Автомобильная система рекомендаций для водителя

Иллюстрации

Показать все

Группа изобретений относится к интеллектуальным автомобильным системам. Предложена система рекомендаций для вождения автомобиля, система содержит: одну или множество автомобильных систем детектирования и автомобильных систем датчиков для выработки сигнала, из которого получают, по меньшей мере, один индикатор рельефных условий; средство выбора, предназначенное для получения, по меньшей мере, одного индикатора рельефных условий автомобиля и для осуществления выбора из множества наборов установок предпочтительных установок, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля, включая систему пневматической подвески, в ответ на, по меньшей мере, один индикатор рельефных условий; средство индикации, предназначенное для предоставления водителю индикации предпочтительных установок для, по меньшей мере, указанной подсистемы пневматической подвески, в которой средство выбора принимает сигнал о состоянии прицепа и подавляет индикацию предпочтительных установок указанной подсистемы пневматической подвески. Достигается повышение эффективности и комфорта управления транспортным средством с прицепом. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.

Реферат

Настоящее изобретение относится к автомобильной системе рекомендаций для водителя и к способу уведомления водителя при эксплуатации автомобиля. Аспекты изобретения относятся к системе, способу и автомобилю.

В области автотранспорта известно, что в автомобиле предусмотрены различные подсистемы, которые могут функционировать в различных конфигурациях, чтобы приспосабливаться к различным условиям движения. В качестве примера, управление автоматической трансмиссией может осуществляться в различных режимах (например, спортивный, ручной, зимний или экономичный), в которых изменение между передаточными числами и другими управляющими параметрами подсистем изменяют так, чтобы приспособиться к условиям местности или стилю вождения водителя. Также известна, пневматическая подвеска, которая может работать в шоссейном режиме и в режиме бездорожья. Системы курсовой устойчивости могут применяться при сниженной активности, так чтобы предоставить водителю более непосредственное управление, а системы усиления рулевого управления могут применяться в различных режимах, чтобы обеспечить переменный уровень усиления в зависимости от условий движения.

Ранее заявителем было установлено, что богатство выбора является сложным и сбивающим с толку для водителя с точки зрения эффективности, безопасности и приятного вождения. В патенте данного заявителя US 7349776 описана система управления автомобилем, в котором водитель может осуществлять улучшенное управление в широком диапазоне условий вождения, и, в частности, в различных условиях местности, которые можно встретить, передвигаясь по бездорожью. В ответ на введенную водителем команду, касающуюся местности, автомобильную систему управления переключают в один из различных режимов вождения. Для каждого режима вождения различные подсистемы автомобиля функционируют подходящим образом, соответствующим местности.

К настоящему времени было установлено, что дополнительные усовершенствования автомобильной системы управления могли бы обеспечить более эффективное и приятное вождение для диапазона стилей вождения и возможностей водителя. Поэтому, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить усовершенствование систем, в целом, вышеупомянутого типа. Другие цели и преимущества изобретения будут очевидны из последующего описания, формулы изобретения и чертежей.

В качестве существующего уровня техники, в документе WO 2009/066143 описано устройство для предъявления информации для автомобиля, в котором рекомендованное состояние управления для выбранного водителем режима передвижения сравнивают с рекомендованным состоянием управления для действительного режима передвижения. Если имеет место отклонение рекомендованного состояния управления от действительного состояния управления, то водителю предъявляют рекомендацию изменить состояние управления. Поэтому, способ включает в себя сравнение состояния управления, подходящего для заданного водителем режима передвижения, и действительного состояния управления при выработке рекомендации для водителя.

В аспектах изобретения предложена система, способ и автомобиль в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

В соответствии с другим аспектом изобретения, предложена система рекомендаций для водителя для автомобиля, имеющего, по меньшей мере, одну подсистему автомобиля; причем система рекомендаций для водителя содержит средство выбора, предназначенное для того, чтобы принимать, по меньшей мере, один индикатор условий вождения, и чтобы выбирать из множества установок предпочтительные установки, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля. Предпочтительные установки могут быть выбраны в ответ на, по меньшей мере, один индикатор условий вождения. Система рекомендаций для водителя может дополнительно включать в себя средство индикации, предназначенное для предоставления водителю индикации предпочтительных установок, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля. В ответ на получение индикации предпочтительных установок, водитель может действовать в соответствии с рекомендацией, чтобы выбрать предпочтительные установки, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля.

Поэтому, в одном варианте осуществления система рекомендаций для водителя дополнительно включает в себя средство для получения от водителя, действующего в ответ на индикацию, входного сигнала, указывающего на предпочтительные установки.

Система рекомендаций для водителя дополнительно включает в себя средство управления, реагирующее на ввод водителя, и устроенное так, чтобы выбирать предпочтительные установки, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля.

Водителю могут быть рекомендованы наиболее оптимальные установки для любой из подсистем автомобиля, например, для системы раздаточной коробки, тормозной системы, системы рулевого управления или системы акселератора, либо ему могут быть даны рекомендации для двух или более подсистем автомобиля, в зависимости от требуемого уровня сложности автомобиля.

Поэтому, в вариантах осуществления изобретения предложена система рекомендаций для водителя, которую можно использовать в ответ на один или несколько индикаторов условий вождения, чтобы предоставить водителю рекомендацию, касающуюся, по меньшей мере, одного набора установок для автомобиля. По меньшей мере, один набор установок для автомобиля может включать в себя, например, состояние раздаточной коробки и/или состояние дорожного просвета. По получении рекомендации водитель может осуществить выбор тех установок автомобиля, которые были определены как наиболее подходящие для конкретных условий вождения.

Система может дополнительно содержать средство выработки сигнала, из которого получают, по меньшей мере, один индикатор условий вождения. Например, средство выработки может включать в себя одну или несколько автомобильных систем детектирования и автомобильных систем датчиков.

По меньшей мере, один из индикаторов условий вождения можно получить из сигнала, являющегося признаком рельефа в непосредственной близости от автомобиля, над которой он передвигается (например, местность, непосредственно под колесами автомобиля). Как вариант, по меньшей мере, один из индикаторов условий вождения может быть получен из сигнала, являющегося признаком местности, окружающей окрестность автомобиля, над которой он собирается проехать. В другом варианте осуществления, по меньшей мере, один из индикаторов условий вождения получают из сигнала, показывающего стиль вождения транспортного средства (например, спортивный режим, экономичный режим).

Например, упомянутое средство выработки может включать в себя одну или несколько автомобильных систем детектирования и автомобильных систем датчиков. Автомобильная система детектирования может включать в себя одну или несколько камер, систему RADAR и систему LIDAR. Автомобильная система датчиков может включать в себя один или несколько датчиков скорости вращения колес, датчик температуры, датчик давления, гиродатчик для измерения отклонения, крена или наклона автомобиля, датчик скорости автомобиля, датчик крутящего момента двигателя, датчик продольного ускорения, датчик угла поворота рулевого колеса, датчик скорости поворота рулевого колеса, датчик уклона, датчик бокового ускорения, датчик положения педали тормоза, датчик положения педали газа и датчики продольного, бокового и/или вертикального движения.

Существенным является то, что в некоторых вариантах осуществления индикаторы условий вождения получают от системы или систем, предусмотренных в автомобиле. Это отличается от вышеупомянутых систем существующего уровня техники, в которых заданный пользователем ввод используют в качестве основы для сравнения, на основании которого водителю предоставляют рекомендацию.

В других вариантах осуществления изобретения индикаторы условий вождения могут соответствовать состоянию автомобильной системы управления, которое может представлять собой состояние, выбранное пользователем автомобиля.

Индикаторы условий вождения могут включать в себя один или несколько из следующих показателей: скорость автомобиля, неровность дороги, расстояние, пройденное по дороге с неровностью, поверхностное трение на колесах автомобиля, отклонение или положение автомобиля, крутящий момент двигателя автомобиля и температура окружающей среды.

В качестве примера, одна из подсистем автомобиля может представлять собой раздаточную коробку, и при этом установки для раздаточной коробки, из которых выбирают предпочтительные установки, включают в себя установки повышенной и пониженной передачи. В другом примере подсистема автомобиля может представлять собой селектор выбора режима стиля вождения, который позволяет осуществить выбор, например, из спортивного режима, стандартного режима или экономичного режима. Установки для селектора выбора режима стиля вождения, из которых выбирают предпочтительные установки, таким образом, могут включать в себя, по меньшей мере, один или несколько из следующих режимов: спортивный режим, экономичный режим и стандартный режим.

Система рекомендаций для водителя может дополнительно включать в себя средство получения сигнала, показывающего скорость автомобиля; средство сравнения сигнала, показывающего скорость автомобиля, с заданной пороговой скоростью автомобиля, выше которой установка пониженной передачи неуместна; и средство подавления средства индикации в случае, когда предпочтительные установки представляют собой установку пониженной передачи, а скорость автомобиля превышает заданную пороговую скорость автомобиля.

В другом примере одна из подсистем автомобиля может представлять собой систему пневматической подвески, и при этом установки для системы пневматической подвески, из которых выбирают предпочтительные установки, включают в себя установки дорожного просвета для бездорожья, промежуточные и шоссейные. Система рекомендаций для водителя может дополнительно включать в себя средство получения сигнала, показывающего скорость автомобиля; средство сравнения сигнала, показывающего скорость автомобиля, с заданной пороговой скоростью автомобиля, выше которой установка дорожного просвета повышенной проходимости неуместна; и средство подавления средства индикации в случае, когда предпочтительные установки представляют собой установку дорожного просвета для бездорожья, а скорость автомобиля превышает заданную пороговую скорость автомобиля.

В одном варианте осуществления средство выбора также принимает сигнал состояния прицепа, при этом предпочтительные установки для каждой из подсистем автомобиля также определяют в ответ на сигнал состояния прицепа.

Средство индикации может включать в себя устройство визуального отображения (например, ЖК-экран или прибор для проекции на лобовое стекло) и/или звуковое устройство и/или кинестетическое устройство, посредством которого водителю транспортного средства сообщают информацию, относящуюся к предпочтительным установкам.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения, предложена автомобильная система управления, по меньшей мере, для одной подсистемы автомобиля, причем автомобильная система управления содержит систему рекомендаций для водителя в соответствии с предыдущим аспектом изобретения. Автомобильная система управления может дополнительно включать в себя контроллер подсистемы, предназначенный для управления, по меньшей мере, одной подсистемой автомобиля в нескольких режимах управления подсистемами, каждый из которых соответствует одному или нескольким различным условиям вождения автомобиля, и вычислительное средство для вычисления, по меньшей мере, одного из индикаторов условий вождения, чтобы определить, насколько подходит каждый из режимов управления подсистемами, и чтобы предоставить вывод, показывающий наиболее предпочтительный режим управления подсистемами.

Автомобильная система управления может дополнительно содержать автоматическое средство управления, функционирующее в режиме автоматического отклика, чтобы выбирать режим управления подсистемами в зависимости от выхода.

Вычислительное средство может, предпочтительно, принимать форму программно реализованного вычислительного средства в виде процессора, расположенного в автомобильном блоке управления автомобильной системы управления.

В одном варианте осуществления вычислительное средство устроено так, чтобы определять вероятность того, что каждый из режимов управления подсистемами является подходящим, и при этом вычислительное средство предоставляет вывод, показывающий режим управления подсистемами, имеющий наибольшую вероятность.

Каждая из подсистем автомобиля, для которой система рекомендаций для водителя предоставляет рекомендацию, может быть, но не обязательно, такой же, как и каждая из подсистем автомобиля, которую выбирают в режиме автоматического отклика.

Каждые из условий вождения, которым соответствуют режимы управления подсистемами, характерны, по меньшей мере, для одного из следующего: типа местности или стиля вождения транспортного средства (например, спортивный режим, экономичный режим).

В одном варианте осуществления этого аспекта изобретения система рекомендаций для водителя может также использоваться в ответ на выходной сигнал, показывающий режим управления подсистемами, который является наиболее подходящим, например, имеющий наибольшую вероятность быть подходящим.

Автомобильная система управления может дополнительно включать в себя средство переключения, предназначенное для того, чтобы сделать возможным переключение между режимом автоматического отклика, в котором автоматическое средство управления автоматически управляет подсистемами автомобиля в зависимости от выходного сигнала, и ручным режимом, в котором режим управления соответствующей подсистемой водитель выбирает вручную.

Система рекомендаций для водителя может также использоваться для того, чтобы обеспечить индикацию для водителя, чтобы он переключился в режим автоматического отклика, если в ручном режиме водителем был выбран режим управления подсистемами, несовместимый с режимом управления подсистемами, выбранным в зависимости от выходного сигнала.

По меньшей мере, одна подсистема автомобиля может включать в себя один или несколько из следующих элементов: систему управления двигателем, контроллер рулевого управления, контроллер тормоза, контроллер трансмиссии и контроллер подвески.

В соответствии еще с одним аспектом изобретения, предложен способ предоставления рекомендаций водителю транспортного средства, содержащего одну или несколько подсистем, причем способ содержит следующее: получают, по меньшей мере, один индикатор условий вождения для автомобиля; из множества наборов установок выбирают предпочтительные установки для одной или нескольких подсистем автомобиля в ответ на, по меньшей мере, один индикатор условий вождения; и предоставляют водителю индикацию предпочтительных установок для одной или нескольких подсистем автомобиля.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения, предложен автомобиль, у которого имеется система рекомендаций для водителя в соответствии с предыдущим аспектом изобретения.

В рамках объема этого изобретения предусматривается, что различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы и, в частности, их признаки, изложенные в предыдущих абзацах, в формуле изобретения и/или в последующем описании и на чертежах, могут быть приняты независимо или в любом их сочетании. Например, признаки, описанные применительно к одному варианту осуществления, применимы ко всем вариантам осуществления, если только такие признаки не являются несовместимыми.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - блок-схема, изображающая автомобильную систему управления, включающую в себя различные подсистемы автомобиля, управляемые автомобильной системой управления;

фиг. 2 - детально представлена блок-схема элементов человеко-машинного интерфейса (HMI), образующих часть автомобильной системы управления, показанной на фиг. 1.

На фиг. 1 и 2 показан автомобильный блок 10 управления (VCU) для автомобиля, относительно которого предполагают, что он пригоден для бездорожья, то есть для использования вне шоссе. VCU 10 управляет множеством подсистем 12 автомобиля, включая, но, не ограничиваясь, систему 12а управления двигателем, системой 12b трансмиссии, систему 12c рулевого управления, тормозную систему 12d и систему 12е подвески. Хотя показано, что под управлением VCU 10 находится пять подсистем, на практике в автомобиле может иметься большее число подсистем, которые могут находиться под управлением VCU 10. VCU 10 включает в себя модуль 14 управления подсистемами (АТСМ), который передает управляющие сигналы через линию 13 к каждой из подсистем автомобиля, чтобы осуществлять управление подсистемами соответствующим условиям вождения, таким как поверхность, по которой перемещается автомобиль (называемыми рельефными условиями) образом. Подсистемы 12 также поддерживают связь с модулем 14 управления подсистемами через сигнальную линию 13, для передачи информации обратной связи о состоянии подсистемы.

VCU 10 принимает множество сигналов, в общем, показанных ссылочными позициями 16 и 17, поступающих от множества датчиков автомобиля и представляющих многообразие различных параметров, связанных с движением автомобиля и его состоянии. Как более подробно описано ниже, сигналы 16, 17 предоставляют, или их используют для вычисления, множества индикаторов условий вождения (также называемых индикаторами рельефа), которые показывают сущность условий, в которых передвигается автомобиль. Один выгодный признак изобретения заключается в том, что VCU 10 определяет наиболее подходящий режим управления для различных подсистем, исходя из индикаторов рельефа, и соответственно автоматически управляет подсистемами.

Датчики (не показаны) на автомобиле включают в себя, но, не ограничиваясь, датчики, которые предоставляют VCU 10 непрерывные выходные сигналы 16, включая датчики скорости поворота рулевого колеса, датчик температуры окружающей среды, датчик атмосферного давления, датчик давления в шинах, датчики, такие как гиродатчики для измерения отклонения, крена или наклона автомобиля, датчик скорости автомобиля, датчик продольного ускорения, датчик крутящего момента двигателя (или модуль оценивания крутящего момента двигателя), датчик угла поворота рулевого колеса, датчик уклона (или модуль оценивания уклона), датчик бокового ускорения системы курсовой устойчивости (SCS), датчик положения педали тормоза, датчик положения педали газа и датчики продольного, бокового и/или вертикального движения.

В других вариантах осуществления может применяться только часть вышеупомянутых датчиков.

VCU 10 также принимает сигнал от блока электроусилителя рулевого управления (блок ePAS) автомобиля, показывающий рулевое усилие, которое прикладывают к колесам (рулевое усилие, прикладываемое водителем, в сочетании с рулевым усилием, прикладываемым системой ePAS).

Автомобиль также оборудован множеством датчиков, которые предоставляют VCU10 дискретные выходные сигналы 17, включая сигнал о состоянии системы автоматического поддержания скорости (ВКЛ/ВЫКЛ), сигнал о состоянии раздаточной коробки (установлена ли повышенная передача или пониженная передача), сигнал о состоянии системы контроля спуска с горы (HDC) (ВКЛ/ВЫКЛ), сигнал о состоянии соединения с прицепом (ВКЛ/ВЫКЛ), сигнал, показывающий, что была активирована система курсовой устойчивости (SCS) (ВКЛ/ВЫКЛ), сигнал стеклоочистителей (ВКЛ/ВЫКЛ), состояние пневматической подвески (поднятая/высокая, нормальная, низкая) и сигнал системы динамической стабилизации (DSC) (ВКЛ/ВЫКЛ).

Автомобиль также может быть оборудован одной или несколькими автомобильными системами детектирования (не показаны на сопровождающих фигурах) в виде системы камер, системы RADAR или системы LIDAR. Система камер, например, может включать в себя одну или несколько камер, которые образуют часть автомобильной системы помощи при парковке. Как вариант, камеры могут быть выполнены для того, чтобы обеспечить индикацию сущности рельефа в окружающей окрестности автомобиля, но не обязательно непосредственно под колесами автомобиля. Дополнительные примеры использования данных с камер в настоящем изобретении будут более подробно описаны ниже.

VCU 10 включает в себя вычислительное средство в виде модуля 18 оценивания и средство вычисления и выбора в виде селекторного модуля 20. Изначально непрерывные сигналы 16 от датчиков подают на модуль 18 оценивания, в то время как дискретные сигналы 17 подают на селекторный модуль 20.

Модуль 18 оценивания содержит несколько модулей оценивания, предназначенных для определенных аспектов поведения автомобиля и автомобильных подсистем. В показанном примере эти модули содержат: модуль 18а оценки ускорения колес; модуль 18b оценки инерционного момента колес; модуль 18с оценки продольного усилия автомобиля; модуль 18d оценки аэродинамического сопротивления; модуль 18е оценки продольного усилия на колесах; модуль 18f определения пробуксовки колес; модуль 18g оценки бокового ускорения; модуль 18h оценки отклонения автомобиля; модуль 18i определения изменения скорости колес и неровности; модуль 18j оценки поверхностного сопротивления качению; модуль оценки 18k продольной пробуксовки колес или “момента трогания”; модуль 18l проверки поверхностного трения или правдоподобия “мю”; модуль 18m оценки бокового поверхностного трения или оценки “мю/определение колеи; модуль 18n оценки рулевого усилия и модуль 18o оценки определения неровности.

В первом каскаде модуля 18 оценивания различные выходные сигналы 16 датчиков используют, чтобы получить некоторое число индикаторов рельефа. В первом каскаде модуля 18 оценивания скорость автомобиля получают, исходя из показаний датчиков скорости колес, ускорение колеса определяют, исходя из показаний датчиков ускорения колес, продольное усилие на колесах определяют, исходя из показаний датчиков продольного ускорения автомобиля, а крутящий момент, при котором возникает пробуксовка (если возникает пробуксовка колес) определяют, исходя из показаний датчиков движения, определяя отклонение, наклон и крен. Другие вычисления, выполняемые в первом каскаде модуля 18 оценивания, включают в себя вычисление инерционного крутящего момента колес (крутящий момент, связанный с ускорением или замедлением инерционной массы колес), “непрерывности движения” (оценка того, начинает ли автомобиль движение или останавливается, например, как в случае, когда автомобиль передвигается по каменистой местности), аэродинамического сопротивления, отклонения и бокового ускорения автомобиля.

Модуль 18 оценивания также включает в себя второй каскад, в котором вычисляют следующие индикаторы рельефа: поверхностное сопротивление качению (исходя из инерционного крутящего момента колес, продольного усилия автомобиля, аэродинамического сопротивления и продольного усилия на колесах), рулевое усилие на рулевом колесе (исходя из бокового ускорения и выходного сигнала от датчика рулевого колеса), продольная пробуксовка колес (исходя из продольного усилия на колесах, ускорения колес, активности SCS и сигнала, показывающего, возникла ли пробуксовка колес), боковое трение (вычисляют на основании измеренного бокового ускорения и отклонения по отношению к предсказанному боковому ускорению и отклонению) и определение неровности (высокочастотное, низкоамплитудное колебание высоты колес, показывающее поверхности типа стиральной доски).

Сигнал активности SCS получают от нескольких выходных сигналов электронного управляющего блока (ECU) систем курсовой устойчивости (SCS) (не показаны), который обладает функцией DSC (контроль динамической стабильности), функцией ТС (регулирование тягового усилия), выполняет алгоритмы ABS (антиблокировочной системы) и HDC (контроля спуска с горы), показывающих состояние активности DSC, ТС, ABS, воздействие тормозной системы на отдельные колеса и запросы от ECU SCS к двигателю на уменьшение крутящего момента двигателя. Все эти сигналы показывают, что возникла пробуксовка, и что ECU SCS выполнил действия по регулированию. Модуль 18 оценивания также использует выходные сигналы от датчиков скорости колес, чтобы определить изменение скорости колес, и сигнал об определении неровности.

На основании сигнала стеклоочистителей (ВКЛ/ВЫКЛ) модуль 18 оценивания также вычисляет, как долго находились стеклоочистители во включенном состоянии (т.е. сигнал продолжительности дождя).

VCU 10 также включает в себя модуль 24 определения неровности дороги, предназначенный для определения неровности/волнистости местности, исходя из показаний датчиков пневматической подвески (датчиков высоты дорожного просвета) и акселерометров колес. Сигнал индикаторов рельефа в виде выходного сигнала 26 неровности представляет собой выходной сигнал из модуля 24 определения неровности дороги. В дополнение или в качестве альтернативы, на модуль 24 определения неровности дороги соответствующим детектирующим средством, таким как датчики хода подвески, как например, датчики бесступенчатого регулирования демпфирования (CDV), могут подаваться данные об артикуляции колес.

В качестве проверки правдоподобия в модуле 18 оценивания сравнивают друг с другом оценки продольной пробуксовки колес и оценку бокового трения.

Вычисления для изменения скорости колес и выходного значения неровности, оценка поверхностного сопротивления качению, определение продольной пробуксовки и неровности, вместе с проверкой правдоподобия трения представляют собой выходной сигнал от модуля 18 оценивания и обеспечивают выходные сигналы 22 индикатора рельефа, показывающие сущность местности, по которой передвигается автомобиль, и предназначенные для дальнейшей обработки в VCU 10.

Сигналы 22 индикатора рельефа от модуля 18 оценивания передают на селекторный модуль 20 для определения того, какой из нескольких режимов управления подсистемами автомобиля является наиболее подходящим, исходя из индикаторов типа местности, по которой передвигается автомобиль. Селекторный модуль 20 служит в качестве автоматического селектора специальной программы (ASPS) и содержит алгоритм автоматического селектора специальной программы (ASPS) или вероятностный алгоритм 20а. Наиболее подходящий режим управления определяют, анализируя вероятность того, что каждый из различных режимов управления является подходящим, исходя из сигналов 22, 26 индикатора рельефа, поступающих от модуля 18 оценивания и модуля 24 определения неровности дороги.

Управление подсистемами 12 автомобиля может осуществляться автоматически (“автоматический режим”) в ответ на выходной сигнал 30 управления от селекторного модуля 20 и без необходимости ввода, осуществляемого водителем. Как вариант, управление подсистемами 12 автомобиля может осуществляться в ответ на ручной ввод водителя (“ручной режим”) через модуль человеко-машинного интерфейса (HMI) (не показан на фиг. 1).

При работе в автоматическом режиме выбор наиболее подходящего режима управления подсистемами осуществляют посредством трехэтапного процесса:

(1) для каждого типа режима управления, исходя из индикаторов рельефа, выполняют вычисление вероятности того, что данный режим управления пригоден для местности, по которой передвигается автомобиль;

(2) интегрируют “положительные разности” между вероятностью текущего режима управления и других режимов управления; и

(3) выполняют программный запрос к модулю 14 управления, когда интегрированное значение превосходит заданный порог, или когда вероятность текущего режима управления равна нулю.

Теперь более подробно будут описаны отдельные шаги этапов (1), (2) и (3).

На этапе (1) непрерывные сигналы индикатора рельефа в виде выходного сигнала 26 неровности поверхности дороги и выходных сигналов 22 от модуля 18 оценивания поступают на селекторный модуль 20. Селекторный модуль 20 также принимает дискретные индикаторы 17 рельефа непосредственно от различных датчиков в автомобиле, включая сигнал состояния раздаточной коробки (установлена ли высокая передача или пониженная передача), сигнал о состоянии DSC, сигнал о состоянии системы автоматического поддержания скорости (включена ли система автоматического поддержания скорости автомобиля или нет) и сигнал о состоянии прицепа (присоединен ли прицеп к автомобилю или нет). Сигналы индикатора рельефа, показывающие температуру окружающей среды и атмосферное давление, также подают на селекторный модуль 20.

Вероятностный алгоритм 20а для вычисления наиболее подходящего режима управления подсистемами автомобиля основан на дискретных сигналах 17 индикатора рельефа, получаемых непосредственно от датчиков, и непрерывных индикаторах 22, 26 рельефа, вычисляемых модулем 18 оценивания и модулем 24 определения неровности поверхности дороги, соответственно.

Режимы управления обычно включают в себя режим управления трава/гравий/снег (режим GGS), пригодный, когда автомобиль передвигается по траве, гравию или по снегу, режим управления грязь/колея (режим MR), пригодный, когда автомобиль передвигается по грязи или по колее, режим каменистая насыпь/галька (режим RB), подходящий, когда автомобиль передвигается по каменистой местности, такой как каменистое поле, режим песок (режим Sand), который пригоден, когда автомобиль передвигается по песчаной местности (или по глубокому мягкому снегу) и режим выключенных специальных программ (режим SP OFF), который представляет собой компромиссный режим, или общий режим, подходящий для всех условий местности и особенно для автомобиля, передвигающегося по автомагистралям и обычным шоссе.

Различные типы местности сгруппированы в соответствии с трением поверхности и ее неровности. Например, целесообразно сгруппировать траву, гравий и снег как поверхности, обеспечивающие малое трение и сравнительно гладкую поверхность, а также целесообразно сгруппировать каменистые поверхности и поверхности с булыжниками, так как их можно охарактеризовать сравнительно высоким трением и очень сильной неровностью.

Для каждого режима управления подсистемами алгоритм 20а в селекторном модуле 20 выполняет вычисление вероятности, исходя из индикаторов рельефа, чтобы определить вероятность того, что каждый из различных режимов управления является подходящим. Селекторный модуль 20 включает в себя настраиваемую карту данных, которая соотносит непрерывные индикаторы 22, 26 рельефа (например, скорость автомобиля, неровность дороги, угол поворота управляемых колес) с вероятностью того, что конкретный режим управления является подходящим. Каждое значение вероятности обычно принимает значение от 0 до 1. Так, например, вычисление скорости автомобиля может дать вероятность 0,7 для режима RB, если скорость автомобиля сравнительно низка, в то время как, если скорость автомобиля сравнительно высока, то вероятность режима RB будет намного ниже (например, 0,2). Это происходит поскольку менее вероятно, что высокая скорость автомобиля показывает, что он перемещается по каменистой местности.

Кроме того, для каждого режима управления подсистемами каждый из дискретных индикаторов 17 рельефа (например, состояние присоединения прицепа (ВКЛ/ВЫКЛ), состояние системы автоматического поддержания скорости (ВКЛ/ВЫКЛ)) также используют для вычисления соответствующей вероятности для каждого из режимов управления GGS, RB, Sand, MR или SP OFF. Так, например, если система автоматического поддержания скорости включена водителем автомобиля, то вероятность того, что режим SP OFF является подходящим, сравнительно высока, в то время как вероятность того, что подходящим является режим управления MR, сравнительно низка.

Для каждого из различных режимов управления подсистемами вычисляют значение совместной вероятности Pb, исходя из отдельных вероятностей соответствующих режимов управления, как описано выше, полученных из непрерывных и дискретных индикаторов 17, 22, 26 рельефа. В представленном ниже уравнении индивидуальная вероятность для каждого режима управления, определенная для каждого индикатора рельефа, обозначена через a, b, c, d,…,n. Тогда, значение совместной вероятности РЬ для каждого режима управления вычисляют следующим образом:

Pb=(a.b.c.d…n)/((a.b.c.d…n)+(1-а).(1-b).(1-c).(1-d)…(1-n))

На вход вероятностного алгоритма 20а может быть подано любое число индивидуальных вероятностей, и любое из значений вероятности, поступившее на вход вероятностного алгоритма, само может быть выходом функции вычисления совместной вероятности.

Как только для каждого режима управления было вычислено значение совместной вероятности, в селекторном модуле 20 выбирают программу управления подсистемами, соответствующую режиму управления с наибольшей вероятностью, а выходной сигнал 30, обозначающий ее, подают на модуль 14 управления подсистемами. Преимущество использования функции вычисления совместной вероятности, исходя из множества индикаторов рельефа, заключается в том, что отдельные индикаторы при их сочетании могут сделать некоторый режим управления (например, GGS или MR) более или менее вероятным по сравнению с ситуацией, когда выбор осуществляют, только исходя из одного индикатора рельефа.

Дополнительный сигнал 31 управления из селекторного модуля 20 поступает в систему рекомендаций для водителя, выполненную в виде блока инструктора для водителя (DT) или модуля 34 рекомендаций водителю, чтобы запустить процедуры инструктирования водителя, как более подробно описано ниже. Модуль 34 рекомендаций для водителя получает данные от множества подсистем автомобиля, относящихся к состоянию и поведению автомобиля, и содержит несколько элементов, относящихся к ключевым функциям, например: автоотклик 34а; установки высоты подвески и/или давления 34b; и установки передаточного числа раздаточной коробки 34c.

На этапе (2) в селекторном модуле (20) непрерывно выполняют процесс интегрирования, чтобы определить, нет ли необходимости переключиться с текущего режима управления на один из альтернативных режимов управления.

Первый шаг процесса интегрирования заключается в том, чтобы определить, есть ли положительная разность между значением совместной вероятности для каждого из альтернативных режимов управления по сравнению со значением совместной вероятности для текущего режима управления.

В качестве примера, предположим, что текущим режимом управления является GGS со значением совместной вероятности 0,5. Если значение совместной вероятности для режима управления Sand равна 0,7, то между двумя вероятностями вычисляют положительную разность (т.е. значение положительной разности равно 0,2). Значение положительной разности интегрируют с течением времени. Если разность остается положительной, и интегрированное значение достигает заданного порога переключения (называемого порогом переключения), или одного из нескольких заданных порогов переключения, то селекторный модуль 20 определяет, что текущий режим управления (GSS) следует переключить на новый, альтернативный режим управления (в этом примере, на режим управления Sand). Затем, из селекторного модуля 20 выходит управляющий выходной сигнал 30 и поступает на модуль 14 управления подсистемами, чтобы включить режим управления Sand для подсистем автомобиля.

На этапе (3) отслеживают разность вероятностей и, если в любой момент процесса интегрирования разность вероятностей изменяется от положительного значения на отрицательное значение, то процесс интегрирования прекращается и сбрасывается в ноль. Аналогично, если интегрированное значение для одного из других альтернативных режимов управления (например, отличных от режима Sand) достигает заданного порога переключения до результирующей вероятности для режима управления Sand, то процесс интегрирования для режима управления Sand прекращают и сбрасывают в ноль, и выбирают альтернативный режим управления с более высокой разностью вероятностей.

Если т