计算行驶路线的燃料量的系统及其方法

专利名称：计算行驶路线的燃料量的系统及其方法
技术领域：
本发明涉及计算行驶路线的燃料量的系统及其方法。
背景技术：
通常，行驶路线引导系统，例如导航系统根据用户请求提供在起始点和目的地之间的路线数据。这样的推荐路线不考虑燃料消耗量。具有基于计算的最短时间经调整将车辆引导到路线上的收费或付费路线(高速路线、交通工具专用路线、最短路线)。然而，由于增加的高油价，驾驶员可选择具有增加的距离的路线，以便消耗尽可能少的燃料。因此，这样的驾驶员实际上不喜欢该建议路线。因此，需要基于燃料消耗计算导航路线的方法。

发明内容
本发明是考虑上面的问题而做出的，并提供了一种可根据交通状况估计并计算逐路段的燃料消耗量的计算行驶路线的燃料量的系统，及其方法。本发明进一步提供了一种通过考虑交通灯/十字路口、停止时间和驾驶员的驾驶习惯计算逐路段(by road sections)的燃料消耗量的计算行驶路线的燃料量的系统，及其方法。本发明进一步提供了一种可在用户请求关于起始点和目的地的路线时，计算由具有最小燃料消耗量的路段组合而构成的路线数据的计算行驶路线的燃料量的系统，及其方法。在一方面中，本发明提供了一种计算行驶路线的燃料量的系统，该系统包括识别逐路段的交通状况的交通信息收集单元；车辆通过考虑根据逐路段的交通状况的估计速度计算车辆以恒定速度逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料量的燃料量计算单元；燃料量补偿单元，该燃料量补偿单元根据在各路段中的估计速度导致的加速或减速行驶计算逐路段的第一燃料量，并在车辆从特定路段行驶到邻近路段时根据在邻近路段之间的估计速度差导致的加速或减速行驶计算第二燃料量，以及在恒速行驶燃料量中补偿第一燃料量和第二燃料量，从而计算逐路段的补偿燃料量的控制单元。在一个实施方式中，燃料量补偿单元进一步计算根据路段提供的交通灯或十字路口发生的加速或减速行驶导致的第三燃料量；以及根据估计速度发生的停止时间导致的逐路段的第四燃料量；并且向控制单元传输第三和第四燃料量。在某些实施方式中，燃料量补偿单元进一步计算根据路段提供的向上(倾斜坡度)道路发生的第五燃料量，以及计算根据路段提供的倾斜坡度道路发生的向下(下降坡度)道路的燃料补偿值，并且向控制单元传输第五燃料量和燃料补偿值。
在其它实施方式中，本发明进一步包括使用车辆信息和速度变化模式地图(a speed change pattern map)计算多个经济驾驶区域的驾驶习惯计算单元，该驾驶习惯计算单元基于该多个经济驾驶区域根据由经济驾驶区域的累积率计算驾驶员的驾驶习惯，并向控制单元传输该驾驶员的驾驶习惯，使得控制单元根据该驾驶员的驾驶习惯将补偿补偿燃料量。在各种实施方式中，恒速行驶燃料量通过下面的等式计算恒速行驶燃料量=(根据逐路段的估计速度设定的车辆行驶阻力X逐路段的行驶距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的车辆的能源效率)；第一燃料量通过下面的等式计算第一燃料量=(根据路段的估计速度设定的估计加速度X车辆的重量X根据在各路段中实现的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/(根据逐路段的估计速度设定的车辆的能源效率)；以及第二燃料量通过下面的等式计算第二燃料量=(根据在邻近路段之间的估计速度设定的逐路段的估计加速度X 车辆的重量X根据由于逐路段的移动发生的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的车辆能源效率)。在其它实施方式中，第三燃料量通过下面的等式计算第三燃料量={(设定加速度X车辆的重量X在车辆根据设置在各路段中的交通灯或十字路口的数量停止之后直到车辆达到逐路段的估计速度的加速距离)/(根据逐路段的估计速度设定的车辆能源效率)χ车辆在交通灯或十字路口的停滞概率(％ )；以及第四燃料量通过下面的等式计算第四燃料量=(根据逐路段的估计速度设定的停止时间X每停止时间的燃料消
耗量)。在另一实施方式中，根据倾斜坡度道路的第五燃料量通过下面的等式计算第五燃料量=(车辆的重量X重力加速度X sin (道路坡度)X下降坡度路段的距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的车辆能源效率)；以及在逐路段的下降坡度路段中的逐路段的估计速度大于在下降坡度道路中设定的最小车辆速度时，计算下降坡度道路的燃料消耗值处理在下降坡度路段中没有以恒速行驶的燃料量。在另一实施方式中，本发明提供计算行驶路线的燃料量的系统，该系统进一步包括存储逐路段的地图数据的地图数据库；在接收具有起始点和目的地的路线引导的请求时，使用地图数据选择包括具有在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段组合的路线数据的路线引导单元；以及显示选择的路线数据和根据该路线数据消耗的补偿燃料量的显示器单元。在一个实施方式中，在根据路线数据行驶期间，每当车辆进入设定的十字路口，路线引导单元再次选择由具有在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段的组合构成的路线数据。在另一实施方式中，在根据路线数据行驶期间，每当车辆进入主要设定点，路线引导单元再次选择由关于在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段的组合构成的路线数据。在另一方面中，本发明提供计算行驶路线的燃料量的方法，该方法包括(a)识别逐路段的交通状况；(b)通过考虑根据逐路段的交通状况的估计速度计算车辆以恒速逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料量；(c)计算根据在各路段中的估计速度发生的加速或减速行驶导致的逐路段的第一燃料消耗量；(c-1)当车辆从特定路段行驶到邻近路段时，计算由于邻近区段之间的估计速度差发生的加速或减速行驶导致的第二燃料量；以及(d)在恒速行驶燃料量中补偿第一燃料量和第二燃料量，从而计算逐路段的补偿燃料量。在另一实施方式中，本发明提供上面描述的方法，该方法进一步包括(e)计算根据路段提供的交通灯或十字路口发生的加速或减速行驶导致的第三燃料量；以及(f)根据停止时间计算逐路段的第四燃料量，该停止时间根据估计速度发生。在另一实施方式中，本发明提供方法，该方法进一步包括(g)计算根据路段提供的倾斜坡度道路发生的第五燃料量；(h)计算根据路段提供的倾斜坡度道路的下降坡度道路的燃料补偿值。在另一实施方式中，本发明提供了一种方法，该方法进一步包括(i)使用车辆信息和速度变化模式地图计算多个经济驾驶区域；以及(j)基于该多个经济驾驶区域，根据逐个经济驾驶区域的累积率计算驾驶员的驾驶习惯，并向控制单元传输该驾驶员的驾驶习惯，因此该控制单元根据该驾驶员的驾驶习惯对补偿燃料量进行补偿。在另一实施方式中，本发明提供了一种方法，该方法进一步包括(k)在接收具有起始点和目的地的路线引导请求时，使用地图数据选择包括具有在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段组合的路线数据；以及(1)显示选择的路线数据和根据该路线数据消耗的补偿燃料量。本发明的计算行驶路线的燃料量的系统在以考虑到根据逐路段的当前交通状况的估计速度的恒速逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料量中，补偿由于在路段中的停滞而额外消耗的第一燃料量和由于在邻近路段之间的估计速度差而发生的第二燃料量。因此，本发明提供了能够考虑到额外的燃料消耗量，来精确估计燃料量的效果，该额外的燃料消耗量根据由逐路段的当前交通状况而产生的加速或减速，根据交通状况车辆的停滞和路段之间的速度差产生。同样，本发明的计算行驶路线的燃料量的系统根据加速或减速行驶进一步计算第三燃料量，该加速或减速行驶根据交通灯或十字路口发生；并根据由于估计速度发生的停止时间计算逐路段的第四燃料量。因此，本发明提供了能够考虑车辆的等待信号，以及十字路口的穿过和停止时间而估计精确的燃料量的效果。此外，本发明的计算行驶路线的燃料量的系统补偿根据驾驶员的驾驶习惯的补偿燃料量。由于本发明可考虑驾驶员的辨识标准，例如驾驶员的驾驶习惯和驾驶员的一般燃料消耗标准，例如恒速行驶燃料量、第一到第四燃料量，因此可准确估计燃料量。另外，本发明的计算行驶路线的燃料量的系统在接收关于起始点和目的地的路线引导请求时，将地图数据用作具有最小燃料消耗量的路段组合，计算起始点和目的地之间的路线数据。因此，本发明提供了允许用户接收具有最小燃料消耗量的路线数据的效果。


本发明的目的、特性和优点根据下面的组合附图的详细描述将更加明显，其中图1是图解根据本发明实施方式的计算行驶路线的燃料量的系统的配置的框图；图2是图解根据本发明实施方式的在车辆恒速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表；图3是图解根据本发明实施方式的路段的配置的视图；图4是图解根据本发明实施方式的在路段中加速或减速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表；图5是图解根据本发明实施方式的在邻近路段之间加速或减速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表；图6是图解根据本发明实施方式的在车辆在路段中停止期间车辆速度和距离之间关系的图表；图7是图解根据本发明实施方式在显示器单元上显示的燃料节省路线的截图的视图；以及图8是图解根据本发明实施方式的计算行驶路线的燃料量的方法的流程图。附图中每个部件的符号110 交通信息收集单元120 燃料量计算单元130 燃料量补偿单元140 驾驶习惯计算单元150:控制单元160 :MAP DB170:路线引导单元180 显示器单元190:统计 DB
具体实施例方式本发明的示例性实施方式参考附图详细描述。遍及该附图使用的相同的参考数字指相同或相似零件。包括在此的已知的功能或结构的详细描述可省略，从而避免模糊本发明的主题。在本发明中，提供多个路段从而根据预定的基准逐路段分类。各路段基于大型十字路口或以预定距离例如Ikm的单元分类，从而根据预定的基准逐路段分类。各路段可基于路段名，例如fest Main街、North Main街、Olympic路等等分类。本发明的各路段可根据用户设定通过用相似交通流量集合连续路段来分类。本发明的路段可通过集合属于城市、州、省或地区的单元的路段来分类。-全部配置描述-图1是图解根据本发明实施方式的计算行驶路线的燃料量的系统100的配置的框图。参考图1，根据本发明实施方式的计算行驶路线的燃料量的系统100包括交通信息收集单元110、燃料量计算单元120、燃料量补偿单元130、驾驶习惯计算单元140、控制单元150、地图数据库160、路线引导单元170，以及显示器单元180。交通信息收集单元110收集逐路段的交通信息。燃料量计算单元120使用逐路段的交通信息计算车辆以恒速逐路段行驶时消耗的恒定行驶燃料量。燃料量补偿单元130根据在路段中发生的停滞从恒定行驶燃料量计算第一额外燃料量。燃料量补偿单元130根据在邻近路段之间的估计速度之间的差计算第二额外燃料量。燃料量补偿单元130根据交通灯和十字路口计算第三燃料量。燃料量补偿单元130根据车辆的停止时间计算第四燃料量。驾驶习惯计算单元140将驾驶员的驾驶习惯记录到数据库中。控制单元150使用第一燃料量到第四燃料量和驾驶员的驾驶习惯补偿恒定行驶燃料量。其间，路线引导单元170接收关于起始点和目的地的路线引导的请求。进一步地， 路线引导单元170通过显示器单元180向驾驶员提供包括消耗最小燃料量的路段组合的路线数据。在下文中，计算行驶路线的燃料量的系统100通过结构元件详细描述。-交通信息收集-参考图1，交通信息收集单元110从分离的交通信息收集中心(未示出)接收逐路段的交通信息，从而估计逐路段的当前速度。-计算在逐路段的恒速行驶期间消耗的恒速行驶燃料量-图2是图解根据本发明实施方式的在车辆恒速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表。参考图1和图2，燃料量计算单元120使用逐路段的当前估计速度和存储在下面描述的地图数据库160中的地图数据的逐路段的距离值，来计算在车辆以恒速逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料量。恒速燃料量定义为在车辆逐路段正常行驶而没有不期望的状况例如停滞时发生的燃料量。恒速行驶燃料量可通过下面的等式1计算。[等式1]
_行驶燃料量= ! 在等式1中，能量(J)=根据逐路段的估计速度设定的行驶阻力X逐路段的行驶距离，并且能量效率(J/ml)是根据逐路段的估计速度设定的车辆的能源效率。车辆的行驶阻力是在车辆行驶时发生的阻力，并可根据估计速度和车辆的重量不同地设定。能量效率基于燃料消耗量的实验统计值逐路段计算，该实验统计值根据车辆的估计速度(RPM)和估计加速度由车辆在实际路段中行驶获得。例如，通过实验识别在驾驶员通过各种速度和加速度以恒速在特定路段中驾驶车辆时发生的燃料量，并且通过车辆的抓持速度(grasped speed)/加速度和燃料量之间的相关性来计算能量效率。图3是图解根据本发明实施方式的路段配置的视图。参考图3，假设具有第一路段到第三路段，根据当前交通状况的第一路段的估计速度和行驶距离是40km/h和300m，根据当前交通状况的第二路段的估计速度和行驶距离是60km/h和500m，并且根据当前交通状况的第三路段的估计速度和行驶距离是50km/h和 200m。
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在此情况下，第一路段到第三路段的各能量(J)是根据第一路段到第三路段的估计速度40km/h、60km/h和50km/h，以及逐路段行驶距离300m、500m和200m设定的车辆的行驶阻力的相乘值。能量效率(J/ml)可通过根据第一到第三路段的估计速度40km/h、60km/ h和50km/h设定的燃料消耗量的实验统计值掌握。-根据在路段中的加速和减速行驶计算第一燃料量-图4是图解根据本发明实施方式的在路段中加速或减速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表。参考图1和图4，燃料量补偿单元130计算根据在各路段中的估计速度生成的加速或减速行驶引起的逐路段的第一燃料量。这里，第一燃料量定义为与车辆行驶的恒速相比， 在各路段中的停滞引起的额外消耗燃料时发生的燃料量。例如，在第一路段的估计速度为 40km/h，并且特定路段的距离为300m时，加速或减速行驶可由于在对应20%的加速或减速地段比率的60m地段中的停滞发生。进一步地，在第二路段的估计速度为60km/h，并且特定路段的距离为500m时，加速或减速行驶可由于在对应例如5%的加速或减速地段比率的 25m地段中的停滞发生。5%或20%的加速或减速地段比率存储在基于实验统计值的统计数据库190中 (通过实际行驶使用行驶车辆速度剖面和加速器操作剖面)。因此，燃料量补偿单元130通过参考统计数据库190识别加速或减速地段比率。此外，燃料量补偿单元130应逐路段识别估计的加速度，以便车辆在根据处于加速或减速速度的加速或减速地段的加速或减速距离行驶。根据路段的估计速度的逐路段的估计加速度(在估计速度为50km/h时，l.Om/s2 的加速度)通过根据路段的估计速度的实验统计值存储在统计数据库190中。在下面描述的将加速度施加于第一燃料量和第二燃料量/第三燃料量的原因是第一燃料量/第二燃料量/第三燃料量不是相似于处于估计速度的恒速行驶的恒速行驶燃料量的燃料量，而是加速或减速行驶的燃料量。第一燃料量通过下面的等式2计算。[等式2]第一燃料量=(根据路段的估计速度设定的估计加速度X车辆的重量X根据在各路段中实现的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/(根据逐路段的估计速度设定的车辆能量效率)。-根据在邻近路段之间的加速或减速行驶计算第二燃料量-图5是图解根据本发明实施方式的在邻近路段之间加速或减速行驶期间车辆速度和距离之间关系的图表。参考图1和图5，在车辆从特定路段行驶到邻近路段时，燃料量补偿单元130计算根据邻近路段的估计速度之间的差而实现的加速或减速行驶引起的第二燃料量。例如，假设具有第一路段到第三路段，根据当前交通状况的第一路段的估计速度和行驶距离是40km/h和300m，并且根据当前交通状况的第二路段的估计速度和行驶距离是60km/h和500m。在此情况下，在第一路段的行驶结束后，在车辆进入第二路段时，加速或减速行驶可由于在第一路段和第二路段之间的估计速度差发生。例如，在第一路段和第二路段之间的估计速度差为20km/h时，加速或减速行驶可通过对应第二路段的全部距离(第一和第二路段的全部距离)的10% (加速或减速的速度比率)发生。
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其间，在第一路段和第二路段之间的估计速度差为40km/h时，加速和减速行驶可通过对应第二路段的全部距离的40% (加速或减速的速度比率)发生。根据在邻近路段之间的估计速度差，10%或40%的加速或减速速度比率存储在基于实验统计值的统计数据库 190中。燃料量补偿单元130通过参考统计数据库190识别根据在邻近路段之间的估计速度差的加速或减速行驶的发生距离的比率。进一步地，燃料量补偿单元130识别逐路段的估计加速度，从而使车辆经由处于根据估计速度差的加速或减速速度来加速或减速行驶的发生距离来行驶。根据路段的估计速度的逐路段的估计加速度存储在基于根据路段的估计速度的实验统计值的统计数据库190中。在此情况下，例如，在估计速度差为40km/h时，估计的加速度为2. Om/s2。第二燃料量通过下面的等式3计算。[等式3]第二燃料量=(根据在邻近路段之间的估计速度设定的逐路段的估计加速度X 车辆的重量X根据由于逐路段的移动发生的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的车辆能量效率)这里，由于第一燃料量和下面描述的第三燃料量/第四燃料量在各区段中消耗， 因此它们逐路段计算，并且第二燃料量逐一对邻近路段计算。-根据逐路段设置的交通灯或十字路口计算第三燃料量和根据停止时间计算第四燃料量_图6是图解根据本发明实施方式的在车辆在路段中停止期间车辆速度和距离之间关系的图表。其间，燃料量补偿单元130根据加速或减速行驶进一步计算第三燃料量，该加速或减速行驶根据逐路段设置的交通灯或十字路口发生。第三燃料量通过下面的等式4计
笪弁。[等式4]第三燃料量=(设定的加速度X车辆重量X在车辆根据设置在各路段中的交通灯或十字路口的数量停止之后直到车辆达到逐路段的估计速度的加速距离)/(根据逐路段的估计速度设定的车辆能量效率)X车辆在交通灯或十字路口的停滞概率(％ )这里，不同于等式3的估计加速度，设定加速度不是根据路段的估计速度设定的估计加速度，而是在停止状态中加速到逐路段的估计速度的加速度。因此，设定的加速度被设定为无关于估计速度，例如2. Om/s2。其间，在估计加速度为2. Om/s2,并且估计速度为 50km/h时，因为在停止状态中的车辆速度为Okm/h，根据均勻地加速运动等式，在车辆在各路段中根据交通灯或十字路口发生停止之后直到车辆达到逐路段的估计速度的加速距离， 即，S= {(估计速度)2_V1 (停止速度)2}/ (估计加速度)={502-02}/(2X2) = 625m。 在对应路段中设置两个十字路口或交通灯时，加速距离S = 625mX2 = 1250m。其间，车辆在交通灯或十字路口的停止概率(％ )不表示车辆在交通灯或十字路口无条件停止。例如， 在交通灯的绿灯开启时，因为车辆可穿过交通灯而不停止，所以车辆的停止概率基于实验统计值设定为例如30% (0.30)。其间，燃料量补偿单元130根据停止时间进一步计算第四燃料量，该停止时间根据逐路段的估计速度发生。通过下面的等式5计算第四燃料量。
[等式5]第四燃料量=(根据逐路段的估计速度设定的停止时间X每停止时间的燃料消
耗量)。这里，根据逐路段的估计速度设定的停止时间是通过基于实验统计值的估计时间计算的停止时间，并且每停止时间的燃料消耗量定义为基于根据该停止时间的实验统计值计算的燃料量。控制单元150补偿燃料量的第一燃料量、第三燃料量和第四燃料量，从而计算逐路段的补偿燃料量。-根据路段提供的倾斜坡度道路和下降坡度道路，计算向下道路的第五燃料量和燃料补偿量-其间，燃料量补偿单元130根据行驶距离进一步计算第五燃料量，该行驶距离根据在各路段提供的倾斜坡度道路和下降坡度道路发生。这里，倾斜坡度道路定义为具有大于由由车辆不同地设定的最小斜率的斜率的路段中的地段。例如，在最小斜率设定为3，并且具有高于3的斜率的特定路段中的地段为150m时，倾斜坡度道路设定为150m。倾斜坡度道路数据存储在地图数据库160中。根据倾斜坡度道路的第五燃料量通过下面的等式6计笪弁。[等式6]第五燃料量=(车辆的重量X重力加速度X sin (道路坡度)X下降坡度路段的距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的车辆能量效率)这里，根据逐路段的估计速度设定的停止时间是通过基于实验统计值的估计速度计算的停止时间，并且每停止时间的燃料消耗量意思是基于根据该停止时间的实验统计值计算的燃料量。控制单元150补偿恒速行驶燃料量的第一燃料量、第二燃料量、第三燃料量、第四燃料量，以及第五燃料量，从而获得逐路段的补偿燃料量。其间，下降坡度道路涉及具有小于在路段中由车辆不同地设定的最小斜率的斜率的地段。例如，在最小斜率设定为3，并且具有高于3的斜率的特定路段中的地段为IOOm 时，倾斜坡度道路设定为100m。倾斜坡度道路数据存储在地图数据库160中。在逐路段的下降坡度路段中的逐路段的估计速度大于在该下降坡度道路中设定的最小车辆速度时，燃料量补偿单元130计算表示在下降坡度路段中的恒速行驶燃料量经处理为零的下降坡度道路的燃料补偿值。即，控制单元150补偿恒速行驶燃料量的第一燃料量、第二燃料量、第三燃料量、 第四燃料量、第五燃料量，以及源自下降坡度道路的燃料补偿值，从而获得逐路段的补偿燃料量。-根据驾驶员的驾驶习惯补偿燃料量-驾驶习惯计算单元140使用车辆信息计算经济驾驶区域。进一步地，驾驶习惯计算单元140根据在计算的经济驾驶区域中的逐区域累积率计算驾驶员的驾驶习惯。驾驶习惯计算单元140包括车辆信息收集器和计算器。车辆信息收集器通过车辆网络收集车辆速度信息、发动机扭矩信息、节流阀位置传感器(TPQ值、速度改变样式数据，以及车辆信息例如源自发动机控制器(未示出)的当前变换齿轮和阻尼减震器的开启/关闭、语音改变控制器(未示出)，以及车辆控制器(未示出)。在此情况下，车辆信息收集器从发动机控制器收集车辆信息和TPS值，并从速度改变控制器收集速度改变样式数据和当前变换齿轮和阻尼减震器的开启/关闭。前述信息可从车辆速度传感器或TPS直接获得，而不是从发动机控制器和速度改变控制器获得。计算器使用车辆信息和速度变化模式地图计算当前行驶状态和经济驾驶区域，累积预定时间的经济驾驶区域，并计算累积的经济驾驶区域的比率。在此情况下，经济驾驶区域分为最大经济驾驶区域(绿区)、中等经济驾驶区域(白区)和最小经济驾驶区域(红区)。详细地，在车辆在振荡模式中具有0 15km/h的速度时，计算器在TPS为1 时确定绿区，在TPS为0%或A 时确定白区，并在TPS为B 100%时确定绿区。进一步地，在车辆在振荡模式中具有16 70km/h的速度时，计算器在TPS为1 时确定绿区。计算器在TPS为0%或A’ B’ ％时确定白区，并在TPS为B’ ％ 100%
时确定红区。其间，计算器确定绿区在减速模式(在振荡或行驶期间的减速模式)中的时候的全部情况。该计算存储计算的经济驾驶区域信息，从而累积驾驶员在绿区的驾驶时间、 在白区的驾驶时间以及在红区的驾驶时间。此外，计算器计算在绿区的驾驶时间、在白区的驾驶时间以及在红区的驾驶时间的累积率，从而在分离的存储单元中存储逐区域的驾驶员时间。这里，A和B基于实验统计值先前指定。其间，控制单元150根据存储在分离的存储单元中的逐区域的驾驶员时间补偿补偿燃料量。在驾驶员的驾驶习惯优越时(在绿区/白区的比率相对高时)，控制单元150将补偿补偿燃料量，从而减少补偿燃料量(例如，减少10%)。相反，在驾驶员驾驶习惯不佳时(在红区的比率相对高时)，控制单元150将补偿补偿燃料量，从而减少补偿燃料量(例如，增加10% ) ο-燃料节省路线的引导_地图数据库160存储逐路段的地图数据，该地图数据包括逐路段的行驶距离、位置信息、识别信息和路段的引导信息。路线引导单元170通过分离的键入单元(未示出)或外部导航终端器件(未示出)接收源自驾驶员的关于起始点和目的地的路线引导请求。此外，路线引导单元170使用地图数据以通常方法(最短路线(快速路线)、高速路线、推荐路线、免费路线，以及支付路线)计算在起始点和目的地之间的多个路线数据，另外，路线引导单元170在多个计算的路线数据中选择由具有最小补偿燃料量的路段组合构成的路线数据。在以路线数据行驶时，每当驾驶员进入十字路口，路线引导单元170的另一实施方式在例如从十字路口入口隔开3km的每个位置再次选择由具有关于从十字路口到目的地的剩余距离的最小补偿燃料消耗量的路段的组合构成的路线数据。即，在驾驶员接收关于起始点和目的地的路线引导请求之后，路段的交通状况可连续改变。因此，在行驶期间每当车辆进入设定十字路口，路线引导单元170再次在每个从十字路口隔开30km的位置选择路线数据。结果，驾驶员也可接收由具有在改变的交通状况中的最小补偿燃料量的路段组合构成的路线数据的供应。在以路线数据行驶时，每当驾驶员进入主要点，即高速公路或一般道路的十字路口，路线选择单元170的进一步实施方式在例如每个从十字路口隔开3km的位置再次选择由具有关于到目的地的剩余距离的最小补偿燃料量的路段组合构成的路线数据。即，路段的交通状况可连续改变。因此，每当用户进入主要设定点，即高速公路或一般道路，路线引导单元170再次选择路线数据。因此，驾驶员也可接收由具有在改变的交通状况中的最小补偿燃料量的路段组合构成的路线数据的供应。十字路口或主要点由驾驶员的请求通过分离的键入单元(未示出)设定，或根据用户的先前自动搜索设定来设定。因此，路线引导单元170可通过驾驶员的请求或用户的先前自动搜索设定在设定的十字路口或主要点中再次选择(搜索)路线数据。图7是图解根据本发明实施方式在显示器单元上显示的燃料节省路线的截图的视图。显示器单元180由IXD配置。显示器单元180显示计算的路线数据(包括行驶路线、行驶距离、需要时间和期望的成本)以及根据路线数据的补偿燃料消耗量。因此， 本发明可向驾驶员提供达到一定程度的具有长行驶距离，但具有小燃料消耗量(快速路线 2. 11 —燃料节省路线1. 81)的路线数据，如图7所示(左现有技术，右本发明)(快速路线11. 4km —燃料节省路线20. 9km)。-计算行驶路线的燃料量的系统的操作-在下文中，描述根据本发明计算行驶路线的燃料量的方法。图8是图解根据本发明实施方式计算行驶路线的燃料量的方法的流程图。参考图8，交通信息收集单元110识别逐路段的当前交通状况(S100)。接下来，燃料量计算单元120计算在车辆以由于根据当前交通状况的逐路段的估计速度的恒速逐路段行驶时消耗的恒速燃料量(S102)。燃料量计算单元120计算根据在各路段中的估计速度发生的加速或减速行驶导致的逐路段的第一燃料量(S104)。在车辆从特定路段行驶到另一邻近路段时，燃料量补偿单元130根据由于在邻近路段之间的估计速度差引起的加速或减速行驶计算第二燃料量(S106)。燃料量补偿单元130计算根据在各路段提供的交通灯或十字路口发生的加速或减速行驶导致的第三燃料量(S108)。燃料量补偿单元130根据停止时间计算逐路段的第四燃料量，该停止时间根据估计速度发生(SllO)。燃料量补偿单元130根据倾斜坡度道路或下降坡度道路计算逐路段的第五燃料量和向下道路的燃料补偿值(Slll)。控制单元150补偿燃料量的第一燃料量到第五燃料量，以及下降坡度道路的燃料补偿值，从而计算逐路段的补偿燃料量(S112)。驾驶习惯计算单元140使用车辆信息计算经济驾驶区域，并根据逐经济驾驶区域的累积率计算在计算的经济驾驶区域中的驾驶员驾驶习惯，并向控制器150传输该驾驶习惯(Si 14)。控制单元150补偿根据通过驾驶习惯计算单元140计算的驾驶员驾驶习惯的补偿燃料量(Si 16)。接下来，路线引导单元170从驾驶员接收关于起始点和目的地的路线引导请求(S118)。路线引导单元170使用地图数据计算作为具有最小燃料消耗量的路段数据组合的起始点和目的地之间的路线数据(S120)。接下来，显示器单元180显示通过路线引导单元170计算的路线数据和根据该路线数据消耗的补偿燃料量(S122)。尽管本发明的示范实施方式在上文中详细描述，但应明确理解可向本领域技术人员呈现的在此教导的基础发明概念的许多变化和修改仍落入本发明的精神和范畴之内，如权利要求中所定义的。特别地，显然本发明可应用于使用电力或氢作为燃料的车辆，与应用于将石油用作燃料的车辆相同。可在本发明中做出各种修改和变化而不违背本发明的精神或范畴对于本领域技术人员是明显的。因此，本发明意指覆盖经提供落入权利要求和它们的等效的范畴的本发明的修改和变化。
权利要求
1.一种计算行驶路线的燃料量的系统，包括交通信息收集单元，其识别逐路段的交通状况；燃料量计算单元，其通过考虑与逐路段的所述交通状况相应的估计速度来计算车辆以恒定速度逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料量；燃料量补偿单元，其根据在各路段中的估计速度导致的加速或减速行驶计算逐路段的第一燃料量，并在所述车辆从特定路段行驶到邻近路段时根据邻近路段之间的估计速度差导致的加速或减速行驶计算第二燃料量；以及控制单元，其在所述恒速行驶燃料量中补偿所述第一燃料量和所述第二燃料量，从而计算逐路段的补偿燃料量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述燃料量补偿单元根据由路段提供的交通灯或十字路口进一步计算由加速或减速行驶导致的第三燃料量；并计算由与估计速度相应的停止时间导致的逐路段的第四燃料量；并向所述控制单元传输所述第三和第四燃料量。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述燃料量补偿单元根据由路段提供的倾斜坡度道路进一步计算第五燃料量，并计算根据路段提供的所述倾斜坡度道路发生的下降坡度道路的燃料补偿值，并向所述控制单元传输所述第五燃料量和所述燃料补偿值。
4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括使用车辆信息和速度变化模式地图计算多个经济驾驶区域的驾驶习惯计算单元，所述驾驶习惯计算单元基于所述多个经济驾驶区域，根据逐经济驾驶区域的累积率计算驾驶员的驾驶习惯，并向所述控制单元传输所述驾驶员的驾驶习惯，使得所述控制单元根据所述驾驶员的驾驶习惯补偿所述补偿燃料量。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述恒速行驶燃料量由下面的等式计算恒速行驶燃料量=(根据逐路段的估计速度设定的车辆的行驶阻力X逐路段的行驶距离)/ (根据逐路段的所述估计速度设定的所述车辆的能量效率)；所述第一燃料量由下面的等式计算第一燃料量=(根据所述路段的估计速度设定的估计加速度X所述车辆的重量X根据在各路段中实现的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/(根据逐路段的估计速度设定的所述车辆的能量效率)；以及所述第二燃料量由下面的等式计算第二燃料量=(根据在邻近路段之间的估计速度设定的逐路段的估计加速度X所述车辆的重量X根据由于逐路段的移动发生的加速或减速行驶的估计加速或减速距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的所述车辆的能量效率)。
6.根据权利要求2所述的系统，其中所述第三燃料量由下面的等式计算第三燃料量=K设定加速度X所述车辆的重量X在所述车辆根据位于在各路段中的交通灯或十字路口的数量停止之后直到所述车辆达到逐路段的估计速度的加速距离)/ (根据逐路段的估计速度设定的所述车辆的能量效率)X所述车辆在交通灯或十字路口的停滞概率(％)；以及所述第四燃料量由下面的等式计算第四燃料量=(根据逐路段的估计速度设定的停止时间X每停止时间的燃料消耗量)O
7.根据权利要求3所述的系统，其中根据所述倾斜坡度道路的所述第五燃料量由下面的等式计算第五燃料量=(车辆的重量χ重力加速度χ Sin(道路坡度)X下降坡度路段的距离)/ (根据逐路段的所述估计速度设定的所述车辆的能量效率)；以及当逐路段的下降坡度路段中的逐路段的估计速度大于在所述下降坡度道路中设定的最小车辆速度时，所述下降坡度道路的所述燃料消耗值经计算处理在所述下降坡度路段中没有恒速行驶燃料量。
8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括存储逐路段的地图数据的地图数据库；路线引导单元，所述路线引导单元在接收关于所述起始点和所述目的地的路线引导的请求时，使用所述地图数据选择包括具有在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段的组合的路线数据；以及显示所述选择的路线数据和根据所述路线数据消耗的补偿燃料量的显示单元。
9.根据权利要求8所述的系统，其中在所述车辆根据所述路线数据行驶期间，每当所述车辆进入设定的十字路口，所述路线引导单元选择由具有在所述起始点和所述目的地之间的所述最小补偿燃料消耗量的路段的组合构成的所述路线数据。
10.根据权利要求8所述的系统，其中在所述车辆根据所述路线数据行驶期间，每当所述车辆进入主设定点，所述路线引导单元选择由具有在所述起始点和所述目的地之间的所述最小补偿燃料消耗量的路段的组合构成的所述路线数据。
11.一种计算行驶路线的燃料量的方法，包括(a)识别逐路段的交通状况；(b)通过考虑与逐路段的所述交通状况对应的估计速度来计算车辆以的恒定速度逐路段行驶时消耗的恒速行驶燃料消耗量；(c)计算根据在各路段中的所述估计速度的加速或减速行驶导致的逐路段的第一燃料量；(c-1)在所述车辆从特定路段行驶到邻近路段时，计算由于邻近路段之间的估计速度差发生的加速或减速行驶导致的第二燃料量；以及(d)在所述恒速行驶燃料量中补偿所述第一燃料量和所述第二燃料量，从而计算逐路段的补偿燃料量。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括(e)计算根据路段提供的交通灯或十字路口发生的加速或减速行驶导致的第三燃料量；以及(f)根据与估计速度对应的停止时间计算逐路段的第四燃料量。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括(g)计算根据路段提供的倾斜坡度道路发生的第五燃料量；(h)计算根据路段提供的所述倾斜坡度道路发生的下降坡度道路的燃料补偿值。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括(i)使用车辆信息和速度变化模式地图计算多个经济驾驶区域；以及(j)基于所述多个经济驾驶区域，根据逐经济驾驶区域的累积率计算驾驶员的驾驶习惯，并向所述控制单元传输所述驾驶员的驾驶习惯，使得所述控制单元根据所述驾驶员的驾驶习惯补偿所述补偿燃料量。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括(k)在接收关于所述起始点和所述目的地的路线引导的请求时，使用所述地图数据选择包括具有在起始点和目的地之间的最小补偿燃料消耗量的路段的组合的路线数据；以及 (1)显示所述选择的路线数据和根据所述路线数据消耗的补偿燃料量。
全文摘要
本发明提供了一种计算行驶路线的燃料量的系统及其方法，其可根据交通状况估计和计算逐路段的燃料消耗量。
文档编号G06F19/00GK102314545SQ201010567828
公开日2012年1月11日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年6月30日
发明者李泰奭, 河珍镐 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社