CN111216711A - 一种智能驾驶汽车自动进出站台的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制汽车自动进出站台的智能控制系统和方法。智能控制系统包括安装在汽车上的汽车智能驾驶系统，以及安装在站台上的站台智能控制系统。汽车智能驾驶系统可融合安装汽车上的感知系统和安装在站台上的传感器系统所提供的定位信息和环境信息，通过与所述站台智能控制系统协同工作来实现汽车自动进出站台。

Description

一种智能驾驶汽车自动进出站台的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能驾驶汽车，更具体地，涉及用于智能驾驶汽车的自动进出站台的控制方法和系统。

背景技术

近年来，应用于汽车上的智能驾驶技术或自动驾驶技术正逐渐称为汽车行业的研究和发展趋势。智能驾驶技术的发展使得汽车能够为驾驶员提供越来越多的驾驶辅助，最终的目的是实现完全自动驾驶。智能驾驶技术不仅可以运用在小型乘用车上，也同样可以运用在客车(诸如公交车)、卡车、物流车等各种类型的汽车上。

以客车为例，客车在运营中，必然会经历出入站台，智能驾驶客车在运营期间也是一样。本文所涉及的智能驾驶客车指的是在传统的客车上通过改造加装了智能驾驶系统的客车。作为站台这样的特定环境，其场景复杂多变，智能驾驶系统必须做到“人—车—路”的协同，以保证智能驾驶客车能够准确进站、停车、上下乘客、出站，在这期间的控制必须精确，否则会对乘客和车辆的安全造成隐患。

目前的客车上运用的一些辅助技术，主要包括车门开关辅助和站台预警系统。例如，中国专利申请(CN201810202194.1)描述了一种用于自动驾驶车辆的车门控制装置，其能够在车辆到站后检测车门处是否有人，然后开门，延时一段时间后，再检测是否满足关门要求。

中国专利申请(CN201220343048.9)描述了一种公交车乘客门提醒系统，其通过摄像头对车门处的乘客进行识别。

中国专利申请(CN207790477U)描述了一种公交车到站停靠时防路沿碰撞预警控制系统，其能够通过检测车辆与站台的距离来提醒司机当前应执行的操作。

然而，上述现有技术都只能单一地执行某个特定功能，并不能够实现控制汽车自动进出站台或者自动进出任何指定停车区域。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于控制汽车自动进站的方法，所述方法包括：确定所述汽车相对于站台的距离；将所述距离与预先设定的进站阈值距离作比较；响应于所述距离小于预先设定的进站阈值距离，确定是否具备进站条件，其中确定是否具备所述进站条件包括基于所述汽车的感知系统感测的第一环境信息和所述站台提供的第二环境信息两者的融合来判断是否存在妨碍所述汽车进站的实体对象；以及响应于确定具备进站条件，基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和所述站台提供的实时的第二定位信息两者的融合，并且基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者的融合，自动控制所述汽车驶入站台并停在指定停车区域内。

根据本发明的又一实施例，提供了一种用于控制汽车自动出站的方法，所述方法包括：基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和站台提供的实时的第二定位信息两者得到经融合的实时车辆位置；基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者得到所述汽车周围的经融合的实时环境信息；确定是否具备出站条件，包括基于所述经融合的实时环境信息来判断是否存在妨碍所述汽车出站的实体对象；以及响应于确定具备出站条件，基于所述经融合的实时车辆位置和所述经融合的实时环境信息两者来自动控制所述汽车驶出站台。

根据本发明的又一实施例，提供了一种能够自动进出站台的智能驾驶汽车，所述汽车包括：由一个或多个传感器组成的感知系统，所述感知系统被配置成提供所述汽车实时的第一定位信息和所述汽车周围实时的第一环境信息；车辆整车控制器，所述车辆整车控制器被配置成至少控制所述汽车的车门控制模块、电控驱动模块、电控制动模块、以及电控转向模块以实现相应的车门开关、车辆驱动、车辆制动、以及车辆转向；以及车辆智能驾驶系统，所述车辆智能驾驶系统包括：感知系统控制器，所述感知系统控制器被配置成接收来自所述感知系统提供的所述第一定位信息和所述第一环境信息；无线通信设备，所述无线通信设备被配置成接收来自车站的关于所述汽车的第二定位信息和车站周围实时的第二环境信息；以及决策控制器，所述决策控制器被配置成：从所述感知系统控制器接收所述第一定位信息和所述第一环境信息；从所述无线通信设备接收所述第二定位信息和所述第二环境信息；基于所述第一定位信息、所述第二定位信息、所述第一环境信息、以及所述第二环境信息决定是否具备进站条件或出站条件；响应于具备所述进站条件或出站条件，向所述车辆整车控制器发送相应指令以自动控制所述汽车进站或出站。

根据本发明的又一实施例，提供了一种站台智能控制系统，所述站台智能控制系统包括：传感器系统，所述传感器系统至少包括毫米波雷达、智能摄像头、以及多个红外信号探测器，其中：所述毫米波雷达和所述智能摄像头感测的信号被进行目标级融合以生成车站周围的环境信息，并且所述多个红外信号探测器被安装在所述站台上的不同位置，并被配置成针对待进出站台的汽车提供指示所述汽车与所述站台之间的距离的距离信息；以及与所述传感器系统通信地耦合的站台智能控制器，所述站台智能控制器被配置成：与汽车的智能驾驶系统无线地通信以将所述环境信息、所述距离信息以及所述站台的站台状况信息发送给所述汽车；以及从所述汽车的智能驾驶系统无线地接收所述汽车的车辆状况信息。

根据本发明的又一实施例，还提供了一种智能驾驶汽车控制系统，智能驾驶汽车控制系统包括安装在汽车上的如本发明所描述的车辆智能驾驶系统；以及安装在站台上的如本发明所描述的站台智能控制系统，所述车辆智能驾驶系统和所述站台智能控制系统被配置成彼此协同工作以通过执行如本发明所描述的控制汽车自动进出站台的方法控制所述汽车自动进出站台

本发明的智能驾驶系统至少解决了以下几方面问题：

1、当公交车靠近站台时，本发明的智能驾驶系统能够根据当前路况作出判断，制定出最佳进入站台的位置、车速、行驶路径等；

2、当公交车即将到达停车点附近时，本发明的智能驾驶系统能够自行进行调整，准确的停在站台位置，并实现横、纵向误差在一定范围内；

3、公交车到达站台后，本发明的智能驾驶系统能够检测周围环境，在允许的情况下开关车门，不会影响车辆和人的安全；

4、当公交车出站时，本发明的智能驾驶系统能够根据当前路况作出判断，制定最佳出站台的位置、车速、行驶路径等，恢复正常运营状态。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。

附图说明

为了能详细地理解本发明的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本发明的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。

图1是根据本发明的一个实施例的智能驾驶汽车控制系统的结构框图。

图2是根据本发明的一个实施例的站台智能控制系统的结构框图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的车辆智能驾驶系统的架构图。

图4是根据本发明的一个实施例的用于控制汽车自动进站的方法的流程图。

图5是根据本发明的一个实施例的用于控制汽车自动出站的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明，本发明的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。

在本说明书中，“汽车”泛指任何类型的由动力驱动的非轨道承载的车辆，包括小型乘用车(轿车)、客车、卡车、货车等等。为了便于说明，本说明书以“客车”(更具体地，以“公交车”)为上下文来描述本发明的智能驾驶汽车自动进出站台技术。“客车”一般指的是乘坐多人(通常为9人以上，包括驾驶员座位在内)、一般具有方形车厢、用于载运乘客及其随身行李的商用车，这类车型主要用于公共交通和团体运输使用。被用作公共交通的客车也被称为“公交车”。然而，本领域技术人员应当理解，“客车”也包括除“公交车”以外的其它车辆，例如旅行客车、校车等，并且与车辆的实际尺寸、载客人数、运营状态无关。因此，除非特别指出，在本说明书中，结合“公交车”来描述的特征可被普遍地适用于任何类型的客车。另外，为了便于说明，本说明书中有时也将智能驾驶汽车简称为“汽车”或“车辆”。此外，在阅读本发明之后，本领域技术人员也应当理解，本发明的智能驾驶汽车自动进出站台技术不仅适用于客车，也可以适用于其他任何类型的车辆。相应地，“站台”既包括传统意义的公交车、大巴车站台，也包括货物装卸区、停车位等任何可设置指定停车区域的设施。

图1是根据本发明的一个实施例的智能驾驶汽车控制系统100的结构框图。如图1中所示，本发明的智能驾驶汽车控制系统100可分为两部分，分别是站台智能控制系统102和车辆智能驾驶系统104。站台智能控制系统102可被安装在站台上，而车辆智能驾驶系统104可被安装在汽车上。站台智能控制系统102和车辆智能驾驶系统104可通过各种无线通信方式进行通信。无线通信方式可包括但不限于蜂窝信号通信(GSM、GPRS、CDMA、4G LTE等等)、短距离无线射频通信(2.4G、5G等等)、以及任何其它现有或将来可应用于无线通信的无线通信技术。另外，站台智能控制系统102和车辆智能驾驶系统104还可分别与远程的车辆信息管理中心/调度中心(未示出)进行无线/有线通信，并可经由车辆信息管理中心/调度中心间接地通信。站台智能控制系统102和车辆智能驾驶系统104的具体结构和工作方式将在以下的描述中更详细地阐述。

图2是根据本发明的一个实施例的站台智能控制系统102的结构框图。站台智能控制系统102可被安装在任何一个现有的站台上。加装了本发明的站台智能控制系统的全部或其部分的站台因而也可被称为“智能站台”。本领域技术人员可以理解的是，非智能公交车辆也能够使用这类智能站台。智能站台与现有站台的不同之处即在于智能站台加装了站台智能控制系统102。如图2中所示，站台智能控制系统102包括站台智能控制器202以及传感器系统204。传感器系统204包括多个传感器，传感器包括但不限于毫米波雷达206、智能摄像头208、红外信号探测器210等。站台智能控制器202可通过有线或无线的方式接收来自各个传感器的传感器信息。

毫米波雷达206和智能摄像头208均能检测障碍物。毫米波雷达206对静止的目标和金属等物体具有识别优势，而智能摄像头208对移动和近处行人等目标具有识别优势。根据本发明的一个实施例，站台智能控制器202可对毫米波雷达206和智能摄像头208进行目标级别融合，从而使得检测实体对象的准确率大大提高，并且漏检率较小。根据本发明的一个实施例，毫米波雷达206和智能摄像头208主要可用于检测以下信息：

1)车辆驶入前，站台外是否存在其他实体对象影响车辆驶入，如行人、车辆、静态障碍物等；

2)车辆停在站台后，检测站台上的乘客是否已经上下完毕，是否存在实体对象影响车辆重新起步；

3)车辆准备驶出站台前，检测车辆周围的路况，如是否存在造成妨碍的实体对象，以及车辆是否具有驶出站台的条件；以及

4)在车辆从驶入站台到驶出站台的整个过程期间，为车辆提供定位信息，确保车辆能够被精确控制。

红外探测信号主要可被用来测量车辆与站台之间的距离。为了更准确地定位车辆的位置，可在站台上安装多个红外信号探测器210，例如可在站台上沿一条直线每隔一定的距离安装一个红外信号探测器210。通过将安装在不同位置的红外探测信号检测到的车辆与站台的距离信息发送给车辆智能驾驶系统104，车辆智能驾驶系统104能够计算出车辆与站台之间的夹角。

为了进一步准确地定位车辆相对于车站的位置，红外探测信号可与GPS信息以及站台中的毫米波雷达206和智能摄像头208的信息进行融合及冗余处理，从而对车辆进入、停车、驶出站台的位置进行更精确的控制，保证车辆进出站台的安全性。

站台智能控制器202可通过无线信号与车辆智能驾驶系统104进行通信，将站台状况信息发送给车辆智能驾驶系统104以作车辆决策控制用。站台状况信息可包括但不限于站台附加的实体对象信息、开门条件、危险情况、车辆定位信息等等。站台智能控制器202也可从车辆智能驾驶系统104处接收其反馈的车辆状况信息。车辆状况信息可包括但不限于车辆的开门状态、车辆进站提醒、车辆起步提醒、车辆出站提醒等等。

另外，作为一个非限制性示例，站台还可以设置有能够受控地自动开关的站台门212。在设置有站台门212的情况下，站台智能控制器202可基于各传感器信息以及从车辆智能驾驶系统104接收的信息来控制站台门212的打开和关闭。

在站台设置有站台门212的情况下，站台智能控制器202可基于站台状况信息和车辆状况信息来决定是否开关门，并发送相应的指令给站台门212以进行站台门的开关操作，例如：

1、在汽车进站过程中，当汽车在指定位置停稳后，并检测安全后(例如，确定站台门前的禁止站立区无乘客)方打开门，并将站台门的开闭状态发送给汽车；

2、在汽车出站过程中，待汽车车门关闭后，检测站台门处无乘客或其它障碍物，此时再关闭站台门。

图3示出了根据本发明的一个实施例的车辆智能驾驶系统104的架构图。如图3中所示，车辆智能驾驶系统104包括感知系统控制器302、无线通信设备304以及决策控制器306。感知系统控制器302接收汽车的感知系统318的各传感器提供的传感器信息。感知系统318所包含的传感器可包括但不限于卫星定位设备320(诸如GPS、北斗、GALILEO、GLONASS等)、前向毫米波雷达322、智能摄像头324、激光雷达(SLAM)326、侧向毫米波雷达328等等。传感器不仅可输出原始感测数据，一些传感器可以输出经处理的信息。例如，智能摄像头324在其输出的拍摄图像中可标识已经由智能摄像头324所识别出的对象，例如车辆、行人等等。类似地，毫米波雷达322和激光雷达324可都具备一定的对象识别能力。感知系统控制器302因而可对各传感器提供的信息进行融合，并将融合后的数据发送给决策控制器306，以告知车辆当前所处的状态、前方及车辆周边的实体对象、以及通过激光雷达SLAM得到的车辆所处当前环境的位置。

无线通信设备304可负责与车站和/或远程的车辆信息管理中心/调度中心的无线通信。例如，如之前提到的，无线通信设备304可从站台智能控制系统102接收站台状况信息，并向其反馈车辆状况信息。站台状况信息随后可被提供给决策控制器306。

决策控制器306接收感知系统控制器302和无线通信设备304所提供的信息，综合这两方面信息来对车辆进行规划线路。决策控制器306随后可基于规划的线路将相应的目标车速、目标方向盘转角、目标减速大小以及车门需要执行的动作信息发送给车辆整车控制器(VCU)308，由VCU 308对车辆上的各执行机构发送指令。执行机构可包括但不限于车门控制模块310、电控驱动模块312、电控制动模块314、电控转向模块316、以及其它的用于控制车辆上的其它硬件设备的执行机构。VCU 308可向这些执行机构发送相应的指令，从而相应地实现诸如电控驱动、制动、转向以及开关车门等动作。

决策控制器306还可以实时检测感知系统以及站台智能控制系统提供的运行状态及故障状态。在出现故障时，决策控制器306可及时告知车内安全员(驾驶员或者其他专门负责驾驶过程安全的人员)，并控制车辆停车，由安全员进行人工介入操作。

图4是根据本发明的一个实施例的用于控制汽车自动进站的方法400的流程图。方法400开始于步骤402，在步骤402，车辆确定自己相对于站台的距离。如之前提到的，决策控制器306可接收感知系统318所提供的定位信息(例如，卫星定位设备320提供的位置坐标)。随后，决策控制器306可基于这一定位信息与事先知晓的或者从站台接收的站台位置(例如位置坐标)来计算出当前车辆相对于站台的距离。

随后，在步骤404，决策控制器306可将当前距离与预先设定的进站阈值距离作比较。例如，进站阈值距离可设置为距离设定的进站点的纵向距离10米。当当前距离小于或等于进站阈值时，流程前进至步骤406，否则，流程返回至步骤402。

在步骤406，决策控制器可确定是否具备进站条件。更具体地，车辆可将车载的感知系统所探测和识别的环境信息与从站台智能控制系统接收到的信息进行融合，以更准确地确定车辆附近(尤其是车辆与车站之间)是否存在实体对象(实体对象包括但不限于其它机动车辆、非机动车辆、行人、动物、静态障碍物等等)，并且确定这些对象是否会导致车辆不能进站。可以理解，除了妨碍的实体对象以外，进站条件还可包括任何其他用于判断车辆是否需要或被允许进站的条件或因素，诸如车站/调度中心发出禁止车辆进站的指令、车辆上和站台上没有要上下车的乘客等等。当确定具备进站条件时，过程前进至步骤408。

在步骤408，车辆开始执行自动进站流程以控制车辆自动进站并停在指定区域。更具体地，根据本发明的一个实施例，自动进站流程可包括决策控制器306根据从站台智能控制系统接收的车站状况信息确定目标停车区域，并基于当前车辆位置实时计算车辆进站的路径规划。此时的车辆实时位置可基于车辆的感知系统318所提供的定位信息(例如，卫星定位设备320提供的位置坐标)以及通过无线通信设备304从站台智能控制系统接收的定位信息(例如，红外测距信息)两者来更精确的确定。路径规划包括从当前位置到目标停车位置的车辆行驶路线、该路线全程的车速状态、以及相应的车辆驾驶动作(包括驱动、制动和转向等)。随后，决策控制器将确定的驱动、制动和转向以指令的形式发送给撤了车辆整车控制器308，车辆整车控制器308随后控制电控转向模块312、电控驱动模块314以及电控制动模块316来执行相应的车辆驾驶动作。在整个进站过程中，决策控制器306持续执行之前提及的信息融合以精确定位车辆的实时位置和识别车辆附近的实体对象，并且根据需要实时调整行驶路线和车辆控制，直至准确停稳在指定停车区域内。通过本发明的将站台的红外探测与车辆的卫星定位相结合，控制停车位置的精确程度可实现横纵向距离误差都控制在一定范围内。另外，站台一般可分为普通站台及港湾式站台，因此针对这两种站台可设定相应的行驶路线。对于普通站台，车辆可能在驶入进站点之前就已经位于靠近站台的车道内，因此规划路线可能只需要调节车速以及制动力，保证车辆能够在指定区域停稳。而对于港湾式站台，规划路线还包括控制车辆转向进入港湾，最后与站台平行并在指定位置停稳。随后，流程前进至步骤412。

返回到步骤406，当确定不具备进站条件时，过程前进至步骤410。在步骤410，决策控制器可向车辆整车控制器308发出指令以控制车辆减速或停下，并提醒车内安全员(例如经由语音系统和/或仪表盘系统)当前路面状况，并由安全员决定是等待造成妨碍的实体对象离开还是人工介入控制车辆进站。如果决定等待造成妨碍的实体对象离开后继续执行自动进站，则流程返回步骤406，重新进行实时判断车辆是否符合进站条件。如果决定人工介入，则系统切换至手动驾驶，直至车辆停稳在指定停车区域，流程前进至步骤412。

在车辆在指定停车区域停稳之后，在步骤412，车辆可智能控制开启车门。根据本发明的一个实施例，感知系统318可实时检测汽车车门内一定范围内的物体信息，并告知决策控制器306当前车门内区域是否有乘客准备下车，或者是否有存在不利于开门的情形，例如有乘客倚靠在车门上。另外，决策控制器306还从智能车站控制系统接收实时车站状况信息，包括站台上是否有乘客等待上车或站台侧是否存在不利于开门的情形。如果有乘客准备下车或者有乘客准备上车且没有其它不利于开门的情形存在，则决策控制器306可发送开门指令给车辆整车控制器308，车辆整车控制器308进而指令车门控制模块310打开车门。作为另一实施例，在车辆停稳后，决策控制器306可指令车辆整车控制器308打开车门，而不管是否有乘客上下车。

图5是根据本发明的一个实施例的用于控制汽车自动出站的方法500的流程图。方法500开始于步骤502，在步骤502，车辆可智能控制关闭车门。根据本发明的一个实施例，感知系统318可检测并告知汽车车门内一定范围内是否有乘客，例如还有乘客要下车或者刚上车的乘客还未完全进入车内，同时站台智能控制系统102的传感器系统204可检测站台和车门外侧是否还有乘客要上车。当决策控制器306基于来自车辆的感知系统318的信息和来自站台智能控制系统102的传感器系统204的信息确定没有乘客准备下车且站台上没有乘客准备上车，并且车门附近无乘客达预定时间或者达到计划出站时间时，决策控制器306可指令车辆整车控制器308关闭车门。随后，流程前进至步骤504。

在步骤504，类似于进站过程，决策控制器306可基于车辆的感知系统402的实时定位信息和站台提供的实时的第二定位信息两者得到经融合的实时车辆位置，并且可基于汽车的感知系统402感测的实时的环境信息和站台提供的实时的环境信息两者得到汽车周围的经融合的实时环境信息，由此检测车辆和站台周围的实体对象信息。随后，在步骤506，决策控制器306可确定是否具备出站条件。例如，决策控制器306可确定是否存在妨碍汽车出站的实体对象。当具备出站条件时，流程前进至步骤508。

可以理解的是，智能关闭车门的步骤502和获取实时定位信息和环境信息的步骤504的顺序是任意的，也可以是同步进行的。例如，获取实时定位信息和环境信息的操作可从汽车进站开始就一直持续。另外，当本次进站过程中汽车因没有乘客上下车而没有开门时，智能关闭车门的步骤502可被跳过，取而代之的可以是之前的智能开启车门的过程被维持，即始终探测是否有乘客要上下车以便开门。

在步骤508，决策控制器306可基于经融合的实时车辆位置和经融合的实时环境信息两者来自动控制所述汽车驶出站台。例如，决策控制器306可基于实时车辆位置和环境信息计算出站路径规划，并相应地控制车辆行驶出站。作为一个示例，车辆出站路径可包括先直行一段距离(例如先直行到预先设定的出站点)，然后向外侧变道，在变道完成之后即可进入车辆正常行驶状态。按照这一模式出站时，当车辆行驶至距离设定的出站点一定距离内时(例如1米内)，车辆通过融合感知系统与站台智能控制器传来的车辆前方的实体对象信息，决定在出站点是否出站。

回到步骤506，当确定不具备出站条件时，例如当判断有实体对象妨碍致使车辆不能出站时，流程前进至步骤510。在步骤510，决策控制器306可控制车辆在出站点前停下，并提醒车内安全员当前路面状况，由安全员决定是等待造成妨碍的实体对象离开还是人工介入控制车辆出站。在完成出站过程之后，车辆进入正常行驶状态。

以上描述了本发明涉及的智能驾驶汽车自动进出站台的控制方法和系统，该控制方法通过站台和车辆两者的智能控制系统协同工作，实现了汽车自动进出站，并确保了整个进出站过程中的可靠性、精确性和安全性。

本发明所提供的站台智能控制系统可包含有智能控制器、毫米波雷达、红外探测仪、智能摄像头，能够给车辆决策控制器提供站台附近道理上的实体物体信息，站台门前的乘客位置信息，以及为智能驾驶汽车提供实体对象及站台的相对位置信息。另外，可根据站台上站台门前的状况以及车辆位置，智能识别当前状态下能否开启和关闭站台门。

本发明所提供的汽车智能驾驶系统可接收并融合车辆上感知传感器信息以及站台智能控制系统的信息，进行智能驾驶汽车智能进出站、智能开关门以及故障诊断的功能，保证车辆进出站时车辆和乘客的安全性。

此外，如本领域技术人员可以理解的，本发明的智能驾驶汽车自动进出站台技术也可以适用于其它任何类型的汽车。例如，本发明的系统可应用于卡车、货车的物流运输及装卸货物场景。车辆智能驾驶系统可被安装在卡车或货车上，站台智能控制系统则可被安装在仓库、货物装卸区等区域，从而实现类似的控制卡车或货车自动进出货物装卸区。另外，对于乘客上下车的检测以及对车门的开关控制则可以类似地应用于对货物搬运的检测和对货箱门的开关控制。本发明的车辆智能驾驶系统也可被安装在轿车等小型乘用车上，而站台智能控制系统则可被安装在车库、路边停车位等位置，从而实现轿车的自动驶入驶出停车位。

以上所已经描述的内容包括所要求保护主题的各方面的示例。当然，出于描绘所要求保护主题的目的而描述每一个可以想到的组件或方法的组合是不可能的，但本领域内的普通技术人员应该认识到，所要求保护主题的许多进一步的组合和排列都是可能的。从而，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变化。

Claims (38)

1.一种用于控制汽车自动进站的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述汽车相对于站台的距离；

将所述距离与预先设定的进站阈值距离作比较；

响应于所述距离小于预先设定的进站阈值距离，确定是否具备进站条件，其中确定是否具备所述进站条件包括基于所述汽车的感知系统感测的第一环境信息和所述站台提供的第二环境信息两者的融合来判断是否存在妨碍所述汽车进站的实体对象；以及

响应于确定具备进站条件，基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和所述站台提供的实时的第二定位信息两者的融合，并且基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者的融合，自动控制所述汽车驶入站台并停在指定停车区域内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定位信息是由所述汽车的卫星定位设备提供的车辆定位信息，而所述第二定位信息是由所述站台的红外信号探测器提供的指示所述汽车与所述站台之间的距离的距离信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述汽车相对于站台的距离包括基于所述第一定位信息和所述站台的位置来计算所述汽车相对于站台的距离。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实体对象包括以下的至少一个：

机动车辆、非机动车辆、行人、动物、或静态障碍物。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，自动控制所述汽车驶入站台进一步包括：

基于经融合的实时车辆位置与所述站台的指定停车区域计算车辆进站的路径规划；

根据所述路径规划执行相应的车辆驾驶动作；以及

基于经融合的实时车辆位置与经融合的实时环境信息两者调整所述路径规划。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述经融合的实时车辆位置包括利用所述第二定位信息计算得到的所述汽车与所述车站之间的夹角。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述路径规划至少包括：

从车辆的当前位置到目标停车位置的车辆行驶路线；

与所述车辆行驶路线相关联的车速状态；以及

与所述车辆行驶路线相关联的车辆驾驶动作，其中所述车辆驾驶动作包括车辆驱动、制动和转向中的一个或多个。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息两者来确定是否开启车门。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定车上有乘客准备下车或站台上有乘客等待上车时，控制所述汽车自动开启车门；以及

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定存在不利于开门的情形，控制所述汽车不开启车门。

10.一种用于控制汽车自动出站的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和站台提供的实时的第二定位信息两者得到经融合的实时车辆位置；

基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者得到所述汽车周围的经融合的实时环境信息；

确定是否具备出站条件，包括基于所述经融合的实时环境信息来判断是否存在妨碍所述汽车出站的实体对象；以及

响应于确定具备出站条件，基于所述经融合的实时车辆位置和所述经融合的实时环境信息两者来自动控制所述汽车驶出站台。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一定位信息是由所述汽车的卫星定位设备提供的车辆定位信息，而所述第二定位信息是由所述站台的红外信号探测器提供的指示所述汽车与所述站台之间的距离的距离信息。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述实体对象包括以下的至少一个：

机动车辆、非机动车辆、行人、动物、或静态障碍物。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，自动控制所述汽车驶出站台进一步包括：

基于经融合的实时车辆位置与所述站台的指定出站点计算车辆出站的路径规划；

根据所述路径规划执行相应的车辆驾驶动作；以及

基于经融合的实时车辆位置与经融合的实时环境信息两者调整所述路径规划。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述路径规划至少包括：

从车辆的当前位置到目标停车位置的车辆行驶路线；

与所述车辆行驶路线相关联的车速状态；以及

与所述车辆行驶路线相关联的车辆驾驶动作，其中所述车辆驾驶动作包括车辆驱动、制动和转向中的一个或多个。

15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述汽车出站起步之前，基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息两者来确定是否关闭车门。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定车上没有乘客准备下车且站台上没有乘客准备上车，并且车门附近无乘客达预定时间时，控制所述汽车自动关闭车门。

17.一种能够自动进出站台的智能驾驶汽车，其特征在于，所述汽车包括：

由一个或多个传感器组成的感知系统，所述感知系统被配置成提供所述汽车实时的第一定位信息和所述汽车周围实时的第一环境信息；

车辆整车控制器，所述车辆整车控制器被配置成至少控制所述汽车的车门控制模块、电控驱动模块、电控制动模块、以及电控转向模块以实现相应的车门开关、车辆驱动、车辆制动、以及车辆转向；以及

车辆智能驾驶系统，所述车辆智能驾驶系统包括：

感知系统控制器，所述感知系统控制器被配置成接收来自所述感知系统提供的所述第一定位信息和所述第一环境信息；

无线通信设备，所述无线通信设备被配置成接收来自车站的关于所述汽车的第二定位信息和车站周围实时的第二环境信息；以及

决策控制器，所述决策控制器被配置成：

从所述感知系统控制器接收所述第一定位信息和所述第一环境信息；

从所述无线通信设备接收所述第二定位信息和所述第二环境信息；

基于所述第一定位信息、所述第二定位信息、所述第一环境信息、以及所述第二环境信息决定是否具备进站条件或出站条件；

响应于具备所述进站条件或出站条件，向所述车辆整车控制器发送相应指令以自动控制所述汽车进站或出站。

18.如权利要求17所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器被进一步配置成，在准备进站时：

确定所述汽车相对于站台的距离；

将所述距离与预先设定的进站阈值距离作比较；

响应于所述距离小于预先设定的进站阈值距离，确定是否具备进站条件，其中确定是否具备所述进站条件包括基于所述汽车的感知系统感测的第一环境信息和所述站台提供的第二环境信息两者的融合来判断是否存在妨碍所述汽车进站的实体对象；以及

响应于确定具备进站条件，基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和所述站台提供的实时的第二定位信息两者的融合，并且基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者的融合，自动控制所述汽车驶入站台并停在指定停车区域内。

19.如权利要求18所述的汽车，其特征在于，自动控制所述汽车驶入站台进一步包括：

基于经融合的实时车辆位置与所述站台的指定停车区域计算车辆进站的路径规划；

根据所述路径规划执行相应的车辆驾驶动作；以及

基于经融合的实时车辆位置与经融合的实时环境信息两者调整所述路径规划。

20.如权利要求19所述的汽车，其特征在于，所述路径规划至少包括：

从车辆的当前位置到目标停车位置的车辆行驶路线；

与所述车辆行驶路线相关联的车速状态；以及

与所述车辆行驶路线相关联的车辆驾驶动作，其中所述车辆驾驶动作包括车辆驱动、制动和转向中的一个或多个。

21.如权利要求17所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器还被配置成：

基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息两者来确定是否开启车门。

22.如权利要求21所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器还被配置成：

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定车上有乘客准备下车或站台上有乘客等待上车时，指令所述车辆整车控制器自动开启车门；以及

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定存在不利于开门的情形，指令所述车辆整车控制器不开启车门。

23.如权利要求17所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器被进一步配置成，在准备出站时：

基于所述汽车的感知系统提供的实时的第一定位信息和站台提供的实时的第二定位信息两者得到经融合的实时车辆位置；

基于所述汽车的感知系统感测的实时的第一环境信息和所述站台提供的实时的第二环境信息两者得到所述汽车周围的经融合的实时环境信息；

确定是否具备出站条件，包括基于所述经融合的实时环境信息来判断是否存在妨碍所述汽车出站的实体对象；以及

响应于确定具备出站条件，基于所述经融合的实时车辆位置和所述经融合的实时环境信息两者来自动控制所述汽车驶出站台。

24.如权利要求23所述的汽车，其特征在于，自动控制所述汽车驶出站台进一步包括：

基于经融合的实时车辆位置与所述站台的指定出站点计算车辆出站的路径规划；

根据所述路径规划执行相应的车辆驾驶动作；以及

基于经融合的实时车辆位置与经融合的实时环境信息两者调整所述路径规划。

25.如权利要求24所述的汽车，其特征在于，所述路径规划至少包括：

从车辆的当前位置到目标停车位置的车辆行驶路线；

与所述车辆行驶路线相关联的车速状态；以及

与所述车辆行驶路线相关联的车辆驾驶动作，其中所述车辆驾驶动作包括车辆驱动、制动和转向中的一个或多个。

26.如权利要求23所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器还被配置成：

在所述汽车出站起步之前，基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息两者来确定是否关闭车门。

27.如权利要求26所述的汽车，其特征在于，所述决策控制器还被配置成：

当基于所述汽车的感知系统提供的实时信息和与从所述车站接收的实时信息确定车上没有乘客准备下车且站台上没有乘客准备上车，并且车门附近无乘客达预定时间时，控制所述汽车自动关闭车门。

28.如权利要求18或23所述的汽车，其特征在于，所述感知系统包括卫星定位设备，并且所述第一定位信息是由所述卫星定位设备提供的车辆定位信息，而所述第二定位信息是由所述站台的红外信号探测器提供的指示所述汽车与所述站台之间的距离的距离信息。

29.如权利要求18所述的汽车，其特征在于，确定所述汽车相对于站台的距离包括基于所述第一定位信息和所述站台的位置来计算所述汽车相对于站台的距离。

30.如权利要求18或23所述的汽车，其特征在于，所述实体对象包括以下的至少一个：

机动车辆、非机动车辆、行人、动物、或静态障碍物。

31.如权利要求17所述的汽车，其特征在于，所述感知系统还包括：

前向毫米波雷达；

智能摄像头；

激光雷达；以及

侧向毫米波雷达。

32.如权利要求31所述的汽车，其特征在于，所述第一环境信息包括所述前向毫米波雷达、所述智能摄像头、所述激光雷达、所述侧向毫米波雷达中的至少两个所提供的感测信号的目标级融合。

33.一种站台智能控制系统，其特征在于，所述站台智能控制系统包括：

传感器系统，所述传感器系统至少包括毫米波雷达、智能摄像头、以及多个红外信号探测器，其中：

所述毫米波雷达和所述智能摄像头感测的信号被进行目标级融合以生成车站周围的环境信息，并且

所述多个红外信号探测器被安装在所述站台上的不同位置，并被配置成针对待进出站台的汽车提供指示所述汽车与所述站台之间的距离的距离信息；以及

与所述传感器系统通信地耦合的站台智能控制器，所述站台智能控制器被配置成：

与汽车的智能驾驶系统无线地通信以将所述环境信息、所述距离信息以及所述站台的站台状况信息发送给所述汽车；以及

从所述汽车的智能驾驶系统无线地接收所述汽车的车辆状况信息。

34.如权利要求33所述的站台智能控制系统，其特征在于，所述多个红外信号探测器被沿直线等距地安装在所述站台上。

35.如权利要求33所述的站台智能控制系统，其特征在于，所述站台包括站台门，并且所述站台智能控制器还被配置成基于所述站台状况信息和所述车辆状况信息决定站台门的自动开关。

36.如权利要求33所述的站台智能控制系统，其特征在于，所述站台状况信息包括以下信息中的至少一个：

开门条件；

危险情况；

站台上乘客情况；以及

站台故障情况。

37.如权利要求33所述的站台智能控制系统，其特征在于，所述车辆状况信息包括以下信息中的至少一个：

车辆的开门状态；

车辆进站提醒；

车辆起步提醒；以及

车辆出站提醒。

38.一种智能驾驶汽车控制系统，其特征在于，包括：

安装在汽车上的如权利要求17－32中的任意一项所述的车辆智能驾驶系统；以及

安装在站台上的如权利要求33－37中的任意一项所述的站台智能控制系统，

其中所述车辆智能驾驶系统和所述站台智能控制系统被配置成彼此协同工作以通过执行如权利要求1－16中的任意一项所述的方法控制所述汽车自动进出站台。

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