本公开涉及运载工具控制系统，并且更具体地涉及自动控制运载工具驾驶的自动化驾驶员辅助系统(automated driver assistance system，adas)。
背景技术：
1、越来越多的运载工具配备有用于控制各种运载工具动态功能的adas系统。一些运载工具可具有不同程度的“放手(hands-off)”功能，在该功能下运载工具可以在没有人员输入的情况下运行不同的时间段，或直到特定条件或条件集合发生。配备有adas功能的运载工具需要来自各种不同传感器的输入，并且许多运载工具还通过运载工具对运载工具(vehicle-to-vehicle，v2v)通信系统与其他运载工具通信，或者通过运载工具对基础设施(vehicle-to-infrastructure，v2i)通信系统与基础设施通信。
2、配备有adas的运载工具可以处理多种多样的驾驶情况。然而，随着配备有adas的运行运载工具的数量持续增长，可能会出现新的情况，即：多个配备有adas的运载工具在可能引起死锁的情况下彼此驾驶相遇，而在死锁时配备有adas的驾驶运载工具实际上无法移动。因此，虽然当前通过adas控制运载工具功能的系统和方法按其预期目的操作，但是在本领域需要新的改进的adas系统和方法，其操作以允许配备有adas的驾驶运载工具在不增加复杂性和无需标准化的情况下防止死锁和交通堵塞的情况，同时改进adas功能性、冗余性和速度，并且维持或提升运载工具操作者的舒适性。
技术实现思路
1、根据本公开的多个方面，一种用于自主运载工具中的死锁预防和防止的系统，包括：一个或多个自主运载工具(autonomous vehicle，av)。该系统还包括一个或多个致动器和一个或多个传感器。一个或多个致动器选择性地改变一个或多个av的动态状态。一个或多个传感器设置在一个或多个av中的至少一个上，并且捕获运载工具状态信息和关于一个或多个av的周围环境的信息。该系统还包括一个或多个控制模块。一个或多个av中具有一个或多个传感器的至少一个还配备有一个或多个控制模块中的至少一个。一个或多个控制模块中的每一个具有存储器、处理器以及一个或多个输入/输出(i/o)端口。存储器存储编程控制逻辑。处理器执行编程控制逻辑，并且i/o端口与一个或多个传感器和一个或多个致动器通信。编程控制逻辑包括：至少第一控制逻辑、第二控制逻辑、第三控制逻辑、第四控制逻辑、第五控制逻辑和第六控制逻辑。第一控制逻辑接收运载工具状态信息。第二控制逻辑预测接近道路上的交叉路口的主av的轨迹，并且预测接近、处于或在交叉路口内的一个或多个其他运载工具的轨迹。第三控制逻辑向云计算装置传输每个驾驶方向的多方向冲突识别(multi-directional conflicts identification per driving direction，mdcipd)消息和运载工具状态信息。第四控制逻辑基于mdcipd消息和运载工具状态信息确定交叉路口处死锁防止的等待关系。第五控制逻辑从云计算装置传输并由主av和一个或多个av接收以下中的一者或多者：死锁预防通知(deadlock precaution notification，dpn)和死锁防止协调指令(deadlock prevention coordination instruction，dpci)。第六控制逻辑响应于接收到dpn和dpci中的一者或多者而经由一个或多个致动器实施一个或多个高级驾驶员辅助系统(advanced driver assistance system，adas)功能，并且使得一个或多个av避免在交叉路口死锁。
2、在本公开的另一方面，第一控制逻辑还包括用于从一个或多个其他运载工具接收基本安全消息(basic safety message，bsm)的控制逻辑。bsm包括运载工具尺寸、运载工具类型、运载工具速度、运载工具加速度、运载工具位置、运载工具航向和运载工具转向灯状态。
3、在本公开的又一方面，第二控制逻辑还包括用于通过结合运载工具状态信息、关于主av的周围环境的信息以及来自一个或多个其他运载工具的bsm，以获取接近交叉路口的一个或多个其他运载工具和主av中的每一个的轨迹相关数据的控制逻辑。第二控制逻辑还包括从轨迹相关数据推断一个或多个运载工具中的每一个的轨迹和主av的轨迹的控制逻辑。
4、在本公开的又一方面，第三控制逻辑还包括用于确定mdcipd消息的控制逻辑，包括在给定主av和其他运载工具中的每一个的当前驾驶方向和运载工具状态信息的情况下，预测主av与其他运载工具之间的一个或多个冲突。
5、在本公开的又一方面，第四控制逻辑还包括用于基于主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，以及交叉路口的拓扑、法律、标志和规则，确定用于避免死锁的等待关系的控制逻辑。
6、在本公开的又一方面，等待关系限定了用于主av和其他运载工具中的每一个的通行权计算。通行权计算利用主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，交叉路口的拓扑和规则，本地法律以及在交叉路口处或附近存在的标志。
7、在本公开的又一方面，第五控制逻辑还包括用于根据mdcipd消息生成dpn的控制逻辑。第五控制逻辑还包括用于生成dpci的控制逻辑。dpn包括直接指示是否存在死锁的可能性的信息。dpci包括直接指示主av和接近、进入或在交叉路口内的任何其他av中的每一个所需的控制动作的信息，以避免交叉路口处死锁。
8、在本公开的又一方面，用于生成dpci的控制逻辑还包括用于在确定能够发送mdcipd消息的两个或更多个av处于、进入或在交叉路口内时，选择性地生成dpci的控制逻辑。
9、在本公开的又一方面，选择性地生成dpci的控制逻辑还包括用于在确定在交叉路口处不存在发生死锁的可能性时，使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能穿过交叉路口的控制逻辑。选择性地生成dpci的控制逻辑还包括用于在基于交叉路口处存在至少一个其他运载工具而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能的控制逻辑，以避免交叉路口处的死锁。选择性地生成dpci的控制逻辑还包括用于在基于交叉路口处存在至少一个其他av而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，使主av和至少一个其他av协调引导系统和adas功能共同避免和防止交叉路口处的死锁的控制逻辑。
10、在本公开的另一方面，一种用于自主运载工具中的死锁预防和防止的方法，包括利用一个或多个自主运载工具(av)，并且用一个或多个致动器选择性地改变一个或多个av的动态状态。该方法还包括用一个或多个传感器捕获运载工具状态信息和关于一个或多个av的周围环境的信息，一个或多个传感器设置在一个或多个av中的至少一个上。该方法还包括执行存储在一个或多个控制模块的存储器中的编程控制逻辑，一个或多个av中具有一个或多个传感器的至少一个还配备有一个或多个控制模块中的至少一个，一个或多个控制模块中的每一个还具有处理器和一个或多个输入/输出(i/o)端口，处理器执行编程控制逻辑，并且i/o端口与一个或多个传感器和一个或多个致动器通信。编程控制逻辑从一个或多个传感器接收运载工具状态信息。编程控制逻辑预测接近道路上的交叉路口的主av的轨迹，并且预测接近、处于或在交叉路口内的一个或多个其他运载工具的轨迹。编程控制逻辑向云计算装置传输每个驾驶方向的多方向冲突识别(mdcipd)消息和运载工具状态信息。编程控制逻辑基于mdcipd消息和运载工具状态信息确定交叉路口处用于防止死锁的等待关系。编程控制逻辑从云计算装置传输并由一个或多个av中的主av接收死锁预防通知(dpn)和死锁防止协调指令(dpci)中的一个或多个。编程控制逻辑响应于接收到dpn和dpci中的一个或多个而经由一个或多个致动器实施一个或多个高级驾驶员辅助系统(adas)功能，并且使得一个或多个av避免在交叉路口死锁。
11、在本公开的又一方面，该方法还包括从一个或多个其他运载工具接收基本安全消息(bsm)。bsm包括运载工具尺寸、运载工具类型、运载工具速度、运载工具加速度、运载工具位置、运载工具航向和运载工具转向灯状态。
12、在本公开的又一方面，该方法还包括通过结合运载工具状态信息、关于主av的周围环境的信息以及来自一个或多个其他运载工具的bsm，以获取接近交叉路口的一个或多个其他运载工具和主av中的每一个的轨迹相关数据。该方法还包括从轨迹相关数据推断一个或多个运载工具中的每一个的轨迹和主av的轨迹。
13、在本公开的又一方面，该方法还包括确定mdcipd消息，包括在给定主av和其他运载工具中的每一个的当前驾驶方向和运载工具状态信息的情况下，预测主av与其他运载工具之间的一个或多个冲突。
14、在本公开的又一方面，该方法还包括基于主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，以及交叉路口的拓扑、法律、标志和规则确定等待关系，以避免死锁。
15、在本公开的又一方面，确定等待关系还包括限定用于主av和其他运载工具中的每一个的通行权计算。通行权计算利用主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，以及交叉路口的拓扑和规则、本地法律以及在交叉路口处或在交叉路口附近存在的标志。
16、在本公开的又一方面，该方法还包括根据mdcipd消息生成dpn，并生成dpci。dpn包括直接指示是否存在死锁的可能性的信息。dpci包括直接指示主av和接近、进入或在交叉路口内的任何其他av中的每一个所需的控制动作的信息，以避免交叉路口处死锁。
17、在本公开的又一方面，生成dpci还包括在确定能够发送mdcipd消息的两个或更多个av处于、进入或在交叉路口内时，选择性地生成dpci。
18、在本公开的又一方面，选择性地生成dpci还包括：在确定在交叉路口处不存在发生死锁的可能性时，使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能穿过交叉路口。在基于交叉路口处存在至少一个其他运载工具而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，该方法使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能避免交叉路口处的死锁。在基于交叉路口处存在至少一个其他av而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，该方法使主av和至少一个其他av协调引导系统和adas功能共同避免和防止交叉路口处的死锁。
19、在本公开的又一方面，一种用于自主运载工具中的死锁预防和防止的方法，包括利用一个或多个自主运载工具(av)，并且用一个或多个致动器选择性地改变一个或多个av的动态状态。该方法还包括用一个或多个传感器捕获运载工具状态信息和关于一个或多个av周围的环境的信息，一个或多个传感器设置在一个或多个av中的至少一个上。该方法还包括执行存储在一个或多个控制模块的存储器中的编程控制逻辑，一个或多个av中具有一个或多个传感器的至少一个还配备有一个或多个控制模块中的至少一个，一个或多个控制模块中的每一个还具有处理器和一个或多个输入/输出(i/o)端口，处理器执行编程控制逻辑，并且i/o端口与一个或多个传感器和一个或多个致动器通信。编程控制逻辑从一个或多个传感器接收运载工具状态信息，包括：从一个或多个其他运载工具接收基本安全消息(bsm)。bsm包括运载工具尺寸、运载工具类型、运载工具速度、运载工具加速度、运载工具位置、运载工具航向和运载工具转向灯状态。编程控制逻辑还包括用于通过结合运载工具状态信息、关于主av的周围环境的信息以及来自一个或多个其他运载工具的bsm，获取接近交叉路口的一个或多个其他运载工具和主av中的每一个的轨迹相关数据的控制逻辑。编程控制逻辑还包括用于通过从轨迹相关数据推断一个或多个运载工具中的每一个的轨迹和主av的轨迹从而预测接近道路上的交叉路口的主av的轨迹，并且预测接近、处于或在交叉路口内的一个或多个其他运载工具的轨迹的控制逻辑。编程控制逻辑还包括用于确定每个驾驶方向的多方向冲突识别(mdcipd)消息的控制逻辑，该控制逻辑包括在给定主av和其他运载工具中的每一个的当前驾驶方向和运载工具状态信息的情况下，预测主av与其他运载工具之间的一个或多个冲突，并且向云计算装置传输mdcipd消息和运载工具状态信息。编程控制逻辑还包括基于主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，以及交叉路口的拓扑、法律、标志和规则来从mdcipd消息和运载工具状态信息确定用于防止死锁的等待关系的控制逻辑。等待关系限定了用于主av和其他运载工具中的每一个的通行权计算。通行权计算利用主av和接近、进入或在交叉路口内的其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，以及交叉路口的拓扑和规则、本地法律以及在交叉路口处或在交叉路口附近存在的标志。编程控制逻辑还包括用于生成死锁预防通知(dpn)和死锁防止协调指令(dpci)中的一个或多个的控制逻辑。dpn是根据mdcipd消息生成的，并且包括直接指示是否存在死锁的可能性的信息。dpci包括直接指示主av和接近、进入或在交叉路口内的任何其他av中的每一个所需的控制动作的信息，以避免交叉路口处死锁。编程控制逻辑还包括用于从云计算装置传输并由主av和一个或多个av接收dpn和dpci中的一个或多个的控制逻辑。编程控制逻辑还包括用于响应于接收到dpn和dpci中的一个或多个而经由一个或多个致动器实施一个或多个高级驾驶员辅助系统(adas)功能，并且使得一个或多个av避免在交叉路口死锁的控制逻辑。
20、在本公开的又一方面，生成dpci还包括在确定能够发送mdcipd消息的两个或更多个av处于、进入或在交叉路口内时选择性地生成dpci。在确定在交叉路口处不存在发生死锁的可能性时，该方法使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能穿过交叉路口。在基于交叉路口处存在至少一个其他运载工具而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，该方法使主av仅依赖于主av的引导系统和adas功能避免交叉路口处的死锁。在基于交叉路口处存在至少一个其他av而确定在交叉路口处存在发生死锁的可能性时，该方法使主av和至少一个其他av协调引导系统和adas功能共同避免和防止交叉路口处的死锁。
21、从本文提供的描述中，进一步的适用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅用于说明目的，并不旨在限制本公开的范围。
1.一种用于自主运载工具中的死锁预防和防止的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一控制逻辑还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二控制逻辑还包括：
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第三控制逻辑还包括：
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第四控制逻辑还包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述等待关系限定了用于所述主av和所述其他运载工具中的每一个的通行权计算，并且其中，所述通行权计算利用所述主av和接近、进入或在所述交叉路口内的所述其他运载工具中的每一个的驾驶方向、位置和时间，所述交叉路口的拓扑和规则，本地法律以及在所述交叉路口处或附近存在的标志。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第五控制逻辑还包括：
8.根据权利要求7所述的系统，其中，用于生成所述dpci的所述控制逻辑还包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其中，选择性地生成所述dpci的所述控制逻辑还包括：
10.一种用于自主运载工具中的死锁预防和防止的方法，所述方法包括：
