CN104973052A - 减速带检测装置和使用该装置的导航数据更新装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减速带检测装置和使用该装置的导航数据更新装置和方法。一种减速带检测装置可以包括传感器和控制器，其中所述传感器用于测量在车辆向前驾驶期间的驾驶数据，并且所述控制器用于监测前轮和后轮的外部干扰的产生并且确定减速带的存在，其中当在后轮中产生外部干扰时|L-S|≤K时，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

Description

减速带检测装置和使用该装置的导航数据更新装置和方法

技术领域

本发明涉及一种减速带(speed bump)检测装置，以及使用该装置的导航数据更新装置和导航数据更新方法。更具体地，本发明涉及一种用于通过电子稳定控制(ESC)设备识别道路的环境以实时更新导航数据并因此基于所更新的导航数据改善车辆的驾驶环境的技术。

背景技术

当车辆驾驶时，可通过利用车辆中收集的数据识别道路的环境。ESC设备可用作车辆的控制单元，并且ESC设备可通过由车辆收集的有关车辆的车轮的速度、车辆的速度、以及位置信息的数据来识别道路的环境。

此外，使用导航系统，当车辆利用预先设定的地图信息穿过减速带时可改变悬架的阻尼力的设置。

因此，可解决施加至车辆的应力或由于车辆的驾驶引起的不适的感觉。

然而，当形成新的减速带或与预先设定的地图信息不同地移除现有的减速带时，导航系统不能被实时更新的同时无法反应真实的道路，并且相应地，难以在必要的时间点处控制悬架。

因此，预先在导航系统中设置的地图信息不能实时反应道路的环境。也就是说，悬架仅可由导航系统通过预先设定的地图数据进行控制，该导航系统未能灵活地处理由于减速带的重建引起的环境变化。

当车辆穿过减速带时，可能由道路的负载的变化导致不适的感觉和对悬架和车身的损害。

发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于在安装有用于控制悬架的阻尼力和弹簧特性的电子控制悬架的车辆穿过减速带时通过利用减速带的位置信息最佳地控制悬架的特性来为驾驶员提供舒适的感觉并且解决对车辆的悬架和车身的损害问题。

然而，在其中仅可通过预先设定的地图数据控制悬架的导航系统中，预先确定的控制在当必须控制悬架时的时间点处不能被执行或可能在不必要的时间点处被执行。

此外，可能产生成本和时间损失以通过单独更新导航数据来更新道路信息。

根据本发明的各个方面，减速带检测装置可以包括传感器和控制器，其中所述传感器用于测量在车辆向前驾驶期间的驾驶数据，并且所述控制器用于监测前轮和后轮的外部干扰的产生并且确定减速带的存在，其中如果当在后轮中产生外部干扰时|L-S|≤K，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

所述控制器可以连续监测|L-S|，并且当在后轮中产生外部干扰时满足条件|L-S|≤K时，检测到减速带。

所述驾驶数据可以包括车轮的速度、车辆的速度以及车辆的高度。

所述传感器可以包括车轮速度传感器、车辆高度传感器以及车辆速度传感器。

所述传感器可以包括在车辆的前轮和后轮的每一个中的至少一个传感器。

所述传感器可以包括车轮速度传感器，并且当车轮的旋转速度的变化率为预先设定值或更高时，所述控制器确定外部干扰。

所述传感器可以包括车辆高度传感器，并且当车辆的高度的变化率为预先设定值或更高时，所述控制器确定外部干扰。

控制器可以为电子稳定控制(ESC)设备。

所述减速带的位置信息可以通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端以及车辆的前置摄像头和引导线检测传感器中的至少一个来进行测量。

根据本发明的各个方面，导航数据更新装置可包括传感器、控制器和导航单元，其中所述传感器用于测量在车辆向前驾驶期间的驾驶数据，所述控制用于监测车辆的前轮和后轮的外部干扰的产生，确定减速带的存在，计算减速带的位置，并基于所述减速带的位置传输更新指令，所述导航单元用于接收更新指令并且实时更新导航数据，其中当在后轮中产生外部干扰时当|L-S|≤K时，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为所述车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

当由所述控制器检测的减速带位置信息和导航系统上的地图信息不同时，可以更新所述导航单元。

所述减速带的位置信息可以通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端和车辆的前置摄像头和引导线检测传感器中的至少一个来进行测量。

根据本发明的各个方面，导航数据更新方法可包括测量在车辆驾驶期间的驾驶数据，通过传感器监测车辆的前轮和后轮的外部干扰的产生，确定减速带的存在，计算减速带的位置，并基于所述减速带的位置传输更新指令，并接收所述更新指令并实时更新导航数据，其中当在后轮中产生外部干扰时当|L-S|≤K时，所述控制器确定所述减速带存在，其中L为所述车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

当导航系统上的有关减速带的地图信息和所检测的减速带的所检测的位置信息不同时，可以更新所述导航数据。

所述控制器可以通过传感器监测外部干扰的产生，检测外部干扰并存储位置信息，并当车辆驾驶时通过在前轮和后轮的外部干扰之间的间隔的计算实时检测减速带。所述控制器可以将减速带的更新位置信息的指令传输至导航单元。更新指令可以包括有关减速带的位置的信息。

当车辆的行驶路径上存在减速带时，本发明可以通过检测减速带并实时更新导航数据控制阻尼力，并且可以检测在车辆的驾驶期间在道路上最新建造的减速带并实时更新导航数据。

而且，即使没有安装单独的减速带检测装置，安装有ESC的车辆也可以利用由ESC测得的车辆数据检测到减速带，并且不额外需要用于检测减速带的装置的安装和成本。

此外，可以通过经过对悬架的控制允许车辆安稳地穿过减速带来防止对车身的影响和对悬架的损坏，从而可以提高乘坐感受。

最后，由于没必要单独地更新导航数据，因此不需要用于更新导航数据的时间和成本。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是根据本发明的示例性减速带检测装置的图示。

图2为示出了根据本发明的示例性减速带检测装置的通过控制器检测减速带的示例性方法的流程图。

图3为根据本发明的示例性导航系统的流程图，本图说明了导航系统的逻辑。

图4为根据本发明的示例性导航数据更新方法的流程图，本图说明了地图数据更新逻辑((c)细节)。

应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但将可理解，本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

本发明适合于检测外部干扰的产生并在车辆的轴距和前轮和后轮中产生外部干扰的期间通过识别车辆的移动距离的过程确定是否存在减速带。

在本发明中，外部干扰指是的与车辆在平坦道路上驾驶相比改变车辆数据的因素。

在各个实施方案中，当车辆穿过减速带时，如果车轮的速度的变化或车辆的高度的变化超过参考值，则车辆的控制器可检测外部干扰。

在下文中，将描述根据本发明的各个实施方案的用于通过前轮和后轮的外部干扰检测减速带的装置，以及借助该装置的导航更新装置和导航更新方法。

图1是根据本发明的各个实施方案的减速带检测装置的图示。

用于检测外部干扰的减速带传感器110包括车轮速度传感器、车辆高度传感器、和车辆速度传感器。此外，至少一个传感器被提供成检测有关前轮的速度的信息和有关后轮的速度的信息。

减速带传感器110测量在车辆驾驶期间的车辆数据，并且可测量当车辆穿过减速带时的时间点处产生的干扰数据。在前轮和后轮的每一个中需要至少一个传感器。

例如，使用车轮速度传感器的传感器110可被安装至安装有防抱死制动系统(ABS)的车辆以测量车轮的速度。车轮速度传感器用于使用音轮和传感器的磁力线中的变化来检测车轮的旋转速度并且将所检测的旋转速度输入至传感器。车轮速度传感器安装在四个车轮的每一个中。因此，当前轮和后轮穿过减速带时，有关车轮的旋转速度的数据可通过车轮速度传感器输入至控制器。

控制器120可通过由传感器110所收集的车辆数据来检测当车轮穿过减速带时产生的外部干扰，计算在前轮中产生外部干扰之后的车辆移动距离，并且在其中在后轮中产生外部干扰的情况下确定减速带的存在。优选地，控制器可包括电子稳定控制(ESC)设备。

控制器120可检测前轮的外部干扰和后轮的外部干扰，并可计算在产生所检测的外部干扰时的时间点之间的移动距离。

基本上，可通过由控制器所收集的车辆速度数据来计算车辆的移动距离。在实施方案中，ESC可基本通过车辆速度的常规计算来计算车辆的移动距离。

可根据车辆的计算出的移动距离和轴距之间的距离值通过设定逻辑来确定减速带的存在。

此外，有关减速带的位置的信息可被收集和存储，并且可通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端和车辆的前置摄像头以及引导线检测传感器中的至少一个来进行测量。

作为检测外部干扰的示例，在其中传感器为车轮速度传感器的本发明中，当从车轮速度传感器输入到ESC的车轮的旋转速度的变化率为预先设定值或更高时，控制器120确定外部干扰。当车辆具有车辆高度传感器时，当输入至ESC的车辆高度的变化率为预先设定值或更高时，可确定外部干扰。

控制器120包括ESC，当控制器120检测到前轮的外部干扰(210)的同时车辆穿过减速带的同时，如果在车辆的轴距和前轮中产生外部干扰(S240)之后车辆的移动距离(S220)为阈值或以下(S230)，则控制器120检测到减速带(S250)。

可通过对基本通常由ESC计算的车辆的速度数据积分来计算车辆的移动距离。

$S={\∫}_{t0}^{t}v\left(t\right)\mathrm{dt}$

因此，当通过各个实施方案确定车辆的轴距L时，在其中在后轮中产生外部干扰的情况下检测到减速带。

|L-S|≤K。此处，k为预先设定的阈值。

用于在检测到减速带之后更新导航数据的装置可包括控制器120、导航系统130以及悬架。

控制器120在检测到减速带之后存储位置信息并相应地传输导航系统的更新指令，并且位置信息可通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端和车辆的前置摄像头以及引导线检测传感器中至少一个来进行测量，并且可以存储在控制器中。

在估计车辆的位置的步骤S310之后，确定从控制器接收的包括在更新指令S410中的所检测的减速带的位置信息是否与包括在导航系统中的地图信息相一致(S420)，并且如果不一致，则更新导航数据(S430)。

当估计车辆的路径时(S320)，车辆的出发点可以通过地图匹配来设置，并且可在通过减速带的路径的情况下对悬架进行控制。

悬架可包括电子控制悬架。电子控制悬架指的是其中前轮和后轮悬架被电子地控制以提高乘坐感受和转向稳定性的悬架系统。

悬架系统预先对应于更新导航数据的方法，并且当车辆穿过在车辆驾驶期间通过所更新的导航数据检测的减速带(S330)时通过经过控制器控制悬架的阻尼力(S340)来驾驶车辆。

本发明的特定示例性实施方案的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施方案以说明本发明的某些原理和它们的实际应用，由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施方案及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (14)

1.一种减速带检测装置，包括：

传感器，所述传感器用于测量在车辆向前驾驶期间的驾驶数据，以及

控制器，所述控制器用于监测前轮和后轮的外部干扰的产生并且确定减速带的存在，

其中当在后轮中产生外部干扰时当|L-S|≤K时，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为所述车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

2.根据权利要求1所述的减速带检测装置，其中所述控制器连续监测|L-S|，并且当在后轮中产生外部干扰时满足条件|L-S|≤K时，检测到减速带。

3.根据权利要求1所述的减速带检测装置，其中所述驾驶数据包括车轮的速度、车辆的速度以及车辆的高度。

4.根据权利要求1所述的减速带检测装置，其中所述传感器包括车轮速度传感器、车辆高度传感器、和车辆速度传感器。

5.根据权利要求4所述的减速带检测装置，其中所述传感器包括在车辆的前轮和后轮的每一个中的至少一个传感器。

6.根据权利要求4所述的减速带检测装置，其中所述传感器包括车轮速度传感器，并且当车轮的旋转速度的变化率为预先设定值或更高时，所述控制器确定外部干扰。

7.根据权利要求4所述的减速带检测装置，其中所述传感器包括车辆高度传感器，并且当车辆的高度的变化率为预先设定值或更高时，所述控制器确定外部干扰。

8.根据权利要求1所述的减速带检测装置，其中所述控制器为电子稳定控制设备。

9.根据权利要求1所述的减速带检测装置，其中所述减速带的位置信息通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端以及车辆的前置摄像头和引导线检测传感器中的至少一个来进行测量。

10.一种导航数据更新装置，包括：

传感器，所述传感器用于测量在车辆向前驾驶期间的驾驶数据，以及

控制器，所述控制用于监测车辆的前轮和后轮的外部干扰的产生，确定减速带的存在，计算减速带的位置，并基于所述减速带的位置传输更新指令；以及

导航单元，所述导航单元用于接收更新指令并且实时更新导航数据，

其中当在后轮中产生外部干扰时当|L-S|≤K时，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为所述车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

11.根据权利要求10所述的导航数据更新装置，其中当由所述控制器检测的减速带位置信息和导航系统上的地图信息不同时，更新所述导航单元。

12.根据权利要求10所述的导航数据更新装置，其中所述减速带的位置信息通过车辆的前轮摄像头、GPS、雷达、天线、公路通过设备、RF终端和车辆的前置摄像头和引导线检测传感器中的至少一个来进行测量。

13.一种导航数据更新方法，包括：

通过传感器测量在车辆驾驶期间的驾驶数据，

监测车辆的前轮和后轮的外部干扰的产生，确定减速带的存在，计算减速带的位置，并基于所述减速带的位置传输更新指令；以及

接收所述更新指令并实时更新导航数据，

其中当在后轮中产生外部干扰时当|L-S|≤K时，所述控制器确定存在所述减速带，其中L为所述车辆的轴距，S为在前轮中产生外部干扰之后车辆的移动距离，并且K为预先设定的阈值。

14.根据权利要求13所述的导航数据更新方法，其中当导航系统上的有关减速带的地图信息和所检测的减速带的所检测的位置信息不同时，更新所述导航数据。