CN105667508A - 车辆速度调节 - Google Patents

Abstract

一种车辆系统包括传感器，传感器检测至少一辆附近车辆的速度并输出表示至少一辆附近车辆的速度的速度信号。该车辆系统进一步包括处理设备，处理设备编程为根据由传感器输出的速度信号来确定设定点速度。处理设备根据设定点速度产生命令信号以控制主车辆。

Description

车辆速度调节

背景技术

自主和部分自主车辆承担某些驾驶相关的任务，不然这些驾驶相关的任务将由车辆驾驶员来处理。这样的任务可以包括保持车辆速度、遵循特定的路线、以及与其他车辆保持一定的距离。自主车辆可以监测紧邻自主车辆的前方的车辆——有时被称为“前方车辆”——的运动，并且自主车辆的速度可以被设置成与前方车辆保持特定距离。

附图说明

图1说明了具有用于根据附近车辆的速度来调节车辆速度的系统的示例车辆；

图2是包含在图1的车辆中的车辆系统的示例部件的框图；

图3是可以由图2的车辆系统来实施的示例过程的流程图。

具体实施方式

根据前方车辆的速度来设置自主车辆的速度适用于许多情况。然而，当前方车辆遥遥领先自主车辆时、当前方车辆正超过标示的速度限制时、或者当前方车辆正在以远低于其他附近车辆的速度的速度行驶时，根据前方车辆的速度来设置自主车辆的速度不太有效。

设置自主车辆速度的替代方法包括监测附近车辆的速度并且相应地设置自主车辆速度。能够以这样的方式设置速度的示例车辆系统包括检测至少一辆附近车辆的速度并输出表示至少一辆附近车辆的速度的速度信号的传感器。车辆系统进一步包括编程为根据由传感器输出的速度信号来确定设定点速度的处理设备。处理设备根据设定点速度产生命令信号以控制主车辆。处理设备可以进一步编程为根据标示的速度限制来限制主车辆的速度。

采用这样的系统，自主主车辆速度可以根据周围车流的速度和标示的速度限制来设置。此外，主车辆可以以不同的速度行驶并道，以及超过异常缓慢的车辆。示出的元件可以采用许多不同的形式并且包括多个和/或替代部件和设施。所说明的示例部件不旨在进行限制。事实上，可以使用附加或替代部件和/或实施方式。

如图1所说明的，主车辆100包括系统105，系统105根据附近车辆的速度来控制主车辆100的速度。如下面更详细地讨论的，系统105可以检测附近车辆的速度并且产生速度信号。速度信号可以表示一辆附近车辆(例如，紧邻主车辆100的前方的车辆)的速度或多辆附近车辆的平均速度。从速度信号，系统105可以确定表示主车辆100的目标运行速度的设定点速度，并且根据设定点速度产生命令信号以控制主车辆100。因此，主车辆100的速度可以是根据车流的速度而不是由驾驶员设定的特定速度(即，巡航控制速度)或由紧邻主车辆100的前方的特定车辆设定的特定速度。虽然作为轿车来说明，但是主车辆100可以包括任何客用或商用机动车，例如小汽车、卡车、运动型多用途车、跨界车、厢式货车、小型货车、出租车、公共汽车等。在一些可能的例子中，车辆是配置为在自主(如，无人驾驶)模式、部分自主模式和/或非自主模式下运行的自主车辆。

在一些情况下，主车辆100可以与远程服务器110通信。远程服务器110可以包括存储速度数据库的计算设备。速度数据库可以将历史数据与特定位置关联。例如，历史数据可以表示行驶通过该位置的车辆的平均或中值速度、在该位置的标示的速度限制、行驶通过该位置的车辆的实时速度、或诸如此类。如下面更详细地讨论的，系统105可以查询远程服务器110，并且特别是存储在速度数据库中的历史数据，以产生设定点速度。

图2是包含到图1的主车辆100中的示例系统105的框图。如图所示，系统105包括至少一个传感器115、通信接口120和处理设备125。

传感器115可以配置为检测至少一辆附近车辆的速度。因此，传感器115可以包括雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器、或诸如此类。传感器115可以配置或编程为通过例如计算与主车辆100特定距离内的每辆车辆的速度来确定附近车辆的速度。传感器115可以进一步配置或编程为输出表示一辆或多辆附近车辆的速度的速度信号。例如，速度信号可以表示附近车辆的平均速度、中值速度、第二最高速度等。

通信接口120可以配置为促进车辆的部件和其他设备——例如远程服务器110或当使用例如车辆与车辆通信协议时甚至另一辆车辆——之间的有线和/或无线通信。通信接口120可以配置为从移动电话供应商的塔和与车辆100关联的服务交付网络(SDN)接收信息并传送信息至移动电话供应商的塔和与车辆100关联的服务交付网络(SDN)，其进而与用户的移动设备——例如电话、平板计算机、便携式计算机、便携式信息终端、或配置用于经由次级或相同的移动电话供应商进行无线通信的任何其他电子设备——建立通信。通过SDN至远程信息处理收发器的蜂窝通信也可以从因特网连接设备——例如PC(个人电脑)、便携式计算机、笔记本电脑、或WiFi(无线保真技术)连接的电话——发起。通信接口120也可以配置为使用任何数目的通信协议——例如低能耗(LowEnergy)，或Wi-Fi——从车辆到用户的远程设备或任何其他设备直接通信。车辆与车辆通信协议的示例可以包括，例如，专用短程通信(DSRC)协议。因此，通信接口120可以配置为从远程服务器110和/或其他车辆接收消息和/或传送消息到远程服务器110和/或其他车辆。

处理设备125可以包括编程为确定设定点速度——例如，主车辆100的目标运行速度——并根据设定点速度产生命令信号以控制主车辆100的的任何数目的计算设备。设定点速度可以是基于速度信号、存储在远程服务器110的速度数据库中的历史数据、或两者。例如，处理设备125可以编程为根据附近车辆的中值速度——如由传感器115检测到的以及在速度数据库中所识别的标示的速度限制所限制的——来确定设定点速度。可替代地，如果不存在附近车辆，则处理设备125可以编程为根据存储在速度数据库中的历史数据来产生设定点速度。因此，通过经由通信接口120传送的消息，处理设备125可以编程为查询速度数据库。来自远程服务器110的响应可以由处理设备125再次经由通信接口120来接收。

处理设备125可以编程为根据驾驶员偏好来产生设定点速度。例如，驾驶员可以指示他或她的偏好为主车辆100以附近车辆的中值或平均速度或附近车辆相对于速度限制(即，没有超过速度限制)的中值或平均速度行驶。其他偏好可以包括主车辆100以低于最快的附近车辆的速度的速度或低于最快的附近车辆相对于速度限制(即，没有超过速度限制)或参考速度(即，最大主车辆100速度)的速度的速度行驶。处理设备125可以编程为当相对于例如驾驶员偏好确定设定点速度时考虑标示的速度限制。

此外，处理设备125可以编程为将一辆或多辆附近车辆的速度与特定的车道关联。示例车道可以包括相邻车道、非相邻车道、以及相同车道。相邻车道可以包括紧邻主车辆100的左侧或右侧的车道。相同车道可以包括主车辆100正在行驶的车道。非相邻车道可以包括在道路上不与主车辆100是相邻车道或相同车道的所有其他车道。处理设备125可以进一步编程为至少部分根据附近车辆是否在相同车道、相邻车道，或非相邻车道中来确定设定点速度。例如，在相同车道中的车辆的速度可能比在相邻和非相邻车道中的车辆的速度与主车辆100的设定点速度更相关。如果例如主车辆100尝试改变车道，相邻车道以及在某些情况下非相邻车道的速度可能变得更相关。就是说，处理设备125可以使用设定点速度来命令主车辆100加速或减速以在例如车道改变期间匹配相邻车道中的车流的速度。

此外，处理设备125可以使用相邻车道中的车辆的速度来确定是否变换车道。如果处理设备125确定前方车辆(即，紧邻主车辆100的前方的车辆)远比其他车辆和速度限制更缓慢地行驶，则处理设备125可以命令主车辆100超过前方车辆。在这种情况下，超过前方车辆可以包括命令主车辆100加速以匹配一个相邻车道中的车辆的速度，并且可能命令主车辆100以基于例如中值速度、第二最快速度、速度限制、或诸如此类的速度返回到其原来的车道。

在另一个可能的实施方式中，处理设备125可以编程为根据通过驾驶员输入设备130输入的驾驶员意向信号来确定设定点速度。示例驾驶员输入设备130可以包括转向信号。如果驾驶员以表明驾驶员希望主车辆100改变车道的方式驱动转向信号，则处理设备125可以接收与主车辆100改变车道的意向相关的驾驶员意向信号并且使用一个相邻车道中的车辆的速度来计算新的设定点速度。处理设备125可以命令主车辆100根据设定点速度加速或减速。

因此，处理设备125可以控制主车辆100“融入”周围车流——就是说，以与附近车辆相同的速度或大约与附近车辆相同的速度行驶——或当主车辆100的车道中的车流相比于相邻车道的车流正在显著缓慢行驶时变换车道。在主车辆100是附近车辆中最快的的情况下，处理设备125可以降低设定点速度以命令主车辆100减速到附近车流的速度或标示的速度限制，这在例如速度限制改变的情况下可能是有用的。在没有检测到附近车辆的情况下，处理设备125可以根据例如标示的速度限制、来自驾驶员的输入、或诸如此类来设定设定点速度。

图3是可以由系统105来实施以控制主车辆100以根据附近车辆的速度的速度运行的示例过程300的流程图。

在框305，可以启动系统105。系统105可以在主车辆100正在自主或部分自主模式运行的任何时间运行。

在框310，传感器115可以检测附近车辆。附近车辆可以包括相对于主车辆100在相同、相邻、或非相邻车道中的任何车辆。传感器115可以配置为检测任何数目的附近车辆，并且检测到的数目可以受一个或多个传感器115的范围限制。在一些情况下，传感器115可以编程为仅检测特定范围——例如，距主车辆100十分之一英里——内的附近车辆。此外，传感器115可以编程为仅检测在与主车辆100相同的方向中行驶的车辆作为附近车辆。传感器115可以编程或配置为输出检测到的每辆车辆的速度信号。速度信号可以表示检测到的附近车辆的速度。

在框315，处理设备125可以将在框310检测到的每辆附近车辆指定到车道。车道指定可以包括与主车辆100相同的车道、主车辆100的左侧的相邻车道、主车辆100的右侧的相邻车道、主车辆100的左侧的非相邻车道、主车辆100的右侧的非相邻车道，等等。在一个可能的例子中，处理设备125可以进一步将检测到的车辆指定到“交叉车流”车道或“相反车流”车道。交叉车流和相反车流车道指定也可以为在主车辆100的方向以外的方向行驶的车辆保留。

在框320，处理设备125可以确定每个车道中的附近车辆的速度。处理设备125可以编程为根据从传感器115接收到的速度信号来确定附近车辆的速度。

在判定框325，处理设备125可以为每个车道确定每个车道中的附近车辆的速度是否超过预定阈值。如果特定的车道中的附近车辆的速度低于预定阈值，则对于那个车道中的车辆，过程300可以在框330中继续。如果特定车道中的附近车辆的速度超过预定阈值，则对于那个车道的车辆，过程300可以在框335继续。

在框330，处理设备125可以在设定点速度确定时选择排除来自被分析的车道的车辆速度。一旦这样的车辆速度已被指定为排除，过程300就可以在框340继续。

在框335，处理设备125可以在设定点速度确定时选择包括来自被分析的车道的车辆速度。一旦这样的车辆速度已被指定为包括，过程300就可以在框340继续。

在判定框340，处理设备125可以确定是否所有相关车道已被分析。这可以包括确定处理设备125是否已考虑与主车辆100相同的车道中、任何相邻车道中、或任何非相邻车道中的附近车辆的速度。处理设备125可以不考虑在交叉车流或相对车流车道中行驶的车辆，因为在这样的车道中的附近车辆的速度可能与设定点速度不相关。如果所有相关车道已被考虑，则过程300可以在框345继续。如果至少一个相关车道有待分析，则过程300可以返回到框325，以便可以考虑在附加车道中的车辆的速度。

在框345，处理设备125可以确定设定点速度。设定点速度可以是基于在一个或多个相关车道中行驶的附近车辆的速度。此外，确定设定点速度可以包括考虑驾驶员偏好。驾驶员偏好可以包括主车辆100以一个或多个相关车道中的附近车辆的中值或平均速度或附近车辆相对于速度限制(即，没有超过速度限制)的中值或平均速度行驶的偏好。其他偏好可以包括主车辆100以低于最快的附近车辆的速度的速度或低于最快附近车辆相对于速度限制(即，没有超过速度限制)或参考速度(即，最大主车辆100的速度)的速度的速度行驶。处理设备125可以编程为当相对于例如驾驶员偏好确定设定点速度时考虑标示的速度限制。可选择地或此外，处理设备125可以根据存储在速度数据库中的历史数据来确定设定点速度。如以上所讨论的，速度数据库可以将历史数据与特定位置关联，并且历史数据可以表示，例如，行驶通过该位置的车辆的平均或中值速度、在该位置的标示的速度限制、行驶通过该位置的车辆的实时速度、或诸如此类。在一些情况下，处理设备125可以通过查询远程服务器110来访问存储在速度数据库中的历史数据。此外，设定点速度可以是基于表明例如主车辆100改变车道的驾驶员意向的驾驶员意向信号。在这样的情况下，一个相邻车道的速度比如果没有接收到驾驶员意向信号可能变得更相关。

在框350，处理设备125可以产生命令信号。命令信号可以命令主车辆100根据在框345确定的设定点速度来运行。在产生命令信号后，过程300可以返回到框310，以便当附近车辆的速度改变或新的车辆进入主车辆100的附近时，可以调节设定点速度。

当主车辆100不再在自主或部分自主模式下运行时，或者当主车辆100熄火时，过程300可以结束。

通常，所描述的计算系统和/或设备可以使用许多计算机操作系统中的任何一个，包括但并不限于以下的版本和/或变体：福特操作系统、Microsoft操作系统、Unix操作系统(如，加利福尼亚红木滩的甲骨文公司发售的操作系统)、纽约阿蒙克市的国际商业机器公司发售的AIXUNIX操作系统、Linux操作系统、加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司发售的MacOSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢的黑莓公司发售的黑莓OS以及谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作系统。计算设备的示例包括，但不限于，车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑、或手持式电脑、或一些其他计算系统和/或设备。

计算设备通常包括计算机可执行的指令，其中指令可以通过例如上面所列的那些的一种或多种计算设备来执行。计算机可执行的指令可以从计算机程序来编译或解读，计算机程序使用多种程序设计语言和/或技术建立，这些语言和/或技术包括但不限于Java^TM、C、C++、VisualBasic、JavaScript、Perl等中单独一个或结合。通常，处理器(如微处理器)如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括在此所述的一个或多个过程。这样的指令和其它数据可以使用多种计算机可读介质存储和传送。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供计算机可读(如通过计算机的处理器)的数据(如指令)的非暂时性(如有形的)介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括，例如光盘或磁盘以及其他持续内存。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。这样的指令可以通过一个或多个传送介质来传送，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含连接到计算机的处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普遍形式包括，例如软盘(floppydisk)、柔性盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其它具有孔排列模式的物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)，任何其它存储芯片或内存盒，或任何其它计算机可读的介质。

数据库、数据储存库、或在此所描述的其它数据存储器可以包括用于存储、访问和检索多种数据的各种类型的机制，包括层次数据库、文件系统中的文件集、专用格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储器通常包括在使用例如上述提到的那些之一的计算机操作系统的计算设备内，并且经由网络以各种方式中的任意一种或多种进行访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以多种格式存储的文件。RDBMS除了使用用于创建、存储、编辑和执行存储过程的语言之外，通常使用结构化查询语言(SQL)，例如以上提到的过程化SQL(PL/SQL)语言。

在一些示例中，系统元件可以被实施为在一个或多个计算设备(如，服务器、个人电脑等)上的计算机可读指令(如，软件)、存储在与此相关的计算机可读介质(如，磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质上用于执行在此所述的功能的这样的指令。

至于在此所述的过程、系统、方法、启发等，应当理解的是，虽然这些过程的步骤等已被描述成根据一定的有序序列发生，但是这样的过程可以实施为以不同于在此所述顺序的顺序来执行所述步骤。进一步应当理解的是，某些步骤可以同时执行，其它步骤可以增加，或在此所述的某些步骤可以省略。换言之，提供在此的过程的描述目的在于说明某些实施例，而不应以任何方式被解释为限制权利要求。

因此，应当理解的是，上述说明书旨在说明而不是限制。除了提供的示例，在阅读上述说明书的基础之上许多实施例和应用是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明书来确定，而是应该参照所附权利要求连同这些权利要求所享有的全部等效范围来确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在在此所讨论的领域，且本发明所公开的系统和方法将被结合到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化。

在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们如本领域技术人员所理解的通常含义，除非在此作出明确相反的指示。特别是单数冠词如“一”，“该”，“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求中叙述了明确相反的限制。

提供摘要以允许读者快速弄清此技术公开的本质。提交该摘要的情况下，应理解其不用于解释或限制权利要求的范围和含义。此外，在前述具体实施方式中，可以看出，为了精简本发明的目的，不同的特征被集合在不同的实施例中。这种公开方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比在每项权利要求中清楚叙述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求反映的那样，发明主旨在于少于单一公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求以此方式结合到具体实施方式中，而每项权利要求自身作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种车辆系统，包含：

传感器，所述传感器配置为检测至少一辆附近车辆的速度并输出表示所述至少一辆附近车辆的所述速度的速度信号；以及

处理设备，所述处理设备编程为根据由所述传感器输出的所述速度信号来确定设定点速度并根据所述设定点速度产生命令信号以控制主车辆。

2.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述设定点速度低于所述至少一辆附近车辆的所述速度。

3.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述设定点速度是基于多辆附近车辆的中值速度。

4.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述设定点速度是基于存储在速度数据库中的历史数据。

5.根据权利要求4所述的车辆系统，进一步包含配置为与远程服务器无线通信的通信接口。

6.根据权利要求5所述的车辆系统，其中所述速度数据库存储在所述远程服务器上。

7.根据权利要求5所述的车辆系统，其中所述处理设备编程为向所述远程服务器查询所述历史数据。

8.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述处理设备编程为将所述至少一辆附近车辆与至少一个车道关联，所述至少一个车道包括相对于所述主车辆的相邻车道、非相邻车道以及相同车道中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述处理设备编程为至少部分根据与所述至少一辆附近车辆关联的车道是否是相邻车道、非相邻车道以及相同车道来确定所述设定点速度。

10.根据权利要求1所述的车辆系统，进一步包含配置为输出驾驶员意向信号的驾驶员输入设备。

11.根据权利要求10所述的车辆系统，其中所述处理设备编程为至少部分根据所述驾驶员意向信号来确定所述设定点速度。

12.一种方法，包含：

经由传感器检测至少一辆附近车辆的速度；

输出表示所述至少一辆附近车辆的所述速度的速度信号；

根据由所述传感器输出的所述速度信号来确定设定点速度；以及

根据所述设定点速度产生命令信号以控制主车辆。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述设定点速度低于所述至少一辆附近车辆的所述速度。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述设定点速度是基于多辆附近车辆的中值速度。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述设定点速度是基于存储在速度数据库中的历史数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述设定点速度包括向远程服务器查询所述历史数据。

17.根据权利要求12所述的方法，进一步包含将所述至少一辆附近车辆与至少一个车道关联，所述至少一个车道包括相对于所述主车辆的相邻车道、非相邻车道以及相同车道中的至少一个。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述设定点速度是至少部分基于与所述至少一辆附近车辆关联的车道是否是相邻车道、非相邻车道以及相同车道。

19.根据权利要求12所述的方法，进一步包含接收驾驶员意向信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述设定点速度是至少部分基于所述驾驶员意向信号。