The invention discloses an efficient autonomous driving strategy which considers the efficiency of propulsion system and energy consumption in the vehicle motion planning function required for autonomous driving. Specifically, the control algorithm calculates the energy and total efficiency required by various possible vehicle routing/motion schemes considered by autonomous driving (AD) controllers. Given at least one or more desired vehicle motion schemes, the propulsion system chooses the vehicle motion path with the highest efficiency and the least energy consumption. For a given vehicle routing scheme, the current vehicle motion (speed/acceleration, etc.) and future vehicle motion requirements are considered in the control algorithm. The control algorithm calculates the total vehicle energy (current time to future time) required by the proposed vehicle motion scheme, and then recommends the most efficient vehicle motion scheme to the autonomous driving controller to reduce the total energy consumption.
【技术实现步骤摘要】
推进高效的自主驾驶策略相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月29日提交的临时申请62/526,685的优先权。上述申请的公开内容通过引用并入本文。
本专利技术一般地涉及在车辆执行自主驾驶操纵之前以及在车辆执行自主驾驶操纵时在车辆路径规划功能中考虑各种动力系部件的效率的策略。
技术介绍
自主驾驶控制器与动力系控制器之间的当前自主驾驶路径规划接口是在当前时间点的简单的动力系扭矩（或者车辆纵向加速/减速请求）。这与巡航控制系统相比是相似类型的动力系控制器的接口，并且在车辆路径规划未考虑动力系部件（诸如，牵引驱动器、高电压能量存储系统、热管理、或者在传统动力系系统的情况下的内燃机等）的效率的情况下可能导致低效的车辆路径规划。典型的自主车辆路径规划算法在当前车辆操作状态下在自主驾驶操纵期间输出目标车辆加速（或者车轮扭矩）请求，而没有用于期望的车辆轨迹的动力系部件的效率的当前或者未来（或者预测性）认识的输入。相应地，需要一种用于预测各种动力系部件的效率的策略，并且基于动力系部件的效率来优化车辆的自主驾驶路径，其中，存在一种用于全自主或者半自主驾驶车辆的加速/减速控制的优化...
【技术保护点】
1.一种具有高效自主驾驶策略的系统，包括：自主驾驶控制器，所述自主驾驶控制器可操作以用于将车辆配置为执行至少一个自主驾驶操纵；多个车辆轨迹，所述自主驾驶控制器可操作以用于将车辆配置为使用所述多个车辆轨迹中的一个来执行所述至少一个自主驾驶操纵；至少一个动力系部件；与所述自主驾驶控制器和所述至少一个动力系部件电通信的高效推进路径规划功能，所述高效推进路径规划功能可操作以用于计算与所述多个车辆轨迹中的每一个相对应的所述至少一个动力系部件的能量消耗；以及其中，所述自主驾驶控制器将所述车辆配置为使用与所述至少一个动力系部件的最能量高效的利用相对应的所述多个车辆轨迹中的一个来执行所述至少一个自主驾驶操纵。
【技术特征摘要】
2017.06.29 US 62/526685;2017.12.15 US 15/8434701.一种具有高效自主驾驶策略的系统，包括：自主驾驶控制器，所述自主驾驶控制器可操作以用于将车辆配置为执行至少一个自主驾驶操纵；多个车辆轨迹，所述自主驾驶控制器可操作以用于将车辆配置为使用所述多个车辆轨迹中的一个来执行所述至少一个自主驾驶操纵；至少一个动力系部件；与所述自主驾驶控制器和所述至少一个动力系部件电通信的高效推进路径规划功能，所述高效推进路径规划功能可操作以用于计算与所述多个车辆轨迹中的每一个相对应的所述至少一个动力系部件的能量消耗；以及其中，所述自主驾驶控制器将所述车辆配置为使用与所述至少一个动力系部件的最能量高效的利用相对应的所述多个车辆轨迹中的一个来执行所述至少一个自主驾驶操纵。2.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括：当前时间，所述自主驾驶控制器计算当前时间的所述多个车辆轨迹中的每一个；至少一个未来时间，所述自主驾驶控制器计算至少一个未来时间的所述多个车辆轨迹中的每一个；其中，所述自主驾驶控制器选择与在当前时间和至少一个未来时间使用最少能量操作的所述至少一个动力系部件相对应的所述多个车辆轨迹中的一个来执行所述至少一个自主驾驶操纵。3.根据权利要求2所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括：第一多个数据点，所述第一多个数据点中的一个或多个表示当前时间的至少一个动力系部件的效率和能量消耗，以及所述第一多个数据点中的另一个表示至少一个未来时间的所述至少一个动力系部件的效率和能量消耗；其中，所述自主驾驶控制器将车辆配置为基于当前时间和至少一个未来时间的所述第一多个数据点使用所述至少一个动力系部件来执行所述至少一个自主驾驶操纵。4.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，其中，在车辆执行所述至少一个自主驾驶操纵时，所述高效推进路径规划功能重新计算与所述多个车辆轨迹中的每一个相对应的所述至少一个动力系部件的效率和能量消耗。5.根据权利要求4所述的具有高效自主驾驶策略的系统，其中，基于所述至少一个动力系部件的重新计算的效率和能量消耗，在所述至少一个自主驾驶操纵期间改变所述多个车辆轨迹中的一个。6.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括车辆环境模型，其中，使用所述车辆环境模型来计算所述多个车辆轨迹中的每一个。7.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括：多个传感器，所述多个传感器用于检测关于车辆周围的环境和物体的信息，所述多个传感器与所述自主驾驶控制器电通信；以及与所述自主驾驶控制器电通信的传感器融合车辆环境模型软件；其中，所述车辆环境模型由所述传感器融合车辆环境模型软件基于从所述多个传感器接收的信息而生成。8.根据权利要求7所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括：用于生成道路数据的至少一个装置；其中，所述车辆环境模型由所述传感器融合车辆环境模型软件基于所述道路数据和从所述多个传感器接收的信息而生成。9.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括至少一个电池，其中，基于使用来自所述至少一个电池的最低能量消耗的所述至少一个动力系部件，所述多个车辆轨迹中的一个被选择用于执行所述至少一个自主驾驶操纵。10.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，其中，所述至少一个动力系部件是从包括下述内容的组中选择的一个：驱动致动器、牵引驱动马达、电池能量存储系统以及内燃机。11.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括与所述高效推进路径规划功能电通信的制动控制系统，其中，基于所述制动控制系统的操作来优化与所述多个车辆轨迹中的每一个相对应的至少一个动力系部件的计算的效率和能量消耗。12.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，进一步包括动力系控制器，其中，所述动力系控制器执行所述高效推进路径规划功能。13.根据权利要求1所述的具有高效自主驾驶策略的系统，其中，所述多个车辆轨迹中的每一个被表示为根据从包括下述内容的组中选择的一个而变化：时间和速度、时间和加速度以及时间和扭矩。14.一种以最能量高效的方式导航自主驾驶车辆的方法，包括以下步骤：提供当前时间；提供至少一个未来时间；提供车辆环境模型；提供具有多个效率和多个能量消耗的至少一个动力系部件；提供多个车辆轨迹，其中，所述至少一个动力系部件的所述多个效率和所述多个能量消耗中的每一个对应于所述多个车辆轨迹中的一个；基于当前时间和至少一个未来时间的车辆环境模型来计算所述多个车辆轨迹中的每一个；计算当前时间和至少一个未来时间的所述至少一个动力系部件的所述多个效率中的每一个；计算当前时间和至少一个未来时间的所述至少一个动力系部件...
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