用于交通工具的能量管理系统技术方案

本发明专利技术公开了作为能量中心的一种交通工具管理系统。该系统可以被配置为在陆地交通工具、航海或海空交通工具上进行操作。该系统被配置为允许用户输入包括航段的路径，每个航段均与活动和能量消耗模式相关联。该系统从传感器采集参数以计算交通工具的位置和每个航段的所预测的能量消耗。该系统包括以图形方式将活动与它们的能量消耗相关联的显示单元。该系统允许用户模拟“如果……将会怎样”的场景，以设想对能量/时间/范围预算上的能量消耗的参数中的一些参数的修改的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于交通工具能量管理系统的领域。更具体来说，本专利技术允许飞行员或驾驶员在行程期间计划和调节他/她的活动。
技术介绍
利用一个或多个燃料发动机提供动力的陆地的、航海的和航空的交通工具几乎从一开始就已配备有计量器，以向它们的驾驶员/飞行员显示(多个)油箱中的燃料的水平的指示。长久以来，确保交通工具具有足够的燃料来执行其行驶计划留给驾驶员/飞行员来决定。当然，这个任务对于飞机来说更加关键，因为飞行中的燃料补给局限于轰炸机或战斗机。关于可用燃料所允许的飞行时间/距离(即，持续时间或自主性)的信息已经在仪表盘或驾驶舱显示单元上被长时间提供给飞行员。对于路线和飞行参数不会经历大量变化(除了也可以至少短期预测的气象条件以外)的商务客机，预测不会太难。该技术还可用于机动车辆上，虽然对车辆将能够在路线上行驶的范围的准确预测更加困难，因为瞬时能量消耗将大量显著地取决于将要行驶的道路的概况、交通状况和驾驶风格。当由电力发动机为汽车提供动力时，能够向汽车的驾驶员提供可靠的持续时间的预测已经成为重要得多的问题。这是因为这些交通工具的自主性仍然相当低，充电站的密度同样相当低，而再充电所需要的时间相当高。显著地，通过使用可以从汽车导航系统获得的信息来考虑对这类问题的解决方案。由具有n°US8,594,918的美国专利公开了这种解决方案的示例。但是由该文件公开的系统并不允许驾驶员容易地计划具有多个活动的行程，这些活动可以或多或少是关键的或者具有较高或较低的优先级，并且用于在准备阶段或途中执行用于能够对最佳可允许的行程计划作出最佳明智的决定的“如果……将会怎样”的模拟。另外，现在开发了电动飞机，并且能量管理在安全上变得更为关键，而飞行员将仍然对现有的安全参数不知所措。在航空电子学领域中，能量管理还因此对于改变能量管理的范例变得越发重要并且使其更加基于活动，从而使飞行员可以容易地确定他或她可以决定在飞机的剩余自主性内在他/她的飞行计划中安全执行的活动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供关于现有技术的三个改进。通过向交通工具线路管理系统提供将能量资源分配给交通工具的活动、监控并适应活动计划并且共同显示预测分配和实际分配的能力来实现该目标。为此目的，本专利技术公开了一种交通工具路线管理系统，包括：A)用户输入接口，所述用户输入接口被配置为允许用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，每个区段均与活动和能量消耗模式相关联；B)多个传感器，所述多个传感器被配置为实时地提供交通工具相对于路线的位置、剩余能量的量和对影响瞬时能量消耗的变量的测量结果；C)计算单元，所述计算单元被配置为：ⅰ)基于交通工具的特征、区段的特征、以及通过用户与区段相关联的能量消耗模式，来将所预测的能量消耗与路线中的每个区段相关联；ⅱ)计算路线的所预测的总能量消耗；ⅲ)基于来自多个传感器的输出来调节与路线中的每个区段相关联的所预测的能量消耗和路线的总能量消耗；D)显示单元，所述显示单元被配置为向用户呈现计算单元的输出和多个传感器中的一些传感器的输出；其中，所述显示单元还被配置为以图形方式来按活动向用户呈现路线的所预测的总能量消耗。有利地，计算单元还被配置为按活动来模拟输入修改对活动的路线的所预测的总能量消耗的影响。有利地，用户输入接口包括键盘、按钮、方向盘、踏板、鼠标、球、操纵杆、显示单元上的触觉区、声音接口中的一项或多项。有利地，用于输入能量消耗模式的用户输入接口是按钮、方向盘、踏板、鼠标、球、操纵杆中的一项或多项。有利地，能量消耗模式是分立的值。有利地，能量消耗模式是连续的值和半连续的值的其中之一。有利地，与区段相关联的能量消耗模式和活动的至少其中之一具有默认值。有利地，多个传感器包括GNSS接收器。有利地，计算单元还被配置为使用用户或另一用户的先前通过交通工具所行驶的路线的历史记录作为输入。有利地，显示单元包括两个计量器，一个计量器用于显示关于预设功率和瞬时功率的信息，并且另一个计量器用于显示关于能量消耗的信息。有利地，计算单元还被配置为对一系列活动的花费预算的分配进行模拟，其中，所述花费预算是能量、时间和范围的加权组合。有利地，交通工具是机动车辆。有利地，区段的所预测的能量消耗取决于区段的垂直轮廓、区段上的当前交通状况、区段上的所预测的交通状况、用户的驾驶风格的至少其中之一。有利地，计算单元还被配置为计算路线上的每个燃料补给站处的剩余的自主性和路线的考虑燃料补给时间的行驶时间。有利地，计算单元考虑交通工具的使用年限、交通工具的维护状态、路线上的道路的使用年限、道路的维护状态的至少其中之一。有利地，交通工具是飞行交通工具。有利地，用户输入接口是飞行交通工具的飞行管理系统的接口。有利地，在包括滑行、爬升、巡航、练习、下降、进场、着陆、以及改道的列表中对区段上的活动进行选择。有利地，多个传感器包括风速计和温度传感器。有利地，计算单元考虑所预测的风、所预测的温度、实际的风和实际的温度的至少其中之一来计算区段上的所预测的能量消耗和实际能量消耗。本专利技术还公开了一种用于管理交通工具的路线的方法，所述方法包括：A)在用户输入接口中使用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，每个区段均与活动和能量消耗模式相关联；B)从多个传感器实时地采集交通工具相对于路线的位置、剩余能量的量以及影响瞬时能量消耗的变量的测量结果；C)使计算单元进行：ⅰ)基于交通工具的特征、区段的特征以及通过用户与区段相关联的能量消耗模式，来将所预测的能量消耗与路线中的每个区段相关联；ⅱ)计算路线的所预测的总能量消耗；ⅲ)基于来自多个传感器的输出来调节与路线中的每个区段相关联的所预测的能量消耗和路线的总能量消耗；(D)在显示单元上向用户呈现计算单元的输出和多个传感器中的一些传感器的输出；其中，呈现包括以图形方式向用户呈现活动的路线的所预测的总能量消耗。本专利技术还公开了一种用于在计算机上被执行时管理交通工具的路线的计算机程序，包括：A)用户输入接口部件，所述用户输入接口部件被配置为允许用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，每个区段均与活动和能量消耗模式相关联；B)传感器处理指令，所述传感器处理指令被配置为从多个传感器实时地采集交通工具相对于路线的位置、剩余能量的量以及影响瞬时能量消耗的变量的测量结果；C)数据处理指令，所述数据处理指令被配置为：ⅰ)基于交通工具的特征、区段的特征以及通过用户与区段相关联的能量消耗模式，来将所预测的能量消耗与路线中的每个区段相关联；ⅱ)计算路线的所预测的总能量消耗；ⅲ)基于来自多个传感器的输出来调节与路线中的每个区段相关联的所预测的能量消耗和路线的总能量消耗；D)呈现部件，所述呈现部件被配置为在显示单元上向用户呈现数据处理指令的输出和多个传感器中的一些传感器的输出；其中，所述呈现部件还被配置为以图形方式向用户呈现活动的路线的所预测的总能量消耗。本专利技术还公开了一种交通工具路线管理单元，包括：A)到用户输入接口的接口，所述用户输入接口被配置为允许用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，每个区段均与活动和能量消耗模式相关联；B)到多个传感器的接口，所述多个传感器被配置为实时地提供交通工具相对于路线的位置、剩余能量的量以及影响瞬时能量消耗的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通工具路线管理系统，包括：用户输入接口(610)，所述用户输入接口(610)被配置为允许用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，所述区段中的每个区段与活动和能量消耗模式相关联；多个传感器(630)，所述多个传感器(630)被配置为实时地提供所述交通工具相对于所述路线的位置、剩余能量的量以及影响瞬时能量消耗的变量的测量结果；计算单元(640)，所述计算单元(640)被配置为：基于交通工具的特征、区段的特征以及通过所述用户与所述区段相关联的所述能量消耗模式，来将预测的能量消耗与所述路线中的每个区段相关联；计算所述路线的预测的总能量消耗；基于来自所述多个传感器的输出来调节与所述路线中的每个区段相关联的所述预测的能量消耗和所述路线的所述总能量消耗；显示单元(500)，所述显示单元(500)被配置为向所述用户呈现所述计算单元的输出和所述多个传感器中的一些传感器的输出；其中，所述显示单元还被配置为以图形方式来按活动向所述用户呈现所述路线的所述预测的总能量消耗。

【技术特征摘要】
2015.06.12 EP 15305914.21.一种交通工具路线管理系统，包括：用户输入接口(610)，所述用户输入接口(610)被配置为允许用户输入具有多个航路点的路线，所述航路点限定区段，所述区段中的每个区段与活动和能量消耗模式相关联；多个传感器(630)，所述多个传感器(630)被配置为实时地提供所述交通工具相对于所述路线的位置、剩余能量的量以及影响瞬时能量消耗的变量的测量结果；计算单元(640)，所述计算单元(640)被配置为：基于交通工具的特征、区段的特征以及通过所述用户与所述区段相关联的所述能量消耗模式，来将预测的能量消耗与所述路线中的每个区段相关联；计算所述路线的预测的总能量消耗；基于来自所述多个传感器的输出来调节与所述路线中的每个区段相关联的所述预测的能量消耗和所述路线的所述总能量消耗；显示单元(500)，所述显示单元(500)被配置为向所述用户呈现所述计算单元的输出和所述多个传感器中的一些传感器的输出；其中，所述显示单元还被配置为以图形方式来按活动向所述用户呈现所述路线的所述预测的总能量消耗。2.根据权利要求1所述的交通工具路线管理系统，其中，所述计算单元还被配置为按活动来模拟输入的修改对所述路线的所述预测的总能量消耗的影响。3.根据权利要求1至2中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述用户输入接口包括键盘、按钮、方向盘、踏板、鼠标、球、操纵杆、显示单元上的触觉区、声音接口中的一项或多项。4.根据权利要求3所述的交通工具路线管理系统，其中，用于输入所述能量消耗模式的所述用户输入接口是按钮、方向盘、踏板、鼠标、球、操纵杆中的一项或多项。5.根据权利要求1至4中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述能量消耗模式是分立的值。6.根据权利要求1至5中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述能量消耗模式是连续值和半连续值的其中之一。7.根据权利要求1至6中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，与区段相关联的所述能量消耗模式和所述活动的至少其中之一具有默认值。8.根据权利要求1至7中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述多个传感器包括GNSS接收器。9.根据权利要求1至8中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述计算单元还被配置为使用所述用户或另一用户先前通过所述交通工具所行驶的路线的历史记录作为输入。10.根据权利要求1至9中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述显示单元包括两个计量器，所述两个计量器中的一个计量器用于显示关于预设功率和瞬时功率的信息，并且所述两个计量器中的另一个计量器用于显示关于能量消耗的信息。11.根据权利要求2至10中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述计算单元还被配置为对一系列活动的花费预算的分配进行模拟，其中，所述花费预算是能量、时间和范围的加权组合。12.根据权利要求1至11中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述交通工具是机动车辆。13.根据权利要求12所述的交通工具路线管理系统，其中，区段的所述预测的能量消耗取决于所述区段的垂直轮廓、所述区段上的当前交通状况、所述区段上的预测的交通状况、所述用户的驾驶风格的至少其中之一。14.根据权利要求11至13中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述计算单元还被配置为计算所述路线上的每个燃料补给站处的剩余的自主性和所述路线的考虑燃料补给时间的行驶时间。15.根据权利要求11至14中的一项所述的交通工具路线管理系统，其中，所述计算单元考虑所述交通工具的使用年限、所述交通工具的维护状态、所述路线上的道路的使用年限、所述道路的维护状态的至少其中之一。16.根据权利要求1至10中的一项所述的交通工...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·普荷斯，R·本哈策尼，H·贾斯帕德波利尼科，D·洛维尔特，JL·温尔特，
申请(专利权)人：国立民用航空学院，
类型：发明
国别省市：法国;FR