CN114802221A - 自动化交通工具和用于自动化交通工具的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动化交通工具和用于自动化交通工具的方法。另外，一种用于自动化交通工具的物体检测***(10)包括物体检测器(18)、接收器(22)和控制器(40)。所述物体检测器(18)检测接近主机交通工具(12)的可检测物体(20)。所述接收器(22)接收来自接近所述主机交通工具(12)的其它发射器(24)的对物体存在(26)的指示。所述控制器(40)与所述物体检测器(18)和所述接收器(22)通信。所述控制器(40)被配置为在隐藏物体(28)未被所述物体检测器(18)检测到并且其它发射器(24)的至少两个实例指示物体存在(26)时对主机交通工具(12)进行操作，以避免与所述隐藏物体(28)冲突。

Description

自动化交通工具和用于自动化交通工具的方法
(本申请是申请日为2018年4月27日、申请号为2018103943621、发明名称为“用于使用V2V/V2I通信的自动化交通工具的对视觉上被阻挡的物体的检测”的申请的分案申请。)
技术领域
本公开总体上涉及用于自动化交通工具的物体检测***，更具体而言，涉及：在隐藏物体未被主机交通工具的物体检测器检测到，并且与主机交通工具通信的其它发射器的至少两个实例指示隐藏物体的物体存在时，对主机交通工具进行操作以避免与隐藏物体冲突的***。
背景技术
已知自动化主机交通工具使用机载传感器检测物体(例如，其它交通工具)，并采取各种动作以避免与其它交通工具碰撞或者另外妨碍其它交通工具的移动。如果其它交通工具相对于主机交通工具的所载检测器的检测而言是隐藏的，那么已经提出的方案是主机交通工具可以使用经由专用短程通信(DSRC)，例如，交通工具对交通工具(V2V)和/或交通工具对基础设施(V2I)通信传达的信息来避开所述其它交通工具。然而，V2V/V2I通信有被黑客攻击或欺骗的风险，使得消息可能指示实际不存在的物体或者在实际存在需要注意的物体时却指示主机交通工具的前方行驶路径是无障碍的。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于自动化交通工具的物体检测***。所述***包括物体检测器、接收器和控制器。所述物体检测器检测接近主机交通工具的可检测物体。所述接收器接收来自接近主机交通工具的其它发射器的对物体存在的指示。所述控制器与所述物体检测器和所述接收器通信。所述控制器被配置为：在隐藏物体未被所述物体检测器检测到并且其它发射器的至少两个实例指示物体存在时对主机交通工具进行操作，以避免与隐藏物体冲突。
另外的特征和优点在阅读了下文对优选实施例的详细描述之后将变得更加显而易见，所述对优选实施例的详细描述是仅通过非限制性示例的方式并参考附图给出的。
附图说明
现在将通过示例的方式参考附图来描述本发明，在附图中：
图1是根据一个实施例的物体检测***的图示；以及
图2是根据一个实施例的图1的***所遇到的交通情形的例示。
具体实施方式
图1示出了下文被称为***10的物体检测***10的非限制性示例，***10一般适用于自动化交通工具，例如主机交通工具12。如本文所使用的，词语“自动化交通工具”适用于主机交通工具12按照自动化模式14，即，完全自主模式工作的情况，在所述模式下主机交通工具12的操作人员(未示出)所做的可以只是指定目的地，从而使主机交通工具12运行。但是完全自动化不是必须的。可以设想，本文所介绍的教导可在主机交通工具12以手动模式16工作时使用，在该模式下自动化程度或水平可以局限于向总体控制着主机交通工具12的转向、加速器和制动器的操作人员提供可听或可视警告。例如，***10可以只是根据需要辅助操作人员改变车道和/或避免与(例如)诸如其它交通工具、行人或者交通标志之类的物体发生冲突和/或碰撞。
***10包括检测可检测物体20的物体检测器18，所述可检测物体例如是其它交通工具、行人、建筑物障碍、坑洞、动物、瓦砾或者接近主机交通工具12(例如，处于主机交通工具12的100米以内(但是可能随着主机交通工具12的速度和/或位置的变化而变化)并且优选可以被主机交通工具12避开)的任何其它物体。也就是说，可检测物体20可以是任何优选不被主机交通工具12碾压或者碰撞的东西。物体检测器18可以包括相机、雷达、激光雷达、近程传感器或其任何组合或者由其构成，在该非限制示例它们中安装在主机交通工具12或其部分上。在市面上可获得各种各样的适于在主机交通工具12上用作形成物体检测器18的相机、雷达、激光雷达和近程传感器的设备。这些设备可以共同位于单个外壳中，或者可以分布在主机交通工具12各处的不同位置处，如本领域技术人员将认识到的。
***10包括接收来自接近主机交通工具12的其它发射器24的对物体存在26的指示的接收器22。本领域技术人员将认识到，接收器22和其它发射器24的每一实例的每者可以是交通工具对交通工具(V2V)收发器或者交通工具对基础设施(V2I)收发器的实例的部分。词语“接收器”和“发射器”的使用只是为了将作为主机交通工具12的那部分的功能与作为其它发射器24的每一实例的那部分的功能区分开。也就是说，接收器22的命名只是为了阐明，就本文所描述的***10而言，主机交通工具12中的V2V/V2I收发器的功能是从其它发射器24接收信息。同样，其它发射器24的每个实例可以是处于远离主机交通工具12的位置的(例如，处于其它交通工具30A、30B(图2)或者交通相机32中的)V2V/V2I收发器的各个实例的部分。
物体存在26是由其它发射器24的一个或多个实例广播或发射的信息。物体存在26可以指示也被物体检测器18检测到了的可检测物体20的一个或多个实例和/或未被主机交通工具12的物体检测器18检测到但是被与其它发射器24的实例通信的检测设备34的一个或多个实例检测到的隐藏物体28的一个或多个实例。也就是说，可以设想其它发射器24的每个实例与其自身形式或者版本的物体检测器通信，所述物体检测器可以包括与主机交通工具12的物体检测器18相同或者不同的设备(相机、雷达、激光雷达和/或近程传感器)。
物体存在26可以包括但不限于：发送物体存在26的其它发射器24的特定实例的位置信息，例如，绝对坐标，即全球定位***(GPS)坐标；可检测物体20的每者和/或被与其它发射器24的特定实例通信的检测设备34检测到的隐藏物体28的一个或多个实例的绝对坐标或相对坐标(距离以及方向/方位)的估算结果；隐藏物体28或者可检测物体20的行进方向(图2)；隐藏物体18或者可检测物体20的速度；隐藏物体28或者可检测物体20的分类(例如，其它交通工具、行人、建筑物障碍、坑洞、动物、瓦砾等)；隐藏物体28或可检测物体20的加速度；和/或隐藏物体28或者可检测物体20的偏航/俯仰/翻滚角。
图2示出了***10可能遇到的交通情形38的非限制性示例。在该非限制性示例中，主机交通工具12停在十字路口处，主机交通工具12的物体检测器18对隐藏物体28的检测受到了妨碍，因为其它交通工具30A挡住或者阻挡了物体检测器18的视场的部分。在该示例中，隐藏物体28是正在接近主机交通工具12正在试图进入的十字路口的另一交通工具。进一步举例，如果物体检测器18包括相机，那么从相机到隐藏物体28的视线(line-of-site)44则被其它交通工具30A阻挡。本领域技术人员将认识到，视线44的阻挡也可能妨碍或者阻碍激光雷达和/或雷达检测到隐藏物体28。
如上文所提出的，主机交通工具12可以从其它发射器24的单个实例接收到有关隐藏物体28的物体存在26的信息，但是仍然有上文提及的该信息受到黑客攻击或欺骗的风险。为了克服该风险或者使该风险降到最低，本文所描述的***10相对于现有***做出了改进，因为***10将如下文所述确定或者确立物体存在26的冗余性。也就是说，如果其它发射器24的多个实施例都广播或者报告了相同的有关隐藏物体28的信息，那么就建立了该信息的冗余性，并且认为物体存在26(或者没有任何隐藏物体的实例)是有效的或者安全的而不是黑客攻击或欺骗的产物。还可以设想，在检测设备34的实例发生故障从而可能无法检测到隐藏物体28时，本文所描述的操作***的方法也可以对检测有用。
现在参考图1，***10包括与物体检测器18和接收器22通信的控制器40。控制器40可以包括如微处理器的处理器(未具体示出)或者诸如模拟和/或数字控制电路的其它控制电路，包括用于处理数据的专用集成电路(ASIC)，这对于本领域技术人员而言是显然的。控制器40可以包括存储器(未专门示出)，其包括非易失性存储器，例如，用于存储一个或多个例程、阈值和俘获数据的电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。所述一个或多个例程可以由所述处理器运行，以执行基于由控制器40从如本文所述的接收器22和物体检测器18接收到的信号来确定物体存在26的冗余性的步骤。
出于该目的，***10(或者更具体而言，控制器40)被配置或者编程为：在物体检测器18未检测到隐藏物体28，并且其它发射器24的至少两个实例指示物体26的存在时，使用交通工具控制42对主机交通工具12进行操作，以避免与隐藏物体28冲突(例如，与之碰撞或者另外妨碍隐藏物体28的移动)。也就是说，直到其它发射器24的至少两个实例提供了实质上相同的有关隐藏物体28的信息(例如，坐标、行进方向36和/或分类)，***10才能认为隐藏28的存在指示是有效的或者可靠的。
如上文所提及的，在从物体检测器18到隐藏物体28的视线44受到阻挡时，隐藏物体28可能未被主机交通工具12的物体检测器18检测到。控制器40还可以被配置为确定物体检测器18的视场的哪一部分受到了阻挡，并与其它发射器24向控制器40指示的隐藏物体28的报告位置进行比较。如果由其它发射器24指示的隐藏物体28的位置对应于物体检测器18的视场的受到阻挡的部分，那么可以将其解释为支持物体存在26的有效性或冗余性的证据。
还可以设想，***10(或者更具体而言，控制器40)可以被配置为，只有在物体检测器18检测到其它发射器24的主机(例如，其它交通工具30A、3B或者交通相机32)时，才对主机交通工具12进行操作，以避免与隐藏物体冲突。本领域技术人员将认识到，一种已知的方式是发射其它发射器的实例的GPS坐标。如果这些GPS坐标位于物体检测器18的视场内，并且物体检测器并未在这些GPS坐标上检测到任何东西，例如，物体检测器并未检测到交通相机32或者其它交通工具30B的存在，那么其可以表明不应信任来自其它发射器的该特定实例的信息。也就是说，从主机交通工具12的物体检测器18不能检测到的其它发射器24的实例的主机那里接收到的信息的有效性不应认为是可靠的。
在图2所示的交通情形38当中，如果隐藏物体28的物体存在26不具有充分的冗余性，即，来自其它发射器24的信息是存疑的，那么控制器40可以被配置为简单地等到其它交通工具30A完成转向以使得其它交通工具30A不再阻挡物体检测器18的视场中的任何视场。现在将参考图1描述其它非限制性示例的情形，但其它非限制性示例的情形未被示出。
在一种情形下，坑洞或者瓦砾可能位于主机交通工具12的行驶车道上，但是由于一个或多个其它交通工具正在主机交通工具12的前方行驶，因而所述坑洞或瓦砾不能被物体检测器检测到。如果所述坑洞或瓦砾被物体存在26所指示，并且有充分的冗余性(例如，其它发射器的至少两个实例报告了作为该示例中的隐藏物体28的坑洞或者瓦砾的存在)，那么控制器40可以对主机交通工具进行操作，使之转向绕过隐藏物体28，例如，改变车道。替代地，如果没有通过转向绕过隐藏物体的空间，那么控制器40可以使主机交通工具停止，并等到有空间或者将对主机交通工具的控制移交给主机交通工具的操作者(例如，切换到手动模式16)为止。
***10可以包括对于主机交通工具12的操作者可听(例如，声学换能器或扬声器)和/或可视(例如，光源或显示器)的警报设备。继而，当***10在手动模式16下运行时，控制器40可以激活警报设备，从而提醒操作者隐藏物体28的存在。
相应地，提供了物体检测***(***10)、用于***10的控制器40和操作***10的方法。***10通过基于其它发射器24报告的物体存在26的冗余性将有效性分配给所述信息而克服了由DSRC通信网络的其它发射器24报告的信息遭到黑客攻击或欺骗的问题。
尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，但是这并非旨在使本发明受到这样的限制，而是使本发明仅达到所附权利要求中阐述的程度。

Claims (17)

1.一种自动化交通工具，包括：
物体检测器；
接收器；
控制器，其与所述物体检测器和所述接收器通信，所述控制器被配置为：
使用所述接收器来获得来自两个或多于两个发射器的数据；
基于所述数据来确定与所述两个或多于两个发射器分离的物体的位置；
基于所述数据来确定所述物体的分类；
至少部分地基于所述位置与同所述物体检测器的视场和所述物体的分类有关的数据的比较，来确定所述物体是否在所述物体检测器的视场中被检测到；以及
根据所述物体在所述视场中被检测到，对所述自动化交通工具进行操作以避免与所述物体冲突。
2.根据权利要求1所述的自动化交通工具，其中，在从所述物体检测器到所述物体的视线被阻挡时，所述物体不会被所述物体检测器检测到。
3.根据权利要求1或2所述的自动化交通工具，其中，在所述两个或多于两个发射器的主机被所述物体检测器检测到时，由所述控制器对所述自动化交通工具进行操作以避免与所述物体冲突。
4.根据权利要求3所述的自动化交通工具，其中，所述主机至少之一是另一交通工具。
5.根据权利要求3所述的自动化交通工具，其中，所述主机至少之一是交通相机。
6.根据前述权利要求中任一项所述的自动化交通工具，其中，所述控制器还被配置为：
基于所述数据来确定所述物体的行进方向；以及
至少部分地基于所述位置和所述行进方向来确定所述物体是否在所述视场中被检测到。
7.根据前述权利要求中任一项所述的自动化交通工具，其中，所述物体是另一交通工具。
8.根据前述权利要求中任一项所述的自动化交通工具，其中，来自所述两个或多于两个发射器的数据是冗余的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的自动化交通工具，其中，所述自动化交通工具位于十字路口处，并且根据所述物体在所述物体检测器的视场中未被检测到，命令所述自动化交通工具在进入十字路口之前等待一段时间。
10.一种用于自动化交通工具的方法，包括：
使用所述自动化交通工具的接收器，获得来自两个或多于两个发射器的数据，其中来自所述两个或多于两个发射器的数据是冗余的；
基于所述数据来确定物体的位置；
基于所述数据来确定所述物体的行进方向；
至少部分地基于所述位置和所述行进方向，确定所述物体是否在所述自动化交通工具的物体检测器的视场中被检测到；以及
根据所述物体在所述视场中被检测到，对所述自动化交通工具进行操作以避免与所述物体冲突。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在从所述物体检测器到所述物体的视线被阻挡时，所述物体不会被所述物体检测器检测到。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在所述两个或多于两个发射器的主机被所述物体检测器检测到时，对所述自动化交通工具进行操作以避免与所述物体冲突。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，所述主机至少之一是另一交通工具。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，所述主机至少之一是交通相机。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括：
基于所述数据来确定所述物体的分类；以及
至少部分地基于所述位置和所述分类来确定所述物体是否在所述视场中被检测到。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中，所述物体是另一交通工具。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，所述自动化交通工具位于十字路口处，并且根据所述物体在所述物体检测器的视场中未被检测到，命令所述自动化交通工具在进入十字路口之前等待一段时间。
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