自重新平衡自主车辆车队的制作方法
本公开涉及自主车辆车队管理，并且更具体地涉及作为车辆车队操作的自分配自主电动踏板车。
背景技术：
在人口稠密的城市环境中，使用诸如电动踏板车的个人运输车辆的短距离运输有时比传统(全尺寸)汽车更方便。虽然装置的小占用空间可增加其用于个人运输的效用，但由于充电要求和分配，管理电动踏板车车队可能是具有挑战性的。例如，电动踏板车可能由于交通模式而没有定位在最佳位置，并且可能由于过度拥挤而被留在没有充电可用性的充电位置。
技术实现要素：
本文所公开的系统和方法涉及用于自主电动踏板车的自动化和控制技术，所述自主电动踏板车作为协调的车队或“集群”并行操作以实现在绑定的地理区域(也称为地理围栏)内的充电站处的车辆布局的自平衡分配。群集(swarming)技术可涉及作为代理的集体车队的一部分操作的车辆代理，所述车辆代理作为确定并传输指示各种状态的信息的协调集体车队的一部分操作，并且通过代理到代理通信或通过集中式管理系统作为群体中的单独代理并行操作。所述车队中的所述电动踏板车可基于诸如网络时延的因素在操作员手动控制模式与自主模式之间交替，或者允许所述踏板车自动地自管理位置，对其电池充电，将自身重新分配到另一充电位置或执行其他自主不依赖人类的职责。例如，在一个示例性实施例中，系统(远程服务器控制中心)可致使车辆作为安全特征从手动控制切换到自主模式，以避免所述车辆的乘坐者或其他人受伤或当所述车载控制系统确定高信号时延时对另一车辆造成损坏。
所述协调车队中的车辆可配备有车载控制系统，所述车载控制系统可传输与所述车队中的车辆相关联的行程特性，包括例如当前位置、当前行程的目的地以及特定行程的路线规划。所述行程特性还可包括操作模式信息，诸如所述车辆是用于执行独立车辆自维护或其他职责的自由(未占用)自主模式、乘客模式还是货物模式下行进。用作所述电动踏板车车队的控制中心的远程服务器可使用无线通信技术将所述行程特性基本上实时地分配到所述集群中的其他电动踏板车。车辆对车辆通信也是可能的并且是可设想的。然后，处于自由自主模式的任何相邻电动踏板车都可基于接收到所述行程特征和其他因素(诸如对可用车辆的预测未来需求)，通过在需要时将它们重新分配到所述地理围栏区域内的其他位置来自动地调整它们的位置，以避免对一个充电站过度服务而对其他充电站服务不足。
实施例还可包括位于整个所述地理围栏区域操作环境中的充电站，所述充电站可配备有传感器以检测所述充电站内的相应充电端口处的可用充电位置。所述充电站可将此信息中继给所述车队，直接中继给所述车辆和/或通过所述集中式服务器中继。
在协作电动踏板车框架中，车载在处于自主模式的所述踏板车上的系统控制器可配备有通过所述车辆上的接口递送的各种乘坐者可选择优化工具。所述优化选项可提供可选择工具以使行进距离、时间或所需的车辆换乘次数最小化。所述优化工具还可提供可选择优化工具，以用于使通勤时间最小化并且控制可使电池寿命最大化或提供额外的功率和/或代替功率的速度的功率选项。
所述控制系统可通过移动电话应用程序和/或电动踏板车的控制面板向客户呈现各种用户可选择选项，以供用户在开始旅程之前进行选择。对于“使功率消耗最小化”和“使通勤时间最小化”选项，根据距目的地的距离和当前使用的电动踏板车的电荷水平，沿着所选择换乘选项路线将用户引导到不同的电动踏板车。在“最佳利用”选项中，任务在所述车队内分配，以便优化相应电动踏板车的电池寿命，优化分配在所述地理围栏区域内的充电站中的可用槽的充分利用，并且优化车辆布局以用于预测未来需求。
为了鼓励选择将所述电动车辆放置在基于需求优化效用的位置的选项，所述系统可针对不同选项呈现不同的定价结构。例如，如果客户选择保护电池寿命，则客户可收到折扣作为支持总体车队优化的奖励。除了用于优化行为的激励之外，所述车队中的所述车辆可独立地控制它们自己的重新分配，向所述车队中的其他车辆提供关于开放充电端口的信息，为乘坐者提供优化选项，和/或允许乘坐者根据所述优化选项选择在沿着的路线的不同电动车辆之间转换。例如，如果到达特定路线目的地将超过乘坐者当前正在使用的特定踏板车上的动力电池的剩余操作容量，则乘坐者可根据需要从充电站导航到充电站以取回替代的完全充电的车辆，同时导航到所述目标目的地。此外，价格结构也可以是市场驱动的，使得不同的价格结构可应用于在特定时间示出增加的车辆需求的目的地。
通过群集，自主电动踏板车车队可通过在客户期望的条件下连续维护需求最高的车辆来优化利用率。这可通过所述车队中的踏板车上的单独控制系统充当彼此通信的代理以确保所述车队不断地重新平衡所述车辆的工作负荷和使用来实现。所述重新平衡可基于实时动态变化的信息，诸如车辆位置、乘坐者车辆使用意图、预期和实现的路线规划以及在未来时间段与地理位置相关联的预测未来需求。在本文中更详细地提供本公开的这些和其他优点。
附图说明
参考附图阐述了具体实施方式。使用相同的附图标记可指示类似或完全相同的项。各种实施例可利用附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件虽然已设想但可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，根据上下文，可以可互换地使用单数和复数术语。
图1描绘可实现用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构的说明性架构。
图2是根据本公开利用的自主踏板车控制系统的功能示意图。
图3示出根据本公开利用的示例性用户接口。
图4是与将语音命令与多个竞争声音信号隔离相关的本公开的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在下文将参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出本公开的示例性实施例并且所述实施例不意图进行限制。
如图1所示，操作环境100可包括多个自主车辆，诸如例如自主踏板车105和自主踏板车115。本文所描述的车辆可通过彼此直接通信以及通过集中式控制服务器110而作为协调的车队(或“集群”)的一部分来操作。例如，自主踏板车105和115可与一个或多个服务器110以及当前闲置但保持连接到车队的其他踏板车通信。例如，位于充电站处的踏板车可在处于充电模式时连接到车队。
图1描绘多个充电站120、125和130，它们可位于地理围栏操作环境内的各个地理位置处，所述地理围栏操作环境可体现任何合理的地理区域，包括城市、城镇、校园等。例如，充电站120、125和130可位于城市内，其中地理边界是城市极限、城市的有限部分，或者甚至是城市内的校园的边界。在一些实施例中，自主踏板车105、115等可直接和/或通过共享网络135间接地与一个或多个充电站120、125和130中的任一者通信。
网络135示出连接的装置可在其中进行通信的一种可能的通信基础设施的示例。网络135可以是互联网、专用网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置，所述已知的通信协议诸如例如tcp/ip、
自主踏板车105可包括控制系统140，所述控制系统140可被配置或编程为从服务器110和/或车队中的其他车辆(诸如例如自主踏板车115)接收消息和/或向其传输消息。如下文关于图2更详细地解释的，控制系统140可包括踏板车的用于完全自主操作和/或部分自主操作的处理和感测能力，所述完全自主操作和/或部分自主操作在有或没有来自人类乘坐者的控制输入的情况下提供对操作环境100内的独立导航的控制。
控制系统140可直接和/或使用网络135与充电站120、125和130通信。此外，计算和决策制定能力可在地理围栏操作环境100中分配，使得服务器110可向车队提供计算支持，和/或车载踏板车控制系统可独立地(即，没有来自服务器110的计算支持)提供车队中的车辆之间的路线管理和通信。换句话说，本公开还可使用分布式系统环境来实践，其中服务器110和其他远程计算系统(图1中未示出)通过硬连线数据链路、无线数据链路或者通过硬连线数据链路与无线数据链路的任何组合链接在一起以执行本文所描述的任务。当配置为分布式系统环境时，与本公开的各方面相关联的程序模块可位于与服务器110相关联的存储器中和/或与车队中的车辆和控制系统相关联的存储器存储装置(诸如存储器单元255(在下文中关于图2描述))上。例如，用于选择充电站以给车队中的电动车辆再充电、评估与车队中的其他车辆相关联的行程特性数据、执行用于需求规划的优化计算和统计分析等的计算责任可由踏板车的控制系统140、服务器110和/或它们的组合执行。
充电站120、125和130可包括充电站控制器，所述充电站控制器被配置和/或编程为评估与可能正在使用的踏板车相关联的信息。例如，自主踏板车105和自主踏板车115可与充电站120周期性地或连续地通信，并且更具体地，与充电站控制器150通信。此外，充电站120可与可能不在使用中但与车队连接的踏板车(诸如例如描绘为在充电站120中充电的充电踏板车155)通信。充电站120可使用车辆对车辆通信协议与踏板车直接通信，和/或经由作为服务器110的一部分操作的中央控制机构进行通信。
在一些示例性实施例中，充电站控制器150可评估充电站120的充电容量，并且将信息传输到作为车队的一部分操作的服务器110和/或自主踏板车105、115等。充电站120、125和130可包括通信装置(诸如例如无线发射器145)，所述通信装置可被配置为提供与服务器110和/或自主踏板车105和115中的一者或多者的无线通信。
虽然示出为两轮电动踏板车，但自主踏板车105可包括其他类型的自主电动运输装置，诸如例如具有任何数目的车轮的车辆、个人移动车辆等。这种车辆的一个示例描述于被转让给福特全球技术有限责任公司并且通过引用并入本文中的美国专利申请公布2018/0101179(下文称“’179公布”)。’179公布描述了可以在类似于图1的操作环境100的地理围栏环境内操作的自主个人移动系统。’179公布描述了具有导航系统的自主三轮车辆车队，所述导航系统被配置为在指定地理区域内提供自主点对点导航。自主踏板车105和115尤其可在设计和/或功能性上，并且更具体地在控制系统配置上与'179公布中所描述的车辆基本上类似或完全相同。
各个充电站位置可能经历随日期、时间、季节和其他因素而变化的交通模式。任何运输车辆和意图用于公共用途的装置的提供商的目的是，车辆以使其客户的效用最大化的方式以及使服务提供商的利润和/或其他目标最大化的方式来使用。因此，观察和评估由服务器110和/或车队中的车辆收集的数据以根据观察到的客户使用模式来预测使用模式可能是有利的。当与在地理围栏操作环境100中的车辆之间获得和共享的使用数据相结合时，统计和机器学习技术(并且更具体地，监督机器学习技术)可提供见解。
虽然在本公开的范围之外，但应了解，使用训练数据集的机器学习分析和优化技术在本领域中是已知的，并且可在未来时间、位置以及鉴于诸如天气条件、日期、季节条件等其他因素提供对电动踏板车需求的分析预测。训练数据可包括可由服务器110编译、聚合和处理的车辆远程信息处理和行程特性数据。这可通过传输指示使用中的车辆的车辆使用信息、车辆的预期目的地以及运输模式(诸如它们当前是否在自主模式、部分自主模式下自控)以及其他可能的信息来完成。行程特性数据160描绘车辆控制系统140可与车队中的其他车辆以及集中式服务器共享的一组示例性信息。
在一个示例性实施例中，两个自主踏板车105和115可在操作环境100中同时操作。具体地，当前未部署的第一自主踏板车(例如，自主踏板车105)可准备好进行再充电操作，并且因此处于选择充电站的位置。此外，第二自主踏板车(例如，自主踏板车115)在沿着其调度路线部署和行进时可向服务器110和/或地理围栏操作环境中的其他踏板车传输行程特性数据160。行程特性数据160可描述特定于第二自主踏板车115的特性，并且更具体地，特定于部署第二自主踏板车的当前行程的特性。行程特性数据160可包括例如路线规划信息165，所述路线规划信息165可指示针对自主踏板车115采用和/或调度的路线185。行程特性数据160还可包括目的地信息170，所述目的地信息170可指示自主踏板车115的目标目的地190。行程特性数据还可包括位置信息175，所述目的地信息175可指示自主踏板车115的近似或当前位置180。可设想其他信息，并且因此，本示例不应视为是限制性的。服务器110和/或操作环境100中的其他车辆(诸如自主踏板车105)可从自主踏板车115实时地或基本上实时地接收行程特性数据160，并且除其他可用数据之外使用该信息来选择在操作环境中支持踏板车105和115两者的重新分配的充电站。例如，第一自主踏板车105可至少部分地基于从踏板车115接收的行程特性数据160来选择充电站(充电站120、125和130中的一者)以进行再充电。所述选择还可基于指示用户所选选项(诸如一个或多个路线优化选项和/或一个或多个车辆操作模式以及其他选项)的其他信息。
在一个示例性实施例中，自主踏板车115可在其沿着路线185行进时向服务器110传输行程特性数据160。自主踏板车115还可向操作环境100中的任何或所有其他踏板车基本上实时地发送行程特性数据160。然后，车队中的一个或多个其他自主踏板车(例如，自主踏板车105)可通过将其自身重新分配(如果必要的话)到地理围栏区域内的另一充电站来自动地调整其预期目的地，以避免对一个站过度服务而对其他站服务不足。
例如，充电站125可直接和/或经由服务器110向自主踏板车105和115传输充电站125的可用再充电坞满容量或超容量并且该站的充电坞中当前无法容纳新踏板车的信息。同时，充电站130还可直接和/或经由服务器110向自主踏板车105和115传输充电站130具有可用于接收需要再充电的另外的踏板车的再充电坞容量的信息。在一个示例中，如果与充电站125相邻的目的地195(其当前满容量/超容量)当前被指示为自主踏板车105和115中的一者或多者的目标目的地，则服务器110和/或自主踏板车105和115可接收行程特性数据160和与充电站125和130相关联的容量信息，并且随后将途中自主踏板车115引导到与代替充电站125的充电站130相邻的目标目的地190。具体地，自主踏板车115可使用与车载在电动踏板车115上的控制模块相关联的自主车辆导航系统沿着路线185导航到充电站130。
在又一实施例中，来自第一充电站120的一个或多个充电踏板车155可接收与另一充电站(例如，第三充电站130)相关联的容量信息，并且通过一个或多个踏板车从第一充电站120自导航到第三充电站130来重新分配车队中的可用自主踏板车。自重新平衡可以是与自主踏板车的自由操作模式相关联的特征，这在下文更详细地描述。
运输模式选项可由自主踏板车、服务器110和/或与踏板车交互的客户进行自选择。例如，踏板车控制系统140可通过移动电话应用程序(图1中未示出)和/或通过踏板车上的车载专用接口装置(下文关于图3描述)向客户呈现一个或多个操作选项。在一个实施例中，客户可在开始旅程之前选择操作模式选项。示例性选项可包括“使功率消耗最小化”和“使通勤时间最小化”，其中取决于距目的地的距离和电动踏板车的电荷水平，用户被引导到沿着路线的不同点以进行踏板车换乘。不同的定价结构也可应用于每个运输模式选项。例如，如果客户选择节省电池寿命，则他们可能收到折扣。
当客户检查电动踏板车时，控制系统140可呈现运输模式选项以供客户选择。客户可选择目的地和期望操作模式两者，所述操作模式可包括乘客选项和包裹递送选项(无人类乘坐者)。在“包裹/货物模式”下，踏板车105的操作可以是完全自主的，使得踏板车105在没有人工干预的情况下导航到一个或多个递送位置。在乘客模式下，客户可在手动、自主和半自主踏板车操作之间进行选择。在“手动模式”下，乘坐者可自由地配置踏板车的操作。在“半自主模式”下，可启用某些安全特征，诸如例如碰撞避免、速度控制、转向和/或其他可配置选项。在“半自主模式”下，电动踏板车可在其通过其感测自主导航控制器(关于图2更详细地描述)感测到危险或障碍物时承担对制动、加速和/或转向的控制。在“自由模式”下，电动踏板车可能不处于客户使用中并且可自主地执行任务。例如，控制系统140可以预定频率(例如，0.1hz)连续地检查踏板车的可用电池能量(电荷水平)。一旦控制系统140检测到电荷水平低于预定阈值(例如，可用电荷容量的20％)，踏板车控制系统140就可自主地接收任何新行程特性数据160，并且随后将未使用的踏板车导航到最近可用充电站(例如，充电站120、125和130中的一者)。
图2示出根据一个或多个实施例的用于自主踏板车200的示例性自主导航控制器210的功能示意图。自主踏板车200可与关于图1描述的自主踏板车105、115和/或155基本上相同或完全相同。车队265在图2中示出以表示可与自主导航控制器210通信的一个或多个其他自主车辆。车队265中的各个车辆的示例可包括例如自主踏板车105、115和/或155，以及被配置和/或编程为结合自主导航控制器210工作的其他车辆。
示例性自主导航控制器210可包括移动控制模块205，所述移动控制模块205可被配置或编程为评估来自传感器和接收器的导航输入，并且通过控制传动系部件(诸如例如驱动轮控制器215)来执行驱动功能。
自主导航控制器210可被配置和/或编程用于自主导航的各方面。自主导航控制器210可包括一个或多个接近传感器235、一个或多个导航接收器240以及自主踏板车200的用户可通过其与自主导航控制器210交互的导航接口245。例如，乘坐者、客户或其他用户可与导航接口245交互以查看路线地图信息，确认目标目的地，查看路线规划，提供关于所建议路线的反馈和/或以本文描述的其他方式进行交互。
自主导航控制器210可使用无线发射器230将信息传达到车队中的一个或多个其他车辆，所述无线发射器230可使用网络260来传达信息。网络260可与图1中描述的网络135基本上类似或完全相同。因此，自主导航控制器210可被配置和/或编程为从服务器(例如，图1中的服务器110)和/或其他车辆接收消息和/或向其传输消息。自主踏板车200可以各种方式与电动踏板车车队265中的一个或多个其他电动踏板车通信，所述方式包括经由使用网络260的间接通信信道270和/或经由直接通信信道275，所述直接通信信道275可在不利用网络260的情况下直接连接两个或更多个电动踏板车。
移动控制模块205可包括一个或多个处理器250和存储器单元255。一个或多个处理器250可以是一个或多个可商购获得的通用处理器，它们的示例可包括来自
移动控制模块205包括存储器单元255，所述存储器单元255可包括易失性存储器元件(例如，动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(sdram)等)中的任一者或它们的组合，并且可包括任一个或多个非易失性存储器元件(例如，可擦除可编程只读存储器(eprom)、快闪存储器、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、只读存储器等)。
自主导航控制器210可提供车队265中的一个或多个其他踏板车之间的路线管理和通信，生成用于用户选择的控制提示并且接收用户输入。例如，自主导航控制器210可经由接口装置225接收用户输入，以在用户正操作车辆时接收指示控制选项、优化和/或目的地的用户选择。在一些示例性实施例中，自主导航控制器210可接收一个或多个用户输入，所述一个或多个用户输入指示出于运输货物的目的踏板车在“货物模式”下将是在有还是没有人类乘坐者的情况下部署。“货物模式”信息还可指示要利用第一电动车辆200运输的货物，包括例如货物的大小、重量、内容物和其他信息。
移动控制模块205可与一个或多个驱动轮控制器215连接，所述驱动轮控制器215继而可操作一个或多个牵引马达220。移动控制模块205可与驱动轮控制器215通信，以提供向沿着所选路线的所选兴趣点或路点的自主和/或半自主车辆的导航。驱动轮控制器215可控制一个或多个驱动机构，诸如例如一个或多个无刷直流(dc)马达或另一牵引马达技术。
一个或多个导航接收器240可包括全球定位系统(gps)接收器和/或其他相关卫星导航系统(诸如全球导航卫星系统(glnss)、伽利略系统或自主车辆操作领域中已知的其他类似系统)中的一者或多者。
另外，一个或多个导航接收器240可被配置和/或编程为接收导航提示，所述导航提示有助于沿着路线精确地导航通过空间受限区域(诸如例如在拥挤的街道中和/或在空间受限的室内区域中)。当结合分布式信标网络(图2中未示出)部署时，导航提示可包括与放置在整个地理区域中的一个或多个专用定位信标进行通信。例如，在一个实施例中，自主导航控制器210可接收与另一自主踏板车相关联的行程特性数据，其中行程特性数据包括与第二车辆相关联的车辆位置、行程目的地和路线规划。在一个示例性实施例中，路线规划可包括指示信号受限环境(例如，充当法拉第笼的金属建筑物或其他结构的内部)中的导航特征的信标信息。来自信标网络的导航提示可实现更高水平的导航精度并且提供沿着路线的各种兴趣点的位置的特定指示符。信标网络的其他应用是可能的并且是可设想的。
一个或多个处理器250还可确定到充电站或其他目的地的行进路线，并且沿着行进路线将自主踏板车200导航到充电站。在其他方面，一个或多个导航接收器240可与移动电话网络基础设施通信以进行蜂窝塔三角测量和使用已知位置wi-fi热点。现在已知或有待开发的可提供高精度定位(例如，优选地在英尺内)的任何定位技术都可用作一个或多个导航接收器240的一部分。在其他方面，一个或多个处理器250可接收由一个或多个其他自主踏板车和/或由诸如服务器110(如图1所示)的服务器确定的行进路线信息。
一个或多个接近传感器235可结合一个或多个导航接收器240工作，以向移动控制模块205提供情景感知以进行自主导航。例如，一个或多个接近传感器235可包括用于提供光学传感器数据的一个或多个相机、提供接近数据、轨迹信息、速度矢量等的一个或多个声纳以及用于光检测和测距的一个或多个光检测和测距(激光雷达)装置。一个或多个接近传感器235可向移动控制模块205警告感测到的障碍物的存在，并且向移动控制模块205提供路线规划信息，其中路线规划信息指示导航绕开原本可能与自主踏板车200不利地交互的对象或人。因此，自主导航控制器210可计算朝向目的地的安全路径，使得车辆避免碰撞。感测到的障碍物可包括例如其他车辆、行人、动物、结构、路沿和其他对象。
从车队中的其他踏板车接收的路线规划信息可包括路线、另一踏板车的目的地、另一踏板车的当前位置以及诸如速度、乘坐者重量、货物重量等其他信息中的一者或多者。移动控制模块205可接收与车队265中的其他踏板车相关联的行程特性数据，并且将信息与由一个或多个导航接收器240获得的数据进行聚合，以确定到充电站的最佳行进路线。
在另一方面，功率消耗选项可指示乘坐者希望使功率最大化，例如以补偿特定路线内的陡坡，补偿体型较大的乘坐者或任何其他数目的因素。因此，自主导航控制器210可选择距离较短但沿着陡峭倾斜道路行进到充电站的行进路线。
在另一方面，乘坐者可提供指示期望的车辆自主水平的输入。例如，自主踏板车200可包括至少两个可选自主水平，使得踏板车可在完全自主模式或半自主模式下操作，所述半自主模式仅提供某些方面的操作，诸如车辆的转向和/或对象碰撞避免。在一个示例性实施例中，如果乘坐者选择手动操作(无自主)或半自主模式(部分自主)，则一个或多个处理器可通过允许例如发信号通知驱动轮控制器215可变地控制一个或多个牵引马达220、转向机构(图2中未示出)或其他方面的节气门控制来向乘坐者提供控制的一些方面。在另一示例中，如果乘坐者希望乘坐踏板车而且同时参与阻止充分注意车辆操作的任务(例如，享受个人媒体或将他们的注意力分散到另一任务(诸如阅读))，则乘坐者可选择完全自主。在这样的示例中，一个或多个处理器250可保留对驱动轮控制器215的完全控制，并且使用自主导航控制器210独立地操作车辆。在其他实施例中，客户可能不是乘坐者，而是选择自主运输货物的选项。在此类实施例中，所选择的货物模式可包括仅完全自主操作选项，所述完全自主操作选项保留对驱动轮控制器215的完全控制，并且使用自主导航控制器210独立地操作。
在其他方面，自主导航控制器210可基于检测到的信号时延值来自动地改变自主踏板车200的电动车辆自主水平，所述检测到的信号时延值指示网络拥塞、不良信号传输或可能阻碍使用无线发射器230的信息传输的其他因素。导航控制器可基于可实时测量的已知经验度量(包括信号速度、分组丢失测量、往返时间等)来确定时延。例如，服务器110(如图1所示)可监测信号时延并且从中心位置将完全自主分配给自主踏板车。在另一实施例中，控制系统140可确定信号时延并且在没有来自服务器110的外部信号输入的情况下启用完全自主。在再一实施例中，车辆自主水平可以是可选择的，以致使移动控制模块205至少部分地基于信号时延值来自动地改变电动车辆自主水平。
密钥280可向客户和/或乘坐者提供对自主踏板车的访问以进行操作。密钥280可以是物理密钥，或者可以是用户经由触摸屏接口(例如，接口装置225)输入的标识码或密码。标识码可与租赁个人运输车辆(诸如电动踏板车)的服务提供者、踏板车的个人所有者、车队中与服务提供者相关联的多个车辆的订户等相关联。
图3示出可根据本公开的实施例利用的示例性接口装置300。接口装置300可与图2中的接口装置225基本上类似或完全相同。接口装置300可包括触摸屏305，所述触摸屏305被启用以输出诸如功率消耗信息、电池健康、电池电量等操作信息，并且从用户接收可包括触摸、选择、滑动等的触觉反馈。在一些实施例中，接口装置300可以是自主踏板车200的永久特征。在其他方面，接口装置300可以是可移除的，和/或可以是单独的装置，诸如个人计算装置、智能电话、平板计算机等。
虽然未描绘为转向和节气门控制机构，但触摸屏305可提供用于控制自主踏板车的操作方面(诸如制动，加速等)的用户接口装置。接口装置300单独地或结合导航接口310可输出控制提示，并且更精确地，可从移动控制模块205接收信号以输出提示(例如，“请输入您的目的地”和“请指示此行程的任何货物的重量”)。接口装置300可接收诸如数字信息、按钮选择等操作员输入，并且向控制系统140提供输入信号。
接口装置300可包括触摸屏305和/或其他物理输入机构，诸如按钮、开关等(图3中未示出的其他物理输入机构)。触摸屏305被描绘为具有导航接口310、多种操作模式315和多个路线优化选项320。接口装置300还可包括可选择接口图标或按钮，诸如用于选择重量最大化选项的最大重量容量按钮325、用于选择控制电动车辆的电力使用的电力使用管理选项的最小化/最大化电力按钮330以及以用于选择期望车辆自主水平的自主模式按钮335。
在一些方面，操作模式可能够由乘坐者基于乘坐者意图如何使用踏板车来选择。例如，操作模式315可包括可指示踏板车可供另一乘坐者使用或预留供私人使用的自由操作按钮340。在其他方面，对自由操作按钮340的选择可将自主导航控制器210置于诸如维护、电池检查、功率水平检查等自执行任务的状态。在一个方面，处于自由操作模式的车辆可在功率水平达到最小限定阈值水平时自导航到充电站。在另一方面，自主导航控制器210可基于对车辆在未来时间的预测需求而将处于自由操作模式的自主踏板车从第一充电站移动到第二充电站。
操作模式315还可包括乘客选择模式选项345和包裹/货物模式选项350以用于将车辆置于运输和/或递送货物的状态。在一个示例中，响应于对包裹/货物模式选项350的用户选择，自主导航控制器210可接收具有供自主踏板车执行的一个或多个任务的一个或多个指令。例如，自主导航控制器210可从服务器110或车队265中的另一车辆自动地接收包括递送地址、递送收件方、路线的信息或其他信息。
路线优化选项320可提供与特定行程相关联的用户可选择选项，诸如例如用于使可能行驶距离最大化的可选择接口图标或最小距离选项按钮355、用于使行程期间的行进时间最小化的最小时间管理按钮360和/或配置踏板车以使从起始位置到目的地位置所需的换乘次数最小化的最小换乘管理按钮365。可设想其他选项和按钮，并且因此，图3所示的可选择选项并不意味着限制或排除其他可能性。
图4是用于使自主电动踏板车的网络自平衡的示例性方法400的流程图。在以下部分中，图1和图2结合图4来论述。参考图4，在步骤405处，处理器(诸如例如一个或多个处理器250(如图2所示))可接收与所管理车队的第一车辆相关联的行程特性数据。
在步骤410处，一个或多个处理器250可接收与车队中的第二电动车辆相关联的行程特性数据160。在一些方面，特性数据160可包括指示与第二自主踏板车115相关联的车辆位置180、行程目的地190和/或路线规划185中的一者或多者的信息。在其他方面，一个或多个处理器250可经由与踏板车200相关联的接口装置225提供用于沿着到充电站的行进路线从第一电动车辆200转换到第三电动车辆的一个或多个可选择选项，并且使用所述输入来确定到充电站的路线。
在步骤415处，一个或多个处理器250可至少部分地基于行程特性数据160和与第一电动车辆200相关联的至少一个路线优化选项来选择多个充电站中的用于对第一电动车辆200进行再充电的充电站。在一个示例实施例中，路线优化选项可包括行进距离最小化选项、行进时间最小化选项和车辆换乘最小化选项。
在另一方面，一个或多个处理器250还可基于另外的用户选择来选择充电站。例如，处理器可经由用户接口提供管理踏板车的操作方面的一个或多个可选择选项，并且接收指示有效载荷最大化选项、功率消耗选项和至少两个可选水平的自主操作的车辆自主水平中的一者或多者的输入。
在步骤420处，一个或多个处理器250可至少部分地基于用户输入中的一个或多个来选择到充电站的行进路线。选择行进路线可包括确定沿着其行进以到达目的地目标的一条或多条道路、路径等。选择行进路线可包括：聚合来自车队中的一个或多个其他自主踏板车的行程特性数据；并入指示由乘坐者选择的操作模式的信息；并入指示由乘坐者选择的路线优化选项的任何信息；评估针对踏板车的重量最大化、功率最大化/最小化和/或自主水平的选项；以及选择路线。
在步骤425处，一个或多个处理器250可使用与控制模块相关联的自主车辆导航系统(例如，自主导航控制器210，如图2所示)来沿着行进路线将第一电动车辆200导航到所选择充电站。将第一电动车辆200导航到充电站可包括：从计算机存储器(例如，可以是第一自主车辆本地的存储器单元255和/或与服务器110相关联的另一计算机存储器，或者另一车辆)；以及生成至少一组指令以供车载在自主车辆上的驱动轮控制器将所述踏板车导航到所选择充电站目的地。
在以上公开中，已经参考了形成以上公开的一部分的附图，所述附图示出了其中可实践本公开的具体实施方式。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其他实施方式，并且可进行结构改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但是每一个实施例可不必包括所述特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域的技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。
还应理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性和非限制性的。更具体地，如本文所用的词语“示例性”指示若干示例中的一者，并且应理解，没有对所描述的特定示例进行过多的强调或侧重。
计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性的(例如，有形的)介质。此类介质可采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可包括计算机可执行指令，其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如上文列出的那些计算装置)执行并且存储在计算机可读介质上。
关于本文描述的过程、系统、方法、启发法等，应理解，虽然已将此类过程等的步骤描述为按照某个有序序列发生，但此类过程可在所描述的步骤以本文描述的顺序之外的顺序执行的情况下来实践。还应理解，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。换句话说，本文对过程的描述是为了说明各种实施例的目的而提供的，而决不应被解释为限制权利要求。
因此，应理解，以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时，除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及此类权利要求所赋予权利的等效物的完整范围来确定。预计并预期本文所讨论的技术未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将结合到此类未来实施例中。总而言之，应理解，本申请能够进行更改和改变。
权利要求中所使用的所有术语意图被赋予其如本文所论述的领域中的技术人员所理解的普通含义，除非在本文中做出明确的相反指示。特定地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用诸如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一个或多个。除非另外特别说明，或者在所用的上下文中另外理解，否则诸如“能够”、“可以”、“可能”或“可”等条件语言通常意图传达某些实施例可包括某些特征、要素和/或步骤，而其他实施例可不包括某些特征、要素和/或步骤。因此，此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、要素和/或步骤。
根据一个实施例，自主导航控制器进一步被配置为至少部分地基于信号时延值将自主水平从第一自主水平改变为第二自主水平。
根据一个实施例，与第二电动踏板车相关联的行程特性数据包括地理位置、目的地信息和路线规划信息中的一者或多者。
根据一个实施例，所述自主导航控制器进一步被配置为：接收在未来时间段对所述第二电动踏板车的再充电容量估计；预测所述充电站处对电动车辆的未来需求；并且至少部分地基于所述再充电容量估计和与所述第二电动踏板车相关联的行程特性来选择用于对所述车载动力电池单元进行再充电的充电站。
根据一个实施例，所述自主导航控制器至少部分地基于从远程服务器接收的指令来选择用于对所述车载动力电池单元进行再充电的所述充电站。
根据本发明，一种计算机实现的方法包括：向第一电动车辆的控制模块提供与第二电动车辆相关联的行程特性数据，所述行程特性数据包括与所述第二电动车辆相关联的包括车辆位置、行程目的地和路线规划中的一者或多者的信息；至少部分地基于所述行程特性数据和与所述第一电动车辆相关联的至少一个路线优化选项来选择多个充电站中的用于对所述第一电动车辆进行再充电的充电站；确定到所述充电站的行进路线；以及传输导航信息，所述导航信息用于使用与所述控制模块相关联的自主车辆导航系统来将所述第一电动车辆沿着所述行进路线导航到所述充电站。
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