遠程車輛數據收集系統的製作方法

2023-06-26 23:32:51

本公開涉及經由中心響應於請求遠程地收集車輛數據的遠程車輛數據收集系統。

背景技術：

通常，日本公開專利公布第2006-283651號中公開的系統被稱為這樣的系統。系統的中心預先針對車輛規定用於將車輛數據發送給中心的發送條件。當所規定的發送條件在車輛中被滿足時，車輛的數據發送緩衝器存儲車輛數據。然後，車輛周期地或響應於來自中心的請求地將存儲於數據發送緩存中的車輛數據發送給中心。

引用文獻列表

專利文獻1：日本公開專利公布第2006-283651號

技術實現要素：

技術問題

在專利文獻1中公開的系統中，例如，當在諸如車道變更的特定車輛環境下收集車輛數據時，對應於車輛環境的發送條件需要是特定的。發送條件包括表示環境的變量和條件表達式。然而，在現實中，難以快速地響應這樣的需求。

因此，本公開的目的是提供在特定車輛環境下容易並快速地收集車輛數據的遠程車輛數據收集系統。

解決問題的手段

為了實現前述的目的並根據本公開的一個方面，提供了一種包括中心的遠程車輛數據收集系統。中心管理多個車輛的行駛信息。中心針對對象車輛通過無線通信規定車輛數據的收集條件。在對象車輛中，基於收集條件收集車輛數據。中心被配置為通過無線通信讀取在對象車輛中收集的車輛數據。遠程車輛數據收集系統包括對象車輛中的指令執行部、確定部和通信部。指令執行部被配置為讀入並執行被描述為收集條件的指令。當指令執行部執行指令時，收集條件被解釋，並且收集條件規定環境信息。確定部確定由收集條件規定的環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。通信部被配置為在確定部確定一致被確立時將車輛數據遞送到中心。

通過上面的配置，當中心將針對對象車輛規定的車輛數據的收集條件發送到對象車輛時，被描述為收集條件的指令在對象車輛中被執行。此外，確定由收集條件規定的環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。從對象車輛將確定一致被確立時的車輛數據發送到中心。由於在對象車輛中進行的對車輛環境的確定，中心能夠收集期望的車輛數據，而不必指定作為收集條件的變量和條件表達式。因此，可以容易且快速地收集特定車輛環境下的車輛數據。

在上述的遠程車輛數據收集系統中，車輛數據優選地與環境信息對應地被累積，並且關於環境信息的準則優選地通過對累積的車輛數據執行的統計處理來預先確定。此外，確定部被優選地配置為將準則應用於新獲取的車輛數據以確定環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。

通過上面的配置，關於環境信息的準則通過對與環境信息對應地累積的車輛數據執行的統計處理來預先確定。因此可以確定由收集條件規定的環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。如果關於環境信息的準則根據與環境信息對應的車輛數據的累積而被更新，則提高了車輛環境的確定的準確性。

在上述的遠程車輛數據收集系統中，車輛數據優選地在對象車輛中累積，並且準則優選地基於對象車輛中累積的車輛數據被確定。與環境信息對應的車輛數據可以在例如中心處被累積。然而，在上面的其中對象車輛累積車輛數據的配置中，通過使用表示各個車輛的實際情況的車輛數據來確定準則。這進一步地提高了對車輛環境的確定的準確性。

在上述的遠程車輛數據收集系統中，對象車輛優選地包括車載相機，其被配置為捕獲車輛外部或內部的圖像，並且確定部被優選地配置為使用車載相機捕獲的圖像來確定環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。

通過上面的配置，由於從由車載攝像頭捕獲的圖像中獲取詳細的信息，因此提高了對對象車輛所處的車輛環境的確定的準確性。

在上述的遠程車輛數據收集系統中，確定部優選地包括圖像處理部，其被配置為處理由車載相機從外部捕獲的圖像，並且圖像處理部被優選地配置為處理圖像以確定環境信息是否與對象車輛的車輛環境一致。

通過上面的配置，具有足以處理車載相機捕獲的圖像的處理能力的圖像處理部被用於確定車輛環境。因此，即使具有大量信息的圖像數據被用作輸入信息，也可確保足以進行對車輛環境的確定的處理速度。

在上述的遠程車輛數據收集系統中，對象車輛優選地包括多個車載控制設備，所述車載控制設備與控制器區域網絡(can)連接，並且車載控制設備被優選地配置為通過由can協議指定的通信來收集車輛數據。

通過上面的配置，可以通過使用被廣泛地用在車輛中的通用can協議從車載控制設備中收集車輛數據。

附圖說明

圖1是示意性示出根據一個實施例的遠程車輛數據收集系統的框圖；

圖2是示出了準則的設置的圖表，據此支持向量機(svm)確定是否已存在車道變更；

圖3是示出信息收集表上的規定的內容示例的圖；

圖4是當實施例的遠程車輛數據收集系統收集車輛數據時，由作為圖像處理ecu的控制設備執行的用於確定車輛環境的處理的流程圖。

具體實施方式

現在將參照附圖描述根據一個實施例的遠程車輛數據收集系統。

本實施例包括對象車輛、管理車輛的行駛信息的中心以及外部終端，外部終端例如被工程師操作以指示經由中心對來自車輛中的車輛數據進行收集。外部終端例如經由網際網路連接而連接到中心，並允許來自車輛的車輛數據的收集條件被輸入到中心。車輛數據的收集條件優選地以很大靈活性被設置。在本實施例中，這種收集條件的高靈活性的設置通過腳本的輸入來實現。腳本指的是描述車輛數據被收集時要被執行的命令的字符串。當通過外部終端輸入的腳本通過無線通信經由中心被遞送到車輛時，在所傳送的腳本中描述的命令(指令)在車輛中被執行，使得每個車輛基於腳本中描述的條件來收集車輛數據。此後，所收集的數據通過無線通信被發送到中心，並且所發送的車輛數據經由中心被傳輸至外部終端。

具體地，如圖1所示，中心100包括腳本登記部101，其通過外部終端200登記腳本輸入。在本實施例中，腳本能夠描述下面的(a)至(e)項。

(a)條件表達式，包括用於評估車輛內部環境的條件表達式和與預期情況相關並用於識別車輛外部環境的條件表達式；

(b)檢查周期，按檢查周期確定車輛數據是否滿足條件表達式以及圖像是否根據場景的類型被分類並被檢查；

(c)從數據收集的開始到結束的數據收集時段；

(d)採樣周期，按採樣周期數據被收集到存儲裝置中；和

(e)包括要被收集的can數據和ecu內部的值的車輛數據。

可以由上面的項(a)的條件表達式來描述的車輛內部環境包括制動失效和電池電壓降。可以由上面的項(a)的條件表達式來描述的車輛外部環境包括車道變更、交通擁堵、事故、大量的橫穿者、大量的停放車輛、在海灘上行駛以及無交通擁堵。中心100構成包含在腳本登記部101中登記的腳本的外發消息，並經由中心通信設備102將所構成的消息無線地發送到車輛300。中心100的每個部件可以通過各種電路來配置。

車輛300包括車內通信設備310，車內通信設備310將包括外發消息的各種信息無線地發送到中心100並從中心100無線地接收包括外發消息的各種信息。當經由通信部311接收從中心100發送的消息時，車內通信設備310從接收到的消息中提取腳本，並暫時地將腳本存儲在腳本存儲部312中。車內通信設備310隨後將所存儲的腳本輸入到腳本解釋部313。腳本解釋部313依次讀取並執行腳本中的指令，由此基於所規定的條件經由車輛網絡通信部314收集車輛數據。即，腳本解釋部313是被配置為讀入並執行被描述為收集條件的指令的指令執行部。車內通信設備310的每個部件可以通過各種電路來配置。

車輛網絡通信部314經由例如由can形成的車輛網絡nw與車載ecu連接，車載ecu控制各種車載設備的操作。車載ecu包括例如控制制動器的操作的制動ecu以及控制例如轉向操作輔助的轉向ecu330。制動ecu320與檢測車輛300的速度的車輛速度傳感器321連接，並且制動ecu320與檢測駕駛員對制動踏板的下壓量的制動傳感器322連接。轉向ecu330與檢測駕駛員的方向盤的轉向量的轉向角度傳感器331連接。

車輛網絡nw與捕獲車輛300的外部圖像的車載相機340連接。車載相機340包括捕獲車輛300周圍的圖像的圖像傳感器341，以及處理由圖像傳感器341遞送的像素信號的圖像處理ecu342。即，圖像處理ecu342被配置為處理由圖像傳感器341捕獲的外部圖像。制動ecu320、轉向ecu330和圖像處理ecu342均為可以通過各種電路配置的車載控制設備。

圖像處理ecu342具有關於在車輛的駕駛期間捕獲的圖像的圖像識別功能。圖像識別功能被設計為識別各種類型的車輛外部環境，例如車道變更、交通擁堵、事故、大量的橫穿者、大量的停放車輛、在海灘上行駛以及無交通擁堵。例如，如果車道變更被設置為對象，則對於圖像識別功能，圖像處理ecu342根據尺度不變特徵變換(sift)和加速魯棒特徵(surf)來使用局部特徵量，局部特徵量不受圖像旋轉、圖像照度的改變、圖像尺度的改變的影響。根據圖像識別功能，基於從圖像中提取的局部特徵量，追蹤圖像中的特徵點並計算所追蹤的特徵點的移位量。

圖像處理ecu342包括車輛環境確定部342a，車輛環境確定部342a通過使用由圖像傳感器341捕獲的圖像基於準則aa來確定作為車輛外部環境的車輛環境。作為由車輛環境確定部342a執行的確定方法的一個示例，在本實施例中使用支持向量機(svm)。svm是識別方法，其中對已被分類到兩個類中的監督數據進行統計處理以定義用於識別類的準則，並且當一條未知數據被輸入時，這條數據基於所定義的準則被分類。

在圖2的圖表中，水平軸表示基於sift從圖像中提取的特徵點的移位量，並且豎直軸表示基於surf從圖像中提取的特徵點的移位量。在圖表中，與作為車輛環境或車輛外部環境的車道變更的存在/不存在相關的監督數據被二維地繪製。與車道變更相關的監督數據指的是如下數據：其中在車輛的駕駛期間已經被圖像處理ecu342預先提取的每個移位量與車道變更的存在/不存在相關聯，例如基於由車載相機340識別的白線和方向盤的轉向量的組合來按時刻確定車道變更的存在/不存在，並且數據被累積在例如被併入到車輛環境確定部342a中的可寫rom中。

在圖2中，存在車道變更時所獲取的監督數據由空心圓圈來表示，不存在車道變更時所獲取的監督數據由十字來表示。如圖2所示，當存在車道變更時所獲取的監督數據形成對應於如下趨勢的數據組：其中基於sift的特徵點的移位量和基於surf的特徵點的移位量二者是大的。與此相反，當不存在車道變更時所獲取的監督數據形成對應於如下趨勢的數據組：其中基於sift的特徵點的移位量和基於surf的特徵點的移位量二者是小的。

通過svm將存在車道變更時所獲取的監督數據與不存在車道變更時所獲取的監督數據彼此分離的邊界計算為準則aa。在以這種方式計算準則aa以後，圖像處理ecu342以同樣的方式根據在車輛300的駕駛期間新獲取的圖像計算基於sift的特徵點的移位量和基於surf的特徵點的移位量。圖像處理ecu342將準則aa應用於所計算的移位量以確定是否已經存在車道變更。

具體地，如果在車輛300的駕駛期間新獲取的圖像中的特徵點的移位量的組合具有如圖2的實心星表示的大於準則aa的趨勢，則確定車輛300已經變更車道。如果在車輛300的駕駛期間新獲取的圖像中的特徵點的移位量的組合具有如圖2的空心星表示的小於準則aa的趨勢，則確定車輛300還未變更車道。由於該確定不需要車載相機340識別白線，因此可以處理各種道路狀況。

如圖1所示，車輛網絡通信部314具有信息收集表t，信息收集表t限定要收集的車輛數據與can-id之間的關係，can-id是車輛ecu的網絡識別值，據此收集車輛數據。

例如，如圖3所示，本實施例的信息收集表t與制動ecu相關聯，制動ecu是車輛ecu，通過制動ecu獲取諸如車輛速度和制動踏板下壓量的車輛數據。can-id1是網絡識別值，其與制動ecu相關聯。信息收集表t還與轉向ecu相關聯，轉向ecu是車輛ecu，通過轉向ecu獲取諸如方向盤操作量的車輛數據。can-id2是網絡識別值，其與轉向ecu相關聯。

因此，在本示例中，如果腳本將車輛速度和方向盤操作量指定為要收集的車輛數據的類型，則車輛網絡通信部314將can-id1和can-id2識別為與要收集車輛數據相關聯的網絡識別值。車輛網絡通信部314基於所識別的網絡識別值來識別要從其獲取車輛數據的制動ecu和轉向ecu，並經由車輛網絡nw收集諸如車輛速度和方向盤操作量的車輛數據。

如圖1所示，車輛網絡通信部314將經由車輛網絡nw收集的車輛數據存儲在車輛數據存儲部315中。存儲在車輛數據存儲部315的車輛數據從車內通信設備310發送到中心通信設備102，並被暫時地存儲在中心100的車輛數據存儲部103中。隨後由外部終端200讀取車輛數據。

作為本實施例的遠程車輛數據收集系統的操作的示例，將描述當系統收集車輛數據時所執行的處理。在該處理中，車內通信設備310向車輛ecu請求確定車輛環境，車輛ecu是被描述為腳本中的條件表達式的環境信息的來源，環境信息是車輛內部環境信息或車輛外部環境信息。例如，如果腳本將車道變更描述為條件表達式，則車內通信設備請求能夠確定是否已經存在車道變更的圖像處理ecu342開始進行確定。如果指示腳本中描述的環境信息與車輛300所在車輛環境一致的確定結果從已經做出該確定的車輛ecu發送到車內通信設備310，則車內通信設備310請求車輛ecu收集車輛數據，車輛ecu是腳本中描述的車輛數據的來源。與此相反，如果指示腳本中描述的環境信息與車輛300所在車輛環境不一致的確定結果從已經做出該確定的車輛ecu發送到車內通信設備310，則車內通信設備310不請求車輛數據的收集。此後，當在腳本中被描述為數據收集時段的時段已逝去時，車內通信設備310將收集的車輛數據遞送到中心100。即，車輛環境確定部342a被配置為確定由收集條件規定的環境信息是否與車輛300的車輛環境一致，其中收集條件被解釋為由腳本解釋部313執行的指令。通信部311被配置為在車輛環境確定部342a確定環境信息與車輛環境一致時，將車輛數據遞送到中心100。

在上面描述的用於收集車輛數據的處理中，為了開發車道變更導引服務，工程師可以將車道變更描述為腳本中的條件表達式以在車道變更時收集車輛數據。接下來描述這樣的情況。具體地，將描述如下處理：其中圖像處理ecu342針對與是否已存在車道變更有關的車輛環境進行確定。在該處理中，圖像處理ecu342監視車內通信設備342是否已經請求開始確定作為車輛環境的車道變更。當存在這樣的請求時，圖像處理ecu342執行圖4所示的處理。

首先，圖像處理ecu342例如從車輛300的駕駛期間所捕獲的圖像中根據sift和surf提取特徵量(步驟s21)。

隨後，圖像處理ecu342使用所提取的特徵量作為輸入，使用svm對車輛所處的車輛環境進行分類(步驟s22)。基於由svm預先定義的與車道變更有關的準則aa，圖像處理ecu342確定車輛300所處的車輛環境是否與車道變更相對應(步驟s23)。即，如果腳本將車道變更描述為條件表達式，則圖像處理ecu342確定在之前的步驟s22中車輛300所處的車輛環境是否與車道變更相對應。圖像處理ecu342將確定結果傳送到車內通信設備310(步驟s24)。

隨後，圖像處理ecu342確定是否已存在用於停止確定車道變更的請求(步驟s25)，車道變更是車內通信設備310規定的車輛環境。圖像處理ecu324重複步驟s21到s25直到接收這樣的請求為止。基於腳本中的數據收集時段來規定是否已存在停止確定的請求。當存在停止確定的請求時(步驟s25＝是)，圖像處理ecu342終止圖4中所示的處理。

在用於收集車輛數據的上述處理中，當腳本將制動失效描述為條件表達式時，車內通信設備310執行下述處理。在這種情況中，腳本描述比正常周期更短的採樣周期和車輛速度或制動踏板下壓量作為車輛數據。即，如果在車輛300中發生制動失效，則關於制動器的操作的信息諸如車輛速度和制動踏板下壓量以比正常周期更短的採樣周期被收集用於分析。在這段時間內，如果腳本中的車輛數據包括車輛速度和方向盤操作量，則根據信息收集表t中識別制動ecu和轉向ecu，並且以上面描述的方式收集對應的車輛數據。

如上所述，上述實施例具有以下優點。

(1)當中心100將腳本傳輸到車輛300時，被描述為腳本的指令在車輛300中被讀取並被執行。在車輛300中，確定由腳本規定的環境信息是否與車輛300的車輛環境一致。當確定一致被確立時，此時的車輛數據被從對象車輛發送到中心100。以這種方式，在車輛300中確定車輛環境。因此，即使中心未通過使用腳本將變量和條件表達式指定為收集條件，也可以在車輛300中收集期望的車輛數據。即，可以容易且快速地收集特定車輛環境下的車輛數據。

(2)通過對與環境信息對應地累積的車輛數據執行的統計處理來確定環境信息是否與車輛300所處的車輛環境是否一致。即，關於預先計算的環境信息的準則aa被應用於新獲取的車輛數據以確定這樣的一致是否被確立。因此，如果準則aa根據與環境信息對應的車輛數據的累積而被更新，則將會提高車輛環境的確定的準確性。

(3)基於車輛300中累積的車輛數據計算準則aa。因此，由於通過使用表示各個車輛的實際情況的車輛數據來計算準則aa，因此車輛環境的檢測準確性進一步提高。

(4)車輛300具有車載相機340，車載相機340捕獲外部圖像，並且通過使用由車載相機340捕獲的圖像來確定車輛環境。因此，由於從由車載攝像頭340捕獲的圖像中獲取詳細的信息，因此提高了確定車輛300所處的車輛環境的準確性。

(5)處理由車載相機340從外部捕獲的圖像的圖像處理ecu342用作確定車輛環境的代理。因此，具有足以處理車載相機340捕獲的圖像的處理能力的圖像處理ecu342被用於確定車輛環境。因此，即使具有大量信息的圖像數據被用作輸入信息，也可確保足夠的處理速度。

(6)車輛300包括多個車輛ecu，多個車輛ecu通過由can配置的車輛網絡nw彼此連接，並且通過由can協議指定的通信從車輛ecu中收集車輛數據。因此，可以通過使用被廣泛地用在車輛300中的通用can協議從車輛ecu中收集車輛數據。

上述實施例可以修改如下。

在上述實施例中，確定車輛環境的代理可以是與圖像處理ecu342不同並連接到車輛網絡nw的車輛ecu。例如，不同的車輛ecu可以經由車輛網絡nw累積例如由圖像處理ecu342根據sift和surf從圖像中提取的特徵量的信息。在這個配置中，不同的車輛ecu可以基於所累積的信息計算準則並確定諸如車道變更的車輛環境。

在上述實施例中，為了通過僅使用車輛數據來預測車輛行為或外部環境，車輛300可以自主地收集對應於由來自中心100的腳本所規定的收集條件的車輛數據。來自中心100的腳本規定收集條件，其中收集條件是車道變更的時刻、交通擁堵的時刻、事故的時刻、大量的橫穿者的時刻和大量的停放車輛的時刻中的一個。

在上述實施例中，為了基於車輛數據估計用戶是否感覺舒適，車輛300可以自主地確定收集如下車輛數據：該車輛數據對應於駕駛在小擁堵的道路上的時刻、駕駛在高速公路上的時刻和駕駛在海灘上的時刻中的一個。

在上述實施例中，為了檢測電池電壓的異常下降，當檢測到電池電壓的下降時，車輛300可以收集車輛數據。

在上述實施例中，中心100可以聚集針對每個車輛已累積的與車輛環境關聯的車輛數據。另外，中心100可以基於所累積的數據計算關於車輛環境的準則，並將準則分發到各個車輛。當準則被計算時，這個配置允許容易地使用足夠數量的車輛數據。

在上述實施例中，用於確定車輛環境的識別方法不限於svm，還可以是樸素貝葉斯分類或使用神經網絡的方法。

在上述實施例中，形成車輛數據的收集路徑的車輛網絡nw的通信標準不限於can。車輛網絡的通信標準的至少一部分可以是其他通信標準，諸如flexray(註冊商標)或乙太網。