IT201800006211A1 - METHOD OF CONTROL OF A VEHICLE EQUIPPED WITH AN AUTONOMOUS DRIVING - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: “METODO DI CONTROLLO DI UN VEICOLO PROVVISTO DI GUIDA AUTONOMA” of the patent for industrial invention entitled: "METHOD OF CONTROL OF A VEHICLE EQUIPPED WITH AN AUTONOMOUS DRIVE"
SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR
La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di un veicolo provvisto di guida autonoma. The present invention relates to a method of controlling a vehicle equipped with autonomous driving.
ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART
L’automazione a supporto della guida ha una storia molto lunga e parte dagli anni ’50, con il cambio automatico e i primi cruise control. Negli anni ’90 iniziarono a diffondersi i primi cruise control adattativi, che rappresentarono una vera rivoluzione: per la prima volta un automobile comprendeva il contesto in cui si trovava, tentando di operare in modo ”intelligente”, anche se solo regolando la velocità. Se navette e camion senza conducente sono già presenti sul mercato, per le automobili la situazione è un po' diversa: facendo riferimento alla classificazione SAE dei livelli di automazione della guida ormai sono assai diffuse le tecnologie di livello 1 (come ad esempio il cruise control adattativo) in cui il veicolo e il conducente condividono la responsabilità della guida mentre tecnologie di livello 2 (in cui il veicolo guida da solo, ma il conducente deve rimanere vigile in modo continuativo) o di livello 3 (in cui il conducente può distrarsi, ma deve essere pronto a riprendere i comandi) sono commercializzate da alcuni marchi in alcuni casi con restrizioni sui tratti di strada nei quali si può operare la guida autonoma (ad esempio autostrade o strade mappate con elevata precisione). Tecnologie di livello 4 o 5 (in cui il conducente non è più tenuto a operare ai fini della sicurezza, oppure non è per nulla necessario) sono per lo più oggetto di ricerca applicata. Automation to support driving has a very long history and starts in the 1950s, with the automatic gearbox and the first cruise controls. In the 90s, the first adaptive cruise controls began to spread, which represented a real revolution: for the first time a car understood its context, trying to operate in an "intelligent" way, even if only by adjusting the speed. If shuttles and driverless trucks are already on the market, the situation is a bit different for cars: with reference to the SAE classification of driving automation levels, level 1 technologies are now widespread (such as cruise control adaptive) in which the vehicle and the driver share the responsibility of driving while technologies of level 2 (in which the vehicle drives alone, but the driver must remain alert continuously) or level 3 (in which the driver can be distracted, but must be ready to take back the controls) are marketed by some brands in some cases with restrictions on the road sections in which autonomous driving can be operated (for example motorways or roads mapped with high precision). Technologies of level 4 or 5 (in which the driver is no longer required to operate for safety purposes, or is not necessary at all) are mostly the subject of applied research.
Tuttavia, è stato osservato che spesso le scelte di guida (particolarmente, ma non solo, per quanto riguarda l’intensità di accelerazioni e decelerazioni) operate autonomamente dal veicolo (sia quando il veicolo si sostituisce al conducente umano, sia quando il veicolo “corregge” gli errori di guida del conducente umano) vengono percepite dal conducente umano come sbagliate in quanto non corrispondono alla visione che il conducente umano ha della guida di un veicolo. In altre parole, il conducente umano non è in grado di giudicare le scelte di guida operate autonomamente dal veicolo in modo asettico ed oggettivo, ma è ovviamente vincolato a giudicare le scelte di guida operate autonomamente dal veicolo in base alle proprie esperienza, sensibilità, stato emotivo e quindi avviene spesso che il conducente umano ritenga (a torto) che delle scelte di guida operate autonomamente dal veicolo siano sbagliate. However, it has been observed that often the driving choices (particularly, but not limited to, as regards the intensity of accelerations and decelerations) made autonomously by the vehicle (both when the vehicle replaces the human driver, and when the vehicle "corrects ”Human driver driving errors) are perceived by the human driver as wrong as they do not correspond to the human driver's view of driving a vehicle. In other words, the human driver is not able to judge the driving choices made autonomously by the vehicle in an aseptic and objective way, but is obviously bound to judge the driving choices made autonomously by the vehicle based on his own experience, sensitivity, state emotional and therefore it often happens that the human driver believes (wrongly) that the driving choices made autonomously by the vehicle are wrong.
Di conseguenza, quando il veicolo si sostituisce completamente al conducente umano (che diventa quindi un “passeggero” che deve però prestare attenzione alla guida), spesso il conducente umano non è (completamente) soddisfatto della guida autonoma del veicolo (ad esempio lo stesso identico tipo di guida seguito dal veicolo può venire giudicato troppo veloce e spericolato da un conducente umano anziano e troppo lento e prudente da un conducente umano giovane); analogamente, quando il veicolo assiste il conducente umano in alcune situazioni lasciando comunque la maggior parte del controllo al conducente umano spesso il conducente umano avverte l’intervento del veicolo come estraneo e dissonante e quindi fastidioso. Consequently, when the vehicle completely replaces the human driver (who therefore becomes a "passenger" who must pay attention to driving), the human driver is often not (completely) satisfied with the autonomous driving of the vehicle (for example the exact same type of driving followed by the vehicle may be judged too fast and reckless by an elderly human driver and too slow and cautious by a young human driver); similarly, when the vehicle assists the human driver in some situations while still leaving most of the control to the human driver, the human driver often perceives the intervention of the vehicle as extraneous and dissonant and therefore annoying.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di controllo di un veicolo provvisto di guida autonoma che trasmetta al conducente umano una sensazione di sicurezza e, nello stesso tempo, non venga percepito dal conducente umano come invasivo. The object of the present invention is to provide a method of controlling a vehicle equipped with autonomous driving which transmits a feeling of safety to the human driver and, at the same time, is not perceived by the human driver as invasive.
Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di un veicolo provvisto di guida autonoma, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention, a method of controlling a vehicle provided with autonomous driving is provided, according to what is claimed by the attached claims.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione. The claims describe preferred embodiments of the present invention forming an integral part of the present description.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento al disegno annesso, che ne illustra un esempio di attuazione non limitativo; in particolare, la figura allegata è una vista schematica ed in pianta di un veicolo stradale che implementa il metodo di controllo della presente invenzione. The present invention will now be described with reference to the attached drawing, which illustrates a non-limiting embodiment thereof; in particular, the attached figure is a schematic and plan view of a road vehicle which implements the control method of the present invention.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Nella figura allegata, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un veicolo stradale provvisto di due ruote 2 anteriori e di due ruote 3 posteriori motrici, che ricevono la coppia motrice da un sistema di motopropulsione. In the attached figure, the number 1 indicates as a whole a road vehicle equipped with two front wheels 2 and two rear driving wheels 3, which receive the drive torque from a propulsion system.
Il veicolo 1 stradale comprende una unità 4 di controllo che è atta ad operare una guida autonoma di livello 2-5, ovvero almeno in alcune situazioni l’unità 4 elettronica di controllo è in grado di sostituirsi al conducente umano compiendo delle azioni (frenatura, accelerazione, sterzatura) diverse ed indipendenti dalle azioni del conducente umano. L’unità 4 di controllo è collegata ad una serie di sensori che rilevano lo stato all’interno del veicolo 1 (ad esempio la posizione del volante, la posizione del pedale dell’acceleratore, la posizione del pedale del freno, telecamere o sensori di osservazione rivolti verso il conducente umano…) e lo stato all’esterno del veicolo 1 (ad esempio sensori a ultrasuoni, telecamere perimetrali, telecamere anteriori, radar a medio raggio agli angoli del veicolo 1, un radar a lungo raggio al frontale, uno scanner laser al frontale…). The road vehicle 1 comprises a control unit 4 which is able to operate autonomous driving of level 2-5, or at least in some situations the electronic control unit 4 is able to replace the human driver by performing actions (braking, acceleration, steering) different and independent from the actions of the human driver. The control unit 4 is connected to a series of sensors that detect the status inside the vehicle 1 (for example the position of the steering wheel, the position of the accelerator pedal, the position of the brake pedal, cameras or sensors observation facing the human driver ...) and the state outside the vehicle 1 (e.g. ultrasonic sensors, perimeter cameras, front cameras, medium range radar at the corners of vehicle 1, a long range radar at the front, a scanner front laser ...).
Il veicolo 1 comprende una postazione di guida provvista di una pluralità di comandi 5 di guida azionabili da un conducente umano. Ad esempio i comandi 5 di guida comprendono un volante 6, un pedale 7 dell’acceleratore, un pedale 8 del freno, ed un controllo 9 della trasmissione (che, ad esempio, può permettere di selezione il tipo di marcia desiderato tra marcia avanti, marcia indietro, parcheggio ed eventualmente può anche permettere di richiedere un cambio di rapporto di trasmissione). The vehicle 1 comprises a driving station provided with a plurality of driving controls 5 which can be operated by a human driver. For example, the driving controls 5 comprise a steering wheel 6, an accelerator pedal 7, a brake pedal 8, and a transmission control 9 (which, for example, can allow selection of the type of gear desired between forward gear, reverse, park and possibly even allow you to request a gear ratio change).
Inoltre, il veicolo 1 stradale comprende degli attuatori che permettono di controllare la marcia del veicolo 1 stradale indipendentemente dall’azione sui comandi 5 di guida della postazione di guida; gli attuatori possono agire meccanicamente in parallelo ai corrispondenti comandi 5 di guida (ovvero l’azione degli attuatori determina anche uno spostamento dei corrispondenti comandi 5 di guida come di solito avviene per il volante 6 che mantiene un collegamento meccanico con le ruote 2 anteriori sterzanti) oppure gli attuatori possono agire meccanicamente in modo del tutto indipendente dai corrispondenti comandi 5 di guida (ovvero l’azione degli attuatori non determina anche uno spostamento dei corrispondenti comandi 5 di guida come di solito avviene per i pedali 7 e 8 e per il controllo 9 della trasmissione). In addition, the road vehicle 1 comprises actuators that allow you to control the travel of the road vehicle 1 regardless of the action on the driving controls 5 of the driving position; the actuators can mechanically act in parallel to the corresponding driving commands 5 (i.e. the action of the actuators also determines a displacement of the corresponding driving commands 5 as usually occurs for the steering wheel 6 which maintains a mechanical connection with the front steering wheels 2) or the actuators can act mechanically in a completely independent way from the corresponding driving commands 5 (i.e. the action of the actuators does not also determine a displacement of the corresponding driving commands 5 as usually occurs for the pedals 7 and 8 and for the control 9 transmission).
L’unità 4 di controllo sovraintende al funzionamento del veicolo 1 stradale, implementa un software di guida autonoma, ed è in grado di agire sugli attuatori per controllare il moto del veicolo 1 stradale in modo almeno parzialmente indipendente dal conducente umano (ovvero dall’azione del conducente umano sui comandi 5 di guida). The control unit 4 supervises the operation of the road vehicle 1, implements an autonomous driving software, and is able to act on the actuators to control the motion of the road vehicle 1 in a way at least partially independent of the human driver (i.e. from the action of the human driver on the driving controls 5).
L’unità 4 di controllo utilizza una serie di parametri di guida per controllare la guida del veicolo 1 stradale in modo autonomo dal conducente umano; ad esempio tali parametri di guida possono comprendere: l’accelerazione media/istantanea in situazioni non di pericolo, la decelerazione media/istantanea in situazioni non di pericolo, lo strappo (“jerk”, ovvero la derivata dell'accelerazione rispetto al tempo quindi la derivata di terzo ordine della posizione rispetto al tempo) medio/istantaneo, la velocità media/istantanea di percorrenza in curva, e/o il differenziale tra la velocità effettiva ed il limite di velocità. In altre parole, il variare dei parametri di guida determina uno stile di guida predeterminato più o meno veloce (quindi più o meno sportivo) che può privilegiare la prestazione piuttosto che l’efficienza energetica o viceversa. The control unit 4 uses a series of driving parameters to control the driving of the road vehicle 1 autonomously from the human driver; for example, these driving parameters may include: the average / instantaneous acceleration in non-hazardous situations, the average / instantaneous deceleration in non-hazardous situations, jerk ("jerk", i.e. the derivative of acceleration with respect to time third order derivative of position with respect to time) average / instantaneous, the average / instantaneous speed of cornering, and / or the differential between the actual speed and the speed limit. In other words, the variation of the driving parameters determines a predetermined driving style that is more or less fast (therefore more or less sporty) which can favor performance rather than energy efficiency or vice versa.
Durante una fase di progettazione ed implementazione del software di guida autonoma (che è utilizzato dalla unità 4 di controllo), vengono determinati una serie di possibili stili di guida predeterminati; tale serie di possibili stili di guida predeterminati può contenere un numero molto variabile di stili di guida predeterminati: da un minimo di due fino ad un massimo di alcune centinaia. Per ciascuno stile di guida predeterminato vengono determinati, sempre durante la fase di progettazione ed implementazione del software di guida autonoma, i corrispondenti valori dei parametri di guida in modo tale che ciascuno stile di guida predeterminato sia contraddistinto da una propria ed unica “ricetta” (“mix”) di valori dei parametri di guida diversa (in modo più o meno marcato) da tutti gli altri stili di guida predeterminati; in altre parole, i parametri di guida sono (più o meno) diversi da stile di guida predeterminato a stile di guida predeterminato. During a design and implementation phase of the autonomous driving software (which is used by the control unit 4), a series of possible predetermined driving styles are determined; this series of possible predetermined driving styles can contain a very variable number of predetermined driving styles: from a minimum of two up to a maximum of a few hundreds. For each predetermined driving style, the corresponding values of the driving parameters are determined, again during the design and implementation phase of the autonomous driving software, so that each predetermined driving style is characterized by its own and unique "recipe" ( “Mix”) of driving parameter values different (to a greater or lesser extent) from all other predetermined driving styles; in other words, the driving parameters are (more or less) different from a predetermined driving style to a predetermined driving style.
Secondo una preferita forma di attuazione, gli stili di guida predeterminati possono venire differenziati in funzione del contesto in cui avviene la guida: ad esempio possono essere previsti un gruppo di stili di guida predeterminati per la guida in città, un gruppo di stili di guida predeterminati per la guida fuori-città, un gruppo di stili di guida predeterminati per la guida in autostrada, ed un gruppo di stili di guida predeterminati per la guida in pista (generalmente i gruppi presentano un diverso numero di stili di guida predeterminati in quanto nei vari contesti sono generalmente identificabili diversi numeri di stili di guida predeterminati diversi). According to a preferred embodiment, the predetermined driving styles can be differentiated according to the context in which the driving takes place: for example, a group of predetermined driving styles for city driving, a group of predetermined driving styles can be provided for driving outside the city, a group of predetermined driving styles for driving on the highway, and a group of predetermined driving styles for driving on the track (generally the groups have a different number of predetermined driving styles as in the various contexts are generally identifiable several numbers of different predetermined driving styles).
Durante la fase di progettazione ed implementazione del software di guida autonoma (che è utilizzato dalla unità 4 di controllo), viene creata ed addestrata una rete neurale artificiale che permette di classificare uno stile di guida predeterminato, ovvero dato in ingresso un campione della guida del conducente umano permette di determinare a quale stile di guida predeterminato appartiene il campione della guida del conducente umano. La rete neurale artificiale è un modello matematico costituito da un gruppo di interconnessioni di informazioni costituite da neuroni artificiali e processi che utilizzano un approccio di connessionismo di calcolo. Nella maggior parte dei casi la rete neurale artificiale è un sistema adattivo che cambia la sua struttura basata su informazioni esterne o interne che scorrono attraverso la rete durante la fase di apprendimento. In termini pratici la rete neurale è una strutture non-lineare di dati statistici organizzata come strumento di modellazione e viene utilizzata per simulare relazioni complesse tra ingressi e uscite che altre funzioni analitiche non riescono a rappresentare. La rete neurale artificiale riceve segnali esterni su uno strato di nodi (unità di elaborazione) d'ingresso, ciascuno dei quali è collegato con numerosi nodi interni, organizzati in più livelli. Ogni nodo elabora i segnali ricevuti e trasmette il risultato a nodi successivi. During the design and implementation phase of the autonomous driving software (which is used by the control unit 4), an artificial neural network is created and trained that allows to classify a predetermined driving style, i.e. a sample of the driving of the human driver makes it possible to determine which predetermined driving style the human driver driving sample belongs to. The artificial neural network is a mathematical model consisting of a group of information interconnections made up of artificial neurons and processes that use a computational connectionism approach. In most cases the artificial neural network is an adaptive system that changes its structure based on external or internal information flowing through the network during the learning phase. In practical terms the neural network is a non-linear structure of statistical data organized as a modeling tool and is used to simulate complex relationships between inputs and outputs that other analytical functions cannot represent. The artificial neural network receives external signals on a layer of input nodes (processing units), each of which is connected with numerous internal nodes, organized in several levels. Each node processes the received signals and transmits the result to subsequent nodes.
Durante il normale utilizzo del veicolo 1 stradale, l’unità 4 di controllo esegue una fase iniziale di apprendimento in cui il controllo della guida del veicolo 1 stradale è completamente demandato ad un conducente umano (ovviamente con l’eccezione di situazioni di emergenza in cui esiste una imminente minaccia alla sicurezza di cose e persone); durante questa fase iniziale di apprendimento l’unità 4 di controllo rileva e memorizza le azioni compiute dal conducente umano su comandi 5 di guida del veicolo 1 e/o la conseguente dinamica (tipicamente velocità longitudinale, accelerazione longitudinale, accelerazione trasversale) del veicolo 1 per generare almeno un campione della guida del conducente umano (quindi il campione della guida è costituito da una sequenza temporale di azioni compiute dal conducente umano su comandi 5 di guida del veicolo 1 e/o una sequenza temporale di dati della dinamica del veicolo). During normal use of the road vehicle 1, the control unit 4 performs an initial learning phase in which the driving control of the road vehicle 1 is completely entrusted to a human driver (obviously with the exception of emergency situations in which there is an imminent threat to the safety of things and people); during this initial learning phase the control unit 4 detects and stores the actions performed by the human driver on the driving commands 5 of the vehicle 1 and / or the consequent dynamics (typically longitudinal speed, longitudinal acceleration, transverse acceleration) of the vehicle 1 for generate at least one sample of the human driver's driving (thus the driving sample consists of a temporal sequence of actions performed by the human driver on driving commands 5 of the vehicle 1 and / or a temporal sequence of vehicle dynamics data).
Quando l’unità 4 di controllo ha a disposizione almeno un campione della guida del conducente umano, l’unità 4 di controllo classifica, utilizzando la rete neurale artificiale, lo stile di guida del conducente umano tra tutti i possibili stili di guida predeterminati in funzione del campione della guida del conducente umano; ovvero, l’unità 4 di controllo determina, utilizzando la rete neurale artificiale, quale stile di guida predeterminato tra tutti i possibili stili di guida predeterminati è più simile (corrispondente) allo stile di guida del conducente umano. In concreto, l’unità 4 di controllo fornisce in ingresso alla rete neurale artificiale il campione della guida del conducente umano e la rete neurale artificiale fornisce in uscita quale è lo stile di guida predeterminato che più si avvicina al campione della guida del conducente umano. When the control unit 4 has at its disposal at least one sample of the driving of the human driver, the control unit 4 classifies, using the artificial neural network, the driving style of the human driver among all the possible predetermined driving styles in function the sample of the human driver's guide; that is, the control unit 4 determines, using the artificial neural network, which predetermined driving style among all the possible predetermined driving styles is most similar (corresponding) to the driving style of the human driver. Specifically, the control unit 4 provides the human driver's driving sample as input to the artificial neural network and the artificial neural network provides the predetermined driving style that is closest to the human driver's driving sample.
Secondo una possibile forma di attuazione, l’unità 4 di controllo potrebbe pre-elaborare il campione della guida del conducente umano per normalizzare e/o sintetizzare il campione della guida del conducente umano stesso. Ad esempio, il campione della guida del conducente umano potrebbe venire pre-elaborato per determinare degli indicatori sintetici che possono venire forniti in ingresso alla rete neurale; tali indicatori sintetici del campione della guida del conducente umano potrebbe comprendere: la velocità minima/media/massima in caso di marcia a velocità costante, l’accelerazione longitudinale minima/media/massima, l’accelerazione trasversale minima/media/massima, l’angolo di sterzo massimo, la velocità/accelerazione di rotazione del volante 6 minima/media/massima, la velocità/accelerazione di pressione del pedale 7 dell’acceleratore minima/media/massima, la velocità/accelerazione di pressione del pedale 8 del freno minima/media/massima, la distanza minima/media/massima dal veicolo che precede, e/o la distanza minima/media/massima dal veicolo che segue. According to a possible embodiment, the control unit 4 could pre-process the sample of the human driver's guide to normalize and / or synthesize the sample of the human driver's guide. For example, the human driver's driving sample could be pre-processed to determine synthetic indicators that can be input to the neural network; such synthetic indicators of the human driver's driving sample could include: the minimum / average / maximum speed when driving at constant speed, the minimum / average / maximum longitudinal acceleration, the minimum / average / maximum transverse acceleration, the maximum steering angle, minimum / medium / maximum steering wheel rotation speed / acceleration 6, minimum / medium / maximum accelerator pedal pressure 7 speed / acceleration, minimum brake pedal pressure 8 speed / acceleration / average / maximum, the minimum / average / maximum distance from the vehicle in front, and / or the minimum / average / maximum distance from the vehicle following.
In altre parole, l’unità 4 di controllo potrebbe preelaborare il campione della guida del conducente umano per determinare degli indicatori sintetici che vengono quindi forniti in ingresso alla rete neurale che determina lo stile di guida predeterminato che più si avvicina al campione della guida del conducente umano. In other words, the control unit 4 could pre-process the sample of the human driver's driving to determine synthetic indicators which are then fed into the neural network which determines the predetermined driving style that is closest to the driver's driving sample. human.
Come detto in precedenza, è preferibile differenziare gli stili di guida in funzione del contesto (ad esempio urbano, extraurbano, autostradale, pista); in questo caso vengono generalmente utilizzate più reti neurali artificiali ciascuna delle quali è specializzata per un unico contesto (ad esempio urbano, extraurbano, autostradale, pista) ed anche gli indicatori sintetici che vengono ricavati dal campione della guida del conducente umano sono generalmente differenziati in funzione del contesto (ad esempio l’accelerazione trasversale è fondamentale nella guida in pista e generalmente poco importante nella guida in autostrada). As previously mentioned, it is preferable to differentiate the driving styles according to the context (for example urban, suburban, motorway, track); in this case, several artificial neural networks are generally used, each of which is specialized for a single context (for example urban, extra-urban, motorway, track) and also the synthetic indicators that are obtained from the sample of the human driver's guide are generally differentiated according to context (for example, transverse acceleration is essential when driving on the track and generally not very important when driving on the motorway).
Una volta che l’unità 4 di controllo ha classificato lo stile di guida del conducente umano (ovvero una volta che l’unità 4 di controllo ha determinato lo stile di guida predeterminato che più si avvicina al campione della guida del conducente umano), l’unità 4 di controllo interviene sul controllo della guida del veicolo 1 in modo autonomo dal conducente umano utilizzando i parametri di guida che contraddistinguono lo stile di guida predeterminato che più si avvicina al campione della guida del conducente umano (ovvero anche in funzione della classificazione dello stile di guida del conducente umano). Once the control unit 4 has classified the driving style of the human driver (i.e. once the control unit 4 has determined the predetermined driving style that comes closest to the standard of human driver driving), the 'control unit 4 intervenes on the driving control of the vehicle 1 autonomously from the human driver using the driving parameters that distinguish the predetermined driving style that is closest to the driving sample of the human driver (i.e. also according to the classification of the driving style of the human driver).
Per riassumere, l’unità 4 di controllo interviene sempre nel modo migliore (più efficace) possibile (del tutto indipendentemente dallo stile di guida del conducente umano) quando si verifica una situazione di emergenza in cui può esistere una minaccia alla sicurezza di cose e persone. Invece, quando l’unità 4 di controllo può scegliere (ad esempio se andare più o meno veloce sempre nel rispetto dei limiti di velocità e della prudenza, se accelerare/frenare in modo più o meno dolce o pronunciato, se ammettere o meno del sovrasterzo in curva nella guida in pista…), l’unità 4 di controllo sceglie in funzione dello stile di guida del conducente umano (ovvero di come lo stile di guida del conducente umano è stato classificato e quindi assimilato ad uno degli stili di guida predeterminati) in modo tale da riprodurre (in modo migliorato, ovvero più efficace ed efficiente) lo stile di guida del conducente umano per garantire una rassicurante ed apprezzata continuità tra quello che il conducente umano farebbe e quello che il veicolo 1 stradale effettivamente fa. In altre parole, l’intervento dell’unità 4 di controllo si “mimetizza” per risultare per quanto possibile “invisibile” al conducente umano che, nella migliore delle ipotesi, non riesce a distinguere tra le proprie azioni e le azioni della unità 4 di controllo; in questo modo, il conducente umano non si sente mai un estraneo in balia del veicolo 1 stradale, ma si sente sempre (a torto o a ragione) in pieno controllo della situazione. To sum up, the control unit 4 always intervenes in the best (most effective) way possible (completely regardless of the driving style of the human driver) when an emergency situation arises in which there may be a threat to the safety of things and people . On the other hand, when the control unit 4 can choose (for example whether to go more or less fast always respecting the speed limits and prudence, whether to accelerate / brake more or less smoothly or pronounced, whether or not to admit oversteer cornering when driving on the track ...), the control unit 4 chooses according to the driving style of the human driver (i.e. how the driving style of the human driver has been classified and therefore assimilated to one of the predetermined driving styles) in such a way as to reproduce (in an improved, or more effective and efficient way) the driving style of the human driver to ensure a reassuring and appreciated continuity between what the human driver would do and what the road vehicle 1 actually does. In other words, the intervention of the control unit 4 is "camouflaged" to be as far as possible "invisible" to the human driver who, at best, cannot distinguish between his own actions and the actions of the control unit 4. check; in this way, the human driver never feels like a stranger at the mercy of the road vehicle 1, but always feels (rightly or wrongly) in full control of the situation.
Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione. The embodiments described here can be combined with each other without departing from the scope of protection of the present invention.
Il metodo di controllo sopra descritto presenta numerosi vantaggi. The control method described above has numerous advantages.
In primo luogo, il metodo di controllo sopra descritto permette alla unità 4 di controllo di intervenire sul controllo della guida del veicolo 1 stradale con modalità del tutto simili (e quindi “congeniali”) allo stile di guida del conducente umano; in questo modo, il conducente umano riconosce come propria (quindi, dal proprio punto di vista personale, corretto e tranquillizzante) la guida autonoma eseguita dall’unità 4 di controllo sia quando l’unità 4 di controllo prende completamente il controllo del veicolo 1 stradale, sia quando l’unità 4 di controllo si limita a correggere/integrare le azioni del conducente umano (soprattutto in questo caso il conducente umano che sta comunque guidando non viene infastidito da un intervento dell’unità 4 di controllo che, pur tecnicamente corretto e formalmente ineccepibile, è comunque estraneo alla propria sensibilità). In the first place, the control method described above allows the control unit 4 to intervene on the driving control of the road vehicle 1 with methods which are entirely similar (and therefore "congenial") to the driving style of the human driver; in this way, the human driver recognizes as his own (therefore, from his personal point of view, correct and reassuring) the autonomous driving performed by the control unit 4 both when the control unit 4 takes complete control of the road vehicle 1 , both when the control unit 4 is limited to correcting / integrating the actions of the human driver (especially in this case the human driver who is still driving is not bothered by an intervention of the control unit 4 which, although technically correct and formally flawless, it is in any case alien to one's own sensitivity).
In accordo con il metodo di controllo sopra descritto, quando l’unità 4 di controllo assiste il conducente umano nella guida senza sostituirsi al conducente umano (particolarmente nella guida prestazionale in pista durante la quale l’obiettivo è di massimizzare la prestazione), un eventuale intervento della unità 4 di controllo è sempre “rispettoso” delle specificità (positive e negative) del conducente umano in quanto è comunque correlato allo stile di guida del conducente umano; quindi il conducente umano può non percepire proprio un eventuale intervento della unità 4 di controllo (in quanto l’intervento avviene in continuità con lo stile di guida del conducente umano e quindi è confondibile con lo stile di guida del conducente umano) o comunque il conducente umano percepisce un eventuale intervento della unità 4 di controllo come un aiuto positivo per andare oltre i propri limiti (ma non oltre i limiti della vettura 1 stradale, cioè per avvicinare in sicurezza i limiti della vettura 1 stradale) e non come una imposizione estranea (ovvero come la “bacchettata sulle mani” di un maestro bravo ma cattivo). In accordance with the control method described above, when the control unit 4 assists the human driver in driving without replacing the human driver (particularly in performance driving on the track during which the objective is to maximize performance), a possible intervention of the control unit 4 is always “respectful” of the specificities (positive and negative) of the human driver as it is in any case correlated to the driving style of the human driver; therefore the human driver may not really perceive a possible intervention of the control unit 4 (since the intervention takes place in continuity with the driving style of the human driver and therefore can be confused with the driving style of the human driver) or in any case the driver human perceives a possible intervention of the control unit 4 as a positive help to go beyond its own limits (but not beyond the limits of the road car 1, that is to safely approach the limits of the road car 1) and not as an extraneous imposition ( or like the "stick on the hands" of a good but bad teacher).
Inoltre, il metodo di controllo sopra descritto è di implementazione semplice ed economica, in quanto utilizza componenti fisici che sono già presenti in un veicolo a stradale a guida autonoma, quindi senza alcun aggravio di costo dal punto di vista “hardware”. Anche da un punto di vista “software”, il metodo di controllo sopra descritto non richiede né una grande potenza di calcolo, né una grande occupazione di memoria. Furthermore, the control method described above is simple and inexpensive to implement, as it uses physical components that are already present in an autonomous road vehicle, therefore without any additional cost from the "hardware" point of view. Even from a "software" point of view, the control method described above does not require a large amount of computing power, nor a large memory occupation.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE LIST OF REFERENCE NUMBERS OF THE FIGURES
1 veicolo 1 vehicle
2 ruote anteriori 2 front wheels
3 ruote posteriori 3 rear wheels
4 unità di controllo 4 control units
5 comandi di guida 5 driving commands
6 volante 6 steering wheel
7 pedale dell'acceleratore 7 accelerator pedal
8 pedale del freno 8 brake pedal
9 controllo della trasmissione 9 transmission control
Claims (9)
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