MX2015002236A - Sistema y metodo para el uso de sensores en un vehiculo de conduccion autónoma. - Google Patents

Abstract

Una computadora en un vehículo está configurada para operar el vehículo en al menos uno de un modo autónomo y un modo semiautónomo. La computadora está además configurada para detectar al menos un estado de la calzada por donde circula el vehículo, el estado comprende al menos uno de un carril restringido, una zona restringida, un zona en construcción, un área de accidente, una pendiente, una superficie peligrosa de la carretera. La computadora está además configurada para determinar al menos una acción autónoma en base a un estado, la al menos una acción autónoma incluye al menos una de alterar una velocidad del vehículo, controlar la dirección del vehículo, controlar las luces del vehículo, pasar el vehículo al control manual, y controlar una distancia del vehículo desde un objeto.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA EL USO DE SENSORES EN UN VEHÍCULO DE CONDUCCIÓN AUTÓNOMA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un vehículo, especialmente un vehículo operado de manera autónoma o semiautónoma, puede obtener datos sobre las condiciones en los alrededores por medio de una variedad de mecanismos, como por ejemplo de sensores o lo similar incluidos en el vehículo. Los datos de los sensores pueden proporcionar información sobre las condiciones medioambientales, bordes de una carretera o carriles de de una carretera, etc., y pueden usarse para formular una velocidad adecuada para un vehículo, una ruta apropiada de la carretera, etc. Sin embargo, los datos existentes de un sensor de un vehículo están sujetos a limitaciones con respecto a la información que puede determinarse de los mismos. Por ejemplo, los sensores de vehículos pueden no ser conscientes de las zonas próximas a zonas en construcción, cambios en los límites de velocidad, cambios en carriles disponibles en la calzada, etc. De acuerdo con ello, se necesitan mecanismos para incrementar los datos de sensores de vehículos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de uso de sensores de un vehículo a modo de ejemplo.

La figura 2 es un diagrama de bloques de una calzada para vehículos que incluye marcadores de sensores.

La figura 3 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo en modo autónomo.

La figura 4 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo usando objetos marcadores en modo autónomo.

La figura 5 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo usando un sistema de objetos marcadores en modo manual.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDASDE LA INVENCIÓN La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de vehículo autónomo 100 a modo de ejemplo que incluye un vehículo 101 provisto de uno o más colectores de datos de sensores 110 que funciona en conjunto con uno o más marcadores de sensores 160 con proximidad a una calzada 155 (ilustrada en la Figura 2). Un dispositivo de computación 105 en el vehículo 101 generalmente recibe datos recolectados 115 desde uno o más recolectores de datos 110, y además incluye un módulo de conducción autónoma 106, p. ej., un conjunto de instrucciones almacenadas en una memoria del dispositivo de computación 105, y ejecutables mediante un procesador del mismo.

En general, los datos recolectados 115, pueden ser usados por la computadora 105 del vehículo 101 para tomar decisiones sobre las operaciones del vehículo 101, incluidas las operaciones autónomas del vehículo 101. Por ejemplo, los datos recolectados 114 pueden indicar un estado peligroso de la carretera, p. ej., lomos de burro, hielo, poca fricción, etc., una zona en construcción, una orden de "detención maestra" recibida mediante una red 120, etc. Los datos recolectados 115 incluyen datos sobre uno o más marcadores 160, datos 115 que pueden ser usados por la computadora 105 del vehículo 101 para tomar decisiones sobre las operaciones del vehículo 101, incluidas las operaciones autónomas del vehículo 101.

Por ejemplo, los marcadores 160 pueden expresar información sobre una calzada 155 o una porción de la misma, que posiblemente incluyan reglas para viajar en dicha área de la calzada 155, p. ej., que un vehículo 101 se está aproximando o está en una zona en construcción, un carril especial, p. ej., un carril para un vehículo con varios pasajeros (HOV, por sus siglas en inglés), un área donde rige un límite de velocidad especial o temporario, un área donde el control autónomo de un vehículo 101 está prohibido, una área donde el control autónomo de un vehículo 101 está permitido y/o se requiere, un área donde se ha invertido una dirección normal del tráfico, etc. Los marcadores 160 pueden proporcionar información por medio de una variedad de mecanismos, como por ejemplo un patrón de bloques, puntos, letras, números, etc. detectables por recolectores de datos de una cámara 110, por una señal de radiofrecuencia (RF, por sus siglas en inglés) detectable por un recolector de datos 110 de una radio, etc.

Elementos del sistema a modo de ejemplo Un vehículo 101 incluye una computadora de vehículo 105 que generalmente incluye un procesador y una memoria, la memoria incluye una o más formas de medios legibles por computadora e instrucciones de almacenamiento ejecutables por el procesador para realizar varias operaciones, incluidas las que se divulgan en la presente. Por ejemplo, la computadora 105 generalmente incluye, y es capaz de ejecutar, instrucciones para seleccionar un modo de operación autónoma, para ajustar un modo de operación autónoma, para cambiar un modo de operación autónoma, etc., del vehículo 101.

Además, la computadora 105 puede incluir más de un dispositivo de computación, p.ej., controladores o lo similar incluidos en el vehículo 101 para monitorear y/o controlar varios componentes de vehículos, p.ej., una unidad de control de motor (ECU, por sus siglas en inglés), una unidad de control de transmisión (TCU, por sus siglas en inglés), etc. La computadora 105 generalmente está configurada para comunicaciones por un bus de red de área de controlador (CAN, por sus siglas en inglés) o lo similar. La computadora 105 también puede tener una conexión a un conector de diagnósticos a bordo (OBD-II). Mediante el bus CAN, el OBD-II, y/o otros mecanismos cableados o inalámbricos, la computadora 105 puede transmitir mensajes a varios dispositivos en un vehículo y/o recibir mensajes desde varios dispositivos, p.ej., controladores, actuadores, sensores, etc., incluidos recolectores de datos 110. De manera alternativa o adicional, en casos donde la computadora 105 realmente comprendiera múltiples dispositivos, el bus CAN o lo similar puede usarse para comunicaciones entre dispositivos representados como la computadora 105 en la divulgación.

Además, la computadora 105 puede configurarse para comunicaciones con la red 120, la cual, como se describe más abajo, puede incluir varias teenologías de redes cableadas y/o inalámbricas, p.ej., celular, Bluetooth, redes de paquetes cableadas y/o inalámbricas, etc. Además, la computadora 105, p.ej., en el módulo 106, generalmente incluye instrucciones para recibir datos, p.ej., desde uno o más recolectores de datos 110 y/o una interfaz hombre-máquina (HMI, por sus siglas en ingles), como por ejemplo un sistema interactivo de respuesta de voz (IVR, pos sus siglas en inglés), una interfaz gráfica de usuario (GUI, por sus siglas en inglés) incluyendo una pantalla táctil o lo similar, etc.

Generalmente, incluido en las instrucciones almacenadas en y ejecutadas por la computadora 105 se encuentra un módulo de conducción autónoma 106. Usando datos recibidos en la computadora 105, p.ej., desde los recolectores de datos 110, el servidor 125, etc. el módulo 106 puede controlar varios componentes del vehículo 101 y/u operaciones sin un conductor para operar el vehículo 101. Por ejemplo, el módulo 106 puede usarse para regular la velocidad, la aceleración, la desaceleración, la dirección del vehículo 101, la distancia entre vehículos y/o la cantidad de tiempo entre los vehículos, la brecha mínima de cambio de carril entre los vehículos, mínimo giro a la izquierda en el camino, tiempo de llegada, mínimo tiempo de llegada a una intersección (sin señal) para cruzar la intersección, etc.

Los recolectores de datos 110 pueden incluir una variedad de dispositivos. Por ejemplo, varios controladores en un vehículo pueden funcionar como recolectores de datos 110 para proporcionar datos recolectados 115 mediante el bus CAN, p.ej., datos recolectados 115 relacionados con la velocidad, la aceleración, etc. del vehículo. Además, los sensores o lo similar, el equipo del sistema de posicionamiento global (GPS), etc., podrían incluirse en un vehículo y configurarse como recolectores de datos 110 para proporcionar datos directamente a la computadora 105, p.ej., mediante una conexión cableada o inalámbrica. Los recolectores de datos 110 también podrían incluir sensores o lo similar, p.ej., sensores de mediano y largo alcance para detectar, y posiblemente también obtener información desde, marcadores 160, p.ej., como se describe en mayor detalle más adelante, como así también otras condiciones fuera del vehículo 101. Por ejemplo, los recolectores de datos de sensores 110 podrían incluir mecanismos como por ejemplo radios, RADAR, lidar, sonar, cámaras u otros dispositivos de captura de imágenes que podrían desplegarse para detectar marcadores 160 y/u obtener otros datos recolectados 115 relevantes para la operación autónoma del vehículo 101, p.ej., medir una distancia entre el vehículo 101 y otros vehículos u objetos, detectar otros vehículos u objetos, y/o detectar las condiciones de la carretera tales como curvas, baches, pendientes, lomos de burro, cambios de niveles, etc.

Una memoria de la computadora 105 generalmente almacena datos recolectados 115. Los datos recolectados 115 pueden incluir una variedad de datos recolectados en un vehículo 101 desde recolectores de datos 110, incluidos datos 115 obtenidos desde uno o más marcadores 160. Los ejemplos de datos recolectados 115 se proporcionan más arriba y más abajo, p.ej., con respecto a los marcadores 160, y además, los datos 115 además pueden incluir datos calculados a partir de los mismos en la computadora 105. En general, los datos recolectados 115 pueden incluir todos los datos que pueda reunir un dispositivo de recolección 110 y/o que puedan computarse a partir de dichos datos. De acuerdo con ello, los datos recolectados 115 podrían incluir una variedad de datos 115 relacionados con las operaciones y/o desempeño del vehículo 101, como así tambien datos relacionados con, y en particular relacionados con, el movimiento del vehículo 101. Por ejemplo, además de los datos 115 obtenidos desde un marcador 160 como se analizó más arriba, los datos recolectados 115 podrían incluir datos sobre el vehículo 101 en cuanto a su velocidad, aceleración, frenado, cambios de carril y/o uso de carril (p.ej., en carreteras especiales y/o tipos de carreteras como por ejemplo las autopistas ¡nterestatales), distancias promedio de otros vehículos a velocidades o rangos de velocidad respectivos, y/u otros datos 115 relacionados con la operación del vehículo 101.

La red 120 representa uno o más mecanismos mediante los cuales la computadora de un vehículo 105 puede comunicarse con un servidor remoto 125 y/o el dispositivo de un usuario 150. De acuerdo con esto, la red 120 puede ser uno o más de varios mecanismos de comunicación cableados o inalámbricos, incluida toda combinación deseada de mecanismos de comunicación cableados (p.ej., cable y fibra) y/o inalámbricos (p.ej., celular, inalámbrico, satélite, microonda, y radiofrecuencia) y toda topología de red conveniente (o topologías cuando se utilizan múltiples mecanismos de comunicación). Las redes de comunicación a modo de ejemplo incluyen redes de comunicación inalámbricas (p.ej., que usen Bluetooth, IEEE 802.11, etc.), redes de área local (LAN) y/o redes de área amplia (WAN), incluida Internet, que proporcionan servicios de comunicación de datos.

El servidor 125 puede ser no o más servidores de computadora, cada uno con al menos un procesador y al menos una memoria, la memoria almacena instrucciones ejecutables por el procesador, con instrucciones para llevar a cabo varios pasos y procesos descritos en la presente. El servidor 125 puede incluir o estar acoplado de manera comunicativa con un almacen de datos 130 para almacenar datos recolectados 115 recibidos desde uno o más vehículos 101.

Además, el servidor 125 podría utilizarse para configurar uno o más marcadores 160. Por ejemplo, un marcador 160 podría incluir un transmisor RF, según se menciona más arriba. El servidor 125 podría estar en comunicación con el marcador 160 mediante la red 120, y podría proporcionar un mensaje o mensajes a ser transmitidos por el marcador 160. Por ejemplo, un marcador 160 podría ubicarse próximo a un área de una carretera 155 donde un límite de velocidad puede cambiarse. Además, uno o más marcadores 160 podrían ser virtuales, p.ej., información proporcionada por un proveedor a un vehículo 101 mediante comunicación desde un servidor 125 y/u otro vehículo 101.

En cualquier caso, para el caso de un marcador 160 físico o virtual, el servidor 125 podría usarse para indicar distinta información, como por ejemplo un límite de velocidad que el marcador 160 debería comunicar para recepción por recolectores de datos 110 en radio en los vehículos 101. Asimismo, el servidor 125 podría configurar una señal de carretera o lo similar que sirva como un marcador 160, p.ej., para indicar la presencia de trabajadores de emergencias, trabajadores de la construcción, personal policial, etc. Varias instrucciones que el servidor 125 podría transmitir a uno o más marcadores 160 podrían almacenarse en la tienda de datos 130. Por ejemplo, el servidor 125 podría configurarse para enviar instrucciones para configurar un mensaje proporcionado por un marcador 160 en base a un momento del día, un estado del tiempo, una señal en la tienda de datos 130 que indicara una zona en construcción, zona de accidente, etc. asociado con el marcador 160, etc. asociado con el marcador 160. De manera alternativa o adicional, un ejemplo de un marcador virtual incluye un servidor 125 que comunica datos de GPS, p.ej., una latitud y una longitud, donde comienza una zona en construcción.

Un dispositivo de usuario 150 puede ser cualquiera de una variedad de dispositivos de computación incluidos un procesador y una memoria, como así tambien capacidades de comunicación. Por ejemplo, el dispositivo de usuario 150 puede ser una computadora portátil, una computadora tablet, un teléfono inteligente, etc. que incluya capacidades para comunicaciones inalámbricas usando IEEE 802.11, Bluetooth,, y/o protocolos para comunicaciones por celular. Además, el dispositivo de usuario 150 puede usar tales capacidades de comunicación para comunicarse mediante la red 120 incluso con la computadora 105 de un vehículo. Un dispositivo de usuario 150 podría comunicarse con la computadora 105 de un vehículo 101 los otros mecanismos, tales como una red en el vehículo 101, mediante protocolos conocidos tales como Bluetooth, etc. De acuerdo con ello, un dispositivo de usuario 150 puede usarse para realizar ciertas operaciones en la presente atribuidas al recolector de datos 110, p.ej., funciones de reconocimiento de voz, cámaras, funciones del sistema de posicionamiento global (GPS), etc., en un dispositivo de usuario 150 podrían usarse para proporcionar datos 115 a la computadora 105. Además, un dispositivo de usuario 150 podría usarse para proporcionar una interfaz hombre-máquina (HMI) con la computadora 105.

Como se ve en la Figura 2, uno o más marcadores 160 pueden estar próximos a una calzada155. En este contexto, el significado de "próximo" incluye estar incorporado o fijo en, o estar ubicado en o por encima de, p.ej., en un poste dentro de unos pocos pies de, una superficie de una calzada 155 o una superficie cerca de una calzada 155, p.ej., en, cerca o junto a la cuneta de una calzada 155, etc. Además, un marcador 160 podría estar próximo a una calzada 155 por estar suspendido por encima de una calzada 155, p.ej., al costado o en la parte inferior de un puente, en una estructura configurada para suspender señales sobre la calzada, etc. En general, que un marcador 160 esté próximo a una calzada 155 significa que el marcador 160 está ubicado de manera tal que el marcador 160 es detectable por uno o más recolectores de datos 110 en un vehículo 101 que atraviesa la calzada 155 con respecto al cual el marcador 160 se encuentra próximo.

En general, dos clases de marcadores 160 son posibles en el contexto del sistema 100: marcadores activos 160 y marcadores pasivos 160. Un marcador activo 160, p.ej., un transpondedor de radio, un marcador virtual, etc., envía activamente información para ser recibida por un recolector de datos 110 y también puede estar configurado para recibir información mediante la red 120, y/o transmitir esta información de manera continua o a solicitud de información por parte de un dispositivo de computación 105. Un marcador pasivo 160, p.ej., una señal en la carretera, proporciona información a ser detectada y leída por un recolector de datos 110, pero el marcador pasivo 160 no es capaz de pasar a la acción para iniciar una comunicación con el recolector de datos 110.

Como se señala más arriba, los marcadores 160 pueden proporcionar información mediante una variedad de mecanismos, tales como un patrón de bloques, puntos, letras, números, etc., detectables por recolectores de datos 110 de una cámara, por una señal de radiofrecuencia (RF) detectable por un recolector de datos 110 de una radio, etc. De acuerdo con ello, un marcador 160 puede ser un signo, una pintura o un grabado en una calzada 155, o lo similar, configurado para ser leído por un recolector de datos 110 de una cámara, lidar, etc., y/o podría incluir un dispositivo de radio o lo similar para enviar señales a un recolector de datos 110 de una radio. Además, un marcador 160 podría incluir un imán u otro material configurado para ser detectado por el recolector de datos 110 de un sensor.

En algunos casos, un marcador 160 puede estar ubicado temporalmente cerca de una calzada 155. Por ejemplo, en una zona en construcción y/o antes de un lugar donde comienza una zona en construcción en una calzada 155, pueden usarse uno o más marcadores 160 para indicar la presencia de la zona en construcción y/o cambios en la calzada 155. Por ejemplo, en o cerca de una zona en construcción de una calzada 155, uno o más carriles de la calzada 155 pueden llegar a no estar disponibles, una cuneta de una calzada 155 puede llegar a no estar disponible, un límite de velocidad puede cambiar, los carriles pueden cambiar, etc. Asimismo, las fuerzas del orden y/o el personal de rescate pueden usar temporalmente marcadores 160 para indicar la presencia de un accidente, condiciones peligrosas de la carretera tales como la presencia de hielo, inundaciones, etc.

Flujos de procesos a modo de ejemplo La Figura 3 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo 101 usando objetos marcadores en modo autónomo.

El proceso 300 comienza en un bloque 305, donde un vehículo 101 realiza operaciones de conducción autónoma. De este modo, al vehículo 101 es operado parcial o completamente de manera autónoma, p.ej., de una manera parcial o completamente controlada por el módulo de conducción autónoma 106, el que puede estar configurado para operar el vehículo 101 de acuerdo con los datos recolectados 115. Por ejemplo, las operaciones de un vehículo 101, p.ej., dirección, frenado, velocidad, etc., podrían estar controladas por el módulo 106 en la computadora 105. Tambien es posible que, en el bloque 305, el vehículo 101 pueda estar parcialmente operado de manera autónoma (p.ej., parcialmente manual), donde algunas operaciones, p.ej., el frenado podría estar controlado manualmente por un conductor, mientras que otras operaciones, p.ej., la dirección podría estar controlada por la computadora 105. Además, es posible que el proceso 300 pudiera comenzarse en algún punto después de que comiencen las operaciones de conducción del vehículo 101, p.ej., cuando fueran iniciadas manualmente por el ocupante de un vehículo a través de la interfaz de usuario de la computadora 105. En algunas implementaciones del sistema 100, un vehículo 101 opera en modo autónomo o semiautónomo solamente cuando los marcadores 160 indiquen que el vehículo 101 puede hacerlo, p.ej., que el vehículo 101 está en una zona o área donde la operación autónoma, o al menos ciertas operaciones autónomas que constituyan una operación autónoma del vehículo 101, estén permitidas.

En el bloque 310, la computadora 105 determina si el proceso 300 debe continuar. Por ejemplo, el proceso 300 puede terminar si las operaciones de conducción autónoma finalizan y un conductor retoma el control manual, si el vehículo 101 se apaga, etc. En cualquier caso, si el proceso 300 no debería continuar, el proceso 300 finaliza despues del bloque 310. De otro modo, el proceso 300 prosigue a un bloque 315.

En el bloque 315, la computadora 105 determina si se detecta cualquier dato 115 que indique un estado anómalo, cambiado y/o particular de acuerdo con los datos recolectados 115. Los ejemplos de datos 115 que indican tal estado incluyen: Carril restringido: posiblemente usando objetos marcadores 160, analizados más en detalle más arriba y más abajo, pero también de acuerdo con un marcado detectado en la calzada 155, una imagen capturada de un signo, una barrera, etc., los datos recolectados 115 pueden indicar que un carril de la calzada 155 restringe el viaje a todos los vehículos 101, p.ej., disponible solamente para vehículos 101 que transporten a dos o más , tres o más, etc. pasajeros, permite una dirección de viaje solamente durante un momento o momentos específicos del día, está limitado a ciertos tipos de vehículos 101, p.ej., sin remolques, con no más de dos ejes, etc.

Zona restringida: además de detectar que uno o más carriles de una calzada 155 tienen restricciones para viajar, p.ej., como se describe en el párrafo precedente, los datos 115 y/o los datos recibidos desde el servidor 125, podrían indicar que una porción entera de la calzada 155, cierta área geográfica, p.ej., definida de acuerdo con las coordinadas geográficas de latitud y longitud, etc., tiene restricciones para viajar, o está sujeta a limitaciones, p.ej., límite especial de velocidad, limitaciones a vehículos de emergencia 101, u otros tipos de vehículos 101, tales como vehículos 101 de tracción a cuatro ruedas o de tracción en todas las ruedas, vehículos 101 donde algunas o todas las operaciones del vehículo 101 se realizan de manera autónoma, etc. Por ejemplo, las condiciones climáticas, los peligros ambientales como los derrames químicos, incendios, etc., podrían hacer que una calzada 155 y/o una zona geográfica sea peligrosa para viajar. De acuerdo con ello, el servidor 125 y/o los mensajes desde otro vehículo 101 podrían indicar que la calzada 155 y/o la zona geográfica tiene restricciones y limitaciones para circular.

Una zona restringida podría estar indicada por uno o más marcadores 160, el uso de los cuales se analiza mejor más abajo con respecto a las Figuras 4 y 5. Por ejemplo, una zona restringida podría incluir una obra en construcción. La obra en construcción podría estar indicada por uno o más marcadores 160. Sin embargo, una obra en construcción podría tambien determinare de acuerdo con datos recolectados 115 relacionados con signos, barreras, marcados en calzadas 155, etc. que indiquen una obra en construcción. Además, una obra en construcción podría indicarse en uno o más mensajes desde otro vehículo 101 y/o información proporcionada a un vehículo 101 desde el servidor 125.

Detección de pendiente: los datos 115, p.ej., que detectan el nivel de un vehículo 101, cambio en altitud, que proporcionan la ubicación de un vehículo 101 en un mapa donde se conoce la topografía, etc. pueden indicar que un vehículo 101 está atravesando una parte de una calzada 155 que incluye un empinado y/o inclinación extensa (p.ej., trayecto cuesta arriba) o descenso (p.ej., trayecto cuesta abajo).

Detección de la superficie en una carretera: los datos 115 pueden indicar un cambio en la superficie de una calzada 155 y/o la superficie de una calzada 155 que presenta una condición de peligro potencial. Por ejemplo, los datos 115 relacionados con el frenado, la aceleración, el control de tracción, etc. como así también los datos 115 de recolectores de datos 110 de sensores tales como radar, lidar, cámaras, etc., pueden indicar que una calzada 155 es irregular y/o está desnivelada, y/o cubierta o tapada de manera peligrosa, p.ej., con hielo, húmeda, cubierta de aceite, etc.

Detección de marcador: como se describirá más extensamente a continuación con respecto al proceso 400, un marcador detectado 160 podría indicar un estado que justifique la acción por parte de la computadora 105.

Si no se detecta ningún estado anómalo, cambiado y/o especial (de manera colectiva, un "estado notable") en el bloque 315, entonces el proceso 300 regresa al bloque 305. De otro modo, despues del bloque 315, en un bloque 320, la computadora 105 intenta determinar una acción del vehículo 101 basada en un estado o en estados detectados según se describe más arriba con respecto al bloque 315. Si puede determinarse una acción o acciones, entonces un bloque 325 se ejecuta a continuación. De otro modo, el proceso 300 prosigue a un bloque 330.

Los ejemplos de acciones que pueden determinarse en el bloque 320 pueden relacionarse con los estados a modo de ejemplo analizados precedentemente con respecto al bloque 315. Por ejemplo, si se detectan uno o más carriles restringidos en una calzada 155, entonces la computadora 105 puede determinar que el vehículo 101 debe mantener un carril, cambiar carriles, salir de una calzada 155, etc.

Asimismo, si se detecta una zona restringida, la computadora 105 puede determinar una o más acciones para el vehículo 101. Por ejemplo, si se detecta una zona restringida de acuerdo con información desde el servidor 125, el servidor 125 puede proporcionar además una instrucción de "Detención maestra" o lo similar, p.ej., una instrucción para todos los vehículos 101, o al menos vehículos 100, uno de un cierto tipo, p.ej., no autónomos, no emergencias, etc., para detener las operaciones. Además, el servidor 125 puede proporcionar instrucciones sobre cómo detener las operaciones, p.ej., disminuir la velocidad y apartarse al costado de la calzada 155, proceder a una intersección o salir para dejar la calzada 155, etc. Además, si los datos recolectados 115 indican una zona restringida, la computadora 105 puede determinar un curso adecuado de acción, p.ej., viajar alrededor de la zona restringida, detenerse y apartarse a un costado de una calzada, etc. Además, cuando se detecta un tipo especial de zona restringida, p.ej., un área en construcción, la computadora 105 podría realizar las operaciones del vehículo 101 de manera adecuada, p.ej., observando límites de velocidad adecuados para un área en construcción, cambiando de carriles, o inclusive pasando el control manual pleno al operador de un vehículo 101.

En el ejemplo donde se detecta un inclinado y/o inclinación extensa, p.ej., una subida vertical sobre una distancia horizontal excede un umbral predeterminado, la computadora 105 puede pasar a la acción para ajustar las configuraciones del tren de potencia del vehículo 101, p.ej., mejorar el frenado, el desempeño del motor, el desempeño de carga electrica, etc. por ejemplo, cuando un vehículo 101 es posible que atraviese una extensa parte cuesta abajo de la calzada 155, la computadora 105 podría ordenar a las configuraciones del tren de potencia del vehículo 101 que seleccionen un cambio menor en la transmisión de un vehículo 101, evitando o mitigando de ese modo el fenómeno conocido como falla en los frenos. Asimismo, un vehículo 101 alimentado a electricidad podría usar información sobre una pendiente para ajustar un mecanismo de carga considerando la longitud o pendiente de una colina.

En el ejemplo donde se detecta en estado anómalo de la superficie de la carretera, la computadora 105 puede determinar una acción adecuada para el estado detectado. Por ejemplo, si se detecta que una calzada 155 está húmeda, pueden ser adecuados ajustes de velocidad por una fricción reducida, o la posible existencia de una superficie desnivelada de la carretera, p.ej., lomos de burro, pueden no ser detectados debido a que están cubiertos de agua. Asimismo, una calzada 155 cubierta con hielo, nieve, etc. puede tener una fricción reducida y/o falta de nivelación. Cierta falta de nivelación puede detectarse de acuerdo con los datos recolectados 115 relacionados con otros vehículos 101, p.ej., una presencia y tamaño de un lomo de burro o lo similar puede determinarse por la detección de una salpicadura de agua de un segundo vehículo 101 que circule por el lomo de burro. En todo caso, las modificaciones a la velocidad, dirección, configuraciones de suspensión, etc. del vehículo 101, pueden ser adecuadas dependiendo de un estado de la superficie de la carretera.

El ejemplo de pasar a la acción en un vehículo autónomo o semiautónomo 101 en base a uno o más marcadores 160 se analiza en mayor detalle más adelante con respecto al proceso 400.

Continuando con el proceso 300, si no se detecta un estado notable, entonces el proceso regresa al bloque 305. De otro modo, en un bloque 325, se implementa una acción determinada en el bloque 320. El proceso 300 prosigue entonces a un bloque 330.

Debe tenerse en cuenta que la computadora 105 puede determinar una acción autónoma de un vehículo 101. p.ej., frenado, control de velocidad, giro, etc. Sin embargo, la computadora 105 puede determinar además, en el bloque 330, regresar el control manual pleno del vehículo 101 al operador humano cuando el vehículo 101 está siendo operado de manera autónoma total o parcialmente. Por ejemplo, las condiciones de la carretera podrían ser demasiado peligrosas para el viaje autónomo, el servidor 125 podría haber suministrado un mensaje de interrumpir las operaciones autónomas o semiautónomas, la confianza en los recolectores de datos 110 del sensor podría estar por debajo de un umbral predeterminado, etc. De acuerdo con ello, en el bloque 330, la computadora 105 determina si el control manual del vehículo 101 debería regresar a un operador humano. Si es así, el bloque 335 se ejecuta próximamente. De otro modo, el proceso 300 regresa al bloque 305.

En el bloque 335, la computadora 105 interrumpe las operaciones autónomas y/o semiautónomas del vehículo 101.

Luego del bloque 335, el proceso 300 finaliza.

La Figura 4 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo 101 usando objetos marcadores 160 en modo autónomo.

El proceso 400 comienza en un bloque 405, en el cual un vehículo 101 realiza operaciones de conducción autónoma, p.ej., según se describe más arriba con respecto al bloque 305 en el proceso 300.

En el bloque 410, la computadora 105 determina si el proceso 400 debe continuar. Por ejemplo, el proceso 400 puede terminar si las operaciones de conducción autónoma finalizan y un conductor retoma el control manual, si el vehículo 101 se apaga, etc. En cualquier caso, si el proceso 400 no debería continuar, el proceso 400 finaliza despues del bloque 410. De otro modo, el proceso 400 prosigue al bloque 415.

En el bloque 415, la computadora 105 determina si uno o más marcadores 160 han sido detectados. Según se describe más arriba, los recolectores de datos 110 proporcionan datos recolectados 115 a la computadora 105. La computadora 105 está configurada para analizar los datos recolectados 115 para determinar si se indica la presencia de un marcador 160. Por ejemplo, los datos recolectados 115 podrían incluir datos recibidos en una transmisión RF, datos de imágenes 115 desde un marcador de signo 160, etc. Si un marcador 160 ha sido detectado, entonces el proceso 400 procede a un bloque 420. De otro modo, el proceso 400 regresa al bloque 405.

En el bloque 420, la computadora 105 determina si la información recibida del uno o más marcadores 160 detectados en el bloque 415 justifica una acción por parte del vehículo 101. Es decir, para determinar pasar a la acción o no en base al marcador 160 en el contexto del proceso 400, la computadora 105 no solamente debe detectar al marcador 160, sino que debe tambien obtener información, p.ej., interpretar los datos recolectados, dese el marcador 160. Como se menciona más arriba, tal información puede ser proporcionada mediante una variedad de mecanismos, p.ej., transmisión RF desde el marcador 160, un patrón de puntos, barras, u otras formas en un marcador 160, etc.

Por medio de dichos mecanismos, una v variedad de información puede ser provista desde un marcador 160 que puede usar la computadora 105 para determinar si se justifica una acción en o por parte del vehículo. Por ejemplo, un marcador 160 puede proporcionar información sobre un cambio en el límite de velocidad, una reducción en un número de carriles disponibles, condiciones peligrosas de la carretera tales como hielo o inundación, etc. De acuerdo con ello, tras recibir tal información, la computadora 105 puede determinar que la acción es adecuada, p.ej., reducir la velocidad para cumplir con el límite de velocidad, cambiar de carriles, reducir la velocidad a una velocidad adecuada para posibles condiciones de inundación, cambiar una distancia entre el vehículo 101 y otro vehículo, etc. Sin embargo, en algunos casos, la computadora 105 puede determinar que, aunque se ha detectado un marcador 160, no se justifica ninguna acción. Por ejemplo, un marcador 160 puede indicar un cambio de límite de velocidad, o la falta de disponibilidad de un carril determinado en una calzada, cuando el vehículo 101 está viajando bajo el nuevo límite de velocidad, en un carril disponible, etc. Si se garantiza una acción en base a uno o más marcadores 160 detectados, entonces el proceso 400 procede al bloque 425. De otro modo, el proceso 400 prosigue al bloque 430.

En el bloque 425, la computadora 105 implementa la acción determinada en el bloque 420. Por ejemplo, una velocidad, una distancia de otros vehículos, un carril de viaje, etc., pueden ajustarse como se describe más arriba.

En el bloque 430, el que puede seguir tanto al bloque 420 como al bloque 425, la computadora 105 determina si pasar o no al vehículo 101 al control manual. Tal pasaje puede estar determinado de acuerdo con el ingreso del usuario, pero de manera alternativa o adicional la computadora 105 podría configurarse para regresar el vehículo 101 al control manual de un operador en base a uno o más marcadores 160 detectados. Por ejemplo, si un marcador 160 detectado indica que el vehículo 101 se está aproximando a una zona en construcción, un área de accidente, etc., la computadora 105 podría configurarse para pasar al vehículo 101 al control manual. Si debe retomarse el control manual, el proceso 400 prosigue a un bloque 435. De otro modo, el proceso 400 regresa al bloque 405.

En el bloque 435, la computadora 105 pasa al vehículo 101 al control manual. Por ejemplo, la computadora 105 puede usar una interfaz hombre-máquina (HMI) o lo similar como se menciona más arriba para alertar al operador de un vehículo 101 de que se está implementando el control manual, y que pueden interrumpirse las operaciones autónomas o semiautónomas tras una indicación de aceptación del control manual por parte del operador del vehículo 101. Luego del bloque 435, el proceso 400 finaliza. Cuando el proceso 400 finaliza despues del bloque 435, es posible que el proceso 500, analizado más abajo, en el cual el vehículo 101 es operado manualmente, pueda comenzar.

La Figura 5 es un diagrama de un proceso a modo de ejemplo de un sistema de sensores de un vehículo autónomo 101 usando objetos marcadores 160 en modo manual. Un vehículo 101 puede estar en modo manual debido a una selección del operador, capacidades limitadas del vehículo 101, indicaciones desde los objetos marcadores 160, etc. Por ejemplo, en una implementación del sistema 100, un vehículo 101 está en modo manual al menos que detecte objetos marcadores 160 que indiquen que el vehículo 101 puede estar en modo semiautónomo o autónomo. En cualquier caso, el proceso 500 comienza en un bloque 505, en el cual un vehículo 101 es operado manualmente, p.ej., de manera convencional por un operador humano.

En el bloque 510, la computadora 105 determina si el proceso 500 debe continuar. Por ejemplo, la computadora 105 puede recibir ingreso de datos para iniciar operaciones autónomas. En cualquier caso, si el proceso 500 no debe continuar, el proceso 500 finaliza después del bloque 510, con lo cual es posible que el proceso 500, descrito más arriba, pueda iniciarse. De otro modo, el proceso 500 prosigue a un bloque 515.

En el bloque 515, de manera similar a la del bloque 415 descrito más arriba, la computadora 105 determina si uno o más marcadores 160 han sido detectados. Si se ha detectado un marcador 160, entonces el proceso 500 prosigue a un bloque 520. De otro modo, el proceso 500 regresa al bloque 505.

En el bloque 520, la computadora 105 determina si la información recibida del uno o más marcadores 160 detectados en el bloque 515 justifica una acción por parte del vehículo 101. p.ej., en forma similar a la descrita más arriba respecto del bloque 420. Si una acción está justificada en base a uno o más marcadores 160 detectados, entonces el proceso 500 procede a un bloque 525. De otro modo, el proceso 500 prosigue a un bloque 530.

En el bloque 525, la computadora 105 sugiere la acción determinada en el bloque 520, p.ej., de acuerdo con una HMI como se describe más arriba. Por ejemplo, ajustar la velocidad, la distancia de otros vehículos, el carril de viaje, etc. pueden recomendarse mediante un mensaje de HMI, p.ej., textual en un monitor, audio, etc.

En el bloque 530, que sigue al bloque 525, la computadora 105 determina si pasar o no al vehículo 101 al control manual. Tal pasaje puede estar determinado de acuerdo con el ingreso de datos del usuario, pero de manera alternativa o adicional la computadora 105 podría configurarse para colocar al vehículo 101 bajo el control autónomo o semiautónomo en base a uno o más marcadores 160 detectados. Por ejemplo, si un marcador 160 detectado indica que el vehículo 101 se está aproximando a una zona en construcción, un área de accidente, etc., la computadora 105 podría configurarse para controlar la velocidad del vehículo 101 y/o la dirección del vehículo 101. Además, cuando se llega al bloque 530 despues del bloque 520, la computadora 105 puede determinar simplemente si es adecuado un control autónomo o semiautónomo de acuerdo con una variedad de bases, p.ej., datos recolectados 115, ingreso del usuario, etc. Si debe retomarse el control autónomo, el proceso 500 procede a un bloque 535. De otro modo, el proceso 500 regresa al bloque 505.

En el bloque 535, la computadora 105 pasa al vehículo 101 al control autónomo o semiautónomo. Por ejemplo, la computadora 105 puede usar una interfaz hombre-máquina (HMI) o lo similar como se menciona más arriba para alertar al operador de un vehículo 101 de que se está implementando el control autónomo o semiautónomo, y que pueden interrumpirse las operaciones manuales o semimanuales tras una indicación de aceptación del control autónomo por parte del operador del vehículo 101. De manera alternativa, la computadora 105 podría simplemente implementar una acción autónoma, p.ej., frenado, aceleración, dirección, activación de las luces exteriores en el vehículo 101, etc. Después del bloque 535, el proceso 500 finaliza. Cuando el proceso 500 finaliza después del bloque 535, es posible que el proceso 300 y/o 400, analizado más arriba, en el cual el vehículo 101 es operado de manera autónoma, pueda comenzar.

CONCLUSIÓN Los dispositivos de computación, tales como los analizados en la presente, generalmente incluyen cada uno instrucciones ejecutables por uno o más dispositivos de computación tales como aquellos identificados precedentemente, y a fin de llevar a cabo bloques o pasos de los procesos descritos precedentemente. Por ejemplo, los bloques de procesos analizados precedentemente en la presente están representados como instrucciones ejecutables por computadora.

Las instrucciones ejecutables por computadora pueden recolectarse o interpretarse desde programas de computadora creados utilizando una variedad de lenguajes y/o teenologías de programación que incluyen, pero sin limitación, y ya sea solos o en combinación, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML, etc. En general, un procesador (por ejemplo, un microprocesador) recibe instrucciones, por ejemplo, de una memoria, de un medio legible por computadora, etc. y ejecuta estas instrucciones, realizando de este modo uno o más procesos, que incluyen uno o más de los procesos descritos en la presente. Dichas instrucciones y otros datos pueden almacenarse y transmitirse usando una variedad de medios legibles por computadora. Un archivo en un dispositivo de computación es generalmente una recolección de datos almacenados en un medio legible por computadora, tal como un medio de almacenamiento, una memoria de acceso aleatorio, etc.

Un medio legible por computadora incluye todo medio que participa en la provisión de datos (p.ej. instrucciones), los cuales pueden ser leídos por una computadora. Dicho medio puede adoptar diversas formas, que incluyen, pero sin limitación, medios permanentes, medios volátiles, etc. Los medios permanentes incluyen, por ejemplo, discos ópticos o magnéticos y otra memoria persistente. Los medios volátiles incluyen memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM, por sus siglas en inglés), la cual normalmente constituye la memoria principal. Las formas comunes de medios legibles por computadora incluyen, por ejemplo, un disquete, un disco flexible, un disco rígido, una cinta magnética, todo otro medio magnético, un CD-ROM, DVD, cualquier otro medio óptico, tarjetas perforadas, cinta de papel, cualquier otro medio físico con patrones de perforaciones, una RAM, una PROM, una EPROM, una FLASH-EEPROM, cualquier otro chip o cartucho de memoria, o cualquier otro medio desde el cual una computadora pueda leer.

En los dibujos, los mismos números de referencia indican los mismos elementos. Además, algunos de estos elementos o todos estos elementos podrían cambiarse. En cuanto a los medios, procesos, sistemas, métodos, etc. descritos en la presente, se comprenderá que, si bien los pasos de dichos procesos, etc. han sido descritos como pasos que ocurren conforme a una cierta secuencia ordenada, dichos procesos podrían practicarse con los pasos descritos realizados en un orden diferente al orden descrito en la presente. Debe comprenderse además que ciertos pasos podrían realizarse simultáneamente, que podrían agregarse otros pasos, o que ciertos pasos descritos en la presente podrían omitirse. En otras palabras, las descripciones de los procesos de la presente se proporcionan a los fines de ilustrar ciertas realizaciones, y de ningún modo deberían interpretarse como que limitan la invención reivindicada.

De acuerdo con ello, debe comprenderse que la descripción precedente pretende ser ilustrativa y no restrictiva. Muchas realizaciones y aplicaciones diferentes de los ejemplos provistos serían evidentes para aquellas personas capacitadas en la teenica tras la lectura de la descripción anterior. El alcance de la invención debería determinarse no con referencia a la descripción anterior sino que, por el contrario, debería determinarse con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el alcance total de los equivalentes a los cuales dichas reivindicaciones dan derecho. Se espera y se pretende que ocurran desarrollos futuros en las técnicas analizadas en la presente, y que los sistemas y métodos divulgados se incorporen en dichas realizaciones futuras. En resumen, se deberá comprender que la invención permite modificaciones y variaciones y está limitada únicamente por las siguientes reivindicaciones.

Se pretende que a todos los términos utilizados en las reivindicaciones se les den su interpretación razonable más amplia y sus significados usuales según lo comprenden aquellas personas capacitadas en la técnica a menos que se indique explícitamente lo contrario en la presente. En particular, el uso de los artículos en singular tales como “un/una,” “el/la,” “dicho/a,” etc. debe entenderse que indica uno o más de los elementos indicados a menos que una reivindicación indique una limitación explícita en contrario

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema caracterizado porque comprende una computadora en un vehículo, la computadora está configurada para operar el vehículo en al menos uno de un modo autónomo y un modo semiautónomo, y está además configurada para: detectar al menos un estado de la calzada por donde circula el vehículo, el estado comprende al menos uno de un carril restringido, una zona restringida, una zona en construcción, un área de accidente, una pendiente, una superficie peligrosa de la carretera; y determinar al menos una acción autónoma en base a un estado, la al menos una acción autónoma incluye al menos una de alterar una velocidad del vehículo, controlar la dirección del vehículo, controlar las luces del vehículo, pasar el vehículo al control manual, y controlar una distancia del vehículo desde un objeto.

2. El sistema de la reivindicación i, caracterizado porque la computadora está además configurada para implementar la al menos una acción autónoma.

3. El sistema de la reivindicación i, caracterizado porque la computadora está además configurada para detectar el estado usando datos obtenidos mediante al menos uno de una transmisión por radiofrecuencia, una imagen de cámara, y lidar.

4. El sistema de la reivindicación i, caracterizado porque la computadora está además configurada para detectar un marcador, donde el estado se detecta usando el marcador.

5. El sistema de la reivindicación 4, caracterizado porque la computadora está además configurada para detectar al menos un segundo marcador próximo a la calzada, y para obtener datos desde cada uno de los marcadores.

6. El sistema de la reivindicación 4, caracterizado porque el marcador es un marcador virtual.

7. Un sistema caracterizado porque comprende una computadora en un vehículo, la computadora está configurada para operar el vehículo en al menos uno de un modo autónomo y un modo semiautónomo, y está además configurada para: detectar un marcador próximo a una calzada que está siendo recorrida por el vehículo; obtener datos desde el marcador; y determinar implementar al menos una acción autónoma en base al marcador.

8. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque la computadora está además configurada para implementar la acción autónoma.

9. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque la al menos una acción autónoma es al menos una de alterar una velocidad del vehículo, controlar la dirección del vehículo, controlar las luces del vehículo, pasar el vehículo al control manual, y controlar una distancia del vehículo desde un objeto.

10. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque los datos son provistos desde el marcador mediante al menos uno de una transmisión por radiofrecuencia, una imagen de cámara, y lidar.

11. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque la computadora está además configurada para detectar al menos un segundo marcador próximo a la calzada, y para obtener datos desde cada uno de los marcadores.

12. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque los datos indican al menos uno de un carril restringido, una zona restringida, una zona en construcción, un área de accidente, una pendiente, una superficie peligrosa de la carretera.

13. El sistema de la reivindicación 7, caracterizado porque el marcador es un marcador virtual.

14. Un metodo implementado en una computadora en un vehículo, la computadora está configurada para operar el vehículo en al menos uno de un modo autónomo y un modo semiautónomo, el método estando caracterizado porque comprende: detectar un marcador próximo a una calzada que está siendo recorrida por el vehículo; obtener datos desde el marcador; y determinar implementar al menos una acción autónoma en base al marcador.

15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende implementar la acción autónoma.

16. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque la al menos una acción autónoma es al menos una de alterar una velocidad del vehículo, controlar la dirección del vehículo, controlar las luces del vehículo, pasar el vehículo al control manual, y controlar una distancia del vehículo desde un objeto.

17. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque los datos son provistos desde el marcador mediante al menos uno de una transmisión por radiofrecuencia, una imagen de cámara, y lidar.

18. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende detectar al menos un segundo marcador próximo a la calzada, y obtener datos desde cada uno de los marcadores.

19. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque los datos indican al menos uno de un carril restringido, una zona restringida, una zona en construcción, un área de accidente, una pendiente, una superficie peligrosa de la carretera.

20. El metodo de la reivindicación 14, caracterizado porque el marcador es un marcador virtual.