CN106896808B - 启用和禁用自主驾驶的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于车辆的自主驾驶系统。该系统包括配置成确定车辆的当前位置的定位单元；存储映射信息的数据库；联接至定位单元和数据库的控制单元，该控制单元配置成根据映射信息选择性地产生用于当前位置的自主驾驶命令。

Description

启用和禁用自主驾驶的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及自主驾驶系统和方法，并且更具体地涉及用于启用或禁用自主驾驶功能的系统和方法。
背景技术
已经研发出自主驾驶系统和方法来提供诸如汽车的车辆的自主或自动控制。这样的系统和方法允许车辆自己驾驶，包括识别和导航道路以及避免与其它车辆发生事故。在某些情况下，自主操作可能并非可行或适用。因而，控制系统通常能够在其中计算装置控制车辆的操作的至少自主操作与其中驾驶员控制车辆的手动操作之间切换。
自主驾驶系统和方法越来越依赖于接收自车辆之外的来源的信息，诸如来自GPS卫星或蜂窝网络的数据。虽然此数据(作为实例)改进了导航精确度，但是整体操作的背景内的各种类型的处理和管理仍然存在问题。
因此，需要提供用于自主驾驶的改进系统和方法。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它理想特征和特性。
发明内容
根据示例性实施例，提供了一种用于车辆的自主驾驶系统。该系统包括配置成确定车辆的当前位置的定位单元；存储映射信息的数据库；以及联接至定位单元和数据库的控制单元，该控制单元配置成根据映射信息选择性地生成用于当前位置的自主驾驶命令。
根据另一个示例性实施例，提供了一种用于操作车辆的方法。该方法包括根据至少GNSS信号来确定车辆的当前位置；根据存储在数据库中的映射信息评估当前位置，该映射信息包括映射坐标；以及当该当前位置对应于至少一个映射坐标时选择性地接收GNSS修正。
附图说明
本发明将在下文结合以下附图进行描述，其中相同标号标示相同元件，且
图1是根据示例性实施例的车辆系统的框图；
图2是根据示例性实施例的图1的车辆系统的自主驾驶系统的框图；
图3是根据示例性实施例的描绘图2的自主驾驶系统的定位单元的操作的框图；
图4是根据示例性实施例的用于实施图1的系统的示例性环境；以及
图5是根据示例性实施例的用于启用和禁用自主驾驶的方法。
具体实施方式
前文详述的发明本质上仅仅是示例性的，并且并非意图限制本发明或本发明的应用和用途。另外，不存在被任何前述技术领域、背景、摘要或者以下详述描述中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。
图1是与在通信系统100的背景内操作的车辆102相关联的车辆系统110的框图。一般来说，图1描绘了可以结合本文所公开的设备/系统的实例一起使用或实施本文所公开的方法的实例的通信系统100的非限制性实例。通信系统100通常包括无线载波系统104、陆地网络106和呼叫中心108或者与车辆102交互。应当明白的是，整体架构、设置和操作以及所说明的系统的个别部件仅仅是示例性的且还可以利用不同配置的通信系统来实施本文所公开的方法的实例。因此，提供所说明的通信系统100的简要概述的以下段落并无限制意图。
车辆102可以是任何类型的移动车辆，诸如机动车、汽车、卡车、休闲娱乐车(RV)、船、飞机等，并且配备有车辆系统110，该车辆系统包括用于实施本文所描述的系统和方法的合适硬件和软件。图1中描绘车辆系统110的一个实例，该车辆系统的部分可以被视为通信系统100的部分或者则与其交互。如图所示，车辆系统110可以包括联接至麦克风116、扬声器118以及可以用作一个或多个用户接口的按钮和/或控制件120的远程信息处理单元114。网络连接或车辆总线122可操作地联接至远程信息处理单元114。合适网络连接的实例包括控制器区域网络(CAN)、媒体导向系统传递(MOST)、局部互连网络(LIN)、以太网和诸如符合已知ISO(国际标准组织)、SAE(美国汽车工程师学会)和/或IEEE(电气与电子工程师学会)标准和规范等等的其它适当连接。
远程信息处理单元114是通过其与呼叫中心108的通信提供各种服务的车载装置，并且通常包括电子处理装置128、一种或多种类型的电子存储器130、蜂窝接收器124、无线调制解调器126、全球导航卫星系统(GNSS)接收器132和双模天线160。在一个实例中，无线调制解调器126包括适用于在电子处理装置128内执行的计算机程序和/或软件例程集。
远程信息处理单元114可以提供各种服务，包括：分路段定向和结合自主驾驶系统190提供的其它导航相关服务；安全气囊展开通知和结合位于整个车辆102中的各种撞车和/或碰撞传感器接口模块156和碰撞传感器158提供的其它紧急或路旁援助相关服务；和/或信息娱乐相关服务，其中通过经由车辆总线122和音频总线112可操作地连接至远程信息处理单元114的信息娱乐中心136下载音乐、互联网网页、电影、电视节目、视频游戏和/或其它内容。在一个实例中，存储下载的内容以用于当前或以后回放。上文列举的服务决不是远程信息处理单元114的全部能力的详尽列表，而仅仅是远程信息处理单元可能能够提供的某些服务的说明。预期远程信息处理单元114除上文列举的部件之外还可以包括数个附加部件和/或可以包括不同于上文列举的部件的数个附加部件。下文提供关于促进自主驾驶功能的操作的远程信息处理单元114的附加细节。
车辆通信可以使用无线电传输来与无线载波系统104建立语音频道使得可通过语音频道发送和接收语音和数据二者。经由用于语音通信的蜂窝接收器124和用于数据传输的无线调制解调器126启用车辆通信。任何合适的编码或调制技术均可以结合当前实例使用，该技术包括数字传输技术，诸如TDMA(时分多址)、CDMA(码分多址)、W-CDMA(宽带CDMA)、FDMA(频分多址)、OFDMA(正交频分多址)等。
在一个示例性实施例中，GNSS接收器132和蜂窝接收器124促进车辆系统110的导航功能。具体地，GNSS接收器132可以包括任何合适的硬件和软件，诸如用于接收GPS数据的GPS芯片集/部件。可以提供任何类型的GNSS定位系统以接收来自外部卫星通信系统的位置信息。蜂窝接收器124可以包括任何合适的硬件和软件，诸如用于接收可以用于基于GNSS数据修正位置计算的GNSS修正数据的蜂窝芯片集/部件。下文提供关于计算位置的附加细节。
双模天线160可以促进远程信息处理单元114与通信系统100的其它方面(包括无线载波系统104、陆地网络106和呼叫中心108)之间的通信。另外，天线160可以服务于GNSS接收器132和蜂窝接收器124。
麦克风116向驾驶员或其它车辆乘客提供用于输入口头或其它可听命令的装置，并且可配备有利用本领域中已知的人/机交互(HMI)技术的嵌入式语音处理单元。相反地，扬声器118提供可听输出至车辆乘客并且可为具体专用于结合远程信息处理单元114使用的独立扬声器或可为车辆音频部件154的部分。在任一事件中，麦克风116和扬声器118启用车辆系统110和呼叫中心108以通过可听语音与乘客通信。
车辆硬件还包括控制件120用于使得车辆乘客能够启动或接合车辆系统110的一个或多个部件。例如，一个控制件120可以是用于开始与呼叫中心108的语音通信的电子按钮(而无关于其是人类(诸如顾问148)还是自动化呼叫响应系统)。在另一个实例中，可使用控制件120来开始紧急服务。
音频部件154操作地连接至车辆总线122和音频总线112。音频部件154经由音频总线112接收模拟信息，将其呈现为声音。经由车辆总线122接收数字信息。音频部件154提供调幅(AM)和调频(FM)广播、光盘(CD)、数字视盘光盘(DVD)和独立于信息娱乐中心136的多媒体功能性。音频部件154可以包括扬声器系统或可以经由车辆总线122和/或音频总线112上的仲裁利用扬声器118。
碰撞传感器接口模块156操作地连接至车辆总线122。碰撞传感器158经由碰撞传感器接口模块156向远程信息处理单元提供关于车辆碰撞的严重程度的信息，诸如冲击角度和所持续的力的大小。
连接至各种传感器接口模块134的车辆传感器162可操作地连接至车辆总线122。示例性车辆传感器162包括(但不限于)陀螺仪、加速度计、磁力计、排放检测、控制传感器等。另外，车辆传感器162可以与各种其它系统交互以收集其它类型的数据。作为实例，来自车辆传感器162的数据可以由许多类型的车辆系统使用(包括动力系控制、气候控制和车体控制)。
无线载波系统104可以是蜂窝电话系统或传输车辆系统110与陆地网络106之间的信号的任何其它合适无线系统。根据实例，无线载波系统104包括一个或多个小区塔(celltower)138以及连接无线载波系统104与陆地网络106所需要的任何其它联网部件。如本领域技术人员所明白，各种小区塔/基站/MSC装置是可行的并且可结合无线载波系统104使用。
陆地网络106可为连接至一个或多个陆线电话并且将无线载波系统104连接至呼叫中心108的常规路基电信网络。例如，如本领域技术人员所明白，陆地网络106可包括公共交换电话网络(PSTN)和/或互联网协议(IP)网络。当然，陆地网络106的一个或多个区段可以以标准有线网络、光纤或其它光学网络、电缆网络、诸如其它无线局域网(WLAN)的其它无线网络或提供宽带无线接入(BWA)的网络或其任何组合的形式实施。
呼叫中心108设计成给车辆系统110提供数个不同的系统后端功能，并且根据这里所示的实例，通常包括一个或多个开关142、服务器144、数据库146、顾问148以及各种其它电信/计算机设备150。这样的各种呼叫中心部件经由网络连接或总线152(诸如先前结合车辆系统110描述的网络连接或总线)适当地彼此联接。可为专用交换分机(PBX)开关的开关142路由导入信号使得通常将语音传输发送至顾问148或自动化响应系统，且将数据传输传递至调制解调器或电信/计算机设备150的其它零部件以进行解调和进一步的信号处理。调制解调器或其它电信/计算机设备150可以包括如先前解释的编码器，并且可连接至各种装置，诸如服务器144和数据库146。例如，数据库146可设计成存储用户简档记录、用户行为模式或任何其它相关用户信息。虽然所说明的实例已经被描述为将结合人工操纵的呼叫中心108使用，但是将明白的是，呼叫中心108可为希望与其交换语音和数据的人工操纵或无人操纵、移动式或固定式的任何中心或远程设施。
如图所示，车辆系统110另外包括交互成提供自主驾驶的一个或多个部件。具体地，车辆系统110包括自主驾驶系统190，其用于提供命令至发动机控制模块172、转向机构174和制动装置176以操作车辆102的动力系170。通常，如本领域技术人员将充分明白，动力系170可以包括例如发动机(未示出)(例如，内燃机或电动马达)、传动装置(未示出)和传动轮(未示出)。发动机控制模块172包括用于控制发动机的操作的任何合适部件。转向机构174包括用于控制车辆102的行驶方向的任何合适部件。制动装置176包括用于减缓和停止车辆102的任何合适部件。动力系170、转向机构174和制动装置176仅仅以方框形式示出并且无进一步详述，因为这样的机构的实施例不断改变并且通常已经理解了。虽然描述了自主驾驶系统190的数个部件，但是自主驾驶系统190可以包括任何数量的附加控制器、致动器、传感器和/或控制车辆102的操作、操控性和其它特性的其它部件。下文提供关于自主驾驶系统190的方面的附加细节。
图2是根据示例性实施例的图1的自主驾驶系统190的更详细视图。在下文参考图1讨论图2。如图所示，自主驾驶系统190可以包括以任何合适方式(诸如数据总线(例如，总线122))联接在一起的控制单元210、用户接口220、数据库230、传感器组240和定位单元250。通常，自主驾驶系统190的一个或多个功能可以与图1的系统100的其它部件集成或相配合，或自主驾驶系统190的全部或部分可以是独立部件。在更详细描述这些功能之前提供对自主驾驶系统190的每个部件的简要介绍。
控制单元210用于控制自主驾驶系统190的操作，并且因此控制车辆102的自主操作。更具体地，控制单元210与发动机控制模块172、转向机构174和制动装置176通信。控制单元210执行一个或多个程序，并且根据该一个或多个程序控制与发动机控制模块172、转向机构174和制动装置176的操作。例如，基于车辆的当前位置、周围环境以及状态的识别和评估，控制单元210产生信号以自动地实施适当动态响应，诸如导致车辆102加速、减速、维持速度、转弯和/或停止。控制单元210可以另外用于接收关于自主驾驶系统190的操作的用户命令并且向用户产生关于自主驾驶系统190的操作的消息或警告。另外，本领域技术人员将明白操作可以被控制单元210控制的车辆102的其它方面。下文将讨论关于自主驾驶系统190的操作、特别是启用和禁用自主驾驶的其它信息。
通常，控制单元210(以及本文所述的任何部件)可以包括任何不同的电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置，和/或其它已知部件，并且可以执行各种控制和/或通信相关功能。例如，控制单元210可以包括电子处理装置(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)，其执行软件、固件、程序、算法、脚本和/或存储在一个或多个存储器装置中并且可以掌控本文所述的程序和方法的应用程序的指令。这些存储器装置可以包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)，诸如SDRAM，各种类型的静态RAM(SRAM)以及各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。
用户接口220是使得用户(通常，驾驶员)能够与自主驾驶系统190通信的任何合适的输入和输出装置。用户接口220可以被视为显示装置、数字键盘、触摸板、键盘、鼠标、触摸面板、操纵杆、旋钮、灯、行选择键或适用于接收来自用户的输入和/或提供信息至用户的任何合适装置。在其它实施例中，用户接口220被实现为音频输入和输出装置，诸如扬声器、麦克风、音频转换器、音频传感器等。在某些示例性实施例中，用户接口220可以结合至上述部件(诸如麦克风116、扬声器118、控制件120和信息娱乐中心136)中。
数据库230可以存储用于实施本文所述的示例性实施例、特别是自主驾驶功能的数据。这样的数据可以常驻在车辆102上和/或(例如)经由远程信息处理单元114从系统110的其它部分下载或接收。在一个示例性实施例中，数据库230存储使得控制单元210能够根据诸如位置和条件的各种参数形成驾驶规划(例如，适当驾驶功能)的数据。作为实例，这样的数据可以包括车辆动力学或驾驶员输入信息(例如，转向角阈值或范围、车道偏离阈值和其它车辆动力学测量值或参数阈值)和经传感器测量或收集的车辆动力学数据(例如，测量的转向角、车道偏离、车辆位置、偏航率、加速度、速度、正时数据和其它车辆动力学数据)。
在一个示例性实施例中，数据库230包括呈促进自主操作的精确映射的道路网络和精确映射的道路的形式的映射信息。这样的映射信息可以呈道路特征(例如，车道标记、路肩、车道曲率、车道分叉、车道合并、路肩、中央分离带)的地理位置或三维(3D)位置(location)、位置(position)和/或外观信息的形式。如下文更详细地描述，存储在数据库230中的映射信息可以呈二维道路映射数据库的形式，该数据库包括某些道路、特别是高速公路或州际公路的车道边界的精确坐标。
通常，传感器组240可以包括收集信息以供自主驾驶系统190使用的任何一个或多个传感器或其它数据源。在一个示例性实施例中，传感器组240可以包括上文讨论的碰撞传感器158和车辆传感器162或与其集成。传感器组240可以包括陀螺仪、加速度计、磁力计、排放检测、光检测和测距(LIDAR)装置、相机、雷达装置、超声装置、3D飞行时间(TOF)激光等。作为一个实例，传感器组240可以检测车辆102周围的环境的各种属性。具体地，传感器组240可以包括一起作用以产生描述地形以及车辆102周围的区域的至少一部分内的其它物体的数据的一个或多个传感器。另外，作为实例，传感器组240可以测量或收集关于车辆动力学和操作的信息，诸如速度、转向位置、偏航率、横向和纵向加速度、旋转轮速、地面速度、加速度踏板位置、变速杆选择、发动机速度、发动机输出和节气阀位置。
定位单元250用于确定车辆102的位置。在一个示例性实施例中，定位单元250可以接收来自远程信息处理单元114的数据或基于该数据推导车辆102的位置。具体地，位置可以是由GNSS接收器132接收的GNSS信号和由蜂窝接收器124接收的修正信号的函数。如通常所采用，GNSS接收器132接收来自数个卫星的正时信息，且定位单元250可以根据此信息产生车辆102的特定位置(例如，纬度和经度)。接收自GNSS卫星的信息包括误差。作为实例，误差可以与传播通过对流层和电离层的信号的折射和衰减有关。另外，广播轨道参数和时钟特性是有缺陷的，这将导致地面上的GNSS接收器的定位不精确。可以由政府机构的数个商业实体提供对这样的GNSS误差的修正。可通过蜂窝网络经由蜂窝接收器124或诸如卫星的其它方式接收这样的修正。其它类型的修正服务称为精确点定位(PPP)，其提供关于GNSS卫星中的轨道和时钟误差以及大气延迟评估的更新和增强信息。定位单元250可以根据此修正信息产生比仅仅由GNSS信号提供的信息更精确的用于车辆102的位置信息。
简要地参考图3，其是描绘定位单元250结合远程信息处理单元114和传感器组240的蜂窝接收器124和GNSS接收器132的操作的框图。在下文参考图1和图2讨论图3。如图3中所示，在一个实例中，外部卫星通信系统(例如，GPS、GLONASS)提供射频(RF)信号至GNSS接收器132，其继而又提供对应的卫星位置数据至定位单元。在一个示例性实施例中，GNSS信号包括关联于与外部卫星通信系统的卫星有关的代码测量、载波相位、轨道、电离层、时间和位置定位的数据。另外如图3中所描绘，蜂窝接收器124接收来自外部蜂窝通信系统的射频(RF)信号。在一个示例性实施例中，蜂窝接收器124可以包括或者对应于4G-LTE调制解调器，其选择性地通过蜂窝网络(或其它类型的无线/通信网络)与一个或多个外部服务(或信息)提供商参与蜂窝分组会话，例如，如移动IP会话。蜂窝接收器124继而又提供对应的蜂窝数据至定位单元250。在一个示例性实施例中，蜂窝数据包括对应于与外部卫星通信系统(例如，提供GNSS信号至GNSS接收器132的外部卫星通信系统)的卫星有关的电离层延迟、对流层延迟、卫星轨道和卫星时钟的数据。在一个实例中，此蜂窝数据可以统称为精确点定位(PPP)数据。另外如图3中所描绘，传感器组240提供传感器数据至定位单元250，该传感器数据的实例包括车辆102的陀螺仪偏航率、车辆102的轮速差和车辆102的传动齿轮状态(例如，前进或后退)。
在一个示例性实施例中，定位单元250包括滤波和处理各种输入以产生各种输出的卡尔曼滤波器(Kalman filter)。卡尔曼滤波器可以呈在适当处理器上运行的数学评估软件的形式。在一个示例性实施例中，定位单元250的卡尔曼滤波器可以10-Hz速率操作。除了与评估有关的时间和质量度量的相关评估之外，定位单元250的输出还包括车辆102的精确纬度和经度位置(position)或位置(location)的评估连同包括车辆102的前进方向、速度和海拔的相关测量值。
返回至图2，定位单元250另外根据存储在数据库230中的映射信息促进车辆102的位置的评估。例如，定位单元250可以确定当前位置是在下文描述的精确映射的道路网络或道路的边界内还是靠近该边界。如下文更详细地描述，控制单元210可以用于经由远程信息处理单元114的蜂窝接收器124基于车辆102的位置(特别是基于车辆的当前坐标是否匹配数据库230中的精确映射道路(或区域)中的一者的坐标)来选择性地开始或中断移动IP会话。
因此，在操作期间，自主驾驶系统190用于选择性地自主操作车辆102。具体地，控制单元210基于来自定位单元250的信息(例如，位置和其它类型的位置数据和映射)以及来自(例如，相机、雷达中的)传感器组240的信息来产生用于控制发动机控制模块172、转向机构174和制动装置176的操作的命令。当前和近期操作的这些控制命令是基于数个参数，包括经由用户接口220的用户输入、来自传感器组240的收集和测量的数据、来自数据库230的规则和参数以及来自定位单元250的车辆102的当前和未来位置。在一个示例性实施例中，自主驾驶系统190特别在车辆102在高速公路上时启用车道居中和前进路径规划的维持。作为实例，可以在2011年12月15日提交并且通过引用结合在本文的美国专利号13/284,500中找到关于确定车辆的位置和映射信息的附加细节。
下文将参考图5的方法500讨论关于自主驾驶系统190的操作、特别是启用和禁用自主驾驶的其它信息。然而，在讨论方法500之前，下文参考图4提供操作环境400的简要描述。
图4是根据示例性实施例的用于包括自主驾驶系统190的车辆102的操作的示例性环境400。具体地，环境400是呈细分为表示区域或相应区域内的道路网络的一个或多个多边形的地图的形式。将少数多边形编号为401、402、403、404、405、406以便于参考。另外如图3中所示，环境400包括延伸穿过多边形401至406的一条或多条道路411、412、413。
已经将环境400的某些部分映射至足以启用和支持自主驾驶的细节的程度或水平。数据库230识别已经映射的部分。可以根据多边形(例如，按照区域或道路网络)和道路识别映射部分。映射部分和道路可以分别称为精确映射道路网络和精确映射道路。作为环境400内的实例，已经精确地映射多边形401至405，而并未精确地映射多边形406。在多边形401、402、404内，已经精确地映射道路411和413的部分。相比之下，即使已经精确地映射多边形403，也并未精确地映射道路412。映射部分可以随时间变化，因为已映射道路和道路网络且构造了新道路和道路网络。因而，可以根据需要或要求更新数据库230中的映射信息。如下文更详细地描述，诸如由图4中的环境400表示的映射信息影响自主驾驶的启用和禁用。在一个示例性实施例中，精确映射道路网络和精确映射道路是其中可使用自主驾驶的指定位置。
在一个示例性实施例中，诸如存储在数据库230中的环境400的映射信息是呈区域的二维地图的形式(诸如南美道路数据库)。作为一个实例，映射信息包括主要高速公路和/或其它道路的车道边界的精确坐标。此映射信息可以基于由车辆和飞行器随时间进行的精确勘测并且可以定期或有规律地更新。如下文所述，自主驾驶系统190可以在车辆102的位置对应于一条这样的映射道路(或区域)时操作地启用或者准备自主驾驶，这可以进一步促使远程信息处理单元114的某些功能的开始。相反地，离开这些道路(或区域)可以禁用或中断某些自主驾驶或远程信息处理功能。
图5是根据示例性实施例的用于启用和禁用自主驾驶的方法500。可以利用图1的车辆102的系统110通过图2中描绘的且作为实例在图4的环境400内的自主驾驶系统190实施图5的方法500。因而，下文参考图1至4来讨论方法500。
在第一步骤505中，自主驾驶系统190的控制单元210评估车辆102的当前状态。具体地，控制单元210评估车辆102正以其中车辆102可以完全或部分操作而无需用户交互或指导的自主模式还是其中驾驶员或其它用户手动地操作车辆102的手动模式来操作。如果车辆102正以手动模式操作，那么方法500进行至步骤510，且如果车辆正以自主模式操作，那么方法500进行至步骤550。首先将讨论手动模式，接着讨论自主模式。
在步骤510中，控制单元210接收车辆102的当前位置。在一个示例性实施例中，定位单元250可以单独和/或基于来自远程信息处理单元114的数据确定车辆102的当前位置。另外如上文所讨论，位置可以呈纬度/经度或映射参考区域的形式，该区域可以包括上面有车辆102正在行驶的特定道路。在一个示例性实施例中，首先可以在不利用上文所述的GNSS修正的情况下(例如，基于未修正的GNSS信号)发生此确定。
在步骤515中，控制单元210评估车辆102相对于映射信息、特别是相对于道路网络或区域的位置。在一个示例性实施例中，例如，通过比较当前坐标与存储在数据库230中的精确映射坐标，控制单元210评估车辆102是在具有精确映射道路网络的区域内还是靠近该区域、或车辆102是否在具有精确映射道路网络的区域之外并且未靠近该区域。使用图4的实例，控制单元210确定当前位置是否指示车辆102在映射多边形401至405中的一个多边形内或靠近该多边形。
如果车辆102是在具有精确映射道路网络的区域内或靠近该区域，那么方法500进行至步骤520。否则，方法500返回至步骤510以继续监测车辆102相对于映射区域的位置。实际上，步骤510用于识别车辆102是否正在对应于存储在数据库230中的一个精确映射区域的区域内操作，由此指示自主驾驶系统190可以(取决于特定道路)具有关于环境的足够细节程度使得自主驾驶是可行的，如后续步骤中进一步所述。
在步骤520中，控制单元210开始准备自主操作。具体地，控制单元210开始从远程信息处理单元114的蜂窝接收器124收集一个或多个PPP修正信号，其促进自主驾驶。例如，控制单元210开始位置修正的接收和/或评估。这可以包括建立移动IP会话以接收适当GNSS修正，诸如PPP修正。
实际上，步骤520可以用于针对车辆102是否正在精确映射区域内操作预测移动IP会话的建立。因而，这可将蜂窝数据的接收和处理限于其中自主驾驶有其它可能的情况，而不是即使在未精确映射且自主驾驶在任何情况下均无法使用的区域中也仍然持续地接收此数据。
在步骤525中，控制单元210评估车辆102相对于映射信息、特别是相对于道路网络或区域的位置。在一个示例性实施例中，控制单元210评估车辆102是否在精确映射道路上。换言之，在一个示例性实施例中，控制单元210确定当前纬度和经度坐标是否对应于存储在数据库230内的精确映射道路。此时，可能已经用PPP或其它GNSS修正更新了该位置。使用图5的实例，控制单元210确定当前位置指示车辆是在道路411上还是在413上。
如果车辆102正在精确映射道路上操作，那么方法500进行至步骤540。如果车辆102并未在精确映射道路上操作，那么方法500进行至步骤530。
在步骤530中，例如，通过比较当前坐标与存储在数据库230中的精确映射坐标，控制单元210评估相对于上面有车辆正在操作的道路网络或区域的位置、特别是评估车辆102是否在具有精确映射道路网络的区域内。使用图4的实例，控制单元210确定车辆102是否在多边形401至405中的一个多边形内。相对于步骤515，步骤530可以更新相对于映射信息的位置，例如，确定先前靠近此区域的车辆102是进入还是未进入具有精确映射道路网络的区域或车辆102已离开具有精确映射道路网络的区域。
在步骤530中，如果车辆102的位置是在具有精确映射道路网络的区域内，那么方法500返回至步骤525以继续评估相对于精切映射道路的位置。在步骤530中，如果车辆102的位置是在具有精确映射道路网络的区域之外，那么方法500进行至步骤535，其中控制单元210产生指示自主操作不可行的信号。通常，在此情况中，如果车辆102正接收远程信息处理单元114处的PPP修正信号，那么控制单元210可以产生信号来中断与PPP数据的移动IP会话。随后，方法500返回至步骤510。
现在参考步骤540，控制单元210产生指示自主操作可行并且可启动的信号。在一个示例性实施例中，可以例如经由通过用户接口220提供至驾驶员的视觉显示或可听消息将此信号提供至驾驶员。结果，在步骤540处，控制单元210已识别车辆102正在精确映射道路内操作、正接收PPP修正且正在精确映射道路上，且因此自主操作可启动和使用。
在步骤545中，方法500确定驾驶员是否已启动自主驾驶功能。驾驶员可以任何合适方式(包括上文所讨论的用户接口220)启动自主驾驶功能。在某些示例性实施例中，自主驾驶功能的启动可以是自动的，且可以省略步骤545。在启动之后，方法500进行至步骤550。
在步骤550中，控制单元210接收车辆102的当前位置。在一个示例性实施例中，定位单元250可以单独和/或基于来自远程信息处理单元114的数据确定车辆102的当前位置。另外如上文所讨论，位置可以呈纬度/经度或映射参考区域的形式，该区域可以包括上面有车辆102正在行驶的特定道路。通常，在此步骤中，因为车辆正在自主操作，所以用PPP修正更新该位置。
在步骤555中，控制单元210评估车辆102相对于映射信息、特别是相对于道路网络或区域的位置。在一个示例性实施例中，例如，通过比较当前坐标与存储在数据库230中的精确映射坐标，控制单元210评估车辆102是否正靠近当前区域的边界。如上文所提及，自主操作通常发生在具有精确映射道路网络和道路的区域中。因而，控制单元210确定车辆102是否正准备离开这些区域。
如果车辆102正接近具有精确映射道路网络的区域的终点，那么方法500进行至步骤560。否则，方法500返回至步骤550以继续监测车辆102相对于映射区域的位置。
在步骤560中，控制单元210产生指示车辆102正接近具有精确映射道路网络的区域的终点的信号。在一个示例性实施例中，可以例如经由通过用户接口220提供至驾驶员的视觉显示或可听消息将此信号提供至驾驶员。
在步骤565中，控制单元210开始准备禁用自主操作。
在步骤570中，方法500确定驾驶员是否已停用自主驾驶功能。驾驶员可以任何合适方式(包括上文所讨论的用户接口220)停用自主驾驶功能。在停用之后，方法500进行至步骤580。如果驾驶员在步骤570中并未停用自主驾驶功能，那么方法500进行至步骤575。
在步骤575中，控制单元210评估车辆102相对于映射信息、特别是相对于上面有车辆102正在操作的道路的位置。在一个示例性实施例中，例如，通过比较当前坐标与存储在数据库230中的精确映射坐标，控制单元210评估车辆102是否在精确映射道路上。如果车辆102正在精确映射道路上操作，那么方法500返回至步骤570。如果车辆102并未在精确映射道路上操作，那么方法500进行至步骤580。
在步骤580中，控制单元210禁用自主驾驶功能，且方法500返回至步骤510。除了以不再发送信号至发动机控制模块172、转向机构174和制动装置176的形式禁用自主操作之外，控制单元210还可以进一步酌情中断移动IP会话经由远程信息处理单元114接收PPP修正。因为车辆102不再在精确映射道路上操作且因此不再自主操作，所以PPP修正不再是必需的并且可以中断。在某些示例性实施例中，控制单元210可以在步骤565中开始中断PPP修正的接收。
因此，上述系统和方法建立了在远程信息处理单元通过蜂窝网络建立分组会话以收集PPP或其它修正数据(诸如轨道和时钟修正、电离层延迟和对流程延迟)之前应当满足的条件。例如，当确定车辆在映射位置(诸如精确映射的高速公路)中时建立这样的会话，由此作为实例，使得能够计算2米内(水平，95％)的车辆位置，只要自主驾驶功能在地理上是可行的。
结果，本文所讨论的示例性实施例提供了改进自主驾驶的操作的系统和方法。例如，示例性实施例监测车辆的位置以启用和禁用自主操作的可行性。实际上，示例性实施例根据基于地球同步触发器操作。这可以提供自主驾驶功能(包括经由蜂窝网络接收的数据)的更有效使用。
虽然前文详述已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例只是实例并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前文详述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的指引。应当明白的是，在不脱离如随附权利要求书和其合法等同物中阐述的本发明的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (6)

1.一种用于车辆的自主驾驶系统，其包括：
配置成基于全球导航卫星系统(GNSS)信号并且选择性地基于全球导航卫星系统修正信号确定所述车辆的当前位置的定位单元；
存储映射信息的数据库；
联接至所述定位单元和所述数据库的控制单元，所述控制单元配置成根据所述映射信息选择性地产生用于所述当前位置的自主驾驶命令；以及
联接至所述控制单元的用户接口，
其中所述控制单元配置成根据所述映射信息评估所述当前位置，以确定所述车辆是正在映射道路网络内还是靠近所述映射道路网络操作，并且当确定所述车辆正在所述映射道路网络内或靠近所述映射道路网络操作时启用自主操作，
其中在自主操作期间，所述控制单元配置成根据所述映射信息评估所述当前位置，以确定所述车辆是否正靠近所述映射道路网络的终点，
其中，在所述自主操作期间，所述控制单元配置成当确定所述车辆正靠近所述映射道路网络的终点时经由所述用户接口向所述车辆的驾驶员生成第一消息，所述第一消息指示所述车辆正靠近所述映射道路网络的所述终点，
其中所述控制单元配置成当确定所述车辆正靠近所述映射道路网络的终点时，通过中断所述全球导航卫星系统修正信号的接收而开始准备手动操作。
2.根据权利要求1所述的自主驾驶系统，其进一步包括：联接至所述控制单元以根据所述自主驾驶命令自动地操作所述车辆的发动机控制模块、转向机构以及制动装置中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的自主驾驶系统，
其中所述控制单元配置成通过开始接收所述全球导航卫星系统修正信号而启用所述自主操作。
4.根据权利要求3所述的自主驾驶系统，其中所述控制单元配置成经由蜂窝接收器开始所述全球导航卫星系统修正信号的所述接收。
5.根据权利要求4所述的自主驾驶系统，其中在启用自主操作之前，所述控制单元配置成根据所述映射信息评估所述当前位置，以确定所述车辆是否正在映射道路上操作，
其中所述控制单元配置成当确定所述车辆正在所述映射道路上操作时经由所述用户接口向所述车辆的驾驶员生成第二消息，所述第二消息指示所述自主操作的可行性，
其中所述用户接口配置成响应于所述第二消息接受用户输入以开始所述自主操作，且其中所述控制单元配置成当接收到所述用户输入时生成所述自主驾驶命令。
6.根据权利要求1所述的自主驾驶系统，其中所述控制单元配置成根据所述映射信息评估所述当前位置以确定所述车辆是否正在映射道路上操作，
其中所述控制单元配置成当确定所述车辆并未在所述映射道路上操作时禁用所述自主操作。
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