CN110736479A - 一种基于v2x的智能汽车自主充电路径规划方法 - Google Patents

一种基于v2x的智能汽车自主充电路径规划方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，包括如下步骤：S1、获取车辆电量信息以及当前位置信息；S2、获取智能充电桩的目标位置信息；S3、根据当前位置信息和目标位置信息，获取当前车辆以及目标充电桩周围的所有可用路侧V2X设备的信息；S4、根据所有可用路侧V2X设备的信息，对自主充电路径进行规划并选取最优路径；S5、按照步骤S4所示最优路径行驶。本发明能够实现智能汽车在需要充电时能够及时寻找附近的智能充电桩并规划最优路径，指导智能汽车进行及时充电。

Description

一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法。
背景技术
近年来，随着智能汽车和新能源汽车的快速发展，基于新能源汽车的智能驾驶已经逐渐变为现实。新能源汽车想要做到较高等级的智能驾驶，最为关键的是需要解决自主充电问题，因此规划合理的自主充电路径是新能源智能汽车领域研究的重中之重。目前，智能驾驶领域通过各种车载传感器对目标位置进行定位并进行路径规划。
但是利用传感器对目标位置进行定位和路径规划会有多方面的局限性，一方面智能汽车无法准确获知距离当前车辆位置最近的空闲充电桩的位置，还需要额外的人为操作输入目的地，与智能驾驶的理论相违背；另一方面传感器会受外界环境天气的影响，会使智能汽车不能全天候运行，影响其使用性能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，能够实现智能汽车在需要充电时能够及时寻找附近的智能充电桩并规划最优路径，指导智能汽车进行及时充电。
本发明采用如下技术方案：
一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，包括：
S1、获取车辆电量信息以及当前位置信息；
S2、获取智能充电桩的目标位置信息；
S3、根据当前位置信息和目标位置信息，获取当前车辆以及目标充电桩周围的所有可用路侧V2X设备的信息；
S4、根据所有可用路侧V2X设备的信息，对自主充电路径进行规划并选取最优路径；
S5、按照步骤S4所示规划路径进行行驶，并实时获取电量信息、当前车速信息、当前位置信息、可用路侧V2X设备的信息，对路径进行实时规划。
优选的，步骤S1中，利用CAN总线读取车辆电量信息，通过车载GPS设备获取车辆实时位置和实时车速，将车辆电量信息、车辆实时位置信息、实时车速信息发送至智能驾驶控制器，当电量低于设定的充电阈值时，转入步骤S2。
优选的，步骤S2中，获取智能充电桩发布的位置信息和可用设备信息，向直线距离最近的多个智能充电桩发送充电请求，智能充电桩通过可用设备信息判断是否允许车辆充电，若允许，则将该智能充电桩的位置导入目标位置进行路径规划。
优选的，步骤S3中，将当前车辆位置设为初始位置，导入的智能充电桩位置为目标位置，根据初始位置和目标位置，获取以两点连线为对角线矩形区域的所有可用路侧V2X设备的信息，包括道路车流量信息、可行驶区域信息、红绿灯相位信息以及计时信息。
优选的，步骤S4中，根据步骤S3中获取的所有可用路侧V2X设备的信息，对道路环境信息进行筛选，针对不同目标位置的智能充电桩规划最优路径。
优选的，步骤S4中，根据获取的可用路侧V2X设备的信息，生成车辆实时位置至目标位置的所有路线，筛选出车流量较小且可行驶区域多且红绿灯较少的路线为优选路径；
根据当前车速信息，分别计算车辆通过优选路径到达不同目标位置所需时间，选择所需时间最短的路线为最优路径。
优选的，步骤S5中，智能驾驶控制器判断可用路侧V2X设备的信息是否有突变，若是，则返回步骤S3重新规划路径。
本发明的有益效果：
本发明基于V2X技术，能够实现智能汽车在需要充电时能够及时寻找附近的智能充电桩并规划最优路径，指导智能汽车进行及时充电。
附图说明
附图用来提供对本发明的优选的理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的方法流程图；
图2为本实施例的行车工况图。
具体实施方式
下面结合附图描述本发明的具体实施方式。
车用无线通信技术(Vehicle to Everything,V2X)是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，其中V代表车辆，X代表任何与车交互信息的对象，当前X主要包含车、人、交通路侧基础设施和网络。它的传输距离可以达到1公里，它是一中短距离传输机制。
中国专利CN201410599856.5公开了一种支持车联网的多频段智能充电桩***。具备车联网内通信基础设施的通信中继和核心网接入功能，可与搭载射频芯片的电动汽车交互状态数据和兴趣信息,上行链路支持电池余量，车辆运行等状态数据采集功能,下行链路支持充电优惠、充电调度引导、设备故障预警等兴趣信息发布功能。
本发明的技术方案，是根据智能充电桩会实时发布充电桩信息，包括位置信息、充电优惠、充电调度、设备故障等，当智能汽车的电量低于一定的阈值时，选取最为合理的充电桩，结合初始点和目标点之间的路侧V2X设备的信息进行合理路径规划并自主前往目标位置进行充电。具体技术方案如下：
一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：获取车辆电量信息以及当前位置信息；
通过整车CAN读取智能汽车电池剩余电量，通过V2X中的车载单元OBU内置连接GPS***获取车辆实时位置和实时车速。同时在车辆行驶过程中通过车载V2X通信器向外广播车辆预置信息存储器内的车辆基本信息、车辆实时位置和实时车速。
步骤2：电量低于设定的充电阈值，触发智能汽车自主充电***，智能汽车控制器下载智能充电桩发布的位置信息、可用设备信息、充电优惠、充电调度等基本信息。充电***向与自车直线距离最近的多个智能充电桩发送充电请求，得到允许后将智能充电桩的位置同时设为目标位置进行路径规划。
步骤3，将当前车辆位置设为初始位置，导入的智能充电桩位置为目标位置。根据初始位置和目标位置，获取以两点连线为对角线矩形区域的可用V2X设备的信息，包括可行驶区域、红绿灯相位信息、计时信息等。
步骤4：根据步骤3获得的信息，对道路环境信息进行筛选，筛选条件包括以下几点：
1、优先选择车流量较小的路线；
2、优先选择可行驶区域多的路线；
3、优先选择红绿灯较少的路线；
针对不同位置智能充电桩规划的最优路径，比较其所需时间的长短，选择当前车速下达到目标位置所需时间最短的路线。
步骤5：按照步骤4所示规划路径进行行驶，并实时将电量、车速等信息反馈给智能驾驶控制器，智能驾驶控制器对路径进行闭环规划。当出现突发情况时，可以及时对当前路径重新进行规划，使得智能汽车能够及时行驶到智能充电桩进行充电。
如图2所示，以一种实际行车工况为例，描述在本实施例下的具体方法:
(1)获取车辆电量信息以及当前位置信息，当前车辆位置设为起始位置；
(2)智能汽车控制器下载智能充电桩发布的位置信息、可用设备信息、充电优惠、充电调度等基本信息。充电***向与自车直线距离最近的两个智能充电桩发送充电请求，得到允许后将智能充电桩的位置设为目标位置1和目标位置2；
(3)根据初始位置和目标位置，获取以两点连线为对角线周边可行驶道路区域的可用V2X设备的信息，包括可行驶区域、红绿灯相位信息、计时信息等，图中工况针对两个目标位置共计有12组RSU数据。
(4)根据步骤3获得的信息，对道路环境信息进行筛选，筛选条件包括以下几点：
1、优先选择车流量较小的路线；
2、优先选择可行驶区域多的路线；
3、优先选择红绿灯较少的路线；
针对目标位置1处智能充电桩规划的最优路径，比较其所需时间的长短，选择当前车速下达到目标位置所需时间最短的路线，例如1-2-5-6；
针对目标位置2处智能充电桩规划的最优路径，比较其所需时间的长短，选择当前车速下达到目标位置所需时间最短的路线，例如1-3-4；
(5)按照步骤4所示规划路径进行行驶，并实时将电量、车速等信息反馈给智能驾驶控制器，智能驾驶控制器对路径进行闭环规划。当出现突发情况时，例如选择路线1-3-4前往目标位置2处时，4号RSU路侧设备发出信息不可左转通行，则可对当前路径重新进行规划为1-3-9-10-7，使得智能汽车能够及时行驶到智能充电桩进行充电。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、获取车辆电量信息以及当前位置信息；
S2、获取智能充电桩的目标位置信息；
S3、根据当前位置信息和目标位置信息，获取当前车辆以及目标充电桩周围的所有可用路侧V2X设备的信息；
S4、根据所有可用路侧V2X设备的信息，对自主充电路径进行规划并选取最优路径；
S5、按照步骤S4所示最优路径行驶。
2.根据权利要求1所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S1中，利用CAN总线读取车辆电量信息，通过车载GPS设备获取车辆实时位置和实时车速，将车辆电量信息、车辆实时位置信息、实时车速信息发送至智能驾驶控制器，当电量低于设定的充电阈值时，转入步骤S2。
3.根据权利要求2所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S2中，获取智能充电桩发布的位置信息和可用设备信息，向直线距离最近的多个智能充电桩发送充电请求，智能充电桩通过可用设备信息判断是否允许车辆充电，若允许，则将该智能充电桩的位置导入目标位置进行路径规划。
4.根据权利要求3所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S3中，将当前车辆位置设为初始位置，导入的智能充电桩位置为目标位置，根据初始位置和目标位置，获取以两点连线为对角线矩形区域的所有可用路侧V2X设备的信息，包括道路车流量信息、可行驶区域信息、红绿灯相位信息以及计时信息。
5.根据权利要求4所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S4中，根据步骤S3中获取的所有可用路侧V2X设备的信息，对道路环境信息进行筛选，针对不同目标位置的智能充电桩规划最优路径。
6.根据权利要求5所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S4中，生成车辆实时位置至目标位置的所有路线，筛选出车流量较小且可行驶区域多且红绿灯较少的路线为优选路径；
根据当前车速信息，分别计算车辆通过优选路径到达不同目标位置所需时间，选择所需时间最短的路线为最优路径。
7.根据权利要求6所述的一种基于V2X的智能汽车自主充电路径规划方法，其特征在于，步骤S5中，按照步骤S4所示最优路径行驶，并实时获取电量信息、当前车速信息、当前位置信息、可用路侧V2X设备的信息；
判断可用路侧V2X设备的信息是否有突变，若是，则返回步骤S3重新规划路径。
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