CN113511107A - 自推进式作业车辆及其作业时段的规划方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及自推进式作业车辆及其作业时段的规划方法。本文中公开了用于自动地规划由电池单元供电的电动作业车辆的工作日的系统和方法。该车辆包括被行驶装置支撑的底盘，底盘自身进一步支撑作业机具。电池单元释放能量，以至少辅助致动行驶装置和/或作业机具。控制器从用户接收关于作业车辆将在给定时间段中执行的指定任务的输入数据，并预测与将执行的各剩余任务对应的至少一种操作模式下的能耗率。控制器还针对用户界面产生输出数据，所述输出数据对应于基于预测的所述能耗率的所述电池单元所需的充电量状态与所述电池单元的检测到的当前充电量状态的比较。控制器可全天监视活动和/或消耗率并主动到产生输出，以例如进行使用优化。

Description

自推进式作业车辆及其作业时段的规划方法

技术领域

本公开总体上涉及例如建筑业和/或农业中的由电池供电的作业车辆，该作业车辆包括一个或更多个冷却系统风扇。更具体地，本公开涉及用于例如基于期望任务的时间表和电池单元可用充电量来规划这种作业车辆的运行时间的由计算机实现的系统和方法。

背景技术

出于例示性目的，本文中讨论的由电池供电的作业车辆可被称为电动反铲挖掘机，但这种特征在范围上是非限制的，并且除非本文中另有具体说明，否则替代的作业车辆可例如包括挖掘机、小型轮式或履带式装载机、平地机、自卸卡车等。这些机械可具有从地表面支撑底架的履带式或轮式行驶装置，并还可包括一个或更多个作业机具，这些作业机具用于配合机械移动来改造作业环境(例如，挖掘、提升、装载、平整)。

在这样的作业机械的领域中，持续地需要在仍提供必要的性能的同时减少柴油排放。在某些辖区里，将消除全部乘用车中的柴油排放，这可进一步促成对全电动或混合柴油-电动作业车辆的需求。全电动作业车辆的潜在好处不仅包括减少氮氧化物和颗粒物的排放，而且包括减少保养时间和作业环境中的噪声，更不用说节省燃料。

然而，相对于重型作业车辆的能量需求，现有的电池单元(通常使用锂离子电池)的性能上限相对低。大多数电池只能在所需工作日的部分时间内维持操作，并可能难以获得为电池再充电的电源。即使充电源可在作业场所是可用的，如果电池在原本是工作日的一部分的期间内强制执行停机，则电池所需的相对长的充电时间也可能是高度不期望的。

发明内容

当前公开至少部分地通过使得能够规划和优化由电池供电的电动作业车辆的工作日来提供对常规系统和方法的增强。这样的系统和方法可优选地使得能够在整个八小时工作日中实现全电动作业车辆，包括运输到一个或更多个作业场所、在那些作业场所完成工作以及进一步将作业车辆运送到诸如充电位置之类的优选目的地。

在实施方式中，本文中公开的一种自推进式作业车辆包括由多个行驶装置支撑的底盘，底盘进一步支撑一个或更多个作业机具。电池单元被配置为释放能量，以至少辅助致动行驶装置和作业机具中的一个或更多个。控制器通信地链接到电池单元和与作业车辆的驾驶员关联的用户界面，并被配置为执行如下的方法。控制器接收关于作业车辆将在给定时间段中执行的一个或更多个指定任务的输入数据，预测与将执行的一个或更多个指定任务的各剩余任务对应的至少一种操作模式下的能耗率，并且针对用户界面产生输出数据，所述输出数据对应于基于预测的能耗率的电池单元所需的充电量状态与电池单元的检测到的当前充电量状态的比较。

在替代实施方式中，除了所述的控制器之外，可通过与远程或其他替代计算单元的交互来部分或全部地执行以上提及的方法。

在以上提及的实施方式的一个示例性方面，可基于所存储的关于至少一种操作模式下的平均能耗的历史信息以及各关联任务的时间输入量来预测能耗率。

控制器还可被配置为基于所确定的作业车辆使用数据和给定时间段内关联的电池单元放电数据来校正预测的能耗率。

控制器还可被配置为将所确定的作业车辆使用数据和关联的电池单元放电数据与历史信息进行汇总，以进一步预测随后时间段中的能耗率。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，与将执行的一个或更多个任务中的各剩余任务对应的至少一种操作模式可包括行驶模式、作业模式和空闲模式中的至少一种。控制器通信地链接到作业车辆上的全球定位系统收发器。如果基于将执行的指定任务需要至少一种行驶模式，则控制器还可被配置为获得作业车辆的地理位置数据并确定从作业车辆的当前位置到将在作业模式下执行的一个或更多个其他任务的相应位置以及从相应位置中的至少一个到目的地充电位置的行驶时间。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，所预测的消耗率可取决于输入数据，该输入数据包括指定任务中的一个或更多个的任务状况和/或与任务状况相关的特征值。

任务状况和/或与任务状况相关的特征值可例如包括以下中的一个或更多个：针对任务类型的相对负荷影响、针对指定任务的相对环境影响；以及针对任务的指定地形的相对负荷影响。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，所产生的输出数据对应于第一显示状态，在该第一显示状态中，为完成各剩余指定任务电池单元所需的充电量状态小于电池单元的检测到的当前充电量状态。

按照这样方面的所生成的输出数据还可对应于第二显示状态，在该第二显示状态中，为完成各剩余指定任务电池单元所需的充电量状态大于电池单元的检测到的当前充电量状态。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，控制器可被配置为确认并显示所述一个或更多个指定任务的序列，该序列是相对于至少一个指定任务进行优化的，该至少一个指定任务的总预测能耗率小于所述电池单元的检测到的当前充电量状态。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，控制器可被配置为确认并显示一个或更多个指定任务的子集，该子集是相对于至少一个指定任务进行优化的，该至少一个指定任务的总预测能耗率小于电池单元的检测到的当前充电量状态。

在以上提及的实施方式的另一个示例性方面，用户界面可使得关联用户能够输入多辆作业车辆的任务数据和对应的目的地数据，其中，为多辆作业车辆中的完成每个指定任务的每辆作业车辆自动地规划工作日。

可例如优化所规划的工作日，以相对于每辆作业车辆的充电量状态提供最大安全余量，和/或以相对于指定任务中的特定任务考虑作业车辆的相对能力。

用户界面还可使得关联用户能够指定参数，所述参数包括所述作业车辆中的关于所述任务中的特定任务和/或所述给定时间段中的指定时间的特定作业车辆，其中，为所述多辆作业车辆中的配合所指定的参数的每辆作业车辆重新计算任务的优化布置和/或序列。

附图说明

当结合附图阅读以下的公开时，本文中阐述的实施方式的众多目的、特征和优点对于本领域的技术人员而言将是十分显而易见的。

图1是合并了本文中公开的系统和方法的实施方式的作为由电池供电的作业车辆的轮式反铲挖掘机的侧视图。

图2是表示图1的作业车辆的示例性控制系统的框图。

图3是表示本文中公开的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

如前所述，本文中公开的系统和方法使得能够对由电池供电的作业车辆进行规划和工作日优化。因此，对于由具有指定最大充电量的电池单元供电的作业车辆，本文中公开的系统和方法可优选地有助于优化任务性能和车辆使用，并还向诸如机械驾驶员这样的用户提供关于电池单元的实际和预测的充电量状态的实时通知。

现在参照附图，具体地参照图1，示出并整体用标号100指定了代表性的作业车辆。在给出的特定示例中，出于例示性目的，在本文中的通篇详细描述中，图1示出了装载机反铲挖掘机100。本文中公开的系统可适用于类似或其他等效的农业、建筑或其他车辆，包括例如挖掘机机械、装载机、平地机和通常具有用于改造附近地形的一个或更多个作业机具的类型的其他作业机械。在某些实施方式中，本文中公开的系统和方法也可适用于缺少明确作业机具的车辆。

本文中讨论的作业车辆100通常可具有从地表面支撑底架的履带式或轮式行驶装置。图1中的反铲装载机被图示为具有作为行驶装置的前轮112和后轮114。在替代实施方式中，可在本公开的范围内将行驶装置实现为例如皮带或钢轨等。在一个使用示例中，能量储存装置120将直流(DC)电能选择性释放到一个或更多个将所排放的DC能量转换为交流(AC)能量的电力电子逆变器(未示出)。AC能量可被提供给AC电动机(未示出)，该AC电动机经由变速器驱动行驶装置，以致使车辆在地表面上自推进。

能量储存装置120在本文中通常可被描述为包括一个或更多个电池的电池单元120。然而，本文中公开的术语“电池单元”可涵盖各种形式的能量储存器，包括例如超级电容器、电解电容器、混合电容器等，其可具有变化的充电和放电周期，但另外能够储存足够的能量以使作业车辆100在一段时间内以各种操作模式操作。电池单元可被配置为以最大充电量的0％至100％之间的任何量的当前充电量进行操作，该充电量优选地可足以完成至少八小时工作日。在本文中公开的各种实施方式中，能量储存装置可以是用于驱动行驶装置112、114的主电源，但在替代实施方式中，混合配置可在本公开的范围内，在该混合配置中，能量储存装置被选择性地与由发动机驱动的AC发电机结合进行使用，即，以至少有助于诸如行驶装置、作业机具和/或其他车辆部件的致动这样的操作。

作业车辆100包括由底盘110支撑的驾驶室，以容纳并保护车辆的驾驶员。驾驶室以及一个或更多个作业机具130、142可被安装在主机架上，使得驾驶室面对作业机具的作业方向。驾驶室可采取众多常规形式，包括例如一个或更多个用户接口装置(未示出)，诸如显示单元、脚踏板、方向盘、操纵杆、按钮以及任何操作车辆所必需的其他控件或指示器。

如前所述，作业车辆100可包括一个或更多个作业机具，在图1所例示的实施方式中，作业机具是前装式铲斗130(即，装载机)和后装式铲斗142(即，反铲挖掘机)。在替代实施方式中，作业机具可仅包括以上提到的机具之一，或者例如包括铲子、刀片、耕耘机、割草机等。铲斗130、142可移动地联接到底盘110，以对地形进行作业，例如，铲起、搬运和倾倒灰尘和其他材料。前装式铲斗130可经由第一动臂组件132可移动地联接到底盘110的前端，第一动臂组件132包括用于使前装式铲斗相对于底盘移动的多个液压致动器。第一动臂组件可包括用于将第一动臂组件升高和降低的提升液压缸134以及用于使前装式铲斗倾斜(例如，挖掘和倾倒)的倾斜液压缸136。后装式铲斗142可经由第二动臂组件140可移动地联接到底盘的后端，第二动臂组件140包括用于使后装式铲斗相对于底盘移动的多个液压致动器。第二动臂组件可包括例如用于使第二动臂组件左右摆动的多个摆动液压缸144、用于使第二动臂组件升高和降低的提升液压缸146、用于使第二动臂组件弯曲的推进液压缸148以及用于使后装式铲斗倾斜(例如，挖掘和倾倒)的倾斜液压缸150。驾驶员可使用位于驾驶室内的控件(诸如以上提及的用户接口装置中的一个或更多个)来选择性地控制铲斗130、142的移动。

如图1中所示的示例性作业车辆100仍还可包括左侧和右侧稳定器152，左侧和右侧稳定器152用于在地面上支撑和稳定作业车辆，尤其是在其中铲斗130、142中的一个或更多个在操作的模式下。提升液压缸154可被实现为用于将稳定器152相对于作业车辆的底盘110升高和降低。

如图2中示意性例示的，作业车辆100包括含控制器210的控制系统。控制器可以是作业车辆的中央控制系统的组成部分，或者它可以是单独的控制模块。控制器可包括一个或更多个如上提及的用户接口装置，并可选地可被安装在驾驶室中的控制面板处。

控制器210被配置为从共同限定传感器系统250的各种传感器中的一些或全部接收输入信号。这些传感器中的某些可被设置用于检测机械的操作状况或定位，这些传感器例如包括方位传感器、全球定位系统(GPS)传感器、车辆速度传感器、车辆机具定位传感器等，而这些传感器中的一个或更多个本质上可以是分立的，传感器系统还可参考由机械控制系统提供的信号。传感器系统250中的其他传感器可被设置用于检测环境条件(环境条件例如包括作业车辆的路径和/或附近的障碍物)，并可包括激光扫描仪、热传感器、成像装置、结构化光传感器、超声传感器和其他光学传感器。障碍物传感器的类型和组合可针对作业机械的类型、作业区域和/或应用而变化，但通常被设置并配置为优化车辆的作业路径中的障碍物识别。更具体地，相对于本公开的实施方式，传感器系统250还可包括被配置为检测电池单元120的当前充电量状态的传感器，所述传感器检测整体电池单元120的当前充电量状态，或者例如为与电池单元120关联的多个电池中的每个检测个体值。

所示出的控制器210还被配置为接收关于作业车辆将在给定时间段中执行的指定任务的输入数据，例如采用经由以上提到的用户接口装置中的一个或更多个的用户输入信号220的形式。如以下进一步详述的，驾驶员可将目的地数据222和活动数据224作为采用字母数字文本、可选择代码等的形式的信息提供到控制器。

所示出的控制器210还被配置为接收位置数据232，位置数据232对应于例如作业车辆100的当前地理位置、作业车辆的一个或更多个目的地位置(包括例如至少一个带充电站的最终目的地)和/或二者之间的路线信息。这样的位置数据可经由全球定位系统(GPS)230提供，例如从位于目的地的传感器、第三方来源和/或从也可被表征为传感器系统250中的传感器之一的位于作业车辆上的传感器/收发器提供。

所示出的控制器210还被配置为从数据存储器240接收历史数据242。除非另有说明，否则如本文中讨论的数据存储器可通常涵盖诸如易失性或非易失性存储装置、驱动器、存储器或其他存储介质以及驻留在其上的一个或更多个数据库这样的硬件。历史数据可对应于一个或更多个指定的活动、目的地、位置以及由控制器实现的用于确定或预测给定作业时段中的消耗率的任何其他度量或参数。数据存储器可在控制器的外部，甚至在作业车辆本身的外部，其中，历史数据可例如被按需上传到控制器。另选地，如果控制器被相应地配置，则数据存储器可在控制器的内部。

在本公开的范围内，控制器210可被配置为如以下进一步描述地针对图形用户界面260产生输出数据以显示给人类驾驶员。这样的输出数据可包括与车辆操作和/或任务性能相关的实时反馈，诸如，例如，对应于相对于电池单元的检测到的当前充电量状态的、基于预测的能耗率的电池单元所需的充电量状态。在某些实施例中，图形用户界面本身可被配置为向控制器提供用户输入220。控制器还可被配置为生成用于控制相应致动器的操作的控制信号270或用于经由中间控制单元进行间接控制的信号，该中间控制单元与机械转向控制系统、机械机具控制系统和/或机械驱动控制系统(未示出)关联。

控制器210包括存储单元212和处理器214或者可与其关联，并且在某些实施例中，可包括通信单元(未示出)。应理解，本文中描述的控制器可以是具有所有所描述功能的单个控制器，或者它可包括多个控制器，其中，所描述的功能被分布在多个控制器之中。

结合控制器210描述的各种操作、步骤或算法可直接在硬件中、在诸如由处理器214执行的软件模块这样的计算机程序产品中或这二者的组合中实施。计算机程序产品212可驻留在诸如(例如)RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘或本领域已知的任何其他形式的计算机可读介质这样的存储单元212中。示例性的计算机可读介质可联接到处理器，使得处理器可从存储器/存储介质读取信息并将信息写入其中。在替代形式中，介质可与处理器形成一体。处理器和介质可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在用户终端中。在替代形式中，处理器和介质可作为分立的部件驻留在用户终端中。

如本领域的技术人员可理解的，如本文中使用的术语“处理器”214可至少是指通用或专用处理装置和/或逻辑，包括但不限于微处理器、微控制器、状态机等。处理器也可被实现为计算装置的组合(例如，DSP和微处理器的组合)、多个微处理器、与DSP核结合的一个或更多个微处理器或任何其他这样的配置。

尽管未示出，但通信单元可被设置用于支持或提供控制器210与外部系统或装置之间的通信，和/或支持或提供相对于作业车辆100的内部部件的通信接口。通信单元可包括无线通信系统组件(例如，经由蜂窝调制解调器、WiFi、蓝牙等)和/或可包括一个或更多个有线通信终端(诸如通用串行总线端口)。

总体上参照图3，可进一步描述用于规划以上提到的由电池供电的作业车辆100的工作日的示例性操作方法300。如本文中使用的术语“工作日”可优选地包括至少八小时的时间段，但可以是指将执行一个或更多个任务的序列的任何指定的时间段。如本文中使用的术语“任务”通常可表示将执行的并需要一种或更多种操作模式的所需动作，该操作模式可包括而不限于作业车辆部件(例如，作业机具、行驶装置等)的任一种或更多种组合的活动模式、空闲模式和行驶操作模式。例如，示例性工作日可包括将作业车辆在路上运输到一个或更多个目的地(例如，作业场所)，从而在那些作业场所完成指定的工作，然后返回到可以是起点位置或新位置的最终目的地，以对电池单元进行充电。相对于特定的指定工作，例如，可预计作业车辆(即，由电池供电的装载机反铲挖掘机)在部分配给时间内以反铲挖掘机模式、装载机模式和/或空闲模式的某种组合进行操作。

本文中公开的方法300优选地使作业车辆的驾驶员(例如，在操作期间在驾驶室中实体存在的驾驶员或诸如管理员这样的远程用户)能够规划整个工作日并确信在电池单元不会在作业车辆最终被运输到其充电站之前耗尽。

在一个初始步骤302中，使得驾驶员能够经由作业车辆的用户界面装置(例如，图形用户界面)提供与一个或更多个任务目的地对应的输入数据。用户界面装置通常可位于作业车辆的控制面板中，但另选地，该系统可包含在与驾驶员关联的计算装置上能执行的用户界面，诸如(例如)经由使得能够针对给定的作业车辆实现这种输入的移动计算应用或托管网页。如前所述，任务目的地通常可包括一个或更多个指定的作业场所和充电目的地。然而，可预期一个或更多个工作场处的收费模式和功能，并且在某些情况下，作业场所可因此构成指定工作日的结束。

控制器可实现与作业车辆的当前位置以及各指定目的地的位置对应的GPS信息，以计算它们之间的行驶距离(步骤304)。控制器还可合并其他数据以确定行驶时间或其他相关测量值，这些相关测量值不仅对应于行驶距离而且还对应于诸如(例如)行驶方式、道路质量和/或其他环境条件这样的其他参数。在一个示例性替代形式中，驾驶员可在步骤302中直接提供所涉及的行驶距离和/或行驶时间。

除了输入任务目的地外，还可使得驾驶员能够经由作业车辆的用户界面装置(或者经由驾驶员计算装置上的可执行用户界面)提供与先前各指定目的地处(或在其之前、之间或之后)所需的活动的说明对应的输入数据。在一些实施方式中，驾驶员可选择或输入与在给定目的地的总时间段关联的特定活动。驾驶员还可指定在与特定活动对应的多种操作模式中的每种下将花费的时间量。另选地，驾驶员可选择针对给定目的地的一个或更多个常见工作代码，其中，系统估计将执行的一组活动，或者出于确定或预测给定作业时间段内所需活动的目的，检索与工作代码和/或给定目的地关联的历史信息。

基于在步骤302和306中从驾驶员提供的信息，进一步鉴于系统相对于所需任务执行的任何关联的确定或计算，本实施方式中的控制器还统计各关联操作模式的平均电池消耗率，并将该消耗率与电池将在各关联操作模式下运行多长时间相结合(步骤308)。可根据关于先前使用的历史数据(例如，相对于所指定的任务、目的地、作业车辆等)确定每天开始时的消耗率统计。在实施方式中，控制器预测与各指定任务对应的至少一种操作模式的能量消耗率。例如，可基于所存储的关于与各指定任务对应的至少一种操作模式下的平均能耗的历史信息以及各关联任务的时间输入(例如，用户指定的或者通过控制器计算的)量来预测能耗率。如下文进一步所述，还可基于收集到或确定的关于作业车辆使用的数据和诸如(例如)给定时间段期间关联电池单元放电这样的相关当前条件来完善或校正整个工作日执行的后续消耗率统计。

电池消耗率可被特别地针对关联操作模式来表征，或者说以其它方式可基于多种前后影响(contextual influence)来表征。在实施方式中，所预测的消耗率取决于包括指定任务中的一个或更多个的任务状况和/或与任务状况相关的特征值的输入数据。任务状况和/或与任务状况相关的特征值可包括针对任务类型的相对负荷影响、针对指定任务的相对环境影响和/或针对指定任务位置的相对负荷影响。例如，控制器可被配置为应对一种或更多种影响，包括“最可能”的消费率、“严重”消耗率、“气候相关”的消耗率、“地形相关”的消耗率等，如为了控制器进行检索和处理可预先确定的，或者如使用机械学习算法随时间推移可开发的，或这二者。

在从先前步骤接收或确定了信息后，控制器还预测将需要消耗多少电池充电量来完成指定任务，即，公路旅行和每个作业场所的工作(步骤310)。如前所述，控制器接收关于电池单元当前充电量状态的实时传感器输出信息，其中，控制器还可预测电池单元的当前充电量状态是否足以完成工作日的指定任务(步骤312)。在将统计与负荷时间相结合之后的任何给定时间，在整个工作日内连续地或者按需要，控制器可被配置为向驾驶员提供需要多少电池充电量完成所规划的工作日的反馈信息。这样的实时反馈可仅仅比较对于完成各剩余任务所需的充电量而言剩余的电池充电量状态，或者还可相对于完成剩余任务中的个体任务所需的充电量进一步分解反馈。

如果电池单元的当前充电量状态不足以完成工作日的指定任务中的一个或更多个(即，响应于步骤314中的查询，“否”)，则控制器可被配置为向驾驶员提供警报形式的反馈(步骤316)，该警报本质上可以是视觉和/或听觉的。可经由在正常操作期间在驾驶员的视野内在显示单元上产生的输出数据来提供反馈，以可视地指示电池单元的当前充电量状态，其中，当电池单元完成各剩余指定任务所需的充电量状态小于检测到的电池单元的当前充电量状态时，输出反馈对应于第一显示状态(例如，正常或OK(确定))，而当电池单元完成各剩余指定任务所需的充电量状态大于检测到的电池单元的当前充电量状态时，输出反馈对应于第二显示状态(例如，警报)。在一个示例中，控制器可致使显示单元使用颜色变化、闪烁的灯等进一步突出的在视觉上指示电池单元的当前充电量状态。另选地，可实现与充电量不足状态对应的指示器灯和/或蜂鸣器。

在实施方式中，控制器可通过执行一个或更多个干预来对电池单元的充电量不足做出响应。例如，控制器可禁用作业车辆的一个或更多个部件或动作，直到有来自驾驶员的进一步手动输入为止。另选地，控制器可实现或提议工作日中不同的任务序列或指定任务中的一个或更多个的修改形式。控制器可被配置为基于例如由驾驶员手动指派给各任务的优先级或者基于历史数据来提出优化工作日这样的提议。控制器可被配置为实施针对优化一个或更多个指定任务的干预，例如，以减少任务期间的电池消耗量。控制器可被配置为提供关于电池单元甚至是否有足够的充电量来返回到它的家或者到达它的下一个再充电站的实时反馈，或者进一步提议供充电的替代目的地。

如果电池单元的当前充电量状态被确定为足以在工作日完成所有指定任务(即，响应于步骤314中的询问，“是”)，则控制器可被配置为继续进行指定活动，但基于例如全天收集到的相对于当前操作使用和状况的信息进一步完善关于电池消耗率的初始确定(步骤318)，并进一步返回到步骤310，以预测相对于工作日中的剩余任务的电池消耗。如前所述，控制器可在进行对工作日完成指定任务所必需的电池充电量的初始预测时依赖于用户输入和/或历史数据。可针对工作日期间的实际使用不断地或定期地测试这些输入，以确定实际电池消耗的任何变化，或者换句话说，以提供相对于完成指定任务所必需的电池充电量的更新的预测。在各个实施方式中，可通过将先前在工作日期间收集到的作业车辆使用数据和关联的电池单元放电量数据与先前存储的历史数据进行汇总以进一步预测后续时间段中的能耗率，该后续时间段是诸如(例如)后续工作日但还包括当前工作日中的剩余任务(如果有的话)。

在实施方式中，鉴于相对于完成指定任务所必需的电池充电量的更新的预测，控制器还可提议当前工作日规划(即，指定任务的序列)的修改形式。

图3中例示的方法300的实施方式使得驾驶员能够提供任务的指定列表及其序列，其中，控制器预测电池单元完成关联的工作日所必需的充电量。在一个示例性实施方式中，仅在完成工作日所必需的充电量状态小于电池单元的实际充电量状态(或在相对于电池单元的实际充电量状态的安全阈值余量内)时，控制器干预驾驶员的选择。在该方法的替代实施方式中，该系统可使得驾驶员能够要么按所期望的时间顺序要么按优先级指定个体任务和关联的目的地，并在工作日开始时进一步优化任务的初始序列。这种优化可以是程序性的，以基于例如某些任务有可能加重工作量和电池消耗来降低过早放电的风险，或者用于确保在车辆到达低充电量状态的风险增加等时作业车辆在整个工作日时段期间靠近可靠的充电站。

响应于对至少一个指定任务进行优先级排序的用户输入，控制器可被配置为确认并显示针对工作日的一个或更多个指定任务的序列，该序列是相对于至少一个优先任务进行优化的，该至少一个优先任务的总预测能耗率小于电池单元的检测到的当前充电量状态。另选地，控制器可被配置为确认并显示针对工作日的一个或更多个指定任务的子集，该子集是相对于至少一个优先任务进行优化的，该至少一个优先任务的总预测能耗率小于电池单元的检测到的当前充电量状态。

另外或另选地，控制器可被配置为出于完成任务中的电池消耗最小化的目的来优化与作业现场处的指定任务关联的操作模式的序列，在其变型中，控制器可被配置为诸如(例如)通过将最大值设置为一个或更多个操作参数或者通过确定并应用作为指定任务(例如，对应于作业场所条件、负荷严重度等)的特征的变量与作为作业车辆的一个或更多个操作参数的特征的变量之间的函数关系来优化作业车辆的操作参数。在这些实施方式中的任一个中，控制器可出于优化目的而自动地实现作业车辆的操作参数的改变，或者控制器可生成供驾驶员确认或实现它的推荐设置。

在实施方式中，本文中公开的系统可使得管理员能够输入多辆作业车辆的任务数据和对应的目的地数据，其中，该系统被配置为为多辆作业车辆中的完成各指定任务的各辆自动地规划工作日。该系统可优化所规划的工作日，以相对于每辆车辆的充电量状态提供最大安全余量，或者另外或另选地，该优化可相对于指定任务中的特定任务考虑作业车辆的相对能力。该系统可提供用户界面，该用户界面使得用户即使例如在工作日内的指定时间也能够相对于任务中的特定任务来指定作业车辆中的特定一辆，其中，该系统还重新计算多辆作业车辆中的配合用户所给定的参数的各辆作业车辆的优化布置和/或序列。因此，有可能可以相互协调多辆作业车辆的部署，由此使所执行的任务量最大化和/或使预测出的电池消耗的影响最小化。

在实施方式中，可以针对混合动力作业车辆实现本文中公开的系统和方法，该混合动力作业车辆能够以全电(由电池供电的)容量或选择性地使用柴油发动机动力的部分电容量操作。在这样的实施方式中，控制器可例如被配置为优化工作日的任务序列，以使完成工作日所需的柴油发动机动力的量最小化，或者确保针对工作日期间的特定任务根本不需要的柴油发动机动力，等等。

因此，看出本公开的设备和方法容易实现所提及的目的和优点以及其中固有的目的和优点。尽管出于当前目的已经例示和描述了本公开的某些优选实施方式，但本领域的技术人员可在部件和步骤的布置和构造方面进行许多改变，这些改变被涵盖在如所附权利要求书限定的本公开的范围和精神内。所公开的各特征或实施方式可与所公开的任何其他特征或实施方式组合。

Claims (15)

1.一种用于规划自推进式作业车辆(100)的作业时段的方法(300)，所述作业车辆包括底盘(110)和电池单元(120)，所述底盘由多个行驶装置(112，114)支撑，所述底盘进一步支撑一个或更多个作业机具(130)，所述电池单元被配置为释放能量，以至少辅助致动所述行驶装置和所述作业机具中的一个或更多个，所述方法包括：

获得关于所述作业车辆将在给定时间段中执行的一个或更多个指定任务的输入数据(302，306)；

预测与将执行的所述一个或更多个指定任务的各剩余任务对应的至少一种操作模式下的能耗率(310)；并且

针对与所述作业车辆关联的用户界面产生输出数据，所述输出数据对应于基于预测的所述能耗率的所述电池单元的所需充电量状态与所述电池单元的检测到的当前充电量状态的比较(312，314)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

基于所存储的关于所述至少一种操作模式下的平均能耗的历史信息以及各关联任务的时间输入量来预测所述能耗率(308)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

基于所述给定时间段内所确定的作业车辆使用数据和关联的电池单元放电数据来校正预测的所述能耗率(318)。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

将所确定的所述作业车辆使用数据和所述关联的电池单元放电数据与所述历史信息进行汇总，以进一步预测随后时间段中的能耗率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：

与将执行的所述一个或更多个任务中的各剩余任务对应的所述至少一种操作模式包括行驶模式、作业模式和/或空闲模式。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

如果基于将执行的所述指定任务需要至少一种行驶模式，则获得所述作业车辆的地理位置数据并确定从所述作业车辆的当前位置到将在作业模式下执行的一个或更多个其他任务的相应位置以及从所述相应位置中的至少一个到目的地充电位置的行驶时间(304)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所预测的能耗率取决于输入数据，该输入数据包括所述指定任务中的一个或更多个指定任务的任务状况和/或与所述任务状况相关的特征值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述任务状况和/或与所述任务状况相关的特征值包括以下中的一项或更多项：

针对任务类型的相对负荷影响；

针对指定任务的相对环境影响；以及

针对所述任务的指定地形的相对负荷影响。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所产生的所述输出数据对应于第一显示状态，在该第一显示状态中，为完成各剩余指定任务所述电池单元所需的充电量状态小于所述电池单元的检测到的当前充电量状态，和/或

所产生的所述输出数据对应于第二显示状态，在该第二显示状态中，为完成各剩余指定任务所述电池单元所需的充电量状态大于所述电池单元的检测到的当前充电量状态(316)。

10.根据权利要求1或9所述的方法，还包括：

确认并显示所述一个或更多个指定任务的序列，所述序列是相对于至少一个指定任务进行优化的，该至少一个指定任务的总预测能耗率小于所述电池单元的检测到的当前充电量状态。

11.根据权利要求1或9所述的方法，还包括：

确认并显示所述一个或更多个指定任务的子集，所述子集是相对于至少一个指定任务进行优化的，该至少一个指定任务的总预测能耗率小于所述电池单元的检测到的当前充电量状态。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

用户界面(260)使得关联用户能够输入任务数据(224)以及多辆作业车辆的对应目的地数据(222)，其中，为所述多辆作业车辆中的完成每个指定任务的每辆作业车辆自动地规划工作日。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

优化所规划的工作日，以相对于每辆作业车辆的充电量状态提供最大的安全余量，和/或以相对于所述指定任务中的特定任务考虑所述作业车辆的相对能力。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：

所述用户界面(260)使得关联用户能够指定参数，所述参数包括所述作业车辆中的关于所述任务中的特定任务和/或所述给定时间段中的指定时间的特定作业车辆，其中，为所述多辆作业车辆中的匹配所指定的参数的每辆作业车辆重新计算任务的优化布置和/或序列。

15.一种自推进式作业车辆(100)，该自推进式作业车辆包括：

底盘(110)，其由多个行驶装置(112，114)支撑，所述底盘进一步支撑一个或更多个作业机具(130)；

电池单元(120)，其被配置为释放能量，以至少辅助致动所述行驶装置和所述作业机具中的一个或更多个；以及

控制器(210)，其通信地链接到所述电池单元和与所述作业车辆的驾驶员关联的用户界面(260)，

其特征在于，

所述控制器被配置为执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法(300)。

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