АНАЛИЗ ВЫХЛОПНОГО ГАЗА Российский патент 2019 года по МПК G01M15/10 G05D1/00 B60T7/12 

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано для анализа выхлопного газа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортные средства могут быть оборудованы, чтобы действовать как в автономном, так и в управляемом занимающим место человеком режиме. Транспортные средства могут быть оборудованы вычислительными устройствами, сетями, датчиками и контроллерами для сбора информации касательно окружающей обстановки транспортного средства и для управления транспортным средством на основании информации. Транспортное средство также может быть оборудовано вычислительными устройствами, сетями, датчиками и контроллерами, чтобы передавать, принимать и сохранять информацию в и из вычислительных устройств другого транспортного средства и инфраструктурных вычислительных устройств. Информация, передаваемая и принимаемая с других транспортных средств и вычислительных устройств дорожной инфраструктуры, может требоваться для безопасной и эффективной эксплуатации транспортного средства в некоторых ситуациях на дороге, например, таких как формирование автоколонны транспортных средств.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним аспектом изобретения является способ, состоящий в том, что:

передают сообщение из транспортного средства на второе транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ;

принимают сообщение в транспортном средстве из второго транспортного средства, включающее в себя анализ выхлопного газа; и

управляют транспортным средством на основании анализа выхлопного газа.

При этом, транспортное средство и второе транспортное средство находятся в автоколонне, при этом, транспортное средство и второе транспортное средство полагаются на связь между транспортными средствами и автономное управление для поддержания расстояния, меньшего чем приблизительно один метр, между транспортным средством и вторым транспортным средством во время передвижения.

При этом, транспортное средство и второе транспортное средство покидают и вновь собираются в автоколонну во время передвижения.

При этом, транспортное средство меняется положением в автоколонне со вторым транспортным средством;

второе транспортное средство передает сообщение на транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ;

второе транспортное средство принимает сообщение, включающее в себя второй анализ выхлопного газа; и

управляют вторым транспортным средством на основании второго анализа выхлопного газа.

При этом, транспортное средство передает сообщение на основании определения, что имеется неисправность транспортного средства, при этом, неисправность транспортного средства включает в себя работу двигателя на обедненной смеси, работу двигателя на обогащенной смеси, неровное число оборотов, пропуски зажигания или несбалансированность мощности цилиндров двигателя.

При этом, анализ выхлопного газа включает в себя получение цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа.

При этом, анализ выхлопного газа заключается в том, что определяют цвет, непрозрачность и объем выхлопного газа на основании цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа.

При этом, определение цвета выхлопного газа заключается в том, что распознают белый, черный и синий/серый газ, а определение непрозрачности и объема выхлопа заключается в том, что сравнивают цветные видеоизображения и/или инфракрасные видеоизображения выхлопного газа с цветными видеоизображениями и/или инфракрасными видеоизображениями без выхлопного газа.

При этом, транспортное средство изменяет параметр управления двигателем для изменения выхлопного газа, чтобы был выявляемым посредством анализа выхлопного газа.

При этом, параметр управления двигателем включает в себя топливо-воздушную смесь, при этом, изменение топливо-воздушной смеси для обогащения побуждает выхлопной газ становиться черным.

При этом, транспортное средство изменяет параметры управления двигателем для изменения выхлопного газа в виде картины, выявляемой посредством анализа выхлопного газа вторым транспортным средством.

При этом, анализ выхлопного газа вторым транспортным средством заключается в том, что определяют картину выхлопного газа, определяя цвет, непрозрачность, объем и временную длительность выхлопного газа.

При этом, второе транспортное средство является воздушным самодвижущимся аппаратом, запущенным с транспортного средства.

При этом, второе транспортное средство передает анализ выхлопного газа в вычислительное устройство в удаленное место с транспортного средства.

Другим аспектом изобретения является система, содержащая компьютер, запрограммированный выполнять вышеописанный способ.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - структурная схема примерного транспортного средства.

Фиг. 2 - схема примерной дорожной обстановки с двумя транспортными средствами.

Фиг. 3 - схема трех примерных кадров видеоданных.

Фиг. 4 - схема трех примерных кадров видеоданных.

Фиг. 5 - схема трех примерных кадров видеоданных.

Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа с примерной последовательностью операций для анализа выхлопного газа.

Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций способа с примерной последовательностью операций для анализа выхлопного газа.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Транспортные средства могут быть оборудованы, чтобы действовать как в автономном, так и в управляемом занимающим место человеком режиме. Под полуавтономным или полностью автономным режимом мы подразумеваем режим работы, в котором транспортное средство может управляться вычислительным устройством в качестве части информационной системы транспортного средства, имеющей датчики и контроллеры. Транспортное средство может быть занятым или незанятым, но, в любом случае, транспортное средство может управляться без содействия занимающего место человека. В целях этого изобретения, автономный режим определен в качестве режима, в котором каждые из силовой установки (например, через силовую передачу, включающую в себя двигатель внутреннего сгорания и/или электрический двигатель), тормозов и рулевого механизма транспортного средства управляются одним или более компьютеров транспортного средства; в полуавтономном режиме, компьютер(ы) транспортного средства управляет одним или двумя из силовой установки, тормозов и рулевого механизма транспортного средства.

Транспортные средства могут быть оборудованы вычислительными устройствами, сетями, датчиками и контроллерами для управления транспортным средством и для определения карт окружающего реального, то есть, физического мира, в том числе, признаков, таких как дороги. Транспортные средства могут управляться, а карты могут определяться на основании определения местоположения и идентификации признаков в окружающем реальном мире. Под управлением мы подразумеваем направление движений транспортного средства, с тем чтобы перемещать транспортное средство по проезжей части дороги или другому участку пути.

В материалах настоящей заявки раскрыт способ, содержащий передачу сообщения из транспортного средства на второе транспортное средство, включающего в себя запрос анализировать выхлопной газ, прием сообщения на транспортном средстве из второго транспортного средства, включающего в себя анализ выхлопного газа, и управление транспортным средством на основании анализа выхлопного газа. Транспортное средство и второе транспортное средство могут находиться в автоколонне, при этом, транспортное средство и второе транспортное средство полагаются на связь между транспортными средствами (V 2V) и автономное управление для поддержания расстояния, меньшего чем около одного метра, между транспортным средством и вторым транспортным средством во время передвижения, и транспортное средство и второе транспортное средство могут покидать и вновь собираться в автоколонну во время передвижения.

Транспортное средство может меняться положением в автоколонне со вторым транспортным средством, и второе транспортное средство может передавать сообщение на транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ. Второе транспортное средство может принимать сообщение, включающее в себя второй анализ выхлопного газа, и управлять вторым транспортным средством на основании второго анализа выхлопного газа. Транспортное средство может передавать сообщение на основании определения, что имеется неисправность транспортного средства, при этом, неисправность транспортного средства может включать в себя работу двигателя на обедненной смеси, работу двигателя на обогащенной смеси, неровное число оборотов, пропуски зажигания или несбалансированность мощности цилиндров двигателя.

Анализ выхлопного газа может включать в себя получение цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа. Анализ выхлопного газа включает в себя определение цвета, непрозрачности и объема выхлопного газа на основании цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа, определение цвета выхлопного газа включает в себя распознавание белого, черного и синего/серого газа, а определение непрозрачности и объема выхлопного газа включает в себя сравнение цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа с цветными видеоизображениями и/или инфракрасными видеоизображениями без выхлопного газа. Транспортное средство может изменять параметр управления двигателем для изменения выхлопного газа, чтобы был выявляемым посредством анализа выхлопного газа, и параметр управления двигателем может включать в себя топливо-воздушную смесь, при этом, изменение топливо-воздушной смеси для обогащения побуждает выхлопной газ становиться черным. Транспортное средство изменяет параметры управления двигателем для изменения выхлопного газа в виде картины, выявляемой посредством анализа выхлопного газа вторым транспортным средством.

Кроме того, способ анализа выхлопного газа вторым транспортным средством может включать в себя определение картины выхлопного газа, определяя цвет, непрозрачность, объем и временную длительность выхлопного газа. Способ по пункту 1 формулы изобретения, в котором второе транспортное средство может быть воздушным самодвижущимся аппаратом, запущенным с транспортного средства, и второе транспортное средство может передавать анализ выхлопного газа в вычислительное устройство в удаленном месте с транспортного средства.

Кроме того, раскрыт машинно-читаемый носитель, хранящий команды управляющей программы для выполнения некоторых или всех из вышеприведенных этапов способа. Дополнительно раскрыт компьютер, запрограммированный для выполнения некоторых или всех из вышеприведенных этапов способа.

Фиг. 1 - схема информационной системы 100 транспортного средства, которая включает в себя транспортное средство 110, действующее в автономном («автономный», в этом изобретении, сам по себе означает «полностью автономный») или управляемом занимающем место человеком (также указываемом ссылкой как неавтономный) режиме, в соответствии с раскрытыми реализациями. Транспортное средство 110 также включает в себя одно или более вычислительных устройств 115 для выполнения вычислений для управления транспортным средством 110 во время автономной работы. Вычислительные устройства 115 могут принимать информацию касательно функционирования транспортного средства с датчиков 116.

Вычислительное устройство 115 включает в себя процессор и память, такие как известные. Кроме того, память включает в себя одну или более форм машинно-читаемых носителей и хранит команды, исполняемые процессором, для выполнения различных операций, в том числе, как раскрытые в материалах настоящей заявки. Например, вычислительное устройство 115 может включать в себя программы для оперативного управления одним или более из тормозов, силовой установки (например, управления ускорением в транспортном средстве 110 посредством управления одним или более из двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя, двигателя гибридной силовой установки, и т. д.), рулевого механизма, автоматической системы кондиционирования воздуха, внутренних и/или наружных фонарей, и т. д., транспортного средства, а также для определения, должно ли вычислительное устройство 115 и когда должно, в противоположность человеку-оператору, управлять такими операциями.

Вычислительное устройство 115 может включать в себя или быть присоединенным с возможностью обмена информацией, например, через шину связи транспортного средства, как дополнительно описано ниже, к более чем одному вычислительным устройствам, например, контроллерам, или тому подобному, включенным в транспортное средство 110 для контроля и/или управления различными компонентами транспортного средства, например, контроллеру 112 силовой передачи, контроллеру 113 тормозов, контроллеру 114 рулевого механизма, и т. д. Вычислительное устройство 115, как правило, выполнено с возможностью для поддержания связи по сети связи транспортного средства, такой как шина в транспортном средстве 110, такая как локальная сеть контроллеров (CAN), или тому подобное; сеть транспортного средства 110 может включать в себя другой механизм проводной или беспроводной связи, такой как известный, например, сеть Ethernet или другие протоколы связи.

Через сеть транспортного средства, вычислительное устройство 115 может передавать сообщения в различные устройства в транспортном средстве и/или принимать сообщения с различных устройств, например, контроллеров, исполнительных механизмов, датчиков, и т. д., в том числе, датчиков 116. В качестве альтернативы или дополнительно, в случаях, где вычислительное устройство 115 фактически содержит многочисленные устройства, сеть связи транспортного средства может использоваться для связи между устройствами, представленными в качестве вычислительного устройства 115 в данном изобретении. Кроме того, как упомянуто ниже, различные контроллеры или чувствительные элементы могут выдавать данные в вычислительное устройство 115 через сеть связи транспортного средства.

В дополнение, вычислительное устройство 115 может быть выполнено с возможностью для поддержания связи через интерфейс 111 между транспортным средством и инфраструктурой (V 2 I) с удаленным серверным компьютером 120, например, облачным сервером, через сеть 130, которая, как описано ниже, может использовать различные проводные и/или беспроводные технологии создания сети, например, сотовые, BLUETOOTH® и проводные и/или беспроводные пакетные сети. Вычислительное устройство 115 также включает в себя энергонезависимую память, такую как известная. Вычислительное устройство 115 может протоколировать информацию, сохраняя информацию в энергонезависимой памяти для более поздних извлечения и передачи через сеть связи транспортного средства и интерфейс 111 между транспортным средством и инфраструктурой (V2 I) на серверный компьютер 120 или пользовательское мобильное устройство 160.

Как уже упомянуто, как правило, в команды, хранимые в памяти и исполняемые процессором вычислительного устройства 115, включены программы для оперативного управления одним или более компонентов транспортного средства 110, например, тормозной, рулевого механизма, силовой установки, и т. д., без вмешательства человека-оператора. С использованием данных, принятых в вычислительном устройстве 115, например, данных с датчиков из датчиков 116, серверного компьютера 120, и т. д., вычислительное устройство 115 может производить различные определения и/или управлять различными компонентами и/или операциями транспортного средства 110 без водителя для эксплуатации транспортного средства 110. Например, вычислительное устройство 115 может включать в себя программы для регулирования рабочих характеристик транспортного средства 110, таких как скорость, ускорение, замедление, управление направлением движения, и т. д., а также тактических характеристик, таких как расстояние между транспортными средствами и/или время между транспортными средствами, минимальный интервал между транспортными средствами для смены полосы движения, минимальное значение пути на другую сторону при левом повороте, время прибытия в конкретное местоположение, и минимальное время прибытия на перекресток (без светофора) для пересечения перекрестка.

Контроллеры, в то время как такой термин используется в материалах настоящей заявки, включают в себя вычислительные устройства, которые типично запрограммированы управлять конкретной подсистемой транспортного средства. Примеры включают в себя контроллер 112 силовой передачи, контроллер 113 тормозов и контроллер 114 рулевого механизма. Контроллер может быть электронным блоком управления (ECU), таким как известный, возможно включающим в себя дополнительные программы, как описано в материалах настоящей заявки. Контроллеры могут быть с возможностью обмена информацией присоединены к и принимать команды из вычислительного устройства 115 для приведения в действие подсистемы согласно командам. Например, контроллер 113 тормозов может принимать команды из вычислительного устройства 115 для оперативного управления тормозами транспортного средства 110.

Один или более контроллеров 112, 113, 114 для транспортного средства 110 и могут включать в себя известные электронные блоки управления (ECU), или тому подобное, в том числе, в качестве неограничивающих примеров, один или более контроллеров 112 силовой передачи, один или более контроллеров 113 тормозов и один или более контроллеров 114 рулевого управления. Каждый из контроллеров 112, 113, 114 может включать в себя соответственные процессоры и устройства памяти, и один или более исполнительных механизмов. Контроллеры 112, 113, 114 могут быть запрограммированы и присоединены к шине связи транспортного средства 110, такой как шина локальной сети контроллеров (CAN) или шина локальной сети соединений (LIN), чтобы принимать команды из компьютера 115 и управлять исполнительными механизмами на основании команд.

Датчики 116 данных могут включать в себя многообразие известных устройств для выдачи данных через шину связи транспортного средства. Например, радиолокатор, прикрепленный к переднему бамперу (не показан) транспортного средства 110, может выдавать расстояние от транспортного средства 110 до ближайшего транспортного средства перед транспортным средством 110, или датчик глобальной системы определения местоположения (GPS), расположенный в транспортном средстве 110, может выдавать географические координаты транспортного средства 110. Расстояние(я), предоставленное радиолокатором и/или другими датчиками 116, и/или географические координаты, предоставленные датчиком GPS, могут использоваться вычислительным устройством 115 для автономного или полуавтономного оперативного управления транспортным средством 110.

Транспортное средство 110 как правило является наземным автономным транспортным средством 110, имеющим три или более колес, например, пассажирским автомобилем, грузовым автомобилем малой грузоподъемности, и т. д. Транспортное средство 110 включает в себя один или более датчиков 116, интерфейс 111 V 2 I, вычислительное устройство 115 и один или более контроллеров 112, 113, 114.

Датчики 116 могут быть запрограммированы собирать данные, имеющие отношение к транспортному средству 110 и обстановке, в которой действует транспортное средство 110. В качестве примера, а не ограничения, датчики 116, например, могут включать в себя высотомеры, камеры, лазерный локатор (LiDAR), радиолокатор, ультразвуковые датчики, инфракрасные датчики, датчики давления, измерители ускорения, гироскопы, датчики температуры, датчики давления, датчики Холла, оптические датчики, датчики напряжения, датчики тока, механические датчики, такие как переключатели, и т. д. Датчики 116 могут использоваться для считывания обстановки, в которой действует транспортное средство 110, такой как погодные условия, уклон дороги, расположение дороги или местонахождения соседних транспортных средств 110. Датчики 116 дополнительно могут использоваться для сбора данных, в том числе, динамических данных транспортного средства 110, имеющих отношение к эксплуатации транспортного средства 110, таких как вектор скорости, угловая скорость рыскания, число оборотов двигателя, давление в тормозной системе, давление масла, уровень мощности, приложенный к контроллерам 112, 113, 114 в транспортном средстве 110, возможность соединения между компонентами и электрическую и логическую исправность транспортного средства 110.

Фиг. 2 - схема дорожной обстановки 200 с двумя примерными транспортными средствами 202, 204. Два транспортных средства могут находиться в автоколонне, где автоколонна является двумя или большим количеством транспортных средств 202, 204, имеющих сетевые интерфейсы 208, 210 между транспортными средствами (V2V), соответственно, чтобы связывать транспортные средства через сеть V2V для предоставления транспортным средствам 202, 204 возможности формировать автоколонну или передвигаться, тем временем, находясь в тесном расположении. В дорожной обстановке 200, транспортные средства 202, 204 передвигаются в направлении 206, будучи разделенными расстоянием d, которое, например, может иметь значение около 1 метра. Связь по сети V2V, при которой вычислительные устройства 115 в транспортных средствах 202, 204 могут обмениваться информацией с использованием протоколов организации локальной сети с малым энергопотреблением, таких как BLUETOOTH® с низким энергопотреблением (BLE) через сетевые интерфейсы 208, 210 V 2 V, может давать транспортным средствам 202, 204 возможность слаженно пускаться в ход, ускоряться, замедляться и останавливаться, тем самым, увеличивая пропускную способность дорог и повышая безопасность посредством устранения источников ошибки, вносимой человеком-оператором. Формирование автоколонны может повышать экономию топлива, снижая аэродинамическое сопротивление, сокращать заторы движения в больших городах, обеспечивать меньшее время ежедневных поездок на работу и обратно в часы максимальной интенсивности движения и давать занимающим места людям возможность быть невнимательными к вождению время от времени, например, во время поездок по автомагистрали.

Транспортное средство 202 может иметь бортовую диагностику, которая указывает вычислительному устройству 115 в транспортном средстве 202, что эксплуатационные характеристики двигателя ухудшены. Может быть много причин ухудшения эксплуатационных характеристик двигателя, в том числе: работа двигателя на обедненной смеси, неровная работа двигателя, неустойчивое число оборотов, пропуски зажигания и несбалансированность мощности цилиндров двигателя. Все из этих первопричин могут давать в результате один и тот же диагностический код «проверить двигатель», сообщаемый в вычислительное устройство 115. Некоторые из этих первопричин могут дополнительно диагностироваться занимающим место человеком-водителем и/или вычислительным устройством 115 в автономном режиме. В дополнение к этим мерам диагностики, анализ выхлопного газа транспортного средства 202 может давать дополнительную информацию касательно кода «проверить двигатель», которая может определять правильное действие для выполнения транспортным средством 202, чтобы сохранять безопасность транспортного средства 202 и безопасность транспортных средств вокруг транспортного средства 202.

Транспортное средство 204 может быть оснащено цветными видеокамерами высокого разрешения в качестве датчиков, управляемых вычислительным устройством 115 в транспортном средстве 204. Одна или более из этих видеокамер могут получать изображения выхлопного газа 212, выпускаемого транспортным средством 202, и выполнять анализ выхлопного газа, и передавать анализ в транспортное средство 202 через сеть V 2 V. Поскольку вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 запрашивало анализ выхлопного газа, вычислительное устройство 115 может определять параметры управления двигателем и транспортным средством, которые будут порождать наиболее полезный выхлопной газ для анализа. Например, количество выхлопного газа, выпускаемого из транспортного средства 202 может быть связано с нагрузкой двигателя, например, ускорением, подъемом по склону, и т. д., поэтому, вычислительное устройство 115 может прикладывать более высокую нагрузку к транспортному средству 202, когда запрошен анализ выхлопного газа.

Фиг. 3 - схема, показывающая три примерных кадра 302, 306, 312 цветных видеоданных. В первом кадре 302, видно изображение вида сзади транспортного средства 304. Во втором кадре 306, видно изображение транспортного средства 308 с облаком выхлопного газа 310. В видеокадре 312, данные изображения из первого видеокадра 302 вычитаются из данных изображения из второго видеокадра 306 для формирования третьего видеокадра 312, где выхлопной газ 314 пропорционален разности между первым видеокадром 302 и вторым видеокадром 306. Третий видеокадр 312 может обрабатываться с использованием известной обработки машинного зрения для определения непрозрачности, объема и цвета облака выхлопного газа 314.

Вообще, непрозрачность является мерой процентной доли света, пропускаемого через среду. В данном контексте, непрозрачность выхлопного газа может быть определена в качестве процента пропускания деталей фона, например, который измеряется детализацией изображения транспортного средства 304, видимой сквозь выхлопной газ 314, по сравнению с детализацией изображения транспортного средства 304, видимой в видеокадре 302. Объем может определяться посредством измерения размера облака выхлопного газа 314 в третьем видеокадре 312 в пикселях, а затем, преобразования количества пикселей в абсолютные значения, используя технологии машинного зрения для определения размера транспортного средства 304, в первом видеокадре 302, и сравнивая измеренный размер транспортного средства 304 с предопределенным размером для транспортного средства 304, хранимым в энергонезависимой памяти в вычислительном устройстве 115. Например, цвет может определяться посредством группировки пикселей согласно их значениям в цветовом пространстве RGB (системы цветопередачи красный-зеленый-синий) с использованием статистических технологий, таких как оценка максимального правдоподобия, для группировки пикселей в конечное множество значений цвета.

Фиг. 4 - схема, показывающая три примерных кадра 402, 406, 412 цветных видеоданных. Как и на фиг. 3, в первом кадре 402, видно изображение вида сзади транспортного средства 404. Во втором кадре 406, видно изображение транспортного средства 408 с облаком выхлопного газа 410. В видеокадре 412, данные изображения из первого видеокадра 402 вычитаются из данных изображения из второго видеокадра 406 для формирования третьего видеокадра 412, где видно облако выхлопного газа 414. В этом примере, облако выхлопного газа 414 является в меньшей степени непрозрачным, имеющим больший размер и белым по цвету по сравнению с облаком выхлопного газа 314, которое прозрачно, имеет средний размер и окрашено в синий цвет.

Фиг. 5 - схема, показывающая три примерных кадра 502, 506, 512 цветных видеоданных. Как и на фиг. 3 и 4, в первом кадре 502, видно изображение вида сзади транспортного средства 504. Во втором кадре 506, видно изображение транспортного средства 508 с облаком выхлопного газа 510. В видеокадре 512, данные изображения из первого видеокадра 502 вычитаются из данных изображения из второго видеокадра 506 для формирования третьего видеокадра 512, где видно облако выхлопного газа 514. В этом примере, облако выхлопного газа 514 является в большей степени непрозрачным, имеющим меньший размер и черным по цвету по сравнению с облаками выхлопного газа 314, 414.

Анализ выхлопного газа посредством определения размера, непрозрачности и цвета облаков выхлопного газа может давать информацию касательно условий эксплуатации транспортного средства. Например, черный выхлопной газ может быть указывающим работу двигателя транспортного средства на обогащенной смеси, что может быть вызвано имеющей течь форсункой, плохим подогреваемым датчиком содержания кислорода в отработавших газах (HEGO) или подтекающим клапаном давления охлаждающей жидкости (CPV). Белый выхлопной газ может быть указывающим охлаждающую жидкость внутри камеры сгорания, например, вызванную протекающей прокладкой головки блока цилиндров. Синий выхлопной газ является указывающим попадание моторного масла в камеру сгорания, которое, например, могло бы быть вызвано изношенными поршневыми кольцами. Серый цвет является нормальным цветом для выхлопного газа. В порядке серьезности, белый выхлопной газ является вызывающим наибольшее беспокойство, за которым следует синий выхлопной газ, а затем, черный выхлопной газ. Серый выхлопной газ не несет беспокойства и будет время от времени формироваться в нормальных условиях.

Анализ выхлопного газа посредством определения размера, непрозрачности и цвета облаков выхлопного газа также может зависеть от типа двигателя, которым может быть оборудовано транспортное средство 304, 404, 504. Например, классификация по цвету, описанная выше, может быть действенной для транспортных средств 304, 404, 504, оборудованных бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Транспортные средства 304, 404, 504, оборудованные дизельными двигателями внутреннего сгорания, например, время от времени выпускают черный выхлопной газ в нормальных условиях. Тип двигателя транспортного средства 202, например, может быть включен в сообщение, запрашивающее анализ выхлопного газа 212.

Возвращаясь к фиг. 2, формирующее автоколонну транспортное средство 204, как показано на фиг. 2, может выполнять анализ выхлопного газа 212, как описано в отношении фиг. 3-5, чтобы определять непрозрачность, объем и цвет выхлопного газа 212. Получающийся в результате анализ может передаваться в транспортное средство 202 через сеть V2 V и передаваться владельцу или на станцию отправления парка транспортных средств, связанные с транспортным средством 202, для дальнейшей деятельности, когда транспортное средство 202 прибывает в свой пункт назначения или домашний гараж. Например, детали могут заказываться, а процедуры технического обслуживания планироваться на основании переданного анализа выхлопного газа.

Транспортное средство 202 может поддерживать связь с транспортным средством 204 с помощью выхлопного газа. Например, цвет и количество выхлопного газа 212 может управляться вычислительным устройством в транспортном средстве 202, изменяющим параметры двигателя для обогащения топливо-воздушной смеси. Становление смеси обогащенной может побуждать формироваться густой черный выхлопной газ 212. Вычислительное устройство 115 может изменять параметры двигателя со временем, чтобы менять расход, цвет и густоту выхлопного газа 212, выпускаемого из транспортного средства 202, неслучайным образом, для обмена информацией с транспортным средством 204 в отсутствие другой связи.

Например, в то время как транспортное средство 204 передвигается в дорожной обстановке 200, транспортное средство 204 может непрерывно вводить видеоданные с помощью видеодатчиков, как описано выше в отношении фиг. 1. Видеоданные будут время от времени включать в себя кадры 302, 402, 502, включающие в себя вид сзади транспортных средств 304, 404, 504. В этом примере, транспортные средства 202 и 204 могут не быть формирующими автоколонну. В этом случае, транспортные средства 202, 204 могут быть передвигающимися в дорожной обстановке 200, не находясь на связи V2V. Существуют многие причины, чтобы транспортные средства 202, 204 были неспособными обмениваться информацией через сеть V 2V, несмотря на оснащение сетевыми интерфейсами 208, 210 V2 V. Например, сигнал может быть потерян вследствие местных радиопомех, вычислительное устройство 115 может прекращать связь вследствие задач с более высоким приоритетом, или локальная сеть V 2V может быть временно перегружена сообщениями, очень похоже на сотовые телефонные сети, которые становятся перегруженными и сбрасывают вызовы, и т. д.

Вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 может управлять параметрами двигателя, чтобы выпускал темный черный газ. Транспортное средство 204, в отсутствие сообщения с транспортного средства 202, запрашивающего анализ выхлопного газа, может непрерывно контролировать видеокадры 302, 402, 502, включающие в себя вид сзади транспортных средств 304, 404, 504. Если вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 204 определяет, что транспортное средство 202 выпускает облако черного выхлопного газа 514, вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 204 может определять, что транспортное средство 202 отправляет сообщение с помощью выхлопного газа. Смысл, связанный с сообщением, может зависеть от контекста, в котором оно отправляется и принимается.

Например, если транспортное средство 202 определяет, что транспортное средство 204 следует слишком близко, и электронной связи V2 V в данный момент нет в распоряжении, облако густого черного выхлопного газа 514 могло бы использоваться для отправки сообщения на транспортное средство 204, указывающего, что транспортное средство 202 определило, что транспортное средство 204 является следующим в хвосте, и запрашивает, чтобы транспортное средство 204 обеспечивало большее расстояние d между транспортными средствами. В еще одном случае, например, транспортное средство 202 могло бы ставиться на стоянку на обочине дороги, неисправное и нуждающееся в помощи, где неисправность включает в себя неисправную связь по сети V2 V и V 2 I. Вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 могло бы определять, что транспортное средство 204 приближалось сзади и управлять параметрами двигателя, чтобы выбрасывал облако черного выхлопного газа 514. Вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 204, в отсутствие передач V2 V с транспортного средства 202, может определять, что транспортное средство 202 выпускало облако густого черного выхлопного газа 514 и, в этом контексте, определять, что облако густого черного газа 514 было сообщением об аварийной ситуации, и контактировать с соответствующими полномочными органами через сетевой интерфейс 111 V2 I.

В любом случае, вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 может настраивать параметры двигателя, чтобы испускал распознаваемое облако черного выхлопного газа в виде временной картины, которая может распознаваться другими транспортными средствами, не принимая запроса анализировать выхлопной газ из транспортного средства 202. Например, транспортное средство 202 может испускать порывы густого черного газа, перемежающиеся короткими периодами отсутствия густого черного газа, формируя временную картину «точек» выхлопного газа, которая может представлять собой сигнал чрезвычайной ситуации.

В другом случае, например, транспортное средство 204 может быть воздушным самодвижущимся аппаратом, запущенным с транспортного средства 202. Транспортное средство 204 воздушного самодвижущегося аппарата может включать в себя вычислительное устройство 115, видеокамеру и сетевую линию 210 связи V2 V с транспортным средством 202 через сетевую линию 208 связи V 2 V. Транспортное средство 204 воздушного самодвижущегося аппарата может обозревать транспортное средство 202, которое выпускало выхлопной газ 212, с воздуха, выполнять анализ выхлопного газа, как описано выше, и передавать анализ выхлопного газа на транспортное средство 202, или транспортное средство 204 воздушного самодвижущегося аппарата может передавать необработанные видеоданные в вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 через сетевые интерфейсы 208, 210 V2 V для анализа выхлопного газа вычислительным устройством 115.

Фиг. 6 - схема последовательности операций способа, описанная в отношении фиг. 1-5, с последовательностью 600 операций для управления транспортным средством на основании анализа выхлопного газа, например, как описано выше. Последовательность 600 операций может быть реализована процессором вычислительного устройства 115, берущим в качестве входных данных информацию с датчиков 116 и выполняющим команды и отправляющим сигналы управления, например, с помощью контроллеров 112, 113, 114. Последовательность 600 операций включает в себя многочисленные этапы, выполняемые в раскрытом порядке. Последовательность 600 операций также включает в себя реализации, содержащие меньшее количество этапов, или может включать в себя этапы, выполняемые в иной очередности.

Последовательность 600 операций начинается на этапе 602, где транспортное средство 202 может передавать сообщение на второе транспортное средство 204, включающее в себя запрос выполнять анализ выхлопного газа 212. Сообщение может передаваться в ответ на состояние «проверить двигатель», принятое вычислительным устройством 115 в транспортном средстве 202 и переданное через сеть V 2 V, как обсуждено выше в отношении фиг. 2.

На этапе 604, транспортное средство 202 может принимать сообщение из транспортного средства 204 через сеть V 2V, включающее в себя анализ выхлопного газа 212. Анализ выхлопного газа 212 может выполняться вычислительным устройством 115 в транспортном средстве 204 на основании цветной видеоинформации, как описано выше в отношении фиг. 3-5, и анализ выхлопного газа 212 может передаваться в сообщении в вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 через сетевые интерфейсы 208, 210 V2 V. Вычислительное устройство 115 также может передавать анализ выхлопного газа 212 в сообщении в вычислительное устройство 115, связанное с владельцем, поставщиком услуг или диспетчером парка транспортных средств, и т. д., например, в случаях, где транспортное средство 202 управляется автономно.

На этапе 606, вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 может управлять транспортным средством 202 на основании принятого анализа выхлопного газа 212. Например, анализ выхлопного газа 212, который указывал испускание обильного белого выхлопного газа 414 из транспортного средства 202, может указывать утечку охлаждающей жидкости, при этом, транспортное средство 202 должно быть безопасно поставлено на стоянку как можно скорее. В других случаях, испускание густого синего выхлопного газа 314 из транспортного средства может указывать проблемы долгосрочного износа двигателя, например, поршневых колец, которые должны быть как можно скорее отремонтированы, но не требуют немедленной постановки на стоянку, чтобы избежать дальнейшего повреждения.

В других случаях, анализ выхлопного газа, который указывал чрезмерные количества выхлопного газа какого-нибудь цвета, может указывать, что дополнительная информация касательно состояния транспортного средства 202 может быть получена посредством безопасной постановки транспортного средства 202 на стоянку и сбора звуковых данных из выхлопного газа 212 с использованием микрофонных датчиков, присоединенных к вычислительному устройству 115 в транспортном средстве 202. Звуковые данные могут анализироваться вычислительным устройством 115, чтобы дополнительно диагностировать состояние «проверить двигатель». Например, некоторые условия, которые вызывают состояние «проверить двигатель», также могут вызывать распознаваемое изменение звуковых образов, связанных с выхлопным газом 212.

Подводя итог вышесказанному, последовательность 600 операций описывает последовательность операций, в которой вычислительное устройство в транспортном средстве 202 передает сообщение в вычислительное устройство 115 во втором транспортном средстве 204, включающее в себя запрос проанализировать выхлопной газ 212, принимает сообщение из второго транспортного средства 204, включающее в себя анализ выхлопного газа 212, и управляет транспортным средством 204 на основании анализа выхлопного газа 212.

Фиг. 7 - схема последовательности операций способа, описанная в отношении фиг. 15, с последовательностью 700 операций для анализа выхлопного газа. Последовательность 700 операций может быть реализована процессором вычислительного устройства 115, берущим в качестве входных данных информацию с датчиков 116 и выполняющим команды и отправляющим сигналы управления, например, с помощью контроллеров 112, 113, 114. Последовательность 700 операций включает в себя многочисленные этапы, выполняемые в раскрытом порядке. Последовательность 700 операций также включает в себя реализации, содержащие меньшее количество этапов, или может включать в себя этапы, выполняемые в иной очередности.

Последовательность 700 операций начинается на этапе 702, где вычислительное устройство 115 во втором транспортном средстве 204 принимает запрос анализа выхлопного газа из транспортного средства 202 через сетевые интерфейсы 208, 210 V 2V. На этапе 704, вычислительное устройство 115 во втором транспортном средстве 204 может собирать цветные видеоданные с использованием цветных видеодатчиков, как описано выше относительно фиг. 2, приведенной выше. На этапе 706, вычислительное устройство 115 может выполнять анализ выхлопного газа 212, чтобы определять цвет, непрозрачность и размер облака выхлопного газа 314, 414, 514, связанного с транспортным средством 202, а на этапе 708, вычислительное устройство 115 в транспортном средстве 202 может передавать, через сетевые интерфейсы 208, 210 V 2V, анализ выхлопного газа 212, в том числе, цвет, непрозрачность и объем. Вычислительное устройство 115 также может определять временную картину, связанную с выхлопным газом 212, анализируя изменения цвета, непрозрачности и объема выхлопного газа со временем.

Подводя итог вышесказанному, последовательность 700 операций является последовательностью операций для приема запроса, в вычислительном устройстве 115 во втором транспортном средстве 204, выполнить анализ выхлопного газа 212. Вычислительное устройство 115 во втором транспортном средстве 204 выполняет анализ выхлопного газа 212 и передает анализ выхлопного газа 212 на транспортное средство 202 через сетевые интерфейсы 208, 210 V 2V.

Каждое из вычислительных устройств, таких как обсужденные в материалах настоящей заявки, как правило включает в себя команды, исполняемые одним или более вычислительных устройств, таких как идентифицированные выше, и для выполнения вершин блок-схем или этапов последовательностей операций, описанных выше. Например, вершины блок-схем последовательностей операций, обсужденные выше, могут быть воплощены в качестве машинно-исполняемых команд.

Машинно-исполняемые команды могут компилироваться или интерпретироваться из компьютерных программ, созданных с использованием многообразия языков и/или технологий программирования, в том числе, но не в качестве ограничения, и в одиночку или в комбинации, Java™™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML, и т. д. Вообще, процессор (например, микропроцессор) принимает команды, например, из памяти, машинно-читаемого носителя, и т. д., и исполняет эти команды, тем самым, выполняя одну или более последовательностей операций, в том числе, одну или более из последовательностей операций, описанных в материалах настоящей заявки. Такие команды и другие данные могут храниться в файлах и передаваться с использованием многообразия машинно-читаемых носителей. Файл в вычислительном устройстве как правило является совокупностью данных, хранимых на машинно-читаемом носителе, таком как запоминающий носитель, оперативное запоминающее устройство, и т. д.

Машинно-читаемый носитель включает в себя любой носитель, который принимает участие в предоставлении данных (например, команд), которые могут читаться компьютером. Такой носитель может принимать многие формы, в том числе, но не в качестве ограничения, энергонезависимых носителей, энергозависимых носителей, и т. д. Энергонезависимые носители, например, включают в себя оптические или магнитные диски и другую постоянную память. Энергозависимые носители включают в себя динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), которое типично составляет основную память. Обычные формы машинно-читаемых носителей, например, включают в себя дискету, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любой другой магнитный носитель, CD-ROM (постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) на компакт-диске), DVD (цифровой многофункциональный диск), любой другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель со схемами расположения отверстий, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, RAM), ППЗУ (программируемое ПЗУ, PROM), СППЗУ (стираемое программируемое ПЗУ, EPROM), флэш-память/ЭСППЗУ (FLASH-EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ)), любые другие микросхему или картридж памяти, или любой другой носитель, с которого компьютер может осуществлять считывание.

Все термины, используемые в формуле изобретения, подразумеваются обусловленными своими очевидными и обычными значениями в качестве понятных специалистам в данной области техники, если в материалах настоящей заявки не сделано явное указание на обратное. В частности, использование форм единственного числа «упомянутый», и т. д., должно читаться излагающим один или более из указанных элементов, если пункт формулы изобретения не излагает явное ограничение иначе.

Термин «примерный» в материалах настоящей заявки используется в смысле обозначения примера, например, ссылка на «примерное устройство» должна толковаться в качестве просто упоминающей пример устройства.

Наречие «приблизительно», модифицирующее значение или результат, означает, что форма, конструкция, измерение, значение, определение, расчет, и т. д., могут отклоняться от точно описанной геометрии, расстояния, измерения, значения, определения, расчета, и т. д., вследствие несовершенства материалов, механической обработки, производства, измерений датчиков, вычислений, времен обработки, времени передачи данных, и т. д.

На чертежах, одинаковые номера ссылок указывают идентичные элементы. Кроме того, некоторые или все из этих элементов могли бы быть изменены. Что касается сред, последовательностей операций, систем, способов, и т. д., описанных в материалах настоящей заявки, должно быть понятно, что, хотя этапы таких последовательностей операций, и т. д., были описаны в качестве происходящих согласно определенной упорядоченной последовательности, такие последовательности операций могли бы быть осуществлены на практике с описанными этапами, выполняемыми в порядке, ином, чем порядок, описанный в материалах настоящей заявки. Кроме того, должно быть понятно, что некоторые этапы могли бы выполняться одновременно, что могли бы быть добавлены другие этапы, или что некоторые этапы, описанные в материалах настоящей заявки, могли бы быть опущены. Другими словами, описания способов в материалах настоящей заявки предоставлены с целью иллюстрации некоторых вариантов осуществления и никоим образом не должны толковаться, с тем чтобы ограничивать заявленное изобретение.

Изобретение относится к способу и системе анализа выхлопного газа, для управления транспортным средством. Система, осуществляющая способ анализа выхлопного газа, для управления транспортным средством, содержит компьютер, запрограммированный передавать сообщение из транспортного средства на второе транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ. Принимать сообщение на транспортном средстве из второго транспортного средства, включающее в себя анализ выхлопного газа. Управлять транспортным средством на основании анализа выхлопного газа. Обеспечивается безопасная и эффективная эксплуатация транспортного средства. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ анализа выхлопного газа, для управления транспортным средством, содержащий этапы, на которых:

передают сообщение из транспортного средства на второе транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ транспортного средства;

принимают сообщение в транспортном средстве из второго транспортного средства, включающее в себя анализ выхлопного газа транспортного средства; и

управляют транспортным средством на основании анализа выхлопного газа транспортного средства.

2. Способ по п. 1, в котором транспортное средство и второе транспортное средство находятся в автоколонне, при этом транспортное средство и второе транспортное средство полагаются на связь между транспортными средствами и автономное управление для поддержания расстояния, меньшего чем приблизительно один метр, между транспортным средством и вторым транспортным средством во время передвижения.

3. Способ по п. 2, в котором транспортное средство и второе транспортное средство покидают и вновь собираются в автоколонну во время передвижения.

4. Способ по п. 2, в котором транспортное средство меняется положением в автоколонне со вторым транспортным средством;

второе транспортное средство передает сообщение на транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ второго транспортного средства;

второе транспортное средство принимает сообщение, включающее в себя второй анализ выхлопного газа второго транспортного средства; и

управляют вторым транспортным средством на основании второго анализа выхлопного газа второго транспортного средства.

5. Способ по п. 1, в котором транспортное средство передает сообщение на основании определения, что имеется неисправность транспортного средства, при этом неисправность транспортного средства включает в себя работу двигателя на обедненной смеси, работу двигателя на обогащенной смеси, неровное число оборотов, пропуски зажигания или несбалансированность мощности цилиндров двигателя.

6. Способ по п. 1, в котором анализ выхлопного газа транспортного средства включает в себя получение цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа.

7. Способ по п. 6, в котором анализ выхлопного газа транспортного средства заключается в том, что определяют цвет, непрозрачность и объем выхлопного газа на основании цветных видеоизображений и/или инфракрасных видеоизображений выхлопного газа.

8. Способ по п. 7, в котором определение цвета выхлопного газа заключается в том, что распознают белый, черный и синий/серый газ, а определение непрозрачности и объема выхлопа заключается в том, что сравнивают цветные видеоизображения и/или инфракрасные видеоизображения выхлопного газа с цветными видеоизображениями и/или инфракрасными видеоизображениями без выхлопного газа.

9. Способ по п. 8, в котором транспортное средство изменяет параметр управления двигателем для изменения выхлопного газа, чтобы был выявляемым посредством анализа выхлопного газа транспортного средства.

10. Способ по п. 9, в котором параметр управления двигателем включает в себя топливовоздушную смесь, при этом, изменение топливовоздушной смеси для обогащения побуждает выхлопной газ становиться черным.

11. Способ по п. 10, в котором транспортное средство изменяет параметры управления двигателем для изменения выхлопного газа в виде картины, выявляемой посредством анализа выхлопного газа транспортного средства вторым транспортным средством, определяя цвет, непрозрачность, объем и временную длительность выхлопного газа.

12. Способ по п. 1, в котором управление транспортным средством включает в себя получение аудиоданных от выхлопного газа, используя микрофон при холостых оборотах двигателя.

13. Способ по п. 1, в котором второе транспортное средство является воздушным самодвижущимся аппаратом, запущенным с транспортного средства.

14. Способ по п. 1, в котором второе транспортное средство передает анализ выхлопного газа транспортного средства в вычислительное устройство в удаленное место от транспортного средства.

15. Система анализа выхлопного газа, для управления транспортным средством, содержащая компьютер, запрограммированный:

передавать сообщение из транспортного средства на второе транспортное средство, включающее в себя запрос анализировать выхлопной газ транспортного средства;

принимать в транспортном средстве из второго транспортного средства сообщение, включающее в себя анализ выхлопного газа транспортного средства; и

управлять транспортным средством на основании анализа выхлопного газа транспортного средства.

16. Система по п. 15, в которой компьютер также запрограммирован управлять транспортным средством, чтобы менять положение в автоколонне со вторым транспортным средством;

принимать от второго транспортного средства сообщение, включающее в себя запрос на анализ выхлопного газа второго транспортного средства; и

отправлять на второе транспортное средство сообщение, включающее в себя второй анализ выхлопного газа второго транспортного средства.

17. Система по п. 15, в которой компьютер также запрограммирован передавать сообщение, основанное на определении неисправности транспортного средства, при этом неисправность транспортного средства включает в себя работу двигателя на обедненной смеси, работу двигателя на обогащенной смеси, неровное число оборотов, пропуски зажигания или несбалансированность мощности цилиндров двигателя.

18. Система по п. 15, в которой компьютер также запрограммирован определять цвет, непрозрачность и объем выхлопного газа на основании одного из инфракрасных изображений и цветных видеоизображений выхлопного газа как части анализа выхлопного газа транспортного средства.

19. Система по п. 15, в которой компьютер также запрограммирован изменять параметр управления двигателем для изменения выхлопного газа, чтобы был выявляемым посредством анализа выхлопного газа транспортного средства.

20. Система по п. 19, в которой параметр управления двигателем включает в себя топливовоздушную смесь, при этом изменение топливовоздушной смеси для обогащения побуждает выхлопной газ становиться черным.