CN108701418A - 用于操作自动化车辆的冲突解决系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作自动化车辆的冲突解决系统(10)包括交叉路口检测器(20)、车辆检测设备(28)和控制器(30)。交叉路口检测器(20)适于安装在主车辆(12)上。该检测器(20)用于确定主车辆(12)何时停在交叉路口(14)或接近交叉路口(14)。车辆检测设备(28)适于安装在主车辆(12)上。该设备(28)用于检测其他车辆(16)何时与主车辆(12)在同一时刻已经停在交叉路口(14)或接近交叉路口(14)。控制器(30)与检测器(20)以及设备(28)进行通信。控制器(30)被配置为：当路权规则(34)无法确定主车辆(12)应该何时进入交叉路口(14)时，确定对于主车辆(12)在尝试进入交叉路口(14)之前进行等待的等待时间(32)。

Description

用于操作自动化车辆的冲突解决系统
技术领域
本公开一般涉及用于操作自动化车辆的冲突解决系统，并且更具体地涉及对当路权规则无法确定主车辆应该何时进入交叉路口时对于主车辆的等待时间进行确定。
背景技术
已经提出完全自动化或自主车辆，在这些车辆中主车辆的操作者差不多是车辆的乘客，该操作者仅为自动化车辆指示目的地。但是，可能发生因为例如多个车辆同时到达交叉路口所以正常的路权规则无法解决情形的这类情形。
发明内容
根据一个实施例，提供一种用于操作自动化车辆的冲突解决系统。该系统包括交叉路口检测器、车辆检测设备和控制器。交叉路口检测器适于安装在主车辆上。该检测器用于确定主车辆何时停在交叉路口或接近交叉路口。车辆检测设备适于安装在主车辆上。该设备用于检测其他车辆何时与主车辆在同一时刻已经停在交叉路口或正在接近交叉路口。控制器与检测器以及设备进行通信。控制器配置为当路权规则无法确定主车辆应该何时进入交叉路口时，确定对于主车辆在尝试进入交叉路口之前进行等待的等待时间。
阅读优选实施例的下列详细描述，进一步的特征和优点将更清楚地呈现，优选实施例通过参考附图仅作为非限制性示例给出。
附图说明
现在将参考各个附图并通过示例的方式描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的用于操作自动化车辆的冲突解决系统的图；以及
图2是根据一个实施例的图1的系统所处理的交通场景。
具体实施方式
图1示出了冲突解决系统10(下文中称为系统10)的非限制性的示例，该系统用于操作自动化车辆(即自主车辆，例如主车辆12)。虽然在完全自动化或自主车辆(其中主车辆12的乘坐者不手动操作车辆控制件22(例如方向盘、加速器、制动器))的情境中展示了本文中描述的系统10，但是可以设想到系统10的冲突解决方面能有益于部分自动化车辆(其中人员对车辆控制件22中的全部或一些进行手动操作)，并且系统10可以仅建议或协助操作者解决与其他车辆16的冲突。也可以设想到还能将本文中展示的教导应用在用于递送货物或运输不对主车辆12的目的地进行确定或产生影响的顾客的机器人车辆或远程受控车辆。本文中描述的系统10解决了例如当沿不同的方向行驶的两个或更多个车辆同时到达交叉路口并且正常的或通常的路权规则不足以确定哪个车辆应该首先进入交叉路口时的情形。
图2示出了交叉路口14的非限制性示例，其中主车辆12和其他车辆16在基本上同一时刻已到达交叉路口14；主车辆12以及其他车辆16都打算进行左转；并且主车辆12和其他车辆16各自的行驶路径18A、18B彼此干扰。即，交叉路口14的配置是使得主车辆12和其他车辆16不能在不会相互碰撞的情况下同时进入交叉路口14。虽然图2示出了双向停车(其中任何交叉车流(未示出)无需停在交叉路口14)，但认识到本文中展示的教导可应用于其他交叉路口的配置(诸如表征为四向停车的交叉路口)，并且本文中展示的教导能够用于当两个或更多个车辆同时到达四向停车时解决冲突。
设想到主车辆12可能遇到的交叉路口的实例，在该交叉路口的实例中，无标志被贴出，两个或更多个车辆正接近未标示的交叉路口，并且正常的或通常的路权规则不足以确定哪个车辆首先应该进入交叉路口。涉及主车辆应该如何在该情况下进行应对的决策逻辑可能不要求主车辆12停下，而是要求主车辆减速且让其他车辆16畅通无阻地领先，并且仅仅在必要时才停下。
回到图1，系统10包括可操作用于对靠近主车辆的各种的地形特征或对象26进行检测的外部传感器24。例如外部传感器24可包括交叉路口检测器20(下文中的检测器20)，该检测器20用于确定主车辆12何时停在交叉路口或接近交叉路口。检测器20可以是多种传感器中的一个或多个(诸如相机或激光雷达单元)，其通常适于安装在主车辆12上以用于检测主车辆12何时位于交叉路口14或正在接近交叉路口14。可替代地，主车辆12靠近交叉路口14的确定可以借助于通过例如从地图数据库62中提取信息来提供关于交叉路口14的配置或布局的信息的全球定位系统(GPS)和/或车辆到基础设施(V2I)通信。
系统10，或更具体地外部传感器24，通常包括车辆检测设备28(下文中的设备28)，该设备28适于安装在主车辆12上且通常配置为对其他车辆16进行检测，并且检测或确定其他车辆16何时与主车辆12在同一时刻已经停在交叉路口14或接近交叉路口14。可用作设备28的特定的设备包括但不限于：相机、雷达单元、激光雷达单元、超声换能器、车辆到基础设施(V2I)通信和/或车辆到车辆(V2V)通信。设想到设备中的一些(例如相机)可以同时用于交叉路口检测以及车辆检测。
系统10还包括与检测器20以及设备28通信的控制器30。控制器30可以包括诸如微处理器的处理器(未具体示出)或诸如包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)的模拟和/或数字控制电路的其它控制电路。控制器30可以包括用于存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的非易失性存储器。由处理器执行一个或多个例程以进行用于基于由控制器从外部传感器24接收到的信号的步骤来确定主车辆12何时与其他车辆16在基本上或大约同一时刻(例如在彼此的+/-1秒之内)停在交叉路口14或接近交叉路口14。
为了解决当主车辆12和其他车辆在基本上同一时刻16停在交叉路口14或靠近交叉路口14时产生的困境或冲突，控制器30被配置为当路权规则34无法确定主车辆12应该何时进入交叉路口14时，确定对于主车辆12在尝试进入交叉路口14之前进行等待的等待时间32。即，如果路权规则34不提供清楚的决策，则通过在主车辆12尝试进入交叉路口之前等待一段时间以观察其他车辆16做了什么来克服该问题。认识到如果主车辆12和其他车辆16都以自主模式操作并且两个车辆中的软件版本都是相同的(至少关于以上描述的如何解决冲突都是相同的)，在这两个车辆之一尝试进入交叉路口14之前两个车辆都可能等待无法接受地长的时间。相应地，本文中描述的是一些用于选择或确定等待时间32的替代方法，这些方法可帮助更快地解决冲突而无需在任一车辆中驻留/行进的人员参与。
在一个实施例中，如本领域技术人员将认识到的，系统10可包括由分离的硬件设备或作为控制器30所执行的子例程来提供的随机数发生器36。基于由随机数发生器36所输出的数字或值，可将等待时间32设为例如0.5秒、1.0秒、1.5秒或2.0秒中的一个。如果主车辆12和其他车辆16都配备有包括随机数发生器的系统，则不太可能两个车辆都在同一时间尝试进入交叉路口14。如果两个车辆都恰好基于随机数发生器36的输出为等待时间32选择了相同的值，则在两者都在同一时间尝试进入交叉路口14之后，两个车辆都可停下并为等待时间32选择新的值。最后仅有一个车辆将开始进入交叉路口，而另一个等待着等待时间32期满。也可以设想到如果一个车辆先于另一个车辆开始进入交叉路口14，那么另一个车辆在第一个车辆通过后将立即进入交叉路口。即，例如，如果主车辆12的等待时间32未期满，但是其他车辆16没有等待并在停下不久后进入交叉路口14，那么主车辆12在其他车辆16通过后能够立即进入交叉路口。概括地说，该非限制性实施例中的控制器30被配置为基于由随机数发生器36所输出的数字来确定等待时间32。
可替代地，系统10包括罗盘38，并且控制器30可被配置为基于由罗盘38所指示的主车辆12的前进方向来确定等待时间32。可理解到这将需要成为由其他车辆所遵循的惯例。例如，如果将等待时间设为等于方位度数除以10，则等待时间32当往东时是0.9秒，当往西时是2.7秒，以及当往北时是0或3.6秒(这取决于罗盘38指示正北的哪一侧)。
在另一个实施例中，车辆检测装置28被配置为或由控制器30用于确定其他车辆16的分类40，且将等待时间32设为不确定的58，即，如果分类是紧急车辆42(例如警车、救火车、救护车，尤其是当激活了紧急灯时)以及公共运输车辆44(诸如有轨电车或公共汽车)之一，那么等待其他车辆先行。可替代地或另外地，如果其他车辆正在被手动地操作(例如非自动化)，可以将等待时间设为不确定的58。
在另一个实施例中，例如车辆检测设备28的外部传感器24可配置为检测靠近交叉路口14的行人46，并且如果行人46正尝试进入交叉路口14时将等待时间32设为不确定的58，即等待行人46先行。控制器30可以配备有行人意图算法56，该行人意图算法56使用例如来自相机的图像的图像处理以确定行人46正在面向哪条道路以及行人是否在将与主车辆12的行驶路径18A相交叉的方向上移动。可替代地，如果行人46正在仅与其他车辆16的行驶路径18B相交叉的方向上移动，那么主车辆12可以选择进入交叉路口14而不等待，这是因为其他车辆将等待行人46通过交叉路口14。相似地，如果第三个车辆已在交叉路口并且正在仅与其他车辆16的行驶路径18B相交叉的方向上移动，那么主车辆12可以选择进入交叉路口14而不等待，这是因为其他车辆将等待第三个车辆通过交叉路口14。
在另一个实施例中，系统10可包括用于对关于靠近交叉路口14的其他车辆(其他车辆16和未示出的任何其他车辆)的信息进行通信(即接收)的收发器48，并且控制器30被进一步配置为基于信息来确定等待时间32。收发器48可以是以上提到的V2V、V2I和/或V2E(车辆到所有事物)通信系统。作为示例而非限制的方式，信息可以包括其他车辆(例如其他车辆16)的等待时间50和/或每个其他车辆的位置60。随后当主车辆12的等待时间32小于因由于同时到达时间或其他非特定原因所造成的冲突所以正在等待的所有其他车辆的等待时间50时，控制器30可以指示主车辆12应该立即进入交叉路口14。
可替代地，经由收发器48通信的信息可包括其他车辆的转弯方向52或每个其他车辆的位置60。得出控制器30可以指示当主车辆12的转弯方向54使得这样做将不会干扰其他车辆时主车辆12应该进入交叉路口14。也设想到收发器48能够用于当交通非常繁忙时与多个车辆进行通信以允许数个车辆通过交叉路口14并且藉此消除拥堵。
可替代地，信息可以包括其他车辆16的分类40，并且如果分类40是紧急车辆42以及公共运输车辆44之一时将所述等待时间32设为不确定的58(即等待其他车辆16先行)。
因此，提供了用于操作自动化车辆(主车辆12)的冲突解决系统(系统10)、用于系统10的控制器30以及操作系统10的方法。提出了多种方案以解决由多个车辆同时到达交叉路口所引起的潜在的冲突或困境，这些潜在的冲突或困境使用由人类通常用来解决冲突的路权规则一般是不能解决的。
尽管已经根据本发明的优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明并不旨在受限于此，而是仅受所附权利要求书中所阐述的范围限制。

Claims (10)

1.一种用于操作自动化车辆的冲突解决系统(10)，所述系统(10)包括：
交叉路口检测器(20)，所述交叉路口检测器适于安装在主车辆(12)上，所述检测器(20)用于确定所述主车辆(12)何时停在交叉路口(14)；
车辆检测设备(28)，所述车辆检测设备适于安装在所述主车辆(12)上，所述设备(28)用于检测其他车辆(16)何时与所述主车辆(12)在同一时刻已经停在所述交叉路口(14)；以及
控制器(30)，所述控制器与所述检测器(20)以及所述设备(28)进行通信，所述控制器(30)被配置为：当路权规则(34)无法确定所述主车辆(12)应该何时进入所述交叉路口(14)时，确定对于所述主车辆(12)在尝试进入所述交叉路口(14)之前进行等待的等待时间(32)。
2.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述系统(10)包括随机数发生器(36)，并且所述控制器(30)被配置为基于由所述随机数发生器(36)输出的数字来确定所述等待时间(32)。
3.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述系统(10)包括罗盘(38)，并且所述控制器(30)被配置为基于由所述罗盘(38)指示的所述主车辆(12)的前进方向来确定所述等待时间(32)。
4.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述车辆检测设备(28)被配置为对所述其他车辆(16)的分类(40)进行确定，并且如果所述分类(40)是紧急车辆(42)以及公交运输车辆(44)之一时将所述等待时间(32)设为不确定的(58)。
5.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述车辆检测设备(28)被配置为对靠近所述交叉路口(14)的行人(46)进行检测，并且如果所述行人(46)正尝试进入所述交叉路口(14)，则将所述等待时间(32)设为不确定的(58)。
6.如权利要求1所述的系统(10)，其中，所述系统(10)包括用于对关于靠近所述交叉路口(14)的其他车辆的信息进行通信的收发器(48)，并且所述控制器(30)被配置为基于所述信息来确定所述等待时间(32)。
7.如权利要求6所述的系统(10)，其中，所述信息包括所述其他车辆的等待时间(50)，并且当所述主车辆(12)的所述等待时间(32)小于所述其他车辆的所述等待时间(50)时，所述控制器(30)指示所述主车辆(12)应该进入所述交叉路口(14)。
8.如权利要求6所述的系统(10)，其中，所述信息包括所述其他车辆的转弯方向(52)，并且当所述主车辆(12)的转弯方向(54)使得这样做将不会干扰所述其他车辆时，所述控制器(30)指示所述主车辆(12)应该进入所述交叉路口(14)。
9.如权利要求6所述的系统(10)，其中，所述信息包括所述其他车辆(16)的分类(40)，并且如果所述分类(40)是紧急车辆(42)以及公共运输车辆(44)之一，则将所述等待时间(32)设为不确定的(58)。
10.一种用于操作自动化车辆的冲突解决系统(10)，所述系统(10)包括：
交叉路口检测器(20)，所述交叉路口检测器适于安装在主车辆(12)上，所述检测器(20)用于确定主车辆(12)何时接近交叉路口(14)；
车辆检测设备(28)，所述车辆检测设备适于安装在所述主车辆(12)上，所述设备(28)用于检测其他车辆(16)何时与所述主车辆(12)在同一时刻接近所述交叉路口(14)；
控制器(30)，所述控制器与所述检测器(20)以及所述设备(28)进行通信，所述控制器(30)被配置为：当路权规则(34)无法确定所述主车辆(12)应该何时进入所述交叉路口(14)时，确定对于所述主车辆(12)在尝试进入所述交叉路口(14)之前进行等待的等待时间(32)。
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