CN110155083A - 自主车辆的回退请求 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有存储器(130)、用于控制车辆(100)的多个自驾驶系统(160‑172)、以及一个或多个处理器(120)的系统。处理器被配置为接收与对主任务的请求相关联的至少一个回退任务和每个后退任务的至少一个触发器。每个触发器都是条件的集合，当条件被满足时，指示车辆何时要求注意适当操作。处理器还被配置为向自驾驶系统发送指令以执行主任务并从自驾驶系统接收状态更新。处理器被配置为基于状态更新来确定触发器的条件的集合被满足，并且基于相关联的回退任务将进一步的指令发送到自驾驶系统。

Description

自主车辆的回退请求

本申请是申请日为2016年5月23日、申请号为201680037342.8、发明名称为“自主车辆的回退请求”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

诸如不需要人类驾驶员的车辆的自主车辆能够用于帮助将乘客或物品从一个地点到另一地点的运输。这样的车辆可以以完全自主模式操作，其中乘客可以提供一些初始输入，诸如目的地，并且车辆操纵它自己到达该目的地。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种系统。该系统包括存储器、用于控制车辆的多个自驾驶系统、以及一个或多个处理器。一个或多个处理器被配置为接收与对主任务的请求相关联的至少一个回退任务和每个回退任务的至少一个触发器，每个触发器是条件的集合，当条件被满足时，指示车辆何时需要注意适当的操作；向一个或多个自驾驶系统发送指令的第一集合以执行主任务；从自驾驶车系统接收状态更新；至少部分地基于状态更新来确定触发器的条件的集合被满足；并且基于与触发器相关联的回退任务将指令的第二集合发送到一个或多个自驾驶系统。

在一个示例中，对于每个触发器而言，条件的每个集合是不同的。在同一示例中，一个或多个处理器还被配置为确定已经满足触发器的条件的集合。在另一示例中，基位置被硬编码在存储器上，并且一个或多个处理器还被配置为确定与触发器相关联的回退任务是不可执行的，并且将回退任务更新为驾驶到基位置。

在又一示例中，一个或多个处理器还被配置为基于来自于自驾驶系统的状态更新来发送状态更新报告、接收至少一个更新的回退任务、并且将至少一个更新的回退任务存储到存储器。在该示例中，一个或多个处理器还被配置为基于至少一个更新的回退任务来更新至少一个回退任务。

在进一步的示例中，一个或多个处理器还被配置为确定触发器的条件的集合不再被满足；并且当确定触发器的一个或多个条件不再被满足时，将指令的第三集合发送到一个或多个自驾驶系统以自主地恢复主任务。在又一示例中，一个或多个处理器还被配置为确定触发器的紧急性级别，紧急性级别与在触发器的条件的集合被满足后与触发器相关联的回退任务有多快被执行有关；并在触发器的紧急性级别是某一级别时在完成主任务之前发送指令的第二集合。

在另一示例中，指令的第二集合包括使自驾驶系统停止执行主任务的指令。在进一步的示例中，一个或多个处理器还被配置为通过访问每个触发器与对应的回退任务的映射来确定哪个回退任务与触发器相关联。在又一示例中，系统还包括车辆。在该示例中，如果基位置没有被存储在存储器中，车辆将不会启动。

本公开的另一方面提供了一种车队管理系统。车队管理系统包括被配置为接收关于能够自主驾驶的多个车辆的状态的更新的服务器；并将调度命令发送到车辆中的一个，调度命令包括对主任务的请求、至少一个回退任务、以及每个回退任务的至少一个触发器，每个触发器是条件的集合，当条件被满足时，指示车辆何时需要注意适当的操作。

在一个示例中，服务器还被配置为响应于接收到的更新而发送至少一个更新的回退任务。在另一示例中，调度命令还包括针对每个触发器的紧急性级别，紧急性级别与在触发器的条件的集合被满足之后与触发器相关联的回退任务多快被执行有关。

在进一步的示例中，服务器还被配置为确定在执行至少一个回退任务时车辆中的一个可以驾驶到的一个或多个回退位置。在该示例中，调度命令还包括一个或多个回退位置。在另一示例中，系统还包括能够自主驾驶的多个车辆。

本公开的又一方面提供了一种系统。系统包括用于控制车辆的多个自驾驶系统、一个或多个处理器、以及存储器。存储器包括行程管理器模块，所述行程管理器模块包括指令，所述指令在被执行时使得一个或多个处理器将指令的第一集合发送到一个或多个自驾驶系统以执行主要任务，且将指令的第二集合发送到一个或多个自驾驶系统来执行与触发器相关联的回退任务，所述触发器是当被满足时指示车辆何时需要注意适当操作的条件的集合。存储器还包括任务监督模块，所述任务监督模块包括指令，所述指令在被执行时使得一个或多个处理器从行程管理器模块接收车辆状态更新，基于从行程管理器模块接收到的当前车辆状态确定触发器的条件的集合被满足，并且基于与被满足的触发器的条件的集合相关联的回退任务将信息发送到行程管理器模块。

在一个示例中，任务监督模块还包括在被执行时使得一个或多个处理器确定触发器的紧急性级别的指令，紧急性级别与在触发器的条件的集合被满足之后与触发器相关联的回退任务有多快被执行有关，其中所述指示包括紧急性级别。在该示例中，行程管理器模块还包括指令，所述指令在被执行时使一个或多个处理器发送具有停止执行主任务的指令的指令的第二集合。

在另一示例中，任务监督模块还包括指令，所述指令在被执行时使得一个或多个处理器通过访问每个触发器与对应的回退任务的映射来确定哪个回退任务与触发器相关联。在又一示例中，系统还包括车辆。

附图说明

图1是根据示例性实施例的示例车辆的功能图。

图2是根据示例性实施例的示例系统的功能图。

图3是根据本公开的各方面的图2的系统的示意图。

图4是根据本公开的各方面的示例地图。

图5是根据本公开的各方面的示例图。

图6是根据本公开的各方面的地理区域的示例鸟瞰图。

图7是根据本公开的各方面的地理区域的另一示例鸟瞰图。

图8是根据本公开的各方面的另一示例图。

图9是根据本公开的各方面的又一示例图。

图10是根据本公开的各方面的示例流程图。

具体实施方式

概述

本技术涉及用于自主设置和执行回退请求的自主车辆。回退任务可以包括在自主车辆不能正常操作的事件中车辆的计算机可以执行的任务。例如，一些回退任务可以涉及安全地快速停止，特别是在紧急情形的情况下，所述紧急情形诸如遇到车辆故障或事故。其他回退任务涉及驾驶延长的时间段到预设的或基于车辆的状态所确定的另一位置。这些类型的回退任务在一些情形下是有用的，所述情形诸如当车辆燃料/能量低、检测到轻微的传感器退化、失去与车队管理服务器的连接、或者出于任何原因在完成任何其他更高优先级的任务之后缺乏关于接下来要做什么的任何特定可执行指令时。在这些情形下，车辆仍然能够安全驾驶一段时间，因此能够执行涉及继续驾驶的回退任务。让车辆自己驾驶到一个地方以被服务或恢复连接比停在某个位置让某人必须前往车辆的停靠位置以服务或取回车辆更可取。

自主车辆中的计算设备可以包含用于离散任务的指令。用于特定任务的指令可以形成单个模块。可以有行程管理器模块，其可以包含用于在位置之间导航和操纵(maneuver)车辆的指令。也可以有任务监督模块，其可以包含用于处理接收到的任务请求的指令。任务监督模块还可以包含用于确定任务应该何时相对于彼此被执行的指令；换句话说，管理任务队列。另外，任务监督模块可以包括专用于管理回退任务的子模块，回退选择器模块。回退选择器模块可以包含用于处理接收到的回退任务和确定要执行哪个回退任务以及何时执行的指令。

远程调度系统可响应于，伴随或独立于乘客相关的或非乘客的任务请求，将用于一个或多个回退任务的信息发送到车辆。乘客相关的任务请求或行程请求可以提供诸如搭车位置和行程的目的地位置的信息。非乘客任务可以包括预定位、加油/充电、停车、去维修、绕街区转、和更新软件。回退选择器模块可以接收并处理回退任务。在一些示例中，如图5中所示，如果车辆出于任何原因不能完成乘客相关的或非乘客的任务，则每个乘客相关的或非乘客的任务请求与可以使得车辆执行回退任务的回退指令一起被发送。

乘客相关的或非乘客的任务可以由用户经由客户端计算设备发起。用户可以将用于乘客相关的或非乘客的任务的信息发送到调度系统。然后调度系统可以将任务请求发送到车辆的计算设备，在那里由任务监督模块接收和处理所述任务请求。一个或多个回退任务可以与任务请求相关联地被发送到车辆的计算设备。回退任务是在特定条件下执行的任务，通常是诸如在自主车辆无法正常操作时的紧急条件。然后接收到的乘客相关的或非乘客的任务可以由任务监督模块存储在车辆中的一个或多个计算设备中的队列中，并且所接收的回退任务可以由回退选择器模块分开地存储在存储器中。

例如，可以从用户计算设备向系统发送关于基位置、或者当不能执行其他回退任务时车辆前往的位置的回退信息。该信息然后可以被转发给车辆。或者，系统中的服务器可以确定并向车辆发送回退任务的信息而不接收任何用户输入。例如，服务器可以确定退化的传感器需要维修，并且还可以基于车辆的当前位置和地图数据来确定可以修理传感器的最近的维修站。

回退指令可以包括取决于回退任务的性质的某些信息。例如，对于涉及驾驶到诸如充电站或维修车库的某种类型的位置的任务，可以在回退指令中指定位置或区域。诸如驾驶任务的目的地位置的信息可以由车辆的计算设备确定，或者被硬编码在车辆的计算设备上。在一些示例中，可以有被硬编码到车辆中的多个位置，并且车辆的计算设备可以在考虑邻近度、所提供的服务、负荷水平、和其他考虑因素之后确定要前往所述多个位置中的哪个位置。另外，对于要求除驾驶和停车之外的动作的任务，诸如与外部系统的交互，指令还可以包括特定于动作的细节，如用于加油系统或维修站的认证信息。

回退指令还可以包括一个或多个触发器。触发器可以包括当被满足时指示车辆应该执行回退任务的一个或多个条件。条件可以包括，例如，车辆的燃料或能量水平满足预定阈值、车辆的计算设备和车队管理设备的服务器之间的连接丢失、车辆的任务队列是空的、以及安排了在特定时间的定期维修。

为了确定特定触发器的条件或多个条件何时被满足，车辆自驾驶系统可以周期性地和/或连续地向车辆的计算设备传输状态更新。作为示例，状态更新可以包括诸如来自车辆的仪器或传感器的燃料水平或其他内部或外部测量结果的信息。如图5所示，车辆的计算设备可以使用状态更新来确定相关触发器的一个或多个条件被满足。例如，燃料指示器可以连续地监测罐(tank)中的燃料水平。车辆的计算设备的任务监督模块可以基于车辆的燃料经济性、区中的加油站的密度、以及表示到达附近的加油站可能需要的燃料量的其他因素来设置燃料量的阈值水平。然后，车辆的计算设备的任务监督模块可以监视燃料水平并确定它何时达到阈值。

在满足特定触发器的条件或多个条件之后，可以触发回退任务，并且车辆的计算设备的回退选择器模块可以发送执行任何回退任务或与特定触发器相对应的任务的指令，如图5所示。例如，当燃料水平达到如触发器定义的阈值时，回退选择器模块然后可以发送执行驾驶到最近的加油站的回退任务的指令。这可以包括基于车辆的当前位置和到该加油站或充电站的最短路线来确定最近的加油站或充电站的位置。

在一些情况下，当回退任务被触发时，自主车辆可能正在执行另一任务。就这一点而言，已经被触发的特定回退任务的回退指令可以包括用于从执行所述另一任务转换到执行特定回退任务的附加指令。附加指令还可以包括特定的回退任务是应该立即执行、在完成所述另一个任务之后执行、还是在队列中的某个其他指定的任务之后执行的指示。该指示可以基于触发器的紧急性或特定回退任务的重要性。对触发器的紧急性级别或回退任务的优先级的级别的指定可以被包括在指令中。级别可以被指定为高、中、或低。

在一些示例中，当车辆当前正在执行乘客相关任务时，可以在行程完成之后执行回退任务。如图6所示，在放下乘客因此完成乘客相关的任务之后，车辆可能没有在队列中的其他任务，并且没有来自调度系统的进一步指令。在这种情形下，车辆可以执行在附近停车的回退任务，直到接收到进一步的指令。在图7所示的另一情形下，可以在执行乘客相关的任务的同时触发补给燃料回退任务，但仍然可以在乘客相关的任务完成之后执行。在这种情况下，车辆的计算设备可能已经确定有足够的燃料到达目的地，然后前往最近的加油站。然而，如果触发动作是紧急的，则车辆的计算设备的回退选择器模块可以发送提前结束行程的指令，这可能包括也可能不包括卸载乘客，并且继续执行回退任务。这些情形可以涉及能够阻止车辆完成行程的车辆的问题。如果乘客已经下车，则另一自主车辆可以被派去接载他们并完成剩余的行程。

如果回退任务由于用于执行回退任务的回退指令格式错误或者任何其他原因而不能被执行并且还没有被另一回退任务取代，则当具有错误格式或其他方式的缺陷的指令的回退任务被触发时，回退选择器模块可以发送将自主车辆操纵到基位置的指令，如图8所示。或者，当还没有接收到其他回退指令时，车辆可以被驾驶到基位置。基位置的地址或位置坐标可以被硬编码到车辆中。在一些示例中，多个基位置的地址或位置坐标可以被硬编码，从而允许车辆的计算设备的回退选择器模块根据回退任务何时被触发来选择和操纵车辆到最近的或最方便的基位置。在一个示例中，如果没有为车辆设置基位置，则车辆将不会启动，从而保证无论何时在车辆运转时，车辆有作为最后可去之处的前往的位置，从而降低了自主车辆陷入困境的风险。

如果由于某些外部和/或内部因素，自主车辆不能到达在回退指令中指定的位置或基位置，则车辆的计算设备的回退选择器模块可以然后将车辆靠边停车并向调度系统发送消息。该消息可以包括车辆的位置和/或外部和/或内部因素的列表。

在一些情形下，条件可能改变，使得车辆当前正在执行的当前回退任务的触发器的条件或多个条件不再被满足。回退选择器模块可以确定是否发生这种情况。当条件或多个条件不再被满足时，车辆可以根据回退任务的附加指令继续执行当前的回退任务或者返回执行任务队列中的定期安排的任务。返回执行定期安排的任务可以意指执行可能已被当前回退任务中断的任务或队列中的下一任务。

另外地或可替换地，计算设备可以将状态更新报告发送到调度系统。基于状态更新报告，调度系统可以将更新的回退指令发送到自主车辆，如图9所示。回退选择器模块可以用更新的回退任务信息替换先前接收的回退指令。在一些示例中，先前发送的回退任务可能已经结合任务请求而被发送。然而，在其他示例中，更新的回退任务可以与先前发送的(多个)回退任务一起被存储在车辆的计算设备中。

示例系统

如图1所示，根据本公开的一个方面的车辆100包括各种组件。虽然本公开的某些方面对于特定类型的车辆特别有用，但是车辆可以是任何类型的车辆，包括但不限于汽车、卡车、摩托车、公共汽车、休闲车等。车辆可以具有一个或多个计算设备，诸如包含一个或多个处理器120的计算设备110、存储器130以及通常存在于通用计算设备中的其他组件。

存储器130存储可由一个或多个处理器120访问的信息，包括可由处理器120执行或以其他方式使用的指令132和数据138。存储器130可以是能够存储处理器可访问的信息的任何类型，包括计算设备可读介质或存储可以借助电子设备来读取的数据的其它介质，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD或其他光盘，以及其他可写入和只读存储器。系统和方法可以包括前述的不同组合，由此指令和数据的不同部分被存储在不同类型的介质上。

指令132可以是要由处理器直接执行的指令的任何集合(诸如机器码)或间接执行的指令的任何集合(诸如脚本)。例如，指令可以作为计算设备代码被存储在计算设备可读介质上。就此而言，术语“指令”和“程序”在本文中可以互换使用。指令可以以目标代码格式存储以供处理器直接处理，或者以任何其它计算设备语言存储，所述计算设备语言包括按需解释或预先编译的独立源代码模块的脚本或集合。下面将更详细地解释指令的功能、方法、和例程。

指令可以包括用于完成特定任务的指令。例如，可以包含用于在位置之间导航和操纵车辆的指令的行程管理器模块134。还可以存在任务监督模块136，其可以包含用于处理接收到的任务请求的指令。任务监督模块136还可以包含用于确定任务应该何时相对于彼此被执行的指令；换句话说，管理任务队列。另外，任务监督模块136可以包括专用于管理回退任务的子模块，回退选择器模块137。回退选择器模块137可以包含用于处理接收到的回退任务并确定要执行哪个回退任务以及何时执行的指令。

数据138可以根据指令132由处理器120检索、存储或修改。例如，尽管所要求保护的主题不受任何特定数据结构的限制，但是可以将数据存储在计算设备寄存器中、作为具有多个不同字段和记录的表格(XML文档或平面文件)存储在关系数据库中。数据也可以以任何计算设备可读格式被格式化。

一个或多个处理器120可以是任何传统的处理器，诸如市场上可买到的CPU。或者，一个或多个处理器可以是诸如ASIC或其他基于硬件的处理器的专用设备。虽然图1在功能上将计算设备110的处理器、存储器、和其他元件示出为在相同的块内，但是本领域普通技术人员将理解，处理器、计算设备、或存储器实际上可以包括多个处理器、计算设备、或存储器，其可以被存储或不被存储在相同的物理外壳内。例如，存储器可以是位于与计算设备110的外壳不同的外壳中的硬盘驱动器或其它存储介质。因此，对处理器或计算设备的引用将被理解为包括对可并行或可不并行操作的处理器或计算设备或存储器的集合的引用。

计算设备110可以包括与计算设备有关的通常使用的全部组件，诸如上面描述的处理器和存储器，以及用户输入150(例如，鼠标，键盘，触摸屏和/或麦克风)和各种电子显示器(例如，具有屏幕的监视器或可操作来显示信息的任何其他电子设备)。在该示例中，车辆包括内部电子显示器152以及一个或多个扬声器154以提供信息或视听体验。就这一点而言，内部电子显示器152可以位于车辆100的车厢内，并且可以被计算设备110使用以向车辆100内的乘客提供信息。

计算设备110还可以包括一个或多个无线网络连接154以便利与其他计算设备(诸如下面详细描述的客户端计算设备和服务器计算设备)的通信。无线网络连接可以包括：诸如蓝牙、蓝牙低功耗(low energy，LE)、蜂窝连接的短距离通信协议；以及各种配置和协议，其包括因特网、万维网、内联网、虚拟私有网络，广域网、本地网络、使用一个或多个公司私有的通信协议的私有网络、以太网、WiFi和HTTP、以及前述的各种组合。

在一个示例中，计算设备110可以是并入车辆100中的自主驾驶计算系统。自主驾驶计算系统可以能够与车辆的各种组件进行通信。例如，返回到图1，计算设备110可以与车辆100的各种系统通信，诸如减速系统160、加速系统162、转向系统164、信号系统166、导航系统168、定位系统170、和检测系统172，以便根据存储器130的指令132来控制车辆100的移动、速度等。此外，虽然这些系统被示出为在计算设备110的外部，但实际上，这些系统也可以被并入到计算设备110中，再次作为用于控制车辆100的自主驾驶计算系统。

作为示例，计算设备110可以与减速系统160和加速系统162交互，以便控制车辆的速度。类似地，计算机110可以使用转向系统164以便控制车辆100的方向。例如，如果车辆100被配置为在道路上使用，诸如汽车或卡车，则转向系统可以包括控制车轮的角度以将车辆转向的组件。信号系统166可以被计算设备110使用，以便，例如，通过在需要时点亮转弯灯或刹车灯来将车辆的意图用信号通知给其他驾驶员或车辆。

导航系统168可以由计算设备110使用，以便确定并跟随到某个位置的路线。就这一点而言，导航系统168和/或数据138可以存储详细的地图信息，例如，标识道路、车道线、交叉路口、人行横道、速度限制、交通信号灯、建筑物、标志、实时交通信息、植被、或其他这样的物体和信息的高度详细的地图。

图4是地图400的示例。在该示例中，地图包括多个不同的特征，这些特征标识各种特征的形状和位置，所述各种特征诸如车道410-416、交叉路口420-426、建筑物430-436、加油站438、停车位440-446、车道入口(例如，到停车场或其他位置的车道入口)450、胎肩区452-454、以及禁止停车区域456。这些功能一起对应于单个城市街区。地图400可以是上述详细地图的一部分，并且由车辆100的各种计算设备使用以便操纵车辆100。

计算设备110可以使用定位系统170以便确定车辆在地图上或地球上的相对或绝对位置。例如，定位系统170可以包括GPS接收器以确定设备的纬度、经度和/或高度位置。诸如基于激光的定位系统、惯性辅助GPS、或基于相机的定位的其他位置系统也可以用于标识车辆的位置。车辆的位置可以包括诸如纬度、经度、和高度的绝对地理位置以及相对位置信息(诸如相对于紧靠其周围的其他汽车的位置)，这通常能够以比绝对地理位置更少的噪声来确定。

定位系统170还可以包括与计算设备110通信的其他设备，诸如加速度计、陀螺仪、或另一方向/速度检测设备，以确定车辆的方向和速度或对其的改变。仅作为示例，加速设备可以确定它相对于重力方向或与之垂直的平面的俯仰、偏航或滚转(或其变化)。设备还可以追踪速度的增大或减小以及这种变化的方向。如本文所述的设备对位置和朝向数据的提供可以被自动提供给计算设备110、其它计算设备以及前述的组合。

检测系统172还包括用于检测车辆外部的物体(诸如其他车辆、道路上的障碍物、交通信号灯、标志，树木等)的一个或多个组件。例如，检测系统170可以包括激光器、声纳、雷达、相机和/或记录可以由计算设备110处理的数据的任何其他检测设备。在车辆是诸如汽车的小型乘客车辆的情况下，汽车可以包括安装在车顶上或其他方便的位置的激光器或其他传感器。

计算设备110可以通过控制各种组件来控制车辆的方向和速度。作为示例，计算设备110可以使用来自详细地图信息和导航系统168的数据完全自主地将车辆导航到目的地位置。计算设备110可以使用定位系统170来确定车辆的位置和使用检测系统172在需要时检测和响应物体，以安全到达位置。为了这样做，计算设备110可以使车辆加速(例如，通过增加燃料或由加速系统162提供给发动机的其他能量)、减速(例如，通过减少供应给发动机的燃料、改变档位、和/或通过由减速系统160施加制动)、改变方向(例如，通过由转向系统164转动车辆100的前轮或后轮)、以及发信号通知这样的改变(例如，通过点亮信号系统166的转向灯)。因此，加速系统162和减速系统162可以是包括车辆的发动机和车辆的车轮之间的各种组件的传动系统的一部分。同样，通过控制这些系统，计算设备110还可以控制车辆的传动系统，以便自主地操纵车辆。

车辆100的计算设备110还可以从其他计算设备接收信息或向其他计算设备传递信息。图2和图3分别是包括经由网络260连接的多个计算设备210、220、230、240、和存储系统250的示例系统200的示意图和功能图。系统200还包括车辆100和车辆100A，车辆100A可以类似于车辆100来配置。虽然为了简单起见只绘制了几个车辆和计算设备，但是典型的系统可以包括多得多的车辆和计算设备。

如图3所示，计算设备210、220、230、240中的每一个可以包括一个或多个处理器、存储器、数据和指令。这样的处理器、存储器、数据和指令可以与计算设备110的一个或多个处理器120、存储器130、指令132、和数据138类似地配置。

网络260和中间节点可以包括各种配置和协议，包括诸如蓝牙、蓝牙LE、因特网、万维网、内联网、虚拟私有网络、广域网、本地网络、使用一个或多个公司私有的通信协议的私有网络、以太网、WiFi和HTTP、以及前述的各种组合。这种通信可以由能够向或从其他计算设备传输数据的任何设备(诸如调制解调器和无线接口)来便利。

在一个示例中，一个或多个计算设备110可以包括具有多个计算设备(例如，负载平衡的服务器群)的服务器，其为了向和从其他计算设备接收、处理和传输数据的目的而与网络的不同节点交换信息。例如，一个或多个计算设备210可以包括能够经由网络260与车辆100的计算设备110或者车辆100A的类似的计算设备以及计算设备220、230、240通信的一个或者多个服务器计算设备。例如，车辆100和100A可以是能够由一个或多个服务器计算设备调度到各种位置的车队的一部分。就这一点而言，车队的车辆可以周期性地向一个或多个服务器计算设备发送由车辆各自的定位系统提供的位置信息，并且一个或多个服务器计算设备可以跟踪车辆的位置。

另外，一个或多个服务器计算设备210可以使用网络260来在诸如计算设备220、230、240的显示器224、234、242的显示器上向诸如用户222、232、242的用户发送并呈现信息。就这一点而言，计算设备220、230、240可被认为是客户端计算设备。

如图3所示，每个客户端计算设备220、230、240可以是打算供用户222、232、242使用的个人计算设备，并且具有与个人计算设备有关的通常使用的所有组件，包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU))、存储数据和指令的存储器(例如，RAM和内部硬盘驱动器)、诸如显示器224、234、244的显示器(例如，具有屏幕的监视器、触摸屏、投影仪、电视机、或可操作来显示信息的其他设备)、以及用户输入设备226、236、246(例如，鼠标、键盘、触摸屏或麦克风)。客户端计算设备还可以包括用于记录视频流的相机、扬声器、网络接口设备、以及用于将这些元件彼此连接的所有组件。

另外，客户端计算设备220和230还可以包括用于确定客户端计算设备的位置和朝向的组件228和238。例如，这些组件可以包括GPS接收器以确定设备的纬度、经度和/或高度，以及如上面关于车辆100的定位系统170所述的加速度计、陀螺仪或另一个方向/速度检测设备。

虽然客户端计算设备220、230和240每个都可以包括全尺寸的个人计算设备，但是它们可以可替换地包括能够通过诸如因特网的网络与服务器无线地交换数据的移动计算设备。仅作为示例，客户端计算设备220可以是移动电话或者诸如具有无线功能的PDA、平板PC、可穿戴计算设备或系统、或者能够经由因特网或者其他网络获得信息的上网本的设备。在另一示例中，客户端计算设备230可以是可穿戴计算系统，在图2中显示为头戴式计算系统。作为示例，用户可以使用小键盘、键盘、麦克风来输入信息，利用相机或触摸屏使用视觉信号来输入信息。

在一些示例中，客户端计算设备240可以是由管理员用来向诸如用户222和232的用户提供门房服务的门房工作站。例如，门房242可以使用门房工作站240通过用户各自的客户端计算设备或车辆100或100A经由电话呼叫或音频连接与所述用户进行通信，以便促进车辆100和100A的安全操作以及用户的安全，如下面进一步详细描述的。尽管在图2和图3中仅示出了单个门房工作站240，但是在典型的系统中可以包括任何数量的这样的工作站。

存储系统250可以存储各种类型的信息，如下面更详细描述的。该信息可以被一个或多个服务器计算设备(诸如一个或多个服务器计算设备210)检索或以其他方式访问，以便执行本文描述的特征中的一些或全部。例如，信息可以包括用于生成和评估位置之间的路线的路线规划数据(routing data)。路线规划信息可以用于估计在第一位置的车辆到达第二位置需要花多长时间。在这方面，路线规划信息可以包括地图信息，不一定与上述的详细地图信息一样具体，而是包括道路、以及关于那些道路的信息，诸如方向(单向，双向等)、朝向(北，南等)、速度限制、以及标识预期交通状况的交通信息等。信息还可以包括任务队列、各种任务、以及与任务相关联的信息。任务可以是乘客相关的任务、非乘客的任务、回退任务等。

正如存储器130，存储系统250能够是能够存储可由一个或多个服务器计算设备210访问的信息的任何类型的计算机化的存储设备，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD、CD-ROM、能够写入和只读存储器。另外，存储系统250可以包括分布式存储系统，其中数据存储在多个不同的存储设备上，这些存储设备可以实际地位于相同或不同的地理位置。存储系统150可以经由网络260连接到计算设备，如图2所示，并且/或者可以直接连接到或并入到计算设备110、210、220、230、240等中的任何一个中。

除了上面描述的和附图中示出的操作之外，现在将描述各种操作。应该理解，以下操作不必按照下面描述的精确顺序来执行。相反，可以按照不同的顺序或同时处理各个步骤，并且也可以添加或省略步骤。

示例方法

在一个方面，用户可以将用于请求车辆的应用下载到客户端计算设备。例如，用户222和232可以经由电子邮件中的链接、直接从网站或应用商店将应用下载到客户端计算设备220和230。例如，客户端计算设备可以通过网络向，例如，一个或多个服务器计算设备210传输对应用的请求，并且作为响应，接收所述应用。所述应用可以被本地安装在客户端计算设备上。

然后用户可以使用他或她的客户端计算设备来访问应用并请求车辆。例如，诸如用户232的用户可以使用客户端计算设备230来向一个或多个服务器计算设备210发送对车辆的请求。如图5中的步骤510所示，这个对车辆的请求可以是任务请求。作为示例，请求可以是乘客相关的任务或行程请求，其提供诸如搭车位置和行程的目的地位置的信息。作为示例，这样的位置可以通过街道地址、位置坐标、兴趣点等来标识。例如，地图400还包括对应于用户232和/或客户端设备230的目的地位置D的地图指针470。如下面所讨论的，车辆的计算设备110然后可以朝着目的地位置D操纵车辆。

一旦车辆100从一个或多个服务器计算设备接收到向用户调度车辆的信息，车辆的计算设备110可以使用地图400来标识相对于车辆的当前位置的目的地位置。

响应于接收到任务请求，一个或多个服务器计算设备210可以，例如，基于可用性和位置标识车辆并将其调度到搭车位置。该调度可以涉及向车辆发送标识用户(和/或用户的客户端设备)、搭车位置、以及目的地位置或区域的乘客相关的任务请求。

除了乘客相关的任务请求之外或作为替代方案，一个或多个服务器计算设备210可以将一个或多个非乘客的任务请求发送到车辆的计算设备110。非乘客的任务请求可以包括执行非乘客的任务的指令。非乘客的任务可以包括预定位、补给燃料/再充电、停车、去维修、绕街区转、和更新软件。

任何接收到的乘客相关的或非乘客的任务请求的任务可以由车辆的计算设备110的任务监督模块136存储在车辆中的一个或多个计算设备中的队列中。如步骤530所示，当任务请求到达队列的顶部时，任务请求指令可被发送到车辆自驾驶系统160-172以使得系统中的一个或多个执行被包括在任务请求中的任务。

如步骤520所示，一个或多个服务器计算设备210还可以响应于和/或连同与乘客相关的信息将用于一个或多个回退任务的信息发送到车辆的计算设备110。回退任务请求可以包括在车辆出于任何原因不能完成与回退任务相关联的乘客相关的或非乘客的任务时执行车辆应当执行的回退任务的指令。在这点上，每个回退任务可以与至少一个非乘客的或乘客相关的任务相关联。任何接收到的回退任务的任务可以通过回退选择器模块137与队列分开地存储，例如，存储在存储器中。

如上所述，回退任务可以包括用于执行回退任务的回退指令。指令的性质可以取决于回退任务的性质。例如，对于涉及驾驶到诸如充电站或维修车库的某种类型的位置的任务，可以在回退指令中指定位置或区域。信息可以经由用户计算设备220被发送到车辆的计算设备110，由车辆的计算设备110确定，或被硬编码在车辆的计算设备110上。在一些示例中，可以将多个位置硬编码到车辆100中，并且在考虑诸如接近度、所提供的服务、负载水平、和其他考虑因素的相关因素之后，车辆的计算设备110可以确定要前往多个位置中的哪个位置。另外，对于要求除驾驶和停车之外的动作的任务，诸如与外部系统的交互，指令还可以包括特定于动作的细节，如用于加油系统或维修站的认证信息。

作为示例，回退指令可以标识基位置。基位置可以包括当没有其他回退任务能够被执行时车辆要前往的位置。基位置可以从门房工作站240被发送到一个或多个服务器计算设备210。信息可以从一个或多个服务器计算设备210转发到车辆的计算设备110。在另一示例中，一个或多个服务器计算设备220可以确定退化的传感器需要维修，并且还可以基于车辆的当前位置和地图数据确定能够修理传感器的最近的维修站。

回退指令还可以包括指示何时应该执行回退任务的一个或多个触发器。每个触发器可以包括一个或多个条件，当所述条件被满足时，指示车辆应该执行相关联的回退任务。条件可以包括，例如，车辆的燃料或能量水平满足预定的阈值，诸如10％；车辆的计算设备与车队管理设备的服务器之间的连接丢失了设定的时间量(诸如一分钟)；车辆的任务队列是空的；以及时间为在安排定期维修之前的所设定的时间间隔，诸如30分钟。

为了确定特定触发器的条件或多个条件何时被满足，车辆自驾驶系统160-172可以传输状态更新，如步骤540所示。这些更新可以周期性地和/或连续地被发送到车辆的计算设备110。作为示例，状态更新可以包括来自车辆的仪器或传感器的诸如燃料水平或其他内部或外部测量结果的信息。基于540处接收到的状态更新，在步骤550处，车辆的计算设备110可以确定触发器的一个或多个条件被满足。例如，燃料指示器可以连续地监测罐中的燃料水平。车辆的计算设备110的任务监督模块136可以基于车辆的燃料经济性、区中的加油站的密度、以及代表到达附近的加油站可能需要的燃料量的其他因素来设置燃料量的阈值水平。阈值可以是10％或更多或更少。车辆的计算设备110的任务监督模块136然后可以从来自车辆自驾驶系统160-172的更新来监视燃料水平的状态，并确定燃料何时达到设定的阈值，诸如10％。

在满足特定触发器的条件或多个条件之后，如步骤560所示，可通过向车辆自驾驶系统160-172发送执行回退任务的指令来发起对应于触发器的回退任务。例如，当燃料水平达到如触发器定义的阈值(诸如10％)时，回退选择器模块137然后可以发送指令以执行驾驶到最近的加油站或充电站的回退任务。这可以包括基于车辆100的当前位置来确定最近的加油站或充电站的位置、和到该加油站或充电站的最短路线。

根据触发器的紧急性，回退任务可以立即执行并因此中断当前任务，可以在当前任务完成之后执行，或者可以在队列中的某一其他任务之后执行。因此，对何时可以执行回退任务的指示可以是对触发器的紧急性的级别的指定的形式。给定的触发器的紧急性级别可以由人类操作员设定。在一些示例中，紧急性级别可以被指定为高、中、或低。

当触发器的紧急性级别低时，可以在任务队列清空所有任务后执行回退任务。

具有低紧急性级别的触发器的回退任务可以在队列中没有其他任务时被触发。例如，在放下乘客并因此完成乘客相关的任务之后，车辆100可能在队列中没有其他任务(乘客相关的或非乘客的)。此时，车辆100可以执行与乘客相关的任务一起接收的回退任务。具有低紧急性级别的回退任务的一个示例可以包括在附近停车并等待进一步的指令，并且将参照图6进行描述。

图6是对应于地图400的区域的地理区域602的鸟瞰图600的示例。在该示例中，地理区域包括诸如车道610-616、交叉路口620-626、建筑物630-636、加油站638、停车位640-646、车道入口(例如到停车库或其他位置)650、胎肩区652-654、以及禁止停车区域656的各种特征，所述各种特征与地图400的车道410-416、交叉路口420-426、建筑物430-436、加油站438、停车位440-446、车道入口(例如到停车库或其他位置)450、胎肩区452-454、以及禁止停车区域456中的每一个相对应。在该示例中，地图针670仅供参考，并标识目的地位置D的实际位置。

在目的地D处放下乘客之后，车辆100的任务队列中可能接下来什么也没有。这可以触发回退任务以在附近停车并等待进一步的指令。在该示例中，车辆100可以确定停车位640和642被占用。车辆100然后可以行驶到停车位644和646位于的车道614，并在空停车位644中的位置620处停车。

具有中等紧急性级别的触发器的回退任务可以在队列中的任何乘客相关的任务完成之后，但是在仍然在队列中的任何非乘客相关的任务被执行之前被触发。具有中等紧急性级别的触发器可以包括车辆100的燃料水平达到10％或更低。发生这种情况时，可以触发再充电或补给燃料的回退任务。

如图7所示，在补给燃料的回退任务被触发之后，车辆的计算设备110可以确定有足够的燃料来完成当前的乘客相关的任务，该当前的乘客相关的任务在目的地位置D结束，然后驾驶到加油站638。结果，在目的地D放下乘客之后执行补给燃料的回退任务。车辆的计算设备110然后可以向车辆自驾驶系统160-172发送指令以驾驶到加油站638。

具有高紧急性级别的触发器的回退任务可立即执行，从而中断任何乘客相关的或非乘客的任务。例如，当触发器的紧急性级别为高时，车辆的计算设备110的回退选择器模块137可以发送指令以提前结束行程并继续执行回退任务。具有高紧急性级别的触发器可以包括当车辆100存在能够阻止车辆100完成行程的问题时。举例来说，基于检测到爆胎的条件的触发器将具有高的紧急性级别，因为车辆100可能不能在爆胎时驾驶得很远。这可以因此触发驾驶到最近的维修车库的回退任务。

在回退任务被触发但不能够被执行的事件中，回退选择器模块137可以发送指令以将自主车辆100操纵到基位置，如图8所示。无法执行回退任务的原因可能是，用于执行回退任务的回退指令格式不正确，无法对回退指令被发送到的类型的车辆执行回退指令，或一些其他原因。可替换地，当没有其他的回退指令已经被接收并且队列是空的时，车辆100可以被驾驶到基位置。

转到图8，可以如之前在图5中所述的来发送和接收任务请求、回退指令、任务请求指令、和状态更新。然而，在步骤550之后，当车辆的计算设备110检测到触发条件时，车辆的计算设备110可以在步骤860确定回退指令格式不正确，或者出于某种原因不能被车辆100执行。车辆的计算设备110然后可以在步骤870将指令发送到车辆自驾驶系统160-172以驾驶到指定的基位置，并且不像以前那样执行回退任务。

基位置的地址或位置坐标可以被硬编码到车辆中。在一些示例中，可以对多个基位置的地址或位置坐标进行硬编码，从而允许车辆的计算设备110的回退选择器模块137根据回退任务何时被触发来选择和操纵车辆100到最近的或最方便的基位置。在一个示例中，如果没有为车辆设置基位置，则车辆100将不启动，从而保证每当车辆100运转时车辆100都有作为最后可去之处的位置，从而降低自主车辆陷入困境的风险。

在车辆100可能无法行驶得很远的情况下，车辆100可以在路上靠边停车并发信号求助。如果自主车辆由于某些外部和/或内部因素而不能够到达回退指令中指定的位置或基位置，则可以采用该选项。车辆的计算设备110的回退选择器模块137可以将指令发送到车辆自驾驶系统160-172，以靠边停车并向一个或多个服务器计算设备210发送消息。消息可以包括车辆的位置和/或外部和/或内部因素的列表。

在一些示例中，如果条件改变使得当前执行的回退任务的触发器的条件不再被满足，则车辆可以停止执行回退任务。该确定可以由回退选择器模块137做出。之后，车辆可以返回执行中断的任务或执行任务队列中的下一任务。或者，车辆可以在恢复正常操作之前完成回退任务。

另外地或可替换地，状态更新报告可以被发送到一个或多个服务器计算设备210，如图9所示。任务请求、回退指令、和状态更新可以如前所述被传输和接收。在步骤540处接收到状态更新之后，在步骤950处，车辆的计算设备110接下来可以将状态更新报告发送给一个或多个服务器计算设备210。这可以在状态更新的每次接收后发生，也可以不那么频繁地发生。在步骤960，基于状态更新报告，一个或多个服务器计算设备210可以将更新的回退指令发送到车辆的计算设备110。车辆的计算设备110中的回退选择器模块137可以用更新的回退任务信息替换先前接收的回退指令。在其他示例中，更新的回退任务可以与先前发送的(多个)回退任务一起被存储在车辆的计算设备中。

在替代实施例中，用于回退任务的集合的指令可以被发送到车辆100。和上面的例子一样，每个回退任务都可以与特定的触发器相关联。指令还可以包括每个触发器与相应的回退任务的映射。回退选择器模块137可以在自主车辆100处本地接收和存储映射。因此，当触发器的条件或多个条件发生时，回退选择器模块137可以在映射上查找要执行的对应的回退任务。映射还可以包括每个触发器的紧急性级别的说明。在查找回退任务时，回退选择器模块137也可以查找触发器的紧急性级别。回退选择器模块137然后可以如上面的示例中那样基于触发器的紧急性级别来确定何时应该执行回退任务。

图10是根据上述方面中的一些方面的示例流程图1000，其可以由诸如一个或多个服务器计算设备210的一个或多个计算设备来执行。然而，所描述的特征可以由具有不同配置的各种系统中的任何一个来实现。另外，方法中涉及的操作不需要按照所描述的精确顺序来执行。相反，各种操作可以以不同的顺序或同时处理，并且可以添加或省略操作。

在框1010处，可以与对主任务的请求相关联地接收至少一个回退任务、和每个回退任务的至少一个触发器。在框1020处，可将指令的第一集合发送到一个或多个自驾驶系统以执行主任务。在框1030处，可以从自驾驶系统接收状态更新。在框1040处，至少部分地基于状态更新，可以确定触发器的条件的集合被满足。在框1050处，基于与触发器相关联的回退任务，可以向一个或多个自驾驶系统发送指令的第二集合。

上述特征可以提供自主车辆中的回退任务的综合系统。这反过来可以确保车辆能够在车辆的操作在一定程度上受到危害而没有来自人类操作员的输入的各种情形下、或者在车辆的计算设备不能与一个或多个服务器计算设备连接的事件中采取适当的步骤。特别地，某些回退任务允许仍然能够驾驶一定距离的车辆自主驾驶到指定的或确定的位置。该位置可以是车辆可以恢复到全部操作能力的地方。如上所述的设置回退任务使得车辆不太可能卡在小区盲区中。结果，节省了取回车辆将要花费的时间、金钱、和人力。

上述特征还可以提供一种方式，以基于触发是以主要方式影响车辆的操作还是由于任何其他原因是紧急的而确定何时应该执行回退任务。这样，任务不会被不必要地中断，但当车辆的问题足够紧急到需要立即关注时就会中断任务。连同每个任务请求一起发送一个或多个回退任务并硬编码基位置可以使车辆不太可能被困在未知位置。此外，车辆在需要服务时可以得到服务，并且避免不必要的维修行程或当需要时得不到关注。因此，这些特征提供了一种简单而有效的方式来维护和跟踪单个自主车辆或自主车辆车队。

另外，上面描述的特征可以提供可以在没有连续连接到远程服务器的情况下操作的系统。一旦接收到任务，所公开的自主车辆的系统可以在不与管理系统通信的情况下执行乘客相关的任务、非乘客的任务、和回退任务。车辆可以在可能没有与远程服务器的强连接的情况下自由地执行任务。可以紧接地执行任务，而无需向远程服务器报到(check in)。这些特征允许管理自主车辆的系统执行其他任务，而不是每时每刻地微处理每个车辆在做的事情。

尽管已经参照特定实施例描述了本发明，但是应当理解，这些实施例仅仅是对本发明的原理和应用的说明。因此要理解的是，可以对说明性实施例作出许多修改，并且可以设计出其它安排而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种包括一个或多个处理器的系统，所述系统被配置为：

在存储器中存储至少一个回退任务和用于每个回退任务的对应的触发器，每个触发器是条件的集合，当所述条件被满足时，指示相应的回退任务应当被执行；

从控制车辆的一个或多个自驾驶系统接收状态更新；

至少部分地基于所述状态更新来确定给定回退任务的给定的对应的触发器的条件的集合被满足；以及

基于所述给定的回退任务向自驾驶系统发送一个或多个指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个触发器包括以下各项中的至少一个：

预定的燃料或能量水平，

所述一个或多个处理器与远程服务器之间的连接的丢失，

缺少用于执行的任务，或者

车辆的安排的维修。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：

基位置被硬编码在所述存储器上；

所述一个或多个处理器进一步被配置为确定与所述触发器相关联的回退任务是不可执行的；以及

将回退任务更新为驾驶到基位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：

基于来自所述自驾驶系统的状态更新来发送状态更新报告；

接收至少一个更新的回退任务；以及

将所述至少一个更新的回退任务存储在存储器中。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为基于所述至少一个更新的回退任务来更新至少一个回退任务。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为：

确定所述触发器的条件的集合不再被满足；并且

当所述触发器的一个或多个条件被确定为不再被满足时，向一个或多个自驾驶系统发送指令的第二集合以自主地恢复主任务。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：

确定所述触发器的紧急性级别，所述紧急性级别与在所述触发器的条件的集合被满足之后与所述触发器相关联的回退任务多快被执行有关；并且

当所述触发器的紧急性级别为某一级别时，在主任务完成之前发送所述一个或多个指令。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个指令包括使得所述自驾驶系统停止执行所述主任务的指令。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为通过访问每个触发器与对应的回退任务的映射来确定哪个回退任务与所述触发器相关联。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括所述车辆。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，如果基位置未被存储在所述存储器上，则所述车辆将不启动。

12.一种包括服务器的车队管理系统，被配置为：

发送和接收与能够自主驾驶的多个车辆的操作有关的数据；并且

将调度命令发送到车辆中的一个，所述调度命令包括至少一个回退任务、对应于每个回退任务的至少一个触发器，每个触发器是条件的集合，当所述条件被满足时，指示对应的回退任务应该被执行并指示对应的回退任务应该多快被执行。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述服务器还被配置为响应于所接收到的更新来发送至少一个更新的回退任务。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述紧急性级别与在所述触发器的条件的集合被满足之后多快地执行与所述触发器相关联的回退任务有关。

15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述服务器还被配置为确定在执行至少一个回退任务时所述车辆中的一个车辆可以驾驶到的一个或多个回退位置；并且

其中所述调度命令还包括所述一个或多个回退位置。

16.根据权利要求12所述的系统，还包括能够自主驾驶的多个车辆。

17.一种方法，包括：

由一个或多个处理器在存储器中存储至少一个回退任务和用于每个回退任务的对应的触发器，每个对应的触发器是条件的集合，当所述条件被满足时，指示对应的回退任务应该被执行；

由所述一个或多个处理器从控制车辆的一个或多个自驾驶系统接收状态更新；

由所述一个或多个处理器至少部分地基于所述状态更新来确定用于给定的回退任务的给定的对应的触发器的条件的集合被满足；以及

由所述一个或多个处理器基于所述给定的回退任务向所述自驾驶系统中的一个发送一个或多个指令。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

由所述一个或多个处理器确定所述给定的对应的触发器的紧急性级别，所述紧急性级别与在所述给定的对应的触发器的条件的集合被满足之后与所述给定的对应的触发器相关联的给定的回退任务多快被执行有关；

其中所述一个或多个指令包括停止执行所述主任务的指令。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括由所述一个或多个处理器通过访问每个触发器与一个或多个对应的回退任务的映射，来确定哪个回退任务与所述给定的对应的触发器相关联。

20.根据权利要求17所述的方法，还包括：

由所述一个或多个处理器确定所述触发器的条件的集合不再被满足；以及

当确定所述触发器的一个或多个条件不再被满足时，由所述一个或多个处理器向自驾驶系统发送指令的第二集合以自主地恢复所述主任务。