CN110014936A - 用于自主车辆的充电系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于对车辆的电池进行充电的系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括：由处理器确定车辆的电池的电荷状态；由处理器基于电荷状态将车辆自主地控制到充电站的插槽；以及由处理器与充电站进行通信以协调车辆的电池的自主充电。

Description

用于自主车辆的充电系统
引言
本公开总体上涉及自主车辆，并且更具体地涉及用于当自主车辆的电池的电荷状态为低时自动地对自主车辆进行充电的系统和方法。
自主车辆是能够感测其环境并且以很少或不需要用户输入进行导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测装置来感测其环境。自主车辆系统进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来对车辆进行导航。
车辆自动化已经被分类为从零(对应于全人为控制的非自动化)到五(对应于无人为控制的全自动化)的范围中的数值等级。各种自动驾驶员辅助系统(诸如巡航控制、自适应巡航控制以及停放辅助系统)对应于较低自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高自动化等级。
虽然自主车辆和半自主车辆提供了优于传统车辆的许多潜在优势，但是在某些情况下，可能期望改进车辆的操作。例如，一些自主车辆是包括至少一个电池的电动车辆或混合动力车辆。在长时间使用电动车辆或混合动力车辆后，电池的电荷状态可能会变低，并且需要再充电。因此，期望提供识别车辆的电池的低电荷状态并且自动地对电池进行充电的系统和方法。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的实施方式和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它期望特征和特性。
发明内容
提供了用于对车辆的电池进行充电的系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括：由处理器确定车辆的电池的电荷状态；由处理器基于电荷状态将车辆自主地控制到充电站的插槽；以及由处理器与充电站进行通信以协调车辆的电池的自主充电。
附图说明
下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：
图1是说明了根据各种实施例的具有自主充电系统的自主车辆的功能框图；
图2是说明了根据各种实施例的具有图1的一个或多个自主车辆的运输系统以及至少一个充电站的功能框图；
图3是根据各种实施例的充电站的图示；
图4、图5和图6是说明了根据各种实施例的自主驾驶系统和自主充电系统的数据流图；并且
图7和图8是说明了根据各种实施例的用于控制自主车辆和充电站的延伸臂的控制方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。
本公开的实施例在本文可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当明白的是，这些块部件可由配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行多种功能)。另外，本领域技术人员将明白的是，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的系统仅仅是本公开的示例性实施例。
为了简明起见，本文可不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及该系统(和该系统的单个操作部件)的其它功能方面有关的常规技术。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应当注意的是，在本公开的实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。
参考图1，根据各种实施例，总体上以100示出的自主充电系统与车辆10相关联。通常，自主充电系统100接收并处理传感器数据以确定车辆10的电池的电荷状态何时为低(例如，低于预定义阈值)。如下面将更详细地讨论，自主充电系统100通过找出可用充电站和充电站的插槽并且自动地控制车辆10和/或车辆10的部件来自动地对低电池进行充电，使得车辆10导航到充电站的充电插槽并且与充电系统连接。自主充电系统100检测充电完成并且自动地控制车辆10到准备就绪状态，使得它可以导航到充电站的充电插槽之外。
如图1的示例中所描绘，车辆10是汽车，并且通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。车身14被布置在底盘12上并且大致上包围车辆10的部件。车身14和底盘12可共同形成框架。车轮16到18各自在车身14的相应拐角附近旋转地耦合到底盘12。
在各种实施例中，车辆10是自主车辆并且本文所述的自主充电系统100被结合到自主车辆(以下称为自主车辆10)中。自主车辆10例如是自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。在所说明的实施例中，车辆10被描绘为乘用车，但是应当明白的是，也可使用包括摩托车、卡车、运动型多用途车辆(SUV)、休闲车辆(RV)、船舶、飞行器等任何其它车辆。在示例性实施例中，自主车辆10是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统指示“高度自动化”，其指代自主驾驶系统在动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式所特有的性能，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应。五级系统指示“全自动化”，其指代自主驾驶系统在可由人类驾驶员管理的所有道路和环境状况下在动态驾驶任务的所有方面的全面性能。
如所示，自主车辆10通常包括推进系统20、变速器系统22、转向系统24、制动系统26、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储装置32、至少一个控制器34以及通信系统36。在各种实施例中，推进系统20单独地包括诸如由一个或多个电池供电的牵引电动机等电机(例如，作为纯电动车辆)或包括该电机与内燃机和/或燃料电池推进系统的组合(例如，作为混合动力电动车辆)。推进系统20的电池与具有端口的电池管理系统21相关联，该端口例如通过车辆10的车身14提供对电池的充电通路。在各种实施例中，可以通过耦合到车辆10的车身14的门或盖来访问该端口。
变速器系统22配置为根据可选速比将来自推进系统20的动力传输到车轮16到18。根据各种实施例，变速器系统22可包括分级传动比自动变速器、无级变速器或其它适当的变速器。制动系统26配置为向车轮16到18提供制动转矩。在各种实施例中，制动系统26可包括摩擦制动器、线控制动器、诸如电机等再生制动系统，和/或其它适当的制动系统。转向系统24影响车轮16到18的位置。虽然为了说明目的而被描绘为包括方向盘，但是在本公开的范围内预期的一些实施例中，转向系统24可不包括方向盘。
传感器系统28包括感测自主车辆10的外部环境和/或内部环境的可观察状况的一个或多个感测装置40a到40n。感测装置40a到40n可包括但不限于雷达、激光雷达、全球定位系统、光学相机、热像仪、超声波传感器、惯性测量单元和/或其它传感器。在各种实施例中，传感器系统28进一步包括感测一个或多个车辆部件的可观察状况的一个或多个感测装置41a到41n。例如，至少一个感测装置41a感测推进系统20的电池的化学性质、电压、电流和/或其它性质。然后使用传感器测量来估计电池的电荷状态。
致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a到42n，其控制一个或多个车辆特征，诸如但不限于推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，诸如但不限于门、行李箱以及诸如无线电、音乐、照明等驾驶室特征(未编号)。
通信系统36配置为向和从其它实体48无线地传送信息，实体48诸如但不限于其它车辆(“V2V”通信)、基础设施(“V2I”通信)、远程系统、充电站和/或个人装置(关于图2更详细地描述)。在示例性实施例中，通信系统36是配置为经由使用IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)或通过使用蜂窝数据通信来进行通信的无线通信系统。然而，诸如专用短程通信(DSRC)信道等附加或替代通信方法也被认为在本公开的范围内。DSRC信道是指专门为汽车使用以及对应的一组协议和标准而设计的单向或双向短程到中程无线通信信道。
数据存储装置32存储用于自动控制自主车辆10的数据。在各种实施例中，数据存储装置32存储可导航环境的定义地图。在各种实施例中，定义地图可由远程系统预定义并且从远程系统获取(关于图2进一步详细描述)。例如，定义地图可由远程系统组装并且(以无线方式和/或以有线方式)传送到自主车辆10并存储在数据存储装置32中。路线信息还可以被存储在数据存储装置32内-即，一组路段(在地理上与一个或多个所定义的地图相关联)，其一起定义了用户可以从起始位置(例如，用户的当前位置)进行到目标位置的路线。如可明白的是，数据存储装置32可为控制器34的一部分，与控制器34分开，或作为控制器34的一部分以及单独系统的一部分。
控制器34包括至少一个处理器44和计算机可读存储装置或介质46。处理器44可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与控制器34相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、宏处理器、其任何组合或者通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质46可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。KAM是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器44断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质46可使用诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由控制器34用于控制自主车辆10的可执行指令。在各种实施例中，控制器34配置为实施如下详细论述的自主充电系统和方法。
控制器34的指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器44执行时接收并处理来自传感器系统28的信号，执行用于自动控制自主车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且向致动器系统30产生控制信号以基于逻辑、计算、方法和/或算法来自动地控制自主车辆10的部件。虽然图1中仅示出了一个控制器34，但是自主车辆10的实施例可包括通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法且产生控制信号以自动控制自主车辆10的特征的任意数量的控制器34。
现在参考图2，在各种实施例中，关于图1描述的自主车辆10可适用于在某个地理区域(例如，城市、学校或商业园区、购物中心、游乐园，活动中心等)的出租车或班车系统的背景下或可只需由远程系统管理。例如，自主车辆10可与基于自主车辆的远程运输系统相关联。图2说明了总体上以50示出的操作环境的示例性实施例，该操作环境包括基于自主车辆的远程运输系统52，其与关于图1所描述的一台或多台自主车辆10a到10n相关联。操作环境50包括可由自主车辆10a到10n访问的一个或多个充电站53，以用于对自主车辆10a到10n进行自主充电。
例如，如图3中更详细地所示，示例性充电站53包括一个或多个插槽65。每个插槽65包括定位装置66，诸如一组轨道或导轨或其它标记，以用于物理地或视觉地引导自主车辆10a到10n进入充电位置。每个插槽65进一步包括与一个或多个连接器装置68相关联的电源67。一个或多个连接器装置68可连接到车辆10a到10n的电池管理系统21的端口。当连接器装置68耦合到车辆的端口时，电源67例如向电池提供高压直流电。
每个插槽65进一步包括具有延伸臂70和一个或多个传感器73的可编程机器69。延伸臂70被自主地控制以与车辆10a到10n和电源67相互作用。例如，延伸臂70包括通过允许旋转运动和/或平移位移的接头耦合的任意数量的连杆。延伸臂可以进一步包括具有用于与车辆10和连接器装置68相互作用的至少两个指状夹持器的末端执行器。传感器73感测与车辆10和延伸臂70相关联的可观察状况。例如，传感器73可以包括图像传感器等，其捕获与延伸臂70相对于车辆和/或环境的移动和位置相关联的图像。
可编程机器69包括至少一个处理器71和计算机可读存储装置或介质72。处理器71可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、宏处理器、其任何组合或者通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质72可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。KAM是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器71断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质72可使用诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由可编程机器69用于控制延伸臂70的可执行指令。在各种实施例中，可编程机器69配置为实施如下详细论述的充电站系统和方法。
例如，指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。这些指令在由处理器71执行时与车辆10a到10n和/或远程运输系统52(图2)进行通信，产生控制信号以控制延伸臂70，并且接收并处理来自与延伸臂70相关联的传感器73的传感器数据。
返回参考图2，在各种实施例中，操作环境50进一步包括经由通信网络56与自主车辆10和/或远程运输系统52进行通信的一个或多个用户装置54。通信网络56根据需要支持在由操作环境50支持的装置、系统和部件之间(例如，经由有形的通信链路和/或无线通信链路)的通信。例如，通信网络56可包括无线载波系统60，诸如蜂窝电话系统，其包括多个手机信号塔(未示出)、一个或多个移动交换中心(MSC)(未示出)以及将无线载波系统60与陆地通信系统连接所需要的任何其它联网部件。每个手机信号塔都包括发送和接收天线以及基站，其中来自不同手机信号塔的基站直接或经由诸如基站控制器等中间设备连接到MSC。无线载波系统60可实施任何合适的通信技术，包括(例如)诸如CDMA(例如，CDMA2000)、LTE(例如，4G LTE或5G LTE)、GSM/GPRS或其它当前或正涌现的无线技术等数字技术。其它手机信号塔/基站/MSC装置是可能的并且可结合无线载波系统60使用。例如，基站和手机信号塔可共同位于相同站点处或它们可远离彼此，每个基站可负责单个手机信号塔或单个基站可服务于各个手机信号塔，且各个基站可耦合到单个MSC，这里仅列举几种可能装置。
除包括无线载波系统60外，可包括呈卫星通信系统64的形式的第二无线载波系统来提供与自主车辆10a到10n进行的单向或双向通信。这可使用一个或多个通信卫星(未示出)和上行链路传输站(未示出)来进行。单向通信可包括(例如)卫星无线电服务，其中节目内容(新闻、音乐等)是由传输站接收、封装上传并且然后发送到卫星，从而向用户广播该节目。双向通信可包括(例如)使用卫星以在车辆10与站之间中继电话通信的卫星电话服务。除了或代替无线载波系统60，可利用卫星电话。
可进一步包括陆地通信系统62，其为连接到一个或多个陆线电话的常规陆基电信网络并且将无线载波系统60连接到远程运输系统52。例如，陆地通信系统62可包括诸如用于提供硬接线电话、分组交换数据通信和因特网基础设施的公共交换电话网(PSTN)。一段或多段陆地通信系统62可通过使用标准有线网络、光纤或其它光学网络、电缆网络、电力线、其它无线网络(诸如无线局域网(WLAN))或提供宽带无线存取(BWA)的网络或其任何组合来实施。另外，远程运输系统52不需要经由陆地通信系统62连接，反而可包括无线电话设备使得其可直接与无线网络(诸如无线载波系统60)通信。
虽然在图2中仅示出了一个用户装置54，但是操作环境50的实施例可支持任意数量的用户装置54，包括由一个人拥有、操作或以其它方式使用的多个用户装置54。由操作环境50支持的每个用户装置54可使用任何合适的硬件平台来实施。就此而言，用户装置54可以任何常见外形规格来实现，包括但不限于：台式计算机；移动计算机(例如，平板计算机、膝上型计算机或上网本计算机)；智能电话；视频游戏装置；数字媒体播放器；一件家庭娱乐设备；数码相机或视频摄影机；可穿戴计算装置(例如，智能手表、智能眼镜、智能服装)；等。由操作环境50支持的每个用户装置54被实现为具有执行本文描述的各种技术和方法所需的硬件、软件、固件和/或处理逻辑的计算机实施的或基于计算机的装置。例如，用户装置54包括可编程装置形式的微处理器，该微处理器包括存储在内部存储器结构中并且被施加来接收二进制输入以创建二进制输出的一个或多个指令。在一些实施例中，用户装置54包括能够接收GPS卫星信号并且基于那些信号产生GPS坐标的GPS模块。在其它实施例中，用户装置54包括蜂窝通信功能性使得该装置通过通信网络56使用一个或多个蜂窝通信协议(如本文所讨论)执行语音和/或数据通信。在各种实施例中，用户装置54包括可视显示器，诸如触摸屏图形显示器或其它显示器。
远程运输系统52包括一个或多个后端服务器系统，该后端服务器系统可为基于云的、基于网络的或常驻在由远程运输系统52服务的特定校园或地理位置。远程运输系统52可由现场顾问、自动顾问、人工智能系统或它们的组合来人工操作。远程运输系统52可与用户装置54和自主车辆10a到10n进行通信以安排乘车、派遣自主车辆10a到10n等。在各种实施例中，远程运输系统52存储诸如用户认证信息、车辆标识符、简档记录、行为模式和其它相关用户信息等账户信息。
在各种实施例中，远程运输系统52包括与自主车辆10a到10n进行通信的预订系统55，以对充电站53的每个充电插槽65创建充电时间的时间表。时间表和充电时间是基于由车辆10a到10n传送到远程运输系统52的信息来确定，诸如但不限于当前车辆位置、车辆电池的当前电荷状态、车辆的电池的类型或数量、车辆的当前路线等。
如可明白的是，本文公开的主题提供了可被认为是标准或基线自主车辆和/或基于自主车辆的远程运输系统的某些增强的特征和功能。为此，自主车辆和基于自主车辆的远程运输系统可以被修改、增强或以其它方式补充以提供下面更详细描述的附加特征。
根据各种实施例，控制器34实施如图4中所示的自主驾驶系统(ADS)74。即，利用控制器34的合适软件和/或硬件部件(例如，处理器44和计算机可读存储装置46)来提供与车辆10结合使用的自主驾驶系统74。
在各种实施例中，自主驾驶系统74的指令可由功能、模块或系统组织。例如，如图4中所示，自主驾驶系统74可包括传感器融合系统75、定位系统76、引导系统78和车辆控制系统80。如可明白的是，在各种实施例中，由于本公开不限于本示例，所以可将指令组织(例如，组合、进一步划分等)为任何数量的系统。
在各种实施例中，传感器融合系统75合成并处理传感器数据并且预测物体的存在、位置、分类和/或路径以及车辆10的环境的特征。在各种实施例中，传感器融合系统75可结合来自多个传感器(包括但不限于相机、激光雷达、雷达和/或任何数量的其它类型的传感器)的信息。
定位系统76处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10相对于环境的位置(例如，相对于地图的本地位置、相对于道路车道的精确位置、车辆航向、速度等)。引导系统78处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10遵循的路径。车辆控制系统80根据所确定的路径产生用于控制车辆10的控制信号。
在各种实施例中，控制器34实施机器学习技术以辅助控制器34的功能，诸如特征检测/分类、障碍物减少、路线穿越、绘图、传感器集成、地面实况确定等。
如上面简要提及，图1的自主充电系统100的一部分包括在ADS74内，例如作为车辆侧自主充电系统82。具体地，车辆侧自主充电系统82从传感器系统28接收信息以确定电池的电荷状态，与远程运输系统52进行通信以寻找并安排充电站53的充电时间，并且将位置和/或期望路线传送到引导系统78以发起车辆10的自主控制。一旦车辆10已经导航到充电站53的插槽65，车辆自主充电系统82就会与充电站系统83进行通信以发起并确认对电池的充电。
如关于图5更详细地示出并且继续参考图4，车辆侧自主充电系统82包括电池电荷状态检测模块90、充电位置预订模块92、位置确认模块94、插槽位置确认模块96和充电确认模块98。电池电荷状态检测模块90监测感测到的和/或其它电池相关数据101并且确定电池的电荷状态102。如可明白的是，取决于车辆10的电池类型和/或从电池感测的数据，可以使用各种方法来确定电荷状态102。本公开不限于任何一种方法。
充电位置预订模块92监测电荷状态102并且确定何时需要对电池进行充电。例如，充电位置预订模块92基于电荷状态102与阈值的比较来确定何时需要充电。在各种实施例中，阈值可以是预定义的(例如，30％或其它值)。在各种其它实施例中，阈值可以例如基于车辆10相对于可用充电站53的位置、基于车辆10的路线和/或基于路线期间的预测电池使用量来动态确定。
当充电位置预订模块92确定需要充电时，充电位置预订模块92将对充电请求104传送给远程运输系统52的预订系统55。在各种实施例中，充电请求104至少包括车辆10的当前位置106、电荷状态102以及可选的车辆10的即将到来的路线108。进而，位置预订模块92从预订系统55接收确认数据110。在各种实施例中，确认数据110包括充电站位置112、插槽位置114和充电时间116(例如，开始时间、开始和结束时间等)。基于确认数据110，充电位置预订模块92将充电站位置112和插槽位置114传送到引导系统78作为用于控制车辆10到充电站53的位置和到正确插槽65的期望位置118。
位置确认模块94接收确认数据110和车辆10的实际位置120，并且确认车辆10何时到达充电站53和插槽65的位置。例如，位置确认模块94监测实际位置120，并且当实际位置120到达充电站位置112(例如，坐标等于充电站位置或在其范围内)时产生充电位置确认122。在另一个示例中，位置确认模块94进一步监测实际位置120，并且当实际位置120到达插槽位置114(例如，坐标等于插槽位置或在其范围内)时产生插槽位置确认124。
插槽位置确认模块96接收充电位置确认122、插槽位置确认124以及由车辆10的传感器系统28产生的传感器数据126。一旦充电位置确认122和插槽位置确认124指示车辆10已经到达充电站53和插槽65，插槽位置确认模块96就会处理传感器数据126以确认车辆10已经达到插槽65内的合适充电位置。在各种实施例中，可以基于定位装置66的可视和/或物理标识来确定适当的充电位置。
当插槽位置确认模块96确定车辆10未到达适当的充电位置时，插槽位置确认模块96确定当前位置与适当位置之间的差异128(例如，通过与定位装置66的感测位置进行比较)，并且将差值128传送到引导系统78以控制车辆10。一旦插槽位置确认模块96确定车辆10已经到达适当的充电位置，插槽位置确认模块96就将插槽位置确认130传送给充电站系统83，以向充电站系统83指示它可以开始充电过程了。
另外或替代地，在各种实施例中，充电站系统83可以评估车辆10在插槽53内的位置。例如，充电站系统83的插槽位置确认模块可以确定当前位置与适当位置之间的差异(例如，通过与定位装置在车辆上的感测位置进行比较)，并且将差异128传回车辆10。
充电确认模块98接收插槽位置确认130。基于插槽位置确认130指示车辆10处于充电位置，充电确认模块98监测电池的电荷状态102以确定是否已经发起充电。例如，如果电荷状态102的变化大于阈值，则充电确认模块98向充电站系统83产生充电发起确认132。在另一个示例中，如果在预定时间之后电荷状态102的变化没有超过阈值，则充电确认模块98向充电站系统83产生充电未发起信号134，使得充电站系统83可以评估并确定不充电的原因。如可明白的是，可以在充电确认模块98与充电站系统83之间进行任何次数的通信以确认充电的发起。
充电确认模块98继续监测电荷状态102，直到电荷状态102达到阈值。在各种实施例中，阈值可以是预定义的，和/或基于车辆类型、电池类型和/或分配的充电时间。一旦电荷状态102达到阈值，充电确认模块98就会产生充电完成确认136，其被传送到充电站系统83。
充电确认模块98进一步从充电站系统83接收盖/门关闭确认138，其指示连接器装置68已被移除且盖/门已关闭。在接收到盖/门关闭确认138时，可选地，充电确认模块98基于来自传感器系统28的传感器数据执行其自己对盖/门关闭的确认。充电确认模块98然后向引导系统78和/或车辆控制模块80产生车辆就绪状态通知140，以使车辆10被控制到就绪状态。
如可明白的是，根据本公开的自主充电系统100的各种实施例可以包括嵌入在控制器34内的任何数量的附加子模块，其可以被组合和/或进一步划分以类似地实施本文所述的系统和方法。另外，自主充电系统100的输入可以从传感器系统28接收，从与自主车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收，从通信系统36接收，和/或由图1的控制器34内的其它子系统(未示出)来确定/模型化。另外，输入也可能经过预处理，诸如子采样、降噪、标准化、特征提取、缺失数据缩减等。
如关于图6更详细地示出并且继续参考图4和5，充电站系统83包括盖/门打开控制模块150、连接器装置插入控制模块152、连接器装置移除控制模块154以及盖/门关闭控制模块156。
盖/门打开控制模块150接收由车辆自主充电系统82传送的插槽位置确认130以及可选的车辆标识符131。盖/门打开控制模块150产生一个或多个控制信号158并且将它们发送到延伸臂70以使延伸臂70打开盖/门。在各种实施例中，一旦车辆标识符已被验证(例如，持续充电时间)，盖/门打开控制模块150就会产生控制信号158。盖/门控制模块150进一步从充电站53的一个或多个传感器接收传感器数据160并且处理传感器数据160以确定盖/门是否实际上打开并且充电端口是否是可访问的。例如，传感器数据160可以包括图像数据，并且图像数据可以与定义打开盖/门的存储的图像数据进行比较，以确认盖/门是否打开并且充电端口是否是可访问的。如可明白的是，如果确定盖/门尚未打开或者充电端口仍然不可访问，则可产生随后的控制信号158以使延伸臂70进一步打开盖/门。一旦确定盖/门打开并且充电端口可访问，就会产生盖/门的确认162。
连接器装置插入控制模块152接收确认162并且可选地接收车辆标识符131。当确认162指示盖/门打开时，连接器装置插入控制模块152向延伸臂70产生一个或多个控制信号164，以使延伸臂70选择连接器装置68(例如，如果选择一个以上的连接器装置68，则基于车辆标识符131进行选择)。连接器装置插入控制模块152进一步产生控制信号以使延伸臂70将连接器装置68插入到充电端口中。
连接器装置插入控制模块152进一步从充电站53的一个或多个传感器接收传感器数据166，并且处理传感器数据166以确定连接器装置68是否已经插入到端口中。例如，传感器数据166可以包括图像数据，并且图像数据可以与定义插入到端口中的连接器装置的存储的图像数据进行比较。如可明白，如果确定连接器装置68未被插入到端口中，则可以产生随后的控制信号164以使延伸臂70移除和/或进一步插入连接器装置68。
一旦确定连接器装置68被插入，连接器装置插入控制模块152监测充电是否被发起的确认132/134。如果充电未发起，则连接器装置控制模块152可选地向充电站系统83和/或远程运输系统52产生后续通信以发起诊断和/或重新安排充电时间和/或插槽。
如果发起了充电，则连接器装置插入控制模块152等待充电完成确认136。一旦接收到充电完成确认136，连接器装置插入控制模块152就会产生充电完成的确认168。
连接器装置移除控制模块154接收确认168。当确认168指示充电完成时，连接器装置移除控制模块154向延伸臂70产生一个或多个控制信号170以使延伸臂70从连接器装置68中移除充电端口。连接器装置移除控制模块152进一步从充电站53的一个或多个传感器接收传感器数据172，并且处理传感器数据172以确定连接器装置68是否已经从端口中移除。例如，传感器数据172可以包括图像数据，并且图像数据可以与定义从端口中移除连接器装置68的存储的图像数据进行比较。如可明白，如果确定连接器装置68未从端口中移除，则可以产生随后的控制信号170以使延伸臂70进一步移除连接器装置68。一旦确定连接器装置68被移除，连接器装置移除控制模块154就会产生指示连接器装置68被移除的确认174。
盖/门关闭控制模块156接收由车辆自主充电系统82传送的插槽位置确认130以及可选的车辆标识符131。盖/门关闭控制模块156向延伸臂70产生一个或多个控制信号176以使延伸臂70打开盖/门。盖/门关闭控制模块156进一步从充电站53的一个或多个传感器接收传感器数据178并且处理传感器数据178以确定盖/门是否实际上关闭。例如，传感器数据178可以包括图像数据，并且图像数据可以与定义关闭盖/门的存储的图像数据进行比较以确认盖/门是否关闭。如可明白的是，如果确定盖/门尚未关闭，则可产生随后的控制信号176以使延伸臂70进一步关闭盖/门。一旦确定盖/门关闭，就会产生盖/门关闭的确认138。
如可理解的是，根据本公开的自主充电系统100的各种实施例可以包括嵌入在充电站系统内的任何数量的附加子模块，其可以被组合和/或进一步划分以类似地实施本文所述的系统和方法。另外，自充电站系统的输入可以从传感器系统接收，从与自主车辆10相关联的其它控制模块(未示出)接收，从通信系统36接收，和/或由充电站系统内的其它子系统(未示出)来确定/模型化。另外，输入也可能经过预处理，诸如子采样、降噪、标准化、特征提取、缺失数据缩减等。
现在参考图7到8并且继续参考图1到6，流程图说明了根据本公开的可以由图1和2的自主充电系统100执行的控制方法400和500。如根据本公开可理解，该方法内的操作顺序不限于如图7到8中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，方法400和500可以被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在自主车辆10的操作期间连续运行。
在各种实施例中，方法400可以由车辆10执行，并且方法500可以由充电站系统执行。具体参考图7，方法400可以在410处开始。此后，在412和414处确定并评估电池的电荷状态102。如果在414处电荷状态102小于阈值，则该方法继续在412处监测确定电荷状态。然而，如果在414处电荷状态102大于阈值，则在416处将充电请求104传送到预订系统。此后，在418处监测包括充电时间表的确认数据110的通信。
一旦在418处接收到确认数据110，车辆10在420处就会自主地导航到由确认数据110的充电时间表指定的充电站位置和充电插槽位置。一旦确定车辆10在422处到达充电站53的位置和插槽位置，车辆10就会在424处自主地导航到用于充电的插槽位置。一旦确定车辆10在426处到达插槽位置，就会在428处确定电池的电荷状态102并在430处对其进行监测。
一旦在430处电荷状态102的变化大于阈值，则会在432处将所发起的充电确认传送到充电站系统。在432处确定电荷状态并且在434处确定充电阈值。此后，在436处将电荷状态与充电阈值进行比较。一旦在436处电荷状态达到阈值，则会在438将充电完成的确认传送到充电站系统。此后，在440处，针对盖/门关闭监测通信。一旦在440处接收到盖/门关闭确认，在442处将车辆10控制到就绪状态，并且该方法可以在444处结束。
具体参考图8，该方法可以在510处开始。在512处针对插槽位置确认130监测通信。一旦在512处接收到插槽位置确认130，在514处就会确定车辆类型，并且在516处基于车辆类型产生控制信号158以打开车身14的门/盖。在518处，处理传感器数据160以确定门/盖是否完全打开。如果在520没有确认盖/门完全打开，则该继续在516处产生控制信号158以打开门/盖并且在518处，处理传感器数据160。
一旦在520确认盖/门打开，就会在522处基于车辆类型产生控制信号164以选择连接器装置68并将连接器装置68插入车辆10的端口中。在524处，处理传感器数据166以确定连接器装置插入是否完成。如果在526处没有确认连接器装置68完全插入，则该方法继续产生控制信号164以在522处插入连接器装置68并在524处，处理传感器数据166。
一旦在526处确认连接器装置68被插入，在528处就会针对充电发起确认132/134监测通信。一旦在528处发起充电，在530处就会监测充电完成确认136的通信。一旦在530处充电完成后，在532处就会在充电站系统83内确认充电完成。基于车辆类型产生控制信号170以在534处从端口中移除连接器装置68。在536处，处理传感器数据172以确定连接器装置68是否被完全移除。如果在538没有确认连接器装置68被完全移除，则该方法继续产生控制信号170以在534处移除连接器装置68并在536处，处理传感器数据172。
一旦在步骤538处确认连接器装置68被完全移除，在540处就会基于车辆类型产生控制信号176以关闭门/盖。在542处，处理传感器数据178以确定门/盖是否完全关闭。如果在544没有确认盖/门完全关闭，则该继续在540处产生控制信号176以关闭门/盖并且在542处，处理传感器数据178。
一旦在544处确认盖/门关闭，在546处就会产生盖/门关闭确认138并将其传送到车辆10。此后，该方法可以在548处结束。
如可明白的是，在方法400和500等待要接收通信并且在限定时间段内没有接收到通信的任何情况下，可以在各种实施例中产生对信息的后续请求。
虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置做出各种改变。

Claims (9)

1.一种控制车辆的方法，包括：
由处理器确定所述车辆的电池的电荷状态；
由处理器基于所述电荷状态将所述车辆自主地控制到充电站的插槽；以及
由处理器与所述充电站进行通信以协调所述车辆的所述电池的自主充电。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括与远程运输系统进行通信以预订与所述充电站的所述插槽相关联的充电时间。
3.根据权利要求1所述的方法，基于传感器数据来确认所述车辆在所述插槽内的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述传感器数据包括图像数据。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步在所述充电站协调所述电池的所述自主充电时监测所述电池的所述电荷状态；以及基于所述监测向所述充电站产生充电确认。
6.一种用于对车辆的电池进行充电的系统，包括：
电源；
至少一个连接器装置，其耦合到所述电源；以及
具有延伸臂和非暂时性模块的可编程机器，所述非暂时性模块配置为由处理器向所述延伸臂产生一个或多个控制信号使得所述延伸臂与所述连接器装置和所述车辆相互作用以对所述车辆的所述电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述非暂时性模块产生控制信号，所述控制信号使所述延伸臂打开或关闭所述车辆的门或盖。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述非暂时性模块产生控制信号，所述控制信号使所述延伸臂将所述连接器装置插入到所述车辆的端口中。
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述非暂时性模块产生控制信号，所述控制信号使所述延伸臂从所述车辆的端口中移除连接器装置。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6060195B2 (ja) * 2015-03-06 2017-01-11 本田技研工業株式会社 車両駐車制御装置
WO2018195327A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Chase Arnold Remote control system for intelligent vehicle charging
US10145881B1 (en) * 2017-10-03 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Autonomous vehicle maintenance self-charge
US11001158B2 (en) * 2018-01-04 2021-05-11 Cisco Technology, Inc. Automated vehicle parking and wireless power transfer (WPT) charging
US20200137918A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Telect, Inc. Circuit Management Systems
US11491999B2 (en) * 2019-05-08 2022-11-08 Toyota Research Institute, Inc. Adjusting an operating mode of a vehicle based on an expected resource level
WO2020233787A1 (en) 2019-05-20 2020-11-26 Volvo Truck Corporation A method for controlling charging of electrically driven vehicles, a computer program, a computer readable medium, a control unit and a battery charging system
JP7028237B2 (ja) * 2019-12-11 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 情報処理装置、情報処理システム、プログラム、情報処理方法及びナビゲーション装置
US11214160B2 (en) * 2020-03-05 2022-01-04 Gm Cruise Holdings Llc System for automated charging of autonomous vehicles
CN113050656A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 车辆补能方法、车载终端、补能控制平台和移动终端
US11634043B1 (en) 2021-10-05 2023-04-25 Gm Cruise Holdings Llc System and method for autonomously charging electric vehicles
CN114312793B (zh) * 2021-12-31 2023-07-21 上汽大众汽车有限公司 一种轨迹模式的匹配方法、匹配系统及计算机可读存储介质
DE102022205188A1 (de) * 2022-05-24 2023-11-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung eines Versorgungsbereichs einer Ladestation für ein batterieelektrisches Kraftfahrzeug und Verfahren zur Ermittlung einer geeigneten Parkposition für einen Ladevorgang eines batterieelektrischen Kraftfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0418744A2 (de) * 1989-09-16 1991-03-27 ETS ELEKTRONIK GmbH Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Betanken von Kraftfahrzeugen
US5523666A (en) * 1993-12-24 1996-06-04 Daimler-Benz Ag Battery-charging device for an electric vehicle
US20120323365A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Microsoft Corporation Docking process for recharging an autonomous mobile device
CN103828181A (zh) * 2011-09-02 2014-05-28 特斯拉汽车公司 具有可变功率分配的多端口车辆dc充电系统
CN103958256A (zh) * 2011-11-17 2014-07-30 罗伯特·博世有限公司 为至少部分电驱动的车辆调温的方法、车辆以及充电站
JP2016001995A (ja) * 2012-04-05 2016-01-07 三菱電機株式会社 充電設備
US20170190259A1 (en) * 2011-04-22 2017-07-06 Angel A. Penilla Cloud access to exchangeable batteries for use by electric vehicles

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0418744A2 (de) * 1989-09-16 1991-03-27 ETS ELEKTRONIK GmbH Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Betanken von Kraftfahrzeugen
US5523666A (en) * 1993-12-24 1996-06-04 Daimler-Benz Ag Battery-charging device for an electric vehicle
US20170190259A1 (en) * 2011-04-22 2017-07-06 Angel A. Penilla Cloud access to exchangeable batteries for use by electric vehicles
US20120323365A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Microsoft Corporation Docking process for recharging an autonomous mobile device
CN103828181A (zh) * 2011-09-02 2014-05-28 特斯拉汽车公司 具有可变功率分配的多端口车辆dc充电系统
CN103958256A (zh) * 2011-11-17 2014-07-30 罗伯特·博世有限公司 为至少部分电驱动的车辆调温的方法、车辆以及充电站
JP2016001995A (ja) * 2012-04-05 2016-01-07 三菱電機株式会社 充電設備

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