控制自主运载工具的方法与流程

1.本发明涉及一种控制自主运载工具的方法。


背景技术：

2.自主运载工具(autonomous vehicle，av)(诸如，自主汽车或无人机)可以用于后勤。特别地，这种av可用于将包裹从分发中心递送到递送点。
3.在许多情况下，空中av从内部电池提供用于推进的电力。因此，由于有限的电池供电，这种av具有有限行程范围，通常提供小于一小时的行程价值，并且在许多情况下仅20-30分钟。这显著地限制了这种av的后勤使用。
4.因此，可能需要使用多个av来执行任务；然而，这需要协调av，协调av依次需要av能够有效地传输信息。为此，av可以配备有用于接入无线蜂窝电信网络的电信设备。然而，蜂窝网络可能在av附近出现故障或不可用，在这种情况下，不再可能有效地协调av以便一致地工作以执行包裹的长距离(即，超出av的行程范围)递送。
5.鉴于上述内容，本发明的目的是至少减轻一些上述问题。


技术实现要素：

6.根据本发明的第一方面，提供了一种控制用于将有效载荷递送到预期递送位置的自主运载工具(av)的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：识别用于从第一位置取回有效载荷的第一av；确定所述第一av能够与所述有效载荷一起从所述第一位置行进到的第二位置；指示所述第一av从所述第一位置取回所述有效载荷，并将所述有效载荷递送到所述第二位置，其中，所述无线通信为系统信息消息的形式；传输请求另一av协助从所述第二位置递送所述有效载荷的无线通信；响应于所述无线通信，识别用于从所述第二位置取回所述有效载荷的第二av；以及指示所述第二av从所述第二位置取回所述有效载荷并将所述有效载荷递送到所述预期递送位置。
7.可选地，在指示第一av之前或之后执行识别第二av的步骤。可选地，在指示第二av之前，第二av位于第二位置或远离第二位置。可选地，根据第二av的位置来确定第二位置。优选地，所述方法还包括以下步骤：识别所述第一av不能将所述有效载荷递送到所述预期递送位置，但是所述第一av能够与所述有效载荷一起行进离开所述第一位置。
8.可选地，所述系统信息消息由蜂窝电信网络的无线电接入点发送。优选地，系统信息消息能够由第一av和/或第二av接收和处理，而无需向蜂窝电信网络注册，其中，所述第一av和第二av能够向蜂窝电信网络注册和/或与其建立网络数据会话。优选地，如这里所使用的，术语“系统信息消息”包括用于配置(但不必须建立)正在进行的电信的任何通信，并且特别是在联网的物理层。系统信息消息可以是开销通信。优选地，系统信息消息包括主信息块(mib)和/或系统信息块(sib)消息，例如如3gpp技术规范36.331，版本15.4.0，第5.2节中所描述的，所述系统信息块(sib)可以是类型1至13sib中的任一者的形式，并且优选地其是类型1sib的形式。优选地，无线通信在电磁频谱的一部分内被发送，该电磁频谱被许可
(或专门许可)用于广域电信，特别是用于蜂窝电信。优选地，第一av和第二av仅被预订到彼此不同的电信网络。可选地，通过pc5接口来传输和/或接收无线通信。
9.优选地，无线通信由蜂窝电信网络的无线电接入点传输，并且其中，第一av向所述无线电接入点注册。
10.可选地，无线电接入点最接近第一av和/或第二av。可选地，无线通信由多个无线电接入点传输，其中，所述多个无线电接入点围绕第一av布置或以第一av为中心。优选地，第二av不向所述无线电接入点注册，并且更优选地不能向所述无线电接入点注册。
11.可选地，指示第二av的步骤通过为系统信息消息的形式的无线通信来执行。
12.优选地，无线通信经由至少一个中间av由第二av接收。优选地，无线通信包括第二位置和/或预期递送位置。
13.优选地，根据第一av的最大行程范围来确定第二位置。
14.优选地，该方法还包括以下步骤：取回关于第二av取回有效载荷并将所述有效载荷递送到预期递送位置的能力的能力信息，以及根据所述能力信息来识别和/或指示第二av。可选地，通过从第二av到第一av的设备到设备通信来取回所述能力信息。
15.优选地，确定第二位置的步骤由第一av执行。可选地，所述确定由远程处理器执行，并且其中，第一av与远程处理器进行无线通信。
16.优选地，识别和/或指示第二av的步骤由第一av执行。可选地，所述识别由远程处理器执行，并且其中，第一av与远程处理器进行无线通信。
17.优选地，识别第二av的步骤还包括以下步骤：广播所述无线通信；以及响应于所述无线通信，从所述第二av接收答复，其中，根据所述答复来识别所述第二av。
18.优选地，所述响应包括：第二av的可用性；第二av的行程范围；第二av的当前位置；和/或第二av承载有效载荷的能力。可选地，该方法包括从相应的多个av接收对广播无线通信的多个答复的步骤，并且其中，根据来自第二av的答复从所述多个av中选择第二av。
19.优选地，第二位置比第一位置更靠近预期递送位置。
20.优选地，第一av将一个或更多个有效载荷承载到一个或更多个预期递送位置，并且其中，识别并指示多个第二av取回一个或更多个有效载荷并将其递送到一个或更多个预期递送位置。
21.优选地，无线通信包括用于递送的优先权级别，并且其中，根据所述优先权级别来执行所述识别。
22.可选地，可以根据优先权级别来识别和指示第二av，以便覆盖(override)第二av所参与的当前任务，例如另一递送。
23.优选地，第一av和/或第二av是无人操纵的。优选地，第一av和/或第二av是空中、海上和/或地面运载工具。
24.根据本发明的另一方面，提供了一种存储介质，其承载表示指令的计算机可读代码，在至少一个处理器执行所述指令时，使所述至少一个处理器执行上述方法。
25.本发明包括本文描述和/或说明的任何新颖方面。本发明还扩展到基本上如此处所描述的和/或如参照附图所示的方法和/或装置。本发明还被提供为用于执行这里描述的任何方法和/或用于实现这里描述的任何装置特征的计算机程序和/或计算机程序产品、以及存储有用于执行这里描述的任何方法和/或用于实现这里描述的任何装置特征的程序的
计算机可读介质。被描述为以硬件实现的特征可以另选地以软件实现，反之亦然。
26.本发明还提供了一种发送信号的方法、以及一种具有操作系统的计算机产品，该操作系统支持用于执行这里描述的任何方法和/或用于实现这里描述的任何装置特征的计算机程序。
27.也可以提供任何装置特征作为方法的相应步骤，反之亦然。如这里所使用的，装置加功能特征可以另选地按照它们相应的结构来表示，例如作为适当编程的处理器。
28.本发明的一个方面中的任何特征可以以任何适当的组合应用于本发明的其它方面。一个方面中的任何、一些和/或所有特征可以以任何适当的组合应用于任何其它方面中的任何、一些和/或所有特征。在本发明的任何方面中描述和定义的各种特征的特定组合可以独立地实现和/或提供和/或使用。
29.如通篇所使用的，词语“或”可以以排他性和/或包含性意义来解释，除非另外指明。
30.本发明扩展到如本文所述和/或基本上如参考附图所示的控制自主运载工具的方法。现在参照附图仅通过举例的方式描述本发明，其中：
31.图1示出了在中继中递送有效载荷的多个自主运载工具(av)的示意图；
32.图2示出了用于控制av以执行递送的过程；以及
33.图3和图4是示出用于控制av以执行递送的通信过程的流程图。
具体实施方式
34.图1示出了为无人飞行器(或所谓的“无人机”)形式的多个自主运载工具(av)110，其被指示从起始点130-1(诸如，包裹分发中心)向预期的最终递送目的地130-2(诸如，接收方的地址)递送有效载荷120。av包括无线电信设备(未示出)，以便能够与蜂窝无线电信网络通信，并且特别是与电信网络的组成无线电接入点155通信。
35.提供了用于通过在中继中工作的多个av 110将有效载荷120递送到预期目的地130-2的过程200；该过程在图2中示出并参考图2进行描述。
36.多个av包括第一av 110-1。在第一步骤210中，选择并指示第一av 110-1从起始点130-1取回有效载荷120；该选择和指示由用于管理多个av 110的控制中心150执行。
37.如图2所示，在下一步骤220，确定第一av 110-1是否能够将取回的有效载荷120递送到预期目的地130-2。在一个示例中，在由第一av 110-1递送有效载荷的开始之前或者期间执行步骤220。
38.如果确定第一av 110-1能够将有效载荷从起始点130-1递送到预期目的地130-2，则在步骤230指示第一av 110-1这样做。
39.然而，如果确定第一av 110-1不能将有效载荷从起始点130-1递送到预期目的地130-2，则过程200继续到步骤240。例如，因为第一av 110-1的行程范围小于到预期目的地130-2的距离，所以第一av 110-1可能不能以单次充电将有效载荷120递送到预期目的地130-2。
40.在步骤240，执行处理以确定在第一av 110-1的行程范围内并使有效载荷更靠近预期目的地130-2的适当中间目的地140。
41.因此，为第一av 110-1识别第一中间目的地140-1，并且在步骤250，指示第一av执
行有效载荷从起始点130-1到第一中间目的地140-1的递送。
42.在下一步骤260，通过无线通信160识别并指示后继者(第二)av 110-2从第一中间目的地140-1取回有效载荷120。
43.过程200然后重复到步骤220，并且该过程继续重复直到有效载荷120被递送到预期目的地130-2。
44.在过程200的第一重复中，在步骤220，确定第二av 110-2是否能够以单次充电将有效载荷120从第一中间目的地140-1递送到预期目的地130-2；在图1的示例中，确定第二av 110-2不能这样做。
45.随后，在步骤240，识别第二av 110-2能够行进到的并且使有效载荷仍然更靠近预期目的地130-2的第二中间目的地140-2。因此，第二av 110-2然后按照步骤250执行有效载荷到第二中间目的地140-2的递送。
46.在步骤260的第一重复中，识别并指示第三av 110-3从第二中间目的地140-2取回有效载荷120，如由第二av 110-2递送的。
47.以对应于第一av 110-1和第二av 110-2的方式，并且在过程200的进一步重复中，第三av 110-3将有效载荷120递送到第三中间目的地140-3。
48.同样，在过程200的又一重复中，在第三中间目的地140-3处，第四av 110-4取回有效载荷120。如步骤220所识别的，第四av 110-4被确定为能够自己将有效载荷递送到预期目的地130-2。因此，第四av被指示将有效载荷10递送到预期目的地130-2，然后过程200可用于终止。
49.步骤220、240和/或260可用于由av执行，即，在过程200的当前迭代中，选择步骤220、240和/或260来取回有效载荷；和/或由控制中心150将这些处理步骤的结果无线地传输(例如，借助于蜂窝无线电信网络)到被选择为取回有效载荷120的av。
50.无线通信160被用于协调多个av 110以便：识别适当的av以取回所述有效载荷；将中间目的地传输到av；执行有效载荷切换；以及传输关于有效载荷的递送的信息，诸如有效载荷的预期目的地130-2。
51.图3和图4示出了根据过程200中的步骤260的用于识别和指示av协助有效载荷120的递送的无线通信160的流程图。
52.图3是示出了传输无线通信160的过程300的流程图，其中，所述无线通信160为至少一个设备到设备通信的形式。具体地，设备到设备通信遵循ltedirect协议，并且使用例如形成av 110的无线电信设备(未示出)的一部分的pc5接口来进行通信。特别地，设备到设备通信符合3gpp技术规范23.285，版本16，版本16.2.0，特别是第4.2.1节，其内容通过引用结合于此。在一个示例中，设备到设备通信具体为蜂窝v2x通信的形式，尤其是蜂窝v2v通信。
53.在过程300的第一步骤中，第一av 110-1广播请求另一av协助递送有效载荷120的广告通信160-1。在重复的基础上，例如每5秒，广播广告通信。
54.广告通信160-1至少包括第一中间目的地140-1和预期目的地130-2。
55.由于广告通信160-1为设备到设备通信的形式，所以广告通信160-1可用于由多个av 110(这里，每个av都是“接收av”)直接接收，其中，每个接收av在第一av 110-1的包括第二av 110-2的接收范围内(虽然在这一点上，第二av 110-2还必须被识别为在有效载荷的
递送中将在第一av之后的av)。
56.在由接收av 110接收到广告通信160-1时，由每个单独的接收av执行处理以确定其是否适合于从第一中间目的地140-1取回有效载荷120。例如，接收av执行处理以识别是否：在给定当前行程范围的情况下第一中间目的地离其当前目的地太远；接收av当前或将可用于进行递送；和/或广告通信包括这种信息-有效载荷120的尺寸和/或质量对于接收av来说是否太大。
57.如果接收av确定其适合于取回有效载荷120，则这样的接收av利用接受通信160-2响应广告通信160-1(这里，每个av都是“响应av”)以向第一av 110-1识别其自身能够协助递送有效载荷；该接受通信160-2由第二av 110-2发出。如果不是，则接收av不发出任何响应。
58.第一av 110-1直接接收接受通信160-2，随后第一av 110-1停止广播广告通信160-1。
59.基于由第一av 110-1接收的接受通信160-2，第一av 110-1选择响应av之一(这里，是“选择的av”)以使第一av成功继续递送有效载荷120，并经由选择通信160-3将该选择传输到第二av。
60.在图3的示例中，每个通信160都是设备到设备通信，因此直接在多个av 110之间进行通信，而不需要通信跨过蜂窝电信网络(包括无线电接入点155)。有利地，这改善了av之间的通信接入和效率，特别是在蜂窝电信网络不可用或不可靠的情况下，诸如在远程区域中，或者在av不能向蜂窝电信网络注册的情况下，例如在漫游不允许的情况下。
61.图4是示出传输无线通信160的过程400的流程图，其中，通信160包括至少一个修改后的系统信息消息。
62.在图4的示例中，识别出第一av 110-1不能将有效载荷120递送到其预期目的地(按照图2的步骤220)；这或者能够得出这种结论的信息由第一av 110-1通过警报通信160-4传输到第一无线电接入点155-1。警报通信160-4经由数据承载会话从第一av 110-1被传输到第一无线电接入点155-1。假定第一av 110-1在第一无线电接入点155-1的通信范围内并且假定第一av 110-1是与第一无线电接入点155-1相关联的第一电信网络(未示出)的订户，则实现这一点。
63.响应于警报通信160-4，第一无线电接入点155-1广播请求另一av协助递送有效载荷120的广告通信160-1；该广告通信160-1为修改后的系统信息消息的形式。
64.系统信息消息是在蜂窝电话中用于无线电接入点155配置(但不必须建立)与用户设备(ue)(诸如，av 110)的通信的开销通信。这样，系统信息消息涉及配置通信的物理层，并且在ue不注册的情况下能够被接收和处理，能够向蜂窝电信网络注册，和/或与蜂窝电信网络建立网络数据会话。
65.修改后的系统信息消息是包括附加字段的系统信息消息(附加字段对多个av 110是可理解的)以告知对协助递送有效载荷的请求并促进这种请求的协助。为修改后的系统信息消息形式的广告通信160-1可用于包括与参考图3描述的广告通信160-1相同的信息。这样，新字段被提供作为修改后的系统信息消息的一部分以表示这样的信息，并且av被配置为正确地解释这些新字段。修改后的系统信息消息可用于包括修改后的主信息块(mib)和/或修改后的系统信息块(sib)消息，包括类型1至13中的任一者，例如在3gpp技术规范
36.331，版本15.4.0，第5.2节中描述的。
66.广告通信160-1由在第一无线电接入点155-1的接收范围内的包括第二av 110-2的接收av接收。
67.在图4的示例中，只有第一av 110-1是与第一无线电接入点排他地相关联的电信网络的订户。包括第二av 110-2的剩余av不是第一电信网络的订户，因此不能经由第一无线电接入点155-1建立数据承载会话。因此，为修改后的系统信息消息的形式允许第二av 110-2接收和处理来自第一无线电接入点155-1的广告通信160-1，但是第二av 110-2不能接入第一电信网络(作为第一电信网络的非订户)。
68.这样，提供了一种警告av 110以帮助递送的手段，其能够警告av 110，而不管它们能够在其本地附近接入哪个电信网络。
69.在由接收av 110接收到广告通信160-1时，接收av执行处理以确定其是否适合于从第一中间目的地140-1取回有效载荷120，例如按照参考图3描述的过程。
70.如果接收av确定其适合于取回有效载荷120，则这样的接收av利用接受通信160-2响应广告通信160-1，以将其自身识别为能够协助递送有效载荷；该接受通信160-2由第二av 110-2发出。如果不是，则接收av不发出任何响应。
71.由于第二av 110-2不是第一电信网络的订户，所以第二av不能向第一电信网络注册，因此不能经由第一无线电接入点155-1发出接受通信160-2。作为替代，第二av是第二电信网络(未示出)的订户，第二无线电接入点155-2专门与该订户相关联。结果，第二av通过数据承载会话或无线电资源控制(rrc)消息经由第二电信网络并且尤其是经由第二无线电接入点155-2来传输接受通信160-2。
72.一旦接收到接受通信160-2，第二电信网络就将接受通信160-2传输到第一电信网络(图4中未示出)，从而导致第一无线电接入点155-1停止广播广告通信160-1。
73.接受通信160-2由第二电信网络传输到适当的实体(诸如控制中心150或第一av 110-1)以便识别所选择的av。在图4的示例中，与第二电信网络通信的控制中心选择第二av 110-2。为此，第二电信网络通过第二无线电接入点155-2将选择消息160-3传输到所选择的av(即，第二av 110-2)，该选择消息160-3触发所选择的av协助递送有效载荷(即，处理如从过程200的步骤260进行)。
74.参考图3和图4，广告通信160-1还可以用于包括信息，所述信息包括：
75.·
唯一地识别第一av 110-1的标识符，诸如国际移动设备身份(imei)；
76.·
第一av 110-1的当前地理位置(例如，通过gps确定的)；
77.·
第一av 110-1的速度或速率和/或到目的地的期望时间(即，第一中间目的地)；
78.·
关于递送有效载荷120的信息，例如包括：
79.ο递送的重要性级别或优先权级别(例如，低优先权递送，诸如用于基本消费品，或高优先权递送，诸如用于输血的血液)；
80.·
到预期目的地要采取的路线(例如，最快或最节能的路线)；
81.·
关于有效载荷120的信息，所述信息包括：
82.ο尺寸；
83.ο质量；
84.ο将被处理的取向；
85.ο有效载荷的易碎性级别；
86.ο有效载荷的危险级别(例如，包含有毒化学品或爆炸物，诸如在烟花的情况下)；和/或
87.ο有效载荷是否是多个单独的物品，这些物品的数量(以及可应用于每个这样的物品的任何上述信息)和/或要恢复的单独物品，如果不是全部的话。
88.广告通信160-1中的上述信息可用于识别所选择的av。在一个示例中，过程200可用于覆盖av 110的当前任务(诸如，递送或再充电)，以便将该av识别为所选择的av；这在一个递送覆盖另一个递送的情况下可能是有利的(诸如，对于时间紧迫的递送，包括用于输血的血液)。
89.图3和/或图4中示出并参考图3和/或图4描述的过程可用于由被选择为取回有效载荷的后续av 110来执行，例如使得：在过程200的第一重复中，第一av 110-1的角色被第二av 110-2代替，并且第二av 110-2的角色可用于被第三av 110-3代替；并且在过程200的第二重复中，第二av 110-2的角色被第三av 110-3代替，并且第三av 110-3的角色可用于被第四av 110-3代替。
90.另选方案和修改例
91.在图1中，av 110被示出为所谓的无人机。在另一示例中，av包括任何类型的自主或半自主运载工具，诸如：地面运载工具(包括气垫船和地下运载工具)；海上运载工具(包括潜艇)；空中运载工具(包括航天器)；以及混合动力运载工具。
92.在以上描述中，适当的中间目的地140在第一av 110-1的行程范围内并使有效载荷更靠近预期目的地130-2。然而，在另选方案中，中间目的地140可用于使有效载荷更远离或不更靠近预期目的地130-2，但是提供到中间目的地130-2和/或从中间目的地130-2的更快、更安全、更少拥塞和/或更少扰乱的路线。
93.在一个示例中，无线通信160被加密或包括加密的数据，使得它们仅可由被注册或选择来帮助执行上述递送过程的av读取。
94.在一个示例中，中间位置140可被预先定义。
95.在图3和图4的示例中，只有单个av(第二av 110-2)利用接受通信160-2进行响应。在接收到多个接受通信160-2的情况下，所选择的av基于以下被识别：第一应答者；最接近应答者；和/或就将有效载荷递送到预期目的地而言最有能力的应答者。因此，接受通信160-2还可用于包括关于与其当前位置、能力和/或行程范围有关的响应av的信息。
96.参照图4，在另选方案中，基于第一av 110-1当前向第一无线电接入点155-1注册，选择第一无线电接入点155-1(而不是第一电信网络的任何其它无线电接入点)来广播广告通信。
97.可以独立地或以任何适当的组合来提供在此公开的并且(在适当的情况下)作为权利要求和附图的一部分的每个特征。
98.权利要求中出现的任何附图标记仅用于说明，而不应限制权利要求的范围。