CN112444260A - 用于预测行驶路线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于预测机动车的行驶路线（21‑24）的方法，在此确定机动车的起始位置（30）。检验机动车的存储在存储器中的较早行驶路线（21‑24）的起始位置（30）是否位于围绕起始位置（30）的可预给定的圆周（40）中。从所存储的行驶路线中选择预测的行驶路线。

Description

用于预测行驶路线的方法

技术领域

本发明涉及一种用于预测机动车的行驶路线的方法。本发明此外涉及实施该方法的每个步骤的计算机程序以及存储该计算机程序的机器可读存储介质。最后，本发明涉及一种被设立用于实施该方法的电子控制设备。

背景技术

为了遵守排放法规，在具有柴油发动机的机动车的排气管路中需要柴油微粒过滤器（Dieselpartikelfilter）。对微粒过滤器必须以一定的时间间隔清除该微粒过滤器的碳烟沉积物，以便其通流阻力不降低发动机功率。为此，将碳烟层燃烧掉，其中由碳烟构成二氧化碳和水蒸气。引入微粒过滤器再生的时间点的选择例如面向于机动车的行驶路段和经由（über ）微粒过滤器引起的压力差。同时，也必须确保在整个再生期间合适的框架条件（Rahmenbedingungen）占优势。微粒过滤器的再生是放热过程。在机动车过渡到滑移运行或空转时，例如存在以下风险：在高度载荷的微粒过滤器情况下排气质量流量减小，并且在同时提高氧气分压时发生微粒过滤器中的温度升高，所述温度升高可能导致所述微粒过滤器损坏。

JP 2003314250 A提出基于机动车的预测的行驶路线的路段信息来选择微粒过滤器的再生开始的时间点。在此，行驶路线的预测基于向机动车的导航系统中的用户输入进行。

发明内容

在用于预测机动车的行驶路线的方法中，首先确定机动车的起始位置。这尤其可以借助于全球定位系统（GPS）的数据发生，所述数据由机动车的导航系统检测。随后，检验机动车的存储于存储器中的较早行驶路线的起始位置是否位于围绕实际起始位置的可预给定的圆周（Umkreis）中。然后从所存储的行驶路线中选择预测的行驶路线。

该方法具有以下优点：也可以与机动车驾驶员的用户输入无关地来预测行驶路线。恰好在经常行驶的行驶路段情况下，由于驾驶员即使在无导航系统辅助的情况下也找到道路，所以该驾驶员经常放弃将行驶目的地输入到机动车的导航系统中。该方法利用以下事实：驾驶员通常一再经过特定的行驶路段、诸如从其居住地到工作地点的行驶，使得可以使用该信息用于预测。在此，可以在存储器中储存经常行驶的行驶路线的表格，并且使用所述表格用于预测。假定从已知的起始位置或就从该起始位置的附近出来来起动机动车的驾驶员使用通常从该起始位置出发经过的行驶路线之一。

如果起始位置例如是驾驶员的居住地，则多个所存储的行驶路线将经常地以该居住地为出发点。为了能够进行选择，优选的是，在这里所存储的行驶路线具有其行驶开始的时间和/或工作日。于是在选择时，将当前时间和/或当前工作日与所存储的行驶路线的时间和/或工作日进行比较。由于到工作地点的行驶通常只在工作日并且仅在总是相似的时间左右被启动，并且其他行驶例如为了经常遵守社交日期通常同样在特定的日子和在特定的时间被启动，所以以这种方式可能的是，从一组潜在行驶路线中选择机动车的最可能行驶路线。

为了检验机动车的行驶是否实际上在预测的行驶路线上进行，该方法的两个实施方式是优选的。在两个实施方式中，所存储的行驶路线划分成分段：

在第一实施方式中，如果机动车到达分段的末端，则确定在所存储的行驶路线的该分段的开始与所存储的行驶路线的该分段的末端之间的方位角，并且将该方位角与在所存储的行驶路线的该分段的开始与实际行驶的行驶路线的该分段的末端之间的方位角进行比较。如果两个方位角应该相区别大于预给定的差，则识别出机动车与预测的行驶路线偏离，并且该预测被重置。在该方法的不同实施方式中，在此对于方位可以使用各种绝对参考系统、诸如天文北方。尤其是，根据公式1计算方位角θ：

（公式1）

在此，

表示分段开始处与分段末端处的经度之间的差，

表示分段开始处的纬度并且

表示分段末端处的纬度。在此可以借助于GPS确定经度和纬度。

在第二优选实施方式中，如果机动车到达分段的末端，对于经过的多个分段、尤其是对于经过的所有分段，分别对在所存储的行驶路线的各自分段的开始与所存储的行驶路线的各自分段的末端之间的方位角以及在所存储的行驶路线的各自分段的开始与实际行驶的行驶路线的各自分段的末端之间的方位角之间的差进行比较。如果差的数值的总和超过可预给定的阈值，则识别出所述机动车偏离预测的行驶路线并且重置预测。在此优选地根据求和的数值的数量来预给定阈值。为了避免错误地识别与预测的行驶路线偏离，在此特别优选的是，求和的数值的数量越大，则阈值被选择得越高。第一优选实施方式分别仅考虑在经过的最后分段中的所期望的方位角的偏差，而在第二实施方式中考虑多个分段。与根据第一实施方式的行动相比，这使得关于机动车是否仍位于预测的路线上的评价一方面更可靠，而另一方面是更加计算密集型的。

所述分段优选地通过以彼此间相同的直线间隔存储的点来限定。为了更好地充分利用存储空间，在可替代的优选构型中，分段可以具有可变长度。在此，适宜地如下行动，使得第一分段被选择得较短，而后续的分段被选择得较长。因此，可以在行驶开始时更快地识别路线。根据分段索引或根据距起始位置的直线间隔进行可变划分。在此，每个点定义一个分段的末端和下一分段的开始。这使得能够存储具有大量分段的大量行驶路线，而不必为此产生大的数据量。通过分段长度不经由实际行驶的路段的长度、而是代替地经由直线间隔来限定的方式，在检测新行驶路线时也不需要中间存储准确的路线走向。更确切地说，知道当前分段的起点和机动车的当前停留地点就足够了，所述当前分段的起点同时是在前分段的端点。于是通过根据公式2不断地重新计算直线间隔d可以确定：何时到达了分段的末端并且必须存储新的点。公式2是Haversine公式：

（公式2）

在此，R表示地球半径。变量c可以从公式3提取，并且变量a可以从公式4提取：

（公式3）

（公式4）

如公式1中那样，

表示经度的差，

表示分段开始处的纬度，

表示当前位置处的纬度，以及

表示维度的差。

为了限制累积的数据量，优选的是，限制对于每个行驶路线存储的分段的数量。如果机动车经过比预给定的最大数量的分段更长的行驶路线，则在该方法的不同实施方式中可以规定，要么不存储该行驶路线，要么仅存储与预给定的最大数量相对应的数量的分段，并且仅通过行驶路线的具体目的地坐标对其进行补充。在又一另外的实施方式中，还可以规定，限制用于行驶路线的存储需求，其方式是动态地确定每个行驶路线的分段数量并且仅限制总存储需求。

除了所存储的行驶路线的长度外，所述行驶路线的高数量也可能导致形成过高的数据量。因此，此外优选的是，对于每个所存储的行驶路线存储经过所述所存储的行驶路线的频率。每次经过已经在存储器中检测的行驶路线，使分配给该行驶路线的计数器增高一。如果所存储的行驶路线的数量超过可预给定的最大数量，则从而将具有最低频率的行驶路线删除，因为在该行驶路线情况下最不可能将来还要再次行经该行驶路线。

此外优选的是，在选择预测的行驶路线时考虑频率。如果机动车的多个所存储的较早行驶路线以起始位置为出发点，则尤其是假定该行驶将最可能在过去最经常经过的行驶路线上进行。

尤其可以使用预测的行驶路线，用于选择用于排气微粒过滤器的再生开始的时间点。在此，分段的长度可以优选地根据安装在机动车中的微粒过滤器的再生持续时间来选择。

计算机程序被设立用于尤其是当计算机程序在计算设备或电子控制设备上运行时执行该方法的每个步骤。使有可能在电子控制设备上实现该方法的不同实施方式，而不必对其进行结构上的改变。为此，计算机程序存储在机器可读存储介质上。通过将计算机程序安装（Aufspielen）到传统的电子控制设备，获得电子控制设备，所述电子控制设备被设立用于借助于该方法来预测机动车的行驶路线。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，并且在随后的描述中更详细地进行阐述。

图1示意性地示出机动车，所述机动车的行驶路线可以借助于根据本发明的方法的实施例被预测。

图2示出在本发明的一个实施例中从一组所存储的行驶路线中选择机动车的最可能行驶路线。

图3示出在本发明的一个实施例中可以如何借助于其在地球上的经度和纬度来定义行驶路线的分段的起始位置和结束位置（Endposition）。

图4以流程图示出在本发明的一个实施例中可以如何存储机动车的行驶路线。

图5以流程图示出在本发明的一个实施例中可以如何预测机动车的行驶路线。

具体实施方式

图1示出机动车10，所述机动车由柴油发动机形式的内燃机11驱动。在内燃机11的排气管路12中布置有排气微粒过滤器13。控制内燃机11的电子控制设备14从导航设备15接收GPS数据，所述GPS数据说明机动车10的位置。此外，借助于导航设备15向机动车10的驾驶员16显示路段信息。

在电子控制设备14中存储有关于机动车10在过去已经经过的行驶路线的信息。在此，对于每个行驶路线，以当前分别一千米直线（Luftlinie）的间隔存储其起始位置、其结束位置以及其他中间位置。行驶路线的两个所存储的位置之间的路段在此分别构成该行驶路线的分段。

在图2中示出了如何在机动车10起动之后借助其GPS数据识别所述机动车的起始位置30。四个行驶路线21至24存储在电子控制设备14中，所述行驶路线的起始位置位于围绕机动车10的实际起始位置30的当前为500m的圆周40中。在此给给这些行驶路线21至24中的每个行驶路线分配其各自行驶开始的工作日和时间。在根据本发明的方法的一个实施例中，现在从所述四个潜在行驶路线中进行选择，其方式是将当前时间和当前工作日与所存储的行驶路线21至24的起始时间和起始工作日进行比较。将其时间和工作日最好地与当前时间和当前工作日一致的行驶路线23假定为机动车的最可能行驶路线，并且预测机动车10将在该行驶路线23上前进。机动车10一旦前进了当前为1km的直线间隔d，就检验所述机动车是否位于预测的行驶路线23上。在该距离中可能到达的可能位置在图2中作为围绕起始位置30的虚线圆示出。现在借助于公式1确定在机动车10的起始位置30和当前位置之间的方位角（Peilungswinkel），并且将所述方位角与在起始位置30和所存储的第一点31之间的方位角进行比较。如果这些方位角在可预给定的公差范围内一致，则识别出机动车10仍位于预测的行驶路线23上。在下一分段的末端（Ende）处重复该检验，其中新分段开始的点31被用作用于计算两个方位角的初始点。以该点31为出发点，一方面相对于机动车10的新的实际位置并且另一方面相对于该段的端点32计算方位角，并且进行新的比较。利用后续分段的端点33、34和35继续该行动。由此，例如也可以通过在点33、34之间的方位（Peilung）来验证：机动车10实际上保持在预测的路线23上，而没有例如拐到行驶路线24上，所述行驶路线24在从起始位置30直至点33的区域中与预测的行驶路线23共享路段走向。

借助于GPS数据确定各自的车辆位置。在图3中示例性地对于在起始位置30和表示分段结束的点31之间的路段分段示出如何定义起始位置30的纬度

和经度

以及该分段的端点31的纬度

和经度

以便在公式1和4中使用。在公式2中使用地球半径R用于计算直线间隔d。

在该方法的另一实施例中，分段不具有1 km直线间隔的恒定长度。代替地，所述分段具有可变长度，其中第一分段被选择得较短，而随后的分段被选择得较长。可变划分要么根据分段索引进行，使得前五个分段分别具有500 m直线间隔的长度，并且所有后续的分段分别具有1 km直线间隔的长度。

如果机动车10在尚未存储在电子控制单元14中的行驶路线上行驶，则在根据本发明的方法的一个实施例中根据图4中的流程图对该行驶路线进行存储。因为在行驶循环开始时尚不清楚是新的路线还是已知的路线，所以按照标准在每个行驶循环中开始50该方法的在那里示出的部分。为了表征该新的行驶路线，检测51路线的起始点30的与该方法相关的所有参数。在此情况下是起始位置30的经度

和纬度

以及行驶已开始的时间tt:tt和工作日W。这些数据被传送给数据收集步骤60。随后借助于公式2计算52：自离开起始位置30以来已经经过的直线间隔d是多大。如果检验53得出该直线间隔d仍小于当前为一千米的阈值d_s，则连续地继续计算52。一旦直线间隔d达到阈值d_s，就识别出已经到达新行驶路线的分段的末端。检测54该结束位置的经度

和纬度

。此外，借助于公式1计算分段的开始和末端之间的方位角

。当到达第一分段的末端时，这意味着确定第一端点31的经度

和纬度

，并且计算在起始位置30与该第一端点31之间的方位角

。这些数据同样被递交给数据收集步骤60。随后在步骤52中继续进行直线间隔d的连续计算，其中进一步的计算使用在步骤54中定义的点的坐标作为初始位置。对于其他分段，以一千米的直线间隔d一直继续进行这一点，直至到达了行驶路线的末端为止，或者直至分段的数量达到了当前为30的预给定的最大数量为止。

首先对在数据收集步骤60中收集的位置数据和方位角数据进行检验61：在存放有迄今由机动车10行驶的行驶路线的存储器70中是否已经存在另一行驶路线，该另一行驶路线的结束位置位于围绕当前所确定的行驶路线的结束位置的当前为500 m的圆周中。如果这应该是这种情况，则对当前行驶的行驶路线的结束位置进行校正62，使得该结束位置对应于已经已知的所存储的结束位置。随后，进行另一检验63：通过存储新的行驶路线是否超过可存储的行驶路线的最大数量，所述最大数量例如当前为20。如果这应该是这种情况，则向存储器70发出删除命令64，通过所述删除命令在所有所存储的行驶路线下删除由机动车10最少经过的该行驶路线。随后，在存储器70中存储65新行驶路线的所收集的数据，并且结束66该方法的这一部分。如果事后证明是已知的行驶路线，则可以忽略步骤50至66，并且不在存储器70中进行存储。

在根据本发明的方法的一个实施例中，在机动车10起动80之后，借助于在图5中示出的流程来试图预测机动车10的行驶路线。在数据检测步骤81中，检测由导航系统15提供的起始位置30的位置数据、即所述起始位置的经度

和其纬度

。此外，从机动车10的未示出的时钟中提取当前时间tt:tt和当前工作日W。这些数据被传送给存储器70。在所述存储器中检验：是否存储有至少一个行驶路线，所述行驶路线的起始位置30位于围绕当前起始位置30的当前为500 m的圆周40中。如果存在多个合适的行驶路线，则根据时间tt:tt和工作日W的一致性和各自路线的频率选择最可能行驶路线。然后将该最可能行驶路线交还82给该方法。如果检验83得出：不能从存储器70交还合适的行驶路线，则预测是不可能的，并且结束该方法的这一部分。否则，将该行驶路线检测84为预测的行驶路线。经由导航系统15将该行驶路线显示给驾驶员16。此外，在存储器70中对于该行驶路线使计数器增加一，所述计数器记录所存储的行驶路线的使用的频率。接着，进行连续检验85：可以借助于公式2计算并且由机动车10经过的直线间隔d是否如此长，使得这到达了预测的行驶路线的一个分段的末端。如果这应该是这种情况，则请求86该分段的结束位置的位置数据、即经度

和纬度

，以便借助于公式1一方面计算在所存储的分段的起始位置和结束位置之间的方位角

并且另一方面计算在该分段的起始位置和当前车辆位置之间的方位角

。如果检验87得出：两个方位角θ的差位于预给定的公差范围之内，则对下一分段利用检验85继续进行行驶路线的监控。否则，识别出88机动车10与预测的行驶路线偏离。该信息借助于导航设备15传送给驾驶员16。此外，在存储器70中使该行驶路线的计数器又减少一。随后，结束89该方法的这一部分。

在根据本发明的方法的另一实施例中，在步骤86中，将行驶路线的所有先前经过的分段的方位角θ的偏差的数值与针对当前分段的偏差的数值相加。在检验87中，然后将该总和与阈值进行比较，该阈值取决于驶过的分段的数量。只要不超过该阈值，则对于下一分段利用检验步骤85继续该方法。否则，识别出88机动车10与预测的行驶路线偏离。

只要机动车10位于预测的行驶路线上，就使用包含在其中的路线信息用于规划排气微粒过滤器10的最佳再生开始。为此，已经在存储行驶路线21-24时确定并且存储在行驶期间的碳烟堆积、排气系统中的平均温度以及用于微粒过滤器再生的对于各自行驶路线21-24最佳的时间点。

在根据本发明的方法的一个实施例中，此外设置以下可能性：驾驶员16可以借助于导航设备15中的输入来删除存储器70的内容。因此，当机动车10例如应该被变卖时，保证数据保护。

Claims (14)

1.一种用于预测机动车（10）的行驶路线（21-24）的方法，其中确定（81）所述机动车（10）的起始位置（30），检验（83）所述机动车（10）的存储在存储器（70）中的较早行驶路线（21-24）的起始位置（30）是否位于围绕所述起始位置（30）的可预给定的圆周（40）中，并且从所存储的行驶路线中选择（84）预测的行驶路线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所存储的行驶路线（21-24）均具有其行驶开始的时间（tt:tt）和/或工作日（W），并且在选择（84）时，将当前时间（tt:tt）和/或当前工作日（W）与所存储的行驶路线（21-24）的时间（tt:tt）和/或工作日（W）进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所存储的行驶路线（21-24）划分成分段，其中如果所述机动车（10）到达分段的末端，则将在所存储的行驶路线（21-24）的所述分段的开始与所存储的行驶路线（21-24）的所述分段的末端之间的方位角（

）与在所存储的行驶路线（21-24）的所述分段的开始与实际行驶的行驶路线（21-24）的分段的末端之间的方位角（

）进行比较（87），其中如果两个方位角（θ）相区别大于可预给定的差，则重置（88）预测。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所存储的行驶路线（21-24）划分成分段，其中如果所述机动车（10）到达分段的末端，则对于多个所经过的分段，分别对在所存储的行驶路线（21-24）的各自分段的开始与所存储的行驶路线（21-24）的各自分段的末端之间的方位角（

）以及在所存储的行驶路线（21-24）的各自分段的开始与实际行驶的行驶路线（21-24）的各自分段的末端之间的方位角（

）之间的差进行比较（87），其中如果所述差的数值的总和超过可预给定的阈值，则重置（88）预测。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据求和的数值的数量来预给定所述阈值。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述分段通过以彼此间相同的直线间隔（d）存储的点（31-36）来限定。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于Harvesine公式计算所述直线间隔（d）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，对于每个行驶路线（21-24）存储的分段的数量被限制。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，对于每个所存储的行驶路线（21-24），存储经过所述所存储的行驶路线的频率，其中在超过所存储的行驶路线的可预给定的最大数量时，具有最低的频率的行驶路线被删除（64）。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在选择（84）所述预测的行驶路线时考虑所述频率。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，使用所述预测的行驶路线，以便选择用于排气微粒过滤器（13）的再生开始的时间点。

12.一种计算机程序，所述计算机程序被设立用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的每个步骤。

13.一种机器可读存储介质，其上存储有根据权利要求12所述的计算机程序。

14.一种电子控制设备（14），所述电子控制设备被设立用于借助于根据权利要求1至11中任一项所述的方法来预测机动车（10）的行驶路线。

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