自主車輛轉(zhuǎn)彎操縱的制作方法
【專利說明】自主車輛轉(zhuǎn)彎操縱
【背景技術(shù)】
[0001] -些車輛可以通過使用能量回收策略來提高燃料效率。一種這樣的策略包括再生 制動(dòng)。再生制動(dòng)包括將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。捕獲的電能可以暫時(shí)儲(chǔ)存于電池或燃料電池中， 并用于推進(jìn)車輛。
【附圖說明】
[0002] 圖1說明了具有以提高的效率來執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操縱的系統(tǒng)的示例性車輛；
[0003] 圖2是包含于圖1的車輛中的系統(tǒng)的示例性部件的框圖；
[0004] 圖3是關(guān)于轉(zhuǎn)彎操縱執(zhí)行前、執(zhí)行中以及執(zhí)行后的不同時(shí)間的車輛的能量使用曲 線圖；
[0005] 圖4是可以由圖2的系統(tǒng)來執(zhí)行的示例性過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006] 轉(zhuǎn)彎操縱過程中由于額外的轉(zhuǎn)彎摩擦力而導(dǎo)致的能量損失會(huì)影響燃料經(jīng)濟(jì)性。通 常地，車輛在彎道或道路的轉(zhuǎn)彎處之前減速。車輛以較低的速度越過彎道，并在車輛離開彎 道時(shí)加速。除了在轉(zhuǎn)彎過程中的損失以外，減速以及重新加速至巡航速度同樣增加能量損 失，導(dǎo)致降低的燃料效率。減少能量損失的一種方法是自主控制車輛，以在進(jìn)入和離開轉(zhuǎn)彎 時(shí)以最優(yōu)速度操作。這可以通過將具有傳感器和處理裝置的車輛系統(tǒng)并入主車輛中來實(shí) 現(xiàn)。傳感器識別第一位置，并可能識別第二位置。第一位置可以表示彎道的起點(diǎn)，以及第二 位置可以表示彎道的終點(diǎn)。處理裝置被編程為估算多個(gè)能量使用量。每個(gè)能量使用量是至 少部分地基于主車輛在第一位置的速度。處理裝置進(jìn)一步被編程為選擇多個(gè)能量使用量中 的一個(gè)作為目標(biāo)可用能量，并根據(jù)與目標(biāo)可用能量相關(guān)的速度來控制主車輛。作為選擇地， 在主車輛既不是自主操作又不是半自主操作時(shí)，車輛系統(tǒng)可以提醒駕駛員用于優(yōu)化能量使 用量的最佳速度。
[0007] 所顯示的元件可以采取許多不同的形式并包括多種和/或替換部件和設(shè)備。所述 的示例部件并非意在限制。事實(shí)上，可以使用附加的或替代性部件和/或?qū)嵤┓绞健?br>[0008] 如圖1所述，主車輛100包括在轉(zhuǎn)彎操縱過程中控制主車輛100以提高能量使用 效率的系統(tǒng)105。如下進(jìn)詳細(xì)討論的那樣，系統(tǒng)105可以識別道路中的彎道的起點(diǎn)和終點(diǎn)。 彎道的起點(diǎn)可以被稱為第一位置，以及彎道的終點(diǎn)可以被稱為第二位置。系統(tǒng)105可以識 別第一和第二位置、估算第一位置和第二位置之間的彎道的半徑、估算在越過彎道時(shí)多個(gè) 速度的能量使用量、以及選擇具有最有效的能量使用量的速度作為目標(biāo)可用能量。如果最 初不能識別第二位置和彎道的半徑，系統(tǒng)105可以使用其他方法來估算，例如使用標(biāo)準(zhǔn)半 徑的轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)彎的可用地圖信息。系統(tǒng)105可以根據(jù)目標(biāo)可用能量來控制主車輛100。例 如，系統(tǒng)可以輸出指令信號以使主車輛100在主車輛100到達(dá)第一位置時(shí)減緩到與最高效 的能量使用量相關(guān)的特定速度。
[0009] 雖然描述為轎車，但是主車輛100可以包括任何乘客或商用車輛，例如小汽車、卡 車、運(yùn)動(dòng)型多用途車輛、跨界車輛、廂式車輛、小型貨車、出租車、公共汽車、自行車等。在一 些可能的方法中，主車輛100為配置成在自主模式（例如無駕駛員）、部分自主模式、和/或 非自主模式下進(jìn)行操作的自主車輛。主車輛100可以進(jìn)一步包括帶有例如電池或燃料電池 這樣的車載動(dòng)力源Iio的混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛。動(dòng)力源Iio可以配置用于儲(chǔ)存電能并 向車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的特定部件輸出電能，包括向配置用于推進(jìn)主車輛100的電動(dòng)馬達(dá)。
[0010] 圖2是可以包含于主車輛100中的系統(tǒng)105的示例性部件的框圖。如圖所示，系 統(tǒng)105包括傳感器115、以及處理裝置120。
[0011] 傳感器115可以包括配置用于識別第一位置和第二位置的任何數(shù)量的計(jì)算裝置。 傳感器115可以被編程為根據(jù)例如主車輛100的位置和導(dǎo)航圖來識別第一和第二位置。因 此，傳感器115可以包括車輛導(dǎo)航系統(tǒng)或者與車輛導(dǎo)航系統(tǒng)通信。作為選擇地，傳感器115 可以配置用于通過觀察道路特征來識別第一和第二位置。因此，傳感器115可以包括雷達(dá)、 激光雷達(dá)、視覺（即，攝像機(jī)）傳感器、超聲波傳感器等。
[0012] 處理裝置120可以包括任何數(shù)量的計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置被編程為對于沿著主車 輛100的路線的特定的即將到來的彎道在能量使用量方面來優(yōu)化主車輛100的操作。處理 裝置120可以被編程為估算或計(jì)算第一和第二位置之間的彎道的半徑。該半徑可以從例如 地理坐標(biāo)中計(jì)算或估算出來。作為選擇地，該半徑可以被儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫中，并且處理裝置 120可以被編程為在數(shù)據(jù)庫中查詢適當(dāng)?shù)陌霃健?br>[0013] 處理裝置120可以進(jìn)一步被編程為基于主車輛100到達(dá)第一位置時(shí)的主車輛100 的速度來估算主車輛100的能量使用量。處理裝置120可以被編程為確定多個(gè)不同速度下 的能量使用量。例如，處理裝置120可以確定例如10個(gè)速度下的能量使用量。處理裝置 120可以包括計(jì)數(shù)器125,以計(jì)算所估算的能量使用量的數(shù)量。
[0014] 第一能量使用量可以基于主車輛100到達(dá)第一位置時(shí)的主車輛100的速度。因此， 第一能量使用量可以隨主車輛100的當(dāng)前速度（即，在處理裝置120估算能量使用量的時(shí) 候）以及在第一位置的主車輛100的可能速度之一而變化。處理裝置120可以進(jìn)一步被編 程為估算第二能量使用量一一也就是說，主車輛100到達(dá)第二位置（即，離開彎道）時(shí)將要 具有的能量的量?？偟哪芰渴褂昧靠梢员灰暈橛?jì)算的或估算的第一和第二能量使用量的總 和。在一些實(shí)例中，處理裝置120在估算或計(jì)算總的能量使用量時(shí)可以進(jìn)一步包括第三能 量使用量一一主車輛100加速離開第二位置所需的能量的量。
[0015] 處理裝置120可以進(jìn)一步被編程為估算用于一個(gè)或更多能量使用量的一定損失。 該損失可以包括當(dāng)前再生損失和未來再生損失。當(dāng)前再生損失可以指與在到達(dá)第一位置之 前使主車輛100減速相關(guān)的能量損失。因此，當(dāng)前再生損失可以包括與再生制動(dòng)過程期間 獲取能量以及將獲取的能量儲(chǔ)存進(jìn)動(dòng)力源110中相關(guān)的能量損失。未來再生損失可以指與 到達(dá)第二位置之后加速主車輛100相關(guān)的能量損失。例如，未來再生損失可以包括與從動(dòng) 力源Iio中提取功率相關(guān)的能量損失。當(dāng)前和未來再生損失可以進(jìn)一步包括其他類型的損 失，包括，例如摩擦或機(jī)械能損失。
[0016] 如前所述，處理裝置120可以被編程為確定用于多個(gè)不同速度的總的能量使用 量。處理裝置120可以被編程為選擇最高剩余總能量來給出最高效的總的能量使用量作為 目標(biāo)可用能量。使用所選擇的目標(biāo)可用能量，處理裝置120可以被編程為輸出控制信號，以 命令主車輛100減緩至與目標(biāo)可用能量相關(guān)的速度。
[0017] 圖3是關(guān)于轉(zhuǎn)彎操縱執(zhí)行前、執(zhí)行中以及執(zhí)行后的不同時(shí)間的車輛的能量使用量 的曲線圖300。如圖所示，X軸表示時(shí)間以及y軸表示能量使用量。在鄰近曲線圖300的條 形305中顯示了可用能量的總量（例如，動(dòng)能和儲(chǔ)存于電池中的回收能量）。
[0018] 在到達(dá)第一位置（圖3中的"轉(zhuǎn)彎起始點(diǎn)"）的較早之前，主車輛100的動(dòng)能相對 較高。如前所述，系統(tǒng)105確定主車輛100在執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操縱時(shí)的最佳能量使用量。系統(tǒng)105 可以基于主車輛100到達(dá)第一位置時(shí)主車輛100的多個(gè)不同速度來估算用于轉(zhuǎn)彎操縱的總 的能量使用量。曲線圖300顯示了一個(gè)示例性情況，其中主車輛100以45英里每小時(shí)（mph) 行駛，并且表示為速度的目標(biāo)可用能量包括將主車輛100制動(dòng)至25英里每小時(shí)以使主車輛 100到達(dá)第一位置（即，彎道的起點(diǎn)）時(shí)主車輛100在那個(gè)速度下行駛。一些可用能量在制 動(dòng)時(shí)通過例如再生制動(dòng)過程被捕獲，并且系統(tǒng)105在估算每一個(gè)速度的總的可用能量時(shí)考 慮制動(dòng)期間捕獲的可用能量的量，以及當(dāng)前和未來再生損失。
[0019] 主車輛100可以在第一和第二位置之間損失動(dòng)能。例如，主車輛100在越過彎道 時(shí)可以不加速或制動(dòng)。因此，能量會(huì)由于摩擦和其他機(jī)