CN112908043A - 使用载具灯进行碰撞感知 - Google Patents

Abstract

本发明题为“使用载具灯进行碰撞感知”。在一些示例中，系统包括存储器，该存储器被配置为存储用于碰撞预测的阈值水平。该系统还包括处理电路，该处理电路被配置为确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于阈值水平。该处理电路还被配置为响应于确定载具的碰撞可能性大于或等于阈值水平，使安装在载具上的一个或多个灯将光导向潜在碰撞位置或导向对象。

Description

使用载具灯进行碰撞感知

本申请要求2019年11月19日提交的印度临时专利申请201911047197的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于载具的碰撞感知。

背景技术

存在更可能发生载具碰撞的一些区域，诸如车行道交叉口和机场的某些区域。当在这些区域中操作时，载具操作员的注意力可能分散在许多任务之间。例如，载具操作员可能正在观察交通灯、寻找行人、观察对向交通和十字路口交通以及维持载具的速度。

又如，在机场并且在飞行器进行地面机动期间，飞行员可能正在注意交通诸如其他飞行器、步行的员工以及地面载具诸如汽车、拖车和行李车。当飞行员在地面驾驶飞行器时，飞行员还可能正在关注飞行器上的突出部，诸如翼尖和尾翼。此类交通和机场构造可能是潜在障碍物，载具可能与其发生碰撞。关于机场设计和标记的混淆可导致飞行机组人员错误或控制器错误，这可导致飞行器与另一载具或机场构造之间的意外碰撞(例如，翼尖碰撞)。

地面操作期间的翼尖碰撞是航空行业关注的关键问题，尤其是随着飞行器的体积和机场航站楼周围空间中的地面占用率的增加，以及随着不同种类机架的数量的增加。随着航空旅行的增加，机场航站楼利用率趋于满负荷。当飞行器在进行地面操作期间与另一飞行器或机场构造发生碰撞时，机场可能出现严重的运营中断。即使出于缓慢移动的碰撞而造成的航空器损坏也可导致昂贵又费时的修理，这可导致航空运载商的运营问题。随着航空公司升级其机队，翼尖碰撞的风险可能增加，因为飞行员可能不太习惯于较新飞行器的特定翼展和翼形，诸如小翼和鲨鳍小翼。

发明内容

一般来讲，本公开涉及用于使用安装在载具上的一个或多个灯来提供碰撞感知的系统、设备和技术。实现本公开的技术的系统可以确定在潜在碰撞位置处发生涉及载具和对象的碰撞的可能性是否大于或等于阈值水平。响应于确定碰撞可能性大于或等于阈值水平，系统可使安装在载具上的一个或多个灯将光导向潜在碰撞位置和/或导向对象。因此，灯可向对象的乘员(如果有人乘坐)通知潜在碰撞，并且为载具操作员(例如，飞行器的飞行员)提供潜在碰撞的通知和潜在碰撞位置的可能更清晰视野。

本公开的一个或多个示例的细节在以下附图和说明书中阐述。其他特征、目的和优点将从描述、附图以及权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是示例性碰撞感知系统的概念框图，该示例性碰撞感知系统被配置为使载具照明系统将光导向潜在碰撞位置或导向对象。

图2是安装在示例性载具上的灯的示意图。

图3是碰撞感知系统的可能数据源的概念框图。

图4是示出机场的潜在碰撞位置的示例的图示。

图5A至图5D是示出两个载具在机场航站楼附近机动的场景的示意图。

图6是示出包括潜在碰撞位置的示例性指示的示例性图形用户界面的示意图。

图7和图8是示出基于碰撞可能性激活灯的示例性过程的流程图。

图9是示出用于激活自动制动系统的示例性过程的流程图。

图10是示出用于基于碰撞预测生成警报的示例性过程的流程图。

具体实施方式

本文描述了用于通过使安装在载具上的一个或多个灯将光导向潜在碰撞位置或导向对象来提供碰撞感知的各种示例性设备、系统和技术。在一些示例中，系统(在本文中也称为碰撞感知系统)被配置为确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间发生碰撞的可能性，并且确定碰撞可能性大于或等于阈值水平，并且响应于确定碰撞可能性大于或等于阈值水平而激活该一个或多个灯。在一些示例中，系统被配置为通过至少确定载具和对象(例如，另一载具或非载具对象，诸如机场构造)的位置并确定它们是否位于彼此的阈值距离内来确定发生碰撞的可能性。阈值距离可以是预先确定的，并且在一些示例中，其可以根据载具的类型、载具在地面上的速度、载具的移动方向等而不同。

通过将光导向潜在碰撞位置或导向对象，碰撞感知系统可以向载具操作员警示潜在碰撞区域中的潜在碰撞。在一些示例中，本公开的技术可以与其他警报技术一起使用，诸如由载具系统呈现给操作员和其他机组成员的视觉警报、听觉警报和触觉警报。在一些示例中，将光导向潜在碰撞位置还可以为载具操作员提供更好的视野来观察潜在碰撞位置，这可以帮助载具操作员采取更好的响应动作以帮助防止潜在碰撞。

载具照明系统的激活还可向潜在碰撞位置附近的人员提供可能发生潜在碰撞的通知。例如，如果对象是另一载具或以其他方式被乘员乘坐，则载具照明系统的激活可向对象的乘员通知潜在碰撞和/或潜在碰撞位置。

虽然本公开的技术可用于任何类型的载具，但是本公开的技术在用于监测正在执行地面操作的航空器的机场中可能尤其有用。机场飞行器的地面操作可包括例如起飞、着陆、滑行(例如，在滑行道、停机坪上、在登机口区域处、在跑道上、在跑道末端处等)、在登机口区域处停机、等待许可以移动到跑道上或穿越跑道等。在地面操作期间，在与其他载具和静止对象的碰撞中飞行器的翼尖和尾翼相对脆弱，其脆弱程度取决于翼尖和尾翼从飞行器机身上突出的程度。此外，飞行机组人员可能难以评估飞行器尤其是较大飞行器的翼尖和尾翼的位置。至少由于这个原因，飞行员可能难以预测翼尖与翼尖的碰撞和翼尖与尾翼的碰撞。在机场发生碰撞可导致数百万美元的损失，并导致旅客的航班延误。

图1是示例性碰撞感知系统100的概念框图，该示例性碰撞感知系统被配置为使载具照明系统142将光导向潜在碰撞位置160或导向对象150。碰撞感知系统100包括处理电路110、接收器120、存储器122和任选的发射器124。碰撞感知系统100被配置为预测载具140和对象150之间的潜在碰撞。响应于确定碰撞可能性大于或等于阈值水平，碰撞感知系统100可向载具140传输命令190，以使载具照明系统142将光束180导向潜在碰撞位置160或导向对象150。

处理电路110可被配置为基于接收器120接收的数据和/或存储器122存储的数据来预测潜在碰撞。例如，接收器120可包括雷达传感器，该雷达传感器被配置为接收指示载具140和对象150的位置和速度的反射信号。附加地或另选地，接收器120可被配置为从载具140或对象150接收指示载具140或对象150的位置和速度的监视消息。用于处理电路110预测潜在碰撞的其他潜在数据源包括交通控制器许可、载具140或对象150的图像以及全球导航卫星系统(GNSS)数据。预测潜在碰撞的附加示例细节可见于2019年7月1日提交的名称为“Collision Awareness System for Ground Operations”的共同转让的美国专利申请序列号16/459,411中，该专利申请全文以引用方式并入。

处理电路110可包括硬件、软件、固件或它们的任何组合的任何合适布置，以执行本文归属于处理电路110的技术。处理电路110的示例包括任一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或任何其他等效集成或分立逻辑电路，以及此类部件的任何组合。当处理电路110包括软件或固件时，处理电路110进一步包括用于存储和执行软件或固件的任何必要硬件，诸如一个或多个处理器或处理单元。

一般来讲，处理单元可包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效的集成或分立逻辑电路，以及此类部件的任何组合。碰撞感知系统100可包括被配置为存储数据的存储器122，所述数据诸如但不限于载具140和对象150的位置、速度和其他特征、碰撞可能性的阈值水平或包括潜在碰撞位置160的区域的地图中的任何一者或多者。存储器122可包括任何易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器等。在一些示例中，存储器122可在处理电路110的外部(例如，可在其中容纳处理电路110的封装件的外部)。

在一些示例中，处理电路110被配置为响应于预测载具140和对象150之间的潜在碰撞而生成命令190。处理电路110可将命令190传输到载具140，并且在一些示例中，传输到对象150。例如，处理电路110可向载具140传输命令190以使载具照明系统142激活安装在载具140上的一个或多个灯。附加地或另选地，制动系统144可响应于载具140接收到命令190而施加制动以使载具140减速或停止。自动制动的附加示例细节可见于2018年6月15日提交的名称为“用于载具接触预测和自动制动启动的方法和系统(Methods and Systems forVehicle Contact Prediction and Auto Brake Activation)”的共同转让的美国专利申请序列号16/009,852中，该专利申请全文以引用方式并入。

接收器120可被配置为接收指示载具140和对象150的位置的数据。接收器120可包括雷达接收器、相机、传感器、监视接收器、GNSS接收器、无线或有线接收器、射频接收器、音频接收器和/或被配置为接收指示载具140和对象150的位置的数据、信号和/或消息的任何其他接收器。在一些示例中，接收器120还可以接收载具140和/或对象150的其他行进数据(例如，目的地、起点、航向、速度、当前和未来机动等)。碰撞感知系统100可包括用于从载具140、对象150和其他数据源接收数据的单个接收器或单独的接收器。在一些示例中，碰撞感知系统100可以是独立的系统，或者其可以内置或连接到数据源诸如载具140上的系统、对象150上的系统或交通控制器系统的一部分中的一者或多者。

接收器120可包括监视接收器，该监视接收器被配置为接收指示载具140和/或对象150的位置和速度的监视消息。例如，接收器120可包括广播式自动相关监视(ADS-B)接收器、交通防撞系统(TCAS)接收器、数据链路接收器、自动识别系统(AIS)接收器和/或任何其他监视接收器。载具140和/或对象150可以向接收器120发送监视消息，该监视消息包括指示载具140和/或对象150的位置和速度的数据。

载具140可以是任何移动对象。在一些示例中，载具140可以是飞行器，诸如飞机。例如，载具140可以是在机场进行地面操作并且从交通控制器接收许可(例如，指令或命令)的飞行器。在其他示例中，载具140可包括陆地载具诸如汽车，或水用载具诸如船舶或潜水艇。载具140可以是有人载具或无人载具，诸如无人机、遥控载具或机上无任何飞行员或乘务员的任何合适的载具。对象150可以是任何载具、移动对象和/或静止对象。例如，对象150可以是建筑物、杆、指示牌、树、地形障碍物(例如，山坡、斜坡或沟壑)、人或其他动物、杂物和/或任何其他对象。在一些示例中，对象150是机场构造，诸如但不限于建筑物、杆、指示牌、灯等。附加地或另选地，对象可为移动机场对象，诸如行李车、拖车、地勤人员、运载工具等。

处理电路110被配置为使用任何合适的技术来确定载具140和对象150之间发生碰撞的可能性。在一些示例中，处理电路110从另一设备接收碰撞可能性的指示，该另一设备诸如但不限于对象150、机场的地面控件、载具140(在系统100不在载具140上的示例中)等。在其他示例中，处理电路110检测对象150并且基于载具140和对象150的位置来确定载具140和对象150之间发生碰撞的可能性。例如，处理电路110可被配置为基于载具140和对象150的行进路径和预计未来位置来确定可能在潜在碰撞位置160处发生潜在碰撞。响应于处理电路110确定在潜在碰撞位置160处的碰撞可能性大于或等于阈值水平，碰撞感知系统100可生成警报信号并将其传输到载具140和/或对象150。警报信号可使用视觉、听觉和/或触觉警报向载具140和/或对象150的操作员通知载具140和对象150之间的潜在碰撞。然而，载具140和/或对象150的操作员可能不会立即对碰撞感知系统100生成的警报作出反应。例如，载具140和/或对象150的操作员可能正在关注载具140或对象150的行进路径，而未察觉警报。

根据本公开的示例性技术，响应于确定在潜在碰撞位置160处的碰撞可能性大于或等于阈值水平，碰撞感知系统100向载具140发送命令190以使载具照明系统142将光(例如，本文所述示例中的光束180)导向潜在碰撞位置160和/或导向对象150。潜在碰撞位置160可位于载具140和/或对象150的行进路径中，使得载具140和/或对象150的操作员(在对象150具有操作员的情况下)能够观察到光束180。在一些示例中，光束180可用作通知载具140、对象150和/或其他人员在潜在碰撞位置160处发生潜在碰撞的可能性的附加方式。在一些示例中，碰撞感知系统100还可以向对象150发送命令，以使安装在对象150上的一个或多个灯将光束导向载具140或导向潜在碰撞位置160。

附加地或另选地，碰撞感知系统100可被配置为向未安装在载具140或对象150上的灯发送命令，以使该灯将光束导向载具140、对象150或潜在碰撞位置160。这样，碰撞感知系统100可使安装在靠近载具140、对象150或潜在碰撞位置160的静止对象上的灯向载具140或对象150的操作员警示潜在碰撞。此类灯(例如，在机场)的示例包括但不限于跑道灯、滑行道灯、滑行道指示牌、跑道防护灯、停机杆灯、接近灯、信标和/或被配置为将光束导向载具140、对象150或潜在碰撞位置160的任何其他机场灯。

与仅警示载具操作员的载具系统相比，碰撞感知系统100通过激活载具140上的一个或多个灯，可使潜在碰撞更容易发现和可见。碰撞感知系统100可使用载具140上的外部灯来使得该区域中的每个人及时关注到碰撞可能性大于阈值水平。在一些示例中，导向潜在碰撞位置160的光束180还可通过更好地照亮潜在碰撞位置160来为载具140、对象150(如果对象150具有操作员)的操作员和/或潜在碰撞位置160附近的其他人提供潜在碰撞位置160的更好视野。

载具照明系统142包括安装在载具140上(例如，位于载具140的外部上并且在载具140的外部上可见)的一个或多个灯。在载具140是汽车的示例中，载具照明系统142可包括前灯、尾灯、刹车灯、转弯信号灯和/或安装在载具140上的任何其他灯。在载具140是飞行器的示例中，载具照明系统142可包括滑行灯、跑道转角灯、着陆灯、翼形检查灯、位置或导航灯、防撞灯、脉冲灯、徽标灯和/或安装在载具140上的任何其他灯。载具照明系统142可包括载具140上的现有灯和/或仅为了实现本公开的技术和/或提供一般碰撞感知的目的而添加到载具140的灯。在一些示例中，载具140上的灯中的一些或所有灯可以是静止灯，该静止灯被配置为基于载具140的取向沿预定义方向引导光束180。在一些示例中，碰撞感知系统100向载具140发送命令190，以使静止灯将光束180导向对象150或潜在碰撞位置160。在一些示例中，潜在碰撞位置160可随时间移动，并且载具照明系统142可被配置为移动或调整光束180以继续指向潜在碰撞位置160。潜在碰撞位置160的移动可指示载具140和对象150之间的距离正在减小。

附加地或另选地，载具照明系统142可包括被配置为相对于载具140转动(例如，旋转)的一个或多个可移动灯。碰撞感知系统100可被配置为使可移动灯指向对象150或潜在碰撞位置160，使得可移动灯可将光束180导向对象150或导向潜在碰撞位置160。

在一些示例中，碰撞感知系统100和/或载具照明系统142被配置为响应于确定载具140的碰撞可能性大于或等于阈值水平而激活多个灯中的仅一个灯或仅特定一组灯。在其他示例中，碰撞感知系统100和/或载具照明系统142可基于光束180的目标方向或目标位置从多个可用灯中选择要激活的该一个或多个灯。例如，为了将光束180引导到载具140前方，碰撞感知系统100和/或载具照明系统142可激活载具140前方的灯，诸如机头灯、前灯或载具140的前起落架上的灯(例如，着陆灯或滑行灯)。又如，为了将光束180导向载具140前方和侧方的区域，碰撞感知系统100和/或载具照明系统142可激活面向前方的翼尖灯，诸如面向前方的翼尖导航灯。使用安装在起落架上的设备来警示地勤人员的附加示例性细节可见于2015年12月8日公布的名称为“Collision-Avoidance System for Ground CrewUsing Sensors”的共同转让的美国专利9,207,319，该专利全文以引用方式并入。

通过使载具照明系统142的一个或多个灯生成光束180，碰撞感知系统100可向载具操作员、机组成员和潜在碰撞位置160附近的其他观察者警示载具140和对象150之间发生碰撞的可能性。碰撞感知系统100可被配置为在没有载具140和对象150的操作员或机组成员的任何输入的情况下操作，从而向潜在碰撞位置160附近的人员提供附加的碰撞感知层。

在一些示例中，除了使载具照明系统142将光束180导向对象150或潜在碰撞位置160之外，碰撞感知系统100被配置为激活载具140的制动系统144以使载具140减速或停止。例如，碰撞感知系统100可向载具140发送命令190以激活制动系统144，以使载具140减速并且/或者在潜在碰撞位置外160停止。代替响应于确定载具144在潜在碰撞位置处的碰撞可能性大于或等于阈值水平而使制动系统144自动激活，碰撞感知系统100可被配置为首先使载具140向载具140的操作员呈现指示或建议操作员对载具140施加制动的消息。如果操作员不对载具140施加制动，并且如果碰撞可能性增大，则制动系统144可以在没有用户输入的情况下施加制动。在一些示例中，碰撞感知系统100还被配置为向载具140和/或对象150发送命令190，以使载具140和/或对象150为载具140和/或对象150的操作员或机组成员生成警报，以向操作员或其他机组成员通知载具144的碰撞可能性增大。警报可以是视觉警报、听觉警报、触觉警报和/或任何其他类型的警报。

为了确定是否发送激活载具照明系统142的命令190，处理电路110可被配置为将在潜在碰撞位置160处发生碰撞的可能性与阈值水平进行比较。虽然在本文中被描述为确定碰撞可能性是否大于或等于阈值水平，但在一些示例中，该确定也可以是确定碰撞可能性是否大于阈值水平。阈值水平可以是指示载具144和对象150发生碰撞的可能性的时间量(例如，数字时间值)、距离(例如，数字距离值)或任何其他参数。例如，如果载具和对象150保持当前或预期的相对移动路径，则处理电路110可确定载具140和/或对象150到达潜在碰撞位置160处的时间量。响应于确定载具140和/或对象150到达潜在碰撞位置160处之前的时间量小于或等于阈值时间量，处理电路110可向载具140发送命令190。因此，在一些示例中，处理电路110可通过至少确定载具140和/或对象150到达潜在碰撞位置160时的时间小于或等于阈值时间量，来确定在潜在碰撞位置160处的碰撞可能性大于或等于阈值水平。在一些示例中，阈值时间可例如介于两秒和二十秒之间，诸如介于三秒和十五秒之间。

附加地或另选地，阈值水平是距离值，并且处理电路110可确定载具140与潜在碰撞位置160之间的距离和/或对象150与潜在碰撞位置160之间的距离。响应于确定这些距离中的一者或两者小于或等于阈值距离，处理电路110可向载具140发送命令190。因此，在一些示例中，处理电路110可通过至少确定潜在碰撞位置160与载具140和/或对象150之间的距离小于阈值距离来确定潜在碰撞位置160处的碰撞可能性大于或等于阈值水平。在一些示例中，阈值距离可介于五十米和五百米之间，诸如介于一百米和四百米之间。

为了确定碰撞可能性，系统100可使用来自源诸如距离传感器(例如，雷达或激光雷达)的数据、由相机捕获的图像、监视消息(例如，ADS-B)、来自交通控制器的许可和/或任何其他数据源的数据。处理电路110可被配置为响应于确定另一载具(例如，对象150)已越过安全裕度来确定存在碰撞威胁。例如，如果载具140正在跑道上移动并且另一载具正从滑行道接近跑道，则处理电路110可响应于确定另一载具已越过表示跑道侵入的阈值线而确定存在碰撞威胁。处理电路110可被配置为一旦处理电路110确定另一载具已越过阈值线，就向载具140发送命令190以使载具照明系统142将光180导向另一载具。

为了确定碰撞可能性是否大于或等于阈值水平，处理电路110还可确定载具140和/或对象150的未来位置。在一些示例中，为了确定碰撞可能性大于或等于阈值水平，处理电路110可以(虚拟地)限定载具140和对象150周围的安全包络或缓冲区(例如，体积区域)，并且确定安全包络或缓冲区是否在载具140和/或对象150的未来位置处重叠。因此，在一些示例中，处理电路110可基于载具140和/或对象150的安全包络或缓冲区的任何重叠或阈值重叠量(由距离值或体积值限定)来确定在潜在碰撞位置160处发生碰撞的可能性。使用安全包络的附加示例性细节可见于2014年5月19日提交的标题为“Aircraft Strike ZoneDisplay”的共同转让的美国专利申请公布2015/0329217；以及2016年1月5日公布的名称为“Systems and Methods for Performing Wingtip Protection”的共同转让的美国专利9,229,101，这些专利中的每一个全文以引用方式并入本文。

在一些示例中，处理电路110可被配置为基于载具140的特征、对象150的特征、载具140正在其中操作的环境的特征和/或任何其他参数来选择或调整阈值水平。例如，比起更小的载具、更慢的速度、更通畅的交通和/或相对更好的环境条件，处理电路110可针对更大的载具(例如，更重的载具、更长的翼展、更长的停止距离等)、更快的速度、更拥挤的交通、和/或更差的环境条件(例如，夜间、雾、降水、结冰表面等)选择更敏感的阈值水平。

在一些示例中，处理电路110可使用多个阈值水平，诸如指示更高碰撞可能性(例如，更紧急的碰撞威胁)的临界阈值水平和指示更低碰撞可能性的非临界阈值水平，以及光束180的相应照明参数。例如，响应于确定碰撞可能性大于或等于非临界阈值水平，处理电路110可被配置为使载具照明系统142以第一模式激活一个或多个灯。此外，响应于确定碰撞可能性大于或等于临界阈值水平，处理电路110可被配置为使载具照明系统142以不同于第一模式的第二模式激活一个或多个灯。与第一模式相比，第二模式可包括更亮的灯、发光度更高的灯、更多数量的激活灯和/或更高频率的闪光灯。

在一些示例中，除了或代替基于所选择的阈值水平来选择灯参数，处理电路110可被配置为基于其他因素(诸如潜在碰撞位置160的位置、潜在碰撞位置160附近的行人的存在和/或潜在碰撞位置160附近的载具的数量)来选择第一照明模式或第二照明模式(或在其他示例中，选择其他照明参数，诸如亮度和/或颜色)。处理电路110可被配置为选择基于潜在碰撞位置160所在的机场区域的照明模式，其中针对跑道、滑行道、停机坪、登机口、交叉口和其他区域选择不同的照明模式。例如，与潜在碰撞位置160位于机场的滑行道、停机坪或登机口处的示例相比，在潜在碰撞位置160位于机场的跑道上的一些示例中，处理电路110可使用第一模式指示更关键的碰撞威胁。

图2是安装在作为图1的载具140的示例的示例性载具240上的灯250、260、262和266的示意图。灯250、260、262和266可以是载具照明系统的部分，诸如图1所示的载具照明系统142。在一些示例中，灯250、260、262和266中的每一者被配置为在预定义方向或照明场上发射光。例如，灯260可被配置为将光束发射到照明区域270中。灯250、260、262和266中的每一者可包括静止灯和/或移动灯。

载具240在图2中被描绘为飞机，但其他载具也可包括可用于将光导向潜在碰撞位置或导向可能与载具240碰撞的对象的灯。例如，汽车或直升机可包括安装在汽车外部的灯，这些灯可用于执行本公开的技术。

在载具240是飞机的示例中，灯250可包括安装在前起落架支柱上的一个或多个滑行灯，用于照亮载具240的机头214前方的区域。附加地或另选地，灯250可包括安装在前起落架支柱上一个或多个跑道起飞灯，用于照亮载具240的机头214侧方的区域。灯250可包括安装在载具240的起落架上的着陆灯。灯250还可包括红色防撞旋转信标。载具240还可包括安装在除如图2所描绘的灯250的位置之外的位置(诸如安装在载具240的翼210和212上的位置)处的滑行灯和/或跑道起飞灯。

在一些示例中，灯260可包括红色位置灯，并且灯262可包括绿色位置灯。灯260和262的红色位置灯和绿色位置灯可被配置为照亮相应区域270和272。除了或代替红色位置灯和绿色位置灯之外，在一些示例中，灯260和262还可包括白色位置灯，并且/或者安装在尾翼216上的灯266可包括被配置为照亮区域276的白色位置灯。位置灯也可称为导航灯。

被配置为实现本公开的技术的系统可以是载具240的部分或者可以远离载具240定位。例如，系统(例如，碰撞感知系统，诸如图1的系统100)可以是载具240的控制系统、驾驶舱系统和/或航空电子舱的部分。系统还可以位于载具240的外部，诸如在另一载具或控制器系统的部分上。附加地或另选地，本公开的技术可以由载具240内部和外部的处理电路联合实现。换句话讲，安装在载具240上的处理电路可被配置为执行本文所述的功能中的一些功能，并且载具240外部的处理电路可被配置为执行本文所述功能中的其余功能。

系统可响应于确定碰撞可能性大于阈值水平而激活灯250、260、262和/或266。在系统在载具240上的示例中，系统可被配置为向载具照明系统发送命令以使灯250、260、262和/或266激活。在系统不在载具240上的示例中，系统可以向载具240上的接收器传输命令以使载具照明系统激活灯250、260、262和/或266。

图3是作为图1的碰撞感知系统100的示例的碰撞感知系统100的可能数据源310、320、140、150和360的概念框图。碰撞感知系统100可从所有数据源310、320、140、150和360中的一些接收数据，并且从图3中未示出的源接收数据。图3所示的载具140和对象150是图1所示的载具140和对象150的示例。例如，碰撞感知系统100还可从GNSS系统和/或惯性导航系统接收数据。碰撞感知系统100可被配置为基于从数据源310、320、140、150和/或360接收的数据来确定碰撞可能性。在一些示例中，碰撞感知系统100可与数据源310、320、140、150和360中的一个或多个数据源集成、作为其部分、与其附接或与其连接。图3所示的碰撞感知系统的数据源可以使用机场的现有基础设施，并且在一些示例中，可以不使用正在机场操作的飞行器上的任何特殊装置或设备。

相机310被配置为捕获视场312内的图像，并且可被配置为将所捕获的图像发送到碰撞感知系统100。相机310可安装在固定位置处(例如，在杆或建筑物上)或安装在可移动位置处(例如，在载具诸如载具140或无人飞行载具(UAV)上)，并且在一些示例中，其可被配置为旋转以扩大视场312。所捕获的图像可为可见光图像、红外图像和/或任何其他类型的图像。所捕获的图像中可示出载具140、对象150和/或潜在碰撞位置。

距离传感器320被配置为传输信号并从视场322接收那些信号的反射。距离传感器320可被配置为生成雷达扫描数据并将其发送到碰撞感知系统100。距离传感器320可安装在固定位置处(例如，在杆或建筑物上)或安装在可移动位置处(例如，在载具诸如载具140(图1)或UAV上)，并且在一些示例中，其可被配置为旋转以扩大视场322。距离传感器320可包括雷达传感器(例如，毫米波雷达和/或相控阵雷达)、激光雷达传感器和/或超声传感器。雷达扫描数据可基于从载具140、对象150和/或潜在碰撞位置反射的信号。雷达扫描的质量可受到机场对象和飞行器上的非辐射涂层的影响。

载具140和/或对象150可被配置为将监视消息342和/或352传输到碰撞感知系统100。监视消息342和352可包括ADS-B消息、TCAS消息、数据链路消息、AIS消息和/或任何其他监视消息。监视消息342和352可包括指示载具140和对象150的位置、速度、航向和/或其他监视数据的数据。

交通控制器360可被配置为将交通数据362传输到碰撞感知系统100。交通数据362可包括指示载具(诸如在对象150是载具的示例中的载具140和对象150)的位置和速度的数据。交通控制器360可包括机场的地面控制器系统和/或机场的空中交通控制器。附加地或另选地，交通控制器360可包括自动驾驶载具(诸如无人驾驶汽车或UAV)的控制系统。

在一些示例中，碰撞感知系统100被配置为基于来自数据源310、320、140、150或360中的仅一者的信息来确定载具140和对象150之间发生碰撞的可能性。在其他示例中，碰撞感知系统100被配置为组合或融合从数据源310、320、140、150和/或360接收的数据以确定载具140和对象150之间发生碰撞的可能性。例如，碰撞感知系统100可通过例如对多个数据源指示的载具140和对象150的位置取平均值来确定载具140和对象150的当前位置。例如，如果两个数据源指示载具140的不同位置，则碰撞感知系统100可确定载具140在数据源指示的两个不同位置的中点处的当前位置的估计。

如上文相对于图1所讨论的，本文所述的碰撞感知系统(包括碰撞感知系统100)可以在载具140上或可以与载具分离。在一些示例中，碰撞感知系统100可以是以机场为中心的解决方案，而不是以飞行器为中心的解决方案。碰撞感知系统100可被配置为从多个源收集数据并预测正在机场进行地面操作的飞行器中的任一个飞行器的碰撞。

图4是示出机场的潜在碰撞位置的示例的图示。图4中描绘的机场包括航站楼400、登机口410A、410B和410C、停机坪420、滑行道430和跑道460。碰撞感知系统100可被配置为确定载具440、442和444中的一个或多个载具、航站楼400、登机道412、指示牌470和/或任何其他载具或对象之间发生碰撞的可能性。碰撞感知系统100可与载具440、442和444中的一个载具、航站楼400、指示牌470或机场的任何其他部分进行部分地或完全地集成。在各种示例中，载具440、442和444中的一个或全部载具可以是载具140或对象150(图1)的示例。

一个或多个相机和/或一个或多个距离传感器可被配置为感测载具440、442和444的位置和/或速度。然后，相机和/或距离传感器可将指示载具440、442和444的位置和/或速度的数据传输到碰撞感知系统100的处理电路110。载具440、442和444可以与交通控制器通信，诸如地面控制器和/或空中交通控制器。交通控制器可从载具440、442和444接收指示载具440、442和444的位置的消息或信号。

实现本公开的技术的碰撞感知系统100可被配置为使安装在载具440、442和/或444上的一个或多个灯将光导向表示碰撞威胁的对象或导向潜在碰撞位置。附加地或另选地，碰撞感知系统100可被配置为使航站楼400上的一个或多个灯或指示牌470将光导向载具440、442和/或444或导向潜在碰撞位置。

图5A至图5D是示出两个载具540和550在机场航站楼570附近机动的示例性场景的图。载具540和/或载具550可以是图1所示的载具140和/或图1所示的对象150的示例。如图5A中所示，载具540在跑道500上着陆并且沿着跑道500在西北方向上行进。

如图5B中所示，载具540接收沿着跑道500行进并且使用滑行道522进入滑行道510的许可。许可指示载具540在滑行道522上行进并且右转上滑行道530并且在滑行道530上向南前进之前在跑道500外等待。在滑行道530上可有足够的空间供载具540停放，而载具540的任何部分都不会阻碍载具沿着跑道500或沿着滑行道510行进。碰撞感知系统100的处理电路110可能能够基于从载具540接收的监视消息、基于载具540所捕获的图像、基于距离传感器执行的扫描、基于从交通控制器接收的许可和/或基于另一个数据源来确定载具540的位置。

图5C示出了载具550在跑道500上着陆并且沿着跑道500在西北方向上行进。在载具550着陆之后不久，载具540转至滑行道530上并且在跑道500外停止。载具550然后接收使用滑行道520的许可而进入滑行道510。许可指示载具550在滑行道510上行进经过登机口580A和580B至登机口580C。

尽管如此，如图5D所示，在滑行道510和530的交叉口处载具540和550之间发生碰撞。碰撞不是由跑道500的入侵或偏离问题引起的，反而碰撞以相对较慢的速度发生在滑行道交叉口处。位于滑行道510和530的交叉口处的位置560是潜在碰撞位置的示例，因为位置560是交叉口并且因为载具540定位在位置560附近。在载具540未定位在地点560附近的示例中，地点560可不被认为是潜在碰撞位置。在该示例中，地面交通控制器可能尚未发觉在载具540停放时载具540的部分延伸到滑行道510中，因为交通控制器许可载具540在不妨碍滑行道510的情况下在跑道500外等待。在无法获得指示载具540的确切位置的数据的情况下，交通控制器指示载具550在滑行道510上沿东南方向朝位置560行进。

在一些示例中，碰撞感知系统100的处理电路110可被配置为还识别载具540或550的类型，并且从数据库获得机架信息以确定载具540或550的尺寸(例如，翼展)。处理电路110可使用该信息来确定潜在碰撞位置560处的碰撞可能性是否大于或等于阈值水平。例如，处理电路110可以基于载具540和/或载具550的尺寸来确定潜在载具540是否正在阻碍载具沿着滑行道510的移动。因此，在一些示例中，处理电路110可以使用载具540和550的尺寸以及其他数据来确定在位置560处是否可能发生载具540和550之间的碰撞。

可通过密切观察滑行道510、520、522和530来改善载具540和550在图5A至图5D中所示的案例研究中的安全性。在其中碰撞感知系统100识别出位置560处的潜在碰撞的可能性大于阈值水平的示例中，处理电路110可以使安装在载具540或550上的一个或多个灯将光导向另一载具或对象或导向位置560。

图6是示出包括潜在碰撞位置的示例性指示660和662的示例性图形用户界面600的示意图。图6示出了用于呈现给载具操作员和机组成员或呈现给交通控制器的显示器的示例性图形用户界面600。图形图标660和662表示基于附近载具的位置来确定的潜在碰撞位置。图形用户界面600还可呈现从碰撞感知系统100接收的警报，诸如潜在碰撞的可能性大于或等于阈值水平的指示。图6描绘了载具640和650以及图形图标660和662，这些图形图标可经由载具640的操作、管理、监测或管制中涉及的任何系统生成和呈现，诸如驾驶舱系统、电子飞行包、机场人员和/或航空器乘务员使用的移动设备、机场系统内的机场引导系统和视觉引导系统。载具640是图1的载具140的一个示例。

图形用户界面600包括在载具640的机架周围形成的安全包络的图形表示642。碰撞感知系统100可基于根据本文所述的一个或多个数据源确定的载具640的位置、速度和/或机架来构造载具640的安全包络。处理电路110还可使用载具640从交通控制器接收的消息或指令(例如，许可)来确定载具640的安全包络。从交通控制器接收的消息或指令可指示载具640的经批准的行进路径、未来位置和/或未来机动。在一些示例中，从交通控制器接收的许可可包括用于执行机动、前进至目的地、着陆、起飞、在跑道外等待、在特定位置处停止并等待进一步的指令、返回远离登机口和/或任何其他指令的指令或命令。碰撞感知系统100的处理电路110可将关于安全包络的信息传输到载具640，使得显示系统可向载具操作员呈现具有示出安全包络的图形表示642的图形用户界面600。

可对指示潜在碰撞的图形图标660和662进行颜色编码。例如，绿色标记可指示对应位置是安全的并且不需要预防措施(例如，具有低碰撞概率的位置)。黄色标记可指示对应位置可能造成与对象碰撞的一些风险，并且飞行器应小心地接近潜在碰撞位置(例如，具有中等碰撞概率的位置)。红色标记可指示载具640可能在对应潜在碰撞位置(例如，具有高碰撞概率(例如，高于预定阈值)的位置)处与对象发生碰撞，并且需要预防措施来避免碰撞。此外，标记可以是直观的，因为可在标记内指示将是位置处的潜在碰撞威胁的表面对象的类型。

在一些示例中，在每个标记的顶部处的圆形部分(例如，图形图标660和662的圆形部分)内，可包括(例如，可视地显示)表示表面对象类型的符号、形状或图标，该表面对象类型将是对应位置处的潜在碰撞威胁。可能存在不同的图形图标用于与飞行器、与静态建筑物、与移动载具或与机场静态构造的潜在碰撞。当载具640在机场沿滑行道或跑道或沿停机坪移动时，处理电路110可更新图形用户界面600以呈现位于载具的计划路线中的潜在碰撞位置。换句话讲，可实时更新载具640、表面对象、潜在碰撞位置的图形图标660和662的确定和显示。

例如，载具640上的航空电子设备系统可实时更新潜在碰撞位置的图形图标，使得由载具640接收的新许可产生哪些潜在碰撞位置与载具640相关的更新确定。在一些示例中，载具640外部的碰撞感知系统110可基于可用数据来确定与载具640相关的潜在碰撞位置。碰撞感知系统100可将潜在碰撞位置传达给载具640，使得载具640可将潜在碰撞位置呈现给载具640的操作员和机组成员。

图7和图8是示出基于碰撞可能性激活灯的示例性过程的流程图。参考图1所示的处理电路110描述了图7和图8的示例性过程，但其他部件可举例说明类似的技术。处理电路110可执行图7至图10中的一者的示例性过程一次，或者处理电路110可周期性地、重复地或连续地执行示例性过程。

在图7的示例中，处理电路110确定载具140和对象150的位置(700)。处理电路110可以基于来自载具140或对象150发送的监视消息的数据、图像、距离传感器扫描、交通控制器数据和/或任何其他源来确定载具140和对象150的位置。处理电路110可被配置为还确定载具140和对象150的速度、航向、目的地、路线、长度、翼展和/或其他特征和参数。

在图7的示例中，处理电路110确定在潜在碰撞位置160处载具140和对象150之间的碰撞可能性大于或等于阈值水平(702)。例如，处理电路110可被配置为确定载具140和/或对象150到达潜在碰撞位置160处的估计到达时间。响应于确定估计到达时间中的一者或两者小于阈值持续时间，处理电路110可确定碰撞可能性大于阈值水平。处理电路110可被配置为基于载具140和/或对象150的尺寸和当前速度来选择阈值水平和/或阈值持续时间。

在图7的示例中，处理电路110响应于确定载具140在潜在碰撞位置160处的碰撞可能性大于或等于阈值水平，使安装在载具40上的一个或多个灯将光束导向潜在碰撞位置160或导向对象150(704)。例如，处理电路110可以确定安装在载具140上的哪些灯被配置为将光导向载具150或潜在碰撞位置160。在处理电路110确定载具150和潜在碰撞位置160位于载具140前方的示例中，处理电路110可以发送命令190以激活一个或多个前着陆灯和/或前滑行灯。在一些示例中，碰撞感知系统100被配置为发送命令190，以使载具照明系统142在没有任何用户输入的情况下发射光180。相比之下，呈现潜在碰撞的指示的仅检测系统依赖于来自载具操作员的快速响应。

碰撞感知系统100可被配置为发送命令190，以使载具照明系统142基于碰撞可能性来改变灯的光束角度、发光强度或照明频率。例如，命令190可以指示载具照明系统142基于载具140和对象150之间或载具140和潜在碰撞位置160之间的距离来改变灯的光束角度、发光强度或照明频率。通过改变灯的光束角度、发光强度或照明频率，载具照明系统142可在载具140接近潜在碰撞位置160时通知附近载具的操作员碰撞可能性增加。

在图8的示例中，处理电路110从翼尖系统接收关于碰撞的潜在影响或碰撞的可能性的输入数据(800)。载具140上的翼尖系统可包括相机310(图3)和/或距离传感器320(图3)，该距离传感器被配置为感测载具140附近的对象150和其他对象。翼尖系统可将图像和/或距离传感器扫描数据传输到碰撞感知系统100。翼尖系统还可提供指示以下各项的数据：潜在碰撞位置160的位置、载具140或对象150到达潜在碰撞位置160处的估计到达时间，以及载具140和对象150的状态。

然后，处理电路110处理输入数据并通过外部照明辅助设备向机组成员警示对象150(802)。例如，碰撞感知系统100可使载具照明系统142激活安装在载具140的外部上的一个或多个灯。在一些示例中，碰撞感知系统100可被配置为还激活载具140内部上的一个或多个灯(例如，驾驶舱中的显示器或其他灯)，以通知载具140的操作员和机组人员在潜在碰撞位置160处发生碰撞的可能性。在一些示例中，载具照明系统142可被配置为在接收到命令190之后向碰撞感知系统100发送确认。

在一些示例中，碰撞感知系统100可在使载具照明系统142激活载具140外部上的灯之前请求飞行员确认。处理电路110确定处理电路110是否已经接收到来自飞行员的确认(804)。响应于确定处理电路110尚未接收到来自飞行员的确认(框804的“否”分支)，处理电路110不采取动作(806)。

响应于确定处理电路110已经接收到来自飞行员的确认(框804的“是”分支)，处理电路110根据从翼尖系统和自动制动系统中确定的威胁的严重性来确定适当的信号模式(808)。例如，响应于确定碰撞可能性大于第一阈值水平，碰撞感知系统100可发送命令190以使载具照明系统142以第一模式激活载具140上的一个或多个灯。响应于确定碰撞可能性大于不同于第一阈值水平的第二阈值水平，碰撞感知系统100可发送命令190以使载具照明系统142以不同于第一模式的第二模式激活载具140上的一个或多个灯。

第一信号模式和第二信号模式可基于光的闪烁频率、每次闪烁的长度和/或所发射的光的强度而不同。例如，为了指示更靠近或更紧急的碰撞威胁，载具照明系统142可增加闪烁频率或增加光强度。在一些示例中，当系统100初始检测到碰撞时，系统100可命令载具照明系统142产生默认强度的光(例如，通过激活少于所有可用灯和/或通过改变由特定灯发射的光的强度)；并且当载具140接近潜在碰撞位置160时，系统100可命令载具照明系统142将强度增加的光(例如，通过激活更多灯和/或通过增加由特定灯发射的光的强度)导向潜在碰撞位置160。

在第一阈值水平与比第二阈值水平更紧急的碰撞威胁或更高的可能性相关联的一些示例中，第一模式可包括比第二模式更高频率的照明或更亮的照明。除了或代替基于频率或照明亮度来改变模式之外，在一些示例中，第一模式可包括激活在第二模式中激活的更多或更少的灯。基于碰撞威胁的紧急性来使用不同的照明模式可通知附近载具操作员关于潜在碰撞的紧急性。

在一些示例中，碰撞感知系统100还可基于潜在碰撞位置或基于对象150的类型使载具照明系统142使用不同的照明模式。例如，碰撞感知系统100可响应于确定潜在碰撞位置160位于机场的滑行道上而选择第一照明模式，响应于确定潜在碰撞位置160位于机场的停机坪上而选择第二照明模式，并且响应于确定潜在碰撞位置160位于机场的跑道上而选择第三照明模式。在停机坪上可更易观察到特定照明模式，而在滑行道上可更易观察到其他照明模式。碰撞感知系统100还可响应于确定对象150是载具而选择第一照明模式，并且响应于确定对象150是指示牌、杆或建筑物而选择第二照明模式。

处理电路110将命令190输出到照明序列触发电路和外部照明辅助设备(810)。在碰撞感知系统100远离载具140的示例中，碰撞感知系统100可被配置为经由无线通信传输命令190。处理电路110可使载具照明系统142利用旋转头部或静态红色光束来发射远光光束以警示附近的任何人。

图9是示出用于激活自动制动系统的示例性过程的流程图。参考图1所示的处理电路110描述图9的示例性过程，但其他部件可举例说明类似的技术。例如，载具140的控制系统可以执行图9的示例性过程中的一些或全部，该控制系统可以与碰撞感知系统100集成或分离。

在图9的示例中，处理电路110从碰撞位置预测系统和/或其他系统接收数据(900)。处理电路110还可直接从驾驶舱系统和/或机场系统接收数据，诸如指示实时载具位置和其他载具特征的数据。实时载具位置和特性可包括从载具140到对象150的距离、从载具140到潜在碰撞位置160的距离、载具140和/或对象150到达潜在碰撞位置160处的估计到达时间、载具140和/或对象150的估计停止时间或距离。附加地或另选地，处理电路110可被配置为接收指示载具140或对象150的重量、动量、速度和/或航向的数据。

在图9的示例中，处理电路110确定到潜在碰撞位置的安全停止时间(902)。安全停止时间可意指载具可停止以便安全地避免在潜在碰撞位置160处发生碰撞的时间。处理电路110还确定载具140是否可以在安全停止时间内停止(904)。处理电路110可通过至少确定载具140到达潜在碰撞位置160处的估计到达时间大于安全缓冲时间来确定载具140可在安全停止时间内停止。安全缓冲时间可以是基于载具重量、速度和表面状态的载具140的最大停止时间，并且可以存储在防撞系统100或另一设备的存储器122(图1)中。响应于确定载具140不能在安全停止时间内停止(框904的“否”分支)，处理电路110向交通控制器警示潜在碰撞(918)。处理电路110还可向载具140、对象150以及附近或可能受到潜在碰撞影响的任何其他人、载具或系统发送警报。

响应于确定载具140可以在安全停止时间内停止(框904的“是”分支)，处理电路110确定是否需要来自载具140的操作员的确认来激活自动制动系统(906)。根据载具140的尺寸、重量和/或类型，可能需要来自载具140的操作员的确认。附加地或另选地，根据载具140是有人载具还是无人载具(例如，无人驾驶载具、遥控载具和/或自动驾驶载具)，可能需要来自载具140的操作员的确认。响应于确定不需要操作员确认(框906的“否”分支)，处理电路110将命令190传输到载具140以激活制动系统144(908)。在一些示例中，制动系统144的默认设置可能需要操作员确认以激活载具140的制动。然而，如果确定载具140正在以安全停止时间几乎不允许载具140在没有碰撞的情况下停止(例如，在距潜在碰撞位置160的阈值距离内)的动量或速度接近潜在碰撞位置160，则可以覆盖默认设置以立即激活制动系统140。然而，自动覆盖能力可以是可选的，并且制动系统140可以仅利用默认设置和/或手动覆盖来实现。

响应于确定需要操作员确认(框906的“是”分支)，处理电路110确定载具140的操作员的响应时间限制(910)。响应时间限制是操作员可确认对载具140施加制动以便使载具140安全停止而不会在潜在碰撞位置160处与对象150碰撞的时间。然后，处理电路110通知操作员确认安全停止(912)。在一些示例中，处理电路110还可以使载具140中的导航系统向操作员呈现建议，诸如施加制动的建议或激活外部灯142的建议。载具140可以经由载具140的仪表盘上或驾驶舱中的显示系统呈现视觉通知或警报。在一些示例中，载具140可以向操作员和/或机组人员呈现其他类型的通知或警报，诸如听觉或触觉通知/警报。

然后，处理电路110确定操作员是否确认自动制动(914)。响应于确定操作员确认了自动制动(框914的“是”分支)，处理电路110将命令190传输到载具140以激活制动系统144(908)。通过自动激活制动系统144，如果在载具140仍未达到最小停止距离时载具140施加制动(例如，如果在通过提前制动而获得的附加时间内解决了潜在碰撞)，则碰撞感知系统100可减少制动系统144的磨损并延长制动的寿命。通过提前制动使载具140减速，碰撞感知系统100为操作员和碰撞感知系统100提供更多时间来评估潜在碰撞威胁。响应于确定操作员未确认自动制动(框914的“否”分支)，处理电路110确定是否仍然存在足够的响应时间(916)。换句话讲，处理电路110可以确定载具140是否仍然在载具140的操作员可以确认自动制动以使载具140安全停止的时间窗口内。为了确定是否仍然存在足够的响应时间，处理电路110可从先前确定的响应时间中减去自先前确定响应时间时经过的时间。

响应于确定仍然存在足够的响应时间(框916的“是”分支)，处理电路110通知操作员确认安全停止(912)。处理电路110可迭代地执行步骤912、914和916的序列，直到操作员确认自动制动或不存在剩余响应时间。响应于确定不再存在足够的响应时间(框916的“否”分支)，处理电路110警示交通控制器(918)。

在一些示例中，处理电路110可被配置为还确定载具140的制动减速点。制动减速点可与安全停止时间、操作员响应时间和最小制动距离相关联。对于预期载具机动，诸如转弯、在跑道线外等待和接近交叉口，可能存在不同的减速点。处理电路110可使用制动减速点来产生最佳制动力分布。处理电路110可使地面灯(诸如机场的滑行道灯)向载具140的操作员提供对制动减速点的指示。载具140的操作员可以使用地面灯来确定潜在碰撞的紧急性。碰撞感知系统100还可以使载具显示系统向载具140的操作员提供对制动减速点的指示。

碰撞感知系统100可被配置为检查两个载具的制动点是否重叠。碰撞感知系统100可响应于确定两个载具的制动点重叠或存在阈值重叠量而发出警报或激活灯。碰撞感知系统100可被配置为还检查载具140或对象150违反标准操作程序的任何违规行为，并使用这些违规行为来确定潜在碰撞的可能性。

图10是示出用于基于碰撞预测生成警报的示例性过程的流程图。参考图1所示的处理电路110描述图10的示例性过程，但其他部件可举例说明类似的技术。例如，载具140的控制系统可以执行图10的示例性过程中的一些或全部，该控制系统可以与碰撞感知系统100集成或分离。

在图10的示例中，处理电路110对从相机310(图3)接收的图像进行解码并将图像的像素转换为纬度坐标和经度坐标(1000)。相机310可安装在载具140上、载具150上或载具140、载具150或潜在碰撞位置160附近的杆或建筑物上。处理电路110还可从图3所示的一个或多个其他数据源、导航数据库、机场数据库、增强位置系统和监视消息、机场的目视停靠站以及控制器发布的许可转录本接收信息。使用来自图像和其他数据源的数据，处理电路110构造载具140或对象150周围的安全包络，并且对载具140和对象150的位置执行基本处理(1002)。

处理电路110确定是否存在任何停放违规(1004)。响应于确定存在停放违规(框1004的“是”分支)，处理电路110向载具140、对象150和/或交通控制器发送警报(1006)。对载具140的该警报可包括用于激活载具照明系统142的命令190和/或在载具140的驾驶舱或座舱中向载具140的操作员和机组成员呈现的视觉或听觉警报。响应于确定不存在停放违规(框1004的“否”分支)，处理电路110对载具140和/或对象150的移动执行实时监测(1008)。处理电路110可使用经由增强位置接收器和机场视觉引导系统接收的载具140和对象150的实时位置。处理电路110可监测潜在碰撞位置以确定是否有任何载具不正确定位，使得可能发生碰撞。

处理电路110预测载具140的行进路径(1010)。处理电路110可基于许可中的指令、来自增强位置传感器的数据、ADS-B数据、数据链路数据以及从相机310接收的图像或图3所示的其他数据源来实时预测整个机场表面的行进路径。处理电路110可使用行进路径来构造用于载具140的安全包络。然后，处理电路110确定载具140的安全包络是否和对象150碰撞(1012)或者载具140的安全包络是否与对象150的安全包络碰撞。处理电路110还可构造用于对象150的安全包络，并且确定两个安全包络是否碰撞。处理电路110可使用时间段来确定在该时间段内是否发生碰撞。附加地或另选地，处理电路110可确定载具140和对象150周围的安全包络之间是否存在阈值重叠量。响应于确定安全包络不发生碰撞，处理电路110可停止该过程或返回至步骤1000。

响应于确定安全包络发生碰撞，处理电路110向控制中心诸如地面控制器或空中交通控制器发送警报(1014)。处理电路110可将警报引导至机场引导系统，诸如高级地面活动和引导控制系统以及视觉引导系统。处理电路110还向载具140发送命令190以激活载具照明系统142，从而将光180导向对象150或导向潜在碰撞位置160(1016)。

以下编号的实施例示出了本公开的一个或多个方面。

实施例1：本发明公开了一种方法，所述方法包括确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于阈值水平。所述方法还包括响应于确定在所述潜在碰撞位置处所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象。

实施例2：根据实施例1所述的方法，还包括基于所述载具的所述碰撞可能性使所述一个或多个灯改变所述一个或多个灯的光束角度、发光强度或照明频率中的至少一者。

实施例3：根据实施例1或实施例2所述的方法，还包括基于所述载具和所述潜在碰撞位置之间的距离使所述一个或多个灯改变所述一个或多个灯的光束角度、发光强度或照明频率中的至少一者。

实施例4：根据实施例1至3所述的方法或所述方法的任何组合，其中所述一个或多个灯安装在所述载具的外部上。

实施例5：根据实施例1至4所述的方法或所述方法的任何组合，其中所述载具是飞行器。

实施例6：根据实施例1至5所述的方法或所述方法的任何组合，其中所述一个或多个灯包括安装在所述飞行器的所述外部上的着陆灯或安装在所述飞行器的翼尖上的灯。

实施例7：根据实施例1至6所述的方法或所述方法的任何组合，其中用于碰撞预测的所述阈值水平包括时间值或距离值。

实施例8：根据实施例1至7所述的方法或所述方法的任何组合，其中确定所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平包括确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第一阈值水平。

实施例9：根据实施例1至8所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第一阈值水平，以第一模式激活所述一个或多个灯。

实施例10：根据实施例1至9所述的方法或所述方法的任何组合，还包括确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第二阈值水平。

实施例11：根据实施例1至10所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第二阈值水平，以第二模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

实施例12：根据实施例1至11所述的方法或所述方法的任何组合，其中所述第一阈值水平与比所述第二阈值水平更紧急的碰撞威胁相关联。

实施例13：根据实施例1至12所述的方法或所述方法的任何组合，其中比起所述第二模式，所述第一模式包括所述一个或多个灯的更高频率的照明。

实施例14：根据实施例1至13所述的方法或所述方法的任何组合，还包括确定所述载具的位置。

实施例15：根据实施例1至14所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述载具的所确定的位置位于所述机场的停机坪上，以第一模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

实施例16：根据实施例1至15所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述载具的所确定的位置位于机场的滑行道上，以第二模式激活所述一个或多个灯。

实施例17：根据实施例1至16所述的方法或所述方法的任何组合，还包括确定所述对象的类型。

实施例18：根据实施例1至17所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述对象是另一载具，以第一模式激活所述一个或多个灯。

实施例19：根据实施例1至18所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述对象是机场构造，以第二模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

实施例20：根据实施例1至19所述的方法或所述方法的任何组合，还包括存储用于所述载具的指示所述载具的交通状态的许可。

实施例21：根据实施例1至20所述的方法或所述方法的任何组合，还包括通过基于许可确定所述载具的安全包络来确定所述碰撞可能性；

实施例22：根据实施例1至21所述的方法或所述方法的任何组合，还包括通过确定所述对象的对应安全包络来确定所述碰撞可能性。

实施例23：根据实施例1至22所述的方法或所述方法的任何组合，还包括通过确定所述载具的所述安全包络与所述对象的所述安全包络重叠来确定所述碰撞可能性。

实施例24：根据实施例1至23所述的方法或所述方法的任何组合，还包括基于环境光条件或可见度条件来改变所述一个或多个灯的发光强度。

实施例25：根据实施例1至24所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平而激活所述载具的制动系统。

实施例26：根据实施例1至25所述的方法或所述方法的任何组合，还包括响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使导航系统向所述载具的操作员呈现激活所述载具的制动系统的建议。

实施例27：本发明公开了一种系统，所述系统包括存储器，所述存储器被配置为存储用于碰撞预测的阈值水平。所述系统还包括处理电路，所述处理电路被配置为确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于所述阈值水平。所述处理电路还被配置为响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象。

实施例28：根据实施例27所述的系统，其中所述处理电路被配置为执行根据实施例1至26所述的方法或所述方法的任何组合。

实施例29：根据实施例27或实施例28所述的系统，其中所述一个或多个灯安装在所述载具的外部上。

实施例30：根据实施例27至29所述的系统或所述系统的任何组合，其中所述载具是飞行器。

实施例31：根据实施例27至30所述的系统或所述系统的任何组合，其中所述一个或多个灯包括安装在所述飞行器的所述外部上的着陆灯或安装在所述飞行器的翼尖上的灯。

实施例32：根据实施例27至31所述的系统或所述系统的任何组合，其中用于碰撞预测的所述阈值水平包括时间值或距离值。

实施例33：根据实施例27至32所述的系统或所述系统的任何组合，其中所述第一阈值水平与比所述第二阈值水平更紧急的碰撞威胁相关联。

实施例34：根据实施例27至33所述的系统或所述系统的任何组合，其中所述存储器被配置为存储用于所述载具的指示所述载具的交通状态的许可。

实施例35：本发明公开了一种设备，所述设备包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有存储在其上的可执行指令，所述可执行指令被配置为能够由处理电路执行以使所述处理电路确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于所述阈值水平。所述指令被配置为使所述处理电路还被配置为响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象。

实施例36：根据实施例35所述的设备，其中所述指令被配置为使所述处理电路被配置为执行根据实施例1至26或它们的任何组合所述的方法。

实施例37：本发明公开了一种系统，所述系统包括用于使处理电路确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于阈值水平的装置。所述系统还包括用于响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象的装置。

实施例38：根据实施例37所述的系统，还包括用于执行根据实施例1至26或它们的任何组合所述的方法的装置。

本公开考虑了包括使处理器执行本文所述的任何功能和技术的指令的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可采用任何易失性、非易失性、磁性、光学或电介质的示例性形式，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪速存储器。该计算机可读存储介质可被称为非暂态的。计算设备还可包含更便携的可移除存储器类型，以实现简单的数据传送或离线数据分析。

本公开中所述的技术(包括归属于碰撞感知系统100、处理电路110、接收器120、存储器122、发射器124、载具140、240、440、442、444、540和560、对象150、相机310、距离传感器320和/或交通控制器360以及各种组成部件的那些)可至少部分地在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实现。例如，该技术的各个方面可在一个或多个处理器内实现，包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或任何其他等效集成或分立逻辑电路，以及此类部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指单独地或与其他逻辑电路组合的任何前述逻辑电路，或任何其他等效电路。

如本文所用，术语“电路”是指ASIC、电子电路、处理器(共享，专用或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其他合适的部件。术语“处理电路”是指分布在一个或多个设备上的一个或多个处理器。例如，“处理电路”可包括设备上的单个处理器或多个处理器。“处理电路”还可包括多个设备上的处理器，其中本文所述的操作可以分布在处理器和设备上。

此类硬件、软件、固件可以在同一设备内或在单独的设备内实现，以支持本公开所述的各种操作和功能。例如，本文所述的任何技术或过程均可在一个设备内执行，或者至少部分地分布在两个或更多个设备之间，诸如分布在碰撞感知系统100、处理电路110、接收器120、存储器122、发射器124、载具140、240、440、442、444、540和560、对象150、相机310、距离传感器320和/或交通控制器360之间。此类硬件可支持同时或非同时的双向消息传送，并且可充当一个方向上的加密器和另一个方向上的解密器。此外，任何所述单元、模块或部件可以一起实现或单独实现为离散但可互操作的逻辑设备。将不同特征部描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面，并且不一定意味着此类模块或单元必须由单独的硬件或软件部件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件部件执行，或者集成在公共或单独的硬件或软件部件中。

本公开所述的技术还可在包括用指令编码的非暂态计算机可读存储介质的制品中体现或编码。嵌入或编码在制品(包括编码的非暂态计算机可读存储介质)中的指令可以使一个或多个可编程处理器或其他处理电路实现本文所述的一种或多种技术，诸如当由非暂态计算机可读存储介质中包括或编码的指令由一个或多个处理器或其他处理电路执行时。

在一些示例中，计算机可读存储介质包括非暂态介质。术语“非暂态”可以指示存储介质不体现在载波或传播信号中。在某些示例中，非暂态存储介质可以存储可随时间变化的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。本文所述的设备和电路的元件，包括但不限于碰撞感知系统100、处理电路110、接收器120、存储器122、发射器124、载具140、240、440、442、444、540和560、对象150、相机310、距离传感器320和/或交通控制器360，可用各种形式的软件编程。例如，该一个或多个处理器或其他处理电路可以至少部分地实现为或包括一个或多个可执行应用程序、应用程序模块、库、类、方法、对象、例程、子例程、固件和/或嵌入式代码。

已描述了本公开的各种示例。设想了所述系统、操作或功能的任何组合。这些实施例和其他实施例在以下权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，包括：

存储器，所述存储器被配置为存储用于碰撞预测的阈值水平；和

处理电路，所述处理电路被配置为：

确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于所述阈值水平；以及

响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被进一步配置为基于所述载具的所述碰撞可能性使所述一个或多个灯改变所述一个或多个灯的光束角度、发光强度或照明频率中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被进一步配置为基于所述载具和所述潜在碰撞位置之间的距离使所述一个或多个灯改变所述一个或多个灯的光束角度、发光强度或照明频率中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个灯安装在所述载具的外部上。

5.根据权利要求1所述的系统，

其中所述处理电路被配置为通过至少确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第一阈值水平来确定所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，

其中所述处理电路被进一步配置为：

响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第一阈值水平，以第一模式激活所述一个或多个灯；

确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第二阈值水平；以及

响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第二阈值水平，以第二模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

6.根据权利要求1所述的系统，

其中所述处理电路被进一步配置为确定所述载具的位置，并且

其中所述处理电路被配置为通过至少以下方式激活所述一个或多个灯：

响应于确定所述载具的所确定的位置位于机场的滑行道上，以第一模式激活所述一个或多个灯；以及

响应于确定所述载具的所确定的位置位于所述机场的停机坪上，以第二模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被进一步配置为响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平而激活所述载具的制动系统。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被进一步配置为响应于确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使导航系统向所述载具的操作员呈现激活所述载具的制动系统的建议。

9.一种方法，包括：

确定在潜在碰撞位置处载具和对象之间的碰撞可能性大于或等于阈值水平；以及

响应于确定在所述潜在碰撞位置处所述载具的所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平，使安装在所述载具上的一个或多个灯将光导向所述潜在碰撞位置或导向所述对象。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中确定所述碰撞可能性大于或等于所述阈值水平包括确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第一阈值水平，

其中所述方法还包括：

响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第一阈值水平，以第一模式激活所述一个或多个灯；

确定所述载具的所述碰撞可能性大于或等于第二阈值水平；以及

响应于确定所述碰撞可能性大于或等于所述第二阈值水平，以第二模式激活所述一个或多个灯，所述第二模式不同于所述第一模式。

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