CN110072726A - 自主车辆计算机 - Google Patents

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Abstract

一种车辆中的计算机被编程为：接收关于车辆乘员的传感器数据；基于所述传感器数据而选择所述乘员的行为的类别；以及基于所述选定类别而导航到预定位置。所述车辆可以是可由所述计算机操作的自主车辆。

Description

自主车辆计算机
背景技术
自主车辆可以用于共乘、约车、打车以及运输未拥有自主车辆的乘员的其它服务。然而，自主车辆的乘员可能在乘车期间进行危险行为或经历医疗紧急状况。这些类型的紧急状况可能导致乘员或他人受伤、运输服务的经济责任，或甚至车辆的碰撞。
附图说明
图1是示例自主车辆的框图。
图2是用于图1的自主车辆监测并响应于涉及乘员的紧急状况的示例性过程的过程流程图。
具体实施方式
参考图1，一种车辆30中的计算机34被编程为：接收关于车辆乘员的传感器数据；基于传感器数据而选择乘员的行为的类别；以及基于选定类别而导航到预定位置。
计算机34的编程解决了自主车辆所独有的问题，即，监测乘员并以自动方式响应于紧急状况。自主车辆的所有者，诸如运输服务，可以降低乘员或他人受伤的可能性；降低车辆发生碰撞的可能性；降低车辆被乘员损坏(诸如通过物理损坏或通过烟雾损坏)的可能性；并且降低所有者承担经济责任的可能性。
车辆30可以是自主车辆。计算机34(有时被称为车辆控制器)能够独立于人类驾驶员的干预而完全地或在更大或更小的程度上操作车辆30。计算机34可以被编程为操作推进装置36、制动系统38、转向装置40和/或其它车辆系统。
出于本公开的目的，自主模式被定义为其中车辆30的推进装置36、制动系统38和转向装置40中的每一者由一个或多个计算机控制的模式；在半自主模式下，车辆30的计算机控制车辆推进装置36、制动装置38和转向装置40中的一者或两者。借助于上下文，汽车工程师协会(SAE)已经定义多级自主车辆操作。在0级至2级，人类驾驶员监测或控制大部分的驾驶任务，而通常没有来自车辆30的帮助。例如，在0级(“无自动化”)，人类驾驶员负责所有的车辆操作。在1级(“驾驶员辅助”)，车辆30有时辅助进行转向、加速或制动，但是驾驶员仍然负责绝大部分的车辆控制。在2级(“部分自动化”)，车辆30可以在某些情况下控制转向、加速和制动，而无需进行人为交互。在3级至5级，车辆30承担更多驾驶相关任务。在3级(“条件自动化”)，车辆30可以在某些情况下处理转向、加速和制动，以及监测驾驶环境。然而，3级要求驾驶员偶尔地进行干预。在4级(“高自动化”)，车辆30可以处理与3级时相同的任务，但是在某些驾驶模式下不依赖于驾驶员干预。在5级(“全自动化”)，车辆30可以在没有任何驾驶员干预的情况下处理几乎所有任务。车辆30可以以自主车辆操作级别中的一个或多个操作级别进行操作。因此，根据本公开的以上定义，非自主操作模式可以是指0级至1级，半自主操作模式可以是指2级至3级，并且全自主操作模式可以是指4级至5级。
车辆30包括控制系统32。控制系统32包括计算机34、推进装置36、制动系统38、转向装置40、驾驶传感器42、乘员传感器44、发射器46和用户接口48。控制系统32的这些部件可以通过通信网络50(诸如控制器局域网(CAN)总线、以太网、本地互连网(LIN)和/或通过任何其它有线或无线通信网络)彼此传输信号。
车辆30的推进装置36产生能量并将能量转换成车辆30的运动。推进装置36可以是已知的车辆推进子系统，例如，常规的动力传动系统，其包括联接到将旋转运动传递到车轮的变速器的内燃发动机；电动动力传动系统，其包括电池、电动马达和将旋转运动传递到车轮的变速器；混合动力传动系统，其包括常规的动力传动系统和电动动力传动系统的元件；或任何其它类型的推进装置。推进装置36可以包括与计算机34和/或人类驾驶员通信并从其接收输入的电子控制单元(ECU)等。人类驾驶员可以经由例如加速踏板和/或变速杆来控制推进装置36。
制动系统38可以典型地是已知的车辆子系统，并且抵抗车辆30的运动，从而减慢和/或停止车辆30。制动系统38可以是：摩擦制动器，诸如盘式制动器、鼓式制动器、带式制动器等；再生制动器；任何其它合适类型的制动器；或组合。制动系统38可以包括与计算机34和/或人类驾驶员通信并从其接收输入的电子控制单元(ECU)等。人类驾驶员可以经由例如制动踏板来控制制动系统38。
转向装置40典型地是已知的车辆转向子系统，并且控制车轮的转动。转向装置40可以包括与方向盘和/或计算机34通信并从其接收输入的电子控制单元(ECU)等。转向装置40可以是具有电力辅助的转向装置的齿条齿轮传动系统、线控转向系统(如两者都是已知的)或任何其它合适的系统。
控制系统32可以包括驾驶传感器42。驾驶传感器42可以检测车辆30的内部状态，例如，车轮速度、车轮定向以及发动机和变速器变量。驾驶传感器42可以检测车辆30的位置或定向，例如，全球定位系统(GPS)传感器；加速度计，诸如压电或微机电系统(MEMS)；陀螺仪，诸如速率、环形激光或光纤陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；以及磁力计。驾驶传感器42可以检测外界，例如，雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(激光雷达)装置以及图像处理传感器(诸如相机)。传感器可以包括通信装置，例如，车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆(V2V)装置。
控制系统32可以包括乘员传感器44以检测车辆30的乘员的存在、状况、动作等。乘员传感器44可以包括：健康传感器，诸如心率、血压和体温传感器；可见光或红外相机；电化学检测器和/或空气采样器；麦克风；在座椅内的重量传感器；检测安全带是扣住还是脱开的传感器；以及针对乘员的其它类型的传感器。
计算机34包括在控制系统32中，用于执行各种操作，包括如本文所述的那些。计算机34是一般包括处理器和存储器的计算装置，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储可由处理器执行以执行各种操作(包括本文公开的那些)的指令。计算机34的存储器一般还存储经由各种通信机制接收的远程数据；例如，计算机34一般被配置为用于在控制器局域网(CAN)总线等上进行通信，和/或用于使用其它有线或无线协议，例如蓝牙等。计算机34还可以具有通向车载诊断连接器(OBD-II)的连接。经由通信网络50，计算机34可以向车辆30中的各种装置传输消息和/或从各种装置接收消息，所述各种装置例如控制器、致动器、传感器等，例如本文讨论的控制器和传感器。尽管为了便于说明，图1中示出了一个计算机34，但是应当理解，计算机34可以包括一个或多个计算装置，并且本文所述的各种操作可以由一个或多个计算装置执行。
发射器46可以连接到通信网络50。发射器46可以适于通过任何合适的无线通信协议无线地传输信号，所述无线通信协议诸如蓝牙、WiFi、802.11a/b/g、无线电等。发射器46可以适于与远程服务器52通信，即，与车辆30不同并与车辆30隔开的服务器。远程服务器52可以位于车辆30外部。例如，远程服务器52可以与其它车辆(例如，车辆对车辆(V2V)通信)、基础设施部件(例如，车辆对基础设施(V2I)通信)、紧急响应器、与车辆30的所有者或乘员相关联的移动装置等相关联。
用户接口48向车辆30的乘员呈现信息并从车辆30的乘员接收信息。用户接口48可以位于例如车辆30的乘客舱中的仪表板上，或者位于乘员容易看到和/或听到的任何地方。用户接口48可以包括拨号盘、数字读出装置、屏幕、扬声器等，以用于向乘员提供信息，例如，诸如已知的人机接口(HMI)元件。用户接口48可以包括按钮、旋钮、键盘、麦克风等，以用于从乘员接收信息。
图2是示出用于计算机34监测并响应于涉及车辆30的乘员的紧急状况的示例性过程200的过程流程图。过程200的步骤被编程到计算机34中。过程200在框205中开始，其中计算机34从乘员传感器44接收指示乘员已经进入车辆30的信号。来自乘员传感器44的信号可以指示例如车门已经打开、安全带已经扣住、重量在车辆30的座位中、乘员的视觉图像等。
接着，在框210中，计算机34从乘员传感器44接收关于车辆乘员的传感器数据。传感器数据可以包括指示以下项的数据：乘员的手势，诸如手臂运动、身体运动等；面部表情，诸如快乐、痛苦、恶心、疼痛等；烟雾产生，诸如由点燃的香烟产生；和/或语音音量，诸如沉默、谈话、大喊等。
接着，在框215中，计算机34基于传感器数据而选择乘员的行为的类别。用于选择的行为是手势、面部表情、烟雾产生和乘员的语音音量中的至少一者。类别可以被存储为指定手势等的条件集，其指示在类别内的行为。类别可以包括例如紧急和非紧急。系统设计者指定为在车辆30中不期望的行为可以被分类为紧急，例如吸烟、打架、饮用酒精饮料、将头探出车窗等。所有其它行为可以被分类为非紧急行为。可以通过用于识别手势和/或面部表情的算法来运行传感器数据中的一些或全部。如果算法找到例如乘员拳打另一个乘员的手势，那么可以触发紧急类别的条件中的一者，以将该行为归于该类别中。
又例如，类别可以包括医疗紧急、行为紧急和非紧急。医疗紧急类别可以包括诸如抓住肢体、心率加快、呕吐、癫痫发作、指示疼痛的面部表情等行为。行为紧急类别可以包括诸如吸烟、打架、饮用酒精饮料、将头探出车窗、携带违禁货物上车等。“违禁货物”是指车辆30的所有者决定不应被允许进入车辆30的货物，诸如爆炸物、枪支或非法药物。非紧急类别可以包括所有其它行为。非紧急类别还可以包括来自医疗紧急类别的与来自乘员的话语(诸如“我很好”)有关的一些行为。
再例如，类别可以包括用于不同类型的医疗紧急状况的多个类别、用于严重行为紧急状况的类别、用于非严重行为紧急状况的类别和用于非紧急状况的类别。严重行为紧急类别可以包括诸如战斗的行为，并且非严重行为紧急类别可以包括诸如吸烟的其它行为。
接着，在框215之后，在判定框220中，计算机34确定乘员表现出的行为是否可接受。存储的类别可以在存储器中与可接受或不可接受相关联。例如，非紧急类别可以被认为是可接受的，并且紧急类别是不可接受的。再例如，非紧急类别可以被认为是可接受的，并且医疗紧急类别和行为紧急类别可以被认为是可接受的。如果行为被认为是可接受的，那么过程200返回到框210以继续如上所述的那样接收传感器数据。
如果行为被认为是不可接受的，那么接着，在框225中，计算机34确定乘员是否先前已经被警示，如下面关于框230所述。如果先前没有警示乘员，那么过程200前进到框230。如果先前已经警示乘员，那么过程前进到框235。因此，如图2所示，在过程继续到框235之前，向乘员提供一个总体警示。计算机34可以可选地被编程为不向乘员提供警示或向乘员提供多个警示。
如果先前没有警示乘员，那么接着，在框230中，计算机34基于选定类别而警示乘员。例如，如果选定类别是医疗紧急，那么计算机34可以指示用户接口48询问乘员的状况，例如“你还好吗？”。如果选定类别是行为紧急，那么计算机34可以指示用户接口48警告乘员停止该行为，例如“请熄灭你的香烟。”警示可以是听觉、视觉、触觉或任何组合的。
如果如在判定框225中确定的那样，乘员已经被警示，那么在框235中，计算机34选择预定位置。预定位置可以存储在计算机34的存储器中，或者可以使用例如地图服务和/或来自远程或“云”服务器的其它数据进行查找，即，经由诸如蜂窝、互联网等的广域网访问。预定位置可以包括：一个或多个紧急响应站，诸如急诊室、医院和警察局；和/或车辆30的当前位置。可以基于选定类别而选择预定位置。例如，预定位置可以是用于医疗紧急状况的急诊室和用于行为紧急状况的警察局。又例如，预定位置可以是用于严重行为紧急状况的警察局和用于非严重行为紧急状况的当前位置。
接着，在框240中，计算机34基于选定类别而将消息传输到远程服务器52。例如，在医疗紧急状况下，计算机34可以指示发射器46向紧急响应站传输消息，以向紧急响应站通知乘员的状况和估计的到达时间。
接着，在框245中，计算机34可以将车辆30导航到预定位置。导航到预定位置可以是基于选定类别，如上面关于框235所述。此外，导航到预定位置可以是基于在警示乘员之后的第二行为的类别；也就是说，过程200可以在框230之前前进到框215一次，并且在框230之后前进到框215一次，并且在框235中的预定位置的选择可以是基于来自框215的第二选定类别。如果预定位置是车辆30的当前位置，那么计算机34可以采取附加的动作，诸如打开车辆30的车门和警示乘员离开车辆30或将货物从车辆30移走。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在本质上是描述性的而非限制性的字词。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以按不同于具体描述的其它方式来实践。

Claims (20)

1.一种计算机，所述计算机被编程为：
接收关于车辆乘员的传感器数据；
基于所述传感器数据而选择所述乘员的行为的类别；以及
基于所述选定类别而导航到预定位置。
2.如权利要求1所述的计算机，所述计算机进一步被编程为基于所述选定类别而将消息传输到远程服务器。
3.如权利要求1至2中一项所述的计算机，所述计算机进一步被编程为基于所述选定类别而警示所述乘员。
4.如权利要求3所述的计算机，所述计算机进一步被编程为基于在警示所述乘员之后发生的第二行为的类别而导航到所述预定位置。
5.如权利要求1至4中一项所述的计算机，其中所述预定位置是紧急响应站。
6.如权利要求5所述的计算机，所述计算机进一步被编程为将消息传输到所述紧急响应站。
7.如权利要求1至4中一项所述的计算机，其中所述预定位置是所述车辆的当前位置。
8.如权利要求1至7中一项所述的计算机，其中所述行为是手势、面部表情、烟雾产生和所述乘员的语音音量中的至少一者。
9.如权利要求1至8中一项所述的计算机，其中所述选定类别是紧急和非紧急中的一者。
10.如权利要求1至8中一项所述的计算机，其中所述选定类别是医疗紧急、行为紧急和非紧急中的一者。
11.一种方法，所述方法包括：
接收关于车辆乘员的传感器数据；
基于所述传感器数据而选择所述乘员的行为的类别；以及
基于所述选定类别而导航到预定位置。
12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括基于所述选定类别而将消息传输到远程服务器。
13.如权利要求11至12中一项所述的方法，所述方法还包括基于所述选定类别而警示所述乘员。
14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括基于在警示所述乘员之后发生的第二行为的类别而导航到所述预定位置。
15.如权利要求11至14中一项所述的方法，其中所述预定位置是紧急响应站。
16.如权利要求15所述的方法，所述方法还包括将消息传输到所述紧急响应站。
17.如权利要求11至14中一项所述的方法，其中所述预定位置是所述车辆的当前位置。
18.如权利要求11至17中一项所述的方法，其中所述行为是手势、面部表情、烟雾产生和所述乘员的语音音量中的至少一者。
19.如权利要求11至18中一项所述的方法，其中所述选定类别是紧急和非紧急中的一者。
20.如权利要求11至18中一项所述的方法，其中所述选定类别是医疗紧急、行为紧急和非紧急中的一者。
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