[發明專利]向用戶提供移動體的精確續航范圍的設備和方法

有效

• 申請號: 201210051357.3
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN103292820A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 張豫鶴;王文佳;白井啟介
• 申請（專利權）人: 日立（中國）研究開發有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01F9/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳秋明

技術領域

本發明涉及導航系統領域，特別是涉及一種向用戶提供移動體(例如車輛)的精確續航范圍的設備和方法，能夠根據移動體的當前剩余能量來向用戶提供移動體的精確續航范圍。

背景技術

對于用戶來說，掌握車輛的續航范圍非常重要，有助于選擇合適的駕駛路徑。目前，大多數車輛都配備了剩余能量指示裝置，例如剩余油量指示裝置和剩余電量指示裝置等，這些指示裝置獲取車輛的剩余能量信息，并以指針或者數字的方式呈現給用戶。用戶根據指示裝置了解車輛的剩余能量情況，并基于駕駛經驗估算續航范圍，以判斷是繼續行駛還是添加能量。例如，用戶知道車輛在加滿油時能夠在市郊較通暢的道路上行駛600公里，當前的剩余油量是10％，由此用戶估算車輛能夠繼續行駛60公里，由于目的地距離當前位置還有350公里，用戶選擇先到附近加油，然后再開往目的地。這種估算方法基于的駕駛經驗包括用戶對車輛性能的熟知，以及對道路情況的了解。但由于不同車型的車輛性能不同，道路的拓撲結構不同，道路的平坦和起伏程度存在差異，道路的交通狀況也在實時發生變化，同時，某些車內設備的使用，例如空調、音響、車燈等，天氣狀況，例如風力和溫度等，車輛的載重量，也會影響續航范圍，使得用戶有時難以準確地估算續航范圍。而且，對于剛開車不久或者租用車輛的用戶，更加難以估算車輛的續航范圍。

車輛的續航范圍受到車型、道路的拓撲結構、道路的平坦和起伏程度、道路的交通狀況、車內設備的使用情況、天氣狀況、載重情況、用戶的駕駛習慣等多種因素的影響。對于電動車來說，續航范圍還受到電池老化程度的影響。因此，在估算續航范圍時，需要綜合考慮多種因素。本發明提出一種根據剩余能量估算續航范圍的設備和方法。該設備能夠獲知當前車輛的剩余能量、車輛的當前位置、車內設備的使用情況、用戶的駕駛習慣和車輛載重情況。同時，該設備能夠獲取多種地理信息，例如道路的拓撲結構以及道路的坡度情況。另外，該設備能夠實時接收交通狀況信息和天氣狀況信息。當用戶需要了解續航范圍時，設備利用這些信息估算續航范圍，并通過導航終端將續航范圍顯示在導航地圖上，以簡單明確的方式呈現給用戶。

到目前為止，也有一些專利提出綜合考慮多種因素來估算續航范圍，并通過導航終端呈現給用戶。例如，美國專利US2011/0112710允許用戶在駕駛前設定駕駛性能，例如最高限速、最大加速度等，以及駕駛風格，例如緩和、激烈等。在駕駛時，根據設定的駕駛性能和駕駛風格、剩余能量、道路坡度和等級信息，來估算并顯示續航范圍。當用戶的駕駛行為超出駕駛性能的設定時，給予提示。該公知例說明了用戶指定目的地并計算出駕駛路徑后，如何估算續航范圍，并提到當用戶未設定目的地時，同樣可以綜合考慮多種因素估算續航范圍，但并未給出明確的估算方法。

另一美國專利5,539,399介紹了針對電動車的續航范圍估算和顯示方法。當剩余電量低于某個設定門限時，系統自動根據剩余電量估算續航距離并通過一個半徑為續航距離的圓來顯示續航范圍。當用戶請求更精確的續航范圍估算時，系統綜合考慮道路的拓撲結構和坡度信息，首先計算當前道路的能耗，若能耗小于剩余電量，則沿著車輛行駛方向的道路分支繼續向前計算，直到總能耗大于剩余能量；然后，沿著車輛行駛方向的反方向逐一計算各道路分支，直到總能量大于剩余能量。在完成前向和反向道路分支的計算后，系統繪制并呈現續航范圍給用戶。該公知例與本發明有以下不同點：(1)該公知例在估算續航距離時，對移動體當前位置周圍的道路分支逐一計算能耗并與剩余能量比較，當道路分支較多時，能耗的計算量大，對設備的處理性能要求高，難以實現實時處理。而本發明首先以移動體當前位置和剩余能量確定參考目的地，以及到達各參考目的地的路徑，然后針對這些路徑進行能量計算，確定沿這些路徑行駛時的能量零點，最終將能量零點相連形成續航范圍，這樣能同時保證精確顯示續航范圍和減少設備計算負擔。(2)該公知例僅當用戶請求時才進行精確估算，而本發明除此之外，還在剩余能量低于某個設定門限、移動體駛入另一條道路、交通信息更新、移動體上的設備開啟或關閉、天氣狀況更新、載重情況發生變化、用戶的駕駛習慣發生變化等多種條件下都自動地更新續航范圍，這樣能夠保證續航范圍估算的實時性。(3)已知公知例在進行精確估算時只考慮了道路的拓撲結構和坡度，而本發明是綜合考慮了移動體的型號、道路的拓撲結構、道路的坡度、道路的交通狀況、移動體上的設備的使用情況、天氣狀況、載重情況、用戶的駕駛習慣等多種因素來進行計算的。

發明內容