使用集中式调度的自主车辆燃料加注的制作方法

车辆可被配备为在自主和乘员驾驶两种模式下操作。燃料补给站可被配备为在无乘员辅助的情况下给自主车辆补给燃料，并且可包括液态燃料、压缩气体和充电。

附图说明

图1是根据所公开示例的车辆的图示；

图2是根据所公开示例的燃料补给站的图示；

图3是根据所公开示例的燃料补给站的图示；

图4是根据所公开示例的基于控制信号使车辆移动到燃料加注区域的过程的流程图；并且

图5是根据所公开示例的确定并传输用于多个车辆的控制信号的过程的流程图。

具体实施方式

车辆可被配备为在自主和乘员驾驶两种模式下操作。半自主模式或完全自主模式(下文进行了更充分的限定)简而言之指的是其中可通过计算装置来驾驶车辆的操作模式，所述计算装置是具有传感器和控制器的车辆信息系统的一部分。车辆可被占用或未被占用，但在任一情况下，车辆都可以在无乘员辅助的情况下驾驶。车辆可由多种燃料类型提供动力，包括基于石油或乙醇的液态燃料、压缩气体(诸如液化石油气或氢气)或电力。对于所有燃料类型，车辆可被配备为在燃料补给站处补给燃料。

燃料补给站可被配备为提供多种燃料补给选项，包括自动和手动燃料加注、燃料类型和注油口类型/位置。燃料可包括石油或乙醇液态燃料、压缩气体或充电。燃料补给可以是全自动的，要求车辆处于自主模式并且可操作来对来自燃料泵的命令作出响应；或者燃料加注可以是手动的，要求服务员或乘员进行一些帮助来完成。车辆在处于自主模式时可能需要燃料补给。处于自主模式的车辆可被编程以定位燃料补给站。

为车辆配备无线网络以使其可操作来与其他车辆和与燃料补给站相关联的燃料加注控制计算机通信可允许处于自主模式的一个或多个车辆在燃料补给站处进行燃料补给。在车辆包括乘员的情况下，可将一个或多个乘员偏好传达给燃料加注控制计算机和其他车辆。无线网络可包括例如蜂窝电话网络、wi-fi和专用短程通信技术(dedicatedshortrangecommunications，dsrc)技术(包括蓝牙低功耗(bluetoothlowenergy，ble))或其他无线技术。燃料加注控制计算机可经由无线网络引导一个或多个车辆以有效地给车辆补给燃料，同时满足乘员偏好。

图1是根据所公开实施方式的车辆信息系统100的图示，所述车辆信息系统100包括可在自主(在本公开中，“自主”本身意味着“完全自主”)和乘员驾驶(也称为非自主)模式下操作的车辆110。车辆110还包括一个或多个计算装置115以用于执行用于在自主操作期间驾驶车辆110的计算。计算装置115可从传感器116接收关于车辆操作的信息。

计算装置115包括诸如已知的处理器和存储器。另外，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储可由处理器执行以用于执行包括如本文所公开的各种操作的指令。例如，计算装置115可包括用于操作车辆制动、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合发动机等中的一者或多者来控制车辆110的加速)、转向、气候控制、内部灯和/或外部灯等中的一者或多者、以及确定计算装置115(与人类操作者相反)是否以及何时控制此类操作的程序。

计算装置115可包括多于一个计算装置，或者例如经由在下文进一步描述的车辆通信总线通信地耦接到多于一个计算装置，所述多于一个计算装置例如车辆110中所包括的用于监测和/或控制各种车辆部件的控制器等，例如动力传动系统控制器112、制动控制器113、转向控制器114等。计算装置115一般被布置用于在车辆通信网络诸如车辆110中的总线(诸如，控制器局域网(controllerareanetwork，can)等)上进行通信；车辆110网络可包括诸如已知的有线或无线通信机制，例如，以太网或其他通信协议。

计算装置115可经由车辆网络将消息传输到车辆中的各种装置，和/或从各种装置(例如，控制器、致动器、传感器等，包括传感器116)接收消息。可替代地或另外地，在计算装置115实际上包括多个装置的情况下，可使用车辆通信网络来用于在本公开中表示为计算装置115的装置之间的通信。此外，如下文提及的，各种控制器或感测元件可经由车辆通信网络向计算装置115提供数据。

另外，计算装置115可被配置用于经由网络130通过车辆到基础设施(vehicle-to-infrastructure，v-to-i)接口111与远程服务器计算机120(例如，云服务器)通信，如下所述，网络130可利用各种有线和/或无线联网技术，例如蜂窝、以及有线和/或无线封包网络。计算装置115还包括诸如已知的非易失性存储器。计算装置可通过将信息存储在非易失性存储器中来记录信息，以供以后检索以及经由车辆通信网络和v-to-i接口111传输到服务器计算机120或用户移动装置160。

如已经提及的，程序一般包括在指令中，所述指令存储在存储器中并且由计算装置115的处理器执行，所述程序用于在没有人类操作者介入的情况下操作一个或多个车辆110部件，例如，制动、转向、推进等。使用在计算装置115中接收的数据(例如，来自传感器116、服务器计算机120等的传感器数据)，计算装置115可在没有驾驶员的情况下作出各种确定和/或控制各种车辆110部件和/或操作以操作车辆110。例如，计算装置115可包括用于各项各项的程序：调节车辆110操作行为(诸如速度、加速度、减速度、转向等)以及策略行为(诸如车辆之间的距离和/或车辆之间的时间量、车辆之间的最小车道变换间隙、左转穿过路径最小值、抵达特定位置的时间、以及穿过十字路口(无信号)的十字路口最短抵达时间)。

如本文所用的术语控制器包括通常被编程为控制特定车辆子系统的计算装置。示例包括动力传动系统控制器112、制动控制器113以及转向控制器114。控制器可以是诸如已知的电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)，可能包括如本文所述的另外的程序。控制器可通信地连接到计算装置115并从计算装置115接收指令以根据指令致动子系统。例如，制动控制器113可从计算装置115接收指令以操作车辆110的制动器。

用于车辆110的一个或多个控制器112、113、114可包括已知的电子控制单元(ecu)等，作为非限制性示例，包括一个或多个动力传动系统控制器112、一个或多个制动控制器113和一个或多个转向控制器114。控制器112、113、114中的每一者可包括相应的处理器和存储器以及一个或多个致动器。控制器112、113、114可被编程并且连接到车辆110通信总线，诸如控制器局域网(can)总线或局域互连网(localinterconnectnetwork，lin)总线，以从计算装置115接收指令并基于指令来控制致动器。

传感器116可包括已知用于经由车辆通信总线提供数据的多种装置。例如，固定到车辆110的前保险杠(未示出)的雷达可提供从车辆110到车辆110前方的下一车辆的距离，或者设置在车辆110中的全球定位系统(gps)传感器可提供车辆110的地理坐标。由雷达提供的距离或由gps传感器提供的地理坐标可由计算装置115使用以自主地或半自主地操作车辆110。

车辆110通常是具有三个或更多个车轮的、可在自主模式和乘员驾驶模式下操作的陆基车辆110，例如客车、轻型卡车等。车辆110包括一个或多个传感器116、v-to-i接口111、计算装置115以及一个或多个控制器112、113、114。

传感器116可被编程为收集与车辆110和车辆110正在其中操作的环境相关的数据。作为示例而非限制，传感器116可包括例如高度计、相机、激光雷达、雷达、超声传感器、红外传感器、压力传感器、加速度计、陀螺仪、温度传感器、压力传感器、霍尔传感器、光学传感器、电压传感器、电流传感器、机械传感器(诸如开关)等。传感器116可用于感测车辆110正在其中操作的环境，诸如天气状况、道路坡度、道路的位置或相邻车辆110的位置。传感器116可进一步用于收集与车辆110的操作相关的动态车辆110数据，诸如速度、横摆率、转向角度、发动机转速、制动压力、油压、向车辆110中的控制器112、113、114施加的功率电平、部件之间的连接性、以及车辆110的电气和逻辑健康。

图4是用于给关于图2和图3描述的处于自主操作中的车辆110补给燃料的过程400的流程图。过程400可在计算装置115上实现，从而例如，输入来自传感器116的信息、执行指令、以及经由控制器112、113、114发送控制信号。过程400包括以所公开顺序进行的多个步骤。过程400还包括具有更少步骤的实现方式或者可包括以不同顺序进行的步骤。

过程400开始于步骤402，其中根据过程400，计算装置115向如图2所示的燃料补给站200处的燃料加注控制计算机202传输一个或多个燃料加注请求信号，其中抵达车辆204可向燃料加注控制计算机202传输一个或多个燃料加注请求信号。抵达车辆可经由v-to-i接口111通过无线联网(包括蜂窝电话网络和wi-fi)以及通过专用短程通信(dsrc)技术(例如蓝牙低功耗(ble))(参见www.bluetooth.com，bluetoothsig股份有限公司，2016年8月8日)与燃料加注控制计算机202建立短程通信，以便例如与具有类似联网能力的燃料加注控制计算机202进行通信。

无论是自主的、半自主的还是乘员驾驶的，抵达车辆204都可与燃料加注控制计算机202建立短程通信，并且传输燃料加注请求信号，所述燃料加注请求信号通知燃料加注控制计算机202所请求燃料的类型和量以及燃料加注的操作特性(诸如燃料输入位置和燃料补给技术(包括自动或手动))。

在步骤404处，燃料加注控制计算机202可接收燃料加注请求信号并确定燃料加注控制信号，并且将燃料加注控制信号传输到抵达车辆204，所述燃料加注控制信号包括用于移动到一个或多个等待区域206、一个或多个服务区域210或一个或多个服务后区域208的指令。燃料加注控制信号可包括用于移动到一个或多个等待区域206、一个或多个服务区域210的指令。一旦给抵达车辆204补给了燃料，燃料加注控制信号就可包括用于移动到一个或多个服务后区域208的指令。

燃料加注控制计算机202可要求例如所有抵达车辆204是无线联网的并且能够自主操作。在这种情况下，燃料加注控制信号可包括用于使计算装置115自主地将车辆移动到所指示区域的指令。以这种方式，抵达车辆204可在等待区域206中排队以接近服务区域210中的燃料泵212，然后移动到服务后区域208。

这种进展在图3中示出，其中抵达车辆304经由无线联网向燃料补给站300处的燃料加注控制计算机302传输燃料加注请求信号。燃料加注控制计算机302接收来自抵达车辆304的燃料加注请求信号并对它们进行处理以确定要传输到抵达车辆304的燃料加注控制信号。

抵达车辆304还可与等待区域306、服务区域310、服务后区域316或便利设施326中可包括的车辆304、308、318、320无线通信，以例如协调抵达车辆304的移动，诸如与车辆304、308、318、320、328一起在服务区域310中排队以及停放在便利设施326处。

燃料加注控制计算机302已经无线地传输燃料加注控制信号以使等待车辆308移动到等待区域306、使燃料加注车辆318移动到服务区域310处的燃料加注站312、或者在燃料补给之后使服务后车辆318移动到服务后区域316。燃料加注计算机可确定使车辆移动以便减少大多数车辆的等待时间的方式或者被设计来提高服务递送效率的其他算法。

返回到图4，在步骤406处，接收来自燃料加注控制计算机302的燃料加注控制信号的一个或多个车辆304、308、318、320、328向或自适当的燃料加注区域(包括等待区域306、服务区域310或服务后区域316)移动。车辆304、308、318、320、328处于自主模式并且被编程为遵循由燃料加注控制计算机302传输的燃料加注控制信号中所包括的指令。燃料加注请求信号和燃料加注控制信号可包括与燃料补给相关的财务信息，使得可在分配燃料时进行支付。

一旦完成燃料补给，燃料加注控制计算机302就可向一个或多个车辆304、308、318、320、328传输燃料加注控制信号，以使其加入服务后区域316处的服务后车辆320或者离开燃料补给站300(如离开车辆324所示)。

在一个示例中，如果不能自主操作的车辆可经由无线网络传输和接收适当的信号并且将燃料加注控制信号转换成人类语言，例如像“到泵8、停放在黄色线内并打开燃料口”，那么燃料加注控制计算机302可适应所述车辆。如果乘员适当地驾驶车辆并且经由无线网络得出燃料补给的财务方面，那么可在无自主控制的情况下实现燃料补给。

在一些燃料补给站200、300处，为了安全和效率，可能要求抵达车辆204、304的自主控制。由于抵达车辆204、304可被占用，并且由于乘员可具有关于燃料补给和便利设施214、326的偏好，因此燃料加注请求信号中可包括乘员偏好。除了燃料补给之外，乘员偏好还可包括对访问便利设施214、326的请求。便利设施214、326包括例如洗手间、餐馆、商店、野餐区、宠物区和停车处。停车处可包括残疾人区、临时停车区和休息区以及下车和上车区。等待区域206、306也可包括例如停车处。

在一个示例中，抵达车辆304可向燃料加注控制计算机302传输燃料加注请求信号，所述燃料加注请求信号指示抵达车辆请求一定量的某种类型的燃料并且包括具有某些操作特性的燃料加注系统。燃料加注请求信号可包括乘员偏好，例如包括对访问便利设施326以使用洗手间的请求。燃料加注控制计算机302可接收并处理来自抵达车辆304的燃料加注请求信号以及来自其他车辆308、318、320、328的燃料加注请求信号，并且确定要传输到抵达车辆304的燃料加注控制信号。

燃料加注控制信号可包括例如用于使抵达车辆304移动到洗手间附近的便利设施326处的停车空间的指令。乘员偏好可包括对便利设施326的请求，诸如对残疾人停车处的请求或由于恶劣天气而对就近停车处的请求。燃料加注控制计算机302可接收这些燃料加注请求信号并传输燃料加注控制信号，所述燃料加注控制信号通过包括用于使抵达车辆移动到适当的便利设施326或者等待区域306、服务区域310或服务后区域316的指令而满足乘员偏好。

一旦抵达车辆304停放在便利设施326处，乘员就可离开抵达车辆304去访问例如洗手间。抵达车辆304可向燃料加注控制计算机302传输指示乘员离开的燃料加注请求信号。燃料加注控制计算机302可向抵达车辆304传输指导抵达车辆304移动到服务区域310以进行燃料补给的燃料加注控制信号。

由于燃料加注控制计算机可记得与抵达车辆304相关联的乘员离开抵达车辆304去访问便利设施326，所以当完成对抵达车辆304的燃料补给时，燃料加注控制计算机302可向抵达车辆304发送包括用于使其移动到服务后区域316以加入服务后车辆320的指令的燃料加注控制信号。燃料加注控制信号可指导抵达车辆304移动到便利设施326附近的服务后区域316。以这种方式，抵达车辆304可被定位成使得乘员可方便地重新占用抵达车辆304并离开燃料补给站(如离开车辆324所示)。

以这种方式，一旦有适当的燃料加注站312可供使用，就可对抵达车辆304进行燃料补给，从而在满足与燃料补给站300便利设施326相关联的乘员偏好的同时优化与服务区域310相关联的燃料加注站312的利用率并使对燃料补给的等待最小化。在其他情况下，在抵达车辆304可未被占用或者乘员停留在抵达车辆中的情况下，一旦完成燃料补给，抵达车辆304就可离开(如离开车辆324所示)。

概括地说，图4示出了用于通过以下方式使用集中式调度给自主车辆加注燃料的过程400：将来自车辆304、308、318、320、328的燃料加注请求信号传输到燃料加注控制计算机302；将来自燃料加注控制计算机302的燃料加注控制信号传输到车辆304、308、318、320、328；以及基于来自燃料加注控制计算机302的指令使车辆304、308、318、320、324移动到一个或多个区域306、310、316或便利设施326。

与抵达车辆304相关联的计算装置115可分别在燃料补给站300处多次重复过程400，以便在满足乘员偏好的同时对抵达车辆304进行燃料补给。例如，抵达车辆304可移动便利设施326、让乘员下车、然后重复过程400并移动到等待区域306。当燃料加注站312变得可供使用时，可重复过程400的步骤404和406以使抵达车辆304移动到一个或多个燃料加注站312。

当燃料加注完成时，可重复过程400的步骤404和406以使车辆304移动到服务区域316以加入服务后车辆320，以便等待乘员从例如便利设施326返回或者以便离开(如离开车辆324所示)。与燃料加注控制计算机302相关联的计算装置还可经由无线网络向诸如蜂窝电话的移动装置传输消息，以警示乘员燃料补给完成并且抵达车辆304正在移动到服务后区域316。

图5是用于集中式调度针对关于图2和图3描述的处于自主操作中的车辆110进行的车辆110燃料补给的示例性过程500的流程图。过程500可在诸如已知与如上所述无线联网到车辆304、308、318、320、324的燃料加注控制计算机202、302相关联的计算装置上实施，所述计算装置包括处理器和非易失性存储器。过程500包括以所公开顺序进行的多个步骤。过程500还包括具有更少步骤的实现方式或者可包括以不同顺序进行的步骤。

过程500开始于步骤502，其中燃料加注控制计算机302经由无线网络接收来自车辆304、308、318、320、328的燃料加注请求信号。请求信号可包括燃料加注请求信息和乘员偏好信息。在步骤504处，燃料加注控制计算机302确定控制信号，所述控制信号包括用于使车辆304、308、318、320、328移动到某些区域306、310、316的指令。

控制信号例如可基于关于服务以随机间隔抵达的客户端以使等待时间最小化的概率理论来确定、受占用者请求约束。大量请求和有限资源可强制执行排队。燃料加注控制计算机可例如管理与燃料补给站300相关联的服务区域310和便利设施326的队列。服务区域处的服务可包括在燃料加注站312处进行燃料补给，并且便利设施326可包括例如洗手间、餐馆、商店、野餐区、宠物区和停车处。停车处可包括残疾人区、临时停车区和休息区以及下车和上车区。

等待区域306中的车辆308例如可在等待停放或服务的队列中。可按先进先出原则管理队列。可实现多个相同资源的单个队列以例如使平均等待时间最小化。当车辆304、308、318、320、328进入和退出燃料补给站300、以及向燃料加注控制计算机302传输新的燃料加注请求信号时，队列可动态地变化。这可能需要向车辆304、308、318、320、328传输新的燃料加注控制信号。

在步骤506处，燃料加注控制计算机302经由无线网络向车辆304、308、318、320、328传输燃料加注控制信号。燃料加注控制信号包括用于使车辆304、308、318、320、328中的一个或多个移动到区域306、310、316中的一个或多个的指令，以便在满足乘员偏好的同时优化燃料补给。燃料加注控制计算机302可经由无线网络监测车辆304、308、318、320、324，以例如确定对所传输指令的遵从。用于监测对所传输指令的遵从的其他技术包括例如视频传感器或其他传感器。

概括地说，图5是用于由燃料加注控制计算机302进行自主车辆调度的集中式调度的过程500，所述燃料加注控制计算机302可操作以接收来自车辆304、308、318、320、328的燃料加注请求信号，通过向车辆304、308、318、320、328传输指导其移动到区域306、310、316和便利设施326的燃料加注控制信号，来在满足乘员偏好的同时最佳地调度燃料加注。

诸如本文所论述的计算装置通常各自包括可由一个或多个计算装置(诸如上面识别的那些)执行并且用于实行上文所述的过程的框或步骤的指令。例如，上文论述的过程框可被体现为计算机可执行指令。

计算机可执行指令可从使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于：java^tm、c、c++、visualbasic、javascript、perl、html等。总体上，处理器(例如，微处理器)从例如存储器、计算机可读介质等接收指令并执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括本文所述的过程中的一个或多个过程。此类指令和其他数据可使用多种计算机可读介质来存储在文件中和传输。计算装置中的文件通常是存储在计算机可读介质(诸如存储介质、随机存取存储器等)上的数据的集合。

计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这种介质可采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他永久性存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(dram)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom、dvd、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、ram、prom、eprom、flash-eprom、任何其他存储芯片或盒式磁带、或计算机可从中读取的任何其他介质。

除非本文作出相反的明确指示，否则权利要求中使用的所有术语旨在给予其如本领域技术人员所理解的直白且普通的含义。特别地，除非权利要求给出明确的相反限制，否则单数冠词(诸如，“一个”、“该”、“所述”等)的使用应当理解为叙述一个或多个所指示元件。

术语“示例性”在本文中在表示示例的意义上使用，例如，对“示例性窗口小部件”的提及应当被解读为简单地提及窗口小部件的示例。

修饰值或结果的副词“大约”指的是形状、结构、测量结果、值、确定、计算结果等可由于材料、机加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等的缺陷而与确切描述的几何结构、距离、测量结果、值、确定、计算结果等有所偏差。

在图示中，相同参考标号指示相同元素。此外，可改变这些元素中的一些或全部。关于本文描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，尽管已经将这类过程等的步骤描述为根据某一有序顺序发生，但是这类过程可以用以与本文所描述不同的次序执行所描述步骤来实施。还应当理解，可同时执行某些步骤，可添加其他步骤，或者可省略本文描述的某些步骤。换言之，本文对过程的描述出于示出某些实施例的目的而提供，并且决不应当被解释为所要求保护的发明。