自主环境中非自主车辆的驾驶辅助

文档序号:1909235 发布日期:2021-11-30 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 自主环境中非自主车辆的驾驶辅助 (Driving assistance for non-autonomous vehicles in an autonomous environment ) 是由 A·蒙代洛 阿尔贝托·特罗亚 于 2020-03-05 设计创作,主要内容包括:公开用于在自主车辆环境中操作时向非自主车辆提供驾驶辅助的技术。在一个实施例中,公开一种方法,所述方法包括:与从由道路和道路的车道组成的群组中选出的对象建立安全连接;从所述对象接收分组,所述分组描述所述对象的条件;验证所述分组;使用所述分组内的数据产生增强显示;和在车辆中显示所述增强显示。(Techniques are disclosed for providing driving assistance to a non-autonomous vehicle while operating in an autonomous vehicle environment. In one embodiment, a method is disclosed, the method comprising: establishing a secure connection with an object selected from the group consisting of a road and a lane of the road; receiving a packet from the object, the packet describing a condition of the object; verifying the packet; generating an enhanced display using data within the packet; and displaying the augmented display in the vehicle.)

自主环境中非自主车辆的驾驶辅助

相关申请案

本申请案主张2019年3月25日申请且题为“自主环境中非自主车辆的驾驶辅助(DRIVER ASSISTANCE FOR NON-AUTONOMOUS VEHICLE IN AN AUTONOMOUS ENVIRONMENT)”的美国专利申请案序列号为16/363,033的优先权,所述申请案的全部公开内容特此以引用的方式并入本文中。

版权声明

本申请案包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利公开内容进行传真复制,因为其呈现在专利和商标局文件或记录中,但无论如何以其它方式保留所有版权。

背景技术

所公开实施例是针对自主车辆,且确切地说,是针对用于允许非自主车辆在自主车辆环境中导航的系统。

由于更多的人类操作车辆由自主车辆替换,因此道路和其它环境的各种特征将必定改变。确切地说,当前道路设计用于人类操作员。路标和警告主要是视觉的(例如,道路标志、交通灯、施工警告等)。由于更少的人类操作车辆,这些视觉指示符将停止发挥有用作用且将因此能够被移除。

然而,直到道路上的所有车辆为自主车辆才可实现上文所提到的指示符的移除。此情境延迟视觉指示符的移除,或有可能防止这些指示符的移除。举例来说,虽然自主车辆正在快速被采用,但100%自主车辆的采用将明显花费更长时间。此外,仍存在一些车辆(例如,应急或修理车辆)仍可保留人类操作员的情境。因此,在当前系统下,视觉指示符无法移除,且可能永远无法移除。

当前系统已经对改进自主车辆的性能作出大量努力。已经提出或设计了“智能”道路(也称为智能运输系统),从而允许与自主车辆进行持续通信。然而,这些提议或系统不具有用以通知非自主车辆道路条件或路标的方式。此外,这些系统中的许多系统(或尤其提议)未能包含足够的安全措施以防止中间人攻击和其中会危及自主车辆或乘客的其它恶意行为。

因此,本领域中存在利用不可见环境指示符的显示来增强非自主车辆的需求。

发明内容

本文中公开了用于在自主车辆环境中操作时向非自主车辆提供驾驶辅助的方法、计算机可读介质和装置。

如本文中将描述,所公开实施例描述可利用从环境中接收到的指示符数据增强非自主车辆的系统。在一些实施例中,非自主车辆配备有增强现实(AR)或平视显示器,其显示由道路附近的道路或装置传输的实时指示符(例如,交通灯、停车标牌、施工通知、速度限制、天气等)。在一些实施例中,这些号信可与关于车辆操作的实时数据组合以提供对车辆正在进行的操作和将来可能需要的操作的准确可视化。在一些实施例中,视觉指示符用于代替文本指示符(例如,工作人员的可视化而非文本“人员工作”)以提供清晰指示符,无论驾驶员语言与本地语言是否同步都可使用所述清晰指示符。所公开实施例利用安全识别和通信协议(例如,DICE-RIoT)来确保车辆与道路/标记之间的通信。

在一个实施例中,公开一种方法,所述方法包括:与从由道路和道路的车道组成的群组中选出的对象建立安全连接;从所述对象接收分组,所述分组描述对象的条件;验证分组;使用分组内的数据产生增强显示;和在车辆中显示所述增强显示。

在一个实施例中,公开一种非暂时性计算机可读存储介质,其用于有形地存储能够由计算机处理器执行的计算机程序指令,所述计算机程序指令限定以下步骤:与从由道路和道路的车道组成的群组中选出的对象建立安全连接;从所述对象接收分组,所述分组描述对象的条件;验证分组;使用分组内的数据产生增强显示;和在车辆中显示所述增强显示。

在一个实施例中,公开一种装置,其包括:处理器;和存储介质,其用于将程序逻辑有形地存储在其上以供处理器执行,所存储的程序逻辑包括:由处理器执行的用于与从由道路和道路的车道组成的群组中选出的对象建立安全连接的逻辑;由处理器执行的用于从对象接收分组的逻辑,所述分组描述对象的条件;由处理器执行的用于验证分组的逻辑;由处理器执行的用于使用分组内的数据产生增强显示的逻辑;和由处理器执行的用于在车辆中显示所述增强显示的逻辑。

附图说明

根据如随附图式所说明的实施例的以下描述,本公开的前述和其它目标、特征和优点将变得显而易见,在随附图式中,参考标号贯穿各个视图指代相同的部分。图式未必是按比例的,实际上重点在于说明本公开的原理。

图1为说明根据本公开的一些实施例的用于接收指示符分组的方法的流程图。

图2为说明根据本公开的一些实施例的用于从指示符分组产生显示的方法的流程图。

图3为说明根据本公开的一些实施例的用于对指示符分组作出响应的方法的流程图。

图4为说明用于处理响应于增强显示而产生的车辆数据的方法的流程图。

图5为根据本公开的一些实施例的分组结构图。

图6为根据本公开的一些实施例的块链和其中的各个块的图。

图7为根据本公开的一些实施例的自主车辆的框图。

具体实施方式

图1为说明根据本公开的一些实施例的用于接收指示符分组的方法的流程图。

在步骤102和104中,车辆沿着道路行进且维持/更新与道路和/或与道路的车道的RFID(或类似)连接。尽管RFID用作实例,但可使用例如Wi-Fi、CDMA、W-CDMA、DSRC或5GLTE的其它协议来代替RFID。

在所说明的实施例中,使用DICE-RIoT协议认证和保护车辆与道路(或车道)之间的通信。在2018年7月13日申请且题为“安全车辆通信(Secure VehicularCommunication)”(Dkt.No.2018-0274)的共同转让的申请案16/034,763中更详细地描述如何利用DICE-RIoT协议的细节,且所述申请案的细节以全文引用的方式并入本文中。

简单来说,车辆和道路/车道配备有包含RIoT核心处理模块的传输器。此处理模块配置成产生包括加密标识符、公用密钥和安全证书的安全“三元组”。这些值是基于融合装置机密(FDS)产生的,所述融合装置机密仅在启动或重新启动时可供不可变引导加载程序(级别0)使用。引导加载程序使用FDS产生复合装置标识符,所述复合装置标识符是基于FDS和“级别1”代码的散列产生的,所述散列可包括

RIoT核心另外使用利用CDI接种的确定性密钥产生函数创建非对称装置ID密钥对。另外,RIoT核心产生加密装置标识符和证书。装置标识符、证书和公开装置ID密钥被导出到例如车辆或道路传输器的操作系统(OS)中执行的层1(L1)软件。另外,RIoT核心产生含有装置ID公用密钥的证书。证书允许其它装置确认装置ID公用密钥与RIoT核心的L0和L1层相关联。在一个实施例中,RIoT核心使用装置ID私用密钥签署证书。在另一实施例中,RIoT核心产生由装置ID私用密钥签署的装置ID公用密钥的证书签署请求(“CSR”)结构(例如,PKCS10请求)。

RIoT核心将装置ID公用密钥、证书和车辆标识符导出到L1软件。L0和L1层是指在装置(例如道路)上执行的软件或固件,而L2是指外部装置(例如车辆)上的层。此三元组通常表示为{IDLk公开、IDLk证书、KLk公开}。L1软件可包括系统级或用户级代码。不对代码的特定性质进行限制。然而,如将描述,L1软件的一个主要功能为安全地传输道路或环境信息。

另外,给定装置上的L1可采用双重加密技术以用于产生导出到另一装置的L2代码的三元组的ID证书部分。确切地说,L1代码首先使用IDL1public密钥作为加密密钥使用第一加密模块对KL1public密钥进行加密,从而产生加密的密文K'。此密文接着用作被供应到第二加密模块的数据,而由第二产生器产生的KL1private用作加密密钥。第二加密模块的结果为输出为IDL1证书的双重加密密文K”。加密算法(和对应解密算法)的特定选择在本公开中不受限制。

每一装置还包含证书检查电路系统和/或软件。

每一装置配备有证书检查(在硬件和/或软件中),其经由第一解密模块使用KL1公用密钥对IDL1证书进行解密。所得密钥M'接着用作第二解密模块的密钥,第二解密模块使用密钥M'对IDL1公用密钥进行解密。最后,经由比较器将所得明文M”与原始公用密钥(KL1public)进行比较。如果比较器的结果是肯定的,则确认三元组有效。如果否,则将三元组标记为无效。证书检查器可独立于三元组产生电路/软件执行。以此方式,各个实体的三元组可由L2代码校验。

在所说明的实施例中,车辆和道路交换且校验三元组以确保接收者的完整性。在此校验之后,车辆和道路建立安全连接(例如TLS连接)以安全地通信。如所说明,当车辆行进时,此连接可切换到其它道路。

在步骤106中,方法从道路接收指示符分组。

在所说明的实施例中,指示符分组是指待向车辆操作员显示的数据。一般来说,指示符分组与指示相关联。指示包括例如道路标志、交通灯、道路状况、施工通知的对象,以及通常在道路上可见或以其它方式可由标志或其它视觉指示符表示的任何对象或事件。

每一指示与位置相关联。举例来说,交通灯指示符与交叉口附近的点(或区)相关联。如上文所描述,可从交叉口移除物理交通灯。因此,指示符为这些以前物理对象的虚拟表示。在一些实施例中,指示符包括坐标(或地理围栏)和指示符的计算可处理描述。举例来说,交通灯与道路上的点相关联,且描述例如交通灯的计时。此类型的指示符可由中央(例如政府)机构管理,且可包括固定或半永久性指示符。作为另一实例,速度限制标志可包括指示符。在此上下文中,指示符在整个道路上可为永久性的,且不限于特定点。因此,指示符在车辆沿着给定道路行进时可反复地传输。作为另一实例,指示符可包括临时指示符。举例来说,施工队可记录在道路的给定区段上发生的施工事件,所述事件具有固定的开始和结束时间。在另一实施例中,物理传输器可插入到道路中,从而允许在道路内安装特用指示符。

指示符数据经分组,且通过在道路与车辆之间建立的安全通道从道路传输到车辆。图5为根据本公开的一些实施例的分组结构图,且所述图的公开内容以引用的方式并入本文中。

在步骤108中,方法验证分组签名。

如图5中更详细地描述,发送者使用私用密钥对每一分组进行签名。在步骤108中,接收者(例如车辆)可使用消息本身中包含的发送者公用密钥来校验发送者的身份和真实性。因此,在步骤108中,方法确保发送者确实为他们所说的人。

在步骤112中,如果签名验证失败,那么方法丢弃所述消息且记录失败的消息。在一个实施例中,消息的记录包括向如图6中所描述的块链提出新的响应块。

在步骤114中,如果签名验证通过,那么方法确定消息是否指向适当的车道。在步骤102和104中,车辆保持当前车道的标识符,经由连接建立过程与道路保持协调。步骤106中接收的分组可包括由道路发出的向所有车辆广播但标识特定车道的分组。在步骤114中,方法确保分组中包含的车道与车辆在给定时刻所在的车道相匹配。

在步骤116中,如果两个验证通过,那么方法更新高级驾驶辅助系统(ADAS)。

如本领域中已知,ADAS为一种可自动化、调整和增强车辆系统以实现安全和更好驱动的系统。ADAS包含电子稳定性控制、防抱死制动、车道偏离警告、自适应巡航控制和牵引力控制子系统(单独地或组合地)以及任何额外系统。

在所说明的实施例中,指示符数据可用于进一步细化这些ADAS系统所使用的数据。举例来说,道路路标指示符可用于改进GPS导航系统,驾驶员对速度警告的反应可用于改进陡坡缓降控制系统,速度限制指示符可用于优化速度限制控制系统,以及其它用途。本说明书对可与指示符数据结合使用的ADAS系统的类型没有限制,且本说明书考虑了任何此类用途。

在一些实施例中,步骤106中接收的分组可包括临时指示符。举例来说,所述分组可指示正在发生自然灾害或人为事故(例如,洪水、地震、机动车辆事故等)。此信息可转送到ADAS以适当地更新那些系统。

另外,在一些实施例中,方法可更新ADAS系统中的速度限制的数据库或更新ADAS中存储的交通灯的交通灯状态。

在步骤118中,方法使用分组数据产生显示。此过程在图2中更详细地描述。

图2为说明根据本公开的一些实施例的用于从指示符分组产生显示的方法的流程图。

在步骤202中,方法接收分组。在所说明的实施例中,所述分组包括从如图1中所描述的道路或车道接收到的分组。如图5中所说明,分组包含描述指示符的有效负载,且可包含例如位置(例如坐标)、指示符类型(例如速度限制标志)、关于指示符所数据(例如法定速度限制)的数据以及与指示符有关的任何其它数据。本文中使用速度限制标志的前述实例。

在步骤204中,方法接收指示符子画面,且在步骤206中,方法利用分组有效负载数据填充子画面。

在一个实施例中,子画面包括与给定指示符类型相关联的一个图形元素(或多个元素)。在一些实施例中,车辆将这些子画面存储在本地。在其它实施例中,车辆可从远程集中位置检索子画面。在替代实施例中,子画面可包含在有效负载内。

在一些实施例中,子画面包括两个固定元素,动画元素和占位符元素。固定元素包括并不相对于子画面中的其它形状移动的形状。动画元素包含根据相对于固定元素的固定路径移动的元素。占位符元素包括子画面的可替换组分,例如文本内容、上下文图形等。在一些实施例中,子画面可为特定位置的,且可基于车辆的管辖权定制。

继续速度限制实例,子画面可包含固定元素,包括具有文本“速度限制”的美国速度限制标志(例如,白色矩形形状)。子画面可另外包含用于将速度限制插入到子画面中的占位符。作为另一实例,施工子画面可包含正在工作的施工队的动画部分。在一些实施例中,固定元素还可国际化以适应车辆的操作员。因此,前述子画面可能会说“最大速度(VELOCIDAD MAXIMA)”,而不是说“速度限制(SPEED LIMIT)”。另外,在一些实施例中,可基于管辖权转译插入到占位符中的数据。举例来说,道路报告的速度可以千米每小时为单位,而美国的标志可能转换为英里每小时,且反之亦然(可能性较小)。

注意,在一些实施例中,子画面不包含文本元素且主要依赖于图形或数值元素。举例来说,速度限制可表示为车辆当前速度和最大速度(例如,“45/65MPH”)。另外,当用户接近65时,速度限制子画面可将颜色从绿色改变为橙色再改变为红色。此外,子画面可配备有音频部分,当用户达到速度限制时,所述音频部分播放警示。

在步骤208中,方法视情况将车辆图形叠加在子画面上方。

如所指示,步骤208可为任选的。举例来说,车辆叠加可不显示于停车标牌。然而,作为额外实例,指示符可包括危险曲线指示符。在现有道路中,此标志包括通用的n型曲线或类似形状。替代地,标志简单地称为“前方危险曲线(DANGEROUS CURVE AHEAD)”。与此系统相比,指示符可包括危险曲线类型的标识,但也可指定危险曲线特有的速度和包括所述曲线的路径。使用这一数据,与危险曲线相关联的子画面可能比图形元素更复杂。举例来说,子画面可包括使用路径数据动态产生的曲线本身的渲染,且可在车辆接近曲线时以及当用户在曲线内时动态地更新。

在步骤210中,方法基于指示符的位置产生失真函数。

如上文所描述,显示可包括增强现实显示或平视显示。因此,所产生的显示必须适当变形以模拟其在现实世界空间中的位置。以此方式,方法使用指示符的地理坐标(固定或熟知)和车辆的地理位置以针对子画面产生失真函数。因此,失真函数在显示时歪曲或扭曲子画面的透视图。

由于车辆经常处于持续运动状态,因此所述方法基于实时车辆位置以及操作员视野内的显示定位而产生扭曲子画面的函数。以此方式,方法产生具有作为当前位置、速度和加速度的输入的函数,且操控子画面的轮廓,使得子画面模拟显示中的现实世界对象。因此,当用户接近指示符的位置时,停车灯显示将变小且持续变大。

在步骤212中,方法使用失真函数渲染子画面。如上文所描述,方法可将子画面显示在安置在车辆内,例如车辆挡风玻璃上的增强现实显示器上。替代地,方法可将子画面显示在当用户驾驶时佩戴的增强现实眼镜上,其将减少对车辆的修改。

在步骤214中,方法继续确定子画面是否仍然有效。如本文中所使用,有效子画面是指仍然与车辆和/或车辆操作员有关的子画面。举例来说,速度限制标志可仅在用户位于与指示符相关联的道路区段时为有效的。在一些实施例中,步骤214简单地监视指示符的存在以及指示符的生存时间(TTL)是否已到期。

在步骤216中,方法在子画面有效时重新计算子画面的失真。此重新计算使用步骤212中识别的失真函数且包括利用更新位置和/或预测的将来位置来重新评估函数。

在步骤218中,方法在确定不再显示子画面之后记录子画面的有效性。

在一个实施例中,步骤218中的记录首先在本地执行,且可导出到外部源。在一个实施例中,记录数据包含在从车辆传输到道路的响应分组内且最终记录在块链数据结构中。子画面的有效性通常是指在子画面的寿命期间收集的车辆的性能数据。举例来说,对于速度限制子画面,性能数据将包含实际速度,或为了减少带宽拥塞,指示用户何时(如果有)超出速度限制。对于危险曲线指示符,有效性还可包含以上速度数据,且还可包含用户是否越过另一车道或到道路的胎肩上。在一些实施例中,有效性可包含对失效子画面的手动标识。举例来说,错误指示符可由操作员标记(例如,施工区的错误标识)。

应注意,相对于单一指示符来描述以上方法。然而,方法可针对存在于给定时刻的任何数目的指示符并行地操作。因此,方法可同时显示速度限制标志、危险曲线图形、退出斜坡标志和各种其它子画面。方法可采用管控如何在显示时同时对准此类子画面的各种规则。

图3为说明根据本公开的一些实施例的用于对指示符分组作出响应的方法的流程图。

在步骤302中,方法检索车辆操作数据。

在所说明的实施例中,车辆操作数据包括关于在指示符的显示期间车辆如何执行的数据。此数据包含指示符期间车辆的此速度、方向、加速度、位置等数据。

在步骤304中,方法视情况接收图2的步骤218中产生的显示有效性。

在步骤306中,方法将操作数据打包,且如果可用,那么将有效性数据打包到一或多个分组中。如图5中所描述,这些分组包含用于存储此数据的有效负载部分。

在步骤308中,方法使用私用密钥签署打包的数据。此操作在图1中更详细地描述,且为清楚起见,本文中不再重复。

在步骤310中,方法经由图1中所论述的安全通道将签署的分组数据传输到道路。

图3中的前述方法可在指示符子画面的显示期间周期性地执行。替代地或结合前述内容,图3中的方法可在指示符无效或到期之后批量地执行,如图2中所描述。

在一些实施例中,可省略步骤302和304。在此实施例中,方法可实际上产生对来自道路的信息的请求。以此方式,车辆自身可主动地从道路请求指示符数据。此查询可被广泛地格式化为请求道路的给定区段的所有可适用指示符。替代地,可将其狭窄地定义为请求道路的给定区段上的速度限制。

图4为说明用于处理响应于增强显示而产生的车辆数据的方法的流程图。

在步骤402中,方法接收打包数据。在所说明的实施例中,图4中所描述的方法可由道路或车道执行。在此实施例中,打包数据包括图3的方法中所产生的数据。

在步骤404中,方法确定打包数据的签名是否有效。检查分组签名的细节在其它地方描述,且不在本文中重复,但以全文引用的方式并入。

在步骤406中,如果签名验证失败,那么方法舍弃消息且记录失败消息。在一个实施例中,消息的记录包括向如图6中所描述的块链提出新的响应块。

在步骤408中,如果签名验证成功,那么方法记录所接收数据。在一个实施例中,消息的记录包括向如图6中所描述的块链提出新的响应块。

在步骤410中,方法分析数据的有效性。

如上文所描述,车辆返回的数据可包含指示符的显示期间车辆的操作数据。举例来说,速度限制指示符的显示期间的用户速度。在步骤410中,方法将实际数据与预期数据进行比较。举例来说,将速度限制与用户实际速度进行比较。如果数据指示用户尚未注意到指示符,那么其表示指示符潜在地失效(例如,未显著地定位)。替代地,如果用户遵从指示符,那么表明其为有效指示符。

在一些实施例中,可在每一用户基础上进行以上分析。也就是说,可聚集用户对所有速度限制标志的反应以确定特定指示符是否相对于特定操作员有效。替代地或结合前述内容,有效性数据可跨越多个用户聚集以解决指示符自身的有效性。

在步骤412中,方法基于有效性更新指示符数据。

如上文所描述,方法可针对特定用户或针对所有用户标记那些失效的指示符。方法可接着修改与指示符相关联的子画面以增强其有效性。举例来说,如果某一用户常规地超出速度限制,那么方法可自动地增加指示符的大小。替代地,方法可将结果转发到人类编者小组,所述小组可基于其自身的专门知识而用新的子画面替换所述子画面。

图5为根据本公开的一些实施例的分组结构图。

在所说明的实施例中,说明两个分组(502a、502b)。第一分组(502a)描述从道路传输到车辆的数据,而第二分组(502b)描述从车辆传输回到道路的数据。

分组(502a)包含标识部分(502到508)、有效负载(510)和签名(512)。标识部分(502到508)包含道路或车道标识符(502)。此标识符(502)包括道路或车道的加密产生的标识符。在一个实施例中,RIoT核心使用利用CDI接种的不对称密钥产生器产生此标识符(502)。标识部分(502到508)另外包含道路或车道标识符编号(504)。与标识符(502)相比,此标识符(504)包括道路或车道的文本或数字标识符(例如,“US RTE1”、“US RTE1,区段123”、“US RTE1,区段123,车道2”)。其它编码系统可用于对个别道路或车道进行编码。标识部分(502到508)另外包含证书(506)和公用密钥(508)。证书(506)和公用密钥(508)也由道路的RIoT核心产生。在一个实施例中,公用密钥(508)由利用随机数接种的不对称密钥产生器产生。在一个实施例中,通过使用利用CDI接种的前述不对称密钥产生器的输出的私用密钥对公用密钥进行编码来形成证书。将此加密的输出用作待使用由利用随机数接种的不对称密钥产生器产生的私用密钥进行加密的数据。分组(502a)还包含有效负载部分(510)。此有效负载包括例如先前所描述的指示符信息。最后,发送者使用发送者私用密钥(由利用随机数接种的不对称密钥产生器产生)签署上面的字段(502到510),且签名包含在数字签名(512)内。在一些实施例中,分组可另外包含新鲜度指示符(单调计数器、时戳等)以避免重放攻击。

分组(502b)是与分组(502a)类似地结构化,且本文中将不再重复重叠的细节。一般来说,分组(502b)包括由车辆发送到道路的确认分组。在一些实施例中,分组(502b)可包括由车辆传输的状态分组。分组(502b)包含加密车辆标识符(514)、车辆证书(518)和车辆公用密钥(520),所述车辆公用密钥由车辆以与结合分组(502a)所描述的方式相同的方式产生。在所说明的实施例中,分组(502b)的标识部分(514到520)包含类似于道路/车道标识符编号的扩展车辆标识符(516),包括人类可读标识符,例如车辆标识符编号或类似序列号。分组(502b)另外包含有效负载(522),所述有效负载包含车辆传输到道路的响应数据,如先前所论述。最后,发送者使用发送者私用密钥(由利用随机数接种的不对称密钥产生器产生)签署上面的字段(514到522),且签名包含在数字签名(524)内。在一些实施例中,分组可另外包含新鲜度指示符(单调计数器、时戳等)以避免重放攻击。

图6为根据本公开的一些实施例的块链和其中的各个块的图。

在所说明的实施例中,块链(600)包含多个块,例如,块610a到610c、612、614a到612n和616。在一个实施例中,块610a到610c和614a到612n包括车辆拟定块(结合块603更详细地描述)。道路/车道拟定块(612、616)与车辆拟定块(610a到610c和614a到612n)交错分布。这些块由道路装置本身产生(且签署)。如所说明,车辆拟定块(610a到610c和614a到612n)可包括初始道路/车道块的响应块。

可替代地利用多个块(601到604)说明块链(600),其中扩展两个块(602、603)的块结构。在一个实施例中,块(602、603)对应于块(612、614a)。

在所说明的实施例中,两个块(602、603)包含主分类账块标头(602a、603a),其包含当前块的散列和先前块的散列。在所说明的实施例中,主分类账块标头(602a、603a)包括用于创建交易链表的标准块链标头。

每一块包含加密发送者标识符(602b、603b)、扩展标识符(602c、603c)、发送者公用密钥(602d、603d)和发送者证书(602e、603e)。这些字段的细节在图5中描述,且为了清楚起见,本文中不再重复。如所说明,在块(602)中,公用密钥(602d)可为任选的。块(602a、602b)还包含对应于有效负载(510、522)的数据(602f、603f)。

最后,由发送者签署每一块,且将签名打包并且作为打包的数字签名(602g、603g)包含在所述块中。在所说明的实施例中,签名(602g、603g)使用发送者私用密钥签署且由接收者使用发送者的公用密钥校验。

在所说明的实施例中,方法在多个步骤中将数据记录到块链数据结构。在每一步骤中,如上文所描述,记录数据包括将块添加到块链数据结构。在所说明的实施例中,如果满足两个条件,那么将块辨识为块的一部分(即,包含在分类账中)。首先,在插入期间,先前块的散列必须与如先前所计算的先前块的散列相匹配。也就是说,在插入块603之前,标头603a的“散列(先前本地块)”必须与先前块602a的“散列(当前本地块)”相匹配。除此需求之外,块必须满足所述块由系统的授权主机产生的第二非标准条件。此特定需求实际上是传统块链系统(即,节点之间的数学竞争)中的工作证明的替代方案。确切地说,在所说明的块链中,参与系统的节点试图猜测右手签名以将块插入到块链中。然而,在系统中,系统中的一个实体拥有用于产生签名的私用密钥,且因此可快速地“赢得”竞争(而确证能够由任何其它节点使用私用密钥用户的公用密钥验证)。以此方式,仅真实签名者可赢得竞争,从而防止块到块链中的未授权进入。

图7为根据本公开的一些实施例的自主车辆的框图。

图7中所说明的系统可完全安装在车辆内。在一些实施例中,一些组件(例如,组件和除子系统(704)以外的子系统)可包括现有自主车辆子系统。

系统包含自主车辆子系统(702)。在所说明的实施例中,自主车辆子系统(702)包含地图数据库(702A)、雷达装置(702B)、激光雷达装置(702C)、数码相机(702D)、声纳装置(702E)、GPS接收器(702F)和惯性测量单元(702G)。自主车辆子系统(702)的组件中的每一个包括在最新的自主车辆中提供的标准组件。在一个实施例中,地图数据库(702A)存储用于路线选择和导航的多个高清三维地图。雷达装置(702B)、激光雷达装置(702C)、数码相机(702D)、声纳装置(702E)、GPS接收器(702F)和惯性测量单元(702G)可包括如本领域中已知的安装在整个自主车辆中的各种位置处的各种相应装置。举例来说,这些装置可沿着自主车辆的周界安装以提供位置感知、碰撞避免和其它标准自主车辆功能性。

车辆子系统(706)另外包含在系统内。车辆子系统(706)包含各种防抱死制动系统(706A)、引擎控制单元(702B)和传输控制单元(702C)。这些组件可用于响应于由自主车辆子系统(702A)产生的流数据而控制自主车辆的操作。自主车辆子系统(702)与车辆子系统(706)之间的标准自主车辆交互为本领域中一般已知的且在本文中不进行详细描述。

系统的处理侧包含一或多个处理器(710)、短期存储器(712)、RF系统(714)、图形处理单元(GPU)(716)、长期存储装置(718)和一或多个接口(720)。

一或多个处理器(710)可包括中央处理单元、FPGA,或支持自主车辆的操作所需的任何范围的处理装置。存储器(712)包括DRAM或其它合适的易失性RAM以用于临时存储处理器(710)所需的数据。RF系统(714)可包括蜂窝式收发器和/或卫星收发器。长期存储装置(718)可包括一或多个大容量固态驱动器(SSD)。一般来说,长期存储装置(718)可用于存储例如高清地图、路线选择数据和需要永久或半永久存储的任何其它数据。GPU(716)可包括用于处理从自主车辆子系统(702A)接收到的数据的再一个高处理量GPU装置。最后,接口(720)可包括定位在自主车辆内的各种显示单元(例如,内置式屏幕)。

系统另外包含进行在前述图中所说明的方法所需要的操作的增强子系统(704)。增强子系统(704)包含子画面数据库(704a),其存储(永久性地或作为基于云的系统的高速缓存)待用于产生增强现实或平视显示数据的子画面数据。

增强子系统(704)另外包含解析器(704b)。在一个实施例中,解析器(704b)配置成从道路接收消息(例如,使用DICE-RIoT协议)且提取存储在数据库(704a)中的子画面所需的数据。解析器(704b)进一步配置成将数据插入到子画面中。

增强子系统(704)另外包含渲染器(704c)。在一个实施例中,渲染器(704c)负责获取完成的子画面且产生失真函数。另外,渲染器(704c)负责监视车辆的位置和子画面的有效性,且刷新显示器上的子画面的显示(经由接口720)。

装置中的每一个经由总线(708)连接。在一个实施例中,总线(708)可包括控制器局域网(CAN)总线。在一些实施例中,可使用其它总线类型(例如,FlexRay或MOST总线)。另外,每一子系统可包含用以处置内部子系统通信的一或多个额外总线(例如,用于降低带宽通信的LIN总线)。

然而,上文所公开的主题可以各种不同形式实施,且因此,所涵盖的或所要求保护的主题旨在理解为不限于本文中所阐述的任何实例实施例;实例实施例仅提供为说明性的。同样,预期所要求或所涵盖的主题的合理的广义范围。除其它之外,例如,主题可体现为方法、装置、组件或系统。因此,实施例可例如采用硬件、软件、固件或其任何组合(除软件本身之外)的形式。因此,不希望在限制性意义上看待以下详细描述。

贯穿本说明书和权利要求书,术语可超出所明确陈述的含义而在上下文中具有所建议或所暗示的有细微差别的含义。同样,如本文所使用的短语“在一个实施例中”不一定指代相同实施例,并且如本文所使用的短语“在另一实施例中”不一定指代不同实施例。预期例如所要求的主题包含整体或部分的实例实施例的组合。

一般来说,术语可根据上下文中的使用来至少部分地理解。举例来说,如本文所使用的例如“和”、“或”或“和/或”的术语可包含多种含义,所述含义可至少部分取决于使用这类术语的上下文。通常,“或”如果用于关联列表,例如A、B或C,那么其意指A、B和C,在此处是在包含性意义上使用;以及A、B或C,在此处是在排它性意义上使用。另外,至少部分取决于上下文,本文中所使用的术语“一或多个”可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性,或可用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地,至少部分取决于上下文,诸如“一(a/an)”或“所述”的术语也可理解为传达单数使用或传达复数使用。另外,术语“基于”可理解为不一定旨在表达一组排它性的因素,且相反地,可至少部分地取决于上下文允许存在不一定明确描述的额外因素。

参考方法和装置的框图和操作说明描述本公开。应了解,框图或操作说明的每一框以及框图或操作说明中的框的组合可借助于模拟或数字硬件和计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可提供到用以更改如本文中详述的其功能的通用计算机的处理器、专用计算机、ASIC或另一可编程数据处理设备,使得经由计算机的处理器或另一可编程数据处理设备执行的指令实施框图或一或多个操作框中所指定的功能/动作。在一些替代实施方案中,框中标注的功能/动作可不按操作说明中标注的次序发生。举例来说,取决于所涉及的功能性/动作,连续展示的两个框实际上可以大体上同时执行或所述框有时可以按相反次序执行。

根据本文中的实施例,这些计算机程序指令可提供到以下者的处理器:用以将其功能更改为专用的通用计算机;专用计算机;ASIC;或另一可编程数字数据处理设备,使得经由计算机或另一可编程数据处理设备的处理器执行的指令实施框图或一或多个操作框中所指定的功能/动作,由此变换其功能性。

出于本公开的目的,计算机可读介质(或计算机可读存储介质)存储计算机数据,所述数据可包含可由计算机以机器可读形式执行的计算机程序代码(或计算机可执行指令)。借助于实例而非限制,计算机可读介质可包括用于数据的有形或固定存储的计算机可读存储介质,或用于含代码的信号的暂时性解译的通信介质。如本文中所使用的计算机可读存储介质是指实体或有形存储(相较于信号)且包含但不限于以用于信息的有形存储的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可拆卸和非可拆卸介质,所述信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。计算机可读存储介质包含但不限于RAM、ROM、EPROM、EEPROM、快闪存储器或另一固态存储器技术、CD-ROM、DVD或另一光存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储装置,或可用于有形地存储所需信息或数据或指令且可由计算机或处理器存取的任何其它实体或物质介质。

出于本公开的目的,模块是执行或有助于本文中所描述的过程、特征和/或功能(具有或不具有人类交互或扩增)的软件、硬件或固件(或其组合)系统、过程或功能性,或其组件。模块可包含子模块。模块的软件组件可存储在计算机可读介质上以由处理器执行。模块可与一或多个服务器成一体式,或由一或多个服务器加载和执行。一或多个模块可分组成引擎或应用程序。

本领域的技术人员将认识到,本公开的方法和系统可以许多方式实施,且因而不受限于前述的示范性实施例和实例。换句话说,由单一或多个组件执行、以硬件与软件或固件的各种组合执行和个别功能执行的功能元件可分布在客户端层级或服务器层级或这两个层级处的软件应用程序当中。就此来说,本文中描述的不同实施例的任何数量的特征可以组合成单个或多个实施例,且具有少于或多于本文中描述的全部特征的替代实施例是可能的。

功能性也可以现在已知或将变得已知的方式完全或部分地分布在多个组件当中。因此,多种软件/硬件/固件组合可能达成本文中所描述的功能、特征、接口和偏好。此外,本公开的范围涵盖用于进行所描述的特征和功能和接口的常规已知方式,以及如由本领域的技术人员现在和以后将理解的可对本文中所描述的硬件或软件或固件组件作出的那些变化和修改。

此外,借助于实例提供在本公开中呈现和描述为流程图的方法的实施例以提供对技术的更完整理解。所公开方法不限于本文中呈现的操作和逻辑流程。预期替代实施例,其中更改各种操作的次序且其中独立地执行被描述为较大操作的部分的子操作。

尽管出于本公开的目的已经描述了各种实施例,但是此类实施例不应视为将本公开的教示限于那些实施例。可对上文所描述的元件和操作进行各种改变和修改以获得保留在本公开中描述的系统和过程的范围内的结果。

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