驾驶员辅助系统和方法与流程

1.本主题总体上涉及一种车辆。更特别地但不排他地，本主题涉及一种车辆的驾驶员辅助系统。


背景技术：

2.在电动或混合动力车辆中，电池是驾驶马达以便运行车辆的动力源。自电动车辆诞生以来，电池技术一直制约着电动车辆的实用化进程，保护电池、提高电池寿命、降低电池成本一直是电动车辆电池技术研发的核心。因此，非常需要向这样的车辆的用户提供更好的服务系统。
3.驱动纯电动车辆的唯一能源是电池。其他电气部件，如前照灯、转向指示灯、显示设备等，也从电池中获取动力以不时地运行。显示设备在需要从电池充电的所述电动车辆的整个运行过程中显示车辆的重要参数；例如车辆运行模式、平均速度、电池剩余电量、车辆充电状态等。与四轮电动车辆相比，两轮电动车辆具有非常小的空间来容纳更多电池组或更大的电池用于电动车辆的运行。因此，现有的电池负责向驾驶系统和车辆的所有电气部件提供动力。
附图说明
4.参照在车辆中实施的实施例以及附图来描述细节。在所有附图中，相同的数字用于指代相似的特征和部件。
5.图1示例性地示出了驾驶员辅助系统的框图。
6.图2示例性地示出了显示驾驶员辅助系统的部件之间的数据交换的数据流图。
7.图3示例性地示出了显示车辆和与车辆相关联的环境数据的数据流图。
8.图4示例性地示出了包括由用于车辆的驾驶员辅助系统执行的步骤的流程图。
9.图5a示例性地示出了连接到车辆的显示设备，该显示设备示出了用户的登录页面。
10.图5b示例性地示出了当未连接到智能设备时显示设备的图形用户界面。
11.图5c至图5l示例性地示出了当连接到智能设备时显示设备的不同图形用户界面。
12.图6a至图6c示例性地示出了智能设备的用户界面。
具体实施方式
13.车辆的骑行者和/或制造商必须定期检查电池充电状态(soc)、电池健康状态(soh)、电池温度等，以避免电动车辆在行程期间出现任何故障。驾驶车辆的人可能会担心在到达充电站/点之前或者甚至在到达目的地之前电池会耗尽动力以及可能会搁浅。为了避免上述情况，车辆用户必须提前计划整个行程。用户将不得不注意要行驶的距离、道路状况和其他这样的参数。
14.用户计划行程所依据的不同参数的动态特性是对电动车辆用户的主要挑战，这是
因为用户可能无法实时纠正路线的变化或任何变更。此外，如果用户不在车辆附近，则很难知道车辆的充电状态。此外，为了在交通状况下安全驾驶这样的车辆或者将该车辆停放在狭窄的停车场，需要车辆的用户高度集中注意力。因此，需要一种系统，该系统持续通知用户关于电池充电状态、电池健康状况的信息，并且还基于车辆水平数据和环境或交通状况实时帮助用户计划行程、车辆导航和车辆停车。在本领域已知的解决方案中，辅助系统本质上复杂且昂贵，使得在鞍型两轮或三轮车辆中实施在经济上不可行。而且，现有技术中的设计不容易组装、维修以及维护。因此，需要满足用户的各种需求，同时克服所有上述问题以及现有技术的其他问题。
15.本发明是一种用于车辆的改进的驾驶员辅助系统。车辆可以是电动车辆或混合动力车辆。本发明特别基于智能设备界面与不同通信设备，向用户提供实时车辆、环境数据和用户相关数据。这一实时数据被分析以在任何正在进行的或即将到来的行程中向用户提供更好的车辆乘坐体验。驾驶员辅助系统为骑行者提供不同参数(如车辆的实时充电状态)的输入，监控车辆电池的健康状况，并为更好的车辆操作范围提供驾驶建议。驾驶员辅助系统基于车辆水平数据、用户的历史驾驶模式和环境状况来预测并向骑行者指示车辆的所剩余的燃油可行驶距离。驾驶员辅助系统使车辆用户的行程变得轻松。在驾驶员辅助系统的显示设备上动态地显示行程的总体分析，以辅助用户导航以及停放车辆。用户拥有的智能设备方便了对车辆健康状况的远程监控。
16.根据本主题的一个方面，用于辅助用户的驾驶员辅助系统包括具有接收车辆水平数据的多个传感器的车辆、服务器和智能设备。车辆、服务器和智能设备经由一个或多个通信网络相互通信。
17.根据本主题的一个方面，车辆包括将车辆水平数据传送到所述车辆的周围环境的远程信息处理单元(telematics unit)，以及显示来自所述传感器的车辆水平数据用于辅助用户的显示设备。
18.根据本主题的一个方面，显示设备配置有薄膜晶体管组。
19.根据本主题的一个方面，服务器经由第一网络与所述远程信息处理单元通信。智能设备与第二网络上的服务器通信。智能设备在第三网络上与显示设备通信。
20.根据本主题的一个方面，车辆包括电池管理系统、车辆控制单元和马达控制单元。电池管理系统、车辆控制单元和马达控制单元相互双向连接，以感测车辆水平数据并将其传送给远程信息处理单元。
21.根据本主题的一个方面，服务器包括处理器、存储器和联网设备。处理器配置成从智能设备接收环境相关数据，并从远程信息处理单元接收车辆水平数据。处理器配置成处理环境相关数据和所述车辆相关数据。存储器配置成存储数据。联网设备配置成与所述车辆的远程信息处理单元和连接到车辆的智能设备通信。
22.根据本主题的一个方面，公开了一种辅助车辆的用户的驾驶员辅助操作的方法，其中所述方法由驾驶员辅助系统实施。方法包括以下步骤：使用控制单元确定车辆水平数据并将其传送至远程信息处理单元。使用远程信息处理单元将车辆水平数据传输至服务器以处理车辆水平数据。由所述服务器从智能设备获取并分析关于车辆外部环境的环境相关数据。由服务器将所分析的车辆水平数据和环境相关数据传送至连接到车辆的所述智能设备。经由所述智能设备将所述车辆水平数据和环境相关数据传输至显示设备。
23.根据本主题的一个方面，车辆水平数据包括充电状态、电池健康状态、电池温度中的一者或多者。
24.根据本主题的一个方面，方法包括以下步骤：由远程信息处理单元经由第一网络将车辆水平数据传送至服务器。
25.根据本主题的一个方面，方法包括以下步骤：获取关于车辆的外部环境的环境相关数据，所述环境相关数据包括行程目的地、行程距离、平均速度、车辆的驾驶模式、骑行细节、电池充电的当前状态、最后停车位置、地理围栏、车辆的实时跟踪中的至少一者。
26.根据本主题的一个方面，方法包括以下步骤：由服务器经由第二网络将所述所分析的车辆水平数据和环境相关数据传送到智能设备，以及由服务器经由所述第二网络从智能设备接收环境相关数据。
27.根据本主题的一个方面，方法包括以下步骤：由智能设备经由第三网络将所述所分析的车辆水平数据和环境相关数据传输到显示设备。
28.根据本主题的一个方面，方法包括以下步骤：由用户登录到智能设备上的用户界面。由服务器验证车辆的用户的身份。通过智能设备的用户界面从服务器获取用户的骑行历史。查询服务器中的用户数据库，所述用户数据库包括用户的历史驾驶模式、由用户使用的驾驶模式、由用户使用的车辆的估计里程、由用户使用的车辆的充电模式中的至少一者。将所分析的信息传输到显示设备。现在将参照车辆中的实施例以及附图详细描述本发明的实施例。然而，本发明不限于当前实施例。参考附图进一步描述本主题。应该注意的是，说明书和附图仅仅说明了本主题的原理。可以设计各种布置，尽管在本文没有明确描述或示出，但是这些布置涵盖了本主题的原理。此外，本文列举本主题的原理、方面和示例的所有陈述及其具体示例旨在涵盖其等同物。
29.图1示出了用于车辆108的用户的驾驶员辅助系统100的框图。驾驶员辅助系统100包括车辆108、服务器106和智能设备107。车辆108、服务器106和智能设备107保持相互通信。如示例性示出的，车辆108包括电池管理系统(以下称为bms)101、至少一个控制单元102和103、远程信息处理单元104和显示设备105。车辆108的远程信息处理单元104经由第一网络与服务器106通信，并且显示设备105经由第三网络与智能设备107通信。驾驶员辅助系统100的架构本质上是分立的。每个单元都是单独放置的，不是整体单元。驾驶员辅助系统100的每个部件，例如101、102、103、104、105、106和107被分立地定位，并且这些部件的相互作用帮助车辆108的用户规划车辆108的行程、导航和停车。这种分立的结构降低了驾驶员辅助系统的复杂性，使其更容易装配在车辆上，并增加了可维护性。此外，分立架构降低了驾驶员辅助系统100的总成本。在实施例中，服务器106包括处理所接收的数据的处理器(106(a))、存储数据的存储器(106(b))以及与所述车辆108的远程信息处理单元104和连接到车辆108的智能设备107通信的联网设备(106(c))。
30.根据本发明的架构，车辆108的bms 101、远程信息处理单元104、马达控制单元102和显示设备105经由车辆108中的通信网络双向连接到车辆控制单元103，如图1中所示。使用一个或多个传感器，与车辆108中的电池(未示出)、马达(未示出)、马达控制单元102、远程信息处理单元104、显示设备105相关的参数经由车辆108中的通信网络传送到车辆控制单元103。远程信息处理单元104配置有微控制器(未示出)、加速度计(未示出)、全球定位系统(gps)模块(未示出)、全球移动通信系统(gsm)模块(未示出)、具有rf天线的无线收发器
(未示出)和连接到车辆108的通信网络的控制器局域网(以下称为can)收发器(未示出)。
31.显示设备105(也称为仪表组)典型地安装在车辆108框架的头管(未示出)附近。显示设备105与控制单元103和智能设备107通信，以在显示设备107的用户界面上提供视觉和听觉警报或通知，以引起用户的注意。视觉通知包括视觉图像，该视觉图像包括字母数字、图形和警告指示符，如图5a至图5l中示例性示出的。在本发明的最佳实施例中，显示设备105为薄膜晶体管(tft)、平板显示器或屏幕。tft显示器是用大片晶体管制成的，每个晶体管都是独立控制的。tft屏幕是一种“有源矩阵”屏幕，其中显示器的每个像素被单独照亮。tft显示器比普通lcd显示器更清晰、更明亮，刷新速度比普通lcd显示器更快，并且显示运动更流畅。tft显示器具有比常规lcd显示器更高的显示质量。显示设备105包括控制器、图形引擎、图像处理单元、用户界面和联接到控制器的无线收发器(图中未示出)。
32.显示设备105使用通信手段将车辆水平数据无线地传送到智能设备107的用户界面，通信手段不限于蓝牙、红外、近场通信(nfc)、超宽带、zigbee和wi-fi等。智能设备107由车辆108的用户拥有。用户界面设置在智能设备107上，并且在智能设备107的显示单元上提供图形用户界面。智能设备107的用户界面从智能设备107中的其他应用程序获取数据，应用程序不限于联系人、来电、来电消息、设备位置和gps数据。
33.所述车辆108的用户使用智能设备107的用户界面计划行程，并根据他/她的需要设置/检查适合该行程的不同参数。所述参数可以包括行程的目的地、行程距离、平均速度、车辆108的驾驶模式、骑行细节、电池充电的当前状态、最后停车位置、地理围栏、车辆108的实时跟踪等。
34.当车辆启动时，所述参数显示在所述显示设备105上。根据用户反馈的参数，智能设备107的用户界面显示估计里程、估计导航时间、大致的交通状况、到达目的地的估计时间、对车辆108中剩余能量的量的估计以及利用所有提到的估计值所可以选择的可能路线。
35.智能设备107向用户提供驾驶建议以获得更好的里程；监控电池的健康状况；执行定期维护检查，并基于从服务器106获得的参数预测车辆108的零件的磨损。在车辆牵引期间，显示在智能设备107上的所述参数也显示在车辆108上，使得车辆108的用户在骑行车辆108时不需要使用智能设备107，从而增加了安全性。
36.智能设备107、显示设备105通过远程信息处理设备104连接到服务器106，使得实时信息在所有平台上共享。服务器106具有经由远程信息处理单元104从车辆108收集的数据的收发通信，并处理车辆水平数据。服务器106还从智能设备107上的用户界面收集环境数据和用户相关数据，处理环境数据和用户相关数据以及车辆水平数据，并通过智能设备107的用户界面经由第二网络以及显示设备105的用户界面经由第三网络将所分析的数据传送给用户。
37.车辆水平数据包括车辆位置、电池充电状态(soc)、电池健康状态(soh)、电池的电池温度、车辆的速度曲线、车辆的辅助动力损失、车辆的制动损失、车辆的轮胎压力、车辆的传动系健康、车辆的质量、车辆的空气动力学、车辆的滚动阻力、车辆的加速和减速中的至少一者，如图3中示例性示出的。使用车辆水平数据，服务器106计算车辆的定期维护检查的剩余时间或距离、车辆的平均速度、车辆的驾驶模式、车辆行驶的总距离、车辆的里程、电池完全充电的估计时间等中的至少一者。服务器106将这样计算的数据传送至智能设备107的用户界面，并随后传送到显示设备105。服务器106可以为云网络。
38.此外，显示设备105从车辆108的车辆控制单元103至少访问车辆的速度、电池的充电状态、电池的正在充电状态、用于启用显示设备105上的特征的互锁状态、车辆中的再生制动状态等中的一者。显示设备105的控制器在显示设备105的用户界面上至少显示车辆速度、平均速度、驾驶模式、车辆的里程、车辆的电池状态、再生制动状态、前进或后退方向的停车辅助模式的指示中的一者。基于用于启用显示设备105上的特征的联锁装置的状态，允许用户在动力模式或经济模式之间选择以移动车辆108，并在停车辅助模式中以预定速度向前或向后导航车辆108之间进行选择。
39.显示设备105基于车辆108的充电状态在显示设备105的用户界面上呈现动态充电屏幕，该动态充电屏幕指示电池中的当前充电水平和电池充满电的估计时间。显示设备105还确定无线收发器的状态，比如显示设备105的蓝牙收发器，并在显示设备105的用户界面上对其进行显示。显示设备105的蓝牙收发器连接到智能设备107的蓝牙收发器。
40.环境数据包括外部因素，诸如车道改道、实时交通、道路坡度、道路状况、道路曲率、天气、环境温度、阻力损失和风。服务器106从智能设备107的用户界面接收环境数据和用户相关数据。此外，服务器106接收与智能设备107的用户界面相关联的用户简档。用户相关数据包括智能设备107上的联系人、智能设备107的电池电量、电池的健康状况、智能设备107的信号强度、无线收发器的状态，例如智能设备107上的蓝牙收发器、用户界面的版本、智能设备107上的消息应用、智能设备107的呼叫应用等由服务器在用户将智能设备107与车辆108连接时接收。服务器106从用户输入的用户界面接收期望的目的地，并且基于环境条件和交通工具水平数据，使用车辆108的电池的剩余电量，帮助规划从当前位置到目的地的路线以及到达目的地的估计时间。计划路线被输出到智能设备107，随后输出到显示设备105。在显示设备105上，显示动态导航路线。在实施例中，在显示设备105上显示车辆朝向目的地的逐路段导航。每一次转弯之前都有机动距离。这也暗示了下一个交通信号等待时间、附近的趋势区域、事件和事故等。
41.如果燃料/电池水平低，则显示设备105还将显示附近的燃料站或/和电池充电站。这将有助于用户到达目的地没有任何延误或得到滞留。在一个实施例中，还向用户呈现听觉警报。服务器106还通过车辆108的显示设备105警告用户关于车辆电池的充电状态，并且如果基于目的地途中充电点的可用性，利用电池的剩余电量不能到达目的地，则停止车辆。显示设备105在与智能设备107通信的用户界面上显示消息通知、呼叫通知和实时时钟中的至少一者。在实施例中，智能设备107的用户界面允许地理围栏防止车辆108移动到基于用户输入的参数所定义的地理围栏区域之外。服务器106确定车辆108的当前位置，并且在车辆108被带到地理围栏的界限之外的情况下，在远程用户所拥有的智能设备107中提供警报。在一个实施例中，服务器106发送要在显示设备105上显示的警告，以警告车辆108的用户地理围栏的界限以及在地理围栏界限之外的导航。在一个实施例中，如果车辆108在地理围栏的界限之外，则服务器106停止车辆108。在一个实施例中，服务器106实时跟踪车辆108的位置，从而使车辆108防盗。
42.在实施例中，显示设备105基于感测车辆108的周围环境的亮度而在白天模式或夜晚模式下工作。在夜间模式中，显示设备105的控制器降低图形用户界面的亮度，以允许图形用户界面对车辆108的用户清晰可见，因此使其适合于用户在一天中的任何时间容易地使用车辆108。
43.图2示例性地示出了显示驾驶员辅助系统100的部件之间的数据交换的数据流图。bms 101将电池的健康状况传送给车辆控制单元103。马达控制单元102还与车辆控制单元103通信。远程信息处理单元104连接到车辆控制单元103。车辆控制单元103可以访问车辆水平数据。显示设备105还与车辆控制单元103通信。智能设备107的用户界面与显示设备105和服务器106通信。远程信息处理单元104还将车辆水平数据传送给服务器106。服务器106将收集车辆水平数据；处理来自远程信息处理单元104的车辆水平数据。服务器106将从智能设备107的用户界面接收其他环境数据和用户相关数据。服务器106将从车辆108和智能设备107收集数据，处理数据，分析数据，并且分析的输出将通过智能设备107传送给用户。智能设备107又与显示设备105通信。在替代实施例中，数据分析可以由智能设备107完成。
44.图4示例性地示出了流程图300，其包括由用于车辆108的驾驶员辅助系统100执行的步骤。车辆108的用户登录到智能设备107上的用户界面107。服务器106认证车辆108的用户的身份，并且从服务器106获取相应的用户简档。智能设备107的用户界面从服务器106获取用户的骑行历史。用户的骑行历史在使用车辆108的共享移动性期间也有帮助。在一个实施例中，用户可以登录到他们的用户简档，并且可以通过智能设备107连接到车队中的任何车辆以共享移动性。
45.在用于共享移动性的车队中的车辆或个人车辆中，从智能设备107的用户界面向服务器106中的用户数据库发送查询，以获得用户的历史驾驶模式、用户使用的驾驶模式、用户使用的车辆的估计里程、用户使用的车辆的充电模式等中的至少一者。此外，服务器106从车辆108和智能设备107访问车辆水平数据和环境数据以及用户相关数据。
46.在一个实施例中，车辆108持续连接到服务器106，并在预定时间内通过远程信息处理单元104传输车辆水平数据。在一个实施例中，车辆间歇地连接到服务器106，并间歇地向服务器106传输车辆水平数据。服务器106基于用户的当前和历史驾驶模式来处理并分析车辆水平数据和环境数据以及用户相关数据。服务器106将所分析的数据传送到智能设备107的用户界面，用于车辆的用户、车辆的骑行者或后座骑行者。智能设备107又将数据传送到显示设备105，以便以文本、图形警告警报/通知和/或可由用户定制的听觉通知的形式动态地显示数据。在实施例中，当电池没有通电时，车辆108的用户远程监控车辆108的充电状态。所分析的数据也可以被制造商用于车辆108的未来升级和改进。
47.在一个实施例中，车辆控制单元103或服务器106允许车辆108的用户在运行中在显示设备105的用户界面上在动力模式与经济模式之间选择和改变，反之亦然，而不用将车辆108的速度降低到预定值。在一个实施例中，车辆控制单元103或服务器106允许车辆108的用户基于设置在车辆108上的联锁装置的致动在前进方向与后退方向之间切换停车辅助模式。在停车辅助模式下，车辆控制单元103或服务器106将车辆108的速度限制在预定值，以便于用户将车辆108轻松地停在狭窄的空间中。
48.图5a示例性地示出了车辆108的显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了用户的授权页面。在服务器106认证用户的登录细节时，将智能设备107连接到车辆108。智能设备107将从服务器106向设备加载用户的详细信息，比如历史驾驶模式，以及其他用户相关的详细信息。
49.图5b示例性地示出了当没有连接到智能设备107时显示设备105的图形用户界面。
显示设备105根据电池的剩余电量等显示车辆108可以行驶的里程。显示设备105还显示行程距离a/b；行程a显示到达目的地所要行驶的距离，行程b显示从当前位置到目的地并返回当前位置所要行驶的总距离。如示例性示出的，显示设备105示出了车辆108的平均速度和车辆108到目前为止已经行驶的总距离。
50.图5c至图5l示例性地示出了当连接到智能设备107时显示设备105的不同图形用户界面。显示设备105显示电池的充电状态。显示设备105还显示日期、日、年、实时时钟和车辆108的当前位置中的至少一者。显示设备105还显示由智能设备107接收的消息的消息通知。图5d示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了来自智能设备107的呼叫应用程序的来电和呼叫人的姓名。来电、未接来电通知和未读消息通知也显示在显示设备105的图形用户界面上。
51.图5e示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面向车辆108的用户示出了逐路段导航辅助和到达目的地的估计时间。图5f示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了车辆108中再生制动的状态。图5g示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了驾驶模式，例如车辆108的动力模式或经济模式。基于驾驶模式，在电池剩余电量的情况下，在显示设备105的图形用户界面上显示车辆的里程或车辆108的所剩余的燃油可行驶距离。图5h示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了车辆108中停车辅助模式的启用，允许用户在前进方向与后退方向之间进行选择。图5i示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了电池的充电状态和充满电的剩余时间。显示设备105还示出了车辆108可以用电池的可用电量行驶的里程。图5j示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面示出了电池的完全充电状态以及车辆108在完全充电状态下可行驶的里程。图5k示例性地示出了显示设备105的图形用户界面，该图形用户界面警告用户电池剩余电量较少。还显示了车辆108的速度和车辆108在当前电池状况下可以行驶的里程。图5l示例性地示出了显示设备105在夜间模式下的图形用户界面，以显示与白天模式相同的所有特征，其中降低显示设备的显示单元的亮度，以减轻车辆108的用户的眼睛疲劳，从而清楚地看到所呈现的图形用户界面。
52.图6a至图6c示例性地示出了智能设备107的用户界面。在一个实施例中，智能设备107可以由导航中的车辆108的用户拥有。在一个实施例中，智能设备107由车辆108的远程用户，比如停放在停车场的车辆108的用户拥有。如示例性示出的，用户界面显示车辆的地理围栏的配置、所配置的地理围栏的列表、车辆108的实时位置以及从服务器106中的用户数据库检索的用户简档细节。
53.在一个实施例中，当车辆108处于空闲/锁屏状况时，车辆108的显示设备105向用户显示欢迎页面。在一个实施例中，仪表组与导航开关通过接口连接，以导航显示设备105的机载仪表板上的屏幕。这个导航开关将帮助用户向左、向右、向上、向下导航屏幕，并选择选项。这个开关将通过有线连接与仪表组通信，有线连接但不限于控制器局域网(can)。在不脱离本发明的范围的情况下，许多其他的改进和修改可以并入本文。
54.附图标记列表：
55.100：驾驶员辅助系统
56.101：108的电池和电池管理系统(bms)
57.102：108的马达控制器单元(mcu)
58.103：108的车辆控制单元(vcu)
59.104：108的远程信息处理单元
60.105：108的tft仪表组(智能显示设备)
61.106：100的服务器
62.106(a)：106的处理器
63.106(b)：106的存储器
64.106(c)：106的联网设备
65.107：100的智能设备
66.108：车辆
67.109：104与106之间的第一网络
68.110：106与107之间的第二网络
69.111：107与105之间的第三网络
70.201：108的马达/车辆控制单元。