基于里程的车辆队列排序制造技术

自主或人为操作的车辆可以队列形式驾驶以实现能量节省。领队车辆从跟随车辆接收信息广播，所述信息广播包括能量状态和一个或多个其他值，诸如能量使用率、里程、目的地和空气动力学特性。所述领队车辆然后可以确定车辆的排序，所述排序增加所述队列的所述里程(例如减少所述队列的加油/再充电停车的次数)。对所述车辆进行排序的其他考虑因素可以包括总体能量节省和能量节省的公平分配。可以通过向车辆对传输调换命令直到所述队列处于正确排序来实现期望排序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于里程的车辆队列排序专利技术背景
本专利技术涉及队列中车辆的协调驾驶。
技术介绍
在高速下，车辆可通过足够近地跟随前一车辆以保持在前一车辆的滑流中来获得显著的能量节省。此原理通常在赛车中使用，并且还被提出作为用于在公共道路上行进时实现燃料节省的手段(例如参见，FredBrowand、MarkMichaelin的US8,352,111；DE102015011271；US2015/0262481；US9,037,389；WO2015047175；以及US9,494,944；Aerospace&MechanicalEngineering，USC，“PlatoonTravelSavesFuel...HowMuch？”，Intellimotion，第9卷，第2期(2000)，所述文献的全部内容以引用方式整体并入本文)。本文所公开的系统和方法提供了用于使车辆在公共道路上进行队列行驶的改进的方法。附图说明为了将易于理解本专利技术的优点，将通过参考附图中所示的特定实施例来呈现对上文简要地描述的本专利技术的更具体描述。应当理解，这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施例并因此不被视为限制本专利技术的范围，将通过使用附图来用附加的特性和细节描述和解释本专利技术，在附图中：图1A是根据本专利技术的实施例的实现用于队列行驶的自主车辆的部件的示意性框图；图1B是根据本专利技术的实施例的车辆队列的示意性框图；图2是根据本专利技术的实施例的适合于实现方法的示例性计算装置的示意性框图；图3是根据本专利技术实施例的用于操作队列的领队车辆的方法的过程流程图；图4是根据本专利技术实施例的用于由另一个车辆处理来自队列的领队车辆的命令的方法的过程流程图；并且图5是根据本专利技术实施例的用于由队列的车辆处理调换位置的请求的方法的过程流程图。具体实施方式参考图1A，根据本文所公开的方法使用的车辆可以是小容量车辆(诸如轿车或其他小型车辆)，或者大容量车辆(诸如卡车、公共汽车、货车、大型运动型多用途车辆(SUV)等)。车辆可以包括本领域已知的任何车辆。车辆可以具有本领域已知的任何车辆的所有结构和特征，包括车轮、联接到车轮的传动系、联接到传动系的发动机、转向系统、制动系统和本领域已知的要包括在车辆中的其他系统。如本文中更详细地讨论，车辆的控制器102可以执行自主导航并且避免碰撞。控制器102可以从一个或多个外部传感器104接收一个或多个输出。例如，一个或多个相机106a可以安装到车辆100并且将接收到的图像流输出到控制器102。外部传感器104可以包括传感器，诸如超声传感器106b、RADAR(无线电探测和测距，RadioDetectionandRanging)传感器106c、LIDAR(光探测和测距，LightDetectionandRanging)传感器106d、SONAR(声导航和测距，SoundNavigationandRanging)传感器106e等。控制器102可以执行接收外部传感器104的输出的自主操作模块108。自主操作模块108可以包括障碍物识别模块110a、碰撞预测模块110b和决策模块110c。障碍物识别模块110a分析外部传感器的输出并识别潜在障碍物，包括人、动物、车辆、建筑物、路沿以及其他对象和结构。特别地，障碍物识别模块110a可以识别传感器输出中的车辆图像。碰撞预测模块110b基于车辆100的当前轨迹或当前预期路径来预测哪些障碍物图像可能与车辆100碰撞。碰撞预测模块110b可以评估与障碍物识别模块110a识别的对象碰撞的可能性。决策模块110c可以做出停车、加速、转弯等的决策以便避开障碍物。碰撞预测模块110b预测潜在碰撞的方式和决策模块110c采取动作以避免潜在碰撞的方式可以根据自主车辆领域中已知的任何方法或系统。决策模块110c可以通过致动控制车辆100的方向和速度的一个或多个致动器112来控制车辆的轨迹。例如，致动器112可以包括转向致动器114a、加速致动器114b和制动致动器114c。致动器114a-114c的配置可以根据自主车辆领域中已知的此类致动器的任何实现方式。在本文所公开的实施例中，自主操作模块108可以向指定位置执行自主导航、自主停车以及本领域中已知的其他自动化驾驶活动。自主操作模块108可以与一个或多个其他车辆协作以便以队列形式驾驶，目的是扩展队列中一个或多个车辆的里程并减少队列的停车次数。为此，自主操作108可以包括队列控制模块110d，所述队列控制模块110d结合多个其他车辆的队列控制模块110d执行本文所公开的方法。队列控制模块110d可以相对于一个或多个数据项(诸如车辆参数116和队列历史数据120)进行操作。车辆参数116可以包括车身型式118a(卡车、轿车、SUV、半卡车等)。车身型式118a可以包括足以能够确定车辆上和跟随车辆上的空气动力阻力的车辆尺寸。车辆参数116还可以包括车辆的阻力系数118b。车辆参数116还可以包括能量消耗数据118c，诸如在各种功率输出值下以燃料消耗的函数或表(每分钟燃料加仑、瓦时/焦耳每秒等)的形式相对于功率消耗的燃料量。车辆参数还可以包括里程数据118d，诸如当前剩余燃料量和基于车辆的当前速度针对剩余燃料量估计的剩余距离；或电池中剩余荷电量的千瓦小时(kWH)量和基于电池中剩余kWh量和车辆的当前速度估计的剩余距离。车辆参数还可以包括目的地数据118e，即，车辆的预期目的地。队列历史数据120可以指示队列中车辆的过往排序以及每个过往排序中车辆的行进速度和时间。如下文所讨论，这可以促进在队列的车辆之间更公平地分配能量节省。队列历史数据120可以记录从加入队列的时间到当前时间由车辆接收的以队列形式驾驶产生的能量节省的量。参考图1B，在实践中，车辆122a-122d根据图1A可以如图所示以队列形式行进。每个车辆具有对应的可用能量118a-118d，所述可用能量118a-118d是燃烧车辆的燃料水平和电动车辆的荷电状态。根据本文描述的方法的可能的队列排序可以将较小的电动车辆122b放置在较大的燃烧车辆122a的后面，以提供通过对电动车辆122b的气流牵引(drafting)产生的能量节省，所述电动车辆122b的里程减小并且再充电时间更长。图2是示出示例性计算装置200的框图。计算装置200可以用于执行各种过程，诸如本文所讨论的那些。车辆的控制器102可以具有计算装置200的一些或全部属性。计算装置200包括一个或多个处理器202、一个或多个存储器装置204、一个或多个接口206、一个或多个大容量存储装置208、一个或多个输入/输出(I/O)装置210和显示装置230，所有这些装置都联接到总线212。一个或多个处理器202包括执行存储在一个或多个存储器装置204和/或一个或多个大容量存储装置208中的指令的一个或多个处理器或控制器。一个或多个处理器202还可以包括各种类型的计算机可读介质，诸如高速缓存存储器。一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括由领队车辆的控制器：/n接收多个其他车辆的剩余里程；/n确定所述领队车辆和所述多个其他车辆的排序，所述排序有效地增加所述领队车辆和所述多个其他车辆作为队列行进的组合里程；并且/n向所述多个其他车辆中的至少一部分传输根据所述排序重新排列的指令。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括由领队车辆的控制器：
接收多个其他车辆的剩余里程；
确定所述领队车辆和所述多个其他车辆的排序，所述排序有效地增加所述领队车辆和所述多个其他车辆作为队列行进的组合里程；并且
向所述多个其他车辆中的至少一部分传输根据所述排序重新排列的指令。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述领队车辆和所述多个其他车辆是自主的。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个其他车辆中的一个或多个车辆是一个或多个电动车辆。


4.如权利要求3所述的方法，其还包括：
从所述一个或多个电动车辆周期性地接收所述一个或多个车辆的荷电状态；
根据所述一个或多个车辆的所述荷电状态来计算所述领队车辆和所述一个或多个电动车辆的更新排序，所述更新排序有效地增加所述领队车辆和所述多个其他车辆作为所述队列行进的所述组合里程；以及
向所述多个其他车辆中的一个或多个传输根据所述更新排序重新排列的第二指令。


5.如权利要求4所述的方法，其中计算所述更新排序包括：计算所述更新排序以使得所述领队车辆和所述多个其他车辆中的具有最短里程的车辆接收通过气流牵引产生的能量节省，而不管所述领队车辆和所述多个其他车辆是否通过按所述更新排序以队列形式行进而实现总体能量节省。


6.如权利要求1所述的方法，其中确定所述领队车辆和所述多个其他车辆的所述排序包括针对所述车辆和所述多个其他车辆中的至少一部分评估以下项：
所述至少所述部分的阻力系数；
所述至少所述部分中的一个车辆相对于所述至少所述部分中的另一个车辆的通过气流牵引产生的能量节省。


7.如权利要求1所述的方法，其中确定所述领队车辆和所述多个其他车辆的所述排序包括：
评估随时间推移所述领队车辆和所述多个其他车辆的过往排序；
部分地基于所述领队车辆和所述多个其他车辆之间随时间推移的能量节省分配的公平性度量来确定所述排序。


8.如权利要求1所述的方法，其中向所述多个其他车辆中的至少一部分传输根据所述排序重新排列的所述指令包括：
向所述多个车辆中的第一车辆传输与所述多个车辆中的第二车辆交换位序的第一指令。


9.如权利要求8所述的方法，其还包括：
由所述第一车辆向所述第二车辆传输与所述第一车辆交换位序的第二指令；以及
由所述第一车辆和所述第二车辆交换位序。


10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一车辆是所述领队车辆，所述方法还包括：
将所述第二车辆提升为所述领队车辆；
从所述第一车辆向所述第二车辆传输关于随时间推移所述领队车辆和所述多个其他车辆的过往排序的数据。


11.一种系统，其包括主车辆，所述主车辆包括一个或多个处理装置和一个或多个存储器装置，所述一个或多个存储器装置可操作地联接到所述一个或多个处理装置，所述一个或多个存储器装置存储可执行代码，当所述主车辆作为领队车辆操作时，所述可执行代码有效地致使所述一个或多个处理装置：
接收多个其他车辆的剩余里程；
确定所述主车...

【专利技术属性】
技术研发人员：嘉亚什·拉奥，辛西娅·诺伊贝克尔，普拉米塔·米特拉，佩里·麦克尼尔，布拉德·伊格纳查克，索马克·达塔古普塔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US