CN105501222A - 环境友好型车辆的用于引导驾驶者进入滑行的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在需要减速的情况下在适当时刻引导驾驶者进入环境友好型车辆的滑行的装置及方法，这样能通过节能来实现经济驾驶并且提高车辆的里程数和燃料效率。

Description

环境友好型车辆的用于引导驾驶者进入滑行的装置及方法

技术领域

本发明总体涉及用于引导驾驶者进入车辆滑行的装置与方法。更具体地，本发明涉及用于在环境友好型车辆，例如电动车(EV：electricvehicle)，混合动力电动车(HEV：hybridelectricvehicle)，以及燃料电池电动车(FCEV：fuelcellelectricvehicle)中引导驾驶者到滑行的装置及方法。

背景技术

使用化石燃料，例如汽油和柴油的内燃机车辆，具有各种限制，例如由于发动机排气导致的环境污染，由于二氧化碳排放物导致的全球变暖，以及由于臭氧产生的呼吸疾病。因此，研发出了新型汽车，包括利用电力驱动的车辆，即，环境友好型车辆例如通过电动机驱动的电动车(EV)，通过电动机和发动机驱动的混合动力电动车(HEV)，以及通过以燃料电池产生的电力为动力的电动机驱动的燃料电池电动车(FCEV)。

在这些环境友好型车辆中，在通过惯性制动或者滑行的过程中，再生制动(RB：regenerativebraking)被执行，其中车辆的惯性能通过发动机电力产生操作被回收以给电池充电(即：电动机充电)。具体地，当驾驶者意识到由于事件例如：十字路口、交通灯、弯道、临近车辆或者出现在其车辆前方的其他障碍物(即：减速事件)，必须要减速，并且将其脚从加速踏板上移开时，能够通过车辆滑行控制回收能量，例如：电动机转矩控制以产生电能。

在现有技术中众所周知的是，在车辆减速过程中，环境友好型车辆的驾驶者将其脚从制动踏板和加速踏板上移开时，滑行开始执行。如此，车辆通过对电动机的滑行转矩(即：负转矩)控制进行减速，并且同时由电动机回收的能量被储存到电池中。

在此，“离板(pedaloff)”意味着驾驶者未应用相关踏板或者说释放相关踏板的状态，而“踩板(pedalon”，在另一方面，意味着驾驶者应用相关踏板的状态。因此，在环境友好型车辆中，在制动或者滑行过程中，车辆能量被回收并且使用电动机将其转换为电能，并且回收的电能储存在电池中再次用以驱动电动机，从而使得里程(即：行驶距离)得以提高，燃料效率得以提高，实现能量的有效利用。

图1是示出驾驶者的典型减速模式的曲线图。当车辆前方出现减速事件时，多数驾驶者将其脚从加速踏板上移开然后踩下制动踏板以通过制动器(即：摩擦制动单元)将车辆由当前速度减速至目标速度。这种情况下，驾驶者用其双眼确定将其脚从加速踏板上移开的时刻以及踩下制动踏板的时刻。事实上，多数驾驶者将其脚从加速踏板上移开的时刻晚于离板的适当时刻，并且为了车辆减速匆忙踩下制动踏板。与仅通过滑行减速相比，上述减速过程将面临里程及燃料效率方面的劣势。

在另一方面，至于环境友好型车辆，例如：电动车、混合动力车以及燃料电池车，由于其能够控制驱动电动机上的转矩，即：用于驱动车辆的电动机，车辆能够通过滑行时的对驱动电动机的转矩控制(即：滑行转矩控制)实现减速，这与安装有自动变速器的内燃机车辆的减速相似。当驾驶者提前意识到减速事件后，在适当时间将其脚从加速踏板上移开，而无需作用于制动踏板时，驾驶者可通过电动机转矩控制平稳地减少车辆的速度至目标速度。当车辆不仅通过滑行，还通过操作制动踏板进行减速时，由于总制动力通过来自制动器的摩擦制动与来自电动机的再生制动之间的分配得以确保，能量回收被执行但仅限于分配的再生制动，导致增加里程和燃料效率提高方面上的劣势。

因此，如果可能的话，无需操作制动器，仅通过滑行将车辆从当前速度减速至目标速度是有利的。此外，对于环境友好型车辆，在滑行过程中，车辆的减速力可通过改变驱动电动机的转矩而控制。

当车辆在放开加速踏板和制动踏板的状态下滑行时，驾驶者使用驱动电动机利用如上减速力调整时，即，未使用制动操作只使用车辆自然摩擦力时，驾驶者能够在期望的位置减速至目标速度。因此，当驾驶者在适当时刻将其脚从加速踏板上移开时，与稍后将其脚移开并将脚放在制动器上时相比，里程以及燃料效率将更多地提高。优点还在于能够延长制动系统中的消耗部件的更换周期。

因此，有利于环境友好型车辆中的里程的提高以及燃料效率的提高，以使得在从当前速度减速至目标速度时，无需制动操作，通过滑行就能充分减速。为此，需要对驱动电动机的适当滑行转矩控制。也需要用于引导和诱导驾驶者通过在适当时刻将其脚从加速踏板上移开而进入滑行的功能。

在这点上，图2是示出典型滑行可诱导和可引导区段。当驾驶者意图将当前车辆速度减速至目标速度时，如果驾驶者基于最优离板时间区分加速踏板离板时刻时，在需要完成车辆减速的减速事件位置具有速度差。具体地，由于发动机阻力(enginedrag)的调整是不可能的，因此对于内燃机车辆而言，按期望的速度曲线设定并且控制车辆减速是有难度的。

因此，由于内燃机车辆只能将速度以匀速曲线形式降低，如图2所示，因此车辆将难以引导(在加速踏板离板点)并且诱导驾驶者进入滑行，使得减速事件位置的车辆速度落入最终速度允许误差内。即，难以诱导驾驶者进入滑行，使得车辆能够根据在基于最终速度允许误差通过设定滑行速度曲线的最大和最小限值，根据最大限值和最小限值之间的速度曲线进行减速。

值得注意的是，引导驾驶者至滑行的时刻(即，加速踏板离板时刻)的时间(即：图2中的滑行引导区段)比较短(参见图2所示引导滑行的时间间隔)。当驾驶者在短时间内在最终速度允许误差内不能够识别适当的的加速踏板离板点时，将不能够滑行。即便是提供引导功能时，如果错过适当时刻，所述功能也将无法运行。

另一方面，在环境友好型车辆中，车辆减速的速度曲线(speedprofile)，通过对驱动电动机的滑行转矩控制，可被控制在最终速度允许误差之内。因此，即使最终速度的最终速度允许误差设定为常数，也能够延长引导驾驶者至滑行的时间段。然而，对于根据行驶条件将环境友好型车辆的驾驶者在适当时刻引导或者诱导进入滑行，从而通过能量回收实现环保驾驶的技术，目前只有少量研究。因此，尽管在能够滑行的情况下，驾驶者也意识不到滑行的时刻，因此滑行不在适当时刻执行。这使得通过滑行回收能量、提高里程、提高燃料效率变困难。

在本背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此，其可包含不构成相关技术领域内技术人员已经熟知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者至滑行的装置及方法，其能够在需要减速的情况下，通过引导和诱导驾驶者在适当时刻进入滑行来节约能量，从而实现经济性驾驶，并且能够提高里程及燃料效率。

根据本发明的实施例，一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者进入滑行的装置，包括：检测车辆的当前车辆速度的车辆速度检测器；储存包括所述车辆需要减速的减速事件位置有关信息以及每个减速事件处的目标车辆速度有关信息的地图数据的数据存储单元；接收全球定位系统(GPS)信息的全球定位系统(GPS)接收器；将信息提供给驾驶者的信息提供单元；以及控制器，其获取i)来自所述车辆速度检测器的当前车辆速度，ii)来自所述数据存储单元的地图数据中的所述减速事件位置有关信息和所述目标车辆速度有关信息，以及iii)来自所述GPS接收器的GPS信息，基于当前车辆速度和车辆前方的减速事件处的目标车辆速度，确定所述车辆是否进入滑行引导区段，以及当确定所述车辆进入滑行引导区段时，控制所述信息提供单元以便输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息。

此外，根据本发明实施例，一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者到滑行的方法，包括以下步骤：通过控制器获取i)通过车辆速度检测器检测的车辆的当前速度，ii)需要车辆减速的所述车辆前方的减速事件的位置，iii)来自存储在数据存储单元中的地图数据中的减速事件处的目标车辆速度，以及iv)从GPS接收器接收的全球定位系统(GPS)信息；通过所述控制器基于所述车辆的当前速度和在所述减速事件处的目标车辆速度，确定所述车辆是否进入滑行引导区段；以及当所述控制器确定所述车辆进入滑行引导区段时，通过所述控制器控制信息提供单元，使得所述信息提供单元输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息。

本发明的其他方面和实施例将在下文中讨论。

附图说明

本发明的以上和其他特征将参考附图示出的某些实施例进行详细描述，下文中给出的附图将仅用于说明，并不在于限制本发明，其中：

图1是示出驾驶者的典型减速模式的曲线图；

图2是示出典型滑行可诱导和可引导区段的曲线图；

图3是示出根据本发明的实施例的滑行引导方法的概念的曲线图；

图4是示出在环境友好型车辆中的蠕行转矩(creeptorque)和滑行转矩的曲线图；

图5是示出根据本发明实施例的滑行引导区段的曲线图；

图6是示出根据本发明的实施例的滑行引导方法的曲线图；并且

图7是示出根据本发明的实施例的滑行引导方法的曲线图

应当理解的是，附图并不必要按尺寸进行绘制，其可呈现示出本发明基本原理的各项示例性特征的略微的简化描述。如本文所公开的本发明的特定设计特征，包括，例如，特定尺寸、方向、位置，以及形状将部分地通过特定用途和使用环境而确定。贯穿多个附图，本发明中的相同参考标号指代相同或者等效部件。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明的各项实施例。当本发明结合实施例进行描述时，应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，正相反，本发明旨在不仅覆盖所述实施例，也同时覆盖包括在本发明权利附属要求所主张的精神与范围内的各种变化、修改、等效以及其他实施例。

本文所使用的专有名词仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所述，混合动力车是指具有两种或者多种动力的车辆，例如具有汽油动力和电动力二者的车辆。

此外，应当理解的是，一个或多个下述方法，或其方面，可通过至少一个控制器执行。术语“控制器”指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置用于存储程序指令，并且处理器被特殊编程以执行用于执行一个或多个下述进程的程序指令。此外，应当理解的是，如本领域技术人员所知，下述方法可通过包括与一个或多个其他元件结合的控制器的装置执行。

下文中，本发明实施例将结合附图进行详细描述，以便于本领域技术人员能够容易地实施本发明。

本发明提供提供一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者至滑行的装置及方法，其能够在需要减速的情况下，通过引导和诱导驾驶者在适当时刻进入滑行来节约能量，从而实现经济性驾驶，并且能够提高里程及燃料效率。车辆的用于引导驾驶者至滑行的装置及方法被有效地应用于环境友好型车辆，例如，电动车(EV)，混合动力电动车(HEV)，以及燃料电池电动车(FCEV)，其能够使用电动机作为车辆行驶的驱动力来源，并且能够在滑行时通过电动机回收能量。

图3是示出根据本发明的实施例的滑行引导方法的概念的曲线图。图中所示的减速事件可以位于车辆行驶道路上的车辆前方，并且是指车辆需要减速直到目标车辆速度的地点。例如，减速事件可包括限速路段、十字路口、弯道等。

减速事件处的目标车辆速度可以是需要限速的路段的规定速度、十字路口的规定速度、根据弯道的道路曲率设定的规定速度。同样，当前车辆位置及减速事件有关信息，即减速事件的位置信息、以及减速事件处的目标车辆速度信息，可通过控制器使用存储在数据存储单元内的高清地图和通过GPS接收器接收的全球定位系统(GPS)信息来(例如：GPS信号)获取。

高清地图可提供包括二维平面上的高度信息的三维(3D)道路信息。高清地图可以是提供减速事件处的位置和目标车辆速度的信息，以及从当前车辆位置到减速事件位置的道路坡度(例如：斜坡)的信息的三维地图数据。

三维地图数据是安装在车辆上的高级驾驶者辅助系统(ADAS:AdvancedDriverAssistanceSystem)中的地图数据库。需要减速的减速事件的位置信息、减速事件处的目标车辆速度信息、以及关于道路坡度的信息可以被储存在ADAS的三维地图数据库中以便使用。

如图3所示，控制器可在行驶过程中，使用存储在数据存储单元内的3D地图数据和通过GPS接收器接收的GPS信息识别车辆的当前位置和车辆前方的减速事件，并且通过信息提供单元，引导驾驶者驾驶者需要释放加速踏板的最优时刻。换句话说，控制器可识别需要在例如限速路段、十字路口以及弯道等地点减速的情况，并且随后在适当时刻引导驾驶者将其脚从加速踏板上移开，从而诱导驾驶者进入滑行行驶。

这种情况下，控制器可获取通过车辆速度检测器检测到的当前车辆速度、从GPS信息获取的车辆当前位置、减速事件位置、以及目标车辆速度、从车辆当前位置到减速事件位置的距离(下文，称作“剩余距离”)、以及道路坡度(例如，道路平均坡度)信息，并且可基于所获取的信息，通过信息提供单元引导驾驶者加速踏板离板时刻。信息提供单元是允许驾驶者将其脚从加速踏板移开(例如：松开加速踏板)，从而引导驾驶者进入滑行行驶的部件。信息提供单元可以是通过视觉方法(visualmethod)或是听觉方法(auditorymethod)诱导驾驶者进入滑行行驶的装置。对于视觉方法，如图3所示，信息提供单元可包括显示设备或者位于仪表盘的引导灯。

图4是用于描述本发明的参考图，示出在环境友好型车辆中的蠕行转矩和滑行转矩的特性，并且示出根据车辆速度而定的车轮转矩的状态。

如本领域所知，在环境友好型车辆中，“蠕动行驶”或者滑行可在制动踏板和加速踏板的离板状态下执行。可根据车辆速度区分进行蠕动行驶的蠕动区域和进行滑行行驶的滑行区域。而且，蠕行转矩为正转矩，而滑行过程中的驱动电动机的转矩(即：滑行转矩)为负转矩。自动变速器车辆中加速踏板离板状态的加速/减速感利用驱动电动机的转矩来实现。

在环境友好型车辆的滑行过程中，能量可通过驱动电动机的发电进行回收。在滑行过程中，驱动电动机的转矩可以是在产生制动力时给电池再充电的充电转矩(例如，发电转矩或者再生制动转矩)。与转矩由滑行过程中发动机阻力确定的内燃机车辆不同的是，在环境友好型车辆中，在需要时，减速和车辆减速程度可通过电动机转矩控制(即：滑行转矩控制)进行改变。

在图3中，滑行速度曲线示出通过为了驱动电动机而被控制的滑行转矩执行车辆减速的速度变化图。另外，这也是直到车辆从其当前位置到达减速事件处为止，通过对驱动电动机的滑行转矩控制能够最终减速至目标车辆速度的速度图。

图5是示出根据本发明实施例的滑行引导区段的曲线图。表示基于位于前方的减速事件的目标车辆速度而设置的最终速度允许误差的减速力的范围限值可被设置成引导区段，并且驾驶者可在该引导区段内被引导至滑行。

具体地，驾驶者可在减速力的范围限值内使车辆被引导进入滑行，所述减速力的范围限值可基于目标车辆速度，对于最终速度允许误差的上限速度和下限速度，通过电动机转矩变化来确定。因此，滑行引导区段的范围可以被扩大，并且同时，燃料效率改善几率得以增加。

如本文所述滑行引导区段可获取为如下区段：当车辆在当前车辆速度和道路坡度(例如，平均坡度)条件下行驶，并且随后通过在道路上滑行至车辆前方的减速事件来进行减速，从而到达减速事件的位置时，为了使车辆减速至基于目标车辆速度而设置的最终速度允许误差内的速度，驾驶者需要将其脚从加速踏板上移开的区段。

参考图5，基于减速事件位置的目标车辆速度规定(regulate)对应减速事件处的上限速度允许误差的上限速度和下限速度、以及对应于上限速度和下限速度之差的最终速度允许误差可被预先设定。可设置能够将车辆从当前车辆速度减速至最终速度允许误差内的上限速度的基于最小电动机减速力的滑行速度曲线，并且可设置能够将车辆从当前车辆速度减速至在最终速度允许误差内的下限速度的基于最大电动机减速力的滑行速度曲线。

基于最小电动机减速力的滑行速度曲线可被定义为当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，驾驶者通过驱动电动机的转矩控制，以最小电动机减速转矩缓慢地降低车速，从而使车辆速度在减速事件的位置降低至下限速度的速度变化曲线。

根据基于最小电动机减速力的滑行速度曲线，由于从加速踏板离板时刻起，车辆速度通过驱动电动机的滑行转矩控制，以最小电动机减速转矩相对缓慢地减速，因此车辆减速及车辆减速率都相对低，并且车辆将提早进入滑行状态。因此燃料效率改善效果可最大，但是由于速度减少率低，可能堵塞交通流。

另一方面，基于最大电动机减速力的滑行速度曲线可被定义为当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，驾驶者通过驱动电动机的转矩控制，以最大电动机减速转矩缓慢地降低车速，从而使车辆速度在减速事件的位置降低至上限速度的速度变化曲线。

根据基于最大电动机减速力的滑行速度曲线，由于从加速踏板离板时刻起，车辆速度通过驱动电动机的滑行转矩控制，以最大电动机减速转矩相对快速地减速，因此车辆减速及车辆减速率都相对高，并且车辆将推迟进入滑行状态。因此，能量将由于电动机充电而被部分回收，但是由于路径损耗，燃料效率改善效果相对低。

另外，当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，车辆速度可从加速踏板离板位置，沿着基于最小电动机减速力的滑行速度曲线进行减速。随后，当车辆速度达到减速事件处的下限速度时，加速踏板离板位置可成为滑行引导区段的开始位置。

此外，当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，车辆速度可从加速踏板离板位置，沿着基于最大电动机减速力的滑行速度曲线进行减速。随后，当车辆速度达到减速事件处的上限速度时，加速踏板离板位置可成为滑行引导区段的结束位置。

在此，在开始位置和结束位置之间的区段可被定义为驾驶者能够被引导至滑行的引导区段(例如，参见图7)。另外，从引导区段的开始位置到减速事件的距离被定义为开始距离，从引导区段的结束位置到减速事件的距离被定义为结束距离。(例如，参见图7)。

在图5中，普通车辆的滑行速度曲线可以是车辆在减速事件的位置精确达到目标车辆速度的速度曲线，并且其加速踏板离板时刻可以是能够使车辆速度在减速事件处精确达到目标车辆速度的最优加速踏板离板时刻。控制器可使用根据基于目标车辆速度和最终速度允许误差设定的基于最小电动机减速力的滑行速度曲线和基于最大电动机减速力的滑行速度曲线而获得的当前车辆速度和平均道路坡度下的滑行引导区段，并且可通过信息提供单元利用视觉或者听觉方法，使驾驶者在该滑行引导区段内，将其脚从加速踏板上移开，从而引导驾驶者进入滑行。具体地，由于驾驶者能够在被引导至滑行时，识别滑行引导区段中的行进程度(progressdegree)，因此驾驶者可以考虑后方交通状态在滑行引导区段内选择减速时刻(即，加速踏板离板时刻)。

在滑行引导区段的初期，当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，燃料效率可增加，但是交通流可能堵塞。由于这个原因，当车辆处于进入滑行引导区段的进入状态时，驾驶者可以被允许选择减速时刻。为此，控制器可以控制信息提供单元的操作以依照预设引导方法通知驾驶者滑行引导区段内的车辆行进程度，即，车辆的相对位置信息。因此，通过信息提供单元通知车辆进入滑行引导区段，即滑行可进入范围，并且同时通知在引导区段内的车辆行进程度以便于驾驶者能够选择滑行进入时刻，驾驶者能够在交通流不被堵塞的最优位置被诱导将其脚从加速踏板上移开。

参考图3和图5，引导灯作为用于诱导滑行的信息提供单元而示出。引导灯可以在车辆进入滑行引导区段时点亮，通过使驾驶者将其脚从加速踏板上移开来引导驾驶者至滑行。这种情况下，可以应用用于通过进度条显示引导区段内的车辆行进程度，即车辆的相对位置的方法。换句话说，在车辆进入引导区段时，引导灯可被点亮，并且车辆位置可以以引导灯下方的进度条(例如，条形图)点亮程度来显示。例如，进度条可以在进入开始点处全亮，随后随着车辆向前行驶，在引导区段内根据车辆行进过程，将逐一地关闭进度条，逐渐降低进度条的亮度显示。

此外，引导区段内的车辆行进程度可用数字表示，或者引导灯的颜色和亮度可依据车辆行进程度改变。此外，引导灯的闪烁周期可进行变化以区分车辆行进程度(例如，参加图6)。因此，驾驶者可以通过检查引导区段内的车辆行进程度，并且同时检查周围车辆，在交通流不堵塞的引导区段的某个位置将其脚从加速踏板上移开。因此，当驾驶者将其脚从加速踏板上移开时，就能开始能回收能量的车辆的滑行。

在下文中，将参考图6和图7更详细描述根据本发明实施例的引导车辆进入滑行的过程。

首先，控制器可以从车辆速度检测器接收车辆当前速度，并且可以获取存储在数据存储单元中的3D地图数据、基于从GPS接收器接收的GPS信息的车辆当前位置信息(即，车辆位置信息)、车辆前方的减速事件的位置信息、其目标车辆速度、以及从当前位置到减速事件的道路平均坡度(S11)。被定义为从车辆当前位置到减速事件位置的距离的剩余距离可被实时获取(例如，参见图7)

接着，控制器可以计算根据当前车辆速度、目标车辆速度以及道路平均坡度确定的开始距离和结束距离(S12及S13)。这种情况下，开始距离和结束距离可通过特定的函数式或地图数据，根据前述输入参数(即，当前车辆速度、目标车辆速度及道路坡度)进行计算。另外，开始距离可以是从滑行引导区段的开始位置到减速事件的距离，并且结束距离可以是从引导区段的结束位置到减速事件的距离。

在此，结束距离和开始距离与剩余距离一起可用于确定车辆是否进入滑行引导区段。滑行引导区段的开始位置和结束位置，以及开始距离和结束距离可以是在预设减速事件处，与当前车辆速度和目标车辆速度，道路平均坡度以及最终速度允许误差(即，上限速度和下限速度)有关的值。

开始位置和开始距离可与如下的最小减速特性曲线(表示为图5中“基于最小电动机减速力的滑行速度曲线”)及其滑行进入位置和距离(即，进入位置和减速事件之间的距离)有关：即在当前车辆速度和道路平均坡度下，车辆速度随后通过滑行转矩控制以最小减速转矩经控制进行减速时，在减速事件处，能使车辆速度达到最终速度允许误差的下限速度。具体地，当车辆在当前车辆速度和道路的平均坡度的条件下行驶时在车辆速度在滑行过程中以驱动电动机的最小减速转矩进行减速随后达到最终速度允许误差的下限速度的加速踏板离板位置，可以成为开始位置。

另外，结束位置和结束距离可以与如下的最大减速特性曲线(即，基于最大电动机减速力的滑行速度曲线)及其滑行进入位置和距离(即，进入位置和减速事件之间的距离)有关：即在当前车辆速度和道路平均坡度下，车辆速度随后通过滑行转矩控制以最大减速转矩经控制进行减速时，在减速事件处，能使车辆速度达到最终速度允许误差的上限速度。具体地，当车辆在当前车辆速度和道路的平均坡度的条件下行驶时在车辆速度在滑行过程中以驱动电动机的最大减速转矩进行减速随后达到最终速度允许误差的上限速度的加速踏板离板位置，可以成为结束位置。

接着，控制器可以根据结束距离、开始距离及剩余距离有关信息检查车辆是否进入滑行引导区段(S14)。当剩余距离大于或者等于结束距离，并且小于或者等于开始距离时，可确定车辆已经进入引导区段。

然后，控制器可通过信息提供单元通知驾驶者车辆已经进入滑行引导区段。例如，引导灯可以被点亮以显示车辆进入引导区段(S16)。

另外，从车辆进入引导区段的时刻起，可通过信息提供单元通知驾驶者引导区段内的车辆的相对位置(下文中，称作“相对位置”)(S15和S16)。在此，相对位置可通过下述公式(1)进行计算。

相对位置＝(剩余距离-结束距离)/(开始距离-结束距离)……(1)

当如上所述计算相对位置时，为了通知驾驶者该相对位置，引导灯可以被点亮并且同时可以显示相对位置。这种情况下，如上所述，根据相对位置改变进度条、数字、颜色或者亮度、闪烁周期来显示相对位置的方法将被应用。

最后，驾驶者可以在不干扰交通流的状态下，在用眼睛检查引导灯的点亮和相对位置信息并且同时检查周围交通情况的同时，将其脚从加速踏板上移开来执行车辆的滑行。另外，在车辆进入滑行后，与车辆减速的同时，电池可以通过电动机再充电。

因此，环境友好型车辆的用于引导驾驶者进入滑行的装置和方法能够通过引导和诱导驾驶者在车辆需要减速的情况下、在适当时刻进入滑行，通过滑行实现能量的回收和环保驾驶，并且能够提高里程和燃料效率。

本发明已参照实施例进行了详细说明。但本领域技术人员应该明白，在未背离本发明的技术思想和精神的情况下，这些实施例可以做出各种修改，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者进入滑行的装置，所述装置包括：

检测车辆的当前车辆速度的车辆速度检测器；

储存包括所述车辆需要减速的减速事件位置有关信息以及每个减速事件处的目标车辆速度有关信息的地图数据的数据存储单元；

接收全球定位系统(GPS)信息的全球定位系统(GPS)接收器；

将信息提供给驾驶者的信息提供单元；以及

控制器，其获取i)来自所述车辆速度检测器的当前车辆速度，ii)来自所述数据存储单元的地图数据中的所述减速事件位置有关信息和所述目标车辆速度有关信息，以及iii)来自所述GPS接收器的GPS信息，基于当前车辆速度和车辆前方的减速事件处的目标车辆速度，确定所述车辆是否进入滑行引导区段，以及当确定所述车辆进入滑行引导区段时，控制所述信息提供单元以便输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述地图数据是包括表示道路坡度的道路坡度信息的三维(3D)地图数据，并且

所述控制器从所述3D地图中获取与所述减速事件关联的道路坡度信息，并且基于当前车辆速度、目标车辆速度以及道路坡度确定所述车辆是否进入滑行引导区段。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述滑行引导区段是所述减速事件所在的道路的区段，在所述滑行引导区段，为了使所述车辆在所述车辆根据当前车辆速度和道路坡度行驶之后通过滑行减速而到达所述减速事件的位置时，减速至基于目标车辆速度而设置的最终速度允许误差范围内的速度，驾驶者需要将其脚从加速踏板上移开。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制器：

基于所述3D地图数据和所述GPS信息实时获取所述减速事件和所述车辆的当前位置之间的剩余距离；

基于当前车辆速度、目标速度以及道路坡度，计算所述滑行引导区段的开始位置与所述减速事件之间的开始距离以及所述滑行引导区段的结束位置与所述减速事件之间的结束距离；以及

根据所计算的开始距离、所计算的结束距离以及所获取的剩余距离确定所述车辆是否进入滑行引导区段。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述开始位置基于在根据当前车辆速度和道路坡度滑行过程中，所述车辆速度以驱动电动机的最小减速转矩进行减速，并且随后达到所述最终速度允许误差的下限速度的加速踏板离板位置计算得到，并且

所述结束位置基于在根据当前车辆速度和道路坡度滑行过程中，所述车辆速度以驱动电动机的最大减速转矩进行减速，并且随后达到所述最终速度允许误差的上限速度的加速踏板离板位置计算得到。

6.根据权利要求4所述的装置，其中当所述剩余距离大于或者等于所述结束距离，并且小于或者等于开始距离时，所述控制器确定所述车辆进入滑行引导区段。

7.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器基于所述开始距离、所述结束距离以及所述剩余距离，获取在所述滑行引导区段内的表示车辆行进程度的车辆相对位置，并且

所述信息提供单元通知驾驶者所述车辆相对位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述信息提供单元通过显示进度条或者数字，通过根据所述车辆行进程度，改变引导灯的颜色或者亮度，或者通过改变引导灯的闪烁周期以区分所述车辆行进，来表示在所述滑行引导区段内的所述车辆行进程度。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述信息提供单元包括被点亮用以通知驾驶者所述车辆进入滑行引导区段的引导灯。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述信息提供单元输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息，诱导驾驶者将其脚从加速踏板上移开。

11.一种环境友好型车辆的用于引导驾驶者到滑行的方法，所述方法包括以下步骤：

通过控制器获取i)通过车辆速度检测器检测的车辆的当前速度，ii)需要车辆减速的所述车辆前方的减速事件的位置，iii)来自存储在数据存储单元中的地图数据中的减速事件处的目标车辆速度，以及iv)从GPS接收器接收的全球定位系统(GPS)信息；

通过所述控制器基于所述车辆的当前速度和在所述减速事件处的目标车辆速度，确定所述车辆是否进入滑行引导区段；以及

当所述控制器确定所述车辆进入滑行引导区段时，通过所述控制器控制信息提供单元，使得所述信息提供单元输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述地图数据是包括表示道路坡度的道路坡度信息的三维(3D)地图数据，所述方法还包括以下步骤：

通过所述控制器，从所述3D地图数据获取与所述减速事件关联的道路坡度信息；以及

通过所述控制器，基于所述当前车辆速度、所述目标车辆速度和所述道路坡度，确定所述车辆是否进入滑行引导区段。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述滑行引导区段是所述减速事件所在的道路的区段，在所述滑行引导区段，为了使所述车辆在所述车辆根据当前车辆速度和道路坡度行驶之后通过滑行减速而到达所述减速事件的位置时，减速至基于目标车辆速度而设置的最终速度允许误差范围内的速度，驾驶者需要将其脚从加速踏板上移开。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

通过所述控制器，基于所述3D地图数据和所述GPS信息实时获取所述减速事件和所述车辆的当前位置之间的剩余距离；

通过所述控制器，基于所述当前车辆速度、所述目标速度以及所述道路坡度，计算所述滑行引导区段的开始位置与所述减速事件之间的开始距离以及所述滑行引导区段的结束位置与所述减速事件之间的结束距离；以及

通过所述控制器，根据所计算的开始距离、所计算的结束距离以及所获取的剩余距离，确定所述车辆是否进入滑行引导区段。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述开始位置基于在根据当前车辆速度和道路坡度滑行过程中，所述车辆速度以驱动电动机的最小减速转矩进行减速，并且随后达到所述最终速度允许误差的下限速度的加速踏板离板位置计算得到，并且

所述结束位置基于在根据当前车辆速度和道路坡度滑行过程中，所述车辆速度以驱动电动机的最大减速转矩进行减速，并且随后达到所述最终速度允许误差的上限速度的加速踏板离板位置计算得到。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

当所述剩余距离大于或者等于所述结束距离，并且小于或者等于所述开始距离时，通过所述控制器，确定所述车辆进入滑行引导区段。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

通过所述控制器，基于所述开始距离、所述结束距离以及所述剩余距离，获取表示所述滑行引导区段内的车辆行进程度的车辆相对位置，其中所述信息提供单元将所述车辆相对位置通知给驾驶者。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述信息提供单元通过显示进度条或者数字，通过根据所述车辆行进程度，改变引导灯的颜色或者亮度，或者通过改变引导灯的闪烁周期以区分所述车辆行进，来表示在所述滑行引导区段内的所述车辆行进程度。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述信息提供单元包括被点亮用以通知驾驶者所述车辆进入滑行引导区段的引导灯。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述信息提供单元输出用于引导驾驶者进入所述车辆的滑行的信息，诱导驾驶者将其脚从加速踏板上移开。