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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und auf ein Verfahren zum Optimieren einer Fahrstrecke für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge nutzen verschiedene Leistungsquellen für den Vortrieb. Diese Leistungsquellen können eine Brennkraftmaschine und/oder einen oder mehrere Elektromotoren oder eine Brennstoffzelle umfassen.
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Üblicherweise erfordert jede Leistungsquelle eine Energiespeichervorrichtung, die zum Empfangen und Speichern von Energie und zum Zuführen der gespeicherten Energie zum Betreiben der Leistungsquelle konfiguriert ist. Eine spezifische Menge an Energie, die innerhalb der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, betreibt allgemein das Fahrzeug für eine bestimmte Fahrreichweite. Eine solche Fahrreichweite hängt üblicherweise von einer Anzahl von Faktoren ab, die mit dem Fahrzeug selbst sowie mit Straßen- und Witterungsbedingungen im Zusammenhang stehen können. Außerdem kann der Fahrstil eines Fahrzeugbetreibers die verfügbare Fahrreichweite des Fahrzeugs beeinflussen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Verfahren zum Optimieren einer Strecke für ein Fahrzeug, das auf mehreren Straßen fährt, enthält das Aufzeichnen von Informationen, die sich auf die mehreren Straßen beziehen, an einem Speicherplatz, einschließlich: eines geographischen Orts mehrerer Straßenabschnitte; topographischer Informationen, die die mehreren Straßenabschnitte betreffen; und wenigstens einer Kreuzung, die zwischen einer der mehreren Straßen und wenigstens zwei der mehreren Straßenabschnitte definiert ist. Es wird wenigstens einer der mehreren Straßenabschnitte identifiziert, die von dem Fahrzeug in Zukunft wahrscheinlich befahren werden. Es werden Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs bestimmt und wenigstens einer der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug in Zukunft wahrscheinlich befahren werden, werden mit den bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs modelliert, um vorherzusagen, ob das Fahrzeug wenigstens auf dem einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, ohne wesentliche Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung fahren kann. Es wird wenigstens einer der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, identifiziert. Es wird die Kreuzung identifiziert, die zwischen dem identifizierten wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, und der einen der mehreren Straßen, auf der das Fahrzeug gegenwärtig gefahren wird, definiert wird. Der Fahrer des Fahrzeugs wird auf den Ort einer Kreuzung, wo das Fahrzeug in den wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, eintreten kann, aufmerksam gemacht.
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Ein Fahrzeug umfasst eine Leistungsquelle, eine Energiespeichervorrichtung und ein Navigationssystem. Die Leistungsquelle ist zum Antreiben des Fahrzeugs konfiguriert. Die Energiespeichervorrichtung ist zum Zuführen von Energie zu der Leistungsquelle konfiguriert. Das Navigationssystem enthält einen Speicherplatz und einen Controller. Der Controller ist zum Aufzeichnen von Informationen an dem Speicherplatz in Bezug auf mehrere Straßen konfiguriert, einschließlich: eines geographischen Orts mehrerer Straßenabschnitte, topographischer Informationen, die die mehreren Straßenabschnitte betreffen, und wenigstens einer Kreuzung, die zwischen einer der mehreren Straßen und wenigstens zwei der mehreren Straßenabschnitte definiert ist. Außerdem ist der Controller konfiguriert zum geographischen Lokalisieren des Fahrzeugs auf der einen der mehreren Straßen; zum Identifizieren wenigstens eines der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug in Zukunft wahrscheinlich befahren werden; und zum Bestimmen eines Ladezustands (SOC) der Energiespeichervorrichtung, um Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs zu beurteilen. Außerdem ist der Controller konfiguriert zum Modellieren des wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, der von dem Fahrzeug in Zukunft wahrscheinlich befahren wird, und der bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs, um vorherzusagen, ob das Fahrzeug auf dem wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, ohne wesentliche Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung fahren kann. Außerdem ist der Controller zum Identifizieren wenigstens eines der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, und zum Lokalisieren der Kreuzung, die zwischen dem identifizierten wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, und der einen der mehreren Straßen, auf der das Fahrzeug gegenwärtig gefahren wird, definiert wird, konfiguriert. Außerdem ist der Controller dafür konfiguriert, einen Fahrer des Fahrzeugs auf den Ort einer Kreuzung, wo das Fahrzeug in den wenigstens einen der mehreren Straßenabschnitte, die von dem Fahrzeug wahrscheinlich befahren werden, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, eintreten kann, aufmerksam zu machen.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs, das ein Navigationssystem aufweist, das zum Bereitstellen einer optimierten Fahrstrecke für einen Fahrer konfiguriert ist;
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2 ist eine Darstellung einer Sichtanzeige, die zum Übermitteln der optimierten Fahrstrecke an den Fahrer des Fahrzeugs konfiguriert ist;
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3 ist eine Darstellung einer anderen Sichtanzeige der Sichtanzeige, die zum Übermitteln der optimierten Fahrstrecke an den Fahrer des Fahrzeugs konfiguriert ist; und
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4 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Optimieren einer Fahrstrecke für das Fahrzeug darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, zeigt 1 ein Fahrzeug 10, das eine Leistungsquelle 12, eine Energiespeichervorrichtung 14 und ein Navigationssystem 16 enthält. Die Leistungsquelle 12 ist zum Antreiben oder auf andere Weise zum Vortrieb des Fahrzeugs 10 konfiguriert. Die Energiespeichervorrichtung 14 ist zum Zuführen von Energie zu der Leistungsquelle 12 konfiguriert. Die Energiespeichervorrichtung 14 kann eine Batterie, ein Kraftstofftank und dergleichen sein.
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Das Fahrzeug 10 kann ein Brennkraftfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug (EV) wie etwa ein Batterieelektrofahrzeug (BEV), ein Brennstoffzellenfahrzeug, ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) und dergleichen sein. Die Leistung bestimmter Fahrzeuge kann Beschränkungen unterliegen. Die Beschränkungen können z. B. ein Ergebnis dessen sein, dass ein Ladezustand (SOC) der Energiespeichervorrichtung 14 für die Leistungsquelle 12 unzureichend ist, um genügend Leistung zu erzeugen, um das Fahrzeug 10 auf Straßen 22 mit hohen Steigungen herauf vorzutreiben oder anzutreiben. Außerdem kann die Leistung durch eine Kofferraumlast des Fahrzeugs 10 begrenzt sein. Die begrenzte Leistung kann den Betrieb des Fahrzeugs 10 auf einigen extremen Straßen 22, z. B. Straßen mit hohen Steigungen, beeinflussen. Zum Beispiel kann das Fahren des Fahrzeugs 10 auf bestimmten extremen Straßen 22 veranlassen, dass das Fahrzeug 10 viel langsamer als mit einer Höchstgeschwindigkeit fährt und/oder überhaupt anhält. Die Wahl alternativen Straßen, die nicht extrem sind, kann den Einfluss dieser Beschränkungen auf die Leistung des Fahrzeugs 10 minimieren, was verhindern kann, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 10 auf der extremen Straße 22 steckenbleibt und/oder gedemütigt wird.
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Das Navigationssystem 16 ist zum Bestimmen und/oder Bereitstellen einer optimierten Fahrstrecke für einen Fahrer des Fahrzeugs 10 konfiguriert. Das Navigationssystem 16 kann einen Speicherplatz 18 und einen Controller 20 enthalten oder auf andere Weise mit ihnen funktional verbunden sein. In einer Ausführungsform kann der Speicherplatz 18 fern von dem Navigationssystem 16 angeordnet sein, so dass das Navigationssystem 16 zum fernen, d. h. verdrahteten, drahtlosen und dergleichen, Zugreifen auf den Speicherplatz 18 konfiguriert ist. Informationen, die sich auf mehrere Straßen 22 beziehen, einschließlich Karten 24, einem geographischen Ort mehrerer Straßenabschnitte 26, topographischer Informationen, die die mehreren Straßenabschnitte 26, wenigstens eine Kreuzung 28, 30 und die Höchstgeschwindigkeit betreffen, sind an dem Speicherplatz 18 aufgezeichnet. Die topographischen Informationen enthalten Straßensteigungen, die das Fahrzeug 10 steigen müsste, um die Straßen 22 und/oder die Straßenabschnitte 26 zu durchfahren.
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Wie im Folgenden ausführlicher erläutert ist, enthält der Controller 20 einen Algorithmus 100, der ein Verfahren zum Bestimmen der optimierten Fahrstrecke für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Der Controller 20 kann als ein Digitalcomputer konfiguriert sein, der allgemein einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU), wenigstens eine Speichervorrichtung, einen schnellen Taktgeber, Analog-Digital-(A/D-) und Digital-Analog-(D/A-)Schaltungen und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Vorrichtungen (E/A) sowie geeignete Signalaufbereitungs- und -pufferschaltungen umfasst. Die Speichervorrichtung kann Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und dergleichen enthalten. Es sollte gewürdigt werden, dass auch mehr als ein Algorithmus in dem Controller 20 enthalten sein kann. Der Algorithmus 100, der in dem Controller 20 liegt, oder auf den durch ihn zugegriffen werden kann, einschließlich des Algorithmus 100, wie er im Folgenden anhand von 1 beschrieben ist, kann gespeichert und ausgeführt werden, um die jeweilige Funktionalität bereitzustellen. Der Algorithmus ist zum automatischen Abtasten und Archivieren eines vorgegebenen Satzes von Fahrzeugstatistikinformationen, z. B. Energieverbrauch und gefahrene Entfernung, zusammen mit irgendwelchen anderen zusätzlichen Informationen über das Fahrzeug 10 und/oder über die Umgebung konfiguriert. Wie der Fachmann auf dem Gebiet weiß, können das Abtasten und das Archivieren ununterbrochen oder in vordefinierten Zeitintervallen erfolgen.
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Im Allgemeinen können Rechensysteme und/oder -vorrichtungen wie etwa die CPU irgendeines einer Anzahl von Computerbetriebssystemen nutzen und enthalten allgemein durch einen Computer ausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen wie etwa die oben Aufgeführten ausführbar sein können. Durch einen Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen, die unter Verwendung einer Vielzahl gut bekannter Programmiersprachen und/oder -technologien einschließlich ohne Beschränkung und entweder allein oder zusammen JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. erstellt werden, kompiliert oder interpretiert werden. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor), z. B. von einem Speicher, von einem computerlesbaren Medium usw., Anweisungen und führt diese Anweisungen aus, um dadurch einen oder mehrere Prozesse einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse auszuführen. Diese Anweisungen und anderen Daten können unter Verwendung einer Vielzahl bekannter computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden.
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Ein computerlesbares Medium (auch als ein prozessorlesbares Medium bezeichnet) enthält irgendein nicht vorübergehendes (z. B. konkretes) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Dieses Medium kann viele Formen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, die nicht flüchtiger Medien und flüchtiger Medien annehmen. Nichtflüchtige Medien können z. B. optische oder magnetische Platten und anderen beständigen Speicher enthalten. Flüchtige Medien können z. B. dynamischen Schreib-Lese-Speicher (DRAM) enthalten, der üblicherweise einen Hauptspeicher bildet. Diese Anweisungen können durch eines oder mehrere Übertragungsmedien einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdrähten und Faseroptik, einschließlich der Drähte, die einen mit einem Prozessor eines Computers gekoppelten Systembus umfassen, übertragen werden. Übliche Formen computerlesbarer Medien enthalten z. B. eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, irgendein anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, irgendein anderes physikalisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder irgendeine andere Speicherkarte oder irgendein anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
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Das Navigationssystem 16 kann optional eine Telematikeinheit 32 und/oder einen Sichtbildschirm 34 enthalten. Genauer kann der Controller 20 in einer Ausführungsform die statistischen Informationen an die Telematikeinheit 32 übermitteln. Die Telematikeinheit 32 kann als ein nicht einschränkendes Beispiel Bluetooth®, OnStar®, ein Zellentelephon oder ein anderes geeignetes System und dergleichen verwenden. Die Telematikeinheit 32 kann zum Überwachen, zum Aufzeichnen und zum Übertragen der statistischen Informationen, die den Betrieb des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer betreffen, konfiguriert sein. Die Telematikeinheit 32 kann ebenfalls zum Überwachen der internen Kommunikation wie etwa von Busverkehr zwischen verschiedenen verteilten Steuermodulen des Controllers 20, wenn der Controller 20 dementsprechend konfiguriert ist, konfiguriert sein. Die statistischen Informationen können von dem Speicherplatz 18 zu einer fernen Station gesendet oder innerhalb des Speicherplatzes 18 für den späteren Zugriff und für die spätere Verarbeitung aufgezeichnet und aufbewahrt werden. Wie im Folgenden beschrieben wird, kann das Fahrzeug 10 mit einem Sichtbildschirm 34 ausgestattet sein, der zum Anzeigen von Nachrichten in Form von Karten 24, Text nachrichten, E-Mail, Hypertext-Transfer-Protocol-Verknüpfungen (HTTP-Verknüpfungen) und dergleichen ausgelegt ist. Das Elektrofahrzeug 10 kann außerdem mit Lautsprechern 29 ausgestattet sein, die zum Bereitstellen von Audionachrichten und Warnungen an den Fahrer des Fahrzeugs 10 konfiguriert sind.
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Weiterhin in 1 kann der Speicherplatz 18 den RAM und den ROM enthalten. Der ROM kann das Grundbetriebssystem des Navigationssystems 16 und/oder irgendwelche anderen erforderlichen Daten, Kommunikationsprotokolle und Betriebsparameter, die allgemein eine dauerhafte Speicherung und einen schnellen Zugriff erfordern, enthalten. Wie im Folgenden dargelegt ist, kann die Funktion des RAM die Manipulation und Speicherung von Fahrzeugleistungswerten und anderen Betriebsdaten des Fahrzeugs 10 enthalten. Wie im Gebiet bekannt ist, kann das Navigationssystem 16 außerdem eine Leistungsversorgungsschaltung, eine Schaltung eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS-Schaltung) und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) enthalten.
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Weiter anhand von 1 kann das System einen oder mehrere Sensoren 38 enthalten, die zum Erheben von Leistungswerten des Fahrzeugs 10 und von Daten, die das einzigartige Fahrverhalten des Fahrers beschreiben, konfiguriert sind. Die Daten von den Sensoren 38 können Informationen, die die Geschwindigkeitshistorie, die Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Nutzungshistorie (HVAC-Nutzungshistorie) des Fahrzeugs 10, die Ortshistorie des Fahrzeugs 10, Daten, Tageszeiten, während denen das Fahrzeug 10 betrieben wird, Kilometerzählerablesungen, die Kofferraumlast und dergleichen enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt. Die Daten von den Sensoren 38 werden von dem Controller 20 zum automatischen Berechnen der Reichweiten in Bezug auf den SOC oder auf die Energiekapazität der Energiespeichervorrichtung 14 verwendet. Zum Beispiel kann der Controller 20 statistische Informationen zur Übertragung an die ferne Station und/oder für die Bordspeicherung und -archivierung an den Speicherplatz 18 erzeugen oder zusammenstellen.
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Die statistischen Informationen sind spezifisch für das Fahrzeug 10 und/oder für irgendeinen (irgendwelche) Fahrer davon über eine Zeitdauer und könnten, ohne darauf beschränkt zu sein, enthalten: durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch oder durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit über eine spezifische Zeitdauer; ein kumulatives Dichtefunktionsdiagramm, das denjenigen Prozentsatz des Fahrens beschreibt, bei dem über die spezifizierte Zeitdauer weniger als eine vorgegebene Menge an Kraftstoffverbrauch erzielt wurde; ein Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktionsdiagramm, das die Verteilung des Kraftstoffverbrauchs über die spezifizierte Zeitdauer zeigt; ein kumulatives Dichtefunktionsdiagramm, das einen Prozentsatz des Fahrens zeigt, bei dem über die spezifizierte Zeitdauer mehr als eine Schwellenentfernung erzielt wurde; ein Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktionsdiagramm, das die Verteilung von Fahrentfernungen über die spezifizierte Zeitdauer zeigt; und den Stadtfahrt-Kraftstoffverbrauch, der als der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch für das gesamte Fahren über eine spezifizierte Zeitdauer, während die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit über einen gegebenen Schlüsselbetriebszyklus unter einer spezifizierten Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, definiert ist.
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Ferner können die statistischen Informationen enthalten: den Autobahnfahrt-Kraftstoffverbrauch, der als der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch für das gesamte Fahren über eine spezifizierte Zeitdauer, während die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit über einen gegebenen Schlüsselzyklus über einer spezifizierten Geschwindigkeit lag, definiert ist; den Stadtfahrt-Kraftstoffverbrauch, dividiert durch den Fahrzeugetikett-Stadtkraftstoffverbrauch [engl.: ”vehicle label city fuel consumption”]; einen Autobahnfahrer-Stärkefaktor, der als Autobahnfahrt-Kraftstoffverbrauch, dividiert durch den Fahrzeugetikett-Stadtkraftstoffverbrauch, definiert ist, einen kombinierten Fahrerstärkefaktor, der als durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch, dividiert durch den zusammengesetzten Fahrzeugetikett-Kraftstoffverbrauch, definiert ist; örtliche Elektrizitätswerktarife; den gegenwärtigen und/oder den hochgerechneten durchschnittlichen Preis von Benzin; usw.
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Anhand von 4 und anhand von 1–3 kann der Algorithmus 100 durch den Controller 20 ausgeführt werden und enthält er die Schritte 112–132. In Schritt 110 werden Informationen, die sich auf die Straßen 22 beziehen, an dem Speicherplatz 18 gespeichert. Die Informationen enthalten die geographischen Orte mehrerer Straßen 22 und der Straßenabschnitte 26 und die topographischen Informationen, die die mehreren Straßen 22 und Straßenabschnitte 26 betreffen. Außerdem enthalten die Informationen wenigstens eine Kreuzung 28, 30, d. h. ”Entscheidungspunkte”, die zwischen wenigstens zwei der Straßenabschnitte 26 und wenigstens einer der Straßen 22 definiert ist bzw. sind. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sind die Straßenabschnitte 26 zwischen einem Paar Kreuzungen 28, 30 definiert. Die Straßenabschnitte 26 sind Abschnitte der Straße 22, die von der Straße 22 weg und zu ihr zurückführen, d. h. ein Umweg, oder die von der Straße 22 zu einer anderen Straße 22 führen. Somit sind die Kreuzungen 28, 30 Übergänge zwischen einer oder mehreren der Straßen 22, wo sich die Straßen 22 in einen oder mehrere Straßenabschnitte 26 trennen, was dem Fahrer des Fahrzeugs 10 die Option gibt, eine Entscheidung zu treffen, entweder auf dem Straßenabschnitt 26, der der Straße 22 entspricht, auf der gegenwärtig gefahren wird, zu verbleiben, die Straße 22, auf der gegenwärtig gefahren wird, zu verlassen und zu einem anderen Straßenabschnitt 26 zu wechseln. Die Kreuzungen 28, 30 können eine erste Kreuzung 28 und eine zweite Kreuzung 30 enthalten. Die erste Kreuzung 28 ist zwischen den Straßenabschnitten 26, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich befahren werden, und der Straße 22, die von dem Fahrzeug 10 gegenwärtig befahren wird, definiert. Die zweite Kreuzung 30 ist zwischen den Straßenabschnitten 26, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich befahren werden, und wenigstens einer Straße 22, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich in Zukunft, d. h., nachdem das Fahrzeug einen der mehreren Straßenabschnitte 26 durchfahren hat oder auf andere Weise von ihm abgewichen ist, befahren wird, definiert. Dementsprechend verlaufen die Straßenabschnitte 26 zwischen der ersten Kreuzung 28 und der zweiten Kreuzung 30.
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Wie in 2 und 3 gezeigt ist, wird das Fahrzeug 10 in Schritt 110 auf einer der Straßen 22 gefahren. In Schritt 112 befindet sich das Fahrzeug 10 geographisch auf der Straße 22. Der geographische Ort können die geographischen Koordinaten des Fahrzeugs 10, d. h. die geographische Breite und die geographische Länge, sein. Der geographische Ort kann unter Verwendung eines Ortssystems, wie etwa eines GPS-Systems, eines Zellenortssystems, eines Funkortssystems und/oder irgendeines anderen Ortssystems, wie es der Fachmann auf dem Gebiet kennt, bestimmt werden. In 2 und 3 wird auf der Karte 24 ein Icon 31 angezeigt, das das Fahrzeug 10 repräsentiert, um den Ort des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Straßen 22 zu repräsentieren.
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In Schritt 114 wird wenigstens einer der Straßenabschnitte 26, der von dem Fahrzeug 10 in Zukunft befahren werden soll, identifiziert. Wie in 2 und 3 dargestellt ist, wird genauer auf der Grundlage des identifizierten geographischen Orts des Fahrzeugs 10 eine Bestimmung bezüglich bevorstehender Straßenabschnitte 26 der Straße 22, die von dem Fahrzeug 10 befahren werden sollen, oder von Straßenabschnitten 26, die die Straße 22, die von dem Fahrzeug 10 befahren wird, bei der ersten Kreuzung 28 schneiden, vorgenommen. Außerdem kann wenigstens eine der Straßen 22, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich befahren werden, nachdem das Fahrzeug 10 auf wenigstens einem der Straßenabschnitte 26 gefahren ist, ebenfalls identifiziert werden.
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In Schritt 116 werden die Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs 10 bestimmt. Die Antriebsstrangbeschränkungen können die Energiekapazität der Energiespeichervorrichtung 14, z. B. den SOC, die Kofferraumlast innerhalb des Fahrzeugs 10, die Außentemperatur, Witterungsbedingungen, die Höhe, die Höchstgeschwindigkeit, die Steigung der Straße 22 und/oder der Straßenabschnitte 26 und dergleichen enthalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Antriebsstrangbeschränkungen sind jene Betriebsvariablen, die eine Auswirkung auf die Energieabgabe der Leistungsquelle 12 haben können.
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In Schritt 118 wird jeder der Straßenabschnitte 26, die von dem Fahrzeug in Zukunft wahrscheinlich befahren werden, zusammen mit den bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen des Fahrzeugs 10 modelliert, um vorherzusagen, ob das Fahrzeug 10 wenigstens auf einem der Straßenabschnitte 26 ohne wesentliche Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 fahren kann.
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In Schritt 120 wird auf der Grundlage der bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen eine Bestimmung vorgenommen, ob das Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit arbeiten kann, die wenigstens im Wesentlichen gleich der Höchstgeschwindigkeit ist. Falls auf der Grundlage der bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit arbeiten kann, die wenigstens im Wesentlichen gleich der Höchstgeschwindigkeit ist, wird der Schritt 114 initiiert. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen als solche angesehen werden, die nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen, falls der SOC des Fahrzeugs 10 und die Straßensteigung derart sind, dass das Fahrzeug 10 mit einer Maximalgeschwindigkeit von 96,5 km/h (60 mph) arbeiten kann. Falls alternativ bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 nicht mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit arbeiten kann, d. h., dass der Betrieb zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen würde, wird daraufhin der Schritt 122 initiiert. Als nicht einschränkendes Beispiel können die bestimmten Antriebsstrangbeschränkungen als solche angesehen werden, die eine wesentliche Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 liefern, falls der SOC des Fahrzeugs 10 und die Straßensteigung derart sind, dass das Fahrzeug 10 nur mit einer Maximalgeschwindigkeit von 48,3 km/h (30 Meilen pro Stunde (mph)) arbeiten kann, während die Höchstgeschwindigkeit 88,5 km/h (55 mph) beträgt. In Schritt 122 wird eine Identifizierung bezüglich der ersten Kreuzung(en) 28 vorgenommen, an denen das Fahrzeug 10 in einen der Straßenabschnitte 26 eintreten kann, um eine wesentliche Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 zu vermeiden.
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In Schritt 124 wird eine Bestimmung bezüglich der zweiten Kreuzung(en) 30 vorgenommen, wo das Fahrzeug 10 die Straßenabschnitte 26 verlassen kann.
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In Schritt 126 wird eine Strecke entlang wenigstens eines der Straßenabschnitte 26 erzeugt, von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führt. In Schritt 128 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob alle Strecken entlang wenigstens eines der Straßenabschnitte 26, von denen bestimmt worden ist, dass sie nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen, erzeugt worden sind. Falls bestimmt wird, dass nicht alle möglichen Strecken erzeugt worden sind, wird der Schritt 122 initiiert. Falls dagegen bestimmt wird, dass alle möglichen Strecken erzeugt worden sind, wird der Schritt 130 initiiert.
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In Schritt 130 wird der Fahrer des Fahrzeugs 10 auf die entlang wenigstens eines der Straßenabschnitte 26 erzeugte(n) Strecke(n) aufmerksam gemacht. Genauer wird der Ort der ersten Kreuzung 28, wo das Fahrzeug 10 in wenigstens einen der Straßenabschnitte 26, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich befahren werden, und von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führt, eintreten kann, für den Fahrer des Fahrzeugs 10, d. h. auf dem Sichtbildschirm 34, angezeigt. Wo es möglich ist, wird der Fahrer auf den Ort der ersten Kreuzung(en) 28, wo das Fahrzeug in wenigstens zwei verschiedene Straßenabschnitte 26, die von dem Fahrzeug 10 wahrscheinlich befahren werden und von denen jeweils bestimmt worden ist, dass sie nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führen, eintreten kann, aufmerksam gemacht. Dass ein Fahrer aufmerksam gemacht wird, bedeutet, dass der Ort der ersten Kreuzung 28 auf dem Sichtbildschirm 34 angezeigt wird.
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Genauer anhand von 2 und 3 stellt der Sichtbildschirm 34 eine Karte 24 dar, die die Straßen 22 einschließlich der Straßenabschnitte 26 und der zwischen den Straßen 22 und den Straßenabschnitten 26 definierten ersten Kreuzung 28 und den Ort des Fahrzeugs 10 relativ zu den Straßen 22 und zu den Straßenabschnitten 26 enthält. Wie bei 47 angegeben ist, können die Strecken und die entsprechenden Straßenabschnitte 26 auf der Karte 24 auf dem Sichtbildschirm 34 hervorgehoben sein. Wenigstens einer der hervorgehobenen 47 Straßenabschnitte 26 auf der Karte 24 kann ein Straßenabschnitt 26 sein, der wahrscheinlich von dem Fahrzeug 10 befahren wird und von dem bestimmt worden ist, dass er nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führt. Außerdem kann der Fahrer des Fahrzeugs 10 auf den Ort der zweiten Kreuzung 30 aufmerksam gemacht werden, um besser zu verstehen, wo die Straßenabschnitte 26 enden werden. Dies kann dem Fahrer bestimmen helfen, ob die vorgeschlagene Strecke und der entsprechende Straßenabschnitt (die entsprechenden Straßenabschnitte) 26 den Fahrer zu seinem beabsichtigten Ziel bringen würden oder den Fahrer zu weit von seinem beabsichtigten Ziel abbringen würden. Allerdings sollte gewürdigt werden, dass über die Lautsprecher 29 eine Audionachricht hinsichtlich der Informationen hinsichtlich des Orts der ersten und/oder der zweiten Kreuzung 28, 30 übertragen werden kann. Die Audionachricht kann anstelle des Sichtbildschirms 34 oder eine Ergänzung des Sichtbildschirms 34, um irgendeine unnötige Ablenkung des Fahrers zu beschränken, sein.
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Außerdem kann die Tatsache, dass der Fahrer in Schritt 130 aufmerksam gemacht wird, auch das Anzeigen eines Indikators 36, der eine Wahl zwischen Straßenabschnitten 26 anzeigt, auf dem Sichtbildschirm 34 enthalten. Wieder anhand von 2 und 3 kann die angezeigte Rückkopplung für den Fahrer das Anzeigen wenigstens eines Richtungs-Icons 40 auf dem Sichtbildschirm 34, das eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 angibt, falls der jeweilige Straßenabschnitt 26 gewählt wurde, d. h. Linksrichtungsänderung, Rechtsrichtungsänderung, geradeaus, enthalten. Eine Entfernung 44 zwischen der ersten und der zweiten Kreuzung 28, 30, die jedem Straßenabschnitt 26 zugeordnet sind, kann ebenfalls auf dem Sichtbildschirm 34 angezeigt werden. Die Entfernung 44 kann in der Nähe des jeweiligen Richtungs-Icons 40 angezeigt werden. Außerdem sollte gewürdigt werden, dass eine Audionachricht hinsichtlich der Wahl zwischen den Straßenabschnitten 26 und/oder der Entfernung 44 zwischen der ersten und der zweiten Kreuzung 28, 30, die jedem Straßenabschnitt 26 zugeordnet ist, über die Lautsprecher 29 übertragen werden kann. Die Audionachricht kann anstelle des Sichtbildschirms 34 sein oder kann eine Ergänzung des Sichtbildschirms 34, um irgendeine unnötige Ablenkung des Fahrers zu beschränken, sein.
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Außerdem kann der Fahrer in Schritt 130 auf einen oder mehrere Straßenabschnitte 26, die zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen würden, aufmerksam gemacht werden. Dementsprechend kann auf dem Sichtbildschirm 34 ein Richtungs-Icon 40 angezeigt werden, das auf dem Bildschirm eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 für den jeweiligen Straßenabschnitt 26 angibt, der zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen würde. Zum Beispiel kann das Richtungs-Icon 40 ein Pfeil 48 sein, der zusammen mit der Fahrstrecke zwischen der ersten und der zweiten Kreuzung 28, 30 für das Fahrzeug 10 eine Richtung für die Richtungsänderung zum Erreichen des jeweiligen Straßenabschnitts 26 angibt. Um dem Fahrer weiter darauf aufmerksam zu machen, dass das Fahren auf einem bestimmten Straßenabschnitt 26 eine schlechte Wahl ist, die zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugleistung führen würde, kann auf dem Sichtbildschirm 34 wenigstens ein Wahlrückkopplungs-Icon 42 angezeigt werden. Das Wahlrückkopplungs-Icon 42 kann eine Schildkröte 50, ein Verbotssymbol 52 und dergleichen sein. Das Verbotssymbol 52 kann dem jeweiligen Richtungs-Icon 40 überlagert angezeigt werden, um dem Fahrer des Fahrzeugs 10 zu übermitteln, dass der dem Richtungspfeil 48 zugeordnete Straßenabschnitt 26 zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen würde. Um dem Fahrer weiter zu übermitteln, dass der Straßenabschnitt 26 keine gute Wahl ist, d. h. zu einer verminderten Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder zu einer verminderten Beschleunigungsrate führen würde, kann außerdem dem Richtungspfeil zugeordnet die Schildkröte 50 angezeigt werden. Es sollte gewürdigt werden, dass zur Übermittlung an den Fahrer, dass ein bestimmter Straßenabschnitt 26 zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen würde, ebenfalls andere Indikatoren 36 verwendet werden können. Außerdem kann über die Lautsprecher 29 eine Audionachricht übertragen werden, die die Straßenabschnitte 26 betrifft, die zu einer wesentlichen Verschlechterung der Fahrzeugbetriebsleistung führen würden. Die Audionachricht kann anstelle des Sichtbildschirms 34 oder eine Ergänzung des Sichtbildschirms 34, um irgendeine unnötige Ablenkung für den Fahrer zu vermeiden, sein.
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Anhand von 1 und 3 kann das Fahrzeug 10 eine Kamera 54 enthalten, die an dem Fahrzeug 10, z. B. an einer Front 46 des Fahrzeugs 10, funktional befestigt ist. Die Kamera 54 kann zum Erfassen eines Bilds 56 einer Vorwärtsansicht 58 von dem Fahrzeug 10 aus, einschließlich der Straße 22, die von dem Fahrzeug 10 gegenwärtig befahren wird, konfiguriert sein. Wenn das Bild 56 durch die Kamera 54 erfasst wird, veranschaulicht 3 den Sichtbildschirm 34, der das Bild 56 der Vorwärtsansicht 58 von der Front 46 des Fahrzeugs 10 aus zusammen mit der Karte 24 darstellt.
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In Schritt 132 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob das Fahrzeug 10 immer noch auf einem der Straßenabschnitte 26 ist, von denen bestimmt worden ist, dass sie nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der Betriebsleistung des Fahrzeugs 10 führen. Falls bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 immer noch auf einem solchen Straßenabschnitt 26 ist, werden die Schritte 128 und 130 wiederholt, bis eine Bestimmung vorgenommen wird, dass das Fahrzeug nicht mehr auf einem solchen Straßenabschnitt 26 ist, wobei zu diesem Zeitpunkt der Schritt 112 initiiert wird.
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Obwohl die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche zu verwirklichen.
