專利名稱：駕駛者行為診斷方法和系統(tǒng)的制作方法
駕駛者行為診斷方法和系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種駕駛者行為診斷方法，該方法包括對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣并對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析。
另外，本發(fā)明涉及一種駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的一種采樣裝置以及用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的一種分析裝置。
發(fā)明背景
當(dāng)操作一臺(tái)車輛時(shí)，一位駕駛者控制該車輛的方式可被定義為該駕駛者(作為訓(xùn)練和/或經(jīng)驗(yàn)結(jié)果)的所獲得技能的應(yīng)用與態(tài)度的組合。
可以在一臺(tái)實(shí)際車輛中或在一種模擬環(huán)境中對(duì)這些技能和態(tài)度進(jìn)行一次評(píng)估，并且可通過一位觀察員或車輛生成數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行該評(píng)估。
明顯的是，多個(gè)觀察員的觀察需要相當(dāng)多的時(shí)間、成本和經(jīng)驗(yàn)。此外，由于在存在觀察員時(shí)的駕駛行為與觀察員不在時(shí)的駕駛行為相比較具有不同，這種評(píng)估方式具有相當(dāng)程度的主觀性。
因此，開發(fā)了多種自動(dòng)化的方法，其中，通過在車輛中實(shí)現(xiàn)收集車輛使用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)收集裝置對(duì)駕駛者的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。這些數(shù)據(jù)隨后可由多位評(píng)估員進(jìn)行解釋，這也同樣費(fèi)時(shí)、昂貴，并且需要足夠的經(jīng)驗(yàn)，也可使用駕駛者行為診斷軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
使用這種數(shù)據(jù)收集裝置和這種駕駛者行為診斷軟件的自動(dòng)化最先進(jìn)的駕駛者行為診斷系統(tǒng)和方法的一個(gè)示例是SquarelI汽車性能監(jiān)視器V108，其包括連接到車載CAN總線系統(tǒng)的一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器以及專用分析軟件，其中通過將收集到的車輛數(shù)據(jù)與規(guī)范數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，連同其他數(shù)據(jù)一道對(duì)其進(jìn)行分析。
W02007133986中描述了自動(dòng)化最先進(jìn)的的駕駛者行為診斷系統(tǒng)和方法的另一個(gè)示例，其中在多個(gè)事件捕獲裝置中對(duì)駕駛事件數(shù)據(jù)連續(xù)進(jìn)行緩沖，并且其中該車輛中的多個(gè)傳感器的輸出與一個(gè)事件檢測(cè)器進(jìn)行耦合并且與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。一旦對(duì)這些傳感器的輸出中的該閾值進(jìn)行了識(shí)別，該事件檢測(cè)器向這些事件捕獲裝置發(fā)送一個(gè)信號(hào)，這些裝置繼而向該事件檢測(cè)器發(fā)送相應(yīng)的駕駛事件數(shù)據(jù)。
然而，可以使用多個(gè)車載裝置以一種永久的方式實(shí)現(xiàn)的這種最先進(jìn)的自動(dòng)駕駛者行為診斷系統(tǒng)和方法具有多種顯著的缺點(diǎn)。
一種主要的缺點(diǎn)是，對(duì)駕駛者行為進(jìn)行的評(píng)價(jià)是基于多個(gè)絕對(duì)閾值(例如，加速度、車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的固定閾值)或基于多個(gè)規(guī)范數(shù)據(jù)集(例如，基于其他車輛和/或其他駕駛者的事件數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算)，而對(duì)駕駛者行為具有影響的多個(gè)變量并未進(jìn)行考慮，如車輛特點(diǎn)和技術(shù)、物理和氣象環(huán)境以及與其他的道路使用者的交互。這使得以一種客觀的方式對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度進(jìn)行評(píng)估變得非常困難。
此外，如果某人將會(huì)考慮確實(shí)將影響駕駛者行為的多個(gè)變量考慮在內(nèi)，則要么不得不由了解這些影響變量的一位評(píng)估員對(duì)事件數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，這通常只有當(dāng)該評(píng)估員在旅途中出現(xiàn)并且能客觀地解釋其對(duì)駕駛者行為的影響時(shí)才有可能，要么不得不通過例如固定該路線或固定氣象條件將旅途的情況標(biāo)準(zhǔn)化或使其眾所周知。
此外，如果對(duì)于一個(gè)大的車隊(duì)，與多個(gè)特定變量(如車輛特點(diǎn)和技術(shù)、物理和氣象環(huán)境、以及與其他的道路使用者的交互等)相關(guān)的大量數(shù)據(jù)會(huì)使對(duì)該整組車隊(duì)和駕駛者進(jìn)行跟進(jìn)非常困難。
考慮到以上情況，作為一個(gè)第一目的，本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)化的駕駛者技能和態(tài)度評(píng)估，該評(píng)估基于車輛生成數(shù)據(jù)的分析而不需要一位評(píng)估員對(duì)量化數(shù)據(jù)或多個(gè)環(huán)境變量進(jìn)行解釋。
作為一個(gè)次要目的，本發(fā)明對(duì)多種變化條件下駕駛者的技能和態(tài)度提供了一種客觀的評(píng)估，這些變化條件對(duì)駕駛者的行為具有影響，如車輛特點(diǎn)和技術(shù)、物理和氣象環(huán)境、以及與其他的道路使用者的交互等。
作為另一個(gè)目的，本發(fā)明能夠以最小的人為干預(yù)以至無人干預(yù)而對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度大規(guī)模地進(jìn)行永久的和自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)。
在本發(fā)明的另一目的是，為只需要一組有限的定量和客觀車輛數(shù)據(jù)的情況提供一種方法和系統(tǒng)，并且這些數(shù)據(jù)通常不需要安裝專門的傳感器就可在當(dāng)前的多臺(tái)車輛上得到。
本發(fā)明通過在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行緩沖、并且基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建而滿足以上目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)一種駕駛者行為診斷方法，該方法包括對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣并對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析；
其特征在于，對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行采樣包括在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行緩沖，并且對(duì)所述事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
另外，本發(fā)明是針對(duì)一種駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的一種采樣裝置以及用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的一種分析裝置；其特征在于，所述采樣裝置包括用于在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行緩沖的一個(gè)緩沖器，并且所述分析裝置被適配成用于基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
附圖簡(jiǎn)要說明


圖1示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的一種方法和系統(tǒng)中所使用的一個(gè)“滑動(dòng)窗口”
圖2示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的一種方法和系統(tǒng)中所使用的一個(gè)事件日志
圖3示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的一種方法和系統(tǒng)中所使用的生成一個(gè)事件隊(duì)列的一個(gè)過程流程
圖4示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明的一種方法和系統(tǒng)中所使用的一個(gè)多維直方圖
發(fā)明描述
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一實(shí)施例，提供了一種駕駛者行為診斷方法，該方法包括對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣并對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析；其特征在于，對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行采樣包括在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行緩沖，并且對(duì)所述事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
實(shí)施一種包含在一個(gè)有限的時(shí)間段(也稱為“滑動(dòng)窗口 ”)內(nèi)所采樣的多個(gè)事件信號(hào)值的緩沖機(jī)構(gòu)并且基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建允許對(duì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)值流進(jìn)行調(diào)查，從而從歷史信號(hào)值流中推導(dǎo)出更多的信息并且豐富這些重建事件的重要意義。例如，可以計(jì)算一個(gè)制動(dòng)踏板被踩了多久以及這個(gè)動(dòng)作所導(dǎo)致的減速度是多少。
結(jié)果，在本發(fā)明的背景下，術(shù)語(yǔ)“事件”并未被理解為達(dá)到一定閾值的時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)集，而是一個(gè)數(shù)據(jù)集序列，該數(shù)據(jù)集序列至少覆蓋駕駛者完成的一個(gè)動(dòng)作的一部分或最好是一個(gè)完整的動(dòng)作。
這種事件在測(cè)量過程中具有一個(gè)具體的開始和結(jié)束時(shí)間，并且包含很多取決于事件類型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可包括在該事件的多個(gè)具體時(shí)間處的多個(gè)事件信號(hào)值、在該事件過程中更新的信號(hào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、或基于該事件的多個(gè)具體時(shí)間處的滑動(dòng)窗口的多個(gè)計(jì)算值以及基于這些值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于，由于以下事實(shí):一個(gè)事件可能是從駕駛者一個(gè)動(dòng)作的開始到結(jié)束時(shí)間內(nèi)的重建并且不只是考慮了達(dá)到一個(gè)閾值的時(shí)間點(diǎn)，對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度進(jìn)行客觀的評(píng)估是可能的，甚至在對(duì)駕駛者的行為具有影響的多個(gè)變化條件下也是可能的，如車輛特點(diǎn)和技術(shù)、物理和氣象環(huán)境以及與其他的道路使用者的交互。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種駕駛者行為診斷方法，其中重建多個(gè)事件可能包括通過一種函數(shù)生成一個(gè)事件隊(duì)列，該函數(shù)觸發(fā)在該事件隊(duì)列中一個(gè)新事件的創(chuàng)建。
在本發(fā)明的背景下，該事件隊(duì)列被理解為一個(gè)事件序列。通過利用觸發(fā)一個(gè)新事件創(chuàng)建的一個(gè)函數(shù)可以自動(dòng)生成這一事件序列。這可以允許基于車輛生成數(shù)據(jù)的分析對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度進(jìn)行全自動(dòng)化的評(píng)估，而不需要一位評(píng)估員對(duì)量化數(shù)據(jù)或環(huán)境變量進(jìn)行解釋。顯然，這種自動(dòng)評(píng)估可以以最小的人為干預(yù)以至無人干預(yù)而對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度大規(guī)模地進(jìn)行永久的和自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)，并且可以向被認(rèn)為沒有專業(yè)知識(shí)的駕駛者提供即時(shí)反饋。
優(yōu)選的是，在這種隊(duì)列中，在任意給定的時(shí)間都會(huì)發(fā)生一個(gè)單一事件。在一個(gè)連續(xù)的事件隊(duì)列中，在一個(gè)給定的時(shí)間總是有一個(gè)單一事件，即多個(gè)事件之間有沒有空隙。在一個(gè)非連續(xù)的事件隊(duì)列中，在一個(gè)給定的時(shí)間有可能有一個(gè)單一事件，這樣，在多個(gè)事件之間可能存在空隙。
根據(jù)本發(fā)明，每一個(gè)事件隊(duì)列都可能有一個(gè)事件條件，該條件是基于當(dāng)前事件信號(hào)值的輸入的一個(gè)函數(shù)，并且該條件可以使用一種內(nèi)部狀態(tài)，并在測(cè)量過程中就是否應(yīng)在該隊(duì)列中創(chuàng)建一個(gè)新事件而發(fā)出信號(hào)。
通常，根據(jù)本發(fā)明的一種系統(tǒng)和方法可以使用該車輛中已有的、車輛運(yùn)行所要求的多個(gè)傳感器(例如，節(jié)流閥位置傳感器，輪轉(zhuǎn)速傳感器)所提供的多個(gè)事件信號(hào)值，但其也可以使用為監(jiān)測(cè)目的而專門添加的多個(gè)傳感器。在一種模擬環(huán)境中，傳感器數(shù)據(jù)可以來自人機(jī)接口的多個(gè)實(shí)際傳感器，或者可以由仿真模型進(jìn)行計(jì)算。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以生成一個(gè)事件日志，該日志包含一個(gè)或多個(gè)事件隊(duì)列。一個(gè)事件日志包括一個(gè)或多個(gè)事件隊(duì)列，并且存儲(chǔ)著在旅途期間發(fā)生的全部事件。存儲(chǔ)在該事件日志中的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中供旅途測(cè)量之后進(jìn)行分析，保存到非易失性存儲(chǔ)器中供以后分析或者在測(cè)量過程中對(duì)其進(jìn)行分析，以節(jié)省內(nèi)存要求。
以將多個(gè)環(huán)境變量的影響最小化的方式對(duì)這些車輛事件信號(hào)值進(jìn)行處理，而使駕駛者輸入的效果最大化，以允許正常的定性分析。根據(jù)本發(fā)明，連同事件信號(hào)值在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)緩沖的步驟和基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建的步驟，可以使用以下多種技術(shù)中的一種或其任意組合以達(dá)到這一目的:基于車輛物理建模的能量消耗計(jì)算、多維分類、基于規(guī)則的直方圖得分。它們各自的解釋如下。
根據(jù)本發(fā)明的一種方法可以包括基于車輛物理建模來計(jì)算能量消耗。因此，可以使用一臺(tái)車輛的一種簡(jiǎn)化物理模型、基于車輛速度(加速度)和坡度角(如果可用)的這些事件信號(hào)值來估計(jì)該車輛的能量消耗。在一種模擬環(huán)境中，精確的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)可用并且可以直接使用。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以提供一種方法，其中對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括多維直方圖分析。在一個(gè)被測(cè)量的旅途過程中，在多個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流中對(duì)大量的事件信號(hào)值進(jìn)行處理并更新。雖然簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和多個(gè)一維直方圖可以提供基本的量化數(shù)據(jù)，但增加一個(gè)直方圖的維度數(shù)和該直方圖中累積的信號(hào)的數(shù)量可以提供有關(guān)駕駛風(fēng)格的更詳細(xì)信息。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該方法可以包括基于規(guī)則的得分計(jì)算。為了對(duì)一個(gè)直方圖中所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行更先進(jìn)的打分，基于規(guī)則的得分可以提供一種對(duì)駕駛者的表現(xiàn)具有更詳細(xì)的認(rèn)識(shí)的方法。
在本發(fā)明的背景下，一項(xiàng)規(guī)則是一個(gè)被定義的函數(shù)，該函數(shù)可適用于直方圖樹中的每一片葉子(如:存儲(chǔ)桶)(或一個(gè)特定的隊(duì)列中一種特定類型的每每個(gè)事件)，并且已知那片葉子中的累積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和該葉子在該樹中的位置(分類)(或已知該事件中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，和該隊(duì)列中在它之前或之后的這些事件的數(shù)據(jù))，那么該函數(shù)返回一個(gè)結(jié)果，該結(jié)果要么是一個(gè)負(fù)得分、一個(gè)中性(零)得分、或一個(gè)正得分。這些規(guī)則可以分組為多個(gè)規(guī)則集，這些規(guī)則集與應(yīng)評(píng)估的具體能力相鏈接。在一個(gè)規(guī)則集中，可以為每一條規(guī)則分配一個(gè)加權(quán)因子，該加權(quán)因子定義了該條規(guī)則對(duì)該規(guī)則集的結(jié)果所產(chǎn)生的影響。
在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，該駕駛者行為診斷方法可以包括組合與一位駕駛者相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件得分，以生成一個(gè)駕駛者表現(xiàn)得分。
另外，本發(fā)明提供了一種駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的一種采樣裝置以及用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的一種分析裝置；其特征在于，所述采樣裝置包括用于在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行緩沖的一個(gè)緩沖器，并且所述分析裝置被適配成用于基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
在本發(fā)明的背景下，一臺(tái)車輛可以是或者一臺(tái)實(shí)際的車輛(主要是，但不限于汽車、卡車、摩托車)，或者一臺(tái)模擬車輛，其中可以基于一個(gè)模擬模型對(duì)這些適當(dāng)?shù)氖录盘?hào)值進(jìn)行計(jì)算。
通過連接到一個(gè)現(xiàn)有的車載網(wǎng)絡(luò)(例如，CAN，F(xiàn)lexRay，K線)，通過對(duì)直接連接的多個(gè)傳感器、或該駕駛者行為診斷系統(tǒng)中集成的多個(gè)傳感器進(jìn)行采樣，或通過以一種數(shù)字格式提供所要求的車輛事件信號(hào)值的任意其他裝置，可以采集這些事件信號(hào)值。駕駛者行為診斷系統(tǒng)可以被集成到一個(gè)現(xiàn)有的車輛ECU中或一個(gè)模擬單元中。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述分析裝置可以被適配成用于通過一種函數(shù)來生成一個(gè)事件隊(duì)列，該函數(shù)觸發(fā)在該事件隊(duì)列中一個(gè)新事件的創(chuàng)建。
根據(jù)本發(fā)明的一種系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一個(gè)事件日志，該事件日志包含一個(gè)或多個(gè)事件隊(duì)列。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該駕駛者行為診斷系統(tǒng)可以包括用于基于車輛的物理建模對(duì)能量消耗進(jìn)行計(jì)算的裝置、。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該駕駛者行為診斷系統(tǒng)可以包括適配成用于提供多維直方圖分析的分析裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)包括適配成用于進(jìn)行基于規(guī)則得分計(jì)算的分析裝置。
該駕駛者行為診斷系統(tǒng)所生成的這些定性數(shù)據(jù)(例如，事件日志數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù))可通過使用一個(gè)直接用戶界面進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋、通過提供一種從該駕駛者行為診斷系統(tǒng)中就地提取數(shù)據(jù)的方法(例如，使用一個(gè)存儲(chǔ)卡或到外部CPU的一個(gè)接口)、或通過集成一個(gè)可以將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)中央存儲(chǔ)器的遠(yuǎn)程信息處理裝置而供該駕駛者或該車隊(duì)經(jīng)理使用。該遠(yuǎn)程信息處理裝置可以與該駕駛者行為診斷系統(tǒng)一起被集成到一個(gè)現(xiàn)有的車輛ECU中或一個(gè)模擬單元中。
優(yōu)選實(shí)施例的i羊細(xì)i兌明
通常，該駕駛者行為診斷系統(tǒng)安裝在一臺(tái)實(shí)際車輛中，從而允許對(duì)駕駛者的技能和態(tài)度進(jìn)行永久監(jiān)測(cè)。用于對(duì)與該車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的該采樣裝置和用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的該分析裝置可以集成到一個(gè)單一裝置中，并且利用經(jīng)由一個(gè)(外部的或集成到該分析裝置中的)遠(yuǎn)程信息處理模塊的連接將這些分析結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)中央存儲(chǔ)位置。
這些分析裝置生成的這些數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一個(gè)中央位置，該位置可以向這些駕駛者本人、車隊(duì)負(fù)責(zé)人和多位有資格的教員(或者擁有一個(gè)車隊(duì)的公司內(nèi)部或者提供評(píng)估和培訓(xùn)服務(wù)的外部專家)提供這些結(jié)果的報(bào)告。這些分析結(jié)果是一個(gè)簡(jiǎn)明的、與環(huán)境無關(guān)的駕駛者的技能和態(tài)度的得分與許多定量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的組合。
在操作期間，該駕駛者行為診斷系統(tǒng)為這些所采集的每一個(gè)事件信號(hào)引入簡(jiǎn)單的定量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些信號(hào)也被預(yù)處理成多個(gè)具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形成定性得分的基礎(chǔ)。這些可以被映射為對(duì)該記錄旅途有意義的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(例如，最大油門踏板位置、平均發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、換擋次數(shù))。
如果滿足一個(gè)預(yù)定義的條件(例如，運(yùn)動(dòng)車速、制動(dòng)距離)，當(dāng)只對(duì)一個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣時(shí)，可以使用有條件的信號(hào)采樣，。
按照一種預(yù)定義的采樣率對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣，該采樣率根據(jù)所使用的這些得分方法進(jìn)行選擇。通常使用一種IOHz的采樣率，但根據(jù)要求，可選擇一種不同的采樣率。在每一采樣周期中，對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行采樣，并將它們用于更新內(nèi)存中的信號(hào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些當(dāng)前的事件信號(hào)值然后被整合到這些得分結(jié)構(gòu)中，這些得分結(jié)構(gòu)稍后用于計(jì)算最終得分。
根據(jù)該裝置的處理和存儲(chǔ)容量，可以在一個(gè)監(jiān)測(cè)周期結(jié)束時(shí)進(jìn)行得分計(jì)算，或者在每一采樣周期中部分地計(jì)算得分。
結(jié)合對(duì)一段有限的緩沖時(shí)間(“滑動(dòng)窗口 ”)內(nèi)的多個(gè)事件信號(hào)值的緩沖和基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件的重建(以下稱為“事件分類”)，這些事件信號(hào)值也被用來作為車輛物理建模、多維分類、以及基于規(guī)則的直方圖得分(下文還要進(jìn)一步簡(jiǎn)要介紹)的基礎(chǔ)。
事件分類:
多個(gè)駕駛者行動(dòng)是一個(gè)決策過程的結(jié)果，該過程可比作OODA環(huán)路，該OODA環(huán)路代表“觀察-定向-決策-行動(dòng)”(Observe-Orient-Decide-Act),并且是一個(gè)正式的決策程序，該程序在需要一個(gè)熟練決策過程的任意情況下都是有用的。在該決策過程中，由該駕駛者完成的這些事件是該駕駛者觀察、定向和決策過程的結(jié)果。多個(gè)具體事件的分析可以揭示發(fā)生在該事件之前的該決策過程的信息。
為了能對(duì)這些事件進(jìn)行分析，需要從可用的這些車輛事件信號(hào)值中辨別這些各個(gè)事件。事件分類提供多個(gè)事件清單，這些事件是根據(jù)每一采樣周期中車輛信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入而重建的，“滑動(dòng)窗口”(參見圖1)中所緩沖的信息由此至少部分地強(qiáng)化該事件的重要性。
一個(gè)事件日志(參見圖2)提供有關(guān)該駕駛者動(dòng)作的詳細(xì)信息，該事件日志基于多個(gè)事件信號(hào)值重建多個(gè)事件。這些重建的事件被存儲(chǔ)在一個(gè)事件隊(duì)列中。
如圖3所示，每一個(gè)事件隊(duì)列有一個(gè)事件條件，該條件是基于當(dāng)前事件信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入的一個(gè)函數(shù)，并且該條件可能利用一種內(nèi)部狀態(tài)，并在測(cè)量過程中就是否應(yīng)在該隊(duì)列中創(chuàng)建一個(gè)新事件而發(fā)出信號(hào)。
一個(gè)事件在測(cè)量過程中有一個(gè)具體的開始和結(jié)束時(shí)間，并且包含取決于該事件類型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以包括:
-在該事件多個(gè)具體時(shí)間處的多個(gè)信號(hào)值(例如，開始時(shí)、結(jié)束時(shí)、開始后3秒......)
-用于在該事件期間更新多個(gè)值的信號(hào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(例如:和，平均值，最小值/最大值……)
-基于該滑動(dòng)窗口在該事件多個(gè)具體時(shí)間的多個(gè)計(jì)算值(例如，一個(gè)事件第一個(gè)3秒期間的減速度)和基于這些值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
車輛物理律樽:
用于基于車輛物理建模計(jì)算能量消耗的這些參數(shù)是:
1.車輛質(zhì)量
2.輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)
3.風(fēng)阻面積(風(fēng)阻系數(shù)X前表面面積)
在每一采樣周期，基于所測(cè)量的加速度、坡度角和車輛模型對(duì)當(dāng)前受力(大小和方向)的估算值進(jìn)行計(jì)算。然后將該力的大小、關(guān)聯(lián)時(shí)間、行駛距離和所使用的燃料分為一個(gè)多維分類結(jié)構(gòu)(見下所述)，該多維分類結(jié)構(gòu)使用該方向(前進(jìn)/后退)、駕駛狀態(tài)(驅(qū)動(dòng)/滑行/制動(dòng)/停止)、嚙合齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。
該測(cè)量旅途結(jié)束時(shí)，對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是取決于為每一目標(biāo)組而定義的多個(gè)預(yù)定規(guī)則的性能指示。例如:
-制動(dòng)時(shí)耗費(fèi)的總能量與能量損失之比
-綠色RPM區(qū)內(nèi)耗費(fèi)的總能量與能量損失之比
-消耗的燃料內(nèi)耗費(fèi)的總能量與能量損失之比
多維分類:
由于一個(gè)多維直方圖內(nèi)可能的分類數(shù)量快速增加，直方圖的實(shí)現(xiàn)基于一個(gè)具有以下屬性的N-叉樹的實(shí)現(xiàn)(參見圖4):
-只創(chuàng)建有實(shí)際值的多個(gè)分類(存儲(chǔ)桶)，該分類對(duì)內(nèi)存要求進(jìn)行了限制
-通過多個(gè)子節(jié)點(diǎn)的哈希表對(duì)多個(gè)樹節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式允許非預(yù)設(shè)類別，最小化了多個(gè)不同組和O (η)插入性能的內(nèi)存
-由于固定了分類的個(gè)數(shù)，所有葉子的深度是固定的，并且在相同深度處的這些節(jié)點(diǎn)與該相同的分類相連接。每一層級(jí)的這些節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)鏈表，允許在一個(gè)具體層級(jí)上的這些節(jié)點(diǎn)的快速遍歷。
-樹上的具有深度N的每片葉子可以由一組唯一的N個(gè)標(biāo)記來引用，基于樹上的節(jié)點(diǎn)層級(jí)
-每片葉子包含在測(cè)量過程中更新的很多信號(hào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
-每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含所有其子節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的和，通過定義，根節(jié)點(diǎn)包含直方圖中的所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的概括。
該直方圖樹中的每一層級(jí)代表該直方圖中的一個(gè)維度。每一層級(jí)有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的分類函數(shù)，當(dāng)前信號(hào)數(shù)據(jù)作為輸入，并且一個(gè)分類索引/標(biāo)識(shí)符作為輸出。在每一采樣周期后，每一分類函數(shù)(每個(gè)層級(jí)一個(gè))的結(jié)果被添加到一組索引中，即，“位置”?；谠撐恢茫瑢?duì)該葉子進(jìn)行檢索(如果它已經(jīng)存在)，或新建該葉子(包括到該葉子的路徑上的任意節(jié)點(diǎn))。然后對(duì)該葉子中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，到該根節(jié)點(diǎn)的路徑上的所有這些節(jié)點(diǎn)都是這樣。
如果這些節(jié)點(diǎn)的總數(shù)超過一個(gè)預(yù)設(shè)的或動(dòng)態(tài)的閾值，該直方圖的最高層級(jí)可以被丟棄:
-使該層級(jí)的分類器失活
-遍歷以上該層級(jí)的鏈表，以清除所有子節(jié)點(diǎn)的所有引用
-遍歷修剪層級(jí)的鏈表，對(duì)分配給這些節(jié)點(diǎn)的所有內(nèi)存進(jìn)行恢復(fù)
由于所有節(jié)點(diǎn)中可用的這些匯總數(shù)據(jù)，修剪不需要冗長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)重算。該分類器失活后，該直方圖處于一種相容的狀態(tài)，并且可以直接用于進(jìn)一步的處理。對(duì)可用的該直方圖并不必取消全部鏈接和恢復(fù)全部?jī)?nèi)存，這使那一部分在一個(gè)較低的優(yōu)先級(jí)進(jìn)程或一個(gè)不同線程中進(jìn)行處理成為可能。
為了從該直方圖中提取一些有意義的簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，可以通過一種查詢機(jī)制將該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。該查詢機(jī)制基于這些分類器生成的這些索引:對(duì)于每一層級(jí)，標(biāo)明以下內(nèi)容:
-它是否應(yīng)包括在該結(jié)果中
-哪些索引應(yīng)是該結(jié)果的一部分(選擇)
-哪些索引應(yīng)映射為一個(gè)不同的索引(分組)
一次查詢可以或者在存儲(chǔ)器中創(chuàng)建該直方圖的一部分拷貝，或者可以將落入這些查詢范圍內(nèi)的這些節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)匯總為一個(gè)單一的結(jié)構(gòu)。不改變現(xiàn)有直方圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
每一測(cè)量旅途結(jié)束時(shí)，根據(jù)一些預(yù)設(shè)的規(guī)則，使用所生成的直方圖數(shù)據(jù)對(duì)一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，這些直方圖的數(shù)據(jù)表明了駕駛者的表現(xiàn)情況，而這些預(yù)設(shè)規(guī)則是按照每一目標(biāo)組進(jìn)行規(guī)定的，例如，加速超過發(fā)動(dòng)機(jī)綠色區(qū)內(nèi)一定閾值時(shí)行駛的距離與超過該相同閾值時(shí)在除最高檔位之外的全部檔位下綠色區(qū)外所行駛的全部距離。
該直方圖的數(shù)據(jù)也可以用于基于規(guī)則的得分，該得分解釋如下。
基于規(guī)則的肓方圖得分:
每一測(cè)量旅途結(jié)束時(shí)，通過遍歷多個(gè)節(jié)點(diǎn)的最高層級(jí)的鏈表，并且對(duì)每一節(jié)點(diǎn)的得分進(jìn)行計(jì)算，而將這些定義的規(guī)則應(yīng)用于該直方圖樹。對(duì)于每一規(guī)則，收集以下信息:
-已處理節(jié)點(diǎn)的數(shù)量
-返回一個(gè)正得分的次數(shù)
-返回一個(gè)負(fù)得分的次數(shù)
-所有正得分的總數(shù)
-所有負(fù)得分的總數(shù)
當(dāng)對(duì)所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理時(shí)，上述收集的絕對(duì)信息被用于計(jì)算多個(gè)輔助指標(biāo)，這些輔助指標(biāo)包括:
-正得分與負(fù)得分出現(xiàn)的次數(shù)之差
-正得分與負(fù)得分之差
-正得分與負(fù)得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-正得分與中性得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-負(fù)得分與中性得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-正得分與負(fù)得分的相對(duì)和
通過使用所提供的加權(quán)因子，可以將這些規(guī)則的結(jié)果標(biāo)記為一個(gè)規(guī)則集結(jié)果。一個(gè)規(guī)則集結(jié)果可以被映射到一個(gè)選定的級(jí)別(例如:0-100%, F-A+, 0-5星...)，該級(jí)別可作為該評(píng)估的一部分呈現(xiàn)給該最終用戶。
基于規(guī)則的事件得分:
每一測(cè)量旅途結(jié)束時(shí)，將所規(guī)定的規(guī)則應(yīng)用于其各自的事件隊(duì)列和事件類型。對(duì)于每一規(guī)則，收集以下信息:
-已處理事件的數(shù)量
-返回一個(gè)正得分的次數(shù)
-返回一個(gè)負(fù)得分的次數(shù)
-所有正得分的總數(shù)
-所有負(fù)得分的總數(shù)
當(dāng)對(duì)所有的事件進(jìn)行處理時(shí)，上述引入的絕對(duì)信息被用于計(jì)算多個(gè)輔助指標(biāo)，這些輔助指標(biāo)包括:
-正得分/負(fù)得分出現(xiàn)的次數(shù)之差
-正得分/負(fù)得分之差
-正得分與負(fù)得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-正得分與中性得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-負(fù)得分與中性得分出現(xiàn)次數(shù)的相對(duì)數(shù)
-正得分與負(fù)得分的相對(duì)和
通過使用所提供的加權(quán)因子，可以將這些規(guī)則的結(jié)果標(biāo)記為一個(gè)規(guī)則集結(jié)果。一個(gè)規(guī)則集結(jié)果可以被映射到一個(gè)選定的級(jí)別(例如:0-100%，？4+，0-5星...)，該級(jí)別可作為該評(píng)估的一部分呈現(xiàn)給該最終用戶。
權(quán)利要求
1.一種駕駛者行為診斷方法，該方法包括對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣并對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析； 其特征在于，對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行采樣包括在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行緩沖，并且對(duì)所述事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛者行為診斷方法，其中對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建包括通過一種函數(shù)來生成一個(gè)事件隊(duì)列，該函數(shù)觸發(fā)在該事件隊(duì)列中一個(gè)新事件的創(chuàng)建。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的駕駛者行為診斷方法，該方法包括生成一個(gè)事件日志，該事件日志包含一個(gè)或多個(gè)事件隊(duì)列。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷方法，該方法包括基于車輛物理建模來計(jì)算能量消耗。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷方法，其中對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括多維直方圖分析。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷方法，該方法進(jìn)一步包括基于規(guī)則的得分計(jì)算。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷方法，該方法進(jìn)一步包括組合與一位駕駛者相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件得分以生成一個(gè)駕駛者表現(xiàn)得分。
8.一種駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的一種采樣裝置以及用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的一種分析裝置； 其特征在于，所述采樣裝置包括用于在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行緩沖的一個(gè)緩沖器，并且所述分析裝置被適配成用于基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)，其中所述分析裝置被適配成用于通過一種函數(shù)來生成一個(gè)事件隊(duì)列，該函數(shù)觸發(fā)在該事件隊(duì)列中一個(gè)新事件的創(chuàng)建。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)事件日志，該事件日志包含一個(gè)或多個(gè)事件隊(duì)列。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中8至10所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基于車輛物理建模用于計(jì)算能量消耗的裝置。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括適配成用于提供多維直方圖分析的裝置。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括適配成用于進(jìn)行基于規(guī)則得分計(jì)算的分析裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種駕駛者行為診斷方法，該方法包括對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣并對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析；其特征在于，對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行采樣包括在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)它們進(jìn)行緩沖，并且對(duì)所述事件信號(hào)值進(jìn)行分析包括基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。另外，本發(fā)明涉及一種駕駛者行為診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于對(duì)與一臺(tái)車輛相關(guān)聯(lián)的多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行采樣的一種采樣裝置以及用于對(duì)這些事件信號(hào)值進(jìn)行分析的一種分析裝置；其特征在于，所述采樣裝置包括用于在一段有限的緩沖時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)事件信號(hào)值進(jìn)行緩沖的一個(gè)緩沖器，并且所述分析裝置被適配成用于基于這些緩沖的事件信號(hào)值對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行重建。
文檔編號(hào)G07C5/08GK103180884SQ201180049130
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者布拉姆·科克霍夫, 伯納德·戈法特, 蒂埃里·戴爾沃科斯, 克里斯·喬里思, 皮埃爾·布維 申請(qǐng)人:奇德林康普頓賽斯公司