用于确定列车在铁路交叉口处的通行状态的系统和方法与流程

1.根据总体概述，本公开中描述的某些实施例涉及与确定列车通过铁路交叉口的通行状态有关的系统和方法。


背景技术：

2.铁路交叉口可能对道路使用者造成潜在危险。一些不耐烦的道路使用者可能会选择忽略这些危险并且试图不当地驶过铁路交叉口处的铁路轨道。其他道路使用者可能会遵守规则并且等待铁路交叉口安全才穿过。在一些情况下，在铁路交叉口处等待可能会导致紧急车辆在响应紧急情况时被延误，这可能会产生不幸的后果。在铁路交叉口等待的延误也可能是不方便的。


技术实现要素：

3.在示例性方法中，设置在车辆中的铁路交叉口状态检测器系统可以确定列车正在接近铁路交叉口。通过评估从位于铁路交叉口的一侧上的第一列车检测设备接收的第一检测信号来进行所述确定。然后，铁路交叉口状态检测器系统可以评估从位于铁路交叉口的另一侧上的第二列车检测设备接收的第二检测信号，并且确定列车已经行驶经过铁路交叉口。铁路交叉口状态检测器系统还可以评估一个或两个检测信号，以确定列车当前是否位于铁路交叉口处或者在至少行驶穿过铁路交叉口中途之后正在倒退。
4.可以通过各种方式确定列车正在倒退。在一种方法中，铁路交叉口状态检测器系统可以从第二列车检测设备接收第二检测信号，并且确定列车已经行驶经过铁路交叉口。然后，第二检测信号之后可以是从第一列车检测设备接收的另一个第一检测信号，所述第一检测信号将向铁路交叉口状态检测器系统指示列车正在倒退。在另一种方法中，铁路交叉口状态检测器系统可以连续两次从第一列车检测设备接收第一检测信号，这将向铁路交叉口状态检测器系统指示列车在移动穿过铁路交叉口中途之后正在倒退。在又一种方法中，铁路交叉口状态检测器系统可以评估由设置在车辆中的相机捕获的图像，并且确定列车在行驶经过铁路交叉口中途或者完全行驶经过铁路交叉口之后正在倒退。
5.在另一种示例性方法中，设置在车辆中的铁路交叉口状态检测器系统可以检测指示铁路交叉口的安全状态的第一对象，诸如例如横杆或警示标志。所述检测可以在各种时间进行，并且可以包括列车到达铁路交叉口之前的第一时间段、当列车移动经过铁路交叉口时的第二时间段以及当列车已经移动经过铁路交叉口时的第三时间段。然后，铁路交叉口状态检测器系统可以向另一车辆(例如，紧急车辆)传输在第四时间段期间选择避开行驶通过铁路交叉口的替代行驶路线的建议，所述第四时间段至少包括第一时间段和第二时间段。在第四时间段期间，任何车辆移动穿过铁路交叉口处的铁路轨道都是危险的。
附图说明
6.下面参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可以指示类似或相同的
项。各种实施例可以利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，根据上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。
7.图1示出了根据本公开的实施例的被配置为确定列车通过铁路交叉口的通行状态的示例性车辆。
8.图2示出了根据本公开的实施例的铁路交叉口处的示例性场景。
9.图3示出了根据本公开的实施例的铁路交叉口处的另一个示例性场景。
10.图4示出了根据本公开的实施例的用于确定列车通过铁路交叉口的通行状态的示例性过程的流程图。
11.图5示出了根据本公开的实施例的可以包括在车辆中的一些示例性部件。
具体实施方式
12.下文将参考附图更全面地描述本公开，其中示出了本公开的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同形式来体现，并且不应被解释为受限于本文阐述的示例性实施例。相关领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可对各种实施例做出形式和细节上的各种变化。因此，本公开的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任何一个限制，而是应仅根据所附权利要求和其等效物限定。以下描述是为了说明目的而呈现，并且不意图是详尽性的或受限于所公开的精确形式。应当理解，替代实施方式可以任何期望的组合来使用，以形成本公开的另外的混合实施方式。例如，相对于特定装置或部件描述的功能中的任一者可以由另一个装置或部件执行。此外，尽管已经描述了特定的装置特性，但是本公开的实施例可涉及许多其他装置特性。另外，尽管已用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但是应理解，本公开不一定受限于所描述的具体特征或动作。而是，将具体特征和动作公开为实施所述实施例的说明性形式。
13.本文使用的某些词语和短语仅是为了方便，并且此类词语和术语应被解释为是指本领域普通技术人员通常以各种形式和等效形式理解的各种对象和动作。例如，必须理解，如本文中使用的术语“铁路交叉口”是指铁路轨道与道路之间的各种类型的十字路口中的任一者。道路可以是单车道道路或多车道道路，并且一个或多个铁路轨道可以与铁路交叉口处的道路相交。如本文所使用的词语“图像”可以指代单个图像或多个图像。在一些情况下，多个图像可以包含在视频片段中，所述视频片段可以是实时视频片段。还必须理解，如本文中所使用的诸如“实施方式”、“应用”、“场景”、“情况”和“情形”的词语是短语“在根据本公开的一个示例中”(“实施方式”、“应用”、“场景”、“情况”、“情形”)的缩写版本。应理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。
14.图1示出了根据本公开的实施例的被配置为确定列车通过铁路交叉口的通行状态的示例性车辆115。车辆115可以为诸如汽油动力车辆、电动车辆、混合动力电动车辆或自主车辆的各种类型的车辆中的任一者，并且可以包括诸如铁路交叉口状态检测器系统105、车辆计算机110、信息娱乐系统145、传感器系统125以及无线通信系统120的部件。在示例性实施例中，车辆115是紧急车辆，诸如警车、消防车或救护车，并且期望紧急车辆在响应紧急事件时不在铁路交叉口处延误。
15.车辆计算机110可以执行各种功能，诸如控制发动机操作(燃料喷射、速度控制、排
放控制、制动等)、管理气候控制(空调、加热等)、启用安全气囊以及发出警示(检查发动机灯、灯泡故障、轮胎气压低、车辆处于盲点等)。车辆计算机110可以通信地耦合到铁路交叉口状态检测器系统105，以在铁路交叉口状态检测器系统105的建议和/或控制下执行特定操作。当车辆115是自主车辆时，这种布置特别适宜。
16.信息娱乐系统145可以是包括各种部件的集成单元，所述各种部件诸如无线电、流音频解决方案和用于数字音频装置的usb访问端口与诸如向汽车的驾驶员提供导航指令的导航系统的元件。在示例性实施方式中，信息娱乐系统145具有包括图形用户界面(gui)的显示器，以供车辆115的驾驶员使用。gui可以用于各种目的，诸如例如输入用于传输给诸如另一车辆的驾驶员或紧急操作控制中心的操作员之类的接收者的建议。显示器还可以用于向车辆115的驾驶员显示消息和警报，诸如例如关于正在接近铁路交叉口的列车或铁路交叉口在各个时间的安全状态的警报。
17.根据本公开的各种实施例，传感器系统125可以包括可以提供关于位于车辆115外部的各种对象的数据的各种类型的传感器和检测器。传感器和检测器可以安装在车辆115中的各个位置处，并且可以包括例如一个或多个相机、超声波传感器、雷达装置、声呐装置、光探测和测距(lidar)装置以及音频检测器(传声器)。在示例性应用中，相机安装在车辆115的前部(保险杠、格栅、仪表板等)上并且被布置为捕获位于车辆115前方的对象的图像。对象可以包括例如铁路交叉口处的横杆、指示附近铁路交叉口的标志、闪烁的警示灯(红灯、绿灯、黄灯)、车辆115前方的另一车辆、铁路交叉口处的列车和/或接近铁路交叉口的列车。传声器可以被布置成捕获由各种对象产生的声音，诸如例如位于铁路交叉口附近的警示铃或由接近铁路交叉口的列车产生的汽笛声。雷达装置可以被布置成捕获各种对象(诸如例如正在接近铁路交叉口的列车)的信息(距离、速度、位置等)。在一些情况下，代替雷达装置或除了雷达装置之外，还可以使用声呐装置或lidar装置。
18.无线通信系统120可以包括安装在车辆115上的各个位置处的多个无线节点，或者安装在例如车辆115的发动机舱中、车辆115的行李厢中、车辆115的车厢中或车辆115的车顶上的单个集成单元。无线通信系统120可以被配置为使用各种通信技术中的一者或多者来与其他实体(诸如例如车辆155、云计算机140和/或服务器计算机130)进行通信。
19.在示例性应用中，车辆115的无线通信系统120与车辆155的无线通信系统156之间的通信可以通过无线链路158使用车辆对车辆通信协议和/或经由网络150使用各种通信协议(诸如例如，wi-fi通信协议或蜂窝通信协议)中的一者或多者来执行。在示例性实施例中，车辆155是紧急车辆，诸如例如警车、消防车或救护车。期望此类车辆在响应紧急事件时不会在铁路交叉口处延误。
20.网络150可以包括任一网络或网络的组合，诸如例如局域网(lan)、广域网(wan)、电话网络、蜂窝网络、有线网络、无线网络和/或私有网络/公共网络(诸如互联网)。网络150可以支持诸如例如蜂窝、近场通信(nfc)、wi-fi、wi-fi直连、机器对机器通信和/或人对机器通信等通信技术。网络150的至少一部分包括无线通信链路，所述无线通信链路允许云计算机140经由车辆115的无线通信系统120与铁路交叉口状态检测器系统105通信。
21.铁路交叉口状态检测器系统105可以包括具有处理器和存储器的计算机。作为非暂时性计算机可读介质的一个示例的存储器可以用于存储各种代码模块。可以以软件包的
形式提供代码模块，所述软件包包含可以由处理器执行以执行根据本公开的各种操作的计算机可执行指令。下面描述了此类操作的几个示例，所述操作通常涉及确定列车在铁路交叉口处的通行状态并且执行相关联的操作。
22.云计算机140和/或服务器计算机130可以包括可由铁路交叉口状态检测器系统105访问的内容，诸如例如可下载到铁路交叉口状态检测器系统105中的软件包、与穿过一个或多个铁路交叉口的一辆或多辆列车相关联的信息(诸如例如定时信息、列车类型、车厢数量等)、铁路交叉口基础设施信息(诸如例如与警示标志和灯相关的信息)，以及其他信息(诸如关于位于铁路交叉口附近的铁路车站或列车停靠站的详细信息)。云计算机140和/或服务器计算机130还可以被配置用于传递、传送和/或存储由各种实体(诸如例如铁路交叉口状态检测器系统105、位于铁路交叉口附近的列车停靠站160中的计算机161以及可以耦合到车辆155(例如，紧急车辆)的无线通信系统156的计算机)提供的信息。
23.图2示出了根据本公开的实施例的铁路交叉口205处的示例性场景。在此示例性场景中，铁路交叉口205包括铁路轨道210与道路215之间的十字路口。道路215是车辆可以沿相反方向行驶通过的分车道公路。在根据本公开的其他场景中，两个或更多个铁路轨道可以与各种其他类型的道路(诸如例如单车道道路或多车道双向公路)相交。
24.车辆115正在向北行驶，并且由于向西行驶并且从东面接近铁路交叉口205的列车240而当前停在铁路交叉口205处。本文提供的描述同样适用于在道路215上向南行驶的一个或多个车辆以及在铁路轨道210上(或在与道路215相交的另一个铁路轨道上)向东行驶的列车。
25.在铁路交叉口205处提供各种对象，以便在接近铁路交叉口205时警示驾驶者。一个示例性对象是横杆230，每当列车接近铁路交叉口205时所述横杆就展开(从竖直位置移动到横跨道路215的一部分的水平位置)。横杆可以包括例如灯单元232，所述灯单元具有以各种颜色中的任一者闪烁的灯(红灯、黄灯或绿灯)，并且还可以包括音频警报源233(诸如例如铃或产生警示声音的音频换能器)。基本上类似于横杆230的横杆225可以向在道路215上向南行驶的驾驶者提供警示。
26.在示例性实施例中，控制单元231可以安装在横杆230上或附近。必须理解，本文关于横杆230(和控制单元231)提供的描述同样与横杆225(和控制单元226)相关。控制单元231可以包括处理器和包含计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令可以由处理器执行以执行根据本公开的各种操作。一些示例性操作可以涉及控制单元231控制横杆230的展开、启用灯单元232和/或启用音频警报源233。可以基于从安装在铁路轨道210上的一个或多个列车检测设备接收的信息来执行这些操作。
27.根据本公开可以使用各种类型的列车检测设备，诸如例如轨道电路和计轴器系统。轨道电路可以包括具有开路连接的电路，在列车240在铁路轨道210上通行期间，每当列车240的车轴桥接铁路轨道210的两个轨道时，所述开路连接就变成闭路连接。计轴器系统可以包括当列车240在铁路轨道210上移动时对列车240的车轴的数量进行计数的计数设备。
28.在图2所示的示例性实施例中，列车检测设备235安装在铁路交叉口205以东的铁路轨道210上。列车检测设备235在检测到列车240接近铁路交叉口205时向控制单元231(以及向横杆225的控制单元226)提供警报。另一列车检测设备220安装在铁路交叉口205以西
的铁路轨道210上。列车检测设备220在检测到列车240已经行驶经过铁路交叉口205时向控制单元231(以及向横杆225的控制单元226)提供警报。警报可以经由通信系统提供给铁路交叉口状态检测器系统105，所述通信系统耦合到控制单元231(以及类似地，控制单元226)或者是所述控制单元的一部分。通信系统可以采用各种通信技术和通信格式中的任何一者或多者，诸如例如wi-fi、wi-fi直连和车辆对外界(v2x)。
29.控制单元231还可以被配置为将与横杆230有关的信息(未展开、展开等)传送到各种装置，诸如例如云计算机140、服务器计算机130、列车停靠站160中的计算机161、车辆115中的车辆计算机110和/或铁路交叉口状态检测器系统105。在一些情况下，可以经由网络150执行通信，而在一些其他情况下，可以不使用网络150(诸如，例如使用控制单元231与铁路交叉口状态检测器系统105之间的v2x通信)。在一些应用中，铁路交叉口状态检测器系统105可以直接从装置(诸如列车检测设备235)接收信号，而不是通过控制单元231。
30.在第一示例性实施例中，铁路交叉口状态检测器系统105可以通过评估由控制单元231提供的信息来确定列车240在各个时间通过铁路交叉口205的通行状态。基于所述评估，铁路交叉口状态检测器系统可以向车辆155(例如，紧急车辆)中的计算机157传输如下建议：建议计算机157识别替代行驶路线并且经由替代行驶路线行驶，以便避免在跨列车240到达铁路交叉口205之前的第一时间段和当列车240正移动经过铁路交叉口205时的第二时间段的时间段期间穿过铁路交叉口205处的铁路轨道210。
31.在一个示例性操作场景中，列车240可以完全行驶经过铁路交叉口205，然后反向并且沿相反方向(向东)行驶。在这种场景下，横杆230的控制单元231和/或横杆225的控制单元226可以向铁路交叉口状态检测器系统105传送信令序列，所述信令序列包括由列车检测设备235生成的第一检测信号、由列车检测设备220生成的第二检测信号，随后是由列车检测设备235再次生成的第三检测信号(当列车240沿反向方向行驶时)。
32.在另一个示例性操作场景中，列车240可以在铁路交叉口205处停车，从而在反向并且沿相反方向(向东)行驶之前阻塞道路215上的车辆交通。在这种场景下，横杆230的控制单元231可以向铁路交叉口状态检测器系统105传送信令序列，所述信令序列包括由列车检测设备235生成的第一检测信号，随后是由列车检测设备235再次生成的第二检测信号(当列车240沿反向方向行驶时)。在一些情况下，铁路交叉口可以具有两个或更多个轨道，此使两个或更多个列车沿相同或相反方向行驶。
33.在上述两个操作场景中的任一者中(以及在各种其他操作场景中)，控制单元231和/或控制单元226可以向铁路交叉口状态检测器系统105提供列车240沿一个或两个方向的行驶速度的指示。在这种操作场景中，列车检测设备235(和列车检测设备220)可以是基于列车240的车轴越过计轴器系统的速率来识别列车240的行驶速度的计轴器系统。速度信息可以由计轴器系统传送到控制单元231，然后所述控制单元将此信息传送到铁路交叉口状态检测器系统105。铁路交叉口状态检测器系统105可以评估列车240的速度特性以确定列车240正在进行反向操作(向前行驶时减速、停车、沿反向方向行驶时加快速度等)。
34.除了使用速度作为反向操作的一个指示之外，还可以通过列车停靠站160的存在和/或铁路交叉口205附近的分支铁路轨道的存在来提供列车240可能执行反向操作的另一指示。铁路交叉口状态检测器系统105可以通过各种手段(诸如例如，经由与列车停靠站160中的计算机161的通信和/或从地图信息)获得关于列车停靠站160和/或分支铁路轨道的信
息。
35.在第二示例性实施例中，铁路交叉口状态检测器系统105可以通过评估由设置在车辆115中的传感器系统125捕获的信息(补充或代替评估由控制单元231提供的信息)来确定列车240通过铁路交叉口205的通行状态。在图2所示的示例性场景中，传感器系统125包括被布置为捕获车辆115前方的对象的图像的相机241。由相机241捕获的图像可以由铁路交叉口状态检测器系统105评估以确定铁路交叉口在各个时间的安全状态。图像的评估可以包括检测灯单元232的状态。通常，绿灯将提供车辆移动穿过铁路交叉口205处的铁路轨道210是安全的指示，黄灯将提供预期列车即将到达铁路交叉口205的指示，并且红灯将提供车辆移动穿过铁路交叉口205处的铁路轨道210是危险的指示。红灯可以由控制单元231响应于从列车检测设备235接收到检测信号和/或基于提供给控制单元231的列车时刻表来启用。
36.在另一个示例性实施方式中，传感器系统125可以包括检测由音频警报源233产生的音频信号(例如，敲响的铃声)的传声器。铁路交叉口状态检测器系统105可以评估在各个时间的音频信号，以便确定列车240通过铁路交叉口205的通行状态。
37.图3示出了根据本公开的实施例的铁路交叉口处205的另一个示例性场景。在此示例性场景中，车辆305停放在铁路交叉口205处的车辆115前方。车辆305阻挡相机241的视野，从而阻止铁路交叉口状态检测器系统105获得可以被评估以确定铁路交叉口的安全状态的灯单元232的图像。在此场景中，铁路交叉口状态检测器系统105可以利用传感器310(诸如传感器系统125的雷达检测器或声呐检测器)来检测列车240。传感器310可以包括一个以上的装置，诸如例如安装在车辆115的右前照灯附近的第一雷达装置和安装在车辆115的左前照灯附近的第二雷达装置。传感器310的辐射图案可以包括波瓣，所述波瓣提供对铁路交叉口205的一个或两个横向侧中的对象的检测。
38.在图3所示的示例性配置中，传感器310可以辐射具有辐射图案的雷达信号，所述辐射图案包括提供铁路交叉口205的西侧的检测覆盖范围的波瓣315和提供铁路交叉口205的东侧的检测覆盖范围的另一个波瓣320。
39.列车240可以在接近铁路交叉口205时产生第一雷达信号反射，并且在通过铁路交叉口205之后产生第二雷达信号反射。铁路交叉口状态检测器系统105可以评估这些信号以识别列车240在铁路交叉口205的任一侧上的位置，并且可以使用外推技术来识别列车240在铁路交叉口205上的位置。外推技术可以包括确定接收第一雷达信号反射与接收第二雷达信号反射之间的时间段。
40.图4示出了根据本公开的实施例的用于确定列车通过铁路交叉口的通行状态的示例性过程的流程图400。流程图400示出可以硬件、软件或其组合实施的一系列操作。在软件的上下文中，所述操作表示存储在一个或多个非暂时性计算机可读介质上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时执行所述操作。一般来说，计算机可执行指令包括执行特定功能或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。描述操作的顺序不意图被解释为限制，并且任何数量的所描述的操作可以不同的顺序执行、省略、以任何顺序组合和/或并行执行。
41.流程图400中描述的操作中的一些或全部可以由铁路交叉口状态检测器系统105与控制单元231、控制单元226、云计算机140、服务器计算机130和/或列车停靠站160中的计
算机161协作执行。以下描述参考图1至图3中所示的某些部件和对象，但是应理解，这样做是主要出于描述本公开的某些方面的目的，并且所述描述同样适用于各种其他实施例。
42.在框405处，预期列车到达铁路交叉口。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以基于各种指示(诸如例如，基于传感器系统125的传声器提供的信号)响应于检测到列车240在接近铁路交叉口205时从远处发出的汽笛声和/或由音频警报源233发出的敲响的铃声来预期列车240到达铁路交叉口205。作为另一个示例，可以基于可由铁路交叉口状态检测器系统105访问并且可以存储在例如云计算机140和/或列车停靠站160处的计算机161中的时间表来预期列车240到达铁路交叉口205。作为又一个示例，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以基于评估由传感器系统125的相机提供的图像来预期列车240到达铁路交叉口205。所述图像可以指示横杆230正在展开并且已经开始从竖直位置移动到水平位置。
43.在框410处，确定是否已经在车辆中接收到由第一列车检测设备产生的第一检测信号。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以确定是否已经(直接地或经由控制单元231)从列车检测设备235接收到第一检测信号。
44.如果尚未接收到检测信号，则在框415处，可以识别出列车还没有靠近铁路交叉口，并且恢复在框410中指示的动作。更具体地，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出列车240尚未到达列车检测设备235所在的停靠站并且等待来自列车检测设备235的检测信号(在框410中指示的动作)。
45.如果已经接收到第一检测信号，则在框420处，可以识别出列车靠近铁路交叉口。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出在从列车检测设备235接收到检测信号时，列车240已经到达列车检测设备235所在的停靠站。在示例性场景中，铁路交叉口状态检测器系统105可以通过评估由相机241捕获的图像和/或通过评估由传感器310(例如，雷达传感器或声呐传感器)提供的信号来识别列车240此时的确切位置。
46.在框425处，确定是否已经在车辆中接收到由第二列车检测设备产生的第二检测信号。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以确定是否已经直接地或经由控制单元226(或控制单元231)从列车检测设备220接收到第二检测信号。
47.如果已经接收到第二检测信号，则在框430处，可以识别出列车已经行驶经过铁路交叉口。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出在从列车检测设备235接收到检测信号时，列车240已经行驶经过铁路交叉口205并且经过列车检测设备220所在的停靠站。在示例性场景中，铁路交叉口状态检测器系统105可以通过评估由相机241捕获的图像和/或通过评估由传感器310(例如，雷达传感器或声呐传感器)提供的信号来确认列车240已经行驶经过铁路交叉口。
48.在框435处，车辆移动穿过铁路交叉口处的铁路轨道被认为是安全的。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出车辆115穿过铁路交叉口205处的铁路轨道210是安全的。
49.如果尚未接收到第二检测信号，则在框440处，可以识别出列车在铁路交叉口。更具体地，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出列车240可能正在行驶穿过铁路交叉口205处的道路215。在示例性场景中，铁路交叉口状态检测器系统105可以通过评估由相机241捕获的图像和/或通过评估由传感器310(例如，雷达传感器或声呐传感器)
提供的信号来识别列车240此时的确切位置。
50.此时任何车辆穿过铁路交叉口205都是危险的，并且期望车辆115(以及其他车辆)等待直到稍后能安全地行驶穿过铁路交叉口205。
51.在框445处，可以选择等待时间，并且启动计时器。等待时间可以基于各种因素来确定，诸如例如从诸如例如云计算机140和/或计算机161之类的源获得的历史等待时间数据，和/或检测是否列车240将沿反向方向移动(下面参考框460和后续框进行描述)所需的时间。
52.此外，此时，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以采取若干动作中的一者或多者。在车辆115是自主车辆的一种情况下，铁路交叉口状态检测器系统105可以与车辆115中的车辆计算机110协作以使车辆115掉头(u形转弯)并且经由替代路线前进。在另一种情况下，铁路交叉口状态检测器系统105可以向紧急操作控制中心和/或紧急车辆传输识别替代行驶路线并且经由替代行驶路线行驶以便避开铁路交叉口205的建议。
53.在框450处，确定列车是否已经行驶经过铁路交叉口。例如，车辆115中的铁路交叉口状态检测器系统105可以评估由相机241捕获的图像和/或评估由传感器310(例如，雷达传感器或声呐传感器)提供的信号，以便确定列车240是否已经完全行驶经过铁路交叉口205或列车240的后部当前是否阻挡了道路215。
54.如果列车240已经行驶经过铁路交叉口205，则执行框425和后续框中指示的动作。然而，如果列车240尚未行驶经过铁路交叉口205，则在框455处，确定计时器是否已到期。如果计时器已到期，则执行框425和后续框中指示的动作。如果计时器尚未到期，则在框460处，确定是否已经从列车检测设备235接收到第二检测信号。如果此时没有接收到检测信号，则执行框450和后续框中指示的动作。
55.然而，在一些场景中，可以接收一个或多个检测信号。更具体地，在第一示例性场景中，列车240可能已经移动经过铁路交叉口205，但是没有行驶经过列车检测设备220所在的停靠站。例如，列车240可能已经停止在铁路交叉口205处，并且列车240的后部当前可能阻挡了道路215。然后，列车240可以沿反向方向行驶并且移动经过列车检测设备235所在的停靠站。铁路交叉口状态检测器系统105可以从列车检测设备235接收检测信号，并且可以识别从列车检测设备235接收的此检测信号在也从列车检测设备235接收的先前检测信号(在框410中提及)之后。
56.基于从列车检测设备235接收的此两个检测信号的信号序列，铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出列车240正在沿反向方向行驶(框465)。
57.列车240的反向移动之前可以是诸如减速动作和停车动作之类的动作。此类动作可以由铁路交叉口状态检测器系统105基于从列车检测设备235(计轴器系统)接收的图像和/或速度信息来检测和评估。
58.此时，在框470处，车辆115(例如，紧急车辆)中的铁路交叉口状态检测器系统105可以向紧急操作控制中心和/或另一车辆(例如，另一紧急车辆)传输识别替代行驶路线并且经由替代行驶路线行驶以便避开铁路交叉口205的建议。
59.在第二示例性场景中，列车240可能已经移动经过铁路交叉口205，并且还行驶经过列车检测设备220所在的停靠站。当列车240移动经过列车检测设备220所在的停靠站时，铁路交叉口状态检测器系统105接收来自列车检测设备220的检测信号。然后，列车240可以
沿反向方向行驶，移动经过铁路交叉口205，并且经过列车检测设备235所在的停靠站。当列车240移动经过列车检测设备235所在的停靠站时，铁路交叉口状态检测器系统105接收来自列车检测设备235的检测信号。总的来说，铁路交叉口状态检测器系统105在列车240反转行驶方向时接收三个检测信号的信号序列——来自列车检测设备235的第一检测信号(框410)、来自列车检测设备220的第二检测信号，以及再次来自列车检测设备235的第三检测信号(框460)。
60.基于此三个检测信号的信号序列，铁路交叉口状态检测器系统105可以识别出列车240正在沿反向方向行驶(框465)。
61.列车240的反向移动之前可以是诸如减速动作和停车动作之类的动作。此类动作可以由铁路交叉口状态检测器系统105基于从列车检测设备220和/或列车检测设备235接收的图像和/或速度信息来检测和评估。
62.此时，在框470处，车辆115(例如，紧急车辆)中的铁路交叉口状态检测器系统105可以向紧急操作控制中心和/或另一车辆(例如，另一紧急车辆)传输识别替代行驶路线并且经由替代行驶路线行驶以便避开铁路交叉口205的建议。可以在框465处识别出列车240的反向移动之后执行框405和后续框中指示的动作。
63.图5示出了可以包括在车辆115中的一些示例性部件。示例性部件可以包括传感器系统125、车辆计算机110、信息娱乐系统145、无线通信系统120和铁路交叉口状态检测器系统105。各种部件经由诸如示例性总线515的一根或多根总线彼此通信地耦合。可以使用各种有线和/或无线技术来实施总线515。例如，总线515可以是车辆总线，所述车辆总线使用控制器局域网(can)总线协议、面向媒体的系统传输(most)总线协议和/或can灵活数据(can-fd)总线协议。总线515的一些或所有部分也可以使用无线技术来实施，诸如超宽带、wi-fi、或近场通信(nfc)。
64.信息娱乐系统145可以包括具有用于执行各种操作的gui的显示器510。gui可以用于各种目的，诸如例如输入用于传输给诸如例如另一车辆的驾驶员或紧急操作控制中心的操作员之类的接收者的建议。显示器还可以用于向车辆115的驾驶员显示消息和警报，诸如例如关于正在接近铁路交叉口的列车的警报或列车的状态报告。
65.传感器系统125可以包括各种类型的传感器，诸如例如相机241和传感器310(雷达传感器、声呐传感器等)。
66.无线通信系统120可以包括安装在车辆115上的各个位置处的多个无线节点，或者安装在例如车辆115的发动机舱中、车辆115的行李厢中、车辆115的车厢中或车辆115的车顶上的单个集成单元。
67.铁路交叉口状态检测器系统105可以包括处理器520、通信系统525和存储器530。通信系统525可以包括一个或多个无线收发器，所述一个或多个无线收发器允许铁路交叉口状态检测器系统105例如向云计算机140、服务器计算机130、列车停靠站160中的计算机161、横杆230中的控制单元231和横杆225中的控制单元226传输和/或从其接收各种类型的信息。
68.作为非暂时性计算机可读介质的一个示例的存储器530可以用于存储操作系统(os)545、数据库540和各种代码模块，诸如铁路交叉口状态检测器模块535。代码模块以可由处理器520执行以执行根据本公开的各种操作的计算机可执行指令的形式提供。
69.铁路交叉口状态检测器模块535可以由处理器520执行以执行与确定列车在铁路交叉口处的通行状态相关的各种操作。例如，铁路交叉口状态检测器模块535可以由处理器520执行以执行图4所示的流程图400中指示的各种操作。数据库540可以用于存储各种类型的信息，诸如例如列车时刻表、诸如例如紧急操作控制中心之类的实体的联系信息。
70.必须理解，即使图5中的各种部件被示出为离散的功能框，但在根据本公开的一些实施方式中，这些部件中的一些或这些部件的一些部分可以组合在一起。例如，在一个示例性实施方式中，铁路交叉口状态检测器系统105的一些或所有部分可以与车辆计算机110集成。
71.在以上公开中，已经参考了形成以上公开的一部分的附图，附图示出了其中可以实践本公开的具体实施方式。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以作出结构上的改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例性实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每一个实施例可以不必包括所述特定特征、结构或特性。另外，此类短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确地描述，本领域技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。
72.本文所公开的系统、设备、装置和方法的实施方式可以包括或利用包括硬件(诸如，例如本文所讨论的一个或多个处理器和系统存储器)的一个或多个装置。本文公开的装置、系统和方法的实施方式可通过计算机网络进行通信。“网络”被定义为使得能够在计算机系统和/或模块和/或其他电子装置之间传输电子数据的一个或多个数据链路。当通过网络或另一种通信连接(硬连线、无线或者硬连线或无线的任何组合)向计算机传递或提供信息时，所述计算机适当地将连接视为传输介质。传输介质可包括网络和/或数据链路，所述网络和/或数据链路可用于携载呈计算机可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码手段，并且可由通用或专用计算机访问。以上项的组合也应包括在非暂时性计算机可读介质的范围内。
73.计算机可执行指令包括例如当在处理器(诸如处理器250或处理器305)处执行时使处理器执行特定功能或功能组的指令和数据。计算机可执行指令可以是例如二进制代码、中间格式指令(诸如汇编语言)或甚至源代码。尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但是应理解，在所附权利要求中限定的主题不必限于上面描述的所述特征或动作。而是，所描述的特征和动作被公开作为实施权利要求的示例性形式。
74.存储器装置(诸如存储器530)可以包括任一存储器元件或易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(ram，诸如dram、sram、sdram等))和非易失性存储器元件(例如rom，硬盘驱动器、磁带、cdrom等)的组合。此外，存储器装置可以包含有电子、电磁、光学和/或其他类型的存储介质。在本文件的背景下，“非暂时性计算机可读介质”可以是例如但不限于电子、电磁、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置。计算机可读介质的更具体的示例(非详尽列表)将包括以下项：便携式计算机软磁盘(电磁)、随机存取存储器(ram)(电子)、只读存储器(rom)(电子)、可擦除可编程只读存储器(eprom、eeprom或快闪存储器)(电子)以及便携式压缩盘只读存储器(cd rom)(光学)。应注意，计算机可读介质甚至可以是上面打印有程序的纸张或另一种合适的介质，因为可例如经由对纸张或其他介质的光学扫描来电子地捕获程序，随后进行编译、解译或另外在需要时以合适的方式进行处理，并且随后存储在
计算机存储器中。
75.本领域技术人员将了解，本公开可在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实践，所述计算机系统配置包括内置式车辆计算机、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持式装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、网络pc、小型计算机、大型计算机、移动电话、pda、平板计算机、寻呼机、路由器、交换机、各种存储装置等。本公开还可以在分布式系统环境中实践，其中通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路或通过硬连线数据链路与无线数据链路的任何组合)的本地和远程计算机系统两者都执行任务。在分布式系统环境中，程序模块可位于本地和远程存储器存储装置两者中。
76.此外，在适当的情况下，本文中描述的功能可在以下一个或多个中执行：硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件。例如，一个或多个专用集成电路(asic)可被编程为执行本文所描述的系统和程序中的一者或多者。贯穿说明书以及权利要求使用某些术语指代特定系统部件。如本领域技术人员将理解，部件可通过不同的名称来指代。本文档不意在区分名称不同但功能相同的部件。
77.应注意，上述传感器实施例可包括计算机硬件、软件、固件或它们的任何组合，以执行它们功能的至少一部分。例如，传感器可包括被配置成在一个或多个处理器中执行的计算机代码，并且可包括由计算机代码控制的硬件逻辑/电路。这些示例装置在本文中出于说明目的而提供，而不意在进行限制。如相关领域的技术人员所知晓，本公开的实施例可在其他类型的装置中实施。
78.本公开的至少一些实施例涉及计算机程序产品，所述计算机程序产品包括(例如，以软件形式)存储在任何计算机可用介质上的此种逻辑。这种软件当在一个或多个数据处理装置中被执行时致使装置如本文所描述那样进行操作。
79.虽然上文已描述了本公开的各种实施例，但应理解，仅通过示例而非限制的方式呈现本公开的各种实施例。相关领域的技术人员将明白，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可进行形式和细节上的各种改变。因此，本公开的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任何一个限制，而是应仅根据所附权利要求和其等效物限定。已经出于说明和描述目的而呈现了前述描述。前述描述并不意图是详尽的或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于以上教导，许多修改和变化形式是可能的。此外，应注意，前述可选实施方式中的任一者或全部可按任何所期望的组合使用，以形成本公开的附加混合实施方式。例如，相对于特定装置或部件描述的功能中的任一者可以由另一个装置或部件执行。另外，尽管已经描述了具体装置特性，但本公开的实施例可能涉及许多其他装置特性。另外，尽管已用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但是应理解，本公开不一定受限于所描述的具体特征或动作。而是，将具体特征和动作公开为实施所述实施例的说明性形式。除非另有特别说明或在使用时在上下文内以其他方式理解，否则诸如尤其是“能够”、“可能”、“可以”或“可”的条件语言通常意图表达某些实施例可能包括某些特征、元件和/或步骤，而其他实施例可不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言通常并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、元件和/或步骤。
80.根据一个实施例，第一对象是横跨铁路交叉口处的道路的至少一部分延伸的横杆，并且其中评估第一对象的图像包括检测横杆在第四时间段内的展开。
81.根据一个实施例，本发明的特征还在于：雷达系统，所述雷达系统被配置为检测横杆的展开；声呐系统，所述声呐系统被配置为检测横杆的展开；和/或光探测和测距(lidar)系统，所述光探测和测距系统被配置为检测横杆的展开，并且其中处理器还被配置为访问存储器并且执行附加的计算机可执行指令以执行包括以下项的操作：基于评估雷达系统、声呐系统和/或lidar系统提供的数据，确定车辆移动穿过铁路交叉口处的铁路轨道是危险的第四时间段。
82.根据一个实施例，本发明的特征还在于音频捕获系统，所述音频捕获系统被配置为捕获由第二对象发出的音频信号，所述音频信号提供铁路交叉口在各个时间的安全状态的音频指示，并且其中处理器还被配置为访问存储器并且执行附加的计算机可执行指令以执行包括以下项的操作：基于评估音频信号，确定车辆移动穿过铁路交叉口处的铁路轨道是危险的第四时间段。
83.根据一个实施例，第二对象是在至少第一时间段、第二时间段和第三时间段期间产生音频信号的铃或警笛中的一者。
84.根据一个实施例，处理器还被配置为访问存储器并且执行附加的计算机可执行指令以执行包括以下项的操作：经由通信系统接收第一检测信号或包括第一检测信号后接第二检测信号的第一信令序列中的一者，所述第一检测信号由第一列车检测设备生成，所述第一列车检测设备被布置为检测列车经过铁路交叉口的第一横向侧上的第一位置的通行，所述第二检测信号由第二列车检测设备生成，所述第二列车检测设备被布置为检测列车经过铁路交叉口的第二横向侧上的第二位置的通行；并且基于第一检测信号或包括第一检测信号后接第二检测信号的第一信令序列中的一者，识别列车存在于铁路交叉口的第一横向侧、铁路交叉口的第二横向侧中的一者上或存在于铁路交叉口上。

技术特征：
1.一种方法，其包括：由处理器接收第一检测信号或包括所述第一检测信号后接第二检测信号的第一信令序列中的一者，所述第一检测信号由第一列车检测设备生成，所述第一列车检测设备被布置为检测列车经过铁路交叉口的第一横向侧上的第一位置的通行，所述第二检测信号由第二列车检测设备生成，所述第二列车检测设备被布置为检测所述列车经过所述铁路交叉口的第二横向侧上的第二位置的通行；并且由所述处理器基于所述第一检测信号或所述第一信令序列中的所述一者，识别所述列车存在于所述铁路交叉口的所述第一横向侧、所述铁路交叉口的所述第二横向侧中的一者上或存在于所述铁路交叉口上。2.如权利要求1所述的方法，其还包括：在接收到所述第一信令序列之后，由所述处理器接收第二信令序列，所述第二信令序列包括所述第二检测信号后接所述第一检测信号；并且由所述处理器基于所述第二信令序列识别所述列车从所述铁路交叉口的所述第二横向侧向所述铁路交叉口的所述第一横向侧的反向移动。3.如权利要求2所述的方法，其还包括：由所述处理器基于识别出所述列车存在于所述铁路交叉口的所述第一横向侧上、存在于所述铁路交叉口上和/或所述列车的所述反向移动来确定车辆的替代行驶路线。4.如权利要求1所述的方法，其还包括：由所述处理器接收在所述铁路交叉口的所述第一横向侧上的第三位置处存在列车停靠站的通知；响应于所述通知，由所述处理器监测所述列车的行驶方向；并且由所述处理器基于所述监测识别所述列车从所述铁路交叉口的所述第二横向侧朝向所述列车停靠站的反向移动。5.如权利要求4所述的方法，其中所述通知由云计算机提供。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一列车检测设备包括在所述第一位置处耦合到铁路轨道的第一轨道电路或第一计轴器系统中的一者，并且所述第二列车检测设备包括在所述第二位置处耦合到所述铁路轨道的第二轨道电路或第二计轴器系统中的一者。7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一检测信号或包括所述第一检测信号后接所述第二检测信号的所述第一信令序列中的所述一者由所述处理器从通信地耦合到所述第一检测信号和所述第二检测信号的云计算机接收。8.一种方法，其包括：通过第一车辆中的第一处理器检测指示铁路交叉口在各个时间的安全状态的第一对象，所述各个时间包括列车到达所述铁路交叉口之前的第一时间段、当所述列车移动经过所述铁路交叉口时的第二时间段以及当所述列车已经移动经过所述铁路交叉口时的第三时间段；由所述第一处理器基于所述铁路交叉口在各个时间的所述安全状态来确定所述第一车辆移动穿过所述铁路交叉口处的铁路轨道是危险的第四时间段，所述第四时间段包括至少所述第一时间段和所述第二时间段；并且由所述第一处理器向第二车辆传输在所述第四时间段期间选择避开所述铁路交叉口
的替代行驶路线的建议。9.如权利要求8所述的方法，其中指示所述铁路交叉口的所述安全状态的所述第一对象是视觉警示标志，并且其中评估所述安全状态包括所述第一处理器评估由设置在所述第一车辆中的相机捕获的所述第一对象的图像。10.如权利要求9所述的方法，其中所述视觉警示标志包括红灯、黄灯或绿灯中的至少一者。11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一对象是横跨所述铁路交叉口处的道路的至少一部分延伸的横杆，并且其中评估所述铁路交叉口的所述安全状态包括所述第一处理器评估由以下项中的一者提供给所述第一处理器的数据：雷达系统，所述雷达系统设置在所述第一车辆中并且被配置为检测所述横杆的展开；声呐系统，所述声呐系统设置在所述第一车辆中并且被配置为检测所述横杆的所述展开；或光探测和测距(lidar)系统，所述光探测和测距系统设置在所述第一车辆中并且被配置为检测所述横杆的所述展开。12.如权利要求8所述的方法，其还包括：由所述第一车辆中的所述第一处理器接收第一检测信号或包括所述第一检测信号后接第二检测信号的第一信令序列中的一者，所述第一检测信号由第一列车检测设备生成，所述第一列车检测设备被布置为检测所述列车经过所述铁路交叉口的第一横向侧上的第一位置的通行，所述第二检测信号由第二列车检测设备生成，所述第二列车检测设备被布置为检测所述列车经过所述铁路交叉口的第二横向侧上的第二位置的通行；并且由所述第一车辆中的所述第一处理器基于评估所述第一检测信号或所述第一信令序列中的所述一者，识别所述列车存在于所述铁路交叉口的所述第一横向侧、所述铁路交叉口的所述第二横向侧中的一者上或存在于所述铁路交叉口上。13.如权利要求12所述的方法，其还包括：在接收到所述第一信令序列之后，由所述第一车辆中的所述第一处理器接收第二信令序列，所述第二信令序列包括所述第二检测信号后接所述第一检测信号；并且由所述第一车辆中的所述第一处理器基于所述第二信令序列识别所述列车从所述铁路交叉口的所述第二横向侧向所述铁路交叉口的所述第一横向侧的反向移动。14.如权利要求8所述的方法，其中所述第二车辆是紧急车辆，并且所述方法还包括所述紧急车辆识别所述替代行驶路线并且经由所述替代行驶路线行驶，以便在所述第四时间段期间避开穿过所述铁路交叉口处的所述铁路轨道。15.一种车辆，其包括：通信系统；相机，所述相机被配置为捕获提供铁路交叉口在各个时间的安全状态的视觉指示的第一对象的图像，所述各个时间包括列车到达所述铁路交叉口之前的第一时间段、当所述列车移动经过所述铁路交叉口时的第二时间段以及当所述列车已经移动经过所述铁路交叉口时的第三时间段；铁路交叉口状态检测器系统，所述铁路交叉口状态检测器系统包括计算机，所述计算机包括：存储器，所述存储器存储计算机可执行指令；以及处理器，所述处理器被配置为访问所述存储器并且执行所述计算机可执行指令以执行
包括以下项的操作：从所述相机接收所述第一对象的所述图像；基于评估所述第一对象的所述对象来确定所述车辆移动穿过所述铁路交叉口处的铁路轨道是危险的第四时间段，所述第四时间段包括至少所述第一时间段和所述第二时间段；并且经由所述通信系统向另一车辆传输在所述第四时间段期间选择避开所述铁路交叉口的替代行驶路线的建议。

技术总结
本公开提供“用于确定列车在铁路交叉口处的通行状态的系统和方法”。本公开总体上涉及用于确定列车通过铁路交叉口的通行状态的系统和方法。在示例性方法中，设置在车辆中的铁路交叉口状态检测器系统可以确定列车正在接近铁路交叉口。通过评估从位于铁路交叉口的一侧上的第一列车检测设备接收的第一检测信号来进行所述确定。然后，铁路交叉口状态检测器系统可以评估从位于铁路交叉口的另一侧上的第二列车检测设备接收的第二检测信号，并且确定列车已经行驶经过铁路交叉口。所述系统还可以评估一个或两个检测信号，以确定列车当前是否位于铁路交叉口处或者在至少行驶穿过铁路交叉口中途之后正在倒退。交叉口中途之后正在倒退。交叉口中途之后正在倒退。


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2023/3/30