机转矩过滤器而控制发动机30。另外，控制器20根据长期驾驶倾向指数改变换档模式和达到目标换档速度的接合感，并根据改变的换档模式和达到目标换档速度的接合感而控制变速器40。

在下文，将参照图3A、图3B和图3C描述关于车辆速度和车辆间距离的从属函数。图3A、图3B和图3C为示出了根据本发明的各个实施方案的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的从属函数的示例性视图。

当车辆速度超过参照速度时，控制器20可将车辆速度表示为高速状态下的输入从属函数，如图3A所示。此外，当车辆间距离等于或小于预定距离时，控制器20可将车辆间距离表示为进取状态下的输入从属函数，如图3B所示。

此外，如图3C所示，控制器20可使用两个输入从属函数输出模糊结果值。例如，当将输入从属函数输入时，控制器20将模糊结果值输出为第二倾向（运动），并可确定驾驶者的短期驾驶倾向为第二倾向（运动）。

如下将描述根据本发明的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置的效果。根据本发明的各个实施方案中的至少一个，存在由车辆间距离和车辆速度容易地计算驾驶者的短期驾驶倾向的优点。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims

1.一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置，其包括：

数据检测器，所述数据检测器配置为检测车辆速度和车辆间距离；以及

控制器，所述控制器配置为使用所述车辆速度和所述车辆间距离确定驾驶者的短期驾驶倾向，

其中所述控制器通过建立对应于所述车辆速度和所述车辆间距离中的每一个的从属函数而提取关于所述车辆速度和所述车辆间距离的模糊结果值，并使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

2.根据权利要求1所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置，其中所述控制器由所述模糊结果值确定：

当所述车辆速度等于或小于参照速度，且所述车辆间距离等于或小于预定距离时，短期驾驶倾向为第一倾向，

当所述车辆速度超过所述参照速度，且所述车辆间距离等于或小于所述预定距离时，短期驾驶倾向为第二倾向，以及

当所述车辆间距离超过所述预定距离时，短期驾驶倾向为第三倾向。

3.根据权利要求1所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置，其中所述数据检测器包括安装至车辆的车轮的车辆速度传感器，并使用所述车辆速度传感器测量车辆速度。

4.根据权利要求1所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的装置，其中所述数据检测器包括能够确定车辆位置的GPS，并使用由所述GPS接收的GPS信号计算车辆速度。

5.一种用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其包括：

检测车辆速度和车辆间距离；

建立对应于所述车辆速度和所述车辆间距离中的每一个的从属函数；

提取关于所述车辆速度和所述车辆间距离的模糊结果值；以及

使用所述模糊结果值确定短期驾驶倾向。

6.根据权利要求5所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其中确定驾驶者的短期驾驶倾向包括：

当所述车辆速度等于或小于参照速度，且所述车辆间距离等于或小于预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第一倾向；

当所述车辆速度超过所述参照速度，且所述车辆间距离等于或小于所述预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第二倾向；以及

当所述车辆间距离超过所述预定距离时，由模糊结果值确定短期驾驶倾向为第三倾向。

7.根据权利要求5所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其中所述车辆速度由安装至车辆的车轮的车辆速度传感器测量。

8.根据权利要求5所述的用于确定驾驶者的短期驾驶倾向的方法，其中所述车辆速度使用由能够确定车辆位置的GPS接收的GPS信号计算。