CN108960044A - 使用车辆确定基础设施灯状态 - Google Patents

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Abstract

公开了一种车辆计算机，该车辆计算机包括一个或多个处理器和存储可由一个或多个处理器执行的指令的存储器。该计算机可以被编程为：从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；基于光输入来确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且基于该确定来向后端系统传送报告。

Description

使用车辆确定基础设施灯状态
技术领域
本发明涉及基础设施灯的检测系统，并且更具体地，涉及一种使用车辆确定基础设施灯状态的方法和装置。
背景技术
城市和州可以雇用或者聘用工人从街道到街道开车来检查路灯是否被烧坏。例如，工人可能会响应市民电话投诉——例如，他们各自房屋前的灯已‘熄灭’。并且在一些情况下，警察和/或消防部门会对此进行确定——例如，以及可能采取校正措施。
发明内容
根据本发明，提供一种计算机，该计算机被编程为：
从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；
基于光输入来确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且
基于确定来向后端系统传送报告。
根据本发明的一个实施例，其中阵列位于车辆的车顶上。
根据本发明的一个实施例，其中阵列连接到车辆电力总线以向车辆提供电力。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为：基于光输入的强度小于第一阈值且大于第二阈值来确定灯处于降级状态；并且基于光输入的强度小于第二阈值来确定灯处于故障状态。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为在接收来自灯的光输入之前指示车辆减速。
根据本发明的一个实施例，其中灯被定位且定向为照亮用于移动车辆的路径或道路、被定位且定向为照亮行人通道或人行道、或被定位且定向为照亮车辆停车区域。
根据本发明的一个实施例，其中报告包括灯的标识符和降级状态或故障状态的指示。
根据本发明的一个实施例，其中报告包括与灯相关联的位置数据。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为从灯无线地接收标识符。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为无线地接收：来自灯的与灯的光源相对于路面的高度(h1)相关联的数据、来自灯的与光源的光束模式相关联的数据、或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为从一个或多个附加车辆无线地接收与灯相关联的光输入，其中车辆和一个或多个附加车辆是队列行驶的车辆的一部分。
根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步被编程为基于与队列行驶中的每个车辆相关联的光输入来确定灯是处于正常状态、降级状态还是故障状态。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为基于来自沿着道路彼此间隔开的一系列灯的光输入来确定局部暗灯或熄灯状况。
根据本发明的一个实施例，其中该计算机进一步被编程为基于系列中的至少一个灯的光输入与一系列灯的光输入比较来确定一系列灯中的至少一个的降级状态或故障状态。
根据本发明的一个实施例，其中车辆包括客车、卡车、货车、运动型多用途车、休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机或无人机中的一个。
根据本发明，提供一种系统，包含：上述的计算机，和电力地连接到计算机的光伏电池阵列。
根据本发明，提供一种系统，该系统包含：
多个车辆，每个车辆具有光敏感测系统；以及
服务器计算机，该服务器计算机被编程为：
从多个车辆接收包括基础设施灯的位置数据和状态的消息；并
且
基于消息来确定基础设施灯处于正常状态、降级状态或故障状
态中的一个。
根据本发明的一个实施例，其中该服务器计算机进一步被编程为确定与所确定的正常状态、降级状态或故障状态相关联的置信水平。
根据本发明的一个实施例，其中该服务器计算机进一步被编程为基于消息来更新定位数据。
根据本发明，提供一种方法，该方法包含：
从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；
基于光输入来确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且
基于确定来向后端系统传送报告。
附图说明
图1是在具有多个基础设施灯的道路上的车辆的透视图；
图2是包括图1的车辆的基础设施状态报告系统的示意图；
图3-5是示出了确定基础设施灯的状态的若干说明性过程的流程图；
图6-7是示出了三个不同车辆的感测系统的输出的示例性示意图。
具体实施方式
描述了一种基础设施状态报告系统，该系统包括后端系统和一个或多个车辆，每个车辆具有一起可以用于确定一个或多个基础设施灯的状态的计算机和感测系统。根据一个说明性示例，该计算机可以被编程为：从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；基于光输入，确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且基于该确定来向后端系统传送报告。
根据上述至少一个示例，该阵列位于车辆的车顶上。
根据上述至少一个示例，该阵列被连接到车辆电力总线以向车辆提供电力。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为：基于光输入的强度小于第一阈值且大于第二阈值来确定灯处于降级状态；并且基于光输入的强度小于第二阈值来确定灯处于故障状态。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为在接收来自灯的光输入之前指示车辆减速。
根据上述至少一个示例，灯可以被定位且定向为照亮用于移动车辆的路径或道路、被定位且定向为照亮行人通道或人行道、或者被定位且定向为照亮车辆停车区域。
根据上述至少一个示例，该报告可以包括灯的标识符和降级或故障状态的指示。
根据上述至少一个示例，该报告包括与灯相关联的位置数据。
根据上述至少一个示例，该计算机进一步被编程为从灯无线地接收标识符。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为无线地接收：来自灯的与灯的光源相对于路面的高度(h1)相关联的数据、来自灯的与光源的光束模式相关联的数据、或其组合。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为从一个或多个附加车辆无线地接收与灯相关联的光输入，其中车辆和一个或多个附加车辆是队列行驶的车辆的一部分。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为基于与队列行驶中的每个车辆相关联的光输入来确定灯是处于正常状态、降级状态还是故障状态。
根据上述至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为基于来自沿着道路彼此间隔开的一系列灯的光输入来确定局部暗灯(brown out)或者熄灯(black out)状况。
根据以上至少一个示例，该计算机可以进一步被编程为基于系列中至少一个灯的光输入与一系列灯的光输入比较来确定一系列灯中的至少一个的降级状态或故障状态。
根据上述至少一个示例，该车辆包括客车、卡车、货车、运动型多用途车、休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机或无人机中的一个。
根据另一个说明性示例，系统包括上述计算机和电力地连接到计算机的光伏电池阵列。
根据另一个说明性示例，一种系统包括多个车辆和服务器计算机，每个车辆具有光敏感测系统，该服务器计算机被编程为：从多个车辆接收包括基础设施灯的位置数据和状态的消息；并且基于该消息，确定基础设施灯处于正常状态、降级状态或故障状态中的一个。
根据上述至少一个示例，该服务器计算机可以进一步被编程为确定与所确定的正常、降级或故障状态相关联的置信水平。
根据上述至少一个示例，该服务器计算机可以进一步被编程为基于该消息来更新定位数据。
根据另一个说明性示例，一种方法包括：从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；基于光输入，确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且基于该确定来向后端系统传送报告。
根据至少一个示例，公开了一种计算机，该计算机被编程为执行上述指令示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机，该计算机被编程为执行上述方法示例的示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中指令包括上述指令示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中指令包括上述方法示例的示例的任何组合。
现在转向附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部件，示出了一种基础设施状态报告系统10，该基础设施状态报告系统10包括一个或多个车辆12(例如，仅示出一个)和与一个或多个车辆12通信的后端系统14。一个或多个车辆12可以是相似的或甚至相同的；因此，只有一个在此进行描述(然而，应该理解的是，在报告系统10中可以使用许多相似的车辆)。如图1和2所示，车辆12可以包含车载计算机16和连接到计算机16的至少一个光敏感测系统18，其中感测系统18适于检测道路基础设施灯20(例如，路边或高架灯、停车库灯等等)的光强度。使用感测系统18，计算机16可以确定基础设施灯和其他这种照明装置是否处于正常状态(提供预期亮度)、故障状态(不提供亮度)和/或降级状态(提供一部分的预期亮度)。然后，例如，车辆计算机16可以向后端系统14报告哪些灯处于降级和/或故障状态——其相应地，可以便于灯的维修或更换。根据系统10的一个方面，可以从点到点移动的车辆12可以是所谓的物联网(IOT)的参与者——例如，向地方、州、联邦等社区提供服务。例如，基础设施状态报告系统10可以在车辆12和/或后端系统14执行其他任务的同时使用。此外，在至少一些示例中，车辆12是自主出租车辆——例如，并且可以被编程为在各个车辆不执行乘员运输服务期间检测并报告基础设施灯的降级和/或故障状态，如将在下面更详细地解释。
车辆12被显示为客车；然而，车辆12也可以是包括基础设施状态报告系统10的卡车、货车、运动型多用途车(SUV)、休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机、无人机等。车辆12可以以多种自主模式中的任一种操作。在至少一个示例中，车辆12可以作为自主出租车等等操作——例如，以如由美国汽车工程师协会(SAE)(其已定义了在0-5级别操作)定义的完全自主模式(例如，级别5)操作。例如，在级别0-2，人类驾驶员通常在没有来自车辆12的帮助的情况下监测或控制大多数驾驶任务。例如，在级别0(“非自动化”)，人类驾驶员负责所有车辆操作。在级别1(“驾驶员辅助”)，车辆12有时帮助转向、加速或制动，但驾驶员仍然负责绝大多数车辆控制。在级别2(“部分自动化”)，车辆12可以在某些情况下控制转向、加速和制动而无需人机交互。在级别3-5处，车辆12承担更多与驾驶相关的任务。在级别3(“有条件自动化”)，车辆12可以在某些情况下操纵转向、加速和制动以及监测驾驶环境。然而，级别3可能需要驾驶员偶尔进行干预。在级别4(“高自动化”)，车辆12可以操纵与级别3相同的任务，但不需要依靠驾驶员在某些驾驶模式下干预。在级别5(“全自动化”)，车辆12可以操作所有任务而无需驾驶员干预。
例如，为了执行这样的自主驾驶任务，车辆12可以具有包括动力传动系统控制系统30(见图2)的大量计算系统。动力传动系统控制系统30可以除了别的以外包含车辆马达(未示出)、变速器(未示出)和转向系统(未示出)。该马达可以包含内燃发动机、电动马达、混合电动马达等等。在一个示例中(并且如下面更详细所描述的)，车辆12是混合动力电动、纯电动或太阳能电动车辆——例如，利用光伏(PV)电池阵列32(见例如，图1中所示的在车辆车顶36的外表面34上的阵列32)来从太阳光和/或人造光源提取电能。不管车辆马达的类型，当被致动且接合时，系统30可以分别使用变速器和转向系统来使车辆移动和转向。通常，动力传动系统控制系统30(其装配和结构)和通过人类或计算机操作者控制它的技术将被本领域技术人员所理解。
动力传动系统控制系统30可以通过任何合适的有线和/或无线网络连接42连接到计算机16。在至少一个示例中，连接42包括控制器局域网(CAN)总线、以太网、本地互连网络(LIN)、光纤连接、本地无线连接等等中的一个或多个。其他示例也存在。例如，供选择地或与例如CAN总线结合，连接42可以包含一个或多个分立的有线或无线连接。
根据至少所示的示例，网络连接42将动力传动系统控制系统30通信地连接到：计算机16、定位系统44、视觉系统46和无线通信模块48。计算机16可以是单个计算装置或多个计算装置(例如，与其他车辆系统和/或子系统共享)。在至少一个示例中，计算机16是电力管理模块——例如，用于通过车辆电力总线50(例如，其提供12V、24V等的电力)来控制车辆12中可用于模块的电力；然而，这仅仅是一示例。计算机16可以包含连接到存储器54的一个或多个处理器或处理电路52。例如，处理器52可以是能够处理电子指令的任何类型的装置，非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器、专用集成电路(ASIC)等——仅举几个示例。通常，计算机16可以被编程为执行数字存储的指令，该指令可以被存储在存储器54中，该指令使计算机16(例如，更具体地处理器52)除了别的以外能够：确定基础设施灯20的亮度状态；当亮度状态是故障或降级时，则生成指示灯20的状态及其位置的报告；并且将该报告提供给后端系统14。计算机16还可以被编程为仅当计算机具有预定置信水平时才提供报告；例如，如将在下面更详细地所解释的，置信水平的增加可以是指示相似结论的多个参数(即，指示亮度故障或降级的多个参数)的结果。
存储器54可以包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，该介质可以包括一个或多个存储装置或物品。示例性非暂时性计算机可用存储装置包括传统的计算机系统RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)以及任何其他易失性或非易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。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)。计算机可读介质的普通形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其它具有孔排列模式的物理介质、RAM、PROM(可编程只读存储器)、EPROM、FLASH–EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其它存储器芯片或内存盒、或任何其它计算机可读的介质。如上所述，存储器54可以存储可以被体现为软件、固件等等的一个或多个计算机程序产品。
可以连接到计算机16的感测系统18可以包括连接到光敏传感器阵列32的本地控制器56。本地控制器56可以包含处理器(未示出)和存储器(未示出)——在这里，控制器56的处理器和存储器可以具有与处理器52和存储器54相似的特征；然而，本地控制器处理器可以执行与处理器52不同的指令；即控制器存储器可以存储不同的可执行指令。例如，本地控制器56可以被编程为接收来自传感器32的光强度的指示并且将该数据提供给计算机16。此外，在至少一些示例中，控制器56可以控制到车辆电力总线50由传感器32接收到的电荷流。传感器32应该被广义地理解为包括感测光强度并且基于接收到的光强度来提供输出的一个或多个电子装置——这些传感器可以是太阳能电池，但这不是必需的。
如上所述，在一个非限制性示例中，传感器32是包括一个或多个光敏层和换能器(例如，将光能转换为电荷)的光伏(PV)电池。例如，如本文所使用的，光伏(PV)电池是根据光伏效应将光能转换成电力的电力装置，其中电池的电力参数(例如，电流、电压、电阻等)在暴露于光时变化。多个PV电池可以相邻地位于任何合适的表面34上以形成太阳能电池板——例如，所示的阵列32。图2示出了PV电池32的简化示意图(例如，以具有列a-j和行0-9的阵列布置)。在该示例中，每个电池(例如，电池g-l)可以在光能的存在下提供电力输出的范围。例如，当光强度大于预定阈值(例如，电力输出的范围可以是ON(打开)或OFF(关闭))时，电池可以触发预定的电力输出(例如，电流、电压、电阻等)。或者，例如，该电池可以基于不同程度的光强度来触发预定的电力输出(例如，电流、电压、电阻等)；例如，该范围可以基于不同的接收到的光强度来指示OFF、25％ON、50％ON、75％ON或完全ON。根据一个非限制性示例，电力输出是接收到的光强度的数学函数(例如，曲线)。在至少一个示例中，当特定PV电池32处的光强度达到预定阈值时，电池32可以处于饱和状态——例如，对于高于阈值的光强度，电池可能不再输出相应较大的电力输出。
感测系统18可以包含一个或多个中间存储单元或电池(未示出)——例如，其暂时地存储电力，直到电力可以被传递到总线50。类似地，计算机16可以被编程为触发本地控制器56来使控制器56将全部或一些电力传递到总线50。因此，在至少一些示例中，控制器56可以被编程为相对于计算机16的附属计算机。
定位系统44可以是连接到网络连接42的任何合适的电子计算装置，该网络连接42可以向计算机16提供全球和/或本地位置数据。例如，定位系统44可以从一个或多个卫星接收位置数据(例如，纬度和经度(LAT/LONG)坐标数据)。非限制性的卫星类型和定位系统包括GPS(全球定位系统)和GLONASS(全球导航卫星系统)。如下面将更详细地所描述的，定位系统44可以用于提供位置数据(到后端系统14)，其中位置数据与需要修理或更换的由车辆12识别的灯20相关联。
视觉系统46可以包含一个或多个成像或观察装置、一个或多个图像处理计算机、软件等等。成像或观察装置的非限制性示例包括激光识别探测和测距(LIDAR)装置、无线电探测和测距(RADAR)装置和/或日照摄像机(例如互补金属氧化物半导体(CMOS)装置、电荷耦合装置(CCD)、图像增强器(所谓的i-平方或光放大装置)等)，仅举几个示例。视觉系统46可以使用单个成像或观察装置或装置的任何合适的组合以除了别的以外接收关于用于自主驾驶控制的其他道路车辆的相对位置的数据。在至少一个示例中，除了支持自主驾驶模式之外，视觉系统46可以用于识别车辆12正在接近的基础设施灯20。在至少一个示例中，感测系统18是视觉系统46的观察装置中的一个——例如，因此，灯降级或故障可以被视觉系统46检测到。在其他示例中，感测系统18独立于视觉系统46操作。因此，在至少一个示例中，视觉系统46向计算机16提供关于在车辆12的接近度内的基础设施灯20的数据(例如，通过网络连接42)。
无线通信模块48可以是被装配为与其他电子装置无线通信(例如，通过一个或多个无线通信和/或陆地通信网络60、62，例如下面描述的那些)的任何合适的远程信息处理计算装置。这样的无线远程通信可以包括使用蜂窝技术(例如，LTE(长期演进)、GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)和/或其他蜂窝通信协议)、短程无线通信技术(例如，使用Wi-Fi(无线保真)、蓝牙、低能耗蓝牙(BLE)、专用短程通信(DSRC)和/或其他短程无线通信协议)、或其组合。这种通信也包括所谓的车辆-对-车辆(V2V)和车辆-对-基础设施(V2I)通信——所有这些都将被本领域技术人员所理解。例如，模块48可以包括嵌入式蜂窝芯片组或者可以使用由车辆12的用户携带的移动装置(未示出)(例如，蜂窝电话、智能电话等)的芯片组来促进蜂窝通信。根据至少一些方面，模块48可以被编程为通过连接42从车载计算机16接收与基础设施报告相耦合的无线传输指令，并且基于接收到指令和请求，将报告无线地传送给后端系统14。
图2还示出了基础设施状态报告系统10的其他方面；例如，即后端系统14、无线通信网络60、陆地通信网络62和多个基础设施灯20(例如，为了说明的目的仅示出一个)。后端系统14包括一个或多个互连且远程定位的计算机服务器70(例如，通过专用网络等等)。示出了若干服务器70；然而，由于每个服务器70可以是相似或相同的，所以将只描述一个。
服务器70可以为车辆(例如，可以在一个或多个自主和/或非自主驾驶模式下操作的车辆12)执行多个后端功能。后端功能的非限制性示例包括向第三方实体和/或向联邦和/或地方政府和市政当局提供基础设施报告数据，以及向车辆12提供：信息娱乐和/或娱乐服务、紧急服务、路线安排和/或目的地数据等。在另一个示例中，服务器70由政府拥有(例如，由运输部门拥有)。服务器70可以包含一个或多个处理器72、存储器74和一个或多个数据库76。服务器70的处理器72和存储器74可以具有与处理器52和存储器54相似的特征和/或功能；然而，处理器72可以执行与处理器52不同的指令；类似地，存储器74可以存储不同的指令，并且处理器72可以执行这些不同的指令。根据一个非限制性示例，存储器74可以存储可由处理器72执行的指令，该指令包括：从多个车辆12接收多个基础设施报告、从报告中的一个或多个确定基础设施灯需要修理或更换、确定与相应的灯20相关联的位置数据、并且向授权的服务技术员或服务实体提供指示以使技术员或实体可以便于修理和/或更换灯。这些仅仅是说明性指令；其他指令也可以被存储和执行(包括包含上述指令中的一个或多个的组合)。例如，服务器70可以确定与需要修理或更换的相应的基础设施灯20相关联的置信水平(例如，需要修理/更换的概率或可能性)。在至少一个示例中，服务器70不会向授权的服务技术员或实体发布指示，除非置信水平大于预定阈值。
在后端系统14处的数据库76除了别的以外可以存储在文件系统中的数字地图文件的集合。例如，一个或多个数据库76可以专用于存储与被分类为所谓的级别4自主驾驶区域的大城市或城市宏观区域相关联的基础设施和地图数据——例如，所谓的定位数据。本领域技术人员应当理解的是，在自主模式下操作的车辆可以使用这种定位数据来从点到点驾驶、停留在相应的车道内、转弯、避开障碍物以及其他车辆等。数据库76中的定位数据文件可以使用处理器72来检验或下载、更新(例如，识别在正常状态下操作的基础设施灯20以及在降级或故障状态下操作的那些灯20)。此后，数据文件可以被再次上传并存储在数据库76内(例如，包括在相应的灯20内的光源的修理或更换发生时之后)。
如上所述，车辆12可以通过它们相应的无线通信模块48并且通过无线和/或陆地通信网络60、62来与后端系统14通信。陆地通信网络62可以实现到公共交换电话网(PSTN)的连接，例如，用于提供硬连线电话、分组交换数据通信、互联网基础设施等等的连接。并且无线通信网络60可以包括卫星通信架构、在宽的地理区域上的蜂窝电话通信、和/或在较短的地理区域上的短距离无线通信。因此，在至少一个示例中，网络60包括可以含有演进节点B(eNodeB)、服务网关、基站收发器等等的任何合适的蜂窝基础设施(例如，包括LTE、CDMA、GSM等)。此外，网络60可以利用短程协议、技术等，例如但不限于：Wi-Fi、Wi-Fi直连、蓝牙、BLE、专用短程通信(DSRC)等。共同地或单独地，网络60、62可以是车辆-对-车辆(V2V)或车辆-对-基础设施(V2I)网络的一部分。无线和陆地通信网络60、62在本领域中通常是已知的并且在此不再进一步描述。
基础设施灯20可以用于照亮由车辆12以及行人、骑自行车者主要使用的路径、道路、通道等。如在此所使用的，基础设施灯20包括：在固定架上被定位且定向为照亮用于移动车辆12的路径或道路的任何灯、在固定架上被定位且定向为照亮邻近车辆路径或道路的行人通道或人行道的任何灯、和在固定架上被定位且定向为照亮车辆停车区域(例如，停车场或车库、车辆维修站(例如，加油站、维修站等))的任何灯。固定架可以附接到地面(地表)、建筑物、墙壁、托架或其他固定结构。因此，虽然图1和图2中示出了路灯，但这仅仅是一个示例。
根据一个示例，基础设施灯20是所谓的智能灯——即，它们包括含有处理器、存储器、无线收发器等的计算机模块80。这种智能灯可以通过其收发器来将数据无线地传送到附近类似连接的装置——例如，车辆12(例如，通过模块48)(或者它们甚至可以通过导线连接到陆地通信网络62)。在一些情况下，灯20可以传送指示其存在和提供数据(例如，IOT数据)的能力的信标信号。根据一个非限制性示例，模块80可以通过计算机模块80传送以下中的一个或多个：标识符、灯20的状态和一个或多个灯参数。标识符可以包括唯一地标识灯20本身、灯的类型和/或其地理位置的品牌和/或型号值、序列号、GPS坐标等。灯20的状态可以包括灯20是处于正常状态、降级状态还是故障状态。例如，通过模块80，灯20可以自诊断——例如，知道其光源82降级或已发生故障。灯参数可以包括与特定灯20相关联的特征和/或功能——非限制性示例包括：在源82处的光强度参数(lux)、光束形状参数(例如，指示从源82发射的光的体积或形状84、光源82的高度(h1)(例如，相对于道路R的表面S；图1-2))、在距源82的特定距离处的光束模式参数等等——例如，仅举几个示例。在图2中示出了示例性的光束模式86(例如，覆盖示例阵列32)。该模式86可以包括不同的强度区域——例如，外部区域88和内部区域90。这仅仅是一个示例，其中内部区域90具有比外部区域88更大的来自源82的光强度(注释：虽然示出了具有不同强度的两个区域88、90，但可以使用阵列32观察更多或更少的区域)。根据一个示例，灯标识符和至少一个光束参数可以在车辆12处被接收；计算机16可以基于标识符来确定灯的类型以及其位置数据；接收到的光束参数可以被计算机16缩放(例如，考虑车辆高度(h2)——例如，如果阵列32位于车顶36上)；使用计算机16，接收到的光束模式可以与从存储器54检索的存储的光束模式(例如，其将指示灯20的正常状态)进行比较；并且然后，计算机16可以确定接收到的光束模式是指示正常状态、降级状态还是故障状态。在正常状态下，计算机16可以基于光束模式来确定预期强度。在故障状态下，没有可辨识的模式可以被计算机16确定。在降级状态下，强度(例如，区域88、区域90或两者的)可以小于一个或多个预定阈值。这里所示的灯20和参数仅仅是示例。此外，如上所述，灯20也可以不是智能灯。
现在转到图3，描述示出了确定车辆12处的灯状态的一种方法的过程300。过程300开始于框305——其中计算机16接收来自感测系统18的环境光输入(例如，通过阵列32)。在一个示例中，当车辆12位于两个或更多个基础设施灯20之间时，计算机16确定环境光输入。在其他示例中(例如，在城市场景中)，计算机16平均在预定的时间间隔内的环境光输入——例如，当车辆12不位于灯20的预定半径内时(例如，超过20英尺远)。在其他示例中，计算机16接收(例如，从后端系统14或通过互联网)日落和日出数据、月球数据、天气数据等等，至少部分地基于日出、日落、月球、和/或天气数据来确定照明条件。当然，计算机16也可以以其他方式确定环境照明条件。
在框305之后，在框310，计算机16指示车辆12将感测系统18定位为相对于附近的基础设施灯20(例如，如图1所示)。框310可以包括计算机16确定基础设施灯20的接近度并且通过网络连接42向动力传动系统控制系统30发送指令以将车辆12朝向灯20移动。在其他示例中，车辆12可以确定不需要车辆12朝向灯20的重定向——即，车辆的当前路线可以在灯20下方通过。确定接近度并且将车辆12定位在灯20下方可以包括任何合适的过程——例如，包括使用存储在计算机存储器54(例如，或其他存储器)中的定位数据、接收来自视觉系统46的数据、接收来自定位系统44的数据、使用来自灯20的信标信号(例如，如果是智能灯的话)等。在至少一个示例中，计算机16指示车辆12在灯20下方移动——例如，因为是可能的(例如，考虑行人路、骑自行车者路等)。
在随后的框315，计算机16可选地可以指示车辆12减速或甚至停止(例如，在当来自灯20的向下指向的光相对于阵列32处于其顶点时的点处)。以这种方式，阵列32可以使可能干扰来自灯20的光的感测和由计算机16的测量的环境照明噪声(例如，反光、闪光或闪烁光等)最小化。
在随后的框320，计算机16通过感测系统18可以接收来自灯20的光输入(例如，测量结果)。该光输入可以被存储在存储器54中——例如，在至少一个示例中，光输入可以是具有不同强度的区域的光束模式(例如，如图2所示的光束模式)。
在框325，计算机16可以确定光输入(例如，光束模式)的至少一部分的光强度是否大于第一阈值；第一阈值的一个非限制性示例是10lux(勒克斯)。(供选择地，计算机16可以确定预定数量的PV电池32是否指示大于第一阈值的光强度)。如果计算机16确定光束模式的至少一部分大于第一阈值，则计算机16可以确定不标记特定灯20(例如，确定灯20在正常状态下操作)。在一个示例中，计算机16指示动力传动系统控制系统30远离灯20移动(框330)——例如，以停止暂停或减速，由此允许车辆12继续监测其他灯20或继续朝向其目的地。
如果在框325计算机16确定没有光输入(例如，光束模式)的部分大于第一阈值，则过程300可以进行到框335，并且计算机16可以确定光输入(例如，光束模式)的至少一部分的光强度是否大于第二阈值；第二阈值的一个非限制性示例是3lux。如果计算机16确定没有光输入(例如，在框320接收到的光束模式)的部分大于第二阈值，则计算机16可以将故障状态与灯20标记或相关联(框345)。例如，至少暂时地，计算机16可以将与灯20相关联的一个或多个标识符以及故障状态存储在存储器54中。(供选择地，如果小于预定数量的PV电池32指示小于第二阈值的光强度，则计算机16也可以在框345确定故障状态；还可以采用其他技术。)框355(下面所描述的)可以跟随框345。
返回到框335，如果计算机16确定光输入的至少一部分(例如，光束模式的至少一部分)大于第二阈值——但是没有光束模式的部分大于第一阈值(框325)——则计算机16可以将降级状态与灯20标记或相关联(框350)。例如，至少暂时地，计算机16可以将与灯20相关联的一个或多个标识符以及降级状态存储在存储器54中。(类似地(和供选择地)，如果小于预定数量的PV电池32指示大于第二阈值的光强度，则计算机16也可以在框350确定降级状态。)
在框345或框350之后，计算机16可以确定——如果尚未确定的话——相应的灯20的位置数据。例如，计算机16可以被编程为存储灯20的GPS坐标等等——例如，使用从定位系统44接收到的位置数据。或者例如，位置数据可以通过灯20本身(例如，如果是智能灯的话)提供给计算机16——例如，通过无线通信模块48。计算机16也可以以其他方式确定与灯20相关联的位置数据。
在随后的框360，计算机16可以向后端系统14传送指示相应的灯20的标记状态的报告或消息。该报告可以包括标识符和/或位置数据——其在至少一个示例中可以是相同的。根据一个示例，报告包括灯20的唯一标识符，并且后端系统14使用该标识符来确定位置数据。或者例如，报告可以包含以GPS坐标的格式的位置数据——并且后端系统14可以将位置数据与特定灯20相关联。其他示例也存在。
一旦后端系统14接收到报告，系统14就可以便于维修以解决灯20的状态——例如，基于灯20是处于降级状态还是故障状态。例如，系统14可以向授权的服务人员发送通知以行进到灯的位置并且修理或更换一个或多个灯部件。此外，具有故障状态的那些灯可以优先于具有降级状态的那些灯被解决。或者例如，较高行人和/或车辆交通的区域可以首先被解决。这些仅仅是示例。
在框360之后，过程300可以循环回到框305并且重复上述的框中的一个或多个，或者供选择地，过程300可以结束。过程300的全部或部分可以根据需要重复多次。此外，框的至少一些可以至少部分地同时执行。
其他实施方式也存在。例如，计算机16也可以向后端系统14发送指示灯20被确定为处于正常状态的报告。
图4示出了包括可由计算机16结合过程300的框中的至少一些执行的指令的过程400。根据一个非限制性示例，过程400涉及队列行驶的车辆12，其中每个车辆12具有计算机(例如，像计算机16)和感测系统(例如，像感测系统18)。车辆中的一个可以被指定为队列行驶领先车辆(12)——并且框410-440可以由队列行驶领先车辆12的计算机16执行。如本文所使用的，队列行驶的车辆是一起移动的多个车辆，其中车辆中的一个确定该组中其他车辆的速度和方向。在一个示例中，一个车辆指引第二车辆、第二车辆指引第三车辆、第三车辆指引第四车辆等。
在框410，当领先车辆12位于接近灯20时，计算机16可以使用感测系统18来确定第一光输入(E1)，类似于上述过程。然后在框420，通过任何合适的无线通信协议，队列行驶车辆12可以从该队列行驶中的其他车辆接收光输入(E2、E3、...)。例如，该队列行驶的车辆可以通过DSRC或任何其他短程或长程通信协议进行通信。因此，在队列行驶中的每个车辆接收到来自灯20的相应的光输入之后，领先车辆12可以从其中接收光输入(E2、E3、...)——例如，共同地或单独地接收输入。
在随后的框430，队列行驶领先车辆12的计算机16可以确定每个光输入(包括其自身(E1、E2、E3、...))是否在彼此的阈值内。例如，阈值可以是方差、标准偏差等等——仅举几个非限制性示例。如果存在异常值(例如，确定为在阈值之外的光输入)，则计算机16可以选择不将灯20标记为正常、降级或故障状态(例如，状态可以被认为是不确定的)。在这种情况下，过程400可以进行到另一个灯并且重复。
然而，例如，如果计算机16从与该队列行驶车辆中的每个相关联的光输入当中确定同时发生(没有在阈值之外的光输入)，则计算机16可以根据正常状态、降级状态或故障状态适当地标记特定灯20，如上所述。置信水平可以与已经确定了多个感测系统测量结果的灯20相关联。置信水平可以是统计概率；并且具有降级状态或故障状态的灯20——与大于阈值置信度水平的置信水平相关联——可以被确定为在后端系统14处具有较高的维修优先级。因此，后端系统14首先解决这些灯20的维修。
图6和图7进一步示出了由三个样本队列行驶车辆A、B、C接收到的光输入的序列94，其中每个5V脉冲96可以表示在正常状态下操作的基础设施灯20，并且脉冲96之间的间隔98可以表示随着车辆A、B、C以恒定的速率行驶经过一系列灯20而消逝的时间。在图6中，针对车辆A、B、C中的每个示出了一系列脉冲96；然而，序列94中的第四脉冲不存在(例如，0V)，指示对应于故障状态的光输入。在至少一个示例中，队列行驶领先车辆12(例如，其可以是或可以不是车辆A、B、C中的一个)可以基于每个确定相应的灯的光输入指示故障状态的三个车辆A、B、C来确定阈值置信水平。
图7类似于图6；然而，在图7中，仅车辆A确定第四灯处的故障状态(例如，由0V脉冲表示)，而车辆B和C确定灯20在正常状态下操作(例如，由相应的5V脉冲表示)。在该示例中，该队列行驶车辆12的计算机16可以基于车辆A、B、C的不一致的确定来确定不确定状态。因此，队列行驶车辆12可以不报告对应于第四脉冲的灯20，因为可能没有阈值置信水平。
供选择地，或者与队列行驶领先车辆12结合，过程400也可以由计算机服务器70执行。例如，服务器70可以从多个车辆12(其可以或可以不位于队列行驶中)接收多个报告。该报告可以包括光输入的测量结果——例如，由每个相应的车辆12接收到的。并且服务器70可以至少执行框430和440——例如，基于方差、偏差等来确定状态。再次，在更多车辆12已经报告指示降级或故障状态的光输入的情况下，服务器70可以根据较高的置信水平来确定相应的状态。
过程500也可以由车辆12执行。过程500可以用过程300和/或400的全部或部分来执行。在框510，计算机16确定一系列灯20(例如，图1中所示的灯20)之间的均匀间距X。随着车辆12至少部分地在该系列中每个灯20的下方通过，计算机16可以确定相应的光输入，如上所述(例如，E1、E2、E3、...)。
在框520，计算机16可以确定该系列灯20中的光输入的均分或平均亮度例如，如果通过感测系统18接收到二十个灯的光输入，则计算机16可以计算当然，可以使用更多或更少数量的灯20。根据一个示例，该平均值可以确定基线值，其中可以基于平均值来确定其他灯20的降级状态或故障状态。例如，降级状态可以是小于基线值(例如，减小25％等等)的阈值量。类似地，故障状态也可以是小于基线值(例如，减小50％等等)的另一个阈值量。
在框530，计算机16可以接收来自该系列中另一个灯的光输入(例如，E21)。该系列中的下一个灯(例如，E21)可以通过车辆12沿道路R移动距离X、使用定位系统44、使用视觉系统46或其任何组合来确定。
在框540，计算机16可以确定下一个光输入(例如，E21)是否小于平均值减去预定阈值如果不是，则计算机16可以针对该系列中的下一个灯(例如，E22)重复框530。然而，如果光输入(例如，E21的光输入)通过计算机16确定为小于阈值，则计算机16可以向后端系统14传送指示降级或故障状态的报告。降级或故障状态可以以任何合适的方式(包括根据上述示例)来确定。
在框550之后，过程500可以循环回框530并且尽可能多次重复框530。过程500可以用于确定局部暗灯状况——例如，当提供给电力网的电力至少局部地减小时。在这种情况下，如果计算机16基于预定的光强度值确定系列中每个灯20的正常、降级和/或故障状态，则计算机16可能不准确地报告一系列降级或故障。然而，如上所述，当计算机16确定一系列灯20的亮度或强度平均值时，可以预期所有正常操作的灯(例如，如果没有暗灯状况)以输出尽管较少但大体上相同的量的光。因此，使用过程500，计算机16可以避免做出多个不准确的报告。当然，虽然描述了暗灯状况，但车辆12也可用于确定熄灯状况(例如，其中计算机16知道一系列灯与道路R相邻、环境光线相对较低、但该系列灯全部OFF)。
其他例子也存在。例如，使用视觉系统46，计算机16可以捕获被确定为处于降级或故障状态的灯的图像。该图像可以与任何报告一起传送到后端系统14——例如，用于由后端服务器70或甚至服务器70的人类用户进一步评估。
根据另一个示例，服务器70可以针对每个车辆12记录处于降级和/或故障状态下的报告的(或准确报告的)灯20的数量。根据一个非限制性示例，服务器70可以为降级和/或故障状态报告提供金钱奖励。因此，用户可以拥有车辆12并且接收用于使用车辆12来确定降级或故障的奖励。此外，车队拥有者尤其可以从使用休班出租车12中受益。例如，在等待顾客时，自主车辆12可以巡逻停车场、车库、街道等，以确定灯20的状态——例如，直到顾客准备好接载等等的时间。
根据另一个示例，车辆队列行驶中的至少一个车辆12(例如，使用计算机16)可以通过推断来确定队列行驶中的车辆的至少一个正在经历光敏感测系统的故障——即，相应车辆车载的相应感测系统18(或其他系统)处于故障状态(而不是灯20处于降级状态)。例如，考虑队列行驶的车辆，其中车辆中的至少一个随着其在多个路灯20中的每个的下方通过而重复地传达(向队列行驶的领先车辆12)降级状态，其中在队列行驶中的剩余车辆相应地传送(向领先车辆12)相应的多个灯20中的每个的未降级状态。在这种情况下，领先车辆的计算机16可以推断从该特定车辆接收到的通信是异常值数据(并且忽略它)。此外，该队列行驶中的车辆的一个或多个(包括故障车辆本身)可以通过授权的车辆技术员发送指示对其感测系统的维修请求的诊断报告。
根据另一个示例，计算机16可以确定(例如，通过推断)支撑基础设施灯20的杆可能被弯曲或损坏。例如，如上所述，当车辆12在一系列灯20的下方移动时——保持其相对恒定的距离——光输入响应的移位(例如，在阵列32两端)可以指示其中灯杆中的一个不完全直立、歪斜等。响应于该确定，车辆12可以将该信息包括在发送给后端系统14的报告中。
如上所述，根据一个示例，车辆12的阵列32用于双重目的。在一个示例中，PV电池阵列32用于在白天期间为纯电动、混合动力电动或太阳能电动车辆供电；并且在夜间，阵列32用于报告基础设施灯20的状态。
因此，已经描述了包括后端系统和连接到由车辆携带的感测系统的车辆计算机的基础设施状态报告系统。该计算机可以被编程为接收来自感测系统的光输入，并且基于光输入，确定基础设施灯处于正常状态、降级状态或故障状态中的一个。该计算机还可以基于该确定来向后端系统传送报告。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以使用任何数量的计算机操作系统，包括但并不限于以下的版本和/或变体：福特操作系统、应用程序链接/智能装置链接中间软件、Microsoft操作系统、Microsoft操作系统、Unix操作系统(例如，加利福尼亚红木滩的甲骨文公司发售的操作系统)、纽约阿蒙克市的国际商业机器公司发售的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司发售的Mac OSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢的黑莓公司发售的黑莓OS以及谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作系统、或由QNX软件系统提供的汽车信息娱乐平台。计算装置的示例包括，但不限于，车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑、或手持式电脑、或一些其他计算系统和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行的指令，其中指令可以通过比如上面所列的那些的一种或多种计算装置来执行。计算机可执行的指令可以从计算机程序来编译或解读，计算机程序使用多种程序设计语言和/或技术建立，这些语言和/或技术包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等中单独一个或结合。这些应用程序中的一些可以在虚拟机(例如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等等)上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括一个或多个在此所述的过程。这样的指令和其它数据可以使用多种计算机可读介质存储和传送。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供计算机(例如通过计算机的处理器)可读的数据(例如指令)的任何非暂时性(例如有形的)介质。这样的介质可以采取许多形式，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持续内存。易失性介质可以包括例如典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指令可以通过一个或多个传输介质来传送，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含连接到计算机的处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普遍形式包括，例如软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其它具有孔排列模式的物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)，任何其它存储芯片或内存盒，或任何其它计算机可读的介质。
数据库、数据储存库、或在此所描述的其它数据存储器可以包括用于存储、访问和检索多种数据的各种类型的机制，包括层次数据库、文件系统中的文件集、专用格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储器通常包括在使用例如上述提到的那些之一的计算机操作系统的计算装置内，并且通过网络以各种方式中的任意一种或多种进行访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以多种格式存储的文件。RDBMS除了使用用于创建、存储、编辑和执行存储过程的语言之外，通常使用结构化查询语言(SQL)，例如以上提到的过程化SQL(PL/SQL)语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为在一个或多个计算装置(例如，服务器、个人电脑等)上的计算机可读指令(例如，软件)、存储在与此相关的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质上用于执行在此所述的功能的这样的指令。
处理器通过电路、芯片或其它电子部件来实施，并且可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个专用电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个客户集成电路等。处理器可以被编程为处理传感器数据。处理数据可以包括处理由传感器捕获的视频馈送或其他数据流以确定主车辆的道路车道和任何目标车辆的存在。如下所述，处理器指示车辆部件根据传感器数据来致动。处理器可以成为控制器(例如，自主模式控制器)的一部分。
存储器(或数据存储装置)通过电路、芯片或其他电子部件来实施，并且可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、电可编程存储器(EPROM)、电可编程可擦除存储器(EEPROM)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、硬盘驱动器或任何易失性或非易失性介质等中的一个或多个。存储器可以存储从传感器收集到的数据。
本发明已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在具有描述性而不是限制性的词语的性质。鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以与具体描述不同的方式来实践。

Claims (17)

1.一种方法，包含：
从由车辆携带的光伏电池阵列接收光输入；
基于所述光输入来确定基础设施灯处于降级状态或故障状态；并且
基于所述确定来向后端系统传送报告。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列位于所述车辆的车顶上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列连接到车辆电力总线以向所述车辆提供电力。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：基于所述光输入的强度小于第一阈值且大于第二阈值来确定所述灯处于所述降级状态；并且基于所述光输入的强度小于所述第二阈值来确定所述灯处于所述故障状态。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在接收来自所述灯的所述光输入之前指示所述车辆减速。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告包括所述灯的标识符和所述降级状态或所述故障状态的指示。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告包括与所述灯相关联的位置数据。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包含从所述灯无线地接收标识符。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包含无线地接收：来自所述灯的与所述灯的光源相对于路面的高度(h1)相关联的数据、来自所述灯的与所述光源的光束模式相关联的数据、或其组合。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包含从一个或多个附加车辆无线地接收与所述灯相关联的光输入，其中所述车辆和所述一个或多个附加车辆是队列行驶的车辆的一部分。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包含基于与所述队列行驶中的每个所述车辆相关联的所述光输入来确定所述灯是处于正常状态、所述降级状态还是故障状态。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包含基于来自沿着道路彼此间隔开的一系列灯的所述光输入来确定局部暗灯或熄灯状况。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包含基于系列中的至少一个灯的所述光输入与一系列灯的所述光输入比较来确定所述一系列灯中的至少一个的所述降级状态或所述故障状态。
14.一种计算机，所述计算机被编程为执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包含计算机可读介质，所述计算机可读介质存储可由计算机处理器执行以执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法的指令。
16.一种系统，包含：
多个车辆，每个所述车辆具有光敏感测系统；以及
服务器计算机，所述服务器计算机被编程为：
从所述多个车辆接收包括基础设施灯的位置数据和状态的消息；并且
基于所述消息来确定所述基础设施灯处于正常状态、降级状态或故障状态中的一个。
17.一种系统，包含：权利要求1的计算机，和电力地连接到所述计算机的光伏电池阵列。
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