SE529949C2 - Anordning och system för klassificering av fordonsomgivning - Google Patents

Description

25 30 529 949 positioneringssystem för att visa var på en tidigare nedsparad karta fordonet befinner sig eller har befunnit sig under färd.

Denna karta kan, förutom direkt geografiska data, innehålla information om hastighetsbestämmelser, väder osv. Långt ifrån alla bilar är dock utrustade med dyra positioneringssystem och fordonen saknar ibland även helt kartinformation.

En annan typ av lösning söker beskriva vilka manövrar föraren utfört genom att titta på sekvenser av extrempunkter i accelerationer. Även om denna metod kan påvisa hur ofta och hur mycket en förare använder gaspedalen säger metoden ingenting om vad som utgjort orsaken till accelerationerna.

Det finns således ett behov av en anordning som på ett korrekt sätt kan beskriva och lagra den geometriska miljö som ett fordon befinner/har befunnit sig i, och därmed på ett korrekt sätt beskriva den trafikmiljö som föreligger.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en anordning för att under färd med ett fordon typbestämma åtminstone en del av den sträcka fordonet färdas som löser ovanstående problem.

Detta och andra syften uppnås enligt föreliggande uppfinning genom en anordning såsom definierad i patentkrav 1.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls en anordning för att under färd typbestäma en sträcka av en väg ett fordon färdas, varvid sträckan är anordnad att delas upp i segment.

Anordningen innefattar organ för att bestämma att ett segment påbörjas, organ för att vid segmentets start bestämma en referensrörelseriktning, organ för mottagning av minst ett parametervärde vilket utgör en representation av fordonets riktning eller riktningsändring eller med vilket en representation av fordonets riktning eller riktningsändring 10 15 20 25 30 529 949 kan bestämmas, organ för att bestämma att fordonet har nátt slutet av segmentet, organ för att lagra nämnda, under segmentet mottagna, parametervärden, och organ för att ur nämnda mottagna riktningsparametervärden typbestämma segmentet utgàende fràn förutbestämda kriterier.

Detta har fördelen att fordonets framfart kan delas upp i segment av olika typer, (t.ex. högersväng, vänstersväng, högerkurva, vänsterkurva, raksträcka, cirkulationsplats, backkrön, dal, korsning, högersväng i korsning, vänstersväng i korsning, plan väg, uppförslutning, nedförslutning) vilka pà ett enkelt sätt kan typbestämmas enligt föreliggande uppfinning för att möjliggöra klassificering av fordonets omgivning.

Genom att typbestäma ett flertal pà varandra följande eller varandra närliggande segment kan en god klassificering av sträckan utföras baserat pà nämnda typbestämda segment.

Klassificeringen kan t.ex. utgöras av tomgàngskörning, kraftuttag (PTO), rangering, kö, innerstad, tätort, kuperad och/eller rak eller kurvig väg, rak och platt eller kuperad väg.

Respektive segmenttyp kan lagras med en identitet för segmentet, t.ex. segmentets löpnummerordning. Detta har fördelen att segmenttypen för hela eller delar av den väg ett fordon färdas kan lagras och utvärderas i efterhand.

Nämnda riktníngsförändring kan vara horisontell och/eller vertikal. Detta har fördelen att fordonets framfart kan beskrivas i tre dimensioner.

För varje respektive segment kan beräknas fordonets under segmentet tillryggalagda sträcka (bàglängd), en radie för fordonets under segmentets utförda rörelse, och/eller fordonets momentan och/eller genomsnittshastighet under segmentet. Detta har fördelen att en mycket god beskrivning av lO 15 20 25 30 529 949 4 omgivningen kan uppskattas. Detta möjliggör också att förarens förmàga att hantera ett specifikt segment kan bestämmas genom att med förutbestämda kriterier jämföra hur snabbt/smidigt föraren har genomfört/passerat ett segment.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar schematiskt ett styrsystem för ett fordon där föreliggande uppfinning med fördel kan användas.

Fig. 2a-b visar en exempelanordning enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar en exempelomgivning för ett fordon.

Fig. 4 visar en exempelutsignal fràn ett fordonsmonterat gyro.

Detaljerad beskrivning av exepelutföringsformer Med begreppet fordonsinterna sensorer avses i denna beskrivning sensorer som enbart erhåller data ur fordonets relativrörelser, dvs. rörelseförändringar fràn en tidpunkt till annan, och inte använder sig av information fràn externa system, såsom positioneringssystem eller kartdatabaser. Sådana fordonsinterna sensorer kan t.ex. utgöras av sidoaccelerationssensorer, dvs. sensorer avger signaler med vilka kan bestämmas hur snabbt fordonets hastighet i sidled förändras, t.ex. för att bestämma om fordonet riskerar att välta p.g.a. att föraren utför en oförsiktig manöver.

Sensorerna kan vidare innefatta hjulhastighetssensorer, dvs. sensorer för avgivande av signaler med vilka hjulens rotationshastighet och tillryggalagda sträcka kan bestämmas, styrvinkelsensorer som avger signaler med vilka styrhjulens vinkel relativt fordonets längsgående axel kan bestämmas, och sensororgan för avgivande av signaler ur vilka fordonets girvinkelhastighet, dvs. hur snabbt fordonet svänger, kan beräknas. 10 15 20 25 30 529 949 I fig. 1 visas schematiskt ett styrsystem för ett fordon 100 vid vilket föreliggande uppfinning kan tillämpas. Fordonet 100 innefattar en främre axel 101 med styrhjul 102, 103, en bakre drivaxel 104 med drivhjul 105-108, samt en bakre avlastningsaxel 109 med hjul 110, 111. Fordonet 100 innefattar vidare en med en växellåda 112 sammankopplad motor 113, vilken driver drivaxeln 104 via en fràn växellådan utgående axel 114.

Växellåda 112 och motor 113 styrs av respektive styrenheter 115, 116, vilka i sin tur styrs av en överordnad styrenhet 117. Motorstyrenheten (EMS, Engine Management System) 116 styr fordonets motorfunktioner, vilka t.ex. kan utgöras av bränsleinsprutning och motorbroms. Styrningen baseras pà ett antal insignaler, vilka kan utgöras av signaler fràn (ej visade) gasreglage (gaspedalläge), hastighetsgivare och bromsstyrsystem. Växellàdestyrenheten (GMS, Gearbox Management System) 115 styr växlingsfunktioner, där vid automatisk växellåda växlingen kan styras baserat pà en insignal fràn hastighetsgivare, och vid manuell växling växlingen kan styras fràn insignal fràn en växelväljare (växelspak).

Vidare innefattar fordonet ett bromsstyrsystem (BMS, Brake Management System) 120, vilket hanterar fordonets bromsfunktioner, sàsom automatisk uträkning av belastningen sà att ett givet pedalläge alltid kan ge samma bromsverkan, oavsett last. Bromsstyrenheten skickar styrsignaler till pà chassiet utspridda (ej visade) systemmoduler, där elektriska styrsignaler t.ex. används för att reglera bromstryck.

Ett fordon av den i fig. 1 visade typen innefattar förutom de ovanstående typiskt ett antal ytterligare styrenheter, se t.ex. WO01/86459 A1. De ovan beskrivna styrenheterna utgör således endast exempel pà vad som kan förekomma i ett fordon.

Sàsom inses av en fackman kan naturligtvis två eller flera av 10 15 20 25 30 529 949 6 de ovan beskrivna styrenheterna vara integrerade i en enda styrenhet.

Sàsom nämnts ovan är det allt viktigare att på ett korrekt sätt kunna bestämma hur omgivningen, eller geometrin, ser ut för ett fordon under färd, t.ex. för att kunna utvärdera den omgivning i vilken fordonet framförts och fordonets bränsleförbrukning i förhållande till omgivningen, eller för att kunna utvärdera förarens förmåga att framföra fordonet pà ett kostnadseffektivt sätt.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en anordning som möjliggör god utvärdering av ovanstående och andra parametrar.

Enligt uppfinningen delas en sträcka längs vilken fordonet färdas upp i segment, där varje segment utgörs av ett specifikt element sasom en sàsom en högersväng, en vänstersväng, en högerkurva, en vänsterkurva, eller en raksträcka. Denna segmentuppdelning sker företrädesvis automatiskt under färd genom att den uppfinningsenliga anordningen detekterar när ett segment påbörjas och när det avslutas och typbestämmer segmentet. Denna detektering kommer att beskrivas närmare nedan. Förutom ovanstående grundelement kan, sàsom också kommer att förklaras nedan, flera på varandra följande segment definiera ett sammansatt element såsom en cirkulationsplats, vilken (vid högertrafik) kännetecknas av en kort högersväng följd av en kortare eller längre vänstersväng, följd av ytterligare en kort högersväng.

Uppfinningen kommer att förklaras närmare med hänvisning till fig. 2a-b, där i fig. 2a fordonet i fig. 1 visas försett med en anordning 200 enligt uppfinningen.

Anordningen 200 innefattar organ för mottagning av fordonsinterna sensororgangenererade signaler, vilka enligt ovan t.ex. kan utgöras av signaler fràn en sidoaccelerationssensor 201, hjulhastighetssensorer 202-203, 10 15 20 25 30 529 949 7 ur vilka fordonets acceleration kan härledas, en styrvinkelsensor 204, samt sensororgan 205 för avgivande av fordonets girvinkelhastighet eller signaler ur vilka fordonets girvinkelhastighet kan beräknas. I den visade exempelutföringsformen används ett gyro 205 för att erhàlla information om fordonets girvinkelhastighet (riktningsändringshastighet). Med hjälp av gyrot kan i varje punkt bestämmas hur mycket fordonet svänger, dvs. girvinkelhastigheten. Vid användning av ett gyro erhàlls denna information vanligtvis uttryckt i radianer per sekund. I fig. 4 visas en typisk utsignal fràn ett gyro, vilken kommer att förklaras mer i detalj nedan.

Istället för användning av ett gyro är det dock möjligt att istället erhålla fordonets girvinkelhastighet fràn andra fordonssensorer, exempelvis nämnda hjulhastighetssensorer 202- 203, varvid relativ hastighetsskillnad mellan hjulen kan användas för att beräkna girvinkelhastigheten.

Vidare kan, genom integrering av vinkelhastigheten över ett givet tidsintervall, den totala riktningsförändringen för fordonet under nämnda tidsintervall erhållas. Denna riktningsförändring kan antingen vara positiv, negativ eller nära noll, där positiv förändring och negativ förändring representerar riktningsförändring àt höger respektive riktningsförändring ät vänster (eller tvärtom). Pa detta sätt kan således tre olika grundsegmenttyper för en sträcka längs vilken ett fordon färdas definieras: Högersväng, vänstersväng respektive rakt fram.

Genom att kontinuerligt dela upp fordonets framfart i segment av dessa typer, och lagra typerna för pà varandra följande segment kan en analys av fordonets omgivning göras. Denna analys kan ske väsentligen i ”realtid” genom att utvärdera de 10 15 20 25 30 * 529 949 8 n senaste segmenten, eller i efterhand, varvid delar av eller fordonets hela färd kan analyseras.

Den uppfinningsenliga anordningen 200 visas mer i detalj i fig. 2b, och innefattar organ 210 för att motta signaler fràn ovannämnda sensorer och vid behov omvandla dessa signaler till ett format anpassat för en databehandlingsenhet 211. Nämnda organ 210 kan t.ex. utgöras av en respektive anslutningspunkt för varje önskad sensor, där olika sensorer kan ha olika gränssnitt. Anordningen kan därför innefatta organ, sasom A/D- omvandlare eller mottagare för mottagning av tràdlöst sända sensorsignaler, för att omvandla signaler pà dessa olika format till ett gemensamt format som är anpassat för nämnda databehandlingsenhet 211. Alternativt kan nämnda organ 210 utgöra en databussanslutning för mottagning av sensor- signalerna via en databuss, sàsom t.ex. pà något av databussformaten CAN (Controller Area Network), TTCAN eller FlexRay, där sensorsignalerna kan överföras pà ett gemensamt dataöverföringsformat. Sensorsignalerna kan antingen tillhandahållas pà önskat databussformat direkt av sensororganen eller av ej visad(e) styrenhet(er). När nämnda databehandlingsenhet 211 har mottagit sensorsignaler kan denna, baserat på signaler som mottagits fràn en eller flera av nämnda sidoaccelerationssensor 201, hjulhastighetssensorer 202-203, styrvinkelsensor 204, samt gyro 205, genom tillämplig beräkning bestämma att ett segment påbörjas. Nämnda databehandlingsenhet 211 kan t.ex. utgöras av en processor, vilken styrs medelst i ett inbyggt eller i ett med processorn förbundet lagringsorgan lagrade operationsinstruktioner, sàsom medelst ett tillämpligt programmeringsspråk alstrat datorprogram. Nämnda lagringsorgan kan t.ex. utgöras av ett eller flera ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM j (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash- minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM). Anordningen 200 10 15 20 25 30 529 949 9 kan utgöras av en databehandlingsenhet med både integrerat minne och integrerat bussgränssnitt för en databuss av ovanstående typ och således göras mycket kompakt. Anordningen 200 innefattar vidare utmatningsorgan 212 för utmatning av behandlad data, t.ex. för att kontinuerligt skicka data till en för en fordonsflotta gemensam övervakningscentral eller i fordonet anordnade visningsorgan såsom en display eller ljudåtergivningsorgan såsom en högtalare för återkoppling till fordonets förare. Den utförda bestämningen av om ett segment påbörjas kan t.ex. utföras på så sätt att det bestäms att girvinkelhastigheten överskrider ett visst förutbestämt tröskelvärde, eller att en riktningsförändring åt sama håll har pågått under en viss tid. Segmentstart kan t.ex. även initieras av teckenförändring för riktningsförändringen, eller att girvinkelhastigheten från ett högre värde understiger ett visst tröskelvärde (t.ex. när utgången av en kurva övergår i en raksträcka). När det bestäms att ett segment påbörjas bestäms en referensrörelseriktning för segmentet. Denna referensrörelseriktning kan t.ex. utgöras av fordonets aktuella rörelseriktning. Denna rörelseriktning behöver inte på något sätt vara absolut, utan används endast för att bestämma fordonets relativa rörelseförändring under segmentet.

Som alternativ till fordonets rörelseriktning kan dock även en absolutriktning användas som referensrörelseriktning såsom kompassnord. Anordningen 200 mottar under segmentet kontinuerligt eller med vissa eller förutbestämda intervall parametervärden som utgör en representation av fordonets riktning eller med vilka en representation av fordonets riktning kan bestämmas. I detta exempel erhålls girvinkelhastighetssignaler från gyrot enligt ovan, t.ex. via ovan nämnda databuss. När anordningen mottar ett parametervärde jämförs det med ett eller flera föregående värden för att avgöra om segmentet anses vara avslutat. Om det 10 15 20 25 30 529 949 10 bestäms att segmentet inte är avslutat fortsätter insamling av parametervärden, vilka kan lagras i ett i eller med anordningen förbundet lagringsorgan, sàsom ett datorminne av någon av ovan nämnda typer eller ett flyktigt minne sàsom ett RAM-minne till dess att segmentet bedöms vara avslutat.

Samtidigt med parameterinsamlingen, eller när segmentet är avslutat, integreras girvinkelhastigheten för att erhàlla den absoluta vinkelförändringen fordonet genomgår under segmentet.

Den erhållna vinkelförändringen används sedan för att typbestäma segmentet som nagot av ovanstående element. Sàsom inses kan således typbestämning utföras redan under ett pàgaende segment när ett tillräckligt antal parametervärden erhàllits. Typbestämningen kan t.ex. utföras genom att jämföra erhàllen vinkelförändring med en tabell med olika vinkelförändringsintervall som representerar respektive elementtyp.

Sà snart ett segment avslutas kan detta automatiskt innebära början pà nästa, dvs. start av ett segment kan bestämmas som den punkt där föregående segment avslutas. Pà detta sätt kan hela eller delar av ett fordons framfart delas upp i segment av olika typ. Anordningen kan vidare vara anordnad att lagra de olika segmentens typ, företrädesvis tillsammans med en identitet för varje respektive segment, vilken identitet i sin enklaste utföringsform kan utgöras av ett löpnummer, dvs. segment 1 erhaller nr.l, segment 2 erhåller nr. 2 osv.

Antal segment av en viss typ kan sedan användas för att klassificera fordonets omgivning. T.ex. kan mànga raksträckesegment tolkas som att fordonet färdats mycket pà motorväg.

Föreliggande uppfinning kommer än dock mer till sin rätt om ytterligare data insamlas och används tillsammans med segmenttypbestämningen. T.ex. kan tillryggalagd sträcka 10 15 20 25 30 529 949 ll användas vid utvärderingen. Antal segment av viss typ, t.ex. höger- och vänstersvängar med större vinkel än en referensvinkel kan sedan jämföras med fordonets tillryggalagda sträcka för att avgöra i vilken typ av omgivning fordonet har färdats, sàsom stadstrafik eller landsväg.

Elementkoncentrationerna kan även jämföras för olika avsnitt av sträckan för att undersöka om fordonet befunnit sig i olika miljöer under färden.

En ytterligare möjlighet att höja kvaliteten pà informationen är att kombinera ovan nämnd information med hastighetsinformation för den senast avverkade sträckan eller den tid det tagit för fordonet att tillryggalägga en viss sträcka. Sásom visas i fig. 2 och sàsom angivits ovan kan signaler mottas fràn t.ex. hjulhastighetssensorer 202-203. Ur dessa signaler kan förutom den sträcka fordonet färdats under segmentet även fordonets hastighet framräknas. Genom att för varje påbörjat segment inte enbart spara segmenttyp (rakt, vänster, höger) enligt ovan utan även den totala sträckan fordonet färdats under segmentet (bàglängden) och den totala vinkelförändringen fordonet gjort under segmentet kan en betydligt mer sofistikerad beskrivning av fordonets omgivning erhàlls, och pà sà vis kan ett mer säkert utlàtande göras om exempelvis huruvida fordonet befinner sig i stadsmiljö, landsvägsmiljö, om fordonet står pà tomgàng eller står i kö.

Har t.ex. fordonet svängt i manga nittiograderskorsningar i kombination med att genomsnittshastigheten är lag och fordonet har stannat flera gånger de senaste minuterna kan man med ökad säkerhet avgöra att fordonet befinner i stadsmiljö.

Vidare kan ur bàglängd och vinkeländring radien för aktuellt segment erhållas medelst en enkel geometrisk beräkning, varvid radien kan användas vid bestämningen om ett element utgör en 10 15 20 25 30 529 949 12 sväng i en korsning (kort radie) eller en landsvägskurva (làng radie).

Istället för att sàsom beskrivits lagra segmentets längd (bàglängd) kan alternativt den tid det tagit för fordonet att röra sig genom segmentet och/eller fordonets hastighet under segmentet användas för att beskriva elementet.

I fig. 3 visas ett exempel pà hur en delsträcka kan delas upp i segment. I figuren avbildas en vägkorsning, närmare bestämt en T-korsning 300. Sàsom visas i figuren har ett fordon 301 precis utfört en högersväng. Innan fordonet 301 nådde fram till korsningen befann sig fordonet i ett segment 302 utgörandes ett raksträckesegment. När det sedan i punkten A konstaterades, t.ex. genom ovan nämnda tröskelvärde, att fordonet påbörjat högersvängen avslutades raksträckesegmentet 302 samtidigt som ett högersvängssegment 303 med radien r inleddes. Redan när fordonet nätt en bit in i ett svängsegment sàsom högersvängssegmentet 303 kan segmenttypen bestämmas och även radien r. När högersvängen avslutades i punkten B, där àterigen ett tröskelvärde för riktningsförändringen/riktningsförändringshastigheten kunde användas, avslutades segment 303, varvid segmentets längd och vinkeländring lagrades för segmentet, varefter ett nytt raksträckesegment 304 inleddes.

Med information om kurvradien för ett givet segment kan en god klassificering av trafikmiljön göras. Rak väg illustreras naturligtvis av att segmentet är av typen ”rakt” (dvs. radien r -> ~). För varje segment som klassats som kurva (höger eller vänster) kan radien bestämmas och arkiveras.

För att kunna utföra en god klassificering av fordonsomgivningen kan kända geometriska data om verkliga trafikmiljöer användas för att pà ett korrekt sätt klassificera svängar som t.ex. en landsvägskurva eller en 10 15 20 25 30 529 949 13 sväng i en korsning. Till exempel utgörs, såsom nämnts, en sväng i en korsning av en väsentlig riktningsförändring i kombination med en kort bàglängd (liten radie). Varje korsning kan alltså sàledes inte enbart detekteras utan det kan även bestämmas om fordonet svängde vänster eller höger och dessutom med vilken vinkel, radie och bàglängd.

Sàsom nämnts ovan kan också flera pà varandra följande segment andvändas för att klassificera mer komplexa strukturer. Detta exemplifieras med hänvisning till fig. 4, där en typisk utsignal fràn ett gyro avbildas, och vilken i digital form kan behandlas av databehandlingsenheten i anordningen 200 enligt följande. Y-axeln visar girvinkelhastigheten i positiv och negativ riktning, medan X-axeln representerar tid. När fordonet åker rakt fram ser gyrosignalen ut som i intervallet I. Lämpligen inställs ett tröskelvärde där girvinkelhastigheter understigande tröskelvârdet representerar körning rakt fram. I intervallet II är girvinkelhastigheten större än tröskelvärdet och negativ, vilket innebär att fordonet utför en högersväng. Denna högersväng följs direkt, intervallet III av en vänstersväng (girvinkelhastighet > 0), för att i intervallet IV àter utföra en svag högersväng. Denna sekvens är typisk för ett fordons vänstersväng i en rondell, och sàledes kan teckenstudie av olika trafikelement mellan tvà trafikelement av typen ”rakt” med tillräckligt lànga bàglängder användas för att detektera huruvida en serie av detekterade element beskriver en cirkulationsplats.

Alternativt kan dock naturligtvis en cirkulationsplats vara uppdelad i sina respektive segment; ingàngs-, cirkulations- och utgàngssegment.

Vidare kan kurvigheten för en godtycklig väg bestämmas utifrån studier av vägens kurvradier. Vid användning av ett gyro kan mycket lánga radier detekteras, i storleksordningen 600m eller 10 15 20 25 30 529 949 14 mer, varför också längden av ett segment kan variera fràn nägra fä meter eller mindre till kilometerlånga kurvor eller raksträckor. Tack vare möjligheten att erhålla en mycket noggrann beskrivning av segmenten är det sàledes enligt föreliggande uppfinning möjligt att erhålla en mycket exakt representation av den omgivning ett fordon färdas i och hur den omgivning fordonet tidigare har färdats i varierar. T.ex. är det möjligt att se under hur läng tid av en fordonsfärd fordonet befunnit sig i stadsmiljö, landsvägsmiljö och/eller motorvägsmiljö.

Hittills har fordonets rörelser enbart beskrivits i lateral led, men uppfinningen är dock även tillämplig vid vertikala rörelser. Med kännedom om fordonets aktuella motormoment, motorfriktion, total utväxling, drivhjulradier, acceleration och fordonsmassa kan ett belopp för resultanten av alla pà fordonet yttre pàverkande krafter (såsom rullmotstànd, luftmotstànd och tyngdkraft) bestämmas. Detta belopp kallas här körmotstánd. Med kända modeller för såväl rull- och luftmotstànd kan således tyngdkraftens bidrag till körmotständet estimeras och därmed vägens lutning beskrivas.

Förutom denna metod för lutningsskattning finns ett flertal andra i den kända tekniken, av vilka flera kan användas med föreliggande uppfinning. Med andra ord kan vägbanans faktiska lutning relativt horisontalplanet bestämmas vid varje given tidpunkt. Genom att studera historiska variationer i lutningen kan även vägens kupering avgöras och delas upp i olika lutningssegment. Tillsammans med sträcka eller tid kan sedan kuperingen för ett vägsegment bestämmas. Utöver att bedöma vägbanans lutning kan informationen även användas till att detektera specialfall i lutningar; krön och dalar, dessa utmärker sig som i teckenförändringar i lutningen. 10 15 20 25 30 529 949 15 Ett exempel pà en lutningsskattningsanordning beskrivs i den svenska patentansökan 0600370-1, ”Metod för estimering av lutningen för en väg", med inlämningsdatum 20 februari 2006, som beskriver en anordning för estimering av lutningen för ett underlag pà vilket ett fordon färdas. Anordningen innefattar organ för mottagning av minst ett första parametervärde vilket utgör en representation av en första lutningsskattning eller med vilket en första skattning av underlagets lutning kan alstras och organ för mottagning av minst ett andra parametervärde vilket utgör en representation av en andra lutningsskattning eller med vilket en andra skattning av underlagets lutning kan alstras. Anordningen innefattar ytterligare organ för att alstra en med nämnda parametervärden viktad estimering av lutningen, varvid anordningen vidare innefattar organ för att bestämma nämnda parametervärdens respektive inverkan pà nämnda viktade estimering av lutningen, varvid nämnda viktning är anordnad att styras av variationer i parametervärdenas tillförlitlighet. Den viktade estimeringen kan ske genom användning av ett statistiskt filter såsom ett Kalmanfilter eller ett utökat Kalmanfilter. Nämnda parametervärden kan vara anordnade att utgöras av data fràn minst tvà ur gruppen: satellitpositioneringssystem, trycksensor, mekanisk lutningsgivare, accelerometer, modell för fordonets dynamik i rörelseriktningen, lutningsinformation fran en karta. Denna anordning har fördelen att genom att styra de olika ingående parametervärdenas inverkan baserat pà tillförlitlighet kan en mycket god estimering av lutningen för fordonets underlag erhållas.

Kombineras information om horisontala och vertikala kurvor kan således geometrin för den sträcka fordonet färdats beskrivas tredimensionellt. Förutom att historiskt beskriva den nyligen avverkade sträckan kan även en nulägesbild av aktuell 10 15 20 25 30 529 949 16 trafikmiljö göras. Ett exempel är; ”vänstersväng i korsning, hittills 6l°, radie 12 meter pàgàr”.

Ett exempel pà en sekvens av segment utgörs av: ett fordon har färdats ”82 meter nedför en 3%-ig backe för att sedan, efter 120 meter plan raksträcka ha svängt 77° vänster i en rondell med radie 42 meter in på en 30 meter lang raksträcka följd av en högerkurva med radien 300 meter och bàglängden 100 meter”.

Nedan visas exempel pà olika fordonsomgivningssituationer som kan utläsas och särskiljas ur erhàllen data: - Tomgàngskörning - Kraftuttag (PTO) - Rangering - Kö - Innerstad - Tätort - Kuperad och/eller kurvig väg - Rak och platt väg Såsom inses kan även ett antal andra typer av fordonsomgivningssituationer definieras efter behov.

För att ur erhàllen data bedöma vilken av ovanstående situationer som är mest trolig kan följande exempelkriterier användas vid utvärderingen: . Nuvarande hastighet [km/h] A B. Genomsnittshastighet, senaste 60 S [km/h] C Genomsnittshastighet, senaste 300 S [km/h] D Kurvighet - hur stor andel av vägens senaste 5 km som svängt mer än 0.04 rad/s [%] E. Slingrighet - summan av absolutbeloppen pà alla vinkelförändringar över t.ex. 0.04 rad/s senaste 5 km. [91 (Förklaring: Om fordonet färdades i en viss riktning för 5 km sedan och fortfarande kör i samma riktning men har passerat 10 15 20 25 30 529 949 17 ett stort antal kurvor under tiden komer vi ha hög grad av slingrighet.) F Kupering - Hur stor variation det varit i lutning senaste t.ex. 2 minuterna.

G. Antal stopp senaste x km, t.ex. 2 km [antal] H. Avstånd till föregående stopp [m] I Tid sedan fordonet backade [s] J Antal U-svängar de senaste 3 minuterna [antal] K. Antal korsningar per kilometer - senaste x km, t.ex. 2 [antal] L. Antal cirkulationsplatser per kilometer - senaste x km, t.ex. 2 [antal] M. Fordonets kraftuttag aktivt.

Nedan följer en lista över exempelomständigheter som höjer sannolikheten för de olika miljöerna, Den som har störst andel av sina krav uppfyllda antas som mest sannolik och anses således representera fordonets aktuella omgivning. Alla krav mäste inte vara uppfyllda, utan ju större andel av kraven som uppfylls desto troligare att aktuell miljö föreligger. Vidare kan indata viktas olika mycket i varje bedömning. Exempelvis kan betydelsen av G vara särskilt stor i bedömning av kö.

Bokstäverna relateras till storheterna A-L ovan.

- Tomgàngskörning 0 - Kraftuttag (PTO) M=l - Rangering 2 - Kö G>2, E<2000, 5 10 15 20 25 529 949 18 - Innerstad l0 - Tätort 40 - Kuperad och/eller kurvig väg 5o l0 - Rak och platt väg 654oo0, D<15, E<30, F K<2 Företrädesvis làgpassfiltreras dessa sannolikheter så att ändringar i indata tar ett antal sekunder innan de slàr igenom i ny omgivning.

Den ovan beskrivna lösningen för att beskriva fordonets omgivning har ett stort antal fördelar jämfört med befintliga lösningar: - Uppfinningen kan beskriva det spår som fordonets färd beskriver i tre dimensioner samt dess aktuella läge och uttrycka detta spár i för gemene man lättolkade och bekanta uttryck, alternativt i tekniska termer såsom kurvradiers storlek i de tre rumsliga dimensionerna.

- Ingen information fràn vare sig positioneringssystem eller kartdatabaser erfordras.

- Uppfinningen ger säkrare utsagor om trafikmiljön genom att det de facto är den verkliga geometrin som beskrivs, inte exempelvis en tolkning fràn kartdata eller en matchning mot en sekvens av extrempunkter i accelerationssignaler.

- Ingen fördefinierad kunskap om hur aktuellt landskap ser ut erfordras, utan tvärt om skapas denna kunskap. 10 15 20 25 30 529 949 19 - Information om aktuell trafikmiljö kan ges i realtid. Ett element behöver inte slutföras för att det skall gà att avgöra att fordonet befinner sig i elementet.

Den av föreliggande uppfinning tillhandahàllna informationen om fordonets läge och rörelser i tre dimensioner ger upphov till en mängd möjligheter. T.ex. kan förarens förmåga att framföra fordonet i aktuell trafikmiljö bedömas, ökad säkerhet för förare, passagerare, last och omgivning kan erbjudas, och den miljö som fordonet färdats i kan pàvisas pà ett noggrant sätt. Uppfinningen kan även erbjuda säljorganisationer stöd för framtida fordonsanskaffningar och service.

I den parallella svenska patentansökan Oöxxxxx-x med titeln ”Anordning för bestämning av förutseendeförmaga” och samma inlämningsdatum som föreliggande ansökan beskrivs en lösning för att bedöma en fordonsförares förutseendeförmága där föreliggande uppfinning med fördel kan tillämpas, eftersom dessa prestationer för ökad signifikans bör ställas i relation till verklig trafikgeometri för att kunna göra en mer rättvisande bedömning.

Vidare beskrivs i den parallella svenska patentansökan 06xxxxx-x med titeln ”Anordning för bromsslitagebedömning” och samma inlämningsdatum som föreliggande ansökan en lösning för att bedöma en förarens förmåga att välja rätt bromssystem där föreliggande uppfinning med fördel kan tillämpas. Denna bedömning kan göras betydligt bättre med kännedom om omvärldens lutning och kurvatur. Exempelvis kan det vara så att ett visst bromssystem bör premieras i nedförslutningar och något annat vid stadskörning.

I den parallella svenska patentansökan Oöxxxxx-x med titeln ”Anordning för bestämning av förbrukningsbeteende” och samma inlämningsdatum som föreliggande ansökan beskrivs en lösning där föreliggande uppfinning med fördel kan tillämpas vid en 10 15 20 25 529 949 20 anordning för att utvärdera en fordonsförarens förmága att köra bränslesnàlt kan genom att studera dennes förbrukning i specialfall, sásom krön, dalar och nedförsbackar.

Ytterligare exempel pà användningsområden utgörs av att med information om föreliggande potentiellt riskfyllda trafiksituationer, exempelvis vänstersväng på landsväg efter krön, kan säkerhetsförhöjande funktioner aktiveras. Exempel pà dessa är att förbereda krockkuddar, undvika att ge föraren onödig information (information hold) med mycket mera.

Kvalificerad driftdata, med information om vilken trafikmiljö fordonet färdats i kan användas av sáväl serviceverkstäder för att hitta orsaker till eventuella fel eller haverier, som av säljorganisationer för att kunna leverera en för kundens normalanvändning mer anpassad produkt. I detta omfattas val av motoralternativ, serviceintervall, m.m.

Sasom inses kan fordonet vara anordnat att kontinuerligt skicka data, t.ex. via ett mobilkommunikationssystem, till ett externt övervakningsorgan sàsom en övervakningscentral, varvid den ovanstående utvärderingen kan utföras i övervakningscentralen istället för i fordonet, antingen bàde omgivningsklassificering och typbestämning, eller enbart omgivningsklassificeringen.

Vidare kan föreliggande uppfinning användas för att generera kartdatabaser. T.ex. kan segmentdata insamlas tillsammans med absolutpositioner för att sammantaget resultera i en kartdatabas med mycket god noggrannhet.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 529 949 21 Patentkrav Anordning för att under färd med ett fordon typbestäma ett segment av en sträcka av en väg pà vilken fordonet färdas, kännetecknad av att anordningen innefattar: - organ för att dela upp sträckan i segment, - organ för att bestämma att ett segment påbörjas, - organ för att bestämma en referensrörelseriktning, - organ för att under nämnda segment mottaga minst ett riktningsparametervärde vilket utgör en representation av fordonets rörelseriktning eller med vilket en representation av fordonets rörelseriktning kan bestämmas, - organ för att bestämma att fordonet har nätt slutet av segmentet, - organ för att ur nämnda mottagna riktningsparametervärden typbestämma segmentet utgående fràn förutbestämda kriterier. Anordning enligt krav 1, varvid den vidare innefattar organ för att lagra nämnda, under segmentet mottagna, riktningsparametervärden. Anordning enligt krav l eller 2, varvid den vidare innefattar organ för att lagra segmentets typ med en referens för segmentet. Anordning enligt nàgot av kraven 1-3, varvid den vidare innefattar organ för att typbestämma ett flertal pà varandra följande eller varandra närliggande segment, varvid anordningen vidare innefattar organ för att klassificera nämnda sträcka baserat pà nämnda flertal typbestämda segment. Anordning enligt nagot av kraven l-4, kännetecknad av att nämnda parametervärden alstras av fordonsinterna SenSOrer . 10 15 20 25 30 10 ll 529 949 22 Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda organ för att bestämma att fordonet har nått slutet av segmentet är anordnat att utföra nämnda bestämning baserat på en förändring i riktningsförändring. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda riktningsförändring är horisontell och/eller vertikal. Anordning enligt något av föregående krav, varvid anordningen innefattar organ för att motta parametervärden representerande, eller ur vilka parametervärden kan beräknas, eller flera ur gruppen: fordonets under segmentet tillryggalagda sträcka (båglängd), en radie för fordonets under segmentets utförda rörelse, fordonets momentan och/eller genomsnittshastighet under segmentet. Anordning enligt nagot av föregående krav, kännetecknad av att nämnda segmenttyp utgörs av någon ur gruppen: högersväng, vänstersväng, högerkurva, vänsterkurva, raksträcka, cirkulationsplats, backkrön, dal, korsning, högersväng i korsning, vänstersväng i korsning, plan väg, uppförslutning, nedförslutning. .Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den vidare innefattar utmatningsorgan för utmatning av nämnda segmenttypbestämning till i nämnda fordon anordnade visningsorgan, ljudàtergivningsorgan och/eller ett på avstånd beläget övervakningsorgan. .Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att den vidare innefattar utmatningsorgan för utmatning av nämnda klassificering av nämnda sträcka till i nämnda fordon anordnade visningsorgan, ljudåtergivningsorgan och/eller ett pà avstànd beläget övervakningsorgan. 10 15 20 25 30 12. 13 14 15. 529 949 23 Anordning enligt nagot av föregående krav, kännetecknad av att nämda klassificering utgörs av nagon ur gruppen: tomgàngskörning, kraftuttag (PTO), rangering, kö, innerstad, tätort, kuperad och/eller rak eller kurvig väg, rak och platt eller kuperad väg. .Anordning enligt nàgot av föregående krav, kännetecknad av att ett eller flera av nämnda organ åtminstone delvis utgörs av ett datorprogram, varvid anordningen àtminstone delvis utgörs av en datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram, varvid datorprogrammet är innefattat i det datorläsbara mediet. .Anordning enligt krav 11, kännetecknad av att nämnda datorläsbara medium utgörs av ett eller flera ur gruppen: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM). System för bestämning av en fordonsomgivningstyp för en sträcka längs vilken ett fordon färdas, kännetecknat av att systemet innefattar: - organ för att dela upp delsträckan i segment, - organ för att för varje segment: - bestämma att ett segment påbörjas, ~ bestämma en referensrörelseriktning, - under nämnda segment mottaga minst ett riktningsparametervärde vilket utgör en representation av fordonets rörelseriktning eller med vilket en representation av fordonets rörelseriktning kan bestämmas, - bestäma att fordonet har nätt slutet av segmentet, - ur nämnda mottagna riktningsparametervärden typbestämma segmentet utgående från förutbestämda kriterier, och 10 15 20 25 30 529 949 24 varvid systemet vidare innefattar: - organ för att för varje segment lagra en referens för nämnda segment tillsammans med nämnda bestämda segmenttyp, och - organ för att baserat pà ett flertal pá varandra följande segment utgående frán förutbestämda kriterier bestämma en omgivningstyp för nämnda delsträcka av sträckan längs vilken fordonet färdas. 16. System enligt krav 15, kännetecknat av att systemet 17. 18. 19. vidare innefattar organ för att för nämnda delsträcka lagra omgivningstyp tillsammans med en referens för nämnda delsträcka. System enligt krav 15 eller l6, kânnetecknat av att systemet vidare innefattar organ för att bestämma och lagra omgivningstyp för ett flertal pä varandra följande delsträckor. System enligt nagot av kraven l5~l7, kännetecknat av att nämnda omgivningstyp utgörs av någon ur gruppen: tomgàngskörning, kraftuttag (PTO), rangering, kö, innerstad, tätort, kuperad och/eller kurvig väg, rak och platt väg. System enligt något av kraven 15-18, kännetecknat av att nämnda förutbestämda kriterier åtminstone delvis innefattar en eller flera ur gruppen: nuvarande hastighet, genomsnittshastighet, senaste x sekunder andel av vägens senaste x km som svängt mer än x rad/s, summan av absolutbeloppen pà alla vinkelförändringar över x rad/s senaste x m, variation i lutning senaste x sekunder, antal stopp senaste x km, avstànd till föregående stopp, tid sedan fordonet backade, Antal U- svängar de senaste x sekunder, antal korsningar per 529 949 25 längdenhet under en förutbestämd tid, antal cirkulationsplatser per längdenhet, fordonets kraftuttag. 20. Användning av en anordning och/eller ett system enligt något av kraven 1-19, i ett fordon.