CN110155067A - 道路危险检测和定位的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了控制车辆的方法和系统。在一个实施例中，方法包括：处理器接收指示第一车辆的路径中的道路状况的传感器数据；处理器基于所述道路中存在的道路危险来确定道路危险信息；处理器将类别分配给所述道路危险信息；处理器基于与第二车辆和所述类别相关联的车辆信息，选择性地将所述道路危险信息传送给所述第二车辆；和处理器基于所述车辆信息选择性地控制所述第二车辆。

Description

道路危险检测和定位的方法和系统
技术领域
技术领域一般涉及车辆，更具体地说，涉及用于检测坑洼和/或其他道路危险以及控制车辆和基于此的共享信息的方法和系统。
引言
在某些情况下，路面包括一个或多个道路危险，例如但不限于坑洼，减速带，碎片或其他物体。当沿着道路行驶时遇到这样的道路危险可能让车辆乘客感到不悦，甚至可能对车辆造成损坏。
车辆传感器已经被用来检测坑洼和其他道路危险。这种检测通常不会及时发生以防止车辆撞上危险，而是通过例如众包，提供有助于防止其他车辆撞上危险的信息。这种信息并不总是包括道路危险的准确位置。这种信息并不总是与正确的车辆共享。
因此，希望提供改进的方法和系统，用于检测道路中即将到来的危险并基于此控制车辆。也希望提供改进的方法和系统，用于与其他车辆共享关于检测即将到来的危险的信息。此外，结合附图和前述技术领域和背景技术，从随后的详细说明和所附权利要求，本发明其它期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
提供了控制车辆的方法和系统。在一个实施例中，方法包括：处理器接收指示第一车辆的路径中的道路状况的传感器数据；处理器基于道路中存在的道路危险来确定道路危险信息；处理器将类别分配给道路危险信息；处理器基于与第二车辆和类别相关联的车辆信息，选择性地将道路危险信息传送给第二车辆；和处理器基于车辆信息选择性地控制第二车辆。
在各种实施例中，选择性地控制第二车辆包括基于危险等级类别和道路危险信息中的至少一个自主地或利用用户输入来控制车辆。在各种实施例中，选择性通信基于道路危险的车道位置和第二车辆的车道位置。在各种实施例中，类别为车辆类别。
在各种实施例中，分配车辆类别基于对危险等级的评估。在各种实施例中，车辆类别基于轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个来定义的。
在各种实施例中，方法还包括从第二车辆接收车辆信息，并且其中车辆信息包括轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个。
在各种实施例中，第二车辆包括不同的车辆；车辆信息基于不同车轮的最小尺寸(就轮胎高度或轮廓而言，轮胎高度或轮廓基本上是能够吸收由于碰撞而产生的能量的橡胶量)。
在另一个实施例中，系统包括：至少一个传感器，其基于车辆路径中的道路状况产生传感器信号；和至少一个非暂时性计算机模块，其通过至少一个处理器接收传感器信号，基于道路内存在的道路危险确定道路危险信息，将类别分配给道路危险信息，基于与第二车辆相关联的车辆信息和类别选择性地将道路危险信息传送给第二车辆，并且基于车辆信息选择性地控制第二车辆。
在各种实施例中，类别为危险等级类别。在各种实施例中，至少一个非暂时性计算机模块基于对道路危险的深度、出口壁的角度、高度、长度和宽度中的至少一个的评估来分配危险等级类别。
在各种实施例中，选择性地控制第二车辆包括基于危险等级类别和道路危险信息中的至少一个自主地或利用用户输入来控制车辆。
在各种实施例中，至少一个非暂时性计算机模块基于道路危险的车道位置和第二车辆的车道位置选择性地通信。在各种实施例中，类别为车辆类别。
在各种实施例中，至少一个非暂时性计算机模块基于危险等级的评估来分配车辆类别。
在各种实施例中，车辆类别基于轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个来定义的。
在各种实施例中，至少一个非暂时性计算机模块从第二车辆接收车辆信息，并且其中车辆信息包括轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个。
在各种实施例中，当第二车辆包括不同的车轮时，车辆信息基于不同车轮的最小尺寸。
附图说明
以下将结合附图描述示例性实施例，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是根据各种实施例的示例性车辆的功能框图，该示例性车辆具有在其上实施的道路危险车辆控制系统；
图2是根据各种实施例的在道路上行驶的图1的示例性车辆的图示；
图3、图4和图5是示出了根据各种实施例的车辆控制方法的流程图；
图6是根据各种实施例的示例性危险类别的图示；和
图7是根据各种实施例的示例性车辆类别的图示。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制应用和用途。此外，将不受在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，术语模块是指任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备，单独地或以任何组合的方式，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或群组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。
这里可以根据功能和/或逻辑块组件以及各种处理步骤来描述示例性实施例。应当理解，这种区块组件可以通过被配置为执行特定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，实施例可以采用各种集成电路组件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。此外，本领域技术人员将理解，示例性实施例可以结合任何数量的控制系统来实施，并且这里所述的车辆系统仅仅是一个示例性实施例。
为了简洁起见，涉及信号处理、数据传输、信令、控制和系统的其他功能方面(以及该系统独立操的组件)的技术在此不作详细描述。此外，本文包含的各图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应当注意，在示例性实施例中可以存在许多替代的或附加的功能关系或物理连接。
参考图1和图2，根据示例性实施例，示例性道路危险车辆控制系统10被示出为与一辆或多辆车辆100相关联。可以理解，车辆100可以是在路面上行驶的任何车辆类型，例如但不限于汽车、自行车、公用车辆等。虽然本文所示的附图描述了元件的示例性布置，但是在实际实施例中可具有其它插入元件、装置、特征或部件。
在各种实施例中，一辆或多辆车辆100是自主车辆。在各种实施例中，车辆100a是自主车辆，并且系统10部分或全部地结合到自主车辆100a中。自主车辆100a例如是被自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。车辆100a在图示的实施例中被描绘为客车，但是应当理解，任何其他车辆，包括摩托车、卡车、越野车(Sports UtilityVehicles，SUVs)、娱乐车辆(Recreational Vehicles，RVs)等也可以使用。在示例性实施例中，自主车辆100a是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统表示“高度自动化”，指的是动态驾驶任务的所有方面的自动驾驶系统的驾驶模式特定性能，即使人类驾驶员没有对干预请求做出适当响应。五级系统表示“完全自动化”，指的是自动驾驶系统在可由人类驾驶员管理的所有道路和环境条件下的动态驾驶任务的所有方面的全时性能。
如图1中更详细所示的，自主车辆100通常包括推进系统20、传动系统22、转向系统24、制动系统26、悬架系统27、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储设备32、至少一个控制器34和通信系统36。在各种实施例中，推进系统20可以包括内燃机、诸如牵引马达的电机和/或燃料电池推进系统。传动系统22被配置为根据可选择的速比将动力从推进系统20传递到车轮16-18。根据各种实施例，传动系统22可包括有级比自动变速器、无级变速器或其它合适的变速器。制动系统26被配置为向车轮16-18提供制动扭矩。在各种实施例中，制动系统26可以包括摩擦制动器、线控制动器、再生制动系统(例如电机)和/或其他适当的制动系统。转向系统24影响车轮16-18的位置。虽然出于说明的目的被描述为包括方向盘，但是在本公开范围内的一些实施例中，转向系统24可以不包括方向盘。
致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a-42n，其控制一辆或多辆车辆特征，例如但不限于推进系统20、传动系统22、转向系统24和制动系统26。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，例如但不限于门、后备箱和诸如空气、音乐、照明等车厢特征(未编号)。
通信系统36被配置为与其他实体48无线通信信息，例如但不限于其他车辆(“V2V”通信)、基础设施(“V2I”通信)、远程计算系统和/或个人设备(参考图2更详细的描述)。在示例性实施例中，通信系统36是无线通信系统，其被配置为使用IEEE 802.11标准或通过使用蜂窝数据通信经由无线局域网(WLAN)进行通信。然而，诸如5g或专用短程通信(DedicatedShort-Range Communications，DSRC)信道之类的附加的或替代的通信方法也被认为在本公开的范围内。DSRC信道是指专为汽车使用而设计的单向或双向短程到中程无线通信信道以及相应的一组协议和标准。
数据存储设备32存储用于自动控制自主车辆10的数据。在各种实施例中，数据存储设备32存储可导航环境的定义的地图。在各种实施例中，该定义的地图可以由远程系统预定义和从远程系统获得(参考图2更详细的描述)。例如，该定义的地图可以由远程系统组装并(无线地和/或以有线方式)传送到自主车辆10，并存储在数据存储设备32中。可以理解，数据存储设备32可以是控制器34的一部分，与控制器34分离，或者是控制器34的一部分和分离系统的一部分。
传感器系统28包括一个或多个感测装置40a-40n，其感测自主车辆10的外部环境和/或内部环境的可观察条件和/或其他车辆条件。在各种实施例中，感测环境的感测装置40a-40n可以包括但不限于雷达、激光雷达、全球定位系统、光学相机、热相机、超声波传感器和/或其他传感器。例如，如图2中更详细地所示，感测装置130感测与沿着车辆路径(车辆100a的前方、车辆100a的后方、车辆100a的侧面等)的道路132相关联的状况，并基于此生成传感器数据。这些状况可以包括但不限于道路132的表面相对于限定平面的高程变化。这种高度变化可以指示道路危险133的深度、出口壁的角度、高度、长度和/或宽度。可以理解，单个感测装置130或多个感测装置130可以在各种实施例中实现。
在各种实施例中，图1的感测车辆状况的感测装置40a-40n可以包括但不限于冲击传感器、高度传感器、振动传感器等。例如，如图2所示，感测装置134感测车辆对与道路危险135的相互作用的响应。可以理解，单个感测装置134或多个感测装置134可以在各种实施例中实现。
重新参考图1，在各种实施例中，感测装置40a-40n将传感器信号直接传送给控制器34和/或可以将传感器信号传送给其他控制器(未示出)，其他控制器又通过通信总线(未示出)或其他通信装置将处理后的数据从该信号传送给控制器34。致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a-42n，其控制一辆或多辆车辆特征，例如但不限于推进系统20、传动系统22、转向系统24、制动系统26和悬架系统。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，例如但不限于门、后备箱和诸如空气、音乐、照明等车厢特征(未编号)。
控制器34包括至少一个处理器44和计算机可读存储设备或介质46。处理器44可以是任何定制或商业上可获得的处理器、中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、与控制器34相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(微芯片或芯片集形式)、宏处理器、其任何组合，或者通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储设备或介质46可以包括例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)和保活存储器(Keep-Alive Memory，KAM)中的易失性和非易失性存储。KAM是永久或非易失性存储器，其在处理器44断电时可用于存储各种操作变量。计算机可读存储设备或介质46可以使用多种存储设备中的任何一种来实现，例如可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROMs)、电可编程序只读存储器(Electrically Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROMs)、闪存或能够存储数据的任何其他电、磁、光或组合存储设备，其中一些代表控制器34在控制自主车辆100a时使用的可执行指令。
指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。当由处理器44执行时，这些指令接收并处理来自传感器系统28的信号，执行逻辑、计算、方法和/或算法用于自动控制自主车辆10的部件，并基于该逻辑、计算、方法和/或算法产生控制信号给致动器系统30以自动控制自主车辆100a的部件。虽然在图1中仅示出了一个控制器34，但是自主车辆100a的实施例可以包括任何数量的控制器34，其通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信，并且配合处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法，并生成控制信号以自动控制自主车辆100a的特征。
在各种实施例中，控制器34的一个或多个指令体现在系统10中，并且当被处理器44执行时，该指令体被配置为从感测装置40a-40n接收信号和/或处理的数据，并且处理信号和/或数据以确定沿着车辆100a的路径是否存在道路危险，如果存在，则确定道路危险信息。当确定存在道路危险时，指令还被配置为处理附加数据，例如GPS数据和图像数据，以定位道路危险，然后基于道路危险的位置和车辆100a的位置选择性地控制车辆100a。例如，控制器34例如通过基于道路危险的位置调节行驶刚度、高度和主动空气坝来控制悬架系统27。在另一示例中，控制器34基于道路危险向驾驶员生成通知。
在各种实施例中，道路危险车辆控制系统10还包括云计算系统140。云计算系统140可以远离车辆100，例如但不限于所示的服务器系统或其他系统，和/或可以结合到车辆100中。在各种实施例中，控制器34经由例如通信系统36(图1)将包括所识别的道路危险和位置的道路危险信息传送到云计算系统140。云计算系统140包括数据管理模块150和数据库160。数据管理模块150进而接收道路危险信息，选择性地对道路危险信息进行分类，并将分类的道路危险信息存储在数据库160中。
数据管理模块150还从其他车辆100b接收车辆信息，并基于接收到的车辆信息选择性地将存储的分类道路危险信息传送给其他车辆100b。例如，数据管理模块150选择性地将道路危险信息传送给与道路危险的直接或接近直接威胁相关联的其他车辆100b。在另一示例中，数据管理模块150基于道路危险对其他车辆100b的确定影响，选择性地将道路危险信息传递给其他车辆100b。
现在参考图3、图4和图5，流程图图示了用于管理道路危险信息并基于此控制车辆100的更详细的方法300、400和500。根据各种示例性实施例，方法300、400和500可以结合图1的车辆100和云计算系统140来实现。根据本公开可以理解，方法内的操作顺序不限于如图3至图5所示的顺序执行，而是可以根据本公开以一个或多个适用的变化顺序执行。如可以进一步理解的，方法300、400和500可以被启用以连续运行，可以被调度为在车辆100的操作期间以预定的时间间隔运行和/或可以被调度为基于预定事件运行。
首先参考图3，所示的方法300可以由图2的数据管理模块150执行以对道路危险信息进行分类。例如，在步骤310接收道路危险信息。在各种实施例中，道路危险信息包括由感测装置40a-40n和/或控制器34确定的道路危险的深度、出口壁的角度、高度、长度、宽度和地理位置。在各种实施例中，道路危险信息包括由感测装置40a-40n和/或控制器34确定的车辆响应数据。
然后在步骤320，基于接收到的道路危险信息，从多个定义的危险类别中选择危险类别。例如，如图5所示，标记为A、B、C等的道路危险类别可以定义为深度、出口壁的角度、高度、长度、宽度等的范围或特定值。通过直接比较和/或插值，基于接收到的深度、出口壁的角度、高度、长度、宽度，从定义的危险类别A、B、C中选择危险类别。
然后在步骤330，基于危险类别从多个车辆类别中分配车辆类别。例如，如图6所示，标记为X、Y、Z等的车辆类别可以定义为具有轮胎尺寸、轮胎轮廓、重量、离地间隙、速度等的车辆的范围或特定值，并且可以与不同的道路危险类别相关联。车辆类别还可以基于与车辆相关联的拖车和相应的拖车的轮胎尺寸、轮胎轮廓、重量、离地间隙、速度等。通过直接比较和/或插值，基于所选危险类别，从定义的车辆类别之一中分配车辆类别。可以理解，一个或多个车辆类别可以被分配给任何一个道路危险。在步骤340，道路危险类别、车辆类别和道路危险位置随后与道路危险信息一起存储在数据库160中。
现在参考图4，所示的方法可以由数据管理模块150执行，以选择性地传送存储的道路危险信息。例如，在步骤410接收车辆信息。车辆信息可以包括但不限于车辆的轮胎尺寸、轮胎轮廓、重量、离地间隙、速度和位置。在各种实施例中，当车辆100包括一个以上的车轮并且车轮具有不同的尺寸或者拖车和车辆具有不同的车轮尺寸时，使用最小车轮的信息。在各种实施例中，除了车轮尺寸之外或者作为车轮尺寸的替代，还可以使用与拖车相关联的其他参数。
在步骤420，数据库160中存储的数据与当前位置和道路地图数据一起被处理，以选择具有落在车辆100行驶车道内的位置的道路危险。在步骤430，基于接收到的轮胎尺寸、轮胎轮廓、重量、离地间隙和速度来确定当前车辆类别。在步骤440，基于位置选择道路危险，然后基于当前车辆类别过滤。然后在步骤450，过滤的道路危险和相应的信息被传送回车辆。
现在参考图5，所示方法500可以由道路危险车辆控制系统10执行，以检测道路危险并基于检测到的道路危险控制一辆或多辆车辆。在步骤510，例如，从一个或多个感测装置接收数据，并且检测道路危险。然后在步骤520，基于来自感测装置的数据和/或GPS数据来定位检测到的道路危险。然后，在步骤530，道路危险信息被传送到远程计算系统，在步骤540，道路危险信息被分类和存储。然后，在步骤550，基于接收到的车辆信息和类别，将存储的道路危险信息选择性地传送给一辆或多辆车辆。并且当在步骤560确定接收车辆正在接近道路危险时，在步骤570基于类别确定道路危险是否太大。如果在步骤570中的道路危险不太大，则在步骤590自动控制车辆，例如，调整悬架，从而减少或避免任何车辆损坏或乘客不适。如果在步骤570中道路危险太大，则在步骤580控制车辆，例如，调整悬架，选择性地在车辆周围操纵(例如，通过改变车道，或在车道内移动)，降低速度，和/或向车辆乘员生成即将到来的道路危险的通知，从而减少或避免车辆损坏或乘员不适。此后，该方法结束。
虽然在前面的详细描述中已经给出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变化。还应当理解，示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述的详细说明将给本领域的技术人员提供用于实现上述示例性实施例的方便的路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求和其法定等同物所阐述的本公开的范围的情况下，可对元件的功能和布置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种控制车辆的方法，包括：
处理器接收指示第一车辆的路径中的道路状况的传感器数据；
处理器基于所述道路中存在的道路危险来确定道路危险信息；
处理器将类别分配给所述道路危险信息；
处理器基于与第二车辆和所述类别相关联的车辆信息，选择性地将所述道路危险信息传送给所述第二车辆；和
处理器基于所述车辆信息选择性地控制所述第二车辆。
2.根据权力要求1所述的方法，其中，所述类别为危险等级类别。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，分配所述危险等级类别基于对所述道路危险的深度、出口壁的角度、高度、长度和宽度中的至少一个的评估。
4.据权利要求2所述的方法，其中，所述选择性地控制所述第二车辆包括基于所述危险等级类别和所述道路危险信息中的至少一个自主地或利用用户输入来控制所述车辆。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择性通信基于所述道路危险的车道位置和所述第二车辆的车道位置。
6.根据权力要求1所述的方法，其中，所述类别为车辆类别。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述分配所述车辆类别基于对危险等级的评估。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述车辆类别基于轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个来定义。
9.据权利要求1所述的方法，还包括从所述第二车辆接收所述车辆信息，并且其中所述车辆信息包括轮胎尺寸、轮胎轮廓、车辆重量、离地间隙和车辆速度中的至少一个。
10.一种控制车辆的系统，包括：
至少一个传感器，其基于所述车辆路径中的道路状况产生传感器信号；和
至少一个非暂时性计算机模块，其通过至少一个处理器接收所述传感器信号，基于道路内存在的道路危险确定道路危险信息，将类别分配给所述道路危险信息，基于与所述第二车辆相关联的车辆信息和所述类别选择性地将道路危险信息传送给第二车辆，并且基于所述车辆信息选择性地控制所述第二车辆。
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