Способ определения состояния транспортного средства посредством измерения напряжения на аккумуляторе транспортного средства

Изобретение относится к технической области данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства. Сущность: способ включает определение напряжения на блоке электрического аккумулятора транспортного средства в моменты времени в заданной последовательности и выполнение по меньшей мере одной двоичной классификации значения напряжения на блоке аккумулятора на основе сравнения с опорным значением напряжения. Рабочее состояние транспортного средства определяют в зависимости от результата двоичной классификации значения напряжения на блоке аккумулятора. Технический результат: возможность проверки состояния транспортного средства при отсутствии физического соединения с сигналом ключа зажигания. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к автомобильной области, а именно к технической области бортовых устройств для определения данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства.

В частности, изобретение относится к способу определения состояния транспортного средства согласно ограничительной части по п. 1.

Уровень техники

В настоящее время применяют бортовые устройства, например, для определения данных в режиме реального времени и дистанционной передачи параметров движения и вождения транспортного средства, которые не только обеспечивают функционирование бортовых систем для содействия управлению транспортным средством, но также необходимы для функционирования других вспомогательных систем, включающих, например, системы диагностики транспортного средства и системы динамической регистрации данных, например, системы, используемые в противоугонных устройствах, в устройствах мониторинга транспортных средств, принадлежащих автопарку, или в устройствах, известных, как черные ящики, для обнаружения фактов нарушений правил дорожного движения или дорожно-транспортных происшествий, например, для правоохранительных органов или страховых компаний.

Как правило, для определения условий вождения транспортного средства (скорость движения, общее время вождения, частота вращения двигателя) используют систему для мониторинга и регистрации динамических данных использования транспортного средства с учетом передачи данных на удаленную станцию анализа. Данные могут периодически передаваться на станцию анализа через бортовую систему связи или просто записываться на надежные носители данных, доступные на транспортном средстве, с которых данные могут быть извлечены позже, например, при прохождении транспортным средством периодического технического обслуживания.

В обоих описанных выше случаях, система контроля предназначена для непрерывной регистрации каждого события вождения и каждого интервала бездействия транспортного средства.

Состояние транспортного средства, то есть состояние активности (в работе) или бездействия двигателя транспортного средства, является важной информацией, поскольку оно связано с событиями использования или неиспользования транспортного средства, которые представляют важные данные при проверке условий использования транспортного средства в долгосрочной перспективе, например, при проверке работы транспортных средств, принадлежащих парку транспортных средств. Фактически, в случае, когда двигатель транспортного средства работает, можно сделать вывод, что транспортное средство движется («движение» означает условие движения транспортного средства, включающее временные остановки, но исключающее длительную парковку), в то время как в случае, когда двигатель транспортного средства не работает, можно сделать вывод, что транспортное средство припарковано.

В настоящее время, для определения состояния транспортного средства, при изготовлении которых устанавливают бортовые устройства для определения параметров движения и вождения посредством физического соединения с устройством зажигания и ключом запуска или CAN шиной транспортного средства. Если эти устройства не были установлены во время производства транспортного средства или, если транспортное средство не оснащено обычным устройством зажигания и ключом запуска, то не всегда возможно или удобно (с точки зрения сложности и надежности вмешательства) использовать физическое соединение с сигналом ключа или CAN шиной для определения состояния транспортного средства.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание способа определения состояния транспортного средства, который позволят устранить вышеописанные недостатки. В частности, настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по проверке состояния транспортного средства при отсутствии физического соединения с сигналом ключа, получаемым от замка зажигания с ключом зажигания транспортного средства.

Согласно настоящему изобретению поставленную задачу решают с помощью способа определения состояния транспортного средства, имеющего признаки, изложенные в п. 1 формулы изобретения.

Конкретные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, содержание которых следует рассматривать как неотъемлемую часть настоящего описания.

Дополнительным объектом изобретения является бортовое устройство для выявления данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, и, как заявлено, компьютерная программа или группа программ, исполняемых системой обработки бортового устройства.

Таким образом, настоящее изобретение основано на том принципе, что напряжение на блоке аккумулятора электрического заряда транспортного средства (аккумулятор), используемое для запуска теплового двигателя транспортного средства (оснащенного только тепловым двигателем или тепловым двигателем в сочетании с другим двигателем) и/или для питания вспомогательных устройств транспортного средства и подзаряжаемое за счет кинетической энергии двигателя изменяется во времени в соответствии с вышеупомянутыми условиями, и характеризует состояние (т.е. активность или бездействие) двигателя, и может рассматриваться как показатель состояния транспортного средства.

Предпочтительно, для анализа значений напряжения на блоке электрического аккумулятора транспортного средства предложены различные критерии, полезные для определения или оценки состояния транспортного средства.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут описаны более подробно в последующем подробном описании одного из его вариантов осуществления, приведенном в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, кратко описанные в следующем абзаце.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематическое представление применения настоящего изобретения.

Фиг. 2 - схематическое представление конфигурации соединения бортового устройства транспортного средства для выявления данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, посредством физического соединения с замком и ключом зажигания транспортного средства в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Фиг. 3 - функциональная блок-схема иллюстративного неограничивающего варианта осуществления бортового устройства для выявления данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, соединенного с блоком электрического аккумулятора транспортного средства согласно изобретению.

Фиг. 4 - схема, показывающая пример изменения величины напряжения во времени на блоке аккумулятора, используемом для запуска теплового двигателя транспортного средства и/или для питания вспомогательных устройств транспортного средства, и подзаряжаемого за счет кинетической энергии двигателя, в соответствии с вышеупомянутыми условиями.

Фиг. 5, 6 и 7 - блок-схемы алгоритма иллюстративных вариантов осуществления способа по изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 показано применение настоящего изобретения.

На фиг. 1 универсальное транспортное средство обозначено буквой V, например, частный автомобиль или транспортное средство, принадлежащее парку транспортных средств компании. Транспортное средство V оснащено тепловым двигателем E и блоком электрического аккумулятора, называемым просто аккумулятором, обозначенным буквой B, который управляет запуском теплового двигателя и/или является источником электропитания вспомогательного оборудования транспортного средства, такого как осветительные устройства. L, и подзаряжается за счет кинетической энергии двигателя, обычно с помощью генератора А.

Бортовое устройство для выявления данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, в частности, для сбора данных в реальном времени и дистанционной передачи упомянутых данных, обозначено как U. Это устройство выполнено с возможностью обрабатывать данные, относящиеся к параметрам движения и вождения транспортного средства и для передачи упомянутых данных в центральный удаленный блок C, например, через общедоступную телекоммуникационную сеть N.

В качестве примера и для целей настоящего изобретения, данные, относящиеся к параметрам движения и вождения транспортного средства, являются данными, указывающими время в пути транспортного средства. Время в пути, рассчитанное по определенному времени начала поездки до обнаруженного времени окончания поездки, является полезным элементом данных, например, для проверки условий использования транспортного средства и, возможно, для предоставления различных услуг, относящихся к использованию транспортного средства. Традиционно время начала движения определяют при переходе состояния транспортного средства из неактивного состояния или состояния покоя (в дальнейшем называемого «ВЫКЛ») в состояние активности или движения (в дальнейшем именуемого «ВКЛ»). Аналогично, время окончания движения определяется при переходе состояния транспортного средства из активного или состояния движения («ВКЛ») в неактивное состояние или состояние покоя («ВЫКЛ»).

На фиг. 2 показана типичная конфигурация предшествующего уровня техники соединения на борту транспортного средства устройства для выявления данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, для определения состояния транспортного средства.

В известной конфигурации бортовое устройство U физически подключено через выделенную проводку к устройству К замка и ключа зажигания транспортного средства или к аналогичному узлу электрической системы транспортного средства, где имеется электрическое напряжение, только если ключ транспортного средства повернут в положение активации, и на транспортное средство (двигатель и вспомогательные устройства) подается электропитание от аккумулятора.

На фиг. 3 показана более подробная иллюстративная блок-схема бортового устройства U согласно изобретению, в конфигурации соединения на борту транспортного средства по настоящему изобретению.

Бортовое устройство U включает в себя микропроцессор 10, выполненный с возможностью получать и обрабатывать данные, относящиеся к параметрам движения и вождения транспортного средства, полученные с помощью секции получения данных, например, содержащей микроконтроллер 12, подключенный к системе 20 географического позиционирования, показанной на чертеже, совместно со своей антенной 22, к системе 24 выявления данных динамики транспортного средства, например, системы, включающей в себя один или несколько датчиков, таких как датчики положения, наклона или ускорения, выполненных с возможностью предоставлять точную информацию о местоположении и ориентации транспортного средства в пространстве и динамику его перемещения, и к модулю 26 связи, показанному на фигуре вместе с соответствующей антенной 28, выполненному с возможностью обмена данными с телекоммуникационной сетью N.

Бортовое устройство U также включает в себя интерфейс 30 ввода и вывода, подключенный к микроконтроллеру 12 для подключения к бортовой сети связи транспортного средства, как показано исключительно в неограничивающем и неисключительном примере CAN сети, и к модулям 32, 34 удаленной связи, таким как Wi-Fi или Bluetooth модули связи, для подключения микропроцессора 10 к вспомогательным устройствам, например, используемым для аутентификации водителя транспортного средства и/или для запрета запуска транспортного средства, когда водитель не аутентифицирован.

На фигуре также показан модуль 36 физического соединения для соединения с блоком B электрического аккумулятора транспортного средства, способный подавать в микропроцессор сигнал, указывающий значение напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора.

Для полноты изложения блок B аккумулятора показан в сочетании с генератором А заряда, приводимым в действие тепловым двигателем E транспортного средства, и в сочетании с некоторыми иллюстративными нагрузками, такими как приборная панель I транспортного средства или фары L транспортного средства.

Фиг. 4 представляет собой схему, показывающую иллюстративный характер изменения величины напряжения во времени, которое устанавливается на блоке В аккумулятора, используемом для запуска теплового двигателя транспортного средства и/или для электропитания вспомогательных устройств транспортного средства и подзаряжаемого посредством кинетической энергии двигателя Е с помощью генератора А. Для блока аккумулятора, имеющего номинальное напряжение 12 вольт, значение напряжения на блоке в состоянии бездействия или в состоянии покоя транспортного средства, по существу, равно или немного превышает номинальное напряжение V_NOM. При запуске теплового двигателя транспортного средства из аккумулятора в течение ограниченного времени, порядка 1-2 секунды, отводится большое количество электрической энергии и происходит резкое падение напряжения, порядка 2 вольт с пиковым значением 3 вольта, до достижения значения V_START. Впоследствии, когда транспортное средство движется и кинетическая энергия теплового двигателя используется для подзарядки блока аккумулятора через генератор А, значение напряжения на аккумуляторе превышает номинальное значение, например, порядка 14 вольт, среднее значение указывается как V_MAR и оно подвержено влиянию шума до тех пор, пока двигатель транспортного средства не отключится и не вернется в состояние бездействия (или в состоянии покоя), в результате чего, напряжение на аккумуляторе снизится до номинального значения Vnom.

Согласно изобретению определение состояния транспортного средства путем определения напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора, как описано выше, происходит с использованием по меньшей мере одного из следующих двоичных классификаторов, реализованных в микропроцессоре 10 посредством соответствующих модулей принятия решения, которое могут быть реализованы посредством отдельных средств обработки данных микропроцессора, соответственно выполненных с возможностью применять соответствующий двоичный классификатор, или посредством общего средства обработки, выполненным с возможностью выборочно применять один из двоичных классификаторов или их комбинации, конфигурация средств обработки осуществляется с помощью компьютерной программы или группы компьютерных программ.

Первый двоичный классификатор основан на выявлении изменений значения напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора. Он предусмотрен для определения активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВКЛ»), если разностная величина между кратковременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора и долгосрочным средним значением напряжения на блоке аккумулятора превышает заданное первое пороговое значение перехода. Он также предусмотрен для определения неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ»), если разностная величина между долгосрочным средним значением напряжения на блоке аккумулятора и кратковременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора превышает заданное второе пороговое значение перехода.

В смысле алгоритма, значение напряжения на блоке аккумулятора определяется в заданной последовательности моментов времени, например, с периодом дискретизации 1 секунда, если устройство U находится в режиме работы с низким энергопотреблением, или 1/10 секунды, если устройство U находится в нормальном режиме работы (т.е. не с низким потреблением энергии), при этом уменьшение частоты дискретизации в условиях низкого потребления энергии устройством U является результатом необходимости соблюдать ограничения по энергосбережению, особенно в случае, когда транспортное средство не движется, поэтому блок аккумулятора не заряжается.

Вычисляют два средних набора этих значений, соответственно, одно краткосрочное среднее (V_fast), на основании числа n_fast выборок, и долгосрочное среднее (V_slow), на основании числа n_slow выборок, где n_slow >> n_fast.

Если

V_fast - V_slow> THRESHOLDoff → on

где THRESHOLDoff → on является первым заданным пороговым значением перехода из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ», тогда первый двоичный классификатор определяет состояние «ВКЛ», и устанавливается V_slow = V_fast.

Если

V_slow - V_fast> THRESHOLDon → off

где THRESHOLDon → off является вторым заданным пороговым значением перехода из состояния «ВКЛ» в состояние «ВЫКЛ», тогда первый двоичный классификатор определяет состояние «ВЫКЛ», и устанавливается V_slow = V_fast.

В качестве примера, в результате анализа данных, собранных путем мониторинга реальных транспортных средств нескольких производителей автомобилей, первое пороговое значение перехода (из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ») составляет от 0,3 В до 1 В и, предпочтительно, равно 0,4 В, и второе пороговое значение перехода (из состояния «ВКЛ» в состояние «ВЫКЛ») находится в диапазоне от 0,3 В до 1 В и, предпочтительно, равно 0,3 В. Число выборок n_fast для вычисления кратковременного среднего является функцией периода дискретизации и выборки производятся в течение периода времени, например, между 6 и 7 секундами (предпочтительно, 6,4 секунды), и число выборок n_slow для вычисления долгосрочного среднего значения является функцией периода дискретизации и выборки производятся в течение периода времени, например, от 13 до 15 минут (предпочтительно, 13,7 минут).

Второй двоичный классификатор основан на определении абсолютного значения напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора. Он предусмотрен для определения активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВКЛ»), если разность между текущим значением напряжения на блоке аккумулятора и конкретным значением напряжения на блоке аккумулятора, характеризующим значение напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ»), больше заданного опорного порогового значения дифференциального напряжения, когда блок аккумулятора заряжается. Он также предусмотрен для определения неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ»), если такое условие не выполняется.

В смысле алгоритма, значение напряжения на блоке аккумулятора определяют после определенного временного интервала, порядка 1-3 часов, когда транспортное средство перешло в состояние «ВЫКЛ», например, в течение периода приблизительно 8-10 часов.

На блоке аккумулятора определяют последовательность значений напряжения в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ») и вычисляют среднее значение Vrest за очень большой период. Это вычисление предпочтительно выполняют только один раз в течение жизненного цикла бортового устройства данного транспортного средства и служит для определения значения напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства.

Поэтому, если:

Vcurrent - Vrest> THRESHOLDV_ battery

где Vcurrent является текущим значением напряжения на блоке аккумулятора, и THRESHOLDV_battery является заданным опорным пороговым значением дифференциального напряжения, когда блок аккумулятора заряжается, тогда второй двоичный классификатор определяет состояние «ВКЛ», в противном случае, он определяет состояние «ВЫКЛ».

Преимущественно, если элемент данных Vrest недоступен, то алгоритм использует абсолютное пороговое значение VRest_default. Это может произойти при следующих условиях:

• расчет Vrest не был завершен;

• обнаружен сбой подачи внешнего питания на бортовое устройство (в этом случае расчет отменяют и выполняют снова, поскольку предполагается, что устройство установлено на другом транспортном средстве);

• элемент данных был потерян, потому что он был стерт из памяти из-за отсутствия питания модуля памяти, в котором он был сохранен.

Например, опорное пороговое значение дифференциального напряжения, когда блок аккумулятора заряжается, составляет от 0,6 В до 1 В и, предпочтительно, 0,8 В.

Третий двоичный классификатор основан на определении падения напряжения на блоке аккумулятора, когда блок аккумулятора запитывает пусковое устройство теплового двигателя транспортного средства. Он предусмотрен для определения перехода из неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства (состояние «ВЫКЛ») в активное состояние двигателя или состояние движения транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВКЛ»), если разница между значением напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или состоянии транспортного средство в покое и текущим значением напряжения на блоке аккумулятора больше, чем заданное значение опорного порогового значения падения напряжения в течение временного интервала падения напряжения между минимальным временным интервалом падения напряжения и максимальным временным интервалом падения напряжения.

В смысле алгоритма, на блоке аккумулятора определяют последовательность значений напряжения в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ») и вычисляют среднее значение Vrest за очень большой период. Это вычисление предпочтительно выполняют только один раз в течение жизненного цикла бортового устройства данного транспортного средства и оно служит для определения значения напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства.

Когда пусковое устройство теплового двигателя транспортного средства потребляет ток от блока аккумулятора в течение промежутка времени порядка десятых долей секунды, напряжение, которое устанавливается на блоке аккумулятора, быстро снижается и затем снова увеличивается при запуске двигателя, генерируя сигнал колоколообразной формы.

Поэтому, указывая с помощью Vcurrent текущее значение напряжения на блоке аккумулятора, если:

Vrest - Vcurrent> THRESHOLDdrop

где THRESHOLDdrop является заданным опорным пороговым значением падения напряжения в течение времени tDrop, и

TDrop^Min <tDrop <TDrop^Max,

тогда третий двоичный классификатор определяет состояние «ВКЛ».

Поскольку в состоянии потребления малой мощности бортового устройства частота дискретизации напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора, является слишком низкой, этот классификатор работает, только если бортовое устройство не находится в состоянии потребления малой мощности, например, если другой классификатор уже инициировал бортовое устройство.

Например, опорное пороговое значение падения напряжения составляет от 0,3 В до 1 В и, предпочтительно, равно 0,5 В, а временной интервал для его определения составляет от 5 до 10 секунд.

Четвертый двоичный классификатор, дополняющий предыдущие двоичные классификаторы, основан на определении состояния движения транспортного средства. Он предусмотрен для определения активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства (в дальнейшем - состояние «ВКЛ»), если значение энергии движения, оцененное как среднее по времени суммы значений по осям декартовой системы координат разности между мгновенным значением ускорения и средним значением ускорения для каждой оси, больше заданного порогового значения энергии движения. Он также предусмотрен для определения неактивного состояния двигателя или состояния транспортного средства в состоянии покоя (в дальнейшем - состояние «ВЫКЛ»), если такое условие не выполняется.

В смысле алгоритма, значение первого скользящего среднего ускорения транспортного средства вычисляют или получают вдоль каждой из набора декартовых осей заданной системы координат, например, системы координат, выровненной по продольному направлению транспортного средства или системы координат бортового устройства, в котором размещена система определения динамических данных транспортного средства 24, в последовательности моментов времени, например, в течение 20 секунд.

Таким образом:

Offset^X = average_20sec of ( Acc_{Instantaneous}^X )

Offset^Y = average_20sec of ( Acc_{InstantaneousY} )

Offset^Z = average_20sec of ( Acc_{Instantaneous}^Z )

Затем вычисляют второе скользящее среднее, например, всегда для периода 20 секунд, разностей между мгновенным ускорением транспортного средства вдоль каждой декартовой оси и первым скользящим средним:

Energy = average_20sec of Σ^X,Y,Z(Acc_{Instantaneous}ⁱ - Offsetⁱ)

в котором i = X, Y, Z

Если:

Energy > Threshold_Energy

где ThresholdEnergy является пороговым значением энергии движения, тогда четвертый двоичный классификатор определяет состояние «ВКЛ», в противном случае он определяет состояние «ВЫКЛ».

Например, пороговое значение энергии движения составляет от 40 до 60 мг и, предпочтительно, равно 48 мг.

Предпочтительно, фильтруют все описанные двоичные классификаторы с помощью так называемого механизма отладки, вследствие чего определение состояния «ВКЛ» (или состояния «ВЫКЛ») возможно только в том случае, если условие, управляемое классификатором, остается неизменным в течение заданного временного интервала гистерезиса. Например, для первого средства классификатора интервал гистерезиса при переходе из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ» предпочтительно составляет 5 секунд, и интервал гистерезиса при переходе из состояния «ВКЛ» в состояние «ВЫКЛ» предпочтительно составляет 2 секунды. В качестве еще одного примера, для четвертого средства классификатора интервал гистерезиса при переходе из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ» предпочтительно составляет 10 секунд, и интервал гистерезиса при переходе из состояния «ВКЛ» в состояние «ВЫКЛ» составляет 180 секунд.

В предпочтительном варианте, на фиг. 5, показано определение перехода из неактивного двигателя или состояния покоя транспортного средства (состояние «ВЫКЛ») в состояние активного двигателя или состояния движения транспортного средства (состояние «ВКЛ»).

Состояние, обозначенное позицией 50, представляет собой начальное состояние транспортного средства в состоянии покоя, при этом определяется состояние транспортного средства в состоянии покоя, например, способом по настоящему изобретению.

В результате обнаружения увеличения напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора, первый двоичный классификатор определяет на этапе 52 возможный переход в состояние движения транспортного средства, которое обеспечивается при подтверждении на этапе 54 постоянства выявленного состояния в течение временного интервала гистерезиса. Если такое постоянство подтверждается, происходит переход в состояние движения транспортного средства, обозначенное на фигуре позицией 56. В случае, когда на этапе 54 не подтверждено постоянство состояния, выявленного первым классификатором для всего временного интервала гистерезиса, бортовое устройство не распознает какой-либо переход и возвращается в состояние 50.

В качестве альтернативы или в сочетании, при выявлении движения транспортного средства на этапе 58, четвертый двоичный классификатор определяет возможный переход в состояние движения транспортного средства, который разрешается, если подтверждается постоянство выявленного состояния в течение временного интервала гистерезиса, на этапе 60. Если такое постоянство подтверждается, на этапе 62 применяют второй двоичный классификатор, в противном случае, бортовое устройство не распознает никаких переходов и возвращается в состояние 50. При определении значения напряжения на блоке аккумулятора, второй классификатор определяет состояние транспортного средства на этапе 62, как показано выше. Если условие подтверждено, бортовое устройство распознает переход в состояние движения транспортного средства, обозначенное на фигуре состоянием 56. В противном случае, на этапе 64 применяют третий двоичный классификатор. Третий классификатор определяет состояние транспортного средства на этапе 64, как показано выше. Если условие подтверждено, то бортовое устройство распознает переход в состояние движения транспортного средства, показанное на фигуре состоянием 56. В противном случае, бортовое устройство определяет, что переход из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ» не происходит, и возвращается в начальное состояние 50 транспортного средства в состоянии покоя (состояние «ВЫКЛ»).

В предпочтительном варианте, на фиг. 6, показано определение перехода из состояния активного двигателя или состояния движения транспортного средства (состояние «ВКЛ») в неактивное состояние двигателя или состояние покоя транспортного средства (состояние «ВЫКЛ»).

Состояние, обозначенное позицией 70, представляет начальное состояние движения транспортного средства, при этом состояние движения транспортного средства определяют, например, способом по настоящему изобретению.

При обнаружении отсутствия движения транспортного средства четвертый двоичный классификатор определяет возможный переход в состояние покоя транспортного средства на этапе 72, который является возможным, если на этапе 74 подтверждается постоянство обнаруженного состояния для временного интервала гистерезиса. Если такое постоянство подтверждается, но происходит переход в состояние покоя транспортного средства, указанное на 76, в противном случае, бортовое устройство не распознает никакого перехода и возвращается в состояние 70.

В качестве альтернативы или в сочетании с обнаружением уменьшения напряжения, которое устанавливается на блоке аккумулятора, первый двоичный классификатор определяет на этапе 78 возможный переход в состояние покоя транспортного средства. Если постоянство обнаруженного состояния определяется для временного интервала гистерезиса, то определение подтверждается на этапе 80. В этом случае, бортовое устройство определяет значение энергии движения с помощью системы 24 определения динамических данных транспортного средства, и четвертый двоичный классификатор определяет возможный переход транспортного средства в состояние покоя на этапе 82 и, в случае положительного ответа, определяет переход транспортного средства в состояние покоя на 76. В случае, если на этапе 80 не подтверждено постоянство состояния, обнаруженного первым классификатором для всего временного интервала гистерезиса, или возможный переход в состояние покоя транспортного средства впоследствии не определяется на этапе 82, бортовое устройство не распознает переход и возвращается в состояние 70.

Предпочтительно, для оценки надежности и повышения точности способа по изобретению, выполняют этап предварительного тестирования, на котором выполняют способ на транспортном средстве, оборудованном устройством зажигания и ключом запуска, для того чтобы сравнить определения, полученные описанным способом, с определениями, полученными из анализа сигналов, получаемых посредством физического соединения с устройством зажигания и ключом запуска или CAN шиной транспортного средства. Оптимизация отдельных двоичных классификаторов, таким образом, основана на полевых измерениях реальных данных при переходах сигнала, получаемого посредством физического соединения с устройством зажигания и ключом запуска или физической CAN шиной.

Эффективность каждого двоичного классификатора может быть измерена в терминах:

1. Точности: классификатор является точным, если его определение совпадает с фактическим состоянием;

2. Времени реагирования: классификатор может быть надежным, но не реагирующим, то есть он может правильно сигнализировать о переходе состояния транспортного средства, но с задержкой Tdelay.

Соответственно, в случае превышения предельной задержки, обозначенной как Threshold_Delay^Dec, классификатор нельзя использовать в качестве основного классификатора, но только в сочетании с другими классификаторами (вторичный классификатор).

Предпочтительно, может быть реализована дополнительная оптимизация путем использования наилучшей комбинации между различными классификаторами, посредством чего определение перехода состояния происходит в следующих условиях:

State_On if a₁Dec₁ + … + a_nDec_n > Threshold_Off→On

State_Off if a₁Dec₁ + … + a_nDec_n < Threshold_On→Off

где Deci является выходом отдельного двоичного классификатора (или решающего элемента), который может быть 0 или 1, и a1Dec1 + … + anDecn является линейной комбинацией определений отдельных двоичных классификаторов.

Изначально могут быть выбраны коэффициенты a1, …, an на основании заранее определенного уровня достоверности отдельного классификатора, то есть, чем более точным является классификатор (например, на основании этапа предварительного тестирования, описанного выше), тем выше его весовой коэффициент. В качестве альтернативы, они могут быть оценены с использованием анализа кривой ROC (эксплуатационные характеристики приемника), по одному для каждого перехода ВКЛ → ВЫКЛ И ВЫКЛ → ВКЛ., который выполняют путем изменения значений коэффициентов a1, …, an для поиска наилучшей комбинации a1, …, an, которая приближает две кривые ROC (ВЫКЛ → ВКЛ и ВКЛ → ВЫКЛ) ближе к идеальному случаю, когда коэффициенты a1, …, an, относящиеся к отдельным классификаторам, определяются отдельно в двух случаях ВЫКЛ → ВКЛ и ВКЛ → ВЫКЛ.

Таким образом, способ по изобретению может преимущественно быть выполнен за два этапа или блока принятия решений:

1. Предварительное решение: на основании только одного из «первичных» классификаторов, обеспечивают быстрое реагирование механизма;

2. Решение: основано на взвешенной комбинации определений различных классификаторов и обеспечивают точность механизма;

при этом, этап принятия решения имеет приоритет над этапом предварительного принятия решения, который может даже не выполняться.

На фиг. 7 показан способ, включающий в себя два этапа или блока принятия решения.

На первом этапе 100 предварительного принятия решения классификатор, выбранный из первичных двоичных классификаторов, описанных выше, оценивает переход состояния транспортного средства, который используется для определения гипотезы переключения из состояния «ВЫКЛ» в состояние «ВКЛ» транспортного средства или vice versa, то есть гипотезы о начале или окончании поездки транспортного средства.

Данная информация может храниться локально в модуле памяти (не показан) или передаваться бортовым устройством U в центральный блок C. Подробно, ряд двоичных классификаторов указан соответственно на 101, 102, 103 и 104, только один из которых выбирается посредством операции выбора на этапе 110, которая может быть выполнена как выбор одного из ряда сигналов, выработанных двоичными классификаторами, все выполняемые блоком 10 обработки бортового устройства, или как выполнение одного предварительно определенного двоичного классификатора.

На последующем этапе 120, подтверждается определение выбранного двоичного классификатора для заданного временного интервала гистерезиса, и на этапе 130 предоставляют результат оценки состояния транспортного средства.

Данную информацию передают на следующий этап принятия решения, на фигуре обозначенный как 200. На этапе, обозначенном позицией 200, подробно показаны выполненные операции, которые включают в себя выполнение описанных выше процедур двоичной классификации, указанных здесь на 201, 202, 203 и 204, и их взвешенную комбинацию на этапе 210. Таким образом, на этапе 220 сравнивают взвешенную комбинацию на этапе 210 с предварительно заданным опорным пороговым значением глобального перехода, например, заданным в соответствии с текущими весовыми коэффициентами вышеуказанной комбинации.

В пределах приемлемого временного интервала задержки способ согласно изобретению сравнивает (этап 250) определение состояния транспортного средства после этапа принятия решения с оценкой состояния транспортного средства, определенной в результате этапа предварительного принятия решения, в результате чего подтверждают (в случае непротиворечивости) или отклоняют (в случае противоречивости) оценочное определение состояния транспортного средства.

В случае, если результат сравнения между определением на этапе 100 предварительного принятия решения и этапе 200 принятия решения определяет распознавание согласованного условия перехода, способ переходит к операции 300 одобрения условия перехода, в результате чего состояние транспортного средства определяется окончательно, и соответствующие условия начала или окончания поездки сохраняют и/или передают на удаленный центральный блок C.

В противном случае, то есть, если определения на этапе 100 предварительного принятия решения и этапе 200 принятия решения не согласуются, способ переходит к условию 400 отклонения условия перехода, где отбрасывают оцененный переход на этапе предварительного решения. Потенциально, если этот переход был ранее сообщен удаленному центральному блоку, также сообщают решение об отмене удаленному центральному блоку.

Предпочтительно, предусмотрен этап 500 самодиагностики, целью которого является повышение устойчивости способа к отдельным сбоям. Если двоичный классификатор противоречит, для определенного числа последовательных событий, другим классификаторам на этапе 200 принятия решения, то постепенно снижают относительный весовой коэффициент ai, пока, возможно, не будет отброшен (ai = 0) в взвешенной комбинации на этапе 210, и увеличивают весовой коэффициент других классификаторов для сохранения неизменным глобальный пороговый уровень перехода. Кроме того, сообщают о возможном сбое в удаленный центральный блок C.

Предпочтительно, если один или несколько первичных двоичных классификаторов быстро не используют для ряда последовательных событий на этапе 100 предварительного принятия решения, то в удаленный центральный блок C сообщают, что данное условие является аномальным.

Из вышеизложенного очевидно, что описанное выше бортовое устройство позволяет полностью достичь предварительно определенные цели с точки зрения устранения недостатков предшествующего уровня техники.

Естественно, что без изменения принципа изобретения, варианты осуществления и детали реализации могут широко варьироваться относительно того, что описано и проиллюстрировано исключительно в качестве неограничивающего примера, без отклонения от объема испрашиваемой охраны изобретения, определенного нижеследующей формулой изобретения.

1. Способ определения состояния транспортного средства, оборудованного блоком электрического аккумулятора, выполненным с возможностью обеспечивать электропитание, по меньшей мере, для пускового устройства теплового двигателя и/или вспомогательных устройств транспортного средства и перезаряжаемым посредством кинетической энергии указанного двигателя, включающий

определение напряжения, установленного на блоке электрического аккумулятора транспортного средства, в заданной последовательности моментов времени;

по меньшей мере двоичную классификацию указанного значения напряжения, установленного на блоке аккумулятора, путем сравнения с опорным значением напряжения и

определение рабочего состояния транспортного средства в зависимости от результата указанной двоичной классификации значения напряжения, установленного на блоке аккумулятора,

отличающийся тем, что опорное значение напряжения является значением напряжения на блоке аккумулятора в состоянии покоя транспортного средства, и двоичная классификация значения напряжения содержит по меньшей мере одну из следующих двоичных классификаций:

(а) определение активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства, если разница между кратковременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора и долговременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора больше, чем заданное первое пороговое значение перехода, и определение неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства, если разница между долговременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора и кратковременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора больше, чем заданное второе пороговое значение перехода;

(b) определение активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства, если разность между текущим значением напряжения на блоке аккумулятора и долговременным средним значением напряжения на блоке аккумулятора, характеризующим значение напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или состоянии покоя транспортного средства, больше, чем заданное опорное пороговое значение дифференциального напряжения, когда блок аккумулятора заряжается, и определение неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства в противном случае;

(c) определение активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства, если разница между значением напряжения на блоке аккумулятора в неактивном состоянии двигателя или в состоянии покоя транспортного средства и текущим значением напряжения на блоке аккумулятора больше, чем заданное опорное пороговое значение падения напряжения для временного интервала падения напряжения, находящегося между минимальным временным интервалом падения напряжения и максимальным временным интервалом падения напряжения.

2. Способ по п. 1, в котором указанное сравнение значения напряжения, установленного на блоке аккумулятора, с опорным значением напряжения выполняют в заданном временном интервале.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанное определение рабочего состояния транспортного средства в зависимости от результата указанной двоичной классификации значения напряжения, установленного на блоке аккумуляторе, является возможным, если результат указанной двоичной классификации остается неизменным в течение временного интервала гистерезиса, имеющего заданную продолжительность.

4. Способ по любому из пп. 1-3, который включает дополнительную двоичную классификацию, содержащую определение активного состояния двигателя или состояния движения транспортного средства, если значение энергии движения, оцененное как среднее по времени от суммы значений, по осям декартовой системы координат, разности между мгновенным значением ускорения и средним значением ускорения для каждой оси, больше заданного порогового значения энергии движения, и определение неактивного состояния двигателя или состояния покоя транспортного средства в противном случае.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором определяют состояние транспортного средства в зависимости от взвешенной комбинации по меньшей мере двух двоичных классификаций.

6. Способ по п. 5, в котором снижают весовой коэффициент двоичной классификации в указанной комбинации, если указанная классификация противоречит другим классификациям для заданного количества последовательных событий.

7. Способ по п. 5, в котором выполняют предварительный этап оценки состояния транспортного средства в зависимости от предварительно выбранной двоичной классификации.

8. Бортовое устройство для определения данных, относящихся к параметрам движения и вождения транспортного средства, содержащее систему обработки данных для определения состояния транспортного средства, запрограммированную для выполнения способа по любому из пп. 1-7.