CN110588656B - 一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法及系统，包括以下步骤，数据采集模块获取并综合确定车辆及其周围形势；在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，预测模块根据当前车辆转向输入预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；判断模块结合实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；处理模块确定最佳减速策略并实时更新；动能回收模块根据确定的最佳减速策略执行动能回收。本发明的有益效果：减小驾驶员的操作压力，提升了车辆乘坐的舒适度，提高了能量的使用效率，从而增加车辆的续航里程。

Description

一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法及系统

技术领域

本发明涉及电动车辆的动能回收的技术领域，尤其涉及一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法及系统。

背景技术

近年来，动能回收技术已经成为电动汽车的标准配置之一，现有的电动汽车一般会在出厂时设定一个或多个动能回收档位，每个动能回收档位在驾驶员松开油门踏板时，会以一个固定的动能回收强度进行能量回收。动能回收技术若动能回收较强，则当驾驶员丢掉油门时，相比传统汽油车辆会有更强的拖拽感，驾驶员及乘员未适应的情况下容易造成晕车；若动能回收较弱，则驾驶员如果觉得制动不足，还需踩下刹车通过刹车片进一步制动，使得动能浪费。另外，动能回收强度设定，往往是在驻车状态或低速状态下由驾驶员手动调整，驾驶员多使用一个其习惯的固定动能回收强度，之后不再调整。

现有的动能回收技术存在回收效率低的问题，如博世的Ibooster方案，车主无法观察到当前刹车力度是否由能量回收全力介入还是同时也需要刹车片介入，以及人为操作时操作的模糊性，例如踩下刹车踏板的深度可能会变化，导致降低了能量回收效率，即当驾驶人制动力需求高于能量回收能提供的制动力上限时，机械刹车片介入，动能转化为热能无法回收，造成浪费。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：提供一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，能够根据道路情况及当前车道路况信息进行自适应调整，判断是否需要进行动能回收、并以更高的效率以及舒适度进行动能回收，且能够随着车辆实际所处道路环境自动调整动能回收强度而无需驾驶员人为设定。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，包括以下步骤，数据采集模块获取当前车辆所在位置的地图数据和车辆周围的路况信息，并综合确定车辆及其周围形势；在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，预测模块根据当前车辆转向输入预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；判断模块结合车辆周围形势和车辆将要行进的路径，实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；处理模块根据未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件对车辆进行处理，确定最佳减速策略并实时更新；动能回收模块根据确定的最佳减速策略执行动能回收。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述地图数据的获取包括以下步骤，通过车辆数据采集模块获取车辆当前位置和运动趋势信息；基于车辆的当前位置和运动趋势，从数据管理模块调取车辆当前所在区域的地图数据。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述路况信息的获取包括以下步骤，环境采集模块获取图像和点云数据；通过图像识别、分类算法及雷达还原算法获取车辆周围的路况信息。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述预测未来车辆将要行进的路径包括以下步骤，在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，同时车速不低于系统介入最低限速，车辆数据采集模块获取车辆当前转向输入量和当前车辆的滑行减速度；根据车辆当前转向输入量和车辆的转向比，获得车辆转向角；基于车辆转向角，预测未来时间T内车辆将要行进的路径，包括在T时间内车辆所处的位置。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：判断模块的工作包括以下步骤，结合地图数据，通过预测算法预测未来时间T内外部对象的行动路径，包括T时间内外部对象所处的位置；结合T时间内车辆和外部对象所处的位置，判断是否会产生碰撞，并将碰撞位置记为i_n；根据地图数据，判断T时间内车辆行驶的前方是否有红绿灯，并获取当前车辆所在车道的方向及对应方向的红绿灯状态，若为红灯或黄灯则将红绿灯所在路口停车线位置记为i_n；统计所有的i_n并合并到集合I中，存在i_n则为存在需要车辆减速的事件。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述处理模块确定最佳减速策略包括以下步骤，若集合I中的元素数量为0，则无需进行动能回收；若集合I中的元素数量不为0，则需要进行动能回收。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述需要进行动能回收时最佳减速策略的确定包括以下步骤，根据车辆动能回收提供能够提供的最大减速度，选取其范围内的一个值a；将a与车辆滑行时的减速度叠加，并根据叠加后的值计算在当前车辆转向角下车辆在未来T时间内将要行进的路径P′，以及在T时间内车辆所处的位置；根据新的路径P′统计i′_n并得到新的集合I′，查看集合I′中的元素数量，若元素数量为0，则动能回收模块按照该动能回收减速度a进行动能回收；若元素数量不为0，则改变a的值并获取新的集合I′，直至集合I′中的元素数量为0。

作为本发明所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的一种优选方案，其中：所述确定最佳减速策略还包括以下步骤，当a的值在最大减速度范围内，不存在集合I′中的元素数量为0的情况时，需要加入刹车片共同进行制动；加入刹车片共同制动后，结合a与刹车片提供的减速度获得系统设定的最大综合减速度a′_max，并获取集合I″，直至集合I″中的元素数量为0，此时以动能回收减速度a进行动能回收。

本发明解决的另一个技术问题是：提供一种基于道路及路况信息的自适应动能回收系统，减小驾驶员的操作压力、提高车内乘坐的舒适度，同时增加能量回收和使用的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于道路及路况信息的自适应动能回收系统，包括，数据采集模块，所述数据采集模块用于采集车辆周围的环境信息；预测模块，所述预测模块用于预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；判断模块，所述判断模块用于实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；处理模块，所述处理模块能够根据实时情况确定当前的最佳减速策略；动能回收模块，所述动能回收模块用于对车辆进行动能回收。

本发明的有益效果：根据道路情况及当前车道路况自适应调整动能回收强度，情况允许时可以不再需要踩下刹车踏板，同时以最高的效率以及舒适度进行动能回收，动能回收强度会随着实际车辆所处道路环境自动调整，不再需要驾驶员人为设定，在道路通畅的情况下，动能回收不介入，以惯性滑行从而增加续航。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一种实施例所述基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的整体流程结构示意图；

图2为基于本发明所述基于道路及路况信息的自适应动能回收方法对汽车行驶的修正对比示意图；

图3为本发明第二种实施例所述基于道路及路况信息的自适应动能回收系统的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。

实施例1

动能回收系统是FIA在F1赛车上使用的一项技术，其原理是通过一定的技术手段将车辆的制动能量回收利用起来，并在赛车加速过程中将其作为辅助制动力释放利用，现在也被用于汽车中。汽车在正常行驶过程中，不可避免的会有减速的需要，此时暂停发动机的额动力输出，增加一个运行的阻力负荷去消耗掉汽车继续前行的惯性，这个阻力负荷装置就是制动器，在制动过程中，汽车前行的惯性对车辆的制动器做功，使其变为摩擦片的热能而不可逆的散失掉，目前基本的解决原理就是将汽车前行的惯量用一个装置或设备存储起来，在需要的时候再利用，这个装置就是动能回收利用系统。

现有的动能回收技术，在驾驶员松开油门未踩刹车时，动能回收强度固定，减速度固定，需要驾驶员通过油门、刹车修正速度以达到目标状态，而油门、刹车的介入会降低总体动能回收效率，造成电能损耗，同时增加了驾驶员的操作压力。为了解决这些问题，参照图1的示意，示意为本实施例中提出的一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法的整体流程结构示意图，该方法能够在驾驶员松开油门未踩刹车时，自适应调节动能回收强度，不需要驾驶员通过油门、刹车修正速度。理想状态下可以完全由动能回收完成减速；又或者在不需要减速时，完全依靠惯性滑行，在此种状态下能量使用效率也将高于先回收动能再加速。

更加具体的，本实施例基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，包括以下步骤，

S1：数据采集模块100获取当前车辆所在位置的地图数据和车辆周围的路况信息，并综合确定车辆及其周围形势；本步骤中，通过获取车辆周边的地图数据和路况信息从而综合确定车辆周围形势，其中数据采集模块100包括车辆数据采集模块101、数据管理模块102和环境采集模块103。

具体的，地图数据的获取包括以下步骤，通过车辆数据采集模块101获取车辆当前位置和运动趋势信息；基于车辆的当前位置和运动趋势，从数据管理模块102调取车辆当前所在区域的地图数据。其中，车辆的运动趋势包括车辆行驶的速度与方向，数据管理模块102为车内本地或远端的服务器，内部存储有各区域的地图数据，包括但不限于当前车辆所在车道、左右是否有车道、当前车道限速、前方道路曲直情况、前方是否有路口以及当前车道为直行还是转弯车道。

路况信息的获取包括以下步骤，环境采集模块103获取图像和点云数据；通过图像识别、分类算法及雷达还原算法获取车辆周围的路况信息。对于地图未覆盖的区域，无法通过地图数据得知车辆周围的信息，因此需要通过环境采集模块103获取，环境采集模块103包括车载摄像头和雷达，分别能够采集坏境的图像、视频和点云数据，并通过SLAM技术进行建图，得到的路况信息包括但不限于道路标线和红绿灯识别。具体的，环境采集模块103设置于汽车上，能够采集其行驶时周围的路况，车辆周围的路况信息指环境采集模块103所能探测的范围融合而成的区域，车载摄像头采集车身周围的实时图像和视频数据，并通过图像识别算法、分类算法、测距算法的计算，确定车辆周围是否有行人、车辆或其它影响行驶的障碍物，同时确定以上障碍物相对于我方车辆所在的粗略位置，之后融合雷达采集的点云数据，能够进一步更新障碍物相对于我方车辆的位置、速度和运动趋势。例如车载摄像头通过实时视频数据获得相对车辆某一方向有一障碍物，并识别出其类型以及相对于车载摄像头的粗略位置，再通过雷达在该方向上对障碍物的反射信号，进一步确定其准确距离，两者结合，就可以确定该障碍物的类型和相对我方车辆的位置。

综合地图数据和路况信息，二者共同确定了我方车辆的周围形势。

S2：在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，预测模块200根据当前车辆转向输入预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；预测未来车辆将要行进的路径P还包括以下步骤，

在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，同时车速不低于系统介入最低限速，车辆数据采集模块101获取车辆当前转向输入量和当前车辆的滑行减速度；车辆数据采集模块101包括安装在车辆上的传感器和GPS模块，通常最低限速设置为20km/h，车辆当前转向输入量可以通过现代车辆传感器获取，得到当前车辆方向盘转角度数，通过带有惯性导航的GPS模块和传感器，能够获得车辆加速度信息，在驾驶员松开油门未踩刹车、同时动能回收未介入时，车辆滑行状态下因滚动阻力和空气阻力等各种阻力而获得的减速度即为当前车辆的滑行减速度。

根据车辆当前转向输入量和车辆的转向比，获得车辆转向角；其中，车辆的转向比是汽车出厂自带的固定属性。

基于车辆转向角，预测未来时间T内车辆将要行进的路径，包括在T时间内车辆所处的位置。其中，T时间通常取5s，在当前的车辆转向角之下，车辆未来时间T内行驶的轨迹可以抽象为一个定圆或直线，结合车辆当前速度和滑行减速度，即可知道未来时间T内车辆在以上轨迹上行驶的距离，并且能够获得在未来时间T内的不同时间点T_m上，车辆的所处的位置。

S3：判断模块300结合车辆周围形势和车辆将要行进的路径，实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；判断模块300的工作包括以下步骤，

结合地图数据，通过预测算法预测未来时间T内外部对象的行动路径，包括T时间内外部对象所处的位置；具体的，外部对象即为各种障碍物，根据未来时间T内外部对象的行动路径，能够得到未来时间T内的不同时间点T_m上，外部对象所处的位置，预测算法可以基于三类模型进行，包括经网络模型、概率图模型和基于规划的预测模型。

结合T时间内车辆和外部对象所处的位置，判断是否会产生碰撞，并将碰撞位置记为i_n；结合以上步骤中未来时间T内的不同时间点T_m上，车辆和外部对象的位置是否存在重叠，若在同一时间点上存在范围重叠，则认为车辆会与障碍物产生碰撞，此时记录下碰撞位置i_n。优选的，在实际情况下为了为增加乘车人的安全感，会同时增加系统安全冗余量，即在我方车辆前后和左右方向上各增加一定的距离作为安全碰撞范围，通常前后方向增加1m，左右方向增加0.5m，判断是否会发生碰撞时，需要将冗余量加入一起考虑，此时计算碰撞时考虑的车辆比实际要大，冗余量的增加是为了防止意外情况的发生，如地面抓地力不足造成车辆停止的距离延长、或他方车辆突然变化等，因此冗余量可以为车内乘员提供更多安全感，减少因意外情况导致的碰撞发生的可能性。

根据地图数据，判断T时间内车辆行驶的前方是否有红绿灯，并获取当前车辆所在车道的方向及对应方向的红绿灯状态，若为红灯或黄灯则将红绿灯所在路口停车线位置记为i_n；

统计所有的i_n并合并到集合I中，存在i_n则为存在需要车辆减速的事件。

S4：处理模块400根据未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件对车辆进行处理，确定最佳减速策略并实时更新；具体的，处理模块400的工作包括以下步骤，

若集合I中的元素数量为0，则无需进行动能回收；集合I中的元素数量为0则表示未来时间T内的任意时间点T_m上，都不存在需要我方车辆减速的事件，因此车辆都需要在滑行基本减速度的基础上进一步减速，故而不进动能回收。

若集合I中的元素数量不为0，此时未来时间T内存在需要我方车辆减速的事件，则需要进行动能回收。

集合I中的元素数量不为0时，需要确定最佳减速策略从而进行动能回收，最佳减速策略的确定包括以下步骤，

根据车辆动能回收提供能够提供的最大减速度a_max，选取其范围内的一个值a；

将a与车辆滑行时的减速度叠加，并根据叠加后的值计算在当前车辆转向角下车辆在未来T时间内将要行进的路径P′，以及在未来T时间内车辆所处的位置；

根据新的路径P′统计i′_n并得到新的集合I′，查看集合I′中的元素数量，若元素数量为0，则动能回收模块500按照该动能回收减速度a进行动能回收；具体的，集合I′的计算方式参考上述步骤S3中集合I的获取，区别在于未来时间T内车辆的路径不同。

若元素数量不为0，则改变a的值并获取新的集合I′，直至集合I′中的元素数量为0。具体的，a的取值范围在大于0和小于等于a_max之间，若在此范围内，始终不能使新的集合I′中的元素数量为0，此时必须加入刹车片一起进行制动从而避免车辆与外部障碍物的碰撞发生。

加入刹车片共同制动后，结合a与刹车片提供的减速度获得系统设定的最大综合减速度a′_max，并获取集合I″，直至集合I″中的元素数量为0，此时以动能回收减速度a进行动能回收。具体的，集合I″的获取方式同样可以参考步骤S3中集合I的获取，可以理解的是，对a进行取值时，a与刹车片提供的减速度之和应当大于a_max，才可能使得集合I″中的元素数量为0。

S5：动能回收模块500根据确定的最佳减速策略执行动能回收。本领域技术人员可以理解的是，汽车的动能回收通常由车辆动力电机和电池进行，常见的动能回收系统包括电池-电机动能回收系统、机械飞轮动能回收系统和电驱飞轮动能回收系统。

需要说明的是，在动能回收模块500根据确定的a值执行动能回收的过程中，根据车辆的行驶实时更新其周围的外部对象的相关信息，并更新集合I从而调整a的值，具体方法可参考上述步骤S1～S4。

在实际行驶中，驾驶员松开油门未踩刹车时，数据采集模块100实时采集车辆及周围坏境的数据信息，并通过预测模块200、判断模块300和处理模块400进行动能回收强度的自适应调节，并根据实际情况控制动能回收模块500进行动能回收。存在完全依靠惯性滑行完成减速、完全由动能回收完成减速和需要通过刹车修正速度完成减速的情况，分别根据当前的状况，选择最适应的减速方法，最大程度的提高能量使用效率。

场景一：传统技术中采用的固定式动能回收方法，在驾驶员松开油门未踩刹车时，动能回收强度是固定的，需要驾驶员自行通过油门、刹车修正速度以达到理想减速状态，而油门、刹车的介入会降低总体动能回收效率，造成能量损耗。

参照图2，本发明提供的自适应动能回收方法能够根据车辆的行驶状态和周围的环境等信息，判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件，并根据实际情况确定最佳减速策略，并执行动能回收，图2的示意图即为确定最佳减速策略后对车辆的行驶路线形成了修正，该方法不仅减少了驾驶员的工作量，同时最大程度的提高了能量使用效率。

参照以下表1，为本发明中自适应动能回收方法和传统的固定式动能回收方法在不同方面的对比，

表1：本发明方法与传统方法在动能回收上的相关情况对比表

其中，情况1为在本发明提供的自适应动能回收方法下车辆完全依靠惯性滑行完成减速的情况；情况2为在本发明提供的自适应动能回收方法下车辆完全由动能回收完成减速的情况；情况3为在本发明提供的自适应动能回收方法下车辆需要通过刹车修正速度完成减速的情况。

本领域技术人员应当理解的是，系统中，电池充放电效率、电机效率均不可能为1，而人为修正误差、刹车热损耗不可能为0，故而无论在何种情况下，本方法中的能量使用效率均高于传统方法。

实施例2

参照图3的示意，为实现上述基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，本实施例中提出一种基于道路及路况信息的自适应动能回收系统。具体的，该系统包括数据采集模块100、预测模块200、判断模块300、处理模块400和动能回收模块500；其中，数据采集模块100用于采集车辆周围的环境信息；预测模块200用于预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；判断模块300用于实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；处理模块400能够根据实时情况确定当前的最佳减速策略；动能回收模块500用于对车辆进行动能回收。

其中数据采集模块100能够采集车辆自身和其周围坏境的数据，包括车辆数据采集模块101、数据管理模块102和环境采集模块103。车辆数据采集模块101包括安装在车辆上的传感器和GPS模块，能够获取车辆行驶时的速度、加速度、当前转向输入量和车辆当前的地理位置等车辆自身行驶时的数据信息；数据管理模块102为车内本地或远端的服务器，内部存储有各区域的地图数据，包括但不限于当前车辆所在车道、左右是否有车道、当前车道限速、前方道路曲直情况、前方是否有路口以及当前车道为直行还是转弯车道，结合车辆数据采集模块101和数据管理模块102即可调取当前车辆行驶周围的地图数据信息；环境采集模块103包括车载摄像头和雷达，分别能够采集坏境的图像、视频和点云数据，基于以上采集到的数据并通过SLAM技术进行建图，能够得到车辆周围的详细路况信息，如我方车辆周围的障碍物相对于我方车辆的位置、速度和运动趋势。

对于预测模块200、判断模块300和处理模块400，本领域技术人员应当理解的是，以上三个模块可以部署于计算机处理器上，通过植入程序代码实现其功能，通常在汽车上使用的计算机处理器称为电子控制单元。预测模块200与数据采集模块100相连，接收数据采集模块100采集到的车辆及其周围的环境信息，并预测出未来时间T内车辆将要行进的路径P。预测模块200将预测结果传输给判断模块300，判断模块300需要结合未来时间T内我方车辆将要行进的路径P、以及周围障碍物的行驶路径，判断出是否存在需要车辆减速的事件。处理模块400接收判断模块300的判断结果，计算出当前的最佳减速策略并将该策略传递给动能回收模块500。预测模块200、判断模块300和处理模块400的处理结果需要根据车辆及其周围坏境的变换不断更新，以确保随着车辆的行进、其动能回收的方式符合当前的实时情况。

动能回收模块500为车辆动力电机和电池，其原理是通过电池存储并释放能量，一般可以选用锂电池。动能回收模块500能够接收车辆上的电子控制单元的控制，从而能够根据处理模块400确定的当前最佳减速策略进行动能回收。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，其特征在于：包括以下步骤，

数据采集模块(100)获取当前车辆所在位置的地图数据和车辆周围的路况信息，并综合确定车辆及其周围形势；

在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，预测模块(200)根据当前车辆转向输入预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；

判断模块(300)结合车辆周围形势和车辆将要行进的路径P，实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；判断模块(300)的工作包括以下步骤，

结合地图数据，通过预测算法预测未来时间T内外部对象的行动路径P，包括T时间内外部对象所处的位置；

结合T时间内车辆和外部对象所处的位置，判断是否会产生碰撞，并将碰撞位置记为i_n；

根据地图数据，判断T时间内车辆行驶的前方是否有红绿灯，并获取当前车辆所在车道的方向及对应方向的红绿灯状态，若为红灯或黄灯则将红绿灯所在路口停车线位置记为i_n；

统计所有的i_n并合并到集合I中，存在i_n则为存在需要车辆减速的事件；

处理模块(400)根据未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件对车辆进行处理，确定最佳减速策略并实时更新；

根据车辆动能回收提供能够提供的最大减速度，选取其范围内的一个值a；

将a与车辆滑行时的减速度叠加，并根据叠加后的值计算在当前车辆转向角下车辆在未来T时间内将要行进新的路径P′，以及在T时间内车辆所处的位置；

根据新的路径P′统计i′_n并得到新的集合I′，查看集合I′中的元素数量，若元素数量为0，则动能回收模块(500)按照该动能回收减速度a进行动能回收；

若元素数量不为0，则改变a的值并获取新的集合I′，直至集合I′中的元素数量为0；

当a的值在最大减速度范围内，不存在集合I′中的元素数量为0的情况时，需要加入刹车片共同进行制动；

加入刹车片共同制动后，结合a与刹车片提供的减速度获得系统设定的最大综合减速度a′_max，并获取集合I″，直至集合I″中的元素数量为0，此时以动能回收减速度a进行动能回收；

动能回收模块(500)根据确定的最佳减速策略执行动能回收。

2.如权利要求1所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，其特征在于：所述地图数据的获取包括以下步骤，

通过车辆数据采集模块(101)获取车辆当前位置和运动趋势信息；

基于车辆的当前位置和运动趋势，从数据管理模块(102)调取车辆当前所在区域的地图数据。

3.如权利要求1或2所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，其特征在于：所述路况信息的获取包括以下步骤，

环境采集模块(103)获取图像和点云数据；

通过图像识别、分类算法及雷达还原算法获取车辆周围的路况信息。

4.如权利要求3所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，其特征在于：所述预测未来车辆将要行进的路径P包括以下步骤，

在驾驶员松开油门踏板且未踩下制动踏板时，同时车速不低于系统介入最低限速，车辆数据采集模块(101)获取车辆当前转向输入量和当前车辆的滑行减速度；

根据车辆当前转向输入量和车辆的转向比，获得车辆转向角；

基于车辆转向角，预测未来时间T内车辆将要行进的路径P，包括在T时间内车辆所处的位置。

5.如权利要求4所述的基于道路及路况信息的自适应动能回收方法，其特征在于：所述处理模块(400)确定最佳减速策略包括以下步骤，

若集合I中的元素数量为0，则无需进行动能回收；

若集合I中的元素数量不为0，则需要进行动能回收。

6.一种基于道路及路况信息的自适应动能回收系统，其特征在于：包括，

数据采集模块(100)，所述数据采集模块(100)用于采集车辆周围的环境信息；

预测模块(200)，所述预测模块(200)用于预测未来时间T内车辆将要行进的路径P；

判断模块(300)，所述判断模块(300)用于实时判断未来T时间内是否存在需要车辆减速的事件；

处理模块(400)，所述处理模块(400)能够根据实时情况确定当前的最佳减速策略；

根据车辆动能回收提供能够提供的最大减速度，选取其范围内的一个值a；

将a与车辆滑行时的减速度叠加，并根据叠加后的值计算在当前车辆转向角下车辆在未来T时间内将要行进新的路径P′，以及在T时间内车辆所处的位置；

根据新的路径P′统计i′_n并得到新的集合I′，查看集合I′中的元素数量，若元素数量为0，则动能回收模块(500)按照该动能回收减速度a进行动能回收；

若元素数量不为0，则改变a的值并获取新的集合I′，直至集合I′中的元素数量为0；

所述确定最佳减速策略还包括以下步骤，

当a的值在最大减速度范围内，不存在集合I′中的元素数量为0的情况时，需要加入刹车片共同进行制动；

加入刹车片共同制动后，结合a与刹车片提供的减速度获得系统设定的最大综合减速度a′_max，并获取集合I″，直至集合I″中的元素数量为0，此时以动能回收减速度a进行动能回收；

动能回收模块(500)，所述动能回收模块(500)用于对车辆进行动能回收。

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