CN112638010A - 用于动态路面标记的系统和设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于动态路面标记的系统和设备”。一种方法,包括将一个或多个道路传感器和多个发光二极管(LED)凸起路面标记网络化阵列定位在道路上。所述道路附近的传感器与道路标记控制器网络相关联,所述道路标记控制器配合以在车辆在所述道路上行驶时控制所述LED。所述LED作为道路车道标记灯的网络化阵列操作。所述道路标记控制器确定所述道路上的车辆与所述道路传感器之间的距离,确定与所述车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件,并且至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的所述距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来点亮所述多个LED。用于操作LED照明方案的动态条件可包括车辆速度、日期、时间、所述车辆附近的天气条件以及其他因素。
Description
技术领域
本公开涉及交互式道路系统,并且更具体地,涉及具有交互式标记的计算机控制的动态路面。
背景技术
在一些情形下,驾驶员对道路和周围环境的视野在地理上受到限制并且因此对危险道路和天气条件作出反应的可用时间有限,此时驾驶机动车辆可能是困难的。例如,双车道道路上的行驶速度可能会受低速移动的车辆牵制,这可能会导致跟随在低速车流后方的汽车试图在为对向车流预留的车道中对低速移动的车辆进行超车。虽然这种做法在一些有限的情况下可能总体是安全的,但在山区和其他视野有限的地方,使用双车道公路对低速车流进行超车可能是困难的。此外,在诸如救护车、消防车和警车的紧急车辆必须优先控制道路的情形下,在非紧急车流试图为紧急车辆疏通通过路径时,进入紧急区域的快速通道可能会被不必要地减慢。
发明内容
一种方法包括将一个或多个道路传感器和多个发光二极管(LED)凸起路面标记网络化阵列定位在道路上。所述道路附近的传感器与道路标记控制器网络相关联,所述道路标记控制器配合以在车辆在所述道路上行驶时控制所述LED。所述LED作为道路车道标记灯的网络化阵列操作。所述道路标记控制器确定所述道路上的车辆与所述道路传感器之间的距离,确定与所述车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件,并且至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的所述距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来点亮所述多个LED。用于操作LED照明方案的动态条件可包括车辆速度、日期、时间、所述车辆附近的天气条件以及其他因素。
附图说明
参考附图阐述了具体实施方式。使用相同的附图标记可指示类似或相同项。各种实施例可利用附图中示出的那些之外的元件和/或部件,并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中,根据上下文,可以可互换地使用单数和复数术语。
图1描绘了根据一个实施例的车辆和与智能道路相关联的计算机控制器之间的通信。
图2描绘了根据一个实施例的图1的智能道路中的一块路面的局部剖面。
图3描绘了可实现用于提供本文所公开的示例的方法和结构的说明性智能道路计算环境。
图4描绘了根据一个实施例的具有计算机控制的凸起路面标记网络的示例性智能道路。
图5描绘了根据一个实施例的示例性凸起路面标记网络。
图6描绘了根据实施例的示例性智能道路标记控制器。
图7描绘了根据一个实施例的示例性智能道路和计算机控制的凸起路面标记网络。
图8描绘了根据本公开的一个实施例的另一智能道路配置。
图9描绘了根据本公开的一个实施例的另一智能道路配置。
图10是根据本公开的一个实施例的用于控制智能道路的示例性方法的流程图。
具体实施方式
概述
本文所公开的系统和方法涉及包括发光二极管(LED)分道线或其他光学元件而不是常规反射性分道线的智能道路。智能道路可配置有计算机控制器,所述计算机控制器基于由安装在使用智能道路的车辆上的收发器广播的信息来动态地更新LED。车辆可通过“车辆到网格式LED”网络来传输信息。信息可包括车道标记距离、车辆类型、特定车辆类型所需的车道数目、对道路上的特殊配色方案的请求以及其他数据。在一个示例中,如果紧急车辆正在接近,则LED可将分道线颜色改为红色或蓝色。在另一示例中,控制器可利用LED来基于当日时间和/或车辆交通水平来自动地调整在特定方向上可使用的车道数量。
在一些实施例中,当被配置为广播通信信号的车辆正在接近时,控制器可使LED车道标记亮起。例如,在超大型车辆的几百英尺内的LED可自动地调整,使得向车辆提供超宽车道,而在超大型车辆后方行进的车辆将继续看到原始的正常尺寸的双车道配置。
在本公开的一些实施例中,一种方法可包括将一个或多个道路传感器和多个发光二极管(LED)网络化阵列定位在智能道路中。所述LED可配置为所述智能道路的表面上的凸起路面标记。所述道路附近的传感器可与道路标记控制器网络相关联,所述道路标记控制器配合以在车辆在所述智能道路上行驶时控制所述LED。所述LED可作为道路车道标记灯网络化阵列操作。所述道路标记控制器可确定所述道路上行进的车辆与所述道路传感器之间的距离,确定与所述车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件,并且至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的所述距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来点亮在所述智能道路上在所述车辆的预定范围内的多个LED。用于操作LED照明方案的动态条件可包括车辆速度、日期、时间、所述车辆附近的天气条件以及其他因素。在本文所描述的实施例的一些方面中,所描述的技术和硬件可使车辆交通事故减少,因为车辆视野范围不会被盲点过度阻碍。在其他方面中,一种公开的方法包括将一个或多个道路传感器和发光二极管(LED)凸起路面标记(RPM)网络化阵列定位在智能道路上。所述道路附近的传感器与道路标记控制器网络相关联,所述道路标记控制器网络一起配合以在车辆在所述道路上行驶时控制所述LED。所述LED可被配置为和/或被编程为作为道路车道标记灯网络化阵列操作。多个道路标记控制器可确定道路上的特定车辆与所述道路传感器之间的距离。所述智能道路控制器还可确定与所述车辆相关联的相对于当日时间而变化的动态变化的交通条件,并且至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的预定距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来点亮所述多个LED。用于操作LED照明方案的动态条件可包括车辆速度矢量、日期信息、时间信息、所述车辆附近的天气条件以及其他因素。所公开的实施例可通过提供适应车流、车辆类型和紧急情形的动态照亮的道路标记来减少交通事故。
在本文中更详细地提供了本公开的这些和其他优点。
说明性实施例
将在下文参考附图更全面地描述本公开,在附图中示出本公开的示例性实施例并且所述实施例不应视为限制性的。
图1示出了智能道路系统100和在智能道路系统100附近的车辆105的示意图。如本文所使用的,“智能道路”和“智能路面”可是指被配置为传送关于与道路交互的对象的信息(诸如关于设置在其上的一个或多个车辆105的信息)的道路和/或道路部分。智能道路系统100还可通过经由嵌入智能道路中和/或与一个或多个道路标记控制器120集成的一个或多个无线收发器发送和/或接收数字通信来与一个或多个车辆105共享信息。在某些情况下,多个智能路面面板可接合在一起以形成道路网络。道路网络可被配置为从一个或多个车辆105接收信号。道路网络106可将信号或从信号获得的指令中继到道路上的一个或多个其他附近车辆105或装备。例如,道路网络106可包括围绕每个智能路面面板设置以用于与其上的车辆通信的多个发射器。发射器还可通过网络(例如,蜂窝式、卫星、Wi-Fi、近场通信(NFC)等)与其他计算设备通信。
如本文所使用的,“智能”装置和对象可以指被配置用于和/或被编程为动态地改变至少一个属性作为对来自各种媒介(例如一个或多个其他智能装置、计算系统、对象、人、动物、环境条件等)的输入的交互响应的对象。智能装置和对象通常包括一个或多个车载数据处理器和指令以用于在实际应用中执行一个或多个动作。例如,智能装置和对象可包括和/或嵌入处理器、传感器、软件等,并且具有允许在一个或多个车载处理器与其他系统之间交换数据的数据连接性。智能装置连接性还使得产品的一些特征能够远离实体装置存在于所谓的产品云中。然后,可分析从这些产品收集的数据以告知决策制定,实现运营效率并持续改进产品性能,改进一个或多个计算系统的功能,增强操作环境中的安全性,并且在相对于本文所公开的实施例在智能装置的应用中提供其他实际益处。
智能道路系统100可以是如上所介绍的智能对象,并且因而可包括与设置在一个或多个车辆105的驾驶表面145附近的一个或多个传感器125通信地耦接的一个或多个道路标记控制器120。车载安装在一个或多个车辆105上的汽车计算系统130可使用一个或多个发射器135与一个或多个道路标记控制器120无线地传送信息(诸如例如车辆信息150)。无线通信可经由一个或多个无线通信信道140进行,所述一个或多个无线通信信道可以是和/或包括加密和未加密分组。在一个或多个车辆105在智能道路系统100的行驶表面145上行驶时,一个或多个无线通信信道140可经由传感器125形成在汽车计算系统130和/或一个或多个发射器135与一个或多个道路标记控制器120之间。
一个或多个发射器135可以是“射频识别(RFID)装置”,其可包括编码在RFID标签或智能标签中可由RFID读取器通过无线电波捕获的数字数据。例如,车辆信息150可编码为直接存储在一个或多个发射器135上的智能标签信息。在一个示例性实施例中,RFID标签可以是无源的,使得它们被配置为从附近的RFID读取器(例如,汽车计算系统130和/或一个或多个传感器125)接收无源能量。在另一实施例中,RFID标签可以是有源标签,因为它们被配置为从附接到装置的有线计算系统接收能量。
在另一实施例中,一个或多个发射器135可被配置为使用其他无线通信协议来传送车辆信息150。例如,一个或多个发射器135可以是一个或多个蜂窝电信收发器、Wi-Fi收发器、收发器、近场通信(NFC)收发器等,其中车辆信息150存储在与汽车计算系统130相关联的计算机可读存储器(图1中未示出)中。
图2描绘了根据一个实施例的智能道路部分200的局部剖面,所述智能道路部分可以是智能道路系统100的面板/部分。智能道路系统100可包括一个或多个定位销205、连接在网络中的一个或多个传感器125以及用于将一个或多个传感器125与一个或多个道路标记控制器120(图1中描绘)通信地耦接的一个或多个接入端口215和220。
在一个实施例中,智能道路部分200可配置为一个或多个模块化面板,所述一个或多个模块化面板可在现场或非现场制作并且一起安装在智能道路系统100的最顶部表面上。在一个实施例中,一个或多个定位销205可与连接多个智能道路部分的匹配定位导管配合。一个或多个定位销205还可将智能道路部分200与相邻的连接智能道路部分(图2中未示出)对准,使得一个或多个接入端口215和/或220与一个或多个配合端口(图2中未示出)对准。
例如,智能道路部分200被示出为具有多个接入端口,包括接入端口215和接入端口220。一个或多个接入端口215和220可容纳一个或多个传感器、处理器、天线或其他装备(图2中未示出)以用于道路标记控制和智能道路系统100的其他控制方面。接入端口215和220可例如在道路维护和保养期间进入。
在另一实施例中,智能道路部分200可包括车辆检测系统210。车辆检测系统210可适于检测一个或多个车辆105的存在或其相对于路面块225的位置。在特定实施例中,车辆检测系统210可包括层压到路面块225的板块的光纤应变网格。光纤应变网格可适于检测车辆轮胎(图2中未示出)相对于智能道路部分200的位置。
图3描绘了可实现本文所公开的示例性实施例的说明性智能道路计算环境300。计算环境300可包括一个或多个车辆305、车载在一个或多个车辆305上的汽车计算系统310以及智能道路系统100,所述智能道路系统可包括多个道路标记控制器120A、120B和120C(统称为“一个或多个道路标记控制器120”)。一个或多个道路标记控制器120可经由一个或多个网络325与一个或多个车辆305通信地耦接,所述一个或多个网络可经由一个或多个无线通信信道140传送车辆信息150。
一个或多个车辆305可与图1中所描绘的一个或多个车辆105基本上类似和/或相同。虽然被示出为乘用车辆,但一个或多个车辆305可采用配置有图1中所描述的一个或多个发射器135的另一种类型的私有乘用车辆或商用车辆形式。例如,一个或多个车辆105和/或305可以是小汽车、卡车、运动型多用途车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车、建筑装备、应急装备等。此外,一个或多个车辆305可以是手动驾驶的车辆、和/或被配置为以完全自主(例如,无人驾驶)模式或部分自主模式操作。
关于图4更详细描述的一个或多个道路标记控制器120可通过一个或多个无线通信信道140与一个或多个车辆305通信。一个或多个无线发射器(图3中未示出)可使用被配置和/或编程为创建一个或多个无线通信信道140的无线通信网络(诸如例如一个或多个网络325)来传送车辆信息150。
图3中所描绘的一个或多个网络325是计算环境300中的连接的装置可彼此通信的一种可能的通信基础设施的图示。一个或多个网络325可以是和/或包括诸如互联网、私有网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置的网络,所述已知的通信协议诸如例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、Wi-Fi以及蜂窝技术,诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G),仅举几个例子。此外,在一些方面,一个或多个网络325可包括近场通信协议。
汽车计算系统310可包括一个或多个处理器315和计算机可读存储器318。汽车计算系统310还可包括远程信息处理控制单元320或与其通信地连接。
汽车计算系统310可安装在一个或多个车辆305的发动舱室中(或一个或多个车辆305中的其他位置)。在一个示例中,汽车计算系统310可包括一个或多个处理器315和计算机可读存储器318。为了简单起见,在汽车计算系统310中描绘的计算系统架构可省略某些计算架构和控制模块。在其他示例性实施例中,远程信息处理控制单元320可与汽车计算系统310集成和/或结合。应当容易理解,图3中描绘的计算环境是根据本公开的可能的实现方式的一个示例,并且因此不应被视为限制性的或排他性的。
远程信息处理控制单元320可包括与多个车辆计算模块(例如控制器局域网(CAN)总线327、一个或多个发动机控制模块(ECM)330、变速器控制模块(TCM)335和/或车身控制模块(BCM)340的通信和控制通路。远程信息处理控制单元320还可包括全球定位系统(GPS)345和/或信息娱乐系统352。对未示出的其他控制模块进行的控制和/或与它们的通信是可能的,并且设想了此类控制。
在一些方面,远程信息处理控制单元320可通过控制模块327-352控制一个或多个车辆305的各方面,并且实现用于控制智能道路系统100的一个或多个指令集(图3中未示出)。例如,ECM 330可确定车辆路径信息、车辆方向信息、发动机转速等(它们可用于指令智能道路系统100)。更具体地,汽车计算系统310可自动地生成指令并将那些指令传输到一个或多个道路标记控制器120,使得道路上的交互式LED根据动态变化的因素(诸如一个或多个车辆305的一个或多个速度矢量)进行响应。在其他方面,远程信息处理控制单元320可使用GPS来确定速度矢量、车辆位置和其他信息,并且生成车辆信息150以用于广播到一个或多个道路标记控制器120。
一个或多个处理器315可利用存储器318来以代码存储程序和/或存储数据以执行本公开的各方面,诸如例如从存储器318接收车辆消息,所述车辆消息包括与一个或多个车辆305相关联的车辆标识(ID),并且经由所述一个或多个无线通信信道140广播车辆消息。存储器318可以是非暂时性计算机可读存储器。
存储器318可以是非暂时性计算机可读介质的一个示例,并且可用于以代码形式存储程序和/或存储数据以根据本公开执行各种操作。存储器318中的指令可包括一个或多个单独的程序,所述程序中的每个可包括用于实现逻辑功能的计算机可执行指令的有序列表。在另一示例性实现方式中,汽车计算系统310的一些或所有部件可与远程信息处理控制单元320共享。
存储器318可存储各种代码模块,诸如例如用于建立一个或多个无线通信信道140(在一些实施例中,其可以是一个或多个道路标记控制器120与汽车计算系统310之间的一个或多个加密信道)的安全通信控制器(图3中未示出)。
在一个实施例中,一个或多个车辆305可经由车载在一个或多个车辆305上并且与汽车计算系统310通信的至少一个无线通信模块(例如,图1所描绘的一个或多个发射器135)广播车辆消息。车辆消息可包括例如一个或多个车辆305的车辆类型,以及用于点亮作为智能道路系统100的一部分安装的多个发光二极管(LED)的点亮条件。例如,在一个或多个车辆305接近道路标记控制器120C时,一个或多个车辆305可广播车辆消息,所述车辆消息除其他事项之外指示一个或多个车辆305是使用单车道的乘用车辆,以速度矢量365行进,并且请求特定车道标记距离350,所述特定车道标记距离可以是从一个或多个车辆305的当前位置沿由速度矢量365标识的相对方向到预定距离(例如,以英尺、米等为单位测量)的近似距离。因此,在一个示例中,一个或多个道路标记控制器120可将智能道路系统100的未点亮区段355改变为适合于一个或多个正在靠近的车辆305的点亮区段。
智能道路系统100可包括发光二极管(LED)阵列,所述LED阵列配置为可被控制以标记道路上的车道划分的条带或一系列条带。例如,被描绘为指示可以越过的标准虚线的车道分隔器350可动态地改变为其他类型的车道标记,诸如指示不允许越过的实线301。在其他方面,车道标记的颜色可以是可变的,例如,从黄色变为白色、红色以及向驾驶员提供有用信息的其他颜色。
图4描绘了根据一个实施例的具有计算机控制的凸起路面标记网络的示例性智能道路系统400。智能道路系统400可与先前附图中描述的智能道路系统100基本上类似和/或相同。系统400可包括例如多个LED阵列条带,包括405、410、415、420、425、430和435。LED阵列条带405-435可以任何可想到的配置来配置,所述配置允许控制条带中的各个LED来在由一个或多个道路标记控制器120指令时标记车道信息、导航信息、安全信息等。例如,在一个实施例中,阵列条带420、425、430和435可提供用于在一天中的一个时间标记转弯车道的手段,并且可保持不点亮以在一天中的其他时间提供通行车道。其他配置是可能的并且是可设想的。
LED阵列条带405-435可包括可使用一个或多个道路标记控制器120来动态地改变的可单独控制的LED的网络化阵列。
图5描绘了根据一个实施例的可以是图4的计算机控制的凸起路面标记网络的一部分的示例性LED阵列。在示例性实施例中,多个LED 505以矩形阵列模式布置。多个LED经由LED总线510连接在一起并且连接到一个或多个道路标记控制器120。图5所描绘的配置仅是示例性的,并且不应被解释为在数目、配置和/或形状方面是限制性的。应理解,本文所描述的LED阵列的任何布置都是可能的并且是可设想的。还可设想,凸起路面标记可排列在耐用网眼织物或可粘附、嵌入或以其他方式设置在智能道路系统100的表面上的其他材料上。
图6描绘了可用于控制LED阵列500的示例性智能道路标记控制器600。一个或多个智能道路控制器600可与本文所描述的一个或多个道路标记控制器120基本上类似和/或相同。如本文所描述的图6的环境和系统可以硬件、软件(例如,固件)或它们的组合来实现。
如图6所示,一个或多个道路标记控制器600可包括一个或多个处理器605、通信地耦接到一个或多个处理器605的存储器610以及可与外部装置通信地连接的一个或多个输入/输出适配器615。一个或多个道路标记控制器600可经由存储接口620操作性地连接到一个或多个内部和/或外部存储器装置(例如一个或多个数据库630)并与其传送信息。一个或多个道路标记控制器600可包括一个或多个网络通信适配器625,所述一个或多个网络通信适配器能够将一个或多个网络标记控制器600与一个或多个网络325通信地连接。在一些示例性实施例中,一个或多个网络325可以是或包括电信网络基础设施。在此类实施例中,一个或多个道路标记控制器600还可包括一个或多个电信适配器640。一个或多个道路标记控制器600还可包括一个或多个输入装置645和/或一个或多个输出装置650和/或通过一个或多个I/O适配器615与其连接。
一个或多个处理器605共同是存储在计算机可读存储器(例如,存储器610)中的用于执行程序指令(又名软件)的硬件装置。一个或多个处理器605可以是定制的或可商购获得的处理器、中央处理单元(CPU)、多个CPU、与一个或多个智能道路控制器600相关联的若干其他处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片组的形式)或者通常用于执行计算机指令的任何装置。
一个或多个处理器605可被设置为经由存储接口620与一个或多个存储器装置(例如,存储器610和/或一个或多个外部数据库630等)进行通信。存储接口620还可连接到采用诸如串行高级技术附件(SATA)、集成驱动电子器件(IDE)、通用串行总线(USB)、光纤通道、小型计算机系统接口(SCSI)等连接协议的一个或多个存储器装置(包括但不限于一个或多个数据库630)和/或一个或多个其他存储器驱动器(图6中未示出)(包括例如可移动磁盘驱动器、车辆计算系统存储器、云存储等)。
存储器610可包括易失性存储器元件(例如,动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)等)中的任一个或组合,并且可包括任一个或多个非易失性存储器元件(例如,可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)等)。
存储器610中的指令可包括一个或多个单独的程序,所述程序中的每个可包括用于实现逻辑功能的计算机可执行指令的有序列表。在图6的示例中,存储器610中的指令可包括操作系统655。操作系统655可控制其他计算机程序(例如LED灯阵列驱动器)的执行,所述LED灯阵列驱动器将用于点亮一个或多个道路标记配置的预定模式转换成计算机可执行控制信号。操作系统655可提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。
存储在存储器610中的程序指令还可包括应用程序数据660以及用于通过用户接口665控制计算机和/或与计算机交互的指令。例如,存储器610可包括用于确定车辆616与一个或多个道路传感器(例如,关于图1所描绘的一个或多个传感器125)之间的距离、用于确定与车辆616相关联的相对于时间而变化的动态条件以及用于至少部分地基于车辆616与一个或多个传感器125之间的距离和与车辆616相关联的动态条件来控制多个LED的程序指令。在其他方面,存储在存储器610中的程序指令可使一个或多个处理器605接收可包括车辆ID和其他信息的车辆消息(例如,车辆信息150),并且至少部分地基于车辆信息150控制LED阵列500(其可包括任何数目的多个LED505)。
I/O适配器615可将多个输入装置645连接到一个或多个智能道路控制器600。输入装置可包括例如键盘、鼠标、传声器、传感器等。输出装置650可包括例如显示器、扬声器、触摸屏等。
I/O适配器615还可包括耦接到一个或多个显示器的显示器适配器。I/O适配器615可被配置为将一个或多个输入/输出(I/O)装置645、650操作性地连接到一个或多个智能道路控制器600。例如,输入装置645可连接键盘和鼠标、触摸屏、扬声器、触觉输出装置或包括例如LED阵列500的其他输出装置。输出装置650可包括但不限于打印机、扫描仪、LED阵列500等。但也可包括图6中未示出的其他输出装置。最后,可连接到I/O适配器615的I/O装置还可包括传送输入和输出两者的装置,例如但不限于网络接口卡(NIC)或调制器/解码器(用于访问其他文件、装置、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接口、网桥、路由器等。
根据一些示例实施例,一个或多个智能道路控制器600可包括移动通信适配器640。移动通信适配器640可包括全球定位系统(GPS)、蜂窝、移动和/或用于无线通信的其他通信协议。
一个或多个网络325可以是互联网、私有网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置,所述已知的通信协议是例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、Wi-Fi,以及蜂窝技术,诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G),仅举几个例子。一个或多个网络325可以是用于一个或多个智能道路控制器600与任何外部装置之间的通信的基于IP的网络。一个或多个网络325可在一个或多个智能道路控制器600与一个或多个智能道路控制器600外部的装置和/或系统之间传输和接收数据。例如,一个或多个网络325可将来自车辆616的车辆信息150传输到可被配置为提供对一个或多个道路标记控制器120的主控制的一个或多个道路标记控制器120和/或远程服务器670中的一者或多者。一个或多个网络325也可以是和/或包括分组交换网络,诸如局域网、广域网、城域网、互联网或其他类似类型的网络环境。
一个或多个网络325可将一个或多个处理器605操作性地连接到一个或多个装置,所述装置包括例如道路标记控制器600可通过其网络化的各种道路标记控制器(例如,一个或多个道路标记控制器120)。一个或多个网络325还可将一个或多个智能道路控制器600连接到一个或多个服务器(例如服务器670)。
图7至图9描绘了用于控制多个LED 505的各种配置。首先参看图7,在一个实施例中,根据一个实施例,在智能道路系统700上描绘了包括车辆705、710和715的多个车辆。智能道路系统700可与图1的智能道路系统100基本上类似和/或相同。首先看图7,智能道路系统700被描绘为包括三个LED阵列条带720、725和730,它们一起形成四个交通车道(分别为车道1、车道2、车道3和车道4)。当车流在两个方向(西行车流735和东行车流740)大致上基本上相等时,中心LED阵列条带725可被配置为实线(不可越过的)分道线。由顶部LED阵列条带720和底部LED阵列条带730形成的两个超车道分道线分别配置为用于西行车流735和东行车流740的超车道。在一个方面,一个或多个道路标记控制器120可经由LED总线755与LED阵列条带720-730连接。一个或多个道路标记控制器120可基于各种期望的配置模式来更改LED阵列条带720-730的配置。选择模式可包括使用默认模式(例如,图7所示的模式或另一模式),确定一个或多个方向上的车流量,确定车辆与道路传感器之间的车辆距离,确定相对于时间的与车辆相关联的动态条件和/或从远程服务器(例如,图6中所描绘的服务器670)接收控制信号。
例如,远程服务器670可基于已知的紧急情形来控制智能道路系统700。在一个方面,如果飓风或其他危险天气从东面来临,并且正在进行疏散,则集中控制多个LED使得整个地理区域可以被一致且特定地疏散可能是有益的。例如,图8描绘了其中西行交通配置为疏散路线805并且东行交通配置为紧急车辆进入路线810的说明性紧急情形。在该示例中,控制机构可以是服务器670和/或一个或多个道路标记控制器120。
在另一实施例中,紧急车辆815可生成控制信号,所述控制信号使一个或多个道路标记控制器120(图8中未示出)至少部分地基于用于点亮多个LED(例如,LED阵列条带720-730)来控制多个LED以形成LED道路标记模式。
图9描绘了智能道路系统900的实施例,其可包括与一个或多个道路标记控制器120操作性地连接的多个LED阵列995。在道路系统900上行进的各种车辆可经由一个或多个无线通信信道140(图1)将与它们相应的车辆相关联的标识信息(在各种附图中部分地描述为车辆信息150)传送到一个或多个道路标记控制器120。提供了车辆信息的两个详细示例,包括车辆信息910和车辆信息970。
如图9所描绘,一个或多个道路标记控制器120可使用车辆信息910和970来确定用于LED道路标记的适当的点亮模式,并且生成根据交通和其他输入动态地改变LED阵列995的控制机制。例如,车辆905可被配置和/或编程为通过将信号广播到一个或多个监听传感器(例如,图1中的一个或多个传感器125)来传输存储在汽车计算系统915的计算机存储器中的车辆信息910。一个或多个传感器125可嵌入在智能道路系统900中,如图1和图2所示。在其他实施例中,车辆信息910和/或970可诸如在一个或多个无源RFID标签发射器的情况下直接编码到传输机制中。
在一些实施例中,车辆信息910和/或970可包括用于指令一个或多个道路标记控制器120至少部分地基于车辆信息910来确定用于点亮与一个或多个道路标记相关联的多个LED(例如505)的道路标记模式的数据。LED阵列995包括多个LED,所述多个LED可保持不亮或暗淡直到它们从一个或多个道路标记控制器120接收到控制信号为止。应了解,虽然LED阵列995在图9中描绘为具有各种模式、短划线等,但在未点亮状态下,LED阵列被描绘为空白区。道路标记是控制道路上的交通流量所需的分道线和其他道路标记。
数据可包括唯一地标识车辆消息和/或特定车辆905的消息ID920、确定标记道路所需或所请求的距离的车道标记距离925、指示车辆905的方向(和/或速度矢量)的车辆路径和/或方向930、车辆905的车辆类型935、车辆905所需的车道数目940以及与车道标记请求相关联的颜色信息945、950。
使用车辆905作为示例,汽车计算系统915和/或车载在车辆905上的一个或多个发射器(图9中未示出)可将车辆信息910传输到智能道路系统900的监听一个或多个信号的任何一个或多个传感器。一个或多个道路标记控制器120可通过比较随时间递增的信号样本并基于车辆相对于时间的起始和结束位置计算车辆速度来确定车辆905与道路传感器之间的距离。虽然为了简洁起见,本公开省略了距离计算的某些细节,但应了解,确定静止传感器与移动对象之间的距离在信号处理领域中是已知的,因此与本实施例的讨论基本上无关。在一些实施例中,一个或多个道路标记控制器120可确定与车辆905相关联的可相对于时间而变化的动态条件,例如车辆路径方向930(由车辆计算机提供)和/或车辆905的经计算速度矢量。
在一些方面,动态地变化的信息可包括日历日期值,诸如假日-阵亡将士纪念日,其在历史上可指示例如单个行进方向上的交通特别繁忙。在其他方面,动态变化的信息可以是和/或包括时间值(例如,在预计高峰时段交通开始的时间)。在其他方面,动态变化的信息可包括指示车辆905附近的天气条件的值。例如,在大雨条件下,限制车道之间的超车能力或者改变与LED相关联的颜色或光强度可能是谨慎的。因此,至少部分地基于车辆与第一道路传感器之间的距离和与车辆相关联的动态条件来控制多个LED可包括改变光强度、供应给LED的电压、使用LED的输出光颜色以及其他可变因素。
在用于控制道路标记的另一示例中,一个或多个道路标记控制器120可至少部分地基于车辆905、第一道路传感器(图9中未示出)之间的更新距离和车辆905与第二道路传感器(图9中未示出)之间的距离将对多个LED的控制从第一道路标记控制器(例如,120C)传递给第二道路标记控制器(例如,120B、120A等)。应了解,车辆905与一个或多个道路传感器之间的距离可指示相对车辆速度和位置,使得已经过控制道路标记控制器的车辆即使在已经过控制器之后仍然可受益于道路标记控制,因为用于点亮LED的控制机构在车辆905沿着路线前进时跟随车辆。例如,如果车辆905是深夜智能道路系统900上的唯一车辆,则在车辆905前方跨越距离955的道路标记可保持一致地点亮,其中LED阵列的其他区域保持不点亮(例如,未标记的LED阵列960),直到车辆905接近为止。在一些方面,此特征可节省功率并减少任何潜在的光污染。
在另一方面,需要宽车位的车辆(例如,牵引车965)可提供包括指示在智能道路系统900上需要更多空间的信息的车辆信息970。例如,所需车道字段975可指示需要两个交通车道以适应宽负荷。在一些方面,一个或多个道路标记控制器120可在牵引车965后面提供防止超车、变道等的区段980。在交通超车道中的车辆985可看到区段980,并且通过实线预警如果车辆985要试图超过牵引车965可能产生的危险情形。在其他方面,车辆信息970的右车道颜色请求部分可提供用于改变分道线的颜色的颜色改变请求信息997。例如,紧急车辆可改变道路标记中的LED的颜色输出,这可通知紧急车辆何时对紧急情形作出反应。
在另一实施例中,警车可将车道标记改变为颜色(例如,蓝色),这可提供用信号通知在接近警车之前的驾驶员移动到不同的车道的提前警告。在另一示例中,消防车汽车计算系统系统可传输被配置为将车道标记变为蓝色或红色以表示对紧急情形的响应的汽车信息。其他示例是可能的并且是可设想的。
图10是本公开的示例方法1000的流程图。方法通常包括步骤1005:用多个发光二极管(LED)定位与第一道路标记控制器相关联的第一道路传感器。
接下来,方法包括步骤1010:确定车辆与第一道路传感器之间的距离。
接下来,方法包括步骤1015:确定与车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件。
最后,方法包括步骤1020:至少部分地基于车辆与第一道路传感器之间的距离和与车辆相关联的动态条件来确定车辆与控制多个LED的第一道路传感器之间的距离。
在以上公开中,已经参考了形成以上公开的一部分的附图,所述附图示出了其中可实践本公开的具体实施方式。应理解,可利用其他实现方式,并且在不脱离本公开的范围的情况下,可进行结构改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性,但每一个实施例可不必包括所述特定特征、结构或特性。此外,此类短语不一定是指同一个实施例。此外,当结合实施例描述特征、结构或特性时,无论是否明确描述,本领域技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。
还应理解,如本文所使用的词语“示例”在本质上应是非排他性和非限制性的。更具体地,如本文所用的词语“示例性”指示若干示例中的一者,并且应理解,没有对所描述的特定示例进行过多的强调或侧重。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如,由计算机的处理器)读取的数据(例如,指令)的任何非暂时性(例如,有形)介质。此类介质可采取许多形式,包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可包括计算机可执行指令,其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如上文所列出的那些计算装置)执行并且存储在计算机可读介质上。
关于本文所描述的过程、系统、方法、启发法等,应当理解,尽管已经将此类过程等的步骤描述为根据某个有序序列发生,但是此类过程可以用以与本文所描述的次序不同的次序执行的所描述的步骤来实践。还应理解,可同时执行某些步骤,可添加其他步骤,或者可省略本文描述的某些步骤。换句话说,本文对过程的描述是为了说明各种实施例的目的而提供的,而决不应被解释为限制权利要求。
因此,应理解,以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时,除所提供的示例之外的许多实施例和应用将是明显的。保护范围不应参考以上描述来确定,而是应参考所附权利要求以及此类权利要求所赋予权利的等效物的完整范围来确定。预计并预期本文所讨论的技术未来将有所发展,并且所公开的系统和方法将结合到此类未来实施例中。总而言之,应理解,本申请能够进行修改和改变。
权利要求中所用的所有术语意图被赋予其如本文所论述的领域中的技术人员所理解的普通含义,除非在本文中做出明确的相反指示。特定地,除非权利要求叙述相反的明确限制,否则使用诸如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一个或多个。除非另外特别说明,或者在所用的上下文中另外理解,否则诸如“能够”、“可以”、“可能”或“可”等条件语言通常意图传达某些实施例可包括某些特征、要素和/或步骤,而其他实施例可不包括某些特征、要素和/或步骤。因此,此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、要素和/或步骤。
在本发明的一个方面,所述车辆消息包括指示与控制所述多个LED相关联的车道颜色的信息。
根据本发明,提供了一种系统,其具有:处理器;以及存储器,所述存储器应用存储可执行指令,所述处理器被配置为执行指令,用于:确定车辆与道路传感器之间的距离;确定与所述车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件;以及至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的所述距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来控制多个发光二极管(LED)。
根据一个实施例,所述动态条件是车辆的速度矢量、日期值、时间值和指示所述车辆附近的天气条件的值中的一者或多者。
根据一个实施例,所述处理器被配置为至少部分地基于所述车辆与所述道路传感器之间的所述距离来控制所述多个LED包括:从车辆计算系统接收包括车辆标识(ID)的车辆消息;以及至少部分地基于所述车辆消息来控制所述多个LED。
根据一个实施例,所述处理器还被配置为:至少部分地基于所述车辆消息来确定用于点亮与一个或多个道路标记相关联的所述多个LED的道路标记模式;并且至少部分地基于用于控制所述多个LED的标记模式来控制所述多个LED。
Claims (15)
1.一种用于控制道路上的多个动态路面标记的计算机实现的方法,其中所述道路包括与第一道路标记控制器相关联的第一道路传感器,所述计算机实现的方法包括:
确定车辆与所述第一道路传感器之间的距离;
确定与所述车辆相关联的相对于时间而变化的动态条件;以及
至少部分地基于所述车辆与所述第一道路传感器之间的所述距离和与所述车辆相关联的所述动态条件来控制所述道路上的多个光学元件。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中所述动态条件是车辆的速度矢量、日期值、时间值和指示所述车辆附近的天气条件的值中的一者或多者。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中至少部分地基于所述车辆与所述第一道路传感器之间的所述距离来控制所述多个光学元件包括:
从车辆计算系统接收包括车辆标识(ID)的车辆消息;以及
至少部分地基于所述车辆消息来控制所述多个光学元件。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法,其还包括:
至少部分地基于所述车辆消息来确定用于点亮与一个或多个道路标记相关联的所述多个光学元件的道路标记模式;以及
至少部分地基于用于点亮所述多个光学元件的所述道路标记模式来控制所述多个光学元件。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其还包括:
经由电信适配器接收指令集,所述指令集包括用于控制所述多个光学元件的指令;以及
还至少部分地基于从与所述第一道路标记控制器相关联的服务器接收的指令集来控制所述多个光学元件。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其还包括:至少部分地基于车辆消息来确定与所述车辆相关联的车辆类型,以及
至少部分地基于所述车辆类型来控制所述多个光学元件。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中所述动态条件包括车辆路径和车辆速度中的一者或多者。
8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其还包括:确定所述车辆与所述第一道路传感器之间的更新距离;
确定所述动态条件,其中所述动态条件包括车辆路径、车辆方向和车辆速度中的一者或多者;以及
至少部分地基于所述车辆与所述第一道路传感器之间的所述更新距离和所述动态条件来点亮所述多个光学元件中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其还包括:
至少部分地基于所述车辆与所述第一道路传感器之间的所述距离和所述动态条件来选择第二道路标记控制器;以及
将对所述多个光学元件的控制从第一道路标记控制器传递给所述第二道路标记控制器。
10.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其还包括:
确定所述车辆与所述第一道路传感器之间的更新距离;以及
至少部分地基于所述车辆与所述第一道路传感器之间的更新距离和所述车辆与第二道路传感器之间的距离中的一者或多者来将对所述多个光学元件的控制从所述第一道路标记控制器传递给第二道路标记控制器。
11.一种计算机实现的方法,其包括:
经由车载在车辆上的汽车计算系统处理器接收包括与所述车辆相关联的车辆标识(ID)的车辆消息;以及
经由车载在所述车辆上并且与所述汽车计算系统通信的至少一个无线通信模块来广播所述车辆消息,所述车辆消息包括:
所述车辆的车辆类型;和
用于点亮安装在道路上的多个发光二极管(LED)点亮条件。
12.根据权利要求11所述的计算机实现的方法,其中所述车辆消息被配置为致使与所述多个LED相关联的道路标记控制器控制所述多个LED。
13.根据权利要求11所述的计算机实现的方法,其中所述车辆消息包括指示用于控制所述多个LED的车道标记距离的信息。
14.根据权利要求11所述的计算机实现的方法,其中所述车辆消息包括指示与控制所述多个LED相关联的车辆类型的信息。
15.根据权利要求11所述的计算机实现的方法,其中所述车辆消息包括指示与控制所述多个LED相关联的车道数目的信息。
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