CN115782869A - 车辆控制系统和车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

提供车辆控制系统和车辆控制方法。控制器(104)可以被配置成接收车辆(102)的车轮(110)的一个或多个测得的旋转速度(200)。所述控制器(104)可以被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度(200)相对于所述车辆(102)的所述车轮(110)的一个或多个先前旋转速度(200)是否不可靠。所述控制器(104)可以被配置成计算所述车轮(110)的替代旋转速度并且使用或基于所述车轮(110)的所述替代旋转速度代替所述一个或多个测得的旋转速度(200)来控制或限制所述车辆(102)的移动。

Description

车辆控制系统和车辆控制方法

技术领域

本文描述的主题涉及车辆控制系统和车辆控制方法，尤其涉及确定车辆速度和基于所确定的速度控制车辆移动的控制系统和方法。

背景技术

许多车辆包含测量车辆速度的传感器。例如，转速计测量车辆车轮旋转的速度。给定已知或测得的车轮尺寸，可以使用所测量的车轮的旋转速度来计算车辆的速度。随着对车辆移动的自动化控制或限制的增加，准确地确定车辆速度变得更加重要。

例如，完全或部分自主的车辆可能需要准确地确定车辆速度，以允许车辆上的控制系统防止车辆移动过快。关于轨道车辆，车辆控制系统的车载组件可能需要知道轨道车辆的速度，以确保符合移动授权、速度限制等。车辆控制系统的实例可以包含主动列车控制(PTC)系统(例如，可从西屋制动公司(Wabtec Corporation)获得的可互操作电子列车管理系统或I-ETMS)和能量管理系统(例如，可从西屋制动公司获得的行程优化器(TRIPOPTIMIZER)系统)。

各种事件会干扰确定车辆速度的传感器或系统。例如，车辆的车轮可能相对于车辆行驶的路线表面滑转。这可能导致转速计测得的车轮旋转(针对滑转的车轮)比其它车轮快得多。因此，使用滑转车轮的较快旋转计算的车辆速度可能被计算为比车辆实际移动的速度快得多。

作为另一个实例，车辆的车轮可能沿路线表面打滑，这可能导致转速计测得的车轮旋转(针对在路线表面上打滑的车轮)比其它车轮慢得多。因此，使用滑转车轮的较慢旋转(或不旋转)计算的车辆速度可能被计算为比车辆实际移动的速度慢得多。

在任一种场景下，所计算的车辆速度都不准确。这可能影响车辆。对于自主车辆(完全或部分自主)，控制系统可能会基于错误计算的快速度(由车轮滑转引起)使车辆迅速减慢或停止。这可能会出现不期望的情况。这可能导致减速或停车的车辆与后面的其它车辆发生碰撞。控制系统可能会基于错误计算的低速度(由车轮打滑引起)使车辆迅速加速。这可能会出现不期望的情况，因为车辆可能以不期望的速度行驶。对于轨道车辆，PTC系统可能需要几个计算或测量速度的来源，包含转速计输出。如果速度不一致或不准确(例如，基于转速计输出的速度明显快于或慢于基于如来自全球导航卫星系统(GNSS)接收器的输出等其它信息的速度)，则PTC系统可以停用或不再限制轨道车辆的移动。这可能会带来风险，因为轨道车辆可能不再受由PTC系统提供的移动权限、速度限制等的管理。可能期望有一种测量车辆速度的方法以控制车辆系统的移动。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种系统，所述系统包含控制器，所述控制器可以被配置成接收车辆的车轮的一个或多个测得的旋转速度。所述控制器可以被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度相对于所述车辆的所述车轮的一个或多个先前旋转速度是否不可靠。所述控制器可以被配置成计算所述车轮的替代旋转速度并且使用或基于所述车轮的所述替代旋转速度代替所述一个或多个测得的旋转速度来控制或限制所述车辆的移动。

在一个实施例中，一种方法包含确定一个或多个测得的旋转速度相对于车辆的车轮的一个或多个先前旋转速度是否不可靠，计算车轮的替代旋转速度，以及使用或基于替代旋转速度代替被确定为不可靠的一个或多个测得的旋转速度来控制或限制车辆的移动。

在一个实施例中，另一种系统包含控制器，所述控制器可以被配置成接收车辆的车轮的一个或多个测得的旋转速度。所述控制器可以被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度与车辆的车轮的一个或多个先前旋转速度之间的偏差是否超过阈值。所述控制器可以被配置成计算车轮的替代旋转速度并且使用车轮的替代旋转速度，使用或基于所述替代旋转速度代替被确定为不可靠的所述一个或多个测得的旋转速度来自动控制或限制车辆的移动。

附图说明

本发明主题可以通过参考附图阅读非限制性实施例的以下描述来理解，其中在下文中：

图1展示了车辆控制系统的一个实例；

图2展示了由图1中所示的控制系统的一个或多个传感器测量的旋转速度的实例；并且

图3展示了用于控制车辆的移动的方法的一个实例的流程图。

具体实施方式

本文描述的主题的实施例涉及估计或预测车辆速度以防止或减少基于不正确或不准确的车辆速度改变车辆移动的情况的车辆控制系统和方法。虽然结合轨道车辆系统描述了一个或多个实施例，但并非所有实施例都局限于轨道车辆系统。除非明确否认或另有说明，否则本文描述的发明主题延伸到多种类型的车辆系统。这些车辆类型可以包含汽车、卡车(带或不带拖车)、公共汽车、船舶、飞机、采矿车、农用车辆或其它非公路车辆。本文描述的车辆系统(轨道车辆系统或不在轨道或铁轨上行驶的其它车辆系统)可以由单个车辆或多个车辆形成。对于多车辆系统，车辆可以彼此机械地联接(例如，通过联接器)或者逻辑地联接但非机械联接。例如，当分开的车辆彼此通信以相互协调车辆的移动使得车辆作为一组一起行驶时，车辆可以逻辑地但非机械地联接。车辆组可以被称为车队、编组、群组、舰队、队列和列车。

车辆控制系统和方法可以重复地测量车轮速度，并且响应于一个或多个车轮速度显著变化，车辆控制系统和方法可以估计或预测显著变化的车轮速度，并使用估计或预测的车轮速度来控制一个或多个车辆的移动。例如，车辆控制系统和方法可以对来自与车辆的车轮联接的转速计的输出进行重复地采样。如果来自转速计的输出增加或降低超过阈值量(例如，在不同实施例中变化超过10％、超过20％、超过25％或超过33％)，则控制系统或方法可以确定发生了车轮滑转事件(例如，速度显著增加超过阈值量)或车轮打滑事件(例如，速度显著降低超过阈值量)。代替使用由车轮滑转或车轮打滑引起的错误旋转速度来计算车辆的移动速度，控制系统或方法可以基于车轮的旋转速度的先前测量结果(在车轮滑转事件或车轮打滑事件之前)来估计车轮的旋转速度和/或车辆的移动速度。作为另一个实例，控制系统或方法可以使用预测模型来预测车轮的旋转速度和/或车辆的移动速度。

图1展示了车辆控制系统100的一个实例。控制系统包含设置在车辆102上的一个或多个组件，但是任选地可以包含一个或多个非车载组件。车辆示出为单个车辆，但是任选地可以包含一起行驶的两个或更多个车辆。这些车辆可以彼此机械地连接(例如，通过一个或多个联接器)，或者可以在没有任何机械连接的情况下逻辑地连接。例如，车辆可以是分开的，但是彼此通信以协调这些车辆的移动，使得车辆(例如，作为车队)一起移动。单个车辆或多个车辆可以被称为车辆系统。

控制系统包含车载控制器104，所述车载控制器表示硬件电路系统，所述硬件电路系统包含和/或连接到一个或多个处理器(例如，一个或多个微处理器、现场可编程门阵列、集成电路等)，所述一个或多个处理器执行本文结合车载控制器描述的操作。车载控制器可以与车辆的推进系统106和/或制动系统108中的一者或多者通信，以控制或改变车辆的移动。推进系统表示一个或多个执行工作以使车辆的一个或多个车轮110旋转的马达、发动机、交流发电机、发电机等。制动系统表示用于使车辆的移动减慢或停止的组件，如推进系统的一个或多个马达(例如，通过动态或回馈制动)、摩擦制动器、空气制动器等。

车载通信装置112包含用于与非车载组件进行通信的发射和/或收发电路系统以及相关硬件(例如，收发器、接收器、调制解调器、天线等)。例如，车载控制器可以使用通信装置接收通信信号和/或将所述通信信号发送到其它车辆、非车载车辆管理系统114等。控制系统包含一个或多个传感器116，所述一个或多个传感器输出表示车辆的移动速度的信息或数据(或者可以用于计算车辆的移动速度)。车辆的移动速度可以是车辆沿车辆正在移动的路线118的表面移动的速率。在一个实例中，一个或多个传感器包含与车轮中的至少一个车轮联接的转速计，用于测量车轮的旋转速度。任选地，一个或多个传感器可以包含GNSS接收器(例如，全球定位卫星或GPS接收器)或输出指示车辆的移动速度的数据的其它装置。车载控制系统任选地包含有形的非暂时性计算机可读介质(例如，存储器120，如计算机硬盘驱动器、服务器、可移动磁盘等)。

非车载车辆管理系统可以被称为非车载控制系统，并且可以包含非车载控制器124和非车载通信装置126。非车载控制器可以类似于车载控制器(例如，可以包含硬件电路系统和/或一个或多个处理器)，并且非车载通信装置可以类似于车载通信装置(例如，可以包含收发硬件)。非车载控制器可以向车辆和其它车辆发布(例如，传送)移动限制。这些移动限制可以是速度限制、移动权限(例如，允许车辆进入路线的各个路段或在所述路段内行驶)、工作区(例如，正在进行维修或维护的路线的区域或部分，以及可以应用降低的速度限制的地方)、路线中道岔的位置等。这些移动限制可以通过非车载通信装置从非车载控制器传送到车辆和其它车辆。

在一个实施例中，非车载控制系统表示或包含PTC系统的后台系统，并且车载控制器可以自动限制或改变推进系统和/或制动系统的操作，以确保车辆根据从后台系统接收的移动限制移动。例如，车载控制器可以降低节气门设置、降低马达速度和/或改变制动器设置，以防止车辆移动得比速度限制更快、进入被另一车辆占据的路线的路段等。任选地，非车载控制系统表示或包含主动车辆控制系统，所述主动车辆控制系统将移动限制传送到车载控制器。例如，非车载控制系统可以类似于PTC系统，但是用于非轨道车辆。在没有接收到来自非车载控制系统的信号的情况下，车载控制器可能不允许推进系统和/或制动系统以将违反限制或允许车辆进入另一路段的方式运行。例如，车载控制器可以接合制动系统或阻止推进系统将车辆移动到某个路段中(除非或直到从非车载控制系统接收到指示路段未被占用的信号)。

可替代地，非车载控制系统表示或包含被动车辆控制系统，所述被动车辆控制系统向车载控制器发送信号以指示车辆不能移动的地方和/或车辆不能如何操作。例如，与上述主动控制系统(例如，PTC系统)相反，车载控制器可以允许车辆移动，除非或直到从非车载控制系统接收到指示车辆不要以所述方式移动(例如，不要进入路段)的信号。

任选地，车载控制器可以控制车辆的移动，而不依赖于从非车载控制系统传送的信号。例如，车载控制器可以自动控制车辆的移动或者基于操作者输入来控制车辆的移动，但是不受来自非车载控制系统的移动限制。

车载控制器可以接收来自一个或多个传感器的输出以计算车辆的移动速度。例如，车载控制器可以从一个或多个传感器接收车轮的旋转速度，并使用所述旋转速度来计算车辆的移动速度。移动速度可以通过将一个或多个旋转速度(例如，每个旋转速度、几个旋转速度的平均值或中值等)乘以车轮的周长(其可以被测量和/或输入到存储器或车载控制器)来计算。车载控制器可以对由传感器测量的旋转速度进行重复地测量或采样，使用旋转速度计算车辆的移动速度，并基于所计算的移动速度和由非车载控制系统发布的移动限制来控制推进系统和/或制动系统。

如上所述，在车轮在路线表面上滑转期间，车轮可能旋转得比车轮应该旋转的速度更快，以使车辆以车辆的当前移动速度移动。在车轮在路线表面上打滑期间，车轮可能旋转得比车轮应该旋转的速度更慢，以使车辆以车辆的当前移动速度移动。车载控制器可以将车轮的测得的旋转速度和/或车辆的旋转速度的变化与一个或多个阈值进行比较，以确定测得的旋转速度准确还是不准确(超过确定的准确度和/或精确度阈值)，在本文中被称为可靠或不可靠。例如，如果测得的旋转速度增加或降低(相对于一个或多个先前测得的旋转速度，如先前的或先前的一组测得的旋转速度)超过阈值量，则车载控制器可以确定此显著增加或降低的旋转速度不准确或不可靠。阈值可以是固定值(如不同实施例中20％的变化、30％的变化等)或者可以改变。例如，阈值变化可以基于车辆的移动速度而变化。车辆的较快移动速度可以使用较大的阈值变化，而车辆的较慢移动速度可以使用较小的阈值变化。

如果旋转速度被车载控制器识别为不准确或不可靠，则车载控制器不会使用所述不准确或不可靠的旋转速度来计算车辆的移动速度。因此，不计算不准确或不可靠的移动速度或将其用于控制或改变车辆的移动(遵守由非车载控制系统发布的一个或多个移动限制和/或用于车辆的自动控制)。相反，车载控制器可以估计滑转或打滑车轮的旋转速度，并且然后使用估计的旋转速度来计算车辆的移动速度(并使用移动速度来控制推进系统和/或制动系统的操作)。

在一个实施例中，车载控制器可以依靠准确的或可靠的旋转速度来继续控制推进系统和/或制动系统。例如，如果由传感器报告的旋转速度变化太大并且被识别为不可靠或不准确，则车载控制器可以停用推进系统和/或制动系统的自动化控制，或者可以以其它方式不继续控制或限制车辆的运行。因此，车辆的运行可能不是最佳的。

车载控制器可以计算并使用一个或多个旋转速度的估计值来替代或取代不可靠或不准确的旋转速度样本，而不是仅仅确定滑转事件或打滑事件期间车轮的旋转速度不可靠或不准确并且然后不使用不可靠或不准确的旋转速度。车载控制器可以估计旋转速度并产生或计算不确定性极限以限制估计的旋转速度(例如，+/-5％、+/-0.005转/秒等)。此估计的旋转速度(以及任选的不确定性极限)可以在车轮滑转或车轮打滑事件期间用于计算车辆的移动速度，并且可以允许车载控制器在不中断的情况下继续自动控制推进系统和/或制动系统。

图2展示了由图1中所示的控制系统的一个或多个传感器测量的旋转速度200的实例。旋转速度在横向轴线202旁边示出，所述横向轴线表示时间或样本数量或旋转速度的测量结果。旋转速度也在竖直轴线204旁边示出，所述竖直轴线表示旋转速度的大小。如所示出的，旋转速度最初与旋转速度的第一集合206内的微小变化(例如，小于上述阈值的变化)一致。旋转速度的第一异常或离群集合208显著偏离先前旋转速度之前的旋转速度。例如，此第一异常或离群集合内的旋转速度可能增加超过上述阈值量。这可以指示(和/或用于检测)车辆车轮的车轮滑转。

车载控制器可以由于旋转速度的显著变化而确定第一异常或离群集合中的旋转速度是不准确或不可靠的旋转速度。车载控制器可以估计旋转速度以用于代替第一异常或离群集合中的旋转速度，而不是使用第一异常或离群集合中的旋转速度来计算车辆的移动速度。例如，控制器可以使用第一集合中的一些或所有旋转速度(在第一异常集合中的旋转速度之前或紧接在第一异常集合中的旋转速度之前)，并且使用第一集合中的(一些或所有)旋转速度来外推(extrapolate)估计速度。这些估计的旋转速度可以用于计算车辆的移动速度(而不是使用第一离群集合中的旋转速度)。

增加集合210中的旋转速度改变(例如，随时间或相对于时间增加)，但是可能不包含任何不可靠或不准确的旋转速度。例如，尽管旋转速度在增加，但是旋转速度相对于一个或多个先前旋转速度的变化(例如，增加或降低)不超过阈值量。因此，车载控制器可能未识别任何不可靠或不准确的旋转速度，即使车辆的速度正在增加。

车载控制器随后可以识别显著偏离先前旋转速度的旋转速度的第二异常或离群集合212。例如，此第二异常或离群集合内的旋转速度可能降低超过上述阈值量。这可以指示(和/或用于检测)车辆车轮的打滑。车载控制器可以由于旋转速度的显著变化而确定第二异常或离群集合中的旋转速度是不准确或不可靠的旋转速度。车载控制器可以估计旋转速度以用于代替第二异常或离群集合中的旋转速度，而不是使用第二异常或离群集合中的旋转速度来计算车辆的移动速度。例如，控制器可以使用第二离群集合之前的一些或所有旋转速度，并使用(一些或所有)先前旋转速度来外推估计速度。这些估计的旋转速度可以用于计算车辆的移动速度(而不是使用第二离群集合中的旋转速度)。

降低集合214中的旋转速度改变(例如，随时间或相对于时间降低)，但是可能不包含任何不可靠或不准确的旋转速度。例如，尽管旋转速度在降低，但是旋转速度相对于一个或多个先前旋转速度的变化(例如，增加或降低)不超过阈值量。因此，车载控制器可能未识别任何不可靠或不准确的旋转速度，即使车辆的速度正在降低。

在一个实例中，旋转速度可以以重复发生率，如以一赫兹或两赫兹的速率，进行测量或采样。如果识别出车轮滑转或打滑(如上所述)，则车载控制器可以通过外推先前的N个样本或测量结果来估计离群样本内的旋转速度值。N的值可以变化或手动设置，或者可以包含在先前时间窗(例如，五秒或另一持续时间)期间获得的那些样本或测量结果。外推中使用的先前样本或测量结果可以包含测得的旋转速度、估计的旋转速度或者测得的旋转速度和估计的旋转速度两者的组合。然后可以使用估计的旋转速度来代替不可靠的旋转速度。估计的旋转速度也可以被称为替代旋转速度。

任选地，车载控制器可以使用预测模型来计算旋转速度，以替代不准确或不可靠的旋转速度。使用预测模型计算的旋转速度可以被称为预测旋转速度。预测模型可以存储在存储器中，并由车载控制器用于预测旋转速度。模型考虑了(或包含)影响车辆的移动速度的参数值。这些参数的实例包含路线的坡度、路线的曲率、车辆的重量、多车辆系统中的车辆数量(其中车辆包含在多车辆系统中)、多车辆系统的重量(其中车辆包含在多车辆系统中)、使车辆的车轮旋转的推进系统的功率(例如，马力)、车辆的先前旋转速度(例如，未被识别为不可靠或不准确的旋转速度)、施加在路线和/或车辆上的力(例如，由推进系统和/或制动系统产生的牵引力)、天气条件(例如，降水和/或降水量、温度、风向等)等。通过将这些参数的值输入到模型中，车载控制器可以计算预测旋转速度。模型可以被创建为输出预测旋转速度，如果没有车轮打滑事件或车轮滑转事件，所述预测旋转速度将由一个或多个传感器测量。另外地或可替代地，模型可以被创建为输出一个或多个传感器将要或应该在未来输出的预测旋转速度。

模型可以基于车辆的先前行驶来创建。例如，在同一车辆、其它车辆和/或其它多车辆系统的先前行程期间，可以记录在不同路线坡度上、通过不同路线曲线等(例如，针对模型中参数的各种其它值)时测量的旋转速度、参数的值，以及未被识别为不可靠或不准确的测得的旋转速度。模型可以被创建为使得输入相同的参数值将导致相同或大致相同(例如，在1％内、在3％内、在5％内等)的旋转速度将被预测为是在先前行程期间实际测量的(除了或不包含不可靠或不准确的旋转速度)。

模型可以假设由车轮滑转或车轮打滑事件产生的力的变化。例如，车辆(或多车辆系统中的其它车辆)产生力，如牵引力或制动力。模型可以假设在滑转事件期间，车辆不能产生牵引力，因此这些参数在模型中被假设为零。在打滑事件中，车轮可能已经抱死，并且模型可以包含由打滑事件引起的车轮与路线表面之间的动态摩擦(并且不再有其它力，如没有牵引力)。

如上所述，从模型计算的预测旋转速度可以用于替代或取代不准确或不可靠的旋转速度。与估计的旋转速度一样，预测旋转速度可以被称为替代旋转速度，并用于计算车辆的移动速度。车载控制器任选地能够估计和预测旋转速度，并且使用估计和预测的旋转速度中更保守的旋转速度来计算一个或多个移动速度。这些速度中的更保守的速度可以是较慢的速度、更接近先前可靠速度的速度等。

车载控制器可以确定替代旋转速度的不确定性或置信边界。例如，车载控制器可以从模型计算估计旋转速度的外推和/或预测替代速度的预测的置信区间。置信区间可以是95％置信区间或另一置信区间，并且可以用作确定准确度和/或精确度的可靠性的至少一个基础。

替代旋转速度和任选地替代旋转速度的置信区间可以用于计算车辆的移动速度(任选地以及计算的移动速度的对应置信区间)。可以将此计算的移动速度与车辆的一个或多个其它移动速度进行比较，以确定计算的移动速度是否准确或可靠。例如，车辆的传感器可以包含GNSS接收器或输出车辆的移动速度的另一速度传感器。如果来自另一传感器的车辆移动速度在计算的移动速度的置信区间之外，则车载控制器可以确定计算的移动速度不准确或不可靠。车载控制器然后可以不再使用所述计算的移动速度来确定是否继续自动控制车辆的移动，和/或除了从非车载系统接收到的信号之外不再使用计算的移动速度来控制或限制车辆的移动。

作为另一个实例，车载控制器不能估计或预测超过33％的最新旋转速度样本(例如，x/y为1/3，或者另一个百分比)。如果车载控制器原本要针对其计算替代旋转速度的不可靠或不准确的旋转速度的数量超过此值或阈值(例如，在先前的y个测得的旋转速度内不超过x个替代旋转速度)，则车载控制器可以终止依赖于根据旋转速度计算的移动速度的一个或多个功能(例如，自动化控制、基于从非车载控制系统接收到的信号的限制移动等)。

车载控制器任选地可以基于数字因子来限制由传感器输出的旋转速度。例如，如果替代旋转速度没有因子(例如，1.5)和测得的旋转速度(不准确或不可靠)的乘积快，则车载控制器可以使用替代旋转速度来计算移动速度。否则，如果替代旋转速度比因子和测得的旋转速度的乘积快，则车载控制器不会使用替代旋转速度来计算移动速度(或者可以终止依赖于根据旋转速度计算的移动速度的一个或多个功能)。

作为另一个实例，如果替代旋转速度不比另一个因子(例如，0.5)和测得的旋转速度(不准确或不可靠)的乘积慢，则车载控制器可以使用替代旋转速度来计算移动速度。否则，如果替代旋转速度比因子和测得的旋转速度的乘积慢，则车载控制器不会使用替代旋转速度来计算移动速度(或者可以终止依赖于根据旋转速度计算的移动速度的一个或多个功能)。

在另一个实例中，如果替代旋转速度没有因子和先前测得的旋转速度(例如，未发现不准确或不可靠的最近测量的旋转速度)的乘积快，则车载控制器可以使用替代旋转速度来计算移动速度。否则，如果替代旋转速度比因子和先前测得的旋转速度的乘积快，则车载控制器不会使用替代旋转速度来计算移动速度(或者可以终止依赖于移动速度的一个或多个功能)。

任选地，如果替代旋转速度不比因子和先前测得的旋转速度的乘积慢，则车载控制器可以使用替代旋转速度来计算移动速度。否则，如果替代旋转速度比因子和先前测得的旋转速度的乘积慢，则车载控制器不会使用替代旋转速度来计算移动速度(或者可以终止依赖于移动速度的一个或多个功能)。

因子可以包含上限因子(例如，1.5)和下限因子(例如，0.5)。这些因子的值可以变化。例如，随着车辆运行的时间长度增加、随着车辆的移动速度增加、随着测量旋转速度的采样率增加等，上限因子和/或下限因子可以具有相差甚远的值(例如，上限因子的值增加和/或下限因子的值减小)。相反，随着车辆运行的时间长度变短、随着车辆的移动速度降低、随着测量旋转速度的采样率降低等，上限因子和/或下限因子可以具有彼此更接近的值(例如，上限因子的值减小和/或下限因子的值增加)。

虽然描述集中于使用车轮转速计来测量车辆的旋转速度，但是任选地，本文描述的主题的一个或多个实施例可以涉及检查由另一种类型的传感器获得的速度(旋转速度或移动速度)，确定这些速度中的任一个是否不准确或不可靠，以及响应于测得的速度中的一个或多个速度不准确或不可靠而估计或预测替代速度以用于控制车辆的移动。

图3展示了用于控制车辆的移动的方法300的一个实例的流程图。所述方法可以表示由本文描述的车辆控制系统的车载控制器执行的操作。在步骤302处，测量车辆的车轮的旋转速度。旋转速度可以由如转速计等传感器来测量。在步骤304处，将在步骤302处测量的旋转速度与一个或多个其它旋转速度进行比较。例如，可以将在步骤302处测量的旋转速度与所测量的最后的旋转速度、先前测量的另一旋转速度、先前测量的旋转速度的平均值或中值等进行比较。在步骤306处，基于在步骤304处执行的比较来决定在步骤302处测量的旋转速度是否不可靠或不准确。例如，如果测得的旋转速度与先前旋转速度的偏差超过阈值量，则在步骤302处测量的旋转速度可以被识别为不可靠或不准确。因此，所述方法的流程可以前进到步骤308。但是如果测得的旋转速度与先前旋转速度的偏差未超过阈值量，则在步骤302处测量的旋转速度可以被识别为可靠或准确。因此，所述方法的流程可以前进到步骤310。

在步骤308处，计算替代旋转速度。如上所述，可以估计或预测旋转速度并将其用于替代或以其它方式取代不可靠或不准确的旋转速度。在步骤310处，可以使用旋转速度来计算车辆的移动速度。例如，在步骤306处被证明为准确或可靠的测得的旋转速度可以用于计算移动速度，或者在步骤308处估计或预测的替代旋转速度可以用于计算移动速度。

在步骤312处，决定所测量或计算的旋转速度是否可以用于车辆的自动化控制。例如，车载控制器可以计算移动速度并使用此移动速度来自动控制车辆的速度、制动等。作为另一个实例，车载控制器可以使用从非车载控制系统传送的移动限制(例如，移动权限、速度限制等)和计算的移动速度来自动控制或限制车辆的移动。如果(估计的、预测的或测得的)旋转速度和/或移动速度在置信区间之外，在由车载控制器定义或计算的界限之外，和/或与从另一个来源(例如，另一个传感器)获得的旋转速度或移动速度的偏差超过阈值量，则旋转速度和/或移动速度不可以用于自动控制或限制车辆的移动。因此，所述方法的流程可以前进到步骤314。但是如果(估计的、预测的或测得的)旋转速度和/或移动速度在置信区间内，在由车载控制器定义或计算的界限内，和/或与从另一个来源获得的旋转速度或移动速度的偏差未超过阈值量，则旋转速度和/或移动速度可以用于自动控制或限制车辆的移动。因此，所述方法的流程可以前进到步骤316。

在步骤314处，车载控制器自动控制或限制车辆移动的一个或多个功能被终止或暂停。例如，车载控制器可能不再自动控制速度、加速度、减速度等，和/或车载控制器可能不再根据从非车载控制系统接收到的信号自动控制车辆移动。这可以持续阈值时间段(例如，九十秒)或者直到另外测得的、预测的或估计的旋转速度(和/或基于旋转速度计算的对应移动速度)处于置信区间内，处于由车载控制器定义或计算的界限内，和/或与从另一个来源获得的旋转速度或移动速度的偏差不超过阈值量。所述方法的流程可以返回到一个或多个其它操作，如步骤302。

在步骤316处，车辆的自动化控制可以继续。例如，车载控制器可以继续自动控制速度、加速度、减速度等，和/或车载控制器可以使用计算的移动速度根据从非车载控制系统接收到的信号继续自动控制车辆移动。所述方法的流程可以返回到一个或多个其它操作，如步骤302。

在一个实施例中，提供了一种系统，所述系统包含控制器，所述控制器可以被配置成接收车辆的车轮的一个或多个测得的旋转速度。所述控制器可以被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度相对于所述车辆的所述车轮的一个或多个先前旋转速度是否不可靠。所述控制器可以被配置成计算所述车轮的替代旋转速度并且使用或基于所述替代旋转速度代替所述一个或多个测得的旋转速度来控制或限制所述车辆的移动。

控制器可以被配置成响应于将所述一个或多个测得的旋转速度与所述一个或多个先前旋转速度进行比较并且计算出所述一个或多个测得的旋转速度与所述一个或多个先前旋转速度的偏差超过阈值而确定所述一个或多个测得的旋转速度不可靠。控制器可以被配置成响应于确定所述一个或多个测得的旋转速度相对于车辆的车轮的所述一个或多个先前旋转速度不可靠而识别车辆的车轮的车轮滑转事件或车轮打滑事件中的一者或多者。

控制器可以被配置成通过根据所述先前旋转速度中的两个或更多个先前旋转速度外推车轮的替代旋转速度来计算替代旋转速度。控制器可以被配置成使用预测模型来计算车轮的替代旋转速度，所述预测模型包含指示车辆的移动的一个或多个参数。预测模型的一个或多个参数可以包含以下中的一者或多者：路线的坡度、路线的曲率、车辆的重量、使车辆的车轮旋转的推进系统的功率、车辆的一个或多个先前旋转速度、车辆施加在路线上的力和/或天气条件。控制器可以被配置成使用车轮的替代旋转速度，通过使用从非车载主动车辆控制系统或非车载被动车辆控制系统中的一者或多者接收到的信号来自动控制或限制车辆的移动。

在一个实施例中，一种方法包含确定一个或多个测得的旋转速度相对于车辆的车轮的一个或多个先前旋转速度是否不可靠，计算车轮的替代旋转速度，以及使用或基于替代旋转速度代替被确定为不可靠的一个或多个测得的旋转速度来控制或限制车辆的移动。

所述一个或多个测得的旋转速度可以通过将所述一个或多个测得的旋转速度与所述一个或多个先前旋转速度进行比较并且计算出所述一个或多个测得的旋转速度与所述一个或多个先前旋转速度的偏差超过阈值而确定为不可靠。车轮的替代旋转速度可以通过根据先前旋转速度中的两个或更多个先前旋转速度外推替代旋转速度来计算。

可以使用预测模型来计算车轮的替代旋转速度，所述预测模型包含指示车辆的移动的一个或多个参数。预测模型的一个或多个参数可以包含以下中的一者或多者：路线的坡度、路线的曲率、车辆的重量、使车辆的车轮旋转的推进系统的功率、车辆的一个或多个先前旋转速度、车辆施加在路线上的力和/或天气条件。

所述方法还可以包含响应于确定所述一个或多个测得的旋转速度相对于车辆的车轮的所述一个或多个先前旋转速度不可靠而识别车辆的车轮的车轮滑转事件或车轮打滑事件中的一者或多者。可以使用车轮的替代旋转速度通过使用从非车载主动车辆控制系统或非车载被动车辆控制系统中的一者或多者接收到的信号来自动控制或限制车辆的移动。

在一个实施例中，另一种系统包含控制器，所述控制器可以被配置成接收车辆的车轮的一个或多个测得的旋转速度。所述控制器可以被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度与车辆的车轮的一个或多个先前旋转速度之间的偏差是否超过阈值。所述控制器可以被配置成计算车轮的替代旋转速度并且使用车轮的替代旋转速度，使用或基于所述替代旋转速度代替被确定为不可靠的所述一个或多个测得的旋转速度来自动控制或限制车辆的移动。

控制器可以被配置成通过根据所述先前旋转速度中的两个或更多个先前旋转速度外推车轮的替代旋转速度来计算替代旋转速度。控制器可以被配置成使用预测模型来计算车轮的替代旋转速度，所述预测模型包含指示车辆的移动的一个或多个参数。

预测模型的一个或多个参数可以包含以下中的一者或多者：路线的坡度、路线的曲率、车辆的重量、使车辆的车轮旋转的推进系统的功率、车辆的一个或多个先前旋转速度、车辆施加在路线上的力和/或天气条件。

控制器可以被配置成响应于确定所述一个或多个测得的旋转速度相对于车辆的车轮的所述一个或多个先前旋转速度不可靠而识别车辆的车轮的车轮滑转事件或车轮打滑事件中的一者或多者。控制器可以被配置成使用车轮的替代旋转速度，使用从非车载主动车辆控制系统或非车载被动车辆控制系统中的一者或多者接收到的信号来自动控制或限制车辆的移动。

如本文所使用的，术语“处理器”和“计算机”以及相关术语，例如“处理装置”、“计算装置”和“控制器”可以不仅仅限于在本领域中被称为计算机的那些集成电路，而是可以指代微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、现场可编程门阵列和专用集成电路以及其它可编程电路。合适的存储器可以包含例如计算机可读介质。计算机可读介质可以是例如随机存取存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质，如闪速存储器。术语“非暂时性计算机可读介质”表示被实施用于将信息，如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块或其它数据短期和长期存储在任何装置中的有形的基于计算机的装置。因此，本文描述的方法可以编码为在有形的非暂时性计算机可读介质，包含但不限于存储装置和/或存储器装置中具体化的可执行指令。此类指令在由处理器执行时使处理器执行本文描述的方法的至少一部分。如此，所述术语包含有形的计算机可读介质，包含但不限于非暂时性计算机存储装置，包含但不限于易失性和非易失性介质，以及可移除和非可移除介质，如固件、物理和虚拟存储装置、CD-ROM、DVD和其它数字源，如网络或因特网。

除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式“一个/种(a/an)”和“所述(the)”包含复数指示物。“任选的”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能会或可能不会发生，并且所述描述可以包含事件发生的实例和事件未发生的实例。在整个说明书和权利要求中使用的近似语言可用于修饰任何可允许变化而不导致与其相关的基本功能改变的定量表示。因此，由如“约”、“基本上”和“大约”等一个或多个术语修饰的值可以不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在本文和整个说明书和权利要求中，范围限制可结合和/或互换，除非上下文或语言另有指示，否则此类范围可被识别并且包含其中含有的所有子范围。

此书面说明使用实例来公开实施例，包含最佳模式，并且使得本领域的普通技术人员能够实践实施例，包含制造和使用任何装置或系统并且执行任何所并入方法。权利要求限定了本公开的可专利范围，并且包含本领域普通技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求的文字语言的结构要素或者如果这种其它实例包含与权利要求的文字语言无实质性差异的等效结构要素，则这种其它实例旨在处于权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆控制系统(100)，其包括：

控制器(104)，所述控制器(104)被配置成接收车辆(102)的车轮(110)的一个或多个测得的旋转速度(200)，所述控制器(104)被配置成确定所述一个或多个测得的旋转速度(200)相对于所述车辆(102)的所述车轮(110)的一个或多个先前旋转速度(200)是否不可靠，所述控制器(104)被配置成计算所述车轮(110)的替代旋转速度并且使用或基于所述车轮(110)的所述替代旋转速度代替所述一个或多个测得的旋转速度(200)来控制或限制所述车辆(102)的移动。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述控制器(104)被配置成响应于将所述一个或多个测得的旋转速度(200)与所述一个或多个先前旋转速度(200)进行比较并且计算出所述一个或多个测得的旋转速度(200)与所述一个或多个先前旋转速度(200)的偏差超过阈值而确定所述一个或多个测得的旋转速度(200)不可靠。

3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中所述控制器(104)被配置成响应于确定所述一个或多个测得的旋转速度(200)相对于所述车辆(102)的所述车轮(110)的所述一个或多个先前旋转速度(200)不可靠而识别所述车辆(102)的所述车轮(110)的车轮(110)滑转事件或车轮(110)打滑事件中的一者或多者。

4.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述控制器(104)被配置成通过根据所述先前旋转速度(200)中的两个或更多个先前旋转速度外推所述车轮(110)的所述替代旋转速度来计算所述替代旋转速度。

5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述控制器(104)被配置成使用预测模型来计算所述车轮(110)的所述替代旋转速度，所述预测模型包含指示所述车辆(102)的移动的一个或多个参数。

6.根据权利要求5所述的系统(100)，其中所述预测模型的所述一个或多个参数包含以下中的一者或多者：路线的坡度、所述路线的曲率、所述车辆(102)的重量、使所述车辆(102)的所述车轮(110)旋转的推进系统(106)的功率、所述车辆(102)的所述车轮(110)的所述一个或多个先前旋转速度(200)、所述车辆(102)施加在所述路线上的力或天气条件。

7.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述控制器(104)被配置成使用所述车轮(110)的所述替代旋转速度，通过使用从非车载主动车辆控制系统(114)或非车载被动车辆控制系统(114)中的一者或多者接收到的信号来自动控制或限制所述车辆(102)的所述移动。

8.一种车辆控制方法，其包括：

确定一个或多个测得的旋转速度(200)相对于车辆(102)的车轮(110)的一个或多个先前旋转速度(200)是否不可靠；

计算所述车轮(110)的替代旋转速度；以及

使用或基于所述替代旋转速度代替被确定为不可靠的所述一个或多个测得的旋转速度(200)来控制或限制所述车辆(102)的移动。

9.根据权利要求8所述的方法，所述一个或多个测得的旋转速度(200)是通过将所述一个或多个测得的旋转速度(200)与所述一个或多个先前旋转速度(200)进行比较并且计算出所述一个或多个测得的旋转速度(200)与所述一个或多个先前旋转速度(200)的偏差超过阈值而确定为不可靠。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述车轮(110)的所述替代旋转速度是通过根据所述先前旋转速度(200)中的两个或更多个先前旋转速度外推所述替代旋转速度来计算的。

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