CN109661629A - 用于运行用来避免机动车抛锚的支持系统的方法和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行支持系统(1)的方法，该支持系统用来避免机动车(13)由于驱动能量不足而抛锚，其中，机动车(13)包括：至少一个驾驶员辅助系统(19)，和作为驱动设备包括内燃机(15)和/或电机(16)，利用作为用于驱动能量的第一能源的燃料运行该内燃机被，利用作为用于驱动能量的第二能源的电池(18)的电能运行该电机，其中，在满足应急标准(2)的情况下，在使用被设计为用于完全自动地引导机动车(13)的车辆系统(20)的情况下使机动车(13)自主地驶向充电地点和/或加燃料地点，应急标准(2)在机动车(13)的运行阶段期间被持续地分析处理、使用至少一个驾驶员辅助系统(19)的处理数据作为应急标准的输入数据的至少一部分，且描述了机动车(13)在没有进行充电和/或加燃料时抛锚。

Description

用于运行用来避免机动车抛锚的支持系统的方法和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行支持系统的方法，该支持系统用来避免机动车由于驱动能量不足而抛锚，其中，机动车包括至少一个驾驶员辅助系统，作为驱动设备包括内燃机和/或电机，利用作为用于驱动能量的第一能源的燃料来运行该内燃机，利用作为用于驱动能量的第二能源的燃料电池和/或蓄电池的电能来运行该电机。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
现代化的机动车通常具有多个驾驶员辅助系统。这种驾驶员辅助系统的任务是，提供可以为机动车驾驶员减轻负担的功能。例如已知可以作为注意力助手工作的驾驶员辅助系统，特别也就是识别出驾驶员状态、特别是其疲劳程度，并可以发出相应的提示和/或采取措施。其它驾驶员辅助系统涉及机动车的剩余续驶里程，例如可以在使用燃料的内燃机的情况下借助油箱容量和/或在电机的情况下基于电池的荷电状态(SOC)确定该剩余续驶里程，在必要时添加其它信息以显示给驾驶员。此外已知用于绕开堵车路段行驶的辅助系统，该辅助系统分析处理关于机动车行驶的环境的堵车消息，其中，例如可以使用数字式地图数据的导航系统一般广受欢迎。对于这种导航系统也已经提出，使其扩充所谓的“points of interest(兴趣点)”(POI)，例如给出关于景点和/或餐厅的提示。也在机动车的自主运行方面已经提出了用于至少部分地自动引导机动车的车辆系统、例如下述车辆系统，其提供通向停车场的停车辅助装置，和/或，特别是在无接触充电时，将机动车送到用于给电池充电的理想充电位置中。
多个驾驶员辅助系统或多个驾驶员辅助系统功能也涉及机动车驱动能量及该驱动能量的尽可能有利的获得。因此例如，也在机动车外部，例如以所谓的应用程序(App)的形式，提供以下功能，其比较在不同加燃料地点、特别是加燃料站处的燃料成本，以及一般地，例如作为导航系统的扩展提供关于可用的充电地点和加燃料地点的信息，例如也就是加燃料站(柴油、汽油、燃气、氢气、......)的位置和/或用于机动车的充电桩或一般来说充电器的位置。
已经描述了用于具有电机和对应的电池的机动车的驾驶员辅助系统，其中例如提出，成本优化地通过使用导航数据实施充电过程。在此，在导航系统中存储可能行驶的导航数据，其中，由这些导航数据算出用于到达行驶目的地所需的能量需求。能量管理系统由电池荷电状态和需要的能量需求确定需要的充电能量，该充电能量对于到达行驶目的地来说是必要的，其中，可以借助于关于需要的单次的充电能量和需要的整体充电能量的知识确定，在什么时候出于经济性原因合理地将电池充电到何种程度。电池的充电可以在此手动地或自动化地进行。其中的建议涉及未来计划的或推测的行驶，其中，关于需要的充电能量以及最佳的充电时间和相应最佳的充电地点的反馈可以通过机动车中或机动车以外的指示单元进行。
如根据文献DE 10 2011 075 872 A1所述的支持系统在运行阶段之外工作，特别也就是在机动车用于行驶的使用之外工作，并且因此不提供对在行驶期间出现的情况作出反应的可能性。尽管进行了预先计划，但仍可能出现：由于不再有可用的能源而导致机动车耗尽驱动能量从而使机动车停车。
文献US 2015/0348335 A1涉及在自主的车辆中实施服务工作的方案。在此，自主的车辆本身可以探测：是否必须进行服务，其中，服务中心被选择用于进行服务，自主的车辆自动地驶向服务中心。能这样实现的服务也包括给机动车加燃料或给电池充电。
文献DE 10 2005 016 006 A1涉及一种用于给机动车提供加燃料站信息的信息系统和方法。如果燃料量和/或剩余续驶里程低于对应的阈值，则确定能利用确定的剩余续驶里程到达的加燃料站连同附属的当前燃料价格信息。导航系统可以自动地确定到达最近的加燃料站的行驶路线，此时除了该最近的加燃料站之外，利用确定的剩余续驶里程不能到达其它的加燃料站。此外，导航系统可以提供通向所选择的加燃料站的行驶路线，以便避免机动车用户迷路并且由于燃料不足而在半路抛锚。
文献US 2015/0051778 A1涉及一种车辆和用于控制车辆的方法。在此，车辆具有运动系统，该运动系统可以影响车辆的运动，车辆可以在正常模式和应急模式中运行。在车辆的自主行驶中持续检查，哪些运动系统是可用的，从而可以通过使用适合的应急模式维持或中止自主的运动。
文献DE 10 2010 061 065 A1涉及一种特别是用于电动车的导航装置，其中，在可用的续驶里程低于相距所输入的导航目的地的距离时将可到达的最近的充电站确定为目的地。
文献DE 10 2015 001 248 A1涉及一种用于运行机动车的方法和系统。在此确定机动车在目的地处将会具有的剩余续驶里程，其中，如果该剩余续驶里程低于预定的阈值，则在消耗优化模式中运行机动车，其中，对关于节约潜力和对驾驶员的限制方面的措施进行评估并且这样使用所述措施，使得机动车利用下述的剩余续驶里程到达目的地：该剩余续驶里程至少相当于阈值并且通过所述措施使得对驾驶员的限制最小化。
文献DE 10 2009 050 404 A1涉及一种用于控制全自动的、被设计为用于独立的车辆引导的机动车驾驶员辅助系统的运行的方法和一种机动车。在此，当出现至少一个接管条件时发出驾驶员接管请求，其中，通过分析处理传感器数据连续地监控，驾驶员是否还能够足够快速地对驾驶员接管请求作出反应。如果由状态值通过与比较值的比较得出，驾驶员没有做好接管驾驶的准备，因此不能足够快速地对驾驶员接管请求作出反应，则发出警告提示或驾驶员接管请求。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于在机动车的驱动能量管理方面支持驾驶员的更好的可能方案。
为了实现所述目的，在开头所述类型的方法中根据本发明提出权利要求1的特征。
因此应急标准持续根据当前的输入数据——特别是在使用其它驾驶员辅助系统的处理数据的情况下——以下述方式监控机动车状态，即是否面临将耗尽驱动能量、因此抛锚的危险。应急标准因此将源自驾驶员辅助系统的信息与关于机动车和/或其驾驶员的可能的其它信息相结合，以便由此推导出，在什么时候必须进行充电(配设给电机的电池的情况)或进行加燃料(配设给内燃机和/或燃料电池的燃料箱的情况)，从而能够确保机动车在未来的工作能力。在这种情况下，支持系统可以因此具有用于自主引导机动车的车辆系统，该车辆系统使机动车自动地、也就是说在驾驶员本身不必投入关注的情况下移动到充电地点和/或加燃料地点、例如加燃料站和/或充电桩处。以这种方式防止驾驶员疲劳，其方法是，防止由于燃料箱耗尽和/或电池耗尽而出现停车。
在此原则上可以考虑，机动车直接从驾驶员手中接管车辆引导，以便行驶到充电地点和/或加燃料地点。然而优选地在本发明的范围内提出，在满足应急标准的情况下在发出相应的紧急情况信息并由驾驶员确认之后进行自主驾驶。以这种方式通知驾驶员，为了确保机动车的继续运行，必需进行加燃料过程和/或充电过程，并且驾驶员可以相应地确认用于使机动车自主地驶向可到达的位置的功能。然而一般来说特别适宜的是，支持系统总体上能由驾驶员进行配置，从而当然也可以考虑，特别是在通过驾驶员进行预先配置之后和/或在发出紧急情况信息之后，在满足应急标准的情况下在没有驾驶员预先确认的情况下进行自主驾驶。如在现有技术中已经原则上已知的那样，能视觉地和/或听觉地和/或触觉地发出紧急情况信息，也就是说对于应急充电/应急加燃料的必要性的指示。
此外在驾驶员方面的可配置性以及通过支持系统功能进行控制的范围内适宜的是：在满足应急标准的情况下在探测到驾驶员的预定的操作动作时中断自主驾驶。这表明，驾驶员在任何时候都具有以下可能性：在驾驶员可能得到使所述过程变得不必要的信息——例如更近的充电可能性和/或加燃料可能性等——之后，中断机动车自主移动到充电地点和/或加燃料地点的过程。
具体地可以提出，应急标准根据其输入数据检查：是否在继续行驶时在考虑到至少一个能源的当前储备的情况下不在能到达当前的行驶目的地和/或另一个、不是最靠近的和/或不是被确定为最佳的充电地点和/或加燃料地点。应急标准因此监控，在考虑到当前的状态的情况下是否还能到达作为行驶目的地的当前已知的目的地和/或预测的目的地，其中，可能在此附加地监控，是否在该行驶目的地处现存有足够的能源用于进行必要的加燃料和/或充电。在最简单的设计方案中，根据本发明的方法因此监控，是否一定还能实现：在继续行驶例如由于输入到导航系统中和/或基于预测的行驶路线而已知的行驶路线时在未来及时地在机动车抛锚之前到达加燃料地点和/或充电地点，在所述加燃料地点和/或充电地点处可以重新填充机动车驱动能量，进而可以补充燃料和/或电能。在此优选地考虑多个方面，以便能够尽可能可靠地避免由于能量不足而导致的机动车停车。
因此可以提出，应急标准具有多个涉及车辆运行的不同方面的子标准，所述多个子标准加权地计入应急标准中。在此当然也可以设想(如结合应急标准的可行的具体设计方案已经描述地)，并不总是直接考虑下一个加燃料可能性和/或充电可能性，而是例如可以考虑作为最佳方案而确定的充电可能性和/或加燃料可能性，其方式是，例如也可以考虑涉及成本节约潜力的子标准来在可到达性方面进行检查。然而子标准不一定最终涉及紧急情况的定义，而是也可以涉及能量动力本身的可到达性，例如因此在子标准中考虑到驾驶员的驾驶风格等。
除了驾驶员辅助系统和可能还有其它车辆系统的信息之外也可以提出，机动车具有至少一个传感器并且将所述至少一个传感器的传感器数据用作应急标准的输入数据。传感器数据可以例如被用于监控相应的蓄能器的填充水平、即燃料箱或电池的填充水平，确定驾驶员的驾驶风格，如果上述功能没有在驾驶员辅助系统中实施，则确定环境条件(例如外部温度、内部温度、高于基准面的高度，天气条件等)，和/或测量机动车中的当前的耗电、例如发电机、空调设备和/或暖气的消耗。
在本发明的一个特别优选的改进方案中可以提出，将至少一个驾驶员辅助系统的结果数据至少部分地用作处理数据。通常其它驾驶员辅助系统在其计算中获得结果，所述结果也可以特别有利地用在支持系统的范围内，即在分析处理应急标准时。对此的例子是驾驶员信息系统，其确定机动车的剩余续驶里程和/或至少一个能源的储备作为结果数据。在本发明的范围内当然也可以适宜地使用关于机动车的未来行驶路线的预报(该预报例如可以由关于机动车以前的运行阶段的历史数据推导出)，还可以特别是通过互联网询问日历记录内容等。
具体地可以在本发明的范围内提出，使用如下系统作为其处理数据作为输入数据被用于应急标准中的驾驶员辅助系统：确定机动车的剩余续驶里程和/或确定至少一个能源的储备的驾驶员信息系统；和/或对机动车的环境中的堵车消息进行分析处理的堵车辅助系统；和/或导航系统；和/或对不同充电地点和/或加燃料地点的能源成本进行分析的成本效率系统。
根据本发明，应急标准——特别是在子标准中——也评估驾驶员的注意力，特别是使用作为驾驶员辅助系统的疲劳程度识别系统的结果数据。这种关于驾驶员状态的数据不仅表明了，期望哪种驾驶方式，也就是在判断还可以到达确定的目的地的程度时是非常重要的，而且也可以被考虑用于预测驾驶员本身是否还能够识别出在未来驱动能量不足。因此，对驾驶员进行监控的驾驶员辅助系统为用于应急标准的输入数据提供了有用的来源。
如已经说明的，适宜的是，应急标准在驱动能量沿路线消耗的方面分析处理路线数据作为输入数据，该路线数据描述机动车的已知的和/或预测的未来路线。在这种情况下，支持系统使用以下技术：该技术已经在对剩余续驶里程的预报方面或在行驶之外进行的对电动车的充电计划中被加以考虑，以便也在行驶期间能够在现有的驱动能量方面对车辆状态进行特别有利的监控。由于已经由现有技术的其它领域很大程度上已知了这种处理方法，因此在这里不再赘述。
然而还要指出，支持系统当然也可以提供其它功能，这些功能在驱动能量的背景中是有利的。因此，以必要时在驾驶员方面可激活的方式设置建议标准，该建议标准由输入数据推导出如下建议，这种建议在运行阶段开始之前或开始时，即在行驶开始时，可以确定关于充电和/或加燃料的建议，随后可以通过相应的显示装置输出该建议和/或以特别有利的方式将该建议加入通向行驶目的地的导航中，从而例如可以搜索相应的充电地点和/或加燃料地点。在此可以按照不同的标准决定：是否应该或必须进行充电和/或加燃料，这涉及即将来临的运行阶段，例如也涉及电池的最佳荷电状态和/或用于第一能源和/或第二能源的优化的成本。然而，也在使用具有相应的建议功能的建议标准时，应急标准在整个运行阶段中确保尽可能地防止抛锚。
除了所述方法之外，本发明还涉及一种机动车，包括：
-至少一个驾驶员辅助系统，
-作为驱动设备的内燃机和/或电机，利用作为用于驱动能量的第一能源的燃料运行该内燃机，利用作为用于驱动能量的第二能源的燃料电池和/或电池电能运行该电机，和
-用来避免机动车由于驱动能量不足而抛锚的支持系统，该支持系统具有被设计为用于实施根据本发明的方法的控制器。
适宜地，所述控制器在此与其它驾驶员辅助系统的控制器一体形成和/或至少与其它驾驶员辅助系统和/或其它车辆系统的、特别是用于全自动地引导机动车的车辆系统(所述机动车当然也具有这些用于全自动地引导机动车的车辆系统)的相应的控制器连接。关于根据本发明的方法的所有实施方案可以类似地转用于根据本发明的机动车，利用所述机动车同样可以获得已经列举的优点。
附图说明
本发明的其它优点和细节由下面描述的实施例以及根据附图得出。在此示出：
图1示出支持系统的工作方式的原理图，和
图2示出根据本发明的机动车的原理图。
具体实施方式
图1示出根据本发明设计的用来避免机动车由于驱动能量不足而抛锚的支持系统的工作方式的原理图，其中，支持系统整体用附图标记1表示。支持系统1在当前情况下实现两个功能，其中的一个功能通过应急标准2形成，另一个功能通过建议标准3形成。两个功能使用多个输入数据4、5、6、7、8、9和10，所述多个输入数据由机动车的其它驾驶员辅助系统、机动车的另外的车辆系统和机动车的传感器提供。
在此，输入数据4当前是驾驶员信息系统的结果数据，该驾驶员信息系统确定机动车的剩余续驶里程和/或用于驱动能量的至少一个能源的储备，输入数据5表示不同的处理数据，也包括导航系统的结果数据、例如数字式地图数据和/或已知的或预测的行驶路线，输入数据6表示对机动车附近的堵车消息进行分析处理的堵车辅助系统的处理数据，输入数据7表示对不同充电地点和/或加燃料地点的能源成本进行分析的成本效率系统的能源成本的结果数据，输入数据8表示特别是也由导航系统提供的信息，该信息涉及作为加燃料地点和/或充电地点的加燃料站和/或充电器。
输入数据9和10涉及传感器数据，当前例如涉及对机动车运行的环境条件进行描述的传感器数据和对当前的耗电进行描述的传感器数据。
支持系统1当然也可以应用其它输入数据、特别是作为驾驶员辅助系统的疲劳程度识别系统的结果数据，以便也可以在应急标准2中判断驾驶员的注意力。
对于本发明重要性较低的建议标准3分别在运行阶段开始时、特别在行驶开始之前或期间展示出驱动能量情况并且给出一般的、对于等待处理的运行阶段适宜的充电建议和/或加燃料建议，所述充电建议和/或加燃料建议可以在机动车的显示装置上输出和/或也被用于适配由导航系统规划的路线。在满足建议标准时，相应地在行驶开始时要采取的措施通过图1中的框11表明。
当前包含不同的、被以加权的方式计入的子标准的应急标准在机动车整个当前运行阶段、特别是行驶期间检查：在继续行驶时在考虑到至少一个能源的当前储备的情况下是否不再能到达当前的行驶目的地和/或另一个、不是最靠近的和/或不是作为最佳方案而确定的充电地点和/或加燃料地点。在这种情况下，为了可以在不会由于驱动能量不足而导致不期望的停车的情况下继续使用机动车，只能采取在最靠近的(或其它强烈推荐的)充电地点和/或加燃料地点处直接进行充电过程和/或加燃料过程的选项。因此，在满足应急标准2时，该应急标准的的输出数据(方框12)描述机动车的被设计用于完全自动引导机动车的车辆系统的机动车自主运行，由此，该机动车完全自动地行驶到充电地点和/或加燃料地点。
以能由驾驶员配置的方式可以首先由驾驶员确认或直接进行这种将机动车自主移动到充电地点和/或加燃料地点，其中，相应于上述实施方案驶向最近的或最佳充电地点和/或加燃料地点。此外，驾驶员在任何时候都能中断机动车向充电地点和/或加燃料地点的自动移动，例如，在驾驶员可以手动驾驶时或在为驾驶员提供了关于如何能够通过其它途径获得必要的驱动能量时。
与此有关地，图2示出根据本发明的机动车13的原理图，该机动车具有分配给支持系统1的控制器14，该控制器被设计为用于实施根据本发明的方法。机动车13当前被设计为混合动力车辆并且既具有内燃机15，又具有电机16。相应地，为内燃机15配设有用于燃料的燃料箱17，为电机16配设有能通过电机重复充电的电池18用以存储电能作为能源。
为了能够对应急标准2(以及也对建议标准3)进行分析处理，控制器14通过机动车13的总线系统、例如CAN-总线与包括上述的驾驶员辅助系统的驾驶员辅助系统19、被设计用于完全自动地引导机动车的车辆系统20和传感器21连接。当然也可以设置在此没有详细示出的其它车辆系统、特别是显示装置和/或操作装置。

Claims (9)

1.一种用于运行支持系统(1)的方法，该支持系统用来避免机动车(13)由于驱动能量不足而抛锚，其中，机动车(13)包括至少一个驾驶员辅助系统(19)和作为驱动设备包括内燃机(15)和/或电机(16)，该内燃机利用作为用于驱动能量的第一能源的燃料来运行，该电机利用作为用于驱动能量的第二能源的电池(18)的电能来运行，其中，在满足应急标准(2)时，在使用被设计用于完全自动地引导机动车(13)的车辆系统(20)的情况下使机动车(13)自主地驶向充电地点和/或加燃料地点，应急标准(2)在机动车(13)的运行阶段期间被连续分析处理、使用至少一个驾驶员辅助系统(19)的处理数据作为其输入数据的至少一部分，且描述了机动车(13)在没有进行充电和/或加燃料时的抛锚，
其特征在于，
应急标准(2)也评估驾驶员的注意力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在满足应急标准(2)时，在发出相应的紧急情况信息并由驾驶员确认之后进行自主驾驶，和/或，特别是在由驾驶员进行预先配置之后和/或在发出紧急情况信息之后，在没有驾驶员预先确认的情况下进行自主驾驶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，应急标准(2)根据其输入数据(4-10)检查：在继续行驶时在考虑到至少一个能源的当前的储备的情况下是否不再能到达当前的行驶目的地和/或另一、不是最靠近的和/或不是作为最佳方案而确定的充电地点和/或加燃料地点。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，应急标准(2)具有多个涉及车辆运行的不同方面的子标准，所述多个子标准加权地计入应急标准中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，机动车(13)具有至少一个传感器(21)并且将所述至少一个传感器(21)的传感器数据用作应急标准(2)的输入数据(9、10)和/或将驾驶员辅助系统(19)的结果数据至少部分地用作处理数据。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用如下系统作为其处理数据被作为输入数据用在应急标准(2)中的驾驶员辅助系统(19)：确定机动车(13)的剩余续驶里程和/或确定至少一个能源的储备的驾驶员信息系统；和/或对机动车(13)的环境中的堵车消息进行分析处理的堵车辅助系统；和/或导航系统；和/或对不同充电地点和/或加燃料地点的能源成本进行分析的成本效率系统。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，应急标准(2)在驱动能量沿路线的消耗方面分析处理路线数据作为输入数据(4-10)，该路线数据描述机动车(13)的已知的和/或预测的未来路线。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在满足应急标准(2)时在探测到驾驶员的预定的操作动作时中断自主驾驶。
9.一种机动车(13)，其包括支持系统(1)，该支持系统具有被设计用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的控制器(14)。
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