CN206938676U - 一种用于计算电动汽车续驶里程的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，包括数据采集模块、路径生成器、路径检索器、耗电量求和器以及续驶里程计算器，所述数据采集模块依次通过所述路径生成器、路径检索器和耗电量计算器与所述续驶里程计算器连接；所述续驶里程计算器的输入端还连接有电池电量检测装置，所述续驶里程计算器的输出端连接有显示装置。本实用新型与现有的续航计算方法相比，精确度更高，结果更准确。

Description

一种用于计算电动汽车续驶里程的装置

技术领域

本实用新型属于车辆续驶里程计算技术领域，具体涉及电动车辆续驶里程计算，尤其是一种用于计算电动汽车续驶里程的装置。

背景技术

纯电动汽车需要向驾驶者提供汽车当前电池存放的能量还能够行驶多少里程，而提供这个结果需要进行续驶里程计算。

目前公知的续驶里程计算方法是汽车根据现在电池的剩余电量和当前汽车的瞬态耗电量或者是从过去某个时间到当前的一段时间内汽车的平均耗电量相除的结果得到一个续驶时间，这个续驶时间和当前时速或者从过去某个时间到当前的一段时间内汽车的平均速度相乘得到的结果作为续驶里程提供给驾驶者。

现有技术中的这种方法比较简单。但是汽车在实际行驶的过程中在不同的路段消耗的功率不同，因此当前路况下汽车的功耗或者过去某时开始到当前一段时间内的平均功耗都不能反映汽车将要行驶的路段的功耗，因此采用这种方法进行的续驶里程计算结果不准确。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，解决现有汽车续驶里程计算不能针对汽车将要行驶的路段的功耗情况进行计算导致的结果不准确的问题，提出一种用于计算电动汽车续驶里程的方法和装置，其能够基于电动汽车通过导航装置规划出将要驶往的目的地的行车路径，而且结合行车路径中过去在某一个具体路段行驶时的能耗情况信息计算出电动汽车的续驶里程。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于计算电动汽车续驶里程的方法，包括以下步骤：

a.位置和信息的获取：获取当前行驶路段的地理位置信息、当前行驶状态下每公里的平均耗电量和当前电池剩余电量；

b.规划路线的获取：根据当前地理位置信息以及目的地信息获取规划路线；

c.规划路线与路径检索器中地理信息的逐点匹配：将获取的规划路线输入路径检索器中，规划路线与路径检索器中的路径的地位置信息进行逐点匹配，获得匹配路段和/或非匹配路段；

d.续驶里程的计算和显示：通过匹配路段和/或非匹配路段，计算出规划路线的总耗电量，并将总耗电量与当前电池剩余电量比较，计算出电池剩余电量是否能够行驶完规划路线，并将上述续驶里程能否行驶完成显示在显示装置中。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述规划路线与路径检索器中地理信息的逐点匹配步骤中，还包括读取已经存储的车辆的已行驶信息，所述已经存储的车辆的已行驶信息包括车辆已行驶过的地理位置信息、与车辆已行驶过的地理位置信息对应的电量消耗值。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述规划路线与路径检索器中地理信息的逐点匹配步骤中，所述逐点匹配具体是指：

从规划路线的起点的地理位置信息开始逐点比较，若实时采集到某一点的地理位置信息与车辆已行驶过的某一点的地理位置信息不同则匹配结束，获得匹配路径；否则地理位置信息逐点匹配继续，直到实时采集到的地理位置信息与车辆已行驶过的地理位置信息不同，则匹配结束；

其中，所述的某一点的地理位置信息包括某一点的经度、纬度和海拔高度。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述规划路线与路径检索器中地理信息的逐点匹配步骤中，所述当前行驶路段的地理位置信息更新且位于所述规划路线中时，则继续进行上述的逐点匹配过程。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述续驶里程的计算和显示步骤中，所述计算出规划路线的总耗电量步骤为：

步骤一），如果规划路线全部为匹配路段，则规划路线的总耗电量按照与存储于路径检索器中的匹配路段的行驶耗电量计算；

步骤二)，如果规划路线全部为非匹配路段，则非匹配路段的耗电量为当前行驶状态下每公里的平均耗电量乘以非匹配路段的公里数；

步骤三），如果规划路线中含有匹配路段和非匹配路段，则按照步骤一）和步骤二）分别计算出匹配路段的耗电量和非匹配路段的耗电量，规划路线的总耗电量=匹配路段的耗电量+非匹配路段的耗电量。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述续驶里程的计算和显示步骤中，当前电池剩余电量不能够行驶完规划路线且规划路线中包括非匹配路段时，还包括非匹配路段的耗电量的实时计算；

所述重新计算剩余电量具体为：将所述非匹配路段根据定位装置的当前定位精度为单元，划分为第1段，第2段.......第n段，其中，n为自然数；

第1段至第n段中，每段的耗电量等于行驶在每一段时的当前行驶状态下每公里的平均耗电量乘以每段的公里数。

本实用新型提供的一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，包括数据采集模块、路径生成器、路径检索器、耗电量计算器以及续驶里程计算器，所述数据采集模块依次通过所述路径生成器、路径检索器和耗电量计算器与所述续驶里程计算器连接；

所述路径生成器通过数据采集模块采集的地理位置信息生成规划路线，并将上述规划路线与路径检索器中存储的地理位置信息进行对比，找出匹配路径和不匹配路径；

所述耗电量计算器用于根据路径生成器和路径检索器计算出规划路线的耗电量；

所述续驶里程计算器的输入端还连接有电池电量检测装置，所述续驶里程计算器的输出端连接有显示装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述数据采集模块包括地理位置信息采集装置、当前行驶状态下每公里的平均耗电量、已行驶路段地理位置信息存储器和已行驶路段地理位置信息对应的耗电量存储器。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述地理位置信息采集装置用于采集当前行驶路段的地理位置信息，所述地理位置信息为点位置信息，且所述且所述点位置信息包括某一点的经度、纬度和海拔高度。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述耗电量计算器的输入端还分别连接有匹配路径耗电量计算器和非匹配路径耗电量计算器，所述非匹配路径耗电量计算器的输入端与所述路径检索器连接。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采取逐点匹配的方法，将规划路线中的地理位置信息与路径检索器中存储的数据逐点对比，找出匹配路段或者不匹配路段，匹配路段通过路径检索器中存储的已有的耗电量进行计算，而非匹配路段根据当前的耗电量进行计算；与目前的根据电池的剩余电量或者骑车的瞬态耗电量相比，本实用新型的续驶里程的计算方法更加精确。由于不同路段的不同特性，如果仅通过瞬间耗电量或者某一时间段汽车的平均耗电量，无法获取路段中精确的耗电量，会降低整个续驶里程计算的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种用于计算电动汽车续驶里程方法的流程图；

图2为本实用新型提供的一种用于计算电动汽车续驶里程装置的结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

数据采集模块；2、路径生成器；3、路径检索器；4、耗电量计算器；5、续驶里程计算器；6、电池电量检测装置；7、显示装置；8、匹配路径耗电量计算器；9、非匹配路径耗电量计算器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照附图1所示，本实用新型所述的一种用于计算电动汽车续驶里程的方法，包括以下步骤：

a.位置和信息的获取：获取当前行驶路段的地理位置信息、当前行驶状态下每公里的平均耗电量和当前电池剩余电量；

本步骤中，通过电动汽车本身的定位装置（比如导航、GPS、行车记录仪等）、电量监控系统（比如电池的电量监控系统）或者车载系统等，即可获得。或者通过设置数据采集装置比如传感器等进行上述数据的采集；

其中，车载系统相对于定位装置或者电量监控系统而言，采集的数据更加全面，因为车载系统一般会包括导航、电量测量以及定位等多个功能。

采集这些的目的，一方面是为了得知当前电池的电量；另一方面，可以获取当前每公里的平均耗电量，用于陌生路段中耗电量的预计算。而当前状态下每公里的平均耗电量，与瞬间耗电量或者之前某一时间段的耗电量相比，更加符合当前要规划路线的实际，更加准确。

b.规划路线的获取：根据当前地理位置信息以及目的地信息获取规划路线；

这个根据一般的导航仪、手机或者其它设备中的路径规划功能即可实现，用户可以根据获取的规划路线选择绕行最少或者耗时最少的路线，或者根据需求直接设置规划出绕行最少或者耗时最少的路线。

当然，现有的车载信息系统也可以实现上述的功能，不一定局限于某一种设备。

c.规划路线与路径检索器中地理信息的逐点匹配：将获取的规划路线输入路径检索器中，规划路线与路径检索器中的路径的地位置信息进行逐点匹配，获得匹配路段和/或非匹配路段；

这一步骤中，还包括通过数据采集装置或者其它检测装置读取已经存储的车辆的已行驶信息，其中，已经存储的车辆的已行驶信息包括车辆已行驶过的地理位置信息、与车辆已行驶过的地理位置信息对应的电量消耗值。

具体地，车轮已行驶过的地理位置信息为已行驶过的每一点的地理位置信息，包括每一点的经度、纬度和海拔高度。

本步骤中，逐点匹配具体为从规划路线的起点的地理位置信息开始逐点比较，若实时采集到某一点的地理位置信息与车辆已行驶过的某一点的地理位置信息不同则匹配结束，获得匹配路径；否则地理位置信息逐点匹配继续，直到实时采集到的地理位置信息与车辆已行驶过的地理位置信息不同，则匹配结束；

其中，所述的某一点的地理位置信息包括某一点的经度、纬度和海拔高度。

通过逐点匹配，实现的是地理位置信息点与点之间的对比，提高了精确度。与现有技术路段之间相比，本实用新型的误差率低。现有技术中，地理位置信息的匹配都是分段进行匹配的，这样的目的是匹配速度快，但是误差比较大，比如从甲地到乙地，有9Km的距离，按照3Km进行分段匹配分了3段，其中第二段某一小段比如500m时耗电量会比较多，且之前车辆行驶过，按照分段匹配，无法测出这一段曾经行驶过，更无法测量其需要耗费的电量比其它路段多；而采用逐点匹配，通过点对点的信息，可以及时测出这一小段曾经行驶过，且耗电量多，因此避免产生上述情况的发生，更能及时提醒驾驶者，此段路程耗电多，需要注意，以免电量不足以支撑到目的地。

进一步地，随着当前行驶路段的地理位置信息更新且位于所述规划路线中时，则继续进行上述的逐点匹配过程。

当整个规划路线中，有不相邻的几个匹配路径时，可以通过逐点匹配进行挖掘，这样，避免了部分匹配路径的遗失，提高了路径规划中的效率和准确性。比如，一个规划路线有3段匹配路径，4段不匹配路径，而3段匹配路径均在不匹配路径之间，此时，可以通过逐点匹配，分别挖掘出3段匹配路径，而如果采用整个路径匹配，则容易丢失。

d.续驶里程的计算和显示：通过匹配路段和/或非匹配路段，计算出规划路线的总耗电量，并将总耗电量与当前电池剩余电量比较，计算出电池剩余电量是否能够行驶完规划路线，并将上述续驶里程能否行驶完成显示在显示装置中。

其中，计算出规划路线的总耗电量步骤为：

步骤一），如果规划路线全部为匹配路段，则规划路线的总耗电量按照与规划路线匹配的匹配路段存储于路径检索器中的行驶耗电量计算；

步骤二)，如果规划路线全部为非匹配路段，则非匹配路段的耗电量为当前行驶状态下每公里的平均耗电量乘以非匹配路段的公里数；

步骤三），如果规划路线中含有匹配路段和非匹配路段，则按照步骤一）和步骤二）分别计算出匹配路段的耗电量和非匹配路段的耗电量，规划路线的总耗电量=匹配路段的耗电量+非匹配路段的耗电量。

匹配路段的话，通过保存的耗电量的数据计算，相对于其它方法，得出的耗电量更加精确一些。

所述续驶里程的计算和显示步骤中，当前电池剩余电量不能够行驶完规划路线且规划路线中包括非匹配路段时，还包括非匹配路段的耗电量的实时计算；

所述重新计算剩余电量具体为：将所述非匹配路段根据定位装置的定位精度为单元，划分为第1段，第2段.......第n段，其中，n为自然数；

第1段至第n段中，每段的耗电量等于行驶在每一段时的当前行驶状态下每公里的平均耗电量乘以每段的公里数。

由于之前采集数据时，已经有定位装置，故此时只需再次利用而已，无需增加新的设备，且定位精度优选最高的。通过定位装置的定位精度进行路段划分，无需多余设备，且精度高，省时省力，相对于需要依据其它辅助设备进行分段的方法相比，本申请更加节省成本。

比如，当第1段的时候，定位装置的定位精度为5m，则按照5m进行分段，而当定位精度变为10m时，则上述的分段过程重新改变，这样，随着定位精度以及时间段等的不同，不匹配路段的路段划分实时更新，保证了数据的更新，避免了当非匹配路段的某一路段的耗电量增大或变小时，数据没有更新，无法及时提醒驾驶人的弊端。

通过本申请的技术，使得整个系统中耗电量的计算处于实时更新、实时跟踪的状态，提高了整个过程中的精确。

通过附图2，本实用新型所述的一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，包括数据采集模块1、路径生成器2、路径检索器3、耗电量计算器4以及续驶里程计算器5，所述数据采集模块1依次通过所述路径生成器2、路径检索器3和耗电量计算器4与所述续驶里程计算器5连接；

其中，所述路径生成器2通过数据采集模块1采集的地理位置信息生成规划路线，并将上述规划路线与路径检索器3中存储的地理位置信息进行对比，找出匹配路径和不匹配路径；

所述耗电量计算器4用于根据路径生成器2和路径检索器3计算出规划路线的耗电量；

所述续驶里程计算器5的输入端还连接有电池电量检测装置6，所述续驶里程计算器5的输出端连接有显示装置7。

进一步地，所述数据采集模块1包括地理位置信息采集装置、当前行驶状态下每公里的平均耗电量、已行驶路段地理位置信息存储器和已行驶路段地理位置信息对应的耗电量存储器。

通过采集地理位置信息、当前行驶状态下每公里的平均耗电量以及已行驶路段的各种信息，便于后期路线规划以及电量计算使用。

进一步地，上述地理位置信息采集装置用于采集当前行驶路段的地理位置信息，所述地理位置信息为点位置信息，且所述且所述点位置信息包括某一点的经度、纬度和海拔高度。

由于地理位置信息采集装置采集的为点位置信息，故存储于已行驶路段地理位置信息存储器中的已行驶路段的地理位置信息应该为上述地理位置信息采集装置采集的信息，故应该也是点位置信息，这一点，本领域技术人员通过本申请的方法结合上述内容阐述，应该知晓。

更进一步地，所述耗电量计算器4的输入端还分别连接有匹配路径耗电量计算器8和非匹配路径耗电量计算器9，所述非匹配路径耗电量计算器9的输入端与所述路径检索器3连接。

由于规划路线中，有可能部分属于匹配路径，部分不属于匹配路径，也有可能整个规划路线都属于或者都不属于匹配路径。

使用本实用新型时，规划路线匹配时，认为匹配不成功，以当前电动汽车的耗电量或者过去某个时间点开始到现在为止电动汽车的平均耗电量作为续驶里程的计算依据。

若实时采集到的经度、纬度、海拔高度信息与已有记录值相同则认为匹配成功，继续比较下一个点，直到某点不匹配，则之前的点所组成的路径记为一段匹配路径，以与该地理位置信息对应记录的电量消耗作为在该路段行驶时续驶里程计算时电量消耗的依据。

本实用新型中，如果剩余电量大于规划路线上总的消耗电量，则在续驶里程的显示装置7上标识出汽车的能够行驶到目的地；如果剩余电量小于规划路线上总的消耗电量那么续驶里程计算器5将电池的剩余电量输入进来并且从规划路线的起点开始以定位装置的定位精度为第一段，按照地理位置信息和已经保存的记录匹配与否的原则从剩余电量里减去第一段上的耗电量得到一个新的剩余电量，再将这个新的剩余电量按照前面的方法和第二段求差，直到新的剩余电量小于等于0为止，并且将此时的地理位置信息记录下来显示在续驶里程的显示装置7上，表示此种剩余电量条件下车辆在规划路线上的续驶里程。

本申请中，主要是通过逐点匹配实现方法：从规划路线起点开始逐点比较，若实时采集到的经度、纬度、海拔高度信息与已有记录值不同则认为匹配不成功，以当前电动汽车的耗电量或者过去某个时间点开始到现在为止电动汽车的平均耗电量作为续驶里程的计算依据。若实时采集到的经度、纬度、海拔高度信息与已有记录值相同则认为匹配成功，继续比较下一个点，直到某点不匹配，则之前的点所组成的路径记为一段匹配路径，以与该地理位置信息对应记录的电量消耗作为在该路段行驶时续驶里程计算时电量消耗的依据。之后重新比较，直到找到下一个匹配的点，记为起点，下一个不匹配的点，记为终点，则终点之前的，到起点截止的点所组成的路径记为一段匹配路径。以此匹配规划全路径。

当电动汽车在行驶过程中，记录并且保存当前行驶路段的地理位置信息和电动汽车在当前位置的电量消耗；在电动汽车下一次出发行驶的时，先读取电动汽车的规划路线，然后将规划路线的地理位置信息和已经存储的路径的地理位置信息进行匹配，对于匹配吻合的路段用与该地理位置信息对应记录的电量消耗作为在该路段行驶时续驶里程计算时电量消耗的依据。

使用本申请时，首先可以测得当前行驶路段的地理位置信息、当前行驶状态下每公里的平均耗电量和电池剩余电量，然后输入目的地，根据导航仪等获取规划路线，规划路线与路径检索器中的数据匹配对比，找出匹配路段与非匹配路段，当行驶中，路线改变时，新的规划路线会与路径检索器再次对比，找出匹配路段和非匹配路段，匹配的按照车行驶过的耗电量计算，因为每种车针对相同路径的耗电量不同，而存储于路径检索器的耗电量是最合适本车的；非匹配路段根据分段进行耗电量的计算，当车载中定位装置的定位精度改变时，非匹配路段会重新分段计算耗电量。由于本申请中采用逐点匹配，其精度高于其它方法测得的耗电量，加上本申请中非匹配路段耗电量的实时更新计算，得出的数值更加准确，精度更加高。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，其特征在于：包括数据采集模块（1）、路径生成器（2）、路径检索器（3）、耗电量计算器（4）以及续驶里程计算器（5），所述数据采集模块（1）依次通过所述路径生成器（2）、路径检索器（3）和耗电量计算器（4）与所述续驶里程计算器（5）连接；

所述路径生成器（2）通过数据采集模块（1）采集的地理位置信息生成规划路线，并将上述规划路线与路径检索器（3）中存储的地理位置信息进行对比，找出匹配路径和不匹配路径；

所述耗电量计算器（4）用于根据路径生成器（2）和路径检索器（3）计算出规划路线的耗电量；

所述续驶里程计算器（5）的输入端还连接有电池电量检测装置（6），所述续驶里程计算器（5）的输出端连接有显示装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，其特征在于：所述数据采集模块（1）包括地理位置信息采集装置、当前行驶状态下每公里的平均耗电量、已行驶路段地理位置信息存储器和已行驶路段地理位置信息对应的耗电量存储器。

3.根据权利要求2所述的一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，其特征在于：所述地理位置信息采集装置用于采集当前行驶路段的地理位置信息，所述地理位置信息为点位置信息，且所述点位置信息包括某一点的经度、纬度和海拔高度。

4.根据权利要求1所述的一种用于计算电动汽车续驶里程的装置，其特征在于：所述耗电量计算器（4）的输入端还分别连接有匹配路径耗电量计算器（8）和非匹配路径耗电量计算器（9），所述非匹配路径耗电量计算器（9）的输入端与所述路径检索器（3）连接。