以基础设施为中心的车辆模式选择的制作方法

本公开总体上涉及车辆的驾驶模式，并且更具体地，涉及以基础设施为中心的车辆模式选择。

背景技术：

越来越多的车辆以不同的预设驾驶模式制造，这些驾驶模式强调驾驶体验的不同方面，例如响应性、操控性和舒适性等。为了改变模式，车辆改变与驾驶相关的电子控制单元(ECU)中的设置。然而，驾驶员并不总是知道哪种模式适合哪种情况。因此，不同驾驶模式的好处往往未被实现。

技术实现要素：

所附权利要求限定了本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应被用于限制权利要求。根据本文所描述的技术，可以预期其他实施方式，这对于本领域普通技术人员在研究以下附图和详细描述后将显而易见，并且这些实施方式旨在被包含在本申请的范围内。

公开了用于以基础设施为中心的车辆模式选择的方法和装置。示例车辆包括提供车辆位置的GPS接收器、存储指令的存储器以及处理器。示例处理器在执行指令时使得车辆(a)当车辆处于关注的基础设施附近时，确定低牵引异常值，以及(b)响应于满足阈值的低牵引异常值，改变车辆的驾驶模式。

管理车辆的驾驶模式的示例方法包括当车辆处于关注的基础设施附近时确定低牵引异常值。另外，该方法包括，响应于满足阈值的低牵引异常值，改变车辆的驾驶模式。

根据本发明，提供一种车辆，包括：

提供所述车辆的位置的GPS接收器；

存储指令的存储器；以及

处理器，所述处理器在执行所述指令时使得所述车辆进行以下操作：

当所述车辆处于关注的基础设施附近时，确定低牵引异常值；以及

响应于满足阈值的所述低牵引异常值，改变所述车辆的驾驶模式。

根据本发明的一个实施例，其中所述指令使得所述车辆计算纵向牵引异常值和横向异常值，以确定所述低牵引异常值。

根据本发明的一个实施例，其中所述低牵引异常值是所述纵向牵引异常值和所述横向异常值中较大的一个。

根据本发明的一个实施例，其中所述纵向牵引异常值和所述横向异常值是介于0与1之间的数字。

根据本发明的一个实施例，其中所述纵向牵引异常值基于来自所述车辆的牵引力控制系统的一段时间内的警报的次数。

根据本发明的一个实施例，其中所述横向异常值是基于由横摆率传感器测量的第一横摆率和基于来自所述车辆的方向盘的输入预测的第二横摆率之间的差异。

根据本发明的一个实施例，其中所述存储器存储将所述关注的基础设施与所述驾驶模式相关联的查找表。

根据本发明的一个实施例，包括无线通信控制器，所述无线通信控制器用于从所述关注的基础设施接收所述驾驶模式。

根据本发明的一个实施例，其中所述关注的基础设施是收费站，并且所述驾驶模式是运动模式。

根据本发明，提供一种管理车辆的驾驶模式的方法，包括：

当所述车辆处于关注的基础设施附近时，利用处理器确定低牵引异常值；以及

响应于满足阈值的所述低牵引异常值，改变所述车辆的所述驾驶模式。

根据本发明的一个实施例，其中确定所述低牵引异常值包括计算纵向牵引异常值和横向异常值。

根据本发明的一个实施例，其中所述低牵引异常值是所述纵向牵引异常值和所述横向异常值中较大的一个。

根据本发明的一个实施例，其中所述纵向牵引异常值和所述横向异常值是介于0与1之间的数字。

根据本发明的一个实施例，其中所述纵向牵引异常值基于来自所述车辆的牵引力控制系统的一段时间内的警报的次数。

根据本发明的一个实施例，其中所述横向异常值是基于由横摆率传感器测量的第一横摆率和基于来自所述车辆的方向盘的输入预测的第二横摆率之间的差异。

根据本发明的一个实施例，包括从存储器中检索将所述关注的基础设施的类型与所述驾驶模式相关联的查找表。

根据本发明的一个实施例，包括经由无线通信控制器从所述关注的基础设施接收所述驾驶模式。

根据本发明的一个实施例，其中所述关注的基础设施是收费站，并且所述驾驶模式是运动模式。

附图说明

为了更好地理解本发明，可以参考以下附图所示的实施例。附图中的组件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能被放大，以强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统组件可以被不同地布置。此外，在附图中，纵观几个视图，相似的附图标记表示相应的部分。

图1示出了根据本公开的教导的基于关注的基础设施选择驾驶模式的车辆；

图2是图1的车辆的驾驶模式管理器的框图；

图3是图1的车辆的电子组件的框图；

图4是基于关注的基础设施来选择驾驶模式的方法的流程图，其可以由图3的电子组件来实现。

具体实施方式

虽然本发明可以以各种形式来呈现，但是在附图中示出并且在下文中将描述一些示例性和非限制性的实施例，应该理解的是，本公开应被认为是本发明的示例，并不意图将本发明限制于所示的具体实施例。

车辆包括驾驶模式，诸如舒适模式、运动模式、越野模式和/或稳定模式等。这些驾驶模式强调驾驶的不同方面。车辆通过改变电子控制单元(ECU)的设置来改变驾驶模式。例如，不同的驾驶模式可以具有不同的动力转向响应性、不同的加速度分布、不同的悬架设置和/或不同的稳定性控制设置等。驾驶者可以根据喜好选择不同的驾驶模式。另外，不同的驾驶模式在不同的情况下是有利的。例如，当在收费站之后并入交通时，运动驾驶模式的加速度分布和加速踏板响应性可能是期望的。

如下所述，车辆监测其位置以确定车辆是否在关注的基础设施(例如收费站、桥、隧道、入口坡道、出口坡道等)附近。当车辆在关注的基础设施附近时，车辆检测是否检测到低牵引异常。低牵引异常表征车辆由于打滑路况而偏离驾驶员的预期行动或期望路径的情况的值。低牵引异常包括纵向牵引异常(LTA)的测量(有时称为“纵向牵引异常值”)和横向异常的测量(LRA)(有时称为“横向异常值”)。纵向牵引异常是表征在一段时间内激活的牵引力控制系统(TCS)警报的集合的值。当牵引力控制系统检测到打滑状况(例如一个或多个车轮上的牵引力损失等)时，车辆TCS警报被激活。横向异常是表征车辆偏离驾驶员所期望的路径的值。横向异常表示与由横摆率传感器测量的横摆率相比从驾驶员期望的路径的偏离(例如，如通过基于模型的横摆率预测所确定的)，其中差异归因于牵引力的损失。当低牵引异常小于阈值时，车辆确定驾驶模式(例如运动模式、牵引控制模式等)。在一些示例中，车辆将所确定的驾驶模式呈现给驾驶员，并提示驾驶员接受或拒绝转换为推荐驾驶模式。可选地或另外地，在一些示例中，驾驶员将模式转换切换为自动。在这样的示例中，车辆转换到推荐驾驶模式而不提示驾驶员接受或拒绝推荐。

图1示出了根据本公开的教导的基于关注的基础设施102选择驾驶模式的车辆100。车辆100可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其他实现移动的类型的车辆。车辆100包括与机动性有关的部分，诸如具有发动机的动力传动系统、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等。车辆100可以是非自主的、半自主的(例如由车辆100控制的一些常规运动功能)或自主的(例如在没有驾驶员直接输入的情况下由车辆100控制运动功能)。在图示的示例中，车辆100包括电子控制单元(ECU)104a-104d、全球定位系统(GPS)接收器106(以提供车辆100的坐标)以及驾驶模式管理器108。在一些示例中，车辆还包括通信模块110。

ECU 104a-104d监测和控制车辆100的子系统。ECU 104a-104d经由车辆数据总线(例如下面的图3的车辆数据总线308)进行通信和交换信息。另外，ECU 104a-104d可以向其他ECU 104a-104d传送特性(诸如ECU104a-104d的状态、传感器读数、控制状态、错误和诊断代码等)和/或接收来自其他ECU 104a-104d的请求。一些车辆100可以具有位于车辆100周围的不同位置的七十个或更多的ECU 104a-104d，该ECU 104a-104d通过车辆数据总线308通信地联接。ECU 104a-104d是包括它们自己的电路(诸如集成电路、微处理器、存储器、储存器等)和固件、传感器、致动器和/或安装硬件的分立的电子设备组。

在所示示例中，ECU 104a-104d包括动力传动系统控制单元104a、转向控制单元104b、悬架控制单元104c和牵引力控制系统104d。动力传动系统控制单元104a便于车辆100的运动子系统(例如发动机、变速器和/或驱动轴)之间的协调。在一些示例中，动力传动系统控制单元104a包括用于监测和控制发动机参数(例如可变凸轮正时、点火正时、RPM(每分钟转数)限制等)的发动机控制单元，以及用于控制变速器的变速器控制单元(例如确定何时改变车辆的挡位以获得燃料经济性和换挡质量等)。转向控制单元104b辅助驾驶员减少转动车辆100的方向盘所需的工作量并且测量方向盘的转角。悬架控制单元104c控制车辆100的悬架的高度和刚度。牵引力控制系统104d检测车辆100的一个或多个车轮何时失去与道路表面的牵引力。例如，当车辆100失去牵引力时，车辆的一个或多个车轮可以以不同的速度旋转。当牵引力控制系统104d检测到牵引力损失时，牵引力控制系统104d产生牵引力控制系统(TCS)警报。另外，牵引力控制系统104d执行对策(例如制动、关闭节气门等)以校正牵引力的损失。

驾驶模式管理器108基于在关注的基础设施102附近来推荐和/或实施驾驶模式的转变。驾驶模式是用于ECU 104a-104d的设置的集合，该设置的集合用于改变车辆100的驾驶性能。驾驶模式可以包括例如改变方向盘的响应性(例如转向控制单元104b)和加速度分布(例如通过动力传动系统控制单元104a)的运动模式。

如以下图2中更详细地公开的，驾驶模式管理器108确定车辆100是否在关注的基础设施102附近。驾驶模式管理器108通过GPS接收器106确定车辆100的坐标。在一些示例中，驾驶模式管理器108根据从导航系统接收到的导航数据确定关注的基础设施102的坐标。可选地或另外地，在一些示例中，驾驶模式管理器108经由通信模块110通信地联接到安装在关注的基础设施102上的信标112。在这样的示例中，驾驶模式管理器108从信标112接收关注的基础设施102的坐标。当车辆100处于关注的基础设施102附近时，驾驶模式管理器108确定表征车辆100经历的低牵引异常的值。如果该值满足(例如小于)异常阈值，则驾驶模式管理器108推荐和/或实施驾驶模式。在一些示例中，推荐的驾驶模式基于关注的基础设施102。例如，如果关注的基础设施102是收费站，则推荐的驾驶模式可以是运动模式(具有增加的加速度分布等)，并且如果关注的基础设施102是桥，则推荐的驾驶模式可以处于冬季模式(具有增加的稳定性分布等)。在一些示例中，驾驶员设置偏好(例如通过下面的信息娱乐主机单元302)，该偏好是针对驾驶模式管理器108是否要转换到推荐的驾驶模式，而不需要驾驶员的进一步干预。

通信模块110包括无线网络接口以实现与外部网络的通信。通信模块110还包括用于控制无线网络接口的硬件(例如处理器、存储器、储存器、天线等)和软件。在所示示例中，通信模块110包括用于基于标准的网络(例如全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)、WiMAX(全球微波互联接入)(IEEE802.16m)、近场通信(NFC)、局域无线网络(包括IEEE802.11a/b/g/n/ac或其他)、专用短程通信(DSRC)和无线千兆(IEEE 802.11ad)等)的一个或多个无线通信控制器。外部网络可以是公共网络，例如互联网；专用网络，如内联网；或其组合，并且可以利用现在可用或以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP的网络协议。

图2是图1的车辆100的驾驶模式管理器108的框图。在所示示例中，驾驶模式管理器108包括示例基础设施检测器202、示例低牵引力检测器204、示例模式选择器206以及示例驾驶员请求器208。

示例基础设施检测器202基于车辆100的坐标(例如来自GPS接收器106)和关注的基础设施102的坐标来确定车辆100何时处于关注的基础设施102附近。在一些示例中，驾驶模式管理器108根据从导航系统接收到的导航数据确定关注的基础设施102的坐标。可选地或另外地，在一些示例中，驾驶模式管理器108经由通信模块110通信地联接到安装在关注的基础设施102上的信标112。在这样的示例中，驾驶模式管理器108从信标112接收关注的基础设施102的坐标。在一些示例中，基础设施检测器202根据下面的等式(1)确定车辆100位于关注的基础设施102附近。

V(GPSLAT，CPSLONG)＝I(GPSLAT，GPSLONG)±α 等式(1)

在上面的等式(1)中，V(GPSLAT，GPSLONG)是车辆100的纬度坐标和经度坐标，I(GPSLAT，GPSLONG)是关注的基础设施102的纬度坐标(GPSLAT)和经度坐标(GPSLONG)，并且α是常数，其用于应对GPS接收器106的不准确性。

低牵引力检测器204基于纵向牵引异常值(LTA)和横向异常值(LRA)确定代表低牵引异常的值。LTA包含累加器(accumulator)来跟踪TCS警报的激活。TCS警报是从车辆数据总线(例如下面的图3的车辆数据总线308)获得的。在一些示例中，LTA具有介于0和1之间的值(例如1为上限)。接近于1的值表示打滑状况的高可能性，并且接近于0的值表示打滑状况的低可能性。LTA值在一段时间(例如每两到三分钟等)之后重新设置为0。在一些示例中，根据下面的等式(2)确定纵向牵引异常(LTA)的值。

LTA(k)＝LTA(k-1)+e 等式(2)

在上面的等式(2)中，LTA(k)是当前LTA，LTA(k-1)是LTA的先前值，并且e是增量。在一些例子中，e是0.25。当e较高时，较少的TCS警报导致低牵引力检测器204确定道路呈现打滑状况。在一些示例中，基于下面的等式(3)来计算LRA。

在上面的等式(3)中，abs()是绝对值函数，LDES是测量的横摆率(例如通过横摆率传感器测量)，LPRED是基于来自方向盘的输入的车辆100的横摆率的基于模型的预测，并且γ是将LRA缩放到1和0之间的比例因子。低牵引力检测器204将表示低牵引异常的值确定为LTA或LRA的最大值。

模式选择器206确定车辆100是否应该转换到另一驾驶模式。当车辆100处于关注的基础设施102附近(由基础设施检测器202所确定的)时，模式选择器206确定表示低牵引异常的值是否满足(例如小于)异常阈值。如果表示低牵引异常的值满足异常阈值，则模式选择器206确定对驾驶模式的推荐。在一些示例中，模式选择器206包括将关注的基础设施102的类型与驾驶模式相关联的查找表。例如，查找表可以将收费站与运动模式相关联。可选地或另外地，在一些示例中，模式选择器206经由通信模块110从关注的设施102接收推荐的驾驶模式。在一些示例中，模式选择器206接收指示驾驶员偏好手动模式还是自动模式的模式选择210。如果模式选择210指示自动模式，则模式选择器206与ECU 104a-104d通信以根据推荐的驾驶模式改变其设置。如果模式选择210指示手动模式，则驾驶员请求器208提示(例如经由图3的信息娱乐主机单元302)驾驶员接受推荐的驾驶模式。响应于驾驶员接受推荐驾驶模式，模式选择器206与ECU 104a-104d通信以根据推荐驾驶模式改变其设置。

图3是图1的车辆100的电子组件300的框图。在所示示例中，电子组件300包括ECU 104a-104d、GPS接收器106、通信模块110、信息娱乐主机单元302、车载计算平台304、传感器306和车辆数据总线308。

信息娱乐主机单元302提供车辆100和用户之间的接口。信息娱乐主机单元302包括数字和/或模拟接口(例如输入设备和输出设备)以接收来自用户的输入和显示信息。输入设备可以包括例如控制旋钮、仪表板、用于图像捕捉和/或视觉命令识别的数字摄像机、触摸屏、音频输入设备(例如车厢麦克风)、按钮或触摸板。输出设备可以包括仪表组输出(例如拨号盘、照明设备)、致动器、抬头显示器、中央控制台显示器(例如液晶显示器(“LCD”)、有机发光二极管(“OLED”)显示器、平板显示器、固态显示器等)和/或扬声器。在所示出的示例中，信息娱乐主机单元302包括用于信息娱乐系统(例如(福特)的和MyFord(丰田)的(通用)的等)的硬件(例如处理器或控制器、存储器、储存器等)和软件(例如操作系统等)。另外，信息娱乐主机单元302在例如中央控制台显示器上显示信息娱乐系统。在一些示例中，驾驶员请求器208经由输出设备中的一个提示驾驶员，并经由输入设备接收对驾驶模式的确认或拒绝。

车载计算平台304包括处理器或控制器310和存储器312。在所示示例中，车载计算平台304被构造为包括驾驶模式管理器108。可选地，在一些示例中，驾驶模式管理器108可以被结合到具有其自己的处理器和存储器的另一个电子控制单元(ECU)中，例如动力传动系统控制单元104a。处理器或控制器310可以是任何合适的处理设备或处理设备组，例如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器312可以是易失性存储器(例如RAM，其可以包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM以及任何其他合适的形式)；非易失性存储器(例如磁盘存储器、闪存、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可改变的存储器(例如EPROM)、只读存储器和/或大容量存储设备(例如硬盘驱动器、固态驱动器等)。

存储器312是计算机可读介质，在该计算机可读介质上可以嵌入一组或多组指令，诸如用于操作本公开的方法的软件。这些指令可以体现在此描述的一个或多个方法或逻辑。在特定实施例中，在指令的执行期间，指令可以完全或至少部分地存在于存储器312、计算机可读介质的任何一个或多个内和/或处理器310内。

术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应该被理解为包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或关联的高速缓存和服务器，其存储一组或多组指令。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或携带由处理器执行的一组指令或使系统执行本文所述的方法或操作的任何一个或多个的任何有形介质。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号。

传感器306可以以任何合适的方式布置在车辆100内和车辆100周围。传感器306可以被安装以测量车辆100的外部周围的特性。另外，一些传感器306可以安装在车辆100的车厢内部或车辆100的车身(例如发动机舱、轮舱等)中，以测量车辆100内部的特性。例如，这样的传感器306可以包括加速计、里程计、转速计、俯仰和横摆传感器、轮速传感器、麦克风、轮胎压力传感器和生物传感器等。

车辆数据总线308通信地联接ECU 104a-104d、GPS接收器106、通信模块110、信息娱乐主机单元302和车载计算平台304。在一些示例中，车辆数据总线308包括一个或多个数据总线。车辆数据总线308可以根据由国际标准化组织(ISO)11898-1定义的控制器局域网(CAN)总线协议、面向媒体的系统传输(MOST)总线协议、CAN柔性数据(CAN-FD)总线协议(ISO 11898-7)和/或K线总线协议(ISO 9141和ISO 14230-1)、和/或以太网^TM总线协议IEEE 802.3(2002年起)等。

图4是可以由图3的电子组件300实施的基于关注的基础设施102来选择驾驶模式的方法的流程图。最初，在框402处，基础设施检测器202和低牵引力检测器204监测车辆远程信息数据(例如来自传感器306)和位置数据(例如来自GPS接收器106)。在框404处，基础设施检测器202确定车辆100是否在关注的基础设施102附近。在一些示例中，基础设施检测器202根据上面的等式(1)确定车辆100是否在关注的基础设施102附近。在框406处，如果车辆100在关注的基础设施102附近，则该方法继续到框408。否则，如果车辆100不在关注的基础设施102附近，则该方法返回到框402。

在框408处，低牵引力检测器204确定纵向牵引异常值(LTA)和横向异常值(LRA)。在一些示例中，低牵引力检测器204根据上面的等式(2)确定纵向牵引异常值(LTA)。在一些示例中，低牵引力检测器204根据上面的等式(3)确定横向异常值(LRA)。在框410处，模式选择器206确定LTA或LRA的最大值是否满足(例如小于)异常阈值(λ)。如果LTA或LRA的最大值满足异常阈值(λ)，则该方法继续到框412。否则，如果LTA或LRA的最大值不满足异常阈值(λ)，则该方法返回到框402。

在框412处，模式选择器206基于关注的基础设施102和/或道路状况来确定推荐的驾驶模式。在框414处，模式选择器206确定驾驶员是否选择了自动模式(如由模式选择210所指示的)。如果驾驶员选择了自动模式，则该方法继续到框416。否则，如果驾驶员选择了手动模式，则该方法继续到框418。在框416处，模式选择器206将设置传送到ECU 104a-104d以改变驾驶模式。在框418，驾驶员请求器208确定驾驶员是否已经确认了推荐的驾驶模式。如果驾驶员确认了推荐的驾驶模式，则方法继续到框416。否则，如果驾驶员没有确认推荐的驾驶模式，则方法返回到框402。

图4的流程图表示存储在存储器(例如图3的存储器312)中的机器可读指令，其包括一个或多个程序，所述程序在由处理器(诸如图3的处理器310)执行时，使得车辆100实施图1和图2的示例驾驶模式管理器108。此外，虽然参考图4中所示的流程图描述了示例程序，但是替代地可以使用实施示例驾驶模式管理器108的许多其他方法。例如，可以改变框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。

在本申请中，反义连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不是为了表示基数。特别地，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用也旨在表示可能的多个这样的对象中的一个。此外，可以使用连词“或”来传达同时存在的特征，而不是相互排斥的替代。换言之，连接词“或”应被理解为包括“和/或”。术语“包括”是包含性的，并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅仅是为了清楚地理解本发明的原理而提出的。基本上不脱离这里描述的技术的精神和原理，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由权利要求保护。