减少对自主跟随者交通工具的需求的行为制造技术

减少对车队中操作的自主交通工具的行为的需求的方法和装置，该行为诸如车道跟随或引领者互换。领者互换。领者互换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少对自主跟随者交通工具的需求的行为
[0001]对（一个或多个）相关申请的交叉引用本专利申请要求2019年10月16日提交的序列号为62/915,795的题为“VISION
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BASED FOLLOW THE LEADER LATERAL CONTROLLER”的待决美国临时申请的优先权、以及2019年10月16日提交的序列号为62/915,808的题为“REDUCING DEMAND ON AUTONOMOUS FOLLOWER VEHICLES”的共同待决美国临时申请的优先权。本申请还涉及与本申请在同一天提交的序列号为____（代理人案卷号3827
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007U01）的题为“VISION
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BASED FOLLOW THE LEADER LATERAL CONTROLLER”的美国专利申请。这些申请中的每一个的全部内容在此通过引用而并入。

技术介绍

[0002]本专利申请涉及减少对在车队中操作的自主交通工具的需求的方法和装置。
[0003]多年来，研究者和交通工具制造商一直在开发自动驾驶技术。商业卡车运输会继续是其中自主交通工具最终将变得普及的领域之一。在一个场景中，车队前面的卡车仍然处于人类控制下，一个或多个尾随交通工具自主地跟随引领者、或者彼此跟随。传感器和/或无线连接（诸如，交通工具到交通工具无线电通信）使卡车保持意识到彼此的位置和状况，从而使得（一个或多个）自主跟随者能够对引领者的方向和速度的改变做出相应。
[0004]Soni等人在“Formation Control for a Fleet of Autonomous GroundVehicles：A Survey”，Robotics，2018，7，67中提到了交通工具队形（formation）控制的各种益处，诸如改进的安全性、燃料效率、里程以及行进所需的时间、以及减少的道路拥堵。所观察到的是，自主交通工具必须保持在车道上，并且通过维持安全距离和速度来跟随附近的交通工具。排（platoon）队形控制的目的是确认排中的所有交通工具以相同的速度移动，同时维持期望的队形形状或几何结构，该期望的队形形状或几何结构由期望的交通工具间间距策略来规定。因此，对于自主交通工具，形成排队形需要特殊的算法、控制器、以及由纵向和横向控制组成的策略。

技术实现思路

[0005]这里感兴趣的是减少对自主跟随者的需求的方法，诸如通过简化它们的自我驱动逻辑。这些可以包括：
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在遵守车道标记物约束的同时跟随引领者的路径；
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在车道改变或其他机动期间保持在引领者的正后方；
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遵守所定义的引领者切换（handoff）协议；或者
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其他行为。
[0006]通过采用这些方法中的一个或多个，自主跟随者因此可以被示出为更安全地操作。可以基于当前状况来选择这些方法中的一个或另一个。
[0007]在一个实施例中，减少对跟随者的需求可以涉及模仿引领者的车道偏移行为。在这种情况下，跟随者可以使用其可用的传感器视觉（诸如，激光雷达、雷达或相机）来检测引
领者沿着路径的位置。这可以在引领者不完全直接控制跟随者的情况下（例如，不完全控制横向）或者不通过诸如无线链路将引领者的位置传送到跟随者的情况下完成。跟随者争取到达该路径上的相同位置，并且保持在与引领者相同的车道内，但是同时还进一步控制其自己在该车道内的横向位置。跟随者可以通过检测车道标记物或观察行进车道的位置的其他标记（诸如，道路边缘、新泽西式隔栏、交通锥等）来控制其在车道内的位置。因此，跟随者的车道偏移可能经常与引领者的车道偏移不完全相同。
[0008]然而，在某些其他状况下，跟随者以不同的方式操作。当跟随者检测到（或被通知）引领者有目的地以某种方式机动（诸如，例如以偏离其行进车道、以执行车道改变或者以避开障碍物）时，这些状况可能发生。在这种情况下，跟随者然后停止尝试控制其横向位置，而是取而代之将其自己确切地定位在引领者的正后方，并且跟随完全相同的路径——包括其横向位置，使得它现在“模仿”引领者的车道中心偏移。使得跟随者尝试确切地匹配引领者的车道偏移的这种模仿一直持续，直到跟随者检测到（或被通知）该有目的的机动完成为止。
[0009]其他实现方式可以改善该车道模仿过程。例如，跟随者可以使用位于引领者交通工具上某处的可检测点作为参考点。然后，将该参考点用作当确定引领者车道偏移时的指引（guide）。在一个方法中，当跟随者到达给定纵向位置时，它确保它自己的对应参考点最终处于与当引领者在该给定纵向位置时该引领者的对应参考点的横向位置相同的横向位置中。因此，跟随者可以确保拖车的后门（或牵引车的后轴等）的位置跟踪引领者的对应后门或（牵引车后轴等）。
[0010]在其他实施例中，在引领者互换（swap）机动期间，对跟随者的减少需求是可能的。这里，存在至少三个交通工具，包括第一引领者（L1）、跟随者（F）和第二引领者（L2）。最初，跟随者沿着一些路径跟随引领者。在一些实施例中，该路径可以由跟随者使用其自己的传感器来检测引领者的一系列位置被导出，而无需由引领者诸如通过无线链路直接通知。稍后，通过首先针对先决条件进行测试，使得跟随者能够跟随第二引领者。如果不满足这些条件，则跟随者可以否决车道改变机动。然而，如果条件指示安全车道改变是可能的，则跟随者可以以这样的方式切换成跟随第二引领者：即，跟随者在要么没有第一引领者、要么没有第二引领者要使用其传感器来跟踪的情况下从不独自处于行进车道中。
[0011]本文中所描述的系统的优点在于
……
。
附图说明
[0012]从以下文本和附图中，本文中讨论的方法的附加新颖特征和优点是明显的，在附图中：图1A至1C图示了沿着直线路径的车道跟随的各种状态。
[0013]图1D、1E图示了沿着弯曲路径的车道跟随的各种状态。
[0014]图2A至2B图示了干扰交通工具。
[0015]图2C至2D图示了被模糊的车道标记物。
[0016]图2E至2F图示了另一个干扰交通工具情形。
[0017]图3A至3B图示了引领者互换。
[0018]图3C至3D图示了另一个引领者互换。
[0019]图3E至3F图示了又一个引领者互换。
[0020]图4是实现本文中所描述的方法和装置的电子系统的框图。
[0021]图5A和5B是车道跟随行为的示例流程。
[0022]图5C是引领者互换行为的示例流程。
具体实施方式
[0023]将注意力转到图1A，在一种示例情形下，跟随者交通工具102（也用字母“F”表示）正在跟随与引领者交通工具103（也用字母“L”表示）相同的沿着地面的路径104，同时遵守车道约束。
[0024]引领者103和跟随者102可以均是诸如半挂卡车之类的交通工具，该交通工具包括牵引车、以及拖车（trailer）的牵引销（kingpin）所耦合到的第五轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作排中的多个交通工具的方法，所述交通工具包括引领者和跟随者，所述方法包括：在所述跟随者处，检测所述引领者沿着路径的一系列位置（p1、p2
……
pn）；控制所述跟随者的纵向位置，使得所述跟随者沿着所述路径到达与所述引领者相同的对应纵向位置；检测所述跟随者当前占据的行进车道的属性；使用检测到的行进车道属性来进一步控制所述跟随者相对于行进车道的横向位置，而不考虑所述引领者沿着所述路径的任何检测到的横向位置除非所述跟随者被通知或检测到所述引领者正在偏离其相应行进路线的条件，并且如果是这样，则所述跟随者将其自己确切地定位在所述引领者的正后方，使得所述跟随者跟随与所述引领者完全相同的路径，包括所述引领者遵循的相同横向位置，直到所述条件不再存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述引领者的位置的步骤进一步包括：使用一个或多个传感器来检测所述引领者的位置。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述条件进一步包括所述引领者正在避开障碍物。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述条件是车道改变。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：在所述跟随者处，检测在所述跟随者处执行车道改变可能不安全的一个或多个车道改变条件，并且然后要么向所述引领者通知所述跟随者正在否决车道改变；要么自主地确定不改变车道。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述车道改变条件包括以下各项中的一个或多个：针对所述跟随者、所述引领者或其两者的可用行进车道；阻塞的交通；侧面的干扰交通工具或其他障碍物；从后面接近的交通；对于所述跟随者的传感器不可见的车道标记物；或者所述跟随者的引领者视图是清晰的或模糊的。7.一种操作排中的多个交通工具的方法，所述交通工具包括引领者和跟随者，所述方法包括：在所述跟随者处，检测所述引领者沿着路径的一系列位置（p1、p2
……
pn）；控制其自己的纵向位置，以便沿着所述路径到达与所述引领者相同的纵向位置；检测行进车道的一个或多个属性；以及取决于条件，通过以下方式中的任一个来进一步控制其自己在该车道内的横向位置：使用检测到的车道属性来确定所述车道内的偏移；或者模仿所述引领者在所述车道内的横向位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述一系列位置表示所述引领者上的参考点相对于所述道路的地方；以及当所述跟随者到达对应纵向位置时，所述跟随者进一步确保其对应参考点也处于与当所述引领者在该纵向位置处时所述引领者的对应参考点相同的横向位置中。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述参考点是从第一引领者的交通工具几何模型导出的。10.根据权利要求7所述的方法，附加地包括：使用具有可调整的追踪距离的引领者
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跟随者相对姿态来控制纵向位置。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述参考点是从门到相机的相对姿态导出的。12.根据权利要求7所述的方法，其中所述参考点是除了所述引领者的后门上的点之外的点。13.根据权利要求7所述的方法，其中所述参考点是从所述引领者的图像形成模型导出的。14.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：将对距追踪姿态的距离的控制与对距所述引领者的距离的控制解耦。15.根据权利要求7所述的方法，进一步地，其中所述参考点是针对车轮滑移而调整的。16.根据权利要求7所述的方法，其中所述条件取决于以下各项中的一个或多个：车道标记物对于所述跟随者是否是可见的；所述引领者的位置是否是可检测的；或者所述引领者是否正在执行车道改变。17.一种操作排中的多个交通工具的方法，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：洛科梅森公司，
类型：发明
国别省市：