CN111176221A - 用于向接收者的偏好环境自主递送商品的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于将一个或多个商品从下车点自主地运输到接收者偏好环境的系统和方法。该系统被配置为分析被授权人的语音命令或请求并执行该请求。该系统提供至少两种操作模式以递送商品，包括映射位置递送模式和人类跟随递送模式。该系统被配置为分析命令并提取递送位置。该系统还被配置为基于对象检测系统和环境理解系统识别感兴趣点的位置，以递送商品。在人类跟随递送模式下，ADV跟随接收者并且一旦定位了偏好环境就保存位置或路径数据。在映射位置递送模式下，ADV通过检索有关接收者递送商品的先前历史的信息来操纵自己到目的地位置。
Description
技术领域
本公开大体涉及自动驾驶车辆。更具体地，本发明涉及一种用于使用自动驾驶递送车辆(ADV)向接收者的偏好环境自主运输和递送一个或多个商品的系统和方法。
背景技术
对自动驾驶递送车辆(ADV)的兴趣水平显著提高，因为它为涉及送货上门服务的企业提供了一种具有成本效益的解决方案。然而，对于ADV仍需要进行大量研发，以解决将商品(诸如食品、杂货或任何物品等)递送到偏远地区的问题。此外，它并没有缓解与递送的最后阶段或递送点有关的问题。因为，由于某些事实导致某些接收者的偏好位置对于ADV来说通常无法访问，例如，用于指导或导航ADV而结合的详细3D HD地图不适用于建筑物内部所设置的交付点。此后，无论商品的长度、重量或体积如何，接收者都需要将商品从ADV收到携带到其偏好位置，例如厨房、房屋或公寓的储藏室。运输和递送商品的最后几米(例如，最后100米)是一项繁琐的任务，特别是在商品重量大、易碎、热或形状怪异的情况下。
现有的ADV不够智能，不能充当接收者的交互式助手以帮助将商品从下车点位置运输和运送最后几米。此外，现有的ADV面临难以遍历递送点的最后100米，这是因为所设置的递送点周围的区域是不可进入的，或者不能获得对于偏好位置的地图。此外，ADV之前没有到过那里，或者换句话说，缺少向特定地点递送商品的信息或历史。
已经设计了某些自主系统来解决在不同的日常情况下物体的运输问题。LuisCarlos Inacio De Matos等人的US20150229906 A1公开了一种用于跟踪个人的自主系统。该系统适于跟随给定的人并且在零售领域或受益于利用图像识别和人工智能的对象携带技术的任何其他领域中有应用价值。上述现有技术的自主系统仅仅被设计为遵循个人的指令，然而，所述系统在接收环境信息或接收者的交互式助手方面有缺陷。
因此，需要一种有效的系统和方法，用于使用自动驾驶递送车辆(ADV)将商品或货物从下车点自主地运输和递送到接收者的偏好环境或位置。该系统还需要使接收者能够与ADV就偏好位置进行交互以自主地递送商品或物品。此外，需要该系统来检索关于递送商品的先前历史的信息，以执行接收者偏好的商品递送。
发明内容
公开了一种用于使用自动驾驶递送车辆(ADV)将商品或货物从下车点自主地运输和递送到接收者的偏好环境或位置的系统和方法。根据本发明的系统和方法有助于将商品从下车位置运输和递送最后几米(例如，最后100米)。商品可以是任何物品，而不限于例如食品、杂货、电子产品或任何重物的特定物品。该系统的自动驾驶递送车辆适于在任何优选的环境或结构(例如家、私人环境，公寓、企业和学校)下进行操纵。该系统还被配置为分析被授权的人的语音命令或请求并执行该请求。
根据本发明，该系统包括与云服务器通信的自动驾驶递送车辆(ADV)。ADV包括计算设备，该计算设备包括用于执行人工智能(AI)软件的处理器和存储器单元。ADV还包括：与计算设备通信的传感器组件，该传感器组件包括一个或多个传感器且被配置为收集自动驾驶车辆周围的环境数据；以及与计算设备通信的输入组件，其被配置为接收来自接收者的输入。计算设备包括处理器和存储器单元，其中存储器单元存储一组程序模块，其中处理器与存储器单元通信且被配置为执行该组程序模块。在一个实施例中，该组程序模块包括：控制模块；以及可操作地连接到控制模块的运动规划模块、传感器模块、通信模块、认证模块，人体检测模块和人机接口模块。
在一个实施例中，运动规划模块被配置为操纵自动驾驶递送车辆的移动。在一个实施例中，传感器模块被配置为收集自动驾驶递送车辆周围的至少一部分环境的环境数据。ADV被配置为分析环境数据以沿着ADV前进或移动ADV的路径检测一个或多个障碍物。在一个实施例中，认证模块被配置为接收认证数据以确认接收者。在一个实施例中，人机接口模块被配置为在认证了接收者数据时接收由接收者提供的请求。在一些实施例中，ADV还包括用于定位ADV的位置的地图数据。
在一个实施例中，如果接收者提供诸如递送商品的位置之类的请求，则兴趣点生成器模块被配置为识别靠近接收者指定的位置的、用以递送商品的位置。控制和运动规划模块接收路径数据以操纵自动驾驶递送车辆到达由接收者提供的位置。
例如，如果所请求的命令是“跟我到厨房”，则ADV被配置为跟随接收者到达递送位置。控制和运动规划模块接收路径数据以操纵自动驾驶递送车辆来按照接收者的路径行进。在另一实施例中，ADV被配置为将所发现的路径存储在存储器单元中，并且使得在接收者在将来请求相同的位置以递送一个或多个商品的情况下能够使用相同的数据。例如，如果请求的命令是“递送到厨房”，则ADV利用先前发现的路径在递送位置中递送一个或多个商品。
在一个实施例中，公开了一种将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境的方法。在一个步骤中，提供包括计算设备的自动驾驶车辆，所述计算设备包括用于执行人工智能设备(AI)软件的装置。在另一步骤，提供与所述计算设备通信的传感器组件，所述传感器组件包括一个或多个传感器且被配置成收集所述自动驾驶车辆周围的环境数据。在另一步骤，提供与所述计算设备通信的输入组件，所述输入组件被配置为接收来自所述接收者输入。计算设备包括处理器和存储器单元，其中存储器单元存储一组程序模块，其中所述处理器与所述存储器单元通信且被配置为执行所述一组程序模块。该组程序模块包括控制模块、运动规划模块、障碍物检测模块、面部授权模块、人体检测模块、人机接口模块、定位模块、场景分割模块和人体检测器模块。
运动规划模块被配置为操纵自动驾驶递送车辆的移动。障碍物检测模块被配置为收集ADV周围的至少一部分环境的环境数据。ADV被配置为分析环境数据以沿着ADV前进的路径检测一个或多个障碍物。面部授权模块被配置为从接收者接收认证数据。ADV被配置为在认证了接收者数据时检测由接收者提供的请求。
在另一步骤，验证接收者的认证数据。在另一步骤，在自动驾驶递送车辆处接收来自接收者的请求。如果提供的请求是跟随接收者到厨房的命令，则ADV被配置为跟随接收者到递送位置以递送商品，并且控制和运动规划模块操纵自动驾驶递送车辆以跟随接收者。ADV被配置为将所发现的路径存储在存储器单元中并且使得在接收者在将来请求相同的位置以递送一个或多个商品的情况下能够使用相同的数据。例如，如果请求的命令是“递送到厨房”，则ADV利用先前发现的路径在递送位置中递送一个或多个商品。
通过以下结合附图对优选实施例的描述，其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
从以下参考附图的详细描述中将更好地理解本文的实施例，其中：
图1示出了根据本发明实施例的、利用自动驾驶递送车辆(ADV)将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境的环境。
图2示出了例示根据本发明实施例的、自动驾驶递送车辆的示例性硬件组件的框图。
图3示出了例示根据本发明实施例的、自动驾驶递送车辆的示例性组件的框图，该自动驾驶递送车辆被配置为将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境。
图4示出了根据本发明的实施例的以“跟随我”模式操作的自动驾驶递送车辆的环境。
具体实施方式
现在将参考附图给出对本发明实施例的描述。可以预期在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都包含在其范围内。
图1示出了用于利用自动驾驶递送车辆(ADV)102将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境的系统的环境100。该系统包括经由无线网络118与云服务器119通信的自动驾驶递送车辆(ADV)102、麦克风104、相机106、惯性测量单元(IMU)传感器108和车轮编码器110。ADV 102包括计算设备112，计算设备112包括用于执行人工智能(AI)软件的处理器116和存储器单元120。相机106设置在ADV 102的前顶部。惯性测量单元(IMU)传感器108设置在ADV 102的后轴处。车轮编码器110设置在ADV 102的后轴处。在一个实施例中，存储器单元120包括：用于认证目的的用户数据；地图；从传感器模块接收的、与ADV 102周围环境中的障碍物有关的数据；自动驾驶递送车辆102的目的地数据；以及与自动驾驶递送车辆102中的商品有关的数据。
在实施例中，计算设备112是通用或专用计算机中的至少一种。在一个实施例中，它作为单个计算机操作，其可以是硬件和/或软件服务器、工作站、大型机、超级计算机、服务器群等。在实施例中，无线网络118可以是诸如因特网的全球区域网络(GAN)、广域网(WAN)、局域网(LAN)、或任何其他类型的网络或网络的组合。该系统的自动驾驶递送车辆102适于在任何结构(例如家、私人环境、公寓、企业和学校)下操纵。该系统还被配置为分析被授权的人的语音命令或请求并提取递送位置。例如，如果用户发出跟随我到厨房的命令，则系统被配置为使用地图数据和IMU数据跟随接收者到递送位置，以在厨房递送商品。
在一个实施例中，如果接收者提供诸如递送商品的位置之类的请求，则ADV 102被配置为识别由接收者指定的递送商品的位置。控制模块和运动规划模块接收路径数据以操纵自动驾驶递送车辆102到达由接收者提供的位置。
在一个实施例中，如果接收者提供诸如跟随接收者的请求，则ADV 102被配置为跟随接收者到达递送位置。控制和运动规划模块接收路径数据以操纵自动驾驶递送车辆102按照接收者的路径行进。在另一实施例中，ADV 102被配置为将所发现的路径存储在存储器单元中，并且是的在接收者在将来请求相同位置来递送一个或多个商品的情况下则能够使用相同的数据。
图2示出了例示根据本发明实施例的自动驾驶递送车辆的示例性硬件组件的框图200。在一个实施例中，ADV 102包括与接口模块142通信的触摸屏122、相机106、LiDAR(激光雷达传感器)124、LED 126、扬声器128、麦克风128和车轮编码器129、包括制动器的马达控制器140、转向单元、传动系统、物理锁130、用于紧急关闭ADV 102的电源开关131和具有电池的电源模块132。自动驾驶递送车辆102还包括耦合到计算设备138或控制模块的LTE调制解调器136。在一个实施例中，运动规划模块包括马达控制器140、转向单元、传动系统等，其中，马达控制器140包括制动器。来自接口模块142的数据被计算设备138用于控制ADV 102。
在ADV 102的操作期间，ADV 102到达诸如房屋、结构或建筑物的门的目的地，通过使用相机的面部认证或经由触摸屏122来提供认证数据，使得接收者能够向ADV 102认证自己。在实施例中，ADV 102采用各种认证手段，例如使用一次性密码(OTP)数据、生物特征数据、电子卡等。在对接收者进行认证时，ADV 102创建接收者的视觉识别。在认证之后，使得接收者能够提供命令或请求以帮助接收者在期望的位置递送商品。在一个实施例中，可以通过语音或其他输入装置来提供请求。如果接收者输入跟随他的请求，则ADV 102被配置为跟随接收者。这里，ADV 102依赖于视觉识别来跟随接收者。
图3示出了例示根据本发明实施例的自动驾驶递送车辆102的示例性组件的框图300，该自动驾驶递送车辆被配置为将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境。在一个实施例中，与存储器单元通信的处理器包括一组程序模块。处理器被配置为执行该组程序模块。在一个实施例中，该组程序模块包括定位模块170、障碍物检测模块160、场景分割模块164、人体检测模块156、面部授权模块158、自然语言处理单元144、人体跟踪模块162、操作模式选择器146、人机接口模块174、目标位置仲裁器168以及运动规划和控制模块148。在一些实施例中，一个或多个扬声器128、LED 126、触摸屏122与人机接口模块174通信。在一个实施例中，麦克风104与自然语言处理单元144通信。在一个实施例中，相机106与障碍物检测模块160、场景分割模块164、人体检测模块156、面部授权模块158通信。在一个实施例中，LiDAR 124、调制解调器172、IMU 108、车轮编码器110与本地化模块170进行通信。在一个实施例中，运动规划和控制模块148耦接到马达控制器140。
使得接收者能够经由触摸屏或麦克风向ADV 102提供请求以递送商品。在一个实施例中，系统提供至少两个选项或模式以将商品递送到接收者的期望位置，包括人类跟随递送模式和映射位置递送模式。术语“人类跟随递送模式”被定义为使得ADV能够遵循人或接收者的指令用于在期望位置递送商品的模式，其中该位置可以是映射位置或未映射位置。术语“映射位置传递模式”被定义为通过利用存储在存储器单元中的先前发现的路径或过去的递送历史(已经映射的路线)、使得ADV能够在期望位置传递商品的模式。
在一个实施例中，使得接收者能够通过简单的语音命令启动任何模式。经由麦克风104从接收者接收的输入被发送到自然语言处理(NLP)单元144。在一个实施例中，ADV102仅在接收者认证之后接受请求。NLP单元144分析被授权的人的语音命令并向操作模式选择器146提供模式选择信号。基于语音命令，场景分割模块164、兴趣点生成器166、目标位置仲裁器168确定目标位置。
在人类跟随递送模式下，使得接收者能够提供跟随的请求以到达接收者的期望位置(例如，厨房)。相机106通过人体检测模块156检测接收者。此外，ADV 102被配置为使用面部授权模块158验证接收者的面部，并且在ADV 102的操作或移动期间通过人体跟踪模块162跟踪接收者。ADP 102假定被授权的接收者的位置为目标位置并且通过障碍物检测模块160以及规划和控制模块148跟随接收者。在另一实施例中，ADV被配置为将所发现的路径存储在存储器单元中，并且使得在接收者在将来请求相同的位置以递送一个或多个商品的情况下能够使用相同的数据。
在映射位置递送模式下，使得接收者能够通过语音提供递送商品的位置，例如，在厨房中递送商品或货物。障碍物检测规划和控制模块148开动致动器150以将ADV 102引导到目标区。ADV使用先前发现的路径来将一个或多个商品递送到所请求的递送地点、如厨房。映射位置递送模式和人类跟随递送模式的点都可以通过人的语音命令(例如，“停在这里”)来终止。
图4示出了根据本发明实施例的环境400，其例示了自动驾驶递送车辆102朝向目的地位置、例如接收者的位置的移动。在一个实施例中，公开了一种用于由接收者控制下车点处自的动驾驶递送车辆的方法。
在一个步骤中，提供包括计算设备的自动驾驶车辆，该计算设备具有用于执行人工智能设备(AI)软件的装置。在另一步骤，提供与计算设备通信的传感器组件，该传感器组件包括一个或多个传感器且被配置成收集所述自动驾驶车辆周围的环境数据。在另一步骤，提供与计算设备通信的输入组件，其被配置为接收来自所述接收者的输入。计算设备包括处理器和存储器单元，其中存储器单元存储一组程序模块，其中处理器与存储器单元通信且被配置为执行该组程序模块。该组程序模块包括控制模块、运动规划模块、障碍物检测模块，面部授权模块、人体检测模块、人机接口模块、定位模块、场景分割模块和人体检测器模块。
运动规划模块被配置为操纵自动驾驶递送车辆的移动。障碍物检测模块被配置为收集ADV周围的至少一部分环境的环境数据。ADV被配置为分析环境数据以沿着ADV前进或移动ADV的路径检测一个或多个障碍物。面部授权模块被配置为从接收者接收认证数据。ADV被配置为在认证了接收者数据时检测由接收方提供的请求。
在另一步骤，验证接收者的认证数据。在另一步骤，在自动驾驶递送车辆处接收来自接收者的请求。如果提供的请求是跟随接收者的命令，则ADV被配置为将接收者的位置假定为递送商品的位置，并且控制和运动规划模块操纵自动驾驶递送车辆以跟随接收者。如果提供的请求是递送商品的位置，则控制和运动规划模块被配置为操纵自动驾驶递送车辆以到达由接收者提供的该位置。
根据本发明，该系统和方法有助于使用自动驾驶递送车辆(ADV)102将商品或货物从下车点自主地运输和递送到接收者的偏好环境或位置。此外，该系统有助于将商品从下车地点运输和递送最后几米(例如，最后100米)。此外，该系统被配置为检索关于其先前递送商品的历史的信息，以执行对商品的接收者偏好递送。商品可以是任何物品，但不限于特定物品，例如食品、杂货、电子产品或任何重物。
前面的描述包括本发明的示例性实施例。已经如此描述了本发明的示例性实施例，本领域技术人员应该注意，所公开的内容仅是示例性的，并且可以在本发明的范围内进行各种其他替换、改编和修改。仅以某种顺序列出或编号方法的步骤并不构成对该方法步骤的顺序的任何限制。本发明所属领域的技术人员将想到本发明的许多修改和其他实施例，其具有前述描述中呈现的教导的益处。尽管这里可以采用特定术语，但是它们仅用于一般性和描述性意义而不是用于限制的目的。因此，本发明不限于这里说明的特定实施例。
Claims (12)
1.一种用于将一个或多个商品从下车点自主地运输到接收者偏好环境的系统，包括：
包括计算设备的自动驾驶车辆，所述计算设备包括用于执行人工智能设备(AI)软件的装置；
与所述计算设备通信的传感器组件，所述传感器组件包括一个或多个传感器且被配置成收集所述自动驾驶车辆周围的环境数据；
与所述计算设备通信的输入组件，所述输入组件被配置为接收来自所述接收者的输入，
其中所述计算设备包括处理器和存储器单元，其中所述存储器单元存储一组程序模块，其中所述处理器与所述存储器单元通信且被配置为执行所述一组程序模块，其中所述一组程序模块包括：
控制模块；
运动规划模块，可操作地连接到所述控制模块以操纵自动驾驶递送车辆的移动；
障碍物检测模块，可操作地连接到所述控制模块，所述障碍物检测模块包括一个或多个传感器且被配置为收集所述自动驾驶递送车辆周围的至少一部分环境的环境数据以检测位于其中的一个或多个障碍物；
面部授权模块，可操作地连接到所述控制模块，所述面部授权模块被配置为从所述接收者接收认证数据；
人体检测模块，可操作地连接到所述控制模块和一个或多个相机；以及
人机接口模块，被配置为在认证了接收者数据时检测所述接收者提供的请求，
其中，如果所提供的请求是跟随接收者到位置的命令，则所述控制和运动规划模块操纵所述自动驾驶递送车辆跟随所述接收者以递送所述商品，并且兴趣点生成器模块配置为存储用于跟随接收者的路径数据，以及
其中，如果所提供的请求是用于递送所述商品的特定位置，并且如果所述特定位置的路径数据被存储在所述存储器中，则所述控制和运动规划模块被配置成利用所存储的路径数据、操纵所述自动驾驶递送车辆到达由所述接收者提供的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述输入组件包括用于接收来自所述接收者的请求的麦克风。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述程序模块包括与所述麦克风通信的自然语言处理单元。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述认证模块包括面部授权模块，所述面部授权模块被配置为在接收到跟随所述接收者的命令时，对所述接收者的面部进行验证。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述程序模块还包括：
场景分割模块，被配置为识别所述自动驾驶递送车辆周围的环境的特征，以及
人体检测器模块，被配置为检测所述接收者的存在。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述自动驾驶递送车辆还包括用于定位ADV的位置的定位模块。
7.一种用于将一个或多个商品从下车点自主运输到接收者偏好环境的方法，包括以下步骤：
提供包括计算设备的自动驾驶车辆，所述计算设备包括用于执行人工智能设备(AI)软件的装置；
提供与所述计算设备通信的传感器组件，所述传感器组件包括一个或多个传感器且被配置成收集所述自动驾驶车辆周围的环境数据；
提供与所述计算设备通信的输入组件，所述输入组件被配置为从来自所述接收者的输入，
其中所述计算设备包括处理器和存储器单元，其中所述存储器单元存储一组程序模块，其中所述处理器与所述存储器单元通信且被配置为执行所述一组程序模块，其中所述一组程序模块包括：
控制模块；
运动规划模块，可操作地连接到所述控制模块以操纵自动驾驶递送车辆的移动；
障碍物检测模块，可操作地连接到所述控制模块，以收集所述自动驾驶递送车辆周围的一部分环境的环境数据来检测位于其中的一个或多个障碍物；
面部授权模块，可操作地连接到所述控制模块且被配置为从所述接收者接收认证数据；
人体检测模块，可操作地连接到所述控制模块；以及
人机接口模块，可操作地连接到所述控制模块且被配置为在认证了接收者数据时检测接收者提供的请求，
在所述计算设备处接收者利用所述认证数据进行认证，
在所述自动驾驶递送车辆处接收来自所述接收者的请求，其中，如果所提供的请求是跟随接收者到位置的命令，则所述控制和运动规划模块操纵所述自动驾驶递送车辆跟随所述接收者以递送所述商品，并且兴趣点生成器模块配置为存储用于跟随接收者的路径数据，以及
在所述自动驾驶递送车辆处接收来自所述接收者的请求，其中，如果提供的请求是用于递送所述商品的特定位置，并且如果所述特定位置的路径数据被存储在所述存储器中，则所述控制和运动规划模块被配置成利用所存储的路径数据、操纵所述自动驾驶递送车辆到达由所述接收者提供的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述输入组件包括用于接收来自所述接收者的请求的麦克风。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述程序模块包括与所述麦克风通信的自然语言处理单元。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述认证模块包括面部授权模块，所述面部授权模块被配置为在接收到跟随所述接收者的命令时，对所述接收者的面部进行验证。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述程序模块还包括：
场景分割模块，被配置为识别所述自动驾驶递送车辆周围的环境的特征，以及
人体检测器模块，被配置为检测所述接收者的存在。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述自动驾驶递送车辆还包括用于定位ADV的位置的定位模块。
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