专利名称：驾驶行为反馈界面的制作方法
技术领域：
本发明的一个或多个实施例涉及通过用户界面向驾驶员传递关于驾驶员的巡航速度行为的反馈的系统和方法。
背景技术：
车辆包括许多界面，比如仪表、指示器和各种显示器，用于向用户传递关于车辆运转及其周围的信息。随着新技术(包括在传统车辆以及混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和电池电动车辆(BEV)中找得到的技术)的到来，这些界面已经越来越成熟。例如，很多HEV包含有尝试向驾驶员提供多种混合动力驾驶状态的信息的仪表。一些仪表向驾驶员指示车辆何时只通过发动机驱动、只通过马达驱动或它们两者的结合驱动。类似地，显示器可指示马达何时作为发电机运转，并且何时正在再充电能量存储设备(比如电池)。无论哪种车，对于大多数车辆驾驶员，车辆的燃料经济性或行程范围(range)仍然是重要的标准。在真正的驾驶状况下，驾驶员行为仍然是影响车辆的燃料经济性或行程范围的主要因素。众所周知，也许一些驾驶员不能实现希望的燃料经济性或行程范围，部分原因是驾驶习惯。尽管已经清楚驾驶员行为影响车辆的燃料经济性或行程范围，但是通常还不清楚驾驶员应该怎样通过考虑动力传动系统和其它的环境因素来驾驶以改善燃料经济性或行程范围。在很多情况下，驾驶员愿意改正他们的行为，但是不能将建议的技巧转化为在他们的驾驶习惯中真正的改变。
发明内容
根据本发明的一个或多个实施例，提供了用于指导巡航速度行为的显示控制系统和方法。控制系统可包括控制器以及与控制器通信的界面。控制器可配置用于接收至少指示车辆加速度(acceleration)、车辆减速度(deceleration)和车速的输入。控制器可进一步配置用于基于该输入输出至少一个巡航速度分数。界面可配置用于显示巡航速度反馈指示器，该指示器指示所述至少一个巡航速度分数。界面可包括用于显示巡航速度反馈指示器的巡航速度反馈仪表。界面可配置用于基于所述至少一个巡航速度分数在巡航速度反馈仪表内调节巡航速度反馈指示器。通过巡航速度反馈指示器指示的所述至少一个巡航速度分数可包括长期巡航速度分数和瞬时巡航速度分数中的一个。此外，界面可进一步配置用于基于长期巡航速度分数和瞬时巡航速度分数中的另一个调节巡航速度反馈仪表的至少一部分的颜色。根据一个或多个实施例，控制器可基于车辆加速度、车辆减速度和车速产生瞬时巡航速度分数。在这点上，控制器可以基于产生瞬时巡航速度分数之前的车速来标准化车辆加速度、车辆减速度和车速中的一个或多个。此外，控制器可以在产生瞬时巡航速度分数之前计算调适的(adapted)车速值。调适的车速值可以基于车速和长期巡航速度分数。例如，可通过长期巡航速度分数乘以标准化的车速值而计算调适的车速值。
根据一个或多个实施例，可使用基于车速的查值表产生瞬时巡航速度分数。此外，长期巡航速度分数可以至少部分基于瞬时巡航速度分数、之前的长期巡航速度分数以及用于权重瞬时巡航速度分数和之前的长期巡航速度分数的遗忘因子(forgetting factor)。与遗忘因子关联的值可以基于瞬时巡航速度分数和长期巡航速度分数的函数的比较。根据本发明的一个实施例，长期巡航速度分数至少部分基于瞬时巡航速度分数、之前的长期巡航速度分数以及用于权重瞬时巡航速度分数和之前的长期巡航速度分数的遗忘因子。根据本发明的一个实施例，遗忘因子基于之前的长期巡航速度分数是否小于瞬时巡航速度分数。根据本发明，提供一种用于控制车辆显示器的方法，所述方法包含:接收至少指示车辆加速度、车辆减速度和车速的输入；基于所述输入产生至少一个巡航速度分数；以及显示巡航速度反馈仪表，所述仪表具有指示所述至少一个巡航速度分数的巡航速度反馈指示器。根据本发明的一个实施例，产生至少一个巡航速度分数的步骤包含:比较车辆加速度和加速度阈值；比较车辆减速度和减速度阈值；当车辆加速度低于加速度阈值以及车辆减速度低于减速度阈值时基于车速产生瞬时巡航速度分数；以及基于瞬时巡航速度分数计算长期巡航速度分数。根据本发明的一个实施例，通过巡航速度反馈指示器指示的所述至少一个巡航速度分数包括长期巡航速度分数和瞬时巡航速度分数中的一个。根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包含:基于产生瞬时巡航速度分数之前的车速标准化车辆加速度和车辆减速度中的一个或两个。根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包含:在产生瞬时巡航速度分数之前计算调适的车速值，调适的车速值基于车速和长期巡航速度分数。根据本发明的一个实施例，使用查值表基于调适的车速值而产生瞬时巡航速度分数。根据本发明，提供一种显示控制系统，所述显示控制系统包含:控制器，配置用于接收指示车辆加速度、车辆减速度和车速的输入、基于输入产生瞬时巡航速度分数、并基于瞬时巡航速度分数提供对应于长期巡航速度分数的巡航速度反馈信号；以及显示器，与控制器通信并包括巡航速度反馈仪表，该反馈仪表配置用于显示指示长期巡航速度分数的巡航速度反馈指示器。根据本发明的一个实施例，显示器进一步配置用于基于长期巡航速度分数调节巡航速度反馈仪表的至少一部分的颜色。
图1是根据本发明的一个或多个实施例的用于指导驾驶行为的车辆控制系统的闻级功能图；图2是控制系统更详细的示例功能性框图；图3是总体上在图2中描述的用于指导巡航速度行为的控制器及相关的算法的简化示意框图4是根据本发明的一个或多个实施例的描述用于传递巡航速度行为的方法的简化示例性流程图。
具体实施例方式根据需要，本说明书中公开了本发明具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。能影响车辆的燃料经济性或行程范围的一个主要驾驶员因素是驾驶车辆巡航速度行为。很多驾驶员通常不确定他们应该怎样通过考虑动力传动系统和其它环境因素来驾驶以改善燃料经济性或行程范围。对驾驶员们自己的巡航速度行为的反馈能影响或改善他们以后的行为以提升燃料经济性或行程范围并且可最小限度地(如果有的话)影响车辆的驾驶性能。实时巡航速度行为反馈可转化为更好的长期驾驶习惯。本发明的一个或多个实施例可提供一种系统和方法，用于监测驾驶员输入和车辆参数、评估驾驶员的巡航速度行为并向驾驶员提供涉及巡航速度行为的反馈。驾驶员巡航速度行为反馈可用于指导驾驶员以后的巡航速度行为。当当前的巡航速度行为负面地影响或减小车辆的动力效率时，巡航速度行为指导可以最终使车辆的动力效率改善。系统可提供涉及驾驶员巡航速度行为的相对短期反馈或建议。此外，系统可监测驾驶员对短期反馈的接受或反对以得知驾驶员的长期意图以使用该反馈来修正他的或她的巡航速度行为。此外，系统可提供涉及驾驶员巡航速度行为的长期分数，该长期分数至少部分基于驾驶员对巡航速度行为反馈的接受或反对。这样，系统关于巡航速度行为指导的使用可适应驾驶员的长期意图以修正驾驶习惯并能够提供可以随时间推移而逐渐地改善驾驶员的巡航速度行为的对应反馈。根据本发明的一个或多个实施例，涉及驾驶员的巡航速度行为的长期分数可用于修改系统的车速输入，该车速输入在车辆加速度和减速度中的每个低于对应的加速度和减速度阈值时可用于产生短期反馈。现在参考附图，图1描述了根据本发明的一个或多个实施例的用于车辆(未显示)的指导驾驶行为的控制系统20的高级功能示意图。控制系统20可包括彼此相互通信的控制器22和用户界面24。尽管显示了单个控制器，控制器22可包括可用于控制多个车辆系统的多个控制器。例如，控制器22可以是车辆系统控制器/动力传动系统控制模块(VSC/PCM)。在这点上，VSC/PCM的PCM部分可以是嵌入VSC/PCM内的软件，或者它可以是独立的硬件设备。控制器22通常包括任何数量的微处理器、专用集成电路(ASIC)、集成电路(1C)、存储器(例如闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)和/或电可擦除只读存储器(EEPROM))以及软件代码以彼此协作而共同执行一系列操作。控制器22可以使用共用总线协议(例如控制器局域网(CAN))通过硬线车辆连接(比如总线25)与其它控制器(例如电池能量控制模块、变速器控制模块等)通信，或者可以使用无线收发器(未显示)与其它车辆设备无线通信。控制器22可接收输入信号26并且响应于输入信号26可产生一个或多个瞬时和/或长期驾驶行为反馈信号28。控制器22可将该信息传输至用户界面24，该界面随后将该信息传递给驾驶员。然后驾驶员可使用该驾驶行为反馈以改善驾驶习惯，比如涉及加速、减速和巡航的习惯。用户界面24可包括至少一个显示器30及用于与控制器22通信并使显示器运转的必要的关联电路，包括硬件和/或软件。显示器30通常可用于将相关的车辆内容(例如包括驾驶行为信息或涉及车辆运转的其它信息)传递给车辆的驾驶员。显示器30可以设置在车辆的仪表盘(未显示)内，比如在仪表板或中控区域中。此外，显示器30可以是另一个用户界面系统(比如导航系统)的一部分，或者可以是专用的信息显示系统的一部分。显示器30可以是液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二级管显示器(OLED)或者其它任何适当的显示器。显示器30可以包括用于接收与显示器选择的区域关联的驾驶员输入的触摸屏。用户界面24或显示器30还可包括一个或多个按钮(未显示)，包括用于完成驾驶员输入的硬键盘或软键盘。控制器22产生的驾驶行为反馈信号28可对应于可用于评价驾驶员的驾驶行为的方面(比如加速行为、减速(制动)行为和巡航速度行为)的分数或其它相关的标准。根据一个或多个实施例，驾驶行为反馈信号28可包括下述驾驶行为分数中的一个或多个:瞬时加速分数(Sa)、长期加速分数(La)、瞬时减速分数(Sd)、长期减速分数(Ld)、瞬时巡航速度分数(Sc)以及长期巡航速度分数(Lc)。显示器30可包括一个或多个用于传递多种驾驶行为反馈分数的驾驶行为反馈仪表32。特别地，显示器30可包括与瞬时加速分数(Sa)和/或长期加速分数(La)关联的加速反馈仪表32a。显示器30可进一步包括与瞬时减速分数(Sd)和/或长期减速分数(Ld)关联的减速反馈仪表32b。此外，显示器30可包括与瞬时巡航速度分数(Sc)和/或长期巡航速度分数(Lc)关联的巡航速度反馈仪表32c。如图1中显示的，每个驾驶行为反馈仪表32可以是包括对应于驾驶行为反馈信号28中至少一个的至少一个反馈指示器的柱状仪表。例如，加速反馈仪表32a可包括对应于瞬时加速分数(Sa)和长期加速分数(La)中至少一个的加速反馈指示器34。类似地，减速反馈仪表32b可包括对应于瞬时减速分数(Sd)和长期减速分数(Ld)中至少一个的减速反馈指示器36。巡航速度反馈仪表32c可包括对应于瞬时巡航速度分数(Sc)和长期巡航速度分数(Lc)中至少一个的巡航速度反馈指示器38。每个反馈指示器可定义显示器30照亮或以其它方式显示的对应的柱状部分。于是，对应于每个反馈指示器的驾驶行为分数可定义为其相关的柱状部分的长度。例如，加速反馈指示器34可在加速反馈仪表32a上定义加速柱状部分40，减速反馈指示器36可在减速反馈仪表32b上定义减速柱状部分42，以及巡航速度反馈指示器38可在巡航速度反馈仪表32c上定义巡航速度柱状部分44。尽管可使用柱状仪表或类似的图形实施每个驾驶行为反馈仪表32，但是还是可以利用各种类型的替代仪表和/或指示器用于传递驾驶行为分数。一些非限制性示例可包括数字指示器、针状仪表等。本发明的一个或多个实施例可以在所有类型的车辆中实施，包括具有不同的动力传动配置的车辆。例如，一个或多个实施例可在混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、电池电动车辆(BEV)或传统的车辆(比如只通过内燃发动机驱动的车辆)中实施。HEV可以指通过发动机和/或一个或多个电动马达驱动的车辆。BEV可以指通过一个或多个电动马达驱动而没有内燃发动机辅助的车辆。PHEV可以指主要通过一个或多个电动马达驱动的混合动力电动车辆。PHEV和BEV可连接至外部的电力供给以便于向车辆电池充电，该电池给马达供应电能。
为了提供上文参考的驾驶行为反馈信号28中的一个或多个，控制器22接收的输入信号26中的一个或多个可以总体上指示车速(Vspd)、实际车辆加速度(Aaetual)和/或实际车辆减速度(Darfual)。此外，输入信号26中的一个或多个可以总体上指示总的动力传动系统输出功率(Ptotal)、加速器踏板位置改变(AACC_Ped)和/或制动百分比(Pct_Brk)。控制器22接收的输入信号26可用于控制器22中包含或者通过其执行的一个或多个算法以确定输入值，比如车辆加速度(Aartual)、减速度(Daetual)、总的动力传动系统输出功率(Pttrtal)、加速度器踏板位置改变(AACC_Ped)和/或制动百分比(Pct_Brk)。尽管大体上描述为通过控制器22直接接收输入，但是输入信号26中的一个或多个可以仅仅指示通常在控制器算法中使用的用于产生驾驶行为反馈的输入。因此，示例性输入信号可以包括加速器踏板位置信号(APPS)、制动开关信号(Brk_SW)和/或制动踏板标记信号(Brk_Ped_Flg)、摩擦制动扭矩(Tf-)、再生制动扭矩(TMgJ、高压(HV)电池功率(Pbatt)、燃料流速(Fuel_FloW)、车速(Vspd)或输出轴转速(《_)、车辆模式(Veh_Mode)等。可以直接地从各个系统或传感器(未显示)接收输入作为输入信号，或者可间接地通过CAN总线25接收输入作为输入数据。控制器22接收的输入信号26可以取决于在特定的车辆中采用的动力传动系统技术。例如，在传统的车辆应用中，例如涉及HV电池能量(Pbatt)或再生制动扭矩(TMgm)的输入信号可能不存在于或不可应用在产生驾驶行为反馈信号28中。类似地，在BEV应用中，不可应用对应于燃料流速的输入信号(Fuel_FloW)。控制器22可以从实际车速(Vspd)或输出轴转速(Ooss)确定实际车辆加速度(Aactual)和减速度(Darfual)。控制器22可根据动力传动系统的配置通过多种方式确定总的动力传动系统输出功率(Ptotal)。例如，和PHEV应用中的总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以是来自高压电池的电池功率(Pbatt)和燃料功率(Pfu6l)的总和，如下面的方程式所示:Ptotal = Pbatt+Pfuel (方程式 I)可使用来自燃料流速(Fuel_Flow)和燃料密度(Fuel_Density)的值根据下面描述的方程式2来计算燃料功率(Pfml):Pfuel = Fuel_FlowXFuel_Density (方程式 2)然而，在BEV应用中，总的动力传动系统输出功率(Ptotal)可以仅基于电池功率(Pbatt):Ptotal = Pbatt (方程式 3)在传统的动力传动系统应用中，总的动力传动系统输出功率(Pttrtal)可以仅基于燃料功率(Pfu6l):Ptotal = Pfuel (方程式 4)控制器22可以从加速器踏板位置信号(APPS)确定加速器踏板位置改变(AAcc_Ped)，APPS可以代表驾驶员请求的车轮扭矩/动力。所以，加速器踏板位置改变(AAcc_Ped)可以指示驾驶员的加速器踏板响应。图2是更详细的控制系统20的示例性功能框图。如图所示，控制器22可以包括多个相互关联的算法(如不同的框代表的)以产生驾驶行为反馈信号28。尽管出于说明的目的将图2中多个相互关联的算法示意地分割，但是它们可以组合成一个更大的算法用于产生传输至用户界面24的驾驶行为反馈信号28。如图2显示的，可以在输入处理和标准化框46处总体上接收关于图1描述的输入信号26。在输入处理和标准化框46内，可以处理输入信号26中的一个或多个以获取如上文所述的用于车辆加速度(Aartual)、减速度(Daetual)、总的输出功率(Ptotal)、加速器踏板位置改变(AACC_Ped)、制动百分比(Pct_Brk)等的值。此外，车辆加速度(Aartual)和减速度(Darfual)可修改为车速(Vspd)的函数以分别获取标准化的加速度值(Anmi)和标准化的减速度值(Dnm)。总的动力传动系统输出功率(Pttrtal)也可修改为车速(Vspd)的函数以产生标准化的总的动力传动系统输出功率(Pnmi)。类似地，加速器踏板位置改变(AACC_Ped)也可修改为车速(Vspd)的函数以获取标准化的加速器踏板位置改变值(AACC_PednOTm)。在一些实例中，可以将车速(Vspd)自身标准化以获取标准化的车速(Vnmi)。类似于总的动力传动系统输出功率，控制器22可基于动力传动系统配置而不同地确定制动百分比(Pct_Brk)。对于HEV、PHEV和BEV，制动百分比(Pct_Brk)可以基于再生制动扭矩(TMgJ与摩擦制动扭矩(Tftietim)和再生制动扭矩(Tregm)之和的比例。例如，可通过滤波的一减去前面提到的比例来确定制动百分比(Pct_Brk)，如下面的方程式5表示的:
权利要求
1.一种控制系统，包含: 控制器，配置用于接收至少指示车辆加速度、车辆减速度和车速的输入，并且基于所述输入输出至少一个巡航速度分数；以及 界面，与所述控制器通信，并且配置用于显示指示所述至少一个巡航速度分数的巡航速度反馈指示器。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，当所述车辆加速度低于加速度阈值以及所述车辆减速度低于减速度阈值时，所述控制器输出所述至少一个巡航速度分数。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述界面包括用于显示所述巡航速度反馈指示器的巡航速度反馈仪表，并且其中所述界面配置用于基于所述至少一个巡航速度分数而调节所述巡航速度反馈仪表内的所述巡航速度反馈指示器。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，通过所述巡航速度反馈指示器指示的所述至少一个巡航速度分数包括长期巡航速度分数和瞬时巡航速度分数中的一个。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述界面进一步配置用于基于所述长期巡航速度分数和所述瞬时巡航速度分数中的另一个调节所述巡航速度反馈仪表的至少一部分的颜色。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于基于所述车辆加速度、所述车辆减速度和所述车速产生所述瞬时巡航速度分数。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于基于产生所述瞬时巡航速度分数之前的车速至少标准化所述车辆加速度和所述车辆减速度。
8.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于在产生所述瞬时巡航速度分数之前计算调适的车速值，所述调适的车速值基于所述车速和所述长期巡航速度分数。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，通过所述长期巡航速度分数乘以所述车速而计算所述调适的车速值。
10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，使用查值表基于所述调适的车速值而产生所述瞬时巡航速度分数。
11.一种用于控制车辆显示器的方法，所述方法包含: 接收至少指示车辆加速度、车辆减速度和车速的输入； 基于所述输入产生至少一个巡航速度分数；以及 显示巡航速度反馈仪表，所述仪表具有指示所述至少一个巡航速度分数的巡航速度反馈指示器。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，产生至少一个巡航速度分数的步骤包含: 比较车辆加速度和加速度阈值； 比较车辆减速度和减速度阈值； 当车辆加速度低于加速度阈值以及车辆减速度低于减速度阈值时基于车速产生瞬时巡航速度分数；以及 基于瞬时巡航速度分数计算长期巡航速度分数。
全文摘要
本发明公开了一种驾驶行为反馈界面。本发明的一个或多个实施例可提供用于监测驾驶员输入和车辆参数、评估驾驶员的巡航速度行为、并向驾驶员提供驾驶员的巡航速度行为的短期和/或长期反馈的系统和方法。巡航速度行为反馈可用于指导以后的可转化为更好的长期驾驶习惯的巡航速度行为，更好的长期驾驶习惯从而使燃料经济性或车辆行程范围得到改善。此外，可基于驾驶员怎样响应于反馈而可以针对驾驶员调适巡航速度行为反馈。
文档编号B60W50/08GK103183031SQ20121056471
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月24日 优先权日2011年12月30日
发明者法扎尔·阿拉曼·塞伊德, 迪米塔·彼特诺夫·菲利夫, 文卡塔帕斯·拉主·纳拉帕, 保罗·斯蒂芬·布赖恩, 赖安·J·斯卡夫 申请人:福特全球技术公司