操作机动车辆的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于操作机动车辆的方法和装置，其中用于减少排放量的不同的操作模式可以在机动车辆中被激活。

背景技术：

通过内燃发动机来驱动的车辆显著地造成空气污染，特别是在人口密集的地区，例如市中心。上述空气污染的影响(例如损害健康、烟雾形成等)已被广泛报道。在一些地区，空气污染的极端峰值在特定的时间被测量到。

为了减少空气污染或其影响，采取了不同的措施。一方面，用于减少车辆排放的方法正在不断开发和实施以满足分别适用的排放标准。另一方面，在尤其受到空气污染影响的地区，采取措施来限制车辆的密度。因此，例如，在达到一定的空气污染值时，某些车牌的车辆(例如具有奇数或偶数车牌号的车辆)可以被限制。在其他情况下，不符合当前排放标准的车辆被禁止进入某些城市地区。

参照EP 2 151 362 B1中的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于操作能够实现适应于不同情况的高效减排的机动车辆的方法和装置。

该目的通过具有独立权利要求1的特征的方法或者具有独立权利要求11的特征的装置来实现。

一种用于操作机动车辆的方法，其中用于减少排放量的不同的操作模式可以在机动车辆中被激活，该方法具有如下步骤：

——估计至少一个区域内的人口密度，其中该人口密度基于该区域中的人的检测表示当前存在于该区域的人的密度；以及

——基于上述估计的结果来调节用于激活至少一个操作模式的策略。

本发明尤其基于如下构思：估计例如位于当前车辆位置的周围的至少一个区域(下面也称为“估计区域”)内的人口密度或人员密度及其变化，并且适当地调节传动系统的某些操作模式的激活来减少排放量。

这里，假定在每一种情况下，实施本发明方法的相关机动车辆装配有用于位置确定的合适的位置设备(例如全球定位系统(GPS)、GSM(全球移动通信系统)天线或以其他合适的车辆基础设施)。人口密度或人员密度的估计例如可以在云基础上被执行，其中，中央服务器收集相应的信息并将信息发送到机动车辆。在其他实施例中，人口密度或人员密度的估计也可以作为嵌入式解决方案在机动车辆本身被实现。

根据本发明的人口密度或人员密度的估计是通过匿名地确定某些(估计)区域内的人的位置来执行，其中例如估计能够在不发送私人信息的情况下执行基于智能手机的定位。在这种情况下，估计区域可以定义为一定形状和大小(例如具有一定半径的圆盘)的区域或地区，其中可以相对于沿着车辆的路线上的任意点(例如当前车辆位置)来执行定中心。在这样做时，涉及的地区的形状可以变化并且可以通过根据本发明的装置动态地选择。

记录在各自的估计区域的个体的数量可以被用作地区人口密度或人员密度的量度。此外，每个估计区域的人口动态可以被确定。这使得能够预测某些估计区域内的人口密度或人员密度的变化。这里的宽动态范围可以指例如短时间间隔内人员密度的急剧变化。

根据本发明，设置用于减少排放量的不同的操作模式，特别是有关预定估计区域内的人口密度、估计区域的大小、车辆在估计区域中花费的时间、当前操作模式在给定的估计区域中的估计排放量、用于退出当前操作模式并过渡到预定排放量减少策略的能量消耗和时间消耗、以及预定排放量减少模式的估计排放量。从而可以确定每个任意估计区域的相应的合适排放量减少策略。因此，例如，对于低人口密度可以决定维持当前的排放量操作模式。

根据一个实施例，在人口密度估计步骤，存在于该区域内的人的定位基于无线数据传输被执行。

根据一个实施例，人口密度估计步骤针对机动车辆当前所处的区域被执行。

根据一个实施例，机动车辆移动的同时执行人口密度估计步骤，其中，执行人口密度的重复估计的区域在每种情况下根据机动车辆的当前位置被更新。

根据一个实施例，上述更新被执行的频率是根据机动车辆的操作状态和/或周围环境来选择。

在根据本发明的装置的操作期间，各个估计区域的定义可以在以各自的当前车辆位置为中心的情况下来执行，其中，上述估计区域的相关中心例如可以以某种频率来更新。该频率可以相对于各自行进的距离或经过的行进时间来定义。在进一步的实施例中，频率也可以根据各自的地理区域(其中例如对于市中心交通，可以执行估计区域的更频繁的更新)来选择。每当估计区域已定义，在该估计区域内执行人口密度或人员密度的连续估计。如果车辆离开所涉及的区域，人口密度或人员密度的估计自动停止。

根据一个实施例，针对机动车辆在以后的时间点如期望所到达的至少一个区域执行估计人口密度的步骤。

根据一个实施例，针对沿着机动车辆的计划路线设置的多个区域执行估计人口密度的步骤。

在本发明的实施例中，人口密度或人员密度的监测因此还在沿着计划的或可能的车辆轨迹(即车辆移动所沿着的路径)而设置的估计区域内被执行。例如，如果驾驶员将相关相关目的地输入导航系统，轨迹可以被分类为计划轨迹。对在当前车辆位置前方区域的人口密度或人员密度的监测能够使得沿车辆路线的人口密度或人员密度被预测。利用该预测，可以决定激活哪一减少排放量的模式，并且可以执行从一个操作模式到另一个操作模式的过渡的最佳规划。

在本发明的实施例中，在该车辆的计划路线是已知的前提下，沿着车辆的路线的人口密度或人员密度的估计可以在一段长的时间内被预测。在这样做时，减排模式的组合最终可以被选择以使得在最小车辆负载和最小能源成本的同时获得排放量的最大减少。

根据一个实施例，在考虑与操作模式的变化相联系的各自能量消耗和/或时间消耗的同时，进一步执行用于激活至少一个操作模式的策略的调节步骤。

这里例如，可以考虑到，某些操作模式之间的过渡比其他操作模式之间的过渡更复杂或更加消耗能量，或者某些操作模式在过度频繁改变的情况下伴随增加的磨损或能量消耗。

根据一个实施例，在考虑分布在至少一个区域内的气候条件的同时，进一步执行用于激活至少一个操作模式的策略的调整步骤。因此，例如天气和环境数据提供在某估计区域内空气流通和排放消散的良好程度的度量。在该实施例中，有关在所涉及的估计区域内的当前空气污染的信息也可以被本发明的装置接收并考虑在内。

根据一个实施例，在考虑存在于至少一个区域内的例如机动车辆、卡车、工厂和机场的排放源(特殊是废气排放源)的数量和/或类型的同时，进一步执行用于激活至少一个操作模式的策略的调节步骤。

本发明还涉及一种用于操作机动车的装置，其中用于减少排放量的不同的操作模式可以在机动车辆中被激活，其中，该装置配置为执行具有先前描述的特征的方法。对于该装置的优点以及优选配置，参照与本发明的方法相关联的上面的描述。

根据本发明的装置可以被使用者或驾驶员在任何时间激活或者停止。而且，有关根据本发明的装置的当前状态的对使用者或驾驶员的通知可以在任何时间被执行。

虽然在任何车辆速度和在任何驾驶状况下执行根据本发明的方法是可能的，该实施方式优选在相对适中的速度下来进行。

本发明的进一步的配置可以从说明书以及从属权利要求中获得。

附图说明

本发明在下面参照附图利用示例性实施例来详细描述。

附图中：

图1示出了根据一个实施例的存在于根据本发明的装置中的部件或模块的示意图；以及

图2和3示出了用于说明在执行根据本发明的方法时的不同示例性情景的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施例的存在于根据本发明的装置中以示意性表示的部件或模块。

根据图1，用于存在的部件操作的协调的中央逻辑模块由“19”表示。HMI模块11(HMI＝“人机交互”)允许用户或驾驶员方面的交互。(可选的)路线规划模块12可以例如配置为导航系统。GPS模块13使车辆的地理定位成为可能。

用于规划估计区域的规划单元由“14”表示。规划单元14限定当前估计区域以及未来估计区域的特征(大小、形状和中心)。规划单元14进一步确定估计区域更新的频率。在此，通过路线规划模块12提供的信息可以用于处理或确定沿着车辆的计划路线的估计区域。

用于估计人口密度或人员密度的模块15接收位于预定估计区域内人的位置和速度矢量，其中例如基于智能手机地理定位可以被利用。在此，多个区域也可以被同时检测。速度矢量描述人运动的各自方向和速度，从而产生关于人口密度动态的信息。

用于预测的人口密度或人员密度的预测模块16被用来预测估计区域内的人口密度或人员密度，其中，根据车辆路线的认识，车辆在一定时间周期后将可能到达该估计区域。

用于排放量策略分类的分类模块17基于当前数据和利用不同参数(例如预定估计区域内的人口密度、估计区域的大小、估计区域中车辆消耗的时间、在给定的估计区域内当前操作模式下估计的排放量、离开当前操作模式并过渡到预定排放量减少策略的能量消耗和时间消耗、以及对于预定排放量减少模式所估计到的排放量)可能预测到的数据被用于分类不同的排放量策略。天气和环境可以提供特定估计区域内的空气流通和排放消散的良好程度的量度。

用于规划传动系统操作的规划模块18被用于基于模块14-17估计的数据来确定和协调沿着车辆路线的不同排放量操作模式的激活。

图2和3用于说明在执行根据本发明的方法时的不同的情景。根据图2，估计区域由“25”表示，以及存在于估计区域25中的人或个人由“21”表示。在机动车辆30的周围的当前人口密度或人员密度是基于位于估计区域25中的人21的数量被连续地估计，并且传动系统操作模式被相应地调整。在这样做时，人口密度或人员密度随时间的变化也可以被考虑以规划在每一种情况下向最合适的传动系统操作模式的过渡。

图3示出了一种情景，其中机动车辆30是从起始位置“A”行进到目的地“B”。机动车辆30装备有导航系统或类似设备。根据本发明的装置因此具有可用信息，该可用信息同时关于车辆的路线以及基于分别检测到的人的数量沿着车辆对应路线的人口密度或人员密度的估计。沿着车辆的路线的估计地区由“31”-“35”表示，其中估计地区31-35中的每一个与各自的中心31a、…、35a相关联。估计地区或区域31、32和33是纯粹示例性方案中的城市区域，而区域34和35是非城市区域。

在图3的示例性实施例中，现在对城市区域(即，对(估计)区域31和33)的起始和结束处平均人口密度或人员密度进行测量。在此，用于减少区域31和33中排放量的第一策略通过根据本发明的装置被激活。然而，在示例性实施例中，第二策略在区域32中被激活，第二策略提供更严格的排放限制(例如通过强制实行电力驱动模式)，原因在于那里的人口密度或人员密度非常高。最后，对于区域34和35，测量或预期有非常低的人员密度和动态，由此该装置能够返回到相对常规的传动系统操作模式，其中，用于该区域的特殊操作模式(例如柴油微粒过滤器(DPF)的再生)也可以被规划。

在进一步的实施例中，存在于当前估计区域中的排放源的数量也可以由根据本发明的装置监视。排放源的数量也可以在关于传动系统排放模式是否被改变的决策中被考虑。排放源可以是例如其他机动车辆，也可以是工业制造厂或使用化石燃料的发电厂、机场等。这种排放源的检测可以例如基于GPS执行。在这样做时，根据本发明，用于单个估计区域的排放源的密度也可以被估计。用于改变传动系统模式的相应决策功能复杂度在此增加了，其中例如尽管人口密度或人员密度低，如果排放源的密度高，可以使排放量的减少(例如通过转换到电力驱动)。

根据本发明，用于减少机动车辆排放量的操作模式基于人口密度或人员密度的可能的动态估计被规划并激活。根据本发明的装置包含用于定位机动车辆的设备以及例如导航系统形式的用于规划车辆路线的设备。根据本发明的装置规划人口密度或人员密度被估计或分析的相应的估计区域。此外，根据本发明的装置确定每种情况下用于减少排放量的合适的传动系统操作模式并激活该操作模式，该模式使得排放量在一定的估计区域被最小化。

根据本发明的规划的估计区域可以关于其特征(例如形状或大小)是恒定的，或者甚至可以依据车辆状态(例如车辆的速度)或者车辆的周围环境(例如城市区域、高速公路、非城市地区等)而变化。

各自新的估计区域被规划的频率也可以是恒定的或者甚至依据车辆状态(例如车辆的速度)或者车辆的周围环境而变化。沿着车辆路线的估计区域在该路线是完全或部分已知的或者可以容易地预测的情况下可以被规划。

人口密度或人员密度的估计可以通过存在于估计区域内的所有人员或个人的地理定位来执行。在各自估计区域内，该估计区域的整个表面上检测到的个人的数量可以用作人口密度或人员密度的测量。此外，人口密度或人员密度的动态可以被估计，并且在各自估计区域内检测到的个人的运动方向和速度可以被确定或估计。

根据本发明，哪一操作模式是最适合于减少预定估计区域的排放量的确定可以关于以下情况被执行：人口密度或人员密度、人口动态或人员动态、机动车辆在相关估计区域中所消耗的时间、相关估计区域的天气或环境条件(例如关于空气循环和排放消散)、该估计区域中在当前的操作模式下所估计的排放量、用于离开当前操作模式并过渡到预定排放量减少策略的能量消耗和时间消耗、以及在相关估计区域内当前排放值。根据车辆路线的认知，执行使得减排最大化的减排模式的最佳组合的规划，其中车辆的负载以及能源成本同时被最小化。

在进一步的实施例中，每个估计区域中排放源的数量的监测以及相关排放源(例如机动车辆、卡车、工厂、机场等)的类别的确定可以被执行。各自的排放源的检测可以例如基于GPS被执行。排放源的数量及其类别(关于排放的各个等级)可以在有关传动系统的操作模式是否要被改变的决策时被考虑。