CN109552322A - 自动化车辆模拟的车道标记引导系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于自动化车辆的模拟属性引导系统(10)包括定位设备(20)、数字地图(24)和控制器(30)。定位设备(20)指示主车辆(12)的位置(22)。数字地图(24)指示主车辆(12)的位置(22)附近的模拟属性()的位置(28)。控制器(30)与定位设备(20)和数字地图(24)通信。控制器(30)被配置成根据模拟属性(26)来操作主车辆(12)。

Description

自动化车辆模拟的车道标记引导系统
技术领域
本公开总体上涉及一种模拟属性引导系统，并且更具体地涉及一种根据数字地图中提供的模拟属性来操作主车辆的系统。
背景技术
对自动化车辆进行编程以根据行驶表面(例如，道路或停车场)上的车道标记进行操控是已知的。然而，已识别出以下情形：当没有车道标记存在或现有的车道标记由于例如该车道标记被雪遮蔽而不能够被检测到时，使自动化车辆遵循与现有车道标记不一致或不符合现有车道标记的行驶路径或遵循由本地实体定义的行驶路径将会是优选的。
发明内容
存在各种如下情况：其中由中央或地方当局针对相对较小的受控区域进行高度动态的或实时的路径规划可能有益于有序的交通管理。原因可能包括但不限于，地图可能不是最新的；车道标记可能模糊；可能存在临时障碍无；可能需要复杂的交通管制；或者可能需要对单个车辆进行实时改道，包括将选定的车辆置于等待状态。文中描述的是模拟属性引导系统，该模拟属性引导系统将模拟车道标记和/或障碍物信息叠加到引导信息上。在一个实施例中，该系统将模拟车道标记和/或障碍物信息叠加到行驶表面的控制区域或受控部分的相机图像上。该图像可以被在受控区域处的或与受控区域相关联的中央控制的传感器(例如，相机)收集或呈现。处理后的图像可以由自动化车辆系统接收并遵循，以在受控区域内驾驶。在视图中不存在任何车辆的情况下，中央控制(CC)可以存储先前捕获的控制区域(CA)的图像，并使用这些图像作为车辆移动边界的基础。该CC可以通过使用各种传感器来保持CA的当前条件的实时交通信息。该CC可以将模拟车道标记叠加在CA的图像上。在一个实施例中，自动化车辆一进入CA，该自动化车辆就可以向CC登记。CC可以向自动化车辆发送起始位置以开始对CA导航.然后，该CC可以发送被叠加在图像上的自动化车辆周围的模拟环境，使得自动化车辆可以安全地行驶通过CA。模拟车道标记可以包括任何类型的道路工件，像停车标志、限速标志等)。这些模拟车道标记可以被摄取到车辆的系统中以进行透视变换和图形处理。车辆可以利用其自身的路径规划算法来构建轨迹。CA的非限制性示例包括交叉路口、停车场，车辆提取区域和驾驶区域。替代地，CC可以向车辆发送轨迹。引导信息也可以基于来自在其中仅包含主车辆的CC的实况视频馈送。相对于模拟车道标记将实时地看到与车辆位置的叠加。
根据一个实施例，提供了一种用于自动化车辆的模拟属性引导系统。该系统包括定位设备、数字地图和控制器。该定位设备指示主车辆的位置。该数字地图指示主车辆的位置附近的模拟属性的位置。该控制器与定位设备和数字地图通信。该控制器被配置成根据模拟属性操作来主车辆。
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
现将参照附图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模拟属性引导系统的示意图；
图2是根据一个实施例的由图1的系统操作的主车辆经历的场景；以及
图3是根据一个实施例的由图1的系统操作的主车辆经历的另一场景。
具体实施方式
图1示出了通常旨在供由自动化车辆(例如，主车辆12)使用的模拟属性引导系统10(以下称为系统10)的非限制性示例。如本文中所使用，术语“自动化车辆”可应用于正以自动化模式14(即，完全自主模式)操作主车辆12的情况，其中，为了操作主车辆12，主车辆12的操作人员(未示出)几乎不用做除指定目的地以外的其他操作。然而，完全自动化不是必需的。设想了本文中所呈现的教导当主车辆12以手动模式16操作时是有用的，在该手动模式16下，自动化的程度或等级可能仅是向总体上控制所述主车辆12的转向器、加速器和制动器的操作人员提供可听或可视警告。例如，当操作人员所需的属性的合适实例(诸如，车道标记18(也参见图2和图3))不可见或不存在时，系统10可仅仅在需要时辅助操作人员操作主车辆12。如将在以下描述中变得显而易见，对操作人员的辅助可以是如下形式的：在典型的图形显示器上向操作人员显示模拟车道标记或其他属性；或者使用通常被称为“抬头显示”的技术将那些模拟车道标记或其他属性投射到主车辆12的挡风玻璃上。
系统10包括定位设备20，该定位设备20指示主车辆12的位置22。定位设备20可以是基于主车辆12的坐标(纬度、经度、海拔高度)来确定位置22的全球定位系统(GPS)接收器，如将由本领域技术人员所认识到的那样，上述确定可以基于从卫星接收到的信号。
系统10包括数字地图，该数字地图指示主车辆12的位置22附近的模拟属性26的位置28(也参见图2和图3)。该位置28可以相对于主车辆12来限定。如本发明中所使用，模拟属性26在数字地图24中限定，因此该模拟属性26实际上不能通过人眼观察主车辆12附近的行驶表面而被检测到。然而，为了给主车辆12提供操控引导，该模拟属性26通常可被表征为与实际上存在于主车辆附近的行驶表面上的车道标记18的实际实例相当。也就是说，即使模拟属性26不像在主车辆12周围物理上可观察的事物而在物理上不存在，作为数据存在于数字地图24中的模拟属性26也可以包括诸如限定主车辆12的行驶路径32(图2和图3)的边界的线之类的特征。如在下文的描述中将变得显而易见的那样，当需要动态地确定车辆的优选形式路径或将车辆的优选行驶路径修正为除了可能已经由实际存在于主车辆12周围的车道标记18的实例限定的行驶路径之外的行驶路径时，模拟属性26是尤其有用的。
系统10包括与定位设备20和数字地图24通信的控制器30。如应对本领域技术人员显而易见的，控制器30可以包括处理器(未具体示出)，该处理器诸如，微处理器或其他控制电路系统，其他控制电路系统诸如，包括用于处理数据的应用专用集成电路(ASIC)的模拟和/或数字控制电路系统。控制器30可以包括存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如，用于存储一个或多个例程、阈值以及所捕获的数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。可由处理器执行一个或多个例程以执行基于由控制器30从数字地图24接收到的信息来确定行驶路径32的步骤。
系统10也可以包括物体检测器34，该物体检测器34可以包括以下各项或由以下各项形成，但不限于以下各项：相机36、雷达38、激光雷达40，超声换能器(未示出)或其任何组合。如将本领域技术人员所理解，通常主车辆12将使用车辆控件42来操作(当处于自动模式14时由控制器30操作，或者当处于手动模式16时由操作人员操作)以遵循由物体检测器34检测到的车道标记18。然而，如上文所建议并且在下文中将通过非限制性示例的方式更详细地所解释，所述控制器30还被配置成当期望时根据模拟属性26来操作(转向、制动、加速)主车辆12。即，该控制器30可忽略由物体检测器34检测到的车道标记18的实例。在以手动模式16操作的情况下，操作人员可以通过任何数量的上述显示技术接收或被通知模拟属性26的相对位置。
在系统10的一个非限制性实施例中，相机36呈现主车辆12附近的区域50的图像48。图像48可以由控制器30用于基于例如车道标记18的实例和/或另一车辆52的一个或多个实例和/或障碍物53的一个或多个实例以确定在哪里使主车辆12转向，如将由本领域技术人员所认识。也就是说，图像48可以仅包括物理上存在于主车辆12周围的实际物体或仅由物理上存在于主车辆12周围的实际物体构成。然而，如果出于某种原因期望主车辆替代车道标记18的实例或附加于车道标记18的示例而遵循模拟属性26的实例，则系统10可以包括图像处理器54，该图像处理器54被配置成将模拟属性26叠加或插入到图像48上。通过该技术，控制器30随后可基于图像48的修改版本来确定在哪里操控主车辆转向，并且从而根据图像中指示的模拟属性操作主车辆12(即，根据修改的图像来操作主车辆)。
设想了在一些实例中，模拟属性26可以与车道标记18的实际实例对应(即，对准)。当车道标记18由于例如该车道标记18被雪覆盖，或者该车道标记18已经磨损到使其难以辨别的程度而不能够由物体检测器34检测到时，这可能是期望的。由模拟属性26对车道标记18的这种复制可以用于提供图像48的修改版本，因此控制器30可以在以自动模式14操作时操作主车辆12，或者操作人员可以查看图像48的修改版本以帮助在以手动模式16操作时操作主车辆12。
图2示出了当主车辆12行驶到快餐企业时系统10可能经历的场景44的非限制性示例。相机36可以用于“读取”在企业的入口处显示的QR码46，以便不仅获取关于例如可以通过其来订购和支付食物的菜单或过程的信息，而且还获取关于模拟属性26的位置28的信息。设想了该模拟属性26可以在主车辆12每次行驶到该企业时改变。例如，如果订购的东西不是立即可得到供提取，则该系统可以限定模拟属性26的实例，该模拟属性26的实例将主车辆12引领至等待区域(左侧显示的有角度的停车场)，以等待直到订单准备好供提取。然而，如果订单准备就绪，则该模拟属性26可以将主车辆12直接引领至提取窗口。
设想了在一些实例中，模拟属性26可以包括模式信息27，该模式信息27传达关于模拟属性26的附加信息。图2示出了模式信息27的非限制性示例，该模式信息27影响主车辆12将如何操作，诸如，当系统10检测到模式信息27时，停止一段时间间隔，或以某个指定速度移动。该模式信息27可以被包括或被插入在图像48中，从而由图像处理器54检测该模式信息，并且控制器30影响主车辆12的路径规划。还设想了在一些实例中，模拟属性26可包括元数据29(图1)，该元数据29定义了模式信息27的各种实例的含义或用于操作主车辆12的模拟属性26不同颜色的实例的含义。
图3示出了场景56的另一个非限制性示例，在该场景56中，主车辆12的行驶路径被转移以避开禁区58。该禁区58的存在以及应当由主车辆12遵循的模拟属性26可以由该禁区58附近的发射机(未示出)广播，因此可由主车辆12经由无线通信接收该转移或绕行。虽然控制器30当以自动模式14操作时可能能够容易地忽略图像48中的车道标记18的实例，但是操作人员当以手动模式16操作主车辆12时要这样做可能是困难的。由此，图像处理器54可以有利地配置成从图像48中移除与模拟属性26冲突的实际标记60(即，车道标记18的实际实例)。在图3中，该移除将对应于通道标记18的、与模拟属性26相邻(即，在模拟属性26的开端和末尾之间)的部分将从向操作人员显示的图像48中擦除，从而防止潜在的混淆。
作为附加的示例，该模拟属性26可以是交通信号62。代替为双向交通提供足够的模拟车道标记以避开禁区，可以提供用于使用单个车道来控制双向交通的流量的交通信号62的模拟实例。即，代替如图3中所示的限定两个交通车道的模拟属性26，模拟车道标记可以仅限定单个行驶车道，并且交通信号62将控制双向交通的哪个方向被授权来使用该单个车道。
因此，提供了一种模拟属性引导系统(系统10)、用于系统10的控制器30和操作系统10的方法。当车道标记18不可检测或不是优选的时，模拟属性26提供用于由控制器3或操作人员操作主车辆12的引导。模拟属性到主车辆12的通信提供了一种可以通过其传递绕路或车辆特定的引导的手段。
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 (7)

1.一种用于自动化车辆的模拟属性引导系统(10)，所述系统(10)包括：
定位设备(20)，指示主车辆(12)的位置(22)；
数字地图(24)，指示所述主车辆(12)的位置(22)附近的模拟属性(26)的位置(28)；
控制器(30)，与所述定位设备(20)和所述数字地图(24)通信，所述控制器(30)被配置成根据所述模拟属性(26)来操作所述主车辆(12)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述模拟属性(26)包括车道标记(18)。
3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述模拟属性(26)包括交通信号(62)。
4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)包括：
相机(36)，呈现所述主车辆(12)附近的区域(50)的图像(48)；以及
图像处理器(54)，被配置成将所述模拟属性(26)叠加到所述图像(48)上，
其中，所述控制器(30)被配置成根据所述图像(48)中指示的所述模拟属性(26)来操作所述主车辆(12)。
5.根据权利要求4所述的系统(10)，其特征在于，所述图像处理器(54)被配置成从所述图像(48)移除与所述模拟属性(26)冲突的实际标记(60)。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述模拟属性(26)包括定义所述模拟属性(26)的含义的模式信息(27)。
7.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述模拟属性(26)包括定义所述模拟属性(26)的含义的元数据(29)。
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