CN112659974A - 一种无人驾驶车辆充电控制方法及车载控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶车辆充电控制方法及车载控制设备，方法包括：监测无人驾驶车辆的剩余电量，当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；发送充电选择信息至用户终端，接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；执行无人驾驶车辆的无线充电，充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。本发明能够实现无人驾驶车辆的合理充电安排，保障了用户需求的同时，大大提高了无人驾驶车辆的任务执行效率。

Description

一种无人驾驶车辆充电控制方法及车载控制设备

技术领域

本发明涉及物联网技术应用领域，特别涉及一种无人驾驶车辆充电控制方法及车载控制设备。

背景技术

随着信息技术的发展，无人驾驶汽车成为当前汽车领域的重要发展方向，现有的无人驾驶汽车多以电动车为主，电动车的优势在于节能环保，但是其充电寻找充电桩困难，且充电时需要人工辅助等问题，严重制约了无人驾驶车辆的发展，此外，在无人驾驶汽车充电完成后，自动结束充电后如何停车、如何使用等问题依然成为目前各汽车研究的重点方向及急需解决的问题。

发明内容

为实现以上目的，第一方面，本发明提供一种无人驾驶车辆充电控制方法，应用于车载控制设备，包括：

S1：监测无人驾驶车辆的剩余电量，当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；

S2：发送充电选择信息至用户终端，接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

S3：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；

S4：执行无人驾驶车辆的无线充电，充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

进一步的，所述根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息具体包括：

当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为无任务，则生成包括及时充电和不充电的充电选择信息；

当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为有任务，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息中任务目的地判断其剩余电量能否完成当次任务，若能，生成包括任务结束时充电及/或执行任务中充电的充电选择信息；若不能，生成包括执行任务中充电的充电选择信息。

进一步的，所述接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩具体包括：

当接收用户终端发送的充电选择结果为及时充电，以当前无人驾驶车辆周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

当接收用户终端发送的充电选择结果为任务结束时充电，在无人驾驶车辆完成当次任务时，自动获取任务目的地周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

当接收用户终端发送的充电选择结果为执行任务中充电，获取当次任务中的剩余行驶路线及关联的充电桩，确定能够到达且最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

其中，可用充电桩包括处于空闲状态，以及处于使用状态且无人驾驶车辆行使至该充电桩的预估时长大于其充电剩余时长的充电桩。

进一步的，所述步骤S3具体包括：

S31：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩，目标充电桩识别无人驾驶车辆成功并控制阻车执行装置放行后，获取目标充电桩及其充电车位的图像信息；

S32：根据所述图像信息确定无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配时对应的所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离；

S33：控制所述无人驾驶车辆按照其车身边缘与充电车位边界的相对距离进入充电车位停放。

进一步的，所述步骤S32具体包括：

根据所述图像信息构建包括目标充电桩的无线输出端、对应的充电车位及其在内的充电车位模型；

调取所述无人驾驶车辆的整车模型，将所述整车模型按照相同比例放置在所述充电车位模型中生成整车充电模型，其中，所述整车充电模型中所述无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配、无人驾驶车辆位于所述充电车位内，且无人驾驶车辆的车身与充电车位的侧边平行；

计算整车充电模型中所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离。

进一步的，所述步骤S33具体包括：

控制无人驾驶车辆调整至其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行且距离符合所述车身边缘与充电车位边界的相对距离的要求；

保持其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行控制无人驾驶车辆移动至其车身边缘的后侧边缘与对应的充电车位的内边界的距离符合要求。

进一步的，所述任务选择信息根据任务信息中任务状态生成；具体的，当任务状态为无任务，生成包括自动寻车位停车、自动巡航接用户的任务选择信息；当任务状态为有任务，生成包括继续执行任务、自动巡航接用户的任务选择信息。

进一步的，还包括：接收用户终端基于任务选择信息的用户选择结果，规划无人驾驶车辆的导航路线；具体为：

当用户选择结果为自动寻车位停车，搜索用户周围最近距离的空闲停车位并自动预约后规划行驶至预约停车位的导航路线；

当用户选择结果为自动巡航接用户时，获取用户确定的与无人驾驶车辆的会和位置，所述会和位置由用户自行设定或者用户从推荐位置中选择确定，规划行驶至会和位置的导航路线；

当用户选择结果为继续执行任务时，规划行驶至任务目的地的导航路线。

进一步的，所述推荐位置的生成方法为：

获取用户周围预设的无人驾驶车辆的停靠点，计算无人驾驶车辆到达各所述停靠点行驶的第一距离、第一时间，以及计算用户到达各所述停靠点的第二距离、第二时间；

计算各所述停靠点对应的第一距离和第二距离之和得到无人驾驶车辆与用户到达各所述停靠点会和所需的总距离；

将总距离最小的至少N1个停靠点记为候选推荐位置，其中N1为大于1的整数；计算所述候选推荐位置对应的第一时间与第二时间的时间差，以时间差最小的至少N2个候选推荐位置作为推荐位置，其中N1≥N2≥1。

第二方面，提供一种车载控制设备，包括：

监测模块，用于监测无人驾驶车辆的剩余电量；

定位模块，用于采集无人驾驶车辆的位置信息；

获取模块，用于获取无人驾驶的任务信息；

处理模块，用于当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；以及基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

通讯模块，用于发送充电选择信息至用户终端，并接收用户终端发送的充电选择结果；以及在无人驾驶车辆充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

控制模块，控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；，以及执行无人驾驶车辆的无线充电。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:本发明无人驾驶车辆的剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；使得无人驾驶车辆在不同任务状态下提供较优的充电选择，提升了用户体验；并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；并自动驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；无人驾驶车辆充电全程自动驶入充电车位并完成匹配，智能化程度高，节约了人力充电管理成本；此外，无人驾驶车辆充电结束时，发送提示以及任务选择信息至用户终端；使得用户能够根据需要为无人驾驶车辆安排任务行程，无人驾驶车辆的使用调度更加方便、合理。

附图说明

图1是一种无人驾驶车辆充电控制方法的流程图；

图2是本发明实施例中车载控制设备的结构框图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种无人驾驶车辆充电控制方法，应用于车载控制设备，包括：

S1：监测无人驾驶车辆的剩余电量，当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；

本发明实施例中，无人驾驶车辆上安装车载控制设备，车载控制设备包括监测模块、定位模块和处理模块，监测模块用于实时监测无人驾驶车辆的剩余电量，定位模块用于实时获取无人驾驶车辆位置，处理模块，用于当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；用户可以通过用户终端设置无人驾驶车辆的任务信息并发送给无人驾驶车辆，任务信息中包括任务目的地；当然，用户也可通过车载控制设备设置任务信息；本发明实施例中，所述根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息具体包括：当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为无任务，则生成包括及时充电和不充电的充电选择信息；当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为有任务，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息中任务目的地判断其剩余电量能否完成当次任务，若能，生成包括任务结束时充电及/或执行任务中充电的充电选择信息；若不能，生成包括执行任务中充电的充电选择信息。本发明根据无人驾驶车辆的任务信息、位置信息和剩余电量确定生成的充电选择信息，保障了无人驾驶车辆在执行任务中电量不会耗尽的同时，且充电选择信息的选择内容简单且用户容易理解，用户体验较好。

S2：发送充电选择信息至用户终端，接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

本发明实施例中，用户终端显示接收到的充电选择信息，用户执行选择操作生成充电选择结果并反馈给无人驾驶车辆的处理模块，处理模块接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，具体包括：当接收用户终端发送的充电选择结果为及时充电，以当前无人驾驶车辆周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；当接收用户终端发送的充电选择结果为任务结束时充电，在无人驾驶车辆完成当次任务时，自动获取任务目的地周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；当接收用户终端发送的充电选择结果为执行任务中充电，获取当次任务中的剩余行驶路线及关联的充电桩，确定能够到达且最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

其中，可用充电桩包括处于空闲状态，以及处于使用状态且无人驾驶车辆行使至该充电桩的预估时长大于其充电剩余时长的充电桩。

上述技术方案中，当无人驾驶车辆的任务信息为无任务，则生成的充电选择信息包括及时充电和不充电，用户终端显示充电选择信息，用户执行选择操作如选择及时充电，则将及时充电的充电选择结果反馈至无人驾驶车辆，无人驾驶车辆的处理模块根据接收到的及时充电的充电选择结果，以当前无人驾驶车辆周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩，并自动预约该目标充电桩。无人驾驶车辆可将预约信息发送至目标充电桩，以锁定目标充电桩不被其他车辆使用。

S3：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；

本发明实施例中，步骤S3具体包括：

S31：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩，目标充电桩识别无人驾驶车辆成功并控制阻车执行装置放行后，获取目标充电桩及其充电车位的图像信息；本发明实施例中，阻车执行装置可以为地锁、阻档杆等。

S32：根据所述图像信息确定无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配时对应的所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离；具体的，根据所述图像信息构建包括目标充电桩的无线输出端、对应的充电车位及其在内的充电车位模型；调取所述无人驾驶车辆的整车模型，将所述整车模型按照相同比例放置在所述充电车位模型中生成整车充电模型，其中，所述整车充电模型中所述无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配、无人驾驶车辆位于所述充电车位内，且无人驾驶车辆的车身与充电车位的侧边平行；计算整车充电模型中所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离。

S33：控制所述无人驾驶车辆按照其车身边缘与充电车位边界的相对距离进入充电车位停放。具体的，控制无人驾驶车辆调整至其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行且距离符合所述车身边缘与充电车位边界的相对距离的要求；保持其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行控制无人驾驶车辆移动至其车身边缘的后侧边缘与对应的充电车位的内边界的距离符合要求。

S4：执行无人驾驶车辆的无线充电，充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

本发明实施例中，所述任务选择信息根据任务信息中任务状态生成；具体的，当任务状态为无任务，生成包括自动寻车位停车、自动巡航接用户的任务选择信息；使得无人驾驶车辆在充电完成后能够驶离充电车位，以免影响其他车辆充电使用，或者自动巡航至用户位置接用户执行新的任务；当任务状态为有任务，生成包括继续执行任务、自动巡航接用户的任务选择信息，需要说明的是，一些用户在无人驾驶车辆充电完成时用户本人在无人驾驶车辆位置处，此时可选择继续执行任务，无人驾驶车辆则继续以充电前的任务目的地规划导航路线；一些用户在无人驾驶车辆充电过程中去做其他事情，在充电完成后需要会和后再继续执行充电前的任务，则用户可以选择自动巡航接用户，该技术方案简化了用户的操作，用户体验较好。

本发明实施例中，无人驾驶车辆还包括电子地图模块，电子地图模块连接处理模块，当无人驾驶车辆接收用户终端基于任务选择信息的用户选择结果，规划无人驾驶车辆的导航路线；具体为：当用户选择结果为自动寻车位停车，可以通过电子地图模块搜索用户周围最近距离的空闲停车位并自动预约后规划行驶至预约停车位的导航路线；当用户选择结果为自动巡航接用户时，获取用户确定的与无人驾驶车辆的会和位置，所述会和位置由用户自行设定或者用户从推荐位置中选择确定，规划行驶至会和位置的导航路线；其中，所述推荐位置的生成方法为：获取用户周围预设的无人驾驶车辆的停靠点，计算无人驾驶车辆到达各所述停靠点行驶的第一距离、第一时间，以及计算用户到达各所述停靠点的第二距离、第二时间；计算各所述停靠点对应的第一距离和第二距离之和得到无人驾驶车辆与用户到达各所述停靠点会和所需的总距离；将总距离最小的至少N1个停靠点记为候选推荐位置，其中N1为大于1的整数；计算所述候选推荐位置对应的第一时间与第二时间的时间差，以时间差最小的至少N2个候选推荐位置作为推荐位置，其中N1≥N2≥1；当用户选择结果为继续执行任务时，规划行驶至任务目的地的导航路线。

实施例2

本发明实施例提供了一种车载控制设备，如图2所示，包括：

监测模块101，用于监测无人驾驶车辆的剩余电量；

定位模块102，用于采集无人驾驶车辆的位置信息；

获取模块103，用于获取无人驾驶的任务信息；

处理模块104，用于当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；以及基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

通讯模块105，用于发送充电选择信息至用户终端，并接收用户终端发送的充电选择结果；以及在无人驾驶车辆充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

控制模块106，控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；，以及执行无人驾驶车辆的无线充电。

此外，车载控制设备内还内置电子地图模块107，电子地图模块107连接处理模块104，用户获取无人驾驶车辆位置、根据需要搜索目标充电桩以及用户位置，以及规划无人驾驶车辆的导航路线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，应用于车载控制设备，包括：

S1：监测无人驾驶车辆的剩余电量，当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；

S2：发送充电选择信息至用户终端，接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

S3：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；

S4：执行无人驾驶车辆的无线充电，充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

2.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息具体包括：

当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为无任务，则生成包括及时充电和不充电的充电选择信息；

当无人驾驶车辆的任务信息中任务状态为有任务，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息中任务目的地判断其剩余电量能否完成当次任务，若能，生成包括任务结束时充电及/或执行任务中充电的充电选择信息；若不能，生成包括执行任务中充电的充电选择信息。

3.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述接收并基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩具体包括：

当接收用户终端发送的充电选择结果为及时充电，以当前无人驾驶车辆周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

当接收用户终端发送的充电选择结果为任务结束时充电，在无人驾驶车辆完成当次任务时，自动获取任务目的地周围最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

当接收用户终端发送的充电选择结果为执行任务中充电，获取当次任务中的剩余行驶路线及关联的充电桩，确定能够到达且最近距离的可用充电桩为目标充电桩；

其中，可用充电桩包括处于空闲状态，以及处于使用状态且无人驾驶车辆行使至该充电桩的预估时长大于其充电剩余时长的充电桩。

4.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31：控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩，目标充电桩识别无人驾驶车辆成功并控制阻车执行装置放行后，获取目标充电桩及其充电车位的图像信息；

S32：根据所述图像信息确定无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配时对应的所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离；

S33：控制所述无人驾驶车辆按照其车身边缘与充电车位边界的相对距离进入充电车位停放。

5.如权利要求4所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述步骤S32具体包括：

根据所述图像信息构建包括目标充电桩的无线输出端、对应的充电车位及其在内的充电车位模型；

调取所述无人驾驶车辆的整车模型，将所述整车模型按照相同比例放置在所述充电车位模型中生成整车充电模型，其中，所述整车充电模型中所述无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩的无线输出端匹配、无人驾驶车辆位于所述充电车位内，且无人驾驶车辆的车身与充电车位的侧边平行；

计算整车充电模型中所述无人驾驶车辆的车身边缘与充电车位边界的相对距离。

6.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括：

控制无人驾驶车辆调整至其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行且距离符合所述车身边缘与充电车位边界的相对距离的要求；

保持其中一个车身边缘的侧边与对应的充电车位的侧边界平行控制无人驾驶车辆移动至其车身边缘的后侧边缘与对应的充电车位的内边界的距离符合要求。

7.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述任务选择信息根据任务信息中任务状态生成；具体的，当任务状态为无任务，生成包括自动寻车位停车、自动巡航接用户的任务选择信息；当任务状态为有任务，生成包括继续执行任务、自动巡航接用户的任务选择信息。

8.如权利要求7所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，还包括：接收用户终端基于任务选择信息的用户选择结果，规划无人驾驶车辆的导航路线；具体为：

当用户选择结果为自动寻车位停车，搜索用户周围最近距离的空闲停车位并自动预约后规划行驶至预约停车位的导航路线；

当用户选择结果为自动巡航接用户时，获取用户确定的与无人驾驶车辆的会和位置，所述会和位置由用户自行设定或者用户从推荐位置中选择确定，规划行驶至会和位置的导航路线；

当用户选择结果为继续执行任务时，规划行驶至任务目的地的导航路线。

9.如权利要求1所述的无人驾驶车辆充电控制方法，其特征在于，所述推荐位置的生成方法为：

获取用户周围预设的无人驾驶车辆的停靠点，计算无人驾驶车辆到达各所述停靠点行驶的第一距离、第一时间，以及计算用户到达各所述停靠点的第二距离、第二时间；

计算各所述停靠点对应的第一距离和第二距离之和得到无人驾驶车辆与用户到达各所述停靠点会和所需的总距离；

将总距离最小的至少N1个停靠点记为候选推荐位置，其中N1为大于1的整数；计算所述候选推荐位置对应的第一时间与第二时间的时间差，以时间差最小的至少N2个候选推荐位置作为推荐位置，其中N1≥N2≥1。

10.一种车载控制设备，其特征在于，包括：

监测模块，用于监测无人驾驶车辆的剩余电量；

定位模块，用于采集无人驾驶车辆的位置信息；

获取模块，用于获取无人驾驶的任务信息；

处理模块，用于当剩余电量低于预设阈值时，根据无人驾驶车辆位置信息、任务信息及剩余电量生成充电选择信息；以及基于用户终端的充电选择结果确定目标充电桩，自动完成目标充电桩预约；

通讯模块，用于发送充电选择信息至用户终端，并接收用户终端发送的充电选择结果；以及在无人驾驶车辆充电完成后发送充电结束提示以及任务选择信息至用户终端。

控制模块，控制所述无人驾驶车辆行驶至目标充电桩并驶入对应的充电车位，完成无人驾驶车辆的受电口与目标充电桩无线输出端匹配；，以及执行无人驾驶车辆的无线充电。

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