用来经由环境感知和传感器校准和验证支持自主车辆的系统和方法技术方案

技术编号:14744543 阅读:243 留言:0更新日期:2017-03-01 20:29
一种自主车辆支持系统包括具有多个灯单元(106‑1,...,106‑N)的照明网络(100),其中,至少一个灯单元包括至少一个传感器类型(110‑1,...,110‑N);和集中式或分布式控制器(102,105‑1,...,105‑N),其中,第一灯单元(106‑1,...,106‑N)从其传感器类型接收传感器数据(110‑1,...,110‑N),其中,控制器(105‑1,...,105‑1)使用从灯单元接收的传感器数据形成对于第一灯单元(106‑1,...,106‑N)是本地的区域的本地环境知觉,并且从与区域的至少一部分有关的自主车辆接收传感器测量数据,并且交叉验证区域的本地环境知觉和来自自主车辆的传感器测量数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术一般涉及通过利用具有感测和通信能力的照明网络来支持自主车辆以:(1)通过从周围照明网络基础设施接收支持信息来增强对道路的环境感知;和(2)量化并且校准车辆对周围环境(例如,灯杆/灯单元附近的本地区域)的感知质量。更具体地,本文中所公开的各种专利技术方法和装置涉及通过使用从周围户外照明网络(OLN)收集的信息以及车辆的传感器测量数据和及其校准来提高自主车辆的性能。从而使得能够通过比较车辆的传感器测量数据和周围户外照明网络(OLN)本地区域传感器数据检测环境感知的不一致和故障以提供对道路条件的增强理解。OLN包括灯单元阵列和用于监控和管理该阵列并且分析从该阵列中搜集的传感器信息用于目标信息通信的网络装置、硬件和软件。户外照明的主要服务的一种服务是提高驾驶员对道路条件和周围区域的感知。光用作从环境传递信号的介质。这些信号由眼睛捕获并且由人类大脑进一步处理以创建对周围世界的可视化。然而,在其中汽车可以自主驾驶的情况下,人们不会连续控制车辆并且不需要他们观察道路;相反,他们将把通勤时间花费在其它各种活动上。人们在道路上驾驶的传统场景将不再有效。安装在道路和高速公路上的这种户外照明系统的基本目标是要提供在从道路反射之后传递由人类眼睛捕获并且被处理过一次的信息的足够量的光,以有助于理解道路条件。在当人们在通勤期间不需要观察道路时的长期场景中,户外照明的主要用途将从人类改变到车内系统。所以,存在一种用于照明的新角色,其不一定仅用来引导人类视觉,而且感测系统,并且仅在诸如本地道路和停车场之类的具有行人交通的区域中需要动态调整照明。在短期至中期中,路面场景将可能包括自主汽车和驾驶员,所以,在该过渡期期间,对于照明系统而言,除了传统照亮之外,还存在一种提供新服务以支持自主汽车的新服务。自动驾驶自主汽车的技术已经被证明能工作。最近已经通过了允许汽车控制自己的法律:在2012年,在内华达州、加利福尼亚州和佛罗里达州允许自动驾驶汽车。不久,不需要人们驾驶汽车,而是汽车自己驾驶。道路基础设施支持类型所需求的这个商业模式转变并不一定意味着户外照明设施无法安装在未来的道路上。相反,随着车辆在技术上不断进步,户外照明将继续演变,并且有机会提供增强服务。针对提高人们的驾驶条件的当前专利技术的很多专利技术将朝向协助自主车辆控制和操纵。因此,户外照明网络(OLN)将用于双重目的:(1)它将通过与车辆通信来支持驾驶和安全性;和(2)它将向不再由转向车辆所占用的人们提供通信和娱乐服务。无线传感和致动仍在OLN中发挥关键作用;然而,这次通过与车辆控制系统的交互,从而闭合控制环路,同时减少与人们仅对娱乐内容的交互。用于通过各种传感器和相机收集关于道路条件的信息的平台将增强车辆对道路条件的感知。从诸如移动设备(例如,智能手机、智能手表等)之类的连接设备收集的进一步数据将用来增强车辆对道路条件的远距离理解。尽管车辆将装备有允许汽车在大多数条件下驾驶的最少的技术设备-来自车辆空间大小和有效载荷重量约束的限制,但是OLN异构基础设施将提供不能物理适配在车内的感测器材。然后,当汽车自己驾驶时,OLN将通过直接向他们的电话、平板电脑和直接连接至例如蜂窝网络的其它移动设备发送娱乐内容,来照顾乘客。使用自主车辆的现有技术,该技术需要收集关于道路和周围环境的先验信息,在自动驾驶之前,汽车可以安全地在道路上进行导航。例如,谷歌汽车是实时感测感知通过关于道路环境的其它信息被进一步增强的自主车辆的示例,即,谷歌让其汽车在道路上驾驶之前,它发送常规驾驶的汽车来映射道路和周围区域。一旦收集到该数据,在运行时,自动驾驶汽车使用生成周围环境的3D地图的光束激光器。激光观察与关于环境的静态信息进行比较,并且合成在一起以提供由车辆的控制系统使用的高保真度信息。该导航途径假设道路环境是静态的。例如,该系统假设人行道总是处在相同的地方并且该道路具有固定宽度和距离周围建筑基础设施的已知距离。然而,道路条件往往是动态的,并且可能出现障碍物。更进一步地,环境改变花费长时间段来检测,并且因此,不能在运行时被车辆观察到。这些缓慢改变需要对周围环境进行周期性再扫描并且使得3D地图是最新的。因此,自主车辆努力理解这种场景下的环境。尽管车辆的传感器技术的进步继续,但是在任何时候,汽车本身将能够完全观察并且理解道路环境的动态是不可能的,即,单个汽车本身不能“看到”物理对象背后,也不能预测其它驾驶员的动作。所以,例如,离开公交车并且试图进入道路跨越另一侧的人员仍将不能继续通过自主车辆检测到。更进一步地,进入位于建筑物背后的另一街道的红灯上的十字路口的到达汽车或摩托车不能通过自主车辆本身检测到,因此车辆将不知道它需要停止以防止碰撞。而且,自主车辆基于来自车辆的传感系统的读数做出控制决定。自动驾驶车辆的挑战是发现传感器系统的测量的故障并且建立传感器测量如何可靠。这是建造诸如自主车辆之类的闭环系统的关键方面,因为致动信号来自基于其环境的感知计算决定的控制系统。因此,当传感器测量不正确时,汽车未能正确导航。传感器系统由于诸如长期使用或汽车事故之类的多种因素而出现故障。第一种可以通过定期汽车检查和传感器更换来解决。尽管周期检查有助于保持系统运行,但是检查只会零星进行,并且在车辆正在被使用的同时,无法检测到失灵,这是个严重问题。失灵可能包括:传感器问题、车辆照明系统问题(例如,大灯对准、缺灯,...)。倘若牵涉到安全风险,则需要一种用来连续监控传感器系统的精度和操作的系统。第二种类型是损害汽车继续驾驶的明显事故。具有挑战性的传感器故障是当汽车处于运动时发生的那些故障,并且它们无法检测到故障,从而增加事故的风险。这种测量误差可以如在灰尘的情况下随着时间的推移而累积,或由汽车被解释为对道路条件的可接受的改变,例如,在臭虫击中传感器的情况下,车辆可能会错误地检测到不在那的汽车或防止它检测到附近的汽车或障碍物的传感器的视图的灰尘/雪/冰的存在,其也是个严重问题。自主车辆还容易受到它们的传感器的恶意回火。尽管车辆可以装备有多个传感器以交叉验证彼此,但是仍然可能的是,多个或所有传感器由于恶意回火而发生故障。因此,验证车辆感知的路边基础设施有助于增加自主车辆的驾驶安全性。根据本专利技术的原理并且为了克服或改善上述限制,我们提供了一种用来检测的道路条件的地面实况并且连续监测[道路]环境和存储测量数据的系统。该系统包括装备有传感器的灯单元、通信接口、用于存储测量数据的本地数据库和用于收集灯单元簇的道路信息的远程集中数据库。通信接口允许从[自主]车辆传递消息并且将该消息传递到该[自主]车辆。该消息提供关于道路环境的独特改变的信息,以及使得能够与[自主]车辆交换测量,并且在彼此之间以交叉验证它们对道路条件的各自理解。在一个实施例中,本专利技术是包括照明网络(LN)的系统,该照明网络包括灯单元或发光体、传感器和/或其它集成或连接设备的阵列(以下被称为“灯单元”)、中央管理系统(CMS)、云服务器或控制器、用于监控和管理LN以及经由LN的信息管理的包括软件和固件的有线/无线网络。该LN包括可以主要以独立模式操作的多个灯单元,其中,传感、通信和控制过程在各种光单元之间发生。进一步地,可以在灯单元和CMS之间提供通信和控制。其可以是灯单元本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种自主车辆支持系统,包括:照明网络,具有:多个灯单元106,其中,至少一个灯单元包括至少一个传感器类型110;以及集中式或分布式控制器102,105;其中,第一灯单元106从其传感器类型110接收传感器数据;其中,所述控制器102,105使用从灯单元106接收的传感器数据形成所述第一灯单元106本地的区域的本地环境感知,并且从自主车辆接收与所述区域中的至少一部分有关的传感器测量数据,并且交叉验证所述区域的所述本地环境感知和来自所述自主车辆的传感器测量数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.04 US 61/9752441.一种自主车辆支持系统,包括:照明网络,具有:多个灯单元106,其中,至少一个灯单元包括至少一个传感器类型110;以及集中式或分布式控制器102,105;其中,第一灯单元106从其传感器类型110接收传感器数据;其中,所述控制器102,105使用从灯单元106接收的传感器数据形成所述第一灯单元106本地的区域的本地环境感知,并且从自主车辆接收与所述区域中的至少一部分有关的传感器测量数据,并且交叉验证所述区域的所述本地环境感知和来自所述自主车辆的传感器测量数据。2.根据权利要求1所述的自主车辆支持系统,其中,所述控制器102,105使用从第一灯单元106接收的传感器数据和第二灯单元106、连接设备114和资源服务器112中的至少一个形成广泛环境感知。3.根据权利要求2所述的自主车辆支持系统,其中,所述控制器102,105通过交叉验证用来形成所述广泛环境感知的所接收的传感器数据来确定与所述感知有关的地面实况。4.根据权利要求1所述的自主车辆支持系统,其中,所述交叉验证包括比较所述区域的所述灯单元106的感知以及来自所述自主车辆的所述传感器测量数据。5.根据权利要求1所述的自主车辆支持系统,其中,所述系统向所述自主车辆传送所述验证信息或广播所述验证信息。6.根据权利要求1所述的自主车辆支持系统,其中,当传感器105发送新传感器数据时,所述控制器存储所述感知的改变,以形成历史。7.根据权利要求6所述的自主车辆支持系统,其中,所述控制器生成与所述感知的所述改变有关的优先级事件列表,并且确定哪些事件应当被发送到所述自主车辆或广播。8.一种使用照明网络支持自主车辆的方法,所述照明网络具有多个灯单元106,其中,至少一个灯单元106包括至少一个传感器类型110...

【专利技术属性】
技术研发人员:DAT卡瓦尔坎蒂MK斯乔德拉克TB德奥利维拉Y杨
申请(专利权)人:飞利浦灯具控股公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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