[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN113049846B - 用于测量拖车车轮转速的系统和方法 - Google Patents

用于测量拖车车轮转速的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113049846B
CN113049846B CN202011577602.5A CN202011577602A CN113049846B CN 113049846 B CN113049846 B CN 113049846B CN 202011577602 A CN202011577602 A CN 202011577602A CN 113049846 B CN113049846 B CN 113049846B
Authority
CN
China
Prior art keywords
radar
wheel
vehicle
trailer
wheels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011577602.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113049846A (zh
Inventor
B.皮策
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waymo LLC
Original Assignee
Waymo LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US17/120,199 external-priority patent/US11618446B2/en
Application filed by Waymo LLC filed Critical Waymo LLC
Publication of CN113049846A publication Critical patent/CN113049846A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113049846B publication Critical patent/CN113049846B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

示例实施例涉及使用雷达测量拖车车轮的转速。计算设备可以使车辆雷达单元朝着被车辆拉动的拖车的车轮传输雷达信号。计算设备可以接收与从车轮反射的雷达信号对应的雷达反射,并基于雷达反射来确定车轮的转速。例如,计算设备可以识别雷达反射的频谱中的最高或最低频率,并使用该频率和车轮的半径来计算车轮的转速。计算设备可以使用拖车车轮的转速测量来监视拖车的性能并相应地调整车辆导航。在一些情况下,计算设备可以基于监视拖车车轮的转速来确定拖车车轮之一需要维修。

Description

用于测量拖车车轮转速的系统和方法
相关申请的交叉引用
本公开要求于2019年12月27日提交的美国临时申请No.62/954,080的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于测量拖车车轮转速的系统和方法。
背景技术
无线电检测和测距系统(“雷达系统”)被用于通过发射无线电信号并检测返回的反射信号来估计到环境特征的距离。然后可以根据传输与接收之间的时间延迟来确定距环境中无线电反射特征的距离。雷达系统可以发射随时间变化频率的信号,诸如具有随时间变化的频率斜坡的信号,然后将所发射的信号与反射的信号之间的频率差与范围估计相关。一些雷达系统还可以基于接收到的反射信号中的多普勒频移来估计反射性物体的相对运动。
定向天线可以被用于信号的传输和/或接收,以将每个范围估计与方位(bearing)相关联。更一般而言,定向天线也可以被用于将辐射的能量聚焦在给定的感兴趣视场上。将测得的距离和定向信息结合可以允许绘制周围环境特征。
发明内容
示例实施例涉及用于使用耦接到拖曳拖车的车辆的雷达或另一种类型的传感器来测量拖车车轮的转速的技术。通过确定拖车车轮的转速,系统可以监视拖车车轮的健康状况和操作,这些可以被用来增加导航期间的安全性。
因而,第一示例实施例描述了一种系统。该系统包括耦接到车辆的雷达单元。车辆在拖曳拖车,并且雷达单元具有包括拖车的车轮的视场。该系统还包括计算设备。计算设备被配置为使雷达单元朝着车轮传输雷达信号并接收与从车轮反射的雷达信号对应的雷达反射。计算设备还被配置为基于雷达反射来确定车轮的转速。
另一个示例实施例描述了一种方法。该方法涉及由耦接到车辆的计算设备使雷达单元朝着拖车的车轮传输雷达信号。拖车耦接到车辆,并且雷达单元具有包括车轮的视场。该方法还涉及接收与从车轮反射的雷达信号对应的雷达反射,并基于雷达反射来确定车轮的转速。
附加的示例实施例描述了一种非暂态计算机可读介质,该非暂态计算机可读介质被配置为存储指令,该指令在由计算系统执行时使计算系统执行上述方法的操作。
第四实施例可以涉及一种系统,该系统包括用于执行第一、第二和第三实施例的每个操作的各种装置。
通过在适当的情况下参考附图阅读以下详细描述,这些以及其它实施例、方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。另外,应当理解的是,本文提供的本发明内容以及其它描述和附图旨在仅通过示例的方式说明实施例,因此许多变化是可能的。例如,在保持在实施例的范围内的同时,可以重新布置、组合、分布、消除或以其它方式改变结构元件和过程步骤。
附图说明
图1是图示根据一个或多个示例实施例的车辆的功能框图。
图2A图示了根据一个或多个示例实施例的车辆的正视图。
图2B图示了根据一个或多个示例实施例的车辆的侧视图。
图2C图示了根据一个或多个示例实施例的车辆的透视图。
图2D图示了根据一个或多个示例实施例的车辆的顶视图。
图3图示了根据一个或多个示例实施例的各种传感器的视场。
图4图示了根据一个或多个示例实施例的用于传感器的波束转向。
图5图示了根据一个或多个示例实施例的测量车轮转速的传感器。
图6是根据一个或多个示例的用于测量车轮转速的方法的流程图。
图7是根据一个或多个示例实施例的用于使用雷达测量拖车车轮的转速的方法的另一个流程图。
图8图示了根据示例实施例的计算机程序的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中,参考形成其一部分的附图。在附图中,除非上下文另外指出,否则相似的符号通常识别相似的组件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文给出的主题的范围的情况下,可以利用其它实施例,并且可以进行其它改变。将容易理解的是,可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计如本文一般描述并且在附图中示出的本公开的各方面,所有这些都在本文被明确地设想到。
雷达系统使用雷达单元来捕获周围环境的测量。特别地,雷达单元可以使用传输天线在预定方向上发射(即,传输)雷达信号,以测量环境的那个方向的各方面。在与环境中的表面接触后,传输的雷达信号会在多个方向上散射,一部分雷达信号穿透表面,而另一部分雷达信号从表面朝着该雷达单元(或另一个雷达单元)上的可以捕获反射的接收天线反射。然后,接收到的反射信号由雷达处理系统处理,以确定环境的二维(2D)或三维(3D)测量,包括各种附近表面的位置、朝向和移动。雷达系统可以包括一个或多个雷达处理系统,其被配置为处理在各个雷达单元处接收到的传入的雷达反射。
因为雷达系统可以测量环境中物体和其它表面的距离和运动,所以雷达系统越来越多地用在车辆导航和安全系统中。例如,车辆雷达系统可以捕获车辆周围的测量,这些测量可以被用于检测和帮助识别附近的车辆、道路边界、天气状况(例如,潮湿或积雪的道路)、交通标志和信号以及行人,以及周围环境中的其它特征。因而,当制定用于自主或半自主导航的控制策略时,车辆导航系统常常使用雷达测量。
在实践中,用于汽车或相似类型的车辆的车辆雷达系统常常具有耦接在各种外部位置处的雷达单元,诸如在车辆的侧视镜、保险杠、车顶、前格栅、车门或侧面板上。这些位置经常被选择用于安装雷达单元,以使得雷达单元的集合能够捕获周围环境的测量并且在这些外部部分上安装雷达单元不要求车辆的重新设计和专门制造。此外,在外部位置处耦接的雷达单元可以容易地调整以用于校准目的。
虽然车辆雷达通常被用于测量车辆周围环境的各方面,但车辆雷达也可以被用于以其它方式增强车辆的操作。本文给出的示例实施例涉及使用车辆雷达来确定拖车车轮的转速。拖曳拖车的半卡车或另外类型的车辆可以在导航期间使用雷达或其它传感器来确定拖车车轮的转速。通过监视拖车车轮的转速,车辆系统可以快速识别拖车车轮何时停止正常操作,并使车辆能够相应地做出响应。例如,响应于检测到一个或多个拖车车轮没有以与其它拖车车轮匹配的给定转速旋转,车辆可以逐渐在安全区域中停止。在一些情况下,监视拖车车轮的转速可以帮助增强导航期间的安全性。例如,车辆可以基于拖车车轮的转速来调整转弯半径或速度。照此,转速可以指示轮胎的当前健康状况和操作,并帮助确保拖车在拖曳期间正常运作。
各种类型的车辆可以使用本文描述的传感器布置和传感器数据处理技术。示例车辆尤其包括但不限于半卡车、卡车、牵引车、运动型多用途车(SUV)和货车。示例拖车可以包括但不限于平板车、封闭式拖车、冷藏拖车、多车拖车和专用拖车。此外,拖车也可以与另一种类型的结构(诸如移动房屋或拖曳的另一个车辆)对应。
为了说明示例,半卡车是一种被设计为拖曳拖车的车辆。为了增强半卡车的操作,可以在牵引车单元上策略性地布置一个或多个传感器系统,以使牵引车单元能够使用传感器数据,而不管连接的是哪个拖车(如果有的话)。照此,半卡车上的计算设备可以使雷达单元朝着拖车车轮传输雷达信号并接收与从车轮反射的雷达信号对应的雷达反射。计算设备可以使用雷达反射的频率和拖车车轮的半径(或直径)来计算拖车车轮的当前转速。计算设备可以监视拖车车轮转速,以增加导航期间的安全性并识别当一个或多个拖车车轮停止正常操作时可能出现的潜在问题。拖车车轮的转速在示例内可以被确定为每分钟转数(RPM)或以其它方式量化。在一些情况下,轮胎可以嵌入了可以提升传感器测量(例如,雷达反射)的钢带。
如上面所指示的,雷达可以被用于测量朝着和/或远离传感器行驶的物体的速度。照此,耦接到拖曳拖车的车辆的雷达单元可以直接指向拖车上旋转的轮胎,以观察在一个方向上移动(例如,朝着传感器移动)的轮胎的上部部分和以相同速度在另一个方向上移动(例如,远离传感器移动)的轮胎的下部部分。随着更靠近轮胎的中心捕获测量,观测到的速度减小。因此,具有足够大视野以观察轮胎的足够大部分(例如,整个轮胎)的雷达单元可以捕获观察到的最大速度(正或负)的测量,从而使处理单元能够假设轮胎的这个部分可能与车轮的外部部分(例如,邻近圆周)对应,以使用车轮半径r来计算转速ω,如下所示:
在一些实施例中,系统可以通过比较在拖车车轮的测量中返回的频谱来使用一个或多个传感器测量转速。例如,短雷达脉冲(例如,500MHz)可以被轮胎反射并略微扭曲。轮胎朝着传感器转动的部分可以造成到更高频率的多普勒频移,而后退部分可以造成到更低频率的对应的多普勒频移。这些多普勒频移的结果可以产生雷达脉冲的频谱响应。照此,处理单元可以选择并使用拖车车轮的最高或最低频率以及半径,以使用上面的等式来计算拖车车轮的当前转速。
通过测量多个车轮的转速,系统可以检测并预测潜在的性能问题。例如,系统可以比较拖车和/或车辆的多个车轮的速度,以识别差异,该差异可以表示车辆或拖车正在经历潜在的问题。在一些情况下,超过阈值差的多个车轮之间的车轮速度方差可以表示问题,诸如轮胎漏气、轮胎辐条损坏或某种其它复杂情况。
在一些实施例中,车辆系统还可以将拖车车轮的当前转速与一个或多个基准车轮转速进行比较。拖车车轮的基准转速,在本文中也称为预期车轮速度,可以表示基于车辆的当前操作(例如,行驶的速度、航向和坡度)以及其它可能因素(例如,拖车运载的货物的重量)的待旋转车轮的期望转速。
如上面所讨论的,基准车轮转速可以基于与车辆和/或拖车相关联的一个或多个其它车轮的传感器测量。例如,用于分析拖车的车轮速度的基准车轮速度可以基于从拖车的车轮(例如,牵引车单元上的车轮)获得的车轮速度测量。在一些情况下,基准车轮速度可以基于一个或多个记录的车轮速度。例如,系统可以使用车轮速度的周期性测量来确保车轮按照期望进行操作。
为了进一步说明,当车辆在类似的情况下导航时,系统可以将使用传感器测量(例如,雷达)确定的当前车轮速度测量与过去的测量进行比较。类似的情况可以是车辆在相似的路径(例如,相同的坡度和航向)上以相似的速度(例如,每小时60英里)行驶的情况。当分析车辆和拖车的车轮速度时,系统可以考虑附加参数。例如,系统可以从车辆的惯性测量单元(IMU)和/或其它传感器获得测量(例如,来自转向传感器的角度),以确定车辆行驶的的当前速度和朝向。
在一些实施例中,由于车辆的导航会影响对车轮速度的期望,因此系统可以考虑导航参数。例如,当车辆在导航直线路径时,可能期望驾驶室部分的车轮的速度与拖车部分的车轮的速度相等。因此,如果系统检测到车辆车轮速度与拖车车轮速度之间的较大不一致,那么系统可以确定存在某种问题(例如,轮胎漏气或爆胎、轮胎辐条或轮轴损坏、传感器错误)并且执行校正运行(例如,执行紧急停车规程)。
在导航期间,系统可以在各种类型的车辆移动期间(包括在转弯或施加制动期间)监视一个或多个车轮的车轮速度。通过监视测得的车轮速度,系统可以能够确定制动器是否正确运作,例如,制动器锁死或接合不正确。如果制动器不能正确运作,那么控制系统可以能够调制制动的施加,以防止锁死。在其它示例中,如果制动器未正确接合,那么车辆可以启用备用制动系统或执行另外的策略(例如,紧急停车规程)。
在另一个示例中,系统可以能够基于测得的车轮速度来监视拖车的控制的减少,诸如打滑。控制系统可以能够响应于失去控制而调整车辆的控制方案或操纵。系统还可以在转弯或其它具有挑战性的导航移动期间监视拖车车轮的速度。在一些示例中,系统可以连续地监视拖车的车轮速度。在其它示例中,系统可以使用地图数据和/或其它传感器信息来确定何时检查拖车的一个或多个车轮的车轮速度。
一些拖车可以具有基于拖车上的总负载重量和/或重量分布来调整车轮在拖车上的位置的能力。照此,针对拖车车轮测得的车轮转速可以被用于将车轮在拖车上的位置调整到可以增加导航能力和效率的位置。
在一些实施例中,雷达系统可以能够确定与拖车的一个或多个车轮相关联的雷达反射。雷达系统可以使用距离、角度和多普勒测量来识别与不同车轮相关联的雷达反射。然后,雷达系统可以能够从雷达反射信号中过滤车轮反射,以减少接收到的雷达信号中的噪声。
一些示例雷达系统可以被配置为以W频带中的电磁波频率操作,例如,该频率可以在75和82吉赫兹(GHz)之间,其与毫米量级(例如1mm、4mm)的电磁波对应。雷达系统可以使用可以将辐射的能量聚焦到集束(tight beam)中的天线,以便以高准确度测量环境。这种天线可以是紧凑的(通常具有矩形形状因数)、高效的(即,在天线中的热量损失或反射回发送器电子设备中的较少的77GHz的能量)、低成本且易于制造(即,可以以大批量生产具有这些天线的雷达系统)。
现在参考附图,图1是图示示例车辆100的功能框图,该示例车辆100可以被配置为完全或部分地以自主模式操作。更具体而言,通过从计算系统(例如,车辆控制系统)接收控制指令,车辆100可以在无人类交互(或减少的人类交互)的情况下以自主模式操作。作为在自主模式下操作的一部分,车辆100可以使用传感器来检测并可能识别周围环境的物体,以便启用安全导航。在一些实施方式中,车辆100还可以包括使驾驶员(或远程操作者)能够控制车辆100的操作的子系统。
如图1中所示,车辆100包括各种子系统,诸如推进系统102、传感器系统104、控制系统106、一个或多个外围设备108、电源110、计算机系统112、数据存储装置114和用户界面116。在其它示例中,车辆100可以包括更多或更少的子系统。车辆100的子系统和组件可以以各种方式(例如,有线或无线连接)互连。此外,本文中描述的车辆100的功能可以在实施方式中被划分到附加的功能或物理组件中,或者被组合到更少的功能或物理组件中。
推进系统102可以包括一个或多个可操作以便为车辆100提供动力运动的组件,并且可以包括引擎/马达118、能量源119、变速器120和车轮/轮胎121,以及其它可能的组件。例如,引擎/马达118可以被配置为将能量源119转换成机械能,并且可以与内燃机、电动马达、蒸汽引擎或Sterling引擎以及其它可能的选项中的一种或组合对应。例如,在一些实施方式中,推进系统102可以包括多种类型的引擎和/或马达,诸如汽油引擎和电动马达。
能量源119代表可以全部或部分为车辆100的一个或多个系统(例如,引擎/马达118)提供动力的能量的源。例如,能量源119可以与汽油、柴油、其它基于石油的燃料、丙烷、其它基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和/或其它电力源对应。在一些实施方式中,能量源119可以包括燃料箱,电池、电容器和/或飞轮的组合。
变速器120可以将机械动力从引擎/马达118传输到车轮/轮胎121和/或车辆100的其它可能系统。照此,变速器120可以包括齿轮箱、离合器、差速器和驱动轴,以及其它可能的组件。驱动轴可以包括连接到一个或多个车轮/轮胎121的轴。
车辆100的车轮/轮胎121在示例实施方式中可以具有各种配置。例如,车辆100可以以独轮车、自行车/摩托车、三轮车或汽车/卡车四轮形式存在,以及其它可能的配置。照此,车轮/轮胎121可以以各种方式连接到车辆100,并且可以以不同的材料(诸如金属和橡胶)存在。
传感器系统104可以包括各种类型的传感器,诸如全球定位系统(GPS)122、惯性测量单元(IMU)124、雷达单元126、激光测距仪/LIDAR单元128、相机130、转向传感器123和节气门/制动器传感器125,以及其它可能的传感器。在一些实施方式中,传感器系统104还可以包括被配置为监视车辆100的内部系统的传感器(例如,O2监视器、燃油表、引擎油温、制动器的状况)。
GPS 122可以包括收发器,其可操作以提供关于车辆100相对于地球的位置的信息。IMU 124可以具有使用一个或多个加速度计和/或陀螺仪的配置,并且可以基于惯性加速度来感测车辆100的位置和朝向改变。例如,IMU 124可以在车辆100静止或运动时检测车辆100的俯仰和偏航。
雷达单元126可以表示一个或多个系统,这些系统被配置为使用无线电信号来感测车辆100的局部环境内的物体,包括物体的速度和航向。照此,雷达单元126可以包括被配置为如上面所讨论地那样传输和接收雷达信号的天线。在一些实施方式中,雷达单元126可以与可安装的雷达系统对应,该雷达系统被配置为获得车辆100的周围环境的测量。例如,雷达单元126可以包括被配置为耦接到车辆的车身底部的一个或多个雷达单元。
激光测距仪/LIDAR 128可以包括一个或多个激光源、激光扫描仪以及一个或多个检测器,以及其它系统组件,并且可以以相干模式(例如,使用外差检测)或以非相干检测模式操作。相机130可以包括被配置为捕获车辆100的环境的图像的一个或多个设备(例如,静态相机或摄像机)。
转向传感器123可以感测车辆100的转向角,这可以涉及测量方向盘的角度或测量代表方向盘的角度的电信号。在一些实施方式中,转向传感器123可以测量车辆100的车轮的角度,诸如检测车轮相对于车辆100的前轴的角度。转向传感器123还可以被配置为测量方向盘的角度、表示方向盘的角度的电信号和车辆100的车轮的角度的组合(或子集)。
节气门/制动器传感器125可以检测车辆100的或者节气门位置或者制动器位置的位置。例如,节气门/制动器传感器125可以测量油门踏板(节气门)和制动器踏板两者的角度,或者可以测量可以表示例如油门踏板(节气门)的角度和/或制动器踏板的角度的电信号。节气门/制动器传感器125还可以测量车辆100的节气门体的角度,该节气门体可以包括将能量源119的调制提供给引擎/马达118的物理机构的一部分(例如,蝶形阀或汽化器)。此外,节气门/制动器传感器125可以测量车辆100的转子上的一个或多个制动衬块的压力或油门踏板(节气门)和制动器踏板的角度、表示油门踏板(节气门)和制动器踏板的角度的电信号、节气门体的角度以及至少一个制动衬块对车辆100的转子施加的压力的组合(或子集)。在其它实施例中,节气门/制动器传感器125可以被配置为测量施加到车辆的踏板(诸如节气门或制动器踏板)的压力。
控制系统106可以包括被配置为辅助导航车辆100的组件,诸如转向单元132、节气门134、制动器单元136、传感器融合算法138、计算机视觉系统140、导航/路径系统142和避障系统144。更具体而言,转向单元132可以可操作以调整车辆100的航向,并且节气门134可以控制引擎/马达118的操作速度以控制车辆100的加速度。制动器单元136可以使车辆100减速,这可以涉及使用摩擦来使车轮/轮胎121减速。在一些实施方式中,制动器单元136可以将车轮/轮胎121的动能转换成电流以供车辆100的一个或多个系统随后使用。
传感器融合算法138可以包括Kalman滤波器、Bayesian网络或其它可以处理来自传感器系统104的数据的算法。在一些实施方式中,传感器融合算法138可以基于传入的传感器数据来提供评估,诸如对各个物体和/或特征的评估、对特定情况的评估和/或对给定情况内的潜在影响的评估。
计算机视觉系统140可以包括硬件和软件,该硬件和软件可操作以处理和分析图像以努力确定物体、环境物体(例如,停车灯、道路边界等)和障碍物。照此,计算机视觉系统140可以使用例如对象识别、运动恢复结构(Structure from Motion,SFM)、视频跟踪以及计算机视觉中使用的其它算法来识别物体、映射环境、跟踪物体、估计物体的速度,等等。
导航/路径系统142可以确定车辆100的驾驶路径,这可以涉及在操作期间动态地调整导航。照此,导航/路径系统142可以使用来自传感器融合算法138、GPS 122和地图以及其它来源的数据来导航车辆100。避障系统144可以基于传感器数据来评估潜在障碍,并使车辆100的系统避开或以其它方式处置潜在障碍。
如图1中所示,车辆100还可以包括外围设备108,诸如无线通信系统146、触摸屏148、麦克风150和/或扬声器152。外围设备108可以提供控件或其它元素供用户与用户界面116交互。例如,触摸屏148可以向车辆100的用户提供信息。用户界面116还可以经由触摸屏148接受来自用户的输入。外围设备108还可以使车辆100能够与诸如其它车辆设备之类的设备通信。
无线通信系统146可以直接地或经由通信网络与一个或多个设备进行无线通信。例如,无线通信系统146可以使用3G蜂窝通信(诸如CDMA、EVDO、GSM/GPRS),或4G蜂窝通信(诸如WiMAX或LTE)。可替代地,无线通信系统146可以使用WiFi或其它可能的连接与无线局域网(WLAN)通信。无线通信系统146还可以例如使用红外链路、蓝牙或ZigBee直接与设备通信。在本公开的上下文中,其它无线协议(诸如各种车辆通信系统)也是可能的。例如,无线通信系统146可以包括一个或多个专用的短距离通信(DSRC)设备,其可以包括车辆和/或路边站之间的公共和/或私有数据通信。
车辆100可以包括用于为组件供电的电源110。在一些实施方式中,电源110可以包括可再充电的锂离子或铅酸电池。例如,电源110可以包括被配置为提供电力的一个或多个电池。车辆100也可以使用其它类型的电源。在示例实施方式中,电源110和能量源119可以被集成到单个能量源中。
车辆100还可以包括计算机系统112以执行诸如本文描述的操作之类的操作。照此,计算机系统112可以包括至少一个处理器113(其可以包括至少一个微处理器),该处理器113可操作以执行存储在非暂态计算机可读介质(诸如数据存储装置114)中的指令115。在一些实施方式中,计算机系统112可以表示多个计算设备,其可以用来以分布式方式控制车辆100的各个组件或子系统。
在一些实施方式中,数据存储装置114可以包含可由处理器113执行以执行车辆100的各种功能(包括上文结合图1描述的那些功能)的指令115(例如,程序逻辑)。数据存储装置114也可以包含附加指令,包括向推进系统102、传感器系统104、控制系统106和外围设备108中的一个或多个传输数据、从其接收数据、与其交互和/或控制其的指令。
除了指令115之外,数据存储装置114还可以存储诸如道路地图、路径信息以及其它信息之类的数据。在车辆100以自主、半自主和/或手动模式操作期间,车辆100和计算机系统112可以使用这种信息。
车辆100可以包括用于向车辆100的用户提供信息或从车辆100的用户接收输入的用户界面116。用户界面116可以控制或启用对可以在触摸屏148上显示的交互式图像的内容和/或布局的控制。另外,用户界面116可以包括外围设备108的集合内的一个或多个输入/输出设备,诸如无线通信系统146、触摸屏148、麦克风150和扬声器152。
计算机系统112可以基于从各种子系统(例如,推进系统102、传感器系统104和控制系统106)以及从用户界面116接收的输入来控制车辆100的功能。例如,计算机系统112可以利用来自传感器系统104的输入,以便估计由推进系统102和控制系统106产生的输出。取决于实施例,计算机系统112可以可操作以监视车辆100及其子系统的许多方面。在一些实施例中,计算机系统112可以基于从传感器系统104接收到的信号来禁用车辆100的一些或全部功能。
车辆100的组件可以被配置为与它们各自系统内部或外部的其它组件以互连方式工作。例如,在示例实施例中,相机130可以捕获多个图像,这些图像可以表示关于以自主模式操作的车辆100的环境的状态的信息。环境的状态可以包括车辆在其上操作的道路的参数。例如,计算机视觉系统140可以能够基于道路的多个图像来识别坡度(梯度)或其它特征。此外,GPS 122和由计算机视觉系统140识别出的特征的组合可以与存储在数据存储装置114中的地图数据一起使用以确定特定的道路参数。另外,雷达单元126还可以提供关于车辆的周围的信息。
换句话说,各种传感器(可以被称为输入指示传感器和输出指示传感器)的组合和计算机系统112可以交互,以提供被提供以控制车辆的输入的指示或车辆的周围的指示。
在一些实施例中,计算机系统112可以基于由除无线电系统以外的系统提供的数据来做出关于各种物体的确定。例如,车辆100可以具有被配置为在车辆的视场中感测物体的激光器或其它光学传感器。计算机系统112可以使用来自各种传感器的输出来确定关于车辆视场中的物体的信息,并且可以确定到各种物体的距离和方向信息。计算机系统112还可以基于来自各种传感器的输出来确定物体是期望的还是不期望的。
虽然图1示出了车辆100的各种组件,即,无线通信系统146、计算机系统112、数据存储装置114和用户界面116,这些组件集成到车辆100中,但是这些组件中的一个或多个可以与车辆100分开安装或关联。例如,数据存储装置114可以部分地或完全地与车辆100分开存在。因此,可以以可以分开放置或一起放置的设备元件的形式来提供车辆100。组成车辆100的设备元件可以以有线和/或无线方式通信耦接在一起。
根据示例实施例,图2A图示了车辆200的正视图,图2B图示了车辆200的侧视图,图2C图示了车辆200的透视图,而图2D图示了车辆的物理配置的俯视图。照此,图2A-2D一起图示了车辆200的示例物理配置,其可以表示参考图1描述的车辆100的一种可能的物理配置。取决于实施例,车辆200可以包括传感器单元202、无线通信系统204、雷达单元206、LIDAR单元208和相机210,以及其它可能的组件。例如,车辆200可以包括图1中描述的组件的一些或全部元件。虽然在图2中将车辆200描绘为半卡车,但车辆200在示例中可以具有其它配置,诸如汽车、货车、摩托车、公共汽车、穿梭车、高尔夫球车、越野车、机器人设备、农用车辆或其它拖挂拖车的车辆,以及其它可能的示例。
传感器单元202可以包括被配置为捕获车辆200的周围环境的信息的一个或多个传感器。例如,传感器单元202可以包括相机、雷达、LIDAR、测距仪、无线电设备(例如,蓝牙和/或802.11)和声学传感器以及其它可能类型的传感器的任何组合。在一些实施例中,传感器单元202可以包括一个或多个可移动安装座,所述可移动安装座可操作以调整传感器单元202中的传感器的朝向。例如,可移动安装座可以包括旋转平台,该旋转平台可以扫描传感器,以便从车辆200周围的每个方向获得信息。传感器单元202的可移动安装座还可以在特定的角度和/或方位角范围内以扫描方式可移动。
在一些实施方式中,传感器单元202可以包括使得传感器单元202能够被安装在卡车的车顶上的机械结构。此外,在示例中,其它安装位置也是可能的。
无线通信系统204可以具有如图2D中所描绘的相对于车辆200的位置,但是也可以具有不同的位置。无线通信系统204可以包括可以与其它外部或内部设备通信的一个或多个无线发送器和一个或多个接收器。例如,无线通信系统204可以包括一个或多个收发器,用于与用户的设备、其它车辆和道路元素(例如,标志、交通信号灯)以及其它可能的实体进行通信。照此,车辆200可以包括用于促进通信的一个或多个车辆通信系统,诸如专用短程通信(DSRC)、射频识别(RFID)以及针对智能运输系统的其它提出的通信标准。通信系统204可以包括蜂窝或无线数据连接。通信系统204可以被配置为与远程计算系统通信。远程计算系统可以被配置为向车辆200提供指令和/或数据以辅助其自主操作。
车辆200可以包括在各个位置处的几个雷达单元206。在一个示例中,车辆200可以包括位于驾驶室部分的前保险杠和后保险杠中的每一个上的雷达单元。此外,车辆200可以包括位于车辆200的每一侧上、靠近侧视镜的两个雷达单元。可以定位车辆侧面的两个雷达单元,以便一个对右前方成像,一个对左前方成像,一个对右后方成像,一个对左后方成像。每个雷达单元可以被配置为在由雷达单元的波束宽度定义的角度区域上传输和接收雷达信号。在一些示例中,每个雷达单元可以能够对或者发射或者接收波束执行波束控制。通过使用波束转向,雷达单元可以能够询问预定义的角度方向。
车辆200还可以包括安装在各个位置的LIDAR单元208。例如,LIDAR单元208也可以安装在车辆200的侧面上后视镜附近。LIDAR单元208可以被配置为从车辆周围的区域传输射和接收光信号。LIDAR单元208可以能够对车辆200周围的从其接收光反射的区域成像。
相机210相对于车辆200可以具有各种位置,诸如车辆200的前挡风玻璃上方的位置。照此,相机210可以捕获环境的图像。例如,相机210可以从相对于车辆200的前视视野捕获图像,但是在实施方式中相机210的其它安装位置(包括可移动的安装座)和视角也是可能的。在一些示例中,相机210可以与一个或多个可见光相机对应,但是也可以是其它类型的相机(例如,红外传感器)。相机210还可以包括可以提供可调视场的光学器件。
图3图示了具有各种传感器视场的示例自主车辆300。如先前关于图2A-2D所论述的,车辆300可以包含多个传感器。各种传感器的位置可以与图2A-2D中公开的传感器的位置对应。但是,在一些情况下,传感器可以具有其它位置。为了简化附图,从图3中省略了传感器位置。对于车辆300的每个传感器单元,图3示出了代表性视场。传感器的视场可以包括传感器可以在其上检测物体的角度区域。
在一些实施例中,车辆300可以包括五个雷达单元。第一雷达单元可以定位成具有车辆的左前方的视场并且具有与视场352A的角部分对应的角视场。第二雷达单元可以定位成具有车辆的右前方的视场并且具有与视场352B的角部分对应的角视场。第三雷达单元可以定位成具有车辆的左后方的视场并且具有与视场352C的角部分对应的角视场。第四雷达单元可以定位成具有车辆的右后方的视场并且具有与视场352D的角部分对应的角视场。第五雷达单元可以定位在车辆的前部并且具有与视场352E的角部分对应的角视场。五个雷达单元中的每一个都可以配置有90度的可扫描波束宽度。雷达波束宽度可以小于90度,但每个雷达单元可以能够跨90度视场操纵雷达波束。
车辆300的第一LIDAR单元可以被配置为扫描车辆周围的整个360度区域,如与视场356的角部分对应的角视场所示。车辆300的第二LIDAR单元可以被配置为扫描小于车辆周围的360度区域的区域。在一个示例中,第二LIDAR单元在水平面中可以具有小于10度的视场,如由与视场354的角部分对应的角视场所示。车辆300还可以包含两个侧视图LIDAR,其具有相应的视场358A和358B。虽然示出具有90度视场的侧视图LIDAR,但是在一些示例中,每个侧视图LIDAR可以具有180度视场。
此外,该车辆还可以包括至少一个相机。相机可以是光学相机和/或红外相机。从图3中省略了相机的视场。
图4图示了根据示例实施例的用于车辆402的传感器的波束转向。在一些示例中,车辆402的传感器可以是雷达传感器。在一些其它示例中,传感器可以是LIDAR传感器。在一些示例中,在传感器的操作期间,可以在传感器的视场内扫描传感器。用于示例传感器的各种不同的扫描角被示为区域404,其各自指示传感器在其上操作的角区域。传感器可以周期性地或迭代地改变其正在操作的区域。在一些实施例中,车辆402可以使用多个传感器来测量区域404。此外,在其它示例中可以包括其它区域。例如,一个或多个传感器可以测量车辆402的拖车的各方面和/或车辆402正前方的区域。
在一些角度,传感器的操作区域405可以包括拖车403的后轮406A、406B。因此,传感器可以在操作期间测量后轮406A和/或后轮406B。例如,后轮406A、406B可以反射由传感器传输的LIDAR信号或雷达信号。传感器可以从后轮406A、406B接收反射的信号。因此,由传感器收集的数据可以包括来自从车轮离开的反射的数据。
在一些情况下,例如当传感器是雷达传感器时,来自后轮406A、406B的反射可以在接收到的雷达信号中作为噪声出现。因此,在后轮406将雷达信号反射回传感器的情况下,雷达系统会以降低的信噪比工作。
图5图示了测量车轮速度的传感器。在示例实施例中,系统500示出传感器502捕获在道路506上行驶的车轮504的测量。该实施例出于说明的目的而被包括,并且未示出系统500的其它潜在元件(诸如车辆的拉动拖车的其它部分或拖车的除车轮504以外的部分)。照此,在其它实施例中,系统500可以包括更多或更少的组件。
传感器502表示可以定位在车辆上并且具有包括车轮504的视场的任何类型的传感器。例如,传感器502可以是相机、雷达单元、LIDAR或其它类型的传感器。为了说明的目的,在图5中所示的实施例中,传感器502被描述为雷达单元,其可以传输从车轮504反弹并朝着传感器502反射并被其接收的信号516。
车轮504可以表示位于耦接到包括传感器502的车辆的拖车的前轴或后轴上的拖车车轮。例如,车轮504可以是被半卡车拉动的拖车的后轮,类似于图4中所示的示例实施例。照此,传感器502可以使用从车轮504反射的雷达信号捕获测量,并使用该测量来估计车轮504的当前转速。可以向处理单元提供车轮504的直径520,以在估计车轮转速时使用。例如,车轮504的直径520可以从用户输入或经由与指示各种类型的车轮的车轮直径的数据库的通信获得。在一些实施例中,传感器502或另一个车辆传感器可以被用于估计车轮504的直径520。
当车轮504朝着传感器502旋转时,传感器502可以朝着车轮504的不同部分传输信号516。信号516可以从以不同速度旋转的车轮504的不同部分反弹。特别地,一些信号可以从车轮504的外部508反射,而其它信号可以从车轮504的内部510反射。随着测量点远离车轮504的中心延伸,车轮504的转速增加。在中心处,旋转接近于零,并且随着从中心远离捕获测量,旋转逐渐增加。速度测量512、514内的箭头的增大的尺寸被用于表示由传感器502检测到的增大的车轮速度。
如图5中进一步所示,传感器502可以捕获车轮504的上部区域的速度测量512,该速度测量512朝着传感器502指向,因为车轮504在车辆向前行驶期间在那个方向上旋转。照此,速度测量512示出,相对于从车轮504的内部510捕获的速度,从车轮504的外部508测量到更大的速度。速度测量514类似地由传感器502测量车轮504的下部区域来捕获。示出了由于车辆的向前行驶引起车轮504的向前旋转而远离传感器502延伸的的速度测量514。系统500可以在车辆在倒车时执行类似的技术。在这种示例中,速度测量512、514将具有与图5中所示的方向相反的方向。
系统500可以使用速度测量512、514来确定车轮504的转速。特别地,使用从车轮504测得的不同返回,计算设备可以使用以下等式基于车轮504的直径520确定车轮504的转速:
特别地,系统500可以使用来自速度测量512、514的观察到的最大速度(正或负)。在一些情况下,观察到的最大速度与从外部508捕获的测量对应,该测量可以被用于估计车轮504的当前转速ω。
在一些实施例中,系统500可以通过比较在速度测量512、514中返回的频谱使用一个或多个传感器来测量车轮504的转速ω。例如,短雷达脉冲(例如,500MHz)可以被车轮504反射并略微扭曲。车轮504的朝着传感器502转动的部分可以造成到更高频率的多普勒频移,而后退部分可以造成到更低频率的对应的多普勒频移。这些多普勒频移的结果可以产生由传感器502传输和接收的雷达脉冲的频谱响应。照此,系统500可以使用最高或最低频率来确定车轮504的转速ω。
系统500还可以涉及使用车轮504的转速ω来执行拖车的各种检查。例如,系统500可以在导航期间(例如,在转弯期间)监视车轮504的转速ω,将车轮504的转速ω与拖车上其它车轮的转速进行比较,以监视车轮504以及对应的组件(例如,轴)的健康状况和/或执行其它操作。
图6是示例方法600的流程图,其可以包括一个或多个操作、功能或动作,如方框602、604、606、608和610中的一个或多个所描绘的,每个方框可以由其它附图中所示的任何系统以及其它可能的系统执行。
本领域技术人员将理解的是,本文描述的流程图图示了本公开的某些实施方式的功能和操作。在这方面,流程图的每个方框可以表示程序代码的模块、片段或部分,其包括可由一个或多个处理器执行以用于实现过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个指令。程序代码可以存储在任何类型的计算机可读介质上,例如,诸如包括盘或硬盘驱动器的存储设备。
此外,每个方框可以表示被连线以执行过程中的特定逻辑功能的电路。如本领域的明智技术人员将理解的,替代实施方式包括在本申请的示例实施方式的范围内,其中取决于所涉及的功能,功能可以不按所示或所讨论的次序执行,包括基本上同时或反序执行。此外,在一些示例中,一个或多个方框可以被同时执行多次。例如,可以针对车辆上的每个雷达单元(或其子集)同时多次执行方框602。在示例中,计算系统可以使车辆和雷达系统执行方法600的一个或多个方框。
另外,关于车辆雷达系统描述了方法600。但是,在其它示例中,可以使用不同类型的传感器。例如,可以使用相机、车轮速度传感器和/或LIDAR来执行方法600。
方框602涉及在雷达单元处接收雷达反射。特别地,雷达单元可以耦接到车辆(例如,半卡车的牵引车单元),使得雷达单元具有包括耦接到车辆的拖车的至少一个车轮的视场。车辆可以包括以相似的方式耦接以测量车辆的多个车轮的操作的多个雷达单元。在一些布置中,多个传感器可以从同一个拖车车轮获得测量。多个传感器可以包括相同类型的传感器(例如,一个或多个雷达单元)或不同类型的传感器(例如,相机和雷达单元)。在一些示例中,多个雷达单元可以同时获得并提供与一个或多个车轮对应的雷达反射。
雷达单元可以被配置为将雷达传输到车辆的周围环境中。例如,雷达单元可以被用于获得拖车的一个或多个车轮的测量以及附近环境的测量。在一些情况下,接收到的雷达信号可以具有基于车轮的转速的多普勒频移。
方框604涉及通过雷达处理系统来处理接收到的雷达反射信号,以确定耦接到车辆的拖车的至少一个车轮的速度。雷达处理系统可以能够使用在接收到的雷达反射中的距离和多普勒信息,以确定哪些测量与拖车的车轮对应。此外或可替代地,雷达系统还可以使用角度信息来确定哪些反射是由拖车的车轮造成的。在一些情况下,在处理系统将雷达测量与车轮相关联之前,由拖车车轮造成的雷达反射可以作为接收到的雷达信号内的噪声出现。
在一些示例中,在确定拖车的一个或多个车轮的速度之前,雷达处理系统可以从雷达单元接收雷达反射并移除雷达反射内的噪声。照此,雷达处理系统然后可以响应于移除雷达反射内的噪声而确定拖车的至少一个车轮的速度。
方框606涉及接收预期车轮速度。预期车轮速度测量可以由车辆的控制系统或另一个计算系统接收。此外,预期车轮速度可以基于车辆的驾驶室部分的车轮的车轮速度。
在一些示例中,接收预期车轮速度测量包括接收车辆的驾驶室部分的车轮的实际车轮速度并确定车辆的拖车部分的车轮的预期车轮速度。在一些示例中,拖车部分的车轮的预期车轮速度可以等于驾驶室部分的车轮速度。在一些示例中,诸如当车辆在转弯时,拖车部分的车轮的预期车轮速度可以与驾驶室部分的车轮速度不同。照此,计算系统可以训练神经网络,以基于车辆的各种参数(诸如拖车的重量、行驶的坡度和/或车辆的速度和航向等)来学习预期车轮速度的差异。
在实施例中,车辆可以包括一个或多个车轮速度传感器。例如,车轮速度传感器可以连接到车辆的驾驶室。照此,车轮速度传感器可以被设计为从车辆的一个或多个车轮获得车轮速度数据。照此,计算系统可以使用车轮速度数据来确定拖车的预期速度。
在一些示例中,可以从传感器(诸如被配置为测量车辆的一个或多个车轮的速度的传感器)接收车轮速度测量。传感器可以被配置为测量车轮(或轴)的转速并基于该转速来确定车辆的速度(例如,车轮速度)。在其它示例中,可以基于驾驶室部分的已知速度(诸如通过GPS)并基于已知速度确定车轮速度来计算车轮速度测量。
方框608涉及由处理器确定针对拖车的至少一个车轮确定的速度与预期车轮速度之间的差异。可以基于从预期车轮速度减去轮胎速度或从轮胎速度减去预期车轮速度来确定差异。因此,处理器可以确定所测量的轮胎速度与轮胎速度的预期值之间的差异。在一些示例中,可以在比较期间将该差异与一个或多个公差(例如,阈值)进行比较。
方框610涉及对超过阈值的差异作出响应,从而使车辆执行校正动作。使车辆执行校正动作可以涉及使车辆执行紧急制动动作或规程。例如,紧急制动规程包括将车辆安全地导航到行驶路径的一侧并且缓慢地使车辆的速度减速直到安全地停止。以这种方式,车辆可以最小化当一个或多个拖车车轮由于各种潜在问题而不是与车辆车轮协同操作时可能出现的潜在问题,诸如轮胎漏气或未对准。紧急制动规程可以涉及在有或没有与拖车相关联的制动器的情况下使用车辆的制动器集合(例如,驾驶室制动器)。
在其它情况下,处理器可以使车辆执行稳定性控制动作。稳定性控制动作可以涉及基于对超过阈值的差异的检测来减慢并逐渐拉直(straighten out)车辆的路径。稳定性控制动作可以涉及使用一个或多个传感器来监视道路和周围环境,以确保对车辆进行安全稳定的校正。
在一些示例中,阈值可以是静态阈值。静态阈值可以是单个值(诸如每小时5英里),或百分比(诸如97%相似度)。因此,如果差和异超过单个值,那么可以采取校正动作。类似地,如果以速度的百分比表示的差异低于该百分比,那么阈值可以被超出。在其它示例中,阈值可以动态改变。例如,阈值可以基于车辆的移动(诸如转弯等)而动态改变。在另一个示例中,阈值可以基于车辆的速度而改变。在又一个示例中,阈值可以基于安全标准而改变。安全标准可以基于操作条件(诸如交通或天气)、卡车的有效载荷(卡车在拖车中运载的东西)、道路动力学(诸如高速公路驾驶或施工),或其它标准。
在另一个实施例中,处理器可以确定车辆正在执行转弯移动,并基于转弯移动的程度(即,转弯程度)来调整阈值。特别地,相对于直行导航期间的差异,拖车和车辆的车轮速度在转弯执行期间可以变化。
超过阈值可以指示车辆的(一个或多个)系统中的某种类型的错误。例如,如果车辆在直线行驶,那么驾驶室部分的车轮的速度与拖车部分的车轮的速度应当相等。如果不相等,那么系统可以确定存在错误。该错误可以被确定为驾驶室车轮的速度的测量错误或拖车的车轮的旋转错误,诸如被卡住的轴或爆胎。响应于确定错误,车辆可以执行校正动作。校正动作可以包括忽略驾驶室车轮的不正确速度测量、确定拖车操作不安全并停止驾驶、或其它可能的动作。
在另一个示例中,系统可以能够在诸如转弯或制动之类的车辆移动期间监视车轮速度。系统可以能够确定制动器是否正确运作,例如,制动器锁死或接合不正确。如果制动器不能正确运作,那么控制系统可以能够调制制动的施加,以防止锁死。在其它示例中,如果制动器未正确接合,那么车辆可以启用备用制动系统或方法。
在又一个示例中,系统可以能够基于测得的车轮速度来监视拖车的控制的减少,诸如打滑。控制系统可以能够响应于失去控制而调整车辆的控制方案或操纵。
另外,雷达系统可以能够确定与拖车的(一个或多个)轮胎相关联的雷达反射。雷达系统可以使用距离、角度和多普勒测量来确定哪些雷达反射来自(一个或多个)轮胎。然后,雷达系统可以能够从雷达反射信号中过滤掉轮胎反射,以减少接收到的雷达信号中的噪声。
在一些示例中,方法600还可以涉及使用耦接到车辆的传感器来确定耦接到车辆的车轮的车轮速度。照此,处理器然后可以基于耦接到车辆的车轮的车轮速度来确定耦接到拖车的车轮的预期车轮速度。
在附加示例中,方法600可以涉及在第二雷达单元处接收第二雷达反射。特别地,第二雷达单元可以耦接到车辆,使得第二雷达单元具有包括耦接到车辆的拖车的第二车轮的视场。拖车的第二车轮可以不同于由上述另一个雷达单元测得的拖车的至少一个车轮。因此,车辆可以具有带有冗余雷达单元的装配,该冗余雷达单元被耦接以测量拖车的多个车轮。照此,方法600还可以涉及由雷达处理系统处理第二雷达反射以确定拖车的第二车轮的速度,并且在针对拖车的至少一个车轮确定的速度与针对拖车的第二车轮确定的速度之间执行比较。基于该比较,处理器可以控制车辆。
在另一个实施例中,方法600可以涉及确定针对拖车的至少一个车轮确定的速度与针对拖车的第二车轮确定的速度之间的差异超过阈值差异。基于该确定,处理器可以使车辆执行紧急制动规程。如上面所指示的,紧急制动规程可以涉及将车辆安全地导航到行驶路径的一侧并且缓慢地使车辆的速度减速。在一些情况下,处理器还可以提供外部信号,该外部信号将紧急制动规程的执行传达给外部源(例如,另一辆车或监视多辆车的中央计算网络)。该过程还可以确定针对拖车的至少一个车轮确定的速度与针对拖车的第二车轮确定的速度之间的差异低于阈值差异。在这种确定中,处理器可以根据当前的导航策略来控制车辆。
在一些示例中,计算系统可以确定防抱死制动系统的系统。作为响应,计算系统可以执行校正制动动作。
图7是用于确定拖车车轮的转速的方法。方法700可以包括一个或多个操作、功能或动作,如由方框702、704和706中的一个或多个所描绘的,每个方框可以由其它附图中所示的任何系统以及其它可能的系统执行。
在方框702处,方法700涉及由耦接到车辆的计算设备使雷达单元朝着拖车的车轮传输雷达信号。拖车耦接到车辆并且雷达单元具有包括车轮的视场。
在一些示例中,车辆是拉动拖车的半卡车。照此,半卡车可以包括一个或多个雷达单元,其定位成使得这些雷达单元可以在一个或多个拖车车轮的方向上传输信号。计算设备可以使雷达单元朝着车辆传输作为脉冲的雷达信号。
在方框704处,方法700涉及接收与从车轮反射的雷达信号对应的雷达反射。计算设备可以接收与从车轮反射的脉冲对应的雷达反射,并基于雷达反射来确定频谱。计算设备可以基于频谱来识别特定频率。例如,计算设备可以使用频谱来识别最高频率或最低频率。
在方框706中,方法700涉及基于雷达反射来确定车轮的转速。在一些示例中,计算设备可以基于特定频率(例如,最高或最低频率)和车轮的半径来确定车轮的转速。
在一些示例中,方法700可以涉及基于雷达反射来确定观察到的最大频率,并基于观察到的最大频率和车轮的半径来确定车轮的转速。
方法700还可以涉及基于车轮的转速来控制车辆。例如,计算设备可以确定转速指示拖车可能需要维修(例如,轮胎漏气)。
在一些示例中,计算设备可以使雷达单元或第二雷达单元朝着拖车的第二车轮。例如,计算设备可以使一对雷达单元同时朝着不同的拖车车轮传输雷达信号。计算设备可以接收从第二拖车车轮反弹的雷达反射,并使用雷达反射来确定第二车轮的转速。计算设备可以比较不同轮胎的转速并基于该比较来执行操作。例如,计算设备可以使用该比较来识别拖车车轮何时未正确操作。计算设备可以基于该比较来控制车辆。在一些情况下,计算设备可以基于该比较来向控制系统提供指令。
在一些情况下,计算设备可以确定车轮的转速与第二车轮的转速之间的差异超过阈值(例如,阈值转速差)。计算设备可以向车辆的控制系统提供指令以使车辆逐渐减速并停止。逐渐减速过程的发生速度(pace)可以取决于车辆的当前速度和朝向以及其它因素。例如,当车辆以高速导航时(例如,在高速公路上),减速的持续时间可以较长,而当车辆以较低速度行驶时(例如,不在高速公路上),减速的持续时间可以较短。
图8是图示根据本文给出的至少一些实施例布置的示例计算机程序产品的概念性局部视图的示意图,该示例计算机程序产品包括用于在计算设备上执行计算机过程的计算机程序。在一些实施例中,所公开的方法可以被实现为以机器可读格式在非暂态计算机可读存储介质上或在其它非暂态介质或制品上编码的计算机程序指令。
可以使用信号承载介质802来提供示例计算机程序产品800,该示例计算机程序产品可以包括一个或多个编程指令804,该编程指令804在由一个或多个处理器执行时可以提供以上关于图1-7描述的功能或功能的一部分。在一些示例中,信号承载介质802可以涵盖非暂态计算机可读介质806,诸如但不限于硬盘驱动器、致密盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字带、存储器等。在一些实施方式中,信号承载介质802可以涵盖计算机可记录介质808,诸如但不限于存储器、读/写(R/W)CD、R/W DVD等。在一些实施方式中,信号承载介质802可以涵盖通信介质810,诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如,光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此,例如,可以通过无线形式的通信介质810来传达信号承载介质802。
一个或多个编程指令804可以是例如计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中,诸如图1的计算机系统112之类的计算设备可以被配置为响应于由计算机可读介质806、计算机可记录介质808和/或通信介质810中的一个或多个传达给计算机系统112的编程指令804而提供各种操作、功能或动作。
非暂态计算机可读介质还可以分布在多个数据存储元件中,该多个数据存储元件可以彼此远离定位。执行一些或所有存储的指令的计算设备可以是车辆,诸如图2A-2D中所示的车辆200,以及其它可能性。可替代地,执行一些或所有存储的指令的计算设备可以是另一个计算设备,诸如服务器。
上面的详细描述参考附图描述了所公开的系统、设备和方法的各种特征和功能。虽然本文已经公开了各个方面和实施例,但是其它方面和实施例将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是出于说明的目的,而不是旨在进行限制,其真实范围由所附权利要求指示。
应当理解的是,本文描述的布置仅出于示例的目的。照此,本领域技术人员将认识到的是,根据期望的结果,可以替代地使用其它布置和其它元件(例如,机器、装置、接口、功能、次序、功能的分组等),并且可以完全省略一些元件。另外,所描述的许多元件是功能实体,可以以任何合适的组合和位置将其实现为离散或分布式组件或与其它组件结合。

Claims (20)

1.一种用于测量拖车车轮转速的系统,包括:
耦接到车辆的雷达单元,其中车辆在拖曳拖车,并且其中雷达单元具有包括拖车的车轮的视场;以及
计算设备,被配置为:
使雷达单元朝着所述拖车的所述车轮传输雷达信号;
接收与从所述拖车的所述车轮反射的雷达信号对应的雷达反射;并且
基于雷达反射来确定所述拖车的所述车轮的转速。
2.如权利要求1所述的系统,其中计算设备还被配置为:
使雷达单元将雷达信号作为脉冲朝着所述车轮传输;
从与雷达反射对应的频谱中识别特定频率;并且
基于所述特定频率和所述车轮的半径,确定所述车轮的转速。
3.如权利要求2所述的系统,其中所述特定频率与频谱中的最高频率对应。
4.如权利要求2所述的系统,其中所述特定频率与频谱中的最低频率对应。
5.如权利要求1所述的系统,其中计算设备还被配置为:
识别雷达反射中的观察到的最大频率;并且
基于所述观察到的最大频率和所述车轮的半径来确定所述车轮的转速。
6.如权利要求1所述的系统,其中计算设备还被配置为:
基于拖车的所述车轮的转速,使车辆逐渐停止。
7.如权利要求1所述的系统,其中计算设备还被配置为:
使第二雷达单元朝着拖车的第二车轮传输雷达信号;
接收与从所述第二车轮反射的雷达信号对应的雷达反射;并且
基于与从所述第二车轮反射的雷达信号对应的雷达反射,确定所述第二车轮的转速。
8.如权利要求7所述的系统,其中计算设备还被配置为:
在所述车轮的转速与所述第二车轮的转速之间执行比较;并且
基于所述比较,向车辆的控制系统提供指令。
9.如权利要求8所述的系统,其中计算设备还被配置为:
确定所述车轮的转速与所述第二车轮的转速之间的差异超过阈值;并且
向车辆的控制系统提供指令,以使车辆逐渐减速并停止。
10.如权利要求9所述的系统,其中所述阈值取决于车辆的转向角和速度。
11.如权利要求1所述的系统,其中计算设备还被配置为:
基于车轮的转速来控制车辆。
12.一种用于测量拖车车轮转速的方法,包括:
由耦接到车辆的计算设备使耦接到车辆的雷达单元朝着拖车的车轮传输雷达信号,其中拖车耦接到车辆,并且其中雷达单元具有包括所述拖车的所述车轮的视场;
接收与从所述拖车的所述车轮反射的雷达信号对应的雷达反射;并且
基于雷达反射来确定所述拖车的所述车轮的转速。
13.如权利要求12所述的方法,其中使雷达单元朝着拖车的所述车轮传输雷达信号包括:
使雷达单元朝着所述车轮传输脉冲。
14.如权利要求13所述的方法,还包括:
接收与从所述车轮反射的脉冲对应的雷达反射;
基于雷达反射来确定频谱;
基于频谱来识别特定频率;并且
其中确定车轮的转速包括:
基于所述特定频率和车轮的半径来确定车轮的转速。
15.如权利要求14所述的方法,其中基于频谱来识别特定频率包括:
识别频谱中的最高频率。
16.如权利要求14所述的方法,其中基于频谱来识别特定频率包括:
识别频谱中的最低频率。
17.如权利要求12所述的方法,还包括:
基于雷达反射来确定观察到的最大频率;并且
其中确定所述车轮的转速包括:
基于观察到的最大频率和所述车轮的半径来确定车轮的转速。
18.如权利要求12所述的方法,还包括:
基于所述车轮的转速来控制车辆。
19.一种非暂态计算机可读介质,被配置为存储指令,所述指令在由计算系统执行时使计算系统执行包括以下的操作:
使耦接到车辆的雷达单元朝着拖车的车轮传输雷达信号,其中拖车耦接到车辆,并且其中雷达单元具有包括所述拖车的所述车轮的视场;
接收与从所述拖车的所述车轮反射的雷达信号对应的雷达反射;并且
基于雷达反射,确定所述拖车的所述车轮的转速。
20.如权利要求19所述的非暂态计算机可读介质,还包括:
基于雷达反射来确定观察到的最大频率;并且
其中确定所述车轮的转速包括:
基于观察到的最大频率和所述车轮的半径来确定所述车轮的转速。
CN202011577602.5A 2019-12-27 2020-12-28 用于测量拖车车轮转速的系统和方法 Active CN113049846B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962954080P 2019-12-27 2019-12-27
US62/954,080 2019-12-27
US17/120,199 US11618446B2 (en) 2019-12-27 2020-12-13 Systems and methods for measuring trailer wheel rotational speed
US17/120,199 2020-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113049846A CN113049846A (zh) 2021-06-29
CN113049846B true CN113049846B (zh) 2024-10-01

Family

ID=76508378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011577602.5A Active CN113049846B (zh) 2019-12-27 2020-12-28 用于测量拖车车轮转速的系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113049846B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11618446B2 (en) * 2019-12-27 2023-04-04 Waymo Llc Systems and methods for measuring trailer wheel rotational speed

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190078728A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
CN110031844A (zh) * 2017-12-01 2019-07-19 德尔福技术有限责任公司 检测系统
DE102018200861A1 (de) * 2018-01-19 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur videobasierten Überwachung eines Bestandelements eines Güterkraftfahrzeugs

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080046149A1 (en) * 1995-06-07 2008-02-21 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle Component Control Methods and Systems Based on Vehicle Stability
GB2367439B (en) * 1999-01-20 2002-05-29 Bosch Gmbh Robert Device for determining a distance from a motor vehicle to an object
US20020189336A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-19 Mcewan Technologies, Llc Radar monitoring system for tires and wheels
DE102008033729A1 (de) * 2008-07-18 2010-01-21 Josef Fliegl Verfahren und Vorrichtung zur Lenkung eines Anhängers
JP5729106B2 (ja) * 2011-04-19 2015-06-03 マツダ株式会社 車両用障害物検出装置
EP2538239B1 (de) * 2011-06-21 2013-11-13 Kapsch TrafficCom AG Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Rädern
ES2444629T3 (es) * 2011-06-21 2014-02-26 Kapsch Trafficcom Ag Dispositivo y procedimiento para detectar ruedas
DE102012021461A1 (de) * 2012-10-31 2013-05-08 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Klassifikation von Fahrzeugen
JP6375744B2 (ja) * 2014-07-16 2018-08-22 株式会社デンソー 車載レーダ装置および報知システム
WO2016032905A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Viasat, Inc. Interference mitigation for a velocity sensing controller
JP6392152B2 (ja) * 2015-03-24 2018-09-19 パナソニック株式会社 レーダ装置および走行車両検知方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110031844A (zh) * 2017-12-01 2019-07-19 德尔福技术有限责任公司 检测系统
KR20190078728A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
DE102018200861A1 (de) * 2018-01-19 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur videobasierten Überwachung eines Bestandelements eines Güterkraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
CN113049846A (zh) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11531353B2 (en) Calculating velocity of an autonomous vehicle using radar technology
US11804049B2 (en) Vision-based indicator signal detection using spatiotemporal filtering
US20200033873A1 (en) Actively Modifying a Field of View of an Autonomous Vehicle in view of Constraints
CN111133398B (zh) 使用雷达技术检测自动驾驶车辆的运动
US9495875B2 (en) Obstacle evaluation technique
US9783172B2 (en) Methods and systems for steering-based oscillatory vehicle braking
US10691135B2 (en) Detecting motion of an autonomous vehicle using radar technology
US9261590B1 (en) Adaptive algorithms for interrogating the viewable scene of an automotive radar
WO2018057597A1 (en) Vehicle-mounted radar deflectors
US11618446B2 (en) Systems and methods for measuring trailer wheel rotational speed
CN114964283A (zh) 用于过滤雷达中车辆自反射的方法和系统
CN113049846B (zh) 用于测量拖车车轮转速的系统和方法
US20240107228A1 (en) Vehicle Sensor Modules with External Audio Receivers
US20230017983A1 (en) Methods and Systems for Radar Reflection Filtering During Vehicle Navigation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant