CN113496596A - 基础设施*** - Google Patents

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CN113496596A CN202110282952.7A CN202110282952A CN113496596A CN 113496596 A CN113496596 A CN 113496596A CN 202110282952 A CN202110282952 A CN 202110282952A CN 113496596 A CN113496596 A CN 113496596A
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张琳军
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Abstract

本公开提供了“基础设施***”。一种基础设施***包括至少一个传感器、收发器以及通信地耦合到所述至少一个传感器和所述收发器的计算机。所述计算机被编程为从所述至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的相应位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记；并且指示所述收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据。

Description

基础设施***
技术领域
本公开总体上涉及车辆操作和车辆交通标记。
背景技术
车辆可以是自主的或半自主的。在自主车辆或半自主车辆中，车辆计算机可以被编程为完全地或较小程度地独立于人类驾驶员的干预来操作车辆。车辆计算机可以被编程为基于从安装到车辆的传感器所接收的数据来操作推进、制动***、转向和/或其他车辆***。计算机可能能够识别和/或解释交通标记，即车辆正在其中操作的环境中的对象，所述对象提供用于环境中的车辆操作的指令。车辆操作可能受到交通标记的影响。
发明内容
为了提供更有效的车辆操作，本文描述的基础设施***可以提供动态变化的交通标记并将这些交通标记传播到基础设施***周围的环境中的车辆和其他道路用户。传播可以是在物理上体现的(可由行人看到)和虚拟的(电子地传输到车辆计算机)。与静态的传统的交通标记不同，动态变化的交通标记适于优化用于即时的当地交通状况。通过动态地改变交通标记，环境中的交通模式可以响应车辆和作为行人的用户的变化需求。例如，当一个或多个行人想要穿过道路时，可以产生诸如人行横道的交通标记，而当不存在行人需求时将其省略，使得车辆可以不受人行横道限制地行驶；当交通流量在一个方向上比其他方向多得多时，每个方向上的交通车道数量可以改变；当一个或多个用户需要时停车位可以被重新指定为上车/下车区，否则保持为停车位；等等。基础设施***因此提高了穿过环境的车辆交通和行人交通两者的效率。
一种基础设施***包括至少一个传感器、收发器以及通信地耦合到所述至少一个传感器和所述收发器的计算机。所述计算机被编程为从所述至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的相应位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；并且指示所述收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
所述虚拟交通标记可以包括以下各项中的至少一者：虚拟停车位、虚拟人行横道、虚拟车道方向指示器、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区。
指示所述收发器广播所述虚拟交通标记可以包括指示所述收发器广播包括所述虚拟交通标记的地图数据。
所述传感器可以包括相机或LIDAR中的至少一者。
所述基础设施***可以包括通信地耦合到所述计算机的投光器，所述虚拟交通标记可以是虚拟人行横道，并且所述计算机还可以被编程为响应于来自所述用户的产生所述虚拟人行横道的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟人行横道，并且指示投光器以指示所述虚拟人行横道的形状将光投射在所述环境中的所述第一位置处。
一种计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以从至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；并且指示收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
所述虚拟交通标记可以包括以下各项中的至少一者：虚拟停车位、虚拟人行横道、虚拟车道方向指示器、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区。
指示所述收发器广播所述虚拟交通标记可以包括指示所述收发器广播包括所述虚拟交通标记的地图数据。
所述虚拟交通标记可以是虚拟人行横道，并且所述指令还可以包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟人行横道的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟人行横道。所述指令还可以包括指示投光器以指示所述虚拟人行横道的形状将光投射在所述环境中的所述第一位置处。
来自所述用户的所述请求可以包括所述第一位置。
所述指令还可以包括在确定由所述虚拟人行横道包围的区域与在所述环境中静止的至少一个对象相交时拒绝产生所述虚拟人行横道。
所述指令还可以包括在确定优先车辆正在接近所述第一位置时拒绝产生所述虚拟人行横道。
所述虚拟交通标记可以是虚拟车道方向指示器；所述指令还可以包括：响应于来自所述至少一个传感器的指示沿道路的第一方向上的交通高于第一交通密度阈值且沿所述道路的与所述第一方向相反的第二方向上的交通低于第二交通密度阈值的所述数据，产生所述虚拟车道方向指示器；并且所述第一位置可以指示所述道路的车道。所述第一交通密度阈值可以大于所述第二交通密度阈值，并且所述虚拟车道方向指示器指向所述第一方向。
所述虚拟交通标记可以是虚拟上车/下车区，并且所述指令还可以包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟上车/下车区的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟上车/下车区。所述第一位置可以基于来自所述至少一个传感器的指示所述环境中的静止车辆的位置的数据。所述指令还可以包括将所述第一位置确定为沿路边的最小距离未被静止车辆占据的位置。所述最小距离可以至少与两个连续的平行停车位一样长。
一种方法包括从至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；以及指示收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
附图说明
图1是示例性车辆基础设施***的框图。
图2是用于产生虚拟交通标记的示例性过程的过程流程图。
图3是用于产生虚拟人行横道的示例性过程的过程流程图。
图4是产生虚拟人行横道的基础设施***的图示。
图5是用于产生虚拟车道方向指示器的示例性过程的过程流程图。
图6A是在产生虚拟车道方向指示器之前的基础设施***的图示。
图6B是在产生虚拟车道方向指示器之后的基础设施***的图示。
图7是用于产生虚拟上车/下车区的示例性过程的过程流程图。
图8是产生虚拟上车/下车区的基础设施***的图示。
具体实施方式
参考附图，基础设施***30包括至少一个传感器32、收发器34以及通信地耦合到至少一个传感器32和发射器34的计算机36。计算机36被编程为从至少一个传感器32接收数据，所述数据指示至少一个传感器32周围的环境中的对象38的相应位置和运动；响应于(a)来自至少一个传感器32的数据或(b)来自用户40的请求中的一者，在环境中的第一位置54处产生虚拟交通标记42；并且指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟交通标记42。第一位置54是基于来自至少一个传感器32的数据，并且虚拟交通标记42是包括第一位置54和对应于第一位置54的交通指令的数据。
参考图1，基础设施***30包括传感器32、投光器46、计算机36和收发器34。基础设施***30安装在包括车辆44可以在其上行驶的一条或多条道路的环境中的固定位置，如图4、图6A至图6B和图8所示。基础设施***30可以定位成向传感器32给予宽广的环境视野，例如安装在街灯或交通灯上。
传感器32检测外部世界，例如对象38和/或环境的特性，诸如车辆44、道路车道标记、交通灯和/或标志、行人、骑自行车的人、其他对象38等。例如，传感器32可以包括相机或LIDAR中的至少一者。LIDAR通过发射特定波长的激光脉冲并测量脉冲行进到环境中的某物并返回的飞行时间来检测距对象38的距离。至少一个传感器32可包括多个传感器，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)相机、红外相机、LIDAR和雷达传感器。
投光器46可以是适合于对基础设施***30旁边的道路52进行照亮的任何照明***，包括钨丝灯、卤素灯、诸如氙的高强度气体放电(HID)、发光二极管(LED)、激光等。投光器46可以在将不同形状和/或不同位置的光投射48投射在地面上之间进行切换。例如，投光器46可以包括多个灯泡，并且使不同布置的灯泡进行照亮导致由投光器46投射在地面上的不同形状或位置的光投射48。又例如，投光器46可以包括多个模板，并且使光照射通过相应的模板将不同形状或位置的光投射48投射在地面上。又例如，投光器46可以包括单个模板和模板后面的不同取向的多个灯泡，并且使不同的灯泡照亮将相同形状的光投射48投射在地面上的不同位置中。
计算机36是基于微处理器的计算装置，例如，电子控制器等。计算机36包括处理器、存储器等。计算机36的存储器包括用于存储可由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的介质。计算机36例如通过通信总线通信地耦合到传感器32、投光器46和收发器34。计算机36可以安装在与传感器32相同的位置中。
收发器34适于通过任何合适的无线通信协议无线地传输信号，所述无线通信协议诸如
Figure BDA0002979304400000061
WiFi、IEEE 802.11a/b/g、IEEE802.11p(专用短程通信(DSRC))、蜂窝车辆联网通信(CV2X)、其他RF(射频)通信等。收发器34适于与远程服务器50，即与基础设施***30不同且间隔开的服务器通信。远程服务器50位于基础设施***30外部。例如，远程服务器50可以与车辆44(例如，经由DSRC的V2I通信等)、优先车辆44、命令中心、与用户40相关联的移动装置等相关联。收发器34可以是一个装置或可以包括单独的发射器和接收器。
车辆44可以是任何乘用车或商用车，诸如轿车、卡车、运动型多用途车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。车辆44可以是自主的或半自主的。对于每一车辆44，车辆计算机可以被编程为完全地或较小程度地独立于人类驾驶员的干预来操作车辆44。车辆计算机可以被编程为操作推进、制动***、转向和/或其他车辆***。出于本公开的目的，自主操作意指车辆计算机在没有人类驾驶员输入的情况下控制推进、制动***和转向；半自主操作意指车辆计算机控制推进、制动***和转向中的一个或两个，而人类驾驶员控制其余部分；并且非自主操作意指人类驾驶员控制推进、制动***和转向。
基础设施***30可以位于车辆44在其中操作的地理围栏区域中。出于本公开的目的，“地理围栏区域”是被虚拟边界(即人工边界)包围的地理区域。地理围栏区域的虚拟边界可以例如作为一系列互连的地理坐标存储在计算机36的存储器中，以及车辆44中的车辆计算机的存储器中。地理围栏区域可以与针对车辆44的规则相关联，例如，允许车辆44在地理围栏区域内部但不在地理围栏区域外部自主地操作，和/或在地理围栏区域内部禁止非自主车辆。
图2是示出用于产生虚拟交通标记42的示例性过程200的过程流程图。计算机36的存储器存储用于执行过程200的步骤的可执行指令。作为过程200的总体概述，计算机36接收数据，确定数据是否指示触发已经发生，并且如果是，则产生并广播虚拟交通标记42。过程200是产生虚拟交通标记42的一般情况，并且图3、图5和图7中的过程300、500和700分别是产生虚拟交通标记42的具体示例，即过程200的更详细的实现方式。
过程200在框205中开始，在框205中，计算机36接收数据。所述数据包括来自至少一个传感器32的指示至少一个传感器32周围的环境中的对象38的相应位置和运动的数据。例如，每个对象38的数据可以具有形式(x,y,θ,vx,vy,ω)，其中x和y是水平空间坐标，θ是水平取向，vx和vy是水平速度分量，并且ω是水平角速度。对于其他示例，参见下面关于框305、505和705的描述。所述数据可以包括来自用户40的请求。所述请求可以包括虚拟交通标记42的类型并且可能包括虚拟交通标记42的第一位置54。例如，参见下面关于框310和710的描述。
接下来，在决策框210中，计算机36确定是否已经发生或检测到触发。在本上下文中，“触发”是指定已经满足针对动作(例如，虚拟交通标记42的产生)的一个或多个标准的数据。例如，触发可以是来自至少一个传感器32的数据指示已经满足一个或多个标准。例如，沿道路52的第一方向上的交通高于第一交通密度阈值，并且沿道路52的第二方向上的交通低于第二交通密度阈值，如下面关于过程500的决策框515和520更详细地描述。替代地或另外地，触发可以是来自用户40的请求，如下面的框315和框715中。如果尚未发生触发，则过程200返回到框205以继续接收数据。如果触发已经发生，则过程200前进到框215。
在框215中，计算机36在环境中的第一位置54处产生虚拟交通标记42。虚拟交通标记42是包括第一位置54和对应于第一位置54的交通指令的数据。“交通指令”是由对环境具有管辖权的相关机构(例如，政府实体、不动产所有者等)颁布的规则，并且规定车辆44必须执行或被禁止执行哪些动作。例如，虚拟交通标记42包括以下各项中的至少一个：虚拟停车位、虚拟人行横道42a、虚拟车道方向指示器42b(如下面的框525中)、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区42c。虚拟交通标记42可以是地图数据。第一位置54可以基于，即部分地或完全地确定自，来自至少一个传感器32的数据。例如，第一位置54可以是沿第一路边56的最小距离未被静止车辆44占据的位置，即基于关于沿第一路边56的停放车辆44的数据，如下面关于过程700的框720和725更详细地描述。第一位置54可以基于来自用户40的请求，即所述请求可以包括识别第一位置54的数据，例如，如下面关于框330所描述。
接下来，在框220中，计算机36指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟交通标记42。例如，收发器34可以广播包括虚拟交通标记42的地图数据，诸如存储在车辆44的车辆计算机上的地图的更新，例如，如下面关于框335、530和730所描述。出于本公开的目的，“广播”被定义为向潜在地许多接收者传输数据而不必从那些接收者接收数据。计算机36可以向云服务器传输虚拟交通标记42以传输到更远的车辆44，这取决于虚拟交通标记42预期持续多长时间。如果虚拟交通标记42具有无限的持续时间，则计算机36向云服务器传输虚拟交通标记42，例如，如下面关于框530所描述，并且如果虚拟交通标记42是临时的，则计算机36不向云服务器传输，如过程300和过程700的情况那样。另外，计算机36可以指示投光器46投射光投射48，所述光投射指示(例如在视觉上描绘)虚拟交通标记42，例如，如下面关于框340所描述。光投射48对于作为行人的用户40是可见的，并且光投射48可以与用于车辆44的虚拟交通标记42互补，因为自主的车辆44可以利用车载传感器看到光投射48并且相应地作出反应。在框220之后，过程200结束。
图3是示出用于产生虚拟交通标记42的示例性过程300的过程流程图，在图中虚拟交通标记42是虚拟人行横道42a。计算机36的存储器存储用于执行过程300的步骤的可执行指令。作为过程300的总体概述，计算机36接收传感器数据和来自用户40的请求；响应于所述请求，如果所述位置没有对象38并且没有急救者正在接近，则产生并广播虚拟人行横道42a，用投光器46投射虚拟人行横道42a，然后消除所述人行横道并广播所述消除；并且响应于所述请求，如果所述位置被阻挡或者如果急救者正在接近，则拒绝产生虚拟人行横道42a。
过程300在框305中开始，在框305中计算机36接收来自至少一个传感器32的数据，所述数据指示至少一个传感器32周围的环境中的对象38的相应位置和运动。例如，每个对象38的数据可以具有形式(x,y,θ,vx,vy,ω)，其中x和y是水平空间坐标，θ是水平取向，vx和vy是水平速度分量，并且ω是水平角速度。对象38可以是车辆44，如图4所示。
接下来，在框310中，计算机36接收来自用户40的请求。所述请求包括指示用户40想要产生用于穿过道路52的虚拟人行横道42a并指示用户40想要产生虚拟人行横道42a的第一位置54的数据。例如，第一位置54可以在表示用户40所处的道路52的第一路边56处最靠近用户40的点的空间坐标处。计算机36可以使用第一位置54作为参考点，从所述参考点定位由虚拟人行横道42a包围的区域。例如，虚拟人行横道42a可以具有在距第一位置54的最大距离内并被选择为使得虚拟人行横道42a不被静止对象38阻挡同时最靠近第一位置54(例如，与图4所示的第一位置54相同)的中心点。最大距离被选择为用户40可接受的步行距离，例如5米。然后，虚拟人行横道42a沿道路52的第一路边56占据以中心点为中心的预定义宽度，并且虚拟人行横道42a可以从道路52的第一路边56垂直延伸到道路52的与第一路边56相对的第二路边58，如图4所示。
接下来，在框315中，计算机36确定收发器34是否已经接收到来自用户40的产生虚拟人行横道42a的请求。响应于请求，过程300前进到决策框320。如果没有接收到请求，则过程300返回到框305以继续监测来自至少一个传感器32的数据并等待请求。
在决策框320中，计算机36确定由虚拟人行横道42a包围的区域是否与在环境中静止的至少一个对象38(例如，停放的车辆44)相交。例如，为了进行该确定，计算机36可以确定是否存在由虚拟人行横道42a包围并由静止对象38包围的二维水平形状。如果虚拟人行横道42a所包围的区域不与任何静止对象38相交，则过程300前进到决策框325。如果虚拟人行横道42a所包围的区域与静止对象38相交，则过程300前进到框355。
在决策框325中，计算机36确定优先车辆44(即诸如响应紧急情况的急救车辆的车辆，其他车辆需要为所述车辆让路)是否正在接近第一位置54。例如，计算机36可以将对象38识别为优先车辆44，并且可以确定对象38具有沿道路52朝向第一位置54的轨迹(vx,vy)。计算机36可以将对象38识别为优先车辆44，这基于从优先车辆44接收的将自身识别为优先车辆的消息。替代地或另外地，计算机36可以使用常规图像识别技术(例如，被编程为接受图像作为输入并输出所识别的车辆类型的卷积神经网络)来将对象38识别为优先车辆44。卷积神经网络包括一系列层，其中每一层使用前一层作为输入。每个层包含多个神经元，所述神经元接收由先前层的神经元的子集产生的数据作为输入，并且产生被发送到下一层中的神经元的输出。层的类型包括卷积层，所述卷积层计算权重和小区域的输入数据的点积；池化层，所述池化层沿着空间维度执行下采样操作；以及全连接层，所述全连接层基于前一层的所有神经元的输出而产生。卷积神经网络的最后一层为每个潜在车辆类型产生得分，并且最后的输出是具有最高得分的车辆类型。如果具有最高得分的车辆类型是优先车辆44，则对象38是优先车辆44。如果没有优先车辆44正在接近第一位置54，则过程300前进到框330。如果优先车辆44正在接近第一位置54，则过程前进到框355。
在框330中，计算机36在环境中的第一位置54处产生虚拟人行横道42a。虚拟交通标记42可以被表示为地图数据。例如，虚拟人行横道42a可以被表示为虚拟人行横道42a所包围的区域的一组顶点。虚拟人行横道42a所包围的区域是基于在请求中接收的第一位置54，如上面关于框310所描述。又例如，虚拟人行横道42a可以被表示为第一位置54和虚拟人行横道42a延伸跨过的道路52的标识符。
接下来，在框335中，计算机36指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟人行横道42a。例如，收发器34可以广播包括虚拟人行横道42a的地图数据，诸如存储在车辆44的车辆计算机上的地图的更新。
接下来，在框340中，计算机36指示投光器46以指示虚拟人行横道42a的形状将光投射48投射在环境中的第一位置54处，如图4所示。由投光器46投射的光投射48的形状可以被选择为对应于投光器46所处的管辖区中的人行横道的标准外观，例如，平行于道路52的方向延伸的等距间隔的粗条并且布置成跨过道路52。计算机36可以在执行框340之前等待预设时间。可以选择预设时间以允许车辆44有足够的时间来识别虚拟人行横道42a并对其作出反应。在投射指示虚拟人行横道42a的形状的同时，计算机36可以指示收发器34向用户40发送指示虚拟人行横道42a已经产生的消息并且向车辆44广播。光投射48对于作为行人的用户40是可见的，并且光投射48可以与用于车辆44的虚拟交通标记42互补，因为自主的车辆44可以利用车载传感器看到光投射48并且例如通过减速和针对行人进行检查来相应地作出反应。
接下来，在框345中，计算机36消除虚拟人行横道42a。例如，计算机36可以产生地图数据，在所述地图数据中地图恢复到其从产生虚拟人行横道42a之前的状态。例如，计算机36可以在执行框345之前等待预设时间。可以选择预设时间以允许用户40有足够的时间使用虚拟人行横道42a穿过道路52。又例如，计算机36可以等待动态的时间，直到计算机36基于从至少一个传感器32接收的数据确定用户40已经穿过道路52为止。
接下来，在框350中，计算机36指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟人行横道42a的消除。例如，收发器34可以广播不包括虚拟人行横道42a的地图数据，诸如存储在车辆计算机上的地图的更新，所述更新将地图恢复到其从产生虚拟人行横道42a之前的状态。计算机36还指示投光器46停止投射光投射48。在框350之后，过程300结束。
如果虚拟人行横道42a所包围的区域与静止对象38相交，则框355可以在决策框320之后发生，或者如果优先车辆44正在接近第一位置54，则框355可以在决策框325之后发生。在框355中，计算机36拒绝产生虚拟人行横道42a。计算机36可以指示收发器34向用户40发送消息，所述消息指示将不创建虚拟人行横道42a。所述消息可以包括对拒绝的原因的陈述，例如，虚拟人行横道42a所包围的区域被阻挡或优先车辆44正在接近。在框355之后，过程300结束。
图5是示出用于产生虚拟交通标记42的示例性过程500的过程流程图，在图中虚拟交通标记42是虚拟车道方向指示器42b。计算机36的存储器存储用于执行过程500的步骤的可执行指令。作为过程500的总体概述，计算机36接收传感器数据，确定沿道路52的第一方向上的第一交通密度和沿道路52的与第一方向相反的第二方向上的第二交通密度，并且如果第一交通密度高于第一交通密度阈值并且第二交通密度高于第二交通密度阈值，则产生并广播虚拟车道方向指示器42b。
过程500在框505中开始，在框505中计算机36接收来自至少一个传感器32的数据，所述数据指示至少一个传感器32周围的环境中的对象38的相应位置和运动。例如，每个对象38的数据可以具有形式(x,y,θ,vx,vy,ω)，其中x和y是水平空间坐标，θ是水平取向，vx和vy是水平速度分量，并且ω是水平角速度。对象38可以是车辆44，如图6A至图6B所示。
接下来，在框510中，计算机36确定第一交通密度和第二交通密度。交通密度可以被表示为沿街道或道路的长度每单位距离的车辆44的数量，例如每公里车辆44的数量。例如，计算机36可以通过对沿道路52的区段在相应方向上行驶的车辆44的数量进行计数(如由来自至少一个传感器32的数据给出)并将该数量除以道路52的区段的长度来确定每个交通密度。计算机36还可以从例如与城市交通管理***相关联的云服务器接收关于在至少一个传感器32的范围之外的当前或预期交通密度的数据。例如，数据可以是关于基于诸如体育比赛或音乐会结束的事件的第一或第二交通密度的预期增加的警告。
接下来，在决策框515中，计算机36确定第一交通密度(即沿道路52的第一方向上的交通的密度)是否高于第一交通密度阈值。选择第一交通密度阈值以指示拥堵交通。例如，第一交通密度阈值可以被选择为足够高，使得交通速度由于交通密度而降低，即对应于交通密度的饱和点。通常，随着交通密度增加，平均交通速度保持恒定，直到交通密度达到饱和点，所述饱和点被定义为如下的交通密度，即超过所述交通密度，交通速度(即道路上的点处的车辆的平均速度)减小。饱和点通常取决于一个方向上的车道60的数量，并且可以通过随时间观察道路52来通过实验的方式确定。饱和点是针对给定道路52、方向和该方向上的车道60数量的预定量。饱和点可以通过对道路52上的车辆44的数量和车辆44的速度进行多次观察来通过实验的方式确定，即以经验确定，由此可以计算交通密度和平均速度。交通密度d是道路52上的车辆44的数量N除以道路52的长度L，即d＝N/L。平均速度
Figure BDA0002979304400000141
是车辆44的速度vi的总和除以车辆44的数量N，即
Figure BDA0002979304400000142
可以通过绘制交通密度d对平均速度
Figure BDA0002979304400000143
来统计地确定饱和点。对于沿道路52的给定方向上的不同数量的车道60，可以重复该过程。第一交通密度阈值对应于沿道路52的第一方向上的车道60数量的预定饱和点，并且第一交通密度阈值存储在计算机36的存储器中。如果第一交通密度低于第一交通密度阈值，则过程500返回到框505以继续监测来自至少一个传感器32的数据。如果第一交通密度高于第一交通密度阈值，则过程500前进到决策框520。
在决策框520中，计算机36确定第二交通密度(即沿道路52的与第一方向相反的第二方向上的交通的密度)是否低于第二交通密度阈值。选择第二交通密度阈值以指示稀疏交通。例如，第二交通密度阈值可以被选择为低于饱和点，例如，足够地远低于饱和点，使得消除该方向上的车道60的交通将导致交通密度仍然低于饱和点，如上述通过实验的方式观察道路52所确定的。如果第二交通密度高于第二交通密度阈值，则过程500返回到框505以继续监测来自至少一个传感器32的数据。如果第二交通密度低于第二交通密度阈值，则过程500前进到框525。
在框525中，计算机36产生虚拟车道方向指示器42b。选择第一位置54以指示道路52的车道60，例如，道路52的该车道60中的空间坐标。例如，道路52的车道60可以是其中交通当前在第二方向上行驶并与交通当前在第一方向上行驶的车道60接界的车道60，例如，如图6A所示的从顶部起的第二车道60。虚拟车道方向指示器42b指向第一方向。换句话说，对在第二方向上行驶的最靠近在第一方向上行驶的交通的交通的车道60进行切换，使得交通替代地在第一方向上行驶，如图6B所示。
接下来，在框530中，计算机36指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟车道方向指示器42b。例如，收发器34可以广播包括虚拟车道方向指示器42b的地图数据，诸如存储在车辆44的车辆计算机上的地图的更新。收发器34还可以广播虚拟车道方向指示器42b生效的未来时间。可以选择未来时间以为车道60中在第二方向上行驶的车辆44提供足够的时间离开车道60。计算机36还将虚拟车道方向指示器42b传输到云服务器，使得云服务器可以与收发器34的范围之外的车辆44通信。在框530之后，过程500结束。
图7是示出用于产生虚拟交通标记42的示例性过程700的过程流程图，在图中虚拟交通标记42是虚拟上车/下车区42c。计算机36的存储器存储用于执行过程700的步骤的可执行指令。作为过程700的总体概述，计算机36接收传感器数据和来自用户40的请求；并且响应于所述请求，确定用于产生虚拟上车/下车区42c的第一位置54，并且产生并广播虚拟上车/下车区42c。
过程700在框705中开始，在框705中计算机36接收来自至少一个传感器32的数据，所述数据指示至少一个传感器32周围的环境中的对象38的相应位置和运动。例如，每个对象38的数据可以具有形式(x,y,θ,vx,vy,ω)，其中x和y是水平空间坐标，θ是水平取向，vx和vy是水平速度分量，并且ω是水平角速度。对象38可以是车辆44，如图8所示。
接下来，在框710中，计算机36接收来自用户40的请求。所述请求包括指示用户40想要产生虚拟上车/下车区42c并指示第二位置62的数据，所述第二位置是用户40的目的地或用户40的当前位置。例如，第二位置62可以是表示用户的目的地或用户40的当前位置的空间坐标。
接下来，在框715中，计算机36确定收发器34是否已经接收到来自用户40的产生虚拟上车/下车区42c的请求。响应于请求，过程700前进到框720。如果没有接收到请求，则过程700返回到框705以继续监测来自至少一个传感器32的数据并等待请求。
在框720中，计算机36确定用于虚拟上车/下车区42c的第一位置54。第一位置54基于第二位置62并且基于来自至少一个传感器32的指示环境中的静止车辆44的位置的数据。例如，第一位置54可以是沿第一路边56的最小距离未被静止车辆44占据的位置。第一路边56可以是道路52的第二位置62位于其上的一侧。如果第一位置54有多于一个合格位置，则第一位置54可以是最靠近第二位置62的合格位置。选择最小距离以允许车辆44在不倒车的情况下(即在向前行驶时)行驶到虚拟上车/下车区42c中或进出虚拟上车/下车区42c。例如，最小距离可以至少与两个连续的平行停车位一样长，例如，与如图8所示的三个连续的平行停车位一样长，或者与四个连续的停车位一样长。
接下来，在框725中，计算机36在环境中的第一位置54处产生虚拟上车/下车区42c。虚拟上车/下车区42c可以被表示为地图数据。例如，虚拟上车/下车区42c可以被表示为虚拟上车/下车区42c所包围的区域的一组顶点。计算机36可以使用第一位置54作为参考点，从该参考点定位由虚拟上车/下车区42c包围的区域，例如，在相对于沿第一路边56的交通方向的上游的最远位置处的第一路边56处，如图8所示。例如，虚拟上车/下车区42c可以具有沿第一路边56的预定义长度，所述预定义长度在第一位置54处开始并且在交通方向上延伸等于最小距离的距离，并且虚拟上车/下车区42c可以具有预定义宽度，所述预定义宽度从第一位置54开始并且垂直于第一路边56延伸到道路52中等于平行停车位的标准宽度的距离。
接下来，在框730中，计算机36指示收发器34向环境中的车辆44广播虚拟上车/下车区42c。例如，收发器34可以广播包括虚拟上车/下车区42c的地图数据，诸如存储在车辆44的车辆计算机上的地图的更新。虚拟上车/下车区42c向车辆44指示除了与请求虚拟上车/下车区42c的用户40相关联的车辆44之外，在虚拟上车/下车区42c中禁止停车。在框730之后，过程700结束。
通常，所描述的计算***和/或装置可以采用多种计算机操作***中的任一种，包括但决不限于以下版本和/或种类：Ford
Figure BDA0002979304400000171
应用程序；AppLink/智能装置连接中间件；Microsoft
Figure BDA0002979304400000172
操作***；Microsoft
Figure BDA0002979304400000173
操作***；Unix操作***(例如，由加利福尼亚州红木海岸的甲骨文公司发布的
Figure BDA0002979304400000174
操作***)；由纽约州阿蒙克市的国际商业机器公司发布的AIX UNIX操作***；Linux操作***；由加利福尼亚州库比蒂诺市的苹果公司发布的Mac OSX和iOS操作***；由加拿大滑铁卢的黑莓有限公司发布的黑莓操作***；以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作***；或由QNX软件***公司提供的
Figure BDA0002979304400000175
车载娱乐信息平台。计算装置的示例包括但不限于车载计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本、膝上型计算机或手持计算机、或一些其他计算***和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中指令可能够由诸如以上列出的那些的一个或多个计算装置执行。可以由使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解译计算机可执行指令，所述编程语言和/或技术单独地或者组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Matlab、Simulink、Stateflow、Visual Basic、Java Script、Python、Perl、HTML等。这些应用中的一些可以在虚拟机(诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等)上编译和执行。一般来说，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所描述的过程中的一者或多者。此类指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质来存储和传输。计算装置中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。
计算机可读介质(又被称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(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。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。此类指令可以由一种或多种传输介质(包括同轴电缆、铜线和光纤(包括具有耦接到ECU的处理器的***总线的导线))传输。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、快闪EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带，或计算机可从中读取的任何其他介质。
本文所描述的数据库、数据存储库或其他数据存储区可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机制，包括分层数据库、文件***中的一组文件、专用格式中的应用程序数据库、关系型数据库管理***(RDBMS)、非关系型数据库(NoSQL)、图形数据库(GDB)等。每个这种数据存储区通常被包括在采用诸如以上提及中的一种的计算机操作***的计算装置内，并且以各种方式中的任何一种或多种来经由网络进行访问。文件***可以从计算机操作***访问，并且可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行已存储的程序的语言(诸如上述PL/SQL语言)之外，RDBMS还通常采用结构化查询语言(SQL)。
在一些示例中，***元件可以被实施为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上、存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文所描述功能的此类指令。
在附图中，相同的附图标记指示相同的元件。另外，可以改变这些元件中的一些或全部。关于本文描述的介质、过程、***、方法、启发等，应当理解，虽然此类过程等的步骤已被描述为按照某一有序序列发生，但是可在以与本文所描述顺序不同的顺序执行所描述步骤的情况下来实践此类过程。还应当理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。
除非本文作出相反的明确指示，否则权利要求中使用的所有术语意图给出如本领域技术人员所理解的普通和通常的含义。特别地，诸如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词的使用应被解读为叙述所指示的要素中的一个或多个，除非权利要求叙述相反的明确限制。形容词“第一”和“第二”贯穿本文档用作标识符，并且不意图表示重要性、顺序或数量。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图具有描述性词语而非限制性词语的性质。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明，提供了一种基础设施***，其具有：至少一个传感器；收发器；和计算机，所述计算机通信地耦合到所述至少一个传感器和所述收发器；其中所述计算机被编程为从所述至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的相应位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；并且指示所述收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
根据一个实施例，所述虚拟交通标记包括以下各项中的至少一者：虚拟停车位、虚拟人行横道、虚拟车道方向指示器、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区。
根据一个实施例，指示所述收发器广播所述虚拟交通标记包括指示所述收发器广播包括所述虚拟交通标记的地图数据。
根据一个实施例，所述传感器包括相机或LIDAR中的至少一者。
根据一个实施例，本发明的特征还在于投光器，所述投光器通信地耦合到所述计算机，其中所述虚拟交通标记是虚拟人行横道，并且所述计算机还被编程为响应于来自所述用户的产生所述虚拟人行横道的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟人行横道，并且指示投光器以指示所述虚拟人行横道的形状将光投射在所述环境中的所述第一位置处。
根据本发明，提供了一种计算机，其具有处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以从至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；并且指示收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
根据一个实施例，所述虚拟交通标记包括以下各项中的至少一者：虚拟停车位、虚拟人行横道、虚拟车道方向指示器、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区。
根据一个实施例，指示所述收发器广播所述虚拟交通标记包括指示所述收发器广播包括所述虚拟交通标记的地图数据。
根据一个实施例，所述虚拟交通标记是虚拟人行横道，并且所述指令还包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟人行横道的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟人行横道。
根据一个实施例，所述指令还包括指示投光器以指示所述虚拟人行横道的形状将光投射在所述环境中的所述第一位置处。
根据一个实施例，来自所述用户的所述请求包括所述第一位置。
根据一个实施例，所述指令还包括在确定由所述虚拟人行横道包围的区域与在所述环境中静止的至少一个对象相交时拒绝产生所述虚拟人行横道。
根据一个实施例，所述指令还包括在确定优先车辆正在接近所述第一位置时拒绝产生所述虚拟人行横道。
根据一个实施例，所述虚拟交通标记是虚拟车道方向指示器；所述指令还包括：响应于来自所述至少一个传感器的指示沿道路的第一方向上的交通高于第一交通密度阈值且沿所述道路的与所述第一方向相反的第二方向上的交通低于第二交通密度阈值的所述数据，产生所述虚拟车道方向指示器；并且所述第一位置指示所述道路的车道。
根据一个实施例，所述第一交通密度阈值大于所述第二交通密度阈值，并且所述虚拟车道方向指示器指向所述第一方向。
根据一个实施例，所述虚拟交通标记是虚拟上车/下车区，并且所述指令还包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟上车/下车区的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟上车/下车区。
根据一个实施例，所述第一位置基于来自所述至少一个传感器的指示所述环境中的静止车辆的位置的数据。
根据一个实施例，所述指令还包括将所述第一位置确定为沿路边的最小距离未被静止车辆占据的位置。
根据一个实施例，所述最小距离至少与两个连续的平行停车位一样长。
根据本发明，一种方法包括：从至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的位置和运动；响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；以及指示收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
从至少一个传感器接收数据，所述数据指示所述至少一个传感器周围的环境中的对象的位置和运动；
响应于(a)来自所述至少一个传感器的所述数据或(b)来自用户的请求中的一者，在所述环境中的第一位置处产生虚拟交通标记，其中所述第一位置是基于来自所述至少一个传感器的所述数据或包括在所述请求中，并且所述虚拟交通标记是包括所述第一位置和对应于所述第一位置的交通指令的数据；以及
指示收发器向所述环境中的车辆广播所述虚拟交通标记。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟交通标记包括以下各项中的至少一者：虚拟停车位、虚拟人行横道、虚拟车道方向指示器、虚拟车道标记、道路作为收费道路的虚拟指定或虚拟上车/下车区。
3.如权利要求1所述的方法，其中指示所述收发器广播所述虚拟交通标记包括指示所述收发器广播包括所述虚拟交通标记的地图数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟交通标记是虚拟人行横道，所述方法还包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟人行横道的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟人行横道。
5.如权利要求4所述的方法，其还包括指示投光器以指示所述虚拟人行横道的形状将光投射在所述环境中的所述第一位置处。
6.如权利要求4所述的方法，其中来自所述用户的所述请求包括所述第一位置。
7.如权利要求4所述的方法，其还包括在确定由所述虚拟人行横道包围的区域与在所述环境中静止的至少一个对象相交时拒绝产生所述虚拟人行横道。
8.如权利要求4所述的方法，其还包括在确定优先车辆正在接近所述第一位置时拒绝产生所述虚拟人行横道。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟交通标记是虚拟车道方向指示器；所述方法还包括：响应于来自所述至少一个传感器的指示沿道路的第一方向上的交通高于第一交通密度阈值且沿所述道路的与所述第一方向相反的第二方向上的交通低于第二交通密度阈值的数据，产生所述虚拟车道方向指示器；其中所述第一位置指示所述道路的车道。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一交通密度阈值大于所述第二交通密度阈值，并且所述虚拟车道方向指示器指向所述第一方向。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述虚拟交通标记是虚拟上车/下车区，所述方法还包括：响应于来自所述用户的产生所述虚拟上车/下车区的所述请求，在所述第一位置处产生所述虚拟上车/下车区。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一位置基于来自所述至少一个传感器的指示所述环境中的静止车辆的位置的数据。
13.如权利要求12所述的方法，其还包括将所述第一位置确定为沿路边的最小距离未被静止车辆占据的位置。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述最小距离至少与两个连续的平行停车位一样长。
15.一种计算机，其包括处理器和存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以执行如权利要求1至14中的一项所述的方法。
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