CN109421698A - 用于交通工具能量管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于交通工具能量管理的系统和方法。本公开的各方面提供一种用于管理交通工具(诸如电动汽车)的能量资源的系统。确定交通工具的目的地位置，并且确定在到达目的地位置时应保留在交通工具中的能量的期望量。基于此信息，该系统生成一组候选路径，交通工具能够沿该些候选路径导航到目的地位置，使得在到达时交通工具具有期望量的储备能量。选择那些路径中的一个，并且在行进到目的地位置时，数据库具有关于该交通工具沿所选择的路径的能量消耗的信息。如此更新，系统能够相对于交通工具的估计能量消耗生成更精确的候选路径。

Description

用于交通工具能量管理的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及能量资源管理领域，并且更具体地，涉及用于管理交通工具的能量源的系统和方法。
背景技术
大多数(如果不是所有的)交通工具都具有包含能量源供应的贮存器或箱。例如，飞机和汽车分别具有包含喷气燃料或汽油的燃料箱。依靠电力提供电力的交通工具具有可充再电电池的系统。然而，不管交通工具和能量源的类型如何，交通工具的范围由若干因素限制。其中有交通工具能够携带的能量的量、交通工具遇到的交通量、交通工具在其上行进的地形表面、各种天气条件等。此类因素经常导致交通工具操作者的“范围焦虑”，这是对交通工具是否具有足够的能量以抵达其目的地的担忧。
发明内容
本公开的各方面涉及用于精确地管理交通工具的能量源使得该交通工具将以预定量的储备能量源到达期望的目的地位置的方法、装置和计算机程序产品。
更详细地，本公开的一方面提供用于管理交通工具的能量源的方法。在该方面，该方法包括基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径。每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量。然后，针对一个或更多个候选路径中的每一个，该方法基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量生成总路径度量。总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量。然后基于总路径度量从一个或更多个候选路径中选择路径。选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量。在交通工具遍历所选择的路径时，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量。然后，基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
在一个方面，在交通工具遍历所选择的路径时，周期性地确定用于交通工具的能量的当前剩余量。能量的当前剩余量的指示符也被输出到用于交通工具操作者的显示装置。基于能量的当前剩余量，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。响应于确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量将小于能量的预定量，为交通工具操作者生成警报。
在一个方面，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量包括：在沿所选择的路径的中间位置处生成中间能量度量。基于交通工具已经消耗的能量的总量和交通工具从中间位置到达目的地位置将需要的能量的量的估计值生成中间能量度量。然后将中间能量度量与能量的预定量进行比较，并且基于比较的结果，作出的确定是在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。
在一个方面，还基于在行进到中间位置时交通工具产生的能量的总量以及交通工具在从中间位置行进到目的地位置时将产生的能量的量的估计值，生成中间能量度量。
根据本公开的各方面，能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别路径段的入口(ingress)边界、路径段的出口(exit)边界和路径段的行进方向。在这些方面中，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量包括：响应于确定交通工具已经越过与给定路径段相关联的入口边界而测量交通工具中剩余能量的量，响应于确定交通工具已经越过给定路径段的出口边界而测量交通工具中剩余能量的量，以及基于能量的测量的量计算交通工具遍历给定路径段使用的能量的实际量。
另外，在能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别入口边界和出口边界之间的距离、通过给定路径段的行进持续时间以及交通工具行进通过给定路径段的平均速度的多个方面中，确定基于入口边界和出口边界通过给定路径段的行进方向，以及交通工具的行进持续时间和平均速度。在一个方面，平均速度基于行进持续时间和入口边界与出口边界之间的距离。如此确定，一个方面基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的交通工具的平均速度来更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
在一方个面，该方法进一步包括经由所选择的路径将交通工具导航到目的地位置。
在一个方面，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量包括：确定交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量是否偏离路径段度量达预定量；响应于确定交通工具使用的能量的实际量不偏离路径段的路径段度量达预定阈值，对与给定路径段相关联的路径段度量和交通工具使用的能量的实际量进行求平均；以及响应于确定交通工具所需的能量的实际量确实偏离路径段度量达预定阈值，用交通工具使用的能量的实际量替换与路径段相关联的路径段度量。
在一个方面，本公开提供被配置成管理用于交通工具的能量源的计算装置。在该方面，计算装置包括被配置成与一个或更多个装置通信数据的通信接口和处理电路。处理电路被配置成基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径。每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量。针对一个或更多个候选路径中的每一个，处理电路被配置成基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量来生成总路径度量。总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量。另外，处理电路被配置成基于总路径度量从一个或更多个候选路径中选择路径。选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量。在交通工具遍历所选择的路径时，处理电路被配置成测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，并且基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量来更新与能量消耗数据库中给定路径段相关联的路径段度量。
在一个方面，在交通工具遍历所选择的路径时，处理电路从能量传感器接收周期性信号，该能量传感器报告交通工具的能量的当前剩余量，将能量的当前剩余量的指示符输出到与该交通工具相关联的显示装置，基于能量的当前剩余量，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量，并且响应于确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量将小于能量的预定量而生成警报。
在一个方面，通过基于交通工具已经消耗的能量的总量和交通工具从中间位置到达目的地位置将需要的能量的量的估计值，在沿所选择的路径的中间位置处生成中间能量度量，处理电路确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。然后，处理电路将中间能量度量与能量的预定量进行比较，并且基于比较的结果确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。
在一个方面，通过基于交通工具行进到中间位置时产生的能量的总量以及交通工具从中间位置行进到目的地位置时将产生的能量的量的估计值，处理电路生成中间能量度量。
在本公开的一个或更多个方面，能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量识别路径段的入口边界、路径段的出口边界和路径段的行进方向。
在一个方面，通过响应于确定交通工具已经越过与给定路径段相关联的入口边界而测量交通工具中剩余能量的量，响应于确定交通工具已经越过给定路径段的出口边界而测量交通工具中剩余能量的量，并且然后基于能量的测量的量计算交通工具遍历给定路径段使用的能量的实际量，处理电路测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量。
在一个方面，能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量识别入口边界和出口边界之间的距离、通过给定路径段的行进持续时间，以及行进通过给定路径段的交通工具的平均速度。在此类方面，处理电路基于入口边界和出口边界来确定通过给定路径段的行进方向、确定通过给定路径段的行进持续时间、以及基于行进持续时间和入口边界与出口边界之间的距离来确定通过给定路径段的交通工具的平均速度。如此确定，然后处理电路基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的交通工具的平均速度来更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
在一个方面，处理电路通过以下操作更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量：确定交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量是否偏离路径段度量达预定量；响应于确定交通工具使用的能量的实际量不偏离路径段的路径段度量达预定阈值，对与给定路径段相关联的路径段度量和交通工具使用的能量的实际量进行求平均；以及响应于确定交通工具所需的能量的实际量确实偏离路径段度量达预定阈值，用交通工具使用的能量的实际量替换与路径段相关联的路径段度量。
在一个方面，处理电路进一步被配置成基于与时间限定(time-qualified)计数阈值的比较确定表示交通工具使用的能量的实际量的值的有效性，以及基于该比较用表示交通工具使用的能量的实际量的值替换路径段度量。
在一个方面，处理电路进一步被配置成基于从与交通工具相关联的风传感器接收到的传感器数据计算风阻系数，确定交通工具的行进速度和行进方向，以及另外基于风阻系数、交通工具的速度和交通工具的行进方向生成总路径度量。
在一个方面，本公开还提供存储计算机程序产品的非暂时性计算机可读介质。计算机程序产品控制交通工具的可编程计算装置并且包括软件指令，当软件指令在可编程计算装置的处理电路上被执行时，该软件指令致使处理电路基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量。针对一个或更多个候选路径中的每一个，软件指令致使处理电路基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量生成总路径度量，其中总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量。另外，软件指令致使处理电路基于总路径度量从一个或更多个候选路径中选择路径，其中选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量，并且在交通工具遍历所选择的路径时，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量。软件指令还致使处理电路基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
附图说明
本公开的各方面通过示例的方式示出并且不受附图的限制，附图中类似的附图标记指示类似的元件。
图1示出了根据本公开的一个方面配置的沿所选择的路径行进到目的地的交通工具。
图2示出了根据本公开的一个方面分段的多个候选路径。
图3A-3C示出根据本公开的各个方面的不同类型的路径段。
图4A为示出根据本公开的一个方面的用于初始化能量消耗服务的方法的流程图。
图4B为示出根据本公开的一个方面的管理交通工具的能量源的方法的流程图。
图5为示出根据本公开的一个方面的用于生成一个或更多个候选路径的方法的流程图。
图6为示出根据本公开的一个方面的用于在行进期间管理交通工具的能量源的方法的流程图。
图7为示出根据本公开的一个方面的用于在行进期间管理交通工具的能量源的更详细方法的流程图。
图8为示出根据本公开的一个方面的用于在交通工具正在遍历到目的地的所选择的路径时用信息更新能量消耗数据库的方法的流程图。
图9为示出根据本公开的一个方面的用于处理用于更新能量消耗数据库的信息的方法的流程图。
图10A-10B为示出本公开的各方面的相应实施方式架构的功能框图。
图11为示出被配置成实现本公开的各方面的处理电路的功能框图。
图12示出可被配置成实现本公开的各方面的各种类型的交通工具。
具体实施方式
本公开的各方面涉及用于精确地管理交通工具的能量源使得交通工具将以预定量的储备能量源到达期望的目的地位置的方法、装置和计算机程序产品。根据本公开，通过交通工具、设置在通信网络中并且经由建立的通信链路通信连接到交通工具的计算机服务器或者通过交通工具和计算机服务器两者可实现这些方面。
更详细地，本公开的各方面收集、处理和维护与沿到期望目的地位置的路径行进的交通工具的能量消耗相关联的数据，并且然后利用该数据来主动管理交通工具和/或相似交通工具的能量资源。此类数据包括但不限于交通工具的类型、交通工具的年份以及交通工具相对于影响消耗的一个或更多个特性所消耗的能量的量。特性可以是“固定的”，诸如交通工具在其上行进的路面类型和/或地形；或可以是“可变的”，诸如放置在交通工具上的负载，交通工具将遇到的交通量、天气、温度、风速和风向，风阻的存在和降水的类型、交通工具的性能、交通工具部件的退化和/或污染，以及能量消耗的速率。在某些情况下，特性(诸如交通量和拥堵量)可进一步受到交通工具向目的地行进的星期几和/或一天中的时间的动态影响。
管理交通工具的能量源时的能量消耗数据的收集、处理和后续利用将本公开与常规系统区分开。具体地，常规系统通常以量表或显示器的形式仅通知交通工具操作者能量的剩余量和行进范围。此后，操作者必须基于该信息决定交通工具是否将具有足够量的能量以到达期望的目的地。常规系统不考虑沿交通工具正在行进的路径的各种固定的和可变的特性能够怎样影响该范围。常规系统也不评估该信息的操作者或基于该信息选择沿交通工具可沿其行进的路径。另外，常规系统未被配置成确保交通工具到达具有预定量的储备能量的期望目的地。因此，常规方法在许多方面都不如他们应该的那样精确。
然而，本公开提供优于此类常规系统的优点以及此类系统当前不可用的功能。具体地，通过根据本公开的各方面管理交通工具的能量源，操作者能够确信知道交通工具将以足够量的储备能量到达目的地位置。这可允许具有有限范围、能量存储容量和/或不经常进入充电站或加油站的交通工具行进到目的地位置，同时剩下足够的能量以加油、再充电或返回到出发点。此外，收集、处理和维护的信息和数据的量和类型允许计算装置更精确地估计交通工具在一个或更多个路径上的能量消耗，从而允许交通工具以期望量的储备能量到达目的地位置。
现在转到附图，图1示出了经由所选择的路径P行进到目的地D的交通工具V。根据本公开的各方面，交通工具V包括能量消耗计算装置10，能量消耗计算装置10被配置成选择路径P并且在交通工具遍历路径P时管理交通工具V的能量源。具体地，计算装置10使用在能量消耗数据库中维护的数据和信息生成一个或更多个候选路径，并且然后从那些候选路径中选择路径P。在一个方面，交通工具V的用户或操作者手动选择期望的路径P。在其他方面，交通工具V被配置成基于各种标准自主地进行路径P的选择。
根据本公开，选择路径P使得交通工具V将以预定量的储备能量到达目的地D。另外，为了帮助确保交通工具V以期望量的储备能量到达，计算装置10监控交通工具V在其遍历路径P时消耗的能量的实际量，并且周期性地估计交通工具V相对于路径P的各种固定的和可变的特性的能量消耗。基于该周期性估计，计算装置10被配置成在行进期间根据需要调整路径P。
另外，计算装置10还用其在交通工具V遍历路径P时监控的实际能量使用数据和信息更新能量消耗数据库中的数据和信息。知道与交通工具V相同或相似的交通工具消耗的能量的实际量允许计算装置10更精确地将到目的地位置D的各种路径P建模。
应当注意，说明书和附图在电动汽车的背景下描述了本公开的各方面，诸如雪佛兰伏特(CHEVROLET VOLT)、宝马i3(BMW i3)或特斯拉S型(TESLA MODEL S)。然而，本领域普通技术人员将会容易了解，这只用于说明性目的，并且该计算装置10不仅仅限于通过电动交通工具的实施方式。如稍后更详细地所见，计算装置10还能够由非电动交通工具和混合动力交通工具以及与交通工具V通信的基于网络的应用服务器实现。因此，不管交通工具的类型如何，他们也能够受益于本公开的各方面提供的优点。
通常，存在交通工具V能够导航而到达任何给定目的地位置的多个路径。因此，在一个方面，计算装置10被配置成识别用于可能向交通工具V的操作者显示的那些“候选路径”。图2示出了根据本公开的一个方面的由计算装置10生成的此类多个候选路径PC1、PC2…PCN。
具体地，每个候选路径PC1、PC2…PCN包括多个相等长度的路径段S。如稍后更详细地所见，每个路径段S在能量消耗数据库中被维护作为包括各种度量的一组数据和信息。一个此类度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量。
为了生成候选路径PC1、PC2…PCN，计算装置10确定起始点O(其可为交通工具V的当前位置)和目的地位置D两者。然后，基于与每个候选路径PC1、PC2…PCN的每个路径段S相关联的度量确定这两个点之间的候选路径PC1、PC2…PCN。具体地，针对给定候选路径PC1、PC2…PCN中的每个路径段S，计算装置10获得识别交通工具在预定方向上遍历路径段S所需的能量的平均量的度量。然后，计算装置10对路径段S中的每一个的路径段度量进行求和，以生成估计的总路径度量。在某些方面，计算装置还在计算总路径度量时考虑固定的和/或可变的特性中的一个或更多个的影响。该总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历给定候选路径PC1、PC2…PCN所需的能量的平均量。
图3A-3C示出了本公开的各方面建模的各种类型的路径段S中的一些。如这些附图中所示，每个路径段S具有相等的长度。可以英里、海里、公里、米或所需要的或期望的任何测量长度来测量和描述此类长度。另外，每个路径段S具有两个边界-指示进入路径段S中的入口点的入口边界BI以及指示来自路径段S的出口点的出口(egress)边界BE。
通常，给定路径段S在一个方向上覆盖给定候选路径PC1、PC2…PCN的一部分。因此，图3A示出了在相应的方向上覆盖双车道道路的对应部分的两个路径段S1、S2。图3B示出了在相应的方向上覆盖四车道公路的对应部分的两个路径段S1、S2。在该方面，每个路径段S1、S2覆盖以相同方向行进的所有车道。然而，在其他方面，路径段S1、S2中的一者或两者可仅覆盖单个车道。因此，在图3B的情况下，路径段S1本身可包括两个路径段S1-1和S1-2-每个路径段覆盖单个车道并且具有其自己的相关联的路径段度量组，该路径段度量组尤其识别交通工具在该方向上遍历该特定车道所需的能量的平均量。
图3C以图形方式示出了本公开的一个方面如何根据路径段S对交叉点进行建模。具体地，该方面中的交叉点被建模为具有多个入口边界BI和出口边界BE的单个路径段S。因此，在该方面，不管行进方向如何，与路径段S(即交叉点)相关联的度量是相同的。
然而，不管路径段S的类型如何，每个路径段S使用其自己的相关联数据和信息在能量消耗数据库中被建模。如上所述，数据和信息包括识别交通工具在其相关联的方向上遍历路径段S所需的能量的平均量的度量值，但是还可根据需要或期望包括其他数据和信息。
下表说明了与能量消耗数据库中维护并且用于对路径段S进行建模的每个路径段S相关联的一些数据和信息。
表1
路径段ID(PATH SEGMENT ID)包括唯一识别路径段的值，并且其将路径段链接到先前路径段和下一个路径段。类似地，先前路径段ID(PREVIOUS SEGMENT ID)和下一个路径段ID(NEXT PATH SEGMENT ID)字段包括识别邻近路径段的值。在该方面，仅存在两个邻近路径段S-01000和S-01001。然而，应当容易地理解，任何给定路径段S可连接到多于两个邻近段或少于两个邻近路径段。
入口边界BI和出口边界BE确定方向(DIRECTION)字段的值；然而，在一个方面，也基于罗盘或与交通工具V相关联的其他此类传感器来确定该值。段长度(SEGMENT LENGTH)字段指示路径段S的两个边界BI、BE之间的距离，而表面类型(SURFACE TYPE)识别路径段的表面的类型。在该方面，路径段S的表面被指示为沥青型表面；然而，如本领域普通技术人员将理解的，其他类型的表面是可能的。
坡度(GRADE)值识别路径段S的特定坡度。在一个方面，负值(例如，-3％)指示路径段S具有“下坡”坡度并且遍历该路径段S的交通工具V将走下坡。正值(例如，10％)将指示路径段S具有“上坡”坡度并且遍历该路径段S的交通工具V将走“上坡”。此类信息是有益的，因为其影响能量消耗和能量产生两者。具体地，遍历具有正坡度的路径段S的电动交通工具V可能会消耗更多的能量并且产生更少的能量。另一方面，遍历具有负坡度的路径段S的电动交通工具V可能会消耗更少的能量并且产生更多的能量。
起飞斜度(TAKEOFF SLOPE)和着陆斜度(LANDING SLOPE)分别指示飞机起飞和着陆的斜度。此类信息也是有益的，因为正在起飞的飞机的能量使用情况明显不同于正在着陆的飞机的能量使用情况。具体地，与飞机正在着陆时相比较，飞机在起飞并且试图到达高度期间利用的能量多得多。类似地，对于飞机、旋翼飞行器、能潜水的交通工具等，高度(ALTITUDE)的值指示路径段S的平均高度。正高度值将指示高于海平面值，而负高度值将指示低于海平面值。
交通工具类型(VEHICLE TYPE)和交通工具年份(VEHICLE YEAR)字段识别交通工具V的类型和年份，对于其来说，与路径段相关联的信息是适当的。这是因为路径段的特性将不同地影响不同类型的交通工具V的能量消耗。另外，交通工具V的年份也将对能量消耗产生影响，因为较旧交通工具可能不如较新车型高效。因此，在本公开的各方面中，针对给定路径段，在能量消耗数据库中具有多个记录是可能的-每个记录与相同的路径段相关联，但是针对一个或更多个不同的交通工具类型和/或交通工具年份。
表1所示的其他字段包括限定遍历路径段S的交通工具的平均速度(AVERAGEVELOCITY)和交通工具的平均遍历持续时间(AVERAGE TRAVERSAL DURATION)(即，交通工具遍历路径段S所需要的平均时间)的值。在一个方面，基于交通工具V越过入口边界BI和出口边界BE的时间计算平均速度字段的值。在此类方面，交通工具V包括被配置成确定路径段S的进入时间和退出时间的时钟。因此，能够基于平均速度字段的值和在段长度字段中识别的距离来计算平均遍历持续时间字段的值。
平均能量消耗(AVERAGE ENERGY CONSUMPTION)字段包括指示交通工具V估计在所识别方向上遍历路径段S所需要的能量的量的值。另外，平均能量消耗字段中的值被本公开的各方面用于生成总路径度量，该总路径度量识别交通工具V在所识别的方向上遍历包括候选路径的全部路径段S所需的能量的平均量。
应当注意，本公开的一些方面根据方向对路径段S进行建模。这是因为在一个方向上行进的交通工具V消耗的能量可以不同于相同或相似交通工具V以相反方向在相同道路上行进所消耗的能量。对于被配置成产生能量的交通工具中的能量产生也是如此。此类变化尤其是与路径段S相关联的固定的和/或可变的特性中的一个或更多个的结果。
图4A为示出根据本公开的一方面的用于初始化能量消耗服务的方法20的流程图。在该方面，能量消耗服务包括计算装置10和位于交通工具V上或网络中的一个或更多个计算机服务器上的能量消耗数据库。
通常，在使用由计算装置10提供的服务之前执行方法20的步骤。因此，如图4A所示，方法20首先初始化交通工具V的能量消耗服务(框22)。此类初始化包括但不限于开始交通工具V上的控制应用，确定交通工具V的各个方面(诸如交通工具类型和年份)，以及在计算装置10和能量消耗数据库之间建立通信链路。在能量消耗数据库驻留在计算机网络情况下的各方面中，初始化服务包括经由无线电接入网络(RAN)、无线接入网络(WAN)或如本领域已知的其他接入方法与和数据库相关联的服务器建立无线通信链路。
一旦服务已经被初始化，能量消耗数据库就能够加载初始数据集。具体地，交通工具V遍历到预选目的地D的一个或更多个预选的路径(框24)。当交通工具遍历包括预选路径的每个路径段S时，测量交通工具的能量消耗和性能数据(框26)并且其用于确定初始每一路径段S的平均能量消耗和性能数据(框28)。如上所述，部分地基于与每个路径段S相关联的“固定的”和“可变的”特性来计算这些值。一旦已经测量并且确定了初始数据，交通工具V将初始数据存储在能量消耗数据库中(框30)。在一个方面，存储初始数据包括将图1中所见的信息存储在交通工具V上的能量消耗数据库中。然而，在其他方面，存储初始数据包括将一个或更多个消息中的信息发送到基于网络的能量消耗数据库中以用于存储。
以这种方式初始化能量消耗服务有助于确保计算装置10至少具有驻留在能量消耗数据库中的初始量的数据。此外，因为测量数据基于该交通工具V的实际使用数据，所以计算装置10能够生成最适当的候选路径，并且基于高度精确的信息选择那些候选路径中的期望路径。如先前所述，期望路径P的选择可由本公开的系统自主地执行，或者响应于用户输入被自主地执行。
图4B为示出根据本公开的一方面的管理交通工具的能量源的方法40的流程图。方法40开始于如先前所述的能量消耗服务的初始化(框42)。然后，方法40确定交通工具V的起始位置O和目的地位置D，以及在交通工具V到达目的地位置D时应该具有的储备能量的量(框44)。
通过提示操作者手动提供信息，或者在某些情况下，通过从交通工具V获得信息可确定该信息中的一些或全部。在一个方面，交通工具V配备有全球定位系统(GPS)。使用GPS，交通工具V能够将起始位置O确定为交通工具V的当前地理位置，并且进一步明确地识别目的地位置D的地理位置。对于期望量的储备能量，本公开的一个方面致使显示提示，该提示请求操作者经由用户界面或类似装置提供该信息。
辅以该信息，方法40然后基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段S在起始位置O和目的地位置D之间生成一个或更多个候选路径PC1…PCN(框46)。如先前所述，能量消耗数据库中的每个路径段S具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具V在预定方向上遍历路径段S所需的能量的平均量。基于该度量，方法40生成每个候选路径PC1…PCN的总路径度量。在一个方面，通过对候选路径中的每个路径段S的路径段度量进行求和来计算每个候选路径PC1…PCN的总路径度量。因此，总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历整个候选路径所需的能量的平均量(框48)。
一旦已经生成候选路径PC1…PCN并且已经计算总路径度量，方法40就根据总路径度量选择路径中的一个(框50)。具体地，所选择的路径P为交通工具V沿其将导航到目的地位置D的路径，并且选择所选择的路径P使得在到达目的地位置时交通工具V中剩余能量的量大于或等于先前由操作者识别的储备能量的预定量。如此选择，交通工具V沿所选择的路径导航到目的地位置D。然而，当交通工具V在预定方向上遍历所选择的路径P到目的地位置D时，计算装置10测量交通工具用以遍历所选择的路径P的每个路径段S使用的能量的实际量(框52)，并且基于该测量的能量的实际量，更新所选择的路径P中的每个路径段S的路径段度量(框54)。
图5为示出根据本公开的一个方面的用于生成一个或更多个候选路径PC1…PCN的更详细方法60的流程图。具体地，当计算装置10获得每个路径段S的数据和信息时，计算装置10确定路径段S是新路径段还是现有路径段(框62)。现有路径段是已知交通工具V或相似类型的交通工具先前已经遍历过的那些路径段。此类路径段S将在交通工具类型字段中具有与交通工具V的交通工具类型相称的值。然而，新路径段是根本不存在于数据库中的那些路径段，或者是其中交通工具类型字段不具有与交通工具V的交通工具类型相称的值的那些路径段。
假如路径段是现有路径段(框62)，则方法60对该路径段S的平均能量消耗(AVERAGE ENERGY CONSUMED)值进行求和以计算总路径度量，如先前所述(框70)，并且只要更多的路径段可用于分析，则继续该过程(框72)。
然而，如果路径段是新路径段(框62)，则在能量消耗数据库中搜索相似的路径段S。如果能量消耗数据库中不存在相似的路径段S(框64)，则方法60将确定平均能量消耗值的默认值。默认值可以是任何需要或期望的值，但是在本公开的一方面，默认平均能量消耗(DEFAULT AVERAGE ENERGY CONSUMED)值基于各种特性，诸如交通工具V的类型、交通工具V的年份、交通工具V当前具有的轮胎的类型等(框66)。然而，如果相似的路径段S可用(框64)，则方法60将在需要时标准化该相似路径段S的平均能量消耗值并且缩放(scale)度量以生成新路径段S的合适路径段度量(框68)。然而，不管特定路径段S在能量消耗数据库中是否存在，方法60对该路径段S的平均能量消耗值进行求和以计算总路径度量(框70)，如先前所述，并且继续该过程，直到已经分析并且考虑了候选路径PCN的所有路径段S(框72)。
方法60的功能性允许本公开的各方面尽可能精确地估计给定候选路径PCN的总路径度量，即使在候选路径PCN包括尚未存在数据的一个或更多个路径段S的情况下。这在能量消耗数据库已经被更新以识别与新建道路或临时道路相关联的一个或更多个路径段但尚未完全更新那些新道路或临时道路的能量消耗度量的情况下是有益的。
图6为示出根据本公开的一方面的用于更新存储在能量消耗数据库中的路径段度量的方法80的流程图。在该方面，更新是基于交通工具V在其遍历到目的地位置D的所选择的路径P时周期性地收集的数据和信息。这有助于确保用于生成候选路径PC1…PCN的度量尽可能精确，并且因此，遍历每个路径段S所需的能量的量的估计值尽可能精确。
方法80开始于交通工具V确定其当前剩余多少能量(框82)。对于依赖于化石燃料(诸如汽油或喷气燃料)作为能量源的交通工具V，这能够使用测量燃料箱中剩余燃料的加仑数的已知的传感器来实现。对于电动交通工具V，这能够使用被配置成以瓦特-小时(Wh)测量电池的当前容量的传感器来实现。根据本公开，该确定在交通工具V遍历所选择的路径P时周期性地发生。然而，在该方面，交通工具V确定每当交通工具V越过路径段S中的一个或更多个路径段的入口边界BI时其剩余多少能量。
不管所测量的能量类型或剩余能量确定测量发生的速率如何，方法80都将测量结果的指示输出到显示装置或燃料量表，使得可向交通工具V的操作者通知剩余能量的量(框84)。然后，基于测量的能量的量，方法80估计交通工具V是否仍将到达具有预定量的储备能量的目的地位置D(框86)。这是由于在遍历所选择的路径P时影响交通工具V的能量消耗的各种因素。具体的，交通事故、天气条件、交通工具V的速度、风速和风向、风阻等都会对交通工具V的能量消耗产生影响。因为这些因素是动态的并且通常在遍历路径P开始之前不为计算装置10所知，所以本公开的各方面在行进期间相对于这些因素监控交通工具V的能量资源的消耗并且相应地调整其估计值。
如果方法80确定交通工具V中当前剩余能量的量指示其将以小于期望量的储备能量到达目的地位置D(框88)，则发出警报(诸如视觉指示和/或听觉指示)以警告操作者交通工具V消耗比预期更多的能量(框90)。另外，在某些方面，方法80将建议交通工具V跟随到目的地D的另选路径P并且/或者关闭或至少缩减一个或更多个不必要的系统(框92)。
具体地，在一个方面，计算装置10基于交通工具V中能量的当前剩余量在交通工具V的当前位置和目的地位置D之间生成一个或更多个另选路径。然后，计算装置10将那些路径的图形化表示输出到交通工具V中的显示装置，并且提示操作者选择那些新路径P中的一个。一旦被选择，交通工具V然后可沿新选择的路径P导航到目的地位置D。
在另一个方面，计算装置10生成另选路径并且自主地控制交通工具V以开始遍历新生成的到目的地位置D或者到最近的加油站或充电站的另选路径。在其他方面，计算装置10自动控制交通工具V的一些或全部特征以降低能量消耗率，或者向交通工具操作者推荐关闭或缩减它们。此类控制措施包括但不限于空气调节单元、听觉和/或视觉部件(诸如交通工具无线电或显示器、马达等)的操纵以及速度的降低。然而，不管具体的方法或类型和控制量如何，如果需要，当确定交通工具V不再能够以期望量的储备能量到达目的地D时，这种对交通工具的V能量源和新路径生成的周期性监控有助于降低交通工具V的能量消耗率。
图7为示出根据本公开的一个方面的用于确定交通工具V是否可能以期望量的储备能量到达目的地位置D的方法100的流程图。如图7所示，计算装置10基于一个或更多个因素在沿所选择的路径P的某个中间位置处生成中间能量度量(框102)。此类因素包括但不限于：
·交通工具V已经消耗的能量的总量；
·交通工具从中间位置到达目的地位置D仍然需要的能量的量的估计值；
·交通工具在行进到中间位置时产生的能量的总量；
·交通工具从中间位置行进到目的地位置时将产生的能量的量的估计值；
·风阻系数，其基于从与交通工具相关联的风传感器接收到的传感器数据。
然后将中间能量度量与在交通工具V到达目的地位置D时需要包含的储备能量的量进行比较(框104)。如果中间能量度量大于或等于交通工具V的储备能量的预定量，则在将来的某个时间再次执行该过程。然而，如果不是，则计算装置10将为操作者生成警报(框106)并且推荐改变所选择的路径P，并且/或者关闭或缩减一个或更多个不必要的系统，如先前所述(框108)。
图8为示出根据本公开的一方面的用于在交通工具V遍历所选择的路径P时用信息更新能量消耗数据库的方法110的流程图。方法110开始于在确定交通工具V已经越过与给定路径段S相关联的入口边界BI时，交通工具V测量交通工具V中剩余能量的量(框112)。然后，在确定交通工具V已经越过与给定路径段S相关联的出口边界BE时，交通工具V测量交通工具V中剩余能量的量(框114)。然后确定通过给定路径段S的行进方向，以及交通工具V通过给定路径段S的行进持续时间和平均速度(框116)。然后，计算装置10基于这些值计算交通工具V用于遍历给定路径段S的能量的实际量，并且更新能量消耗数据库中对应于给定路径段S的信息(框120)。
图9为示出根据本公开的一方面的用于处理用来更新能量消耗数据库的信息的方法130的流程图。此类信息包括但不限于在本公开的各方面中用于生成候选路径PC1…PCN的路径段度量。在图9的各方面中，基于交通工具V遍历路径段S消耗的能量的实际量来更新给定路径段S的平均能量消耗度量。
方法130开始于计算装置10确定交通工具在预定方向上遍历给定路径段S使用的能量的实际量是否偏离已经与能量消耗数据库中的给定路径段S相关联的平均能量消耗度量达预定量(框132)。在一个方面，通过将交通工具遍历给定路径段S使用的能量的实际量除以已经与给定路径段S相关联的平均能量消耗度量，并且然后将得到的值与预定阈值进行比较，做出该确定(框134)。如果偏差不大于或等于预定阈值，则计算装置10对与给定路径段S相关联的路径段度量和交通工具使用的能量的实际量进行求平均，并且使用平均值更新能量消耗数据库中给定段S的平均能量消耗度量(框136)。
方法130将路径段S的平均能量消耗度量维持在精确的平均值。然而，鉴于沿路径段S的极端事件，有可能无意地“破坏”该平均值。具体地，鉴于平均交通条件，遍历路径段S的交通工具V的实际能量使用通常保持相对接近平均值(即，偏差小于预定阈值)。然而，存在其中交通工具V报告的实际能量消耗值异常高的情况。这种情况的原因各不相同，但异常高的实际能量消耗值可反映出将影响遍历路径段S的所有交通工具V的能量消耗的事件，诸如由于事故、存在检查站、道路上的碎片等导致路径段S上的交通减速。另一方面，异常高的能量消耗值可指示仅影响该交通工具V的事件，诸如当操作者将交通工具V停止在道路一侧以执行某些动作时、进入到休息站中等。
不管事件的具体类型如何，所报告的实际能量消耗值是“异常”值，其可潜在地突然增加平均能量消耗度量的值。最终，此度量的值将返回到更精确的平均值，但在那之前，平均能量消耗度量可能不如其应该的那样精确。因此，为了防止此类异常值突然增加“真实”平均能量消耗度量的值，本公开的一方面监控报告此类“异常”值的速率。根据本公开，除非足够的交通工具V在预定时间段内报告“异常”实际能量消耗值，否则异常值将被视为对用于更新数据库是无效的。
然后，返回到图9，如果偏差大于或等于预定阈值，指示已经报告异常值(框134)，则本公开的各方面将增量(increment)“异常值”计数器(框138)，并且将增量的值与另一个计数阈值进行比较(框140)。如果该比较指示计数器小于计数阈值，则方法130认为报告的异常值可能对用于更新能量消耗数据库是无效的。在这些情况下，方法130放弃更新数据库，而是等待路径段S的下一个报告的实际能量消耗值(框142)。然而，如果计数器大于或等于计数阈值(框140)，则本公开的各方面认为异常值是有效的，重置异常值计数器(框144)，并且用指示交通工具以遍历给定路径段S使用的能量的实际量的值替换与能量消耗数据库中给定路径段S相关联的平均能量消耗度量值(框146)。
应当注意，方法130示出了其中防止平均能量消耗度量值过早增加的情况。然而，本领域普通技术人员应该认识到，即使使用不同的预定阈值比较，本公开的各方面也使用相似的方法来防范平均能量消耗度量值的过早降低。
另外，在一个方面，“异常值”计数器是时间限定的。也就是说，本公开的各方面维持计时器以跟踪异常值计数器是否在预定时间段(诸如1分钟)内改变。如果异常值计数器在该时间段内没有增量或减量，则方法130将异常值计数器重置为0。这有助于确保响应于事件(诸如交通事故)而报告异常能量消耗值，该事件将实际上影响遍历路径段S的交通工具的能量消耗，而不是由可已经暂时停止在道路一侧的交通工具V的能量消耗。
此外，虽然本公开不限于此，但是方法130被示为由基于网络的计算机服务器装置有利地实现。原因之一是网络计算机服务器对从许多交通工具V接收到的实际能量消耗值进行处理并且求平均，并且因此能够更精确地估计平均能量消耗度量值。
此外，被配置成实现方法130的交通工具V有可能仅遍历其中偏差大于或等于预定阈值的路径(框134)一次或两次。因此，针对给定路径段S，交通工具V将仅生成异常值一次或两次，并且由这些情况造成的任何时间限定的计数器值有可能在达到计数阈值(框140)之前“超时”。当发生这种情况时，方法130将忽略路径段S的任何异常值，这意味着平均能量消耗度量值的估计值将太低。然而，支持许多不同交通工具V的这种功能的基于网络的计算机服务器将在给定时间段内从不同交通工具V接收许多异常值。因此，当在网络服务器处实现时，计数器值/计数阈值比较将比其将在交通工具V处实现方法130时更快地触发平均能量消耗度量值的替换。在某些情况下，方法130的基于交通工具的实施方式可能根本不触发平均能量消耗度量值的替换。
当然，本领域普通技术人员将容易理解，除了或代替在基于网络的计算机服务器处的实施方式，有可能在交通工具V中实现图9的方法130。在此类基于交通工具的实施方式中，计数阈值(框140)可减小到适当较低的值，以确保在需要时发生替换步骤(框146)。另选地，可省略增量计数器值(框134)、将计数器与阈值进行比较(框140)以及将计数器值重置为0(框144)。
应当注意，在本公开的某些方面，计算装置10还可访问交通流量图，该交通流量图提供给定区域的交通流量的实时估计。在此类方面，计算装置10可被配置成有益地利用该信息。具体地，根据本公开，交通工具V被配置成在确定候选路径、另选路径和/或交通工具V是否能够到达具有预定量的储备能量的目的地位置D处时利用这些图中的信息。
图10A-图10B为示出本公开的各方面的相应的实施方式架构的功能框图。图10A示出了本公开的一方面，其中计算装置10在交通工具V中实现。如图10A所示，计算装置10包括处理电路150、存储器电路152、用户输入/输出(I/O)接口158和通信电路160。
处理电路150经由一个或更多个总线通信地耦合到存储器电路152、用户I/O 158和通信电路160。另外，处理电路150通信地连接到与交通工具V相关联的一个或更多个传感器170。此类传感器包括但不限于燃料传感器、电池传感器、全球定位卫星(GPS)电路、雨传感器、风传感器等。在操作中，传感器170向处理电路150提供信号和数据，该信号和数据用于测量剩余能量的量、天气条件，确定当前定位等。
根据本公开的各个方面，处理电路150包括一个或更多个微处理器、微控制器、硬件电路、离散逻辑电路、硬件寄存器、数字信号处理器(DSPs)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其组合。在一个这样的方面，处理电路150包括能够执行存储的软件指令的可编程硬件，例如，作为存储器电路152中的机器可读计算机控制程序154。
更具体地，处理电路150被配置成执行控制程序154以根据本公开的各方面管理交通工具V的能量源，如先前所述。此类管理包括但不限于能量消耗服务的初始化、起始位置和目的地位置的确定、到达目的地位置时能量的储备量的确定、基于存储在能量消耗数据库中的路径段S的路径段度量的一个或更多个候选路径PC1…PCN的生成、到目的地位置D的期望路径P的选择、在行进到目的地位置D期间交通工具V的能量消耗的监控以及基于监控更新存储在能量消耗数据库中的路径段度量。处理电路150被配置成根据存储在能量消耗数据库中的数据和信息来实现该功能，该数据和信息可作为能量消耗数据库156存储在存储器电路152中、作为能量消耗数据库192存储在网络中，或者两者。
用户I/O 158包括被配置成允许用户与计算装置10通过接口连接的电路。具体地，经由用户I/O 158，交通工具V的操作者可识别目的地位置D，选择到目的地位置D的路径P，从计算装置10接收关于交通工具V的能量消耗等的听觉和/或视觉警报。用户I/O可包括各种不同的装置和/或电路。然而，在一个方面，用户I/O 158包括但不限于用于向用户呈现视觉信息的显示装置(158)(诸如液晶显示器(LCD)和/或发光二极管(LED)显示器)、一个或更多个图形适配器、显示端口、视频总线、触摸屏、图形处理单元(GPU)和音频输出装置(诸如扬声器)以及用于接受来自用户的输入的电路和装置。此类输入电路和装置包括指点装置(例如，鼠标、手写笔、触摸板、跟踪球、指点杆、操纵杆)、麦克风(例如，用于语音输入)、光学传感器(例如，用于手势的光学识别)和/或键盘(例如，用于文本输入)。
根据本公开的具体方面，用户I/O 158被实现为单一物理部件，或者被实现为连续地或单独地布置的多个物理部件，其中任何一个物理部件可通信地耦合到任何其他物理部件，或者经由处理电路150与任何其他部件进行通信。
通信电路160被配置成促进经由通信网络180在计算装置10、一个或更多个传感器170和网络服务器190之间数据和信息的通信。在本公开的一些方面，通信电路160包括收发器，该收发器被配置成经由通信网络180向网络服务器190发送通信信号并且从网络服务器190接收通信信号，以从能量消耗数据库192检索信息并且向能量消耗数据库192发送信息。
如先前所述，计算装置10不需要在交通工具V中实现。在本公开的一些方面，如图10B所示，计算装置10由网络服务器190实现。在这些方面，交通工具V可包括经由网络180与计算装置10进行通信的机载计算机162。具体地，机载计算机162将被配置成从一个或更多个传感器170接收数据，将该数据提供到计算装置10，并且从计算装置10接收信息和数据，诸如先前描述的一个或更多个候选路径、警报等。
图11为示出根据本公开的一方面的根据不同硬件单元和软件模块(例如，如存储在存储器电路152上的控制程序154)实现的处理电路150的功能框图。如图11所示，处理电路150实现候选路径生成单元和/或模块150a、路径度量计算单元和/或模块150b、路径选择单元和/或模块150c、能量消耗/测量单元和/或模块150d、能量消耗数据库维护单元和/或模块150e以及通信接口单元和/或模块150f。
候选路径生成单元和/或模块150a被配置成基于存储在能量消耗数据库中的路径段度量数据和信息生成一个或更多个候选路径PC1…PCN，使得交通工具V可以预定量的储备能量到达目的地位置。路径度量计算单元和/或模块150b被配置成基于能量消耗数据库中的路径段度量计算候选路径中的每一个的总路径度量。路径选择单元和/或模块150c被配置成从一个或更多个候选路径PC1…PCN中选择路径P。在一个方面，路径P由交通工具V的操作者选择。然而，在另一个方面，装置10自主地选择用于交通工具V的路径P。能量消耗/测量单元和/或模块150d被配置成在沿所选择的路径P行进到目的地位置D时测量交通工具V的能量消耗。能量消耗数据库维护单元和/或模块150e被配置成用由能量消耗/测量单元和/或模块150d获得的数据和信息更新能量消耗数据库。通信接口单元和/或模块150f被配置成与能量消耗数据库以及一个或更多个传感器170通信数据和信息。
本公开的各方面进一步包括各种方法和过程，如本文所述，其使用以与上面给出的概括性描述在某些细节上变化的方式配置的各种硬件配置来实现。例如，根据例如各种方法的设计和成本权衡和/或系统级要求，可使用专用硬件而不是被配置具有程序指令的微处理器实现上面讨论的处理功能性中的一个或更多个。
应当注意，先前的各方面在电动交通工具的背景下描述了本公开。然而，这仅用于说明性目的。本领域普通技术人员将容易理解，本公开的各方面也非常适合于管理其他类型交通工具的能量资源。图12示出此类交通工具，如固定翼飞机200、无人和/或遥控飞机210、利用化石燃料的汽车220、旋翼飞行器230(诸如直升机)、表面飞行器240(诸如船)以及能潜水的飞行器250(诸如潜艇)。
另外，在计算装置10在交通工具V中实现的情况下描述本公开的各方面。在此类方面，计算装置10可被配置成在初始化或者基于需要时经由网络180下载能量消耗数据库中的信息中的一些或全部。在其他方面，交通工具V被配置成经由对等网络从与其他交通工具V相关联的其他计算装置10获得能量消耗信息。该后面的方面对于不能与本公开的基于网络的服务器植入进行通信或者希望用其他交通工具V的数据来增加能量消耗数据库中的信息的交通工具V尤其有益。
此外，本公开包括根据以下实施例的示例：
实施例1.一种用于管理交通工具的能量源的方法，该方法包括：
基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段，在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量；
针对一个或更多个候选路径中的每一个，基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量生成总路径度量，其中总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量；
基于总路径度量选择来自一个或更多个候选路径的路径，其中选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在交通工具遍历所选择的路径时，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；并且
基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
实施例2.根据实施例1所述的方法，其中在交通工具遍历所选择的路径时，该方法进一步包括：
周期性地确定用于交通工具的能量的当前剩余量；
将能量的当前剩余量的指示符输出到用于交通工具操作者的显示装置；
基于能量的当前剩余量，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量；以及
响应于确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量将小于能量的预定量，为交通工具操作者生成警报。
实施例3.根据实施例2所述的方法，其中确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量包括：
基于交通工具已经消耗的能量的总量和交通工具从中间位置到达目的地位置将需要的能量的量的估计值，在沿所选择的路径的中间位置处生成中间能量度量；
将中间能量度量与能量的预定量进行比较；并且
基于比较的结果，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。
实施例4.根据实施例3所述的方法，其中生成该中间能量度量进一步包括基于在行进到中间位置时交通工具产生的能量的总量和从中间位置行进到目的地位置时交通工具将产生的能量的量的估计值，生成中间能量度量。
实施例5.根据实施例1所述的方法，其中能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别路径段的入口边界、路径段的出口边界以及路径段的行进方向。
实施例6.根据实施例5所述的方法，其中测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量包括：
响应于确定交通工具已经越过与给定路径段相关联的入口边界，测量在交通工具中剩余能量的量；
响应于确定交通工具已经越过给定路径段的出口边界，测量在交通工具中剩余能量的量；并且
基于能量的测量的量，计算交通工具遍历给定路径段使用的能量的实际量。
实施例7.根据实施例5所述的方法，其中能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别入口边界和出口边界之间的距离、通过给定路径段的行进持续时间以及交通工具行进通过给定路径段的平均速度，并且其中方法进一步包括：
基于入口边界和出口边界确定通过给定路径段的行进方向；确定基于的行进持续时间；以及基于行进持续时间以及入口边界和出口边界之间的距离确定交通工具的平均速度；以及
基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的交通工具的平均速度，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
实施例8.根据实施例1所述的方法，进一步包括经由所选择的路径将交通工具导航到目的地位置。
实施例9.根据实施例1所述的方法，其中更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量包括：
确定交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量是否偏离路径段度量达预定量；
响应于确定交通工具使用的能量的实际量不偏离路径段的路径段度量达预定阈值，对与给定路径段相关联的路径段度量和交通工具使用的能量的实际量进行求平均；以及
响应于确定交通工具所需的能量的实际量确实偏离路径段度量达预定阈值，用交通工具使用的能量的实际量替换与路径段相关联的路径段度量。
实施例10.一种计算装置，其被配置成管理交通工具的能量源，该计算装置包括：
通信接口，其被配置成与一个或更多个装置通信数据；以及
处理电路，其被配置成：
基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段，在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量；
针对一个或更多个候选路径中的每一个，基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量生成总路径度量，其中总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量；
基于总路径度量从一个或更多个候选路径中选择路径，其中选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在交通工具遍历所选择的路径时，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；
并且基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
实施例11.根据实施例10所述的计算装置，其中在交通工具遍历所选择的路径时，处理电路进一步被配置成：
接收来自报告用于交通工具的能量的当前剩余量的能量传感器的周期性信号；
将能量的当前剩余量的指示符输出到与交通工具相关联的显示装置；
基于能量的当前剩余量，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量；以及
响应于确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量将小于能量的预定量，生成警报。
实施例12.根据实施例11所述的计算装置，其中为了确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量，处理电路进一步被配置成：
基于交通工具已经消耗的能量的总量和交通工具从中间位置到达目的地位置将需要的能量的量的估计值，在沿所选择的路径的中间位置处生成中间能量度量；
将中间能量度量与能量的预定量比较；并且
基于比较的结果，确定在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的预定量。
实施例13.根据实施例12所述的计算装置，其中为了生成中间能量度量，该处理电路进一步被配置成基于在行进到中间位置时交通工具产生的能量的总量和交通工具从中间位置行进到目的地位置时将产生的能量的量的估计值，生成中间能量度量。
实施例14.根据实施例10所述的计算装置，其中能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别路径段的入口边界、路径段的出口边界、以及路径段的行进方向。
实施例15.根据实施例14所述的计算装置，其中为了测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，该处理电路进一步被配置成：
响应于确定交通工具已经越过与给定路径段相关联的入口边界，测量在交通工具中剩余能量的量；
响应于确定交通工具已经越过给定路径段的出口边界，测量在交通工具中剩余能量的量；并且
基于测量的能量的量，计算交通工具遍历给定路径段使用的能量的实际量。
实施例16.根据实施例14所述的计算装置，其中能量消耗数据库中的每个路径段的路径段度量进一步识别入口边界和出口边界之间的距离、通过给定路径段的行进持续时间、以及交通工具行进通过给定路径段的平均速度，并且其中该处理电路进一步被配置成：
基于入口边界和出口边界确定通过给定路径段的行进方向；
确定通过给定路径段的行进持续时间；以及
基于行进持续时间以及入口边界和出口边界之间的距离确定通过给定路径段的交通工具的平均速度；以及
基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的交通工具的平均速度，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
实施例17.根据实施例10所述的计算装置，其中为了更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量，处理电路进一步被配置成：
确定交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量是否偏离路径段度量达预定量；
响应于确定交通工具使用的能量的实际量不偏离路径段的路径段度量达预定阈值，对与给定路径段相关联的路径段度量和交通工具使用的能量的实际量进行求平均；以及
响应于确定交通工具所需的能量的实际量确实偏离路径段度量达预定阈值，用交通工具使用的能量的实际量替换与路径段相关联的路径段度量。
实施例18.根据实施例17所述的计算装置，其中处理电路进一步被配置成：
基于与时间限定计数阈值的比较，确定表示交通工具使用的能量的实际量的值是否为异常值；并且
基于该比较，用表示交通工具使用的能量的实际量替换与路径段相关联的路径段度量。
实施例19.根据实施例10所述的计算装置，其中处理电路进一步被配置成：
基于从与交通工具相关联的风传感器接收到的传感器数据计算风阻系数；
确定交通工具的行进速度和行进方向；以及
另外基于风阻系数、交通工具的速度和交通工具的行进方向生成总路径度量。
实施例20.一种存储用于控制交通工具的可编程计算装置的计算机程序产品的非暂时性计算机可读介质，该计算机程序产品包括软件指令，当该软件指令在可编程计算装置的处理电路上被执行时，致使处理电路：
基于存储在能量消耗数据库中的一个或更多个路径段，在起始位置和目的地位置之间生成一个或更多个候选路径，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，该路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历路径段所需的能量的平均量；
针对一个或更多个候选路径中的每一个，基于与候选路径的每个路径段相关联的路径段度量生成总路径度量，其中总路径度量识别交通工具在预定方向上遍历候选路径所需的能量的平均量；
基于总路径度量从一个或更多个候选路径中选择路径，其中选择路径使得在到达目的地位置时交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在交通工具遍历所选择的路径时，测量交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；并且
基于交通工具在预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量，更新与能量消耗数据库中的给定路径段相关联的路径段度量。
前面的描述和附图表示本文教导的方法和装置的非限制性示例。因此，本公开的各方面不受前面的描述和附图的限制。相反，本公开的各方面仅受随附权利要求及其合法等同物的限制。

Claims (15)

1.一种用于管理交通工具(V)的能量源的方法(40)，所述方法包括：
基于存储在能量消耗数据库(192)中的一个或更多个路径段(S)，在起始位置(O)和目的地位置(D)之间生成(46)一个或更多个候选路径(PC1…PCN)，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，所述路径段度量识别交通工具在预定方向上遍历所述路径段所需的能量的平均量；
针对所述一个或更多个候选路径中的每一个，基于与所述候选路径的每个路径段相关联的所述路径段度量生成(48)总路径度量，其中所述总路径度量识别所述交通工具在所述预定方向上遍历所述候选路径所需的能量的平均量；
基于所述总路径度量从所述一个或更多个候选路径中选择(50)路径，其中选择所述路径使得在到达所述目的地位置时所述交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在所述交通工具遍历所选择的路径时，测量(52)由所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；以及
基于由所述交通工具在所述预定方向上遍历所述给定路径段使用的能量的实际量，更新(54)与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述交通工具遍历所选择的路径时，所述方法进一步包括：
周期性地确定(82)所述交通工具的能量的当前剩余量；
将能量的所述当前剩余量的指示符输出(84)到用于交通工具操作者的显示装置；
基于能量的所述当前剩余量，确定(86)在到达所述目的地位置时所述交通工具中剩余的能量的所述量是否将大于或等于能量的所述预定量；以及
响应于确定在到达所述目的地位置时所述交通工具中所述剩余能量的量将小于能量的所述预定量，为所述交通工具操作者生成(90)警报。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定在到达所述目的地位置时所述交通工具中所述剩余能量的量是否将大于或等于能量的所述预定量包括：
基于已经由所述交通工具消耗的能量的总量和所述交通工具从所述中间位置到达所述目的地位置将需要的能量的量的估计值，在沿所选择的路径的中间位置处，生成(102)中间能量度量；
将所述中间能量度量与能量的所述预定量进行比较(104)；以及
基于所述比较的结果，确定在到达所述目的地位置时所述交通工具中所述剩余能量的量是否将大于或等于能量的所述预定量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中生成(102)所述中间能量度量进一步包括基于在行进到所述中间位置时由所述交通工具产生的能量的总量和从所述中间位置行进到所述目的地位置时所述交通工具将产生的能量的量的估计值，生成所述中间能量度量。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述能量消耗数据库中的每个路径段的所述路径段度量进一步识别所述路径段的入口边界即BI、所述路径段的出口边界即BE以及所述路径段的行进方向。
6.根据权利要求5所述的方法，其中测量所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的所述实际量包括：
响应于确定所述交通工具已经越过与所述给定路径段相关联的所述入口边界，测量(112)所述交通工具中所述剩余能量的量；
响应于确定所述交通工具已经越过所述给定路径段的所述出口边界，测量(114)所述交通工具中所述剩余能量的量；以及
基于所测量的能量的量，计算(118)所述交通工具遍历所述给定路径段使用的能量的所述实际量。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述能量消耗数据库中的每个路径段的所述路径段度量进一步识别所述入口边界和所述出口边界之间的距离、通过所述给定路径段的行进持续时间以及所述交通工具行进通过所述给定路径段的平均速度，并且其中所述方法进一步包括：
基于所述入口边界和所述出口边界确定(116)通过所述给定路径段的所述行进方向；
确定(116)基于的所述行进持续时间；以及
基于所述行进持续时间以及所述入口边界和所述出口边界之间的所述距离确定(116)所述交通工具的所述平均速度；以及
基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的所述交通工具的平均速度，更新(120)与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中更新与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量包括：
确定(132)所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的所述实际量是否偏离所述路径段度量达预定量；
响应于确定(134)所述交通工具使用的能量的所述实际量不偏离所述路径段的所述路径段度量达预定阈值，对与所述给定路径段相关联的所述路径段度量和所述交通工具使用的能量的所述实际量进行求平均(136)；以及
响应于确定(134)所述交通工具所需的能量的所述实际量确实偏离所述路径段度量达预定阈值，用所述交通工具使用的能量的所述实际量替换(146)与所述路径段相关联的所述路径段度量。
9.一种计算装置(10)，其被配置成管理交通工具(V)的能量源，所述计算装置包括：
通信接口(160)，所述通信接口(160)被配置成与一个或更多个装置通信数据；以及
处理电路(150)，所述处理电路(150)被配置成：
基于存储在能量消耗数据库(156)(192)中的一个或更多个路径段(S)，在起始位置(O)和目的地位置(D)之间生成一个或更多个候选路径(PC1…PCN)，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，所述路径段度量识别交通工具(V)在预定方向上遍历所述路径段所需的能量的平均量；
针对所述一个或更多个候选路径中的每一个，基于与所述候选路径的每个路径段相关联的所述路径段度量生成总路径度量，其中所述总路径度量识别所述交通工具在所述预定方向上遍历所述候选路径所需的能量的所述平均量；
基于所述总路径度量从所述一个或更多个候选路径中选择路径(P)，其中选择所述路径使得在到达所述目的地位置时所述交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在所述交通工具遍历所选择的路径时，测量所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；并且
基于所述交通工具在所述预定方向上遍历所述给定路径段使用的能量的所述实际量，更新与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量。
10.根据权利要求9所述的计算装置，其中在所述交通工具遍历所选择的路径时，所述处理电路进一步被配置成：
接收来自能量传感器(170)的周期性信号，所述能量传感器(170)报告所述交通工具的能量的当前剩余量；
将能量的所述当前剩余量的指示符输出到与所述交通工具相关联的显示装置(158)；
基于能量的所述当前剩余量，确定在到达所述目的地位置时所述交通工具中剩余能量的量是否将大于或等于能量的所述预定量；并且
响应于确定在到达所述目的地位置处时所述交通工具中所述剩余能量的量将小于能量的所述预定量，生成警报，
其中为了确定在到达所述目的地位置处时所述交通工具中所述剩余能量的量是否将大于或等于能量的所述预定量，所述处理电路进一步被配置成：
基于所述交通工具已经消耗的能量的总量和所述交通工具从所述中间位置到达所述目的地位置将需要的能量的量的估计值，在沿所选择的路径的中间位置处，生成中间能量度量；
将所述中间能量度量与能量的所述预定量进行比较；并且
基于所述比较的结果，确定在到达所述目的地位置时所述交通工具中所述剩余能量的量是否将大于或等于能量的所述预定量，并且
其中为了生成所述中间能量度量，所述处理电路进一步被配置成基于在行进到所述中间位置时所述交通工具产生的能量的总量和所述交通工具在从所述中间位置行进到所述目的地位置时将产生的能量的量的估计值，生成所述中间能量度量。
11.根据权利要求9或10所述的计算装置，其中所述能量消耗数据库中的每个路径段的所述路径段度量进一步识别所述路径段的入口边界即BI、所述路径段的出口边界即BE、以及所述路径段的行进方向，并且
其中为了测量所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的所述实际量，所述处理电路进一步被配置成：
响应于确定所述交通工具已经越过与所述给定路径段相关联的所述入口边界，测量所述交通工具中所述剩余能量的量；
响应于确定所述交通工具已经越过所述给定路径段的所述出口边界，测量所述交通工具中所述剩余能量的量；并且
基于所测量的能量的量，计算所述交通工具遍历所述给定路径段使用的能量的所述实际量。
12.根据权利要求11所述的计算装置，其中所述能量消耗数据库中的每个路径段的所述路径段度量进一步识别所述入口边界和所述出口边界之间的距离、通过所述给定路径段的行进持续时间以及所述交通工具行进通过所述给定路径段的平均速度，并且其中所述处理电路进一步被配置成：
基于所述入口边界和所述出口边界确定通过所述给定路径段的所述行进方向；
确定通过所述给定路径段的所述行进持续时间；并且
基于所述行进持续时间以及所述入口边界和所述出口边界之间的所述距离确定通过所述给定路径段的所述交通工具的所述平均速度；并且
基于所确定的行进方向、所确定的行进持续时间以及所确定的所述交通工具的平均速度，更新与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量。
13.根据权利要求9或10所述的计算装置，其中为了更新与所述能量消耗数据库中的所述给定路径段相关联的所述路径段度量，所述处理电路进一步被配置成：
确定所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的所述实际量是否偏离所述路径段度量达预定量；
响应于确定所述交通工具使用的能量的所述实际量不偏离所述路径段的所述路径段度量达预定阈值，对与所述给定路径段相关联的所述路径段度量和所述交通工具使用的能量的所述实际量进行求平均；以及
响应于确定所述交通工具所需的能量的所述实际量确实偏离所述路径段度量达预定阈值，用所述交通工具使用的能量的所述实际量替换与所述路径段相关联的所述路径段度量，并且
其中所述处理电路进一步被配置成：基于与时间限定计数阈值的比较，确定表示所述交通工具使用的能量的所述实际量的值是否为异常值；并且基于所述比较，用表示所述交通工具使用的能量的所述实际量替换与所述路径段相关联的所述路径段度量。
14.根据权利要求9或10所述的计算装置，其中所述处理电路进一步被配置成：
基于从与所述交通工具相关联的风传感器接收到的传感器数据计算风阻系数；
确定所述交通工具的行进速度和行进方向；并且
另外基于所述风阻系数、所述交通工具的所述速度和所述交通工具的所述行进方向生成所述总路径度量。
15.一种非暂时性计算机可读介质(152)(190)，其存储用于控制交通工具(V)的可编程计算装置的计算机程序产品(154)，所述计算机程序产品包括软件指令，当所述软件指令在所述可编程计算装置的处理电路(150)上执行时，致使所述处理电路：
基于存储在能量消耗数据库(156)(192)中的一个或更多个路径段(S)，在起始位置(O)和目的地位置(D)之间生成一个或更多个候选路径(PC1…PCN)，其中每个路径段具有相关联的路径段度量，所述路径段度量识别交通工具(V)在预定方向上遍历所述路径段所需的能量的平均量；
针对所述一个或更多个候选路径中的每一个，基于与所述候选路径的每个路径段相关联的所述路径段度量生成总路径度量，其中所述总路径度量识别所述交通工具在所述预定方向上遍历所述候选路径所需的能量的所述平均量；
基于所述总路径度量从所述一个或更多个候选路径中选择路径(P)，其中选择所述路径使得在到达所述目的地位置处时所述交通工具中剩余能量的量大于或等于能量的预定量；
在所述交通工具遍历所选择的路径时，测量所述交通工具在所述预定方向上遍历给定路径段使用的能量的实际量；并且
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