CN107110657A - 基于gps的经学习的控制事件预测 - Google Patents

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Abstract

基于全球定位信号的经学习的控制事件预测方法和装置包括连接到车辆的总线的学习辅助模块。该布置使用针对沿路径行驶的车辆的全球定位信号来存储事件和事件位置。当车辆再次行驶在相同的路径时，检测到的事件和事件位置被确定。当事件在相同的事件位置处匹配时，针对将来发生车辆接近事件位置确定预测性动作。因此，当车辆接近事件位置时，例如车辆制动的预充或者安全带的预张紧的预测性动作发生。

Description

基于GPS的经学习的控制事件预测
背景技术
本发明涉及一种用于预测沿已知路径的事件位置处的未来事件的方法和装置。沿路径的事件被记录，并且当相同的事件发生在相同的事件位置时，当车辆接近该事件位置时发生预测性动作。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种用于标识和预测针对车辆的事件的方法，所述车辆例行地驾驶在已知路径，所述方法包括：基于全球定位信号确定沿所述已知路径的所述车辆的特定位置；用所述车辆上的传感器感测沿所述已知路径的事件；匹配并存储针对如根据所述全球定位信号确定的所述车辆的特定位置的事件；根据对在相同的特定位置处的相同的事件的重复感测，学习特定事件位置；基于针对所述特定事件位置的事件来确定和存储针对所述车辆的预测性动作；以及当所述车辆与所述事件位置相距某个时间和预定距离中的至少一个时，提供控制信号以开始执行所述预测性动作。
在一个实施例中，所述预测性动作包括以下各项中的至少一项：a）制动的预充、b）安全带的预张紧、c）当稳定性控制最初处于关闭状态时将所述稳定性控制使能为开启状态、d）向车辆操作员提供警告、e）选择用于特定地形的阈值和控制参数、以及f）调整或修改阈值。
在另一个实施例中，车辆间收发机从附近的车辆接收包括特定事件位置和对应的预测性动作的无线信号。此外，所述车辆间收发机传输包括由学习辅助模块确定的特定事件位置和对应的预测性动作的无线信号。
在一个实施例中，所述特定事件位置是盲曲线，并且所述预测性动作是在接近所述特定事件位置之前向车辆操作员提供警告。
另一实施例包括：利用雷达来感测所述车辆附近的静止对象；以及根据重复地感测在相同的位置处的相同的静止对象来学习静止对象在特定位置处的存在，其中沿所述已知路径的所述车辆的所述特定位置的精度是基于所述全球定位信号和经学习的静止对象的存在的。
在一个实施例中，所述事件包括以下各项中的至少一项：防抱死制动系统事件、牵引控制事件、稳定性控制事件、电子制动力分配事件、坡路保持控制事件、坡路下降控制事件、拖车摇摆控制事件、倾斜曲线事件、车轮抬升控制事件、急转弯事件、车轴偏转事件和越野地形事件。
在另一个实施例中，所述辅助模块确定和存储所述车辆在所述已知路径上正行驶的方向，以及当所述车辆正接近所述事件时，提供控制信号以开始执行所述预测性动作。
在另一个实施例中，本发明提供一种基于全球定位信号的经学习的控制事件预测系统，包括固定在车辆上的学习辅助模块，所述学习辅助模块被配置为：从稳定性控制模块接收稳定性信息信号，并用于发送稳定性控制信号给所述稳定性控制模块；从引擎控制模块接收引擎信息信号，并传输引擎控制信号给引擎控制模块；从传输模块接收传输信息信号，并将传输控制信号传输给所述传输模块；从安全气囊/ORC控制模块接收信息信号，并传输安全气囊/ORC控制信号给所述安全气囊/ORC控制模块；以及从全球定位信号模块接收用于确定所述车辆的位置的全球定位信号，其中所述学习辅助模块标识沿已知路径的特定位置处的显著事件，并且当相同的显著事件在特定位置处发生多次时，所述学习辅助模块存储针对经学习的事件的事件位置、经学习的事件，以及将与经学习的事件对应的预测性动作确定并存储在所述学习辅助模块的存储器中，并且其中当所述车辆接近一个特定事件位置时，所述学习辅助模块提供输出以在所述车辆处于所述特定事件位置之前引起对应的预测性动作。
在一个实施例中，一种提供有车辆的基于全球定位信号的经学习的控制事件预测系统包括：学习辅助模块；稳定性控制模块，用于向所述学习辅助模块提供稳定性信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收稳定性控制信号；引擎控制模块，用于向所述学习辅助模块提供引擎信息信号并用于接收引擎控制信号；传输模块，用于向所述学习辅助模块提供传输信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收传输控制信号；安全气囊/ORC控制模块，用于向所述学习辅助模块提供信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收安全气囊/ORC控制信号；以及全球定位信号模块，用于接收全球定位信号并向所述学习辅助模块提供位置信号，其中所述学习辅助模块存储在沿已知路径的特定位置处的显著事件，并且当相同的显著事件发生多次时，经学习的事件被存储在所述学习辅助模块的存储器中，并且其中所述学习辅助模块确定并存储针对事件位置处的经学习的事件的预测性动作。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得清楚。
附图说明
图1示出了经由通信总线连接的车辆模块的框图。
图2是车辆间通信布置。
图3示出了学习辅助模块的框图。
图4示出表示经学习的控制事件预测系统的操作的流程图。
图5示出了针对车辆的已知路径的地图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用上不限于以下描述中阐述或在所附绘图中图示的组件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例并且能够以各种方式被实践或施行。
图1示出了基于GPS的经学习的控制事件预测系统8的框图，其包括经由车辆内的网络或通信总线10连接的电子控制模块。控制模块包括连接到通信总线10的电子稳定性控制（ESC）模块12、引擎控制模块14、安全气囊/乘员约束控制（ORC）模块16和学习辅助模块20。车辆还包括连接到通信总线10的制动控制模块22、音频模块24、车辆间收发机模块26、雷达/视频模块28、全球定位系统（GPS）模块30和传输模块32。学习辅助模块20和其它模块固定在车辆上。
学习辅助模块20被配置为从ESC模块12接收稳定性信息信号，并且通过通信总线10向ESC模块12发送稳定性控制信号。此外，学习辅助模块20被配置为接收来自引擎控制模块14的引擎信息信号，并且通过总线10传输引擎控制信号给引擎控制模块。学习辅助模块20还从传输模块32接收传输信息信号，并通过总线10将传输控制信号传输给传输模块32。此外，学习辅助模块20从安全气囊/ORC控制模块接收信息信号，并通过总线10传输安全气囊/ORC控制信号给安全气囊/ORC控制模块。最后，学习辅助模块从全球定位信号模块接收全球定位信号，用于确定车辆的位置。
图2图示了一种布置，在该布置中，在车辆34、35中设置的车辆间收发机模块26经由天线36彼此传输无线信号并接收对应的无线信号。无线信号包括从各个学习辅助模块20提供的信息，如下所讨论的。虽然图示了车辆34、35，但是可设想到任何类型的运输。
图3示出了包括处理器37和存储器38的学习辅助模块20。在一些实施例中，存储器38是非易失性存储器。该存储器存储事件、事件位置、预测性动作和附加信息，如下所讨论的。
操作
图4示出了图示基于GPS的经学习的控制事件预测系统8的操作的流程图或程序40。在开始步骤44中，学习辅助模块20的控制或处理器37从GPS模块30接收全球定位信号，并确定针对沿已知路径或路线行驶的车辆34的位置坐标。进一步的，在步骤44处，GPS信号序列或其它传感器确定车辆的行驶方向。随后，学习辅助模块20前进到判决步骤46。
在图4中所示的判决步骤46处，控制模块20的处理器37通过在存储器38中存储的虚拟查找表中搜索附近的事件位置，来标识车辆是否正在接近事件位置。具有值的虚拟查找表的一个示例如下。
纬度 经度 事件 控制ECU模块
-119.47 39.02 ABS事件 ESC
-82.68 40.1 ESP事件 ESC
-110.34 45.09 TCS事件 ESC
-164.03 10.45 越野事件 ESC。
纬度和经度定义了存储在存储器38中的事件位置，针对该位置的事件的类型（ABS、ESP、TCS、越野）预先存储在存储器38中。此外，行驶的方向被存储。上述虚拟表中的模块在每个实例中是ESC模块12。在其它实例中，存储制动控制模块22或安全气囊/ORC模块16。图1中所示的模块和附加模块（未示出）中的任何模块能够由学习辅助模块20控制。尽管未在虚拟表中图示，但要由ESC模块12控制的特定特征/预测性动作也被存储在存储器38中。
上表中所示的事件位置、事件和模块中的每一个对应于先前在沿已知路径的事件位置处发生至少两次的事件的类型。因此，事件位置和对应的预测性动作被提供以供基于全球定位信号的经学习的控制事件预测系统8使用。
返回到图4中的流程图，在由处理器37确定接近沿已知路径的事件位置之后，处理器前进到步骤48。在步骤48，学习辅助模块20输出控制信号以使其它模块中的一个或多个（诸如从上述虚拟表取出的ESC模块12）在车辆前进到事件位置之前执行一个或多个预测性动作。更具体地，学习辅助模块20提供控制信号，使得当车辆与对应的事件位置相距某个时间和预定距离中的至少一个正沿已知路径行驶时，所选择的控制模块开始执行预测性动作。
在执行预测性动作之后，学习辅助模块20前进到判决步骤50。返回到判决步骤46，在控制模块20确定车辆没有正接近事件位置的实例中，处理器前进到判决步骤50。
在图4中所示的判定步骤50，学习辅助模块20确定是否正在发生感测事件。如果没有事件正在发生，则处理器返回到步骤44。如果正在发生感测事件，则处理器37前进到步骤54。在步骤54，处理器存储事件的类型和具有GPS坐标的事件位置。术语“事件”涉及显著事件，其对在车辆的操作、操作员的舒适度和其它用途具有显著结果。并非所有检测到的事件都被记录或存储。在步骤54之后，学习辅助模块20然后前进到判决步骤56。
在判决步骤56，处理器确定先前是否在相同的位置发生了该事件。如果该事件与相同的位置处的事件匹配，则处理器37存储或标记针对如根据存储器38中的GPS信号确定的车辆的特定位置的经学习的事件。特定位置被学习并被存储为特定的经学习的事件位置。如果没有匹配发生，则学习辅助模块20返回步骤44并重复图4的流程图40中所示的处理。
在判决步骤56，当相同的事件先前已经在相同的位置处发生时，处理器37前进到步骤60。在步骤60，该位置被设置为事件位置处的预测性控制事件。此外，鉴于预测性控制事件而要在车辆前进到事件位置之前发生的预测性动作也被确定并存储。此后，处理器返回到步骤44。事件位置对应于如上虚拟表中所示的经度和纬度值。海拔高度也可以针对事件位置而被存储。此后，处理器37返回到步骤44并重复图4的流程图在所示的处理。
尽管图4中未示出，在车辆34处于如图2中所示的车辆间通信的情况下，图4中所示的流程图将包括接收和存储事件信息的额外步骤，所述事件信息包括来自另一车辆的事件的类型和事件位置。事件信息如步骤54中所示被存储，并被比较以确定事件位置。在一些实施例中，上述虚拟表中所示并且在本文讨论的事件位置和信息是从另一车辆提供的。最后，在一些实施例中，主车辆34将关于感测到的事件和所设置的事件位置的信息无线地传输给另一车辆35。
测量、确定和存储的事件和位置的具体示例如下。感测到的主动和被动事件包括防抱死制动系统（ABS）事件、牵引力控制事件、例如用于倾斜曲线事件或升降事件变化的稳定性控制事件、坡路保持控制事件、坡路下降控制事件、电子制动力分配（EBD）事件、用于所附拖车的拖车摇摆控制事件、车轮抬升控制事件或急转弯事件、车轴偏转事件、越野地形事件、静止对象的检测和其它车辆的检测。
学习辅助模块20向其它模块提供输出以执行各种预测性动作，包括制动预充、安全带的预张紧、打开或关闭ESC模块、提供可听或视觉警告、以及最后挑选或选择用于特定地形的阈值和控制参数。例如，传输模块可以根据沙、泥或雪的特定地形来调整或修改针对越野事件位置的选定档位。也可设想到对其它设备和模块的阈值进行的故障安全调整或修改。在一个实施例中，当稳定性控制最初处于关闭状态时，学习辅助模块20将ESC模块12使能为开启状态。
例子
表示雷达模块或者雷达和视频感测模块两者的雷达/视频模块28检测在车辆附近的特定位置处的静止对象的存在。包括静止对象的确切位置的位置和信息由学习辅助模块20的处理器37存储在存储器38中。在检测到静止对象的事件已被检测到至少两次之后，位置被设置为事件位置。因此，当车辆在将来接近事件位置时，出于碰撞避免检测的目的或其它目的而忽略静止对象。因此，防止了错误的碰撞警报，并改善了避免碰撞。
在另一个实例中，检测驾驶车辆越野的开始。在检测到后，预测性动作包括：鉴于所预测的地形变化而向传输模块32提供控制信号以将变速器切换到较低档位。因此，车辆操作得到改善。
在另一个实例下，特定事件位置是盲曲线，并且预测性动作是向音频模块24提供控制信号以在接近特定事件位置之前警告车辆操作员。
在另一个实例下，当车辆接近盲交叉点位置时，学习辅助模块20提供1）控制信号给安全气囊/ORC模块16以自动预张紧安全带，2）控制信号给制动控制模块22以预充制动，以及3）控制信号给音频模块24以提供可听警告。
图5中所示的地图70图示了车辆例行驾驶到目的地74的已知路径或路线72。沿该路径，通过箭头图示了控制事件已经发生在其处的三个事件位置。如上所讨论的，在前进到针对控制事件的事件位置之前，辅助模块20执行如上讨论的与特定事件相对应的预测性动作。
在一些实例中，图1中所示的每个模块可以包括数字处理器、专用集成电路（ASIC）或另一控制电路连同各种传感器。
在一些实施例中，沿已知路径的车辆的特定位置的精度基于全球定位信号，并且还基于经学习的静止对象的存在。
虽然学习辅助模块20被图示为单独的模块，但是在一些实施例中，其功能可以与图1中所示的模块中的不同模块的处理器组合。以这种方式，模块可以执行多个操作。
因此，除其它事物之外，本发明还提供了一种用于增强沿已知或通常行驶的路径行驶的车辆34的驾驶体验的途径。在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种用于标识和预测针对例行地驾驶在已知路径的车辆的事件的方法，包括：
基于全球定位信号确定沿所述已知路径的所述车辆的特定位置；
用所述车辆上的传感器感测沿所述已知路径的事件；
匹配并存储针对如根据所述全球定位信号确定的所述车辆的特定位置的事件；
根据对在相同的特定位置处的相同的事件的重复感测，学习特定事件位置；
基于针对所述特定事件位置的事件来确定和存储针对所述车辆的预测性动作；以及
当所述车辆与所述事件位置相距某个时间和预定距离中的至少一个时，提供控制信号以开始执行所述预测性动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测性动作包括以下各项中的至少一项：a）制动的预充、b）安全带的预张紧、c）当稳定性控制最初处于关闭状态时将所述稳定性控制使能为开启状态、d）向车辆操作员提供警告、e）选择用于特定地形的阈值和控制参数、以及f）调整或修改阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，包括从附近的车辆接收包括特定事件位置和对应的预测性动作的无线信号的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，包括向附近的车辆传输包括特定事件位置和对应的预测性动作的无线信号的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定事件位置是盲曲线，并且所述预测性动作是在接近所述特定事件位置之前向车辆操作员提供警告。
6.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
利用雷达来感测所述车辆附近的静止对象；以及
根据重复地感测在相同的位置处的相同的静止对象来学习静止对象在特定位置处的存在，
其中沿所述已知路径的所述车辆的所述特定位置的精度是基于所述全球定位信号和经学习的静止对象的存在的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述事件包括以下各项中的至少一项：防抱死制动系统事件、牵引控制事件、稳定性控制事件、电子制动力分配事件、坡路保持控制事件、坡路下降控制事件、拖车摇摆控制事件、倾斜曲线事件、车轮抬升控制事件、急转弯事件、车轴偏转事件和越野地形事件。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：确定和存储所述车辆在所述已知路径上正行驶的方向，以及当所述车辆正以所存储的方向接近所述事件位置时，提供所述控制信号以开始执行所述预测性动作。
9.一种基​​于全球定位信号的经学习的控制事件预测系统，包括固定在车辆上的学习辅助模块，所述学习辅助模块被配置为：
从稳定性控制模块接收稳定性信息信号，并用于发送稳定性控制信号给所述稳定性控制模块；
从引擎控制模块接收引擎信息信号，并传输引擎控制信号给引擎控制模块；
从传输模块接收传输信息信号，并将传输控制信号传输给所述传输模块；
从安全气囊/ORC控制模块接收信息信号，并传输安全气囊/ORC控制信号给所述安全气囊/ORC控制模块；以及
从全球定位信号模块接收用于确定所述车辆的位置的全球定位信号，
其中所述学习辅助模块标识沿已知路径的特定位置处的显著事件，并且当相同的显著事件在特定位置处发生多次时，所述学习辅助模块存储针对经学习的事件的事件位置、经学习的事件，以及将与经学习的事件对应的预测性动作确定并存储在所述学习辅助模块的存储器中，并且
其中当所述车辆接近一个特定事件位置时，所述学习辅助模块提供输出以在所述车辆处于所述特定事件位置之前引起对应的预测性动作。
10.根据权利要求9所述的预测系统，其中存储所述事件位置并存储所述对应的预测性动作的所述存储器包括非易失性存储器。
11.根据权利要求9所述的预测系统，其中所述预测性动作包括以下各项中的至少一项：a）制动的预充、b）安全带的预张紧、c）当稳定性控制最初处于关闭状态时将所述稳定性控制使能为开启状态、d）向车辆操作员提供警告、e）选择用于特定地形的阈值和控制参数、以及f）调整或修改阈值。
12.根据权利要求9所述的预测系统，其中所述学习辅助模块被配置为经由车辆间收发机模块接收和传输无线信号到其它车辆，所述无线信号包括从各个学习辅助模块提供的信息。
13.根据权利要求9所述的预测系统，其中，所述事件包括以下各项中的至少一项：防抱死制动系统事件、牵引控制事件、稳定性控制事件、电子制动力分配事件、坡路保持控制事件、坡路下降控制事件、拖车摇摆控制事件、倾斜曲线事件、车轮抬升控制事件、急转弯事件、车轴偏转事件和越野地形事件。
14.根据权利要求9所述的预测系统，其中，所述学习辅助模块被配置为：确定和存储所述车辆在所述已知路径上正行驶的方向，以及当所述车辆正以所存储的方向接近所述事件位置时，提供所述控制信号以开始执行所述预测性动作。
15.一种提供有车辆的基于全球定位信号的经学习的控制事件预测系统，包括：
学习辅助模块；
稳定性控制模块，用于向所述学习辅助模块提供稳定性信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收稳定性控制信号；
引擎控制模块，用于向所述学习辅助模块提供引擎信息信号并用于接收引擎控制信号；
传输模块，用于向所述学习辅助模块提供传输信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收传输控制信号；
安全气囊/ORC控制模块，用于向所述学习辅助模块提供信息信号，并用于从所述学习辅助模块接收安全气囊/ORC控制信号；以及
全球定位信号模块，用于接收全球定位信号并向所述学习辅助模块提供位置信号，
其中所述学习辅助模块存储在沿已知路径的特定位置处的显著事件，并且当相同的显著事件发生多次时，经学习的事件被存储在所述学习辅助模块的存储器中，并且
其中所述学习辅助模块确定并存储针对事件位置处的经学习的事件的预测性动作。
16.根据权利要求15所述的预测系统，还包括车辆间收发机模块，用于从所述学习辅助模块接收信息并经由无线信号将所述信息传输给其它车辆的学习辅助模块，所述车辆间收发机模块接收来自其它车辆的具有信息的无线信号，并将所述信息提供给所述学习辅助模块。
17.根据权利要求15所述的预测系统，其中所述预测性动作包括以下各项中的至少一项：a）制动的预充、b）安全带的预张紧、c）当稳定性控制最初处于关闭状态时将所述稳定性控制使能为开启状态、d）向车辆操作员提供警告、e）选择用于特定地形的阈值和控制参数、以及f）调整或修改阈值。
18.根据权利要求15所述的预测系统，其中，所述事件包括以下各项中的至少一项：防抱死制动系统事件、牵引控制事件、稳定性控制事件、电子制动力分配事件、坡路保持控制事件、坡路下降控制事件、拖车摇摆控制事件、倾斜曲线事件、车轮抬升控制事件、急转弯事件、车轴偏转事件和越野地形事件。
19.根据权利要求15所述的预测系统，所述系统还包括音频模块，并且其中特定事件位置是盲曲线，并且所述学习辅助模块向所述音频模块提供控制信号，其中所述音频模块执行在接近所述特定事件位置之前向车辆操作员提供警告的预测性动作。
20.根据权利要求15所述的预测系统，其中所述学习辅助模块被配置为：确定和存储所述车辆在所述已知路径上正行驶的方向，以及当所述车辆正以所存储的方向接近所述事件位置时，提供控制信号以开始执行所述预测性动作。
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