CN110570665A - 车辆意图通信系统 - Google Patents

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Abstract

意图通信系统包括一个或多个传感器、控制器电路和广播设备。传感器包括光检测与测距(LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。控制器电路被设置在主车辆中。控制器电路被配置成基于来自一个或多个传感器的一个或多个信号确定即将发生的车辆操纵。广播设备位于主车辆中，并且被配置成将包含涉及即将发生的车辆操纵的信息的广播信号广播到被确定为在即将发生的车辆操纵附近的至少一个车辆。

Description

车辆意图通信系统
技术领域
本公开涉及自主车辆，更具体地，涉及用于自主车辆的意图通信系统。
发明内容
根据本公开的一个非限制性实施例的意图通信系统包括一个或多个传感器、控制器电路和广播设备。一个或多个传感器包括光检测与测距(Light Detection andRanging,LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。控制器电路被设置在主车辆中，并且被配置成基于来自一个或多个传感器的一个或多个信号确定即将发生的车辆操纵。广播设备位于主车辆中，并且被配置成将包含涉及即将发生的车辆操纵的信息的广播信号广播到被确定为在即将发生的车辆操纵附近的至少一个车辆。
根据另一非限制性实施例的系统包括全部位于接收车辆内的信号接收器、一个或多个传感器、控制器电路和设备。该信号接收器被配置成从广播车辆接收广播信号，该广播信号包含涉及广播车辆的即将发生的车辆操纵的信息。该一个或多个传感器包括LIDAR、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。该控制器电路被配置成基于来自一个或多个传感器的一个或多个信号和接收到的广播信号来确定反应式(reactive)车辆操纵，并输出指示反应式车辆操纵的命令信号。该设备被配置成接收命令信号，并由此执行反应式车辆操纵。
通过结合附图的以下描述，这些以及其他优势和特征将变得更明显。
附图说明
在说明书的结尾处的权利要求书中专门指出并明确地要求保护的被视为本发明的主题。通过结合所附附图的以下具体描述本发明的上述的以及其他特征和优势是显而易见的，在附图中：
图1是作为本公开的一个示例性实施例的具有应用意图通信系统的两辆车辆的道路的平面图；
图2是意图通信系统的示意图；
图3是意图通信系统的第二实施例的示意图；以及
图4是意图通信系统的第四实施例的示意图。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对各个所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，无需这些具体细节就可实践所描述的各种实施例。在其它实例中，并未对公知方法、程序、部件、电路以及网络进行详细描述以免不必要地模糊各实施例的各方面。
意图通信系统20处理主车辆22的逼近的或即将发生的车辆操纵，确定接收车辆24是否在规定附近内，并且如果是，则将主车辆22的即将发生的车辆操纵广播到接收车辆24。意图通信系统20进一步包括被构造成通常响应于即将发生的车辆操纵的广播而提供通知和/或反应的设备。在一个实施例中，车辆22、24两者都是功能自主车辆。在另一实施例中，主车辆22是自主车辆，并且接收车辆是手动驾驶车辆或正由操作员以手动模式驾驶的自主车辆。
参考图1和图2，并且在一个实施例中，意图通信系统20包括与主车辆22相关联的广播部件25(参见图2)，以及与接收车辆24相关联的接收部件27。更具体地，广播部件25包括一个或多个传感器、控制器或处理器、基于软件的应用、以及作为主车辆22的一部分的其他硬件。类似地，接收部件27包括以下各项中的任何一个或多个：传感器、控制器或处理器、基于软件的应用、以及作为接收车辆24的一部分的其他硬件。在另一实施例中，意图通信系统20仅包括广播部件25，并且接收部件27仅仅是接收车辆24的预先存在的(多个)部件，该预先存在的(多个)部件最初意图还为接收车辆24独立于意图通信系统20的其他功能服务。在又一实施例中，广播部件25的各部分是基于云的服务器的一部分。例如，由基于云的服务器存储和执行基于软件的应用的各部分，其中在基于云的服务器与主车辆22之间进行双向通信。
参考图1，示出了意图通信系统20的一个非限制性操作场景，其中即将发生的车辆操纵(参见箭头26)是车道变换。更具体地，主车辆22意图将在道路28上的车道从左车道30改变为右车道32。意图通信系统20的广播部件25确定即将发生的车辆操纵26，然后将该操纵作为广播信号(参见箭头34)广播到接收车辆24中的接收部件27，该接收车辆24在与操纵26相关联的规定附近36内。在一个实施例中，当接收部件27接收到广播信号34时，接收部件27通知接收车辆24的人类操作员，该人类操作员随后能够相应地做出响应。在另一实施例中，接收部件27使接收车辆24自动地对广播信号34做出反应，诸如，减速以辅助车道变换操纵。
预期其他即将发生的车辆操纵示例包括制动、加速、停车、在交叉路口处左转或右转、以及许多其他操纵。例如，即将发生的车辆操纵是制动动作，并且广播部件25将该即将发生的动作广播到紧密地位于主车辆22后面的接收车辆24。在另一示例中，即将发生的车辆操纵可以是加速，并且广播部件25将该即将发生的动作广播到正在并入到主车辆22行驶的相同车道上的接收车辆24。在另一示例中，即将发生的车辆操纵可以是在交叉路口内右转，并且广播部件25将该即将发生的动作广播到被确定为表示即将到来的交通的接收车辆24。
参考图1和图2，并且在一个实施例中，意图通信系统20的广播部件25(即，在主车辆22中)包括至少一个传感器38、物体检测系统40(即，传感器)、控制器电路42和广播设备44。传感器38被配置成将相应的信号(参见箭头46)输出到控制器电路42。控制器电路42随后被配置成至少部分地基于信号46来确定即将发生的车辆操纵26。在一个实施例中，当广播部件25的控制器电路42确定出即将发生的车辆操纵26时，物体检测系统40检测至少一个车辆24并将检测的信号(参见箭头48)输出到控制器电路42。作为物体检测系统40的示例，通过检测以下各项中的一项或多项来执行对接收车辆24以及可能是或可能不是接收车辆的潜在其他本地车辆的检测：来自至少一个车辆的广播信号、来自计算机视觉传感器的广播信号、来自从基于云的服务器传输的车辆的已知位置(参见图3)的广播信号、以及作为通过周围基础设施的中继信号(参见图4)的广播信号。
在另一实施例中，控制器电路42可以首先确定即将发生的车辆操纵26，并且基于该确定，物体检测系统40可以随后检测至少一个车辆24并将检测的信号48输出到控制器电路42。可以构想，在一个实施例中，物体检测系统40是至少一个传感器38的集成部分，或者传感器38例如是物体检测系统40的集成部分。
广播部件25的传感器38(即，检测器系统)用于检测诸如道路、道路状况、交叉路口、移动物体和静止物体以及其他车辆之类的周围状况，以便操纵主车辆22。在一个示例中，其他传感器包括可控地操作控制器电路42所需的那些传感器。替代地，用于控制控制器电路42的这种传感器是控制器电路42的集成部分。在一个实施例中，传感器38或其各部分策略性地位于主车辆22上或主车辆22内。在一个实施例中，传感器38被配置成将信号阵列46输出到控制器电路42以用于处理、以及车辆引导和/或控制。传感器38的非限制性示例包括光检测与测距(LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。
在一个实施例中，意图通信系统20进一步包括位于接收车辆24中的接收部件27。接收部件27包括被配置成接收广播信号34的接收器50、控制器电路52、一个或多个传感器54、以及至少一个设备56。在接收车辆24是自主车辆的示例中，一个或多个传感器54适于将信号(参见箭头58)输出到控制器电路42。控制器电路42处理信号58并将相关联的(多个)命令信号60输出到至少一个设备56，以实现车辆24的车辆操纵(即，反应式车辆操纵)。传感器54的非限制性示例包括LiDAR、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。设备56的非限制性示例包括以下各项中的一项或多项：转向致动器、制动致动器和加速器致动器、以及适于控制和/或实现接收车辆24的操纵的其他设备或致动器。
在一个实施例中，接收器50从主车辆22接收广播信号34。控制器电路52随后处理广播信号34内包含的信息，并将该信息与来自传感器54的信号58一起应用，以确定接收车辆24的后续车辆操纵。取决于信号58，接收车辆24可以处于或可以不处于辅助主车辆22进行即将发生的车辆操纵26的位置中。例如，并且利用图1中呈现的场景，在接收车辆24中的接收部件27接收到广播信号34(例如，包含即将发生的车道变换的信息)之后，控制器电路52接收并处理信号58，以确定是否辅助主车辆22的即将发生的车道变换以及如何辅助主车辆22的即将发生的车道变换。在一个场景中，基于信号58的控制器电路可以确定减速将辅助主车辆22。在这种情况下，控制器电路52将制动或减速命令信号60输出到设备56(例如，制动设备)。在另一情况下，基于信号58的控制器电路可以确定接收车辆24不处于辅助主车辆22进行车道变换操纵的位置中。
作为车道变换场景的延续，接收车辆24中的接收部件27的接收器50和广播部件25的广播设备44两者都是能够进行双向通信的收发器。在该实施例中，控制器电路52被配置成经由收发器50输出响应信号(参见箭头62)。响应信号62包含关于接收车辆24意图如何辅助主车辆22进行即将发生的车辆操纵26的信息，和/或可以基于传感器信号58和/或无法辅助来简单地拒绝任何辅助。
在另一实施例中，接收车辆24是手动驾驶的车辆，或者是以自动模式驾驶的自主车辆。在该示例中，接收部件27的设备56是诸如显示屏(例如，交互式屏幕)或可听设备之类的通知设备，以将即将发生的车辆操纵信息传达给接收车辆24的人类操作员。在将即将发生的车辆操纵26传达给接收车辆的人类操作员后，人类操作员具有响应(即，响应信号62)广播部件25或者以其他方式响应主车辆22的能力。在该示例中，设备56还包括麦克风、扬声器、人机交互设备和其他设备中的任何一个或多个。
在一些实施例中，主车辆22中的广播部件25的控制器电路42包括一个或多个处理器64(即，图2中示出了一个)和一个或多个电子存储介质66(即，图2中示出了一个)类似地，控制器电路52包括一个或多个处理器68(即，图2中示出了一个)和一个或多个电子存储介质70(即，图2中示出了一个)。处理器64、68可以是微处理器或其他控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，其包括如由本领域技术人员所知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器电路42、52的相应存储介质66、70可以是非易失性存储器，诸如，用于存储在下文被称为(多个)应用的一个或多个例程、阈值和捕获数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。应用可以由处理器64、68中的一个或多个执行，以使意图通信系统20能够操作或运行。
在一个实施例中，广播部件25的控制器电路42被配置成确定检测到的车辆24是否在规定的(即，预编程的)附近36(参见图1)内。如果检测到的车辆24在规定的附近36内，则广播部件25的控制器电路42随后向接收车辆24中的接收部件27发起对信号34的广播，该信号34包含与即将发生的车辆操纵26有关的信息。在一个实施例中，预编程的附近36可以是多个预编程的附近中的一个，其中每个附近与多个预编程的即将发生的车辆操纵(即，操纵类型)中的相应一个相关联。
更具体地，并且在一个实施例中，意图通信系统20的广播部件25包括或者是基于软件的应用72，基于软件的应用72包括启用如前所述的操作的计算机指令、以及预编程的数据74。预编程的数据74包括多个预编程的附近36。应用72基于至少一个状况或因素(例如，即将发生的车辆操纵类型)来选择特定的附近36。更具体地，即将发生的车辆操纵26的类型被预编程为数据74的一部分，并且取决于即将发生的车辆操纵的类型，应用72选择特定的预编程的附近36。
在其他实施例中，其他状况或因素也可影响对预编程的附近36的选择。例如，车辆操纵的类型可以是车道变换，然而，基于由传感器38中的一个检测到的主车辆22的速度，可选择或可计算多个附近。在一个实施例中，每个附近36包括规定的形状、规定的区域、以及距主车辆22规定的方向和距离。
在另一实施例中，广播部件25的物体检测系统40被配置成检测从接收车辆24经由收发器50发送的广播信号76(例如，信标信号)。信号76由广播设备44接收，并且由主车辆22中的控制器电路42识别。在该示例中，物体检测系统40至少部分地基于软件并且是应用72的一部分。进一步构想物体检测系统40可以包括专用接收器，该专用接收器被配置成接收广播信号76并将关于广播信号76的信息输出到控制器电路42。
参考图3，示出了意图通信系统的第二实施例，其中与第一实施例相同的元件具有相同的标识数字，除了添加了后缀。意图通信系统20'包括物体检测系统40'，物体检测系统40'利用远离车辆22'、24'两者的部件78。部件78的非限制性示例包括基于云的服务器、适于中继信号76'的基础设施等。在一个示例中，基于云的服务器可以知道车辆的已知位置，并且可以将广播信号76'传到(initiate)主车辆22'中的广播部件25'。在一个示例中，车辆将他们的位置报告给基于云的服务器78。在另一示例中，基础设施跟踪车辆并将相应位置报告给基于云的服务器。
参考图4，示出了意图通信系统的第三实施例，其中与第一实施例相同的元件具有相同的标识数字，除了添加了双后缀。意图通信系统20”的广播部件25”适于将广播信号34”广播到中继部件80，该中继部件80被配置成将信号34”从主车辆22”中继到接收车辆24”中的接收部件27”。在一个示例中，中继部件80是中间车辆。在另一示例中，中继部件80是基础设施。
本公开的益处和优点包括自主车辆指令另一接收车辆避让(yield)该自主车辆的能力，无论该接收车辆是否是人类操作的车辆或自主车辆。其他优势包括迫使人类驾驶的车辆例如制动以便为自主车辆让路(例如，车道变换)的能力。在进一步的实施例中，优势包括接收车辆的人类操作员与自主车辆通信以传达意图的能力。
上文描述的各种功能可以由计算机程序来实现或支持，该计算机程序由计算机可读程序代码形成，并且体现在在计算机可读介质中。计算机可读程序代码可包括源代码、目标代码、可执行代码，等等。计算机可读介质可以是能够由计算机访问的任何类型的介质，并且可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)或其他非瞬态形式。
在对本文中各个所描述的实施例的描述中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在构成限定。如在对各个所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，本文所使用的术语“和/或”是指并且包含相关联的所列项目中的一个或更多个的任何和所有可能的组合。将进一步理解的是，术语“包含(includes)”、“包含有(including)”、“包括(comprises)”和/或“包括有(comprising)”当在本申请文件中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
如本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果(if)”可选地被解释为表示“当…时或”在…后”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语“如果被确定”或“如果检测到“[所陈述的状况或事件]”被可选地解释为表示“在确定…后”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的状况或事件]后”或“响应于检测到[所陈述的状况或事件]”。
本文所使用的诸如部件、应用、模块、系统等术语旨在指代计算机相关实体，或者是硬件、硬件与软件的组合、或者是软件执行。作为示例，应用可以是但不限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序、和/或计算机。在服务器和该服务器上运行的应用可以是部件。一个或多个应用可以驻留在进程和/或执行线程内，并且可将应用局部化在一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。
虽然已结合仅有限数量的实施例详细描述的本发明，但是应当容易理解，本发明不限于此类所公开的实施例。相反，可修改发明以并入目前为止未描述的但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、更改、替换或等效布置。此外，虽然已描述了本发明的各实施例，但是将会理解，本发明的各方面可以包括所描述的实施例中的仅一些。因此，本发明不应被视为由前述说明书限制。

Claims (20)

1.一种意图通信系统，包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器包括光检测与测距(LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个；
控制器电路，所述控制器电路被设置在主车辆中，并且被配置成基于来自所述一个或多个传感器的一个或多个信号确定即将发生的车辆操纵；以及
广播设备，所述广播设备位于所述主车辆中，并且被配置成将包含涉及所述即将发生的车辆操纵的信息的广播信号广播到被确定为在所述即将发生的车辆操纵的规定附近(36)中的至少一个车辆。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
物体检测系统，所述物体检测系统被配置成检测所述至少一个车辆并将检测信号输出到所述控制器电路。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器电路包括处理器，所述处理器被配置成确定所述至少一个车辆是否位于所述即将发生的车辆操纵的所述规定附近内。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述规定附近是分别与多个规定车辆操纵类型相关联的多个规定附近中的与所述即将发生的车辆操纵相关联的一个。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述规定附近至少部分地基于由所述一个或多个传感器测量的所述主车辆的速度。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，进一步包括：
物体检测系统，所述物体检测系统被配置成检测和识别所述至少一个车辆。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述物体检测系统包括光检测与测距(LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，检测所述至少一个车辆是通过检测以下各项中的一项或多项：来自所述至少一个车辆的广播信号、来自计算机视觉传感器的广播信号、来自从基于云的服务器传输的车辆的已知位置的广播信号、以及作为通过周围基础设施的中继信号的广播信号。
9.一种系统，包括：
信号接收器，所述信号接收器被设置在接收车辆中并且被配置成接收广播信号，其中所述广播信号来自广播车辆并包含涉及所述广播车辆的即将发生的车辆操纵的信息；
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述接收车辆中并且包括LIDAR、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个；
控制器电路，所述控制器电路被设置在所述接收车辆中，并且被配置成基于来自所述一个或多个传感器的一个或多个信号和所接收的广播信号来确定反应式车辆操纵并输出指示所述反应式车辆操纵的命令信号；以及
设备，所述设备在所述接收车辆中，并且被配置成接收所述命令信号并由此对所述即将发生的车辆操纵作出反应。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
中继部件，所述中继部件被配置成将来自所述广播车辆的所述广播信号中继到所述接收车辆。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述中继部件是中间车辆。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述中继部件是基础设施。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述设备包括制动致动器、转向致动器以及加速器致动器中的至少一个。
14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述设备包括显示设备和可听设备中的至少一个，其中所述显示设备和可听设备中的至少一个被配置成向所述接收车辆中的乘员通知所述即将发生的车辆操纵。
15.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
物体检测系统，所述物体检测系统被设置在所述广播车辆中，并被配置成检测和识别所述接收车辆。
16.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被设置在所述广播车辆中，并且包括光检测与测距(LiDAR)、雷达和计算机视觉系统中的一个或多个；以及
控制器电路，所述控制器电路被设置在所述主车辆中，并被配置成基于来自所述广播车辆中的所述一个或多个传感器的一个或多个信号来确定所述即将发生的车辆操纵。
17.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包括：
广播设备，所述广播设备被设置在所述广播车辆中，并被配置成广播所述广播信号。
18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述控制器电路包括处理器，所述处理器被配置成接收来自所述物体检测系统的检测的信号，并且至少部分地基于所述检测的信号来确定所述接收车辆是否位于所述即将发生的车辆操纵的规定附近内。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述规定附近是分别与多个规定车辆操纵类型相关联的多个规定附近中的与所述即将发生的车辆操纵相关联的一个。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述规定附近至少部分地基于由所述一个或多个传感器测量的所述广播车辆的速度。
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