CN111670467A - 具有优先级因素层级的车辆车队管理 - Google Patents

Abstract

一种用于基于对现场驾驶条件的实时数据分析来管理具有自主或半自主控制的车辆车队的系统，所述现场驾驶条件包括交通条件、天气条件、污染条件、车辆操作、车辆排放、法定限制和车队条件。经由通过诊断端口连接到车辆的售后市场软件狗，可以利用与系统的部分或全部兼容性对较旧的车辆进行改装。

Description

具有优先级因素层级的车辆车队管理

技术领域

本公开涉及自主或半自主车辆的控制和导航。

背景技术

驾驶员辅助车辆可以包括自主或部分自主功能，以增加车辆性能的安全性和可靠性。出于相同的原因，商业车辆也可以受益于自主或部分自主功能，尤其是在自主或部分自主功能增加了对于法定规章的遵从性的情况下。具有不同功能目的的车辆（例如客运、快递等）可以具有不同的要求或合期望的功能行为。因此，期望一种系统，该系统用于控制商业车辆或车辆车队的自主或部分自主功能以便最佳地遵从可适用于该车辆或车队的期望功能行为和法定规章。

发明内容

本公开的一个方面针对一种优化车辆导航到目的地地点的路线的方法。优化包括获取对在行驶期间的车辆操作和环境进行描述的驾驶条件数据集合，并且然后找到用于导航的最佳路线。可以通过关于优先级因素层级分析驾驶条件数据来确定用于导航的最佳路线。在该方面的一些实施例中，优先级因素层级可以可配置来反映车辆的指定目的。在该方面的一些实施例中，该方法可以代替导航功能或者除导航功能之外修改车辆的功能行为。

本公开的另一个方面针对一种车辆车队管理系统，该车辆车队管理系统包括车队处理器，该车队处理器可操作来根据优先级因素层级控制多个车辆的功能和导航。车队处理器可以利用由车队管理系统的车辆提供的数据或者来自第三方源的数据来根据优先级因素层级引导车辆中的每一个。在该方面的一些实施例中，优先级因素层级可以是车辆特定的。

本公开的另外的方面针对一种用于车辆的车辆导航系统，该车辆具有基于优先级因素层级来被协调的自主功能。该车辆导航系统可以包括多个传感器，以监视车辆操作或车辆周围的环境条件。该车辆导航系统可以包括车辆控制单元，该车辆控制单元可操作来响应于由所述多个传感器收集的或在与网络处理器的数据通信期间获取的数据来控制车辆的功能、包括导航功能。

根据本公开的又一方面，具有根据本公开的实施例的车辆导航系统的车辆的乘客可以被提供有用于启动优先级因素层级的重新配置的接口，其诸如是用于启动费用支付以调整遵从性要求的接口。

在一些实施例中，可以管理和协调具有自主或部分自主功能的商业车辆的车队，以有利地优化车队的效用和性能。自主车辆的车队可以通过如下方式有利地减少针对驾驶或导航的人力需求，最小化成本：关于燃料消耗或驾驶费用优化导航路线，并且通过在较早的时机针对例行维护或修理进行报告来附加地优化车辆的可操作性。

附图说明

图1是车辆导航系统的图解性图示。

图2是车队管理系统的图解性图示。

图3是图示对具有自主功能的车辆的行为进行调整的方法的流程图。

图4示出了用于两个点之间的车辆的经填充的可导航路线集合，根据优先级因素层级来填充可导航路线。

具体实施方式

参考附图公开了图示的实施例。然而，要理解的是，所公开的实施例意图仅是可以以各种形式和替代形式体现的示例。各图不一定是按比例的，并且一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是作为教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。

图1示出了根据本文中公开的教导的一个实施例的自主性控制系统100的部件的图解性视图。自主性控制系统100至少部分地设置在具有自主功能的车辆（未示出）内。在一些实施例中，自主功能可以包括车辆的完全自主操作。在一些实施例中，自主功能可以仅包括车辆全部功能的一部分。图1描绘了一实施例，其中自主性控制系统100包括用于控制车辆导航的车辆导航系统，但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括其他配置。

自主性控制系统100由车辆处理器101协调。车辆处理器101与车辆存储器103进行数据通信。在一些实施例中，车辆存储器103可操作来以可执行程序代码的形式向车辆处理器101提供指令。在一些实施例中，车辆存储器103包括数据存储。

自主性控制系统100进一步包括与车辆处理器101进行数据通信的传感器阵列105。传感器阵列105包括多个传感器107，多个传感器107可操作来监视和测量车辆的条件。传感器107可以可操作来测量车辆的操作度量，诸如移动速度、加速度、制动力、转速测定、化学计量、排放、燃料消耗、制动器磨损或车辆操作的任何其他可测量的性能特性。传感器107可以可操作来监视车辆部件的操作状态，诸如轮胎压力、燃料供应、门打开/关闭状态、发动机温度、车辆货物重量、车辆货物体积、车辆乘客计数、车辆乘客重量或车辆部件的任何其他可测量状态。传感器107可以可操作来监视车辆的环境条件，诸如外部温度、内部温度、外部湿度、大气压力、环境污染、导航状态（诸如全球定位坐标）、当地时间、与其他车辆的接近度、与建筑物的接近度、与移动对象的接近度、与行人的接近度、与静止对象的接近度、结冰的道路条件或表征车辆周围环境的任何其他可检测的环境条件。在所描绘的实施例中，自主性控制系统100包括所有这些传感器，但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括具有更少或附加传感器107的其他配置。传感器107在图1中被描绘为被设置在共同群组内以形成传感器阵列105，但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括其他布置。在一些实施例中，传感器107可以设置在车辆内的不同点处，以优化每个相应传感器的操作。

自主性控制系统100进一步包括与车辆处理器101进行数据通信的车辆控制单元109。车辆控制单元109可操作来控制或调整车辆的自主功能，并且进一步可操作来接受来自车辆处理器101的命令。在一些实施例中，车辆控制单元109包括多个电子车辆控制单元（ECU），但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括设置在车辆系统内的单个控制设备、专用处理器的组合或者对普通技术人员而言已知的任何其他替代配置。在一些实施例中，车辆控制单元109可以可操作来监视其可操作来进行控制的部件的状态，并且提供指示部件状态的数据，诸如诊断故障码（DTC）或其他状态数据。在一些实施例中，车辆控制单元109可以可操作来与一个或多个传感器107交互，或者与不与传感器阵列105相关联的其他传感器交互，以监视车辆部件的状态。

车辆处理器101可以可操作来从传感器阵列105和车辆控制单元109收集数据，并且将其作为驾驶条件数据集合存储在存储器103中。不源自传感器阵列105或车辆控制单元109的其他数据也可以是有用的。自主性控制系统100进一步包括接收器111，该接收器111与车辆处理器101进行数据通信，并且可操作来从网络处理器（未示出）接受附加数据或命令。从网络处理器接受的数据可以附加地被收集到驾驶条件数据集合中。自主性控制系统100进一步包括传送器113，该传送器113与车辆处理器101进行数据通信，并且可操作来向网络处理器传送数据。在一些实施例中，接收器111和传送器113可以包括单个收发器。接收器111和传送器113可以被配置为经由以下各项中的一个或多个与网络处理器进行无线通信：RF（射频）规范、蜂窝电话信道（模拟或数字）、蜂窝数据信道、蓝牙规范、Wi-Fi规范、卫星收发器规范、红外传送、紫蜂规范、局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）或对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置、协议或标准。一些实施例可以包括在自主性控制系统100与网络处理器之间的有线连接。

在所描绘的实施例中，车辆处理器101编译驾驶条件数据集合，并且将驾驶条件数据传送到网络处理器。网络处理器然后可操作来进一步将传送的驾驶条件数据与附加驾驶条件数据（诸如从第三方提供商获得的数据）一起编译，从而形成组合的驾驶条件数据集合。在所描绘的实施例中，网络处理器然后可操作来关于优先级因素层级来分析组合的驾驶条件数据，并且向接收器111传送命令，以重新配置车辆来遵从优先级因素层级。在一些实施例中，车辆处理器101可以可操作来关于优先级因素层级执行分析。

优先级因素层级的优先级因素包括车辆自主功能的条件要求。例如，为了实现车辆的优化导航，驾驶条件数据的分析可以用于填充用于车辆行驶到目的地地点的多个可导航路径。可导航路径可以基于由优先级因素设置的预定条件来填充。用于导航的常见优先级因素可以包括最短距离、最短行驶时间、最多使用高速公路、最少使用高速公路、最大燃料效率、在全停花费的最小化时间、特定交通条件的避开、特定天气条件的避开或收费道路的避开。一些实施例可以包括针对对于当地市政当局要求的特定或特殊法律和规章的遵从性的优先级因素，所述特定或特殊法律和规章诸如临时排放限制或最小占用要求（例如，“高占用车辆”或“HOV”限制）。如果车辆属于车辆的车队，则诸如其他车队车辆的状态、位置和功能之类的车队条件可以被包括在优先级因素层级内。一些实施例可以包括优先级因素的其他组合——包括具有较少优先级因素或本文中未公开的附加优先级因素的实施例——而不偏离本文中公开的教导。

一些实施例可以包括优先级因素的不同层级。例如，被配置为优先考虑车辆行驶效率的实施例可以利用给予最小化行驶时间而不是最小化燃料消耗的优先性（precedence）的层级。优先考虑低污染的另一个实施例可以利用给予降低排放优于行驶速度的优先性的层级。优先考虑最小成本的另一个实施例可以利用给予避开收费道路而不是最小化行驶距离的优先性的层级。这些实施例是出于示例而非限制的目的被包括在内的：在不偏离本文中的教导的情况下，其他实施例可以包括具有其他配置的其他层级。一些实施例可以包括可配置的优先级因素层级。

图1进一步描绘了实施例，其中自主性控制系统100的部分被设置在车辆软件狗115内，该车辆软件狗115可操作来与车辆的诊断端口（未示出）对接。在所描绘的实施例中，车辆软件狗115包括车辆处理器101、存储器103、接收器111和传送器113，但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括其他配置。在一些实施例中，自主性控制系统100的其他或所有部件可以设置在软件狗115内。自主性控制系统100的一些实施例可以不包括软件狗115。有利地，软件狗实施例可以准许具有一些自主或部分自主功能的现有车辆利用自主性控制系统100的一些或所有特征进行改装。

在图1中描绘的实施例中，自主性控制系统100进一步包括与车辆处理器101进行数据通信的接口设备117，该接口设备117可操作来向自主性控制系统100的用户提供用户接口。接口设备117可以可操作用于用户监视自主性控制系统100的状态和操作。在一些实施例中，接口设备117可以可操作用于用户执行和评估自主性控制系统100的诊断。在一些实施例中，接口设备117可以可操作用于用户经由车辆控制单元109控制车辆功能。在一些实施例中，接口设备117可以可操作用于用户重新配置用于自主功能的优先级因素层级。在所描绘的实施例中，接口设备117包括经由接收器111和传送器113与车辆处理器101进行无线数据通信的移动设备。移动设备可以经由以下各项中的一个或多个与车辆处理器101进行无线通信：RF（射频）规范、蜂窝电话信道（模拟或数字）、蜂窝数据信道、蓝牙规范、Wi-Fi规范、卫星收发器规范、红外传送、紫蜂规范、局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）或对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置、协议或标准。在所描绘的实施例中，接口设备117的移动设备包括智能电话，但是其他实施例可以包括移动处理设备、平板计算机、个人计算机、可穿戴计算设备、个人数字助理（PDA）设备、便携式计算设备、专用诊断工具或对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代实施例。在一些实施例中，接口设备117可以代替地包括与车辆处理器101进行有线数据通信的设备或部件，诸如车辆头部单元、原位车辆处理器、专用处理器、专用诊断工具或对本领域普通技术人员而言已知的任何其他配置。在一些实施例中，接口设备117的设备可以包括可操作地耦合到车辆处理器101的显示器和接口设备。在一些实施例中，接口设备117可以包括还包括以下各项中的一个或多个的设备：车辆处理器101、存储器103、传感器阵列105、传感器107中的一个或多个、车辆控制单元109、接收器111、传送器113或其他车辆部件。在一些这样的实施例中，接口设备117可以包括车辆头部单元、车载计算机、原生的OEM处理器、售后市场处理器、操作性地耦合到网络处理器的接口、或者在不偏离本文中公开的教导的情况下对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置。

一些实施例可以包括具有不同配置的接口设备117的组合。例如，充当各自具有自主性控制系统100的车辆车队的车队协调者的用户可以利用可操作地耦合到网络处理器的接口，而车队中每个车辆的乘客可以利用包括智能电话的附加接口设备。在该示例中，车队协调者的接口设备的可操作性可以与车队的每个车辆进行通信，而乘客的接口设备可以仅与相应的相关联车辆进行通信。作为另外的示例，车队协调者的接口设备可以可操作用于车队中每个车辆的控制，而乘客的接口设备可以仅准许对相应的相关联车辆的状态进行监视。该实施例是出于示例而非限制的目的被包括在内的：其他实施例可以包括接口设备117的其他配置。一些实施例可以不包括接口设备117。

自主性控制系统100还可以可操作来启动支付源与支付接收方之间的货币转账。支付源和支付接收方中的每一个可以包括银行账户、信用账户、小额货币账户、密码货币账户或者在不偏离本文中公开的教导的情况下对普通技术人员而言已知的任何其他资金。自主性控制系统100的一些实施例可以可操作来经由车辆处理器101、接口设备117、可选的支付交换部件119、网络处理器或其一些组合来启动用于基于驾驶的交易的货币转账。在一些实施例中，一些或所有货币转账可以由自主性控制系统100的不同部件启动和完成。

基于驾驶的交易可以包括道路过路费、市政当局或执法部门要求的费用、票务费用、停车费用、对于班车服务的支付、对于燃料的支付、对于车辆维护或修理的支付或者在不偏离本文中的教导的情况下对本领域普通技术人员而言已知的任何其他支付布置。支付源和支付接收方中的每一个可以与以下各项相关联：车辆的用户、车辆的所有者、车辆的管理者、车辆所属的车队、市政当局、过路费收取机构、费用收取机构、执法组织、商业服务提供商或对普通技术人员而言已知的被授权在基于驾驶的交易中接收支付的任何其他实体。在一些实施例中，支付交换部件119可以可操作来检测指示收费道路入口的收费道路信标以启动支付。在一些实施例中，支付交换部件119可以包括发射机应答器，该发射机应答器可操作来发射与收费道路系统兼容的可检测信标信号，其诸如是射频标识（RFID）系统或对普通技术人员而言已知的任何其他替代信标信号配置。

作为示例而非限制，自主性控制系统100的一个实施例可以可操作来为乘客提供班车服务。乘客可以利用个人智能电话来提供接口设备117的功能，该接口设备117包括与车辆的支付交换部件119的接口。在乘客成功到达期望的目的地地点时，乘客可以使用他们自己的智能电话启动对于乘坐的恰当支付。在启动和完成支付之后，自主性控制系统100可以停止与乘客的智能电话的通信，并且寻找新的乘客。然后，新乘客的智能电话将在下一旅程的持续时间内充当接口设备117。

图2是用于控制多个车辆201的车队管理系统200的图解性图示。所述多个车辆201可以统称为车辆的车队202。车辆201中的每一个包括自主或部分自主功能。如图2中所描绘的，车辆201中的每一个包括自主性控制系统100（见图1）。然而，其他实施例可以包括自主或部分自主功能的其他实施例。在车队管理系统200的一些实施例中，车辆201可以包括不同的自主特征，所述不同的自主特征具有与车队管理系统200的不同兼容性功能等级。

车队管理系统200进一步包括与车辆201中的每一个进行无线数据通信的车队处理器203。车队处理器203可以可操作来协调车队202的操作。车队202的大小在图2中被描绘为三个车辆201，但是该表示意图是说明性的而非限制性的。在不偏离本文中公开的教导的情况下，车队202可以包括任何数量的车辆201。车队202可以由多个活动车辆和多个非活动车辆构成，以构成车辆201的总体。处于活动模式的一些活动车辆201可以被置于非活动模式，并且反之亦然。

车队处理器203可以提供上面关于图1公开的网络处理器的功能。在一些实施例中，车队处理器203可以提供除上述功能之外或者代替上述功能的其他功能。

车队处理器203经由车队收发器205与车队202进行无线通信。在所描绘的实施例中，车队收发器205与车队处理器203进行无线通信，但是在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括其他配置。车队收发器205可以经由以下各项中的一个或多个与车辆201中的每一个进行无线通信：RF（射频）规范、蜂窝电话信道（模拟或数字）、蜂窝数据信道、蓝牙规范、Wi-Fi规范、卫星收发器规范、红外传送、紫蜂规范、局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）或者对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置、协议或标准。在一些实施例中，车队收发器205可以针对具有不同可操作性的车辆201利用不同的无线连接协议。车队收发器205可以经由以下各项中的一个或多个与车队处理器203进行无线通信：RF（射频）规范、蜂窝电话信道（模拟或数字）、蜂窝数据信道、蓝牙规范、Wi-Fi规范、卫星收发器规范、红外传送、紫蜂规范、局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）或者对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置、协议或标准。在一些实施例中，车队收发器205可以使用有线连接与车队处理器203进行数据通信，所述有线连接诸如局域网（LAN）、因特网协议连接、普通老式电话服务（POTS）连接、TCP/IP连接、分布式处理网络、电线、导电信道、电总线、光纤路径或者在不偏离本文中公开的教导的情况下对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代配置。

车队处理器203可以体现为网络服务器、大型主机处理器、跨网络分布的处理器系统、以有线或无线通信配置的处理器的系统、移动处理设备、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴计算设备、台式计算机、个人数字助理（PDA）设备、手持处理器设备、专用处理器设备或对本领域普通技术人员而言已知的任何其他替代实施例。

车队处理器203可以可操作来从车队202获取车辆驾驶条件数据。在所描绘的实施例中，驾驶条件数据可以包括来自每个相应车辆201的自主性控制系统的传感器阵列105或车辆控制单元109（见图1）的数据。车队处理器203可以可操作来将车辆驾驶条件数据存储到车队数据存储207以供以后分析，或者可以执行车辆驾驶条件数据的实时分析。车队处理器203还可以与信息服务器209进行数据通信，以获取附加的服务器驾驶条件数据。信息服务器209可以使用上面关于车队处理器203和车队收发器205描述的任何或所有通信方法与车队处理器203进行数据通信。

信息服务器209可以包括第三方数据源，第三方数据源提供包括交通数据、导航数据、天气数据、交通数据、道路构造数据、污染数据或法定限制数据的服务器驾驶条件数据。信息服务器209可以将服务器驾驶条件数据提供为以下各项的部分：商业服务、基于订阅的数据库、开放访问资源、公共储存库、上面的某种组合、或者在不偏离本文中公开的教导的情况下对本领域普通技术人员而言已知的任何其他等效替代配置。车队处理器203可以可操作来从车队202获取车辆驾驶条件数据或从信息服务器209获取服务器驾驶条件数据，以形成组合的驾驶条件数据集合。

车队处理器203可以可操作来分析组合的驾驶条件数据，以确定对车队202的操作的调整是否适当。该确定基于优先级因素层级来做出。优先级因素层级的优先级因素针对实现车辆功能的最优操作来提供条件要求。例如，优先级因素层级可以命令车辆201以最高效的模式操作，或者可以命令车辆在最少量的时间内穿过距离。优先级因素层级对于整个车队202可以是相同的，或者车队202内的个体车辆201可以具有不同的层级，以反映车辆201中的每一个的不同功能角色。在一些实施例中，优先级因素层级可以存储在车队数据存储207中。在一些实施例中，优先级因素层级可以被编程到车队处理器203中。在一些实施例中，每个车辆201的优先级因素层级可以存储在与每个相应车辆201相关联的存储器、诸如存储器103（见图1）中。在一些实施例中，每个车辆的优先级因素层级可以是可配置的。在所描绘的实施例中，优先级因素层级通常针对每个车辆201的自主导航功能，但是优先级因素层级可以针对车辆的其他功能，诸如交通中的机动攻击性或使用传感器107（见图1）的令人满意的数据收集。

作为示例而非限制，图2可以表示关于车辆201中的每一个的经协调的导航对车队202的控制。优先级因素可以包括行驶时间、行驶距离、当地法定限制、交通条件、行驶成本、天气条件、污染条件、车辆操作、车辆限制和车队条件。在不偏离本文中公开的教导的情况下，其他实施例可以包括其他优先级因素、包括未列出的其他优先级因素。可以向车队202中的车辆201中的每一个分配目的地地点和优先级因素层级。车队处理器203编译驾驶条件数据的组合的集合，以填充每个车辆201的可导航路线集合。使用车辆201中的每一个的当前地点作为起始地点和分配的目的地地点来填充可导航路线。在一些实施例中，车辆201的可导航路线可以在行驶期间被实时更新，或者响应于诸如用户请求或意外驾驶条件之类的特定事件而被更新。在填充之后，路线被组织成符合与每个相应的车辆201相关联的优先级因素层级。

例如，如果车辆201被指定用于快速乘客运送（例如，以用作快速班车服务），则优先级因素层级可以优先考虑最小行驶时间、交通条件和最小行驶距离，并且可以忽略行驶成本、天气条件或污染条件。因此，车队处理器203可以选择在避开缓慢交通条件的同时最小化行驶时间和所行驶距离的可导航路线，但是可以利用包括收费道路以及雾霾或潮湿道路条件的路线。

在另一个示例中，如果车辆201被指定为充当预算包裹递送车辆，则优先级因素层级可以优先考虑行驶成本、货物条件和燃料消耗，并且可以忽略行驶时间。因此，车队处理器203可以选择避开收费道路并且确保对货物空间和燃料的最高效使用的可导航路线，但是可以利用间接的或缓慢移动的道路。

在另一个示例中，如果车辆201被指定为充当紧急响应车辆，则优先级因素层级可以优先考虑最小行驶时间和交通条件，并且可以由于特殊授权而忽略当地法定限制（例如，在停车灯处通行、避开支付过路费、利用高占用车道或超过速度限制）。因此，车队处理器203可以选择最小化行驶时间的可导航路线，而不考虑正常的法定驾驶限制。

在另一个示例中，如果车辆201需要或维护或小型修理，则优先级因素层级可以优先考虑最小行驶成本和避开危险条件，并且可以忽略行驶时间或行驶距离。因此，车队处理器203可以选择一可导航路线，该可导航路线避开过路费和可能不利地影响失修的车辆状态的驾驶条件，但是可以利用间接的或缓慢移动的道路。

在车队202的商业实施例中，车队处理器203可以可操作来启动与车辆201的操作相关的货币转账。响应于基于驾驶的交易，每次转账可以在支付源与支付接收方之间。支付源和支付接收方中的每一个可以包括银行账户、信用账户、小额货币账户、密码货币账户或者在不偏离本文中公开的教导的情况下对普通技术人员而言已知的任何其他资金。在一些实施例中，一些或所有货币转账可以由车辆201的自主性控制系统100而不是车队处理器203来启动和完成。

基于驾驶的交易可以包括道路过路费、市政当局或执法部门要求的费用、票务费用、停车费用、对于班车服务的支付、对于燃料的支付、对于车辆维护或修理的支付或者在不偏离本文中的教导的情况下对本领域普通技术人员而言已知的任何其他支付布置。支付源和支付接收方中的每一个可以与以下各项相关联：车辆的用户、车辆的所有者、车辆的管理者、车辆所属的车队、市政当局、过路费收取机构、费用收取机构、执法组织、商业服务提供商或者对普通技术人员而言已知的被授权在基于驾驶的交易中接收支付的任何其他实体。

车队处理器203可以进一步可操作来分析组合的驾驶条件数据，以填充与组合的驾驶条件数据相对应的地图数据集合。地图数据可以用于准备驾驶条件的视觉参考，该驾驶条件的视觉参考对于呈现给车队管理系统200的用户（诸如车队协调者或车辆201的乘客）可以是有用的。例如，地图数据可以包括车辆导航、交通条件、天气模式、污染条件和法定限制数据的视觉表示。地图数据的视觉参考可以将这些条件中的每一个同时显示、或者在局部周围环境的地图之上显示为可选择的层的集合。因此，视觉参考可以显示交通条件、天气模式或污染条件的程度。视觉参考可以进一步显示现行法定限制的确切边界，所述现行法定限制诸如排放限制、噪声限制或速度限制。视觉参考可以进一步显示一个或多个可导航路线，供车辆行驶以到达期望的目的地地点。在一些实施例中，视觉参考可以包括提供车辆操作显示的其他显示。车辆操作显示可以包括诸如速度、转速测定、化学计量、燃料状态、燃料消耗或里程表读数之类的度量。车辆操作数据可以进一步包括反映异常操作的警告指示器、诊断代码或对用户监视车辆操作条件有用的其他数据。

图3是表示具有至少一些自主功能的车辆的受控导航方法的流程图。关于目的地地点启动受控导航。该方法在步骤300处开始，其中标识车辆的当前位置。位置的标识为导航方法提供起始地点，并且可以并入车辆的传感器、诸如全球定位系统（GPS）传感器以测量车辆的GPS坐标。

在当前位置被标识并且被分配给起始地点之后，该方法进行到步骤302，其中确定车辆已经到达目的地地点的何处。如果车辆起始地点与目的地地点匹配，则导航完成，并且车辆在步骤304处脱离，并且该方法完成，直到它利用新的目的地地点被重新启动的这样的时间为止。

如果车辆尚未到达目的地地点，则在步骤306处获取驾驶条件数据。驾驶条件数据可以使用车辆的传感器被获取、由车辆的电子控制单元提供或者从在车辆外部的数据源接收。

在获取驾驶条件数据之后，在步骤308中，在起始地点与目的地地点之间填充多个可导航行驶路线。在一些实施例中，可以填充所有可能的可导航路线。在一些实施例中，预定数量的可导航路线可以被填充为最大数据集，其在大数量的可导航行驶路线可能的情况下可以有利地改进处理时间。

一旦行驶路线集合被完全填充，该方法就在步骤310处进入条件循环。在步骤310处开始，根据优先级因素层级来组织行驶路线。在循环的第一次迭代中，主要优先级因素被用于从优先级因素的最佳匹配到最差匹配布置行驶路线。为了减少不明确的结果（例如，与最高优先级因素最佳匹配的多于一个行驶路线），该方法在步骤312处确定优先级因素层级中有多少等级已经被解决。如果优先级因素层级的至少一个等级还没有被用于优化结果，则该方法返回到步骤310，现在使用层级中的次最高优先级因素作为组织因素。该迭代过程继续，直到已经利用层级内的所有优先级因素来进一步组织行驶路线为止。如果优先级因素层级的所有等级都已被解决，那么行驶路线已被优化到层级的完全程度，符合层级的最优路线已被确定，并且该方法前进到步骤314。

在步骤314处，确定最优路线是否在优先级因素层级的范围之内是由车辆可追寻的。如果最优路线是可追寻的，则该方法前进到步骤316。在一些实施例中，优先级因素层级可以包括必须被满足的操作阈值或限制。在这样的实施例中，最优行驶路线可能不足以准许导航。例如，优先级因素可以包括车辆在行驶通过特定市政当局时的法定排放限制，诸如在空气质量特别低的日子期间由城市宣布的限制驾驶日。如果车辆不能在要求的阈值或限制内操作，则该方法可以进行到步骤304以使车辆脱离，直到可以满足条件的这样的时间为止。在一些实施例中，如果不存在能够满足优先级因素层级的行驶路线，则不存在最优路线，并且前进到步骤316是不可能的。在一些实施例中，该方法可以在步骤310处省略未能恰当满足具有阈值或限制条件的一个或多个优先级因素的行驶路线。在所描绘的实施例中，如果最优路线不可追寻，则该方法代替地前进到步骤318。

在步骤318处，确定是否存在可用于激活以忽略优先级因素层级中的一个或多个优先级因素的超控（over-ride）。例如，当地市政当局可以通过要求对操作不符合排放要求的任何车辆支付费用来在空气质量特别低的日子里限制车辆操作。如果支付了费用，则激活超控，并且车辆可以进行到步骤316。如果没有可用的超控选项，或者如果不存在符合层级的最优路线，则该方法进行到步骤304，以脱离车辆操作，直到能够实现成功导航的这样的时间为止。在一些实施例中，可以省略步骤318处的超控选项。

在步骤316处，车辆追寻最优路线，直到满足要求在步骤320处的路线更新的条件为止。如果没有路线更新条件被满足，则该方法返回到步骤316，并且车辆继续追寻最优路线。路线更新条件可以包括预定的行驶时间长度、预定的行驶距离、优先级因素层级的改变、驾驶条件数据的改变、行驶期间与最优路线的意外偏离、车辆的乘客或货物负载的改变或者到达目的地地点。一旦已经实现了路线更新条件，该方法就返回到步骤300。一些实施例可以具有路线更新条件的不同集合，其包括本文中未公开的条件。一些实施例可以不具有路线更新条件，而是代替地将仅在到达目的地地点后完成对最优路线的追寻。

图4是图示了具有至少一些自主功能的车辆的可导航路线选择的地图。车辆在起始地点401处开始行驶，其具有期望的目的地地点403。车辆可以填充多个可导航的行驶路线，并且在所描绘的实施例中，基于组合的驾驶数据集合中的导航和交通条件来填充第一路线405、第二路线407和第三路线409。可以基于优先级因素层级来确定最优路线。

例如，如果主要优先级因素包括最短的行驶时间，则可以选择第一路线405，以便利用高速公路到达目的地地点403。如果主要优先级因素包括最短的行驶距离，则可以选择第二路线407，其是三个填充路线当中到目的地地点的最直接路线。如果主要优先级因素包括经过附加地点410，则可以选择第三路线409。

该地图附加地图示了限制排放区411。限制排放区411是由虚线划定的区域，该区域指示其中当地市政当局已经实施了限制车辆排放的区。出于该示例而非限制的目的，车辆可能不符合限制排放区411内法定要求的排放标准。如果车辆不遵从排放标准，并且法定限制在优先级因素层级内，则车辆可以利用避开限制排放区411的第三路线409。

该地图附加地图示了危险道路区413。恶劣天气条件、建设或其他环境因素可能引起危险条件。在所描绘的实施例中，危险条件包括道路洪水。如果优先级因素层级包括避开危险条件的优先级因素，则应当避开危险道路区413内的第三路线409的部分，并且因此必须使用第一路线405或第二路线407。

在一个实施例中，车辆的优先级因素层级包括避开危险条件、对于排放限制的遵从性、最短行驶距离和最短行驶时间。鉴于该层级，没有一个填充的路线满足所有条件，并且必须利用不同的填充路线。在该实施例中，车辆可以首先沿着最佳地满足层级的第二路线407行驶，直到到达地点421为止。在地点421处，车辆沿着子路线422右转，以避开进入限制排放区411。在子路线422与第三路线409相交时，车辆左转以沿着第三路线409继续，第三路线409最佳地满足到目的地地点403的剩余行程的优先级因素层级。在一些实施例中，该路线可以在从起始地点401初始行驶时被选择。在一些实施例中，车辆可以可操作来响应于驾驶条件频繁地（例如每10秒）更新其路线，并且因此可以实时地更改其行驶路径以响应驾驶条件。

例如，在另一个实施例中，优先级因素层级可以包括对于排放限制的遵从性和车队条件，使得当确定在限制排放区411内的遵从性时，必须集体考虑整个车辆车队。车辆仍然在起始地点401处开始，并且行驶到目的地地点403。然而，在该示例中，来自车队的单个车辆可能遵从限制排放区411的排放标准，但是并非来自车队的多个车辆。如在当前实施例中所描绘的，第二车辆450在从起始地点401开始行驶时处于限制排放区411内。因为两个车辆都与车队相关联，所以车队处理器具有描述它们相应路径的信息，并且可以协调车辆。例如，如果车队处理器预测第二车辆450将在车辆进入之前空出限制排放区411，则车辆可以利用第一路线405来实现到目的地地点403的最短行驶时间。否则，车辆可以避开限制排放区411，直到第二车辆450不再在该区内的这样的时间为止。如果第二车辆450没有被预测为离开限制排放区411，或者由于其导航中未预见的改变而没有以其他方式离开限制排放区411，则该车辆可以代替地利用在这样的条件下符合层级的另一路线（例如，第三路线409）。可替代地，如果超控选项通过支付费用而对车辆或车辆车队可访问，则可以启动资金转账以准许车辆穿过限制排放区411，甚至在第二车辆450仍然在其界限内时亦如此。

如果使用符合优先级因素层级的任何可导航路线而目的地地点403都是不可接近的，则可以使车辆脱离，直到目的地地点403是可接近的、可用的超控被激活或者优先级因素层级被重新配置使得目的地地点403是可接近的这样的时间为止。

用于确定导航的优先级因素可以包括行驶时间、行驶距离、导航数据、道路条件、车辆操作条件、天气条件、污染条件、车队条件、法定遵从性、行驶成本、燃料消耗或者在不偏离本文中的教导的情况下对普通技术人员而言已知的在确定导航中有用的任何其他优先级因素。

虽然上面描述了示例性实施例，但是不意图这些实施例描述所公开的装置和方法的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的而不是限制性的词语，并且应理解的是，在不脱离如要求保护的本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。各种实现实施例的特征可以被组合以形成所公开概念的另外实施例。

Claims (20)

1.一种优化车辆在当前地点中行驶到目的地地点的路线的迭代方法，所述优化利用可配置的优先级因素层级，其中所述方法包括迭代地执行以下步骤，直到车辆的当前地点与目的地地点匹配为止：

标识车辆的当前地点；

接收包括导航数据、交通条件数据和天气条件数据中的至少一个的第一集合数据；

接收包括车辆操作数据、污染条件数据和法定限制数据中的至少一个的第二集合数据；

组合第一集合数据和第二集合数据以形成驾驶条件数据集合；

在车辆的当前地点与目的地地点之间填充由车辆可导航的多个行驶路线，以形成路线集合；

基于驾驶条件数据来组织路线集合，以符合可配置的优先级因素层级中的优先级因素；以及

追寻最佳匹配路线，直到已经满足路线更新条件为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，路线更新条件包括车辆穿过一距离或经过一段时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，路线更新条件包括可配置的优先级因素层级的重新配置。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，其中，当路线集合中没有一个符合可配置的优先级因素层级中的优先级因素时，最佳匹配路线可以包括不进一步行驶。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果没有一个路线符合阈值限制内的优先级因素中的一个或多个，则可以重新配置可配置的优先级因素层级。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，可配置的优先级因素层级的优先级因素包括行驶距离、行驶时间、排放输出、行驶成本和车辆限制。

7.根据权利要求1所述的方法，其中车辆属于经协调的车辆车队，并且其中可配置的优先级因素层级的优先级因素包括车队条件。

8.一种车辆车队管理系统，所述系统包括：

车队处理器；

与车队处理器进行数据通信的多个车辆，所述多个车辆中的每一个可操作来从车队处理器请求导航路线，并且具有多个传感器，所述多个传感器可操作来生成车辆驾驶条件数据，所述车辆驾驶条件数据包括交通条件数据、天气条件数据和污染条件数据中的至少一个以及车辆操作数据；以及

与车队处理器进行数据通信的信息服务器，信息服务器可操作来获取服务器驾驶数据并且将服务器驾驶数据传送到车队处理器，服务器驾驶数据包括交通条件数据、天气条件数据和污染条件数据中的至少一个、导航数据和法定限制数据，

其中车队处理器可操作来从所述多个车辆获取车辆驾驶数据，并且从信息服务器获取服务器驾驶数据，并且形成包括车辆驾驶数据和服务器驾驶数据的组合的驾驶数据，并且其中车队处理器可操作来根据优先级因素层级使用所述组合的驾驶数据为所述多个车辆中的每一个生成优化的导航路线，优先级因素包括车队条件。

9.根据权利要求8所述的系统，其中导航因素层级对于所述多个车辆中的每一个是用户可配置的。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，优先级因素层级的优先级因素进一步包括行驶距离、行驶时间、排放输出、行驶成本和车辆限制。

11.根据权利要求8所述的系统，其中，车队处理器进一步可操作来响应于针对费用支付的请求，启动从第一银行账户到第二银行账户的货币资金交换，第二银行账户与被授权在驾驶时对所述多个车辆实施法定限制的组织相关联。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，车队处理器进一步可操作来限制所述多个车辆中的每一个的功能性，使得车队处理器响应于车辆的乘客拒绝针对费用支付的请求而限制所述多个车辆中的一个的功能性。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，车队处理器可操作来响应于穿过收费道路的所述多个车辆中的至少一个，启动从第一银行账户到第二银行账户的货币资金交换。

14.根据权利要求8所述的系统，进一步包括显示器，并且其中车队处理器可操作来使用所述组合的驾驶数据来填充驾驶条件图，并且显示所述驾驶条件图。

15.一种至少部分地设置在车辆内的车辆导航系统，所述车辆具有符合包括车队条件的可配置的优先级因素层级的自主驾驶模式，所述系统包括：

多个传感器，其至少部分地设置在车辆内并且被配置为生成传感器数据，传感器包括排放传感器、环境传感器和车辆负载传感器中的至少一个、导航传感器、交通机动传感器和车辆操作传感器；

数据传送器，其可操作来将传感器数据传送到网络处理器；

数据接收器，其可操作来从网络处理器接收数据和指令，所接收的数据和指令符合可配置的优先级因素层级；以及

车辆控制单元，其可操作来响应于从网络处理器接收到的数据和指令，控制车辆的功能以在自主驾驶模式下朝向目的地地点行驶。

16.根据权利要求15所述的车辆导航系统，其中，数据传送器和数据接收器至少部分地设置在连接到车辆的诊断端口的软件狗设备内。

17.根据权利要求15所述的车辆导航系统，其中，车辆操作传感器进一步可操作来监视车辆部件的功能状态，并且在部件发生故障时生成指示功能错误的数据。

18.根据权利要求15所述的车辆导航系统，其中，优先级因素层级的优先级因素进一步包括行驶距离、行驶时间、排放输出、行驶成本和车辆限制。

19.根据权利要求18所述的车辆导航系统，所述系统进一步包括被设置在车辆内的用户接口，用户接口可操作来准许用户配置导航因素层级。

20.根据权利要求15所述的车辆导航系统，所述系统进一步包括交易模块，交易模块可操作来启动从第一银行账户到第二银行账户的货币交易，第二银行账户与被授权在驾驶时对所述多个车辆实施法定限制的组织相关联。

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