CN113165711B

CN113165711B - 用于组装车辆的方法和控制装置

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Publication number: CN113165711B
Application number: CN201980075976.6A
Authority: CN
Inventors: A·克拉松; L·艾尔利格; R·舍丁
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2023-02-07
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: BR112021009749A2; EP3911559A4; US20220055702A1; US11807323B2; SE542919C2; CN113165711A; WO2020149774A1; EP3911559A1; SE1950049A1

Abstract

一种在控制装置(100、200、300)中执行的用于从一组模块(20)组装待被布置成用于行进规划路线的车辆(1)的方法，其中所述一组模块(20)包括至少一个功能模块(40)和多个驱动模块(30)。每个驱动模块(30)包括一对轮(37)、被布置成操作所述一对轮(37)的至少一个电动马达(93)，被配置为自主操作并且分别与单独的一组能量参数相关联。所述一组模块(20)中的每个模块(30、40)包括至少一个接口(50)，所述至少一个接口可释放地连接到另一模块上的对应接口(50)。所述方法包括：获得(S1)与所述规划路线的路线段相关联的路线信息；选择(S2)第一驱动模块(30a)，所述第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息；以及选择(S3)第二驱动模块(30b)，所述第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息。所述方法还包括命令(S4)所述第一驱动模块(30a)和所述第二驱动模块(30b)以使它们与所述至少一个功能模块(40)连接。本公开还涉及对应的控制装置和包括该控制装置的车辆。

Description

用于组装车辆的方法和控制装置

技术领域

本公开涉及在车辆领域中的技术，并且涉及用于从一组模块组装待被布置成行进规划路线的车辆的方法。本公开还涉及对应的控制装置，涉及用于执行所提出的方法的计算机程序，并且涉及计算机可读介质。

背景技术

当今的车辆通常出于特定目的制造，例如，制造公共汽车用于运输人员，制造卡车用于运输商品。此类车辆通常在工厂中制造并完全组装，或者它们可以在工厂中部分组装并在车身制造商处完成。一旦组装好车辆，车辆就可以用于特定目的。因此，公共汽车可用作公共汽车，垃圾车可用作垃圾车。因此，不同的车辆需要用于不同的目的，这可能需要庞大的车队，并且可能是非常昂贵的。因此，可能需要能够定制的更灵活的车辆。

例如，存在可以通过将混凝土搅拌机改变为装载平台来重建卡车的已知解决方案。这增加了灵活性，并且可以通过单台车辆来实现两种不同的功能。另外，文献WO2017/207978A1公开了一种自主式集装箱运输车辆，其包括被构造成接收待运输的集装箱的底盘。在本文献中，两个或更多个自主式集装箱运输车辆可以与集装箱组合以形成运输设备。

发明内容

根据WO2017/207978A1，车辆管理单元确定要分配给集装箱的自主式集装箱运输车辆的数量。该数量可取决于诸如集装箱的大小和/或质量的因素，且可考虑集装箱将要在其上运输的路线。然而，自主式集装箱运输车辆似乎被视为具有更多或更少相同特性的静态单元。

本公开的目的是缓解现有技术中的至少一些缺点。另一个目的是提供如何选择用于组装车辆的模块的方法，使得组装好的车辆被构造成高效地行驶规划路线。

这些目的和其它目的至少部分地通过根据独立权利要求的方法和控制装置以及根据从属权利要求的实施例来实现。

根据第一方面，本公开涉及一种在控制装置中执行的用于从一组模块组装待被布置成行进规划路线的车辆的方法。该组模块包括至少一个功能模块和多个驱动模块。每个驱动模块包括一对轮和被布置成操作所述一对轮的至少一个电动马达。每个驱动模块还被配置成自主操作，且分别与单独的一组能量参数相关联。此外，该组模块中的每个模块包括可释放地连接到另一模块上的对应接口的至少一个接口。该方法包括获得与规划路线的路线段相关联的路线信息。该方法还包括：选择第一驱动模块，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息；以及选择第二驱动模块，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。该方法还包括命令第一驱动模块和第二驱动模块以使它们与至少一个功能模块连接。

利用所提出的解决方案，获得了一种用于选择用于组装车辆的模块的方法，使得组装好的车辆可以沿着规划路线的至少一部分能量高效地行驶。通过具有规划路线的路线信息，例如特性，车辆可以由与至少一些特性匹配的驱动模块组装，使得降低能耗和/或车辆可以高效地执行运输任务。

在一些实施例中，路线信息包括关于拓扑、速度限制、道路状况、交通状况中的至少一者的信息。因此，可考虑以下信息：道路的拓扑、道路沿线的速度限制、诸如颠簸道路或道路工程的道路状况、诸如交通拥塞的交通状况，或诸如城市环境或城市外环境的其它信息。因此，可以选择驱动模块以匹配路线的特定情况，由此在沿着路线行驶时可以提高效率。

在一些实施例中，单独的一组能量参数指示相应驱动模块的齿轮比。因此，选择第一驱动模块包括选择齿轮比匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息的第一驱动模块。选择第二驱动模块包括选择齿轮比匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息的第二驱动模块；其中第一驱动模块的齿轮比包括与第二驱动模块的任何齿轮比不同的齿轮比。通过选择具有不同齿轮比的驱动模块，实现了一种电气齿轮或变速器，因为车辆可以交替地使用具有不同齿轮比的驱动模块。因此，消除了对具有机械齿轮箱的需要，并且还消除了具有机械齿轮箱的负面影响，例如重量大和污垢。此外，由于不需要机械齿轮箱，因此降低了动力系统的复杂性，并且可以降低成本。

在一些实施例中，单独的一组能量参数指示以下各项中的至少一者：至少一个功能模块的重量和/或至少一个功能模块的负载的类型，可用于驱动模块的马达功率，可用于驱动模块的电荷状态SOC。因此，在选择适当的驱动模块时，可以考虑驱动模块或待组装到驱动模块并由此可对驱动模块的性能产生影响的功能模块的多种不同类型的特性。

在一些实施例中，选择第一驱动模块包括选择第一驱动模块，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息，使得车辆预计在沿着第一路线段行进时满足至少一个效率标准，并且/或者其中选择第二驱动模块包括选择第二驱动模块，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息，使得车辆预计在沿着第二路线段行驶时满足至少一个效率标准。因此，进行选择使得车辆在沿着规划路线行驶时，其能效得到增加。

在一些实施例中，在驱动模块最高效地驱动时，单独的一组能量参数指示最高效速度或速度区间。于是，选择第一驱动模块包括选择第一驱动模块，该第一驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息。选择第二驱动模块包括选择第二驱动模块，该第二驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息，其中第一驱动模块的最高效速度不同于第二驱动模块的最高效速度，并且/或者其中第一驱动模块的最高效速度区间和第二驱动模块的最高效速度区间至少部分不重叠。因此，驱动模块然后可以例如基于速度限制容易地匹配到路线段。另外，通过具有被选择用于在不同路线段下高效驱动的驱动模块，实现了一种电气齿轮或变速器，因为车辆可以交替地使用具有不同高效速度或速度区间的驱动模块。

根据第二方面，本公开涉及一种用于从一组模块组装待被布置成用于行进规划路线的车辆的控制装置。该组模块包括至少一个功能模块和多个驱动模块。每个驱动模块包括一对轮和被布置成操作所述一对轮的至少一个电动马达。每个驱动模块还被配置成自主操作，且分别与单独的一组能量参数相关联。此外，该组模块中的每个模块包括可释放地连接到另一模块上的对应接口的至少一个接口。控制装置被配置成获得与规划路线的路线段相关联的路线信息。控制装置还被配置成：选择第一驱动模块，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息；以及选择第二驱动模块，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。控制装置还被配置成命令第一驱动模块和第二驱动模块以使它们与至少一个功能模块连接。用控制装置可以实现与方法相同的积极效果。

根据第三方面，本公开涉及一种驱动模块，该驱动模块被配置成自主操作并且分别与单独的一组能量参数相关联。驱动模块包括一对轮、被布置成操作所述一对轮的至少一个电动马达、可释放地连接到另一模块上的对应接口的至少一个接口，以及根据第二方面所述的控制装置。

根据第四方面，本公开涉及一种车辆，所述车辆包括根据第三方面所述的至少一个驱动模块。

根据第五方面，本公开涉及一种包括指令的计算机程序，在所述程序由计算机执行时，所述指令使得所述计算机执行根据第一方面所述的方法。

根据第六方面，本公开涉及一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行根据第一方面所述的方法。

附图说明

图1示出了一组模块、由该组模块组装的车辆以及车外系统。

图2在侧视图中更详细地示意性地示出了驱动模块。

图3在前视图中更详细地示意性地示出了驱动模块。

图4示出了根据第一方面的用于配置车辆的操作的方法。

图5A-5B示出了两个不同规划路线的路线段的一些实例。

图6示出了根据第二方面的控制装置的示例性实施方式。

具体实施方式

以灵活且经济高效的方式满足客户的不同车辆需求的一种方法是使用由一组模块组装的模块化车辆。根据本公开的模块化车辆通常在客户的场所组装，因此客户可以从制造商购买一组模块。模块化车辆可以容易地组装和重新组装，例如以执行特定任务。本公开适用于所有类型的公路车辆。然而，本公开可以涉及重型车辆，例如公共汽车、卡车等。具体地，本公开可涉及在公共道路上使用的车辆。

本文提出了一种用于从一组模块组装待被布置成行进规划路线的车辆的方法。车辆由驱动模块组装，该驱动模块分别基于与用于完成运输任务的规划路线相关联的信息选择。车辆由用于执行某种功能(例如，承载负载)的至少一个功能模块和要用于驱动车辆的两个或更多个驱动模块组装。选择驱动模块以匹配与车辆的规划路线的路线段相关联的路线信息。因此，车辆可以使用不同的驱动模块以在不同路线段期间推进车辆，使得车辆在沿着这些路线段行驶时被高效地驱动。例如，选择了针对城市条件配置的驱动模块，和针对上坡配置的另一驱动模块。在存在城市条件(例如，极低的速度限制)的路线段期间，针对城市条件配置的驱动模块用于推进车辆。在存在上坡的路线段期间，针对上坡配置的驱动模块用于推进车辆。

为了更好地理解该技术，将解释用于组装车辆的部件。此后将解释用于组装车辆的方法。

图1示出了用于组装车辆1的示例性的一组模块20。还示出了包括控制装置100的车外系统以及组装好的车辆1的实例。该组模块20包括多个驱动模块30和多个功能模块40。

驱动模块30的主要功能通常是驱动(例如，推进、转向和制动)车辆1。驱动模块30包括一对轮37，并被配置成自主操作。功能模块被配置成执行某种功能，例如，承载负载(例如，商品或人员)。该组模块20中的每个模块30、40包括可释放地连接到另一模块30、40的对应接口50的至少一个接口50。驱动模块30可以从车外系统中的控制装置100远程地控制。

通过组合驱动模块30和功能模块40，可以实现不同类型的车辆1。取决于功能模块40的结构配置，一些车辆1需要两个或更多个驱动模块30，而一些车辆1仅需要一个驱动模块30。每个驱动模块30包括控制装置200，并且因此可以与控制中心或车外系统(即控制装置100)通信。由于驱动模块30可以被配置成借助于驱动模块30的控制装置200作为独立驱动的单元操作，因此驱动模块30可连接到功能模块40或与该功能模块断开连接，而无需手动工作。

第一驱动模块30a和第二驱动模块30b中的控制装置200在图1的组装好的车辆1中分别用200a和200b表示。

在一些实施例中，车辆1的每个模块30、40包括单独的传感器装置250。替代地，在一些实施例中，仅每个驱动模块30包括单独的传感器装置250。在又一实施例中，仅功能模块40包括单独的传感器装置250c。传感器装置250可包括一个或多个传感器。一个或多个传感器可包括用于监测环境和/或监测车辆驾驶行为或其它车辆特性的传感器。例如，一个或多个传感器可包括至少一个摄像头、至少一个激光雷达、至少一个超声波传感器、至少一个雷达、至少一个加速计、至少一个陀螺仪、重量传感器、悬架动作传感器、重量传感器和/或定位传感器。来自此类传感器装置250中的一个或多个传感器的传感器数据可用于确定前方路线的信息，因此确定道路特性，例如高度或道路状况。

图2在侧视图中更详细地示意性地示出了驱动模块30。驱动模块30包括至少一个(仅示出一个)推进系统91、能量存储装置92、接口50和控制装置200。

图3在倾斜前视图中更详细地示意性地示出了图2的驱动模块30。在此实施例中，一对轮中的每个轮37被构造成由单独的推进系统91操作(例如旋转)。替代地，一对轮由共同推进系统操作。在一些实施例中，并且如图3中所示，推进系统91包括电机93(即电动马达)和齿轮装置94。因此，在一些实施例中，每个轮37分别由其自身的电机93驱动。一个轮37通常经由轮毂(未示出)布置到齿轮装置94的输出轴95。齿轮装置94被布置到电动马达的输出轴。在一些实施例中，齿轮装置94具有固定齿轮比。齿轮装置94是例如行星齿轮装置。通常，单独的齿轮装置94被构造成提供一个或多个齿轮比，例如，一个、两个、三个或四个相互不同的单个齿轮比。此类齿轮比的实例为例如1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6等。齿轮比应从电机上看到，因此，1:2的齿轮比意味着对于驱动器(电机)的两圈，从动齿轮(例如，齿轮装置的输出轴)已转了一圈。因此，在一个实例中，驱动模块30的第一推进系统91的第一齿轮装置94可具有1:1、1:2和1:3的齿轮比。驱动模块30的第二推进系统91的第二齿轮装置94可具有1:4、1:5和1:6的齿轮比。根据一个实施例，在驾驶时，驱动模块30中的一个的仅一个推进系统91起作用并且操作一个轮，其它轮仅是跟随的。当然，一个驱动模块30的推进系统91的齿轮比可以相等。

在一些实施例中，单独的齿轮装置94被构造成提供一个静态齿轮比。然后，不能改变单独的齿轮装置94的齿轮比。在驱动模块3包括两个推进系统91的情况下，如图3中所示，推进系统91的各个齿轮装置94具有相等的齿轮比。相等的齿轮比暗示相同数量的不同齿轮比，以及相同大小的相应齿轮比。

在替代实施例中，驱动模块30仅包括一个推进系统91。在此类实施例中，所述一个推进系统被配置成操作一对轮中的两个轮37，因此，该一对轮由共同推进系统操作。所述一个推进系统包括例如电机(即电动马达)和齿轮装置。齿轮装置可以是小齿轮。例如，齿轮装置可包括小齿轮和冠状齿轮。齿轮装置被布置到电动马达的输出轴，并且齿轮装置在连接到轮37的轮轴上操作。齿轮装置例如可包括差速器。

此处应理解，齿轮比或齿轮装置是相当的，因为这里认为电机具有相同的功率输出(相同的可用马达功率)和相同尺寸的输出轴等。

或者，不同驱动模块30的电机具有不同的可用马达功率，且因此具有不同的标称速度。例如，一个电机的标称速度可以为每分钟2000转(rpm)，并且另一电机的标称速度可以为4000rpm。如果电机的齿轮比相同，那么电机且因此其相应的驱动模块将具有其最高效地操作的不同的速度或速度区间。

在一些其它实施例中，在不同驱动模块30的电机具有不同的可用马达功率的情况下，齿轮比也不同。然后仔细地选择齿轮比，使得电机且因此其相应的驱动模块具有其最高效地操作的不同的速度或速度区间。因此，当在下文要解释的方法中选择驱动模块时，还可以考虑相对于驱动模块的齿轮比的可用马达功率，即电机的标称速度。因此，可以基于可用马达功率和驱动模块的齿轮比确定驱动模块最高效地操作的最优速度或速度区间。

驱动模块30分别与单独的一组能量参数相关联。因此，每个驱动模块30与单独的一组能量参数相关联。与驱动模块30相关联的一组能量参数描述或指示相同驱动模块30的能量特性或可能影响相同驱动模块30的能量特性。例如，能量特性为例如驱动模块30的最高效速度或速度区间、驱动模块30的最高效加速度或加速度区间、驱动模块30的一个或多个单独的齿轮比、驱动模块30可用能量量(例如，电荷状态(SOC))、至少一个功能模块40的重量和/或待与驱动模块30组装的至少一个功能模块40的负载的类型，和/或驱动模块30可用的马达功率。

如先前所述，驱动模块30可仅具有一个推进系统91，所述推进系统具有指定驱动模块30的齿轮比的一个齿轮装置。替代地，驱动模块30因此可具有两个推进系统91，每个推进系统具有一个单独的齿轮装置。一个驱动模块30的两个齿轮装置一起指定可用齿轮比或驱动模块30。因此，如果其中一个齿轮装置仅具有一个齿轮比1:1，而另一个齿轮装置仅具有两个齿轮比1:1和1:2，则驱动模块30的可用齿轮比为1:1和1:2。

在驱动模块30的推进系统91实现最大效率时，齿轮比通常与驱动模块30的优选速度或速度区间相关联。另外，在推进系统91设法最高效地加速时，齿轮比可以与优选加速度或加速度区间相关联。因此，驱动模块30可以由其推进系统91的齿轮比限定，以对于某一速度或速度区间和/或加速度或加速度区间具有最佳效率(因此是最高效的)。因此，驱动模块30可被设计成以某一速度或以某一速度区间最高效地驱动。另外，驱动模块30可被设计成以某一加速度或以某一加速度区间最高效地加速。换句话说，在一些实施例中，各个齿轮比分别与相应的相关联驱动模块30的最高效速度或速度区间和/或相应的相关联驱动模块30的最高效加速度或加速度区间相关联。

电机还可以用作发电机，并且在制动轮37时产生电能。因此，推进系统通常是车辆1的主制动系统。然而，由于在一些情况下主制动系统可能由于某种原因而不足或故障，因此需要辅助制动系统。该辅助制动系统在本文中称为制动系统。制动系统包括例如需要可靠电源的标准盘式制动器和机电致动器。

驱动模块30还包括用于向推进系统91供电的至少一个能量存储装置92。能量存储装置92是例如可以用电能再充电的电池。驱动模块30还可包括导航单元(未示出)，以便在不同位置之间进行导航，该导航单元包括使用全球定位系统(GPS)的定位单元。

控制装置200被配置成将驱动模块30操作为独立驱动的单元。驱动模块30可以在没有任何外部驱动的单元诸如牵引车辆的情况下进行自行传输。驱动模块30可借助于至少一个推进系统91进行自行传输。驱动模块30可被配置成自主操作。因此，控制装置200可以被配置成控制驱动模块30的操作。控制装置200可以被配置成将控制信号传输到驱动模块30的各个系统和部件，以用于控制例如驱动模块30的转向和推进。控制装置200可以被配置成基于所接收的命令自主地操作驱动模块30。因此，控制装置200可被配置成从远程定位的车外系统(即，车外系统的控制装置100)接收命令，并将所述命令转换成控制信号以用于控制驱动模块30的各个系统和部件。控制装置200还可被配置成从至少一个传感器接收关于周围环境的数据，且基于此数据控制驱动模块30。将结合图6更详细地描述控制装置200。

驱动模块30可被配置成可释放地连接到第二驱动模块30和/或功能模块40，以用于形成组装好的车辆1。驱动模块30的至少一个接口50被配置成将驱动模块30与第二驱动模块30和/或功能模块40物理地连接。驱动模块30的接口50可以可释放地连接到第二驱动模块30和/或功能模块40的对应接口50。

在图1中，示出了仅具有一个接口50的驱动模块30，该接口在驱动模块30的一侧上。然而，应理解，每个驱动模块30可包括用于与其它模块40可释放地连接的多个接口50。驱动模块30的接口50可以布置在驱动模块30的不同侧上，并且因此使得能够与驱动模块30的多个侧上的其它模块30、40连接。驱动模块30和功能模块40上的接口50分别适当地布置在对应位置上，以实现模块30、40之间的连接。

在一些实施例中，至少两个接口50包括电气接口，所述电气接口被布置成用于在驱动模块30与另一模块之间传输电力和/或传输电信号，例如传输到与驱动模块连接的功能模块40。电气接口50可以是无线接口，例如传导接口。换句话说，通过将驱动模块30和功能模块40电连接，模块30、40可以在彼此之间传输电力并共享信息。驱动模块30可例如控制功能模块40的部分，例如打开门和关闭门、加热和冷却。另外，模块化车辆1的一个驱动模块30可以经由功能模块40传输电力和/或电信号，并且进一步传输到同一车辆1的另一驱动模块，如图1中的连接部51所示。因此，连接部51包括例如电缆、总线或电线中的至少一者。

在一些实施例中，驱动模块30的控制装置200被配置成与作为同一组装好的车辆1的一部分的另一驱动模块30通信，如图1中的虚线所示。在一些实施例中，驱动模块30的控制装置200被配置成与另一控制装置(例如，功能模块40的控制装置300)通信。模块30、40之间的通信可以是无线的或传导的或有线的。无线通信可以直接在模块之间进行，或者经由车外系统(即，控制装置100)进行。组装好的车辆的模块30、40可以经由4G、5G、V2V(车辆与车辆)、Wi-Fi或任何其它无线通信装置彼此通信和/或与控制装置100通信。

考虑到组装好的车辆1包括两个驱动模块，车外系统的控制装置100可指定一个驱动模块为主驱动模块，另一个驱动模块为从驱动模块。

现在将参考图4的流程图来解释所提出的技术。如先前所述，根据第一方面，本公开提出了一种用于组装车辆的方法。该方法可以实施为包括指令的计算机程序，在程序由计算机(例如，车外系统的控制装置100、驱动模块的控制装置200或功能模块的控制装置300中的处理器)执行时，所述指令使得计算机执行所述方法。根据一些实施例，计算机程序存储在计算机可读介质(例如存储器或光盘)中，所述计算机可读介质包括指令，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行所述方法。例如，在车外系统的控制装置100中执行所提出的方法。替代地，该方法在指定为主驱动模块的驱动模块30的控制装置200中，或在功能模块40的控制装置中执行。然而，必须了解，该实施方式可以分布在若干或全部控制装置100、200、300中。

操作者可以从客户接收将货物从一个地点运输到另一个地点的任务。操作者经由例如触摸屏或类似物的用户界面将关于运输任务的信息输入到车外系统的控制装置100中。应当指出的是，这仅仅是一个实例，并且接收到的任务可以替代地自动转换和/或输入到控制装置100。作为响应，控制装置100确定要遵循的规划路线，以便完成运输任务。或者，也可以将规划路线输入到控制装置100。控制装置100收集规划路线的路线信息。路线信息可以来自各种来源，例如具有地图和路线信息的导航系统、来自交通中心的信息等。控制装置100可以基于该信息将规划路线划分为路线段或道路段，其中路线段通常具有对于路线段的整个段都相同的一个特性，例如相同的速度限制。因此，该方法包括获得S1与规划路线的路线段相关联的路线信息。可以基于例如规划路线上的现有特性，例如拓扑、速度限制、道路状况或交通状况等，将规划路线划分为路线段。例如，路线段可以涵盖上坡、下坡、交通道路工程等。每个路线段与指示该路线段的此类特性的路线信息相关联或相关。因此，在一些实施例中，路线信息包括关于路线段的拓扑、速度限制、道路状况、交通状况中的至少一者的信息。路线段在本文中被称为第一路线段和第二路线段，但应理解，规划路线可包括多于两个路线段。例如，第一路线段和第二路线段被选择为规划路线的路线段，所述路线段在影响车辆的效率方面是最重要的考虑因素，并且其中可以通过选择与路线段匹配的驱动模块30来提高效率。

然后，控制装置100确定要执行哪个功能以及因此需要哪种类型的车辆1来完成任务。在此实例中，所需车辆1可以是卡车。控制装置100选择用于所需卡车的模块30、40。例如，可以基于关于商品、行进距离和/或地理位置的信息来选择完成任务所需的车辆1和模块30、40的类型。具体地，基于与规划路线的路线段相关联的路线信息，并且基于与每个驱动模块30相关联的能量参数来确定待选择的驱动模块30的类型。该组驱动模块20中的每个驱动模块30分别与单独的一组能量参数相关联。与驱动模块30相关联的一组能量参数例如描述相同驱动模块30的能量特性或影响驱动模块30的能量特性。例如，能量特性为例如齿轮比、至少一个功能模块40的重量和/或待与驱动模块30组装的至少一个功能模块40的负载的类型、驱动模块30可用的马达功率，或驱动模块30可用的电荷状态SOC。至少一个功能模块40的重量，或至少一个功能模块40的负载的重量，或负载的类型，例如从至少一个功能模块40的车外系统发送到要包括在组装好的车辆1中的驱动模块30。随后，驱动模块30将该信息包括在驱动模块30的能量参数中。任务还可包括驾驶任务的更详细信息，例如车辆1的计划路线的详细信息，包括目的地和出发点或位置、路径点、关于商品的信息、行进距离和/或一个或多个地理位置等。

该方法还包括选择S2第一驱动模块30a，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息。该方法还包括选择S3第二驱动模块30b，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。由于有多个驱动模块30供选择，因此可以从它们中进行选择以适应规划路线，以高效地完成下一个运输任务。例如，使用预定方案或表格进行匹配，其中能量参数(例如不同类型的能量参数)与路线信息(例如不同类型的路线信息)配对。例如，不同的齿轮比与不同类型的路线信息配对。例如，道路工程与针对低速配置的齿轮比配对，指示上坡的拓扑与可用于驱动模块30的高马达功率配对，指示下坡的拓扑与可用于驱动模块30的低SOC配对。选择能量特性最佳地匹配与预期路线段相关联的路线信息的驱动模块30(例如，一组驱动模块20中的驱动模块，图1)。在一些实施例中，在没有与一个道路段匹配的适当驱动模块30供选择的情况下，可以选择规划路线的另一道路段与之匹配。或者，选择“第二最佳”驱动模块30。

在选择两个模块之后，该方法包括命令S4第一驱动模块30a和第二驱动模块30b以将它们与至少一个功能模块40连接。因此，控制装置100将任务转换成将这两个所选的驱动模块30与所选的功能模块40物理地和电气地连接的命令以用于该任务。驱动模块30的控制装置200各自接收命令，并将命令转换成相应驱动模块30的控制信号。驱动模块30由此被控制以与功能模块40物理地和电气地连接。控制驱动模块30以与功能模块40连接可包括控制驱动模块30以识别所选的功能模块40的位置并移动到该位置。可以基于在将驱动模块30与功能模块40连接的命令中接收的信息来确定所选的功能模块40的位置。替代地，将驱动模块30和功能模块40连接的命令被传输到驱动模块30和功能模块40两者，由此功能模块40准备好进行连接并开始传输信号。驱动模块30接着可基于此传输的信号确定功能模块的位置。因此，驱动模块30自主操作以找到所选的功能模块40并与该功能模块40连接。布置在驱动模块30和/或功能模块40处的至少一个传感器装置60可以被配置成感测何时已执行了物理和/或电气连接。至少一个传感器装置60可以将指示已执行了连接的信号发送至驱动模块30的控制装置200。基于来自至少一个传感器装置60的信号，控制装置200可以将验证信号发送至车外系统的控制装置100，以验证连接。然后，控制装置100可以生成用于组装好的车辆1的唯一车辆标识。这样，组装好了车辆1，并且车辆1准备执行任务。

图1中的组装好的车辆1包括第一驱动模块30a、功能模块40和第二驱动模块30b。然而，应理解，组装好的车辆1可包括多于两个的驱动模块30。另外，组装好的车辆1可包括多于一个功能模块40。在任何情况下，至少一个功能模块40被布置成用于承载负载，并且至少一个功能模块40与第一驱动模块30a可释放地连接，所述第一驱动模块被配置成自主操作。车辆1的负载是至少一个功能模块40中的负载，因此，所述至少一个功能模块中的负载构成车辆1的负载。如果车辆1包括若干功能模块40，则车辆1的负载包括功能模块40中的所有各个负载。

该方法在这里被描述为由车外系统中的控制装置100执行。然而，一组模块20的控制装置200、300中的一个可以替代地控制该程序。为了简单起见，本说明书仅描述选择第一驱动模块和第二驱动模块，但应理解，可以选择更多驱动模块(例如，第三驱动模块、第四模块等)，以用于组装同一车辆1。

图5A和5B示出了两条不同规划路线的路线段的一些实例。在图5a中，规划路线包括具有平坦道路的第一路线段RS1。存在60km/h的速度限制。因此，车辆1可以沿着路线段RS1以高速行驶，并且例如选择被设计成以高速高效驱动的驱动模块30。规划路线还包括具有上坡的第二路线段RS2。车辆1可能需要大量功率才能爬上路线段RS2的斜坡，并且例如选择被设计成用于提供高功率输出的驱动模块30。当沿着RS1行驶时，车辆1随后将使用被设计成以高速高效驱动的驱动模块30来驱动车辆1，并且车辆1的另一驱动模块30将例如仅跟随。当沿着RS2行驶时，车辆1随后将使用被设计成用于提供高功率输出的驱动模块30，并且车辆1的另一驱动模块30将例如仅跟随。

在图5B中，规划路线包括具有平坦道路的第一路线段RS3，类似于路线段RS1，并且例如选择被设计成以高速高效驱动的驱动模块30。规划路线还包括在城市环境中的第二路线段RS4。在城市环境中，只允许以40k/m行驶，并且例如选择被设计成以中速或低速高效驱动的驱动模块30。因此，当沿着RS3行驶时，车辆1则使用被设计成以高速高效驱动的驱动模块30来驱动车辆1，并且当沿着RS4驾驶时，车辆1则使用被设计成以中速或低速高效驱动的驱动模块30。

在一些实施例中，单独的一组能量参数指示相应驱动模块30的齿轮比。在一些实施例中，选择S2第一驱动模块30a则包括选择S2齿轮比匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息的第一驱动模块30a。例如，齿轮比被设计成向轮提供非常高的功率输出，例如，以能够可靠地起动，或爬上陡坡。例如，如果预期车辆必须在第一路线段期间起动并且路线信息指示上坡，和/或功能模块40的负载是重的。则该方法包括选择具有设计成用于可靠起动性的齿轮比的驱动模块30。因此，齿轮比的可靠起动性具有高可能性。配置成用于可靠起动性的齿轮比通常很高，例如1:8-1:10。这对应于10km/h的相关联速度，或5-15km/h的相关联速度区间。它还可以对应于对于可靠起动性而言高效的加速度。齿轮比可以例如被设计成用于某一速度、速度区间、加速度或加速度区间。在一些实施例中，选择S3第二驱动模块30b包括选择S3齿轮比匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息的第二驱动模块30b。因此，选择针对另一第二路线段优化的另一驱动模块30。通常，第一驱动模块30a的齿轮比接着包括不同于第二驱动模块30b的任何齿轮比的齿轮比。例如，如果应组装包括两个或更多个驱动模块30的车辆1，则该方法包括选择至少一个驱动模块30，所述至少一个驱动模块的齿轮比与车辆1的任何其它驱动模块30的任何其它齿轮比不同。因此，一个驱动模块30可以例如具有齿轮比为1:1、1:2和1:3的一个或两个齿轮装置。然后，另一驱动模块30必须具有一个齿轮装置，该齿轮装置具有至少一个不同的齿轮比，例如1:4。由此，驱动模块30可以考虑例如高效速度区间而具有不同的最佳状态。通过选择车辆1的具有不同齿轮比的驱动模块30，实现了一种电气齿轮或变速器。因此，不需要具有机械齿轮箱。电气变速器不具有机械齿轮箱的缺点，例如重量大，需要保养和维修。由于没有齿轮箱或离合器系统，车辆变得更安静。因此，预先组装好的模块化车辆1可以节能的方式操作，由此可以减少功耗，并且推进系统可以遭受更少的磨损。这不会妨碍可靠起动性等。

在一些实施例中，选择S2第一驱动模块30a包括选择第一驱动模块30a，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息，使得车辆1预计在沿着第一路线段行进时满足至少一个效率标准。因此，第一路线段是规划路线的一段，如先前所解释的。在一些实施例中，选择S3第二驱动模块30b包括选择第二驱动模块30b，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息，使得车辆1预计在沿着第二路线段行进时满足至少一个效率标准。因此，第二路线段是规划路线的与第一路线段不同的段，如先前所解释的。例如，效率标准是车辆1能够可靠地起动。另一效率标准是车辆1在沿着预期路线段行驶时，以最少的使用能量(例如，使用的电池电量)获得最多的功率输出。又一效率标准是车辆1可以沿着路线段以期望的速度，或在期望的速度区间(例如，由速度限制设定)内行驶。另一效率标准是车辆1可以沿着路线段以加速度或在加速度区间内加速。“预计”意指存在例如基于所提及的方案的预测或判断，即车辆1将满足至少效率标准。例如，可以选择方案中的信息或数据以满足至少一个效率标准。

在一些实施例中，在驱动模块30最高效地行驶时，单独的一组能量参数指示最高效速度或速度区间。因此，驱动模块30具有它们最高效地操作的不同的速度或速度区间，其中。因此，驱动模块30可被设计成以低速或以低速区间驱动。因此，能量参数可以指示低速，例如5、10、15或20km/h。或者，能量参数可以指示速度区间，例如5-20km/h。另一驱动模块30可以被设计成以中速或以中速区间驱动。因此，能量参数可以指示中速，例如30、40或50km/h。或者，能量参数可以指示速度区间，例如30-50km/h。

又一驱动模块30可以被设计成以高速或高速区间驱动。因此，能量参数可以指示高速，例如60、70或80km/h。或者，能量参数可以指示速度区间，例如60-80km/h。因此，区间彼此不同。例如，根据驱动模块30的齿轮比和可用的马达功率确定最高效速度或速度区间，如先前所述的。于是，选择S2第一驱动模块30a包括选择S2第一驱动模块，该第一驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息。因此，如果与第一路线段相关联的路线信息指示城市环境，那么选择具有指示用于城市环境的最高效速度或速度区间的一组能量参数的驱动模块30，例如设计成用于低速或中速的驱动模块30。另外，选择S3第二驱动模块30b包括选择S3第二驱动模块，所述第二驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。因此，如果与第二路线段相关联的路线信息指示城市外环境，那么选择具有指示用于城市外环境的最高效速度或速度区间的一组能量参数的驱动模块30，例如，设计成用于高速的驱动模块30。

因此，可以选择分别匹配不同路线段的驱动模块30。通常，第一驱动模块的最高效速度不同于第二驱动模块的最高效速度。替代地或组合地，第一驱动模块的最高效速度区间和第二驱动模块的最高效速度区间至少部分地不重叠。由此，预先组装好的车辆1将被配置成在沿着路线行驶时沿着至少两个不同的道路段高效地行驶。

在一些实施例中，路线信息指示下坡。接着，选择步骤S2、S3中的任一个可包括选择具有相对较低的SOC的驱动模块30，以在沿着下坡行驶时能够重新产生制动扭矩。在一个替代实施例中，规划路线是行驶到目的地，然后以相同方式行驶回来。然后，到目的地的上坡在行驶回来时将是下坡。于是可以选择设计成用于下坡的一个驱动模块30和设计成用于下坡的一个驱动模块30。

现在回到图6，该图示出了被配置成更详细地实施所提出的方法的控制装置100、200、300。在一些实施例中，控制装置100、200、300是功能意义上的“单元”。因此，在一些实施例中，控制装置100、200、300是包括协同操作的若干物理控制单元的控制装置。控制装置100、200、300包括硬件和软件。硬件基本上包括印刷电路板PCB上的各种电子部件。这些部件中最重要的部件通常是处理器201(例如，微处理器)以及存储器202(例如，EPROM或闪存芯片)。软件(也称为固件)通常是在微控制器中运行的低级别软件代码。

控制装置100、200、300或更具体地控制单元20的处理器201被配置成使控制装置100、200、300执行上文和下文所述方法的所有方面。这通常通过运行存储在控制装置100、200、300的处理器201中的存储器202中的计算机程序代码来完成。

控制装置例如是车外系统的控制装置100。替代地，控制装置是驱动模块30或功能模块40的控制装置200。替代地，控制功能分布在控制装置100、200、300中的两个或更多个之间。

更具体地，控制装置100、200、300被配置成从一组模块20组装待被布置成用于行进规划路线的车辆1。控制装置100、200、300被配置成获得与规划路线的路线段相关联的路线信息。控制装置还被配置成：选择第一驱动模块30a，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息；以及选择第二驱动模块30b，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。控制装置100、200、300还被配置成命令第一驱动模块30a和第二驱动模块30b以使它们与至少一个功能模块40连接。

在一些实施例中，单独的一组能量参数指示相应驱动模块的齿轮比。接着，控制装置100、200、300被配置成：选择齿轮比匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息的第一驱动模块30a；以及选择齿轮比匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息的第二驱动模块30b；其中第一驱动模块30a的齿轮比包括与第二驱动模块30b的任何齿轮比不同的齿轮比。

在一些实施例中，单独的一组能量参数指示以下各项中的至少一者：至少一个功能模块40的重量和/或至少一个功能模块40的负载的类型；可用于驱动模块30的马达功率；可用于驱动模块30的电荷状态SOC。

在一些实施例中，控制装置100、200、300被配置成选择第一驱动模块30a，该第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息，使得车辆1预计在沿着第一路线段行进时满足至少一个效率标准。控制装置100、200、300还被配置成选择第二驱动模块30b，该第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息，使得车辆1预计在沿着第二路线段行进时满足至少一个效率标准。

在一些实施例中，当驱动模块30最高效地行驶时，单独的一组能量参数指示最高效速度或速度区间。于是，控制装置100、200、300被配置成选择第一驱动模块，该第一驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第一路线段相关联的路线信息。控制装置100、200、300还被配置成选择第二驱动模块，该第二驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与规划路线的第二路线段相关联的路线信息。通常，第一驱动模块的最高效速度不同于第二驱动模块的最高效速度，和/或第一驱动模块的最高效速度区间和第二驱动模块的最高效速度区间至少部分不重叠。

如附图中所示的实施例的描述中使用的术语并不旨在限制所描述的方法、控制装置或计算机程序。在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的实施例的情况下，可以进行各种改变、替换和/或更改。

如本文所用，除非另外明确说明，否则术语“或”应被解释为数学OR，即被解释为包含性析取，而不作为数学异或(XOR)。另外，除非另外明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”应解释为“至少一个”，因此可能还包括相同类型的多个实体。还应理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”指定所述特征、动作、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它特征、动作、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。例如处理器的单个单元可以实现权利要求书中叙述的若干项目的功能。

Claims

1.一种在控制装置（100、200、300）中执行的用于从一组模块（20）组装待被布置成用于行进规划路线的车辆（1）的方法，其中所述一组模块（20）包括：至少一个功能模块（40）；多个驱动模块（30），其中每个驱动模块（30）包括一对轮（37）、被布置成操作所述一对轮（37）的至少一个电动马达（93），被配置成自主操作并且分别与单独的一组能量参数相关联，并且其中所述一组模块（20）中的每个模块（30、40）包括至少一个接口（50），所述至少一个接口可释放地连接到另一模块上的对应接口（50），所述方法包括：获得（S1）与所述规划路线的路线段相关联的路线信息；选择（S2）第一驱动模块（30a），所述第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息，选择（S3）第二驱动模块（30b），所述第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息；以及命令（S4）所述第一驱动模块（30a）和所述第二驱动模块（30b）以使它们与所述至少一个功能模块（40）连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述路线信息包括关于拓扑、速度限制、道路状况、交通状况中的至少一者的信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述单独的一组能量参数指示相应驱动模块的齿轮比，并且其中选择（S2）第一驱动模块（30a）包括：选择（S2）齿轮比匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息的第一驱动模块（30a）；并且其中选择（S3）第二驱动模块（30b）包括：选择（S3）齿轮比匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息的第二驱动模块（30b）；其中所述第一驱动模块（30a）的齿轮比包括与所述第二驱动模块（30b）的任何齿轮比不同的齿轮比。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述单独的一组能量参数指示以下各项中的至少一者：所述至少一个功能模块（40）的重量和/或所述至少一个功能模块（40）的负载的类型；可用于所述驱动模块（30）的马达功率；可用于所述驱动模块（30）的电荷状态SOC。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中选择（S2）第一驱动模块（30a）包括：选择第一驱动模块（30a），所述第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息，使得所述车辆（1）预计在沿着所述第一路线段行进时满足至少一个效率标准，并且/或者其中选择（S3）第二驱动模块（30b）包括：选择第二驱动模块（30b），所述第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息，使得所述车辆（1）预计在沿着所述第二路线段行进时满足至少一个效率标准。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述驱动模块（30）最高效地行驶时，所述单独的一组能量参数指示最高效速度或速度区间，并且其中选择（S2）第一驱动模块（30a）包括：选择（S2）第一驱动模块，所述第一驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息；并且其中选择（S3）第二驱动模块（30b）包括：选择（S3）第二驱动模块，所述第二驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息，其中所述第一驱动模块的最高效速度不同于所述第二驱动模块的最高效速度，并且/或者其中所述第一驱动模块的最高效速度区间和所述第二驱动模块的最高效速度区间至少部分不重叠。

7.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.一种用于从一组模块（20）组装待被布置成用于行进规划路线的车辆（1）的控制装置（100、200、300），其中所述一组模块（20）包括：至少一个功能模块（40）；多个驱动模块（30），其中每个驱动模块（30）包括一对轮（37）、被布置成操作所述一对轮（37）的至少一个电动马达（93），被配置为自主操作并且分别与单独的一组能量参数相关联，并且其中所述一组模块（20）中的每个模块（30、40）包括至少一个接口（50），所述至少一个接口可释放地连接到另一模块上的对应接口（50），其中所述控制装置（100、200、300）被配置为：获得与所述规划路线的路线段相关联的路线信息；选择第一驱动模块（30a），所述第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息，选择第二驱动模块（30b），所述第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息；以及命令所述第一驱动模块（30a）和所述第二驱动模块（30b）以将它们与所述至少一个功能模块（40）连接。

9.根据权利要求8所述的控制装置（100、200、300），其中所述路线信息包括关于拓扑、速度限制、道路状况、交通状况中的至少一者的信息。

10.根据权利要求8或9所述的控制装置（100、200、300），其中所述单独的一组能量参数指示相应驱动模块的齿轮比，并且其中所述控制装置（100、200、300）被配置为：选择齿轮比匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息的第一驱动模块（30a）；选择齿轮比匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息的第二驱动模块（30b）；其中所述第一驱动模块（30a）的齿轮比包括与所述第二驱动模块（30b）的任何齿轮比不同的齿轮比。

11.根据权利要求8或9所述的控制装置（100、200、300），其中所述单独的一组能量参数指示以下各项中的至少一者：所述至少一个功能模块（40）的重量和/或所述至少一个功能模块（40）的负载的类型；可用于驱动模块（30）的马达功率；可用于驱动模块（30）的电荷状态SOC。

12.根据权利要求8或9所述的控制装置（100、200、300），其中所述控制装置（100、200、300）被配置成：选择第一驱动模块（30a），所述第一驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息，使得所述车辆（1）预计在沿着所述第一路线段行进时满足至少一个效率标准，选择第二驱动模块（30b），所述第二驱动模块的单独的一组能量参数匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息，使得所述车辆（1）预计在沿着所述第二路线段行进时满足至少一个效率标准。

13.根据权利要求8或9所述的控制装置（100、200、300），其中当所述驱动模块（30）最高效地行驶时，所述单独的一组能量参数指示最高效速度或速度区间，并且其中所述控制装置（100、200、300）被配置成：选择第一驱动模块，所述第一驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与所述规划路线的第一路线段相关联的路线信息；选择第二驱动模块，所述第二驱动模块的最高效速度或速度区间匹配与所述规划路线的第二路线段相关联的路线信息，其中所述第一驱动模块的最高效速度不同于所述第二驱动模块的最高效速度，并且/或者其中所述第一驱动模块的最高效速度区间和所述第二驱动模块的最高效速度区间至少部分不重叠。

14.一种驱动模块（30），所述驱动模块被配置为自主操作并且分别与单独的一组能量参数相关联，其中所述驱动模块（30）包括一对轮（37）、被布置成操作所述一对轮（37）的至少一个电动马达（93）、可释放地连接到另一模块上的对应接口（50）的至少一个接口（50），以及根据权利要求8至13中任一项所述的控制装置（200）。

15.一种模块化车辆（1），所述模块化车辆包括至少一个根据权利要求14所述的驱动模块。