CN110944900A - 用于车辆倒车和停车的无人飞行载具辅助的系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于在停车场中停车时向车辆提供车辆辅助的方法。该方法包括由路径控制器基于一个或多个图像来识别一个或多个可用停车位。该方法包括在与路径控制器通信的用户界面上显示所识别的一个或多个可用停车位的表示,以及在用户界面上接收驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位的表示的选择。该方法包括由路径控制器确定从车辆的当前方位到与驾驶员对表示的选择相关联的可用停车位的路径。该方法包括指示车辆的驱动系统沿着路径自主驾驶车辆。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于车辆倒车和停车的无人飞行载具(UAV)辅助的系统。
背景技术
挂车(trailer)通常是由动力拖车(tow vehicle)拉动的无动力车辆。挂车可以是多用途挂车、弹出式露营车、旅行挂车、牲畜挂车、平板挂车、封闭式汽车运输车以及船用挂车、半挂车以及其他的。拖车可以是小汽车、跨界车、卡车、半卡车、货车、运动型多用途汽车(SUV)、休闲车(RV)或被配置成附接到挂车并且拉动挂车的任何其他车辆。可以使用挂车挂钩来将挂车附接到动力车辆。挂车允许挂车绕着挂钩水平旋转,使得车辆-挂车单元能够绕拐角移动。接收器挂钩安装在拖车上,并且连接到挂车挂钩以形成连接。该挂车挂钩可以是球窝、第五轮和鹅颈管或者是挂车千斤顶。也可以使用其他附接机构。除了在挂车与动力车辆之间的机械连接之外,在一些示例中,挂车电连接到拖车。这样,电连接允许挂车从动力车辆的尾灯电路获取馈电(feed),从而允许挂车具有与动力车辆的灯同步的尾灯、转向信号灯和制动灯。
拖车驾驶员面对的某个挑战是在被附接到挂车时倒车到特定位置,因为可能需要多于一个人来朝向特定位置操纵拖车。由于车辆-挂车单元绕着挂钩水平旋转,从而允许车辆-挂车单元可以绕拐角移动,因此当车辆倒车时,它推动了挂车。驾驶员通常对哪种方式转动汽车方向盘以获得所需的挂车方向改变感到困惑。在车辆中应用错误的转向角还可能使挂车弯折(jack-knife)并失去方向。因此,时常地,一个人(例如,驾驶员)驾驶车辆,并且需要另外一个或多个人来查看拖车和挂车,并且向驾驶员提供关于拖车必须采取的路径的方向。在某些情况下,向驾驶员提供方向的人员可能难以提供有效的指令来指导拖车的路径。此外,驾驶员可能没有受到适当的训练和/或可能没有足够的经验来使拖车和挂车向后倒。在一些示例中,即使训练有素的驾驶员在将拖车附接于挂车时也可能难以使拖车向后倒,因为拖车的尺寸可能是不熟悉的或者其难以操纵。在使拖车和挂车向后倒时可能会出现其他困难,因为驾驶员可能会有盲区,这些盲区不允许足够的视角来使拖车和挂车正确地向后倒。因此,合期望的是提供一种包括传感器的系统,以克服拖车驾驶员所面临的挑战。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种确定用于在停车场中停车的车辆系统(例如,车辆或车辆-挂车系统)的车辆路径的方法。该方法包括:在路径控制器处,接收一个或多个图像;以及由路径控制器基于该一个或多个图像来识别一个或多个可用停车位。该方法还包括:在与路径控制器通信的用户界面上显示所识别的一个或多个可用停车位的表示。该方法还包括:在用户界面上接收驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位的表示的选择。该方法还包括:由路径控制器确定从车辆系统的当前方位到与驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位的表示的选择相关联的可用停车位的路径。该方法还包括:指示与路径控制器通信的车辆系统的驱动系统沿着所确定的路径自主地驱动车辆系统。
本公开的该方面的实现方式可以包括以下可选特征中的一个或多个特征。在一些实现方式中,路径控制器由车辆系统支撑。在其他实现方式中,路径控制器由无人飞行载具支撑。路径控制器可以通过无线网络与车辆系统的驱动系统通信。
在一些实现方式中,该方法包括:在路径控制器处,从与路径控制器通信的传感器系统接收传感器数据。该传感器系统由车辆系统支撑并且被配置成检测车辆系统附近的一个或多个物体。该方法还可以包括:由路径控制器基于接收到的传感器数据来更新路径。在一些示例中,该方法进一步包括:将所确定的路径从路径控制器传输到与路径控制器通信的车辆控制器。车辆控制器与由车辆系统支撑的驱动系统通信并且执行路径跟随子系统。该路径跟随子系统执行使车辆系统沿着所确定的路径进行自主操纵的至少一种行为。该方法进一步包括:在与路径控制器通信的一个或多个成像设备处捕获一个或多个图像,该一个或多个成像设备中的至少一个被定位于距车辆系统一定高度处,并且捕获停车场的图像。在一些示例中,车辆系统包括车辆和挂车。
在一些实现方式中,该方法进一步包括:在路径控制器处从车辆系统接收车辆系统的大小。该方法还可以包括:由路径控制器基于一个或多个图像和接收到的车辆系统大小来识别一个或多个可用停车位。
本公开的另一方面提供了一种管理停车场中的停车位的方法。该方法包括:在路径控制器处,接收由成像设备捕获的一个或多个图像。该方法还包括:由路径控制器基于该一个或多个图像来识别一个或多个可用停车位。该方法包括:在路径控制器处,接收与一个或多个车辆系统相关联的车辆信息。该车辆信息包括车辆标识符、车辆大小和车辆方位。该方法还包括:对于每个车辆系统,由路径控制器确定从当前车辆方位到来自一个或多个所识别的可用停车位中的所识别的可用停车位的路径。该所识别的可用停车位被定大小成基于车辆大小来容纳车辆系统。此外,对于每个车辆系统,该方法包括:从路径控制器向车辆系统传输与每个车辆系统相关联的所确定的路径。
本公开的该方面的实现方式包括以下可选特征中的一个或多个特征。在一些实现方式中,路径控制器由无人飞行载具支撑。路径控制器可以通过无线网络与一个或多个车辆系统通信。
在一些示例中,该方法进一步包括:在成像设备处捕获具有一个或多个可用空间的停车场的一个或多个图像。该成像设备可以由无人飞行载具支撑。该路径控制器可以通过无线网络与成像设备通信。
在一些实现方式中,该方法进一步包括:在路径控制器处,从车辆系统的传感器系统接收传感器数据。该传感器系统由车辆系统支撑并且被配置成检测车辆系统附近的一个或多个物体。该方法可以包括:由路径控制器基于接收到的传感器数据来更新路径。
在一些示例中,该方法进一步包括:将所确定的路径从路径控制器传输到车辆系统的车辆控制器。该车辆控制器与由车辆系统支撑的驱动系统通信并且执行路径跟随子系统,从而使驱动系统沿着所确定的路径自主操纵车辆系统。
成像设备可以被定位于距车辆系统一定高度处,并且被配置成捕获停车场的图像。车辆系统可以包括通过挂车挂钩附接到挂车的车辆。
在附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个实现方式的细节。根据本描述和附图以及根据权利要求,其它方面、特征和优点将变得显而易见。
附图文字
图1A和1B是用于车辆倒车和停车的示例性无人飞行载具辅助的系统的示意图。
图2A和2B是图1A和1B的示例性车辆-挂车系统的示意图。
图2C是与无人飞行载具(UAV)通信的示例性车辆-挂车系统的示意图。
图3是图1A和图1B的示例性UAW的示意图。
图4A是示例性UAV辅助的系统中的设备之间的通信的示意图,其中路径控制器是车辆-挂车系统的部分。
图4B是示例性UAV辅助的系统中的设备之间的通信的示意图,其中路径控制器是UAV的部分。
图5是用于当在停车场中停车时提供车辆辅助的方法的示例性操作布置的示意图。
图6A是用于车辆倒车和停车的示例性UAV辅助的系统的示意图,该系统具有与多于一个车辆通信的无人飞行载具。
图6B是用于车辆倒车和停车的示例性无人飞行载具辅助的系统的示意图,该系统具有通过停车场控制器通信的无人飞行载具和一个或多个车辆。
图7是用于当在停车场中停车时提供车辆辅助的方法的示例性操作布置的示意图。
相似的附图标记在各种附图中指示相似的元件。
具体实施方式
拖车,诸如但不限于汽车、跨界车、卡车、半卡车、货车、运动型多用途车(SUV)和休闲车(RV)可以被配置成牵引挂车。拖车通过挂车挂钩连接到挂车。合期望的是有一种能够自主地倒车到特定位置(例如,停车场中的停车位)的车辆-挂车系统。该车辆-挂车系统与无人飞行载具(UAV)通信,该无人飞行载具捕获停车场的一个或多个图像,并且识别一个或多个停车点,车辆-挂车系统可以自主驾驶到这些停车点,并且朝向该一个或多个停车位中的一个倒车。照此,通过向车辆-挂车系统提供停车场内的一个或多个可用停车位的位置,并且允许驾驶员选择该一个或多个可用停车位中的一个,车辆-挂车系统为驾驶员在尝试在停车场中停放车辆-挂车系统时提供了更安全且更快速的体验,这允许车辆-挂车系统进行自主操纵,并且倒车到所选择的可用停车位。在一些示例中,车辆-挂车系统从UAV接收信息,该信息指示停车场具有多于一个可用停车位。在这种情况下,驾驶员可以经由用户界面从可用的停车位中选择驾驶员想要停放他的/她的车辆-挂车系统的停车位。因此,例如当车辆包括相机而挂车不包括相机时,由UAV提供的停车场的顶视图提供了更好的路径确定,并且避免了盲点。此外,UAV能够检测和报告用户可以识别出以用于停放汽车-挂车系统的多个停车位。
参考图1A和图1B,在一些实现方式中,停车场100可以具有可供一个或多个车辆-挂车系统200停放的一个或多个停车位1-32。停车场100可以与一个或多个无人飞行载具(UAV)300相关联,该无人飞行载具与进入停车场100的车辆-挂车系统200进行通信。UAV300向车辆-挂车系统200提供与一个或多个可用停车位1-32有关的信息302。照此,车辆-挂车系统200的驾驶员可以选择驾驶员想要车辆-挂车系统200朝向其自主操纵的一个或多个可用停车位1-32之一。在驾驶员选择可用停车位1-32之后,车辆-挂车系统200自主操纵到所选择的停车位,将车辆-挂车系统200定位在所选择的停车位1-32内。在一些示例中,车辆-挂车系统200被停放成使得车辆202首先进入所选择的停车位1-32,即,向前停放;而在其他示例中,车辆-挂车系统200被停放成使得挂车204首先进入所选择的停车位1-32,即,倒车停放。
参考图2A和图2B,车辆-挂车系统200包括通过挂钩206附接到挂车204的拖车202。拖车202包括:与拖车202相关联的驱动系统210,该驱动系统210例如基于具有x、y和z分量的驱动命令来在路面上操纵车辆202,以及因此操纵车辆-挂车系统200。如所示的,驱动系统210包括:右前轮212、212a,左前轮212、212b,右后轮212、212c和左后轮212、212d。此外,驱动系统210可以包括与挂车204相关联的车轮(未示出)。驱动系统210也可以包括其他车轮配置。驱动系统210可以包括发动机214,该发动机214将一种形式的能量转换成机械能,从而允许车辆202移动。发动机214可以是燃烧燃料以产生热,然后将热用来产生力的热力发动机,或者是将电能转换成机械运动的电动发动机。也可以使用其他类型的发动机。驱动系统210包括:与车轮212和发动机214通信并连接至车轮212和发动机214并且允许车辆202移动从而也使挂车204移动的其他组件(未示出)。驱动系统210还可以包括制动系统216,该制动系统216包括与每个车轮212、212a-d相关联的制动器(未示出),其中每个制动器与车轮212a-n相关联并且被配置成使车轮212a减速或使其停止旋转。车辆-挂车系统200还可以包括加速系统218,该加速系统被配置成调节车辆-挂车系统200的速度和方向。车辆-挂车系统200也可以包括其他系统。
拖车202可以通过相对于由拖车202定义的三个相互垂直的轴线的移动的各种组合而在路面上移动:横轴XV、前后轴YV和中心竖直轴ZV。横轴XV在拖车202的右侧R和左侧之间延伸。将沿着前后轴YV的向前驱动方向标明为FV,也被称为向前运动。此外,将沿着前后方向YV的后或向后驱动方向标明为RV,也被称为向后运动。在一些示例中,拖车202包括悬架系统(未示出),该悬架系统在被调节时使拖车202围绕XV轴和/或YV轴倾斜,或者沿着中心竖直轴ZV移动。随着拖车202移动,挂车204沿着拖车202的路径而行。因此,当拖车202在其在向前方向FV上移动时转弯时,则挂车204沿其而行。在转弯时,拖车202和挂车204绕着将拖车202和挂车204连接在一起的挂车挂钩206而在彼此之间具有转角(未示出)。
此外,挂车204通过相对于由挂车204定义的三个相互垂直的轴线的移动的各种组合而在路面上跟随拖车202:挂车横轴XT、挂车前后轴YT和挂车中心垂直轴ZT。挂车横轴XT在挂车204的右侧R与左侧之间延伸。将沿着挂车前后轴YT的向前驱动方向标明为FT,也被称为向前运动。此外,将沿着前后方向YT的挂车后或向后驱动方向标明为RT,也被称为向后运动。因此,车辆-挂车系统200的移动包括:拖车202沿其横轴XV、前后轴YV和中心竖直轴ZV的移动,以及挂车204沿其挂车横轴XT、挂车前后轴YT和挂车中央垂直轴ZT的移动。
继续参照图2A和2B,在一些实现方式中,车辆202包括:传感器系统220以提供可靠且鲁棒的自主驾驶。传感器系统220提供传感器数据222,并且可以包括不同类型的传感器,这些传感器可以单独使用或与彼此一起使用以产生对拖车环境的感知,该拖车车辆环境的感知被用于车辆-挂车系统200进行自主驾驶,以及基于由传感器系统220检测到的物体和障碍物来做出明智的决策。在一些示例中,车辆202支撑传感器系统220;而在其他示例中,传感器系统220由车辆202和挂车204支撑。传感器可以包括但不限于一个或多个成像设备(诸如相机),以及传感器,诸如但不限于雷达、声纳、LIDAR(光检测和测距,这可能需要光学遥感来测量散射光的属性,以找到远方目标的距离和/或其他信息)、LADAR(激光检测和测距)等。此外,(一个或多个)相机和(一个或多个)传感器可以被用来在拖车202在向前方向FV或在向后方向RV上行进时警告驾驶员可能的障碍,该警告经由用户界面230通过听觉警报和/或视觉警报来进行。因此,传感器系统220对于增加在半自主或自主条件下运行的车辆-挂车系统200中的安全性尤其有用。
拖车202可以包括用户界面230,诸如显示器。用户界面230经由一个或多个输入机构或触摸屏显示器232从驾驶员接收一个或多个用户命令,和/或向驾驶员显示一个或多个通知。在一些示例中,用户界面是触摸屏显示器232;照此,驾驶员可以指出他的手指并选择可用停车位1-32的表示236。在其他示例中,用户界面230不是触摸屏,并且驾驶员可以使用输入设备(诸如但不限于旋钮或鼠标)来选择可用停车位表示236之一。
用户界面230与车辆控制器240通信。车辆控制器240包括:与非暂时性存储器或硬件存储器244(例如,硬盘、闪速存储器、随机存取存储器)通信的计算设备(或数据处理硬件)242(例如,具有一个或多个计算处理器的中央处理单元),这些存储器能够存储可在(一个或多个)计算处理器上执行的指令。如所示的,车辆控制器240由拖车202支撑;然而,车辆控制器240可以与牵引车202分离,并且可以经由网络(未示出)与拖车202通信。此外,车辆控制器240与UAV 300通信,并且从UAV 300接收图像和数据302。在一些示例中,用户界面230基于从传感器系统220接收到的数据222以及根据从UAV 300接收到的图像和数据302来显示车辆202或车辆-挂车系统200的环境的图像。
在一些实现方式中,车辆-挂车系统200包括:路径控制器260,以改善车辆-挂车系统200的自主驾驶。路径控制器260包括:与非暂时性存储器或硬件存储器264(例如,硬盘、闪速存储器、随机存取存储器)通信的计算设备(或数据处理硬件)262(例如,具有一个或多个计算处理器的中央处理单元)。非暂时性存储器264存储指令,该指令在一个或多个处理单元262上执行时使路径控制器260提供输出261,诸如规划路径102(图1A和1B)。
在一些实现方式中,路径控制器260被配置成处理图像,该图像导致识别车辆-挂车系统200、可用和不可用停车位1-32,并且规划车辆-挂车系统200沿着进行自主操纵以到达所选择的可用停车位1–32的路径102。
在一些实现方式中,路径控制器260执行对象识别系统250。对象识别系统250处理从UAV 300接收到的图像和数据302,并且识别停车场100的顶视图表示234,其包括停车位1-32的停车位表示236,该停车位1-32包括可用和不可用停车位1-32,以及位于停车场100中的一个或多个车辆-挂车系统200。在一些示例中,对象识别系统250基于从UAV 300接收到的图像322和数据302来确定可用停车位1-32的大小,并且基于车辆-挂车系统200是否适应可用停车位1-32来推荐可用停车位1-32。在一些示例中,并且还基于从UAV 300接收到的图像322和数据302,车辆控制器240确定从车辆-挂车系统200到一个或多个可用停车位1-32的距离。对象识别系统250可以指示用户界面230显示到一个或多个可用停车位1-32的所确定的距离。照此,驾驶员和/或车辆-挂车系统200可以在选择可用停车位1-32时考虑所确定的距离。
对象识别系统250还可以考虑车辆-挂车系统200在停车场100内进行操纵以到达可用空间1-32的容易程度。在某些情况下,停车场100非常大,并且车辆-挂车系统200可能更难以将自己自主操纵到某些停车位1-32,照此,对象识别系统250可以在进行空间推荐之前,考虑车辆-挂车系统200沿着通往可用停车位1-32的路径进行操纵的难易程度。例如,车辆-挂车系统200会考虑到达可用停车位1-32的转弯数量。在车辆-挂车系统200确定该车辆-挂车系统200不能到达停车位1-32的情况下,那么显示器232可以不示出该不可到达的空间是可用的。
对象识别系统250可以指示用户界面230(经由一个或多个信号或消息231)显示以下各项中的一个或多个:可用停车位的大小、到每个可用停车位的距离,以及在具体的可用停车位内停车的容易程度。照此,驾驶员可以更好地确定要选择哪个可用停车位1-32。车辆控制器240向用户界面230发送命令以显示停车场100的顶视图表示234,其包括停车位1-32的停车位表示236,该停车位1-32包括可用和不可用空间1-32,除了任何相关的停车位信息外,该相关的停车位信息诸如是但不限于可用的一个或多个停车位的大小、车辆-挂车系统200到一个或多个可用停车位1-32的距离,以及在具体的可用停车位内停车的容易程度。此外,显示屏232还显示车辆-挂车系统200的车辆-挂车系统表示238。
用户显示器232被配置成接收与所选择的停车位表示236相关联的驾驶员选择237的指示。驾驶员选择237的指示是由车辆控制器240识别的可用停车位1-32的指示,驾驶员想要车辆-挂车系统200自主驾驶到该可用停车位,并然后将车辆-挂车系统200停放在所选择的停车位1–32内。
在一些实现方式中,路径控制器260接收来自传感器系统220的传感器数据222、所选择的可用停车位1-32的驾驶员选择237,以及来自UAV 300的图像322和数据302,并且基于接收到的图像322和数据302,为车辆-挂车系统200提供了用以自主地跟随以从其当前位置移动到所选择的可用停车位1–32的规划路径102。
因此,当驾驶员选择他/她想要车辆-挂车系统200自主驾驶到哪个可用停车位1-32时,在路径控制器260上执行的路径规划系统266对车辆-挂车系统200与所选择的可用停车位1-32之间的路径102(图1A和1B)进行规划。路径规划系统266可以基于所学习的行为来确定规划路径。路径规划系统266还可以确定车辆-挂车系统200将如何朝向所选择的可用停车位1-32进行自主操纵。在一些示例中,路径规划系统266指示用户界面230询问驾驶员他/她是否想要以车辆-挂车系统200的前部(即,车辆202)首先进入可用停车位1-32而拉进可用停车位1-32,或者以车辆-挂车系统200的后部(即,挂车204)首先进入可用停车位1-32而往后拉到可用停车位1–32中。在驾驶员选择后,路径规划系统266相应地规划路径102。因此,路径102可以包括在向前方向FV,FT,向后方向RV,RT或其组合方向上操纵车辆-挂车系统200。此外,路径102的目的地将车辆-挂车系统200定位在与限定停车位1-32的至少一条线大体上平行地对准的取向上。换言之,车辆202的前后轴YV和挂车204的前后轴YT是平行的,并且与限定停车位1-32的至少一条线大体上平行地对准。
在一些示例中,路径控制器260包括一个或多个人工神经网络(ANN)(未示出),例如,深度神经网络(DNN)ANN是由构成动物大脑的生物神经网络启发的计算系统。ANN通过考虑示例来学习做任务,通常无需进行任务特定的编程。例如,在图像识别中,ANN可以学习识别包含已被标记为“车辆-挂车系统”的车辆-挂车系统200或被标记为“空停车位”的空停车位1-32的图像,并且使用分析结果来在其他图像中识别车辆-挂车系统200和空停车位1-32。ANN基于一组叫做人工神经元的连接单元,这些单元类似于生物大脑中的轴突。两个神经元之间的每个连接都可以将信号传输到另一个神经元。神经元和连接的权重可能随着学习的进行而变化。
可以训练ANN识别车辆-挂车系统200、可用和不可用停车位1-32,并且规划车辆-挂车系统200沿着进行自主操纵以到达所选择的可用停车位1-32的路径102。可以基于两种类型的训练——动态训练或端对端训练,以及用于确定车辆-挂车系统200的路径102的静态训练——来训练ANN。在动态训练或端对端训练期间,对UAV 300进行了有关如何从当前位置驾驶到目的地(即,到停车场100中的可用空间1-32)的训练。静态训练会训练ANN根据从UAV 300接收到的图像322来规划路径102。该路径信息然后被传输到驱动系统210,从而允许车辆-挂车系统200进行操纵以到达其最终目的地。
在车辆-挂车系统200基于规划路径102朝向可用停车位1-32自主操纵时,路径规划系统266基于从UAV 300连续接收到的图像和数据302以及来自车辆传感器系统220的传感器数据222来连续更新规划路径102。在一些示例中,路径控制器260沿着规划路径102识别一个或多个物体,并且向路径规划系统266发送与该一个或多个物体的方位有关的数据。在这种情况下,路径规划系统266可以重新计算规划路径102以避开该一个或多个物体。在一些示例中,路径规划系统266确定碰撞的概率,并且如果碰撞的概率超过预确定的阈值,则路径规划系统266会调整路径102,并且将其发送给驾驶员辅助系统246。
路径规划系统266将规划路径102传输到车辆控制器240,并且在一些示例中,随着车辆-挂车系统200朝向可用停车位1-32自主操纵,持续地更新规划路径102。一旦车辆控制器240接收到规划路径102,车辆控制器240就执行驾驶员辅助系统246,该驾驶员辅助系统进而包括路径跟随子系统248。路径跟随子系统248接收到规划路径102,并且执行将命令249发送到驱动系统210的行为248a-248e,从而导致车辆-挂车系统200沿着规划路径102进行自主操纵。
路径跟随子系统248可以包括一种或多种行为,诸如但不限于制动行为248a、速度行为248b、转向行为248c和挂钩连接/断开行为248d。每个行为248a-d使车辆-挂车系统200采取行动,该行动诸如向前或向后驾驶、以特定角度转弯、中断(breaking)、加速、减速以及其他的。车辆控制器240可以通过控制驱动系统210,更具体地通过向驱动系统210发出命令249来在路面上的任何方向上操纵车辆-挂车系统200。
可以执行制动行为248a以基于规划路径102来停止车辆-挂车系统200或者使车辆-挂车系统200减速。制动行为248a向驱动系统210(例如,制动系统(未示出))发送信号或命令249,以停止车辆-挂车系统200或者降低车辆-挂车系统200的速度。
可以执行速度行为248b以通过基于规划路径102进行加速或减速来改变车辆-挂车系统200的速度。速度行为248b将信号或命令249发送到制动系统216以进行减速或加速系统218以进行加速。
可以执行转向行为248c以基于规划路径102来改变车辆-挂车系统200的方向。照此,转向行为248c向加速系统214发送指示转向角度的信号或命令249,该转向角度使驱动系统210改变方向。
可以执行挂钩连接/断开行为248d以将车辆202与挂车204连接或断开。照此,挂钩连接/断开行为248d向驱动系统210发送指示将车辆202从挂车204释放或将车辆202连接到挂车204的信号或命令249。
参考图2C,在一些实现方式中,UAV 300包括且支撑路径控制器260。在这种情况下,路径控制器260执行对象识别系统250,该对象识别系统250处理由UAV 300捕获的图像和数据302,并且识别停车场100的顶视图表示234,该顶视图表示234包括停车位1-32(包括可用和不可用空间1-32)的停车位表示236,以及位于停车场100中的一个或多个车辆-挂车系统200,如上所述。如所示的,路径控制器260与车辆-挂车系统200通信,以使得当车辆-挂车系统200在距停车场100的预限定距离内时,车辆-挂车系统200将车辆信号304发送到UAV300。UAV 300在捕获的图像322中识别车辆-挂车系统200,并且监视车辆-挂车系统200的位置和移动。车辆-挂车系统200可以连续地或以特定的时间间隔向UAV 300发送其位置。然后,UAV 300可以为车辆-挂车系统200规划到达由驾驶员识别的可用停车位1-32的路径102。
图3示出了UAV 300,也被称为无人机,其是在飞机上没有人类飞行员的飞机。UAV300可以是无人机系统的部分,该无人机系统包括基于地面的控制器(未示出)、附加的一个或多个UAV 300,以及一个或多个无人机与基于地面的控制器之间的通信系统。每个UAV300可以在人类的远程控制下操作,或者可以由机载处理设备312自主操作。UAV 300包括装备箱310,该装备箱310包括数据处理设备312和与该数据处理设备312通信的存储器硬件314。数据处理设备312执行存储在存储器硬件314上的算法以确定UAV 300的行进路径。UAV300包括:与数据处理设备312通信的有效载荷320,诸如相机。相机320被配置成捕获UAV300下方的地面的图像322,并且将捕获的图像传输到UAV 300的数据处理设备312或路径控制器260(图2D),或传输到车辆-挂车系统200。另外参照图2D,当路径控制器260被包括在UAV 300中时,对象识别系统250接收图像322,并且处理接收到的图像322,以及识别包括停车位1-32的停车位表示236的停车场100的顶视图表示234,该停车位1-32包括可用和不可用空间1-32。一旦确定了停车场的顶视图表示234,路径规划系统266就确定车辆-挂车系统200要跟随的路径102。一旦路径规划系统266确定了路径102,UAV 300就将规划路径102发送到车辆-挂车系统200,其接收规划路径102并且执行驾驶员辅助系统246,该驾驶员辅助系统246使车辆-挂车系统200跟随接收到的规划路径102。在一些示例中,UAV 300连续地更新规划路径102,并且将更新后的路径102发送到车辆-挂车系统200。
图4A图示了车辆-挂车系统200与UAV 300之间的示例性通信,其中,车辆-挂车系统200包括ANN,如图1A–2A、2B和3中所述。在一些实现方式中,当车辆-挂车系统200在停车场100内或者在距停车场100的预确定的距离内时,在步骤1A处,车辆控制器240向UAV 300请求一个或多个图像322。在步骤2A处,UAV 300将捕获的图像322传输到车辆-挂车系统200,特别是路径控制器260。在步骤3A处,路径控制器260分析接收到的图像322,并且识别一个或多个可用停车位1-32。路径控制器260向车辆控制器240发送所识别的一个或多个可用停车位1-32,并且车辆控制器240依次指示用户界面230显示所识别的一个或多个可用停车位1-32。一旦驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位1-32之一做出选择,用户界面230就在步骤4A处将该选择传输给车辆控制器240(或在一些示例中,传输给路径控制器260)。在步骤5A处,路径控制器260确定从车辆-挂车系统200的当前位置到所选择的可用停车位1–32的路径102,并且将规划路径102发送到车辆控制器240。车辆控制器240执行驾驶员辅助系统246,该驾驶员辅助系统246允许车辆-挂车系统200自主操纵到所选择的可用停车位1-32。在步骤6A处,UAV 300向路径控制器260连续地发送图像,该路径控制器260进而连续更新规划路径102,并且将其发送给车辆控制器240,直到车辆-挂车系统200沿着规划路径102到达其最终目的地为止。
图4B图示了如参照图1A–2A、2C和3所述的车辆-挂车系统200与UAV 300之间的示例性通信。在步骤1B处,车辆-挂车系统200到达停车场100或在距停车场预确定的距离之内,并且通知感兴趣的UAV 300将车辆-挂车系统200停放在可用停车位1-32中。在步骤2处,UAV 300确认来自车辆-挂车系统200的存在通知,并且请求该车辆-挂车系统200向UAV 300发送其大小。在步骤3处,车辆-挂车系统200向UAV 300发送其大小。在步骤4处,UAV 300捕获图像,并且执行路径控制器260识别了停车场100内的一个或多个可用空间1-32。参考图1A,在一些示例中,所有停车位1-32是相同大小的,并且被配置成适合车辆-挂车系统200。然而,如图1B所示,停车位1-32可以具有变化的大小,和/或由于其大小,停放在停车场100中的一些车辆-挂车系统200可能占用多于一个空间1-32。例如,停在空间9、10或12、13或20、21中的车辆-挂车系统200占用了比被分配给每个车辆-挂车系统200的空间更多的额外空间。在这样的情况下,路径控制器260基于标记的空间和车辆-挂车系统200之间的空间可用性的组合来确定可用空间。往回参考图1A-2A、2D和3,UAV 300基于车辆-挂车系统200的大小来确定可用空间1-32,并且在步骤4处向车辆-挂车系统200发送停车场100的表示234,其包括可用停车位1–32的表示236。在一些示例中,UAV 300还发送与以下各项有关的信息:每个可用停车位1-32的大小、从车辆-挂车系统200到可用停车位1-32的距离,以及车辆-挂车系统200进行操纵以到可用停车位1-32的容易程度。然后,车辆-挂车系统200指示用户界面230在显示屏232上显示接收到的信息,从而允许驾驶员选择可用停车位1-32的表示236。一旦进行了选择,在步骤5处,车辆-挂车系统200将该驾驶员选择237传输到UAV 300。UAV300基于该驾驶员选择237开始规划路径102,并且在步骤6处将规划路径102传输到车辆-挂车系统200,其触发车辆-挂车系统200自主地跟随接收到的规划路径102。在一些示例中,UAV 300在车辆-挂车系统200自主操纵到所选择的可用停车位1-32时跟随该车辆-挂车系统200,并且基于连续拍摄和分析UAV 300捕获的图像来连续更新规划路径102。
图5示出了根据图1–4B的方法500的示例性操作布置,该方法500在车辆(例如,车辆202或车辆-挂车系统200)在停车场中停车时向该车辆提供车辆辅助。在一些实现方式中,在框502处,方法500包括:在路径控制器260(在一些示例中,路径控制器260包括ANN)处接收一个或多个图像322。在框504处,方法500包括:由路径控制器260基于接收到的一个或多个图像322来识别一个或多个可用停车位1-32。在框506处,方法500包括:在与路径控制器260通信的用户界面230上显示所识别的一个或多个可用停车位1-32的表示236。在框508处,方法500包括:在用户界面230上接收所识别的一个或多个可用停车位1-32的表示236的驾驶员选择237。在框510处,方法500包括:由路径控制器260确定从车辆202、200的当前方位到与所识别的一个或多个可用停车位1-32的表示236的驾驶员选择237相关联的可用停车位1-32的路径102。在框512处,方法500包括:指示与路径控制器260通信的车辆202、200的驱动系统210沿着所确定的路径102自主地驱动车辆202、200。
在一些实现方式中,路径控制器260由车辆202、200支撑,并且如图2B所示是车辆的部分。路径控制器260可以由被配置成捕获图像322的UAV 300支撑。
在一些示例中,方法500进一步包括:在路径控制器260处从与路径控制器260通信的传感器系统220接收传感器数据222。传感器系统220由车辆202、200支撑,并且被配置成检测车辆202、200附近的一个或多个物体。方法500还包括:由路径控制器260基于接收到的传感器数据222来更新路径102。
在一些实现方式中,方法500包括:将所确定的路径102从路径控制器260传输到与路径控制器260通信的车辆控制器240。车辆控制器240与由车辆202、200支撑的驱动系统210通信,并且执行路径跟随子系统248。该路径跟随子系统248执行至少一个行为24a-248d,其使车辆202、200沿着所确定的路径102自主操纵。
方法500可以进一步包括:在与路径控制器260通信的一个或多个成像设备320(例如,相机)处捕获一个或多个图像322。一个或多个成像设备320中的至少一个被定位于距车辆202、200一定高度处,并且捕获停车场100的图像322。在一些示例中,一个或多个成像设备320被定位在于停车场100上方进行操纵的UAV 300上。
在一些实现方式中,方法500进一步包括:在路径控制器260处从车辆202、200接收车辆202、200的大小,并且由路径控制器260基于接收到的一个或多个图像322和接收到的车辆202、200的大小来识别一个或多个可用停车位1-32。
参考图6A,在一些实现方式中,UAV 300监视停车场100。在这种情况下,UAV 300包括对象识别系统250并且检测可用停车位1-32,并且一个或多个车辆-挂车系统200在停车场100附近或在停车场100内。UAV 300与在停车场100附近或在停车场100内的一个或多个车辆-挂车系统200传送停车位信息。在一些示例中,UAV 300被配置成对在停车场100附近或在停车场100内的一个或多个车辆-挂车系统200进行优先排序,以使得每个车辆-挂车系统200具有足够的时间和空间来停放在停车场100中。在一些示例中,UAV 300可以调度进来和外出的车辆-挂车系统200,以避免拥塞并提高停车场100内的安全性。
参考图6B,在一些示例中,UAV 300捕获图像并将其发送到停车场控制器600,该停车场控制器600执行对象识别系统250,该对象识别系统250检测可用停车位1-32,以及在停车场100附近或在停车场100内的一个或多个车辆-挂车系统200。停车场控制器600与在停车场100附近或在停车场100内的一个或多个车辆-挂车系统200传送停车位信息。在一些示例中,停车场控制器600被配置成对在停车场100附近或在停车场100内的一个或多个车辆-挂车系统200进行优先排序,使得每个车辆-挂车系统200具有足够的时间和空间来停放在停车场100中。在一些示例中,UAV 300可以调度进来和外出的车辆-挂车系统200,以避免拥塞并提高停车场100内的安全性。
图7示出了根据图6A和6B的用于确定与车辆系统(例如,车辆202或车辆-挂车系统200)相关联的车辆路径以用于在停车场100中停车的方法700的示例性操作布置。
在框702处,方法700包括:在成像设备320处捕获具有一个或多个可用停车位1-32和一个或多个不可用停车位1-32的停车场100的一个或多个图像322。成像设备320可以由UAV 300支撑。在框704处,方法700包括:在与成像设备320通信的路径控制器260处接收一个或多个捕获图像322。在一些示例中,路径控制器260由UAV 300支撑。然而,路径控制器260可以是经由无线网络与成像设备320通信的独立控制器。在框706处,方法700包括:由路径控制器260基于接收到的一个或多个图像322来识别一个或多个可用停车位1-32。在框708处,方法700包括:在路径控制器260处,从一个或多个车辆200、202接收与一个或多个车辆200、202中的每一个相关联的车辆信息。车辆200、202信息包括:识别车辆200、202的车辆标识符(例如,车辆识别号)、车辆大小(例如,车辆200、200和/或车辆-挂车系统200的大小)以及车辆方位。车辆方位可以是在坐标系中的方位或者是相对于预定义方位(诸如停车场100的入口)的方位。对于每个车辆,在框710处,方法700包括:由路径控制器260确定从与车辆信息相关联的车辆方位到来自一个或多个所识别的可用停车位中的所识别的可用停车位1-32的路径102。所识别的可用停车位被定大小成基于车辆大小来容纳车辆202、202。在框712处,方法700包括:从路径控制器260向每个车辆200、202传输与各个车辆相关联的所确定的路径102。路径控制器260可以通过无线网络与车辆200、202通信。
在一些实现方式中,方法700还包括:在路径控制器260处,从车辆200、202的传感器系统220接收传感器数据232。传感器系统220由车辆系统200、202支撑,并且被配置成检测车辆系统200、202附近的一个或多个物体。在一些示例中,方法700还包括:将所确定的路径102从路径控制器260传输到车辆控制器240,该车辆控制器240与车辆系统200、202所支撑的驱动系统210通信并且执行路径跟随子系统248,该路径跟随子系统248使驱动系统210沿着所确定的路径102自主操纵车辆系统200、202。
如上所述的系统涉及一种车辆-挂车系统200,其具有通过挂钩206连接的车辆202和挂车204。然而,该系统可以应用于未连接到挂车的任何车辆。例如,该系统可以应用于进入停车场进行停放的一个或多个车辆。
可以以数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合来实现此处描述的系统和技术的各种实现方式。这些各种实现方式可以包括在以一个或多个计算机程序的实现方式,该计算机程序在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上是可执行和/或可解译的,该可编程处理器可以是专用的或通用的,其被耦合以从存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令,以及向它们传输数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)包括用于可编程处理器的机器指令,并且可以以高级过程和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言的形式实现。如本文中使用的,术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指代被用来向可执行处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑设备(PLD)),其包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指代被用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
在本说明书中描述的主题和功能操作的实现方式可以以数字电子电路来实现,或者以计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)来实现,或者以它们中的一个或多个的组合来实现。此外,本说明书中描述的主题可以被实现为一个或多个计算机程序产品,即,具有计算机程序指令的一个或多个模块,该计算机程序指令被编码在计算机可读介质上,以用于由数据处理装置执行或者用以控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组成或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”、“计算设备”和“计算处理器”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器,包括作为示例的可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件外,该装置还可以包括为正在考虑的计算机程序创建执行环境的代码,例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们中的一个或多个的组合的代码。传播的信号是人工生成的信号,例如,机器生成的电信号、光信号或电磁信号,其被生成以对信息进行编码以用于传输到合适的接收器装置。
相似地,虽然在附图中以特定的次序描绘了操作,但是这不应该被理解为需要以所示出的特定次序或以连续次序来实行这样的操作、或者实行所有图示的操作来实现合期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施例中的各种系统组件的分开不应该被理解为在所有实施例中都需要这样的分开,并且应该理解的是,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
已经描述了许多实现方式。然而,将理解的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以做出各种修改。因此,其它实现方式也在所述权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种确定用于在停车场中停车的车辆系统的车辆路径的方法,所述方法包括:
在路径控制器处,接收一个或多个图像;
由所述路径控制器基于所述一个或多个图像来识别一个或多个可用停车位;
在与所述路径控制器通信的用户界面上显示所识别的一个或多个可用停车位的表示;
在所述用户界面上接收驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位的表示的选择;
由所述路径控制器确定从所述车辆系统的当前方位到与所述驾驶员对所识别的一个或多个可用停车位的表示的选择相关联的可用停车位的路径;以及
指示与所述路径控制器通信的所述车辆系统的驱动系统沿着所确定的路径自主地驱动所述车辆系统。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述路径控制器由所述车辆系统支撑。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述路径控制器由无人飞行载具支撑。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述路径控制器通过无线网络与所述车辆系统的驱动系统通信。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述路径控制器处,从与所述路径控制器通信的传感器系统接收传感器数据,所述传感器系统由所述车辆系统支撑并且被配置成检测所述车辆系统附近的一个或多个物体;以及
由所述路径控制器基于接收到的传感器数据来更新所述路径。
6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所确定的路径从所述路径控制器传输到与所述路径控制器通信的车辆控制器,所述车辆控制器与由所述车辆系统支撑的驱动系统通信并且执行路径跟随子系统,所述路径跟随子系统执行使所述车辆系统沿着所确定的路径进行自主操纵的至少一种行为。
7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在与所述路径控制器通信的一个或多个成像设备处捕获一个或多个图像,所述一个或多个成像设备中的至少一个被定位于距所述车辆系统一定高度处,并且捕获停车场的图像。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述车辆系统包括车辆和挂车。
9.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述路径控制器处从所述车辆系统接收所述车辆系统的大小;以及
由所述路径控制器基于所述一个或多个图像和接收到的车辆系统大小来识别一个或多个可用停车位。
10.一种管理停车场中的停车位的方法,所述方法包括:
在路径控制器处,接收由成像设备捕获的一个或多个图像;
由所述路径控制器基于所述一个或多个图像来识别一个或多个可用停车位;
在所述路径控制器处,接收与一个或多个车辆系统相关联的车辆信息,所述车辆信息包括车辆标识符、车辆大小和车辆方位;
对于每个车辆系统;
由所述路径控制器确定从当前车辆方位到来自一个或多个所识别的可用停车位中的所识别的可用停车位的路径,所述所识别的可用停车位被定大小成基于所述车辆大小来容纳所述车辆系统;以及
从所述路径控制器向所述车辆系统传输与每个车辆系统相关联的所确定的路径。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述路径控制器由无人飞行载具支撑。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述路径控制器通过无线网络与所述一个或多个车辆系统通信。
13.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:在成像设备处捕获具有一个或多个可用空间的停车场的一个或多个图像,所述成像设备由无人飞行载具支撑。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述路径控制器通过无线网络与所述成像设备通信。
15.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:
在所述路径控制器处,从所述车辆系统的传感器系统接收传感器数据,所述传感器系统由所述车辆系统支撑并且被配置成检测所述车辆系统附近的一个或多个物体;以及
由所述路径控制器基于接收到的传感器数据来更新所述路径。
16.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:
将所确定的路径从所述路径控制器传输到所述车辆系统的车辆控制器,所述车辆控制器与由所述车辆系统支撑的驱动系统通信并且执行路径跟随子系统,从而使所述驱动系统沿着所确定的路径自主操纵所述车辆系统。
17.根据权利要求10所述的方法,其中,所述成像设备被定位于距所述车辆系统一定高度处,并且被配置成捕获停车场的图像。
18.根据权利要求10所述的方法,其中,所述车辆系统包括车辆和挂车。
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