车辆到车辆的交叉路口导航控制的制作方法

本发明涉及车辆
技术领域：
，尤其涉及车辆到车辆的交叉路口导航控制。
背景技术：
：自主车辆会在交叉路口导航上遇到技术挑战。自主车辆传感器可能提供不准确的数据，和/或可能难以解释传感器数据来预测交叉路口中其他车辆的行为。如安装在交叉路口附近以向车辆提供导航通过交叉路口的指令的集中式控制器可能是昂贵并且难以实现的。技术实现要素：根据本发明，提供一种计算机，包含用于实现以下动作的程序：确定主车辆在交叉路口处的到达时间；通过车辆到车辆通信来接收来自一个或多个副车辆的交叉路口到达数据；根据交叉路口到达数据来确定一个或多个副车辆的优先级列表；根据优先级列表将副车辆中的一个识别为紧邻的在前车辆；和一经从紧邻的在前车辆接收到就绪信号解除，就致动主车辆的动力传动系统。根据本发明的一个实施例，其中程序还包含：直接从一个或多个副车辆接收交叉路口到达数据，交叉路口到达数据包括一个或多个副车辆中的每一个的唯一车辆标识和到达时间。根据本发明的一个实施例，其中程序还包含：在接收交叉路口到达数据之前发送交叉路口到达数据请求。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆最初停在等待前进通过交叉路口的队列中时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆停在交叉路口的第一位置时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆停在距离交叉路口的预先确定距离内时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当在主车辆前方的预先确定距离内未探测到车辆的情况下，主车辆停在交叉路口的预先确定距离内时的时间。根据本发明的一个实施例，其中程序还包含：确定主车辆何时已通过交叉路口；和在主车辆已通过交叉路口后发送就绪信号解除。根据本发明的一个实施例，其中程序还包含：当在致动动力传动系统之后主车辆已经行驶了预先确定的距离时，发出就绪信号解除。根据本发明的一个实施例，其中程序还包含：接收交叉路口到达数据请求；和响应于接收到交叉路口到达数据请求，发送交叉路口到达数据。根据本发明，提供一种方法，包含：确定主车辆在交叉路口处的到达时间；通过车辆到车辆通信接收来自一个或多个副车辆的交叉路口到达数据；根据交叉路口到达数据来确定一个或多个副车辆的优先级列表；根据优先级列表将副车辆中的一个识别为紧邻的在前车辆；一经从紧邻的在前车辆接收到就绪信号解除，就致动主车辆的动力传动系统。根据本发明的一个实施例，还包括：在接收到交叉路口到达数据之前发送交叉路口到达数据请求。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆最初停在等待前进通过交叉路口的队列中时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆停在交叉路口的第一位置时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当主车辆停在距离交叉路口的预先确定距离内时的时间。根据本发明的一个实施例，其中到达时间是当在主车辆前方的预先确定距离内未探测到车辆的情况下，主车辆停在交叉路口的预先确定距离内时的时间。根据本发明的一个实施例，还包含：确定主车辆何时已通过交叉路口；和在主车辆已通过交叉路口后发送就绪信号解除。根据本发明的一个实施例，还包含：当在致动动力传动系统之后主车辆已经行驶了预先确定的距离时，发出就绪信号解除。根据本发明，提供一种系统，包含：动力传动系统；导航装置；和与动力传动系统和导航系统通信的控制器，控制器包含处理器和存储器，存储器存储由处理器可执行的指令，指令包括以下指令：确定主车辆在交叉路口处的到达时间；通过车辆到车辆通信来接收来自一个或多个副车辆的交叉路口到达数据；根据交叉路口到达数据来确定一个或多个副车辆的优先级列表；根据优先级列表将副车辆中的一个识别为紧邻的在前车辆；和一经从紧邻的在前车辆接收到就绪信号解除，就致动主车辆的动力传动系统。根据本发明的一个实施例，其中指令还包括以下指令：在接收到交叉路口到达数据之前发送交叉路口到达数据请求；接收交叉路口到达数据请求；响应于接收到交叉路口到达数据请求而发送交叉路口到达数据；确定主车辆何时已通过交叉路口；和在主车辆已通过交叉路口后发送就绪信号解除。附图说明图1是示例性主车辆和示例性副车辆的部件的框图；图2是示例性主车辆和示例性副车辆在交叉路口处的透视图；图3示出了用于确定交叉路口处的优先级的示例过程的流程图；图4是执行图3的过程的主车辆和副车辆的平面示意图；图5是继续执行图3的过程的图4的主车辆和副车辆的平面示意图；图6是继续执行图3的过程的图4的主车辆和副车辆的平面示意图；图7是继续执行图3的过程的图4的主车辆和副车辆的平面示意图。具体实施方式简介车辆到车辆通信系统20(参见图1和图2)提供了硬件和软件基础设施来解决由于在许多交叉路口缺少控制车辆的集中式控制器而引起的问题。因此，系统20提供了一种用于旨在没有集中式控制器的情况下确定打算前进通过交叉路口的车辆的路权利优先级的解决方案。系统20进一步提供了使多个自主车辆导航通过交叉路口的提高地效率。因此，主车辆60中的车辆计算机30编程为通过车辆到车辆通信来接收来自一个或多个副车辆65的交叉路口到达数据。在某些应用中，到达数据包括唯一车辆标识和来自每个副车辆的到达时间。计算机30根据交叉路口到达数据为每个副车辆分配优先级。根据分配的优先级，计算机30将副车辆中一个识别为紧邻的在前的车辆。计算机30一经从紧邻的在前的车辆接收到就绪信号解除，就致动主车辆的动力传动系统，使得主车辆进入并且通过该交叉路口。使用车辆到车辆通信的过程可以包括：主车辆60确定其在交叉路口处的到达时间，并且请求来自在交叉路口处的副车辆65的到达数据。主车辆60接收到该到达数据，并且确定优先级顺序列表。根据优先级列表，主车辆60识别紧邻的在前副车辆65。主车辆60在接收到来自紧邻的在前副车辆65的就绪信号解除之前在交叉路口等待。当主车辆60等待进入交叉路口时，其可以接收到达数据请求，并且响应地发送其到达数据。当主车辆60确定其已经从紧邻的在前的副车辆65接收到就绪信号解除时，主车辆60致动动力传动系统以通过交叉路口。当主车辆60确定其已经通过交叉路口时，主车辆60为等待在主车辆60之后行进的任何副车辆65发送就绪信号解除。系统如图1和2所示，用于在交叉路口处确定车辆优先级的车辆到车辆通信和控制系统20包括与一个或多个传感器35、通信系统40、动力传动系统45和导航装置50通信的计算机30。车辆系统20可以安装在主车辆60和一个或多个副车辆65中。计算机30是包括处理器32和存储器34的计算装置。通过电路、芯片或其他电子部件来实现处理器32，并且处理器32可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个专用电路(asic)、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个客户集成电路等。处理器32可编程为处理通过存储器34、传感器35、通信系统40和导航装置50接收的数据和通信。处理数据可以包括处理由传感器35、通信系统40和导航装置50捕捉或提供的通信和/或其他数据，以确定相对于一个或多个副车辆65，主车辆60何时具有通过的优先级。处理器32可以进一步可编程为使主车辆60前进通过交叉路口。如下所述，处理器32根据传感器数据来指示车辆部件进行致动。通过电路、芯片或其他电子部件来实现存储器34，并且存储器34可以包括一个或多个只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪速存储器、电可编程存储器(eprom)、电可编程和可擦除存储器(eeprom)、嵌入式多媒体卡(emmc)、硬盘驱动器或任何易失性或非易失性介质等。存储器34可以存储用于执行本文所描述的过程的指令，并且可以从传感器和通信收集数据。计算机30与例如是常规的和已知(并且因此在附图中未示出)的一个或多个输入装置进行电子通信以用于向计算机30提供数据，并且与一个或多个输出装置进行通信以用于从计算机30接收数据和/或指令，例如来致动输出装置。示例性的输入装置包括：如交换机或图形用户界面(gui)的人机界面(hmi)；如激光雷达(lightdetectionandranging，lidar)、静态的和/或视频的摄像机、红外传感器、导航装置50等的成像装置，以及已知为例如在车辆通信总线或网络上提供数据的其它传感器和/或电子控制单元(ecu)，例如雷达、超声波传感器、加速度计、陀螺仪、压力传感器、温度计、气压计、高度计、电流感测装置、电压感测装置、麦克风、光传感器等。可以由计算机装置致动的示例性输出包括：警示灯和听觉子系统；图形用户界面；人机界面；具有蓝牙(bluetooth)，wi-fi(一种无线联网技术)或蜂窝功能的通信系统40；其他计算机；动力传动系统45等。传感器35收集数据并且发送数据到计算机30。传感器35可以探测车辆的内部状态，例如探测车轮速度、车轮定向以及发动机和变速器变量。传感器35可以探测车辆的位置或定向，例如是全球定位系统(gps)传感器；如压电或微机电系统(mems)的加速度计；如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪的陀螺仪；惯性测量单元(imu)；和磁力计。传感器35可以探测外部环境，例如是雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(lidar)装置以及如摄像机的图像处理传感器。通信系统40与计算机30通信。通信系统40无线地发送和接收来自其他通信系统的信息，使得信号、数据和其他信息能够通过在主车辆60与一个或多个副车辆65之间的车辆到车辆通信进行交换。示例性的通信系统40包括已知的wi-fi系统、无线电发射机和接收机、电信系统、蓝牙系统、蜂窝系统和移动卫星通信系统。动力传动系统45与计算机30通信。一经由计算机30致动，动力传动系统45就向车辆的车轮提供扭矩，推动车辆前进。动力传动系统45可以包括内燃发动机、变速器和/或电动马达和电池组。电池组连接到电动马达。在常规动力传动系统中，发动机旋转地连接到变速器。在混合动力传动系统中，电动马达连接到变速器并且将旋转动能传递到变速器，并且内燃发动机可以连接到电动马达或变速器。变速器将来自电动马达和/或内燃发动机的动能传递到驱动轮轴并且最终传递到车辆的车轮，同时施加扭矩与转速之间允许有不同权衡的传动比。导航装置50与计算机30通信。导航装置50确定车辆相对于存储的地图数据的位置。为了确定位置，导航装置50可以依赖于：来自全球导航卫星系统的信息、来自附接到车辆的传动系的传感器35、陀螺仪和/或加速度计的距离数据。示例性的导航装置50包括已知的gps导航装置、个人导航装置和车辆导航系统。过程参考图3，当主车辆60接近交叉路口时，用于确定在交叉路口处的优先级的过程100开始。例如，计算机30可以根据从导航装置50接收到的信息和数据来确定主车辆60正在接近交叉路口。计算机30在框110开始该过程，计算机30确定主车辆60的到达时间。例如，可以使用通信系统40访问具有时钟(如原子时钟)的网络来确定到达时间，如已知的，在网络上可以指示主车辆到达的时间。另外，网络还可以用于同步车辆60的计算机30时钟。进一步可选地和/或另外地，网络可以在主车辆60到达交叉路口之前为计算机30指示当前时间，计算机30保持该当前时间，并且根据计算机30保持的当前时间指示到达时间。到达时间可以是当主车辆60最初停在等待前进通过交叉路口的队列中(如图4中的车辆61的位置)时的时间。可选地，到达时间可以是当主车辆60停在交叉路口处的第一位置时的时间。如本文所使用的，第一位置是队列中没有其他车辆排在车辆(如图4中的车辆62)正前方的位置。在第一位置，主车辆60和/或副车辆65可以在交叉路口向其他车辆60、65发送就绪信号。就绪信号指示就绪状态，就绪状态表明：发送车辆60、65准备好前进通过交叉路口，并且在具有紧邻的优先级的车辆已经清除其就绪信号之前进行等待。就绪信号可以被广播传达到所有车辆。如下面进一步讨论的，响应于从另一车辆接收的请求，就绪信号可以广播到特定车辆。就绪信号可以是离散地广播。就绪信号可以是连续地广播，或以预先确定的时间间隔(即每5秒)发送一次。就绪信号可以包括广播车辆的到达时间。可以根据主车辆60与交叉路口的位置或距离的比较来确定到达时间，并且还根据主车辆60相对于交叉路口处的其他车辆的位置来确定到达时间。例如，计算机30可以通过根据从导航装置50接收到的信息和数据确定主车辆60停在交叉路口的预先确定距离(即100英尺)内，来确定主车辆60处于等待前进通过交叉路口的队列中。计算机还可以通过确定在主车辆60前方的预先确定距离(即20英尺)内探测到另一车辆，来确定主车辆60处于等待前进通过交叉路口的队列中。在另一示例中，计算机30可以通过确定主车辆60停在交叉路口的预先确定距离内(即50英尺)，来确定主车辆60处于第一位置，并且还可以根据从导航装置50和一个或多个传感器35(如接近传感器、lidar等)接收的信息，来确定在主车辆60的前方的预先确定距离(即20英尺)内没有探测到其它车辆。在框115处继续该过程，计算机30通过车辆到车辆通信从一个或多个副车辆65请求交叉路口到达数据。例如，计算机30可以通过通信系统40发送对于交叉路口到达数据的请求，以由一个或多个副车辆65的通信系统接收。对于交叉路口到达数据的请求可以包括对一个或多个副车辆65中的每一个的唯一标识和到达时间的请求。每个副车辆65的唯一标识可以是在制造时与车辆相关联的车辆识别号(vin)、与车辆的使用者相关联的用户名、由车辆的计算机生成的电子个人识别码(electronicpin)等。可以根据类似于上述讨论的主车辆的到达时间来确定副车辆65的到达时间。该请求还可以包括就绪信号。一个或多个副车辆65响应于接收到交叉路口到达数据的请求，可以发送包括对于一个或多个副车辆65中的每一个的唯一标识和到达时间的交叉路口到达数据。该响应还可以包括就绪信号。接下来，在框120处，主车辆60的计算机30通过车辆到车辆通信从一个或多个副车辆65接收交叉路口到达数据，例如在从一个或多个副车辆65的通信系统40发送之后，由主车辆60的通信系统40接收。接下来，在框125处，计算机30根据所接收的到达数据来确定对于一个或多个副车辆65的优先级顺序列表。优先级顺序以如下方式分配：通过计算机30比较一个或多个副车辆65的各自的到达数据，并且生成一个或多个副车辆65的时间顺序列表。一个或多个副车辆65的列表被排序为首先到达交叉路口的副车辆65在列表的顶部，然后相继地进行，最后到达的副车辆65在列表的底部。例如，可以用一个或多个副车辆65中的每一个的到达时间来创建一个或多个副车辆65按照时间顺序的列表。优先级列表可以包括主车辆60的到达数据。作为响应，在框130处，计算机30根据所确定的优先级列表来将一个或多个副车辆65中的一个识别为紧邻的在前的车辆。紧邻的在前的车辆是一个或多个副车辆65中的最后一个车辆，具有在主车辆60前进之前前进通过交叉路口的优先级。例如，紧邻的在前的车辆可以被识别为在列表的底部的最后到达的副车辆。在另一示例中，紧邻的在前的车辆可以被识别为具有由计算机30确定的在主车辆60的到达时间之前最接近的到达时间的副车辆。在框135处，当主车辆60的计算机30等待指示车辆60前进通过交叉路口时，主车辆60可以如上所述地通过通信系统40经由车辆到车辆通信从一个或多个副车辆65接收到达数据请求。接下来，在框140处，计算机30如上所述地将包括主车辆60的到达时间的到达数据经由车辆到车辆通信发送。在框145处，计算机30确定是否从被识别为紧邻的在前车辆的副车辆接收到就绪信号解除。就绪信号解除通知接收车辆：发送车辆已经清除其就绪状态，例如此时发送车辆已经前进通过交叉路口。就绪信号解除可以是由副车辆经由车辆到车辆通信发送到主车辆60的显式信号。可选地，就绪信号解除可以是经由车辆到车辆通信由副车辆传送到主车辆60的信号的缺位，例如连续地或间歇地(如以预先确定的时间间隔)广播的信号的终止。就绪信号解除可以包括指示以下的数据：发送车辆已经清除其就绪状态、发送车辆的身份、发送车辆的优先级顺序以及发送车辆的行进方向的数据。就绪信号解除可以被寻址到紧随其后的车辆。紧随其后的车辆可以被识别为具有在发送就绪信号解除的车辆的到达时间之后最接近的到达时间的车辆。就绪信号解除可以是由范围内所有车辆接收的公共广播。在框150处，响应于计算机30接收到来自紧邻的在前的车辆的就绪信号解除，计算机30致动动力传动系统45，使得主车辆60前进进入交叉路口。在框155处，在已致动动力传动系统45之后，计算机30确定主车辆60是否已经通过了交叉路口。可以根据主车辆60地理位置与交叉路口的比较，和/或进一步根据在框150处致动动力传动系统45之后所行驶的距离，来确定主车辆60是否已经通过了交叉路口。例如，可以由导航装置50相对于地图数据来确定主车辆的位置。在另一示例中，导航装置50可以将主车辆的当前位置与第一位置进行比较，以确定致动动力传动系统45后行驶的距离；也可以使用从传感器35接收的数据来确定该距离，如使用已知的速度传感器和已知的算法，在一段时间内根据所测量的速度来计算距离。一旦主车辆60已经至少行驶了预先确定的距离量(如100英尺)，计算机30可以确定主车辆已经通过了交叉路口。当计算机确定主车辆60已经通过了交叉路口时，计算机30移动到框160，否则，计算机30返回到框150，循环地继续致动动力传动系统45并且确定主车辆60是否已经通过交叉路口。在框160处，在计算机30已经确定主车辆60已经通过了交叉路口之后，计算机30发送就绪信号解除。就绪信号解除向在交叉路口的车辆指示主车辆已经前进通过交叉路口，并且等待通过交叉路口的其他车辆可以前进。如上所述，就绪信号解除可以是由通信系统40发送的以由其他车辆通过车辆到车辆通信接收的显式信号。另外，如上所述，就绪信号解除可能是传送的信号的缺位，例如连续地或间歇地(如以预先确定的时间间隔)广播的信号的终止。现在参考图4-7，主车辆60和副车辆65被示出为导航于交叉路口。在图4中，主车辆60已在交叉路口处到达第一位置。主车辆60确定其到达时间(图3，框110)。然后主车辆60发出对到达数据的请求(图3，框115)。在交叉路口周围的第一位置的每个副车辆65a-c将到达数据发送到主车辆60。如下表所示，主车辆60接收到达数据并且根据到达时间来确定副车辆65a-c的优先级(图3，框120和125)。车辆到达时间副车辆65a14:16.23副车辆65b14:16.26主车辆6014:16.33副车辆65c14:16.34主车辆60根据确定的优先级，将副车辆65b识别为紧邻的在前的车辆(图3，框130)。在图5中，副车辆65a前进通过交叉路口，并且发出就绪信号解除。主车辆60可以接收来自副车辆65a的就绪信号解除，然而，副车辆65a不是主车辆60的紧邻的在前车辆。因此，主车辆60继续在交叉路口等待。在图6中，当主车辆60等待前进通过交叉路口时，副车辆65d确定副车辆65a不再在副车辆65d前面的预先确定距离内，并且前进到交叉路口处的第一位置。在第一位置，副车辆65d确定其到达时间，然后发出对到达数据的请求。主车辆60接收到达数据请求(图3，框135)，然后通过发送其到达数据来进行响应(图3，框140)。继续在图6中，副车辆65b接收来自副车辆65a(即副车辆65b的紧邻的在前车辆)的就绪信号解除。副车辆65b在接收到就绪信号解除之后，前进通过交叉路口并且发送其就绪信号解除。就绪信号解除由主车辆60接收(图3，框145)。副车辆65e前进到由副车辆65b空出的第一位置。在图7中，主车辆60从副车辆65b(即主车辆60的紧邻的在前车辆)接收到就绪信号解除，致动其动力传动系统(图3，框150)前进通过交叉路口。一旦主车辆60已经通过了交叉路口(图3，框155)，那么主车辆60发送就绪信号解除(图3，框160)。就绪信号解除由副车辆65c接收，并且副车辆65c-e等继续该过程。结论计算装置通常各自包括可以由如上显示的一个或多个计算装置执行的，并且用于执行上述过程的框和步骤的指令。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序进行编译或解释，这些编程语言和/或技术包括但不限于单独的或组合的javatm、c、c++、visualbasic、javascript、perl、html等。通常，处理器(如微处理器)从存储器、计算机可读介质等接收指令并且执行这些指令，由此执行包括本文所述过程中的一个或多个的一个或多个过程。可以使用各种计算机可读介质来存储和传输这样的指令和其他数据。计算装置中的文件通常是存储在如存储介质、随机存取存储器等的计算机可读介质上的数据的集合。计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(如指令)的任何介质。这种介质可以采取包括但不限于非易失性介质、易失性介质等的许多形式。非易失性介质包括如光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质包括如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(dram)。计算机可读介质的常见形式包括如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom(光盘只读存储器，compactdiscread-onlymemory)、dvd(数字影碟，digitalvideodisk)、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、ram(随机存取存储器，randomaccessmemory)、prom(可编程只读存储器，programmablereadonlymemory)、eprom(可擦可编程只读存储器)、闪存电可擦除可编程只读存储器(flash-eeprom)、任何其它存储器芯片或存储器盒、或计算机可从其读取的任何其它介质。对于本文所述的介质、过程、系统、方法等，应当理解的是，尽管将这些过程等的步骤已描述为根据某个有序序列发生，但这样的过程可以按照不同于本文描述顺序的顺序执行的描述步骤来实施。还应当理解的是，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。例如，在过程100中，可以省略这些步骤中的一个或多个，或者可以以不同的顺序执行这些步骤。换言之，本文提供的系统和/或过程的描述是以说明某些实施例为目的，除非在权利要求中明确地描述了这样的顺序，否则不应将其解释为对公开主题的限制。因此，应当理解的是，包括上述描述和附图及以下权利要求的本公开旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读上述描述之后，除了提供的实施例之外的许多实施例和应用将是对本领域技术人员显而易见的。不应该参考上述描述来确定本发明的范围，而应该参考本公开所附权利要求和/或包括在基于本公开的非临时专利申请中的权利要求，以及这些权利要求所享有的全部等同范围来确定本发明的范围。预期和意图的是，未来的发展将出现在本文讨论的技术中，并且所公开的系统和方法将并入到未来的实施例中。总之，应该理解的是，本公开主题是能够进行修改和变化的。当前第1页12