CN107810131B - 用于有效地传递道路高度分布的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在车辆(10)和车辆外部的服务器(20)之间传递信息的方法，在该方法中，由车辆(10)通过车辆服务器接口(12)调用该车辆(10)将会驶过的道路的高度分布(14)，所述高度分布存储在服务器(20)上，循环地、以确定的时间间隔(13、15)从服务器(20)向车辆(10)传输位于车辆(10)前方的道路高度分布(14)的高度值(H、G)，每个循环传递一次的高度值(H、G)以取决于速度的距离(13、15)位于车辆(10)前方。此外，本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的底盘系统(30)以及一种带有根据本发明的底盘系统(30)的车辆(10)。

Description

用于有效地传递道路高度分布的方法
技术领域
本发明涉及一种用于向车辆传递道路的高度分布(特别是高度曲线)的方法。
背景技术
现代车辆具有多种用于提高安全性和行驶舒适性的辅助系统。一种影响安全性和行驶舒适性的系统是车辆的悬架。所述悬架是底盘的一部分。通过所述悬架实现了，路面不平度不会直接传递到车辆上，而是车辆的轮胎遵循该路面不平度并且与道路保持地面接触。充分的地面接触或者说充分的地面附着对于车辆及其乘员的安全性是至关重要的。
为了补偿传递到悬架上的运动，悬架具有减振器，所述减振器防止车辆的颠簸。目前，已经存在能够主动地干预子系统状态的底盘系统。主动的悬架系统产生附加的力或者运动，以便更好地保持地面接触并且抑制起伏的车身运动。
因为悬架对于路面不平度仅是作出响应，所以当前的考虑正朝着预测型底盘系统的方向发展。这种系统使用集中存储或者分散存储的信息，以便能够预测即将发生的事件，并且据此对底盘进行匹配。为此必须的是，将关于道路走向和/或道路状态的信息提供给系统。
由于大量存在于车辆中的并且彼此联网的系统，必须在车辆中传递的数据量持续增加。当车辆希望通过无线网络与外部的服务器通信，以便例如将个人数据由所谓的云服务传递给车辆或者传递导航系统的导航数据时，数据量还会变大。此外，还一直有更多的数据被传输给车辆，这些数据不能直接供驾驶员使用，而是由各种车辆功能使用，以便提高行驶舒适性和安全性。标志识别或者道路状态确定就属于这一范畴。
在文献US2012/0203428A1和文献US6,763,292B1中描述了用于获取道路状态的系统。
关于道路状态的信息例如通过各种服务和平台经由互联网供使用。可以预见的是，车辆中将会添加其它与互联网进行交互的功能。因此需要寻求对存储在互联网中的服务器上的大量数据作出选择并且根据服务器与车辆之间的数据连接对所述数据作出限制的可能方案。
发明内容
根据本发明提出一种用于在车辆和车辆外部的服务器之间传递信息的方法，在该方法中，由车辆通过车辆服务器接口调用该车辆将会驶过的道路的高度分布，所述高度分布存储在服务器上，循环地、也就是说以确定的时间间隔从服务器向车辆传输位于车辆前方的道路高度分布的高度值，每个循环传递一次的高度值以取决于速度的距离位于车辆前方。
在根据本发明的方法的一种实施方式中，所述车辆具有左、右车辙，从服务器向车辆传输的高度值包括针对车辆的左车辙的高度值和针对车辆的右车辙的高度值。
在根据本发明的方法的另一种实施方式中，所传输的多个高度值分别针对车辆的左车辙和右车辙形成高度分布。
在根据本发明的方法的另一种实施方式中，将所传输的高度值传送给车辆的控制单元，所述控制单元对高度值进行处理并且根据预期的高度分布对车辆的底盘进行适配。
在根据本发明的方法的一种实施方式中，对车辆或底盘的稳定特性和/或减振特性进行适配。
在根据本发明的方法的另一种实施方式中，由车辆或底盘确定所驶过的高度分布，将分别针对左车辙和右车辙的高度值传输给车辆外部的服务器。
此外，根据本发明提出一种车辆的底盘系统，所述底盘系统带有控制单元，所述控制单元配置成，循环性地、也就是说以确定的时间间隔通过车辆服务器接口向车辆外部的服务器发送请求，所述服务器提供车辆将会驶过的道路的道路分布的高度值，响应于所述的循环请求从服务器向车辆传输位于车辆前方的道路高度分布的高度值，每个循环传递一次高度值。
在根据本发明的底盘系统的一种实施方式中，所述高度值包括分别针对所述车辆的左车辙和右车辙的值。
在根据本发明的底盘系统的另一种实施方式中，所述底盘系统具有控制单元，所述控制单元构造成，对所接收的高度值进行处理并且相应地对底盘的稳定特性和/或减振特性进行适配。
在根据本发明的底盘系统的另一种实施方式中，对于每个车辙具有至少一个传感器，所述传感器构造成：测量由车辆的相应车辙的至少一个轮胎驶过的高度分布并且将所测得的高度值传输给服务器。
根据本发明还提出一种带有根据本发明的底盘系统的车辆，所述底盘系统构造成实施根据本发明的方法。
需要指出的是，以上提到的以及接下来还要进一步阐述的特征不仅能以相应给出的组合而且还能以其它组合或者独立地使用，而并不背离本发明的范畴。
附图说明
借助附图中所示的实施方式示意性地示出本发明并且参考附图示意性地并且详细地进行描述。
图1以分开的示图示出了在两种彼此不同的速度下的高度分布和有待传递的高度值；
图2示出了根据本发明的方法的一种实施方式所涉及的装置的示意图。
具体实施方式
参照图1和图2阐述本发明所基于的原理。通过有针对性地将车辆联网到全球服务器系统20能够实现，在车辆10与服务器20之间传输道路高度分布14。关于道路高度分布14的信息可供车辆10中的竖向动力学系统使用，所述竖向动力学系统基于所获得的信息来对底盘30(参见图2)进行适配并且产生有针对性的舒适度提升。目标在于，在车辆10与服务器20之间确保关于道路高度分布14的信息的有效的传递。有效的传递应当将数据量有针对性地限制到最小并且保证，在信号较弱时(例如在乡村道路上等等)和/或在被屏蔽的区域中(例如穿过隧道、房屋墙壁等等)也能够传输令人满意的高度分布。
在图1中示出了在两种不同的速度18、19(分别通过箭头显示)下所传输的高度值H的分解图。在图1上方的部分中，车辆10以速度18移动经过道路高度分布14。在这个时刻t0,车辆10接收到高度值h0。高度值h0是车辆10在例如1秒钟后将驶过的高度值，因此该高度值以相应在时间上限定的距离13位于车辆10前方。在此之前，车辆已经接收到高度值h-1到h-n。所接收到的高度值h0、h-1、…、h-n一起形成了分别用于车辆的左车辙和右车辙的道路高度分布h-34、h-36(见图2)。
在图1下方的部分中，车辆10以例如相当于所述速度18的一半的速度19移动经过道路高度分布14。在这个时刻所述车辆10接收到高度值g0。该高度值g0是车辆10在例如1秒钟后会驶过的高度值，因此该高度值以相应在时间上限定的距离15位于车辆10前方。在此之前，车辆已经接收到高度值g-1到g-n。所接收到的高度值g0、g-1、…、g-n的一起形成了分别用于车辆左车辙和右车辙的道路高度分布g-34，g-36(见图2)。在图1的上方部分相比，因为速度19较低，所以虽然在该示例中向服务器20发送请求的时间间隔保持一致，但所传输的高度值g0、g-1、g-n相互邻接得更紧密。两个相邻的高度值的空间上的距离由车辆速度18、19和两次请求之间的时间计算出。因此，在较低的速度19下，车辆高度分布的分辨率
Figure GDA0002300556590000051
更高，这是因为高度值相互邻接得更紧密。于是换句话说，在较低的速度19下提高了控制单元32的两次请求之间的时间；或者说在较高的速度18下降低了该时间。
高度值H、G与车辆当前位置的距离13、15是取决于速度的。请求和传输的高度值H、G的距离13、15涉及的是车辆10以当前速度18、19在例如1秒之后驶过的高度值。由此，所请求的高度值H、G的空间上的距离13、15由当前的车辆速度和如下的时间得出：在该时间后车辆10达到所请求的高度值H、G处。如果在车辆10前方的空间上的距离13、15过大或者过小，可以降低或者提高所请求的和传输的高度值H、G的时间间隔。如果车辆在例如1秒钟后驶过的高度值H、G超出了确定的值，可以降低时间间隔，从而所请求的高度值H、G涉及车辆在从现在开始0.5秒钟后将驶过的位置。同样地，如果空间上的距离13、15过低，便提高时间间隔。
在车辆10驶过道路分布14期间，传感器35、37(见图2)测量实际驶过的高度分布16(见图2)并且将所测量的高度分布F传输给服务器20，以便改善储存的高度分布的品质。
利用根据本发明的方法在车辆一侧产生的道路高度分布F、f-34、f-36的突出之处在于，在通信接口或车辆服务器接口12的带宽不随时间改变的情况下，根据速度进行扫描。因此，可以明显提高在服务器20上的道路高度分布14的分辨率，并且仍然能够传递在车辆10前方的、分辨率取决于速度的高度值H、G。服务器20构造为，从多辆参与交通的车辆10接收被实际驶过的道路高度分布。因此，对于道路分布14来说在道路分布14的离散的高度值H、G处存在较高的密度。车辆10在道路分布14上以例如每小时60千米的速度18、19行驶并且每隔5毫秒就向服务器20发送请求，车辆在该5毫秒中走完8.3毫米的路程。因此在服务器20上8.3毫米的分辨率就足够应对车辆10的请求了。然而需要指出的是，在服务器20上的分辨率可以明显更高，也就是数据或者说高度值H、G能够以小于8.3毫米的距离存储。应当注意的是，不仅可以存储连续的道路分布14，也可以仅仅存储离散的高度值H。
如图2所示，车辆10的底盘30具有车辆服务器接口12和底盘30的控制单元32。控制单元32循环地工作。一个循环包括以下步骤：计算处于车辆10前方的、将会被请求高度值H、G的位置；发送请求给车辆服务器接口12或者说服务器20；接收高度值25、27；必要时将实际驶过的高度分布F传输给车辆服务器接口12或者说服务器20。
在一个循环期间，计算道路分布14的、车辆10以当前的速度18、19在例如1秒钟后将驶过的位置。该信息被传输给车辆服务器接口12，所述车辆服务器接口然后发送用于传输所计算的位置处的高度值H的请求给服务器20。服务器20将所请求的高度值H发送给车辆服务器接口12。高度值H包括分别针对车辆10的左车辙34和右车辙36的左侧高度值25和右侧高度值27。控制单元32接收高度值25、27并且将其继续转送给车辙34、36的相应的调节系统。接着，可以根据高度值25、27来适配各车辙34、36的悬架。
每个循环传输一次针对车辆10的左车辙34的高度值25和一次针对车辆10的右车辙36的高度值27。由控制单元32随时间接收的高度值25、27形成针对车辆10的左、右车辙34、36的、在车辆10前方的、道路高度分布14的明确图示h-34、h-36。在车辆10中，由控制单元32产生的道路高度分布h-34、h-36与存储在服务器20上的道路高度分布14不同，因为分辨率、也就是两个彼此相邻的高度值H靠得多近，取决于车辆速度18、19和控制单元32的两次请求之间的时间(见图1)。如上所述，循环时间也可以根据速度18、19改变。
在驶过道路期间，底盘30的传感器35、37分别针对左、右车辙34、36获得道路的实际经驶过的高度分布16。将通过传感器35、37获得的道路高度分布F与由服务器20接收的数据进行比较、合并并且发送回服务器。于是可以改善道路高度分布14的品质。
以非常短的时间间隔重复该循环。但是循环时间、也就是两次向服务器20发送请求之间的时间可以与速度相关。对于较高的速度18来说，可以将循环时间调整到较小的值，比如调整到5毫秒。对于较低的速度19来说，例如15毫秒的值就足够了。
在本发明的范畴中也包含以下情况，即控制单元32承担车辆服务器接口12的任务，或者反过来车辆服务器接口12承担控制单元32的任务。
当今的电信通信系统、比如像LTE允许高达每秒300兆字节(MBit/s)的最大数据传输速率，并且能够传递对于根据本发明的方法来说必要的数据量。然而如上所述，在乡村地区或者在被屏蔽的环境下，数据传输速率会降低到较小的百分比。根据本发明方法，为了传递针对左、右车辙的道路高度分布需要大约0.0008MBit/s的数据传输速率，因此适合于在较小的数据传输速率时也能可靠地传递高度值h。

Claims (12)

1.一种用于在车辆(10)和车辆外部的服务器(20)之间传递信息的方法，在该方法中，由车辆(10)通过车辆服务器接口(12)调用该车辆(10)将会驶过的道路的高度分布(14)，所述高度分布存储在服务器(20)上，循环地、以确定的时间间隔(13、15)从服务器(20)向车辆(10)传输位于车辆(10)前方的道路高度分布(14)的高度值(H、G)，每个循环传递一次的高度值(H、G)以取决于速度的距离(13、15)位于车辆(10)前方。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，车辆(10)具有左车辙(34)和右车辙(36)，从服务器(20)向车辆(10)传输的高度值(H、G)包括针对车辆(10)的左车辙(34)的高度值(25)和针对车辆(10)的右车辙(36)的高度值(27)。
3.按照权利要求2所述的方法，其中，所传输的多个高度值(H、G)分别针对车辆(10)的左车辙(34)和右车辙(36)形成高度分布(h-34、h-36)。
4.按照权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，将所传输的高度值(H、G)传送给车辆的控制单元(32)，所述控制单元对高度值(H、G)进行处理并且根据预期的高度分布(14)对车辆(10)的底盘(30)进行适配。
5.按照权利要求4所述的方法，其中，对车辆(10)或底盘(30)的稳定特性和/或减振特性进行适配。
6.按照权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，由车辆(10)确定所驶过的高度分布(16)，将分别针对左车辙(34)和右车辙(36)的高度值(f-34、f-36、F)传输给车辆外部的服务器(20)。
7.按照权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，根据车辆(10)的速度(18、19)对在两次向服务器(20)发送请求之间的循环时间进行适配。
8.一种车辆(10)的底盘系统(30)，所述底盘系统带有控制单元(32)，所述控制单元配置成，以确定的间隔(13、15)通过车辆服务器接口(12)向车辆外部的服务器(20)发送请求，所述服务器提供车辆(10)将会驶过的道路的道路分布(14)的高度值(H、G)，循环地、以确定的时间间隔(13、15)从服务器(20)向车辆(10)传输位于车辆(10)前方的道路高度分布(14)的高度值(H、G)，每个循环所传递的高度值(H、G)以取决于速度的距离(13、15)位于车辆(10)前方，每个循环传递一次高度值(H、G)。
9.按照权利要求8所述的底盘系统(30)，其中，所述高度值(H，G)包括针对左车辙(34)的左高度值(25)和针对右车辙(36)的右高度值(27)。
10.按照权利要求8或9所述的底盘系统(30)，其中，所述控制单元(32)配置成，对所接收的高度值(H、25、27)进行处理并且相应地对底盘(30)的稳定特性和/或减振特性进行适配。
11.按照权利要求8或9所述的底盘系统(30)，所述底盘系统对于每个车辙(34、36)具有至少一个传感器(35、37)，所述传感器构造成：测量由车辆(10)的相应车辙(34、36)的至少一个轮胎(11)驶过的高度分布(16)并且将所测得的高度值(f-34、f-36、F)传输给服务器(20)。
12.一种带有按照权利要求8至11中任一项所述的底盘系统(30)的车辆(10)，所述底盘系统构造成：实施按照权利要求1至7中任一项所述的方法。
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