用于协同感知的多级混合车辆到一切通信制造技术

本申请涉及用于协同感知的多级混合车辆到一切通信。本公开包括用于在两个或更多个连接的车辆之间提供协同感知的实施例。在一些实施例中，一种方法包括由自我车辆的车辆到一切(V2X)无线电装置接收由远程车辆广播的基本协同感知消息(CPM)。该基本CPM包括描述远程车辆感知到的物体的基本CPM数据。方法包括确定远程车辆错误感知选定物体且远程车辆在与选定物体发生碰撞的路线上。方法包括使用与用于接收基本CPM不同的V2X协议由自我车辆的V2X无线电装置向远程车辆单播补充CPM，该补充CPM包括描述远程车辆已经错误感知的选定物体的补充CPM数据，使得向远程车辆警告选定物体的存在。

【技术实现步骤摘要】
用于协同感知的多级混合车辆到一切通信
本说明书涉及用于两个或更多个连接的车辆之间的协同感知的多级混合车辆到一切(V2X)通信。
技术介绍
汽车制造商正试图制造在没有人为干预的情况下自行驾驶的自动车辆。自动车辆技术的一个障碍是自动车辆精确且准确地感知其自身的驾驶状态(例如，位置)和周围环境的能力。汽车制造商尚未克服该障碍。
技术实现思路
本文描述的是感知系统的实施例。感知系统安装在连接的车辆的车载单元中。连接的车辆可以是或可以不是自动车辆。连接的车辆具有各种类型的V2X无线电装置，并且可操作以发送和接收各种类型的V2X消息。例如，连接的车辆包括一个或多个V2X无线电装置，该一个或多个V2X无线电装置具有可操作以发送或接收以下类型中的一个或多个类型的V2X消息的信道：电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p(802.11p)；专用短程通信(DSRC)；长期演进(LTE)；无线保真(WiFi)；以及毫米波(mmWave)；3G；4G；5G；LTE-车辆到一切(LTE-V2X)；LTE-车辆到车辆(LTE-V2V)；LTE-设备到设备(LTE-D2D)；5G-V2X；智能交通系统-G5(ITS-G5)；ITS-连接(ITS-Connect)；LTE语音(VoLTE)；电视(TV)白频段以及此处列出的V2X通信协议中的一个或多个的衍生物或分支。如本文所使用的，“802.11p”是指符合对IEEE802.11标准的IEEE802.11p修订的V2X消息，用于由连接的车辆或诸如路边单元(如果是单数，那么是“RSU”，如果是复数，那么是“RSUs”)之类的连接的道路基础设施设备发送和接收无线消息。在一些实施例中，感知系统可操作以使用多级混合V2V通信在两个或更多个连接的车辆之间提供协同感知，从而使得连接的车辆中的至少一个能够精确地并且准确地感知其自身的驾驶状态(例如，位置)和周围环境。在一些实施例中，感知系统使用以下两者的组合：(1)全向V2V消息；及(2)定向V2V消息，以使连接的车辆能够彼此通信，以交换传感器信息并且更精确地感知他们自身的驾驶状态和周围环境。作为示例，感知系统使用802.11p用于全向V2V消息，并且使用mmWave通信用于定向V2V消息。但是，还可以使用任何其它V2V通信技术代替802.11p和mmWave。例如，感知系统可以使用DSRC、蜂窝V2X、WiFi和TV白频段信道代替802.11p来进行全向通信。在另一个示例中，感知系统使用可见光通信来代替mmWave进行定向通信。现在描述根据一些实施例的感知系统的示例。假设道路环境包括自我车辆(egovehicle)和多个远程车辆。自我车辆和远程车辆各自包括它们自己的包括感知系统的车载单元的实例。远程车辆的感知系统监视由远程车辆的车载传感器系统记录的传感器测量值，并且构造经由802.11p广播的基本协同感知消息(如果是单数，那么是“基本CPM”，如果是复数，那么是“基本CPMs”)。基本CPM包括基本CPM数据。基本CPM数据是描述关于道路环境的粗粒度信息的数字数据，该数字数据专门被配置为小于802.11p的有效载荷限制。基本CPM数据描述由发送基本CPM的远程车辆识别出的每个物体。每个远程车辆还构造并广播他们自己的基本CPM。自我车辆的感知系统接收这些远程车辆中的每个远程车辆的基本CPM数据并形成基本CPM数据集。基本CPM数据集是存储从每个远程车辆接收的基本CPM数据的数据结构。自我车辆的感知系统分析基本CPM数据集，并且为每个远程车辆识别远程车辆错误感知的物体。错误感知的物体是远程车辆：未检测到；不正确地分类；或者以其它方式感知不佳的物体。然后，对于已经错误感知至少一个物体的每个远程车辆，自我车辆的感知系统构建补充协同感知消息(如果单数，那么是“补充CPM”，如果是复数，那么是“补充CPMs”)。补充CPM包括补充CPM数据。补充CPM数据是描述关于道路环境的细粒度信息的数字数据，该细粒度信息是基于特定远程车辆已经错误感知的物体而为该特定远程车辆定制构建的。补充CPM数据远远超过802.11p消息或DSRC消息的有效载荷限制，并且无法经由802.11p或者DSRC发送。相反，补充CPM经由mmWave单播到构建补充CPM数据时考虑的特定远程车辆。术语“协同感知”是指两个或更多个连接的车辆出于试图理解它们的环境及它们在环境中的位置的目的使用V2V技术来交换描述它们的共享环境的传感器信息。用于协同感知的现有解决方案依赖于单级V2V技术来彼此交换传感器信息，通常是由DSRC无线电装置广播的全向V2V消息。相比之下，本文描述的感知系统的实施例依赖于两级V2V技术来彼此交换传感器信息：(1)全向V2V消息；及(2)定向V2V消息。现有解决方案不包括这种用于传感器信息交换的多级混合方法。因此，现有解决方案不足以帮助车辆理解它们的状态和周围环境，因为用于无线电装置的带宽非常有限，并且经验已经表明现有解决方案使用的DSRC消息中包括的数据只能帮助连接的车辆识别它们的环境中的大约二十个物体。用于协同感知的现有解决方案依赖于具有有效载荷的V2V消息传递(通常是DSRC)，该有效载荷将它们限制到识别它们的道路环境中的大约20个物体。道路环境通常具有多于二十个物体，这意味着现有的解决方案是不充分的。mmWave通信具有更大的带宽，但对于V2V广播并不理想，因为这种形式的无线通信包括严格的视线要求。本文描述的感知系统的实施例使用协同感知的多级混合方法，该方法将802.11p通信的容易性与mmWave通信的大带宽结合起来。因此，已经表明本文描述的实施例可靠地且出乎意料地帮助连接的车辆(包括自动车辆)正确地感知它们在道路环境中的位置以及位于该道路环境中的每个其它物体的位置和分类。现有解决方案都没有使用如本文描述的感知系统的实施例所使用的多级混合方法。一个或多个计算机的系统可以被配置为凭借在系统上安装在操作时使系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定操作或动作。一个或多个计算机程序可以被配置为凭借包括当由数据处理装置执行时使装置执行动作的指令来执行特定操作或动作。一个总体方面包括一种方法，包括：由自我车辆的V2X无线电装置接收由远程车辆发送的基本CPM，其中基本CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合感知到的物体的基本CPM数据；基于基本CPM数据和自我车辆的本地车载传感器集合感知到的物体集合，确定远程车辆的远程车载传感器集合错误感知选定物体并且远程车辆在与该选定物体发生碰撞的路线上；以及通过使用与用于接收基本CPM不同的V2X协议，由自我车辆的V2X无线电装置向远程车辆发送补充CPM，该补充CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合错误感知的选定物体的补充CPM数据，使得向远程车辆警告该选定物体的存在。这方面的其它实施例包括各自被配置为执行方法的动作的对应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序。实现可以包括以下特征中的一个或多个。该方法其中经由广播的802.11p消息接收基本CPM。该方法其中经由被单播到远程车辆的毫米波消息发送补充CPM。该方法其中基本CPM的传输范围基本上为300米。该方法其中补充CPM的传输范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：由自我车辆的车辆到一切V2X无线电装置接收由远程车辆发送的基本协同感知消息CPM，其中所述基本CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合感知到的物体的基本CPM数据；基于基本CPM数据和自我车辆的本地车载传感器集合感知到的物体集合，确定远程车辆的远程车载传感器集合错误感知了选定物体并且远程车辆在与所述选定物体发生碰撞的路线上；以及通过使用与用于接收基本CPM不同的V2X协议，由自我车辆的V2X无线电装置向远程车辆发送补充CPM，所述补充CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合错误感知的选定物体的补充CPM数据，使得向远程车辆警告所述选定物体的存在。

【技术特征摘要】
2018.04.20 US 15/958,9691.一种方法，包括：由自我车辆的车辆到一切V2X无线电装置接收由远程车辆发送的基本协同感知消息CPM，其中所述基本CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合感知到的物体的基本CPM数据；基于基本CPM数据和自我车辆的本地车载传感器集合感知到的物体集合，确定远程车辆的远程车载传感器集合错误感知了选定物体并且远程车辆在与所述选定物体发生碰撞的路线上；以及通过使用与用于接收基本CPM不同的V2X协议，由自我车辆的V2X无线电装置向远程车辆发送补充CPM，所述补充CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合错误感知的选定物体的补充CPM数据，使得向远程车辆警告所述选定物体的存在。2.如权利要求1所述的方法，其中经由广播的802.11p消息接收所述基本CPM。3.如权利要求1所述的方法，其中经由被单播到远程车辆的毫米波消息发送所述补充CPM。4.如权利要求1所述的方法，其中所述基本CPM的传输范围基本上为300米。5.如权利要求1所述的方法，其中所述补充CPM的传输范围基本上为30米。6.如权利要求1所述的方法，其中所述方法由自我车辆的车载车辆计算机执行。7.如权利要求1所述的方法，其中所述基本CPM数据描述所述远程车辆的远程车载传感器集合感知到的每个物体。8.一种系统，包括：处理器，所述处理器通信耦接到存储计算机代码的非瞬态存储器，所述计算机代码在由所述处理器执行时能够操作以使所述处理器：由自我车辆的车辆到一切V2X无线电装置接收由远程车辆发送的基本协同感知消息CPM，其中所述基本CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合感知到的物体的基本CPM数据；基于基本CPM数据和自我车辆的本地车载传感器集合感知到的物体集合，确定远程车辆的远程车载传感器集合错误感知了选定物体并且远程车辆在与所述选定物体发生碰撞的路线上；以及通过使用与用于接收基本CPM不同的V2X协议，由自我车辆的V2X无线电装置向远程车辆发送补充CPM，所述补充CPM包括描述远程车辆的远程车载传感器集合错误感知的选定...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·阿尔廷塔斯，樋口雄大，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP