CN107914629A - 车辆灯诊断 - Google Patents

Abstract

一种第一车辆包括灯和与灯通信的控制器。该控制器编程为检测定位为感测灯的第二车辆，向第二车辆传送请求观察灯的第一消息，响应于来自第二车辆的第二消息来驱动灯改变状态，以及从第二车辆接收指定灯状态的第三消息。

Description

车辆灯诊断

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，并且更具体地，涉及车辆灯诊断。

背景技术

机动车辆包括外部灯，以便照亮环境并向其它车辆发出信号。前照灯连接至面向车辆前进方向的车辆前部。前照灯通常产生白光并照亮车辆前方的道路。刹车灯连接至面向车辆后退方向的车辆后部，并通常产生红光。转向灯连接至车辆的转角上或者转角附近，并且通常产生黄色或橙色的光。一些刹车灯也是转向灯。刹车灯向其它车辆传达车辆是否正在制动的信息，以及转向灯向其他驾驶员传达车辆是否打算转弯的信息。转向灯还起到四边紧急信号闪灯(four-way flasher)的作用，并且向其他车辆传达车辆正在缓慢行进、前方有危险情况等信息。车辆灯的种类包括钨丝灯、卤素灯、例如疝气灯这样的高强度气体放电灯(HID)、发光二极管(LED)以及激光灯。

发明内容

根据本发明，提供一种控制器，编程为：

检测定位成感测第一车辆灯的第二车辆；

向第二车辆传送请求观察灯的第一消息；

响应于来自第二车辆的第二消息来驱动灯改变状态；以及

从第二车辆接收指定灯状态的第三消息。

根据本发明的一个实施例，灯为可以相对于第一车辆旋转的自适应前照灯，并且指定的状态为灯相对于第一车辆的角度。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步编程为一经确定第一车辆停止并且第二车辆停止于第一车辆的前方，便向第二车辆传递第一消息。

根据本发明的一个实施例，灯为刹车灯，并且灯的多种状态包括暗淡和关闭中的至少一种、以及明亮。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步编程为一经确定第一车辆停止并且第二车辆停止于第一车辆的后方，便向第二车辆传送第一消息。

根据本发明的一个实施例，灯为转向灯，并且灯的多种状态包括闪烁和关闭。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步编程为一经确定第二车辆于自主车辆的行驶队列中与第一车辆相邻，便向第二车辆传送第一消息。

根据本发明的一个实施例，控制器进一步编程为向第二车辆传送用于询问第二车辆是否具有面向灯的摄像机的第四消息。

依据本发明，提供一种第一车辆，包含：

灯；以及

控制器，所述控制器与灯通信并编程为

检测定位成感测灯的第二车辆；

向第二车辆传送请求观察灯的第一消息；

响应于来自第二车辆的第二消息来驱动灯改变状态；以及

从第二车辆接收指定灯状态的第三消息。

根据本发明的一个实施例，灯为可以相对于第一车辆旋转的自适应前照灯，并且指定的状态为灯相对于第一车辆的角度。

根据本发明的一个实施例，其中控制器进一步编程为一经确定第一车辆停止并且第二车辆停止于第一车辆的前方，便向第二车辆传递第一消息。

根据本发明的一个实施例，灯为刹车灯，并且灯的多种状态包括暗淡和关闭中的至少一种、以及明亮。

根据本发明的一个实施例，其中控制器进一步编程为一经确定第一车辆停止并且第二车辆停止于第一车辆的后方，便向第二车辆传送第一消息。

根据本发明的一个实施例，灯为转向灯，并且灯的多种状态包括闪烁和关闭。

根据本发明的一个实施例，其中控制器进一步编程为一经确定第二车辆于自主车辆的行驶队列中与第一车辆相邻，便向第二车辆传送第一消息。

根据本发明的一个实施例，其中控制器进一步编程为向第二车辆传送用于询问第二车辆是否具有面向灯的摄像机的第四消息。

依据本发明，提供一种控制器，编程为：

检测面向车辆灯的反射表面；

驱动灯改变状态；

从车辆的摄像机接收反射表面的图像；以及

基于图像确定灯的状态。

根据本发明的一个实施例，灯为可以相对于车辆旋转的自适应前照灯，并且指定的状态为灯相对于辆的角度。

根据本发明的一个实施例，灯为刹车灯，并且灯的多种状态是暗淡和关闭中的至少一种、以及明亮。

根据本发明的一个实施例，其中，基于图像确定灯的状态包括在图像上执行图像减影分析。

附图说明

图1是示例第一车辆的俯视图。

图2是图1的第一车辆的控制系统的框图。

图3是用于诊断图1的第一车辆的灯的示例性过程的流程图。

图4是相对于图1的第一车辆定位的示例第二车辆的示意图。

图5是相对于图1的第一车辆定位的图4的第二车辆的又一示意图。

图6是在自主车辆的行驶队列中相对于图1的第一车辆定位的图4的第二车辆的示意图。

图7是用于诊断图1的第一车辆的灯的又一示例性过程的流程图。

图8是面向图1的第一车辆灯的反射表面的示意图。

具体实施方式

参照附图，其中在几幅附图中相似的附图标记指示相似的部分，第一车辆30包括灯32、34、36以及与灯32、34、36通信连接的控制器42。控制器42编程为检测定位为感测灯32、34、36的第二车辆38；向第二车辆38传送请求观察灯32、34、36的第一消息；响应于来自第二车辆38的第二消息来驱动灯32、34、36改变状态；以及接收来自第二车辆38的指定灯32、34、36的状态的第三消息。(形容词“第一”、“第二”、“第三”、和“第四”在本文中为了方便而作为标识使用，并非旨在表示重要性或顺序。)

自主第一车辆30可以无人驾驶或携带不对操作第一车辆30提供输入的乘员。因此，如果车辆的外部灯32、34、36中的一个失灵，没有人会在场或试图修理灯32、34、36。控制器42的编程有利地解决了诊断自主车辆灯32、34、36的问题。

第一车辆30可以是自主车辆。控制器42，有时被称为“虚拟驾驶员”，能够完全地或者或多或少地独立于人类驾驶员的干预来操作第一车辆30。控制器42可以编程为操作推进系统44、制动系统46、转向系统48、和/或其他车辆系统。当控制器42在没有人干预的情况下操作推进系统44、制动系统46、转向系统48中的每一个时，第一车辆30被认为是完全自主的(有时称为自主的)。

参照图2，控制器42包含于用于执行包括如本文所述的操作在内的各种操作的控制系统40中。控制器42是总体包括处理器和存储器的计算装置，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且储存可由处理器用于执行各种操作的指令，包括如本文所公开的操作。控制器42的存储器进一步地总体储存通过各种通信机制接收到的远程数据；例如，控制器42总体上配置用于在控制器局域网(CAN)总线等上进行通信，和/或用于使用其它有线或无线协议进行通信，例如，蓝牙(Bluetooth)等。控制器42还可以与车载诊断连接器(OBD-II)有联接。通过使用以太网(Ethernet)、无线网络(WiFi)、CAN总线、本地互联网络(LIN)、和/或其他有线或无线机制的车辆网络，控制器42可以向车辆内的各种装置发送消息，和/或从各种装置接收消息，例如，控制器、驱动器、传感器等，例如本文所讨论的控制器和传感器。例如，控制器42可以从传感器50接收数据。尽管为了便于说明，图1示出了一个控制器42，应当领会的是，控制器42可以包括一个或更多计算装置，以及本文所述的各种操作可以由一个或更多计算装置来执行。

控制系统40可以通过例如控制器局域网(CAN)总线、以太网、本地互联网络(LIN)这样的通信网络52，和/或其他有线或无线的通信网络发送信号。控制器42通过通信网络52与推进系统44、制动系统46、转向系统48、传感器50、发射器54、以及灯32、34、36通信。

第一车辆30可以包括传感器50。传感器50可以检测第一车辆30的内部状态，例如，车轮转速、车轮取向、以及发动机和变速器变量。传感器50可以检测第一车辆30的位置和取向，例如：全球定位系统(GPS)传感器；例如压电式或微电子机械系统(MEMS)这样的加速计；例如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪、或光纤陀螺仪这样的陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；以及磁力仪。传感器50可以检测外部世界，例如，雷达传感器，扫描激光测距仪，光探测和测距(LIDAR)装置，以及例如摄像机56这样的图像处理传感器。传感器50可以包括通信装置，例如，车辆到基础设施(V2I)或者车辆到车辆(V2V)装置。

转向系统48通常是已知的车辆转向子系统，并且控制车轮的转动。转向系统48与方向盘和控制器42通信，并且接收来自方向盘和控制器42的输入。转向系统48可以是公知的具有电动助力转向器的齿条和齿轮系统、线控转向系统，或者其它合适的系统。

第一车辆30的推进系统44产生能量，并将能量转换为第一车辆30的运动。推进系统44可以是已知的车辆推进子系统，例如：传统动力传动系统，其包括连接至将旋转运动传递至车轮的变速器的内燃发动机；电动动力传动系统，其包括电池、电动马达、以及将旋转运动传递至车轮的变速器；混合动力传动系统，其包括传统动力传动系统和电动动力传动系统的元件；或者任何其它类型的推进系统。推进系统44与控制器42和人类驾驶员通信，并接收来自控制器42和人类驾驶员的输入。人类驾驶员可以通过例如加速器踏板和/或变速杆来控制推进系统44。

制动系统46通常是已知的车辆制动子系统，并且抵抗第一车辆30的运动，从而使车辆30减慢和/或停止。制动系统46可以是：例如盘式制动器、鼓式制动器、带式制动器等这样的摩擦制动器；再生制动器；任何其它适合类型的制动器；或者其结合。制动系统46与控制器42和人类驾驶员通信，并接收来自控制器42和人类驾驶员的输入。人类驾驶员可以通过例如制动踏板来控制制动系统46。

发射器54可以连接至通信网络52。发射器54可以适用于通过例如蓝牙、WiFi、802.11a/b/g、无线电等任何合适的无线通信协议无线地发送信号。发射器54可以适用于与远程服务器58通信，即，不同于第一车辆30并且在地理上远离第一车辆30的服务器。远程服务器58可以位于第一车辆30的外部。例如，远程服务器58可以在其它车辆(例如，V2V通信)、基础设施组件(例如，V2I通信)、紧急事件响应器、与车主相关联的移动设备等的内部。进一步地，发射器54可以用于允许第一车辆30与第二车辆38通信，即车辆到车辆(V2V)通信。

参照图1，第一车辆30包括前照灯32。前照灯32可以相对于第一车辆30固定，并且设置于面向车辆前进方向的第一车辆30的前部。前照灯32可以是适合用于照亮车辆30前方道路的任何照明系统，包括钨丝灯、卤素灯、例如疝气灯这样的高强度气体放电灯(HID)、发光二极管(LED)、激光灯等。前照灯32可以是静止的或者自适应的，即，能够相对于第一车辆30旋转。自适应前照灯32可以相对于第一车辆30的纵轴L向左或向右远离第一车辆30的纵轴L旋转角度θ。自适应前照灯32可以与控制器42通信，并且控制器42可以指示自适应前照灯32基于例如第一车辆30的转向角、横摆率和/或速度来旋转。

第一车辆30包括刹车灯34。刹车灯34可以相对于第一车辆30固定，并且设置于面向车辆后方方向的第一车辆30的后部。刹车灯34可以是第一车辆30周围的其它车辆适当可见的任何照明系统，包括钨丝灯、卤素灯、例如疝气灯这样的高强度气体放电灯(HID)、发光二极管(LED)、激光灯等。刹车灯34可以具有多种状态，并且多种状态可以包括明亮、暗淡、和关闭。例如，如果制动系统46被激活，则刹车灯34可以是明亮的；如果制动系统46没有被激活并且前照灯32亮着，则刹车灯34可以是暗淡的；以及如果制动系统46没有被激活并且前照灯32关闭，则刹车灯34可以是关闭的。刹车灯34可以与制动系统46和/或控制器42通信。

第一车辆30包括转向灯36。转向灯36可以相对于第一车辆30固定，并且设置于第一车辆30的转角，以及例如第一车辆30的侧视镜和/或车门上。转向灯36可以是第一车辆30周围的其它车辆适当可见的任何照明系统，包括钨丝灯、卤素灯、例如疝气灯这样的高强度气体放电灯(HID)、发光二极管(LED)、激光灯等。转向灯36可以具有多种状态，并且多种状态可以包括闪烁和关闭。转向灯36可以与控制器42通信。刹车灯34也可以是转向灯36。

图3是过程流程图，说明了用于诊断第一车辆30的灯32、34、36的示例性过程300。过程300在框305中开始，其中控制器42检测第二车辆38。具体地，传感器50通过通信网络52向控制器42发送数据。控制器42使用已知的技术基于该数据确定第二车辆38的存在、当前位置和预期位置。

接下来，在判定框310中，控制器42确定第二车辆38是否定位成感测第一车辆30的灯32、34、36。具体地，控制器42确定第二车辆38是否位于与第一车辆30的灯32、34、36相关的检测位置中，并将在检测位置停留足够长的时间以完成过程300，即检测位置在测试期间是否稳定。用于自适应前照灯32的稳定检测位置的一个示例为，如图4所示，第一车辆30停止，并且第二车辆38停在第一车辆30的前方。另外，控制器42可以确定第一车辆30和第二车辆38停止于红色交通信号灯(stoplight)处，并且交通信号灯将至少在测试期间保持红色。用于刹车灯34的稳定检测位置的一个示例为，如图5所示，第一车辆30停止，并且第二车辆38停在第一车辆30的后方。此外，控制器42可以额外确定第一车辆30和第二车辆38停止于红色交通信号灯处，并且该交通信号灯将至少在测试期间保持红色。在这两个示例中，第一车辆30可以是自主的，并且控制器42可以在自主操作第一车辆30的过程中确定第二车辆38的预期未来位置。如果第一车辆30是自主的，则用于所有灯32、34、36的稳定检测位置的另一个示例为，如图6所示，第二车辆38在自主车辆的行驶队列(platoon)中与第一车辆30相邻。“行驶队列”是以协调的方式一起行驶并且配置成大体上同时制动的一组车辆。用于灯32、34、36中任何一个的稳定检测位置的第四个示例为，第二车辆38是空中的无人机(未示出)，而不是前述示例中的机动车辆。第一车辆30可以是移动的或静止的，以及第二车辆38可以悬停于相对于第一车辆30的恒定位置。第一车辆30的控制器42可以指示第二车辆38向哪里行驶，或者第二车辆38可以独立于第一车辆30行动。如果第二车辆38没有定位为感测第一车辆30的灯32、34、36，则过程300返回至框305，其中控制器42检测其它的第二车辆38。

如果第二车辆38定位成感测第一车辆30的灯32、34、36，接下来，在框315中，控制器42向第二车辆38传递用于询问第二车辆38是否具有面向灯32、34、36的摄像机60的消息。如果摄像机60被对准以使一物体位于摄像机60的视野内，则摄像机60“面向”该物体。具体地，控制器42指示发射器54发送消息。

接下来，在决策框320中，控制器42基于来自第二车辆38的回复消息确定第二车辆38是否具有面向灯32、34、36的摄像机60。如果第二车辆38没有向灯32、34、36的摄像机60，则过程300返回至框305，其中控制器42检测另外的第二车辆38。

如果第二车辆38有向灯32、34、36的摄像机60，接下来，在框325中，控制器42向第二车辆38传送用于请求对灯32、34、36的观察的消息，即摄像机60记录灯32、34、36的图像或视频。

接下来，在决策框330中，控制器42确定第二车辆38的摄像机60是否将观察灯32、34、36。具体地，控制器42接收来自第二车辆38的消息，该消息表示第二车辆38是否正在指示摄像机60观察灯32、34、36。如果第二车辆38拒绝，即如果第二车辆38的摄像机60将不会观察灯32、34、36，则过程300返回至框305，其中控制器42检测另外的第二车辆38。

如果第二车辆38接受，即如果第二车辆38的摄像机60将观察灯32、34、36，接下来，在框335中，控制器42响应于来自第二车辆38的表示观察的消息来驱动灯32、34、36变换状态。例如，控制器42可以驱动自适应前照灯32相对于第一车辆30向右旋转角度θ，并且然后在回到例如与第一车辆30的纵轴L对齐的居中状态之前相对于第一车辆30向左旋转角度2θ。再如，控制器42可以驱动刹车灯34变暗并且随后变亮。又如，控制器42可以驱动转向灯36开始闪烁。

接下来，在框340中，控制器42从第二车辆38接收指定灯32、34、36状态的消息。第二车辆38可以使用图像分析技术，例如像图像减影分析这样的公知技术，来确定灯32、34、36状态的变化，例如，自适应前照灯32旋转、刹车灯34从关闭变为明亮、转向灯36从关闭变为闪烁等。然后，第二车辆38可以发送消息，该消息表示灯32、34、36有没有从特定状态改变为特定状态。作为选择地，第二车辆38可以向控制器42发送一系列图像。控制器42可以随后使用例如图像减影分析这样的已知技术来确定灯32、34、36的状态是否做出了改变。使用该确定，控制器42确定灯32、34、36的可操作性。在框340之后，过程300结束。

图7为过程流程图，说明了用于诊断第一车辆30的灯32、34、36的又一示例性过程700。过程700在框705中开始，其中控制器42检测反射表面62，如图8所示。如果摄像机56能够以高置信度检测到例如灯32、34、36这样的光源被一表面反射的光，则该表面为反射表面。例如，镜子可以是反射表面62。再如，平坦的墙壁在晚上周围亮度较低时可以是反射表面62，但在白天不是反射表面62。

接下来，在决策框710中，控制器42确定反射表面62是否面向第一车辆30的灯32、34、36。如果反射表面62将来自灯32、34、36的光反射回第一车辆30以使第一车辆的摄像机56的视野包含反射光，则反射表面62“面向”灯32、34、36。如果反射表面62没有面向第一车辆30的灯32、34、36，则过程700返回至框705，其中控制器42检测另外的反射表面62。

如果反射表面62面向第一车辆30的灯32、34、36，接下来，在框715中，控制器42驱动灯32、34、36改变状态，正如前文关于过程300的框335所述。

接下来，在框720中，控制器42从第一车辆30的摄像机56接收反射表面62的图像。该图像可以使视频或者一系列静止图像。

接下来，在框725中，控制器42基于图像确定灯32、34、36的状态。基于图像确定灯32、34、36的状态可以包括执行例如图像减影分析以确定灯32、34、36状态的变化，例如，自适应前照灯32旋转、刹车灯34从关闭变为明亮、转向灯36从关闭变为闪烁等。然后，控制器42可以确定灯32、34、36有没有从特定状态改变为特定状态。使用该确定，控制器42确定灯32、34、36的可操作性。在框725之后，过程700结束。

已经以说明性方式描述了本发明，并且可以理解的是，已使用的术语旨在采用词语的说明性质内而非限制性质。根据上述教导，本发明的很多修改和变形是可能的，并且本发明能够以除了具体描述之外的方式实践。

Claims (16)

1.一种控制器，编程为：

检测定位成感测第一车辆灯的第二车辆；

向第二车辆传送请求观察所述灯的第一消息；

响应于来自所述第二车辆的第二消息来驱动所述灯改变状态；以及

从所述第二车辆接收指定所述灯的状态的第三消息。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述灯为可以相对于所述第一车辆旋转的自适应前照灯，并且所述指定的状态为所述灯相对于所述第一车辆的角度。

3.根据权利要求2所述的控制器，进一步编程为一经确定所述第一车辆停止并且所述第二车辆停止于所述第一车辆的前方，便向所述第二车辆传递所述第一消息。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述灯为刹车灯，并且所述灯的多种状态包括暗淡和关闭中的至少一种、以及明亮。

5.根据权利要求4所述的控制器，进一步编程为一经确定所述第一车辆停止并且所述第二车辆停止于所述第一车辆的后方，便向所述第二车辆传送所述第一消息。

6.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述灯为转向灯，并且所述灯的多种状态包括闪烁和关闭。

7.根据权利要求1所述的控制器，进一步编程为一经确定所述第二车辆于自主车辆的行驶队列中与所述第一车辆相邻，便向所述第二车辆传送所述第一消息。

8.根据权利要求1所述的控制器，进一步编程为向所述第二车辆传送用于询问所述第二车辆是否具有面向所述灯的摄像机的第四消息。

9.一种第一车辆，包含权利要求1-8任一项所述的控制器。

10.根据权利要求9所述的第一车辆，进一步包含灯。

11.一种控制器，编程为：

检测面向车辆灯的反射表面；

驱动所述灯改变状态；

从所述车辆的摄像机接收所述反射表面的图像；以及

基于所述图像确定所述灯的状态。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中，灯为可以相对于所述车辆旋转的自适应前照灯，并且指定的状态为所述灯相对于所述车辆的角度。

13.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述灯为刹车灯，并且所述灯的多种状态是暗淡和关闭中的至少一种、以及明亮。

14.根据权利要求11所述的控制器，其中，基于所述图像确定所述灯的状态包括在所述图像上执行图像减影分析。

15.一种车辆，包含权利要求11-14任一项所述的控制器。

16.一种第一车辆，包含：

灯；以及

控制器，所述控制器与所述灯通信并编程为

检测定位成感测所述灯的第二车辆；

向所述第二车辆传送请求观察所述灯的第一消息；

响应于来自所述第二车辆的第二消息来驱动所述灯改变状态；以及

从所述第二车辆接收指定所述灯的状态的第三消息。