自主車輛的優化再充裝制造技術

本公開涉及自主車輛的優化再充裝。一種裝置可請求在行程期間對車輛進行再充裝的許可。所述裝置可針對地理帶，接收與第一再充裝站相關聯的第一位置和與第二再充裝站相關聯的第二位置。所述裝置可從接載位置生成在所述第一再充裝站處停靠的第一駕駛路線，并且從所述接載位置生成在所述第二再充裝站處停靠的第二駕駛路線。所述裝置可通過目標成本函數將第一值分配給所述第一駕駛路線并且將第二值分配給所述第二駕駛路線。所述裝置可生成對應于所述第一駕駛路線的駕駛方向。

【技術實現步驟摘要】
自主車輛的優化再充裝
本公開涉及自主車輛導航，并且更具體地涉及車輛再充裝時間和位置優化。
技術介紹
按需出行(MoD)平臺通過基于云的計算平臺向乘客匹配按需運輸服務的提供商。目前，MoD平臺通常為提供商提供有關路線、燃料補給、交通、天氣等的導航信息，以確定最佳路線。美國公布第2017/0323249A1號(′249申請)解決了在需要再充裝停靠點時的路線優化。′249申請中描述的算法考慮燃料補給站的類型、燃料價格、燃料補給時間、繞道時間和繞道距離的適當性，然后再向特定路線添加再充裝停靠點。雖然′249申請中描述的系統可比較再充裝選項，但所述系統是針對卡車運輸和貨物運輸，并且不包括供自主車輛(AV)使用的考慮到用戶偏好以及成本和時間限制的優化選項，這可能使得再充裝優化更加復雜。關于這些和其他考慮因素，提出了本文所作的公開內容。
技術實現思路
本文公開的系統和方法被配置為優化對提供按需運輸服務的自主車輛進行再充裝的成本。如本文所用，“再充裝”是指補充自主車輛移動所需的能量儲備。這種能量可采取物理燃料的形式，或者可采取電動車輛電池中的電動差的形式。出于本公開的目的，“再充裝站”可包括具有對車輛進行再充裝的基礎設施的任何位置，所述車輛可為自主車輛、手動駕駛的車輛或用戶操作的車輛和自主操作的車輛的某種組合。關于液體燃料車輛，再充裝站可為例如加油站。對于電動車輛，再充裝站可為或可包括配置有電源插座或其他充電基礎設施的停車場或其他公用設施，所述電源插座或其他充電基礎設施用于再重裝和/或更換(例如，交換)車輛電池單元和/或燃料再充裝和再充電的組合等。AV可用于使用一個或多個MoD平臺來運輸乘客。與基于駕駛員的共乘不同，在一些方面，AV車輛可基于各種因素和特性(包括剩余的燃料量或電池壽命)、基于行程特性、乘坐者批準的變量和其他因素來補給燃料或再充裝。雖然當前系統可在需要再充裝時找到最便宜的附近燃料源，但當前AV可能無法基于其他因素來選擇再充裝時間和位置，所述其他因素包括預定地理區內的可用燃料價格和到達行程目的地所需的AV燃料水平。根據一個或多個實施例，所述系統可包括歷史共乘數據、已完成的最近行程以及計劃但尚未完成的即將到來的行程。作為再充裝優化的一部分，所述系統還可包括指示與以下各項相關聯的偏好的乘客輸入：再充裝操作的定時、與再充裝操作相關聯的時間、與再充裝操作相關聯的位置和/或繞道或其他可能會影響乘客完成行程的計劃的信息。在本文中更詳細地提供本公開的這些和其他優點。附圖說明參考附圖闡述具體實施方式。使用相同的附圖標記可指示類似或相同的項。各種實施例可利用除了附圖中示出的元件和/或部件之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各種實施例中。附圖中的元件和/或部件不一定按比例繪制。貫穿本公開，根據上下文，單數術語和復數術語可以可互換地使用。圖1描繪了其中可實現用于提供本文所公開的系統和方法的技術和結構的示例性計算環境。圖2描繪了根據本公開的可實現為在自主車輛中使用的示例性控制系統的功能示意圖。圖3A示出了根據本公開的示例性路線。圖3B示出了根據本公開的路線的另一示例。具體實施方式在所描述的實施例中，所述系統可確定AV在其中操作的各種地理參數，諸如AV的當前位置，AV意圖在其中操作的操作區域、AV基于當前可用的燃料/電荷水平而可在所分配的地理區內行駛的距離等。然后，所述系統可獲取AV以及在類似地理區內操作的其他AV的歷史數據，所述其他AV可作為公共AV車隊的一部分操作。所述系統可考慮由該AV進行的最近和未來行程(預定和預測兩者)來確定AV可在其中進行再充裝的地理帶。然后，所述系統可確定AV可進行燃料補給或再充裝的最佳再充裝時間和位置。此外，如果行程將使AV的燃料儲備低于指定水平，則所述系統可詢問乘客是否可在行程期間進行再充裝。基于乘客輸入，所述系統可選擇適當的算法以將AV引導到最有成本效益的再充裝位置。為了確定進行再充裝的最佳時間和位置，所述系統考慮一個或多個因素，包括車輛再充裝的成本、到再充裝站的距離、從燃料補給點到最終目的地的距離、再充裝所花費的時間、車輛的平均加油或充電里程數和/或車輛在充分燃料補給或再充裝后可行駛的總距離。這些因素是基于AV在其中操作的較大地理區和AV可能處于最佳再充裝時間的區內的地理帶來考慮的。出于本公開的目的，地理區可包括分配給AV在其中工作的位置，并且可按照可定義包含道路的區域的任何方式來定義。例如，地理區可為一組特定的城市極限，或者可包括在特定地標的預定半徑內的地理邊界區。例如，預定半徑可為50英里、20英里、5個城市街區、100米等。出于本公開的目的，地理帶可被定義為地理區的子集。可按照可定義地理區域的任何方式(相對于其所屬的區)來定義地理帶。例如，地理帶可為地理區內的特定地區，或者可為自主車輛的預定距離內的總體地理區的每個點。例如，預定半徑可為50英里、20英里、5個城市街區、100米，只要AV保持在它所限于的地理區內。在一些實施例中，本公開描述了一種用于優化AV的再充裝操作的計算機操作系統。所述系統可通過確定燃料水平以及AV是否需要再充裝來開始。在一個方面，AV可接收關于乘客接載位置和預期目的地的信息。可通過使用全球定位系統(GPS)確定車輛位置，然后利用本地道路地圖(諸如)確定路線來找到從AV到接載位置或從接載位置到目的地的距離。所選擇的路線通常為最短路線，但很多路線確定算法都考慮到交通模式來選擇最短駕駛時間，可被配置為避開高速公路、道路施工或其他障礙物或其他此類路線選項。然后，所述系統預測AV到達乘客接載位置所需的燃料量以及從接載位置行駛到目的地所需的燃料，并且確定AV的當前燃料水平是否足以完成旅程。所述系統還可預測在旅程完成后剩余的燃料量，并且可將該值保存到持久性存儲器位置。然后，所述系統確定該預測的剩余燃料量是否高于某個閾值。所述閾值可為例如車輛的最大潛在燃料的四分之一或一半。所述系統還可接收交通數據、天氣數據、危險數據和/或地理帶的其他信息，并基于交通數據、天氣數據和/或危險數據來確定指示臨界車輛燃料水平的閾值。如果所述預測的量低于該閾值，則AV可請求乘客例如通過智能手機應用程序授權車輛在行程期間進行再充裝。如果乘客允許AV在旅程期間進行再充裝，則AV可選擇地理區內的相關地理帶來搜索燃料補給位置。這種地理帶可為例如先前確定的在乘客接載位置與預期目的地之間的最短路線的3英里內的任何區域。然后，AV可根據車輛所需的燃料類型在該地理帶中搜索再充裝站。此類站可在各種數據庫(例如，)中找到。此類數據庫可包括或可提供對AV再充裝價格的初始估計。所述處理器可對使用對AV再充裝價格的初始估計以及地理區內的價格估計與平均價格之間的偏差以及接載位置、再充裝位置(在路線的地理帶內)和目的地之間的距離、車輛到達目的地后的預期燃料水平和/或再充裝所需的預期時間量以及其他變量而找到的選項執行成本分析。所述系統可存儲任何預測的值以與稍后記錄的值進行比較，從而改進未來的預測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種計算機實現的方法，其包括：/n由處理器請求在行程期間進行再充裝的乘客許可；/n針對地理帶，接收與第一再充裝站相關聯的第一位置和與第二再充裝站相關聯的第二位置；/n從接載位置生成在所述第一再充裝站處停靠的第一駕駛路線，并且從所述接載位置生成在所述第二再充裝站處停靠的第二駕駛路線；/n通過目標成本函數將第一值分配給所述第一駕駛路線并且將第二值分配給所述第二駕駛路線；以及/n基于使用所述目標成本函數分配的最低值來生成對應于所述第一駕駛路線的駕駛方向。/n

【技術特征摘要】
20200214 US 16/791,9951.一種計算機實現的方法，其包括：
由處理器請求在行程期間進行再充裝的乘客許可；
針對地理帶，接收與第一再充裝站相關聯的第一位置和與第二再充裝站相關聯的第二位置；
從接載位置生成在所述第一再充裝站處停靠的第一駕駛路線，并且從所述接載位置生成在所述第二再充裝站處停靠的第二駕駛路線；
通過目標成本函數將第一值分配給所述第一駕駛路線并且將第二值分配給所述第二駕駛路線；以及
基于使用所述目標成本函數分配的最低值來生成對應于所述第一駕駛路線的駕駛方向。


2.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其中所述駕駛方向引導車輛從所述接載位置駕駛到目的地，隨后引導所述車輛從所述目的地駕駛到所述第一再充裝站。


3.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其還包括：
生成在所述接載位置與目的地之間的第三駕駛路線；
預測在所述第三駕駛路線結束時可用的燃料水平；以及
確定所述預測的燃料水平小于或等于閾值。


4.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其還包括：
對于地理帶，接收交通數據、天氣數據和危險數據中的至少一者；以及
基于所述交通數據、所述天氣數據或所述危險數據確定臨界車輛燃料水平。


5.根據權利要求4所述的計算機實現的方法，其還包括：
生成在所述接載位置與目的地之間的第三駕駛路線；
預測在所述第三駕駛路線結束時可用的燃料水平；以及
確定所述預測的燃料水平是否等于或低于所述臨界車輛燃料水平。


6.根據權利要求1所述的計算機實現的方法，其還包括：
確定地理帶的平均燃料價格，其中自主車輛限于地理區。


7.根據權利要求6所述的計算機實現的方法，其中所述地理帶為所述地理區的子集。


8.根據權利要求6所述的計算機實現的方法，其中所述目標成本函數利用所述平均燃料價格來將所述第一值分配給所述第一駕駛路線并且將所述第二值分配給所述第二駕駛路線。


9.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬修·麥肯齊，維迪亞·艾耶，羅米爾·沙哈，阿努賈·西沙特，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US