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Die beispielhaften Ausführungsformen betreffen allgemein Verfahren und Vorrichtungen zum Optimieren und Analysieren des Kraftstoff-/Energieverbrauchs.
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Seit langer Zeit ist das Knappwerden von Kraftstoff ein Problem gewesen, das typischerweise auf Situationen beschränkt ist, in denen ein Fahrer von jeglichen Tankstellen fern ist, was normalerweise in entlegenen Gebieten der Fall ist. Mit den vielen in den meisten bevölkerten Gebieten verfügbaren Wiederauftankstellen sollte einem Fahrzeug fast niemals das Benzin ausgehen, solange ein Fahrer überhaupt nur etwas vorsichtig hinsichtlich eines Zustands knappen Kraftstoffs ist. Die Einführung von Batterie-Elektrofahrzeugen (BEV) hat dies alles jedoch geändert. Erstens benötigen BEV signifikant mehr Zeit als benzinbetriebene Fahrzeuge zum Auftanken. Obwohl ein benzinbetriebenes Fahrzeug oft in weniger als fünf Minuten voll aufgetankt werden kann, könnte das volle Aufladen eines BEV eine Stunde oder mehr dauern. Dementsprechend werden es Menschen im Allgemeinen bevorzugen, das Fahrzeug in der "Stillstandszeit" wiederaufzutanken, wie etwa, wenn es in einer Garage geparkt und nicht im Gebrauch ist.
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Zusätzlich gibt es nicht einmal annäherungsweise so viele elektrische "Tankstellen" wie Benzin bereitstellende Tankstellen. Wenn eine Person feststellt, dass unterwegs in einem BEV die Energie knapp wird, ist es anders ausgedrückt weit schwieriger, die Situation zu beheben. Außer bei jemanden auf die Auffahrt zu fahren und zu fragen, ob man etwas aufladen kann, gibt es wenig, was eine Person, der die Energie kritisch knapp wird, unternehmen kann. Aus diesem Grund ist die Angst, dass die Energie ausgeht, eines der allergrößten Probleme für die Elekroautobesitzer.
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Kraftfahrzeughersteller erkennen dieses Problem und den Mangel an Wiederaufladmöglichkeiten an und geben dementsprechend oft eine bestimmte Form von Reichweiteschätzung. Auf der Basis vielfältiger Faktoren dient die Reichweiteschätzung hoffentlich dann dazu, einem Fahrer eine gewisse Indikation zu geben, wie weit das Fahrzeug fahren kann, bevor die Energie ausgeht.
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Bei einer ersten beispielhaften Ausführungsform umfasst ein computerimplementiertes Verfahren das Empfangen einer Anforderung, Fahrzeugenergiesparen zu verbessern. Das Verfahren umfasst ferner als Reaktion das Bereitstellen mindestens einer Aktion für ein Fahrzeugdatenverarbeitungssystem mindestens teilweise auf der Basis empfangener Fahrzeugdaten. Außerdem umfasst das Verfahren das Empfangen von Daten in Bezug auf eine Änderung des Fahrzeugenergiewirkungsgrads, die sich aus der Implementierung der Aktion ergibt. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Analysieren der empfangenen Daten und Aktion zusammen mit Daten, die sich aus ähnlichen Aktionen ergeben, um eine verallgemeinerte Auswirkung der Aktion zu bestimmen.
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Bei einer zweiten beispielhaften Ausführungsform speichert ein maschinenlesbares Speichermedium Anweisungen, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der Prozessor das Verfahren ausführt, das das Empfangen einer Anforderung zum Verbessern des Fahrzeugenergiesparens umfasst. Das Verfahren umfasst auch das Bereitstellen mindestens einer Aktion für ein Fahzeugdatenverarbeitungssystem als Reaktion mindestens teilweise auf der Basis empfangener Fahrzeugdaten. Außerdem umfasst das Verfahren das Empfangen von Daten in Bezug auf eine Änderung des Fahrzeugenergiewirkungsgrads, die sich aus der Implementierung der Aktion ergibt. Das Verfahren umfasst zusätzlich das Analysieren der empfangenen Daten und Aktion zusammen mit Daten, die sich aus ähnlichen Aktionen ergeben, um eine verallgemeinerte Auswirkung der Aktion zu bestimmen.
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Bei einer dritten beispielhaften Ausführungsform umfasst ein computerimplementiertes Verfahren das Empfangen einer Anforderung zur Verbesserung des Fahrzeugenergiesparens. Das Verfahren umfasst außerdem das Empfangen von Informationen, die einen Fahrer identifizieren und das Empfangen von Fahrzeugdaten. Zusätzlich umfasst das Verfahren das Abrufen mindestens einer Aktion, von der zuvor beobachtet wurde, dass sie beim Energiesparen für den Fahrer effektiv ist, und die mit Bezug auf ein Fahrerprofil gespeichert wird, mindestens teilweise auf der Basis von empfangenen Fahrzeugdaten und der Fahreridentität und als Reaktion das Bereitstellen der abgerufenen mindestens einen Aktion für ein Fahrzeugdatenverarbeitungssystem.
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1 zeigt ein Anschauungsbeispiel für ein Fahrzeugdatenverarbeitungssystem;
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2A zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Änderungsempfehlungsprozess;
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2B zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen zweiten Änderungsempfehlungs- und Datensammelprozess;
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3A zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Energiebenutzungs-Anleitungsprozess;
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3B zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Reichweitenbestimmungsprozess; und
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3C zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Energieoptimierungs-Empfehlungsprozess.
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Wie erforderlich werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; bestimmte Merkmale können übertrieben oder minimiert werden, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Die spezifischen hier offenbarten strukturellen und Funktionsdetails sind deshalb nicht als Beschränkung aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um es Fachleuten zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedenartig einzusetzen.
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1 zeigt eine beispielhafte Blocktopologie für ein fahrzeuggestütztes Datenverarbeitungssystem 1 (VCS) für ein Fahrzeug 31. Ein Beispiel für ein solches fahrzeuggestütztes Datenverarbeitungssystem 1 ist das von THE FORD MOTOR COMPANY hergestellte System SYNC. Ein mit einem fahrzeuggestützten Datenverarbeitungssystem befähigtes Fahrzeug kann eine im Fahrzeug befindliche visuelle Frontend-Schnittstelle 4 enthalten. Der Benutzer kann auch in der Lage sein, mit der Schnittstelle zu interagieren, wenn sie zum Beispiel mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet ist. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform erfolgt die Interaktion durch Tastenbetätigungen, ein interaktives Sprachsystem mit automatischer Spracherkennung und Sprachsynthese.
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Bei der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform 1 steuert ein Prozessor 3 mindestens einen Teil des Betriebs des fahrzeuggestützten Datenverarbeitungssystems. Der Prozessor ist in dem Fahrzeug vorgesehen und erlaubt Onboard-Verarbeitung von Befehlen und Routinen. Ferner kann der Prozessor mit nicht persistentem 5 und persistentem Speicher 7 verbunden sein. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist der nicht persistente Speicher Direktzugriffsspeicher (RAM) und der persistente Speicher ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder Flash-Speicher.
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Der Prozessor ist auch mit einer Anzahl von verschiedenen Eingängen ausgestattet, die es dem Benutzer erlauben, sich mit dem Prozessor anzuschalten. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind ein Mikrofon 29, ein Zusatzeingang 25 (für den Eingang 33), ein USB-Eingang 23, ein GPS-Eingang 24 und ein BLUETOOTH-Eingang 15 vorgesehen. Außerdem ist ein Eingangsselektor 51 vorgesehen, um es einem Benutzer zu erlauben, zwischen verschiedenen Eingängen zu wechseln. Eingaben sowohl in den Mikrofon- als auch in den Zusatzverbinder werden durch einen Umsetzer 27 von analog in digital umgesetzt, bevor sie zu dem Prozessor geleitet werden. Obwohl es nicht gezeigt ist, können zahlreiche der Fahrzeugkomponenten und Hilfskomponenten in Kommunikation mit dem VCS ein Fahrzeugnetzwerk (wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, einen CAN-Bus) verwenden, um Daten zu und von dem VCS (oder Komponenten davon) weiterzuleiten.
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Ausgaben des Systems können, aber ohne Beschränkung darauf, ein visuelles Display 4 und einen Lautsprecher 13 oder Stereoanlagenausgang umfassen. Der Lautsprecher ist mit einem Verstärker 11 verbunden und empfängt sein Signal durch einen Digital-Analog-Umsetzer 9 von dem Prozessor 3. Ausgaben können auch an eine entfernte BLUETOOTH-Einrichtung erfolgen, wie etwa die PND 54 oder eine USB-Einrichtung, wie etwa die Fahrzeugnavigationseinrichtung 60, entlang der bei 19 bzw. 21 gezeigten bidirektionalen Datenströme.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das System 1 den BLUETOOTH-Sender/Empfänger 15 zum Kommunizieren 17 mit der nomadischen Einrichtung 53 (z.B. Mobiltelefon, Smartphone, PDA oder einer beliebigen anderen Einrichtung mit Konnektivität zu einem drahtlosen entfernten Netzwerk) eines Benutzers. Die nomadische Einrichtung kann dann verwendet werden, um zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Zellularmast 57 mit einem Netzwerk 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zu kommunizieren 59. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Mast 57 ein WiFi-Zugangspunkt sein.
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Beispielhafte Kommunikation zwischen der nomadischen Einrichtung und dem BLUETOOTH-Sender/Empfänger wird durch das Signal 14 repräsentiert. Die Paarung einer nomadischen Einrichtung 53 und des BLUETOOTH-Senders/Empfängers 15 kann durch eine Taste 52 oder ähnliche Eingabe befohlen werden. Dementsprechend wird der CPU mitgeteilt, dass der Onboard-BLUETOOTH-Sender/Empfänger mit einem BLUETOOTH-Sender/Empfänger in einer nomadischen Einrichtung gepaart wird.
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Daten können zum Beispiel unter Verwendung eines Datenplans, von Data-over-Voice oder von DTMF-Tönen, die mit der nomadischen Einrichtung 53 assoziiert sind, zwischen der CPU 3 und dem Netzwerk 61 übermittelt werden. Als Alternative kann es wünschenswert sein, ein Onboard-Modem 63 vorzusehen, das eine Antenne 18 aufweist, um Daten zwischen der CPU 3 und dem Netzwerk 61 über das Sprachband zu übermitteln 16. Die nomadische Einrichtung 53 kann dann dazu verwendet werden, zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Zellularmast 57 mit einem Netzwerk 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zu kommunizieren 59. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Modem 63 Kommunikation 20 mit dem Mast 57 zur Kommunikation mit dem Netzwerk 61 herstellen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Modem 63 ein USB-Zellularmodem sein und die Kommunikation 20 kann Zellularkommunikation sein. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor mit einem Betriebssystem ausgestattet, das eine API zur Kommunikation mit Modem-Anwendungssoftware umfasst. Die Modem-Anwendungssoftware kann auf ein eingebettetes Modul oder Firmware auf dem BLUETOOTH-Sender/Empfänger zugreifen, um drahtlose Kommunikation mit einem entfernten BLUETOOTH-Sender/Empfänger (wie etwa dem in einer nomadischen Einrichtung anzutreffenden) herzustellen. BLUETOOTH ist eine Teilmenge der Protokolle IEEE 802 PAN (Personal Area Network). Die Protokolle IEEE 802 LAN (Lokales Netzwerk) umfassen WiFi und besitzen beträchtliche Kreuzfunktionalität mit IEEE 802 PAN. Beide eignen sich für drahtlose Kommunikation in einem Fahrzeug. Ein anderes Kommunikationsmittel, das in diesem Bereich verwendet werden kann, sind optische Freiraumkommunikation (wie etwa IrDA) und nicht standardisierte Verbraucher-IR-Protokolle.
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Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die nomadische Einrichtung 53 ein Modem für Sprachband- oder Breitband-Datenkommunikation. Bei der Data-Over-Voice-Ausführungsform kann eine als Frequenzmultiplexen bekannte Technik implementiert werden, wenn der Eigentümer der nomadischen Einrichtung über die Einrichtung sprechen kann, während Daten transferiert werden. Zu anderen Zeiten, wenn der Eigentümer die Einrichtung nicht benutzt, kann der Datentransfer die gesamte Bandbreite verwenden (in einem Beispiel 300 Hz bis 3,4 kHz). Obwohl Frequenzmultiplexen für analoge zellulare Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Internet üblich sein kann und weiterhin verwendet wird, wurde es zum großen Teil durch Hybride von CDMA (Code Domain Multiple Access), TDMA (Time Domain Multiple Access), SDMA (Space-Domain Multiple Access) für digitale zellulare Kommunikation ersetzt. Diese sind alle ITU IMT-2000 (3G) genügende Standards und bieten Datenraten bis zu 2 mbs für stationäre oder gehende Benutzer und 385 kbs für Benutzer in einem sich bewegenden Fahrzeug. 3G-Standards werden nunmehr durch IMT-Advanced (4G) ersetzt, das für Benutzer in einem Fahrzeug 100 mbs und für stationäre Benutzer 1 gbs bietet. Wenn der Benutzer über einen mit der nomadischen Einrichtung assoziierten Datenplan verfügt, ist es möglich, dass der Datenplan Breitband-Übertragung ermöglicht und das System eine viel größere Bandbreite verwenden könnte (wodurch der Datentransfer beschleunigt wird). Bei einer weiteren Ausführungsform wird die nomadische Einrichtung 53 durch eine (nicht gezeigte) zellulare Kommunikationseinrichtung ersetzt, die in das Fahrzeug 31 installiert ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die ND 53 eine Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerks (LAN) sein, die zum Beispiel (und ohne Beschränkung) über ein 802.11g-Netzwerk (d.h. WiFi) oder ein WiMax-Netzwerk kommunizieren kann.
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Bei einer Ausführungsform können ankommende Daten durch die nomadische Einrichtung über Data-over-Voice oder Datenplan geleitet werden, durch den Onboard-BLUETOOTH-Sender/Empfänger und in den internen Prozessor 3 des Fahrzeugs. Im Fall bestimmter temporärer Daten können die Daten zum Beispiel auf der HDD oder einem anderen Speichermedium 7 gespeichert werden, bis die Daten nicht mehr benötigt werden.
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Zu zusätzlichen Quellen, die an das Fahrzeug angeschaltet werden können, gehören eine persönliche Navigationseinrichtung 54, die zum Beispiel eine USB-Verbindung 56 und/oder eine Antenne 58 aufweist, eine Fahrzeugnavigationseinrichtung 60 mit einem USB 62 oder einer anderen Verbindung, eine Onboard-GPS-Einrichtung 24 oder ein (nicht gezeigtes) Fernnavigationssystem, das Konnektivität mit dem Netzwerk 61 aufweist. USB ist eines einer Klasse von Serienvernetzungsprotokollen. IEEE 1394 (Firewire), serielle Protokolle der EIA (Electronics Industry Association), IEEE 1284 (Centronics Port), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) und USB-IF (USB Implementers Forum) bilden das Rückgrat der seriellen Standards von Einrichtung zu Einrichtung. Die meisten der Protokolle können entweder für elektrische oder optische Kommunikation implementiert werden. Ferner könnte sich die CPU in Kommunikation mit vielfältigen anderen Hilfseinrichtungen 65 befinden. Diese Einrichtungen können durch eine drahtlose 67 oder verdrahtete 69 Verbindung verbunden sein. Die Hilfseinrichtung 65 kann, aber ohne Beschränkung darauf, persönliche Medien-Player, drahtlose Gesundheitseinrichtungen, tragbare Computer und dergleichen umfassen. Außerdem oder als Alternative könnte die CPU zum Beispiel unter Verwendung eines Senders/Empfängers für WiFi 71 mit einem fahrzeuggestützten drahtlosen Router 73 verbunden werden. Dadurch könnte die CPU sich mit entfernten Netzwerken in der Reichweite des lokalen Routers 73 verbinden.
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Zusätzlich dazu, dass beispielhafte Prozesse durch ein Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden, das sich in einem Fahrzeug befindet, können bei bestimmten Ausführungsformen die beispielhaften Prozesse durch ein Datenverarbeitungssystem in Kommunikation mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden. Ein solches System kann eine drahtlose Einrichtung (zum Beispiel, aber ohne Beschränkung darauf, ein Mobiltelefon) oder ein entferntes Datenverarbeitungssystem (zum Beispiel, aber ohne Beschränkung darauf, ein Server), das durch die drahtlose Einrichtung verbunden ist, einschließen, aber ohne Beschränkung darauf. Kollektiv können solche Systeme als ein fahrzeugassoziiertes Datenverarbeitungssystem (VACS) bezeichnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können bestimmte Komponenten des VACS abhängig von der bestimmten Implementierung des Systems bestimmte Teile eines Prozesses ausführen. Zum Beispiel und ohne Beschränkung ist es, wenn ein Prozess einen Schritt des Sendens oder Empfangens von Informationen mit einer gepaarten drahtlosen Einrichtung aufweist, dann wahrscheinlich, dass die drahtlose Einrichtung den Prozess nicht ausführt, da die drahtlose Einrichtung nicht Informationen mit sich selbst "senden und empfangen" würde. Für Durchschnittsfachleute ist verständlich, wann es nicht angemessen ist, ein bestimmtes VACS auf eine gegebene Lösung anzuwenden. Bei allen Lösungen wird in Betracht gezogen, dass mindestens das Fahrzeugdatenverarbeitungssystem (VCS), das sich in dem Fahrzeug selbst befindet, in der Lage ist, die beispielhaften Prozesse auszuführen.
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Es besteht eine komplexe Wechselwirkung zwischen Fahrstil, Wetterbedingungen, Verkehrsbedingungen, Ampeltiming, Benutzung von Nebenverbrauchern, Batterietemperatur, Topografie usw., die eine verbleibende Reichweite eines Fahrzeugs beeinflusst. Obwohl eine verallgemeinerte Messung der "verbleibenden Reichweite" genommen werden kann, können Einzelheiten aller dieser Faktoren diese Reichweite stark ändern. Sogar Schwankungen zwischen Graden von Wetter (leichter Regen, starker Regen) können sich auf die in einem Fahrzeug verbleibende Reichweite auswirken. Die Auswirkung kann auch für verschiedene Fahrer verschieden sein. Fahrer A kann ungeachtet des Wetters mit einem relativ linearen Energieverbrauch fahren. Fahrer B kann dagegen bei bestimmtem Wetter signifikant langsamer als bei anderem Wetter fahren.
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Durch Benutzung eines Onboard-Datenverarbeitungssystems können mehrere Dinge erreicht werden. Als erstes kann das System mit dem Fahrer in Interaktion treten, um das Ergebnis zu bestimmen, das verschiedene Änderungen an einem Energiebenutzungsprofil haben werden. Zum Beispiel können Fahrer verschiedener Fahrzeuge gebeten werden, bestimmte Aspekte des Verhaltens oder der Energiebenutzung zu ändern, und die Auswirkung auf die Reichweite kann gemessen werden. Wenn ein Fahrer gebeten wird, die Geschwindigkeit um 5 mph zu verringern, um die Reichweite zu vergrößern, kann das Fahrzeug dann messen, welche Auswirkung dies auf die Reichweite hat. Außerdem können bedingte Variablen gemessen werden, die zu dem Zeitpunkt auftreten. Zum Beispiel kann aufgrund der Wahrscheinlichkeit und des Auftretens von erhöhtem Bremsen bei Regen ein Fahrer, der die Geschwindigkeit bei Regen um 5 mph verringert, einen anderen Effekt erzeugen als ein Fahrer, der die Geschwindigkeit um 5 mph verringert, wenn das Wetter schön ist. Ähnlich können Geschwindigkeitsänderungen bei starkem Verkehr eine andere Auswirkung als Geschwindigkeitsänderungen in leichtem Verkehr aufweisen.
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Dem Fahrer steht es offensichtlich frei, Fahrzeugvorschläge zu ignorieren. Durch Einhaltung von Fahrzeugvorschlägen können jedoch mindestens zwei Dinge erzielt werden. Der Fahrer fügt die gesammelten Informationen zu einer Datenbank hinzu, wodurch es für alle Fahrzeuge leichter wird, genauer zu schätzen, wie Reichweite und Änderungen zu optimieren sind, die möglicherweise am Fahrverhalten vorgenommen werden müssen, um die wenigen verbleibenden Meilen bis zu einem Ladepunkt in einer Situation bei geringer Energie herauszuholen. Zusätzlich kann der Fahrer Daten zu dem eigenen Fahrerprofil des Fahrers hinzufügen. Angesichts der Schwankungen des allgemeinen Fahrverhaltens kann ein bestimmter Fahrer aus der Implementierung einer spezifischen Änderung mehr oder weniger Nutzen ziehen. Indem er Empfehlungen einhält, kann der Fahrer ein Profil aufbauen, das die spezifischen Vorteile, die eine solche Änderung für diesen Fahrer haben, genau wiederspiegelt, und kann bei einer späteren Bestimmung helfen, ob der bestimmte Fahrer eine Änderung implementieren sollte, um Energie einzusparen. Ein Assoziationsregel-Lernalgorithmus kann benutzt werden, um komplexe Beziehungen zwischen komplexen und stark vermengten Eingangsdaten zu detektieren, und dann kann eine statistische Analyse verwendet werden, um Hauptauswirkungen von Eingangsdaten auf die Fahrreichweite zu bestimmen. Durch Benutzung einer enormen Anzahl möglicher Fahrzeuge können Daten schnell gesammelt werden und es können neue und unterschiedliche Beziehungen zwischen vielfältigen Eingaben und die Auswirkungen dieser Eingaben auf die Reichweite entdeckt werden. Letztendlich können Verallgemeinerungen getroffen werden, die von genauerer Beschaffenheit sein sollten und gleichzeitig kann auch die spezifische Anwendbarkeit dieser Verallgemeinerungen auf einen bestimmten Fahrer gemessen werden.
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2A zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Änderungsempfehlungsprozess. In diesem Anschauungsbeispiel fordert ein Fahrzeug effiziente Fahranleitung von einem entfernten oder Offboard-System an. In einem Fall ist die Anleitung zu einem gewissen Grad für den bestimmten Fahrer zufällig, das heißt, die Anleitung basiert auf einem Prinzip der Energieeinsparung, es kann aber unbekannt sein, ob die Anleitung für diesen spezifischen Fahrer tatsächlich zu Energieeinsparung führt, aufgrund von Unterschieden im Fahrstil zum Beispiel zwischen vorherigen Testfällen, die den Einspareffekt der Änderung validiert haben, und dem spezifischen Fahrer, dem die Änderung empfohlen wird.
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In einem anderen Beispiel kann es, weil ein Fahrerprofil bekannt sein kann oder andere Daten über einen Fahrstil bekannt oder beobachtet sein können, leichter sein, die wahrscheinliche Auswirkung einer empfohlenen Änderung einzuschätzen oder sogar zu wissen. In diesem Fall wird die Änderung spezifischer auf den Fahrer zugeschnitten und dafür ausgelegt sein, eine bekannte Einsparung von Energie hervorzurufen, zum Beispiel, aber ohne Beschränkung, auf der Basis von vergangenen oder derzeitigen Beobachtungen, die über den Fahrstil dieses bestimmten Fahrers vorgenommen werden.
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In diesem Anschauungsbeispiel werden beliebige gewünschte Daten an dem Fahrzeugort gesammelt 201. Diese Daten umfassen, aber ohne Beschränkung darauf, die aktuelle Geschwindigkeit, beobachtete Wetterbedingungen, Fahrerstildaten (aggressiv, passiv, usw., dies kann unter Verwendung bekannter Techniken bestimmt werden), Ortsdaten, Daten über beobachtete Kraftstoff-/Energieeffizienz usw. Die Daten werden zur Verarbeitung zu einer entfernten Quelle gesendet (in diesem Beispiel entfernt von dem Fahrzeug, obwohl dies eine Anwendung umfassen könnte, die auf einer drahtlosen Vorrichtung läuft; in einem anderen Beispiel könnte, wenn das Fahrzeug über ausreichende Verarbeitungsleistung und Internetzugang verfügt, die Verarbeitung an Bord erfolgen), und es wird gegebenenfalls eine Anforderung einer Empfehlung hinsichtlich einer Änderung der Fahrverhaltens aufgenommen 203.
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Nachdem die entfernte Quelle eine Analyse der zum Empfehlen einer Fahrstiländerung verwendeten Daten abschließt, sendet die entfernte Quelle eine Empfehlung zurück, die lokal empfangen wird 205. Die Empfehlung wird dann auf geeignete Weise zu dem Fahrer weitergeleitet 207. In mindestens einem Fall kann die Empfehlung auch automatisch implementiert werden, was eine Fahrerbestätigung erfordern kann oder auch nicht. Zum Beispiel und ohne Beschränkung kann, wenn ein Tempostat gesetzt ist und ein entfernter Prozess bestimmt, dass eine Geschwindigkeit von 3 mph langsamer zu optimaler Energiebenutzung oder zumindest zu besserer Energiebenutzung führen würde, das System das Fahrzeug automatisch verlangsamen. In einem Beispiel erfolgt die automatische Verlangsamung, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand geringer Energie befindet; es können immer andere Beispiele automatisch eine Änderung implementieren, wenn sie eine aktivierte Fahrzeugfunktion betreffen, oder können Erlaubnis vom Benutzer anfordern, bevor die Änderung implementiert wird.
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In diesem Beispiel informiert das System den Benutzer über die Empfehlung 207 und bestimmt dann, ob der Benutzer die empfohlene Änderung eingehalten hat 209. Diese Bestimmung kann abhängig von der Beschaffenheit der Änderung einige Zeit brauchen, um abgeschlossen zu werden. Wenn der Benutzer sie nicht eingehalten hat, endet der Prozess, da es in diesem Beispiel keine Daten entsprechend der Änderung zu sammeln gibt. Wenn der Benutzer sie nicht einhält (oder in bestimmten Fällen auch nur teilweise einhält), sammelt der Prozess Daten in Bezug auf die Auswirkung, die die Änderung auf die Fahrzeugsysteme hat 211. Dies kann, aber ohne Beschränkung darauf, Kraftstoff-/Energieverbrauchsdaten, Geschwindigkeitsdaten, Fahrverhaltensdaten usw. umfassen. Es können auch zusätzliche Sensordaten gesammelt werden, die eine Fahrzeugumgebung, Fahrzeugsysteme usw. anzeigen 213.
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In diesem Beispiel wurden die Sensordaten im Schritt 213 neu gesammelt, weil andere Fahrzeugsysteme ihren Zustand geändert haben können, sich das Fahrverhalten geändert haben kann, Geschwindigkeiten sich geändert haben können usw. Das Neusammeln der Daten hilft in diesem Fall bei der Analyse der Auswirkung, die die empfohlene Änderung tatsächlich auf das Fahrzeug hatte.
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Zum Beispiel und ohne Beschränkung kann, wenn eine Klimaanlageneinheit heruntergefahren war, zusätzlich dazu, dass ein Fahrer eine empfohlene Fahrstiländerung annimmt, der Prozess möglicherweise bestimmen müssen, ob das Herunterfahren der Klimaanlage zu einem leistungseffizienteren Zustand geführt hat oder ob die Änderung (mindestens teilweise) auf eine Änderung des Fahrverhaltens zurückgeführt werden kann. Ein einfaches Verfahren, um dies zu bestimmen, wäre, bekannte, aus dem Herunterfahren einer Klimaanlage abgeleitete Effizienzen von der Gesamt-Energieverbrauchs-Profiländerung zu subtrahieren und dann die Überschuss-Einsparung ganz oder teilweise auf die empfohlene Änderung zurückzuführen.
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Jegliche gesammelten Daten, die vernünftigerweise und/oder erwünschterweise zur Verarbeitung zu dem entfernten System zu senden sind, können dann durch den Onboard-Prozess weitergeleitet werden 215. Obwohl der Offboard-Prozess in einem Beispiel eine auf einer drahtlosen Vorrichtung in dem Fahrzeug laufende Anwendung sein kann, kann die Vorrichtung für die Zwecke des Ausübens bestimmter Ausführungsformen auch als der Onboard-Computer dienen. Das heißt, die Vorrichtung führt die "Onboard"-Funktionen aus, und gegebenenfalls kann ein anderes entferntes System die "Offboard"-Funktionen ausführen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine einzige Vorrichtung (die am Fahrzeug angebracht oder einfach tragbar ist und sich im Fahrzeug befindet) beide Mengen von Funktionen ausführen, wobei typischerweise Kommunikation mit einem oder mehreren Fahrzeugnetzwerken benutzt wird, um benötigte Daten zu sammeln.
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2B zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen zweiten Änderungsempfehlungs- und Datensammelprozess. In diesem Anschauungsbeispiel ist ein entfernter Prozess gezeigt. Der Prozess empfängt zuerst Daten von einem Fahrzeug, die gegebenenfalls eine Anforderung von Fahrerverhaltensanleitung umfassen 221. In diesem Beispiel können Anforderungen mindestens teilweise auf der Basis eines Fahrerprofils bestimmt werden. Das heißt, ein bestimmtes bekanntes oder wahrscheinlich effizientes Verhalten kann in Verbindung mit der Bereitstellung einer Anforderung berücksichtigt werden. Zusätzlich oder als Alternative können die Ergebnisse einer etwaigen bestimmten Anforderung mit Bezug auf ein Fahrerprofil gespeichert werden. Profile können für Einzelfahrten erzeugt werden, für Benutzung über Zeit, oder können sogar einfach auf ein Fahrzeug selbst bezogen werden, wenn der Fahrer nicht wünscht, dass Identifizierungsinformationen durch einen Empfehlungsbereitsteller gespeichert werden.
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In diesem Beispiel prüft der Prozess, ob ein Profil aktuell für einen Fahrer/ein Fahrzeug/usw. existiert 223. Wenn es kein Profil gibt, kann ein Profil erzeugt werden 225, mindestens zur vorübergehenden Verwendung. Wenn der Fahrer gegen Profilerzeugung war, muss natürlich kein Profil erzeugt werden, und Empfehlungen können alleine auf bekanntem effizienten Verhalten, beobachtetem Fahrerverhalten usw. basieren.
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Wenn es ein aktuelles Profil gibt, ruft der Prozess das Profil und etwaige bereits mit diesem Profil assoziierte Informationen, die beim Bereitstellen einer Empfehlung nützlich sein können, ab 227. Diese Informationen, die, aber ohne Beschränkung darauf, vergangenen Erfolg von Aktionen, Fahrstil, Reaktion usw. umfassen können, können in beliebige Bestimmungen aufgenommen werden, die durch den Prozess zum Empfehlen einer bestimmten Verhaltensänderung vorgenommen werden 229.
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Nachdem auf ein Profil zugegriffen, es erzeugt (oder übersprungen) wurde, kann der Prozess dann eine Aktion bestimmen, die wahrscheinlich zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads führt 231. In mindestens einem Beispiel sammelt der Prozess außerdem Daten in Bezug auf das Fahrzeug von Quellen außerhalb. Zum Beispiel und ohne Beschränkung kann der Prozess auf Wetterdaten, Verkehrsdaten usw. zugreifen. In einem Beispiel kann der Prozess, wenn er Zugriff auf Daten in Bezug auf einen Fahrer, das Fahrzeug usw. (wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, vorherige erfolgreiche Änderungen, Fahrstil, Fahr-/Fahrerprofil usw.) hat, diese Daten in die Analyse einer erfolgreichen Stiländerung aufnehmen. Der Prozess kann auch Umgebungsfaktoren, Fahrbedingungen, Fahrzeuglebensdauer, aktuelle Ladung usw. berücksichtigen.
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Nachdem eine empfohlene Aktion bestimmt wurde, sendet der Prozess die Aktion zur Verarbeitung zu dem Fahrzeug (oder Onboard-System) 233. Nach diesem Schritt kann der Prozess dann darauf warten, Daten in Bezug auf den Erfolg bzw. die Einhaltung der empfohlenen Aktion zu empfangen. Nachdem die Daten empfangen wurden 235, können etwaige zusätzliche Daten, die benötigt werden oder noch nicht gesammelt sind (wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, Umwelt, Verkehr, Wetter, Fahrprofil usw.), erhalten werden 237, und die Ergebnisse der Aktion können gespeichert werden 239.
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Das Speichern der Ergebnisse kann mehrere Formen annehmen. Der Prozess kann den relativen Erfolg für die Aktion für einen generischen Fahrer, für den spezifischen Fahrer, für einen Fahrer, der auf ein Profil des Fahrers passt, für beliebige der vorhergehend gegebenen aktuellen Bedingungen usw. bestimmen. Die Aktion selbst kann gespeichert werden (oder Daten können in einer zuvor für diese Aktion gekennzeichneten Kategorie gespeichert werden). Zusätzlich können jegliche Daten in Bezug auf Effekte, die sich aus der empfohlenen Aktion ergeben haben, gespeichert werden 241. Diese können wieder gegebenenfalls mit Bezug auf eine Kategorie gespeichert werden, die die Aktion umfasst. Daten von einem spezifischen Fahrer im Anschluss an eine Empfehlung können auch mit Daten von zahlreichen anderen Fahrern in derselben oder ähnlichen Situationen, die auch derselben empfohlenen Aktion folgen, normiert werden. Auf diese Weise kann ein allgemeines Maß für die Effektivität einer bestimmten Änderung bestimmt werden.
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Zusätzlich zu dem Speichern der Daten allgemein können die Daten mit Bezug auf ein spezifisches Fahrerprofil gespeichert werden 243. Dieses Profil kann den Fahrer direkt, ein Fahrzeug usw. betreffen. Ferner kann das Profil vorübergehend, permanent usw. sein, je nach Wunsch durch einen Dienstanbieter und/oder wie durch einen Fahrer/Benutzer angefordert.
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3A zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Energiebenutzungs-Anleitungsprozess. In diesem Anschauungsbeispiel beginnt ein Onboard-Prozess mit dem Sammeln von Sensordaten 301. Wie zuvor erwähnt, kann der Onboard-Prozess in einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem, auf einer drahtlosen Vorrichtung in Kommunikation mit einem Fahrzeugnetzwerk und/oder einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem usw. laufen. In dieser beispielhaften Ausführungsform können mindestens bestimmte Aspekte eines Fahrerprofils lokal gespeichert werden. Dabei könnte es sich um ein umfassendes Profil handeln, das u.a. Ergebnisse vorheriger Fahrjustierungen aufführt, oder könnte einfach nur ein Fahrername sein.
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Wenn der Fahrer bekannt ist 303, greift der Prozess auf ein spezifisches Profil für diesen Fahrer zu 311. Bei mindestens einer Ausführungsform wird ein Fahrer auf der Basis eines gepaarten Telefons identifiziert (z.B. und ohne Beschränkung der BLUETOOTH-MAC-Adresse, Telefonnummer, ESN, MIN, CPU-Nummer usw.). In anderen Beispielen kann der Fahrer durch Biometrik, visuelle Erkennungssensoren, Spracherkennungssensoren usw. identifiziert werden. Wenn kein "bekannter" Fahrer anwesend ist, kann der Prozess den Fahrer darum bitten, eine drahtlose Vorrichtung oder eine andere Vorrichtung zur Hilfe bei der Identifikation des Fahrers zu paaren 305. Die Paarung der Vorrichtung kann dazu führen, dass Daten, die den Fahrer identifizieren, verfügbar sind, darunter, aber ohne Beschränkung darauf, eine Fahrer-Mobilnummer, auf einer drahtlosen Vorrichtung gespeicherte Fahrerdaten usw. Wenn die Vorrichtung gepaart ist 307, prüft der Prozess, ob der Benutzer bekannt ist 309. Wenn der Benutzer unbekannt ist, kann eine Option zum Erstellen eines Profils gegeben werden. Wenn der Benutzer unbekannt ist und/oder kein Profil erzeugen möchte, fährt der Prozess mit einem generischen Profil fort. Das generische Profil kann mit Bezug auf das Fahrzeug gespeichert werden und kann ausschließlich für die Dauer der Fahrt oder für einen beliebigen gewünschten Zeitraum gespeichert werden. Nachdem das Profil (gegebenenfalls) ausgewählt wurde, sendet der Prozess relevante Daten zu einer entfernten Quelle zur Verarbeitung einer Energieeffizienzberechnung und/oder einer Berechnung der verbleibenden Fahrzeugreichweite 315.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der Prozess zusätzlich zu dem Empfang von Energieverbrauchsrat von einer entfernten Quelle auch Daten in Bezug auf eine Fahrzeugreichweite empfangen. Aufgrund vielfältiger Faktoren, die sich auf eine Fahrzeugreichweite auswirken können, von denen viele einem Onboard-System möglicherweise nicht ohne Weiteres verfügbar sind, wird bei mindestens einer Ausführungsform die Reichweiteberechnung Offboard durchgeführt, in einer Quelle, die auf entfernte Datenquellen zugreifen kann, wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, Verkehrsdaten, Wetterdaten, vergangene Fahrvorgeschichte, vergangene Reichweitevorgeschichte usw. Nachdem eine Reichweite berechnet wurde, wird die geschätzte Reichweite an das Fahrzeug abgeliefert 317 und für einen Fahrer bereitgestellt 319.
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In mindestens bestimmten Fällen kann die Reichweite "kritisch" sein, das heißt, es kann eine gewisse Möglichkeit bestehen, dass ein Fahrer ein beabsichtigtes Ziel mit dem aktuellen Niveau von Energieverbrauch nicht erreicht. Wenn die Reichweite kritisch ist 321, fordert bei dieser Ausführungsform der Prozess Rat bezüglich des Fahrverhaltens von einem entfernten Prozess an 325. Als Reaktion stellt der entfernte Prozess mindestens eine empfohlene Verhaltensänderung bereit 327, und das Fahrzeug leitet die empfohlene Verhaltensänderung zur Implementierung zu dem Fahrer 329 weiter. Wenn es der Fahrer so gewählt hat und die Änderung automatisch verarbeitet werden kann, kann der Prozess die Änderung automatisch implementieren (z.B. und ohne Beschränkung das Fahrzeug verlangsamen, nicht benötigte Systeme herunterfahren usw.). Bei dieser Ausführungsform kann der Prozess, selbst wenn der Energie-/Kraftstoffstand nicht an einem kritischen Punkt ist 321, prüfen, ob ein Fahrer "eingestiegen ist", Empfehlungen bezüglich Fahrverhalten zu empfangen 323. Bestimmte Fahrer können es bevorzugen, keinen Rat bezüglich Fahren zu empfangen, und es stattdessen bevorzugen, so zu fahren, wie sie es für richtig halten. Andere Fahrer, wie etwa energiebewusste Fahrer oder die, die Energie einsparen möchten, können wählen, benachrichtigt zu werden, wenn eine Änderung des Fahrverhaltens zu einem optimaleren Kraftstoffverbrauchszustand führen könnte. In solchen Fällen empfangen die Fahrer außerdem mögliche Korrekturen am Fahrverhalten von dem entfernten Prozess.
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Nachdem eine Änderung empfohlen und implementiert wurde, kann der Prozess Sensordaten beim nächsten Datensenden 315 sammeln 331.
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3B zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Reichweitebestimmungsprozess. In diesem Anschauungsbeispiel ist der Prozess ein von dem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem entfernter Prozess und ist fähig zur Kommunikation mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem oder einem anderen Onboard-System, das einen Fahrverhaltens-Empfehlungsprozess ausführt. In diesem Beispiel empfängt der Prozess zuerst eine Reichweiteanforderung 341.
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Wie bei dem mit Bezug auf 3A besprochenen Beispiel berechnet dieser Prozess eine Fahrzeugreichweite offboard des Fahrzeugs. Da in diesem Beispiel der Prozess Zugang zu zusätzlichen Daten hat (wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, Verkehr, Wetter, Straßentopografie, Konstruktionsdaten usw.), kann der Prozess besser in der Lage sein als ein Fahrzeugsystem, eine verbleibende Reichweite zu schätzen. Der Prozess sammelt etwaige zusätzlich erwünschte Daten 343 und prüft, ob ein Fahrzeug von einem bekannten Benutzer gefahren wird 345. Wenn der Benutzer bekannt ist 345, kann der Prozess auf ein Profil für den Benutzer zugreifen 347.
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Das Benutzerprofil kann Daten wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, vergangene Beobachtungen darüber, wie ein Fahrzeug in Bezug auf Effizienz unter ähnlichen Bedingungen wie die in einem derzeitigen Moment der Reichweiteanforderung vorliegenden gearbeitet hat, enthalten. Die Daten können auch Informationen über Fahrerverhalten und darüber, wie ein bestimmter Fahrer Energie benutzt, enthalten. Wenn ein Benutzer nicht bekannt ist, kann ein generisches Profil 349 verwendet werden. Das generische Profil kann zum Beispiel und ohne Beschränkung ein Profil für eine Fahrzeugmarke und ein Fahrzeugmodell sein, und das Profil kann wissen, wie ein ähnlich konfiguriertes Fahrzeug, das mit ähnlichen Kraftübertragungen fährt, in Bezug auf Energie unter ähnlichen Bedingungen arbeitet.
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Ungeachtet des verwendeten Profils kann der Prozess eine verbleibende Reichweite schätzen 351 und einem Fahrzeugsystem/-prozess mit der geschätzten Reichweite antworten 353.
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3C zeigt ein Anschauungsbeispiel für einen Energieoptimierungs-Empfehlungsprozess. Ähnlich wie bei 3B versucht dieser Offboard-Prozess, das derzeitige Verhalten des Fahrers zu evaluieren und zu bestimmen, ob irgendwelche Änderungen zu einer Optimierung der Energie- oder Kraftstoffbenutzung führen können. In diesem Beispiel empfängt der Prozess eine Anforderung eines Verhaltensmodifikationsvorschlags zusammen mit etwaigen durch ein Fahrzeugsystem/einen Fahrzeugprozess gesendeten relevanten Daten 361.
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Wieder kann der Prozess auch zusätzliche Daten heraussuchen und sammeln, die für eine Bestimmung der Effizienz relevant sein könnten, wie etwa Daten, die verwendet werden können, um zu sehen, wie ähnliche Fahrzeuge/Fahrer oder dieses spezifische Fahrzeug/dieser spezifische Fahrer in der Vergangenheit unter ähnlichen Bedingungen gearbeitet haben 363. Wie bei dem Prozess in 3B prüft dieser Prozess auch, ob eine Fahreridentität bekannt ist 365. Wenn der Fahrer bekannt ist, können spezifischere Informationen über die tatsächlichen Auswirkungen von bestimmten Änderungen auf das Fahrverhalten bekannt sein, und der Prozess kann auf ein Fahrerprofil zugreifen, um diese Informationen zu erhalten 367. Ein Fahrerprofil kann auch verwendet werden, um den Fahrer mit einer “Klasse” von Fahrern mit ähnlichen Eigenschaften zu vergleichen, falls die Auswirkungen einer spezifischen Änderung nicht bekannt sind.
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Wenn ein Fahrer unbekannt ist, kann wieder ein generisches Profil verwendet werden 369, das zum Beispiel einem Fahrerstil, einer Fahrzeugmarke und/oder einem Fahrzeugmodell usw. entsprechen kann, und die Leistungsfähigkeit ähnlicher Fahrer/Fahrzeuge unter ähnlichen Bedingungen unter Implementierung verschiedener Änderungen an dem Fahrverhalten verfolgen. Nachdem ein Profil ausgewählt wurde, beginnt der Prozess damit, die Daten zu evaluieren, die notwendig sind, um zu bestimmen, welche Art von Änderung des Fahrverhaltens zu einem besseren Kraftstoff-/Energiewirkungsgrad führen kann 371. Es werden eine oder mehrere optimale Änderungen/Nahelegungen auf der Basis des Evaluierungsprozesses ausgewählt, und die empfohlenen Änderungen an dem Fahrverhalten werden zu dem Onboard-System/-prozess weitergeleitet, um einem Fahrer präsentiert zu werden.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Wörter nicht Wörter der Beschränkung, sondern der Beschreibung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802 PAN [0021]
- IEEE 802 LAN [0021]
- IEEE 802 PAN [0021]
- IEEE 1394 [0024]
- IEEE 1284 [0024]
