专利名称：用于车辆的驾驶模式引导系统及其方法
技术领域：
本发明涉及驾驶模式引导系统及其方法，且更特别地，涉及用于电动车辆的驾驶模式引导系统以及使用该系统的驾驶模式引导输出方法。
背景技术：
一般而言，电动车辆设置有用于车辆运行的多种驾驶模式。具体地，驾驶模式包括使车辆根据用户的加速要求行驶的通用模式、控制车辆保持最佳燃油效率的回应模式、以及配置用以增加车辆的动态性能的运动模式。驾驶模式在考虑车辆系统，例如设置有电动机或动力系统的车辆的基础上设定。然而，当车辆在道路上行驶时，由于某些路况(如，道路的斜度或曲率)和/或行驶环境(如，侧风等)所引起的车辆速度的变化和车辆载荷的变化，在道路上实际行驶期间能量消耗量是变化的。特别地，对于电动车辆，车辆的能耗根据车辆行驶状态、再生制动、空调系统的运行、用户驾驶习惯和空气阻力而快速变化。因此，尽管驾驶者选择这些驾驶模式之一，然而如果这些因素没有也纳入考虑，则车辆不能总是执行这些驾驶模式中的任一种。在本背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于加强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明已致力于提供一种协助用户基于特定的车辆行驶路径选择最佳驾驶模式的驾驶模式引导系统及其输出方法。更特别地，本发明的示例性实施方式提供了一种用于设置有多种驾驶模式的车辆的驾驶模式引导系统。具体地，驾驶模式引导系统包括配置用于接收用户的与行驶目的地有关的输入数据的输入单元、配置用于存储与道路状态有关的信息的道路信息存储单元、配置用于实时接收和存储环境信息的实时信息存储单元、配置用于存储与车辆有关的信息的车辆信息存储单元、配置用于提取车辆的可能行驶路径和驾驶模式的控制单元、以及配置用于输出从控制单元接收的可能行驶路径和驾驶模式的输出单元。具体地，控制单元根据从输入单元接收的行驶目的地提取车辆的可能行驶路径，根据从道路信息存储单元、实时信息存储单元和车辆信息存储单元接收的信息提取可能行驶路径的预期消耗能量流，并且从多种驾驶模式中提取适合于可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式。控制单元可根据输入至输入单元的信息提取车辆的多条可能行驶路径，提取多条可能行驶路径中每条路径的预期消耗能量流，并且提取适合于每条可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式。预期消耗能量流可通过以下方式提取:根据从道路信息存储单元、实时信息存储单元和车辆信息存储单元接收的信息，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的动态负荷状态；根据从实时信息存储单元和车辆信息存储单元接收的信息，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态；根据关于所计算的车辆的动态负荷状态和流体阻力状态的信息，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间车辆的燃油消耗状态；以及考虑车辆中的能量流，根据从车辆信息存储单元接收的信息计算车辆的热负荷状态。在本发明的一些示例性实施方式中，存储在道路信息存储单元中的道路状态信息可包括道路的地理特征和道路的交通规则信息。存储在实时信息存储单元中的环境信息可包括实时道路交通状况信息和天气信息。存储在车辆信息存储单元中的车辆状态信息可包括车辆的热负荷状态信息。本发明的另一示例性实施方式提供了一种用于包括多种驾驶模式的车辆的驾驶模式引导系统的驾驶模式引导输出方法，其包括:在输入单元中输入用户的行驶目的地；根据所输入的行驶目的地，通过控制单元提取车辆的可能行驶路径；通过控制单元采集关于所提取的车辆的可能行驶路径的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息；根据所采集的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息，通过控制单元提取预期消耗能量流；通过控制单元从多种驾驶模式中提取适合于可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式；以及通过控制单元输出所提取的驾驶模式。当提取车辆的多条可能行驶路径时，也可通过控制单元对每条可能行驶路径提取预期消耗能量流。该方法还可包括，考虑对每条可能行驶路径所提取的预期消耗能量流，通过控制单元从多条可能行驶路径中提取具有最小能量消耗的可能行驶路径。预期消耗能量流的提取可包括:根据道路状态信息、实时环境信息和车辆信息，通过控制单元计算在通过可能行驶路径虚拟行驶时施加于车辆的动态负荷状态；根据实时环境信息和车辆信息，通过控制单元计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态；根据关于所计算的车辆的动态负荷状态和流体阻力状态的信息，通过控制单元计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间车辆的燃油消耗状态；以及考虑车辆中的能量流，根据车辆信息计算车辆的热负荷状态。道路状态信息可包括道路的地理特征和道路的交通规则信息中的至少任一种。实时环境信息可包括实时道路交通状况信息和天气信息中的至少任一种。车辆状态信息可包括车辆的热负荷状态信息。根据本发明的示例性实施方式，能够引导用户使用车辆行驶路径的最佳驾驶模式，并且提供在车辆行驶时具有最小能量消耗的驾驶模式。
图1是示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的驾驶模式引导系统的视图。图2和图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的驾驶模式引导方法的流程图。附图标记说明:1:用于车辆的驾驶模式引导系统10:输入单元20:道路信息存储单元
30:实时信息存储单元40:车辆信息存储单元50:控制单元60:输出单元
具体实施例方式以下，为使本领域技术人员易于实施本发明，将参照附图基于本发明的示例性实施方式说明本发明。可以理解的是，本文所使用的名词“车辆”或“车辆的”或者其他相似名词包括普通的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的载客车辆、包括各种艇和船在内的水运工具、以及飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车辆和其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源获得的燃料)。此外，用于执行本发明的示例性实施方式的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM，光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布在网络连接的计算机系统中，以便计算机可读介质以分布方式，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)存储并执行。此外，在不偏离本发明的示意性实施方式的总体构思和意图的情况下，本文所公开的控制单元可实施为单个控制单元或多个控制单元。示例性实施方式是本发明的一个示例性实施方式，且可由本领域的技术人员以各种方式实现，因此本发明的范围不限于以下将说明的实施方式。图1是示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的驾驶模式引导系统I的视图。用于车辆的驾驶模式引导系统I在设置有多种驾驶模式的车辆中考虑根据可能行驶路径的预期消耗能量，提取且引导/建议驾驶模式。参照图1，用于车辆的驾驶模式引导系统I包括输入单元10、道路信息存储单元20、实时信息存储单元30、车辆信息存储单元40、控制单元50、和输出单元60。当通过用户的操作输入目的地时，输入单元10将目的地传送至控制单元50。道路信息存储单元20存储关于道路状态的信息，并将根据输入至输入单元10的行驶目的地的道路状态信息传送至控制单元50。道路状态信息可包括道路的地理特征，例如道路的位置、倾斜度和曲率，以及与道路的交通规则有关的信息，例如速度限制和/或信号系统。道路信息存储单元20可以是行驶路径引导装置，例如车辆中的导航装置的地图数据。地图数据可以是提供三维道路状态信息，例如道路倾斜度的三维地图数据。实时信息存储单元30可配置为实时接收并存储环境信息，并将根据输入至输入单元10的行驶目的地的环境信息传送至控制单元50。即，实时环境信息可包括与道路交通状况有关的信息，例如由于交通事故或道路建设引起的拥堵路段，以及天气信息，例如雪、雨或风向及风速。车辆信息存储单元40存储与车辆有关的信息。车辆信息存储单元40可存储例如驱动系统信息、空调系统信息、排气系统信息、车身结构信息等，且提供例如车辆自身的动态负荷、流体阻力和热负荷的负荷信息，以协助计算车辆的实际燃料消耗。
控制单元50基于输入至输入单元10的目的地信息提取车辆的可能行驶路径。作为车辆的可能行驶路径，提供车辆可到达行驶目的地所通过的路径，并且还可提供多种多样的路径，例如最小距尚路径和最少时间路径。此外，控制单元50可配置为基于从道路信息存储单元20、实时信息存储单元30和车辆信息存储单元40接收的信息，提取可能行驶路径的预期消耗能量流。可能行驶路径的预期消耗能量流是假设车辆行驶通过可能行驶路径时会消耗的能量，并且基于车辆的动态负荷状态、流体阻力状态、燃油消耗状态和热负荷状态而提取出来。车辆的动态负荷状态指在车辆行驶时车辆自身所产生的动态负荷以及除车辆外由于环境的变化所产生的动态负荷，并且取决于例如道路的位置、倾斜度和曲率的道路状态以及道路交通状况。因此，控制单元50根据从道路信息存储单元20和实时信息存储单元30接收的信息，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的动态负荷状态。车辆的流体阻力状态指在车辆行驶时由于车辆周围的流体(如，空气)的流动所引起的阻力，并且取决于交通和天气信息。因此，控制单元50根据从实时信息存储单元30接收的信息和车辆信息，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态。此外，控制单元50还可配置为根据所计算的车辆的动态负荷和流体阻力状态，计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间所消耗的燃油量。因此，通过上述处理提取车辆中的能量流。在此处理中，控制单元50根据从车辆信息存储单元40接收的车辆的空调系统信息和车辆中的能量流，提取在通过可能行驶路径虚拟行驶期间车辆中所产生的热负荷状态。控制单元50可根据关于车辆的动态负荷状态、流体阻力状态、燃油消耗状态和热负荷状态的信息，提取在通过可能行驶路径虚拟行驶期间的预期消耗能量流。此外，控制单元50可配置为基于可能行驶路径的行驶信息，即，上述的道路状态信息或实时环境信息，提取适合于可能行驶路径的预期消耗能量流的驾驶模式。详细而言，控制单元50使用基于车辆信息的各种驾驶模式控制车辆。例如，驾驶模式可以是使车辆以通常方式基于用户要求的加速行驶的通用模式，配置为与用户要求的加速无关地保持车辆的最佳燃油效率的回应模式，以及配置为增加车辆的动态性能的运动模式。有利地，控制单元50在所提供的驾驶模式中提取适合于可能行驶路径的预期消耗能量流的驾驶模式，以向用户建议最佳的可能驾驶模式。输出单元为用户提供从控制单元50接收的可能行驶路径和驾驶模式。详细而言，输出单元输出适合于可能行驶路径的驾驶模式和可能行驶路径，从而为用户提供可用于选择适宜的路线和用于该路线的驾驶模式的信息。使用上述用于车辆的驾驶模式引导系统I的引导方法如下。图2和图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的驾驶模式引导方法的流程图。参照图2和图3，用于车辆的驾驶模式引导方法计算多条可能行驶路径的预期能量流，并提供适合于这些可能行驶路径的能量流的驾驶模式。当用户将目的地输入至输入单元10中时(SI 10)，控制单元50根据从输入单元10接收的目的地提取车辆的可能行驶路径(S120)。可能行驶路径被分为多个区间。控制单元50然后可从道路信息存储单元20、实时信息存储单元30和车辆信息存储单元40提取与车辆的可能行驶路径相关的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息(S130)。详细而言，为行驶路径上的每一划分的区间提取道路状态信息、实时环境信息和车
辆信息。当提取出道路状态信息时，控制单元50确定用户是否之前已使用过该路径，并且当用户已使用过该路径或者路径已预先存储时，可通过存储的数据库提取道路状态信息。然而，当用户未使用过该路径或者路径未预先存储时，则从道路信息存储单元20提取道路状态信息。控制单元50根据可能行驶路径的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息提取预期消耗能量流(S200)。如上所述，预期消耗能量流是根据车辆的动态负荷状态、流体阻力状态、燃油消耗状态和热负荷状态而提取的。详细而言，控制单元50根据道路状态信息、实时环境信息和车辆信息计算在可能行驶路径上虚拟行驶期间施加于车辆的动态负荷状态(S210)，并且根据实时环境信息和车辆信息计算在通过可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态(S220)。此外，控制单元50根据关于在通过可能行驶路径虚拟行驶期间所产生的车辆的动态负荷状态和流体阻力状态的信息，计算车辆的燃油消耗率(S230)。控制单元50可通过这些数据提取车辆中的能量流。在此处理完成后或同时，控制单元50可考虑车辆中的能量流而确定车辆中所产生的热负荷状态，并可提取在该可能路径的车辆上的最小热负荷(S240)。通过此处理，控制单元50可评估当车辆行驶通过可能行驶路径时所消耗的最小能量流。因此，能够提取预期消耗能量流(S200)。控制单元50提取适合于可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式(S300)。详细而言，当车辆在可能行驶路径上行驶时，控制单元50基于例如在该路径上消耗的能量流、道路状态信息和实时环境信息等行驶信息，提取适合的驾驶模式。即，基于提供给控制单元50的信息的最适宜的驾驶模式被提取出来。输出单元随后通过输出从控制单元50接收的可能行驶路径和驾驶模式，向用户提供信息(S400)。以上说明了具有一条可能行驶路径的示例性实施方式。然而，本发明不限于此，且可适用于提供多条可能行驶路径的情况。当提供多条可能行驶路径时，能够通过提取用户从多条可能行驶路径中选择的可能行驶路径的预期消耗能量流，向用户提供建议的驾驶模式。此外，能够提取所有多条可能行驶路径的预期消耗能量流和驾驶模式，然后相应地向用户提供这些信息。此外，能够提取多条可能行驶路径的预期消耗能量流，并根据能量流提取具有最小能量消耗的路径，然后向用户提供适合于具有最小能量消耗的路径的建议驾驶模式。示例性实施方式可适用于设置有多种驾驶模式的车辆。特别地，示意性实施方式可应用于使用来自电池的电机动力行驶的电动车辆。尽管已结合目前被认为实际的示例性实施方式说明了本发明，然而应当理解是，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，其意在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改型和等同设置。
权利要求
1.一种用于设置有多种驾驶模式的车辆的驾驶模式引导系统，包括: 输入单元，配置为接收用户输入的数据，其中用户输入的所述数据为目的地数据； 道路信息存储单元，配置为存储与道路状态有关的信息； 实时信息存储单元，配置为实时接收并存储环境信息； 车辆信息存储单元，配置为存储与车辆有关的信息； 控制单元，配置为基于实时信息、车辆信息和道路状态信息提取车辆的可能行驶路径和驾驶模式；以及 输出单元，配置为输出从所述控制单元接收的所述可能行驶路径和所述驾驶模式， 其中，所述控制单元配置为: 根据从所述输入单元接收的所述目的地数据提取车辆的所述可能行驶路径， 根据从所述道路信息存储单元、所述实时信息存储单元和所述车辆信息存储单元接收的信息，提取所述可能行驶路径的预期消耗能量流，以及 从所述多种驾驶模式中提取适合于所述可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元进一步配置为: 根据输入至所述输入单元的信息提取车辆的多条可能行驶路径， 提取所述多条可能行驶路径中的每条路径的预期消耗能量流， 考虑每条可能行驶路径的预期消耗能量流，从所述多条可能行驶路径中提取具有最小能量消耗的可能行驶路径，以及 提取适合于所述具有最小能量消耗的可能行驶路径的行驶信息的驾驶模式。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述控制单元进一步配置为: 根据输入至所述输入单元的信息提取车辆的多条可能行驶路径， 提取所述多条可能行驶路径中的每条路径的预期消耗能量流，以及 提取适合于每条可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的驾驶模式。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述预期消耗能量流通过以下方式提取: 根据从所述道路信息存储单元、所述实时信息存储单元和所述车辆信息存储单元接收的信息，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的动态负荷状态； 根据从所述实时信息存储单元和所述车辆信息存储单元接收的信息，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态； 根据关于所计算的车辆的动态负荷状态和流体阻力状态的信息，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间车辆的燃油消耗率；以及 基于车辆中的预期能量流，根据从所述车辆信息存储单元接收的信息，计算车辆的热负荷状态。
5.如权利要求4所述的系统，其中: 存储在所述道路信息存储单元中的道路状态信息包括道路的地理特征和道路的交通规则信息。
6.如权利要求4所述的系统，其中: 存储在所述实时信息存储单元中的环境信息包括实时道路交通状况信息和天气信息。
7.如权利要求4所述的系统，其中:存储在所述车辆信息存储单元中的车辆状态信息包括车辆的热负荷状态信息。
8.一种用于包括多种驾驶模式的车辆的驾驶模式引导系统的驾驶模式引导输出方法，所述方法包括: 输入目的地； 通过控制单元，根据所输入的目的地提取车辆的可能行驶路径； 通过所述控制单元，采集与所提取的车辆的可能行驶路径有关的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息； 通过所述控制单元，根据所采集的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息提取预期消耗能量流； 通过所述控制单元，从所述多种驾驶模式中提取适合于所述可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的建议驾驶模式；以及 通过所述控制单元，输出所述建议驾驶模式。
9.如权利要求8所述的方法，其中当提取出车辆的多条可能行驶路径时，对每条可能行驶路径提取预期消耗能量流。
10.如权利要求9所述的方法，还包括: 考虑对每条可能行驶路径提取的预期消耗能量流，通过所述控制单元，从所述多条可能行驶路径中提取具有最小能量消耗的可能行驶路径。
11.如权利要求8所述的方法，其中预期消耗能量流的提取包括: 通过所述控制单元，根据所述道路状态信息、所述实时环境信息和所述车辆信息，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的动态负荷状态； 通过所述控制单元，根据所述实时环境信息和所述车辆信息，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间施加于车辆的流体阻力状态； 通过所述控制单元，根据关于所计算的车辆的动态负荷状态和流体阻力状态，计算在通过所述可能行驶路径虚拟行驶期间车辆的燃油消耗状态；以及 通过所述控制单元，考虑车辆中的能量流根据所述车辆信息计算车辆的热负荷状态。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述道路状态信息选自道路的地理特征和沿所述可能行驶路径的交通规则信息。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述实时环境信息选自实时道路交通状况信息和天气信息。
14.如权利要求8所述的方法，其中所述车辆状态信息包括车辆的热负荷状态信息。
15.一种包含由处理器或控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括: 根据输入的目的地提取至少一条车辆的可能行驶路径的程序指令， 采集与所提取的车辆的可能行驶路径有关的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息的程序指令； 根据所采集的道路状态信息、实时环境信息和车辆信息提取预期消耗能量流的程序指令； 从多种驾驶模式中提取适合于所述可能行驶路径的预期消耗能量流和行驶信息的建议驾驶模式的程序指令；以及输出所述建议驾驶模式的 程序指令。
全文摘要
本发明公开了一种用于设置有多种驾驶模式的车辆的驾驶模式引导系统及其方法。更具体地，在该驾驶模式引导系统中，输入单元输入目的地，道路信息存储单元存储与道路状态有关的信息，实时信息存储单元实时接收并存储环境信息，车辆信息存储单元存储与车辆有关的信息，控制单元随后基于存储在道路信息存储单元、实时信息存储单元和车辆信息存储单元中的信息，提取可能行驶路径和驾驶模式，并且输出单元输出从控制单元接收的可能行驶路径和建议驾驶模式。
文档编号B60W30/14GK103158704SQ20121028078
公开日2013年6月19日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年12月12日
发明者催承吉, 李政雨, 奇廷度 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社