CN106163862A - 具有能源约束的行程规划 - Google Patents

Abstract

一种方法包括：接收至少对应于以下的信息：(i)车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于针对车辆的规划行驶路线的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；使用所接收的信息来确定、并向车辆的驾驶者呈现针对规划的行驶路线的第一能量对距离度量；接收至少在指示驾驶者特性中的提议的变化的用户输入，以及使用所接收的信息和用户输入来确定、并向驾驶者呈现将所提议的变化列入考虑的针对规划的行驶路线的第二能量对距离度量。

Description

具有能源约束的行程规划

背景技术

许多车辆具有导航功能。通常这些是基于无线技术(例如GPS)并且它们允许驾驶者看见车辆在显示的地图上的实时位置，并且还可以提供用于规划去往一个或多个目的地的行程的功能。

不论推进车辆的发动机的类型是什么，能源必须时不时地被补充以便于继续行驶。例如，一些车辆依赖于由存储在电池中的能源供电的全电动传动***，而其他车辆使用混合发动机或甚至是取决于燃烧矿物燃料的内燃机。对于所有类型的车辆普遍的是驾驶者有兴趣于监视车辆中的剩余能量的状态，并且知道可用能量的水平会如何影响预定的行驶距离的剩余部分(例如，剩余行程)。

发明内容

在第一方面，一种方法包括：接收至少对应于以下的信息：(i)车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于针对车辆的规划行驶路线的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；使用接受的信息来确定、并且向车辆的驾驶者呈现针对规划行驶路线的第一能量对距离度量；接收指示至少在驾驶者特性中的提议变化的用户输入，以及使用接收到的信息和用户输入确定、并且向驾驶者呈现将提议变化列入考虑的针对规划行驶路线的第二能量对距离度量。

各个实施方式可以包括任意或所有的以下特征。预测的驾驶者特性包括估计行驶速度，并且其中提议变化修改估计行驶速度。预测的驾驶者特性反映驾驶者的行驶记录。预测的驾驶者特性反映来自一队车辆的行驶记录。该信息进一步反映估计气候***使用，并且其中提议变化修改估计气候***使用。该信息进一步反映估计车辆闭合设置，并且其中提议变化修改估计车辆闭合设置。呈现第一和第二能量对距离度量包括呈现在能量存储装置中的剩余能量作为距离的函数的曲线图。该方法进一步包括在曲线图中在所述规划行驶路线的端点处提供对应于第一和第二能量对距离度量的充电状态百分比的相应表示。用户输入在车辆已经行驶规划行驶路线的部分之后被接收，该方法进一步包括基于规划行驶路线的行驶过的部分来确定针对端点的充电状态百分比，以及在曲线图中提供所确定的充电状态百分比的表示。规划驾驶路线包括开始点和终止点，该方法进一步包括向规划行驶路线添加充电航路点，该充电航路点对应于针对电动车辆的充电位置，其中当前的能量对距离度量基于添加充电航路点而被重新计算。充电航路点响应于能量存储装置的充电状态而被自动添加。该方法进一步包括响应于能量存储装置的充电状态而向驾驶者呈现可替代充电航路点，其中充电航路点基于由驾驶者的选择而被添加到规划行驶路线。驾驶者录入指定充电位置的信息，并且其中充电航路点使用所录入的信息被创建及添加到规划行驶路线。第一能量对距离度量是基于历史信息的；在车辆已经行驶所述规划行驶路线的部分之后，第三能量对距离度量基于规划行驶路线的所行驶的部分而被确定，该第三能量对距离度量使用模型误差和驾驶者误差修改第一能量对距离度量；以及响应于用户输入，该第二能量对距离度量通过使用提议变化和模型误差但不是驾驶者误差来修改第一能量对距离度量而被确定。

在第二方面，一种计算机可读存储介质具有在其上存储的指令，该指令在被执行时致使处理器来执行包括以下的操作：(i)车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于针对车辆的规划行驶路线的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；使用接受的信息来确定、并且向车辆的驾驶者呈现针对规划行驶路线的第一能量对距离度量；接收指示至少在驾驶者特性中的提议变化的用户输入，以及使用接收到的信息和用户输入确定、并且向驾驶者呈现将提议变化列入考虑的针对规划行驶路线的第二能量对距离度量。

在第三方面，一种计算机可读存储介质具有在其上存储的指令，该指令在被执行时致使处理器来生成包括以下的图形用户接口：呈现针对车辆的规划行驶路线的第一能量对距离度量的区域，该第一能量对距离度量使用至少包括以下的接收到的信息而被确定：(i)电动车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于电动车辆的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；以及输入控件，用于生成指示至少在驾驶者特性中的提议变化的用户输入；其中针对规划行驶路线的第二能量对距离度量使用所接收的信息和用户输入而被确定并且在该区域中被呈现，该第二能量对距离度量将提议变化列入考虑。

附图说明

图1示意性地示出了执行使用能量约束的车辆导航的***。

图2A至2C示出了确定车辆具有足够的能量以达到规划的目的地的示例。

图3A至3E示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且用户手动地添加充电航路点的示例。

图4A至4D示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且用户选择由***建议的充电航路点的示例。

图5A至5D示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且***自动添加充电航路点的示例。

图6A至6C示出了用户偏好、建议以及自定义路线的示例。

图7A至7C示出了使用驾驶模拟器的示例。

图8A至8C示出了初始预测、动态预测以及“假如模拟”被呈现的示例。

具体实施方式

本文描述了用于提供行程规划的***和技术，该行程规划向用户呈现一个或多个能源对距离度量。在一些实施方式中，该***在规划的车辆行程的开始处可以呈现在规划的行程的终点处将剩余多少能量(例如，在电动车辆中的电池电量或在内燃机车辆中的燃料)的度量。在行程期间的任何点处，在车辆中实际剩余的能量可以与预测的量不同，这取决于预测中的一个或多个误差。该***随后可以提供用于驾驶者评估若驾驶者对于剩余的行程改变他的或她的驾驶行为(例如驾驶风格)则能量消耗(由一个或多个能量对距离度量说明)将如何改变的方式。

在一些实施方式中，由于一个或多个源造成的在预测能量消耗中积聚的误差被称为“模型误差”，因为其涉及在预测中使用的底层能量模型。整个行程可以在逻辑上由多个基于计算机的公路分段构成。在车辆已经行驶一个或多个分段之后，可以随后计算针对该行程的事后(hindsight)能量消耗。在某种意义上，事后能量计算表示若已经知道驾驶者在遍历的(多个)分段上的实际速度的情况下本将已在行程的开始处被预测的能量消耗。事后能量在遍历的多个分段上被相加。模型误差随后通过首先从消耗的实际能量中减去整个事后能量消耗并且随后将差异除以事后能量消耗而被计算。

相对而言，驾驶者误差可以被定义为从与预测的驾驶者行为不同的驾驶者行为得到的积聚的误差。这可涉及驾驶者行驶的速度，或者驾驶者是否激活气候控制或使用功率的其他功能，仅举几例而言。驾驶者误差可以通过首先从事后能量消耗中减去在(多个)分段上的预测能量使用并且随后将差异除以事后能量消耗而被计算。即，预测的能量在此是使用在一个或多个遍历的分段上的预测的(而非实际的)速度而做出的估计。

模型误差和驾驶者误差影响向用户呈现的能量对距离度量，并且将在本文中随后例示。

图1示意性地示出了执行使用能量约束的车辆导航的***100。在用户接口102中，用户输入始发地104和目的地106。在一些实施方式中，始发地可以被自动输入(例如，基于当前的GPS数据)。该信息被提供至***中的行程规划部件108。例如，行程规划部件可以被实施为一个或多个软件模组。行程规划部件108执行路线查找操作110。从指定始发地到指定目的地的路线被确定。基于确定的路线，车辆细节和关于待行驶的(多个)公路分段的信息，***执行能量计算操作112。能量计算确定车辆行驶到目的地需要多少能量(例如，多少千瓦时的电荷或多少燃料)。

操作110可以使用一个或多个导航工具，并且能量计算操作112可以使用一个或多个公路负载等式。两个操作均可以考虑到来自数据源113的一个或多个类型的数据。数据类型的示例包括但不限于：车辆简况(例如，车辆的类型和型号，包括任何可选的装备)、车队简况(例如，从一队车辆收集的数据，诸如平均电池消耗数据或驾驶者行为)、驾驶者误差和模型误差(例如，如将在以下描述的)、公路网络数据(例如，针对公路分段的长度、斜率和表面类型)、天气数据(例如，关于风力或降雨量的本地化信息)和交通数据。一些数据源信息可以被连续更新，例如考虑到当前天气和交通信息，或针对当前驾驶者调节驾驶者误差。

从能量计算的输出可以被用于更新***中的用户接口114。在一些实施方式中，地图接口116可以被更新例如以显示在目的地处剩余的能量的预测量。在一些实施方式中，分析接口118可以被更新，例如以显示能量对距离表。这些接口中的一者或两者可以呈现能量对距离度量，其以有用的方式说明了多少能量剩在车辆中。接口的示例在以下描述。

能量计算操作112确定分支查询120的答案，其在该示例中显示如下：在目的地处剩余的能量充分？即，能量计算或者显示车辆目前具有足够的能量以达到行程的终点，或者车辆必须在途中被充电或补充燃料。在该示例中，查询120的可能结果为是(122A)、否(122B)以及是，但较低能量水平(122C)。如果答案为是122A，随后行程规划部件可以基本上保持空闲，直到新的计算应当被执行。例如，能量可以定期被重复，使得来自数据源113(如存在)的新的数据可以被纳入考虑。

如果答案为否122B，那么***可以执行操作124，其中生成一个或多个验证的充电选项的列表。这将针对车辆的规划行程纳入考虑并且可以利用充电站的源126。例如，充电站可以提供电池充电、电池交换和/或燃料填充。基于生成的列表，***执行分支查询128以确定是否已经发现一个或多个可能的充电选项。这种确定的结果可以触发用户接口130中的一个或多个操作。在一些实施方式中，***可以自动地添加一个或多个充电航路点至规划的路线(132A)，***可以建议一个或多个充电航路点以用于用户选择(132B)，或者用户可以手动添加对于***未知的一个或多个充电航路点(例如，非公共充电装置)。例如，在操作124中答案否之后，仅有选项132C对用户可用，但在是之后，所有三个选项132A至132C可以被使用。在选项132A至132C中的任何选项之后，在行程规划部件108中的操作110可以再次被执行以找到包含(多个)航路点的正确路线并且以更新能量计算。

如果查询120的结果为是，但较低能量水平(122C)，那么***可以在用户接口136中呈现可行的效率提示134。例如，***可以建议车辆被更有效率地驾驶(诸如在较低速度或具有较小加速度)，驾驶者关闭耗电的功能(例如，气候控制***)或驾驶者关闭天窗或其他车辆闭合(closure)(其可以改进空气动力学)。

在行程之前或期间的一个或多个点处，驾驶者可以执行用户接口138中的“假如”模拟。该“假如”模拟允许驾驶者探索车辆的能量消耗如何被某驾驶风格、气候控制的使用影响，仅举几例而言。在一些实施方式中，驾驶者可以例如通过键入假设速度和/或气候控制值而做出输入140，并且***可以模拟能量消耗而同时考虑这样的(多个)约束。例如，“假如”情景的结果可以在地图116中(如理，通过根据预测的剩余能量标记路线分段)或在分析接口118中(例如，通过示出预测的剩余能量作为行驶距离的函数)被呈现。

驾驶者可以利用用户接口142修改路线。例如，修改144可以涉及向路线添加一个或多个航路点，或为规划的路线制定回程。作为另一示例，改变146可以涉及在一个或多个方面(诸如包含经观景区域的绕道)变更路线。

用户接口102、114、130、138和142可以在一个或多个显示设备上生成。在一些实施方式中，车辆具有被配置用于在控制车辆设置中使用的本机显示屏(例如触摸屏)，并且这种显示器可以被用于本文描述的任何互动。作为另一示例，接口可以被包含在一个或多个移动设备或其他便携装备中(例如，智能电话或GPS设备)。

图2A至2C示出了确定车辆具有足够的能量以达到规划的目的地的示例。即，这对应于答案是122A(图1)，其中其并不必提供任何附加的充电航路点。该示例将使用例如在一些显示设备上向驾驶者呈现的用户接口200进行描述。该用户接口具有检索功能202，诸如具有检索按钮的文字录入域。在此，检索是针对“Sacramento(萨克拉门托)”的，并且地图区域204已经被更新以显示Sacramento,California(加利福尼亚，萨克拉门托)，其是检索结果。地图区域抵着合适的背景(例如，地图或卫星图像)呈现一个或多个路线并且可以显示对驾驶者有用的信息，包括但不限于车辆的当前位置、能量状态(例如，电池电量的水平)以及对于剩余路线的预测。

针对检索结果的信息框206被呈现，并且该框指示车辆当前距离该位置多远(在该示例中是120英里)。而且，信息框206提供控件208以用于开始到该目的地的新行程(即，在该示例中是到Sacramento,CA)。如果驾驶者致动控件208，这可对应于在用户接口102(图1)中做出的输入。即，这可导致行程始发地(车辆的当前位置)以及待被输入到行程规划部件的行程目的地，例如由以上例示的。针对行程的能量计算随后将被执行并且如指示的，当前的示例假定车辆针对整个行程已经具有充分的能量(例如，足够的电池电量)。

相应地，用户接口200可以被更新以反映行程的开始，例如由图2B中所示的。在此，地图区域204现在示出了车辆的当前位置，以及已经针对该行程确定的路线的初始分段。还示出的是信息区域210，其表示逐向导航驾驶指令以及目的地域212。该目的地域包含目的地的名称以及到目的地的距离，以及针对驾驶预测的计时信息(例如，估计的时间期间以及达到时间)。

目的地域212还包含示出了车辆在到达目的地时被估计具有的能量水平(在该示例中，剩余50％能量)的能量指示器214。即，与目的地关联的能量指示器214是能量对距离度量的示例。能量指示器和车辆路线可以被着色(或加阴影或图案)以反映该车辆被预测具有足够的能量以达到目的地而不需要充电或补充燃料。例如，路线和能量指示器可以被示出为绿色。

指示器216反映能量指示器214的值当前的趋势的方向。在该示例中，箭头指向上意味着预测的剩余能量趋向于比当前显示的值更高(即，多于50％)。该趋势基于监视影响能量效率的因素，诸如行驶速度以及气候控制的使用。即，如果车辆当前正在被驾驶得比在能量计算中假定的更慢，这指示将比预测的使用更少的能量，因此指示器可以被呈现为向上指的箭头。类似地，如果车辆正在以使用比估计的计算中使用更多能量的方式被驾驶，可显示向下的箭头。

如果用户选择行程总览控件218，用户接口可以被更新以示出关于整个行程的信息。图2C示出了地图区域204现在示出针对整个行程的路线的示例，其中标记是针对车辆的当前位置。用户接口还示出了关于规划的行程的行程信息区域220。行程信息区域利用能量指示器(现在在80％)呈现当前位置并且利用能量指示器214指示目的地。路线要素222表示在当前位置与目的地之间的路线，并且利用诸如路线经由洲际公路I-80并且估计用两小时之类的一些相关的信息呈现。路线要素可以具有与在地图区域204中的路线以及能量指示器(例如绿色)相同的颜色(或阴影或图案)。着色的/加阴影的/带图案的路线要素222是能量对距离度量的另一示例。

本文的示例在车辆的驾驶者是各种***的用户的方面进行描述。这仅出于简便的目的被完成，并且被构思的是所描述的***和技术仅以遵守可适用的法律或规定的方式而被使用。例如，驾驶者可需要在安全地操作该***之前停止车辆。

驾驶模拟器控件224允许驾驶者探索改变驾驶行为或车辆的设置的一些方面的能量相关的效果，并且将在以下示例中进行描述。

图3A至3E示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且用户手动地添加充电航路点的示例。即，这对应于图1中的情景，其中能量充分度确定导致否122B，接着选项132C。

类似于之前的示例，驾驶者使用检索功能202，但在此取而代之地录入“LosAnegeles(洛杉矶)”。相应地，地图区域204和信息框206现在反映Los Angeles,California，是驾驶者的检索的结果。在该示例中，该位置距离车辆的当前位置350英里。

如果驾驶者致动控件208，到该目的地的路线将被确定，并且能量计算将被实施以确定车辆当前是否针对整个行程具有足够的能量。在该示例中，要假定的是车辆必须沿途被充电/填充燃料。

用户接口200因此可以被更新，如图3B中所示的。即，地图区域204现在示出了整个路线，由路线要素300A至300C指示。行程信息区域220示出了当前位置(其中车辆具有80％剩余电量)以及目的地，其中能量指示器214示出了30％不足(即，负30％)。在行程信息区域中的路线要素222A-222C对应于在地图区域中的相应的路线要素300A-300C。每个路线要素可以被着色(或加阴影或带图案)以反映在路线的该部分期间的预测的剩余能量水平。着色的/加阴影的/带图案的路线要素300A-300C是能量对距离度量的示例。

例如，在对应于路线要素300A和222A的行程的部分期间，能量被预测为充分的，并且这些路线要素可以被着色为绿色。在行程期间的一些点处，然而，车辆所存储的能量(例如，电池电量)被预测为下降到低于预定义的阈值(例如，剩余10％)。相应地，这定义了路线要素300B和222B的开始，并且这些路线要素因此可以被不同地强调(例如，以黄色)。最终，预测指示车辆将耗尽能量(除非充电/填充燃料)，并且这由路线要素300C和222C指示，其可以被相应地强调(例如，以红色)。然而，为了避免这样的情形发生，***可以向驾驶者呈现警报302，使得可以采取恰当的措施。

为了说明充电航路点的手动添加，在此假定***并不知道沿规划的路线的任何可用的充电站。即，当前的示例系基于源126(图1)并不包含满足针对该指定路线的该车辆的需求的任何充电航路点的前提。

驾驶者随后可以告知***用于充电的可用地点。即，源126(图1)在此被期待包含所有的公共充电站，但驾驶者可以更新***关于驾驶者知道可用的私人或半私人充电站。在此，驾驶者录入“5550Old River Rd,Bakersfield”到检索功能202中，并且用户接口随后可以被更新，如在图3C中所示。地图区域204现在示出了在Bakersfield,California附近的区域，并且呈现了航路点框304。航路点框指示到该位置的距离(在此是255英里)并且提供控件306以用于将该位置添加到行程用作航路点，但控件308允许驾驶者取而代之地开始新行程。路线要素300A在此是可见的并且指示新位置接近于原始规划的路线。在该示例中，驾驶者致动控件306并且***随后将再次执行路线确定和能量计算，其中区别在于航路点已经被添加到路线中。

图3D示出了在航路点已经被添加之后的用户接口200的示例。在该时刻，新地点(即，Bakersfield,CA)已经被添加到行程作为航路点，但***尚未考虑在该航路点处的任何附加充电。相应地，行程信息区域针对Bakersfield用航路点区域310进行更新，并且该区域包含示出了车辆在达到该航路点时的剩余能量的预测水平(在此是19％)。此外，针对最终目的地的能量指示器214现在示出了负32％而不是30％，其反映车辆将使用小量能量(在此大约2％)以偏离原始路线(例如，州际高速路)并且访问Bakersfield中的指定位置。最终，警报302仍然告知驾驶者充电是需要的以便于达到如规划的最终目的地。

在航路点区域310中的控件314允许驾驶者指定车辆将在该航路点处被充电(或者使得其电池被交换，或视情况可以被充填燃料)。如果用户致动控件314，这触发***以定义Bakersfield为充电航路点，并且用户接口200随后可以被更新，如在图3E中图示。

在此，控件314已经改变为显示主动状态，并且指令316在航路点区域310中被提供。在该示例中，驾驶者被指令为将车辆充电到至少62％的充电状态，其在此对应于添加31kWh至车辆的电池。根据针对目的地的能量指示器214，车辆现在被预期在到达目的地时具有10％能量剩余。即，在充电航路点被添加到路线时，***可以以当抵达目的地时应当剩余多少能量的阈值(在该示例中是10％)而开始。该***随后可以配置指令316以使得阈值被期待为被满足。

地图区域204可以用指示车辆应当在新添加的位置处被充电的标记而被更新。此外，路线要素300A-300C(例如，在图3B中)可以被修订以反映在车辆的能量情景中的变化。例如，第一路线要素318A在此表示直到充电航路点的行程的第一部分。第二路线要素318B表示在充电(或充填燃料)与车辆的能量水平被预测为下跌到低于预定义阈值的点之间的行程的部分。相应地，当行进路线要素318A-318B时，车辆被预测为保持高于预定义阈值，并且这些要素可以因此具有相同类型的颜色/阴影/图案(例如，绿色)。相较之下，表示在能量阈值不再满足之后的行程的最后部分的第三路线要素318C可以以不同的方式被强调(例如，由绿色轮廓)。然而，既然充电航路点已经被添加到路线，车辆不再被预测达到之前的路线要素300B-300C的低能量水平(例如，在图3B中)。

图4A至4D示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且用户选择由***建议的充电航路点的示例。与之前的示例类似，驾驶者检索Los Angeles，开始到该目的地的新行程，并且被需要充电的***告知。在该方面，图4A至4B与图3A至3B类似。然而，，在该示例中，***知道至少一个可用充电航路点并且图4B因此在警报302中包括控件400。控件400提供了用于充电的可用选项，这取决于指定的路线和当前能量水平，并且驾驶者在此致动该控件。

图4C示出了用户接口200可以被如何更新以显示用于充电的可用选项的示例。选择区域402呈现了为驾驶者在其间进行选择的一个或多个充电停靠站。这些选项被***呈现为对驾驶者的建议并且可以已经从源126(图1)中的充电站之间做出选择。用能源补充汽车的任何适当设施可以被呈现。例如，选项404A对应于特斯拉超级充电器(TeslaSupercharger)，选项404B是特斯拉电池交换站，并且选项404C是ChargePoint站。选项404A至404C中的每个选项可以呈现可用性信息406以及至少一个服务图标408。例如，这可以指示在该站处是否可能存在等待并且驾驶者(以及任何乘客)在车辆正在被充电时可能做什么。

在此，选项404A已经被选择(例如默认)并且这触发该***在地图区域204中呈现信息框406。该信息框包含关于指定停靠站的信息并且还提供用于将充电航路点添加到行程或者开始新行程的相应的控件306和308。在此，驾驶者选择向行程添加选项404A。

基于添加的充电航路点，该***再次确定路线并且执行能量计算。图4D示出了用户接口200已经被更新，使得行程信息区域220包含针对Bakersfield的充电航路点区域410。充电指令412和其他相关信息可以在充电航路点区域中被呈现。相应地，能量指示器214现在基于被预期在新添加的充电航路点处完成的充电而被更新。

在一些实施方式中，车辆的通信装备(例如，内建3G或4G设备)可以远程地接入针对所选的设施的预留***以确定可用性，并且驾驶者可以在选择指定选项时被分派预留时隙。

图5A至5D示出了车辆并不具有足够的能量以达到规划的目的地并且***自动添加充电航路点的示例。与之前的示例类似，驾驶者检索Los Angeles，开始到该目的地的新行程，并且被需要充电的***告知。在该方面，图5A类似于图3A。然而，在该示例中，***在检测到充电对于该行程是需要的时自动地向该行程添加充电航路点。图5B因此示出了用户接口200已经被更新，使得信息区域210示出了对应于自动添加的充电航路点的充电航路点区域500。即，区域210现在指示驾驶者在路线上要采取的动作以使得车辆抵达Bakersfield充电站，并且超出该点的剩余行程现在不可见。

然而，为了总览整个行程，驾驶者可以致动控件218，并且用户接口200可以随后被更新，如在图5C中所示。

特定地，行程信息区域220现在包含充电航路点区域410。如果驾驶者致动(例如，点击或选择)充电航路点区域410，其可以被移动以揭露更多信息，例如在图5D中所示的。在此，关于充电的指令412被呈现给驾驶者。

图6A至6C示出了用户偏好、建议以及自定义路线的示例。在图6A中，用户接口200包含偏好区域600，在其中驾驶者可以做出将影响***如何规划行程路线和/或***如何解决能量补充的一个或多个输入。特定地，路线偏好602允许驾驶者在使得***捡取最快路线或最短路线之间进行选择，以及是否观景路线应当列入考虑。充电偏好604允许驾驶者在使得***在添加(多个)充电航路点时自动地完成路线，或者驾驶前充电是否应当被考虑，或者绕道充电是否应当被考虑之间进行选择。在用户选择一个或多个偏好之后，和/或清除一个或多个之前选择的偏好之后，当有关时，***将驾驶者当前的偏好列入考虑。

图6B示出了***向驾驶者呈现在其间进行选择的选项的示例。例如，行程信息区域220在此包含选项区域606，其示出选项608A至608B。例如，选项608A包含短路线(350英里)，其将仅需要一个充电停靠站。该选项对优选速度以便于使得行程更快的驾驶者可以是具有吸引力的。相对而言，选项608B包括观景路线并且因此对应于较长的路线(500英里)，其将需要两个充电停靠站。相应的路线可以在地图区域204上示出。驾驶者选择的选项将触发***相应地规划路线。

在一些实施方式中，驾驶者可以选择自定义路线。指令608在此指示驾驶者可以拖拽呈现的(多个)路线要素以改变路线。例如，图6C示出了驾驶者以更直接的路线开始并且部分地重新规划路线以使得最初更靠近于海洋行驶的示例。自定义路线区域610随后可以在用户接口200中被呈现，并且可以呈现相关信息(例如，总距离和/或估计行驶时间)并且允许驾驶者撤销路线改变。

图7A至7C示出了使用驾驶模拟器的示例。该***可以提供驾驶模拟器控件700，例如在用户接口200的行程信息区域220中，如在图7A中所示。驾驶模拟器允许驾驶者探索当前的能量估计如何将被驾驶行为或车辆设置中的一个或多个改变所影响。当前，能量值如下：根据能量指示器312，该车辆被预期在抵达充电航路点时具有20％能量剩余，并且根据能量指示器214，该车辆在抵达目的地时被预期具有10％能量剩余。

在驾驶者致动驾驶模拟器控件700时，驾驶模拟器可以被初始化，例如在图7B中所示。在此，驾驶模拟器区域702被呈现，其包括速度模拟器704和气候控制模拟器706。以速度模拟器开始，其允许驾驶者评价如果驾驶者选择比预期的标准驾驶风格而言更高或更低的速度则预测的充电水平将如何改变。例如，假定由***使用的针对指定路线分段的默认驾驶速度是65mph(英里每小时)，并且驾驶者使用速度模拟器704选择录入更高的速度(在此是70mph)。换言之，这可以被认为是驾驶者询问该***：在能量消耗方面，假如我在该路线分段上行驶70mph而不是由该***预期的65mph？控件708允许驾驶者指定该假如情景是否应当被应用至该行程上的所有路线，或仅应用至当前的路线分段。在此，控件已经被激活以广为应用该假如情景行程。

响应于驾驶者的录入，***使用驾驶者的假如情景——即使用录入的70mph值——来执行能量计算。其结果是，***更新能量指示器312以反映预测在Bakersfield剩余10％能量。即，驾驶者可以看见该驾驶风格(即，更高速度)将导致电池(或燃料)水平下降至10％水平，而不是在假如情景之前已预测的20％。在目的地处剩余的能量——由能量指示器214所示——并不被预测为在该假如情景中改变。原因在于该***可以增大对于Bakersfield建议的充电量以补偿驾驶行为的该假设改变。即，该***随后将指示驾驶者添加比在假如情景之前预测的31kWh更多。相应地，也在假如情景中，在目的地处的剩余能量继续为10％。

能量指示器214和312两者均被强调以提醒驾驶者该屏幕正在显示模拟而不是实际值。例如，强调可以包括提供虚线轮廓。在地图区域204中的路线要素可以以相似的方式被强调。除了这样的强调(例如虚线)，路线要素可以在该强调于假如情景中保持有效的程度上保持它们之前的颜色/阴影/图案(例如，绿色或绿轮廓)。假定绿色指示多于一个阈值能量保留。那么路线要素将继续在假如情景中被着色为绿色，倘若模拟的改变并不将车辆变为在该路线的该部分上的阈值以下。

在以上示例中，速度被设定为绝对数值(例如70mph)。在一些实施方式中，驾驶者可以以另一方式录入信息。例如，驾驶者可以通过录入德尔塔(delta)值而设定速度(例如，在***的预期速度之上或之下5mph)。这样的设置也可以在路线包含不同的预期的驾驶者速度的分段(例如，65mph分段和55mph分段)时被应用。作为另一示例，速度可以被录入为百分数(例如，高于或低于***的预期速度的10％)。

关于气候控制模拟器706，假定其默认设置是“打开”，并且作为假如模拟的一部分，驾驶者将其改变为“关闭”。那么该***将在能量计算中考虑这点(与还可能生效的任何其他的假如情景一起)并且以类比方式呈现该结果。例如，关闭气候控制被期待为节省电池能量的一些量并且随后预测的水平可反而增加。

无论是否驾驶者已经在***中运行任何假如情景(实际上，特定的实施方式是否提供该能力)，该***可以向驾驶者提供建议，例如在图7C中所示的。例如，假定针对Bakersfield充电航路点，指示器312当前所读为5％。这将意味着该值在驾驶期间已经从早前预测的水平(例如，见图7A)下降。

在预测值中的改变可以被认为是能量预测中的误差，这在于当前的能量水平比期待的更低(或更高)，导致进一步沿着该路线减小(或增大)的预测。在检测到预测误差时，该***可以向驾驶者呈现建议区域710。在此，推荐712A鼓励驾驶者更加有效率地驾驶(即，将巡航速度设定为60mph)并且建议712B推荐驾驶者关闭天窗。

在一些实施方式中，建议712A至712B中的至少一个建议还可以是(或包括)控制以实行相同的建议。例如，驾驶者可以点击建议712B以触发车辆的控制***来关闭天窗。当然，驾驶者反而可以以做出改变的常规方式——通过驾驶得更慢、关闭天窗或关闭气候控制——来实行任何这样的建议，仅举几例而言。

图8A至8C示出了该***呈现初始预测800、在行驶期间的动态预测802、以及基于用户录入的“假如”情景804的示例。这些示图中的每个示图可以在显示器806上呈现，诸如在辅助导航设备(例如，GPS单元)上或在车辆的本机显示器上。

预测800、802和804全部利用作为距离或时间的函数绘制能量的坐标系。例如，在此剩余能量相对于垂直轴线以百分数被测量，并且行程距离相对于水平轴线被测量。视觉地呈现预测能量水平作为距离(或时间)的函数的其他方式可以被使用。

坐标系包含开始值808和终止值810。开始值对应于当形成开始时在车辆中可用的能量的量(例如，在电动车辆中充电的状态，在该示例中是大约80％)，并且终止值对应于当前被预测在行程终点处会剩余的能量的量。在此，该值是20％，企业由能量指示器812所反映。在某种意义上，该行程被预测为沿着路径814“从”开始值行进“到”终止值。即，路径814当前基于可用模型的预测，并且车辆在形成采用时将实际跟随的能量消耗路径可以与路径814不同(例如，由于模型误差和/或驾驶者误差)。路径814是能量对距离度量的示例。

期待的剩余能量的初始计算(即，如在终止值810和能量指示器812中反映的)可以考虑多个信息类型。在一些实施方式中，可以使用以下：

公路分段定义(例如，纬度/经度规格)

需要的分段数据(例如，公路类型、速度限制)

交通信息(例如，交通速度的实时信息)

海拔分布(分段斜坡)

参数化的能量消耗等式

车辆参数(例如，气动阻力、轮胎的滚动阻力、或车辆质量的系数)

如适用，在车辆的功率再生(“再生”)上的限制

传动系效率(例如，从经验数据得到)

逆风、侧风的计算(例如，基于从NOAA或天气数据的另一源获得的当前数据)

侧风对阻力系数的影响(例如，特别是针对车辆模型空气动力学、车辆速度和方向、以及风速和方向而被确定)

空气密度计算(例如，使用当前的气象数据)

车厢消耗计算(例如，使用经验得到的车厢消耗模型)

预测内部电池损耗计算(例如，基于车辆的DC能量消耗)

参数化的能量消耗等式考虑到分段和车辆的某些特性。在一些实施方式中，针对指定分段的平均公路负载功率可以使用公路负载等式而被计算。例如，公路负载等式可以考虑由一队车辆获得的驾驶参数，这些参数包括但不限于速率(例如，预测的均方根速度除以预测的平均速度)、预测的平均正加速度(例如，车辆特定的或基于车队的)、以及再生参数(例如，总可回收能量的回收百分比)。

在路线上的每个点处的天气可以从网格气象数据集差值或在沿着预测的路线的离散位置处的天气差值。在一些实施方式中，天气可以是纬度、经度和时间的网格函数。例如，空气密度可以是环境温度、相对湿度和海拔的函数。环境地表温度和相对湿度是纬度、经度和时间的函数。

再生功率限制可以被应用。在一些实施方式中，当期待的再生转矩在再生转矩限制之外时，剩余功率可以在刹车中驱散。例如，再生转矩限制可以是平均速度的函数并且可以以查找表的形式提供。转矩限制可以被预测的可用电池电量饱和(例如，如果电池是满的，其不能接收任何更多的能量并且再生转矩限制被饱和至零)。

内部电池损耗可以是在整个行程上来自电池的能量加权的功率的函数。在一些实施方式中，给定能量加权的平均放电功率，可以确定可用的期待的输出能量。例如，这种计算可以通过在车辆中的电池管理***而被执行。

动态预测在行程期间在一个或多个点处被执行。在一些实施方式中，计算在基本上连续的基础上被执行的。当执行新的预测时，坐标系可以被更新以告知驾驶者当前的状态。例如，能量指示器812可以被更新。

图8B示出了在行驶期间呈现动态预测的示例。在此，车辆当前沿着坐标系的水平轴线处于位置816，这对应于已经行驶125英里的车辆，或规划行程的大约一半。最初预测的路径814现在已经被具有更粗的线的另一条路径818补充。在路径818上的值820反映车辆的当前剩余的能量水平(即，40％)，其也由能量指示器822示出。值820在坐标系中处于比在路径814上对应的点更低的能量水平。即，车辆当前具有比起最初预测在沿着该路线处于该里程所具有的而言较少剩余能量。路径818是能量对距离度量的示例。

路径818具有实际分量818A和预测分量818B。实际分量反映在目前的行程期间(即，从开始值至值820)车辆的实际能量状态。预测分量反映针对剩余行程的动态更新估计，考虑到目前为止的真实能量值。即，基于动态计算，新末端值824现在已经被确定，与之前预测的末端值相比，其表示向下调整(至5％剩余能量)。该动态计算的末端值也由指示器812所示。

在两个路径818与814之间的差异可以被认为是预测误差，并且如之前提及的，这样的误差可以被视为由两部分构成：模型误差和驾驶者误差。模型误差对应于建模车辆的能量消耗中的差异(即使驾驶者已经与假定的预测相同地驾驶也将发生)。另一方面，驾驶者误差对应于在预测行程上的驾驶者的实际速度的差异，例如车辆被驾驶得比期待的更慢或更快，和/或不同地加速。而且，在路径818与814之间的间隙在此被期待在剩余行程上增大，与模型误差和驾驶者误差成比例。

在行程中的一些点处，驾驶者可希望采取一些行动来保证车辆在能量上不运行得太低。因此，***提供控件826，通过其驾驶者可以评估模拟的情景，有时指的是假如情景。

致动控件826可以提供一个或多个输入功能以用于驾驶者探索不同的驾驶参数的效果。在该方面，驾驶模拟器区域702(图7B)示出了一些示例。在一些实施方式中，驾驶者可以指定车辆将以较低速度在剩余的行程被驾驶。例如，车辆可以至今已经高于估计的驾驶速度行驶(即，大于75mph而不是65mph)并且使得气候控制被致动。

现在假定驾驶者致动了假如情景。特定地，驾驶者指定55mph作为剩余里程的驾驶风格，并且气候控制将被关闭。基于驾驶者的录入的信息，预测被重新计算并且假如情景被呈现。

图8C示出了在这样的假如情景中提供的模拟路径828的示例。模拟路径从值820(其中假如情景被计算)行至模拟的末端点830。模拟能量指示器832示出了电池被预测在目的地具有20％剩余能量。模拟路径和模拟能量指示器具有虚线轮廓以指示它们是模拟。区域834指示驾驶者该假如情景涉及将车辆速度保持在55mph并且关闭气候控制。模拟路径828是能量对距离度量的示例。

该假如情景使用前瞻性模型，其从车辆的当前位置(在该示例中处于125英里)重新计算并且使用当前剩余能量(在该示例中是40％)。重要的是，前瞻性模型假定驾驶者误差是零(即，驾驶者将如在假如情景的输入中指示地表现)。例如，该假如情景可以被确定为以下：

其中

^simulated是根据假如情景预测的剩余能量

^predicted是基于特定设置(例如，平均车速和车厢设备)预测剩余能量的函数

是用户在假如情景中录入的平均速度

cabin_user是用户在假如情景中录入的气候控制设置

w_model是应用到模型误差的权重(例如，在零与一之间的因数)

Model Error是模型误差，其在假如情景的计算的点处(在此是在位置518处)与驾驶者误差一起组成总预测误差

即，在根据假如情景确定预测剩余能量时，驾驶者所录入的速度信息和车厢设置在函数E_predicted中被列入考虑。

相对地，由指示器812反映(即，并不反映假如情景)的预测能量将模型误差和驾驶者误差两者列入考虑，例如如下：

$\begin{array}{c}{E}_{e_{xp}ected}=^predicted\left({\stackrel{\‾}{v}}_{>}cabinOn\right)\·(1+w_{m_o{d}_{ei}}\·ModelError+W_{driver}\·\\ DriverError)\end{array}$

其中

是在模型中假定的车辆的平均速度

cabin On指示模型假定气候控制***正在操作

w_driver是向驾驶者误差应用的权重(例如，在零与一之间的因数)

Driver Error是驾驶者误差，其与模型误差一起组成总预测误差

即，在确定预测剩余能量而没有任何假如情景时，模型的假定平均速度和车厢设置在函数E_predicted中被列入考虑。

再次参照图8C，***可以提供控件836以用于基于车辆的当前位置更新假如情景计算。例如，在以上示例中，控件836可以在之后的行程中被致动并且屏幕随后被使用表征车辆和剩余行程的参数和值计算的信息更新。作为另一示例，***可以基本上连续地更新该假如情景。

在一些实施方式中，车辆可以参与将数据大量报告返回制造商或去往另一实体。例如，车辆可以具有通信装备，其允许车辆恒定地或定期地报告各种数据至远程位置，并且这些数据可以随后被用于诊断、服务、客户关系管理或其他目的。车主以及其他相关人员(例如乘客)的隐私，以及与他们相关或归于他们的数据的隐私如被使用的法律、法规、条例、其他规则和/或与车主的合同协议所要求地被保护。

与提供驾驶者车辆将不会耗尽能源的舒适级别相关的另外的方面现在将被描述。电动车辆将被用作以下描述中的示例。在一些实施方式中，电动车辆被配置为警示驾驶者，该驾驶者是否以及何时从最近的充电站行驶得太远。在某种意义上，这可以被认为是提供驾驶者车辆将不会行出范围的保证，或短期范围保证。作为示例，***100(图1)的一些特征可以被使用。

范围保证可以在导航期间(例如，图3A至8C)和/或当车辆被驾驶但没有导航时被提供。

当车辆正被驾驶时，车辆***监控相关的信息并且执行关于可用能量的水平的计算以及可用于驾驶者的选项。在一些实施方式中，***作112(计算所需能量)列入考虑的任何或所有信息可以被列入考虑，诸如来自数据源113的信息。例如，车辆的位置和电能储存(例如，电池组)的充电的状态(SOC)可以被确定。所执行的另外的计算是定义相对于汽车的不可行性半径。即，该半径基于关于SOC、位置等的已知信息被定义，使得其对于车辆行驶超出由该半径定义的圆圈的任何均是不可行的，除非充电沿途被完成。另一方面，在该圆圈内的任何位置在目前的条件下是潜在(但不一定有把握)可抵达的。

所计算的圆圈缩小充电站的集合至子集，即位于该圆圈内的充电站。该缩小从车辆接入的充电站的列表中完成。在一些实施方式中，操作124(生成验证的充电选项的列表)可以使用充电站的源126执行该任务。例如，所有已知的充电器(例如，特斯拉汽车超级充电器和目的地充电器)以及车辆曾经拜访过的充电器的列表可以被存储在车辆中并且被用作该信息的源。

充电站的子集被实时监控。不时地(例如，每分钟一次或更经常的量级)，***评估列表上的充电站。在一些实施方式中，能量计算针对子集中的每个站被执行。例如，利用每个充电站，其可以被估计将用多少能量以使得车辆从其当前位置(即，当评估完成时)行驶到该充电站。只要在子集中的充电站中的至少一个充电站可以基于目前的状态和情况而被达到，该***并不做出任何特殊输出，否则警示驾驶者这些计算正在被执行。即，驾驶者可以不清楚范围保证正在背景中被执行。

车辆是否可以抵达给定的充电站的确定可以考虑阈值SOC。例如，操作112(计算所需的能量)可以估计何时车辆抵达将储存有一定量的能量的充电站(对应于特定SOC)。如果该特定SOC针对这些估计至少等于预定义的最小SOC，那么该充电站被认为是可抵达的。剩余能量的量可以由任何适合的度量表达，包括但不限于可用范围。例如，车辆是否可以抵达给定的充电站并且仍至少具有存储中可用的范围的最小量(如由车辆的电池管理***确定)。在一些实施方式中，用户可以设定针对该计算的阈值。例如，偏好选单(例如，图6A中的区域600)可以提供控件以用于做出该设置。输入控件的任何适合的形式可以被用作(包括但不限于)滑动件。

作为子集中的充电站的连续或定期监视的部分，变得不可达到的任何站从子集中排除。即，尽管特定的站曾是可到达的，基于位置和能量水平，其可不再被抵达，并且因此被移除。在这期间，新的充电站可以随车辆的行驶而进入到子集中。

如之前提及的，只要至少一个充电站保持在子集中，范围保证操作可以对驾驶者而言是不引起注意的。另一方面，如果子集变空，可以生成警报。例如，可以呈现视觉提示(例如，在图2A至8C的用户接口200中)从而建议驾驶者对车辆进行充电。该***可以提示驾驶者关于发现的能量处境一次或多次，并且每次均可以要求肯定输入。

在一些实施方式中，当如以上警示驾驶者时，***可以为要使用的最佳充电器以及要在该位置充电多久做出特殊建议，诸如沿着指令线412(图4D)。这样的建议可以有利于一些充电站(例如，更快的那些)胜过其他充电站。

当充电站的子集变空以及可选地也在其他时间时，其他信息可以被呈现。例如，该***可以指示要在其间选择的可到达充电站的位置。作为另外的示例，该***可以沿着建议线712A至712B(图7C)做出一个或多个建议。

关于充电站的实时信息可以列入考虑。

在一些实施方式中，诸如选项404A至404C和/或框406(图4C)之类的信息可以被呈现。例如，关于每个充电站，驾驶者可以被告知相关的交通拥堵、由站提供的填充水平、和/或站和其充电器的可用性。

车辆是否可以抵达任何给定的充电站的确定可以考虑多类型的信息中的任何类型。例如，公路距离、海拔变化、天气数据和/或实际高速路行驶速度可以被考虑。在一些实施方式中，由操作112针对能量计算使用的一个或多个公路负载等式可以被使用。例如，在图8的以上描述中列举的任何或所有类型的信息可以被使用。

若干实施方式已经作为示例被描述。然而，其它实施方式被以下权利要求所覆盖。

Claims (16)

1.一种方法，包括：

接收至少对应于以下的信息：(i)车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于针对所述车辆的规划的行驶路线的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；

使用所接收的信息来确定、并且来向所述车辆的驾驶者呈现：针对所述规划的行驶路线的第一能量对距离度量；

接收指示至少在所述驾驶者特性中的提议变化的用户输入，以及

使用所接收的信息和所述用户输入来确定、并且来向所述驾驶者呈现：将所述提议变化列入考虑的针对所述规划的行驶路线的第二能量对距离度量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测的驾驶者特性包括估计行驶速度，并且其中所述提议变化修改所述估计行驶速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测的驾驶者特性反映所述驾驶者的行驶记录。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测的驾驶者特性反映来自一队车辆的行驶记录。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述信息进一步反映估计气候***使用，并且其中所述提议变化修改所述估计气候***使用。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述信息进一步反映估计车辆闭合设置，并且其中所述提议变化修改所述估计车辆闭合设置。

7.根据权利要求1所述的方法，其中呈现所述第一能量对距离度量和所述第二能量对距离度量包括呈现在所述能量存储装置中的剩余能量作为距离的函数的曲线图。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在所述曲线图中在所述规划的行驶路线的端点处提供对应于所述第一能量对距离度量和所述第二能量对距离度量的充电状态百分比的相应表示。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述用户输入在所述车辆已经行驶所述规划的行驶路线的部分之后被接收，所述方法进一步包括基于所述规划的行驶路线的已经行驶的部分来确定针对所述端点的充电状态百分比，以及在所述曲线图中提供所确定的充电状态百分比的表示。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述规划驾驶路线包括开始点和终止点，所述方法进一步包括向所述规划的行驶路线添加充电航路点，所述充电航路点对应于针对所述电动车辆的充电位置，其中当前的能量对距离度量基于添加所述充电航路点而被重新计算。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述充电航路点响应于所述能量存储装置的充电状态而被自动添加。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括响应于所述能量存储装置的充电状态而向所述驾驶者呈现可替代充电航路点，其中所述充电航路点基于由所述驾驶者的选择而被添加到所述规划的行驶路线。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述驾驶者录入指定所述充电位置的信息，并且其中所述充电航路点使用所录入的信息被创建及添加到所述规划的行驶路线。

14.根据权利要求1的方法，其中：

所述第一能量对距离度量是基于历史信息的；

在所述车辆已经行驶所述规划的行驶路线的部分之后，第三能量对距离度量基于所述规划的行驶路线的已经行驶的部分而被确定，所述第三能量对距离度量使用模型误差和驾驶者误差来修改所述第一能量对距离度量；以及

响应于所述用户输入，所述第二能量对距离度量通过使用所述提议变化和所述模型误差但不是所述驾驶者误差来修改所述第一能量对距离度量而被确定。

15.一种计算机可读存储介质，具有在其上存储的指令，所述指令在被执行时致使处理器执行包括以下的操作：

接收至少对应于以下的信息：(i)车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于针对所述车辆的规划的行驶路线的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；

使用所接收的信息来确定、并且来向所述车辆的驾驶者呈现：针对所述规划的行驶路线的第一能量对距离度量；

接收指示至少在所述驾驶者特性中的提议变化的用户输入，以及

使用所接收的信息和所述用户输入来确定、并且来向所述驾驶者呈现：将所述提议变化列入考虑的针对所述规划的行驶路线的第二能量对距离度量。

16.一种计算机可读存储介质，具有在其上存储的指令，所述指令在被执行时致使处理器生成包括以下的图形用户接口：

呈现针对车辆的规划的行驶路线的第一能量对距离度量的区域，所述第一能量对距离度量使用至少包括以下的接收到的信息而被确定：(i)所述电动车辆的能量存储装置的充电状态、(ii)对应于所述电动车辆的路线信息、以及(iii)预测的驾驶者特性；以及

输入控件，用于生成指示至少在所述驾驶者特性中的提议变化的用户输入；

其中针对所述规划的行驶路线的第二能量对距离度量使用所接收的信息和所述用户输入而被确定并且在所述区域中被呈现，所述第二能量对距离度量将所述提议变化列入考虑。