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CN101687481B - 用于帮助机动车辆的驾驶员采用经济的驾驶风格的交互式方法和使用该方法的车辆 - Google Patents

用于帮助机动车辆的驾驶员采用经济的驾驶风格的交互式方法和使用该方法的车辆 Download PDF

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CN101687481B CN2008800209217A CN200880020921A CN101687481B CN 101687481 B CN101687481 B CN 101687481B CN 2008800209217 A CN2008800209217 A CN 2008800209217A CN 200880020921 A CN200880020921 A CN 200880020921A CN 101687481 B CN101687481 B CN 101687481B
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Abstract

本发明涉及交互式驾驶辅助方法。该方法中，选择期望驾驶风格，并在检测到的活动状况中分析驾驶员的行为(F1)。然后在存储器(5)中选择针对相应于期望驾驶风格的当前活动状况而推荐的驾驶员行为。然后比较驾驶员的行为与所推荐的行为(F1，16)，并识别被视作可改进的行为的一些特征。最后，发出(F4，F5，27)音频和/或视频信息的消息(7)，以促使驾驶员至少在最关键的特征改进其行为。

Description

用于帮助机动车辆的驾驶员采用经济的驾驶风格的交互式方法和使用该方法的车辆
本发明要求2007年6月19日提交的法国申请0755833的优先权，其内容(说明书、权利要求和附图)在此通过引用被并入。
本发明涉及用于帮助机动车辆的驾驶员采用经济的驾驶的交互式方法和实施该方法的车辆。本发明的目的尤其是通知驾驶员其待改善的驾驶行为，以限制其车辆的消耗。
本发明在具有热力或混合发动机以及手动型或自动变速箱的机动车辆的领域中得到特别有利的应用。
机动车辆的消耗及其温室效应气体(主要是CO2)的排放是不仅被当局(认证标准，从2008年起力求减少140g CO2/km的平均排放量的制造者约定，京都协定书)而且被消费者(例如，汽油价格的增加或汽车杂志的影响)越来越强调的问题。在汽车特许经营中张贴“能量标签”的最近的责任也加强了对消耗减少表明的这个期望。
车辆的消耗同时依赖于车辆的内在性能-例如其发动机的效率、其质量或其空气动力学-以及驾驶员对其进行的使用。如果驾驶员采用激进驾驶(强烈和频繁的加速)且如果他强烈地使用其车辆的舒适设备(特别是空调和音频/视频系统)，则他事实上可能增加其车辆的消耗。
自愿希望有“经济的”驾驶(不管是为了减少污染气体的排放还是为了减少碳氢燃料的发票)的驾驶员目前没有在其活动中充分帮助他的指南。
事实上，今天在市场上只能找到给出可帮助驾驶员的不完全指示的两种系统，所述不完全指示或者显示碳氢燃料的即时消耗，或者显示所建议的速比。
第一指示器只提供即时信息，因此不通知驾驶员不但在现在而且在未来采用的最好姿态。此外，即时消耗根据在油门踏板上的最小压力、路线的坡度等不时地变化，使得驾驶员实际上几乎不可利用该信息。第二指示器更多地提供关于要采用的行为的信息，但只提供非常不完全的信息。这些商品化系统中没有一个给驾驶员提供关于更适应的加速或刹车方式的信息。
另外，在专利文件US-4166382、FR-2437317、US-6092021中描述的现有技术状态中，只提出在一维的信息(信号灯、指针、所建议的速比的告示)。
因此，存在对能够分析驾驶员的一组行动并提出适当的更改的真实辅助装置的需要，以使驾驶风格与例如节约风格给出的目标一致，允许最小化碳氢燃料的消耗。
换句话说，存在对能够分析驾驶员的行为并向他提议更合适的行为的辅助装置的需要，以例如如果有必要，减少其消耗。
依照本发明，该目的通过交互式驾驶辅助方法达到，该方法包括下列步骤：●选择期望驾驶风格，●检测车辆的活动状况(situation de vie)，●在该活动状况期间分析驾驶员的行为，●在存储器中选择针对相应于期望驾驶风格的当前活动状况而推荐的驾驶员行为，●在所述驾驶员行为与所推荐的行为之间进行比较，以及●识别被视作可改进的行为的一些特征(des points du comportement)，发出音频和/或视频信息的消息(7)以促使驾驶员至少在最关键的特征上改正其行为。
根据本发明的音频和/或视频消息是详述在特定的活动状况时例如在持久的刹车、超车、定速时要采用的行为的消息。这些消息详述例如何时改变速比，如何踩踏板或何时断开离合器。
因此，在本发明中，识别出了车辆的活动状况，即，或长或短的时间序列，而在现有技术状态的已知方法中，所提供的信息是即时的(实际转速和速度)。因此，在本发明中，活动状况的检测被经验地执行，且信息的提供在以后、在分析了活动状况之后、优选地在没有分散驾驶员注意力的风险的时刻被执行。
辅助装置可在音频形式(有声消息)下或在音频和视频形式(伴随有视频动画的有声消息)下提供该信息，如果车辆拥有允许这么做的设备。在这种情况下，视频动画优选地只在车辆停止时显示，例如在要求在其最后的路程中分析其驾驶的驾驶员的“请教”阶段期间-在例如路程初始化时被输入车载计算机中-以不转移其注意力。
辅助装置能够在驾驶期间存储可改进的行为，以便当条件允许给驾驶员提供该消息而不转移其注意力时，向驾驶员指示更合适的行为。当车辆不是静止的时，例如禁止任何视频消息。在这种情况下，如果条件适合，只有音频消息是可能的。
辅助装置也可向驾驶员提议最常见的可改进特征的概要。
优选地，该辅助装置通过驾驶员的要求启动(或者通过触动按钮，或者通过车载计算机中的菜单)，并以相同的方式在任何时刻被停用。然而，它也可由例如车辆车队的管理人远距离启动。
在一个实施方式中，辅助装置是不需要任何特定的仪器的逻辑功能单元。它集成在车辆的计算器之一中，并连接到车辆的通信网络(总线CAN)，以便获得对其功能有用的信息。此外，它连接到音频系统(且如果设备允许，连接到视频系统)，以便通知驾驶员。
然而，根据本发明的辅助装置也可采取连接到车载计算机的独立电路的形式。
本发明因此涉及交互式驾驶辅助方法，其特征在于，它包括下列步骤：●选择期望驾驶风格，●检测车辆的活动状况，●在该活动状况期间分析驾驶员的行为，●在存储器中选择针对相应于期望驾驶风格的当前活动状况而推荐的驾驶员行为，●在所述驾驶员行为与所推荐的行为之间进行比较，以及●识别被认为可改进的行为的一些特征，发出音频和/或视频信息的消息(7)，以促使驾驶员至少在最关键的特征上改正其行为。
根据一个实施方式，期望驾驶风格是最小化碳氢燃料的消耗的驾驶。
根据一个实施方式，活动状况在下列项中选择：没有刹车的减速阶段、有刹车的减速阶段、超车、定速巡航。
根据一个实施方式，音频和/或视频消息只在活动状况被视作稳定时才发出。
根据一个实施方式，可改进的行为被存储以准许在有利的行驶条件下发出或再次发出相应信息的消息。
根据一个实施方式，视频消息只在车辆停止且驾驶员的脚不在油门踏板上时发出。
根据一个实施方式，如果车辆自从至少2秒以来处于同一活动状况中或如果驾驶员的脚在油门踏板上，则行驶条件被视作稳定的。
根据一个实施方式，如果车辆在转弯的情况下，行驶条件另外被视为不可统一(reunies)的。
根据一个实施方式，在下列行动的至少两个中选择被观察的行为特征：油门踏板的踩入状态、刹车踏板的致动、速比的选择、断开离合器。
根据一个实施方式，当每次出现被认为可改进的行为时，可改进的行为的计数器递增。
根据一个实施方式，所观察的每个行为特征与特征的特定计数器相关，每当在该特征方面可被一个行动改善的可改进的行为被检测到时，该计数器递增。
根据一个实施方式，当可改进的行为的计数器达到一阈值时，发出一个消息，该消息目的在于改进计数器最高的特征并因此促使驾驶员至少在最关键的特征方面改正其行为。
根据一个实施方式，活动状况的出现次数另外被存储，以建立关于可改进的行为的频率的统计。
根据一个实施方式，计数器信息和统计的集合被存储，以允许在发出信息的消息之前或之后比较行为。
根据一个实施方式，计数器在驾驶员要求时通过按钮或车载计算机所提议的选项的选择被重置到零。
根据一个实施方式，根据本发明的方法提出两个停用级：●“待机”模式，其中不再发出消息，但继续分析可改进的行为，及●“停用”模式，其中辅助装置的所有功能被停用。
根据一个实施方式，根据本发明的方法包括下列步骤：●通过具有用于运行/待机/停机的三个位置的按钮，或者●通过每次按压时从运行到待机、从待机到停机以及从停机到运行转变的按钮，或者●通过车载计算机中的选项，执行两个停用级之间的区分。
根据一个实施方式，计数器、存储器的信息以及统计的集合可转储到未被置于车辆中的计算机。
根据一个实施方式，禁止通过构造使根据本发明的方法无效。
本发明此外涉及实施根据本发明的方法的机动车辆。
通过阅读后面的说明书以及附图可以更好地理解本发明。这些附图仅作为示例但决不是本发明的限制而给出。
图1：根据本发明的辅助装置的概略图；
图2-6：由根据本发明的辅助装置实施的不同功能单元F0-F5的逻辑图。
在各个附图中相同的元件保留相同的参考标号。
图1示出根据本发明的实施功能单元F0-F5的辅助模块1，这些功能单元允许分析驾驶员的驾驶并通知他最佳的行为，以便优化其驾驶特别是限制其消耗。
功能单元F0确保辅助模块1的启动和停用。功能单元F1确保分析驾驶员的行为以及识别可改进的行为的多个特征的识别。功能单元F2确保所遇到的可改进的行为的多个特征的存储。功能单元F3确保辅助装置的消息的发送条件和待提供的消息的类型(音频或视频)的检测。功能单元F4确保音频指示，而功能单元F5确保待改善的行为的音频和视频指示。
辅助模块1与数据库5相关，数据库5包含对给定活动状况推荐的行为特征6以及与可识别的可改进的每个行为相关的音频和视频消息7。
模块1连接到音频系统9例如车辆扩音器以及视频系统10例如车载计算机，以便将信息的消息7传送到驾驶员的目的地。
此外，辅助模块1与车辆的通信网络13交换数据，辅助模块1提取关于网络13的信息以识别车辆的活动状况并分析驾驶员的行为特征。
更准确地，当驾驶员按特定的按钮15或通过功能单元F0执行图形界面例如车载计算机中的行动时，执行模块1的启动。
如图2所示，启动子功能3.2或待机子功能3.3允许选择所发送的消息的类型(音频和/或视频)。此外，启动子功能3.2允许驾驶员选择期望驾驶风格。这种驾驶为默认的最小化碳氢燃料的消耗的驾驶。然而，可能同样设想允许有碳氢燃料的中等消耗或优化车辆速度的驾驶风格。
一旦辅助装置被启动，功能单元F1就检测车辆的活动状况和驾驶员的可改进的行为特征。
为此，功能单元F1通过在通信网络13上读取的信息实时地分析驾驶员的行动，例如油门踏板的踩入、刹车踏板的致动、车辆速度、发动机转速以及检测可改进的行为的算法17.1-17.N。
如图3所示，检测可改进的行为的每个算法17.1-17.N具有两个不同的步骤。
在第一步骤15中，算法17.1-17.N检测特定的活动状况X-Z，该活动状况X-Z从下列项中选择：有或没有刹车的减速阶段、定速巡航、超车、持久的加速阶段。该活动状况在包括在例如2和45s之间的时间窗内由网络13上所读取的车辆参数定义。
在第二步骤16中，算法17.1-17.N对检测到的活动状况分析驾驶员的行为。驾驶员的该行为由下列项中的所观察的至少两个行为特征定义：油门踏板的踩入状态、刹车踏板的致动、速比的选择、离合器的致动。
算法17.1-17.N在数据库5中选择针对相应于期望驾驶风格的当前活动状况而推荐的驾驶员行为。如果期望驾驶是最小化消耗的驾驶，则所推荐的行为由在下列项中选择的所推荐的行为特征(相应于所观察的至少两个行为特征)定义：油门踏板的踩入状态、刹车踏板的致动、速比的选择、离合器的致动，为此对检测到的活动状况最小化了车辆的消耗。
算法17.1-17.N然后比较行为特征与相应的所推荐的行为特征(16)。该算法接着识别可改进的行为特征，即，远离所推荐的行为特征的行为特征。且功能单元F1通知功能单元F2所识别的可改进的行为特征，以便促使驾驶员至少在最关键的(离所推荐的行为特征最远或最常见的)行为特征方面改正其行为。
检测可改进的行为的时刻不总是适合于通知驾驶员其应改善消耗。事实上，辅助装置不应干扰驾驶员，也不应转移其注意力。如果驾驶员正在转弯或加速，则等待稳定的活动状况以通过功能单元F4和F5发出音频和/或视频信息的消息是优选的。
在一个实施方式中，当自从某个持续时间例如3秒多以来车辆速度是稳定的时，或当驾驶员的脚在油门踏板上但不在转弯的情况下时，功能单元F3认为活动状况对音频发出是稳定的(满足音频条件22)。
然而，当车辆静止或驾驶员的脚不在油门踏板上时，功能单元F3认为活动状况对视频发出是稳定的(满足视频条件23)。
当等待音频和/或视频条件满足信息的消息的发出时，功能单元F2确保通过子功能19存储所识别的可改进的行为特征。
因为只要辅助装置是运行的，辨识算法就永久地起作用，在不可发出信息的消息7之前可识别多个可改进的行为特征。存储功能单元F2因此优选地存储所有可改进的行为特征和它所相关的活动状况X-Z，以及借助于计数器18.1存储其出现，如图4所示。
如果多种行为被存储，则子功能单元25选择待发出的消息。在一个实施方式中，子功能单元25按每个可改进的行为出现的递减顺序(从最经常的到最不频繁的)选择消息。可选地，子功能单元25选择相应于最近的可改进的行为的消息。
在一个实施方式中，当可改进的行为特征的计数器18.1、18.2之一达到某个阈值时，子功能单元25选择一个消息，该消息目的在于改善其计数器18.1、18.2最高的特征并促使驾驶员至少在最频繁的可改进的行为特征方面改正其行为。
每当功能单元F3提供音频或视频信息通知驾驶员要采用的行为时，存储的可改进的行为特征及其出现递减。因此在消息的发送功能单元F3和功能单元F2之间存在对话21，如图5所示。
另一方面，功能单元F2可在计数器18.2中保存行为特征的集合、所观察的一个或一些活动状况及其出现，以便特别建立关于可改进的行为的频率的统计，而与所发出的消息无关。计数器18.2因此在消息的发出之后不递减。
当驾驶员要求(通过车载计算机的菜单)或切断其发动机时，模块1可显示自从发动机的最后一次起动以来最频繁的可改进行为的多个特征的评估。在功能单元F2中通过专用计数器18.2按出现的递减顺序提供该显示。如果有太多可改进的行为，则该功能单元只例如指示三个最常见的行为。
在一个实施方式中，计数器18.1、18.2的信息和统计的集合被存储，以允许在发出信息的消息7之前或之后比较行为。
F2的子功能单元20确保计数器18.1、18.2重置到零。当驾驶员按压按钮15以停用辅助装置或启动车载计算机时，或当发动机再次起动时，功能单元F0控制这个到零的重置。
另外，如图4所示，功能单元F3确保消息7发出到用户的目的地。为此，如图6所示，功能单元F3向功能单元F4和F5指示发出什么消息7。子功能单元31然后取回存储在数据库5中的消息7。接着子功能单元32将信号发送到音频系统9和/或视频系统10的目的地，用于发出消息。
计数器、存储器的信息和统计的集合可转储到未被置于车辆中的计算机。
当驾驶员停用辅助装置(通过按钮15或车载计算机)时，辅助装置中断消息的提供。然而，当辅助被停用时，可改进的行为的辨识和计数的算法可保持有效。
因此，在重新启动的情况下，驾驶员有更确切的信息，因为该信息考虑了自从发动机的最后一次起动以来驾驶的整体。
如图2所示，也可实施两个停用级别：●子功能单元3.3所保证的“待机”模式，其中辅助装置不再发出消息，但继续分析和计数可改进的行为，以及●子功能单元3.1所保证的“停用”模式，其中辅助装置的所有功能被停用。
这个区别可由具有几个状态(或者用于运行/待机/停机的三个位置，或者在每次按压时从运行到待机、从待机到停机以及从停机到运行转变的按钮)的按钮15或由车载计算机中的选项产生。
当辅助装置转变到“停用”模式3.1时，子功能单元20删除功能单元F2所存储的所有行为。
由辅助装置提供的信息的消息7帮助驾驶员采用最经济的驾驶。在音频形式下，它们清楚和简要地解释如何操作油门、变速箱、离合器和刹车，以优化其消耗。在视频形式下，音频消息伴随有指示在给定情况下理想的行动的图形动画。
在第一个实例中，如果负责辨识“车辆减速”情况的算法17.1检测到这种情况并认为驾驶员的行为在此是可改进的，例如因为从减速开始起就分开离合器，消息可为：“为了在减速时优化你的消耗，当转速达到大约1500转/min时利用你的发动机刹车并换低档”。
在第二个实例中，如果负责辨识“稳定车速包括在60和70km/h之间”情况的算法17.2检测到这种情况并认为驾驶员的行为在此是可改进的，例如因为按第三速比行驶，消息可为：“为了优化你的消耗，从60km/h开始尽可能快地以第五速比行驶”。
在第三个实例中，如果负责辨识“车辆加速”情况的算法17.3检测到这种情况并认为驾驶员的行为在此是可改进的，例如因为改变速比太迟，消息可为：“为了优化你的消耗，当转速达到大约2500转/min时转变到更高的速比”。
在此提出的辅助装置允许给驾驶员带来有效和恰当的帮助，以允许他优化其消耗。当细致地分析其驾驶时，辅助装置只提供适合于驾驶员的建议。这些建议重新组合待采用的姿态的集合(加速类型、速比的变化的转速、刹车时刻、断开离合器与否等)。
与不完全指示器例如所建议的速比或瞬时消耗的指示器相反，在这里提出的辅助装置提供了恢复驾驶员的可能的行动集合(加速、刹车、速比的变化、断开离合器等)的非常多的信息。
辅助装置也是交互式或“智能”的，因为它准确地分析驾驶员所做的行为，以便确定其弱点并给其提供适当的建议。它同样能够确定对提供这些建议最有利的时刻，以便不转移其注意力。消息的形式也根据驾驶条件被适应。
该辅助装置同样可提供概括驾驶员的重复出现的可改进特征的信息，这对任何“瞬时”指示器是不可能的。
该辅助装置是可断开的并拥有待机模式，当驾驶员不希望在给定的时刻被消息打扰但他希望以后受益于关于其弱点特征的建议时，该待机模式允许继续分析驾驶。
最后，该辅助装置发送有效的建议以优化车辆的消耗。为了有经济的驾驶的“良好”姿势事实上不是充分已知的。该辅助装置因此可能是对关心其消耗的驾驶员的宝贵的帮助。
如果通过构造(par construction)禁止辅助装置的停用，则辅助装置也对车队的车辆有好处。在这种情况下，每个驾驶员必然对经济的驾驶敏感，且这对车队的总消耗有影响，因此对其使用成本有影响。因此当销售车队的车辆时，辅助装置可以是商业理由。

Claims (15)

1.一种交互式驾驶辅助方法，其特征在于包括下列步骤：
●选择期望驾驶风格，
●检测车辆的活动状况(F1，15)，
●在所述活动状况期间分析驾驶员的行为(F1)，
●在存储器(5)中选择针对相应于所述期望驾驶风格的当前活动状况而推荐的驾驶员行为，
●在所述驾驶员行为与所推荐的行为之间进行比较(F1，16)，以及
●识别被认为可改进的行为的一些特征，发出(F4，F5，27)音频和/或视频信息的消息(7)，促使驾驶员至少在最关键的特征上改正其行为。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望驾驶风格是最小化碳氢燃料的消耗的驾驶。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述活动状况在下列项中选择：没有刹车的减速阶段、有刹车的减速阶段、超车、定速巡航。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述音频和/或视频消息(7)在所述活动状况被视作稳定时才发出。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可改进的行为被存储以准许在有利的行驶条件下发出或再次发出相应信息的消息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当车辆自从至少2秒以来处于同一活动状况中并且驾驶员的脚放在油门踏板上时，所述行驶条件被视作稳定的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当车辆处于转弯情况时，所述行驶条件另外被视为不可统一的。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述行为的一些特征在下列行动的至少两个中选择：油门踏板的踩下状态、刹车踏板的致动、速比的选择、断开离合器。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当每次出现被认为可改进的行为时，可改进的行为的计数器(18.1)递增。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述行为的一些特征中的每个与特征的特定计数器(18.1)相关，每当在所述特征方面可被一个行动改善的可改进的行为被检测到时，所述计数器递增。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当可改进的行为的计数器达到阈值时，发出一个消息，所述消息目的在于改善计数器最高的特征并因此促使驾驶员至少在最关键的特征上改正其行为。
12.如权利要求9或权利要求11所述的方法，其特征在于，活动状况的出现次数另外被存储，以建立关于可改进的行为的频率的统计。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，计数器(18.1，18.2)的信息和统计的集合被存储，以允许在发出所述信息的消息之前或之后比较所述行为。
14.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于提供二个停用级：
待机模式，在该模式下不再发出消息，但继续分析所述可改进的行为；
停用模式，在该模式下所有的辅助功能均被停用。
15.实施根据权利要求1到14定义的方法的机动车辆。
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