DE102022126066A1

DE102022126066A1 - Vorhersage der fahrtenergie eines elektrofahrzeugs basierend auf basis- und dynamischen fahrermodellen

Info

Publication number: DE102022126066A1
Application number: DE102022126066.6A
Authority: DE
Inventors: Yue-Yun Wang; Dongxu Li; Brandon Mazzara; Jonathan Wilson; Chen-Fang Chang; Chunhao J. Lee
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2022-10-10
Publication date: 2023-06-29
Also published as: US20230204369A1; CN116358579A; US11906315B2

Abstract

Ein Fahrtenergie-Schätzsystem enthält einen Speicher und ein Steuermodul. Der Speicher speichert die Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit, der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, der Fahrergeschwindigkeit und der Fahrerbeschleunigung. Das Steuermodul führt einen Algorithmus aus, um eine Energiemenge für ein Elektrofahrzeug zu schätzen, um zwischen zwei Orten zu fahren. Der Algorithmus enthält: Bestimmen, basierend auf den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, einer Basis-Energiemenge für das Elektrofahrzeug, um zwischen den beiden Orten zu fahren; Bestimmen, basierend auf den Fahrergeschwindigkeitsdaten und den Fahrerbeschleunigungsdaten, einer dynamischen Energiemenge, die wenigstens einem von Stop-and-Go-Ereignissen, einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder einer Geschwindigkeitsunterschreitung entspricht; und Bestimmen einer Gesamtenergiemenge, basierend auf der Basis-Energiemenge und der dynamischen Energiemenge. Basierend auf der Gesamtenergiemenge führt das Steuermodul eine Operation aus, die das Angeben einer Fahrtschätzung enthält.

Description

EINLEITUNG
Die in diesem Abschnitt bereitgestellten Informationen dienen dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Sowohl die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder, in dem Ausmaß, in dem sie in diesem Abschnitt beschrieben ist, als auch die Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt des Einreichens nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, werden weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Elektrofahrzeuge und insbesondere auf die Energienutzung zwischen dem Anfang und dem Ziel.
Ein Elektrofahrzeug enthält eine Batteriebaugruppe und einen oder mehrere Motoren, die durch die Batteriebaugruppe zu Antriebszwecken mit Energie versorgt werden. Die Batteriebaugruppe stellt verschiedenen Fahrzeugsystemen, einschließlich eines Antriebssystems, der Beleuchtungssysteme, der Infotainmentsysteme, der Klimatisierungssysteme, der Bremssysteme, der Lenksysteme, der autonomen Steuersysteme, der Navigationssysteme usw., Leistung bereit. Das Antriebssystem kann den einen oder die mehreren Motoren zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Fahrtenergie-Schätzsystem offenbart, das einen Speicher und ein Steuermodul enthält. Der Speicher ist konfiguriert, Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit, Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, Fahrergeschwindigkeitsdaten und Fahrerbeschleunigungsdaten zu speichern. Das Steuermodul ist konfiguriert, einen Algorithmus auszuführen, um eine Energiemenge für ein Elektrofahrzeug zu schätzen, um von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort zu fahren. Der Algorithmus enthält: Bestimmen, basierend auf den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, einer Basis-Energiemenge für das Elektrofahrzeug, um von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort zu fahren; Bestimmen, basierend auf den Fahrergeschwindigkeitsdaten und den Fahrerbeschleunigungsdaten, einer dynamischen Energiemenge, die wenigstens einem von (i) Stop-and-Go-Ereignissen, (ii) einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder (iii) einer Geschwindigkeitsunterschreitung entspricht; und Bestimmen einer Gesamtenergiemenge basierend auf der Basis-Energiemenge und der dynamischen Energiemenge. Das Steuermodul ist konfiguriert, basierend auf der Gesamtenergiemenge eine oder mehrere Operationen auszuführen, die das Angeben einer Fahrtschätzung enthalten. Das Steuermodul kann die Fahrtschätzung einer Bedienungsperson des Systems angeben.
Gemäß anderen Merkmalen sind die Fahrergeschwindigkeitsdaten und die Fahrerbeschleunigungsdaten für einen bestimmten Fahrer spezifisch.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert, die dynamische Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse, die Geschwindigkeitsüberschreitung und die Geschwindigkeitsunterschreitung zu bestimmen.
Gemäß anderen Merkmalen beim Bestimmen der dynamischen Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse: projiziert das Steuermodul Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit; bestimmt das Steuermodul basierend auf der Projektion, wie viele Stop-and-Go-Ereignisse entlang einer Route vom ersten Ort zum zweiten Ort auftreten; summiert das Steuermodul die Energie, die dem Verzögern und dem Beschleunigen zugeordnet ist, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, um eine Summe bereitzustellen; und bestimmt das Steuermodul die dynamische Energiemenge basierend auf der Summe.
Gemäß anderen Merkmalen beim Bestimmen der dynamischen Energiemenge für wenigstens eine der Geschwindigkeitsüberschreitung oder der Geschwindigkeitsunterschreitung: bestimmt das Steuermodul Unterschiede zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten; bestimmt das Steuermodul basierend auf den Unterschieden prozentuale Zunahmen oder prozentuale Abnahmen der dynamischen Energiemenge; und bestimmt das Steuermodul die dynamische Energiemenge basierend auf den prozentualen Zunahmen oder den prozentualen Abnahmen.
Gemäß anderen Merkmalen beim Bestimmen der dynamischen Energiemenge: projiziert das Steuermodul Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit; bestimmt das Steuermodul basierend auf der Projektion die Anzahl der Stop-and-Go-Ereignisse; summiert das Steuermodul die Energie, die dem Verzögern und Beschleunigen zugeordnet ist, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, um eine Summe bereitzustellen; bestimmt das Steuermodul Unterschieden zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten; bestimmt das Steuermodul basierend auf den Unterschieden prozentuale Zunahmen oder prozentualer Abnahmen der dynamischen Energiemenge; und bestimmt das Steuermodul die dynamische Energiemenge basierend auf der Summe und den prozentualen Zunahmen oder den prozentualen Abnahmen.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert: ein statistisches Lernmodell der Beschleunigung eines Fahrers zu implementieren, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem statistischen Lernmodell zu bestimmen.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert: einen rekursiven Algorithmus auszuführen, um das Beschleunigungsverhalten eines Fahrers zu erlernen, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem erlernten Beschleunigungsverhalten des Fahrers zu bestimmen.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert: einen kategorischen Beschleunigungsstil eines Fahrers zu bestimmen, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem kategorischen Fahrstil des Fahrers zu bestimmen.
Gemäß anderen Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert: eine Durchschnittsbeschleunigung eines Fahrers zu bestimmen; die Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers mit kategorischen Beschleunigungswerten für verschiedene kategorische Beschleunigungsstile zu vergleichen, um zu bestimmen, ob eine Interpolation ausgeführt werden soll; in Reaktion auf die Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers, die nicht mit einem der kategorischen Beschleunigungswerte übereinstimmt, eine Interpolation auszuführen, um die Stop-and-Go-Energieniveaus zu schätzen, oder die Stop-and-Go-Energieniveaus direkt von einem Fahrzeugmodell zu schätzen; und die dynamische Energiemenge basierend auf den geschätzten Stop-and-Go-Energieniveaus zu bestimmen.
Gemäß anderen Merkmalen wird ein auf der Fahrtenergie basierendes Schätzverfahren geschaffen, das enthält: Erhalten von Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit, Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, Fahrergeschwindigkeitsdaten und Fahrerbeschleunigungsdaten; und Ausführen eines Algorithmus, um eine Energiemenge für ein Elektrofahrzeug zu schätzen, um von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort zu fahren. Der Algorithmus enthält: Bestimmen, basierend auf den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, einer Basis-Energiemenge für das Elektrofahrzeug, um von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort zu fahren; Bestimmen, basierend auf den Fahrergeschwindigkeitsdaten und den Fahrerbeschleunigungsdaten, einer dynamischen Energiemenge, die wenigstens einem von (i) Stop-and-Go-Ereignissen, (ii) einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder (iii) einer Geschwindigkeitsunterschreitung entspricht; und Bestimmen einer Gesamtenergiemenge basierend auf der Basis-Energiemenge und der dynamischen Energiemenge. Das Verfahren enthält ferner Ausführen basierend auf der Gesamtenergiemenge einer oder mehrerer Operationen, die das Angeben einer Fahrtschätzung enthalten. Die Fahrtschätzung kann einer Bedienungsperson des Systems angegeben werden.
Gemäß anderen Merkmalen sind die Fahrergeschwindigkeitsdaten und die Fahrerbeschleunigungsdaten für einen speziellen Fahrer spezifisch.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner Bestimmen der dynamischen Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse, die Geschwindigkeitsüberschreitung und die Geschwindigkeitsunterschreitung.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Bestimmen der dynamischen Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse: Projizieren von Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit; Bestimmen basierend auf der Projektion, wie viele Stop-and-Go-Ereignisse entlang einer Route vom ersten Ort zum zweiten Ort auftreten; Summieren der Energie, die dem Verzögern und dem Beschleunigen zugeordnet ist, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, um eine Summe bereitzustellen; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf der Summe.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Bestimmen der dynamischen Energiemenge für wenigstens eine der Geschwindigkeitsüberschreitung oder der Geschwindigkeitsunterschreitung: Bestimmen von Unterschieden zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten; Bestimmen, basierend auf den Unterschieden, von prozentualen Zunahmen oder prozentualen Abnahmen der dynamischen Energiemenge; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf den prozentualen Zunahmen oder den prozentualen Abnahmen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Bestimmen der dynamischen Energiemenge: Projizieren von Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit; Bestimmen, basierend auf der Projektion, der Anzahl von Stop-and-Go-Ereignissen; Summieren der Energie, die dem Verzögern und dem Beschleunigen zugeordnet ist, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, um eine Summe bereitzustellen; Bestimmen von Unterschieden zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten; Bestimmen, basierend auf den Unterschieden, von prozentualen Zunahmen oder prozentualen Abnahmen der dynamischen Energiemenge; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf der Summe und den prozentualen Zunahmen oder prozentualen Abnahmen.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner: Implementieren eines statistischen Lernmodells der Beschleunigung eines Fahrers, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf dem statistischen Lernmodell.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner: Ausführen eines rekursiven Algorithmus, um das Beschleunigungsverhalten eines Fahrers zu erlernen, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf dem erlernten Beschleunigungsverhalten des Fahrers.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner: Bestimmen eines kategorischen Beschleunigungsstils eines Fahrers, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf dem kategorischen Fahrstil des Fahrers.
Gemäß anderen Merkmalen enthält das Verfahren ferner: Bestimmen einer Durchschnittsbeschleunigung eines Fahrers; Vergleichen der Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers mit kategorischen Beschleunigungswerten für verschiedene kategorische Beschleunigungsstile, um zu bestimmen, ob eine Interpolation ausgeführt werden soll; in Reaktion auf die Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers, die mit keinem der kategorischen Beschleunigungswerte übereinstimmt, Ausführen einer Interpolation, um die Stop-and-Go-Energieniveaus zu schätzen, oder Schätzen der Stop-and-Go-Energieniveaus direkt aus einem Fahrzeugmodell; und Bestimmen der dynamischen Energiemenge basierend auf den geschätzten Stop-and-Go-Energieniveaus.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offensichtlich. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht vorgesehen, den Schutzumfang der Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger verstanden; es zeigen:

1 einen funktionalen Blockschaltplan eines Beispiels eines Abschnitts eines Fahrtenergie-Vorhersagesystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 einen Blockschaltplan eines Beispiels eines weiteren Abschnitts des Fahrtenergie-Vorhersagesystems nach 1;
3 einen funktionalen Blockschaltplan eines Beispiels eines Fahrzeugs, das ein Fahrtenergie-Schätzmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
4A-4B ein Verfahren zum Schätzen der Fahrtenergie für einen speziellen Fahrer und zum Angeben von ladungsbezogenen Informationen gemäß der vorliegenden Offenbarung
5 ein beispielhaftes Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit entlang einer Route;
6 ein beispielhaftes Diagramm der tatsächlichen Geschwindigkeit eines von einem speziellen Fahrer gefahrenen Fahrzeugs gegen die vorhergesagte oder bekannte durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit;
7 ein beispielhaftes Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrers gegen eine Durchschnittsgeschwindigkeit zur Beschleunigungsschätzung des Fahrers gemäß der vorliegenden Offenbarung;
8 ein beispielhaftes Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigungs-Geschwindigkeits-Linien gemäß der vorliegenden Offenbarung;
9 ein beispielhaftes Diagramm von Weginformationen, die auf die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit projiziert sind, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
10 das Diagramm nach 9, wobei die einem Stop-and-Go-Ereignis zugeordnete Verzögerung und Beschleunigung veranschaulicht ist; und
11 ein beispielhaftes Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen die Strecke, die ein Übergeschwindigkeitsverhalten eines Fahrers veranschaulicht.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen mehrfach verwendet werden, um ähnliche und/oder gleiche Elemente zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Fahrzeug kann mit einer Fahrtenergie-Vorhersagevorrichtung ausgestattet sein, um die Energiemenge für ein Fahrzeug zu schätzen, um von einem ersten Ort (oder Anfang) zu einem zweiten Ort (oder Ziel) zu fahren. Als ein Beispiel kann eine Fahrtenergie-Vorhersagevorrichtung ein Fahrermodell enthalten, das für die Navigation und die Ladeplanung aller Fahrer verwendet wird. Die Fahrtenergie-Vorhersagewerte können für alle Fahrer die gleichen sein. Eine derartige Vorrichtung ist ungenau und kann aufgrund unterschiedlicher Fahrstile und wechselnder Verkehrsbedingungen zu einem Vorhersagefehler von so viel wie 20 % führen. Im Ergebnis kann die Vorrichtung angeben, dass das Fahrzeug ausreichend verbleibende Energie aufweist, um eine Non-Stop-Fahrt auszuführen, wobei aufgrund des vorhergesagten Fehlers entlang der Route aufgeladen werden muss, bevor das Ziel erreicht wird.
Die hier dargelegten Beispiele enthalten kategorische Fahrermodelle, personalisierte (oder fahrerspezifische) Fahrermodelle und Energieschätzalgorithmen zum genauen Schätzen der gesamten Fahrtenergie. Die gesamte Fahrtenergie basiert auf einem Basisfahrermodell und einem dynamischen Fahrmodell. Das Basisfahrmodell erfasst die Energie für einen Fahrer, der mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit fährt und während der gesamten Fahrt einen Durchschnittsbetrag der Beschleunigung zeigt. Das dynamische Fahrmodell erfasst Unterschiede zwischen (i) der Energienutzung, die dem Basisfahrmodell zugeordnet ist, und (ii) der Energienutzung, die dem geschätzten und/oder vorhergesagten Fahren des Fahrers zugeordnet ist. Die Unterschiede sind auf unterschiedliche Fahrstile und Verhalten des Fahrers bezüglich eines durchschnittlichen Fahrers und auf die Verkehrsbedingungen auf der Straße zurückzuführen, die bezüglich der vorhergesagten Verkehrsbedingungen variieren können. Die offenbarten Beispiele verbessern die Genauigkeit der Fahrt-Antriebsenergievorhersage (z. B. innerhalb eines Fehlers von weniger als 5 % für einen einzelnen Fahrer) im Vergleich zu der eines einfachen Basismodells.
Die Beispiele enthalten einen rekursiven Algorithmus, der den Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Schnellfahrstil der einzelnen Fahrer erlernt. Ein dynamisches Fahrmodell wird als eine Funktion des erlernten Fahrstils und der Verkehrsinformationen bereitgestellt. Das dynamische Fahrmodell wird verwendet, um die Unterschiede in der Energienutzung der einzelnen Fahrer für eine gegebene Route vorherzusagen, was eine verbesserte Vorhersage ermöglicht, wann ein Host-Fahrzeug aufgeladen werden muss und/oder ob eine Non-Stop-Fahrt ohne Aufladen entlang der Route möglich ist. Die Energienutzung für einen einzelnen Fahrer kann sich auf die Energienutzung beziehen: wenn der einzelne Fahrer das Fahrzeug direkt fährt und das Fahrzeug nicht in einer halbautonomen oder vollautonomen Betriebsart betrieben wird; wenn der einzelne Fahrer das Fahrzeug in einer halbautonomen Betriebsart fährt; und/oder wenn der einzelne Fahrer auf dem Fahrersitz sitzt und das Fahrzeug in einer vollautonomen Betriebsart gefahren wird.
Die 1-2 zeigen ein Fahrtenergievorhersage- und -schätzsystem 100, das eine cloud-basierte Netzvorrichtung 102, eine Zentralstation 104, ein Fahrzeug 106 und eine tragbare Netzvorrichtung 108 enthalten kann. Die cloud-basierte Netzvorrichtung 102 kann als ein Server eines cloud-basierten Netzes implementiert sein und ein Steuermodul 110, einen Sender/Empfänger 112 und einen Speicher 114 enthalten. Der Speicher 114 kann Daten 120 der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit, Daten 122 der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, fahrerkategorische Durchschnittsbeschleunigungsdaten 124, fahrerspezifische Durchschnittsbeschleunigungsdaten 126, fahrerspezifische Geschwindigkeitsdaten 128 und geschätzte Energievorhersagedaten 130 speichern. Die Daten 120, 122, 124, 126, 128, 130 können mit irgendeiner der cloud-basierten Netzvorrichtung 102, der Zentralstation 104, des Fahrzeugs 106 und der tragbaren Netzvorrichtung 108 gesammelt, bestimmt und/oder gespeichert und/oder gemeinsam benutzt werden. Gemäß einer Ausführungsform speichert die tragbare Netzvorrichtung 108 die Daten 124, 126, 128, 130 und nicht die Daten 120, 122. Die tragbare Netzvorrichtung 108 kann ein Mobiltelephon, eine tragbare Vorrichtung, ein Tablet, ein Laptop-Computer usw. sein.
Die Zentralstation 104 kann ein Steuermodul 140, einen Sender/Empfänger 142 und einen Speicher 144 enthalten, der eine Kartendatenbank 146 speichert. Die Kartendatenbank 146 kann sowohl Verkehrsinformationen als auch Weginformationen speichern. Die Verkehrsinformationen können Stauniveaus an verschiedenen Orten, durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeiten für verschiedene Orte und Routen, eine durchschnittliche Verkehrsbeschleunigung für Routen und andere verkehrsbezogene Informationen, wie z. B. Wetterbedingungen, Orte von Kollisionen usw., enthalten. Die Weginformationen können Orte und Typen von Lichtsignalen, Orte und Typen von Verkehrszeichen, Orte von Straßenkrümmungen usw. enthalten.
Das Fahrzeug 106 kann ein Steuermodul 150, einen Sender/Empfänger 152 und einen Speicher 154 enthalten. Der Speicher 154 kann die Daten 120, 122, 124, 126, 128 und 130 speichern. Es sind mehrere Fahrzeuge_1-N gezeigt, wobei die Fahrzeuge_2-N ähnlich wie das Fahrzeug 106 konfiguriert sein und arbeiten können. Der Sender/Empfänger 152 kann mit den Sendern/Empfängern 112, 142 in Verbindung stehen. Die tragbare Netzvorrichtung kann ein Steuermodul 160, einen Sender/Empfänger 162, einen Speicher 164 und eine Anzeige 166 (z. B. einen Berührungsschirm) enthalten.
3 zeigt das Fahrzeug 106, das das Steuermodul 150, eine Leistungsquelle 302, ein Telematikmodul 304, ein Infotainmentmodul 306, andere Steuermodule 308 und ein Antriebssystem 310 enthält. Das Steuermodul 150 kann den Betrieb des Fahrzeugs 106 und der Module 304, 304, 306, 308 und des Antriebssystems 310 steuern. Die Leistungsquelle 302 kann eine oder mehrere Batteriebaugruppen, einen Generator, einen Umsetzer, eine Steuerschaltung, Anschlüsse zum Hoch- und Niederspannungsladen usw. enthalten.
Das Telematikmodul 304 stellt drahtlose Kommunikationsdienste innerhalb des Fahrzeugs 106 bereit und kommuniziert drahtlos mit Dienstanbietern. Das Telematikmodul 304 kann Wi-Fi®, Bluetooth®, Bluetooth Low Energy (BLE), Nahfeldkommunikation (NFC), Zellen, ein Alt-Übertragungssteuerprotokoll (LG-TCP), die langfristige Entwicklung (LTE) und/oder eine andere drahtlose Kommunikation unterstützen und/oder gemäß Wi-Fi®, Bluetooth®, BLE, NFC, Zellen und/oder anderen drahtlosen Kommunikationsprotokollen arbeiten. Das Telematikmodul 304 kann einen oder mehrere Sender/Empfänger 323 und ein Navigationsmodul 327 mit einem globalen Positionierungssystem (GPS) 328 enthalten. Die Sender/Empfänger 323 kommunizieren drahtlos mit Netzvorrichtungen innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs 106 einschließlich der cloud-basierten Netzvorrichtung 102, der Zentralstation 104 und der tragbaren Netzvorrichtung 108 nach den 1-2. Die Sender/Empfänger 323 können Mustererkennungs-, Kanaladressierungs-, Kanalzugriffssteuerungs- und Filterungsoperationen ausführen.
Das Navigationsmodul 327 führt eine Navigationsanwendung aus, um Navigationsdienste bereitzustellen. Die Navigationsdienste können Ortsidentifikationsdienste enthalten, um zu identifizieren, wo sich das Fahrzeug 106 befindet. Die Navigationsdienste können außerdem das Führen eines Fahrers und/oder das Leiten des Fahrzeugs 106 zu einem ausgewählten Ort enthalten. Das Navigationsmodul 327 kann mit der Zentralstation 104 kommunizieren, um Verkehrskarteninformationen zu sammeln, die Verkehrs- und Weginformationen angeben. Falls als ein Beispiel das Fahrzeug 106 ein autonomes Fahrzeug ist, kann das Navigationsmodul 327 das Steuermodul 150 entlang einer ausgewählten Route zu einem ausgewählten Ziel leiten. Der GPS-Empfänger 328 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Richtung (oder den Kurs) des Fahrzeugs und/oder Informationen über die globale Uhrzeit bereitstellen.
Das Infotainmentmodul 306 kann ein Audiosystem 322 und/oder ein Videosystem, das eine oder mehrere Anzeigen enthält (es ist eine Anzeige 320 gezeigt), enthalten und/oder mit diesem verbunden sein, um Fahrtenergieinformationen, Fahrzeugstatusinformationen, Diagnoseinformationen, Prognoseinformationen, Unterhaltungsmerkmale usw. bereitzustellen. Das Infotainmentmodul 306 kann verwendet werden, um eine Bedienungsperson des Fahrzeugs zu einem bestimmten Ort zu führen, Fahrtenergieschätzungen und andere in Beziehung stehende Fahrtenergieinformationen anzugeben. Die anderen in Beziehung stehenden Fahrtenergieinformationen können enthalten, ob eine Non-Stop-Fahrt mit einer verbleibenden Menge an gespeicherter Energie in der Leistungsquelle 302 und/oder einer verfügbaren Menge an gespeicherter Energie (Prozentsatz der verbleibenden Gesamtenergie), die zulässig ist, um für Antriebszwecke verwendet zu werden, unternommen werden kann. Das Antriebssystem 310 kann einen oder mehrere Elektromotoren 346 enthalten, um das Fahrzeug 106 anzutreiben.
Die Module 150, 304, 306, 308 können über einen oder mehrere Busse 311, wie z. B. einen Controller-Bereichsnetz-Bus (CAN-Bus) und/oder andere geeignete Schnittstellen miteinander kommunizieren. Das Steuermodul 150 kann den Betrieb von Fahrzeugmodulen, -vorrichtungen und -systemen basierend auf der Rückmeldung von den Sensoren 329 steuern. Die Sensoren 329 können Sensoren, Kameras, Objektdetektionssensoren, Temperatursensoren, Beschleunigungsmesser, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und/oder andere Sensoren enthalten.
Das Steuermodul 150 kann ein Betriebsartauswahlmodul 312, ein Parametereinstellmodul 314 und ein Fahrtenergie-Schätzmodul 316 enthalten. Das Betriebsartauswahlmodul 312 kann eine Fahrzeugbetriebsart auswählen. Das Parametereinstellmodul 314 kann verwendet werden, um die Parameter des Fahrzeugs 106 einzustellen. Das Fahrtenergie-Schätzmodul 316 kann die Fahrtenergie für das Fahrzeug 106 schätzen, um zwischen Orten zu fahren. Dies kann fahrerkategorienbasiert und/oder fahrerspezifisch sein, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Die Kategorien können Kategorien für aggressives, normales und sparsames Fahren enthalten, die zugeordnete Fahrzeuggeschwindigkeiten, durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten, Beschleunigungen und/oder Durchschnittsbeschleunigungen für bestimmte Fahrtrouten, eine bestimmte Tageszeit, bestimmte Verkehrsbedingungen usw. aufweisen können.
Das Fahrzeug 106 kann ferner den Speicher 154 enthalten. Der Speicher 154 kann Sensordaten 330 und/oder Fahrzeugparameter 332, andere Parameter 334 (z. B. den Ladezustand oder die verbleibende Energie der Batteriebaugruppe) und Anwendungen 336 (z. B. eine Fahrtenergie-Schätzanwendung) speichern. Die Anwendungen 336 können Anwendungen enthalten, die durch die Module 150, 304, 306, 308 ausgeführt werden. Obwohl der Speicher 154 und das Steuermodul 150 als separate Vorrichtungen gezeigt sind, können der Speicher 154 und das Steuermodul 150 als eine einzige Vorrichtung implementiert sein. Der Speicher 154 kann außerdem Verkehrs-, Weg-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten 338, wie z. B. die, auf die hier verwiesen worden ist, und geschätzte Energievorhersagedaten 340, wie z. B. die, auf die hier verwiesen worden ist, speichern.
Das Steuermodul 150 kann den Betrieb eines Fenster-/Türsystems 350, eines Beleuchtungssystems 352, eines Sitzsystems 354, eines Spiegelsystems 356, eines Bremssystems 358, der Elektromotoren 360 und/oder eines Lenksystems 362 gemäß den durch die Module 150, 304, 306, 308 festgelegten Parametern steuern.
Das Steuermodul 150 kann einige der Parameter basierend auf den von den Sensoren 329 empfangenen Signalen festlegen. Das Steuermodul 150 kann Leistung von der Leistungsquelle 302 empfangen, die dem Antriebssystem 310, dem Fenster-/Türsystem 350, dem Beleuchtungssystem 352, dem Sitzsystem 354, dem Spiegelsystem 356, dem Bremssystem 358, den Elektromotoren 360 und/oder dem Lenksystem 362 usw. bereitgestellt werden kann. Einige der Fahrzeugsteueroperationen können das Entriegeln der Türen des Fenster-/Türsystems 350, das Starten der Elektromotoren 360, das Versorgen irgendeines der Module 304, 306, 308, 327 und der Systeme 322, 350, 352, 354, 356, 358, 362 mit Energie und/oder das Ausführen anderer Operationen enthalten, wie hier weiter beschrieben wird.
Die den Motoren 346, dem Fenster-/Türsystem 350, dem Beleuchtungssystem 352, dem Sitzsystem 354, dem Spiegelsystem 356, dem Bremssystem 358, den Elektromotoren 360 und/oder dem Lenksystem 362 und/oder deren Aktuatoren zugeführte Leistung kann durch das Steuermodul 150 gesteuert sein, um z. B.: die Motordrehzahl, das Drehmoment und/oder die Beschleunigung; den Bremsdruck; den Lenkradwinkel; die Pedalposition; die Türschlösser und die Fensterpositionen; die Sitzwinkel; usw. einzustellen. Diese Steuerung kann auf den Ausgaben der Sensoren 329, des Navigationsmoduls 327, des GPS-Empfängers 328 und der im Speicher 154 gespeicherten Daten und Informationen basieren.
Das Steuermodul 150 kann verschiedene Parameter bestimmen, einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Motordrehzahl, eines Getriebezustands, einer Fahrpedalposition, einer Bremspedalposition, eines Betrags der regenerativen (Ladungs-) Leistung, eines Betrags der Auto-Start/Stop-Entladeleistung und/oder anderer Informationen. Die anderen Informationen können enthalten: Prioritätsstufen der Lasten an der Leistungsquelle 302; Leistungs-, Strom- und Spannungsbedarfe für jeden Quellenanschluss; usw. Das Steuermodul 150 kann diese Informationen und die Fahrzeugbetriebsart mit der Leistungsquelle 302 teilen.
Die Leistungsquelle 302 und/oder ihre Steuerschaltung können andere Parameter bestimmen, wie z. B.: einen Betrag der Ladeleistung an jedem Quellenanschluss; einen Betrag der Entladeleistung an jedem Quellenanschluss; maximale und minimale Spannungen an Quellenanschlüssen; maximale und minimale Spannungen an Stromschienen, Zellen, Blöcken, Baugruppen und/oder Gruppen; SOX-Werte von Zellen, Blöcken, Baugruppen und/oder Gruppen; Temperaturen von Zellen, Blöcken, Baugruppen und/oder Gruppen; Stromwerte von Zellen, Blöcken, Baugruppen und/oder Gruppen; Leistungswerte von Zellen, Blöcken, Baugruppen und/oder Gruppen; usw. Das Akronym „SOX“ bezieht sich auf einen Ladezustand (SOC), einen Allgemeinzustand (SOH), einen Leistungszustand (SOP) und/oder einen Funktionszustand (SOF). Die Leistungs-, Spannungs- und/oder Stromsensoren können für SOX-Bestimmungen getrennt von und/oder in der Leistungsquelle 302 enthalten sein. Der SOC einer Zelle, einer Baugruppe und/oder einer Gruppe kann sich auf die Spannung, den Strom und/oder den Betrag der verfügbaren Leistung beziehen, die in der Zelle, der Baugruppe und/oder der Gruppe gespeichert sind. Der SOH einer Zelle, einer Baugruppe und/oder einer Gruppe kann sich beziehen auf: das Alter (oder die Betriebsstunden); ob es einen Kurzschluss gibt; ob es ein loses Kabel oder eine schlechte Verbindung gibt; Temperaturen, Spannungen, Leistungspegel und/oder Strompegel, die der Zelle, der Baugruppe und/oder der Gruppe während bestimmter Betriebsbedingungen zugeführt oder von ihr bezogen werden; und/oder andere Parameter, die den Allgemeinzustand der Zelle, der Baugruppe und/oder der Gruppe beschreiben. Der SOF einer Zelle, einer Baugruppe und/oder einer Gruppe kann sich auf eine aktuelle Temperatur, eine aktuelle Spannung und/oder einen aktuellen Strompegel, die der Zelle, der Baugruppe und/oder der Gruppe zugeführt oder von ihr bezogen werden, und/oder andere Parameter, die einen aktuellen Funktionszustand der Zelle, der Baugruppe und/oder der Gruppe beschreiben, beziehen. Die Leistungsquelle 302 kann die verbundenen Konfigurationen der Zellen und die entsprechenden Schalterzustände, wie hier beschrieben worden ist, basierend auf den durch das Steuermodul 150 und/oder die Steuerschaltung (oder das Steuermodul) der Leistungsquelle 302 bestimmten Parametern bestimmen.
Die folgenden Beispiele und/oder deren Abschnitte können durch ein oder mehrere der Steuermodule 110, 140, 150, 160 und das Fahrtenergie-Schätzmodul 316 nach den 1-3 implementiert sein. Obwohl die 1-3 zeigen, dass das Steuermodul 150 des Fahrzeugs das Fahrtenergie-Schätzmodul 316 enthält, können die Steuermodule 110, 140 und 160 ein gleiches oder ein ähnliches Modul implementieren. Außerdem kann das Fahrtenergie-Schätzmodul 316 im Navigationsmodul 327 implementiert sein und irgendwelche gesammelten und/oder bestimmten Informationen mit dem Steuermodul 150 gemeinsam benutzen.
Die Fahrtenergie-Schätzmodule können den Beschleunigungsstil und den Geschwindigkeitsstil jedes Fahrers bestimmen, verfolgen und/oder erlernen. Dies kann für jeden Fahrer und jedes Fahrzeug ausgeführt werden. Der Beschleunigungsstil bezieht sich auf die typischen Beschleunigungsraten und Verzögerungsraten eines Fahrers. Der Geschwindigkeitsstil bezieht sich darauf, ob ein Fahrer typischerweise über den zugelassenen Geschwindigkeitsbegrenzungen, bei den Geschwindigkeitsbegrenzungen oder unter den Geschwindigkeitsbegrenzungen fährt, einschließlich dessen, wie viel über und wie viel unter den Geschwindigkeitsbegrenzungen er fährt. Die Fahrtenergie-Schätzmodule können Algorithmen des maschinellen Lernens implementieren, um diese Informationen für jeden Fahrer jedes betroffenen Fahrzeugs zu verfolgen und zu aktualisieren. Diese Informationen werden mit statistischer Signifikanz erlernt. Die Algorithmen des maschinellen Lernens können verwendet werden, um den Fahrstil jedes Fahrers zu charakterisieren. Diese Charakterisierung kann routenbasiert und/oder tageszeitbasiert sein.
Die Fahrtenergie-Schätzmodule können rekursive Algorithmen implementieren, für die ein Beispiel im Folgenden beschrieben wird, um die Beschleunigungsstile der einzelnen Fahrer zu erlernen. Die Routenverkehrs- und Weginformationen können auf Diagramme der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit projiziert werden, um zu bestimmen, wo Stop-and-Go-Ereignisse auftreten, um die während jedes der Stop-and-Go-Ereignisse verwendete Energie zu berücksichtigen. Dies wird im Folgenden weiter beschrieben.
Die Fahrtenergie-Schätzmodule implementieren dynamische Fahrmodelle, die als Funktionen der erlernten Fahrstile mit den zugeordneten Verkehrs- und Weginformationen formuliert sind. Die dynamischen Fahrmodelle werden verwendet, um die dynamische Energienutzung der einzelnen Fahrer zu berechnen. Die Fahrtenergie für ein Elektrofahrzeug, um von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort zu fahren, wird basierend auf der dynamischen Energienutzung vorhergesagt und ist eine Summe aus einer Basisenergie und der dynamischen Fahrtenergie. Dies wird außerdem im Folgenden weiter beschrieben.
Die 4A-4B zeigen ein Verfahren zum Schätzen der Fahrtenergie für einen speziellen Fahrer und zum Angeben von ladungsbezogenen Informationen. Die Operationen können iterativ ausgeführt werden. Die Operationen können durch ein oder mehrere der oben angegebenen Fahrtenergie-Schätzmodule ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform werden eine oder mehrere Operationen durch eines der Fahrtenergie-Schätzmodule ausgeführt, wobei deren Ergebnisse mit einem oder mehreren der anderen Fahrtenergie-Schätzmodule geteilt werden.
Das Verfahren kann bei 400 beginnen. Bei 402 kann eine Fahrtenergie-Schätzanwendung gestartet werden. Dies kann z. B. enthalten, dass ein Fahrer die Anwendung auf der Anzeige 320 nach 3 oder auf einer weiteren Anzeige des Fahrzeugs 106 oder auf der Anzeige 166 der tragbaren Netzvorrichtung 108 auswählt. Dies kann das Bereitstellen von Eingaben z. B. in das Navigationsmodul 327 enthalten.
Bei 404 werden die Start- und Stoppziele für eine Fahrt bestimmt. Dies kann das Empfangen von Eingaben von einem Fahrer enthalten, die angeben, dass die Fahrt z. B. dort beginnen soll, wo sich das Fahrzeug momentan befindet (was als Punkt A bezeichnet wird), und das Stoppziel (das als Punkt B bezeichnet wird) bereitstellen.
Bei 406 kann das Navigationsmodul 327 des Fahrzeugs, eines der Fahrtenergie-Schätzmodule und/oder das Steuermodul 160 der tragbaren Netzvorrichtung 108 einen oder mehrere Wege bestimmen, um vom Punkt A zum Punkt B zu fahren. Das Navigationsmodul 327 des Fahrzeugs, eines der Fahrtenergie-Schätzmodule, das Steuermodul 160 oder der Fahrer können einen der möglichen Wege auswählen. Als ein Beispiel kann der Weg mit der kürzesten Fahrzeit und/oder dem geringsten Verkehrsaufkommen ausgewählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Weg nach dem Ausführen der Operationen 412, 414, 416, 418, 420, 424, 428 und basierend auf der für jeden möglichen Weg bestimmten vorhergesagten Energienutzung ausgewählt. Es kann der Weg ausgewählt werden, der den geringsten Betrag der Energienutzung erfordert. Diese Auswahl kann durch eines der angegebenen Module ausgeführt werden. Das Steuermodul 160 kann dann, falls das Fahrzeug 106 ein teil- oder vollautonomes Fahrzeug ist, das Fahrzeug unterstützen, leiten und/oder veranlassen, vom Punkt A zum Punkt B zu fahren.
Bei 408 können verkehrsbezogene Informationen einschließlich Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsinformationen gesammelt werden. Dies kann durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit- und Beschleunigungsdaten für einen oder mehrere Wege enthalten. Dies kann außerdem Durchschnittsgeschwindigkeiten und eine Durchschnittsbeschleunigung für den Fahrer enthalten, während er entlang dem einen oder den mehreren Wegen fährt. Diese Informationen können am Fahrzeug 106 und/oder an der tragbaren Netzvorrichtung 108 gesammelt werden und können von der cloud-basierten Netzvorrichtung empfangen werden. Dies kann die Daten 120, 122, 126, 128 enthalten.
Bei 410 wegbezogene Informationen einschließlich der Orte und Typen von Verkehrszeichen, der Orte von Stoppschildern, der Orte und Typen von Signalleuchten, der Orte von Verkehrsstaus, der Orte und Typen von Straßenbiegungen, der Orte von Straßensperrungen, der Orte von Straßenumleitungen, usw. Die Weginformationen können am Fahrzeug 106 und/oder der tragbaren Netzvorrichtung 108 gesammelt werden und können von der Zentralstation 104 empfangen werden, wo die Informationen in der Kartendatenbank 146 gespeichert sein können.
Bei 412 werden die Weginformationen auf die Informationen über die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit projiziert. Als ein Beispiel können die Weginformationen entlang einer Kurve der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit dargestellt werden, wie in 9 gezeigt ist. Dies wird ausgeführt, um die durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeiten mit Objekten, Bedingungen und/oder Straßenänderungen, die Stop-and-Go-Ereignisse verursachen, zu korrelieren.
Bei 414 wird die Basisenergie E_base für jeden des einen oder der mehreren Wege bestimmt und/oder erhalten. Dies kann auf einer Fahrtstrecke zwischen Start- oder Anfangs-) und Stopp- (oder End-) Zielen, den Fahrtdauern, der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung basieren. 5 zeigt ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit entlang einer Route. Die Basisenergie E_base kann gemäß Gleichung 1 bestimmt werden, wobei M die Fahrzeugmasse ist, ƒ₀ ein Rollwiderstandsbeiwert ist, ƒ₁ die Straßenreibung ist, ƒ₂ der Luftwiderstand ist, v die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, a die mittlere Beschleunigung des Verkehrs entlang der Route ist, g die Schwerkraft ist und θ die Straßenneigung (d. h., der Steigungs- oder Neigungswinkel) ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit v ist die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit an irgendeinem Ort entlang der Route. Die mittlere Beschleunigung ist die durchschnittliche Verkehrsbeschleunigung a für die Dauer der Route. Die Basisenergie E_base kann auf der Fahrtdauer und/oder der Fahrtstrecke basieren. $E_{b a s e} = \int [M a + (ƒ_{o} + ƒ_{1} v + ƒ_{2} v^{2}) + M g s i n (θ)] v d t$
6 zeigt ein Diagramm der tatsächlichen Geschwindigkeit 600 eines Fahrzeugs, wie z. B. des Fahrzeugs 106, das durch den Fahrer gefahren wird, gegen eine vorhergesagte oder bekannte durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit 602. Wie gezeigt ist, unterscheidet sich die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit 600 des Fahrzeugs (die als die Fahrergeschwindigkeit bezeichnet wird) erheblich von der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit 602. Die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit 602 enthält keine Stop-and-Go-Ereignisse, wie sie die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit 600 enthält. Diese Darstellung ist ein Beispiel für einen konservativen Fahrer, der mehrere Stop-and-Go-Ereignisse des Fahrzeugs aufweist. Diese Stop-and-Go-Ereignisse sind Verkehrszeichen, Bremsleuchten, Kurven usw. zugeordnet.
Um die Energie zu erfassen, die den Unterschieden zwischen der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit 600 und der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit 602 zugeordnet ist, wird ein Fahrermodell verwendet, das sowohl die Basisenergie als auch die dynamische Energie enthält. Die dynamische Energie berücksichtigt (i) den unterschiedlichen Beschleunigungs-Fahrstil des Fahrers, (ii) Stop-and-Go-Ereignisse, die durch den Fahrer während des Fahrens entlang der Route erlebt werden, und (iii) eine Geschwindigkeitsüberschreitung und/oder eine Geschwindigkeitsunterschreitung des Fahrers.
Bei 416 kann das Fahrtenergie-Schätzmodul bestimmen, ob der Fahrer ein neuer Fahrer ist, ob ein kategorischer Fahrstil für den Fahrer bekannt ist und/oder ob Fahrzeuggeschwindigkeits- und -beschleunigungsdaten für den Fahrer gesammelt worden sind. Falls ja, kann die Operation 418 ausgeführt werden, andernfalls kann 424 ausgeführt werden.
Bei 418 kann das Fahrtenergie-Schätzmodul einen Schirm anzeigen, der den kategorischen Fahrstil des Fahrers abfragt. Der Fahrer kann dann z. B. angeben, ob er ein sportlicher (oder aggressiver) Fahrer, ein normaler (oder durchschnittlicher) Fahrer oder ein konservativer (oder sparsamer) Fahrer ist. Es kann irgendeine Anzahl verschiedener kategorischer Fahrstile bereitgestellt werden, um daraus zu wählen.
Bei 420 wird die Beschleunigung, die dem Fahrer zugeordnet ist, der das Fahrzeug 106 von den Start- und Stoppzielen entlang dem einen oder den mehreren Wegen fährt, erhalten und/oder bestimmt. Diese Daten können aus dem Speicher basierend auf dem kategorischen Fahrstil oder dem Beschleunigungsstil des Fahrers, der aus seinen früheren Fahrdaten erlernt worden ist, wiedergewonnen werden. Dies wird erreicht, während der ausgewählte kategorische Fahrstil, eine durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit für diesen Fahrstil, eine Durchschnittsbeschleunigung für diesen Fahrstil, die Fahrstrecke und/oder die Fahrdauer berücksichtigt werden.
Bei 424 werden gespeicherte Daten des kategorischen Fahrstils und/oder der Beschleunigung des Fahrers erhalten und/oder bestimmt, der das Fahrzeug 106 von den Start- und Stoppzielen entlang dem einen oder den mehreren Wegen fährt. Dies kann die für den Fahrer bekannte oder geschätzte Durchschnittsbeschleunigung für den einen oder die mehreren Wege enthalten. Die Beschleunigungsdaten werden erhalten und/oder bestimmt, während der ausgewählte kategorische Fahrstil, eine durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit für diesen Fahrstil, eine Durchschnittsbeschleunigung für diesen Fahrstil, die Fahrstrecke und/oder die Fahrdauer berücksichtigt werden. Die Beschleunigungsdaten können basierend auf einer Fahrhistorie des Fahrers gesammelt und/oder erlernt werden. Die Beschleunigungsdaten können Durchschnittsbeschleunigungsdaten sein, die dem Fahrer zugeordnet sind, der zuvor entlang dem einen oder den mehreren Wegen gefahren ist, und/oder die dem Fahren entlang einem oder mehreren anderen Wegen zugeordnet sind. Das Fahrtenergie-Schätzmodul kann die Fahrzeuggeschwindigkeits- und -beschleunigungsdaten des Fahrers kontinuierlich überwachen, verfolgen und speichern und ein statistisches Lernen dieser Parameter für die aktuelle und spätere Verwendung beim Schätzen der dem Fahrer zugeordneten Beschleunigungsdaten und/oder Durchschnitte ausführen.
Als ein Beispiel kann das statistische Lernen der Beschleunigung des Fahrers basierend auf den Diagrammen der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen die Zeit ausgeführt werden. 7 zeigt ein Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit 700 des Fahrers gegen eine Durchschnittsgeschwindigkeit 702 für den Fahrer, die ein Beschleunigungsereignis veranschaulicht. Der Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit 700 ist die Fahrzeugbeschleunigung. Die während des Beschleunigungsereignisses nach 7 verwendete Energie kann durch Gleichung 2 dargestellt werden. $E_{a c c e l} = M \int_{0}^{D} \frac{d V}{d t} d x = M D (\frac{1}{n} \sum \frac{d V i}{d t})$
wobei M die Fahrzeugmasse ist und D die während dieses Beschleunigungszeitraums zurückgelegte Strecke ist.
Die Beschleunigung des Fahrzeugs 106, wie es durch den Fahrer gefahren wird, (die als die Fahrerbeschleunigung a bezeichnet wird), kann z. B. unter Verwendung der Gleichung 3 bestimmt werden. Die mehrfachen Ableitungen der Fahrzeuggeschwindigkeiten oder -beschleunigungen über die Strecke D können bestimmt werden, wobei sich i auf eine im Zeitintervall i berechnete Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit bezieht, t die Zeit ist und n die Anzahl der während der zurückgelegten Strecke D berechneten Beschleunigungen angibt. $a_{60 k P h} = \frac{1}{n} \sum \frac{d V i}{d t}$
8 zeigt ein Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit 800 und der gemittelten beschleunigten Geschwindigkeit (Linien 802, 804, 806, 808, 810, 812) im Lauf der Zeit zur Beschleunigungsschätzung. Das Diagramm der Fahrzeuggeschwindigkeit 800 ist mit mehreren Beschleunigungs- und Verzögerungsereignissen gezeigt. Die Linien 802, 804, 806, 808, 810, 812 stellen die durchschnittlichen Anstiege der Beschleunigungsabschnitte dieser Ereignisse dar. Die durchschnittlichen Anstiege geben die Beschleunigungen a₁, a₂, ..., a_n für diese Ereignisse an. Als ein Beispiel kann die statistische Beschleunigungsschätzung von 0-35 Kilometern pro Stunde (km/h) durch Gleichung 4 dargestellt werden. $a_{35 k p h} = \frac{1}{n} \sum a_{j}$
Es kann ein rekursiver Algorithmus implementiert werden, um die Beschleunigung des Fahrers zu erlernen. Der rekursive Algorithmus kann die Erzeugung von Durchschnittsbeschleunigungen für jeden kategorischen Fahrerstil enthalten. Tabelle 1 zeigt ein Beispiel der Durchschnittsbeschleunigungen für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten in Kilometern pro Stunde (km/h) für aggressive, normale und sparsame kategorische Fahrstile. Außerdem sind die mittleren Beschleunigungen A_agg, A_norm, A_eco für jeden kategorischen Fahrstil enthalten. Tabelle 1 - Kategorische Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers

Fahrerstil 40 km/h 60 km/h 90 km/h Mittlere Beschleunigung

Aggressiv A11₀ A12₀ A13₀ A_agg

Normal A21₀ A22₀ A23₀ A_norm

Sparsam A31₀ A32₀ A33₀ Aeco
Die Beschleunigungswerte der Tabelle 1 können z. B. unter Verwendung von Gleichung 5 bestimmt werden, wobei A_n die n-te mittlere Beschleunigung von 0-X mph ist, X die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs und a_n die letzte (oder neue) Beschleunigung ist. Wenn $\frac{n - 1}{n} ≅ 1, {dann A}_{n} = A_{n} - 1.$
$A_{n} = \frac{n - 1}{n} A_{n - 1} + \frac{a_{n}}{n}$
Die Beschleunigungen A11, A12, A13, A21, A22, A23, A31, A32, A33 sind adaptiv erlernte Beschleunigungen, die unter Verwendung von Gleichung 6 dargestellt werden können. Das Lernen kann beginnen, wenn eine kleine Menge von Beschleunigungsdaten verfügbar ist und c = 1 ist. Wenn zusätzliche Beschleunigungsdaten gesammelt werden, nimmt c allmählich auf 0 ab, wobei an diesem Punkt die ursprünglichen (oder ersten) Beschleunigungsdaten A₀ nicht länger verwendet werden. Die ursprünglichen Beschleunigungsdaten A₀ können als die Standardbeschleunigung bezeichnet werden. $A = c A_{0} + (1 - c) A_{n}$
Wenn n < 10, dann c = 1, andernfalls, wenn n > 10, dann c = c - 0,1, und wenn c < 0, dann c = 0. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jeder Fahrer eine dedizierte Nachschlagetabelle der Beschleunigungswerte auf.
Bei 428 wird die gesamte Fahrtenergie basierend auf der Basisenergie und der dynamischen Energie für jeden des einen oder der mehreren Wege (oder Routen) bestimmt. Die gesamte Fahrtenergie für jede Fahrt kann unter Verwendung von Gleichung 7 bestimmt werden, wobei: a_i die mittlere Beschleunigung für den Fahrer i für einen gegebenen Zeitraum und/oder wenigstens einen Abschnitt einer Route ist; und v_i entweder (a) die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit für den Fahrer i für einen gegebenen Zeitraum und/oder wenigstens einen Abschnitt einer Route oder (b) die sich ändernde Fahrzeuggeschwindigkeit für den Fahrer i entlang der Route sein kann. $E_{t o t a l} = E_{b a s e} + E_{d y n a m i c} (a_{i}, v_{i})$
Bei 428A kann ein dynamisches Fahrermodell verwendet werden, das auf der erlernten personalisierten Beschleunigung basiert. Als ein Beispiel und wie oben dargelegt worden ist, können z. B. Weginformationen aus der Kartendatenbank 146 gesammelt und auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit projiziert werden, um zu identifizieren, wo Stop-and-Go-Ereignisse auftreten können. Das dynamische Fahrermodell kann dann die erlernten Fahrerbeschleunigungsinformationen für die Orte der Stop-and-Go-Ereignisse entlang der Route anwenden, um die Energieunterschiede an diesen Punkten zu bestimmen. 9 zeigt Lichtsignalpunkte (900), Stoppschildpunkte (902) und Kurvenpunkte (904), die einem Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit entlang einer Strecke überlagert sind. Die Punkte 900, 902, 904 geben an, wo Stop-and-Go-Ereignisse auftreten sollen. Die zusätzliche Energie ΔE, die bei jedem der Stop-and-Go-Ereignisse verwendet wird, kann bestimmt werden und kann auf der kategorischen Beschleunigung des Fahrers basieren. Tabelle 2 zeigt die zusätzliche Energie für verschiedene Geschwindigkeiten und verschiedene kategorische Beschleunigungen. Als ein Beispiel kann a_agg gleich 2 Meter pro Quadratsekunde m/s² sein, kann a_norm gleich 1,2 m/s² sein und kann a_eco gleich 1,0 m/s² sein. Tabelle 2 - Unterschiede zwischen der Energie des Fahrers und der Basisenergie

Fahrerbeschleunigung 0-25 mph 0-35 mph 0-45 mph 0-55 mph

a_agg ΔE11 ΔE12 ΔE13 ΔE14

a_norm ΔE21 ΔE22 ΔE23 ΔE24

a_eco ΔE31 ΔE32 ΔE33 ΔE34
Die Gesamtenergie kann dann unter Verwendung einer modifizierten Version von Gleichung 7 bestimmt werden, wobei die dynamische Energie E_dynamic eine Summe der Energieunterschiede ist, die den einzelnen Stop-and-Go-Orten j zugeordnet sind, wie durch Gleichung 8 dargestellt ist. $E_{t o t a l} = E_{b a s e} + E_{d y n a m i c}, w o b e i E_{d y n a m i c} = \sum E_{i, j}$
10 zeigt das Diagramm nach 9, das die Verzögerung und Beschleunigung veranschaulicht, die einem Stop-and-Go-Ereignis 1000 zugeordnet sind. Es ist der Unterschied zwischen der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit 1002 und der tatsächlichen Geschwindigkeit 1004 des Fahrzeugs 106 während der Verzögerung -a und der Beschleunigung a veranschaulicht. Die Beschleunigung jedes Fahrers wird erlernt und kann verwendet werden, um zwischen den Werten in einer Tabelle (z. B. der Tabelle 2) zu interpolieren, um dynamische Energiewerte (oder Stop-and-Go-Energiewerte) ΔE_i,j basierend auf den Stop-and-Go-Orten und den Fahrzeuggeschwindigkeiten für jeden Fahrer i zu schätzen. Die dynamischen Energiewerte ΔE_i,j können direkt aus einem Fahrzeugmodell geschätzt werden. Wenn z. B. die Beschleunigung eines Fahrers zwischen zwei kategorische Beschleunigungswerte fällt, kann folglich eine Interpolation verwendet werden, um die dynamischen Energiewerte ΔE_i,j zu bestimmen. Wenn z. B. die Durchschnittsbeschleunigung eines Fahrers ein Wert zwischen einem aggressiven kategorischen Beschleunigungswert und einem normalen kategorischen Beschleunigungswert ist, dann kann eine Interpolation zwischen den dynamischen Energiewerten ΔE_i,j, die dem aggressiven kategorischen Beschleunigungswert entsprechen, und dem normalen kategorischen Beschleunigungswert für einen speziellen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ausgeführt werden. Dies minimiert die Menge der gespeicherten Daten, anstatt für jeden Fahrer separate Energiewerte zu speichern. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann jeder Fahrer ein Fahrzeugmodell und die dem Fahrer zugeordnete Durchschnittsbeschleunigung verwenden, um dynamische Energiewerte ΔE_i,j zu berechnen.
In 428B werden die Energieeinstellwerte bestimmt, um die Geschwindigkeitsüberschreitung und die Geschwindigkeitsunterschreitung im Vergleich zu einem kategorischen normalen (oder durchschnittlichen) Fahrer zu berücksichtigen. Tabelle 3 zeigt beispielhafte Beträge der Energiezunahmen, die einer Geschwindigkeitsüberschreitung von 5 mph und 10 mph für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten zugeordnet sind. 11 zeigt ein Diagramm der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit 1100 gegen die Strecke, das das Übergeschwindigkeitsverhalten eines Fahrers veranschaulicht. Es ist eine Kurve 1102 der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit gezeigt. Im Beispiel nach 11 überschreitet der Fahrer die Geschwindigkeit auf einer Route bezüglich der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit entlang der Route um 5 mph. Tabelle 3 - Erhöhte Energie aufgrund einer Geschwindigkeitsüberschreitung

Überschreitung der zulässigen Geschwindigkeit 35 mph 45 mph 55 mph 65 mph 70 mph

5 mph 28 % 24.7 % 21.7 % 19 % 18 %

10 mph 60 % 53 % 46 % 41 % 39 %
Gleichung 7 kann, wie durch Gleichung 9 bereitgestellt ist, modifiziert werden, um den Geschwindigkeitsunterschied zu berücksichtigen, wobei $\begin{array}{l} E_{d y n a m i c} = % E n e r g y I n c r e a s e * E_{b a s e} (z . B . E_{d y n a m i c} = \\ 0,18 E_{b a s e}, {so dass E}_{t o t a l} = 1,18 E_{b a s e}) . \\ E_{t o t a l} = E_{b a s e} + \\ E_{d y n a m i c}, {wobei E}_{d y n a m i c} = % E n e r g y I n c r e a s e * E_{b a s e} \end{array}$
Gemäß einer Ausführungsform werden die Operationen 428A und 428B in Kombination ausgeführt, so dass die Gesamtenergie basierend auf (i) der Energie, die den Stop-and-Go-Ereignissen zugeordnet ist, und (ii) der Energie, die der Geschwindigkeitsüberschreitung und der Geschwindigkeitsunterschreitung zugeordnet ist, bestimmt wird. Dies kann das Bestimmen der dynamischen Energiemenge durch Summieren der den Stop-and-Go-Ereignissen zugeordnete Energie und die Einstellung der der Geschwindigkeitsüberschreitung und der Geschwindigkeitsunterschreitung zugeordneten Energie für jeden einzelnen Fahrer enthalten.
Bei 430 kann eine Menge der verbleibenden Energie bestimmt werden, die für die Antriebsverwendung zulässig ist. Dies kann das Bestimmen des Ladezustands der Zellen und/oder der Batteriebaugruppen enthalten.
Bei 432 kann eine Angabe bereitgestellt werden, die eine Fahrtschätzung angibt, wie z. B. ob die verbleibende Energie eine Non-Stop-Fahrt unterstützt oder ob basierend auf der gesamten Fahrtenergie und der verbleibenden Energie ein oder mehrere Ladestopps erforderlich sind. Die Angabe kann der Bedienungsperson des Fahrzeugs z. B. über die Anzeige 320 bereitgestellt werden. Andere Fahrtschätzungen können Angaben darüber enthalten, wann ein Aufladen erforderlich ist und welche Entfernungen basierend auf dem Fahrstil des Fahrers beim aktuellen Ladezustand zurückgelegt werden können. Wie oben dargelegt worden ist, kann basierend auf der geschätzten Fahrtenergie für diesen Weg ein Weg ausgewählt und diesem gefolgt werden und/oder es können verschiedene andere Operationen basierend auf der gesamten Fahrtenergie und der verbleibenden Energie ausgeführt werden.
Die Fahrtplanung ist für die Besitzer von Elektrofahrzeugen wichtig, obwohl sich die Anzahl der Ladestationen für Elektrofahrzeuge erhöht, ist sie immer noch weitaus geringer als die Anzahl der Tankstellen, wobei außerdem das Aufladen für jedes Elektrofahrzeug 20 Minuten bis zu einer Stunde dauern kann. Die offenbarten Ausführungsformen unterstützen einen Besitzer eines Elektrofahrzeugs, eine Fahrt von der Abfahrt bis zum Ziel basierend auf seinem/oder ihrem eigenen Fahrstil, ob basierend auf der Ladestationsverfügbarkeit irgendwo zu stoppen ist, oder ob eine direkte Reise zu unternehmen ist, um am Ziel anzukommen, genauer zu planen. Basierend auf einem bestimmten Fahrstil des Besitzers eines Elektrofahrzeugs, den bestimmten Routen und dem bestimmten Verkehrsaufkommen entlang der Routen ermöglichen die offenbarten Ausführungsformen dem Fahrer außerdem, die energieeffizienteste Route unter den mehreren Routenoptionen zu wählen. Das Steuermodul 250 nach 1 kann außerdem den erlernten Fahrstil einer Person mit einem durchschnittlichen Fahrstil der Bevölkerung vergleichen und einen Rat bereitstellen, wie die Beschleunigungsraten zu verbessern sind und die Geschwindigkeitsbegrenzungen zu befolgen sind, um die Fahrleistung zu erhöhen.
Das Steuermodul 250 nach 3 kann basierend auf der gesamten Fahrtenergie und der verbleibenden Energie verschiedene Operationen ausführen. Das Steuermodul kann z. B., wenn es in einer nicht autonomen, halbautonomen und/oder vollautonomen Fahrbetriebsart arbeitet, den Betrag der während der Dauer einer Fahrt verbrauchten Leistung steuern, einschließlich: Bestimmen, Festlegen und/oder Begrenzen der Beschleunigungsraten des Fahrzeugs; Bestimmen, welche elektronischen Vorrichtungen aktiviert und betrieben werden können; Bestimmen, welche elektrischen Vorrichtungen einzuschalten sind und/oder deren Betrieb zuzulassen ist; Bestimmen, welche elektrischen Lastanforderungen vor dem Erfüllen anderer elektrischer Lastanforderungen zu erfüllen sind; usw.
Die Operationen der automatischen Navigation/Geschwindigkeitsregelung können basierend auf Schätzungen und Vorhersagen der Energienutzung und der Fahrverhalten der Bedienungsperson des Fahrzeugs und/oder der Verhalten des Fahrzeugs, wenn es sich in einer halbautonomen oder vollautonomen Fahrbetriebsart befindet, ausgeführt werden. Die Geschwindigkeiten der automatischen Geschwindigkeitsregelung können z. B. begrenzt sein, so dass sie sich innerhalb eines bestimmten Bereichs befinden, um die Energienutzung zu minimieren und die Fahrzeit und/oder die zurückgelegte Strecke zu verlängern. Das Bestimmen, welche Fahroperationen ausgeführt werden sollen, und des Ausmaßes, in dem die Operationen ausgeführt werden sollen, kann ohne Kenntnis einer Schätzung der erforderlichen gesamten Fahrtenergie und der Menge der verbleibenden Fahrtenergie schwierig sein. Durch das Ausführen der hier offenbarten Ausführungsformen, die das Bestimmen dieser Informationen enthalten, werden die dargelegten Probleme gelöst, wobei das Steuermodul 250 die oben dargelegten Operationen ausführen kann. Die offenbarten Ausführungsformen bewirken Verbesserungen in den technischen Gebieten des nicht autonomen, halbautonomen und vollautonomen Fahrzeugbetriebs und der nicht autonomen, halbautonomen und vollautonomen Fahrzeugsteuerung und den in Beziehung stehenden Implementierungen, wie sie hier offenbart und beschrieben sind. Im Anschluss an die Operation 432 kann das Verfahren bei 434 enden.
Die oben beschriebenen Operationen sind als veranschaulichende Beispiele gemeint. Die Operationen können abhängig von der Anwendung sequentiell, synchron, gleichzeitig, kontinuierlich, während überlappender Zeiträume oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem kann irgendeine der Operationen abhängig von der Implementierung und/oder der Folge von Ereignissen nicht ausgeführt oder übersprungen werden. Diese Informationen können auf einer oder mehreren der oben dargelegten Anzeigen angegeben werden.

Tabelle 4 zeigt ein Beispiel der Fehlerergebnisse unter Verwendung des oben beschriebenen Fahrtenergie-Vorhersageverfahrens. Wie in Tabelle 4 gezeigt ist, beträgt die geschätzte Gesamtenergie für jeden kategorischen Fahrer 2 % oder weniger im Vergleich zur Basisenergie. Tabelle 4 - Beispielhafte Fehlerergebnisse mit dem implementiertem Fahrtenergie-Vorhersageverfahren

kWh	aggressiv	normal	sparsam
Tatsächliche Energie	4,255	4,167	3,777
Basisenergie	3,9561(7% Fehler)	3,9561(5 % Fehler)	3,9561(-5 % Fehler)
Dynamische Energie	0,2983	0,2545	-0,2551
Gesamtenergie	4,2544 (0,01 % Fehler)	4,2106 (1 %)	3,701 (2 %)

Die vorhergehende Beschreibung ist lediglich veranschaulichender Art und ist in keiner Weise vorgesehen, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in verschiedenen Formen implementiert sein. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele enthält, sollte deshalb der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so eingeschränkt werden, weil andere Modifikationen bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden. Es sollte erkannt werden, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Obwohl jede der Ausführungsformen oben mit bestimmten Merkmalen beschrieben worden ist, können ferner ein oder mehrere dieser Merkmale, die bezüglich irgendeiner Ausführungsform der Offenbarung beschrieben worden sind, in irgendeiner der anderen Ausführungsform implementiert und/oder mit den Merkmalen irgendeiner der anderen Ausführungsform kombiniert sein, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten, die beschriebenen Ausführungsformen schließen einander nicht aus, wobei Permutationen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung verbleiben.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe, z. B. „verbunden“, „im Eingriff”, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“, beschrieben. Wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der obigen Offenbarung beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, sie kann aber außerdem eine indirekte Beziehung sein, bei der ein oder mehrere dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, wenn sie nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben ist. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet wird, sollte er ausgelegt werden, dass er ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER bedeutet, und nicht ausgelegt werden, dass er „wenigstens eines von A, wenigstens eines von B und wenigstens eines von C“ bedeutet.
In den Figuren demonstriert die Richtung eines Pfeils, wie durch die Pfeilspitze angegeben ist, im Allgemeinen den Informationsfluss (wie z. B. von Daten oder Anweisungen), der für die Veranschaulichung von Interesse ist. Wenn z. B. das Element A und das Element B verschiedene Informationen austauschen, aber die vom Element A zum Element B übertragenen Informationen für die Veranschaulichung relevant sind, kann der Pfeil vom Element A zum Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen vom Element B zum Element A übertragen werden. Ferner kann das Element B für die vom Element A zum Element B gesendeten Informationen Anforderungen für die oder Empfangsquittungen der Informationen an das Element A senden.
In dieser Anmeldung einschließlich der Definitionen im Folgenden kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Controller“ durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich beziehen auf, Teil sein von, oder enthalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam benutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Speicherschaltung (gemeinsam benutzt, dediziert oder Gruppe), die den durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination aus einigen oder allen der Obigen, wie z. B. in einem System auf einem Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen enthalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen enthalten, die mit einem lokalen Netz (LAN), dem Internet, einem Weitbereichsnetz (WAN) oder Kombinationen davon verbunden sind. Die Funktionalität irgendeines gegebenen Moduls der vorliegenden Offenbarung kann zwischen mehreren Modulen verteilt sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Mehrere Module können z. B. einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Server-Modul (das außerdem als ein entferntes oder Cloud-Modul bekannt ist) einige Funktionalität im Auftrag eines Client-Moduls ausführen.
Der Begriff Code, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam benutzte Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die etwas oder alles des Codes von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einiges oder alles des Codes von einem oder mehreren Modulen ausführt. Die Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Dies, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzigen Die, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination aus dem Obigen. Der Begriff gemeinsam benutzte Speicherschaltung umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die etwas oder alles des Codes von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Speichern etwas oder alles des Codes von einem oder mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Teilmenge des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie er hier verwendet wird, umfasst keine transitorischen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium (wie z. B. auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Begriff computerlesbares Medium kann deshalb als greifbar und nicht transitorisch betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht transitorischen, greifbaren computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie z. B. eine Flash-Speicherschaltung, eine löschbare programmierbare Festwertspeicherschaltung oder eine Maskenfestwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (z. B. eine statische Schreib-Lese-Speicher-Schaltung oder eine dynamische Schreib-Lese-Speicher-Schaltung), magnetische Speichermedien (wie z. B. ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie z. B. eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray-Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialcomputer implementiert sein, der durch das Konfigurieren eines Universalcomputers erzeugt wird, um eine oder mehrere spezielle in Computerprogrammen verkörperte Funktionen auszuführen. Die oben beschriebenen Funktionsblöcke, Ablaufplankomponenten und anderen Elemente dienen als Software-Spezifikationen, die durch die Routinearbeit eines ausgebildeten Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.
Die Computerprogramme enthalten prozessorausführbare Anweisungen, die in wenigstens einem nicht transitorischen, greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können außerdem gespeicherte Daten enthalten oder sich auf gespeicherte Daten stützen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das mit der Hardware des Spezialcomputers wechselwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit speziellen Vorrichtungen des Spezialcomputers wechselwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Anwenderanwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen usw. umfassen.
Die Computerprogramme können enthalten: (i) beschreibenden Text, der zu parsen ist, wie z. B. HTML (Hypertext-Auszeichnungssprache), XML (erweiterbare Auszeichnungssprache) oder JSON (JavaScript-Objektbezeichnung), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Lediglich als Beispiele kann der Quellcode unter Verwendung der Syntax von Sprachen einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext-Auszeichnungssprache, 5. Überarbeitung), Ada, ASP (Aktive Server-Seiten), PHP (PHP: Hypertext-Vorprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python® geschrieben sein.

Claims

Fahrtenergie-Schätzsystem, das umfasst: einen Speicher, der konfiguriert ist, Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit, Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, Fahrergeschwindigkeitsdaten und Fahrerbeschleunigungsdaten zu speichern; und ein Steuermodul, das konfiguriert ist, einen Algorithmus auszuführen, um eine Energiemenge für ein elektrisches Fahrzeug zu schätzen, um von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort zu fahren, wobei der Algorithmus umfasst Bestimmen, basierend auf den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Daten der durchschnittlichen Verkehrsbeschleunigung, einer Basis-Energiemenge für das Elektrofahrzeug, um von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort zu fahren, Bestimmen, basierend auf den Fahrergeschwindigkeitsdaten und den Fahrerbeschleunigungsdaten, einer dynamischen Energiemenge, die wenigstens einem von (i) Stop-and-Go-Ereignissen, (ii) einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder (iii) einer Geschwindigkeitsunterschreitung entspricht, und Bestimmen einer Gesamtenergiemenge basierend auf der Basis-Energiemenge und der dynamischen Energiemenge, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, basierend auf der Gesamtenergiemenge eine oder mehrere Operationen auszuführen, die das Angeben einer Fahrtschätzung enthalten.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrergeschwindigkeitsdaten und die Fahrerbeschleunigungsdaten für einen speziellen Fahrer spezifisch sind.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist, die dynamische Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse, die Geschwindigkeitsüberschreitung und die Geschwindigkeitsunterschreitung zu bestimmen.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul beim Bestimmen der dynamischen Energiemenge für die Stop-and-Go-Ereignisse: Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit projiziert; basierend auf der Projektion bestimmt, wie viele Stop-and-Go-Ereignisse entlang einer Route von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort auftreten; die Energie, die dem Verzögern und Beschleunigen zugeordnet ist, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, summiert, um eine Summe bereitzustellen; und die dynamische Energiemenge basierend auf der Summe bestimmt.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul beim Bestimmen des dynamischen Energiemenge für wenigstens eine der Geschwindigkeitsüberschreitung oder der Geschwindigkeitsunterschreitung: die Unterschiede zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten bestimmt; basierend auf den Unterschieden prozentuale Zunahmen oder prozentuale Abnahmen der dynamischen Energiemenge bestimmt; und die dynamische Energiemenge basierend auf den prozentualen Zunahmen oder prozentualen Abnahmen bestimmt.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul beim Bestimmen der dynamischen Energiemenge: Weginformationen auf ein Diagramm der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit projiziert; basierend auf der Projektion die Anzahl der Stop-and-Go-Ereignisse bestimmt; die dem Verzögern und Beschleunigen, die jedem der Stop-and-Go-Ereignisse zugeordnet sind, zugeordnete Energie summiert, um eine Summe bereitzustellen; die Unterschiede zwischen den Daten der durchschnittlichen Verkehrsgeschwindigkeit und den Fahrergeschwindigkeitsdaten bestimmt; basierend auf den Unterschieden prozentuale Zunahmen oder prozentuale Abnahmen der dynamischen Energiemenge bestimmt; und die dynamische Energiemenge basierend auf der Summe und den prozentualen Zunahmen oder prozentualen Abnahmen bestimmt.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist: ein statistisches Lernmodell der Beschleunigung eines Fahrers zu implementieren, wobei der Fahrer eine Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem statistischen Lernmodell zu bestimmen.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist: einen rekursiven Algorithmus auszuführen, um das Beschleunigungsverhalten eines Fahrers zu erlernen, wobei der Fahrer die Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem erlernten Beschleunigungsverhalten des Fahrers zu bestimmen.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist: einen kategorischen Beschleunigungsstil eines Fahrers zu bestimmen, wobei der Fahrer eine Bedienungsperson des Systems oder eine weitere Person ist; und die dynamische Energiemenge basierend auf dem kategorischen Fahrstil des Fahrers zu bestimmen.
Fahrtenergie-Schätzsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul konfiguriert ist: eine Durchschnittsbeschleunigung eines Fahrers zu bestimmen; die Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers mit kategorischen Beschleunigungswerten für verschiedene kategorische Beschleunigungsstile zu vergleichen, um zu bestimmen, ob eine Interpolation ausgeführt werden soll; in Reaktion auf die Durchschnittsbeschleunigung des Fahrers, die nicht mit einem der kategorischen Beschleunigungswerte übereinstimmt, eine Interpolation auszuführen, um die Stop-and-Go-Energieniveaus zu schätzen, oder die Stop-and-Go-Energieniveaus direkt aus einem Fahrzeugmodell zu schätzen; und die dynamische Energiemenge basierend auf den geschätzten Stop-and-Go-Energieniveaus zu bestimmen.