CN111415434B - 使用外部车辆显示器进行车辆通信 - Google Patents

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Abstract

公开了用于第一车辆和第二车辆之间的车辆通信的技术的示例。示例方法包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示车辆数据。该方法还包括通过第二车辆的相机捕获外部车辆显示器的图像。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过处理设备至少部分地基于车辆数据来确定第一车辆相对于第二车辆的位置的位置。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于第一车辆相对于第二车辆的位置的位置来控制第二车辆。

Description

使用外部车辆显示器进行车辆通信
技术领域
本公开涉及使用外部车辆显示器进行车辆通信。
背景技术
现代车辆(例如轿车、摩托车、船或任何其他类型的汽车)可以配备有车辆通信系统,该车辆通信系统促进了车辆与其他实体之间的不同类型的通信。例如,车辆通信系统可以提供车辆到基础设施(V2I)、车辆到车辆(V2V)、车辆到行人(V2P)和/或车辆到网格(V2G)通信。总的来说,这些可以称为车辆到所有(V2X)通信,该通信使信息能够从车辆传递到任何其他合适的实体。各种应用(例如V2X应用)可以使用V2X通信来发送和/或接收安全消息、维护消息、车辆状态消息等。
现代车辆还可以包括一个或多个相机,这些相机提供后援帮助、拍摄车辆驾驶员的图像以确定驾驶员的睡意或注意力、在车辆行驶时提供道路图像以防止碰撞、提供结构识别比如道路标志等。车辆可以配备有多个相机,并且来自多个相机(称为“环视相机”)的图像可以用于创建车辆的“环视”或“鸟瞰”视图。某些相机(称为“远程相机”)可用于捕获远程图像(例如用于物体检测以避免碰撞、结构识别等)。
这些车辆还可以配备有车载显示器(例如触摸屏),该车载显示器用于向车辆驾驶员显示相机图像和/或其他图像。例如,传统的后视镜和/或侧视镜可被显示器代替,该显示器显示来自位于车辆后部的相机的相机图像,以代替传统的后视镜向驾驶员显示“后视图”。
发明内容
在一示例性实施例中,提供了一种使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信的计算机实现的方法。该方法包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过第二车辆的相机捕获第一车辆的外部车辆显示器的图像。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于关于第一车辆的车辆数据来确定相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置来控制第二车辆。
在另外的示例中,外部车辆显示器包括多个发光二极管(LED),其中,多个LED的第一子集显示人类可识别的图像,并且其中,多个LED的第二子集显示关于第一车辆的车辆数据。在另外的示例中,多个LED布置成多行和多列。在另外的示例中,多个LED的第二子集是多行中的行之一或多列中的列之一。在另外的示例中,多个LED的第二子集每个都显示多种颜色,其中多种颜色中的每个与一位数据相关。在另外的示例中,在第一车辆的外部车辆显示器上显示还包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示人类可识别的图像,其中以每秒帧数的第一频率显示人类可识别的图像,并且其中以每秒帧数的第二频率显示车辆数据。在另外的示例中,数据的第二频率是人类不可检测的。在另外的示例中,车辆数据相对于人类可识别的图像间歇地显示。在另外的示例中,该方法还包括通过第二车辆的处理设备向第一车辆的处理设备发送确认。
在另一示例性实施例中,一种系统包括:存储器,其包括计算机可读指令;以及处理设备,用于执行计算机可读指令,以执行使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信的方法,该处理设备与第二车辆相关。该方法包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示人类可识别的图像和关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过第二车辆的相机捕获第一车辆的外部车辆显示器的图像。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于关于第一车辆的车辆数据来确定相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置来控制第二车辆。
在另外的示例中,外部车辆显示器包括多个发光二极管(LED),其中,多个LED的第一子集显示人类可识别的图像,并且其中,多个LED的第二子集显示关于第一车辆的车辆数据。在另外的示例中,多个LED布置成多行和多列。在另外的示例中,多个LED的第二子集是多行中的行之一或多列中的列之一。在另外的示例中,多个LED的第二子集每个都显示多种颜色,其中多种颜色中的每个与一位数据相关。在另外的示例中,以每秒帧数的第一频率显示人类可识别的图像,并且以每秒帧数的第二频率显示车辆数据。在另外的示例中,数据的第二频率是人类不可检测的。在另外的示例中,车辆数据相对于人类可识别的图像间歇地显示。在另外的示例中,该方法还包括通过第二车辆的处理设备向第一车辆的处理设备发送确认。
在又一示例性实施例中,一种计算机程序产品包括计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质具有体现在其上的程序指令,其中该计算机可读存储介质本身不是瞬时信号,该程序指令可由处理设备执行以使处理设备执行使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信的方法,该处理设备与第二车辆相关。该方法包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示人类可识别的图像和关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过第二车辆的相机捕获第一车辆的外部车辆显示器的图像。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于关于第一车辆的车辆数据来确定相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置。该方法还包括通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置来控制第二车辆。
在另外的示例中,外部车辆显示器包括多个发光二极管(LED),其中,多个LED的第一子集显示人类可识别的图像,并且其中,多个LED的第二子集显示关于第一车辆的车辆数据。
当结合附图考虑时,根据以下详细描述,本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
其他特征、优点和细节仅通过示例的方式在以下详细描述中出现,详细描述参考附图,其中:
图1A描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的包括相机和用于使用外部车辆显示器进行车辆通信的处理系统的车辆;
图1B示出了根据本文所述的一个或多个实施例的包括用于车辆通信的外部车辆显示器的车辆;
图1C描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的图1A和1B的车辆;
图2描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的用于使用外部车辆显示器进行车辆通信的方法的流程图;
图3A描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器;
图3B描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器;
图3C描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器;以及
图4描绘了根据示例性实施例的用于实现本文所述的技术的处理系统的框图。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的,并且无意于限制本公开、其应用或用途。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。如本文所用,术语模块是指可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器的处理电路、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适部件。
本文描述的技术方案提供了使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信。车辆尤其是自动和/或半自动车辆可以确定附近其他车辆的位置。例如,主车辆可以使用主车辆上的相机检测其他车辆(目标车辆)。车辆经常实施多个相机以捕获车辆外部的图像,比如用于物体检测、避免碰撞、自主操作等,或者向车辆的驾驶员/操作者提供信息。车辆可以配备有不同数量(例如每侧/每端一个相机、每侧/每端两个相机)的各种类型的相机(例如远程相机、环视相机等)。从主车辆的相机捕获的显示目标车辆的图像需要与从目标车辆接收的数据对准,以确定目标车辆的位置。为此,目标车辆通常会向提供目标车辆的GPS坐标的主车辆(及其他目标车辆)发送数据,比如使用WiFi、专用短程通信(DSRC)、蓝牙等。
当从目标车辆的主车辆观察到图像时,主车辆必须将从目标车辆接收的数据与由主车辆捕获的图像对准或相关联。如何完成此的典型示例如下。车辆A向车辆B发送一位数据X加上位置信息,车辆B接收此信息。然后,车辆B使用车辆B中的全球定位系统(GPS)模块和/或惯性测量单元(IMU)模块确定车辆B的位置。车辆B还使用其相机记录图像并检测该图像中的车辆A。根据车辆B的位置和检测,车辆B将位置分配给车辆A。为此,车辆B在图像中检测到的其他车辆中找到数据中描述的车辆A,并且位X与正确的车辆相关联。此过程可能会导致接收到的位置数据与识别出的车辆之间不正确。例如,可能在图像中检测到的车辆与位置数据不正确地相关联(例如另一车辆的位置数据与在图像中检测到的车辆不正确地相关联)。此外,该过程要求主车辆(例如车辆A)包括GPS和/或IMU。
为了解决这个问题,本技术通过使用由主车辆上的相机检测到的外部车辆显示器从目标车辆发送车辆位置数据来改进车辆检测技术。例如,可以分配外部车辆显示器的一个或多个LED以将位置信息传输到其他车辆。因此,当主车辆捕获目标车辆的图像及其外部车辆显示器时,主车辆可以从图像中提取位置信息。接收到的数据(例如通过另一通信接口接收到的数据)与图像数据之间不需要关联。因此,由于需要较少的硬件,所以本技术使用与现有方法相比占用较少空间(即较小)的硬件。
图1A描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的第二车辆100,该第二车辆100包括相机和用于使用外部车辆显示器进行车辆通信的处理系统。特别地,第二车辆100可以包括处理系统110、相机120、121、122、123以及相机130、131、132、133。车辆100可以是轿车、卡车、货车、公共汽车、摩托车、船、飞机、潜艇或其他合适的车辆100。
相机120-123是环视相机,其捕获第二车辆100的外部及附近的图像。由相机120-123捕获的图像一起形成第二车辆100的环绕视图(有时称为“俯视图”或“鸟瞰图”。这些图像对于操作车辆(例如停车、倒车等)可能有用。相机130-133是远程相机,其捕获车辆外部并且比相机120-123更远离车辆100的图像。例如,这些图像可用于物体检测和避免。应当理解,尽管示出了八个相机120-123和130-133,但在各个实施例中可以实施更多或更少的相机。
捕获的图像可以显示在显示器(未示出)上,以向车辆100的驾驶员/操作者提供车辆100的外部视图。捕获的图像可以显示为实时图像、静止图像或其某种组合。在一些示例中,图像可以组合以形成合成视图,比如环绕视图。
处理系统110包括图像处理引擎112、定位引擎114和车辆控制引擎116。尽管未示出,但处理系统110还可以包括其他部件、引擎,模块等,比如处理器(例如中央处理单元、图形处理单元、微处理器等)、存储器(例如随机存取存储器、只读存储器等)、数据存储(例如固态驱动器、硬盘驱动器等)等等。下面进一步描述处理系统110的部件的特征和功能。
图1B描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的包括外部车辆显示器102的车辆101。外部车辆显示器102可以是用于显示文本、图像等的任何合适的设备,比如发光二极管(LED)显示器或其他合适的显示器。外部车辆显示器102可以安装或固定到车辆101和/或放置在车辆101内。外部车辆显示器102中的术语“外部”描述了显示器上显示的内容在车辆101外部是可见的,比如通过车辆101外部的人员、相机等。虽然未示出,但是车辆101可以包括其他部件,比如处理系统、全球定位系统(GPS)模块、惯性测量单元(IMU)模块、一个或多个相机和/或其他模块、部件等。
图1C描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的图1A和1B的车辆。在该示例中,车辆100的相机130捕获包括外部车辆显示器102的车辆101的图像。使用该图像,车辆100的处理系统110可以从外部车辆显示器102提取车辆数据以确定车辆101相对于车辆100的相对位置。该过程将参考图2进一步描述。
特别地,图2描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的用于使用外部车辆显示器进行车辆通信的方法200的流程图。例如,方法200可以用于促进第二车辆100和第一车辆101之间的车辆通信。方法200可以由任何合适的系统或设备执行,比如图1的处理系统110、图4的处理系统400或者任何其他合适的处理系统和/或处理设备(比如处理器)。
在框202处,该方法包括在第一车辆(例如第一车辆101)的外部车辆显示器102上显示关于第一车辆的车辆数据。根据本文所述的一个或多个实施例,还可以显示人类可识别的图像。人类可识别的图像可以包括用户可识别的图片、文本、图形、视频、动画等。例如,外部车辆显示器102可以显示要上车的乘客/骑手的姓名、广告、占用信息(例如可用的空座位数)、目的地等。
外部车辆显示器102可以包括例如发光二极管(LED)。根据本文所述的一个或多个实施例,LED的第一子集显示人类可识别的图像(例如图像或文本),而LED的第二子集显示关于外部车辆显示器102与之相关的车辆的车辆数据。在示例中,LED以行和列布置。在这种情况下,LED的第二子集是行之一或列之一。在某些示例中,LED可以显示不同的颜色(例如红色、蓝色、绿色等),并且每种颜色可以与一位数据关联(例如红色=0,蓝色=1,绿色=2等)。外部车辆显示器的示例在图3A、3B和3C中示出。
在其他示例中,以每秒帧数的第一频率显示人类可识别的图像,并且以每秒帧数的第二频率显示车辆数据。这可以使得人类用户可检测到人类可识别的图像,而人类用户无法检测到车辆数据并且只能由相机(例如相机120-123、130-133)检测到。根据本文描述的一个或多个实施例,相对于人类可识别的图像间歇地显示车辆数据。例如,在一个时段(例如1秒、5秒、8秒等)期间显示一次车辆数据,而在该时段中的剩余时间显示人类可识别图像。
在框204处,该方法包括通过第二车辆(例如第二车辆100)的相机130捕获第一车辆101的外部车辆显示器102的图像。该图像可以包括第一车辆101的图像,其包括外部车辆显示器102以及第一车辆周围的区域。
在框206处,该方法包括由与第二车辆100相关的处理系统110的图像处理引擎112处理图像,以提取关于第一车辆101的车辆数据。例如,图像处理引擎112对相机捕获的图像执行图像处理(例如特征提取),以在图像内识别外部车辆显示器102。接下来,图像处理引擎112分析外部车辆显示器102的内容以检测车辆数据。这可以包括:识别专用于传输车辆数据的LED(例如其中一行LED、其中一列LED等),将图像的帧之一识别为包含车辆数据(例如包括车辆数据等的每秒60帧中的1帧)。
在框208处,该方法包括通过与第二车辆100相关的处理系统110的定位引擎114至少部分地基于关于第一车辆101的车辆数据来确定第一车辆101相对于第二车辆100的位置的位置。例如,提取的车辆数据提供用于第一车辆101的相对位置信息。定位引擎114使用提取的车辆数据来确定第一车辆101相对于第二车辆100的位置(例如相对于第二车辆的中心线50英尺远且向右30度)。
在框210处,该方法包括通过与第二车辆100相关的处理系统110的车辆控制引擎116至少部分地基于第一车辆101相对于第二车辆100的位置的位置来控制第二车辆100。控制第二车辆(例如第二车辆100)可以包括增加/减小速度、改变方向等。例如,如果第一车辆101相对于第二车辆100的位置将导致两个车辆碰撞,则车辆控制引擎116可以控制第二车辆100避开第一车辆101。这可能是由于通过使用从外部车辆显示器102捕获的图像中提取的车辆数据来确定第一车辆101相对于第二车辆100的位置。因此,通过使用这样的位置数据控制车辆来改善车辆技术。
还可以包括其他过程。例如,方法200可以进一步包括由第二车辆的处理系统110向第一车辆的处理系统发送确认。这使得第一车辆能够确认第二车辆成功地接收到由外部车辆显示器102发送的车辆数据。应当理解的是,图2中描绘的过程表示说明,并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下,可以添加其他过程或者可以移除、修改或重新布置现有过程。
图3A描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器102。在该示例中,外部车辆显示器102包括表示为实心和非实心圆圈的多个LED 103。实心圆圈表示用于传输车辆数据的LED,非实心圆圈表示用于传输人类-人类可识别图像的LED。在该示例中,外部车辆显示器102的四个拐角处的LED专用于传输车辆数据。
图3B描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器102。在该示例中,外部车辆显示器102包括表示为实心和非实心圆圈的多个LED 103。实心圆圈表示用于传输车辆数据的LED,非实心圆圈表示用于传输人类-人类可识别图像的LED。在该示例中,外部车辆显示器102的顶部/第一行的LED专用于传输车辆数据。
图3C描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的外部车辆显示器102。在该示例中,外部车辆显示器102包括表示为实心和非实心圆圈的多个LED 103。实心圆圈表示用于传输车辆数据的LED,非实心圆圈表示用于传输人类-人类可识别图像的LED。在该示例中,外部车辆显示器102的第一/左和最后/右列处的LED专用于传输车辆数据。
应当理解,除了图3A至3C所示的配置以外,其他配置也可能与本文所述的一个或多个实施例的范围一致。
应当理解,本公开能够与现在已知或以后开发的任何其他类型的计算环境结合实现。例如,图4描绘了用于实现本文所述的技术的处理系统400的框图。在示例中,处理系统400具有一个或多个中央处理单元(处理器)421a、421b、421c等(统称为或总称为处理器421和/或称为处理设备)。在本公开的各方面,每个处理器421可以包括精简指令集计算机(RISC)微处理器。处理器421经由系统总线433联接至系统存储器(例如随机存取存储器(RAM)424)和各种其他部件。只读存储器(ROM)422联接至系统总线433,并且可包括基本输入/输出系统(BIOS),其控制处理系统400的某些基本功能。
还描绘了输入/输出(I/O)适配器427和联接至系统总线433的网络适配器426。I/O适配器427可以是与硬盘423和/或存储设备425或任何其他类似部件通信的小型计算机系统接口(SCSI)适配器。I/O适配器427、硬盘423和存储设备425在本文中统称为大容量存储器434。用于在处理系统400上执行的操作系统440可以存储在大容量存储器434中。网络适配器426将系统总线433与使处理系统400能够与其他这样的系统通信的外部网络436互连。
显示器(例如监视器)435通过显示适配器432连接到系统总线433,该显示适配器432可以包括图形适配器以改善图形密集型应用的性能及视频控制器。外部车辆显示器102也可以连接至显示适配器432。在本公开的一方面,适配器426、427和/或432可以连接至一个或多个I/O总线,该I/O总线通过中间总线桥(未示出)连接至系统总线433。用于连接外围设备(比如硬盘控制器、网络适配器和图形适配器)的合适I/O总线通常包括通用协议,比如外围部件互连(PCI)。附加的输入/输出设备示出为通过用户界面适配器428和显示适配器432连接到系统总线433。键盘429、鼠标430和扬声器431可以通过用户界面适配器428互连到系统总线433,该用户界面适配器428例如可以包括将多个设备适配器集成到单个集成电路中的超级I/O芯片。相机120-123、130-133中的一个或多个也连接到系统总线433。
在本公开的一些方面,处理系统400包括图形处理单元437。图形处理单元437是专用电子电路,其设计成操纵和改变存储器以在用于输出到显示器的帧缓冲区中加速图像的创建。通常,图形处理单元437在操纵计算机图形和图像处理方面非常有效,并且具有高度并行的结构,这使其对于并行处理大数据块的算法而言比通用CPU更有效。
因此,如本文所配置,处理系统400包括处理器421形式的处理能力、包括系统存储器(例如RAM424)和大容量存储器434的存储能力、诸如键盘429和鼠标430的输入装置以及包括扬声器431和显示器435的输出能力。在本公开的一些方面,一部分系统存储器(例如RAM424)和大容量存储器434共同存储操作系统440,以协调处理系统400中所示的各个部件的功能。
已经出于说明的目的给出了对本公开的各个示例的描述,但是这些描述并不旨在是穷举的或限于所公开的实施例。在不脱离所述技术的范围和精神的情况下,许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释本技术的原理、相对于市场上发现的技术的实际应用或技术改进,或者使本领域的其他普通技术人员能够理解本文公开的技术。
尽管已经参考示例性实施例描述了以上公开,但本领域技术人员将理解,在不脱离本发明范围的情况下,可以进行各种改变并且可以用等同物代替其要素。另外,在不脱离本公开的实质范围的情况下,可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此,希望的是本技术不限于所公开的特定实施例,而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信的计算机实现的方法,该方法包括:
在第一车辆的外部车辆显示器上显示关于第一车辆的车辆数据;
通过第二车辆的相机捕获第一车辆的外部车辆显示器的图像;
通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据;
通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于关于第一车辆的车辆数据来确定相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置;以及
通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置来控制第二车辆。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,所述外部车辆显示器包括多个发光二极管(LED),其中,多个LED的第一子集显示人类可识别的图像,并且其中,多个LED的第二子集显示关于第一车辆的车辆数据。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法,其中,所述多个LED布置成多行和多列。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法,其中,所述多个LED的第二子集是多行中的行之一或多列中的列之一。
5.根据权利要求2所述的计算机实现的方法,其中,所述多个LED的第二子集每个都显示多种颜色,其中,所述多种颜色中的每个与一位数据相关。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,在第一车辆的外部车辆显示器上显示还包括在第一车辆的外部车辆显示器上显示人类可识别的图像,其中,以每秒帧数的第一频率显示人类可识别的图像,并且其中,以每秒帧数的第二频率显示车辆数据。
7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法,其中,所述数据的第二频率是人类不可检测的。
8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,所述车辆数据相对于人类可识别的图像间歇地显示。
9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,还包括:
通过第二车辆的处理设备向第一车辆的处理设备发送确认。
10.一种系统,包括:
存储器,其包括计算机可读指令;以及
处理设备,用于执行计算机可读指令,以执行使用外部车辆显示器用于在第一车辆和第二车辆之间进行车辆通信的方法,该处理设备与第二车辆相关,该方法包括:
在第一车辆的外部车辆显示器上显示人类可识别的图像和关于第一车辆的车辆数据;
通过第二车辆的相机捕获第一车辆的外部车辆显示器的图像;
通过与第二车辆相关的处理设备来处理图像以提取关于第一车辆的车辆数据;
通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于关于第一车辆的车辆数据来确定相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置;以及
通过与第二车辆相关的处理设备至少部分地基于相对于第二车辆的位置的第一车辆的位置来控制第二车辆。
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