CN105448136A - 电动自行车与基础设施或车辆的通信 - Google Patents

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CN105448136A CN201510579144.1A CN201510579144A CN105448136A CN 105448136 A CN105448136 A CN 105448136A CN 201510579144 A CN201510579144 A CN 201510579144A CN 105448136 A CN105448136 A CN 105448136A
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Abstract

一种电动自行车包括通信模块和计算装置。通信模块接收指示车辆轨迹的车辆信息。计算装置比较车辆信息和指示自行车轨迹的自行车信息。通信模块将自行车信息无线传输给与车辆信息相关的车辆。一种方法包括，如果预测车辆将要与自行车碰撞，则生成警报信号。

Description

电动自行车与基础设施或车辆的通信
背景技术
自行车通常比大多数机动车更容易操作。正因为如此，自行车在密集的城市地区变得越来越流行。一些城市有专用的自行车道，以便在特别拥挤的地区鼓励并促进自行车出行。
附图说明
图1说明了配置用于生成指示与车辆可能的碰撞的警报的示例性电动自行车；
图2是可以包含于图1的电动自行车中的示例性系统的框图；
图3说明了与电动自行车通信的示例性车辆；
图4是可以由电动自行车执行以尝试避免与车辆潜在的碰撞的示例性过程的流程图；
图5是可以由目标车辆执行以尝试避免与拥有图2的系统的自行车潜在的碰撞的示例性过程的流程图。
具体实施方式
虽然自行车在城市地区具有机动性的优势，自行车的速度、敏捷性、以及相对较小的尺寸会使驾驶员或者甚至防碰撞系统很难注意到自行车。在拥挤的地区，许多驾驶员和防碰撞系统注意像小汽车、卡车和公共汽车这样的更大的车辆。另外，自行车可以很容易地在驾驶员检查他或她的盲区并开始调遣车辆的时间进入机动车的路径。因此，骑自行车的人必须不断地警惕，以避免这种威胁。
一种帮助车辆和骑自行车的人避免碰撞的方法是警告将要碰撞的驾驶员或骑自行车的人。可以帮助避免这种碰撞的示例性自行车包括通信模块和计算装置。通信模块接收指示例如小汽车、卡车或公交车这样的车辆的轨迹的车辆信息。计算装置比较车辆信息和指示自行车轨迹的自行车信息。通信模块将自行车信息无线传输给与车辆信息相关的车辆。如果预测车辆和自行车将要彼此发生碰撞，则生成警报信号。警报信号可以包括声音警报、视觉警报、或触觉警报，并且可以被提供给骑自行车的人、车辆的驾驶员、或二者。因此，警报信号可以指导驾驶员或骑自行车的人立即停车或改变路线，以便避免潜在的碰撞。
除了避免碰撞以外，所公开的系统可以为关于骑自行车的人和机动车驾驶员的协同交通管理提供机会，尤其是在拥挤的城市环境中。另外，系统可以被用于规定机动车辆的路线远离(以及自行车交通路线朝向)普通自行车路线。
所显示的元件可以采用不同的形式并包括多种和/或替换部件和设备。所述的示例部件并非意在限制。事实上，可以使用附加的或替代性部件和/或实施方式。
如图1所述，自行车100可以是电动自行车，带有由例如电池这样的动力源110提供动力的电动马达105。动力源110可以向电动马达105提供电荷。作为回应，电动马达105可以旋转。电动马达105的旋转可以驱动车轮，推动自行车100。
自行车100可以进一步包括系统115，该系统115用于测定自行车100是否将要与车辆碰撞，以及，如果是这样，则警告骑自行车100的人、车辆的驾驶员、或二者。例如，系统115可以比较车辆的轨迹和自行车100的轨迹。基于这些轨迹，系统115确定自行车100和车辆是否可能将要碰撞。如果是这样，系统115可以警告骑自行车100的人、车辆的驾驶员、或二者预测的碰撞，以使碰撞得以避免。
虽然图1中显示的是电动自行车，并且从始自终使用的是术语“自行车”，但系统115可以包含于任何其他类型的车辆中，例如像带有踏板的自行车这样的人力自行车、摩托车、三轮车、四轮车等。
图2是示例性系统115的框图，该系统115可以与图1的自行车100一起使用，以便警告骑自行车100的人、车辆的驾驶员、或二者潜在的碰撞。如图所示，系统115包括一个或更多传感器120、通信模块125、以及计算装置130。
传感器120可以配置成收集自行车信息。自行车信息的示例可以包括自行车100的速度、自行车100的方向、自行车100的位置、制动压力、自行车100是否竖直等。相应地，传感器可以包括速度计、像全球定位系统(GPS)这样的定位系统、导航系统、回转仪等。传感器120可以配置成输出代表自行车信息的信号。在一个可能的实施例中，传感器120可以包含于像手机或平板电脑这样的移动设备中。选择地或附加地，一个或更多传感器120可以设置在自行车100的框架上或嵌入自行车100的框架中。
通信模块125可以配置成使用任何通讯协议来进行无线传输，例如使用专用短距通讯(DSRC)协议、WiFi、蓝牙或诸如此类。因此，通信模块125可以配置成与机动车通信，例如小汽车、卡车、以及公交车、基础设施、或其他自行车。例如，通信模块125可以配置成传输由传感器120收集的自行车信息。另外，通信模块125可以配置成接收代表例如自行车100附近的车辆(称作“目标车辆”)的轨迹的车辆信息。车辆信息可以接收自目标车辆或接收自能够从目标车辆接收车辆信息的另一自行车、另一车辆、或基础设施。
计算装置130可以配置成处理多组数据。例如，计算装置130可以配置成处理自行车信息并从自行车信息预测自行车100的轨迹。另外，计算装置130可以配置成处理从例如车辆接收到的车辆信息。计算装置130可以配置成比较自行车信息和车辆信息，以确定自行车100和目标车辆是否有可能碰撞。也就是说，计算装置130可以比较自行车100和车辆二者的轨迹。
如果自行车100和车辆当前的轨迹指示自行车100和车辆将要在接下来几秒内相交，计算装置130可以配置成生成并输出警报信号。因此，警报信号可以向骑自行车100的人和车辆驾驶员二者指示潜在的碰撞。警报信号可以包括声音、视觉、或触觉警报的任意组合。一些警报可以通过例如安装于自行车100上的用户界面装置、灯、或扬声器、或者骑自行车的人的移动装置来提供。触觉警报可以进一步或作为选择地通过车把或座椅来提供。警报信号可以被传输给目标车辆，以使相似的警报可以提供给车辆的驾驶员。
关于自行车对基础设施的通信，包含于自行车100或以其他某种方式由自行车100使用的系统115可以配置成确定相关各点的位置并警告骑自行车的人。举例来说，系统115可以编程为，如果充电站在附近，便警告骑自行车的人。系统115可以基于从基础设施接收的信号来确定充电站是否在附近。
现在参照图3，示例性目标车辆135可以包括系统140，该系统140配置成传输车辆信息或接收来自附近自行车100或基础设施的自行车信息或警报信号。包含于车辆135的系统140可以像如前关于图1和2所述的系统115一样操作。也就是说，包含于车辆135的系统140可以配置成与附近自行车、基础设施、以及可能的其他车辆无线通信。系统140可以基于车辆135和自行车100的轨迹来确定是否有可能发生碰撞。如果是这样，系统140可以向驾驶员输出警报信号。在一些实例中，系统140可以向自行车100无线传输警报信号。在车辆135中，警报可以通过例如像平视显示器(HUD)这样的用户界面装置、仪表板、方向盘、触屏显示器或诸如此类来提供给驾驶员。与提供给骑自行车100的人的警报一样，提供给驾驶员的警报可以包括声音、视觉或触觉警报。
由车辆135内的系统140传输的车辆信息可以包括车辆135的速度、车辆135的方向、车辆135的位置、制动压力等。这些车辆信息可以由一个或更多车载传感器来收集，例如速度计、像全球定位系统(GPS)这样的定位系统、导航系统、以及其他。
另外，车辆系统140的输出可以提供除了警告车辆135的驾驶员潜在碰撞之外的关于自行车交通的附加信息。例如，车辆系统140可以通过例如用户界面装置或平视显示器(HUD)来显示车辆135附近的自行车100的地图。该地图可以警告车辆135的驾驶员自行车交通尤其繁忙的位置，并且车辆135的车载导航系统可以编程为规定车辆135的路径避开这些自行车交通。
进一步地，虽然描述为轿车，但是车辆135可以包括任何乘客或商用车辆，例如小汽车、卡车、运动型多用途车辆、出租车、公共汽车等。在一些可能的方法中，车辆135为配置成在自主模式(如无人驾驶)、部分自主模式、和/或非自主模式下进行操作的自主车辆。
图4是示例性过程400的流程图，该过程400可以被电动自行车100执行以尝试避免与车辆135的潜在碰撞。过程400可以由自行车100使用的系统115的一个或更多部件来执行。相似的过程可以由包含于目标车辆135的系统140来执行，这将在下面参照图5来讨论。
在框405，系统115可以接收自行车信息。自行车信息可以由自行车100车载的或在例如手机这样的移动装置上的一个或更多传感器120来收集。自行车信息可以由一个或更多传感器120传输至计算装置130。另外，自行车信息可以由通信模块125无线传输至附近的车辆、基础设施或二者。
在框410，系统115可以从自行车信息来确定自行车100的轨迹。该轨迹可以由例如计算装置130来确定。计算装置130可以考虑例如自行车100的速度、自行车100的方向、以及自行车100的当前位置这样的因素来确定轨迹。
在框415，系统115可以接受车辆信息。车辆信息可以从例如附近的车辆或基础设施传输，并指示目标车辆135的轨迹。自行车100可以通过例如通信模块125来接收车辆信息。一旦接收，通信模块125可以将车辆信息传输至计算装置130。
在框420，系统115可以确定目标车辆135的轨迹。也就是说，计算装置130可以从在框415接收到的车辆信息来估算轨迹。
在框425，系统115可以比较目标车辆135的轨迹和自行车100的轨迹。例如，计算装置130可以比较这两个轨迹以确定目标车辆135是否有可能在预定的时间量内与自行车100碰撞。示例性的预定时间量可以近似于3至5秒或任何其他时间量，该时间量足够使系统115在框435生成警报，并使目标车辆135的驾驶员或骑自行车100的人采取操控以避开碰撞。
在决策框430，系统115确定是否有可能碰撞。计算装置130可以基于框425完成的比较来做出该判定。如果计算装置130确定有可能碰撞，则过程400可以继续至框435。否则，过程400可以返回至框405。
在框435，系统115可以生成警报信号。警报信号可以由计算装置130生成并输出，以警告骑自行车100的人潜在的碰撞。提供给骑自行车的人的警报包括声音、视觉、或触觉警报。一些警报可以通过例如安装在自行车100上的用户界面装置、灯、或扬声器，或者骑自行车的人的移动装置来提供。触觉警报可以进一步或作为选择地通过例如车把或座椅来提供。
过程400在生成警报之后可以继续至框405。
图5是示例性过程500的流程图，该过程500由目标车辆135来执行以尝试避免与具有图2所示的系统115的自行车100的潜在碰撞。过程500可以由车辆135所使用的系统140的一个或更多部件来执行。
在框505，系统140可以接收由一个或更多车载车辆传感器收集来的车辆信息。另外，车辆信息可以无线传输至附近的自行车、其他车辆、或基础设施。
在框510，系统140从车辆信息来确定车辆135的轨迹。系统140可以考虑例如车辆135的速度、车辆135的方向、以及车辆135当前的位置(例如，车辆135是否处于单行道上、车辆135是否在十字路口、车辆135是否受交通控制装置的支配等)来确定轨迹。
在框515，系统140可以接收自行车信息。自行车信息可以从例如附近的车辆、自行车、基础设施传输，并指示自行车100的轨迹。
在框520，系统140可以确定自行车100的轨迹。该轨迹可以从在框515接收的自行车信息来估算。
在框525，系统140可以比较目标车辆135的轨迹和自行车100的轨迹。该比较可以指示目标车辆135是否有可能在预定的时间量内与自行车100碰撞。示例性的预定时间量可以近似于3至5秒或任何其他时间量，该时间量足够使系统140在框535生成警报，并使目标车辆135的驾驶员或骑自行车100的人采取操控以避开碰撞。
在决策框530，系统140可以从框525的轨迹的比较来确定是否有可能碰撞。如果系统140确定有可能碰撞，则过程500可以继续至框535。否则，过程500可以返回至框505。
在框535，系统140可以生成警报信号。警报信号可以输出，以警告目标车辆135的驾驶员潜在的碰撞。在目标车辆135中，警报可以通过例如像平视显示器(HUD)这样的用户界面装置、仪表板、方向盘、触屏显示器、或诸如此类来提供给驾驶员。与提供给骑自行车100的人的警报相同，提供给驾驶员的警报可以包括声音、视觉、或触觉警报。
过程500在生成警报之后可以在框505继续。
通常，计算系统和/或装置可以使用若干计算机操作系统中的任意系统，包括但决不限制于Ford操作系统、Microsoft操作系统、尤尼斯(Unix)操作系统(例如由加利福尼亚红木海岸的甲骨文公司(OracleCorporationofRedwoodShores)发布的操作系统)、由纽约阿蒙克的国际商业机器公司(InternationalBusinessMachines)发布的AIXUNIX操作系统、Linux操作系统、由加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司(AppleInc)发布的MacOSX和iOS操作系统、由加拿大滑铁卢的动态研究有限公司(ResearchInMotion)发布的BlackBerryOS操作系统以及由开放手机联盟(OpenHandsetAlliance)研制的Android操作系统的版本和/或种类。计算装置的示例包括但不限于，车载计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、膝上型电脑或手持计算机、或一些其他的计算系统和/或装置。
计算装置总体包括计算机可执行指令，其中可以由例如上述列出的那些这样的一个或更多计算装置来执行指令。计算机可执行指令可以由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释而来，该编程语言和/或技术包括但不限于并且单独或组合的JavaTM、C、C++、VisualBasic、JavaScript、Perl等。总体上，处理器(例如微处理器)接收来自例如存储器、计算机可读介质等的指令，并且执行这些指令，从而执行一个或更多程序，包括一个或更多这里所述的程序。这种指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质来存储或传递。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括任何参与提供计算机可读(例如通过计算机处理器)数据(例如指令)的永久的(例如有形的)介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质可以例如通常构成主存储器的动态随机访问存储器(DRAM)。这种指令可以通过一个或更多传输介质来传递，该传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包含具有耦接至计算机处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的通常形式包括，例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、任何其他带孔式样的物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或卡盘、或计算机可读的任何其他介质。
这里所描述的数据库、数据存储库或其他数据存储器包括用于储存、访问、以及检索各种类型的数据的各种类型的机制，包括分层数据库、文件系统中的文件集、专有格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。这些数据存储器中的每一个总体包括于使用如上所述的其中之一的计算机操作系统的计算装置之中，并且通过网络以多种方式中的任意一种或多种访问。文件系统可以从计算机操作系统中访问，并且可以包括以各种形式储存的文件。RDBMS除了用于生成、储存、编辑以及执行储存的程序的语言以外通常使用结构化查询语言(SQL)，例如如上所述的PL/SQL语言。
在一些实例中，系统元件可以作为一个或更多计算装置(例如，服务器、个人电脑等)上的计算机可读指令(例如软件)来实现，该计算机可读指令储存于与其相关的计算机可读介质(例如盘、存储器等)中。计算机程序产品可以包括这样的储存于计算机可读介质中用于执行这里所述功能的指令。
至于本发明中所述的过程，系统，方法，探试法等，应当理解的是，虽然这些过程等的步骤等被描述成根据一定的有序顺序发生，但这些过程可以实施为以不同于本发明所述顺序的顺序来执行所述的步骤。进一步应当理解，某些步骤可以同时执行，其它步骤可以增加，或在此所述的某些步骤可以省略。换句话说，提供本发明过程的描述目的在于说明某些实施例，而不应以任何方式被解释为限制权利要求。
因此，应当理解的是，上述说明旨在说明而不是限制。除了提供的例子，在阅读上述说明基础之上许多实施例和应用是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明来确定，而是应该参照权利要求连同这些权利要求所享有的全部等同范围确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在本发明讨论的技术领域，且本发明所公开的系统和方法将会被结合到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化。
在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们如那些了解本文所描述的技术的人理解的通常含义，除非在此作出明确相反的指示。特别是单数冠词如“一”，“该”，“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求中叙述了明确相反的限制。
摘要被提供用于允许读者迅速地确定本技术公开的本质。应当理解，提交摘要不是将其用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前述具体实施方式中，可以看出各种特征在各种实施例中被聚集在一起，以便简化本公开。这种公开方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比明确陈述于每一权利要求中的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，以下的权利要求由此被结合到具体实施方式中，每个权利要求自身作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种电动自行车，包含：
通信模块，所述通信模块配置用于接收车辆信息；以及
计算装置，所述计算装置配置用于比较所述车辆信息和自行车信息，其中所述车辆信息指示车辆轨迹以及所述自行车信息指示自行车轨迹，及
其中所述通信模块配置用于将所述自行车信息无线传输给与所述车辆信息相关的车辆。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述通信模块配置用于向所述车辆传输所述自行车信息。
3.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述通信模块配置用于向基础设施传输所述自行车信息。
4.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述通信模块配置用于从所述车辆和基础设施中的至少一个接收所述车辆信息。
5.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述计算装置配置用于生成警报信号。
6.根据权利要求5所述的电动自行车，其中所述警报信号指示与所述车辆潜在的碰撞。
7.根据权利要求5所述的电动自行车，其中所述警报信号包括声音警报、视觉警报、以及触觉警报中的至少一个。
8.根据权利要求5所述的电动自行车，其中所述警报信号被传输至所述车辆。
9.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述自行车信息包括速度、制动压力、方向以及位置中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的电动自行车，其中所述车辆信息包括速度、制动压力、方向以及位置中的至少一个。
11.一种方法，包含：
接收自行车信息；
从所述自行车信息确定自行车的轨迹；
接收车辆信息；
从所述车辆信息确定车辆的轨迹；
比较所述自行车的轨迹和所述车辆的轨迹；
如果预测所述车辆将要与所述自行车碰撞，则生成警报信号。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包含向所述车辆无线传输所述自行车信息。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包含向基础设施无线传输所述自行车信息。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述车辆信息是从所述车辆和基础设施中的至少一个接收。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述警报信号指示与所述车辆潜在的碰撞。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述警报信号包括声音警报、视觉警报、以及触觉警报中的至少一个。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述警报信号被传输至所述车辆。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述自行车信息包括速度、制动压力、方向以及位置中的至少一个。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述车辆信息包括速度、制动压力、方向以及位置中的至少一个。
20.一种车辆系统，包含：
通信模块，所述通信模块配置用于接收自行车信息；以及
计算装置，所述计算装置配置用于比较所述自行车信息和车辆信息，其中所述自行车信息指示自行车轨迹并且所述车辆信息指示车辆轨迹，以及
其中所述通信模块配置用于将所述车辆信息无线传输给与所述自行车信息相关的自行车。
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