CN107221194A - 用于标准或非连接车辆的虚拟转换的系统和方法 - Google Patents

Abstract

在各种实施例中，本发明包括一种用于减少车辆碰撞的系统，该系统具有：(a)包含传感器、加速系统、制动系统、处理器和存储器的车辆；和(b)可操作地耦合到车辆的程序，该程序包括：(1)标记程序，其被配置为将外部车辆标记为V2X或标准的；(2)反应程序，其被配置为响应于标记而生成信号，该信号基于该标记。

Description

用于标准或非连接车辆的虚拟转换的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及用于避免交通碰撞的系统和方法。

背景技术

较新的车辆通常被配置为通过电子通信技术来协调它们的运动。较旧的车辆通常缺少这样的通信技术。提出较新的车辆缺少用于与较旧的车辆有效协调的机构的问题。

发明内容

在各种实施例中，本发明包括一种用于减少车辆碰撞的系统，该系统具有：(a)包含传感器、加速系统、制动系统、处理器和存储器的车辆；和(b)可操作地耦合到车辆的程序，该程序包括：(1)被配置为将外部车辆标记为V2X或标准的标记程序；(2)被配置为响应于标记而生成信号的反应程序，该信号基于该标记。

在各种实施例中，本发明包括一种减少与具有传感器、加速系统、制动系统、处理器和存储器的车辆发生车辆碰撞的方法，该方法包含：用标记程序将外部车辆标记为V2X或标准的，和响应于标记而用反应程序生成信号，该信号基于该标记；其中标记程序和反应程序可操作地耦合到车辆。

在各种实施例中，本发明包括一种用于标记车辆的系统，该系统包含：包含传感器、加速器、制动器、处理器和存储器的车辆；标记程序，该标记程序被配置为：将外部车辆标记为V2X或标准的、测量标记的标准车辆的位置、将置信度分配给测得的位置、将置信度与阈值进行比较、基于比较将补充位置测量请求传递到外部V2X车辆。

一种使用具有传感器、加速器、制动器、处理器和存储器的车辆来标记车辆的方法，包含：用标记程序在处理器上运行：将外部车辆标记为V2X或标准的、测量标记的标准车辆的位置、将置信度分配给测得的位置、将置信度与阈值进行比较、基于比较将补充位置测量请求传递到外部V2X车辆。

附图说明

为了更好地理解本发明，可以参照以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且相关的元件可以被省略，或者在某些情况下比例可以被夸大，以便强调且清楚地示出本文所描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以不同地设置。此外，在附图中，贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部件。

图1A是本发明的车辆的俯视平面图；

图1B是图1A的车辆的后部透视图；

图2是示出了图1A的车辆的电子部件的框图；

图3是示出了可操作地连接到图1A的车辆的移动装置的电子部件的框图；

图4是确定外部车辆是V2X还是标准的示例方法的流程图；

图5是将信息传送到外部车辆的示例方法的流程图；

图6是使穿过一组车辆的加速和减速与交通地图和交通规划协调的示例方法的流程图；

图7是响应于交通规划而做出驱动调整的示例方法的流程图；

图8是参与交通规划的车辆的示例的俯视平面图；

图9A和9B是示出了本发明的程序的两种可能设置的框图；

图10是确定外部车辆是V2X还是标准的另一示例方法的流程图。在一些实施例中，图10的流程图可以替代图4的流程图。

具体实施方式

尽管本发明可以以各种形式体现，但是存在在附图中示出的并且在下文中将描述的一些示例性且非限制性实施例，应当理解的是，本发明被认为是本发明的例示，并且不旨在将本发明限制为所示的具体实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定冠词或不定冠词的使用并不旨在表示基数。特别地，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用也旨在表示可能的多个这样的对象中的一个。此外，连接词“或”可以用来传达同时存在的特征，而不是相互排斥的替代。换句话说，连接词“或”应当被理解为包括“和/或”。

图1A示出了根据一个实施例的车辆100和130。车辆100和130可以是相同的或不同的。车辆100可以是标准汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或任何其他类型的合适车辆。车辆100包括标准结构(未示出)，比如仪表板、可调节座椅、一个或多个电池、发动机或马达、变速器、包括压缩机和电子膨胀阀的暖通空调(HVAC)系统、挡风玻璃、车门、车窗、安全带、安全气囊和轮胎。

应当理解的是，本发明总体上涉及针对机械地移动车辆(比如转向、加速和减速)的车辆结构，比如“车辆驱动”或“驱动”结构或部件。本发明可以涉及“外部”车辆。外部车辆是给定车辆外部的车辆，比如给定车辆的后面或“紧跟”给定车辆的车辆或给定车辆的前面或“在前”的车辆。给定车辆正前面或正后面的车辆通常被称为“直接在前”或“直接紧跟”。本发明可以使用术语“内部”来描述与外部车辆相对的特定车辆的性能或结构。应当理解的是，术语“内部传感器”包括安装到车辆的所有传感器，包括安装到车辆外部的传感器。

进一步应当理解的是，每个车辆表现出车辆特性和驾驶性能。特性包括车辆的固定或恒定特征，比如其加速能力、制动能力、V2X能力(在下面解释)、尺寸、重量。性能涉及车辆的可变特征，比如其方位或位置、速度、加速度、减速度、燃料水平以及其灯或喇叭的当前活动。性能还可以包括车辆的一些固定特征，比如其尺寸、长度和宽度。应当理解的是，每个车辆的驾驶员具有某些倾向。倾向包括反应时间、攻击性、被动性和警觉性水平。

车辆100可以包括传感器102。该传感器102可以以合适的方式设置在汽车中和汽车周围。传感器可以全部相同或不同。可以有许多传感器，如图1B所示，或只有单个传感器。传感器可以包括摄像机、超声波传感器、声纳、激光雷达(LiDAR)、雷达、光学传感器或被配置为测量车辆外部周围的性能的红外装置，如图1A中的虚线104a和104b所示。一些传感器102可以安装在车辆100的乘客舱内、车辆的外面或外部、或车辆100的发动机舱中。至少一个传感器102可以用来通过面部识别、语音识别或与装置(比如车辆钥匙或驾驶员个人的移动电话)的通信来识别车辆的驾驶员。传感器可以具有关断(OFF)状态和各种接通(ON)状态。车辆100或可操作地连接到车辆的装置可以被配置为控制传感器的状态或活动。

如图2所示，在一个实施例中，车辆100包括车辆数据总线202，该车辆数据总线202可操作地连接到传感器102、车辆驱动装置206、存储器或数据存储器208、处理器或控制器210、用户界面212、通信装置214和磁盘驱动器216。

处理器或控制器210可以是任何合适的处理装置或处理装置的集合，比如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路或一个或多个专用集成电路(ASIC)。

存储器208可以是易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)，其可以包括易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM和任何其它合适的形式)、非易失性存储器(例如，磁盘存储器、闪速(FLASH)存储器、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可改变存储器(例如，EPROM)、只读存储器、硬盘驱动器、固态硬盘驱动器、或物理磁盘(比如数字化视频光盘(DVD))。在实施例中，存储器包括多种类型的存储器，特别是易失性存储器加上非易失性存储器。

通信装置214可以包括有线或无线网络接口以实现与外部网络的通信。外部网络可以是一个或多个网络的集合，包括基于标准的网络(例如，2G、3G、4G、通用移动通信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)(铁路(R))协会、长期演进技术(LTE)(TM)或更多)、微波存取全球互通(WiMAX)、蓝牙、近场通信(NFC)、无线保真(WiFi)(包括802.11a/b/g/n/ac或其他)、无线千兆联盟(WiGig)、全球定位系统(GPS)网络、和其他在提交本申请时可用的或者将来可能开发的其他网络。此外，外部网络可以是公共网络(比如因特网)、专用网络(比如内联网)、或它们的组合，并且可以利用现在可用或后来开发的各种网络协议，包括但不限于基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)的网络协议。通信装置214还可以包括有线或无线接口以实现与电子装置(比如通用串行总线(USB)或蓝牙接口)的直接通信。合适的网络还可以包括直接车辆到车辆网络。

用户界面212可以包括任何合适的输入和输出装置。输入装置使车辆的驾驶员或乘客能够输入对通过如本文所述的各种程序参考的信息的修改或更新。输入装置可以包括例如控制旋钮、仪表板、键盘、扫描仪、用于图像捕获和/或视觉命令识别的数字摄像机、触摸屏、音频输入装置(例如，客舱麦克风)、按钮、鼠标或触摸板。输出装置可以包括组合仪表输出(例如，拨号盘、照明装置)、致动器、显示器(例如，液晶显示器(“LCD”)、有机发光二极管(“OLED”)、平板显示器、固态显示器、阴极射线管(“CRT”)或抬头显示器)和扬声器。

磁盘驱动器216被配置为接收计算机可读介质。在某些实施例中，磁盘驱动器216接收计算机可读介质，该计算机可读介质上可以嵌入一组或多组指令(例如用于操作本发明的方法的软件)。指令可以体现如本文所描述的方法或逻辑中的一个或多个。在特定实施例中，在指令的执行期间，指令可以完全或至少部分地存在于主存储器208、计算机可读介质和/或处理器210中的任何一个或多个内。

术语“计算机可读介质”应当被理解为包括单个介质或多个介质，比如集中式或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或携带用于由处理器执行或使系统执行本文所公开的方法或操作中的任何一个或多个的一组指令的任何有形介质。

应当理解的是，车辆100的驱动可以是完全自主的、部分自主的或完全手动的。在一个实施例中，车辆100是部分自主的，因为其使驾驶员能够在正常情况下手动转向、制动和加速，但是响应于紧急命令而自主地控制车辆驱动，具体地加速或减速。

在一个实施例中，V2X软件或程序905存在于车辆的存储器208中。V2X软件905被配置为发送、接收且评估关于其他或外部车辆的驾驶性能的信息。V2X程序905可以将数据发送到传感器102、用户界面212、通信装置214、驱动器206或可操作地连接到车辆数据总线202的任何其它部件且从这些部件接收数据。此功能反映在标签“V2X”中。“V”代表车辆，“2”代表“至”，并且“X”表示另一电子装置，比如车辆、移动装置、因特网、云或任何其他合适的电子装置。应当理解的是，可操作地连接到合适的V2X程序905的车辆被称为“V2X车辆”或“V2X”。

在一个实施例中，V2X包括专用短程通信或DSRC，其是已知技术。DSRC是无线通信协议或系统，主要用于运输、以5.9GHz频带操作。DSRC系统可以安装在车辆上并且沿着路边安装在基础设施上。包含基础设施信息的DSRC系统被称为“路边”系统。DSRC可以与其他技术(比如全球定位系统(GPS)、可见光通信(VLC)、蜂窝通信(除了别的以外，通用分组无线业务(GPRS)、3G、LTE)以及短程雷达)结合，允许车辆传送它们的位置、速度、前进方向、与其他对象的相对位置，并且与其他车辆或外部计算机系统交换信息。DSRC系统可以与其他系统(比如移动电话)集成。目前，DSRC网络在DSRC缩写词或名称下被识别。然而，有时使用其他名称，该其他名称通常与连接的车辆程序等相关。有关DSRC网络的更多信息以及网络可以如何与车辆硬件和软件进行通信在美国交通运输部核心部门2011年6月系统要求规范(SyRS)报告中可获得(在以下链接中可获得：http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA％20(2011-06-13).pdf)，其通过引用以其整体连同SyRS报告的第11至14页中引用的所有文献在此并入。

在一个实施例中，车辆130不包括合适的V2X程序或软件。换句话说，车辆130是“标准的”或“非V2X”车辆。在一些实施例中，车辆130包括不适合的V2X程序，该不适合的V2X程序(1)与车辆100的V2X程序不兼容、(2)错误配置或(3)原本就不能用本发明的V2X程序905操作。在这种情况下，车辆130也将被称为“标准的”或“非V2X”。

应当理解的是，除了缺少的或错误配置的V2X程序之外，标准车辆可以包括V2X车辆的任何或全部结构和部件。通常，除非另有说明，标准车辆可以是完全操作的且安全的车辆。

因此应当理解的是，本发明预期至少两种类型的车辆：(1)V2X车辆，比如车辆100和(2)标准的或非V2X车辆，比如车辆130。

在一个实施例中，计算装置105通过任何合适的数据连接(比如WiFi、蓝牙、USB或蜂窝数据连接)可操作地连接到车辆100。在一个实施例中，如图3所示，计算装置105包括数据总线302，该数据总线302可操作地连接到传感器306、部件316、存储器或数据存储器308、处理器或控制器310、用户界面312和通信装置314。应当理解的是，计算装置105的电子特征可以类似于如上所描述的车辆100的特征。例如，计算装置105的通信装置314可以类似于车辆100的通信装置214操作。这同样适用于用户界面312、传感器306、数据存储器308、处理器310和磁盘驱动器318。应当理解的是，本发明可以包括多个不同的计算装置105。例如，一个计算装置105可以是智能电话，而另一个计算装置105是连接到因特网的服务器。

如图9A和9B所示，在各种实施例中，车辆100或计算装置105将软件程序，具体地，V2X程序存储在存储器208、308中或计算机可读介质中用于由处理器210或310执行。一经执行，程序就使车辆100或移动电话105能够将信息传送到可操作地连接到处理器210、310的任何部件且从这些部件接收信息，部件包括通过通信装置214、314可操作地连接到处理器210、310的远程装置。在一个实施例中，如图9A所示，V2X车辆包括用于执行方法400的标记程序910、用于执行方法500的反应程序915和用于执行方法700的实施程序925。在同一实施例中，计算装置包括用于实施方法600的规划程序920。图9B示出了在一个实施例中，所有程序存在于车辆存储器208中。

因此应当理解的是，任何程序可以存储在车辆100、计算装置105或可操作地连接到车辆100或计算装置105的外部计算机(未示出)中。应当理解的是，任何程序可以在远离装置的处理器上执行。例如，计算装置105可以存储最终在车辆处理器210上执行的程序。

现在参照图4，示出了应用标记程序910将外部车辆标记或识别为V2X或标准的示例方法400。

在步骤401，标记程序910用安装在本车辆上的传感器102检测外部对象。如上所述，在各种实施例中，传感器使用声纳、雷达、激光雷达或摄像机、或任何其它对象检测传感器(包括光学传感器)来感测或检测对象。一经检测到，标记程序910就使对象进行滤波程序或算法，以确定对象是非车辆对象还是外部车辆。合适的滤波程序在本领域中是已知的。

当对象是外面或外部车辆时，标记程序910进行到步骤402和403中的至少一个。在步骤402，标记程序910将通信或“ping”发送到外部车辆。ping可以直接发送到外部车辆，或者可以通过外部服务器(比如因特网或基于云的计算服务)来重定向。如果外部车辆是V2X(即，V2X启用)，则外部车辆肯定地回复ping。

供选择地或另外，在步骤403，标记程序910将检测到的外部车辆的位置与记录在地图或数据库中的V2X车辆的已知位置进行比较。如果检测到的位置和记录的位置在预定界限或范围内匹配，则标记程序910将外部车辆标记为V2X。在一些实施例中，当在步骤402外部车辆肯定地响应ping并且外部车辆在局部车辆传感器的检测区域之外时，标记程序910跳过步骤403。

应当理解的是，在一些实施例中，在步骤404将车辆标记为V2X之前，标记程序910需要对步骤402和403肯定或积极响应。如果外部车辆未通过步骤402和403中的一个或两个，则在步骤404标记程序910将车辆标记为标准的。

当外部车辆是V2X时，标记程序910将该信息存储在存储器中，以用在包括反应程序915、规划程序920和实施程序925的其他程序中。更具体地，当外部车辆是V2X(即，V2X启用)时，程序可以在步骤405通过通信装置下载或至少尝试下载外部车辆的驾驶性能和车辆特性。在一些实施例中，如果下载失败，则标记程序910将外部车辆标记为标准的。

当外部车辆是标准的时，标记程序910将该状态存储在存储器中，也用于程序中。更具体地，当外部车辆是标准的时，在步骤406程序使用内部车辆传感器102测外部车辆的驾驶性能和车辆特性。

如图4所示，标记程序910可以以预定频率永久地或连续地执行(即重复或循环)。预定频率可以根据车辆100的驾驶性能和在前和紧跟车辆的驾驶性能而变化。

现在转到图5，总体上示出了用反应程序915或软件915对外部车辆作出反应的示例方法500。

在步骤501，反应程序915通过从车辆100的内部传感器102接收到的信息来感测本车辆100的驾驶性能。这种信息可以包括接收到的GPS信号。在步骤502，反应程序915将本车辆100的驾驶性能与外部直接在前车辆和外部直接紧跟车辆的驾驶性能进行比较。如上所讨论的，标记程序910可以已经将这些状态存储在存储器中，并且因此在一些实施例中，反应程序915简单地查询或访问该信息。

在步骤502，可以执行或实施一系列计算、预测和规划。在一个实施例中，反应程序915确定直接在前车辆是否具有距离本车辆100的安全或合适的缓冲空间。该缓冲空间可以根据距离(例如，车辆之间的20英尺)或时间(例如，给定车辆的速度或速度关系的车辆之间的3秒)来限定。

为了确定合适的缓冲空间，反应程序915可以评估车辆(即，本车辆100、直接在前车辆和直接紧跟车辆中的一个或多个)的速度、车辆的方位或位置、本车辆100与直接在前车辆之间的距离、车辆的驾驶性能和车辆特性、车辆的停止或制动能力、车辆的加速能力、车辆的燃料或能量水平、安装在车辆上的V2X程序的具体配置和车辆的驾驶员的倾向中的一个或多个。在各种实施例中，反应程序915还考虑直接紧跟车辆和相关联驾驶员的相应特征。在各种实施例中，反应程序915完全根据本车辆100和直接在前车辆来确定缓冲空间，而不考虑直接紧跟车辆。

如果直接在前车辆是V2X，则反应程序915将电子通信或指令发送到直接在前车辆。通信或指令可以是在直接在前车辆是完全或部分自主的情况下的加速或制动命令、显示或声音命令、或者仅仅是供直接在前车辆进一步使用的评估的信息结果。在一些实施例中，响应于积极或安全的评估，反应程序915不将通信或指令发送到直接在前车辆。

应当理解的是，反应程序915对直接紧跟车辆执行类似和相应的操作。

如果直接在前车辆是标准的，则一经评估上述因素，反应程序915就可以指示车辆100朝向直接在前车辆，且特别是朝向直接在前车辆的驾驶员发送视觉或音频提示。视觉或音频提示可以包括光、特定光闪烁图案、光的特定颜色或组合、光的形状、光的特定栅格、光的曲线、光的多个移动曲线、光的特定强度、声音(比如由车辆100的喇叭产生的声音)、声音的模式、声音的特定频率和声音的特定强度中的一个或多个。应当理解的是，这些类型的提示应用于本文所公开的其他方法和程序，特别是关于针对外部标准车辆的提示。应当理解的是，所选择的提示可以取决于车辆100的驾驶性能、直接在前车辆的驾驶性能以及直接紧跟车辆的驾驶性能。在一些实施例中，直接在前车辆的提示至少部分地取决于直接紧跟车辆的驾驶性能和车辆特性。

在生成这些提示之前，反应程序915可以根据下载的本车辆的当前管辖区的法律要求来评估提示。例如，一些管辖区可能禁止车辆用强烈的蓝灯提示。

应当理解的是，反应程序915对直接紧跟车辆执行类似和相应的操作。

在步骤505，反应程序915指示车辆100调整(或在某些情况下，保持恒定)当前驾驶性能。

反应程序915的方法500以连续和预定频率循环或重复。在一些实施例中，应用于直接在前车辆的方法500的频率取决于直接在前车辆的速度、直接在前车辆的方位或位置、本车辆100和直接在前车辆之间距离、直接在前车辆的停止或制动能力、直接在前车辆的驾驶员的警觉性、直接在前车辆的加速能力、直接在前车辆的燃料或能量水平、车辆是V2X还是标准的、安装在直接在前车辆上的V2X程序的特定性能、直接在前车辆的驾驶性能、直接在前车辆的驾驶员的倾向、直接在前车辆的车辆特性，以及直接紧跟车辆及其驾驶员的类似或相应特征中的一个或多个。

类似地，在一些实施例中，应用于直接紧跟车辆的方法500的频率取决于直接紧跟车辆和直接在前车辆的相同、相似或相应的性能。在一些实施例中，应用于直接在前车辆的方法500的频率可以不同于应用于直接紧跟车辆的方法500的频率。

应当理解的是，上述方法已经被公开为在各种实施例中包括从直接在前车辆捕获数据，然后基于与本车辆和直接在前车辆相关的数据将信号或提示发送到直接紧跟车辆。

现在参照图6，总体上示出且说明了建立交通地图以用规划程序920生成交通规划的示例方法600。在步骤601，规划程序920下载在预定区域内V2X车辆的驾驶性能和车辆特性。在一个实施例中，预定区域是围绕车辆100的半径。在另一个实施例中，预定区域是包围街道的巷、街道的方向、街道、城镇、城市、县、州、国家或洲的固定地区或区域。在另一个实施例中，通过将测得的或接收到的值与标准进行比较来动态地计算预定区域。这些值可以包括交通密度、人口密度或所提议的地图内的车辆数量。在一个实施例中，预定区域是限定在在前空缺或缺少交通和紧跟空缺或缺少交通之间的一组车辆，比如图8中大体上所示的一组示例车辆。应当理解的是，程序可以被配置为生成包括重叠预定区域的许多交通地图。

规划程序920被配置为用预定区域内的V2X车辆的位置、驾驶性能和车辆特性填充交通地图。为了实现这点，在步骤601，规划程序920下载V2X车辆的驾驶性能和车辆特性。V2X车辆可以以预定频率用规划程序920(或可操作地耦合或链接到规划程序920的程序)来周期性地确认它们的位置。预定频率可以是固定的或可以取决于车辆或外部车辆的驾驶性能和车辆特性。

规划程序920还被配置为如在步骤602那样用标准的或非V2X车辆的位置和驾驶性能填充地图。为了实现这点，规划程序920可以在执行标记程序910或反应程序915时集合由V2X车辆收集的关于标准车辆的信息。供选择地或另外，规划程序920可以集合从其他源——比如安装在固定装置850中的传感器、安装在航空单元(比如无人机或直升机)上的传感器、以及安装在移动装置(比如蜂窝或智能电话)上的传感器——收集的信息。在各种实施例中，规划程序920指示V2X车辆收集关于特定区域或特定标准车辆的信息。

一旦规划程序920已下载关于该区域中的车辆的信息，如在步骤603那样，规划程序920就可以建立交通地图。交通地图可以包括每个车辆——V2X和标准的——的驾驶性能和车辆特性。交通地图可以包括进一步的细节，比如道路的地形、道路的状况、天气、特定驾驶员的身份、已知或预期的问题区域(比如道路中的急转弯或施工区)、以及通常与合适的虚拟道路或街道地图相关联的任何其他细节。在各种实施例中，交通地图包括驾驶员的倾向。

在步骤604，规划程序920可以用不充足或不足的数据来识别地图的空缺或部分。这些空缺可能是标准车辆被集合在一起的结果。在某些情况下，空缺可以是空的或未占用的道路的结果。下面参照图8进一步解释空缺。

在步骤605，规划程序920通过应用合适的模型来填充空缺。模型可以考虑各种因素，比如区域的人口密度、一天中的时间、日期、月份、天气和给定任何或所有时间、日期、年份或天气的区域中的交通趋势中的一个或多个。在一些实施例中，规划程序920跳过步骤605，并且仅仅在步骤606根据空缺生成交通规划。

一旦规划程序920在步骤605已应用模型，规划程序920就可以在步骤606生成预定区域中的一些或所有车辆的交通规划。交通规划可以包括与驾驶性能相关的任何属性或性能中的一些或全部，包括加速、和减速或制动。在一个实施例中，交通规划仅包括制动或减速计划。在另一个实施例中，交通规划包括加速计划和制动或减速计划。交通规划可以根据各种优先级(比如安全性、燃料效率和交通的速度或流量)来生成。在一个实施例中，交通规划只涉及安全，并且更具体地，避免或至少最小化车辆之间的碰撞。在一个实施例中，交通规划只涉及避免或至少最小化预定区域中的同一交通车道中的车辆之间的碰撞。在各种实施例中，交通规划在生成交通规划时考虑V2X车辆的数据连接的质量(即，延迟时间、信号强度和速度)。

在一个实施例中，规划程序920使用交通地图来预测或预计预定区域中同一交通车道中的车辆之间的碰撞。规划程序920应用交通地图来预测任何两个车辆之间的撞击或碰撞的概率。更具体地，在各种实施例中，规划程序920预计每个车辆开始制动的时间和相应的必要制动率，以便通过考虑驾驶性能、车辆特性和与每个车辆相关联的驾驶员倾向来避免碰撞。规划程序920将预计的相应的必要制动率与各种预先校准的阈值进行比较，以确定碰撞的大小或概率。预先校准的阈值可以随着车辆特性、驾驶性能、驾驶员倾向和外部条件(比如一天中的时间或天气)中的一个或多个而变化。规划程序920可以基于碰撞的大小或概率来评估紧急性。

规划程序920生成交通规划以消除(或至少最小化或优化)车辆之间的碰撞。在该实施例中，规划程序920根据每个车辆的驾驶性能——包括其内部速度、位置、加速度或减速度、每个车辆的特性、各种驾驶员的驾驶倾向或风格、单个车辆是标准的还是V2X、并且在车辆是V2X的情况下，车辆是自主地响应命令还是其仅仅向驾驶员显示信息——来生成交通规划。交通规划可以考虑预期根据规划发生的预计的驾驶事件链。

在一个实施例中，规划程序920假设V2X车辆将比标准车辆更快地响应或实施规划。在一个实施例中，在预计包括V2X车辆和标准车辆的车辆将响应或实施规划的速度时，规划程序920考虑规划程序920和V2X车辆之间的数据连接的质量。在一些实施例中，规划程序920考虑生成交通规划时的空缺的大小和位置。在各种实施例中，规划程序920根据碰撞紧急性和数据连接的质量来排序发送到V2X车辆的指令或通信(即，首先将通信发送到特定车辆)。

一旦已经生成交通规划，在步骤607，规划程序920就将交通规划的合适部分发送到交通规划中涉及的V2X车辆。在一些实施例中，发送到各种V2X车辆的信息的程度或量可以通过规划程序920和特定V2X车辆之间的数据连接的质量来确定。在一些实施例中，发送到各种V2X车辆的信息的程度或量可以取决于通信和紧急性的排序。

在一个实施例中，发送到特定V2X车辆的交通规划的一部分或一段包括以下中的一个或全部：(a)关于特定车辆是否应该加速、制动或保持稳定且车辆应该加速、制动或保持稳定的程度的指令；(b)特定车辆经历即将来临的碰撞或快速减速的概率；和(c)关于特定车辆的直接在前和直接紧跟的车辆是否应当加速、制动或保持稳定且特定车辆的直接在前和直接紧跟的车辆应当加速、制动或保持稳定的程度的指令。

应当理解的是，尽管在图6中规划程序920的方法600被示出为是有顺序的，但这不必是这种情况。更具体地，步骤601、602、603、604和605可以是单个循环或不断重复的算法，并且步骤606和607可以是不同的单个循环或不断重复的算法。

现在转到图7，总体上示出且说明了实施程序的示例方法700。在步骤701，特定V2X车辆(比如车辆100)接收交通规划或在图6的步骤607生成的交通规划的至少一部分或一段。

在步骤702，车辆100根据交通规划采取措施。车辆100评估交通规划是否需要来自车辆100的紧急的、自主的(如果适用的话)措施。这可能是这种情况，例如，当碰撞被预测在比正常驾驶员可以对提示做出反应更少的时间内发生时。如果交通规划需要紧急的、自主的措施，并且车辆100被适当地装备，则车辆100采取这种措施。如果车辆没有适当装备或者规划不需要紧急措施，则车辆100可以向驾驶员显示内部提示，比如视觉或音频警报。警报可以指示驾驶员加速或制动。警报或提示的种类或大小可以取决于所需措施的紧急性。

同时，在步骤703，车辆可以将提示指引到标准车辆。上面关于方法500讨论了给出提示。

现在转到图8，总体上示出且说明了方法600和700的一个示例实施方式。车辆801、804和805是V2X(即，V2X启用)。车辆802、803、806、807和808是标准的(即，非V2X)。固定装置850被配置有测交通和驾驶性能的传感器。服务器851和固定装置850可以是计算装置105。

V2X车辆801、804和805可以周期性地与外部服务器851通信。更具体地，在步骤601和602，V2X车辆周期性地报到或交换更新服务器851。如步骤601所示，状态更新包括V2X车辆的驾驶性能和车辆特性。如步骤602所示，状态更新还包括至少一些标准车辆的驾驶性能和车辆特性。更具体地，V2X车辆804测得并且传送标准车辆802和806的驾驶性能和车辆特性。V2X车辆805测得并且传送标准车辆803和807的驾驶法规。V2X车辆801测得并且传送标准车辆803的驾驶性能和车辆特性。固定装置850还测得并且传送标准车辆803的驾驶性能和车辆特性。注意的是，没有感测到标准车辆808。

在步骤603，规划程序920建立包括每个识别的汽车——标准的和V2X——的驾驶性能和车辆特性的交通地图或数据库。在步骤604，规划程序920定位信息的空缺或缺乏。这里，规划程序920可以识别空缺820、821和822。

空缺820缺少关于在标准车辆802前方的潜在车辆的信息。在一些实施例中，V2X车辆可以被配置为以360度感测驾驶性能，并且因此空缺820将不存在。

空缺821缺少关于标准车辆806后方的潜在车辆的信息。空缺822缺少关于标准车辆807后方的潜在车辆的信息。注意的是，在该特定示例中，标准车辆808占据空缺822。

在步骤605，规划程序920将模型应用于空缺820、821和822以预测或预计标准车辆(比如标准车辆808)是否占据空缺820、821和822中的一个(或其概率)。

在步骤606，规划程序920生成图8的车辆801至808的交通规划。交通规划可以考虑每个车辆的驾驶性能、每个车辆的车辆特性、已知驾驶员的倾向、空缺的数量和位置、模型的结果(如果有的话)、道路的性能、地形的性能、天气、时间、日期和其他因素或性能。考虑到交通规划中的指令的种类和指令的顺序，交通规划可以应对驾驶性能(及其时间)的预期或预计的变化。

在步骤607，规划程序920将交通规划的指令或片段发送到V2X车辆801、804和805。每个片段可以包括除了如在步骤803用于给周围标准车辆发送信号通知或提示的指令之外的如在步骤702用于控制特定V2X车辆的驾驶特性的指令。例如，如果规划程序920预计车辆801和803之间的碰撞或快速减速，则程序可以在步骤702指示车辆805减速。此外，程序可以指示车辆805在步骤703用声音或光提前向车辆807发送信号或给出提示以减速，以便避免追尾车辆805。

在各种实施例中，规划程序920在生成交通规划时考虑两个特定车辆中间的车辆的数量。更具体地，规划程序920可以假设随着中间车辆的数量增加，中间汽车中的一个制动不足(或制动不足然后用快速制动过度补偿)的概率增加。在这种情况下，规划程序920可以指示车辆中的一个或多个在预期来自在前车辆的制动不足时抢先制动。

应当理解的是，上述公开包括各种实施例，其中规划程序920考虑直接在前车辆的速度和直接紧跟车辆的缓冲距离。作为示例，在这些实施例中，规划程序920可以使车辆805的减速基于车辆803的减速和车辆805与车辆807之间的缓冲。在这些实施例中，如果车辆805和车辆807之间的缓冲距离小，则规划程序920可以指示车辆805应用与车辆805和车辆807之间的缓冲距离大时相比更低的制动量。

规划程序920可以指示车辆801加速或增速，以便避免与车辆803碰撞。此外，规划程序920可以指示车辆801和车辆805抢先地向车辆803发出信号或给出提示以减速或降速。

应当理解的是，上述方法，具体地，方法400、500、600和700可以被配置为标记、评价、评估和提示行人、动物(除非另有说明，统称为行人)和固定对象或障碍物。

例如，方法400可以包括将道路附近的对象识别为行人、动物或固定对象。方法400可以测对象的性能，比如对象的位置、大小、速度、加速度或减速度。

方法500可以包括在步骤502根据对象的种类(例如，人、动物或无生命体)将内部驾驶性能与对象的性能进行比较，如果适当的话，提示对象(在人或动物的情况下)并且根据对象的性能来调整车辆100的内部驾驶性能。

类似的材料适用于方法600和700。更具体地，方法600可以在建立地图时且在生成规划时考虑对象。类似于方法400，方法700可以包括在步骤702根据对象调整车辆100的内部驾驶性能，并且可以包括用于提示人或动物的步骤。

应当理解的是，方法400可以采取方法1000的形式。在一些实施例中，与方法400相关的上述公开内容也适用于方法1000。方法1000类似于方法400，并且包括与将置信度分配给标准(即，非V2X)车辆的测量有关的额外步骤。

在步骤1001，通过标记程序910实施的方法1000使用内部车辆传感器或通信装置检测外部车辆。如上所述，在各种实施例中，传感器使用声纳、雷达、激光雷达或摄像机、或任何其它对象检测传感器(包括光学传感器)来感测或检测对象。一经检测到，标记程序910就使对象进行滤波程序或算法，以确定对象是非车辆对象还是外部车辆。合适的滤波程序在本领域中是已知的。供选择地，方法可以通过来自外部车辆的通信或广播来检测外部车辆。

在一些实施例中，当对象是外面或外部车辆时，标记程序910进行到步骤1002和1003中的至少一个。在步骤1002，标记程序910将通信或“ping”发送到外部车辆。ping可以直接发送到外部车辆，或者可以通过外部服务器(比如因特网或基于云的计算服务)来重定向。如果外部车辆是V2X(即，V2X启用)，则外部车辆肯定地回复ping。

供选择地或另外，在步骤1003，标记程序910将检测到的外部车辆的位置与记录在地图或数据库中的V2X车辆的已知位置进行比较。在一些实施例中，外部车辆被动地播送它的位置到周围的车辆。如果检测到的位置和记录的位置在预定界限或范围内匹配，则标记程序910将外部车辆标记为V2X。如果标记程序910通过通信装置检测到外部车辆，则标记程序910可以跳过步骤1003。

在步骤1004，标记程序910根据步骤1002和1003来将外部车辆标记为V2X或标准的。

当外部车辆是V2X时，标记程序910将该信息存储在存储器中，以用在包括反应程序915、规划程序920和实施程序925的其他程序中。更具体地，当外部车辆是V2X(即，V2X启用)时，程序可以在步骤1005通过通信装置下载或至少尝试下载外部车辆的驾驶性能和车辆特性。在一些实施例中，如果下载失败，则标记程序910将外部车辆标记为标准的。

当外部车辆是标准的时，标记程序910将该状态存储在存储器中，也用于程序中。更具体地，当外部车辆是标准的时，在步骤1006程序使用内部车辆传感器102测外部车辆的驾驶性能和车辆特性。

在步骤1007，标记程序910将置信度分配给测量结果和确定的性能。该置信度来自接收且评估内部车辆传感器的结果的一个或多个滤波程序。如果内部车辆传感器是例如激光雷达传感器，则滤波程序可以通过雨、雪、光或灰尘评估环境干扰的符号的测量。滤波程序可以基于置信度与环境干扰之间的预定关系产生置信度。滤波程序可以进一步确定传感器的哪个部分(例如，中心或周边)记录测量结果，并且在传感器场的中间附近进行的测量结果比在传感器场周围附近进行的测量结果分配更大的置信度。

如果内部车辆传感器是摄像机，例如，滤波程序可以运行分类器，该分类器对记录在图像中的对象进行分类。合适的图像分类器在本领域中是已知的，并且例如在美国专利号为8,351,712的美国专利中公开，该美国专利通过引用以其整体在此并入。合适的分类器将为每个对象分类分配置信度。滤波程序可以提取分配给被分类为车辆的任何对象的置信度。

在步骤1007，标记程序910分配置信度给性能。在一些情况下，性能可以基于多个测量结果(例如，速度)并且因此每个测量结果的置信度有助于性能的置信度。在将置信度分配给性能之后，标记程序910将性能的所分配的置信度与预定的最小置信水平进行比较，该预定的最小置信水平可以根据公式被预设或动态计算。在一些情况下，关键性能(例如速度)的最小置信水平需要比附带性能(比如车辆长度或重量)更大的置信水平。因此，性能的最小置信水平可以根据性能而变化。

当一个或多个置信水平下降到它们各自的最小阈值以下时，标记程序910可以在步骤1008识别处于V2X车辆处于有助于补充的、确认的测量的适当位置。在一些实施例中，这意味着标记程序910仅将有利请求发送给在标准车辆的预定或计算距离范围内的V2X车辆。标记程序910可以通过分析在步骤1005接收的V2X车辆的性能来识别合适的V2X车辆。

此后，在步骤1009，标记程序910发出命令给所识别的V2X车辆，用于补充和确认测量。所识别的V2X车辆以补充测量和与补充测量相关联的置信度进行回复。在一些情况下，标记程序910可以仅将请求发送给满足预定标准的所识别的V2X车辆的一部分。在一些实施例中，该部分的数量取决于要测的性能的种类(例如，比如速度的关键性能被分配给比如重量或长度的附带性能更多的车辆)。如果旧的测量符合预定的年龄阈值，则所识别的V2X车辆可以执行新的测量以符合所发出的命令或者可以调用和传送旧的测量。

在步骤1010，车辆根据预定算法接收并且处理补充测量，并且返回到步骤1007。如果补充测量确认原始测量，则车辆增加与标准车辆的性能相关联的置信度。如果补充测量值大体上偏离原始测量，则车辆降低与标准车辆相关联的性能的置信度。该过程可以循环，直到与标准车辆相关联的所有性能达到或超过预定置信度阈值，直到时间限制消逝或者标准落在预定范围之外。

应当理解的是，标记程序910的方法1000可以针对多个单独且不同的车辆同时执行。进一步应当理解的是，方法1000可以针对每个所识别的车辆连续地循环和重复。在一些情况下，步骤1001至1004以比步骤1005至1010更慢的速率循环。更具体地，步骤1001至1004可以是与步骤1005至1010分离且不同的子程序。在一些情况下，标记为V2X的车辆保持其标记，直到车辆不再能够在步骤1005下载其驾驶性能，其中车辆现在被自动地标记为标准的，涉及步骤1006至1010。

应当理解的是，当任何上述方法传送数据到车辆时，数据可以是指令的形式。如上所述，指令可以是命令或可以是供接受方车辆评估的一组数据。该命令可以是调整驾驶性能(例如，减速、加速、增加或减小缓冲距离，打开特定设置中的车灯)的命令或可以是向驾驶员显示选项的命令。

上述实施例，并且特别是任何“优选”实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅阐述是为了清楚地理解本发明的原理。在大体上不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在包括在本发明的范围内并且由所附权利要求来保护。

Claims (20)

1.一种用于标记车辆的系统，包含：

车辆，所述车辆包含传感器、加速器、制动器、处理器和存储器；

标记程序，所述标记程序被配置为：

将外部车辆标记为V2X或标准的，

测量标记的标准车辆的位置，

将置信度分配给所述测得的位置，

将所述置信度与阈值进行比较，

基于所述比较，将补充位置测量请求传送到外部V2X车辆。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记程序被配置为：

从所述外部V2X车辆接收补充位置测量，并且

根据所述补充位置测量来更新原始测得位置的所述置信度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记程序被配置为仅将所述请求传送给在所述标准车辆的预定距离范围内的V2X车辆。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述标记程序被配置为参照先前下载的V2X车辆的性能来识别在所述预定距离范围内的V2X车辆。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述标记程序被配置为在所述预定距离范围内创建V2X车辆的列表，然后基于预定标准从所述列表仅选择一个车辆。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述标记程序被配置为从所述列表选择多个V2X车辆，所述选择数量取决于所述标准车辆的待测的性能的种类。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记程序被配置为基于多个单独测量来测量标记的标准车辆的速度，并且基于所述多个单独测量中的每个的置信度来将置信度分配给所述测得的速度。

8.根据权利要求1所述的系统，包含反应程序，所述反应程序被配置为将电子指令传送到V2X车辆并且仅将视觉提示发送给标准车辆，所述电子指令和所述视觉提示基于所述车辆的性能对所述感测的车辆的性能的比较。

9.根据权利要求1所述的系统，进一步包含规划程序，所述规划程序被配置为通过从V2X车辆下载V2X车辆和标准车辆的驾驶性能来创建交通数据库。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述规划程序被配置为生成交通规划，所述交通规划包括用于避免交通碰撞的车辆制动率。

11.一种使用具有传感器、加速器、制动器、处理器和存储器的车辆来标记车辆的方法，包含：

用所述处理器上运行的标记程序：

将外部车辆标记为V2X或标准的，

测量标记的标准车辆的位置，

将置信度分配给所述测得的位置，

将所述置信度与阈值进行比较，

基于所述比较，将补充位置测量请求传送到外部V2X车辆。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述标记程序被配置为：

从所述外部V2X车辆接收补充位置测量，并且

根据所述补充位置测量来更新原始测得位置的所述置信度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述标记程序被配置为仅将所述请求传送给在所述标准车辆的预定距离范围内的V2X车辆。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述标记程序被配置为参照先前下载的V2X车辆的性能来识别在所述预定距离范围内的V2X车辆。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述标记程序被配置为在所述预定距离范围内创建V2X车辆的列表，然后基于预定标准从所述列表仅选择一个车辆。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述标记程序被配置为从所述列表选择多个V2X车辆，所述选择数量取决于所述标准车辆的待测的性能的种类。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述标记程序被配置为基于多个单独测量来测量标记的标准车辆的速度，并且基于所述多个单独测量中的每个的置信度来将置信度分配给所述测得的速度。

18.根据权利要求11所述的方法，包含：

执行反应程序，所述反应程序被配置为将电子指令传送到V2X车辆并且仅将视觉提示发送给标准车辆，所述电子指令和所述视觉提示基于所述车辆的性能对感测的车辆的性能的比较。

19.根据权利要求11所述的方法，进一步包含：

执行规划程序，所述规划程序被配置为通过从所述V2X车辆下载所述V2X车辆和所述标准车辆的驾驶性能来创建交通数据库。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述规划程序被配置为生成交通规划，所述交通规划包括用于避免交通碰撞的车辆制动率。