优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的系统、装置和方法

专利名称：优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的系统、装置和方法
技术领域：
各实施例涉及用于路线确定的系统和方法。在一些实施例中，确定的路线确保车辆能量消耗的高效利用。
背景技术：
路线的选择在使机动车辆的能量消耗最小化方面起重要作用。虽然可能存在确定路线的各种标准，但最常见的是以确定从起始点到目的地的最短和/或最快的路线的方式来构造导航系统。在一些情况下，最短的路线在能量消耗方面可能是最高效的。然而，如果最短路线引导穿过(例如)由于与交通有关的频繁启停导致能量消耗增加的市区，则所述路线的能量效率可能较低。此外，路线的属性(例如，允许速度、由于交通规则(例如，交通灯、停车标志、行人等)导致的交通流中断、海拔的差异)以及车辆的特性和/或驾驶员的驾驶行为也可能影响车辆的能量消耗的效率。各种示例存在用于确定高能效路线的方法。例如，第5，913，917号美国专利公开了一种方法，该方法用于估计机动车辆在沿预定义的路线从起始点到目的地的行程中的能量消耗，以估计电动或者传统操作的机动车辆的范围。在这方面，所述预定义的路线被分成 (例如)最大速度、坡度等条件恒定的段，并且该段包括最大的一个十字路口或者交叉点。 基于与坡度、车速、预期的交通密度、天气状况等有关的数据，同时还考虑到驾驶员的预定义的驾驶风格，为每个段确定燃料消耗值。为各个段所确定的消耗值的总和构成了在所述预定义的路线上预测的总体燃料消耗。作为附加示例，DE 102007059120A1和DE 102007059121A1公开了用于确定从起
始点到目的地的能量消耗最优的路线的方法，其中，能量消耗值被分配给模拟交通路线网络并具有加速度相关和/或速度相关的成分的地图数据的至少一部分元素。为了检测特定驾驶员的影响，假设多种预定义的可能的驾驶风格(运动、保守或者防守或者节能)中的一种。

发明内容
—方面涉及一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的系统。所述系统包括至少一个车辆计算机，所述车辆计算机被构造成接收定义一条或多条路线的数据。车辆计算机还被构造成接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗。可基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线。可以根据减少车辆能量源的消耗为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略(例如，但不限于，再生制动、传统制动、发动机制动、滑行以及当车辆发动机处于静止状态时关闭车辆发动机中的至少一种)。可在车辆中输出所述一个或多个制动策略。另一方面包括一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的由计算机实现的方法。所述方法可包括在车辆计算机处接收定义一条或多条路线的数据。此外，可在车辆计算机处接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗。可基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线。可以根据减少车辆能量源的消耗在车辆处为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略。可在车辆中输出所述一个或多个制动策略(例如，但不限于，触觉输出、声学输出或者光学输出中的至少一种)。另一方面涉及一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的装置。所述装置可被构造成接收定义一条或多条路线的数据。所述装置还可被构造成接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗。可基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线。可以根据减少车辆能量源的消耗为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略。可在车辆中输出所述一个或多个制动策略。另一方面涉及一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的方法。所述方法可包括接收定义一条或多条路线的数据。所述方法还可包括接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗。可基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线。可以根据减少车辆能量源的消耗为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略。 可在车辆中输出所述一个或多个制动策略。


下面所结合的

了本发明的一些实施例。这些附图不意在限制权利要求中所述的本发明。参照以下结合附图进行的描述，实施例(关于实施例的组织和操作方式) 连同实施例的进一步的目的和优点会被最好地理解，附图中图1示出了根据各示例性实施例中的一个的用于确定特定驾驶员的驾驶风格的车辆系统模块和过程的框图；图2示出了两种不同驾驶风格的示例；图3是能量消耗的各种影响变量及其关系的数据流图；图4是示出在确定能量消耗最优的路线期间的数据流的系统框图。
具体实施例方式根据需要，在此公开了本发明的详细实施例；然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是可以以各种和可选的形式实施的本发明的示例。附图不一定成比例，一些特征可被夸大或最小化，以示出具体部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能上的细节不应该被解释为限制，而仅仅被解释为用于教导本领域的技术人员以各种方式使用本发明的代表
性基准。另外，附图的公开和布置是非限制的。因此，可修改或者重新布置附图的公开和布置，以最好地配合本发明的各实施例的具体实施。已认识到的是，车辆驾驶员的制动习惯可显著影响机动车辆的能量消耗，另外，其对高能效路线的识别有显著影响。车辆驾驶员的制动习惯也可比加速策略更重要。在本申请的范围内，“能量”指的是车辆的能量源，其包括但不限于汽油、电池和电能。此外，车辆可包括内燃机车辆(例如，以汽油为动力的车辆)、混合动力车辆、电动车辆寸。图1示出了用于确定车辆驾驶员的驾驶风格(其可能是确定高能效路线的一个因素)的系统模块和过程的框图。作为该确定的一部分，可根据路线的各个段对正在行驶 (或者将要行驶)的路线进行分类(框100)。可由从车辆模块和/或传感器(如下所述) 获得的数据来确定该分类。在一个实施例中，可基于导航(例如，地图)数据来确定从起始点到目的地的路线。针对这些路线和/或针对多条可能的路线，可以为该路线确定/预测能量消耗状态。在这方面，可考虑一个或多个可能的影响变量。各条路线可被分成单独的元素或段，这些单独的元素或段的信息分别被包含在地图数据中。通过考虑影响变量，可在车辆行驶通过各个段时确定车辆的能量消耗。可对分配给路线的单独的元素或段的能量消耗值中的每个进行求和，以给路线提供能量消耗。基于被分配给至少一条路线的能量消耗，可确定从能量消耗的角度来说该路线是否是最优的。在一个实施例中，可以为多条可能的路线确定各自的预测的能量消耗，可基于对每条路线的能量消耗值的比较来确定能量消耗最优的路线。高能效路线可以是在所确定的可能的路线中总体能量消耗最少的(例如，从起始点到目的地所确定的)路线。另外或者可选地，高能效路线可以是基于各种标准或者约束(如下所述)从能量消耗的角度来说最优的路线。作为一个非限制性示例，可考虑行驶时间(例如，所需的最大时间)。可选地或者另外，可考虑交通规则，使得(例如)交通方面的约束可被排除在该确定之外。例如，可排除缴纳费用的路段。在这方面，这样的条件可被列为固定的排除标准， 和/或可被包括在与能量消耗结合的加权组合中。为了简要，费用作为示例被提供，然而， 除费用之外或者作为费用的替代的一个或多个其他约束可用于该确定中。参照图1，可通过记录作为相关参数的函数的驾驶数据来确定驾驶员的驾驶风格。 可从作为示例的GPS辅助的导航系统(未示出，例如，从存储在存储介质中的地图数据)获得机动车辆行驶的当前位置和当前方向。地图数据可展现交通路线网络的机动车辆当前所在的位置及其行驶方向的部分。对于路线的每个部分，地图数据可包括用于定义路线的各个部分或对路线的各个部分进行分类的参数。这样的参数的非限制性示例可包括但不限于，道路类别102(例如但不限于，交通的适宜性、道路的宽度、覆盖物等)、速度限制104(基于各个路线部分、各行驶方向和/或其他交通规则)以及坡度106。另外，所述参数可包括与十字路口、交叉点、优先通行规则、交通灯等有关的信息(框108)。如框110所示，还可包括其他参数。在一些实施例中，所述参数可另外包括地形信息(例如，海拔高度和弯曲半径)。作为非限制性示例，所述参数可包括关于各个部分或段是否位于在某地区之内或者在某地区之外的区域中的信息。如果路线部分包含一个以上弯道，则所述参数还可包括与弯道数量以及平均弯曲半径或者最小弯曲半径有关的信息。
基于路线参数，可获得或者确定当前正在行驶的道路的分类(其可以是一维或多维的)。因此，该分类可以是用于确定车辆驾驶员的驾驶风格(框116)的至少一个输入。确定驾驶风格的其他输入可包括从车辆的其他模块和/或传感器获得的机动车辆的运行参数(框11 。可被记录为行驶参数的这样的参数可包括但不限于速度、加速度、 制动减速度、换档、档位选择、怠速时间、乘客和/或货物的数量等。另外的输入可包括时间、日期以及机动车辆的目的地(框114)。还可收集与交通有关的参数或者环境参数，并且这些参数可用作确定驾驶员的驾驶风格的基础。由以上描述的可被连续记录的数据的一个或多个非限制性示例来确定驾驶员的驾驶风格。驾驶风格可被构造为(例如)函数、特性图，或者可被构造为一维或多维分类。 驾驶风格可指示(例如)驾驶员表现出作为各种参数中的一个或多个参数的函数的哪种行为。作为非限制性示例，驾驶风格可指示驾驶员试图达到或设法保持哪种速度(假定特定的参数组合)以及驾驶员针对加速或减速采取哪些措施。因此，(例如)十字路口、停车标志或者环岛可能限定了特定驾驶员的制动行为或者加速行为。在制动和加速的情况下，特定驾驶员可表现出特定的换档行为和档位选择行为。当勻速驾驶时，特定驾驶员可能偏爱特定的变速箱传动比，该传动比在某地区之内与在某地区之外可能是不同的。驾驶员还可表现出作为当日时间或者目的地的函数的不同行为。因此，除一些影响变量之外，驾驶风格(及相关的速度策略、加速策略和制动策略)还可基于道路分类。这样，可有利于对驾驶员行为的切实的预测，并可确定对路线段和 /或路线上的消耗的估计。可基于特定驾驶员的驾驶风格来为路线确定预测的能量消耗。当行驶了给定路线时，驾驶员的驾驶风格可影响能量消耗。在不同的情况下，驾驶员的驾驶风格可能对能量消耗产生不同的影响。例如，同一驾驶员在城镇交通下与在乡村道路或者高速公路上可能具有不同的驾驶风格。为此，从能量消耗的角度来说对一个驾驶员有利的路线可能对另一个驾驶员来说是低能效的。因此，利用特定驾驶员的驾驶风格来为路线确定预测的能量消耗可更加精确地确定能量消耗最优的路线。作为示例，图2提供了两种不同的驾驶风格的比较，以说明驾驶风格对能量消耗的影响。细线201示出了驾驶员A的行为，粗线202表示驾驶员B的行为，这两种行为均针对某地区内的交通或者市区交通。虚线分别示出了在某地区之外的交通下的道路上或者在高速公路上驾驶员A的行为(线203)和驾驶员B的行为(线204)。如图2所示，驾驶员 A在某地区之外的交通下比在某地区之内的交通下加速得更快，而驾驶员B的行为正好相反。驾驶员A在某地区之内的交通下制动的制动减速度与在某地区之外的交通下制动的制动减速度几乎相同，而驾驶员B在某地区之外的交通下选择的制动比在某地区之内的交通下选择的制动更强。不同的加速策略和制动策略不仅可根据位于某地区之内或者位于某地区之外来进行区分，而且可根据直接影响能量消耗和/或通过对驾驶风格的影响而影响能量消耗的多种其他条件来进行区分。将针对图3进一步详细地描述这一方面。可基于制动策略为路线预测能量消耗。可在确定路线的单独的元素或段的能量消耗时考虑制动策略。因此，可提高能量消耗的估计精度以及高能效路线的确定精度。在一个实施例中，制动策略可包括确定要激活一种或多种类型的制动中的哪种。例如，制动类型可包括机动车辆的行车制动、发动机制动和/或电动制动。作为一个示例， 当(例如)减小车速时，可确定要使用的制动类型。在一些情况下，使用从机动车辆的动能回收(例如，再生)能量的系统，而不是使用机动车辆的行车制动(通常通过制动踏板被激活)，能量效率可能更高。在这种情况下，可通过增加来自(例如)发电机的输出电压来使用所述系统以给车辆电池充电，或者可通过使用特定的电动制动来使用所述系统。在其他情况下，可将车辆在负坡度上的势能转换成机动车辆可用的能量可能是有益的。在另一情况下，发动机的制动效应的使用(例如，“发动机制动”)可影响能量消耗。在这种情况下，内燃发动机在发动机制动期间继续运行，而不消耗燃料(与例如怠速模式相反)。还可调节对燃烧效率来说很重要的发动机温度。在另一情况下，车辆在减速期间或者在完全停止前滑行可能更为有利，而不是保持现有速度。对于能量消耗来说更高效的制动类型(例如，减速)可取决于(例如但不限于) 制动发生时的初始速度、制动发生后的目标速度、制动阶段的消耗以及与实现减速的行驶点之间的距离。制动策略可以是路线的一个或多个特性的函数。这些特性可包括道路的正坡度和 /或负坡度、速度和/或与可引起速度变化的行驶特征(例如但不限于弯道、速度限制或者交通灯)之间的距离。此外，这些条件可依赖于周围的状况(例如，环境因素)和/或交通状况。例如，车辆在密集的交通下或者当能见度低时滑行的能力比在稀疏的交通下更困难。在一些实施例中，行车制动可具有这样的条件，在该条件下发动机可能会停止运转。这样的条件可包括(例如)最小停车时间(standing time)，如果超过该时间，则导致车辆发动机停止运转。可存在其他条件，为了简要的目的，没有明确地说明所述其他条件。当为路线预测能量消耗时，可另外执行识别要使用的制动类型。例如，可基于与该路线有关的地形信息(例如，弯道、负坡度和速度限制)来预测消耗，此外，可使用由地形信息确定的各种制动方法来预测消耗。可通过假设相应的概率而被使用的附加信息可以是与交通有关的制动情况。因此，可确定预测的消耗以及消耗最优的路线。图3是表示在能量消耗的计算中起作用的各种影响变量的数据流的示例性图示。 如图3所示，为了清楚起见，各影响变量被分成车辆参数组300、道路参数组302、特定驾驶员参数和/或驾驶风格组304、环境参数组306以及交通参数组308。图3是非限制性的， 从而可重新布置和修改这些分组和/或这些分组的元素。此外，一个或多个参数(或者参数集)可被添加到图3的参数集或者从图3的参数集删除。如虚线箭头301所示，在各个影响变量之间和/或影响变量的组之间可能存在关系。例如，天气状况不仅可直接影响路线段上的燃料消耗(例如，由于即将到来的风或者特别高的温度或特别低的温度)，而且可间接影响与驾驶员的驾驶风格有关的燃料消耗。作为非限制性示例，驾驶风格可依赖于天气状况(例如，能见度)。尽管未示出，但是一个或多个其他参数(例如，道路状态、行驶相关的参数、路线相关的参数以及车辆参数)也可直接影响能量消耗和/或通过驾驶员的驾驶风格间接影响能量消耗。驾驶员的特定驾驶风格可包括个性化的制动行为(组304)。例如，驾驶员可使用行车制动、发动机制动、再生制动或者当车辆发动机处于静止状态时关闭发动机。因此，可考虑这种制动行为，使得这种制动行为可根据驾驶员或者驾驶风格而在不同的情况下和以不同的频率发生。因此，可基于特定驾驶员的制动行为来预测能量消耗。
在一个实施例中，特定驾驶员的驾驶风格可基于(例如)作为当车辆勻速行驶时的函数以及作为速度、在加速行驶期间的加速度和/或制动期间的减速度的函数的变速箱传动比的选择。变速箱传动比还可影响发动机制动或者能量回收。另外，驾驶风格可基于离合器的接合和分离，作为换档过程的函数，离合器也可影响消耗。驾驶员的驾驶风格还可基于静止状态运行模式信息或者怠速运行模式信息。作为示例，可关于发动机在相对长的静止状态下停止运转来提供所述信息。这样的信息可为不同类型的车辆(尤其是具有手动变速箱的车辆)更精确地确定能量消耗最优的路线。特定驾驶员的驾驶风格可以是驾驶环境的函数。因此，驾驶员的驾驶风格可受许多因素影响，所述因素可对路线的不同部分或段起不同的作用。在这种情况下，可在各个部分或段上以及在整条路线上获得对能量消耗的更精确的估计。在一个实施例中，特定驾驶员的驾驶风格可依赖于路线，例如，对于一条或多条路线的各个段，驾驶风格可能是不同的。按照这种方式，考虑到(例如)在高速公路上的驾驶员的驾驶风格可与在具有多个弯道的乡村道路上、在狭窄的二级道路上或者在城镇交通下的驾驶员的驾驶风格不同，可以为驾驶员预测能量消耗和/或确定高能效路线。在一些实施例中，可由路线相关的信息来确定驾驶员是在上班的路上还是在下班的路上还是在其闲暇时间旅行。每种情况均可具有不同的时间压力，结果，可影响驾驶员的驾驶风格。因此，特定驾驶员的驾驶风格可取决于时间。例如，当日时间或者一周中的一天可确定驾驶员是否进行与工作有关的旅行或者是否在其闲暇时间旅行。由于驾驶员的驾驶风格在密集的交通下与在稀疏的交通下可能完全不同，所以驾驶风格还可取决于预计机动车辆通过部分路线或者部分路线段的时间。可基于时间或者由当前的交通状况来确定这样的信息。在另外或者可选的实施例中，天气状况和与天气有关的道路状况也可影响特定驾驶员的驾驶风格。例如，归因于雾或者降水，当能见度低时，驾驶员可表现出与当能见度良好时完全不同的驾驶风格。同样地，驾驶员的能见度可受雪或者雨影响。驾驶员可以分别以不同的方式使其驾驶风格适应这些状况。因此，基于作为特定路线段的各自的状况的函数的特定驾驶员的驾驶风格，可实现能量消耗和/或路线的确定。另外，驾驶员的驾驶风格还可取决于当前的车辆参数。例如，车辆的货物不仅对机动车辆在给定段上的消耗起作用而且对驾驶员的驾驶风格起作用。例如，与当车辆空载时相比，当货物增加时，驾驶员可使用允许的最大速度。此外，驾驶风格还可取决于驾驶员是否独自旅行或者车辆中的前排座椅乘客是否也在旅行。驾驶风格可另外或者可选地取决于有多少其他乘客或者存在哪些其他乘客。这同样也适用于拖车运行模式，该模式不仅影响允许的最大速度而且影响驾驶员的驾驶风格。档位选择也可取决于车辆参数。由于驾驶员可以以不同的方式对(例如)车辆的货物的变化作出反应，所以将驾驶风格作为当前车辆参数的函数进行考虑为路线上预测的消耗提供更加精调的估计。相应地，还可实现对消耗最优的路线更加精调的确定。现在参照图4，图4是用于确定高能效路线的数据流和系统的示例性图示，在机动车辆运行期间，可在车辆处记录数据002)，以确定驾驶员的驾驶风格。记录的数据可以为行驶参数、环境参数、交通参数以及车辆参数中的一个或多个提供基础，这些参数用于跟踪 /监控驾驶员的驾驶行为。
作为一个示例，可记录由GPS系统404确定的机动车辆的当前位置以及由地图数据406确定的行驶段的行驶参数或特性。还可记录或者可选地记录当前时间和/或环境参数、交通参数以及车辆参数。此外，可记录驾驶风格414，例如，驾驶员的加速和制动行为、 行驶速度以及换档杆的激活，在一些实施例中，还可记录机动车辆的与消耗有关的附加功能(例如，空调系统或者窗)。为了确定驾驶员的驾驶风格(作为环境状况的函数)，可收集这样的数据，以基于行驶段的特性和状况确定驾驶员的行为。可在尽可能不同的情况下以及针对尽可能多的不同行驶参数来确定驾驶员的驾驶风格。这种个人驾驶风格可被存储并用于估计在路线段或者路线上的预测的能量消耗。为了确定消耗最优的路线，可通过存储的地图数据406为从起始点到目的地的可能路线的多个段确定相关的行驶参数。在这方面，可基于地图数据406、由GPS接收器404 确定的当前位置以及已(例如)通过驾驶员输入的目的地来确定路线和路线段。将理解的是，在图4中仅仅通过示例的方式详细说明了一些相关参数。在由驾驶风格确定的行驶路线段上，可利用记录的机动车辆的运行数据402(例如，档位选择以及速度)来识别驾驶员。在一些实施例中，几百米的路线段可能足以识别驾驶员和/或驾驶风格。当然，不限制测量单位，可根据本发明的具体实施使用其他测量单位。附加计算可基于存储的与驾驶员的驾驶风格有关的数据。在一些实施例中，可通过记录并评价运行数据连同一个或多个参数(例如但不限于，行驶参数)来另外或者可选地确定和/或更新驾驶员的驾驶风格。如果确定偏离了存储的驾驶风格，则可基于改变的交通状况触发新的路线最优化。作为示例，可基于交通密度的变化来确定新路线。可由行驶参数408连同驾驶员的驾驶风格414来计算各个段的消耗值。可以(例如，基于行驶参数)为段确定加速或者制动是否是必需的，在一些实施例中，确定加速或者制动的概率是多大。此外，可确定允许速度。通过这种信息，可至少基于特定驾驶员的驾驶风格来确定各个段的预测的消耗值。在一些实施例中，可基于附加数据/参数(例如，比方说车辆参数和当前或者预测的环境状况以及交通参数(未示出))进行确定。个段的消耗值可被输入到路线规划算法，并且可确定消耗最优的路线(410)。在一些实施例中，可考虑其他输入(例如，预测的必要时间)。在一些实施例中，可基于之前行驶的路线段的数据来更新特定驾驶员的驾驶风格。基于更新的信息，可确定从当前位置到目的地的能量消耗最优的路线。结果，可随时为到目的地的剩余行程分别确定最新的能量消耗最优的路线。在一个优选实施例中，可将特定驾驶员的驾驶风格数据从第一车辆传输或者传送到第二车辆。这里，合适的传输/传送方式是所有的数据传输方法(包括但不限于存储装置、线缆连接和/或无线连接)。例如，存储装置可以是U盘，驾驶员将该U盘连接到他在特定时间驾驶的第一车辆。然后，驾驶员还可通过将U盘连接到第二车辆并将在U盘上收集的数据传送到第二车辆而将从第一车辆收集的数据用于第二车辆。其他非限制性存储装置可以是存储这些特定驾驶员的驾驶风格数据的驾驶员的钥匙卡或者点火钥匙。存储装置还可存储访问权限。在另外或者可选实施例中，可通过合适的远距离传输而在车辆之间直接传输驾驶风格数据。在一个实施例中，如果同一驾驶员使用彼此独立通信或者以(例如)通过驾驶员有意触发的方式通信的多辆车，则可使用这样的传输。在另外或者可选实施例中，例如， 当游牧装置在插座上充电时，可通过线缆连接进行传输。如果两个或更多个驾驶员驾驶车辆，则可通过(例如)相应编码的个人钥匙或者当机动车辆或者导航系统启动时输入的个人代码来识别每个驾驶员。作为另一示例，可通过生物识别符(例如，但不限于，确定坐在驾驶员座椅上的人的重量)来识别驾驶员。作为另一示例，可基于可因人而异的车辆设置(例如，驾驶员座椅、方向盘、安全带或者反射镜)来识别驾驶员。基于可在旅行开始时进行的所述设置，可从存储的驾驶员资料(dirver profile)(用于确定预测的消耗)获得个人的，在一些实施例中，为与状况相关的驾驶员的驾驶风格。在另一实施例中，可通过评价在之前行驶的路线(可包括当前路线或者待行驶路线的一部分)上的驾驶风格来可选或者另外地执行对驾驶员的识别。在各种可能的驾驶员的驾驶风格十分不同的情况下，相应消耗值可依照每个驾驶员的驾驶风格来被相对容易地识别。基于该识别可获得为被识别的驾驶员预先确定的驾驶风格及其对道路参数、环境参数以及车辆参数的依赖性。在一个实施例中，识别驾驶员可使驾驶员在旅行中的改变能够被检测到。驾驶员改变的另外的非限制性识别符可以是门的打开或者电动机的关闭。在识别新驾驶员之后， 优选地，基于新驾驶员的驾驶风格，为从当前位置到目的地的旅程确定当前能量消耗最优的路线。如果不能识别驾驶员或者是首次驾驶机动车辆，则可基于之前行驶的路线的一部分来确定驾驶员的驾驶风格。基于之前行驶的路线，可以为到目的地的剩余旅程确定高能效路线。本发明的各个实施例可被实施为用于确定机动车辆从起始点到目的地的能量消耗最优的路线的装置。该装置可包括输入装置(例如，触摸屏)，用于输入至少一个目的地；存储装置，用于存储地图数据。在一些实施例中，所述装置可存储附加数据，例如，路线数据、与特定驾驶员的驾驶风格有关的数据(包括与相应的制动策略有关的数据)、与驾驶员的识别相关的数据、车辆数据和/或特性图数据(作为各种参数的函数，用于确定任意期望的路线段的能量消耗值)。所述装置可另外包括数据收集装置，该数据收集装置用于收集车辆的位置数据 (例如，机动车辆的当前位置或者起始点)、天气数据、与交通容量和/或交通状况有关的数据、时间和日期以及与车辆有关的参数(例如，货物、轮胎或者车顶结构)。另外，可通过传感器来检测其他乘客的存在情况，在一些实施例中，可通过生物特征数据来识别其他乘客的存在情况。根据数据的类型，可利用一个或多个无线电天线(例如，位于导航系统内)、内置时钟、一个或多个车辆传感器，或者通过传送系统(如上所述)来获得数据。此外，所述装置可包括处理器装置，该处理器装置用于评价存储和收集的数据。非限制性示例可包括微控制器或者微计算机。所述装置还可包括显示装置，该显示装置用于向机动车辆的驾驶员显示能量消耗最优的路线。非限制性示例包括显示器或者声学显示器。处理器装置可被构造成确定能量消耗最优的路线，该路线可以是在多种情况下从起始点到目的地的更加精调地确定的能量消耗最优的路线。由于与段相关的消耗值以及机动车辆在路线上的能量消耗取决于机动车辆的类型和配置级别(驾驶员的驾驶风格也取决于次)，所以可基于各机动车辆的类型和配置级别来确定存储在存储装置中的数据。这样的数据的非限制性示例可包括与特定驾驶员的驾驶风格有关的数据、车辆数据和/或特性图数据。在操作时，针对从起始点到目的地的至少一条可能的路线，可以为各路线确定产生最少(例如，高效)能量消耗的制动策略。为各条路线确定的能量消耗可用于确定能量消耗最优的路线，可随着车辆沿路线行驶来控制相应的制动策略。例如，在具有自动变速箱的机动车辆中，可致动档位选择，以根据最优制动策略利用发动机制动。另外，可通过合适的触觉、光学和/或声学输出装置将有利于实施相应的最优制动策略的资源传输给驾驶员。如果通过位置数据(可实时记录或者近实时地记录)识别出正在行驶的路线与确定的能量消耗最优的路线不同，则可确定新的最优制动策略，从而能够减小实际的能量消耗。虽然上面描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意在描述了本发明的所有可能的形式。而是，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可作出各种改变。另外，可结合实现的各个实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。
权利要求
1.一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的系统，所述系统包括至少一个车辆计算机，所述车辆计算机被构造成接收定义一条或多条路线的数据；接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗；基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线； 根据减少车辆能量源的消耗，为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略；在车辆中输出所述一个或多个制动策略。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述制动策略包括再生制动、传统制动、发动机制动、滑行以及当车辆发动机处于静止状态时关闭车辆发动机中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述消耗影响参数包括车辆操作者的驾驶风格。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述至少一个车辆计算机还被构造成 基于车辆操作者识别符识别车辆操作者；当识别出车辆操作者时获得车辆操作者的驾驶风格。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述驾驶风格包括车辆操作者的制动行为，所述车辆计算机还被构造成根据车辆操作者的制动行为确定所述一个或多个制动策略。
6.一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的由计算机实现的方法，所述方法包括在车辆计算机处接收定义一条或多条路线的数据；在车辆计算机处接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗；基于路线数据和消耗影响参数在车辆计算机处确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线；根据减少车辆能量源的消耗，在车辆计算机处为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略；在车辆中输出所述一个或多个制动策略。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述消耗影响参数包括车辆操作者的驾驶风格。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括记录车辆操作者的驾驶数据，以确定驾驶风格。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括 接收与记录的驾驶数据偏离的驾驶数据； 基于偏离的驾驶数据更新车辆操作者的驾驶风格。
10.一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的装置，所述装置被构造成 接收定义一条或多条路线的数据；接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗；基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线； 根据减少车辆能量源的消耗，为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略；在车辆中输出所述一个或多个制动策略。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述消耗影响参数包括车辆操作者的驾驶风格。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述装置还被构造成记录车辆操作者的驾驶数据，以确定驾驶风格。
13.一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的方法，所述方法包括 接收定义一条或多条路线的数据；接收一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗；基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线； 根据减少车辆能量源的消耗，为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略；在车辆中输出所述一个或多个制动策略。
全文摘要
本发明公开了一种用于优化沿路线行驶的车辆的能量消耗的系统、装置和方法。各实施例涉及确定高能效消耗的路线。可在车辆计算机处接收定义一条或多条路线的数据以及一个或多个消耗影响参数，所述消耗影响参数影响沿所述一条或多条路线行驶的车辆的能量源的消耗。可基于路线数据和消耗影响参数确定使车辆的能量源的消耗最小化的至少一条路线。可以根据减少车辆能量源的消耗为所述至少一条路线确定由车辆中的车辆操作者执行的一个或多个制动策略。可在车辆中输出所述一个或多个制动策略。
文档编号B60W40/06GK102328658SQ20111017042
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月21日
发明者克里斯托弗·阿恩德特, 妮可·尼欧娜达·威赫明娜·艾克兰伯格, 尤尔夫·柯克纳, 瑟维特·普卢门 申请人:福特全球技术公司