EA037164B1 - Method for driving a vehicle and system for implementing the method - Google Patents
Method for driving a vehicle and system for implementing the method Download PDFInfo
- Publication number
- EA037164B1 EA037164B1 EA201900100A EA201900100A EA037164B1 EA 037164 B1 EA037164 B1 EA 037164B1 EA 201900100 A EA201900100 A EA 201900100A EA 201900100 A EA201900100 A EA 201900100A EA 037164 B1 EA037164 B1 EA 037164B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- vehicle
- operator
- current
- path
- mode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
- G05D1/0061—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/082—Selecting or switching between different modes of propelling
Abstract
Description
(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (43) 2020.08.31 (96) 2019/ЕА/0010 (BY) 2019.02.04 (71)(73) Заявитель и патентовладелец:(54) VEHICLE CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION (43) 2020.08.31 (96) 2019 / ЕА / 0010 (BY) 2019.02.04 (71) (73) Applicant and patent owner:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ (BY) (72) Изобретатель:STATE SCIENTIFIC INSTITUTION UNITED INSTITUTE OF ENGINEERING OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF BELARUS (BY) (72) Inventor:
Дубовский Владимир Андреевич, Савченко Владимир Владимирович (BY) (56) US-A1-20170364070Dubovskiy Vladimir Andreevich, Savchenko Vladimir Vladimirovich (BY) (56) US-A1-20170364070
US-В 1-6199001US-B 1-6199001
RU-C2-2668149RU-C2-2668149
037164 Bl037164 Bl
037164 Bl (57) Изобретение относится к транспортным системам. Способ управления транспортным средством заключается в том, что осуществляют мониторинг функционирования транспортного средства, состояния окружающей среды, состояния оператора и условий дорожного движения, определяют и сравнивают между собой текущие уровни доверия к оператору и автоматизированной системе вождения, делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления и управляют транспортным средством в данном режиме, периодически обновляют вывод о наиболее целесообразном режиме управления, в соответствии с которым активируют более предпочтительный режим управления. Система управления транспортным средством содержит автоматизированную систему вождения, системы мониторинга функционирования транспортного средства, состояния окружающей среды и состояния оператора, бортовой компьютер, устройство для отображения информации о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством и коммуникационную платформу, взаимосвязанные друг с другом посредством системы обмена данными, платформу облачных вычислений, вход и выход которой связаны с коммуникационной платформой, и систему мониторинга условий дорожного движения.037164 Bl (57) The invention relates to transport systems. The method of controlling a vehicle consists in monitoring the functioning of the vehicle, the state of the environment, the state of the operator and traffic conditions, determining and comparing the current levels of confidence in the operator and the automated driving system, concluding the most appropriate control mode and controlling the vehicle in this mode, the conclusion about the most appropriate control mode is periodically updated, in accordance with which the more preferable control mode is activated. The vehicle control system contains an automated driving system, systems for monitoring the functioning of the vehicle, the state of the environment and the state of the operator, an on-board computer, a device for displaying information about the most appropriate vehicle control mode and a communication platform interconnected with each other through a data exchange system, a platform cloud computing, the input and output of which are associated with a communication platform, and a system for monitoring traffic conditions.
Изобретение относится к транспортным системам и может быть использовано для обеспечения эффективного и безопасного управления транспортным средством.The invention relates to transport systems and can be used to ensure efficient and safe control of a vehicle.
Известны способ и система обеспечения безопасности функционирования транспортного средства, основанные на мониторинге функционального состояния водителя, проверке его ответов на периодически посылаемые ему запросы и активации автоматических устройств обеспечения безопасности при неудовлетворительном функциональном состоянии водителя и отсутствии ответов на запросы [1]. Недостатками известных способа и системы являются отсутствие дифференциации функционального состояния водителя и невозможность управления системами транспортного средства с учетом текущего состояния водителя, что снижает эффективность и безопасность функционирования транспортных систем.The known method and system for ensuring the safety of the functioning of the vehicle, based on monitoring the functional state of the driver, checking his responses to requests sent to him periodically and activating automatic safety devices in the event of an unsatisfactory functional state of the driver and the absence of responses to requests [1]. The disadvantages of the known method and system are the lack of differentiation of the functional state of the driver and the impossibility of controlling the vehicle systems taking into account the current state of the driver, which reduces the efficiency and safety of the functioning of transport systems.
Известны способ и система согласования работы систем транспортного средства с состоянием водителя [2]. Данный способ предполагает осуществление мониторинга функционального состояния водителя, определение текущего показателя состояния водителя, изменение заправляющих параметров систем транспортного средства в зависимости от величины указанного показателя и управление системами транспортного средства на основе измененных управляющих параметров. Система для реализации данного способа содержит систему мониторинга функционального состояния водителя и электронный блок управления, который получает информацию о функциональном состоянии водителя, определяет его текущий показатель, модифицирует управляющие параметры систем транспортного средства и осуществляет управление последними. Недостатками известных способа и системы являются отсутствие помощи водителю в оценке целесообразности активации той или иной подсистемы автоматического управления транспортным средством в текущих условиях дорожного движения.The known method and system for coordinating the operation of vehicle systems with the state of the driver [2]. This method involves monitoring the functional state of the driver, determining the current indicator of the driver's state, changing the filling parameters of the vehicle systems depending on the value of the specified indicator and controlling the vehicle systems based on the changed control parameters. The system for implementing this method contains a system for monitoring the functional state of the driver and an electronic control unit that receives information about the functional state of the driver, determines its current indicator, modifies the control parameters of the vehicle systems and controls the latter. The disadvantages of the known method and system are the lack of assistance to the driver in assessing the feasibility of activating one or another subsystem of automatic vehicle control in the current traffic conditions.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ управления транспортным средством, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг параметров функционирования транспортного средства, состояния окружающей его среды и условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения, в ответ на команду оператора об активации определенной подсистемы автоматизированной системы вождения на основании полученных данных определяют текущий уровень доверия к данной подсистеме, посредством определенного сигнала сообщают оператору информацию о текущем уровне доверия к активируемой им подсистеме и осуществляют мониторинг его поведения, в случае если оператор не обратил внимание на сообщение, посредством дополнительного сигнала побуждают оператора обратить внимание на информацию о текущем уровне доверия к активируемой им подсистеме [3].The closest in technical essence to the claimed invention is a method of controlling a vehicle, which consists in monitoring the parameters of the functioning of the vehicle, the state of its environment and traffic conditions on the forthcoming path to the destination, in response to the operator's command to activate a certain subsystem of the automated driving system, based on the data received, the current level of confidence in this subsystem is determined, by means of a certain signal, the operator is informed about the current level of confidence in the subsystem he activates and its behavior is monitored, if the operator did not pay attention to the message, by means of an additional signal the operator is prompted pay attention to information about the current level of trust in the subsystem activated by it [3].
Данный способ предназначен для информирования оператора о целесообразности активации той или иной подсистемы автоматизированной системы вождения в текущих условиях дорожного движения, но не позволяет автоматически распределять нагрузку на оператора и автоматизированную систему вождения в зависимости от состояния оператора, транспортного средства и внешней среды, что снижает эффективность и безопасность функционирования транспортных систем.This method is intended to inform the operator about the advisability of activating one or another subsystem of the automated driving system in the current traffic conditions, but does not automatically distribute the load on the operator and the automated driving system depending on the state of the operator, the vehicle and the external environment, which reduces the efficiency and safety of functioning of transport systems.
Наиболее близким аналогом заявляемой системы является система управления транспортным средством [3], содержащая ряд подсистем автоматизированной системы вождения, системы мониторинга параметров функционирования транспортного средства, состояния окружающей его среды и поведения оператора, бортовой компьютер, интерфейс человек-машина, ряд устройств для отображения информации о текущем уровне доверия к подсистемам автоматизированной системы вождения и коммуникационный модуль для связи с сетью облачных технологий, установленные на транспортном средстве и взаимосвязанные друг с другом посредством системы обмена данными, а также систему мониторинга условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения, взаимосвязанную с сетью облачных технологий.The closest analogue of the claimed system is a vehicle control system [3], which contains a number of subsystems of the automated driving system, a system for monitoring the parameters of the vehicle, its environment and operator behavior, an on-board computer, a man-machine interface, a number of devices for displaying information about the current level of confidence in the subsystems of the automated driving system and a communication module for communication with the cloud technology network installed on the vehicle and interconnected with each other through a data exchange system, as well as a system for monitoring traffic conditions on the forthcoming path to the destination, interconnected with the cloud network technologies.
Недостатком данной системы является то, что она не позволяет автоматически распределять нагрузку на оператора и автоматизированную систему вождения в зависимости от состояния оператора, транспортного средства и внешней среды, что снижает эффективность и безопасность функционирования транспортных систем.The disadvantage of this system is that it does not automatically distribute the load on the operator and the automated driving system depending on the state of the operator, the vehicle and the external environment, which reduces the efficiency and safety of the transport systems.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и безопасности функционирования транспортных систем путем осуществления автоматического распределения нагрузки на оператора и автоматизированную систему вождения в зависимости от состояния оператора, транспортного средства и внешней среды.The objective of the present invention is to improve the efficiency and safety of the functioning of transport systems by automatically distributing the load on the operator and the automated driving system depending on the state of the operator, the vehicle and the external environment.
Решение задачи достигается в способе управления транспортным средством, заключающемся в том, что перед управлением транспортным средством задают ряд образов дорожно-транспортных ситуаций, при управлении транспортным средством осуществляют мониторинг параметров функционирования транспортного средства, состояния окружающей его среды, состояния оператора транспортного средства и условий движения на предстоящем пути до пункта назначения, полученную информацию анализируют с целью разделения предстоящего пути на фрагменты, каждый из которых соответствует определенному образу дорожно-транспортной ситуации из заданного ряда, для каждого фрагмента предстоящего пути определяют и сравнивают между собой текущие уровни доверия к оператору и автоматизированной системе вождения транспортного средства, на основании чего делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информируютThe solution to the problem is achieved in the method of controlling a vehicle, which consists in the fact that before driving a vehicle, a number of images of road traffic situations are set, while driving a vehicle, the parameters of the functioning of the vehicle, the state of its environment, the state of the vehicle operator and traffic conditions are monitored. the upcoming path to the destination, the information received is analyzed in order to divide the upcoming path into fragments, each of which corresponds to a certain image of the road traffic situation from a given row, for each fragment of the upcoming path, the current levels of confidence in the operator and the automated driving system are determined and compared with each other vehicle, on the basis of which a conclusion is made about the most expedient mode of vehicle control in the current and upcoming fragments of the path, inform
- 1 037164 о сделанном выводе оператора и в текущем фрагменте пути управляют транспортным средством в наиболее целесообразном режиме, периодически обновляют разделение предстоящего пути на фрагменты в соответствии с заданными образами дорожно-транспортных ситуаций и оценку в них текущих уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения, на основании чего вновь делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информируют об этом оператора и в соответствии с вновь полученными данными либо оставляют активированным текущий режим управления, либо активируют более предпочтительный режим управления в изменившихся дорожных условиях. Отличительными признаками заявляемого способа являются: перед управлением транспортным средством задают ряд образов дорожно-транспортных ситуаций, при управлении транспортным средством осуществляют мониторинг состояния оператора транспортного средства, разделяют предстоящий путь на фрагменты, каждый из которых соответствует определенному образу дорожно-транспортной ситуации из заданного ряда, для каждого фрагмента предстоящего пути определяют и сравнивают между собой текущие уровни доверия к оператору и автоматизированной системе вождения транспортного средства, на основании чего делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информируют о сделанном выводе оператора и в текущем фрагменте пути управляют транспортным средством в наиболее целесообразном режиме, периодически обновляют разделение предстоящего пути на фрагменты в соответствии с заданными образами дорожно-транспортных ситуаций и оценку в них текущих уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения, на основании чего вновь делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информируют об этом оператора и в соответствии с вновь полученными данными либо оставляют активированным текущий режим управления, либо активируют более предпочтительный режим управления в изменившихся дорожных условиях. Совокупность указанных отличительных признаков позволяет определять и сравнивать между собой текущие уровни доверия к оператору и автоматизированной системе вождения транспортного средства, делать вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информировать оператора о сделанном выводе и в текущем фрагменте пути управлять транспортным средством в наиболее целесообразном режиме, что обеспечивает повышение эффективности и безопасности функционирования транспортных систем.- 1 037164 about the conclusion made by the operator and in the current fragment of the path, they control the vehicle in the most appropriate mode, periodically update the division of the upcoming path into fragments in accordance with the given images of road traffic situations and assess the current levels of confidence in the operator and the automated driving system in them, on the basis of which, a conclusion is made again about the most expedient mode of vehicle control in the current and upcoming fragments of the path, the operator is informed about this and, in accordance with the newly obtained data, either the current control mode is left activated, or a more preferable control mode is activated in changed road conditions. Distinctive features of the proposed method are: before driving a vehicle, a number of images of road traffic situations are set, when driving a vehicle, the state of the vehicle operator is monitored, the path ahead is divided into fragments, each of which corresponds to a certain image of the road transport situation from a given row, for of each fragment of the upcoming path, the current levels of confidence in the operator and the automated driving system of the vehicle are determined and compared with each other, on the basis of which a conclusion is made about the most appropriate mode of vehicle control in the current and upcoming fragments of the path, the operator is informed about the conclusion made by the operator and in the current fragment of the path drive the vehicle in the most appropriate mode, periodically update the division of the upcoming path into fragments in accordance with the given images of traffic situations and assess the current levels in them in her confidence in the operator and the automated driving system, on the basis of which the conclusion is again made about the most expedient mode of vehicle control in the current and upcoming fragments of the path, the operator is informed about this and, in accordance with the newly received data, either the current control mode is left activated, or more preferred driving mode in changed road conditions. The combination of these distinctive features allows you to determine and compare among themselves the current levels of confidence in the operator and the automated driving system of the vehicle, to draw a conclusion about the most appropriate mode of vehicle control in the current and upcoming fragments of the path, to inform the operator about the conclusion made and in the current fragment of the path to control the transport means in the most expedient mode, which ensures an increase in the efficiency and safety of the functioning of transport systems.
В качестве режимов управления транспортным средством могут быть использованы ручной и автоматизированный режимы.Manual and automated modes can be used as vehicle control modes.
После информирования оператора о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем фрагменте пути предложенный режим может быть активирован только при получении от оператора подтверждения о том, что он информирован об этом.After informing the operator about the most expedient mode of vehicle control in the current fragment of the path, the proposed mode can be activated only upon receipt of confirmation from the operator that he is informed about it.
При определении наиболее целесообразного режима управления транспортным средством могут быть дополнительно оценены текущие уровни доверия к отдельным подсистемам автоматизированной системы вождения.When determining the most appropriate mode of driving a vehicle, the current levels of confidence in individual subsystems of the automated driving system can be additionally assessed.
При определении наиболее целесообразного режима управления транспортным средством дополнительно могут быть использованы данные о динамике уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения, которые получают путем периодического сравнения текущих и предыдущих значений уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения.When determining the most appropriate mode of driving a vehicle, data on the dynamics of the levels of confidence in the operator and the automated driving system, which are obtained by periodically comparing the current and previous values of the levels of confidence in the operator and the automated driving system, can be additionally used.
В автоматизированном режиме управления транспортным средством при его приближении к фрагменту пути, в котором наиболее целесообразен ручной режим управления, или в случаях, когда автоматизированная система вождения не в состоянии найти с требуемой достоверностью адекватное решение в конкретной дорожно-транспортной ситуации, могут быть активированы системы, снижающие влияние на оператора отвлекающих внимание факторов и формирующие специальные сигналы с целью подготовки его к принятию управления транспортным средством на себя.In the automated mode of driving a vehicle, when it approaches a fragment of the path in which manual control mode is most expedient, or in cases where the automated driving system is not able to find an adequate solution with the required reliability in a specific road transport situation, the systems can be activated, reducing the influence of distractions on the operator and generating special signals in order to prepare him for taking control of the vehicle.
Решение задачи также достигается в системе управления транспортным средством, реализующей предложенный способ, которая содержит автоматизированную систему вождения, системы мониторинга параметров функционирования транспортного средства, состояния окружающей его среды и состояния оператора транспортного средства, бортовой компьютер, устройство для отображения информации о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути и коммуникационную платформу, взаимосвязанные друг с другом посредством системы обмена данными, платформу облачных вычислений, вход и выход которой связаны с коммуникационной платформой, и систему мониторинга условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения, взаимосвязанную с платформой облачных технологий и коммуникационной платформой. Отличительными признаками заявляемой системы являются наличие системы мониторинга состояния оператора транспортного средства, устройства для отображения информации о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути и связи между системой мониторинга условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения и коммуникационной платформой. Совокупность указанных отличительных признаков позволяет определять текущий уровень доверия к оператору и сравнивать его с текущим уровнем доверия к автоматизированThe solution to the problem is also achieved in a vehicle control system that implements the proposed method, which contains an automated driving system, systems for monitoring the parameters of the vehicle's functioning, the state of its environment and the state of the vehicle operator, an on-board computer, a device for displaying information about the most expedient mode of vehicle control. means in the current and upcoming track fragments and a communication platform interconnected with each other through a data exchange system, a cloud computing platform, the input and output of which are linked to the communication platform, and a system for monitoring traffic conditions on the forthcoming route to the destination, interconnected with the cloud platform technology and communication platform. Distinctive features of the claimed system are the presence of a system for monitoring the state of the vehicle operator, a device for displaying information about the most expedient mode of driving a vehicle in the current and upcoming fragments of the path and the connection between the system for monitoring traffic conditions on the forthcoming path to the destination and the communication platform. The combination of these distinctive features allows you to determine the current level of trust in the operator and compare it with the current level of trust in automated
- 2 037164 ной системе вождения транспортного средства, делать вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, информировать оператора о сделанном выводе и в текущем фрагменте пути управлять транспортным средством в наиболее целесообразном режиме, а также получать информацию об условиях дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения с использованием системы обмена информации с другими участниками дорожного движения и объектами дорожной инфраструктуры, что обеспечивает повышение эффективности и безопасности функционирования транспортных систем.- 2 037164 vehicle driving system, make a conclusion about the most expedient mode of driving a vehicle in the current and upcoming fragments of the path, inform the operator about the conclusion made and drive the vehicle in the most appropriate mode in the current fragment of the path, as well as receive information about the road conditions traffic on the forthcoming route to the destination using a system of information exchange with other road users and road infrastructure facilities, which ensures an increase in the efficiency and safety of the functioning of transport systems.
На чертеже представлена структурно-функциональная схема системы управления транспортным средством.The drawing shows a structural and functional diagram of a vehicle control system.
Система управления транспортным средством содержит установленные на транспортном средстве 1 автоматизированную систему 2 вождения, систему 3 мониторинга параметров функционирования транспортного средства, систему 4 мониторинга состояния окружающей среды, систему 5 мониторинга состояния оператора, бортовой компьютер 6, устройство 7 для отображения информации о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути и коммуникационную платформу 8, которые взаимосвязаны друг с другом посредством системы 9 обмена данными, и платформу 10 облачных вычислений, входы и выходы которой связаны с коммуникационной платформой 8 и системой 11 мониторинга условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения. Автоматизированная система 2 вождения может включать в себя любые программноаппаратные средства, осуществляющие управление транспортным средством без физического воздействия со стороны оператора, такие, как системы адаптивного круиз-контроля, удержания и смены полосы движения, автоматической парковки и др. Система 3 мониторинга параметров функционирования транспортного средства включает в себя известные из уровня техники датчики продольной и угловой скоростей транспортного средства и может включать датчики контроля параметров других систем транспортного средства. В качестве системы 4 мониторинга состояния окружающей среды могут быть использованы известные из уровня техники системы технического зрения и устройства контроля дистанции до объектов окружающей среды. В качестве системы 5 мониторинга состояния оператора могут быть использованы системы, описанные в [4]. Устройство 7 для отображения информации о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством может быть встроено в существующие системы отображения информации для оператора. В качестве коммуникационной платформы 8 может быть использована, например, система Cellular-V2X, описанная в [5]. В качестве системы 11 мониторинга условий дорожного движения на предстоящем пути до пункта назначения могут быть использованы телематические системы, системы обмена информации между транспортными средствами, а также системы контроля погодных условий, интенсивности транспортного потока и других условий, относящиеся к дорожной инфраструктуре.The vehicle control system contains installed on the vehicle 1 an automated driving system 2, a system 3 for monitoring the parameters of the vehicle's functioning, a system 4 for monitoring the environment, a system 5 for monitoring the state of the operator, an on-board computer 6, a device 7 for displaying information about the most appropriate control mode a vehicle in the current and upcoming track fragments and a communication platform 8, which are interconnected with each other through a data exchange system 9, and a cloud computing platform 10, the inputs and outputs of which are connected to the communication platform 8 and the system 11 for monitoring traffic conditions on the upcoming track to destination. The automated driving system 2 can include any software and hardware that controls the vehicle without physical intervention from the operator, such as adaptive cruise control, lane keeping and change, automatic parking, etc. System 3 for monitoring vehicle performance parameters includes sensors known from the prior art for longitudinal and angular velocities of a vehicle and may include sensors for monitoring parameters of other vehicle systems. As the system 4 for monitoring the state of the environment can be used known from the prior art systems of technical vision and devices for monitoring the distance to environmental objects. As the system 5 for monitoring the state of the operator, the systems described in [4] can be used. The device 7 for displaying information about the most appropriate mode of driving a vehicle can be built into existing systems for displaying information for the operator. As a communication platform 8 can be used, for example, the Cellular-V2X system, described in [5]. As a system 11 for monitoring traffic conditions on the forthcoming path to the destination, telematic systems, systems for exchanging information between vehicles, as well as systems for monitoring weather conditions, traffic intensity and other conditions related to road infrastructure can be used.
Суть предложенного способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
Перед управлением транспортным средством 1 задают ряд образов дорожно-транспортных ситуаций, например, в виде векторов, в качестве элементов которых могут быть использованы определенные параметры функционирования транспортного средства, состояния окружающей среды и условий дорожного движения на предстоящем пути. Все заданные данные хранятся в памяти бортового компьютера 6 и/или платформы 10 облачных вычислений.Before driving the vehicle 1, a number of images of road traffic situations are set, for example, in the form of vectors, as elements of which certain parameters of the functioning of the vehicle, the state of the environment and traffic conditions on the forthcoming path can be used. All specified data are stored in the memory of the on-board computer 6 and / or the cloud computing platform 10.
При управлении транспортным средством 1 осуществляют мониторинг параметров функционирования транспортного средства, состояния окружающей его среды, состояния оператора и условий движения на предстоящем пути до пункта назначения с помощью систем 3, 4 и 11 соответственно. Полученную информацию с помощью бортового компьютера 6 и/или платформы 10 облачных вычислений анализируют с целью разделения предстоящего пути на фрагменты, каждый из которых соответствует определенному образу дорожно-транспортной ситуации из заданного ряда.When driving a vehicle 1, the parameters of the functioning of the vehicle, the state of its environment, the state of the operator and the conditions of movement on the forthcoming path to the destination are monitored using systems 3, 4 and 11, respectively. The information obtained using the on-board computer 6 and / or the cloud computing platform 10 is analyzed in order to divide the upcoming path into fragments, each of which corresponds to a certain image of the road traffic situation from a given row.
Для каждого фрагмента предстоящего пути с помощью бортового компьютера 6 и/или платформы 10 облачных вычислений, используя информацию о присущем ему образе дорожно-транспортной ситуации, текущих параметрах состояния оператора и ограничениях автоматизированной системы 2 вождения в определенных дорожно-транспортных ситуациях, определяют и сравнивают между собой текущие уровни доверия к оператору и автоматизированной системе 2 вождения, которые могут быть выражены, например, в относительных единицах от 0 до 1. На основании сравнения делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством в текущем и предстоящих фрагментах пути, в качестве которого может быть использован ручной или автоматизированный режим, после чего посредством устройства 7 отображения информации информируют об этом в режиме реального времени оператора и в текущем фрагменте пути управляют транспортным средством 1 в наиболее целесообразном режиме.For each fragment of the upcoming path using the on-board computer 6 and / or cloud computing platform 10, using information about its inherent image of the road traffic situation, the current parameters of the operator's state and the limitations of the automated driving system 2 in certain road traffic situations, it is determined and compared between are the current levels of confidence in the operator and the automated driving system 2, which can be expressed, for example, in relative units from 0 to 1. Based on the comparison, a conclusion is made about the most appropriate mode of driving a vehicle in the current and upcoming fragments of the path, which can be a manual or automated mode can be used, after which the operator is informed about this in real time by means of the information display device 7, and the vehicle 1 is controlled in the most appropriate mode in the current fragment of the path.
Периодически обновляют разделение предстоящего пути на фрагменты в соответствии с заданными образами дорожно-транспортных ситуаций и оценку в них текущих уровней доверия к оператору и автоматизированной системе 2 вождения, на основании чего вновь делают вывод о наиболее целесообразном режиме управления транспортным средством 1 в текущем и предстоящих фрагментах пути, информируют об этом оператора и в соответствии с вновь полученными данными либо оставляют активированнымThe division of the upcoming path into fragments is periodically updated in accordance with the given images of road traffic situations and the assessment in them of the current levels of confidence in the operator and the automated driving system 2, on the basis of which a conclusion is made again about the most expedient mode of control of the vehicle 1 in the current and upcoming fragments paths, inform the operator about this and, in accordance with the newly received data, or leave it activated
- 3 037164 текущий режим управления, либо активируют более предпочтительный режим управления в изменившихся дорожных условиях.- 3 037164 the current control mode, or activate a more preferable control mode in changed road conditions.
Для повышения степени осознания оператором информации о наиболее целесообразном режиме управления в текущей дорожно-транспортной ситуации предложенный режим может быть активирован только при получении от него соответствующего подтверждения.To increase the operator's awareness of the information about the most expedient control mode in the current traffic situation, the proposed mode can be activated only upon receipt of a corresponding confirmation from him.
При определении наиболее целесообразного режима управления транспортным средством могут быть дополнительно оценены текущие уровни доверия к отдельным подсистемам автоматизированной системы 2 вождения.When determining the most appropriate mode of driving a vehicle, the current levels of confidence in individual subsystems of the automated driving system 2 can be additionally evaluated.
При определении наиболее целесообразного режима управления транспортным средством 1 дополнительно могут быть использованы данные о динамике уровней доверия к оператору и автоматизированной системе 2 вождения, которые получают путем периодического сравнения текущих и предыдущих их значений.When determining the most appropriate control mode of the vehicle 1, data on the dynamics of the levels of confidence in the operator and the automated driving system 2, which are obtained by periodically comparing their current and previous values, can additionally be used.
В автоматизированном режиме управления транспортным средством 1 при его приближении к фрагменту пути, в котором наиболее целесообразен ручной режим управления, или в случаях, когда автоматизированная система 2 вождения не в состоянии найти с требуемой достоверностью адекватное решение в конкретной дорожно-транспортной ситуации, могут быть активированы системы (не показаны на чертеже), снижающие влияние на оператора отвлекающих внимание факторов и формирующие специальные сигналы с целью подготовки его к принятию управления транспортным средством 1 на себя.In the automated control mode of the vehicle 1, when it approaches a fragment of the path in which the manual control mode is most expedient, or in cases where the automated driving system 2 is not able to find an adequate solution with the required reliability in a specific road transport situation, they can be activated systems (not shown in the drawing) that reduce the influence of distractions on the operator and generate special signals in order to prepare him for taking control of the vehicle 1 on himself.
В качестве примера рассмотрено управление высокоавтоматизированным транспортным средством на дороге, которая была разделена на два фрагмента - текущий и предстоящий. Образ дорожнотранспортной ситуации текущего фрагмента характеризовался относительной прямолинейностью, равнинной местностью, низкой интенсивностью транспортного потока, хорошей видимостью и сухой погодой. Предстоящий фрагмент характеризовался частыми спусками и поворотами, высокой интенсивностью транспортного потока, наступлением сумерек и дождливой погодой. Значения текущих уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения транспортного средства в относительных единицах составили для текущего фрагмента пути 0,76 и 0,95 соответственно, а для предстоящего фрагмента соответственно - 0,76 и 0,52. Был сделан вывод о том, что наиболее целесообразным режимом управления транспортным средством в текущем фрагменте пути является автоматизированный режим, а в предстоящем - ручной режим. В результате, в текущем фрагменте пути был активирован автоматизированный режим управления и оператор был проинформирован о том, что на подходе к определенном участку предстоящего пути ему надо быть готовым к ручному управлению транспортным средством. При подходе ко второму фрагменту пути значения текущих уровней доверия к оператору и автоматизированной системе вождения составили 0,98 и 0,52 соответственно, и автоматизированный режим управления был заменен на ручной. Существенное повышение уровня доверия к оператору явилось следствием двух причин: во-первых, он отдохнул на первом фрагменте пути, так как был освобожден от непосредственного управления транспортным средством, а во-вторых, в результате раннего информирования о целесообразности управления транспортным средством на предстоящем фрагменте пути в ручном режиме у него на уровне подсознания уже была сформирована соответствующая установка. Эксперимент завершился успешным преодолением запланированного пути без происшествий и в намеченный срок, что свидетельствует об эффективности и безопасности предлагаемого способа управления транспортным средством.As an example, the control of a highly automated vehicle on the road was considered, which was divided into two fragments - current and forthcoming. The image of the road traffic situation of the current fragment was characterized by relative straightness, flat terrain, low traffic intensity, good visibility and dry weather. The forthcoming fragment was characterized by frequent descents and turns, high traffic flow, dusk and rainy weather. The values of the current levels of confidence in the operator and the automated driving system of the vehicle in relative units were 0.76 and 0.95 for the current track segment, respectively, and 0.76 and 0.52 for the forthcoming track, respectively. It was concluded that the most appropriate mode of driving a vehicle in the current segment of the track is the automated mode, and in the future - the manual mode. As a result, in the current segment of the track, the automated control mode was activated and the operator was informed that on the approach to a certain section of the upcoming track, he must be ready for manual control of the vehicle. When approaching the second segment of the path, the values of the current levels of confidence in the operator and the automated driving system were 0.98 and 0.52, respectively, and the automated control mode was changed to manual. A significant increase in the level of confidence in the operator was the result of two reasons: firstly, he rested on the first fragment of the path, since he was freed from direct control of the vehicle, and secondly, as a result of early information about the advisability of driving a vehicle on the forthcoming fragment of the path in manual mode, at the subconscious level, a corresponding attitude was already formed. The experiment ended with a successful overcoming of the planned route without incidents and on time, which indicates the effectiveness and safety of the proposed method of driving a vehicle.
Таким образом, предлагаемые способ и система позволяют автоматически распределять нагрузку на оператора и автоматизированную систему вождения в зависимости от состояния оператора, транспортного средства и внешней среды, что повышает эффективность и безопасность функционирования транспортных систем.Thus, the proposed method and system make it possible to automatically distribute the load on the operator and the automated driving system depending on the state of the operator, the vehicle and the external environment, which increases the efficiency and safety of the transport systems.
Источники информации:Sources of information:
1. US 2017/0144670 A1, МПК: B60W 40/08, 2017 г.1.US 2017/0144670 A1, IPC: B60W 40/08, 2017
2. US 2018/0072310 A1, МПК: B60W 30/02, 2018 г.2.US 2018/0072310 A1, IPC: B60W 30/02, 2018
3. US 2017/0212515 A1, МПК: B60Q 9/00, 2017 г.3.US 2017/0212515 A1, IPC: B60Q 9/00, 2017
4. Дементиенко В.В., Иванов И.И., Макаев Д.В. Комплексная система мониторинга состояния водителя в рейсе // Вестник НЦ БЖД. 2016. № 3. (29). С. 17-21.4. Dementienko V.V., Ivanov I.I., Makaev D.V. Integrated system for monitoring the state of the driver during the trip // Vestnik NTs BZhD. 2016. No. 3. (29). S. 17-21.
5. www.gsma.com/iot/automotive. Более умное и безопасное вождение: внедрение технологии связи Cellular V2X в Европе, наыйдено в Internet 04.01.2019.5.www.gsma.com/iot/automotive. Smarter, Safer Driving: Implementation of Cellular V2X Communication Technology in Europe, found on the Internet 01/04/2019.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201900100A EA037164B1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Method for driving a vehicle and system for implementing the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201900100A EA037164B1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Method for driving a vehicle and system for implementing the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201900100A1 EA201900100A1 (en) | 2020-08-31 |
| EA037164B1 true EA037164B1 (en) | 2021-02-12 |
Family
ID=72235030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201900100A EA037164B1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Method for driving a vehicle and system for implementing the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA037164B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6199001B1 (en) * | 1996-12-19 | 2001-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for controlling the behavior of a vehicle based on accurately detected route information |
| US20170364070A1 (en) * | 2014-12-12 | 2017-12-21 | Sony Corporation | Automatic driving control device and automatic driving control method, and program |
| RU2668149C2 (en) * | 2014-04-02 | 2018-09-26 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Vehicular information presentation device |
-
2019
- 2019-02-04 EA EA201900100A patent/EA037164B1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6199001B1 (en) * | 1996-12-19 | 2001-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for controlling the behavior of a vehicle based on accurately detected route information |
| RU2668149C2 (en) * | 2014-04-02 | 2018-09-26 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Vehicular information presentation device |
| US20170364070A1 (en) * | 2014-12-12 | 2017-12-21 | Sony Corporation | Automatic driving control device and automatic driving control method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201900100A1 (en) | 2020-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109795487B (en) | Device and method for controlling train travel of vehicles | |
| US10943133B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium | |
| US11541891B2 (en) | Vehicle control method and vehicle control device | |
| US11167761B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium | |
| JP7087623B2 (en) | Vehicle control unit | |
| RU2671457C1 (en) | Device and method of traffic control | |
| GB2523232A (en) | Autonomous driving style learning | |
| EP3880533B1 (en) | Vehicle control system and method | |
| JP6954469B2 (en) | Driving support method and driving support device | |
| CN110968092A (en) | Automatic driving assistance device | |
| GB2579025A (en) | Vehicle control system and method | |
| CN112172818B (en) | Control system for vehicle, control method for vehicle, and storage medium | |
| JP2017174282A (en) | Drive control device, drive control method, drive control program, and recording medium | |
| US20210269041A1 (en) | Vehicle Control Method and Vehicle Control Device | |
| GB2578917A (en) | Vehicle control system and method | |
| US11904890B2 (en) | Lane change system for lanes with different speed limits | |
| GB2578911A (en) | Vehicle control system and method | |
| US11518404B2 (en) | Static-state curvature error compensation control logic for autonomous driving vehicles | |
| CN112977458A (en) | System for the coordinated control of a vehicle movement in the region of a lane intersection, vehicle, movement control device and computer program product | |
| EA037164B1 (en) | Method for driving a vehicle and system for implementing the method | |
| JP7184213B2 (en) | Automatic driving device, rule judgment device | |
| WO2022249470A1 (en) | Driving assistance method and driving assistance device | |
| CN113752941B (en) | Unmanned vehicle steering lamp control method and device, unmanned vehicle and storage medium | |
| JP2019142318A (en) | Vehicular control device | |
| JP2021000945A (en) | Automatic operation control device |