CN105050878A - 预测车辆的能量消耗 - Google Patents

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Abstract

为了预测主车辆的能量消耗，在沿一道路区段行驶的至少一个其他车辆上测量能量消耗。用于沿所述道路区段行驶所要求的主车辆的能量消耗是基于至少所测量的其他车辆的能量消耗来预测的。相应地描述了一种用于车辆的方法、一种车辆和一种服务器。

Description

预测车辆的能量消耗
发明背景
本发明涉及一种用于车辆的方法，尤其涉及一种用于预测车辆的能量消耗的方法。本发明进一步涉及一种用于车辆的方法，所述方法用于计算车辆的剩余行驶续航里程。本发明进一步涉及实施所述方法的一种车辆和一种服务器，并且尤其涉及电动车辆。
发明内容
根据一实施例，提供一种用于车辆的方法。根据所述方法，测量沿一道路区段行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗。基于至少一个其他车辆的至少一个能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。
根据另一实施例，提供一种用于车辆的又一方法。根据该方法，确定车辆的驾驶员计划沿其行驶的计划路线的道路区段。对于每个道路区段，测量沿所述道路行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗，并且基于至少一个能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。车辆中可用的当前能量被确定，并且基于当前可用能量和用于计划路线的路线区段的所预测的能量消耗来计算剩余行驶续航里程。
根据又一实施例，提供一种包括传输单元和处理单元的车辆。传输单元被配置为与位于车辆外的服务器通信。处理单元被配置为从服务器获取所预测的能量消耗。所预测的能量消耗涉及用于沿一道路区段行驶所要求的能量消耗。所预测的能量消耗是基于由沿所述道路区段行驶的至少一个其他车辆测量的至少一个能量消耗来预测的。
根据另一实施例，提供一种包括传输单元和处理单元的服务器。传输单元被配置为与第二车辆和至少一个第一车辆通信。处理单元被配置为从至少一个第一车辆接收至少一个所测量的能量消耗，其指示由第一车辆用于沿所述道路区段行驶所消耗的能量。基于至少一个所测量的能量消耗，用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗由处理单元预测。所预测的能量消耗由处理单元和传输单元提供至第二车辆。
虽然上文发明内容和下文详细的具体实施方式的具体特征是结合具体实施例来描述的，但是应理解的是，所描述的实施例的特征可以彼此组合，除非另外特别地指出。
附图说明
下文中，将参照附图来描述本发明的示例性实施例。
图1示出了在行驶和充电过程中车辆的所估计的剩余行驶续航里程的改变。
图2示意性地示出了根据本发明实施例的车辆和服务器。
图3示意性地示出了根据本发明实施例的车辆。
图4示出了根据本发明实施例的一种方法的方法步骤。
具体实施方式
在下文中，将更详细描述本发明的示例性实施例。应理解的是，下文描述仅给出用于说明本发明原理的目的，并且不将以限制意义进行。相反，本发明的范围仅由所附权利要求限定，并且不意图为由下文的示例性实施例来限制。
应理解的是，在下文各种实施例的详细描述中，附图中示出或本文描述的功能性方块、装置、部件或其他物理的或功能性单元之间的任何直接连接或联接也可以实施在间接连接或联接中。在附图的各种情况中，相同的附图标记指代类似的或相同的部件。此外，还应理解的是，本文描述的各种示例性实施例的特征可以组合，除非另外特别地指出。
当前，如包括电动发动机和电池电动车辆例提供的行驶续航里程短于包括内燃发动机的车辆。此外，电动车辆电池的充电可能要求比将内燃发动机车辆加燃料更多的时间。因此，给电动车辆的驾驶员的指示车辆的剩余行驶续航里程的输出是重要的。然而，电动车辆的剩余行驶续航里程可显著地受到例如高程地形剖面、行进速度、以及对驾驶员不透明的其他参数的影响。因此，驾驶员可能不信任剩余行驶续航里程指示。图1示出了电动车辆的剩余行驶续航里程的示例性输出。曲线1、2和3指示随时间输出至驾驶员的剩余行驶续航里程。曲线4和5指示车辆行驶的距离随时间的变化。在时间t0处开始，驾驶员行驶在上下坡路的路线或道路区段。因此，虽然由曲线4指示的所行驶的公里数实质上连续地增加，但是如曲线1指示的剩余行驶续航里程显著地变化。这会使驾驶员迷惑。在时间t1处，车辆被重新充电，并且剩余行驶续航里程如由曲线2指示的连续地增加。驾驶员在时间t2处继续行驶。再次地，如由曲线3指示的，虽然如曲线5指示的自从车辆的最近一次充电以来所行驶的距离连续地增加，但剩余行驶续航里程显著地变化、并且增加和减少。
上文关于图1描述的剩余行驶续航里程指示可能如在内燃发动机车辆中那样被估计。首先，确定当前使用了多少燃料或能量，并且基于此以及油箱中的剩余燃料或电池中的能量，确定假定能量消耗继续如此的情况下车辆能够走多远。尤其在丘陵地区中或沿着其中无法连续行驶的道路区段，剩余行驶续航里程的估计如图1中指示地变化，这使得车辆的驾驶员不信任所指示的剩余行驶续航里程。
因此，依照根据本发明的一实施例的用于车辆的方法，测量沿着道路区段行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗，并且基于该至少一个其他车辆的至少一个所测量的能量消耗来预测用于沿着所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。此外，车辆的当前操作状态可被确定。当前操作状态可例如包括所要求的驾驶室温度、车辆的重量、以及像运动型或节省能量型的驾驶员的驾驶风格。预测车辆的能量消耗可进一步基于该当前操作状态来进行。此外，可确定与道路区段的结构属性相关联的道路区段信息。道路区段信息可包括例如是否所述道路区段是城市或高速公路的部分，或者是否它是蜿蜒道路或丘陵道路。此外，道路区段信息可包括道路表面的种类，例如是否其是铺装道路或碎石道路。附加地，可确定沿所述道路区段的环境条件。环境条件可与当前天气条件或沿道路的交通条件相关联。例如，天气条件可包括温度、风速或风向、以及降水。交通条件可指示沿所述道路区段的当前平均速度或是否有交通堵塞。车辆的沿着所述道路区段行驶所要求的能量消耗可基于所确定的环境条件来确定。
根据一实施例，从服务器获取至少一个其他车辆的至少一个能量消耗。当车辆沿所述道路区段行驶时，由车辆消耗的能量被测量，并且所测量的车辆的能量消耗被提供给服务器。因而，车辆可以将能量消耗信息提供给服务器，而所述能量消耗信息可由服务器提供给沿该相同道路区段行驶的其他车辆。
换句话说，所有电动车辆或至少很多电动车辆将它们用于它们沿其行驶的每个道路区段或路程多少能量报告给服务器。该信息在中央单元中编译、并且与关于该具体车辆的相关信息(例如类型、重量、当前温度和所要求的温度、以及驾驶员(例如驾驶员是较为节省能量的驾驶员或较为运动型的驾驶员))汇总在一起。基于该信息，可以做出对于沿所述道路区段行驶的车辆的准确预测。此外，服务器可考虑例如历史数据而提供自学习预测，所述历史数据例如为历史天气信息或基于一天的时间(timeoftheday)的交通信息。
根据另一实施例，一种用于车辆的方法包括确定车辆的驾驶员计划沿其行驶的计划路线的道路区段。此外，对于每个道路区段，测量沿所述道路区段行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗，并且基于其他车辆的至少一个能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。此外，确定车辆中可用的当前能量，并且基于当前可用能量和所预测的用于计划路线的路线区段的能量消耗来计算剩余行驶续航里程。
如果车辆的驾驶员具有主动(active)路线引导或如果车辆使用预测导航，则车辆可将路线或目的地、连同车辆电池的当前充电状态报告给服务器。服务器可基于这些参数、以及过去由其他电动车辆在所述路线的子区段上使用的能量来计算剩余行驶续航里程。过去已经由其他车辆使用的能量考虑例如在路线区段上多少余热利用(recuperation)是可能的、以及当下坡时需要多少的实际制动。此外，基于沿所述路线的天气和温度分布、并且基于驾驶员通常如何使用车辆的供暖系统和空调系统，对行驶续航里程进行补偿。此外，可基于指示是否存在交通堵塞或是否用户可以全速行驶的交通信息来预测行驶续航里程。此外，驾驶员特点可被用于预测剩余行驶续航里程，例如驾驶员通常达到的最高速度或驾驶员的驾驶风格，所述驾驶风格例如是否驾驶员快速地加速或更适度地加速。得出的剩余预测的行驶续航里程被从服务器发送回到车辆、并且显示给驾驶员。
服务器可包括单个服务器或布置在网络中、在所谓的云中的一组服务器。从车辆的角度来看，所述云的架构是不相关的。然而，基于云的架构可提供用于预测能量消耗或用于计算剩余行驶续航里程的较高可靠性。
根据另一实施例，提供一种包括传输单元和处理单元的车辆。传输单元允许处理单元与车辆外部的服务器通信，例如在所谓的云网络中的服务器。在操作中，处理单元可从服务器获取所预测的用于沿道路区段行驶所要求的能量消耗。所预测的能量消耗是基于已经通过沿所述道路区段行驶的至少一个其他车辆测量的至少一个能量消耗而由服务器来预测的。
根据一实施例，处理单元还确定车辆的当前操作状态，并且将当前操作状态传输至服务器，用于基于所确定的当前操作状态来预测沿所述道路区段的车辆的能量消耗。附加地，或作为替代，处理单元自身可基于所确定的当前操作状态来预测用于沿所述道路区段行驶的车辆的能量消耗。
根据又一实施例，处理单元测量当车辆沿所述道路区段行驶时的车辆的能量消耗。所测量的车辆的能量消耗继而由处理单元提供给服务器。
此外，处理单元可确定车辆的驾驶员计划沿其行驶的计划路线的道路区段。对于每个道路区段，处理单元可从服务器获取所预测的用于沿对应的道路区段行驶所要求的能量消耗。此外，处理单元可确定车辆中可用的当前能量，并且可基于当前可用能量和用于计划路线的路线区段的所预测的能量消耗来计算车辆的剩余行驶续航里程。
根据又另一实施例，服务器包括传输单元，以与第二车辆和至少一个第一车辆通信，并且包括处理单元。处理单元可从至少一个第一车辆接收指示由第一车辆沿一道路区段行驶所消耗的能量的至少一个所测量的能量消耗。此外，处理单元可基于来自第一车辆的至少一个所测量的能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗。处理单元可将所预测的能量消耗提供给第二车辆。
根据一实施例，服务器的处理单元还可从第二车辆接收第二车辆的当前操作状态，并且可附加地基于所接收的当前操作状态来预测第二车辆用于沿所述道路区段行驶所要求的能量消耗。
根据另一实施例，服务器的处理单元可确定与道路区段的结构属性相关联的道路区段信息，例如是否所述道路区段是城市中的道路或高速公路的道路，或者是否所述道路区段是穿过山脉或沿海岸线的蜿蜒道路等。基于所确定的道路区段信息，处理单元可预测第二车辆用于沿所述道路区段行驶所要求的能量消耗。
附加地，服务器的处理单元可确定沿所述道路区段的环境条件，所述环境条件例如与沿所述道路区段的天气条件或交通条件相关联。基于所确定的环境条件，处理单元可预测第二车辆用于沿所述道路区段行驶所要求的能量消耗。所预测的能量消耗可由处理单元经由传输单元传输至第二车辆。
图2示出了根据一实施例的车辆10与服务器11之间的通信结构。服务器11包括传输单元12和处理单元13。如在图3中更详细示出的，车辆10包括传输单元18和处理单元19。车辆10是电动车辆，其包括用于推进车辆10的电动发动机20，以及用于将电能供给至电动发动机20的电池21。车辆10还包括显示屏22，所述显示屏22将车辆的剩余行驶续航里程指示给车辆用户。
服务器11联接至用于存储关于车辆10和驾驶员信息的数据库14。在数据库14中，可存储例如驾驶车辆10的驾驶员的驾驶员特点。驾驶员特点可例如包括是否驾驶员的驾驶风格是较为运动型的或较为节省能量的。此外，驾驶员特点可包括关于驾驶员通常达到的最高速度或驾驶员喜好的驾驶室温度的信息。关于车辆的信息可包括例如车辆的重量、以及关于车辆的空气动力阻力的信息。服务器11还联接至提供道路网络数据的服务器15。道路网络数据可例如包括关于道路的高程地形或斜坡、或道路种类的信息，所述道路种类例如是否道路处于城市内的都市环境，或者是否它是高速公路的部分。服务器11还联接至交通信息服务器16和天气信息服务器17。交通信息服务器16可提供关于具体道路区段上拥堵或交通堵塞、以及当前平均速度的信息。天气信息服务器17可提供像沿道路区段的温度、降水、风速和太阳强度的天气信息。服务器11、数据库14和用于道路网络数据的服务器15可由车辆供应商操作，而交通信息服务器16和天气信息服务器17可由分开的内容供应商操作。然而，这仅是示例性的细分(segmentation)，并且可实施任何其他类型的细分。尤其，服务器11和15-17可构成所谓的数据信息云。
现将结合在图4中示出的方法来详细描述车辆10和服务器11的操作40。如果车辆10的驾驶员已经激活了用于将车辆引导至目的地的路线引导，或者如果车辆使用预测导航，则车辆10的处理单元19在步骤41中确定到目的地的路线的道路区段。处理单元19经由传输单元18而将所确定的道路区段传输至服务器11。服务器11的处理单元13经由传输单元12而接收道路区段。作为替代，车辆的处理单元19可将目的地传输至服务器11，并且服务器11的处理单元13可确定到目的地的道路区段。
对于每个道路区段，服务器11的处理单元13在步骤42中获取过去已经由沿该道路区段行驶其他车辆消耗的能量的量。在步骤43中，处理单元13预测车辆10沿道路区段中的每个道路驱动行驶所要求的能量。为预测所要求的能量，处理单元13可考虑来自数据库14、交通信息服务器16、天气信息服务器17、以及道路网络数据服务器15的附加信息。因而，服务器11的处理单元13可以考虑例如车辆10的重量、当前风条件以及车辆10由于沿所述道路区段的当前交通条件而将沿所述道路区段行驶的速度做出非常精确的能量消耗预测。此外，车辆10的处理单元19可将车辆的当前操作状态传输至服务器11的处理单元13。车辆的操作状态可例如包括驾驶员已经设置的所要求的驾驶室温度、以及当前外部温度。基于该附加信息，处理单元13预测用于冷却或加热车辆10的驾驶室所要求的能量，并且可以因而预测用于沿所述道路区段行驶所要求的能量。用于沿所述道路区段行驶所要求的能量从服务器11被传输至车辆10，并且车辆10的处理单元19在步骤44中确定电池21的当前能量水平。基于用于沿计划路线的道路区段行驶所要求的能量、以及电池21的当前能量水平，处理单元19在步骤45中计算车辆10的剩余行驶续航里程。
虽然上文已经描述了示例性实施例，但是在其他实施例中可实施多种修改。例如，在步骤43中，可考虑车辆的附加操作状态用于预测所要求的能量。例如，可考虑车辆的风挡玻璃擦拭器、前大灯、或音乐娱乐系统的激活状态来预测所要求的能量。最后，应理解的是，上文描述的全部实施例被认为是包括在由所附权利要求限定的本发明中。

Claims (16)

1.一种用于车辆的方法，包括：
-测量沿一道路区段行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗，并且
-基于该至少一个其他车辆的至少一个所测量的能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-确定所述车辆的当前操作状态，
其中，预测所述车辆的能量消耗包括基于所述当前操作状态来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-确定与所述道路区段的结构属性相关联的道路区段信息，
其中，预测所述车辆的能量消耗包括基于所确定的道路区段信息来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-确定与沿所述道路区段的当前天气条件和交通条件中的至少一个相关联的、沿所述道路区段的环境条件，
其中，预测所述车辆的能量消耗包括基于所确定的环境条件来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-从服务器获取至少一个其他车辆的所测量的至少一个能量消耗，
-测量当所述车辆沿所述道路区段行驶时的所述车辆的能量消耗，并且
-将所测量的车辆的能量消耗提供至所述服务器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆是电动车辆。
7.根据权利要求1所述的方法，包括：
-确定所述车辆的驾驶员计划沿其行驶的所计划路线的道路区段，
-对于每个道路区段：
-测量沿所述道路区段行驶的至少一个其他车辆的至少一个能量消耗，并且
-基于至少一个所测量的能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的车辆的能量消耗，
-确定所述车辆中可用的当前能量，并且
-基于当前可用能量、以及所预测的用于所计划路线的路线区段的能量消耗来计算剩余行驶续航里程。
8.一种车辆，包括：
-传输单元，其与所述车辆外部的服务器通信，以及
-处理单元，其从服务器获取所预测的用于沿一道路区段行驶所要求的能量消耗，其中所预测的车辆的能量消耗是基于通过沿所述道路区段行驶的至少一个其他车辆测量的至少一个能量消耗来预测的。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中所述处理单元进一步确定所述车辆的当前操作状态，并且将所述当前操作状态传输至服务器，用于基于所确定的当前操作状态来预测所述车辆沿所述道路区段的能量消耗。
10.根据权利要求8所述的车辆，其中所述处理单元进一步确定所述车辆的当前操作状态，并且基于所确定的当前操作状态来预测沿所述道路区段的所述车辆的能量消耗。
11.根据权利要求8所述的车辆，其中所述处理单元进一步测量当车辆沿所述道路区段行驶时车辆的能量消耗，并且将所测量的车辆的能量消耗提供至所述服务器。
12.根据权利要求8所述的车辆，其中所述处理单元进一步确定车辆的驾驶员计划沿其行驶的所计划路线的道路区段，
对于每个道路区段，从所述服务器获取所预测的用于沿对应的道路区段行驶所要求的能量消耗，
确定所述车辆中可用的当前能量，并且
基于当前可用能量、以及所预测的用于所计划路线的路线区段的能量消耗来计算车辆的剩余行驶续航里程。
13.一种服务器，包括：
-传输单元，其与第二车辆和至少一个第一车辆通信，以及
-处理单元，
以从至少一个第一车辆接收指示由第一车辆沿一道路区段行驶所消耗的能量的至少一个所测量的能量消耗，
以基于所述至少一个所测量的能量消耗来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗，并且
以将所预测的能量消耗提供至第二车辆。
14.根据权利要求13所述的服务器，其中所述处理单元进一步从第二车辆接收所述第二车辆的当前操作状态，并且基于所接收的当前操作状态来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗。
15.根据权利要求13所述的服务器，其中所述处理单元进一步确定与所述道路区段的结构属性相关联的道路区段信息，并且
基于所确定的道路区段信息来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗。
16.根据权利要求13所述的服务器，其中所述处理单元进一步确定与沿所述道路区段的当前天气条件和交通条件中的至少一个相关联的、沿所述道路区段的环境条件，并且
基于所确定的环境条件来预测用于沿所述道路区段行驶所要求的第二车辆的能量消耗。
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