CN106683464A - 用于基于车辆动态输入向车辆提供警报的***和方法 - Google Patents

用于基于车辆动态输入向车辆提供警报的***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于基于车辆动态输入向车辆提供警报的***和方法。一种基于车辆动态输入的机动车辆警报***包括位于主车辆中的以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据的通信模块。与通信模块通信的列表生成器将车辆数据生成为追踪列表中的特定车辆标识数据，以区分所感测的车辆和位于接近主车辆的至少一个其他车辆。与列表生成器通信的追踪器模块周期性地更新针对所感测的车辆和至少一个其他车辆的车辆数据。瞬态状况数据设备生成标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在的数据。消息标准符合性模块接收标识瞬态状况的数据，并且将标识瞬态状况的数据转发到通信模块，以用于传输给接近主车辆的至少一个其他车辆。

Description

用于基于车辆动态输入向车辆提供警报的***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月20日提交的美国临时专利申请号62/194,370的权益，所述美国临时专利申请的主题事项通过引用并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及用于机动车辆的车辆自动追踪和通知***。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以或可以不构成现有技术。
已知可以向主车辆标识其他接近的机动车辆并且向主车辆的驾驶员警告可能与主车辆的驾驶路径相交的其他车辆的运动的机动车辆感测***。已知可以利用从以上指出的感测***所接收的数据并且制定改变诸如以减少主车辆驾驶速度、应用刹车、提供音频和视觉警告信号等的其他机动车辆感测***。已知的***可以利用接收与一个或者多个其他车辆相关的视觉数据的摄像机***和用于执行计算并生成车辆命令指令的计算机***，以及依赖于激光来照亮一个或者多个目标车辆的LIDAR（光检测和测距）。其他已知***包括车辆对车辆（V2V）***，其允许多个车辆使用预定频带（例如，约5.9GHz）彼此通信。
虽然车辆通信和感测***是已知的，但是这样的***缺少从主车辆向其他接收车辆的警告或者警报能力。该领域因此可以得益于改进的车辆通信***设计。
发明内容
按照若干方面，一种基于车辆动态输入的机动车辆警报***包括位于主车辆中的通信模块，其用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据。与通信模块通信的追踪器模块用来周期性地更新限定所感测的车辆和接近主车辆的至少一个其他车辆的车辆数据。与追踪器模块通信的瞬态状况数据设备标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在。消息标准符合性（conformance）模块接收与所感测的车辆的瞬态状况有关的数据，并且将该数据转发到通信模块以用于传输给接近主车辆的至少一个其他车辆。
在一方面中，生成消息模块接收与瞬态状况有关的数据，并且将与瞬态状况有关的数据转换成车辆移动性数据格式。
在另一方面中，交通危险状况模块接收与瞬态状况有关的数据，并且评估与瞬态状况有关的数据是否造成对至少一个其他车辆的危险状况。
在另一方面中，偏航率传感器（yaw rate sensor）用来确定所感测的车辆的偏航率。
在另一方面中，惯性测量单元用来测量和标识至少主车辆和所感测的车辆的角速率。
在另一方面中，与通信模块通信的列表生成器用来将车辆数据生成为特定车辆标识数据。
在另一方面中，由列表生成器创建的追踪列表用来将所感测的车辆与至少一个其他车辆相区分。
在另一方面中，通信模块限定V2X远程信息处理（telematics）通信模块。
在另一方面中，主车辆警告设备与危险状况模块进行通信。
在另一方面中，主车辆危险状况模块从瞬态状况数据设备接收与瞬态状况有关的数据。
在另一方面中，在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据造成对主车辆的危险状况时，从主车辆危险状况模块到主车辆警告设备的信号向主车辆的驾驶员通知该瞬态状况。
按照进一步的方面，在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据不造成对主车辆的危险状况时，程序步骤返回到追踪器模块。
在另一方面中，通信模块包括用于发送所感测的车辆的瞬态状况的V2X动态警报消息数据模块。
在另一方面中，当与瞬态状况有关的数据造成对至少一个其他车辆的危险状况时，限定偏向（swerve）状况。
按照进一步的方面，一种基于车辆动态输入的机动车辆警报***包括位于主车辆中的通信模块，其用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据。与通信模块通信的列表生成器用来将车辆数据生成为追踪列表中的特定车辆标识数据，以区分所感测的车辆和位于接近主车辆的至少一个其他车辆。与列表生成器通信的追踪器模块用来周期性地更新针对所感测的车辆和至少一个其他车辆的车辆数据。与追踪器模块通信的瞬态状况数据设备生成标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在的数据。消息标准符合性模块接收标识所感测的车辆的瞬态状况的数据，并且将标识瞬态状况的数据转发到通信模块以用于传输给接近主车辆的至少一个其他车辆。
在另一方面中，与通信模块通信的列表生成器用来将车辆数据生成为特定车辆标识数据；并且由列表生成器创建的追踪列表用来将所感测的车辆与至少一个其他车辆相区分。
在另一方面中，通信模块和消息标准符合性模块与车辆对车辆（V2V）通信***兼容。
在另一方面中，主车辆危险状况模块从瞬态状况数据设备接收与瞬态状况有关的数据。
在另一方面中，在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据造成对主车辆的危险状况时，从主车辆危险状况模块到主车辆警告设备的信号向主车辆的驾驶员通知该瞬态状况；并且在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据不造成对主车辆的危险状况时，程序步骤返回到追踪器模块。
按照进一步的方面，一种用于生成并发送标识机动车辆的瞬态状况的数据的方法，包括：提供主车辆中的通信模块，其用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据；在列表生成器中将车辆数据转换成追踪列表中的特定车辆标识数据，以区分所感测的车辆和位于接近主车辆的至少一个其他车辆；使用与列表生成器通信的追踪器模块来周期性地更新针对所感测的车辆和至少一个其他车辆的车辆数据；使用与追踪器模块通信的瞬态状况数据设备来生成标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在的瞬态状况数据；在通信模块中将瞬态状况数据转发到消息标准符合性模块；以及将瞬态状况数据发送到接近主车辆的至少一个其他车辆。
进一步的方面、示例和优点将通过参考以下描述和附图变得显而易见，其中，相同的参考数字指代相同的组件、元件或者特征。
附图说明
本文描述的附图仅仅是出于图示目的，并且不打算以任何方式限制本公开的范围。
图1是使用本公开的提供警报的***和方法的主车辆的车道可见度和警报范围的直观图；
图2是图1的提供警报的***和方法的图解流程图；以及
图3是根据图2修改的图解流程图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的，并且不打算限制本公开、应用或者使用。
参考图1，参考警报***10，概括地指示了一种用于基于车辆动态输入向机动车辆提供警报的***和方法。警报***10当主车辆12在道路或者公路14上以一般行进路径“A”行进时从主车辆12向公路14上的其他车辆（诸如向第一接收车辆16和第二接收车辆18）提供车辆动态数据。主车辆12和至少第一接收车辆16和第二接收车辆18配备有V2V通信***。警报***10可以包括例如视觉***，以标识处于主车辆12的紧接附近的所感测的车辆20的动态数据。以这种方式，信息可以通过利用现有集中式处理器中的传感器而用于高级驾驶员辅助（ADAS）技术。由主车辆12生成并发送的车辆动态数据因此可以被至少第一接收车辆16和第二接收车辆18以及所感测的车辆20接收。
车辆动态数据可以例如是遥测数据，诸如在所感测的车辆20从一般行进路径“B”（其可以与主车辆12的行进路径“A”平行）改变成修改的行进路径24或者向修改的行进路径24改变时的所感测的车辆20的车辆速度、方向、GPS坐标、以及加速度或减速度率。表示行进路径24的数据可以指示与主车辆12的行进路径“A”的相交，由此批准对主车辆12的主驾驶员的警告：所感测的车辆20可能与行进路径“A”相交。这样的数据传输也被限定为“偏向警报”。表示行进路径24的数据还可以指示与第一接收车辆16和第二接收车辆18中的任一者或者两者的行进路径的近似相交。在这种状况下，主车辆12可以向第一接收车辆16和第二接收车辆18发送表示行进路径24的数据。除了第一接收车辆16和第二接收车辆18之外，主车辆可以类似地向在预限定窗口22内行进的任何车辆发送类似的数据。
参考图2并且再次参考图1，警报***10用于以车辆移动性数据格式（例如诸如按照SAE J2735 BSM提供的基本安全消息（BSM）格式）发送和接收数据。车辆移动性数据26可以包括诸如纬度、经度、时间、航向角、速度、横向加速度、纵向加速度、偏航率、油门位置、刹车状态、转向角、前灯状态、雨刷状态、外部温度、转弯信号状态、车辆长度、车辆宽度、车辆质量以及保险杠高度之类的项目。车辆移动性数据26经由主车辆12的天线***28接收，并且被传送到V2X远程信息处理通信模块30。在V2X远程信息处理通信模块30中，车辆移动性数据26被转换成V2X数据32。在之后的步骤中，使用列表生成器34，V2X数据32用来创建表示在预限定窗口22内的各车辆（诸如第一接收车辆16、第二接收车辆18以及所感测的车辆20）中的每个的状态的数据的追踪列表58（在图3中示出）。
在更新交通集群稳定状态追踪器模块36中，来自列表生成器34的数据针对预限定窗口22内的车辆中的每个以预限定的时间间隔周期性地更新。在周期的间隔处，在交通危险状况模块38中，如果来自预限定窗口22内的所追踪车辆中的任何一个的数据变化超过预限定的限制，则诸如偏向状况之类的瞬态状况被标识。在交通危险状况模块38中，如果对查询的响应为“否”，这指示瞬态状况不存在，则程序返回到更新交通集群稳定状态追踪器模块36。在交通危险状况模块38中，如果对查询的响应为“是”，这指示瞬态状况存在，则程序转移到标识步骤42。在标识步骤42中，瞬态状况（例如指示所感测的车辆20的偏向状况的数据）针对预限定窗口22内的其余车辆的数据而被评估。如果在标识步骤42中进行的分析的结果为“否”，这指示所感测的车辆20的偏向状况对预限定窗口22内的其他车辆不是危险的，则程序返回到更新交通集群稳定状态追踪器模块36。
如果在标识步骤42中进行的分析的结果为“是”，这指示所感测的车辆20的偏向状况可能对预限定窗口22内的其他车辆是危险的，则程序生成警告消息并且在消息标准符合性步骤48中将警告消息转换成用于车辆移动性数据的标准格式。
参考图3并且再次参考图1到2，按照若干方面，警报***10可以利用诸如偏航率传感器52之类的车辆传感器或惯性测量单元54连同例如使用GPS坐标所标识的车辆位置来生成交通流的稳定状态估计模型。根据稳定状态模型，警报***10标识归因于由主车辆12追踪的车辆信号中的每一个的瞬态状况或者响应，其以其他方式被称为“偏向警报”。由算法或者方法所生成的信息可以被利用并且包括其中车辆集合同步行进的多道公路和高速公路。
继续参考图3，如果在标识步骤42中进行的分析的结果为“是”，这指示所感测的车辆20的偏向状况可能对预限定窗口22内的其他车辆是危险的，则程序在生成消息步骤56中生成警告消息。警告消息提供例如关于所感测的车辆20的数据。除了向主车辆12的驾驶员显示警告消息之外，警告消息如之前指出的那样在消息标准符合性步骤48中还被转换成用于车辆移动性数据的标准格式。然后，警告消息被发送给预限定窗口22内的车辆中的每个，包括第一接收车辆16、第二接收车辆18以及所感测的车辆20。
按照若干方面，视觉***可以被用来标识处于紧接附近中的车辆的尺寸和几何形状，以及向周围的车辆提供信息。以这种方式，信息可以通过利用现有集中式视觉处理器中的传感器而用于高级驾驶员辅助（ADAS）技术。
按照若干方面，如在图1-3中示出的方法和***通过向同样配备有V2V通信的周围车辆提供或者增强相关交通信息而向ADAS***提供优点。该***可以利用诸如LIDAR或者立体视觉***之类的具有范围地图能力的组件来确定所检测的车辆的相关尺度、将测量结果分类成相关分类，并且与全球坐标相关地发送相关信息。这种特征向DSRC主机的本地交通提供车辆信息，以提供对远程车辆标记的清楚理解。这种特征还使用从具有测量车辆属性（诸如尺寸）的能力的诸如LIDAR或者立体视觉之类的二级传感器所捕获的几何数据。
按照若干方面，***和方法利用来自交通集群中的多个启用V2X的车辆的V2X基本安全消息信息来基于所追踪车辆的历史生成稳定状态过滤器模型，并且当目标车辆向过滤器模型发展瞬态状况时生成警报。以这种方式，信息可以用于ADAS技术，这是通过利用V2X能力以及ADAS计算***，以预测有害交通状况（当其未必为主驾驶员的视线或者正被追踪的车辆集群中的车辆的视线时）。
按照若干方面，基于车辆动态输入的机动车辆警报***10包括位于主车辆12中的通信模块30，其用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据26。与通信模块30通信的追踪器模块36用于区分所感测的车辆20和接近主车辆12的至少一个其他车辆16、18。与追踪器模块36通信的交通危险状况模块38用来标识所感测的车辆20的瞬态状况何时存在。消息标准符合性模块48接收与所感测的车辆12的瞬态状况有关的数据，并且将该数据转发到通信模块30，以用于传输给接近主车辆12的至少一个其他车辆16、18。
生成消息模块56接收与瞬态状况有关的数据，并且将与瞬态状况有关的数据转换成车辆移动性数据格式。交通危险状况模块38接收与瞬态状况有关的数据，并且评估与瞬态状况有关的数据是否造成对至少一个其他车辆16、18的危险状况。偏航率传感器52可以用来确定所感测的车辆20的偏航率。惯性测量单元54还可以用来测量和标识至少主车辆12和所感测的车辆20的角速率。与通信模块30通信的列表生成器34用来将车辆数据生成为特定车辆标识数据。由列表生成器34创建的追踪列表58用来将所感测的车辆20与至少一个其他车辆16、18相区分。
主车辆警告设备46与危险状况模块38通信。主车辆危险状况模块44从瞬态状况数据设备38接收与瞬态状况有关的数据。在主车辆危险状况模块44确定与瞬态状况有关的数据造成对主车辆12的危险状况时，从主车辆危险状况模块44到主车辆警告设备46的信号向主车辆12的驾驶员通知该瞬态状况。在主车辆危险状况模块44确定与瞬态状况有关的数据不造成对主车辆12的危险状况时，程序步骤返回到追踪器模块36。通信模块30可以进一步包括V2X动态警报消息数据模块50，以用于发送所感测的车辆20的瞬态状况。
本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明的要旨的变化旨在处于本发明的范围之内。这样的变化不被看作与本发明的精神和范围的背离。

Claims (20)

1.一种基于车辆动态输入的机动车辆警报***，包括：
通信模块，其位于主车辆中，用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据；
追踪器模块，其与通信模块进行通信，用来区分所感测的车辆和接近主车辆的至少一个其他车辆；
瞬态状况数据设备，其与追踪器模块进行通信，用来标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在；以及
消息标准符合性模块，其接收与所感测的车辆的瞬态状况有关的数据，并且将所述数据转发到通信模块，以用于传输给接近主车辆的至少一个其他车辆。
2.权利要求1的机动车辆警报***，进一步包括生成消息模块，其接收与瞬态状况有关的数据，并且将与瞬态状况有关的数据转换成车辆移动性数据格式。
3.权利要求2的机动车辆警报***，进一步包括交通危险状况模块，其接收与瞬态状况有关的数据，并且评估与瞬态状况有关的数据是否造成对至少一个其他车辆的危险状况。
4.权利要求3的机动车辆警报***，进一步包括用来确定所感测的车辆的偏航率的偏航率传感器。
5.权利要求3的机动车辆警报***，进一步包括用来测量和标识至少主车辆和所感测的车辆的角速率的惯性测量单元。
6.权利要求1的机动车辆警报***，进一步包括与通信模块通信的列表生成器，其用来将车辆数据生成为特定车辆标识数据。
7.权利要求1的机动车辆警报***，进一步包括由列表生成器创建的追踪列表，其用来将所感测的车辆与至少一个其他车辆相区分。
8.权利要求1的机动车辆警报***，其中通信模块限定V2X远程信息处理通信模块。
9.权利要求1的机动车辆警报***，进一步包括与危险状况模块通信的主车辆警告设备。
10.权利要求9的机动车辆警报***，进一步包括主车辆危险状况模块，其从瞬态状况数据设备接收与瞬态状况有关的数据。
11.权利要求10的机动车辆警报***，其中在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据造成对主车辆的危险状况时，从主车辆危险状况模块到主车辆警告设备的信号向主车辆的驾驶员通知所述瞬态状况。
12.权利要求10的机动车辆警报***，其中在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据未造成对主车辆的危险状况时，程序步骤返回到追踪器模块。
13.权利要求1的机动车辆警报***，其中通信模块包括用于发送所感测的车辆的瞬态状况的V2X动态警报消息数据模块。
14.权利要求1的机动车辆警报***，其中当与瞬态状况有关的数据造成对至少一个其他车辆的危险状况时，偏向状况被限定。
15.一种基于车辆动态输入的机动车辆警报***，包括：
通信模块，其位于主车辆中，用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据；
列表生成器，其与通信模块进行通信，用来将车辆数据生成为追踪列表中的特定车辆标识数据，以区分所感测的车辆和位于接近主车辆的至少一个其他车辆；
追踪器模块，其与列表生成器进行通信，用来周期性地更新针对所感测的车辆和至少一个其他车辆的车辆数据；
瞬态状况数据设备，其与追踪器模块进行通信，生成标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在的数据；以及
消息标准符合性模块，其接收标识所感测的车辆的瞬态状况的数据，并且将标识瞬态状况的数据转发到通信模块，以用于传输给接近主车辆的至少一个其他车辆。
16.权利要求15的机动车辆警报***，进一步包括：
列表生成器，其与通信模块进行通信，用来将车辆数据生成为特定车辆标识数据；以及
追踪列表，其由列表生成器创建，用来将所感测的车辆与至少一个其他车辆相区分。
17.权利要求15的机动车辆警报***，其中通信模块和消息标准符合性模块与车辆对车辆（V2V）通信***兼容。
18.权利要求15的机动车辆警报***，进一步包括主车辆危险状况模块，其从瞬态状况数据设备接收与瞬态状况有关的数据。
19.权利要求18的机动车辆警报***：
其中，在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据造成对主车辆的危险状况时，从主车辆危险状况模块到主车辆警告设备的信号向主车辆的驾驶员通知所述瞬态状况；以及
其中，在主车辆危险状况模块确定与瞬态状况有关的数据未造成对主车辆的危险状况时，程序步骤返回到追踪器模块。
20.一种用于生成并发送标识机动车辆的瞬态状况的数据的方法，包括：
提供主车辆中的通信模块，其用来以车辆移动性数据格式接收和发送车辆数据；
在列表生成器中将车辆数据转换成追踪列表中的特定车辆标识数据，以区分所感测的车辆和位于接近主车辆的至少一个其他车辆；
使用与列表生成器通信的追踪器模块来周期性地更新针对所感测的车辆和至少一个其他车辆的车辆数据；
使用与追踪器模块通信的瞬态状况数据设备来生成标识所感测的车辆的瞬态状况何时存在的瞬态状况数据；
在通信模块中将瞬态状况数据转发到消息标准符合性模块；以及
将瞬态状况数据发送到接近主车辆的至少一个其他车辆。
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