SE537531C2 - Metod och system för hastighetsverifiering på ett fordon - Google Patents

Abstract

Sammandrag Uppfinningen hanfor sig till en metod for att verifiera hastigheten pa ett fordon A bland ett flertal fordon anpassade att kommunicera med varandra genom V2V-kommunikation (Vehicle-to-Vehicle), eller anpassade att kommunicera mellan fordon och infrastruktur genom V2I (Vehicle-to-Infrastructure), varvid metoden omfattar att avkanna fordonet A:s hastighet och generera en hastighetssignal VA som indikerar fordonet A:s hastighet; generera en referenssignal Sref omfattande information om atminstone ett annat fordon B:s hastighet; samt verifiera fordonet A:s hastighet baserat pa namnda hastighetssignal VA och referenssignal Sref och generera en verifikationssignal Sv i beroende darav. Uppfinningen hanfor sig aven till ett system for att verifiera hastigheten pa ett fordon A.

Description

Metod och system for hastighetsverifiering pa ett fordon Uppfinningens ornrade Den foreliggande uppfinningen hanfor sig till en metod och ett system for att verifiera ett fordons hastighet enligt inledningen till de oberoende kraven.

Uppfinningens bakgrund Ett fordons uppmatta hastighet anvands av manga olika funktioner i fordonet. Exempel pa sadana funktioner är: visuell visning av aktuell hastighet for foraren, lagring av hastighet over tiden i fardskrivare och lagring av fordonets driftstid. Av olika skal kan nagon onska manipulera hastighetsdata fOr att ge missvisande information. Pa tunga fordon finns det vanligtvis en lagstadgad hastighetssparr som refererar till uppmatt hastighet i fordonet. Genom att manipulera hastigheten som redovisas i fardskrivaren kan foraren overskrida reglerade kor- och vilotider. Slitage av exempelvis fordonets clack kan ocksa ge upphov till felaktigt uppmatt hastighet.

Det dr i dagslaget svart att verifiera fordonets verkliga hastighet. I FR 2827953 beskrivs en process for att korrigera fordonets uppmatta hastighet genom att verifiera denna med uppmatningar av avstand med GPS (Global Positioning System). Genom att Ora flera verifikationer sá kan man fa fram ett genomsnittsfel som sedan kan anvdndas Mr att korrigera fordonets hastighet.

JP 11173867 beslcriver en anordning fOr att detektera fardvagen som omfattar en mdtdel som anvander sig av Doppler-radar for att uppmata fordonets hastighet genom radiovagor.

Ett GPS-system anvdnds fOr att mdta den absoluta hastigheten och positionen pa fordonet. En felkorrigeringsdel korrigerar fel som inkluderats i hastighetsmatningen med Dopplerradarn genom att anvanda uppmatningen som GPS-systemet gjort av fordonets hastighet. Aven JP04142480 beslcriver korrigering av fordonets uppmatta hastighet m.h.a. data fran GPS.

De ovan angivna systemen anvander sig alltsa av tva olika givarsystem for att sakerstdlla korrekt hastighetsangivelse. Aft ha tva givarsystem är en dyr metod for aft sakerstalla 1 fordonets hastighet, och inte heller alltid mojligt. Ifall felaktig hastighet anges till funktioner i fordonet, exempelvis till funktioner som hart-or sig till fordonets drivlina, kan drivlinan skadas.

Syfiet med uppfinningen är att astadkomma en forbdttrad metod for att sakerstalla fordonets hastighet.

Sammanfattning av uppfinningen Det ovan beskrivna syflet uppnas genom en metod for att verifiera hastigheten pa ett fordon A bland ett flertal fordon anpassade att kommunicera med varandra genom V2Vkommunikation (Vehicle-to-vehicle), eller anpassade att kommunicera mellan fordon och infrastruktur genom V2I (Vehicle-to-Infrastructure) enligt krav 1.

Genom metoden uppnas ett salt att verifiera ett fordons verkliga hastighet utan att tva separata sensorsystem behover installeras i fordonet. Ett fordon B eller flera omgivande fordon skickar alltsa via V2V-kommunikation eller V21-kommunikation information som relaterar till deras hastigheter, och genom att jdmfora med fordonet egen hastighet kan denna verifieras. Pa sá satt kan foraren varnas ifall det egna fordonets hastighetsangivelse inte är korrekt. En verifierad hastighet for det egna fordonet kan ocksa tas fram som kan anvandas av fordonets interna funktioner. Verifieringen kan aven loggas far att i efterhand kunna identifiera fel i hastighetsangivelse. Genom uppfinningen kan man alltsa ga runt problemet att fordonets hastighetsangivelse har manipulerats.

Fordonskommunikation mellan fordon, s.k. V2V-kommunikation och kommunikation mellan fordon och infrastruktur, s.k. V21-kommunikation, är tekniker som utvecklats inom ett antal globala projekt mellan ett antal aktorer inom fordonsbranschen. Exempel pa sadana projekt är CVIS (Cooperative Vehicle Infrastructure Systems), Safespot och CoCAR (Cooperative Cars). Dessa system baseras pa kommunikation med WLAN (Wireless Local Area Network) och GPRS (General Packet Radio Service).

Kommunikationen omfattar tvavagskommunikation, alltsa kommunikation fran och till fordon, fran och till ett annat fordon eller infrastruktur. 2 Enligt en annan aspekt uppnas syftet genom ett system for att verifiera hastigheten pa ett fordon A enligt krav 8.

Foredragna utforingsformer beskrivs i de beroende haven och i den detaljerade beskrivningen.

Kort beskrivning av de bifogade figurerna Nedan kommer uppfinningen att beskrivas med hanvisning till de bifogade figurerna, av vilka: Figur 1 visar ett flodesschema for en metod enligt en utforingsform av uppfinningen. Figur 2 illustrerar V2V-kommunikation mellan fordonen A och B. Figur 3 visar ett system enligt en utforingsform av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av fOredragna utforingsformer av uppfinningen I figur 1 visas ett flodesschema flit- en metod fdr att verifiera hastigheten pa ett fordon A bland ett flertal fordon anpassade att kommunicera med varandra genom V2Vkommunikation (Vehicle-to-vehicle), eller anpassade att kommunicera mellan fordon och infrastruktur genom V2I (Vehicle-to-Infrastructure), som nu kommer att beskrivas i narmre detalj. Fordonen kan naturligtvis vara anpassade for bade V2V- och V2I- kommunikation. En exempel pa en fordonssituation dar fordonen kommunicerar via V2V visas i figur 2. I ett forsta steg Si avkanns fordonet A:s hastighet och i ett steg S2 genereras en hastighetssignal VA som indikerar fordonet A:s hastighet. Fordonet A har foretradesvis en hastighetsgivare som avkanner fordonets hastighet. I ett tredje steg S3 genereras en referenssignal Sref omfattande information om atminstone ett annat fordon B:s hastighet. Enligt en utforingsform anger namnda referenssignal Sref en relativ hastighetsskillnad AV mellan fordonen A och B, samt fordonet B:s hastighet VB. Fordonet B har da avkant fordonet B:s hastighet VB, samt AV genom exempelvis en radarenhet eller kameraenhet i fordonet B. Enligt en annan utforingsfortn anger namnda referenssignal Sref endast fordonet B:s hastighet. Fordonet B avkanner foretradesvis sin egen hastighet VB genom en egen hastighetsgivare. Sref skickas via V2V-kommunikation till fordonet A, eller via V21-kommunikation till en extern enhet som utfor verifieringen. Ifall en extern enhet utfor verifieringen, skickas aven hastighetssignalen VA till den externa enheten. V2I- och 3 V2V-kommunikation kan utforas exempelvis via WLAN eller GPRS. I ett fjarde steg S4 verifieras fordonet A:s hastighet baserat pa namnda hastighetssignal VA och referenssignal Sref och i ett femte steg S5 genereras en verifikationssignal S, i beroende &ray. PA sa satt kan fordonet A:s hastighet verifieras.

Ifall Sref anger en relativ hastighetsskillnad AV, kan denna skillnad anvandas flir att rakna ut ett estimat av fordonet A:s verkliga hastighet VA ref enligt: V A _ref = VB +AV(1) En skillnad mellan estimerad hastighet VA ref och uppmatt hastighet VA indikerar att fordonet A:s hastighet inte är korrekt atergiven av fordonet A.

Ifall Sref endast anger fordonet B:s hastighet VB, sa undersoks ifall skillnaden mellan VA 15 och VB är mindre an ett gransvarde d enligt: Ifall skillnaden ãr mindre an d, kan det enligt en utforingsform antas att fordonet A:s och fordonet B:s hastigheter är lika, och fordonet A:s hastighet har uppmatts korrekt. Ett estimatet for fordonet A:s verkliga hastighet VA ref kan raknas ut som VB ± skillnaden mellan VA och VB beroende pa om skillnaden mellan VA och VB var negativ eller positiv.

Det estimerade vdrdet VA ref anvands sedan far att avgora korrektheten i den uppmatta hastigheten VA, och alltsa for att verifiera fordonet A:s hastighet. For att avgora om det är estimatet eller den uppmatta hastigheten som ãr felaktigt da dessa inte ãr lika, skapas foretradesvis referenshastighet VA ref mot atminstone tva olika fordon. Referensvarden fran ett flertal fordon i fordonet A:s omgivning kan alltsa anvandas for att verifiera fordonet A:s hastighet. Enligt en utfciringsform beraknas ett medelvdrde for fordonet A:s estimerade hastighet, dar ett flertal estimerade varden pa fordonet A:s hastighet tas med fran ett flertal omgivande fordon. 4 Resultatet av verifieringen av fordonet A:s hastighet indikeras enligt en utforingsform till fararen av fordonet A. Resultatet kan exempelvis visas for foraren via en display i instrumentpanelen som ett besked att fordonets hastighet inte aterges korrekt. Ett verifierat varde pa fordonet A:s hastighet kan aven bestammas baserat pa namnda verifiering. Detta varde kan visas for foraren som fordonets verkliga hastighet VA_ref, och anvandas internt i fordonet av olika funktioner. Ifall verifieringen indikerar att fordonet A har en inkorrekt hastighetsatergivelse, kan metoden enligt en utforingsform satta begransningar pa fordonet A beroende pa resultatet av verifieringen av hastigheten pa fordonet A. Exempelvis kan fordonet effektuttag begransas for att a Riraren att lamna in fordonet till verkstad Rir reparation.

For att kunna jamfora fordons hastigheter, ska skillnaden mellan deras positioner foretradesvis inte andras namnvart under en viss korperiod. Enligt en utforingsform omfattar metoden att bestamma positionerna fcir fordonen A och B och jamfara skillnaden mellan dessa positioner under en tidsperiod t med ett troskelvarde Tp, och generera en positionsverifikations signal Sp som indikerar namnda jamfcirelse under tidsperioden. Ifall jamforelsen visar aft positionsskillnaden mellan namnda fordon under tidsperioden t inte andrats mer an det forutbestamda troskelvardet Tp, antas det att skillnaden mellan fordonens hastigheter är fOrsumbar. Positionerna pa fordonet kan exempelvis anges via GPS (Global Positioning System). Positionsskillnaden kan raknas ut enligt foljande: Enligt en utfciringsform indikerar referenssignalen aven fordonet B:s identitet. Det kan da verifieras att fordonet B befinner sig i narheten av fordonet A, och att det är ett verkligt fordon.

Uppfinningen omfattar aven ett system for att verifiera hastigheten pa ett fordon A. Ett exempel pa ett blockschema far systemet visas i figur 3, och kommer harnast att forklaras med referens till denna figur. Systemet omfattar ett V2V-system anpassat far kommunikation mellan fordon, eller ett V21-system (Vehicle-to-Infrastructure) anpassat for kommunikation mellan fordon och infrastruktur. I exemplen refereras till fordonen A och B, men inom systemet kan faretradesvis ett storre antal fordon kommunicera med varandra, farutsatt att de är anpassade for V2V-kommunikation. Fordonen kan istallet eller ocksa vara anpassade far V21-kommunikation, for att kunna utfora verifieringen externt frail fordonen. Systemet omfattar aven en avkanningsenhet som är anpassad att avkanna fordonet A:s hastighet och generera en hastighetssignal VA som indikerar fordonet A:s hastighet. Avkanningsenheten kan exempelvis omfatta en hastighetsgivare som anger fordonets hastighet. Namnda V2V-system eller V21-system omfattar aven en mottagarenhet som är anpassad att ta emot atrninstone en referenssignal Sref fran atminstone ett annat fordon B i fordonet A:s omgivning, varvid namnda referenssignal Sref innehaller information om atminstone hastigheten far fordonet B. Referenssignalen anger enligt en utfaringsform en relativ hastighetsskillnad AV mellan namnda fordon A och B, samt fordonet B:s hastighet VB, och enligt en annan utfaringsform endast fordonet B:s hastighet VB, vilket har beskrivits ovan med hanvisning till ekvationerna (1) och (2). Systemet omfattar aven en verifieringsenhet som är anpassad att verifiera fordonet A:s hastighet baserat pa namnda hastighetssignal VA och referenssignal Sref, och generera en verifikationssignal S, i beroende darav.

Enligt en utforingsform omfattar systemet en positionsenhet som är anpassad att ta emot information om positionerna for fordonen A och B och jamfara skillnaden mellan dessa positioner under en tidsperiod t med ett troskelvarde Tp, och generera en positionsverifikationssignal Sp som indikerar namnda jamforelse under tidsperioden. Positionema kan erhallas genom ett positioneringssystem, exempelvis GPS. Positioner fran andra fordon kan aven indikeras i referenssignalen Sref. Skillnaden mellan 6 positionema kan beranas enligt ekvation (3). Pa sa satt kan systemet verifiera att hastighetema pa fordonen A och B gar att jamfora. Verifikationssignalen Sp kan exempelvis anydndas for att informera verifieringsenheten om att fordonet B:s referenssignal S„f gar att anyanda for att verifiera fordonet A:s hastighet eller inte.

Systemet kan aven omfatta en display i instrumentpanelen, via vilken resultatet av verifieringen av fordonet A:s hastighet kan visas till foraren. Verifieringsenheten kan vara anpassad att bestdmma ett verifierat varde pa fordonet A:s hastighet baserat pa namnda verifiering, och detta verifierade varde kan exempelvis anges till foraren via displayen som ett verifierat vdrde pa fordonets hastighet, och/eller kan anvandas av fordonets interna funktioner. Systemet är enligt en utforingsform anpassat att satta begransningar pa fordonet A beroende pa resultatet av verifieringen av hastigheten pa fordonet A. Ifall det konstateras att fordonets angivna hastighet VA inte är korrekt, kan exempelvis fordonets motoreffekt begransas.

Uppfinningen omfattar aven en datorprogramprodukt, omfattande datorprograminstruktioner for att forma ett datorsystem i ett fordon att utfora stegen enligt metoden som beskrivits ovan, ndr dataprograminstruktionema lairs pa ndmnda datorsystem. Uppfinningen Me& sig amen till en datorprogramprodukt, dar datorprograminstruktionerna är lagrade pa ett av ett datorsystem ldsbart medium.

Den fOreliggande uppfinningen är inte begransad till de ovan beskrivna utforingsformerna. Olika alternativ, modifieringar och ekvivalenter kan anvandas. Ddrfor begrdnsar inte de ovan namnda utforingsformerna uppfinningens omfattning, som definieras av de bifogade 25 kraven. 7

Claims (5)

Patentkrav

1. Metod for att verifiera hastigheten pa ett fordon A bland ett flertal fordon anpassade att kommunicera med varandra genom V2V-kommunikation (Vehicle-to- Vehicle), eller anpassade att kommunicera mellan fordon och infrastruktur genom V2I (Vehicle-to-Infrastructure), varvid metoden omfattar att: - avkanna fordonet A:s hastighet och generera en hastighetssignal VA som indikerar fordonet A:s hastighet; - generera en referenssignal Sref omfattande information om atminstone ett annat fordon B:s hastighet Vs; - bestamma positionsskillnaden mellan fordon A och fordon B under en tidsperiod t, dar namnda positionsskillnad mellan namnda fordon A och fordon B inte far andras mer an ett forutbestamt troskelvarde Tp under tidsperioden t for att hastighetssignalen VB fran fordon B kan anvandas som referenssignal Sref och generera en positionsverifikationssignal Sp som indikerar namnda positionsskillnad under tidsperioden t; - verifiera fordonet A:s hastighet baserat pa namnda hastighetssignal VA och referenssignal Sref och generera en verifikationssignal S, i beroende av namnda positionsverifikationssignal Si,. 2. Metod enligt krav 1, varvid namnda referenssignal anger fordonet B:s hastighet. 3. Metod enligt krav 1 eller 2, varvid namnda referenssignal anger en relativ hastighetsskillnad AV mellan fordonen A och B. 4. Metod enligt nagot av ovanstaende krav, som omfattar att referenssignalen aven indikerar fordonet B:s identitet. 5. Metod enligt nagot av ovanstaende krav, som omfattar att indikera resultatet av verifieringen av fordonet A: hastighet till foraren av fordonet A. 8 6. Metod enligt nagot av ovanstaende krav, som omfattar att satta begransningar pa fordonet A beroende pa resultatet av verifieringen av hastigheten pa fordonet A. 7. Metod enligt nagot av ovanstaende krav, som omfattar att bestamma ett verifierat varde pa fordonet A:s hastighet baserat pa namnda verifiering. 8. System far att verifiera hastigheten pa ett fordon A, la nn et e cknat a v at t systemet omfattar: - ett V2V-system (Vehicle-to-Vehicle) anpassat far kommunikation mellan fordon, eller ett V21-system (Vehicle-to-Infrastructure) anpassat for kommunikation mellan fordon och infrastruktur; - en avkanningsenhet som är anpassad att avkanna fordonet A:s hastighet och generera en hastighetssignal VA som indikerar fordonet A:s hastighet; - en mottagarenhet i namnda V2V-system eller V21-system som är anpassad att ta emot atminstone en referenssignal Sref fran atminstone ett annat fordon B i fordonet A:s omgivning, varvid namnda referenssignal Sref innehaller information om atminstone hastigheten VB for fordonet B; - en positionsenhet som är anpassad att ta emot information om positionerna far fordonen A och B och bestamma positionsskillnaden mellan fordon A och B under en tidsperiod t, dar namnda positionsskillnad mellan fordon A och B inte far andras mer an ett forutbestamt troskelvarde Tp under tidsperioden t ffir att hastighetssignalen VB fran fordon B kan anvandas som referenssignal Sref och generera en positionsverifikationssignal Sp som indikerar namnda positionsskillnad under tidsperioden t; - en verifieringsenhet som ar anpassad att verifiera fordonet A:s hastighet baserat pa namnda hastighetssignal VA och referenssignal Sref, och generera en verifikationssignal Sv i beroende av namnda positionsverifikationssignal S. 9. System enligt krav 8, varvid namnda referenssignal anger fordonet B:s hastighet V13- 9 10. System enligt krav 8 eller 9, varvid namnda referenssignal anger en relativ hastighetsskillnad AV mellan namnda fordon A och B. 11. System enligt nagot av haven 8 till 10, varvid referenssignalen Sref awn anger fordonet B:s identitet. 12. System enligt nagot av haven 8 till 11, som är anpassat att indikera resultatet av verifieringen av fordonet A:s hastighet till foraren av fordonet A 13. System enligt nagot av haven 8 till 12, som är anpassat att satta begransningar pa fordonet A beroende pa resultatet av verifieringen av hastigheten pa fordonet A. 14. System enligt nagot av haven 8 till 13 , varvid verifieringsenheten är anpassad att bestamma ett verifierat varde pa fordonet A:s hastighet baserat pa namnda verifiering. 15. Datorprogramprodukt, omfattande datorprograminstruktioner far att forma ett datorsystem i ett fordon att utfora stegen enligt metoden enligt nagot av kraven 1 till 7, 20 nar dataprograminstruktionerna kors pa namnda datorsystem. 16. Datorprogramprodukt enligt krav 15, dar datorprograminstruktionerna är lagrade pa ett av ett datorsystem lasbart medium. 10 1/2 (Si)

2.

3.

4.

5. AVKAN NA FORDONET A:S HASTIGH ET GENERERA VA GENERERA Sr& VERIFIERA FORDONET A:S HASTIGH ET GENERERA VERIFIKATIONS- SIGNAL Sv