CN111750087A - 主车辆、用于控制主车辆变速器的方法和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了主车辆、用于控制主车辆变速器的方法和计算机可读介质。该方法可以包括：使用配备在主车辆中的数据感测系统的一个或多个感测装置来收集表征在主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息；基于所收集的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件；响应于预测将发生减速事件，调整变速器的降档计划；以及控制变速器的操作，使得变速器根据调整后的降档计划执行一个或多个降档操作。

Description

主车辆、用于控制主车辆变速器的方法和计算机可读介质

技术领域

本公开总体上涉及汽车变速器控制，并且更具体地，涉及使用数据感测系统的预测汽车变速器控制。

背景技术

自动变速器系统是为车辆设计的，以在车辆行驶过程中无需手动输入即可自动改变传动比。自动变速器的目的是使发动机能够在窄的速度范围内运行，同时提供宽的输出速度范围。当有效地操作时，自动变速器能够使发动机在宽的速度范围内向车辆传动系输送足够的动力。

为此，自动变速器系统通常根据预定的换档计划操作，该换档计划旨在以最佳方式指示自动变速器的性能。换档计划可以通知自动变速器特定条件，以在该特定条件下执行升档或降档操作。例如，换档计划可以定义执行升档或降档操作的特定车辆速度或发动机每分钟转速(RPM)水平。变速器控制单元(TCU)可以检测车辆输入，诸如速度或发动机RPM，并且在车辆行驶时根据换档计划控制自动变速器。

关于降档，特别地，当车辆速度或发动机RPM水平根据换档计划降低到给定预定极限以下时(即，发动机转得太慢时)，变速器可自动换挡到较低档位，使得发动机在相同功率下转得更快。然而，在检测到硬减速或突然减速的情况下，自动变速器可能无法足够快地降档以在重新加速之前完成所有必要的降档。因此，驾驶员可以尝试以比提供最佳动力所需的档位更高的档位重新加速。这种现象会导致加速延迟，并导致驾驶性能变差。

发明内容

本公开提供了用于预测汽车变速器控制的技术，其可以允许更早的降档。在数据感测系统(诸如配备在车辆(即“主车辆”)中的高级驾驶员辅助系统(ADAS)或车辆到任意(V2X)的通信系统)中使用一个或多个传感器，可以收集表征在前车辆的状态的信息。当所收集的信息指示在前车辆正在减速时，可以预测在不久的将来，在主车辆实际制动之前，主车辆必须减速。在这种情况下，主车辆的控制单元可以调整自动变速器的降档计划，使得变速器比传统上可能的更早地开始降档操作，使得变速器能够在减速期间完成必要的降档。由于变速器可以在重新加速时以较低的档位操作，因此车辆的加速性能可以得到改善。

根据本公开的实施例，一种用于控制主车辆的变速器的方法可以包括：使用配备在主车辆中的数据感测系统的一个或多个感测装置来收集表征在主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息；基于所收集的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件；响应于预测将发生减速事件，调整变速器的降档计划；以及控制变速器的操作，使得变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作。

方法可以进一步包括：使用所收集的在前车辆信息监控在前车辆的速度以及在前车辆与主车辆之间的距离；并且基于在前车辆的速度和在前车辆与主车辆之间的距离来预测将发生减速事件。

方法可以进一步包括：检测在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化；基于在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化来确定在前车辆是否正在减速；并且当在前车辆被确定正在减速时，预测将发生减速事件。

方法可以进一步包括：检测在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化；基于在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化来确定在前车辆是否正在减速；并且当在前车辆被确定正在减速并且在前车辆位于主车辆的预定距离内时，预测将发生减速事件。

方法可以进一步包括：检测在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化；基于在前车辆的速度的变化或在前车辆与主车辆之间的距离的变化来确定在前车辆是否正在减速；并且当在前车辆被确定减速超过预定减速值时，预测将发生减速事件。

降档计划的调整可以包括：在多个预定降档计划中选择预定降档计划；并且基于所选择的预定降档计划来调整降档计划。

降档计划的调整可以包括：使用一个或多个感测装置收集表征主车辆的周围环境的环境信息；基于所收集的环境信息检测交通事件；并且基于检测到的交通事件来调整降档计划。

降档计划的调整可以包括：使用一个或多个感测装置收集表征主车辆的周围环境的环境信息；基于所收集的环境信息检测交通标志；并且基于检测到的交通标志来调整降档计划。

降档计划的调整可以包括：使用一个或多个感测装置收集表征主车辆的周围环境的环境信息；基于所收集的环境信息检测道路特性；并且基于检测到的道路特性来调整降档计划。

降档计划的调整可以包括：检测主车辆的速度和主车辆的加速度中的至少一个；并且基于主车辆的速度和主车辆的加速度中的至少一个来调整降档计划。

方法进一步可以包括：使用一个或多个感测装置收集表征主车辆的周围环境的环境信息；并且基于所收集的环境信息检测在前车辆的存在。

方法进一步可以包括：基于预测是否发生减速事件来确定是否调整降档计划。

方法进一步可以包括：响应于预测将不会发生减速事件，根据默认降档计划控制变速器的操作。

方法进一步可以包括：响应于预测的减速事件，在主车辆执行制动操作之前调整降档计划。

收集在前车辆信息可以包括：经由主车辆的车辆到任意(V2X)通信系统接收使用V2X通信发送的V2X消息；并且从接收到的V2X消息中收集在前车辆信息。

收集在前车辆信息可以包括：使用配备在主车辆中的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的一个或多个感测装置来检测表征主车辆的周围环境的环境信息；并且从检测到的环境信息中收集在前车辆信息。

一个或多个感测装置可以包括照相机、雷达感测装置、LiDAR感测装置、超声波感测装置和全球定位系统(GPS)装置中的一个或多个。

此外，根据本公开的实施例，配备有数据感测系统的主车辆可以包括：数据感测系统的一个或多个感测装置，被配置为收集表征在主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息；以及控制单元，被配置为基于所收集的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件，响应于预测将发生减速事件来调整主车辆的变速器的降档计划，以及控制变速器的操作，使得变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作。

此外，根据本公开的实施例，包含用于执行控制主车辆的变速器的方法的程序指令的非瞬时计算机可读介质可以包括：基于表征在主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件的程序指令，在前车辆信息使用配备在主车辆中的数据传感系统的一个或多个感测装置来收集；响应于预测将发生减速事件来调整主车辆的变速器的降档计划的程序指令；以及控制变速器的操作以使得变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作的程序指令。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可以更好地理解本文的实施例，其中相同的附图标记指示相同或功能相似的元件，其中：

图1是示出用于传统汽车变速器控制的示例性简化结构的图；

图2是示出用于使用一个或多个数据感测系统的预测汽车变速器控制的示例性简化结构的图；

图3是示出用于图2的预测汽车变速器控制的示例性预测控制逻辑的流程图；

图4是示出结合图1的传统汽车变速器控制的示例性执行方案的图；以及

图5是示出结合图2的预测汽车变速器控制的示例性执行方案的图。

应当理解，上述附图不一定是按比例绘制的，呈现了说明本公开的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本公开的特定设计特征(包括例如特定尺寸、定向、位置和形状)将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。

具体实施方式

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应当理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项的任何和所有组合。术语“耦接”表示两个组件之间的物理关系，由此组件或者彼此直接连接或者经由一个或多个中间组件间接连接。

应当理解，本文中使用的术语“车辆”或“车载”或其他类似术语包括机动车辆，通常，诸如包括运动型多用途车(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商业车辆、包括各种小船和轮船的船只、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，电动车辆(EV)是一种包括作为其运动能力的一部分的来自可充电能量存储装置(例如，一个或多个可充电电化学电池或其它类型的电池)的电力的车辆。EV不限于汽车，并且还可以包括摩托车、手推车、滑板车等。此外，混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如基于汽油的动力和基于电力的动力这两者(例如，混合动力车辆(HEV))。

此外，应当理解，以下方法或其方面中的一个或多个可由至少一个控制单元(例如，电子控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)等)执行。术语“控制单元”可以指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储程序指令，并且处理器被具体编程为执行程序指令以执行下面进一步描述的一个或多个过程。如本文所述，控制单元可以控制单元、模块、部件、装置等的操作。此外，应当理解，如本领域普通技术人员所理解的，以下方法可以由包括控制单元的装置与一个或多个其他组件一起执行。

此外，本公开的控制单元可以体现为包含由处理器执行的可执行程序指令的非瞬时计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在整个计算机网络中，使得程序指令以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。

首先参见图1，其示出了用于传统汽车变速器控制的示例性简化结构的图，车辆(本文中称为“主车辆”)的变速器控制单元(TCU)100可以根据预定换档计划120控制主车辆的自动变速器110的换档(即，升档和降档)操作。特别地，TCU 100可以使用主车辆参数130作为输入，包括例如车速和油门踏板(或油门)百分比，以便将发动机每分钟转数(RPM)保持在限定范围内。

而传统的变速器控制仅对驾驶员或车辆输入起反应。图2是示出用于使用一个或多个数据感测系统的预测汽车变速器控制的示例性简化结构的图。如图2所示，配备在主车辆中的数据感测系统，例如车辆到任意(V2X)通信系统210、高级驾驶员辅助系统(ADAS)220等，可以收集表征在主车辆之前的车辆(本文中称为“在前车辆”)的状态的信息。由控制单元(例如，电子控制单元(ECU))执行的控制逻辑200可以利用由数据感测系统210和/或220收集的信息来确定在前车辆是否正在减速，并且因此在发生减速事件之前预测主车辆是否可能减速。当预测到主车辆可能减速时，控制单元可以调整或优化变速器110的降档计划120，使得TCU 100能够比传统上可能的更早地将变速器110降档到较低档位。因此，变速器110可以在重新加速时以较低档位操作，从而在减速后的较低速度下提高加速力，这在频繁减速和加速的常见的城市驾驶中是特别有益的。

详细地，图3是示出用于预测汽车变速器控制的示例性预测控制逻辑200的流程图。预测控制逻辑200可以包括在步骤305或320处开始并继续到步骤310或325的过程300，其中，如本文中更详细描述的，数据感测系统(诸如V2X通信系统210或ADAS 220)可以收集表征在前车辆的信息(本文中也称为“在前车辆信息”)，并且可以基于所收集的在前车辆信息来预测优化降档计划120，从而允许TCU 100比传统可能的更早地将变速器110降档到较低档位。

过程300可以在步骤305或320开始，这取决于配备在主车辆中的数据感测系统和期望的实施方式。可选地，步骤305和320可以同时执行。应当理解，以下描述的由主车辆执行的任何步骤或操作可以由主车辆的控制单元(例如，ECU、TCU等)执行。

在步骤305处，主车辆可以激活其V2X通信系统210以经由V2X通信与其它启用V2X的实体通信。通常可以理解，V2X通信或者简称V2X涉及在附近的启用了V2X的实体(例如，车辆、行人、交通设备、路由器等)之间的数据的动态无线数据交换，这提供了显著的安全改进的机会。在某些情况下，V2X可以使用车载专用短程通信(DSRC)无线电装置将关于车辆速度、航向、制动状态和其他信息发送到其他实体，并接收相同的消息作为交换。在其他情况下，V2X可以经由广域网(WAN)(诸如电信网络)、局域网(LAN)(诸如以太网或Wi-Fi)等进行通信。V2X通信可以包括各种特定实现，包括但不限于车辆到车辆(V2V)通信(其中主车辆可以与其他附近车辆通信)、车辆到行人(V2P)通信(其中主车辆可以与附近行人通信)、车辆到基础设施(V2I)通信(其中主车辆可以与构成交通或旅行基础设施(例如交通灯)的启用V2I的物体通信)、车辆到网络通信(其中主车辆可以与能够发送交通或旅行相关信息的附近路由器通信)等。

这些被称为基本安全消息(BSM)的消息可以使用例如全球定位系统(GPS)的非基于车辆的技术来获得，以检测车辆的位置和速度，或者使用基于车辆的传感器数据，其中位置和速度数据是从车辆的车载计算机获得的。基于车辆的传感器数据可以与例如纬度、经度和角度的其他数据组合，以产生对其他车辆的位置的更丰富、更详细的情境感知。因此，使用V2X通信与其它启用V2X的实体交换消息可以使得主车辆能够以360度感知自动感测周围车辆和其他物体的位置以及它们存在的潜在危险，基于周围车辆的位置、速度或轨迹计算风险，发出驾驶员建议或警告，并且采取先发制人的动作以避免和减轻碰撞。

为了本公开的目的，“V2X消息”、“V2X数据”、“V2X信息”等可以指通常使用V2X(或V2V、V2P、V2I、V2N等)通信技术发送和/或接收的消息或信息。例如，V2X消息可以指基本安全消息(BSM)，并且可以包括关于车辆的速度、航向、制动状态、位置、燃料效率等的信息，如本文中进一步详细描述的。此外，术语“启用V2X的实体”可以指能够参与V2X通信的任何物体(例如，车辆、行人、路由器等)，即，发送和/或接收V2X消息。此外，术语“感测装置”可以包括用于接收V2X消息的主车辆的DSRC无线电装置以及其他装置。

在步骤310处，主车辆可以经由V2X通信系统210从一个或多个其他启用V2X的实体接收V2X消息。然后，主车辆可以使用所收集的V2X消息来检测在主车辆之前的车辆(即，“在前车辆”)的存在。所接收的V2X消息可以包括通常表征主车辆周围环境的广泛的信息(即，“环境信息”)。在一些实施例中，主车辆可以直接从另一车辆接收V2X消息。所接收的V2X消息可以包括诸如，例如其他车辆的速度、位置、航向和其他信息的信息。基于所接收的V2X消息中包含的这种信息以及例如指示主车辆的位置的基于GPS的数据的其它信息，主车辆可以确定负责发送所接收的V2X消息的其他车辆是否是在主车辆前面行驶的在前车辆。在其他实施例中，主车辆可以基于所接收的V2X消息中包含的信息来确定除车辆之外的物体是否在主车辆之前，例如行人、道路中的弯曲度、停车标志或灯等，其能够导致主车辆减速。尽管为了演示目的将在下面描述在前车辆，但是应当理解，过程300可以适用于在主车辆之前能够使主车辆减速的任何物体。

如果未检测到在前车辆，则过程300可以继续到步骤340，其中TCU100可以根据默认(即，未调整的)降档计划120控制变速器110的操作。换句话说，如果主车辆不能基于来自V2X通信系统210的输入来预测即将到来的减速事件，则TCU 100可以根据默认降档计划120来控制变速器110的操作(步骤345)。

相反，如果在步骤310中检测到在前车辆，则过程300可以继续到步骤315，由此主车辆可以使用收集的V2X消息来确定在前车辆的状态。更具体地，主车辆可以基于在前车辆的状态来预测是否将发生导致主车辆减速的减速事件。

具体地，当在步骤310中检测到在前车辆时，主车辆可以使用从V2X通信系统210接收的V2X消息中包含的信息，例如在前车辆的速度、位置、航向等，以监控指示在前车辆是否减速的度量。当监控指示在前车辆是否减速的度量时，主车辆还可以结合包含在所接收的V2X消息中的信息来使用表征主车辆的状态的本地导出的信息，诸如主车辆的位置、主车辆的航向、主车辆的速度等。

在一个示例中，主车辆可以使用V2X消息来监控在前车辆的速度。通过比较在前车辆的速度的多个读数，主车辆可以检测在前车辆是否在减速或者其他。类似地，主车辆可以将在前车辆的速度与主车辆的速度进行比较，并且预测主车辆是否可能减速(即，主车辆行驶得比在前车辆更快并且因此接近在前车辆)。

在另一示例中，主车辆可以使用V2X消息来监控在前车辆和主车辆之间的距离。通过比较在前车辆和主车辆之间的距离的多个读数，主车辆可以检测其是否正在接近在前车辆，从而需要减速或者其他。如上所述，在主车辆前方检测到车辆以外的物体的情况下，主车辆可以类似地监控其与在前物体之间的距离，并且检测该距离是否在减小，指示需要减速。

主车辆可以利用从V2X通信系统210接收的V2X消息中包含的信息，可选地结合表征主车辆的状态的本地导出数据，来监控用于预测是否将发生导致主车辆减速的减速事件的任何度量或度量的组合。在一些实施例中，主车辆既可以监控在前车辆的速度又可以监控在前车辆与主车辆之间的距离，以便预测是否将发生减速事件。在其它实施例中，主车辆可以监控在前车辆的速度或在前车辆与主车辆之间的距离，以便预测是否将发生减速事件。

在一些情况下，主车辆可以使用V2X消息来计算在前车辆的减速量，并且确定减速量是否足够大以预测主车辆的减速是非常可能的。例如，如果主车辆检测到在前车辆正在减速，则主车辆可以使用本领域公知的公式，使用在前车辆的减速和/或主车辆与在前车辆之间的减小的距离来计算在前车辆的减速，并将该减速与由系统设计者确定的预定阈值进行比较。在一些情况下，预定阈值可以基于主车辆的当前速度而动态变化(即，当主车辆以更快速度行驶时，在前车辆的减速可能更有可能导致主车辆减速)。如果计算出的在前车辆的减速大于或等于预定阈值，则可以确定在前车辆正在以足以影响主车辆的行驶的速率减速，并且主车辆可以预测将发生导致主车辆减速的减速事件。另一方面，如果计算出的在前车辆的减速小于预定阈值，则可以确定在前车辆正在以不太可能影响主车辆的行驶的相对较小的速率减速，并且主车辆可以预测将不会发生减速事件。

在一些情况下，主车辆还可以使用V2X消息来确定在前车辆是否位于由系统设计者确定的主车辆的预定阈值距离内。例如，主车辆可以如上所述检测在前车辆正在减速，但是如果在前车辆未位于主车辆的预定阈值距离内(例如，在前车辆位于主车辆的远前方)，则主车辆可以确定不可能发生减速事件。另一方面，如果在前车辆位于主车辆的预定阈值距离内(例如，在前车辆位于相对靠近主车辆的位置)，则主车辆可以预测将发生减速事件。因此，在一些实施例中，主车辆对减速事件的预测可以取决于在前车辆的速度和在前车辆与主车辆之间的距离中的任一者或两者。

此外，即使在前车辆没有减速，主车辆也可以确定主车辆的减速是高度可能的。例如，主车辆可以使用V2X消息来确定在前车辆正以大致恒定的速度行驶，同时还检测到主车辆与在前车辆之间的距离很小。如果主车辆使用本地导出的数据(来自配备在主车辆中的车速传感器、GPS模块等)检测到其正以比在前车辆更快的速度行驶，则主车辆可以再次确定主车辆的减速是非常可能的。

以类似的方式，在步骤320处，主车辆可以激活一个或多个高级驾驶员辅助系统(ADAS)220以收集表征主车辆周围环境的信息。通常理解的是，ADAS指的是传感器(即，“感测装置”)和处理器的系统，其被设计成在驾驶过程中安全地辅助驾驶员。ADAS通常依赖多个数据源的输入，诸如，例如车载摄像头、图像处理、LiDAR、雷达、超声检测、GPS和车载网络。作为示例，ADAS可以利用智能相机使得能够识别道路标记、交通标志、交通灯、车辆、行人和其他物体，以及检测相关数据，诸如到所识别物体的距离。ADAS还可以利用基于LiDAR或雷达的感测装置来执行类似任务。存在几种特定的ADAS实施，包括但不限于自适应巡航控制、高级紧急制动、高级应急转向、车道辅助、交叉交通警报、环绕视图、物体检测、自动停车、自适应灯控制、盲点监控、碰撞警告、行人检测、交通标志识别、自主/半自主驾驶等。

为了本公开的目的，“ADAS传感器”可以指被配置为由任何ADAS应用使用或在任何ADAS应用中使用的传感器。除了其他装置之外，术语“感测装置”可以包括ADAS传感器。此外，“ADAS数据”、“ADAS信息”等可以指经由一个或多个ADAS传感器收集的任何数据。

在步骤325处，ADAS 220的一个或多个ADAS传感器可以在主车辆中配置为包括任何数量或种类的ADAS应用，诸如上述那些，可以收集表征主车辆周围环境的信息。然后，主车辆可以使用所收集的ADAS数据来检测在前车辆的存在，类似于上面关于V2X通信系统210描述的方式。如上所述，所收集的ADAS数据可以包括来自广泛来源的广泛信息，这些信息通常表征主车辆的周围环境。在一些实施例中，ADAS数据可以包括诸如，例如其他车辆的存在、交通标志、交通灯、道路特性、交通事件、行人等的信息。

基于所收集的ADAS数据以及诸如指示主车辆的位置的基于GPS的数据的其他信息，主车辆可以确定物体是否在主车辆的前方。此外，主车辆可以使用ADAS 220来识别主车辆前方的物体。尽管为了演示目的将在下面描述在前车辆，但是应当理解，过程300可以适用于在主车辆之前能够使主车辆减速的任何物体，例如行人、道路中的弯曲度、停车标志或灯等。

如果未检测到在前车辆，则过程300可以继续到步骤340，其中TCU100可以根据默认(即，未调整的)降档计划120控制变速器110的操作。换句话说，如果主车辆不能基于来自ADAS 220的输入来预测即将到来的减速事件，则TCU 100可以根据默认降档计划120来控制变速器110的操作(步骤345)。

相反，如果在步骤325中检测到在前车辆，则过程300可以继续到步骤330，由此主车辆可以使用收集的ADAS数据来确定在前车辆的状态。更具体地，主车辆可以基于在前车辆的状态来预测是否将发生导致主车辆减速的减速事件。

以类似于上述关于所接收的V2X消息描述的过程的方式，在步骤330中检测到在前车辆时，主车辆可以使用包括在从ADAS 220收集的ADAS数据中的信息，例如，物体图像数据、物体位置数据等，来监控指示在前车辆是否减速的度量。当监控指示在前车辆是否减速的度量时，主车辆还可以结合ADAS数据使用表征主车辆的状态的本地导出的信息，诸如主车辆的位置、主车辆的航向、主车辆的速度等。

在一个示例中，主车辆可以使用ADAS数据来监控在前车辆的速度。通过比较在前车辆的速度的多个读数，主车辆可以检测在前车辆是否在减速或者其他。类似地，主车辆可以将在前车辆的速度与主车辆的速度进行比较，并且预测主车辆是否可能减速(即，主车辆行驶得比在前车辆更快并且因此接近在前车辆)。

在另一示例中，主车辆可以使用ADAS数据来监控在前车辆和主车辆之间的距离。通过比较在前车辆和主车辆之间的距离的多个读数，主车辆可以检测其是否正在接近在前车辆，从而需要减速或者其他。如上所述，在主车辆前方检测到车辆以外的物体的情况下，主车辆可以类似地监控其与在前物体之间的距离，并且检测该距离是否在减小，指示需要减速。

主车辆可以利用从ADAS数据中包含的信息，可选地结合表征主车辆的状态的本地导出数据，来监控用于预测是否将发生导致主车辆减速的减速事件的任何度量或度量的组合。在一些实施例中，主车辆既可以监控在前车辆的速度又可以监控在前车辆与主车辆之间的距离，以便预测是否将发生减速事件。在其它实施例中，主车辆可以监控在前车辆的速度或在前车辆与主车辆之间的距离，以便预测是否将发生减速事件。

在一些情况下，主车辆可以使用ADAS数据来计算在前车辆的减速量，并且确定减速量是否足够大以预测主车辆的减速是非常可能的。例如，如果主车辆检测到在前车辆正在减速，则主车辆可以使用本领域公知的公式，使用在前车辆的减速和/或主车辆与在前车辆之间的减小的距离来计算在前车辆的减速，并将该减速与由系统设计者确定的预定阈值进行比较。在一些情况下，预定阈值可以基于主车辆的当前速度而动态变化(即，当主车辆以更快速度行驶时，在前车辆的减速可能更有可能导致主车辆减速)。如果计算出的在前车辆的减速大于或等于预定阈值，则可以确定在前车辆正在以足以影响主车辆的行驶的速率减速，并且主车辆可以预测将发生导致主车辆减速的减速事件。另一方面，如果计算出的在前车辆的减速小于预定阈值，则可以确定在前车辆正在以不太可能影响主车辆的行驶的相对较小的速率减速，并且主车辆可以预测将不会发生减速事件。

在一些情况下，主车辆还可以使用ADAS数据来确定在前车辆是否位于由系统设计者确定的主车辆的预定阈值距离内。例如，主车辆可以如上所述检测到在前车辆正在减速，但是如果在前车辆未位于主车辆的预定阈值距离内(例如，在前车辆位于主车辆的远前方)，则主车辆可以确定不可能发生减速事件。另一方面，如果在前车辆位于主车辆的预定阈值距离内(例如，在前车辆位于相对靠近主车辆的位置)，则主车辆可以预测将发生减速事件。因此，在一些实施例中，主车辆对减速事件的预测可以取决于在前车辆的速度和在前车辆与主车辆之间的距离中的任一者或两者。

此外，即使在前车辆没有减速，主车辆也可以确定主车辆的减速是高度可能的。例如，主车辆可以使用ADAS数据来确定在前车辆正以大致恒定的速度行驶，同时还检测到主车辆与在前车辆之间的距离很小。如果主车辆使用本地导出的数据(来自配备在主车辆中的车速传感器、GPS模块等)检测到其正以比在前车辆更快的速度行驶，则主车辆可以再次确定主车辆的减速是非常可能的。

在步骤315和/或330中确定在前车辆的状态并预测将(或可能)发生减速事件之后，过程300可以继续到步骤335，由此可以调整主车辆变速器110的降档计划120。如果未预测到减速事件发生，则过程300可以绕过步骤335并继续到步骤345，由此TCU 100根据默认(即，未调整的)降档计划120控制变速器110的操作。

还应注意，主车辆可以使用上述V2X消息和/或ADAS数据随着时间的推移来监控在前车辆的状态。因此，即使主车辆最初没有基于所收集的在前车辆信息来预测将发生减速事件，主车辆也可以继续监控在前车辆的速度、在前车辆与主车辆之间的距离、主车辆的速度以及其他相关度量，以便确定上述度量中的任何一个是否以导致主车辆预测将发生减速事件的方式实时变化。如果主车辆在任何时间做出这样的预测，则可以相应地调整降档计划。

在步骤335处，可以响应于预测将发生减速事件而调整降档计划120。通常，车辆可以具有降档计划120，用于变速器110降档(或升档)以提供最佳扭矩水平并允许发动机在任何给定速度下以燃料效率RPM运行。在当前情况下，可以预测性地调整降档计划120，以使得变速器110能够在比传统可能的时间更早的时间降档，从而由于变速器110在重新加速时以较低档位操作而导致随后的加速性能的改善。

在一些实施例中，主车辆可以调整降档计划120的输入中的一个或多个，使得TCU100在更早的时间对变速器110降档。作为示例，如果降档计划120使用主车辆速度和油门踏板(油门)百分比作为用于确定何时执行降档操作的输入，则主车辆可以通过增加执行降档操作的速度阈值和/或增加执行降档操作的油门踏板(油门)百分比阈值来调整降档计划120，使得变速器110比通常提前降档。

在一些实施例中，主车辆可以基于由所述V2X通信系统210和/或ADAS 220收集的信息实时地动态调整降档计划120。在其它实施例中，主车辆可以通过从多个预定降档计划中选择预定降档计划来调整降档计划120。预定降档计划可以存储在本地存储器、远程服务器等中，并且可以对应于主车辆所遇到的特定情况或条件。预定降档计划的选择可以取决于V2X通信系统210和/或ADAS 220收集的信息。

主车辆可以以各种方式调整降档计划120，使得基于当前情况以最佳方式执行调整。在一些情况下，主车辆可以基于由V2X通信系统210和/或ADAS 220收集的在前车辆信息来调整降档计划120。例如，如果主车辆确定在前车辆正在快速减速，则可以调整降档计划120，使得连续的变速器降档发生得更快。相反，如果主车辆确定在前车辆正在缓慢减速，则可以调整降档计划120，使得连续的变速器降档更缓慢地发生。此外，主车辆可以利用本地导出的数据来确定降档计划120的调整。

此外，主车辆可以基于实时收集的环境信息来调整降档计划120。环境信息可以与前面描述的在前车辆信息和主车辆信息组合，或者独立于上述在前车辆信息和主车辆信息来考虑，以便在给定当前环境的情况下以最佳方式调整降档计划120。

主车辆可以使用V2X通信系统210和/或ADAS 220收集表征主车辆的周围环境的环境信息。环境信息可以包括表征主车辆周围的环境的任何信息，例如，交通事件(诸如，例如停走交通、高峰时段、施工、事故等)的检测、交通标志(例如，停止标志、让路标志、停车灯、限速标志等)的检测、道路特性(例如，急转弯、十字路口、死路、环形交叉路口等)的检测等。例如，当主车辆接近急转弯时的最佳降档调度调整可以不同于当主车辆处于高峰时段交通时的这种调整。例如，主车辆能够执行本领域公知的图像检测和识别算法，以确定交通标志的内容。

如果从所收集的环境信息中检测到特定的环境状况或特征，则主车辆可以根据检测到的状况或特征来优化降档计划120。例如，如果主车辆基于由V2X通信系统210和/或ADAS 220收集的数据检测到即将到来的停止标志或让路标志，或者检测到主车辆在停走交通中行驶，则可以调整降档计划120以减少通常存在于频繁减速和加速模式中的犹豫。类似地，如果主车辆基于由V2X通信系统210和/或ADAS 220收集的数据检测到大流量交通，则可以调整降档计划120以防止不必要的频繁或“忙碌”换档，从而提高可预测性。类似地，如果主车辆检测到特定道路特征，诸如急转弯、环形交叉口、四向交叉口等，则可以调整降档计划120以提高车辆的响应性。

在步骤340处，TCU 100可以接收指示已调整降档计划120或者V2X通信系统210和/或ADAS220未检测到在前车辆的输入。基于这样的输入，在步骤345处，TCU 100可以控制变速器110的操作，使得变速器110根据已调整的降档计划120执行一个或多个降档操作。可选地，如果没有检测到在前车辆，或者如果检测到在前车辆，但是还没有预测到减速事件，则TCU 100可以根据默认(即，未调整的)降档计划120来控制变速器110的操作。

过程300说明性地在步骤345处结束。应当注意，图3中所示的步骤仅仅是用于说明示例，并且可以根据需要包括或排除某些其它步骤。此外，虽然示出了步骤的特定顺序，但是该顺序仅仅是说明性的，并且可以在不背离本文实施例的范围的情况下利用步骤的任何合适的布置。更进一步地，所示出的步骤可以根据本权利要求的范围以任何合适的方式修改。

接下来，图4和图5示出了主车辆遇到减速事件导致主车辆减速的示例性执行方案。特别地，图4是示出结合传统汽车变速器控制的示例性执行方案的图；并且图5是结合上述描述的预测汽车变速器控制来说明示例性执行方案的图。在这两幅图中，标记为“制动”的线对应于主车辆的制动踏板的激活，标记为“AP”的线对应于主车辆的加速踏板的激活，标记为“D/S调整”的线对应于降档计划120的调整，标记为“RPM”的线对应于主车辆的发动机RPM以及变速器110的当前操作档位，标记为“HV速度”的线对应于主车辆的速度，标记为“PV速度”的线对应于在前车辆的速度，以及标记为“DIST.TO PV的线“对应于主车辆与在前车辆之间的距离。

如图4的示例性场景中所示，在主车辆之前的在前车辆正在减速。同样，在前车辆和主车辆之间的距离也在减小。最终，主车辆的驾驶员识别减速的在前车辆并激活制动踏板，导致主车辆的速度降低。

如果主车辆的控制单元检测到发生硬减速或突然减速，则控制单元可以调整降档计划120，如图4所示。然而，在传统情况下，仅响应于检测到主车辆的制动操作，才进行降档计划120的调整。也就是说，在主车辆的制动操作之后调整降档计划120。

一旦主车辆的驾驶员试图重新加速(对应于油门踏板的激活)，主车辆的速度显著降低。然而，TCU 100没有足够的时间将变速器110降档至适于加速的低档，从而使变速器保持在较高档位，例如第三档。因此，重新加速性能差，导致主车辆的速度缓慢增加，从而降低车辆的驾驶性能。

相反，应用上述描述的预测汽车变速器控制技术，如图5的示例性场景中所示，主车辆的TCU 100可以利用预测调整的降档计划120，并且更早地到达变速器110的较低档。具体地，在前车辆可以减速，并且在前车辆与主车辆之间的距离可以减小，与图4所示的方式相同。最终，主车辆的驾驶员识别到减速的在前车辆并激活制动踏板，从而导致主车辆的速度降低。

然而，利用预测汽车变速器控制，主车辆的V2X通信系统210和/或ADAS 220的感测装置除了上述其它相关度量之外，还可以有效地监控在前车辆的速度和在前车辆与主车辆之间的距离。因此，在激活制动踏板之前，可以使用由V2X通信系统210和/或ADAS220收集的信息来检测在前车辆的减速，并且基于这样的检测，主车辆可以预测将发生减速事件，其细节如上所述。有利地，即使在主车辆制动之前，降档计划120也可以比图4的传统方案中更早地被调整，从而允许TCU 100在重新加速之前有额外的时间来充分降低变速器110的档位。

换句话说，无论主车辆的实际减速如何，在前车辆信息都可以触发降档计划改变。这可以使TCU 100能够比其他可能的情况更早地降低变速器110的档位。一旦驾驶员决定重新加速主车辆，变速器可以在低速档例如一档运行，从而提供更强的加速度。

因此，本文描述了允许使用例如V2X通信系统、ADAS等的数据感测系统进行预测汽车变速器控制的技术。通过监控例如在前车辆的速度和在前车辆与主车辆之间的距离的度量，可以在实际减速发生之前预测主车辆的减速。预测的减速事件可以为TCU提供额外的时间，以在减速期间完成变速器的必要的降档。有利地，由于减速操作的较早开始，变速器在减速完成后以较低档位操作，因此可以改善重新加速性能，从而改善车辆的整体驾驶性能。

前面的描述已经针对本公开的实施例。然而，显而易见的是，可以对所描述的实施例进行其它变化和修改，从而获得它们的一些或全部优点。因此，该描述仅以示例的方式进行，而不是以其他方式限制本文中实施例的范围。因此，所附权利要求的目的是覆盖在本文实施例的真实精神和范围内的所有这些变化和修改。

Claims (19)

1.一种用于控制主车辆的变速器的方法，包括：

使用配备在所述主车辆中的数据感测系统的一个或多个感测装置来收集表征在所述主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息；

基于所收集的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件；

响应于预测到将发生所述减速事件而调整所述变速器的降档计划；以及

控制所述变速器的操作，使得所述变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用所收集的在前车辆信息监控所述在前车辆的速度和所述在前车辆与所述主车辆之间的距离；并且

基于所述在前车辆的速度和所述在前车辆与所述主车辆之间的距离来预测将发生所述减速事件。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

检测所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化；

基于所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化来确定所述在前车辆是否正在减速；并且

当所述在前车辆被确定正在减速时，预测将发生所述减速事件。

4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

检测所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化；

基于所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化来确定所述在前车辆是否正在减速；并且

当所述在前车辆被确定正在减速并且所述在前车辆位于所述主车辆的预定距离内时，预测将发生所述减速事件。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

检测所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化；

基于所述在前车辆的速度的变化或所述在前车辆与所述主车辆之间的距离的变化来确定所述在前车辆是否正在减速；并且

当所述在前车辆被确定为减速超过预定减速值时，预测将发生所述减速事件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降档计划的调整包括：

在多个预定降档计划中选择预定降档计划；并且

基于所选择的预定降档计划来调整所述降档计划。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降档计划的调整包括：

使用所述一个或多个感测装置收集表征所述主车辆的周围环境的环境信息；

基于所收集的环境信息检测交通事件；并且

基于检测到的交通事件来调整降档计划。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降档计划的调整包括：

使用所述一个或多个感测装置收集表征所述主车辆的周围环境的环境信息；

基于所收集的环境信息检测交通标志；并且

基于检测到的交通标志来调整降档计划。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降档计划的调整包括：

使用所述一个或多个感测装置收集表征所述主车辆的周围环境的环境信息；

基于所收集的环境信息检测道路特性；并且

基于检测到的道路特性来调整降档计划。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降档计划的调整包括：

检测所述主车辆的速度和所述主车辆的加速度中的至少一个；并且

基于所述主车辆的速度和所述主车辆的加速度中的至少一个来调整所述降档计划。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用所述一个或多个感测装置收集表征所述主车辆的周围环境的环境信息；以及

基于所收集的环境信息检测所述在前车辆的存在。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于预测是否发生所述减速事件来确定是否调整所述降档计划。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

响应于预测将不会发生所述减速事件，根据默认降档计划控制所述变速器的操作。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

响应于预测的减速事件，在所述主车辆执行制动操作之前调整所述降档计划。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，收集所述在前车辆信息包括：

通过所述主车辆的车辆到任意(V2X)通信系统接收使用V2X通信发送的V2X消息；并且

从接收到的V2X消息中收集所述在前车辆信息。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，收集所述在前车辆信息包括：

使用配备在所述主车辆中的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的一个或多个感测装置来检测表征所述主车辆的周围环境的环境信息；并且

从检测到的环境信息中收集所述在前车辆信息。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述一个或多个感测装置包括照相机、雷达感测装置、LiDAR感测装置、超声波感测装置和全球定位系统(GPS)装置中的一个或多个。

18.一种配备有数据感测系统的主车辆，包括：

所述数据感测系统的一个或多个感测装置，被配置为收集表征在所述主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息；以及

控制单元，被配置为：

基于所收集的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件，

响应于预测将发生所述减速事件，调整所述主车辆的变速器的降档计划，以及

控制所述变速器的操作，使得所述变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作。

19.一种包含程序指令的非瞬时计算机可读介质，所述程序指令用于执行控制主车辆的变速器的方法，所述计算机可读介质包括：

基于表征在所述主车辆之前的在前车辆的在前车辆信息来预测是否将发生减速事件的程序指令，所述在前车辆信息使用配备在所述主车辆中的数据感测系统的一个或多个感测装置来收集；

响应于预测将发生所述减速事件来调整所述主车辆的变速器的降档计划的程序指令；以及

控制所述变速器的操作以使得所述变速器根据所调整的降档计划执行一个或多个降档操作的程序指令。

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