CN115009073A - 一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法及系统，该方法主要利用智慧车路协调信息平台的统筹管控，通过车载终端实时掌控车辆的状态信息，由智慧车路协调信息平台分析车辆是否需要充电，并从沿途分布的各个充电站点中通过有效信息的筛选获得最优的充电站点，最终所推荐的最优充电站点符合车辆的充电特点，且对车辆当前执行的任务影响最小，实现了自动驾驶车辆充电的智能化与自动化。本发明提供的这种车辆、道路和充电设施深度耦合的智能充电方式，能够解决现有技术中关于自动驾驶车辆充电时存在充电站点难找、快速充电操作不便捷、充电效率低下的技术问题。

Description

一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法和系统
技术领域
本发明涉及自动驾驶车辆充电技术领域，尤其是涉及一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法和系统。
背景技术
随着人工智能技术的进步与发展，自动驾驶技术也快速发展起来。电动车的自动驾驶功能越来越完善，在自动驾驶领域，无需驾驶员对车辆进行驾驶操作，通过采集环境信息，自动驾驶车辆会根据信息设置路径规划自动行驶，具有极高的智能性与科技性。
现阶段针对自动驾驶车辆的充电解决方案，普遍存在充电站点难找、快速充电操作不便捷、充电效率低下等问题，无法满足自动驾驶车辆的充电需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法及系统，旨在解决现有技术中自动驾驶车辆充电时存在充电站点难找、快速充电操作不便捷、充电效率低下的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，包括以下步骤：
实时获取当前车辆的SOC值，结合可续航里程信息以及目的地信息分析是否需要进行充电；
当判断车辆需要进行充电时，获取车辆当前位置信息，并查找车辆当前位置附近的临时停靠点，车辆根据生成的临时停车路径行驶至目标临时停靠点；
获取临时停靠点与目的地之间存在的所有充电站点信息，统筹车辆的可续航里程信息、各个充电站点内充电桩的状态信息以及实时路况信息生成针对车辆的实时充电建议，推荐最优的充电站点，并预定充电桩位及选择相应的充电方式，车辆根据生成的充电导航路线自动行驶至目标充电站点；
目标充电站点对车辆进行信息识别以触发预约充电订单，车辆进入预定的充电桩位，由充电站点内的自动充电机器人实现车辆充电接口与充电桩的自动连接，充电量满后，自动充电机器人断开车辆充电接口与充电桩之间的连接并回复至复位状态；
车辆根据生成的新的规划路线从当前充电站点行驶至预定目的地。
其中，当车辆的SOC值低于一定阈值，或者当车辆的可续航里程不足以行驶至目的地时，车辆的车载终端或车联网便发出相应预警。
关于统筹车辆的可续航里程信息、各个充电站点内充电桩的使用状态信息以及实时路况信息生成针对车辆的实时充电建议，具体包括：
从临时停靠点与目的地之间存在的所有充电站点中筛选出处在车辆可续航里程范围内的第一批次充电站点；
在第一批次充电站点中，根据各个充电站点内充电桩的状态信息筛选出第二批次充电站点；
在第二批次充电站点中，根据临时停靠点与目的地之间的实时路况信息筛选出第三批次充电站点，从第三批次充电站点中推荐最优的充电站点。
进一步的，在第一批次充电站点中，根据各个充电站点内充电桩的状态信息筛选出第二批次充电站点，其中各个充电站点内充电桩的状态信息具体包括：充电站点内空闲充电桩位的数量信息、充电站点内充电桩的充电连接方式信息、充电站点内充电桩的充电功率信息、充电站点的充电结算费用信息。
进一步的，所述在第二批次充电站点中，根据临时停靠点与目的地之间的实时路况信息筛选出第三批次充电站点，其中的实时路况信息具体包括：车流信息、红绿灯状态信息、路段限速信息、事故多发路段信息。
进一步的，所述从第三批次充电站点中推荐最优的充电站点，具体包括：若第三批次充电站点中仍存在两个以上的充电站点，则从它们当中随机指定一个作为最优的充电站点。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电系统，包括智慧车路协调信息平台，以及与该智慧车路协调信息平台通信连接的车载终端、充电系统和用户终端；
车载终端将当前车辆SOC值、当前位置信息、剩余里程信息、目的地信息发送至智慧车辆协调信息平台；
充电系统获取沿途的充电站点信息，并将各充电站点信息发送给智慧车辆协调信息平台；
车载终端将车辆的实时状态信息发送至用户终端，智慧车路协调信息平台生成完整的报告信息并发送给用户终端。
其中，所述生成的完整的报告信息包括车辆执行的任务信息、所发生的充电信息、充电产生的费用信息。
采用本发明所述的基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，通过智慧车路协调信息平台的统筹管控，实时掌控车辆的状态信息，以分析车辆是否需要充电，并从沿途分布的各个充电站点中通过有效信息的筛选获得最优的充电站点，而最终所推荐的最优充电站点符合车辆的充电特点，且对车辆当前执行的任务影响最小，实现了自动驾驶车辆充电的智能化与自动化。
附图说明：
图1是示出本申请一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电系统的连接框图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本申请提供了一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电系统，如图1所示，包括智慧车路协调信息平台，以及与该智慧车路协调信息平台通信连接的车载终端、充电系统和用户终端。
智慧车路协调信息平台基于目前的车路协同交通系统，其与车辆的车载CAN通讯连接，车辆上的车载终端(车载T-BOX)会实时地将当前车辆SOC值、当前位置信息、剩余里程信息、目的地信息发送至智慧车辆协调信息平台。
智慧车辆协调信息平台上具有数据分析模块，用于对车辆的剩余电量、可续航里程、应充电量进行分析。
智慧车辆协调信息平台通过充电系统实现与各个充电站点的信息交互，以便实时获取各充电站点信息。
智慧车辆协调信息平台通过车载终端实时获取车辆的SOC值，结合它的可续航里程信息以及最终目的地信息分析是否需要进行充电。一种情况下，当车辆的SOC值低于一定阈值(通常25％左右)时，车载终端或是车联网平台系统会将电量不足的预警信号反馈至智慧车辆协调信息平台，触发充电指令，另一种情况下，当智慧车辆协调信息平台分析并判断出车辆的可续航里程不足以行驶至最终的目的地时，触发充电指令。
在智慧车辆协调信息平台向车载终端发送充电指令后，其将协调车辆上的自动驾驶系统，先查找车辆当前位置附近存在的临时停靠点，选择最近且处于空位状态的临时停靠点，并生成一个临时的停车路径，车辆根据该停车路径行驶至目标临时停靠点并进行停车。
在车辆停于临时停靠点期间，智慧车辆协调信息平台结合高精数字地图，获取临时停靠点与目的地之间存在的所有充电站点的分布位置，并通过充电系统获得各个充电站点的信息，这里充电站点的信息包括充电费用收取标准信息、充电桩状态信息、充电连接方式信息。
统筹车辆的可续航里程信息、各个充电站点内充电桩的状态信息以及实时路况信息生成针对车辆的实时充电建议，具体地：先根据车辆的可续航里程，确保车辆能在剩余电量的支撑下到达目标充电站点，从这些充电站点中筛选出第一批次充电站点；接着，根据各个充电站点内当前空闲充电桩位的数量信息、充电桩的充电连接方式信息、充电桩的充电功率信息以及充电价格的收费标准信息，从第一批次充电站点中筛选出空闲充电桩位较多、符合车辆充电方式和习惯、充电费用合适的第二批次充电站点；最终，结合高精数字地图给出的实时路况信息，这里的实时路况信息详细地为：当前车流是否存在拥堵情况、沿途红绿灯的分布情况及当前状态、沿途路段包含的车辆限速信息、沿途路段是否存在事故多发的路段，根据这些实时路况信息从第二批次充电站点中筛选出车流顺畅、红绿灯少、对车辆限速要求少、时间短、路段较安全的作为第三批次充电站点。若是这时的第三批次充电站点中刚好只有一个充电站点，则将该充电站点作为最优充电站点推荐；若是这时筛选出的第三批次充电站点中仍存在有两个以上的充电站点，则从它们当中随机指定一个充电站点作为最优充电站点推荐，或者是，智慧车辆协调信息平台将这些充电站点的相关信息打包发送至用户终端，由用户自行挑选。
智慧车辆协调信息平台通过充电系统与目标充电站点交互，进行预定充电桩位及选择相应充电方式的操作，并且将车辆的ID信息发送至目标充电站点。
智慧车辆协调信息平台结合高精数字地图，根据推荐的充电站点位置，规划充电路径，车辆根据生成的充电路径自动行驶至目标充电站点，目标充电站点对车辆进行信息识别以触发预约充电订单，车辆进入预定的充电桩位，此时，由充电站点内的自动充电机器人实现车辆充电接口与充电桩的自动连接，车载终端将SOC值信息实时发送至智慧车辆协调信息平台，智慧车辆协调信息平台实时监控充电量情况，当充电量满(达100％)，智慧车辆协调信息平台通过充电系统发送停止充电指令给目标充电站点，目标充电站点确认充电结束，由自动充电机器人断开车辆充电接口与充电桩之间的连接并回复至复位状态，目标充电站点计核充电量并生成费用信息，经智慧车辆协调信息平台网络收取充电费用，或者是经智慧车辆协调信息平台转送至用户终端进行费用支付。
充电完成后，智慧车辆协调信息平台结合高精数字地图，根据当前充电站点位置及目的地信息，规划出路程顺畅、抵达时间短的路线，车辆根据生成的新的规划路线自动行驶至目的地，完成任务。
以上的充电实施方案是针对正在执行相关任务的车辆作出的，所规划的充电方案对车辆当前执行的任务影响最小。若车辆在结束当前任务准备返程时出现SOC值不足、可续航里程低的情况，同前所方案阐述相同，规划出合理充电方案以使车辆顺利抵达终点停靠站。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取当前车辆的SOC值，结合可续航里程信息以及目的地信息分析是否需要进行充电；
当判断车辆需要进行充电时，获取车辆当前位置信息，并查找车辆当前位置附近的临时停靠点，车辆根据生成的临时停车路径行驶至目标临时停靠点；
获取临时停靠点与目的地之间存在的所有充电站点信息，统筹车辆的可续航里程信息、各个充电站点内充电桩的状态信息以及实时路况信息生成针对车辆的实时充电建议，推荐最优的充电站点，并预定充电桩位及选择相应的充电方式，车辆根据生成的充电导航路线自动行驶至目标充电站点；
目标充电站点对车辆进行信息识别以触发预约充电订单，车辆进入预定的充电桩位，由充电站点内的自动充电机器人实现车辆充电接口与充电桩的自动连接，充电量满后，自动充电机器人断开车辆充电接口与充电桩之间的连接并回复至复位状态；
车辆根据生成的新的规划路线从当前充电站点行驶至预定目的地。
2.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，当车辆的SOC值低于一定阈值，或者当车辆的可续航里程不足以行驶至目的地时，车辆的车载终端或车联网便发出相应预警。
3.根据权利要求1所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，所述统筹车辆的可续航里程信息、各个充电站点内充电桩的使用状态信息以及实时路况信息生成针对车辆的实时充电建议，具体包括：
从临时停靠点与目的地之间存在的所有充电站点中筛选出处在车辆可续航里程范围内的第一批次充电站点；
在第一批次充电站点中，根据各个充电站点内充电桩的状态信息筛选出第二批次充电站点；
在第二批次充电站点中，根据临时停靠点与目的地之间的实时路况信息筛选出第三批次充电站点，从第三批次充电站点中推荐最优的充电站点。
4.根据权利要求3所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，所述在第一批次充电站点中，根据各个充电站点内充电桩的状态信息筛选出第二批次充电站点，其中各个充电站点内充电桩的状态信息具体包括：充电站点内空闲充电桩位的数量信息、充电站点内充电桩的充电连接方式信息、充电站点内充电桩的充电功率信息、充电站点的充电结算费用信息。
5.根据权利要求3所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，所述在第二批次充电站点中，根据临时停靠点与目的地之间的实时路况信息筛选出第三批次充电站点，其中的实时路况信息具体包括：车流信息、红绿灯状态信息、路段限速信息、事故多发路段信息。
6.根据权利要求3所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电方法，其特征在于，所述从第三批次充电站点中推荐最优的充电站点，具体包括：若第三批次充电站点中仍存在两个以上的充电站点，则从它们当中随机指定一个作为最优的充电站点。
7.一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电系统，其特征在于，包括智慧车路协调信息平台，以及与该智慧车路协调信息平台通信连接的车载终端、充电系统和用户终端；
车载终端将当前车辆SOC值、当前位置信息、剩余里程信息、目的地信息发送至智慧车辆协调信息平台；
充电系统获取沿途的充电站点信息，并将各充电站点信息发送给智慧车辆协调信息平台；
车载终端将车辆的实时状态信息发送至用户终端，智慧车路协调信息平台生成完整的报告信息并发送给用户终端。
8.根据权利要求7所述的一种基于车路协同的自动驾驶车辆智能充电系统，其特征在于，所述生成的完整的报告信息包括车辆执行的任务信息、所发生的充电信息、充电产生的费用信息。
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