CN108733049A - 自适应自主车辆驾驶方式 - Google Patents

Abstract

一种车辆，该车辆包括致动器，该致动器构造成控制车辆转向、加速、制动或换挡。该车辆附加地包括车辆控制接口，该车辆控制接口构造成响应于用户输入控制该致动器。车辆进一步包括至少一个控制器。该控制器构造成基于自动驾驶系统算法来自动地控制致动器。该控制器构造成响应于接收学习模式激活输入、监控向车辆控制接口输入的至少一个用户输入。该控制器进一步构造成基于所监控用户输入产生驾驶偏好概况分析。该控制器进一步构造成接收学习模式终止输入和随后的学习模式终止输入，根据驾驶偏好概况分析经由自动驾驶系统控制车辆。

Description

自适应自主车辆驾驶方式

技术领域

本发明涉及由自动驾驶系统控制的车辆，尤其是那些构造成在驾驶周期期间无需人为干预而自动地控制车辆转向、加速以及制动的车辆。

背景技术

现代车辆的操作变得更为自动化，即能够在越来越少的驾驶员干预下提供驾驶控制。已将车辆自动化分类成从零至五的数字级别，零对应于完全人为控制的无自动化，五对应于无人为控制的全自动化。诸如巡航控制、自适应巡航控制以及停车辅助系统的各种自动化驾驶员辅助系统对应于较低的自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高的自动化等级。

发明内容

利用自动驾驶系统控制车辆的方法包括接收学习模式激活输入。该方法另外包括响应于接收学习模式激活输入，监控向车辆控制接口输入的至少一个用户输入。该方法还包括基于所监控的用户输入生成驾驶偏好概况分析。该方法进一步包括接收学习模式终止和随后的学习模式终止输入，以根据驾驶偏好概况分析经由自动驾驶系统控制车辆。

在一示例性实施例中，学习模式激活输入包括自动驾驶系统的初始使用。

在一示例性实施例中，向车辆控制接口输入的用户输入包括对转向输入装置、换挡装置、制动装置或加速装置的用户致动。

在一示例性实施例中，该方法附加地包括响应于接收学习模式激活输入监控至少一个外部车辆传感器。

在一示例性实施例中，驾驶偏好概况分析包括优选车辆速度、优选加速度速率或者优选跟车距离。

在一示例性实施例中，学习模式终止输入包括在学习模式激活输入之后超出阈值的经过时间、学习模式激活输入之后行驶的超过阈值的经过里程或者第二驾驶员输入。

根据本发明的车辆包括致动器，该致动器构造成控制车辆转向、加速、制动或换挡。该车辆附加地包括车辆控制接口，该车辆控制接口构造成响应于用户输入控制致动器。车辆进一步包括至少一个控制器。该控制器构造成基于自动驾驶系统算法来自动地控制致动器。控制器构造成响应于接收学习模式激活输入，监控向车辆控制接口输入的至少一个用户输入。该控制器进一步构造成基于所监控的用户输入产生驾驶偏好概况分析。该控制器进一步构造成接收学习模式终止输入和随后的学习模式终止输入，根据驾驶偏好概况分析经由自动驾驶系统控制车辆。

在一示例性实施例中，学习模式激活输入包括自动驾驶系统的初始使用。

在一示例性实施例中，向车辆控制接口的用户输入包括对转向输入装置、换挡装置、制动装置或加速装置的用户致动。

在一示例性实施例中，控制器进一步构造成响应于接收学习模式激活输入监控至少一个外部车辆传感器。

在一示例性实施例中，驾驶偏好概况分析包括优选车辆速度、优选加速度速率或者优选跟车距离。

在一示例性实施例中，学习模式终止输入包括在学习模式激活输入之后超出阈值的经过时间、学习模式激活输入之后行驶的超过阈值的经过里程或者第二驾驶员输入。

根据本发明的控制一对自主车辆的方法包括为车辆提供自动驾驶系统和车辆控制接口。该方法附加地包括接收与车辆相关联的学习模式激活输入。响应于接收学习模式激活输入，监控向车辆控制接口的至少一个用户输入。该方法还包括接收学习模式终止输入，基于所监控用户输入产生驾驶偏好概况分析，将驾驶偏好概况分析存储在非瞬态数据存储器中，以及经由自动驾驶系统、随后的学习模式终止输入根据驾驶偏好概况分析来控制车辆。

在一示例性实施例中，该数据存储器与用户移动互联网装置相关联。

在一示例性实施例中，该方法附加地包括根据驾驶偏好概况分析控制第二车辆。

在一示例性实施例中，学习模式激活输入包括自动驾驶系统的初始使用。

在一示例性实施例中，向车辆控制接口的用户输入包括对转向输入装置、换挡装置、制动装置或加速装置的用户致动。

在一示例性实施例中，该方法附加地包括响应于接收学习模式激活输入监控至少一个外部车辆传感器。

在一示例性实施例中，驾驶偏好概况分析包括优选车辆速度、优选加速度速率、优选转弯速率或者优选跟车距离。

在一示例性实施例中，学习模式终止输入包括在学习模式激活输入之后超出阈值的经过时间、学习模式激活输入之后行驶的超过阈值的经过里程或者第二驾驶员输入。

根据本发明的实施例提供多个优点。例如，本发明提供用于使得自主车辆的用户能容易地并且直观地限定用于自主车辆的期望驾驶方式的系统和方法。

当结合附图时，从下文针对优选的实施例的详细描述中，本发明的上述和其它特征和优点会显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的车辆的示意图；

图2是根据本发明的用于控制车辆的系统的示意图示；以及

图3是根据本发明的方法的流程图图示。

具体实施方式

本文描述本发明的各实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是示例且其它实施例能采取各种形式和替代形式。这些附图并非必须是按比例的；可将一些特征放大或缩小，以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节并不解释为限制，而是仅仅作为用于教示本领域技术人员以各种方式实施本发明的代表性基础。本领域普通技术人员会理解的是，参照任何一个附图说明和描述的各个特征能与一个或多个其它附图中说明的特征组合，以产生并未明确说明或描述的实施例。所说明特征的组合提供针对典型应用的代表性实施例。然而，根据本发明教示的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式会是期望的。

现参照图1，以示意形式示出根据本发明的机动车辆10。机动车辆10包括推进系统12，该推进系统在各个实施例中可包括内燃机、诸如牵引电机的电动机器和/或燃料电池推进系统。

机动车辆10还包括变速器14，该变速器构造成根据可选择速比来将动力从推进系统12传递至车辆车轮16。根据各个实施例，变速器14可包括步进比率自动变速器、无级变速器或其它合适的变速器。

机动车辆10附加地包括转向系统18。虽然出于说明的目的示作包括转向系统，但在一些实施例中在本发明范围内可设想的是，转向系统18可并不包括方向盘。

机动车辆10附加地包括多个车辆车轮16和构造成将制动转矩提供给车辆车轮16的相关联车轮制动器20。在各种实施例中，车轮制动器20可包括摩擦制动器、诸如电动机器的再生制动系统和/或其它合适的制动系统。

推进系统12、变速器14、转向系统18以及车轮制动器20与至少一个控制器22通信或者在该至少一个控制器的控制下。虽然出于说明性目的示作单个单元，但控制器22可附加地包括一个或多个其它控制器，这些控制器统称为“控制器”。控制器22可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可例如包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。KAM是持久或非易失性存储器，其可用于在CPU断电的同时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用诸如RPOM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电、磁性、光学或组合存储装置的各种已知存储装置的任何一个来实施，上述数据中的一些表示由控制器22用来控制车辆的可执行指令。

控制器22设有自动驾驶系统(ADS)24，用于自动地控制车辆10中的各个致动器。在一示例性实施例中，ADS24构造成控制推进系统12、变速器14、转向系统18和车轮制动器20，以在没有人为干预的情形下分别控制车辆加速、转向和致动。

ADS24构造成响应于来自多个传感器26的输入来控制推进系统12、变速器14、转向系统18和车轮制动器20，这些传感器可适当地包括GPS、RADAR、LIDAR、光学照相机、热照相机、超声照相机和/或附加的传感器。

车辆10附加地包括无线通信系统28，该无线通信系统构造成与其它车辆(“V2V”)和/或基础设施(“V2I”)无线地通信。在一示例性实施例中，无线通信系统28构造成经由专用短距离通信(DSRC)信道通信。DSRC信道指代专门针对汽车用途设计的单向或双向短距离至中距离无线通信信道以及对应的一组协议和标准。然而，在本发明的范围内还考虑诸如IEEE802.11的附加或替代无线通信标准和蜂窝数据通信。

在一示例性实施例中，ADS24是所谓的级别四或级别五自动化系统。级别四系统表示“高自动化”，是指在即使人类驾驶员并未适当地响应干预请求的情况下，针对动态驾驶任务的所有方面由自动驾驶系统所展现出来的驾驶模式特定性能。级别五系统表示“全自动化”，是指在人类驾驶员能够处理的所有道路和环境条件下，针对动态驾驶任务的所有方面由自动驾驶系统所展现出来的全时性能。然而，本发明的各方面可能在具有较低级别的自动驾驶系统的车辆中实施。

现参照图2，示出用于控制车辆的系统30的实施例。系统30包括无线通信装置28′。在一示例性实施例中，无线通信装置28′与大体与图1中示出并且在上文讨论的车辆10类似地设置的自主车辆相关联。

无线通信装置28′与至少一个远程服务器32通信。在一示例性实施例中，无线通信装置28′构造成例如经由蜂窝数据通信或其它合适的无线通信协议与服务器32无线地通信。

无线通信装置28″构造成将信息通信至服务器32。服务器32包括至少一个计算机可读存储装置34。服务器32可包括与计算机可读存储装置34通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置34设有例如呈一个或多个数据库形式的数据36，这些数据库包括具有一列已知交通控制装置和相关联交叉路口位置的交通控制装置数据库。

在一示例性实施例中，数据36包括用于存储与一个或多个用户相关联的各种信息的安全用户概况分析数据库，该安全用户概况分析数据库可称为用户概况分析。用户概况分析可例如包括针对用户的常见目的地、用户支付信息或其它相关信息。用户概况分析还可包括驾驶方式概况分析，如下文更详细讨论的是。

多个附加的无线通信装置28″也与服务器32通信。附加的无线通信装置28″构造成例如通过访问数据库36或者通过将信息从服务器32“推送”至附加的无线通信装置28″来接收来自服务器32的信息。在一示例性实施例中，多个附加的无线通信装置28″联接于多个附加的车辆。

现参照图3，以流程图形式说明根据本发明的控制车辆的方法。算法在框40开始。

例如在框42处所说明的，加载当前的自主驾驶概况分析。自主驾驶概况分析包括操作参数，自动驾驶系统在这些操作参数内操作。这些参数可包括针对节气门应用的加速度速率目标、针对制动应用的减速度速率目标、针对转弯应用的侧向加速度速率目标以及针对跟随其它车辆的跟车距离目标。还可包括其它可应用参数。当前的自主驾驶概况分析可例如是由车辆制造商供给的默认概况分析、由第三方提供的修改概况分析或者根据下文描述的方法由用户限定的定制驾驶方式概况分析。

例如在框44处所说明的，做出判定是否接收学习模式激活输入。学习模式激活输入指示用户对修改当前自主驾驶概况分析的期望。例如在框46处所说明的，学习模式激活输入可例如通过经由人机接口来选择“看我”模式而是学习模式的用户激活。作为另一示例，此外例如在框46处所说明的，在提示用户在车辆的初始使用情形下激活学习模式，并且基于来自用户的确认响应来接收学习模式激活输入。

例如在框48处所说明的，如果操作44的判定是肯定的、即接收学习模式激活输入，则监控车辆传感器以学习用户的期望驾驶方式。车辆传感器包括那些与车辆控制接口相关联的传感器，例如方向盘角度传感器、加速踏板传感器、制动器踏板传感器以及换挡器位置传感器。这些传感器还包括与车辆外部的区域相关联的那些传感器，例如光学照相机、激光雷达、超声传感器或设置成监测车辆附近的外部特征的其它传感器。

在一些实施例中，例如在自主车辆并不具有诸如方向盘、加速器踏板或制动器踏板的传统用户输入的实施例中，车辆控制接口可包括经由车辆中或移动装置上的麦克风的语音控制接口。在这些实施例中，用户可提供语音指令，以例如通过指令车辆更缓慢地加速、更早地制动或更快速地转弯来修改车辆行为。还可提供其它接口，用户可通过这些接口提供对于诸如虚拟现实的驾驶方式的反馈。

例如在框50处所说明的，从经监控传感器接收的信号可用于学习用户的期望驾驶方式，包括优选驾驶速度、优选制动速率、优选加速度速率、优选转弯速率以及针对跟随其它车辆的优选跟车距离。此外，还可记录诸如数据和时间、位置、气候、车辆乘客数量、交通状况和任何其它可用用户信息的背景情境信息，且该背景情境信息与所监控数据相关联。

例如在框52处所说明的，然后做出判定是否接收学习模式终止输入。学习模式终止输入指示期望终止监控阶段。例如在框54处所说明的，学习模式终止输入可例如通过经由人机接口来做出选择而是学习模式的用户终止。作为另一示例，此外例如在框54处所说明的，学习模式终止输入可在学习模式激活输入之后超出阈值的经过时间或者在学习模式激活输入之后超过阈值的经过里程的情形下触发。

如果操作52的判定是否定的、即并未接收学习模式终止输入，则控制返回至框48。因此，监控车辆传感器，直到接收学习模式终止输入为止。

例如在框56处所说明的，如果操作52的判定是肯定的、即接收学习模式终止输入，则车辆传感器的监控中断。此外例如在框56处所说明的，更新针对用户的驾驶方式概况分析并且将其设定为当前的自主驾驶概况分析。如上所述，自主驾驶概况分析包括操作参数，自动驾驶系统在这些操作参数内操作，且例如是针对节气门应用的加速度速率目标、针对制动应用的减速度速率目标、针对转弯应用的侧向加速度速率目标以及针对跟随其它车辆的跟车距离目标。经更新的驾驶概况分析既可本地地存储在例如车辆10的数据存储器中，又可存储在上文参照图2讨论的安全用户概况分析数据库中的用户概况分析中。

在一示例性实施例中，每个用户可修改操作参数设有最大和最小可容许数值。因此，车辆制动、加速、转位以及跟车距离可在自主操作期间维持在期望限值内。在一些实施例中，车辆可响应于落在容许范围以外的操作者输入而向操作者提供反馈。

例如在框58出所说明的，随后根据当前的自主驾驶概况分析在自主模式中控制车辆。因此，车辆10的自主行为可基于来自操作者的指导而定制。

参照操作44，如果判断是否定的、即并未接收学习模式激活输入，控制行进至框58且随后根据当前的自主驾驶概况分析在自主模式中控制车辆。因此，车辆的自主行为基于当前的自主驾驶概况分析，直到接收学习模式为止。

在一些实施例中，自主驾驶概况分析可由第三方、即除了用户或制造商以外的一方限定。可由第三方获得此种第三方自主驾驶概况分析，并且在用户同意的情形下将其设定为针对给定车辆的当前自主驾驶概况分析。

例如可观察到的是，本发明提供用于根据用户的偏好来操作自主车辆的系统和方法，由此提高用户满意度。用户可进一步以容易且直观的方式将它们的偏好赋予自主车辆。

虽然上文描述了示例性实施例，但本文实施例并不旨在描述权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性而非限制性的词语，且应理解的是，能做出各种改变，而不会偏离本发明的精神和范围。如前所述，各种实施例的特征能组合以形成本发明的可能并未明确描述或说明的又一些示例性方面。虽然已将各个实施例描述为相对于一个或多个期望特征提供优于其它实施例或现有技术实施方式的优点或者是优选的，本领域普通技术人员会认识到的是，能省略一个或多个特征或特点以实现期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性能包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可市售性、外观、封装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于组装性等等。因此，相对于一个或多个特征，被描述为相较其它实施例或现有技术实施方式较为不理想的实施例，并非落在本发明的范围以外，并且对于特定应用会是期望的。

Claims (6)

1.一种车辆，包括：

致动器，所述致动器构造成控制车辆转向、加速、制动或换挡；

车辆控制接口，所述车辆控制接口构造成响应于用户输入控制所述致动器：以及

至少一个控制器，所述至少一个控制器构造成基于自动驾驶系统算法自动地控制所述致动器，所述至少一个控制器响应于接收学习模式激活输入接收向所述车辆控制接口输入的至少一个用户输入，基于所监控用户输入生成驾驶偏好概况分析，接收学习模式终止输入，以及经由所述自动驾驶系统、随后所述学习模式终止输入，根据所述驾驶偏好概况分析来控制所述车辆。

2.根据权力要求1所述的车辆，其中，所述学习模式激活输入包括所述自动驾驶系统的初始使用。

3.根据权力要求1所述的车辆，其中，向所述车辆控制接口的用户输入包括对转向输入装置、换挡装置、制动装置或加速装置的用户致动。

4.根据权力要求1所述的车辆，其中，所述控制器进一步构造成响应于接收所述学习模式激活输入监控至少一个外部车辆传感器。

5.根据权力要求1所述的车辆，其中，所述驾驶偏好概况分析包括优选车辆速度、优选加速度速率或者优选跟车距离。

6.根据权力要求1所述的车辆，其中，所述学习模式终止输入包括所述学习模式激活输入之后超出阈值的经过时间、在所述学习模式激活输入之后行驶的超过阈值的经过里程或者第二驾驶员输入。