CN111788592A - 使用操作模式的车辆的车队管理 - Google Patents

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P.科里金
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D.黑内尔
S.里斯
O.斯蒂芬斯
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Abstract

本公开的方面涉及确定车辆的车队的操作模式。这可以包括维护包括车队车辆的参数的存储系统450，使得该车队的每个车辆100A、100B、100C与车辆参数集相关联。车辆操作模式可以通过选择以层级排列的多个车辆操作级别中的一个或通过识别标签集来确定，其中每个级别或标签对应于车辆驾驶能力。所确定的车辆操作模式可以被传送到给定车辆，以便使车辆根据所确定的车辆操作模式操作。

Description

使用操作模式的车辆的车队管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月28日提交的美国专利申请第15/908,113号的申请日的权益，该申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
自主汽车(例如，不需要人类驾驶员的汽车)可以用来帮助将乘客或物品从一个地方运输到另一个地方。这种车辆可以在完全自主的模式下操作，在该完全自主的模式下，乘客可以提供一些初始输入(诸如接车或目的地位置)，并且车辆操纵自己到该位置。因此，这种车辆可以用于提供运输服务。
其他提供运输服务的系统典型地包括司机或指挥，他们的任务是做出如何操作车辆的决定。这种服务可以包括一些后端服务器系统，该后端服务器系统可以调度车辆到特定位置以提供运输服务以及提供车队管理和车辆集结指示。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种方法。该方法包括：维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统，使得该车队的每个车辆与车辆参数集相关联；通过选择以层级排列的多个车辆操作级别中的一个来确定车辆车队中的给定车辆的车辆操作模式，所述多个车辆操作级别中的每一个(1)与要求集相关联并且(2)标识车辆驾驶能力，并且其中该选择包括根据该层级的顺序将存储系统中与给定车辆相关联的车辆参数集与一个或多个要求集进行比较；以及将所确定的车辆操作模式传送到给定车辆，以便使该车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
在一个示例中，该存储系统包括车辆车队中的每个车辆的多个值，这些值包括安装在车辆上的车辆部件集的部件编号。在另一示例中，该存储系统包括车辆车队中的每个车辆的多个值，这些值包括车辆传感器的校准信息。在另一示例中，该存储系统包括车辆车队中的每个车辆的多个值，这些值包括在每个车辆上运行的软件版本。在另一示例中，该方法还包括从车队的相应车辆接收数据并响应性地更新存储系统。在此示例中，该方法还包括响应于从相应车辆接收到数据，确定经修正的车辆操作模式并将该经修正的车辆操作模式传送到相应车辆。在另一示例中，该方法还包括接收经修正的车辆操作级别准则，响应性地使用该经修正的车辆操作级别准则确定该车辆的经修正的车辆操作模式，并且将该经修正的车辆操作模式传送到该车辆以便使该车辆根据该经修正的车辆操作模式操作。在另一示例中，所述多个车辆操作级别包括包含自主驾驶模式的级别。在此示例中，所述多个车辆操作级别包括包含手动驾驶模式的级别。在另一示例中，该方法还包括对于给定车辆，周期性地执行确定和传送车辆操作模式。
本公开的另一方面提供了一种方法。该方法包括维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统，使得该车队的每个车辆与车辆参数集相关联，并通过以下步骤确定车辆车队的给定车辆的车辆操作模式：基于存储系统中给定车辆的车辆参数的第一子集识别标签集，该标签集中的每个标签对应于给定车辆的可能驾驶能力，基于给定车辆的车辆参数的第二子集来过滤该标签集，其中第二子集包括不被包括在第一子集中的至少一个车辆参数，并使用经过滤的标签集来识别给定车辆的车辆操作模式。该方法还包括将所确定的车辆操作模式传送到给定车辆以便使该车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
在一个示例中，该标签集包括标识给定车辆能够以自主驾驶模式驾驶的标签。在另一示例中，该标签集包括标识给定车辆能够在没有测试驾驶员的情况下以自主驾驶模式驾驶的标签。在另一示例中，该标签集包括标识给定车辆能够以自主驾驶模式驾驶并运输乘客的标签。在另一示例中，该标签集包括标识给定车辆能够在给定类型的天气条件下驾驶的标签。在此示例中，给定类型的天气条件包括雨。在另一示例中，该标签集包括标识给定车辆能够在给定类型的路面条件下驾驶的标签。在此示例中，给定类型的路面条件包括道路的湿滑程度。在另一示例中，该标签集包括标识给定车辆能够在具有预定温度的外部环境中驾驶的标签。在另一示例中，过滤该标签集还基于存储系统是否包括给定车辆的工作命令(work order)，该工作命令标识给定车辆的操作模式要求工作命令。
附图说明
图1是根据示例实施例的示例车辆的功能图。
图2A是根据本公开的方面的分层操作级别和相应操作模式的示例表。
图2B是根据本公开的方面的示例标签表。
图3是根据本公开的方面的车辆的示例外部视图。
图4是根据示例实施例的示例系统的示意图。
图5是根据本公开的方面的图4的系统的功能图。
图6是根据本公开的方面的一段道路的示例鸟瞰图。
图7是根据本公开的方面的一段道路和状态更新的示例鸟瞰图。
图8是根据本公开的方面的流程图。
图9是根据本公开的方面的流程图。
具体实施方式
概述
该技术涉及用于自动管理自主车辆的车队的操作模式的系统，该自主车辆可以提供运输服务以移动乘客或货物。虽然典型的系统可以包括对车辆功能和安全性的手动和一些自动跟踪(例如，安全召回)，但是在当发起召回时和当车辆离开道路或固定下来之间可能会有相当大的延迟。此外，当管理车辆的车队时，手动处理这些信息(甚至在计算设备的帮助下)可能很快成为一项容易出现人为错误的艰巨任务。当车辆本身以自主模式操作时，这些问题变得复杂，并且任何问题可以不以车辆的计算设备或车辆内的人可以立即做出反应的方式表现出来。这可能对这些车辆的乘客以及其他人员、车辆、驾驶员等造成严重的安全问题。
为了解决这些问题，系统可以通过使用操作模式和相应的要求来控制车辆的操作。操作模式可以定义具有自动驾驶能力的车辆的操作类型。例如，一个或多个服务器计算设备可以维护标识可能的操作模式和该模式的相应车辆要求中的每一个的表、数据库、或其他存储配置。在一个示例中，每个操作模式可以以操作级别的层级与其他操作模式一起排列，使得更高的操作级别具有更多的要求。在此示例中，每个操作模式和相应的分层操作级别可以与根据该分层操作级别的操作类型定义车辆是否可以驾驶的要求相关联。因为分层操作级别以层级来排列，所以给定的分层操作级别可以包括在给定级别以下的任何操作级别的所有要求。
可替换地，每个操作模式可以与代表车辆能力的徽章、标记或标签的组合相关联，而不是被排列为级别层级。标签的每个组合可以定义车辆的操作模式。与分层示例一样，每个标签可以与要求集相关联。
除了以上讨论的操作模式(基于分层的和基于标签的)，服务器计算设备可以维护车辆参数或能力的表、数据库或其他存储配置。此存储还可以包括针对车辆的任何开放(open)工作命令。工作命令可以标识车辆的维护或其他“需要”。至少一些工作命令可以包括定义特定操作模式要求或阻止车辆能够使用特定操作模式的字段。在这点上，工作命令可以用于将车辆固定或限制到更低的操作模式或防止特定标签，即使该车辆本来会被适当地配置用于更高的操作级别或特定标签。
为了确定每个车辆的操作模式，系统必须持续维护和更新车辆参数的数据库。例如，车队中的每个车辆可以周期性地向系统发送标识各种车辆参数的更新。这些车辆参数可以在数据库中相应地更新。
这些参数的至少一些可以不直接来自车辆本身，而是来自操作者手动提供的更新。类似地，服务器计算设备410可以生成或接收并存储上述工作命令。
服务器计算设备可以使用最新的车辆参数来确定车辆车队中每个车辆的车辆操作模式。例如，参考分层操作级别示例，服务器计算设备可以使用给定车辆的车辆参数来确定车辆是否满足从最低操作级别开始的每个操作级别的要求。服务器计算设备可以将针对其给定车辆的车辆参数满足要求的最高操作级别识别为给定车辆的操作模式。
回到标签示例，服务器计算设备可以通过首先为给定车辆生成初始标签集来确定给定车辆的车辆操作模式。此后，过滤这些标签以确定车辆的最终标签集。所得的经过滤的标签集可以用于确定该车辆的操作模式。
每当对给定车辆做出操作模式确定时，服务器计算设备410可以将所确定的操作级别传送到该给定车辆。作为响应，如果与新操作模式相同，则给定车辆的计算设备可以继续在当前操作模式下操作，或者如果新操作模式不同于当前操作模式，则可以开始在不同操作模式下操作。
本文中描述的特征通过防止车辆在这些车辆不具有能力的操作模式下驾驶而提高了车辆安全性。通过具有上述工作命令特征，人类操作者可以快速改变或真正降低特定车辆的操作级别而不影响车队中的其他车辆。此外，通过将车辆能力储存在一个地方，这允许系统能够快速且高效地更新和响应车辆参数的变化而同时减少对人为错误的担忧。此外，此信息可以允许系统确定车队中可用于不同任务的车辆的数量和类型。基于(预期的)任务要求，操作者可以确定需要特定分层操作级别或操作模式的更多车辆。因此，本文讨论的报告可以用于帮助分配资源以尽可能高效地提高车辆的操作级别。
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。虽然本公开的特定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、休闲车辆等。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、存储器130和典型地存在于通用计算设备中的其他组件的计算设备110。
存储器130储存可由一个或多个处理器120访问的信息，包括可由处理器120执行或使用的指令134和数据132。存储器130可以是能够储存可被处理器访问的信息的任何类型的存储器(包括计算设备可读介质或储存可以借助电子设备读取的数据的其他介质，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、DVD(数字视盘)或其他光盘)以及其他可写和只读存储器。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储存在不同类型的介质上。
指令134可以是由处理器直接执行(诸如机器代码)或间接执行(诸如脚本)的任何指令集。例如，指令可以作为计算设备代码储存在计算设备可读介质上。在这点上，术语“指令”和“程序”可以在本文互换使用。指令可以以目标代码格式储存以便由处理器直接处理，或者以任何其他计算设备语言(包括按需解释或预先编译的脚本或独立源代码模块的集合)储存。下面将更详细地解释指令的功能、方法和例程。
处理器120可以根据指令134检索、存储或修改数据132。例如，尽管要求保护的主题不受任何特定数据结构的限制，但是数据可以存储在计算设备寄存器中、在关系数据库中作为具有多个不同字段和记录的表、XML(可扩展标记语言)文档或平面文件。数据也可以以任何计算设备可读的格式格式化。
一个或多个处理器120可以是任何传统的处理器，诸如市场上可得到的CPU(中央处理单元)。可替换地，所述一个或多个处理器可以是专用设备，诸如ASIC(专用集成电路)或其他基于硬件的处理器。尽管图1在功能上示出了处理器、存储器和计算设备110的其他元件在相同的框内，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，这些处理器、计算设备或存储器可以存储在或不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他存储介质。因此，对处理器或计算设备的引用将被理解为包括对可以并行运行或不可以并行运行的处理器或计算设备或存储器的集合的引用。
计算设备110可以包括通常针对计算设备使用的所有组件，诸如上述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运行来显示信息的任何其他电子设备)。在此示例中，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。在这点上，内部电子显示器152可以位于车辆100的车厢内并可以被计算设备110用来向车辆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156，以促进与其他计算设备(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。该无线网络连接可以包括短程通信协议(诸如蓝牙、蓝牙低功耗(low energy，LE)、蜂窝连接以及各种配置和协议(包括互联网、万维网、内部网、虚拟专用网、广域网、局域网、使用一个或多个公司专有的通信协议的专用网络、以太网、WiFi和HTTP(超文本传输协议)、以及前述的各种组合。
在一个示例中，计算设备110可以是自主驾驶计算系统的控制计算设备或者结合到车辆100中。该自主驾驶计算系统能够与车辆的各种组件通信，以便根据存储器130的主车辆控制代码控制车辆100的移动。例如，回到图1，计算设备110可以与车辆100的各种系统(诸如减速系统160、加速系统162、转向系统164、发信号通知系统166、导航系统168、定位系统170、感知系统172和动力系统174(即车辆的发动机或马达))通信，以便根据存储器130的指令134来控制车辆100的移动、速度等。同样，尽管这些系统被示出为在计算设备110的外部，但是实际上这些系统也可以结合到计算设备110中同样作为用于控制车辆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/或加速系统162(诸如制动器、加速器踏板、和/或车辆的发动机或马达)的一个或多个致动器相互作用，以便控制车辆的速度。类似地，计算设备110可以使用转向系统164(诸如方向盘、转向轴、和/或齿轮齿条系统中的齿轮齿条)的一个或多个致动器，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用于控制车轮的角度来转动车辆的一个或多个致动器。计算设备110可以使用发信号通知系统166，以便向其他驾驶员或车辆发信号通知车辆意图，例如，通过在需要时点亮转向信号灯或刹车灯。
计算设备110可以使用导航系统168，以便确定并跟踪到某个位置的路线。在这点上，导航系统168和/或数据134可以储存详细的地图信息，例如，标识道路、车道线、十字路口、人行横道、速度限制、交通信号、建筑物、标志、实时交通信息、植被或其他这样的目标和信息的形状和高度的高度详细的地图。
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可以包括用于确定设备的纬度、经度和/或海拔位置的GPS(全球定位系统)接收器。其他定位系统(诸如基于激光的定位系统、惯性辅助GPS或基于相机的定位)也可以用于识别车辆的位置。车辆的位置可以包括绝对地理位置(诸如纬度、经度和海拔)以及相对位置信息(诸如相对于即刻在该车辆周围的其他车辆的位置，其中，与绝对地理位置相比，通常可以以更少的噪声来确定相对位置信息。
定位系统170还可以包括与计算设备110通信的用于确定车辆的方向和速度或其变化的其他设备，诸如加速度计、陀螺仪或其他方向/速度探测设备。仅作为示例，加速设备可以确定其相对于重力方向或垂直于重力方向的平面的俯仰、偏航或滚动(或其变化)。该设备还可以跟踪速度的增加或减少和这种变化的方向。本文阐述的设备提供的位置和方向数据可以自动提供给计算设备110、其他计算设备和前述的组合。
感知系统172也包括用于探测车辆外部的目标(诸如其他车辆、道路中的障碍物、交通信号、标志、树木等)的一个或多个组件。例如，感知系统172可以包括激光、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探测设备。在车辆是客运车辆(诸如小型厢式车)的情况下，该小型厢式车可以包括安装在车顶或其他方便位置的激光器或其他传感器。例如，图3是车辆100的示例外部视图。在此示例中，车顶外壳310和圆顶外壳312可以包括LIDAR(光探测及测距)传感器以及各种相机和雷达单元。此外，位于车辆100前端的外壳320和车辆驾驶员侧和乘客侧的外壳330、外壳332可以各自储存LIDAR传感器。例如，外壳330位于驾驶员车门360的前面。车辆100还包括同样位于车辆100顶部的雷达单元和/或相机的外壳340、外壳342。附加的雷达单元和相机(未示出)可以位于车辆100的前端和后端和/或沿着车顶或车顶外壳310的其他位置。
计算设备110可以根据各种操作模式通过控制各种组件来控制车辆的方向和速度，这些操作模式包括自主驾驶。举例来说，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来确定车辆的位置并使用感知系统172在需要安全到达该位置时探测并响应目标。为此，计算设备110可以使车辆加速(例如，通过增加由加速系统162提供给发动机的燃料或其他能量)、减速(例如，通过减少供应给发动机的燃料、改变档位和/或通过减速系统160施加制动)、改变方向(例如，通过转向系统164转动车辆100的前轮或后轮)，并且发信号通知这种改变(例如，通过点亮信号系统166的转向信号)。因此，加速系统162和减速系统160可以是传动系统的一部分，该传动系统包括在车辆的发动机和该车辆的车轮之间的各种组件。同样，通过控制这些系统，计算设备110也可以控制车辆的传动系统以便自主操纵车辆。
车辆100可以能够根据一种或多种车辆操作模式来操作。不同的模式可以标识自主车辆的自主级别，或者更确切地说，车辆是否能够以手动模式操作，车辆是否能够以自主模式操作和/或自主模式是否具有某些限制。例如，转到图2A的表1，不同操作模式的示例可以包括无功能模式，其中车辆不能以自主模式或手动模式行驶，一直到带有付费乘客的公共道路自主模式。例如，响应于从远程服务器计算设备(诸如下面还讨论的服务器计算设备410)接收到识别操作模式的指令，计算设备110可以使车辆根据识别到的操作模式来操作。作为示例，如果识别到的操作模式是仅手动模式，则计算设备110可以通过拒绝启动自主驾驶所需的模块和/或不发送或以其他方式阻止来自计算设备110的信号(否则计算设备110将控制加速系统162、减速系统160或转向系统164)来阻止车辆以自主驾驶模式操作。此外，计算设备110可以将该信息传送到服务器计算设备410和/或使用工作站(诸如下面还讨论的工作站440)的任何人类操作者，以允许确认车队的车辆正在根据需要响应来自服务器计算设备的指令。
在这点上，车辆100的计算设备110也可以向其他计算设备(诸如作为运输服务的一部分的那些计算设备以及其他计算设备)发送信息和从其他计算设备(诸如作为运输服务的一部分的那些计算设备以及其他计算设备)接收信息。作为示例，计算设备110可以发送状态更新并接收标识所确定的操作模式的信息。图4和图5分别是示例系统400的图示和功能图，其中示例系统400包括经由网络460连接的多个计算设备410、420、430、440和存储系统450。系统400还包括车辆100和车辆100A、100B，车辆100A、100B可以被配置为与车辆100相同或相似。尽管为了简单起见，仅描述了一些车辆和计算设备，但是典型的系统可以显著地包括更多。
如图4所示，计算设备410、420、430、440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。这些处理器、存储器、数据和指令可以类似于计算设备110的一个或多个处理器120、存储器130、数据132和指令134来配置。
网络460和中间节点可以包括各种配置和协议，包括短程通信协议，例如蓝牙、蓝牙LE、互联网、万维网、内部网、虚拟专用网、广域网、局域网、使用一个或多个公司专有的通信协议的专用网络、以太网、WiFi和HTTP、以及前述的各种组合。可以由能够向其他计算设备传输数据和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)来促进这种通信。
在一个示例中，一个或多个计算设备110可以包括一个或多个服务器计算设备，这些服务器计算设备具有多个计算设备(例如负载平衡服务器群)，这些计算设备与网络的不同节点交换信息，目的是接收、处理数据以及向其他计算设备传输数据和从其他计算设备传输数据。例如，一个或多个计算设备410可以包括能够经由网络460与车辆100的计算设备110或车辆100A、100B的类似计算设备以及计算设备420、430、440通信的一个或多个服务器计算设备。例如，车辆100、100A、100B可以是车辆的车队的一部分，这些车辆的操作模式可以由服务器计算设备来确定和控制。在这点上，服务器计算设备410可以用作操作模式控制系统。此外，车队的车辆可以周期性地向服务器计算设备发送与下面还讨论的车辆状态相关的信息，并且一个或多个服务器计算设备可以用于更新或改变存储系统450的信息。
此外，服务器计算设备410可以使用网络460向用户(诸如用户422、432、442)传输信息并在显示器(诸如计算设备420、430、440的显示器424、434、444)上呈现该信息。在这点上，计算设备420、430、440可以被认为是客户端计算设备。
如图4所示，每个客户端计算设备420、430、440可以是供用户422、432、442使用的个人计算设备，并且具有通常与个人计算设备结合使用的所有组件，包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(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424、434、444的显示器(例如，具有屏幕的监视器、触摸屏、投影仪、电视或可操作来显示信息的其他设备)和用户输入设备426、436、446(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。
尽管客户端计算设备420、430和440可以各自包括全尺寸的个人计算设备，但是它们可以替代地包括能够通过诸如互联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420可以是移动电话或能够经由互联网或其他网络获得信息的设备，诸如支持无线的PDA(个人数字助理)、平板PC(个人电脑)、可穿戴计算设备或系统或上网本。在另一示例中，客户端计算设备430可以是可穿戴计算系统，如图4所示的手表。作为示例，用户可以使用小键盘、辅助键盘、麦克风、通过相机使用可视信号、或触摸屏来输入信息。
在一些示例中，客户端计算设备440可以是管理员或操作者用来更新或改变车队的车辆的特定信息的工作站。例如，用户442可以是使用工作站440来输入“工作命令”或信息更新的操作者(如下文还讨论的)，和/或为车队的车辆执行各种维护服务和通信操作。尽管在图4和图5中仅示出了单个工作站440，但是在典型的系统中可以包括任意数量的这样的工作站。
如同存储器130一样，存储系统450可以是能够存储可由服务器计算设备410访问的信息的任何类型的计算机化存储，诸如硬盘驱动器、存储卡、ROM、RAM、DVD、CD-ROM、可写存储器和只读存储器。此外，存储系统450可以包括分布式存储系统，其中数据存储在物理上位于相同或不同地理位置的多个不同的存储设备上。如图4和5所示，存储系统450可以经由网络460连接到计算设备，和/或可以直接连接到或结合到计算设备110、410、420、430、440等中的任何一个。
存储系统450可以存储如下面更详细描述的各种类型的信息。这些信息可以由诸如一个或多个服务器计算设备410的服务器计算设备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特征或所有特征。作为示例，每个操作模式可以以操作级别的层级与其他操作模式一起排列，使得更高的操作级别具有更多的要求。例如，如图2A的表1所示，每个操作模式都与相应的分层操作级别(hierarchical operations level，HOL)相关联。当然，基于车队的功能，可以移除或改变一些级别和/或操作模式，并且包括其他级别和/或操作模式。
如上所述，每个操作模式和相应的分层操作级别可以与根据该分层操作级别的操作类型定义车辆是否可以行驶的要求相关联。例如，每个分层操作级别可以包括硬件或车辆部件要求、软件要求、小时和/或里程要求、指令标签(sticker)要求和基本信息要求的集合。例如，硬件和软件要求可以指定特定的硬件，诸如传感器、车辆配置(例如全轮驱动、四轮驱动或后轮驱动、乘客座椅的数量等)、轮胎类型等、或者特定分层操作级别所需的软件版本。可替换地，硬件和软件要求可以标识被列入白名单或黑名单的部件编号。小时和/或里程要求可以涉及自车辆上次校准其传感器以来已经经过了多长时间，或者用特定传感器运行了多长时间。基本信息要求可以涉及车辆标识符(例如系统标识符或“VIN(车辆识别编号)”)、车辆登记、许可、保险或公共道路上车辆的其他法律要求。每当有新的硬件或软件版本可用时，就可以周期性地调整这些要求。
因为分层操作级别以层级排列，所以给定的分层操作级别可以包括给定级别以下的任何操作级别的所有要求。例如，级别8或“带有乘客的公共道路自主(产品用途)”可以要求级别0至级别7的所有要求，但相比级别7“带有乘客的公共道路自主(非产品用途)”至少有一项附加要求，诸如要求传感器符合特定标准等。类似地，级别6或“公共道路自主”可以包括级别0至级别5中的每一个的所有要求。
可替换地，每个操作模式可以与代表车辆能力的徽章、标记或标签的组合相关联，而不是被排列为级别的层级。参考图2B的表2，示例标签可以包括车辆是否能够处于手动驾驶模式(标签ID T01)、车辆是否能够以自主驾驶模式驾驶(标签ID T02)、车辆是否能够在没有测试驾驶员或其他驾驶员的情况下以自主驾驶模式驾驶(标签ID T03)、车辆是否能够以自主驾驶模式驾驶并运输乘客(标签ID T04)、车辆是否能够在给定的天气条件(诸如雨、雪、雨夹雪、高温(诸如98度以上或大致98度)、低温或其他恶劣天气)下行驶(标签ID T05-09)、车辆是否能够在给定类型的路面条件(诸如结冰、潮湿或与湿滑程度相关的条件)下行驶(标签ID T10-11)。当然，根据车辆的车队的功能，可以移除或改变一些标签，并且可以包括其他标签。在一些情况下，标签甚至可以通过限制或约束车辆停留在我们的特定区域之外来便于实现地理围栏(geo-fencing)。
如上所述，标签的每个组合可以定义车辆的操作模式。在一个示例中，标签的一种组合(诸如T01；T02)可以允许车辆仅在干燥条件下、与测试驾驶员一起并在自主模式下操作。标签的另一种组合(诸如T01；T02；T03；T04；T05；T06；T07；T08；T09；T10；T11)可以允许车辆在所有天气条件下，在没有测试驾驶员的情况下并在自主驾驶模式下操作。
与分层示例一样，每个标签可以与要求集相关联。例如，与分层操作级别一样，每个标签可以包括硬件或车辆部件要求、软件要求、小时和/或里程要求、指令标签要求和基本信息要求的集合。在这点上，每个操作模式可以对应于预定标签的组合，每个标签具有相关联的要求集。如在分层操作级别的示例中，每当新的硬件或软件版本变得可用时，可以周期性地调整要求，等等。
除了以上讨论的操作模式(基于分层的和基于标签的)，存储系统450可以维护车辆参数或能力的表格、数据库或其他存储配置。换句话说，对于车队中的每个车辆，数据库可以存储车辆参数集，该车辆参数标识硬件和软件类型和版本、特定部件编号、小时和/或里程信息(对于特定传感器等)、车辆里此时是否有驾驶员或测试驾驶员、以及该车辆的基本信息。例如，该信息可以包括车辆上传感器的什么版本、车辆正在运行什么软件版本(对于传感器或其他车辆处理器)、车辆已经通过了哪些测试以及何时通过(例如，传感器是否在特定阈值内校准良好)、以及车辆是否具有正确的许可和批准(例如，它是否具有未过期的注册牌照)等。
存储系统450还可以包括车辆的任何开放工作命令。工作命令可以标识车辆的维护或其他“需要”，诸如加油、换油、轮胎转动、传感器检查或校准等。至少一些工作命令可以包括定义特定操作模式或阻止车辆能够使用特定操作模式的字段。在这点上，工作命令可以用于将车辆固定或限制到更低的操作模式或防止某些标签，即使该车辆本来会被适当地配置用于更高的操作级别或特定标签。因此，一些工作命令可以是“阻止的”，也就是说，这些工作命令可能阻止车辆进入特定的操作模式，而其他工作命令可以是“非阻止的”，不会影响该车辆的操作模式。
工作命令可以特定于特定的车辆或车辆组。例如，如果在级别6或更高级别下的安全操作需要固件更新，操作者可以在所有车辆上输入阻止工作命令，阻止级别6或更高级别直到固件更新完成。这可以将车队中的所有车辆设置为级别5或更低级别。当单独的车辆接收到固件更新时，工作命令可以被删除或关闭，允许这些车辆进入级别6或更高级别(假设满足这些级别的所有其他要求)。类似地，如果特定标签需要特定的硬件类型，诸如在大于98度的温度下自主操作需要特定的传感器，操作者可以在所有车辆上输入阻止工作命令，阻止包括该特定标签的操作模式直到传感器被包括在那些车辆上。这可以阻止所有车辆在高于98度的温度下自主操作。作为另一个示例，如果某些驾驶环境需要特定的特征，这可以通过阻止工作命令来控制。例如，如果在高温下使用更重的油，可以使用阻止工作命令来确保车队的车辆在没有适当的油重量的情况下不会在高温下操作。在另一示例中，在能够在雪或雨夹雪中操作之前，可以使用阻止工作命令来确保车队的车辆具有预定的最小轮胎胎面深度。在操作者可以手动输入阻止工作命令的情况下，例如通过使用工作站440，这可以允许操作者容易地覆写特定车辆的操作模式，而不需要改变会影响其他车辆的操作模式的要求。
示例方法
除了上述和附图中所示的操作之外，现在将描述各种操作。应当理解，以下操作不必以下面描述的精确顺序来执行。相反，可以以不同的顺序或同时处理各种步骤，并且也可以添加或省略步骤。
为了确定每个车辆的操作模式，系统必须持续维护和更新车辆参数数据库。例如，车队中的每个车辆可以周期性地向系统发送标识各种车辆参数的更新。这些可以在数据库中相应地更新。
如上所述，车队的车辆四处行驶，它们可以不断地向服务器计算设备410报告它们的状态，该状态标识车辆的当前参数和/或自提供上次更新以来对这些参数的任何改变。如上所述，服务器计算设备410可以接收状态报告并在存储系统450中跟踪每个车辆的状态。
图6描绘了在道路600的一部分上被操纵的车辆100和100A，道路600包括十字路口602和604、车道线610、612和614、交通信号620、622、624、人行横道630、人行道640、停车标志650、652、让行标志660和各种其他特征。车辆100B停在服务站680的停车区690中。服务站680可以允许人类操作者来维护、加油、更新和以其他方式服务车队的车辆。
同样，每个车辆可以使用网络460周期性地或持续地向服务器计算设备410提供状态更新。每个车辆的定位系统170可以向车辆的计算设备110提供车辆的地址、位置以及来自车辆感知系统172的关于车辆的各种传感器的操作状态的信息。计算设备110还可以接收、监控或以其他方式维护信息，诸如标识硬件故障、软件故障、非响应系统的错误消息、以及其他参数(诸如自车辆最后一次校准其传感器以来已经多长时间(以小时或英里为单位)、用特定传感器操作了多长时间等)。计算设备110然后可以将该信息发送到服务器计算设备410。
图7描绘了由服务器计算设备410接收和跟踪的信息的示例。例如，车辆100、100A和100B中的每一个可以报告其位置以及包括例如当前车辆参数的其他状态信息。在该示例中，车辆100正在报告最近安装了软件更新(例如经由网络460)，其传感器之一出现系统故障，并且不包括任何乘客。车辆100A正在报告它当前被占用或向乘客提供运输服务，没有故障，并且没有硬件或软件更新。车辆100B报告它已经接收到硬件更新(例如，车辆感知系统的新传感器)，没有故障，并且它现在可用来提供运输服务。服务器计算设备410然后可以使用该信息来更新存储系统450中的车辆100、100A和100B的相应车辆参数。
这些参数中的至少一些参数可以不直接来自车辆本身，而是来自操作者手动提供的更新，诸如基本信息或当新的标签(即“按此处解锁”、“相机打开”等)添加到车辆中时。作为另一个示例，当安装新硬件时，该硬件的部件编号可以手动输入，或者通过扫描部件编号或对部件编号进行成像来输入。在这点上，这些操作者可以能够例如使用工作站440来更新车辆参数(例如，通过改变部件编号等)，其中，在这个示例中，工作站440可以位于服务站680中。类似地，服务器计算设备410可以生成或接收并存储上述工作命令。
服务器计算设备410可以使用存储系统450中的最新信息来确定车队中每个车辆的车辆操作模式。例如，参考分层操作级别示例，服务器计算设备410可以使用给定车辆(诸如车辆100)的车辆参数来确定车辆是否满足从最低操作级别开始的每个操作级别的硬件、软件、基本信息、小时和/或里程以及任何其他要求。例如，服务器计算设备410可以首先确定车辆100的车辆参数是否满足级别0的要求，如果满足，则确定车辆100的车辆参数是否满足级别1的要求，以此类推。服务器计算设备410还可以考虑车辆100的任何开放工作命令。服务器计算设备410可以将针对其车辆100的车辆参数满足要求的最高操作级别识别为车辆的操作模式。此时，服务器计算设备410可以停止，或者可替换地，系统可以继续处理更高操作级别的要求，以便确定车辆100为了达到更高操作级别需要满足哪些要求。
这样，服务器计算设备410可以向操作者提供报告，该报告标识对于每个分层操作级别哪些要求(如果有的话)没有被满足。可以生成报告并将其存储在例如存储系统450中，该报告具有车队中每个车辆的标识符，这可以允许操作者例如通过使用给定车辆的标识符来检索给定车辆的报告。该报告可以帮助操作者确定如何提高给定车辆的分层操作级别，例如通过更换硬件、执行一些测试要求、更新软件等。这些报告还可以允许操作者对不同车辆的工作进行优先排序，例如最低级别的车辆或需要最少改变以提高操作级别的车辆。因此，可以提高资源分配的整体效率。
回到标签示例，服务器计算设备410可以通过首先为给定车辆生成初始标签集来确定给定车辆(诸如车辆100)的车辆操作模式。此后，过滤这些标签，以便确定车辆100的最终标签集。例如，可以通过首先识别针对其给定车辆满足硬件或车辆部件要求的所有标签来生成初始标签集。然后，可以过滤该初始标签集，以去除针对其车辆100不满足软件要求、小时和/或里程要求、指令标签要求、基本信息要求和任何阻止工作命令(以该顺序或任何顺序)的任何标签。可替换地，不是从硬件或车辆部件要求开始生成初始标签集，而是可以从不同类型的要求(诸如软件要求)开始，然后使用其他要求(即硬件或车辆部件要求、小时和/或里程要求、指令标签要求、基本信息要求和任何阻止工作命令)过滤该集合。
所得的经过滤的标签集可以用于确定车辆的操作模式。例如，车辆100A的最终标签集的组合可以与预定组合进行比较，以便识别车辆的操作模式，或者可以一起定义车辆的操作模式。如同分层操作级别示例一样，服务器计算设备410也可以生成报告。同样，这些报告可以允许操作者识别特定车辆的操作级别，这些车辆是否满足特定标签的特定要求，以及需要什么缓解步骤来获得不同的标签。
这些操作模式确定(基于分层操作级别或基于标签的)可以周期性地进行，例如，每分钟或大致一分钟，或者每次车辆向系统提供更新时。可替换地，可以在每次车辆的车辆参数发生变化时、每次打开新的工作命令时、或者每次不同的操作模式发生变化(诸如标签组合、新的标签、新的分层操作级别、新的标签或分层操作级别要求等)时，针对该车辆做出或修改这些确定。
每次使用标签示例和/或分层操作级别示例为给定车辆做出操作模式确定时，服务器计算设备410可以将所确定的操作级别传送到给定车辆。例如，服务器计算设备410可以通过网络460向车辆100传输或以其他方式发送将所确定的操作级别识别为车辆的新操作模式的通知。
作为响应，如果当前操作模式与新操作模式相同，则计算设备110可以继续在当前操作模式下操作车辆100，或者如果新操作模式不同于当前操作模式，则计算设备110可以开始在不同操作模式下操作。当然，在某些情况下，诸如在级别6或以上(当参考分层操作级别时)，车辆在开始在更低级别操作之前继续当前任务可能更好，其中在较低级别，车辆不再能够在公共道路上自主操作，特别地，在该较低级别，车辆的当前任务涉及运输乘客或没有驾驶员控制车辆。在一些情况下，车辆可以向车辆的任何乘员显示警告、错误消息或其他通知，指示操作模式的改变(增加或减少)和/或行为的相应改变。
除了在车辆处进行改变之外，系统400的行为可以响应于车辆操作模式的改变而改变。例如，调度服务器(其可以包括一个或多个服务器计算设备410)可以不安排处于级别4或该级别以下的车辆以自动驾驶模式出行，或者不安排处于级别6或该级别以下的车辆带有乘客出行。类似地，如果测试驾驶员不在或者当前被指示不在车辆中，调度服务器可以不安排不具有标签IDT05的车辆在雨中搭载乘客，或者可以不安排不具有标签ID T03的车辆出行。
图8包括用于确定车辆的车队中的车辆的车辆操作模式的一些示例的示例流程图800。流程图800的特征可以例如由一个或多个处理器(诸如服务器计算设备410的处理器)来执行。在该示例中，在框810，维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统。该车队中的每个车辆与车辆参数集相关联。在框820，通过选择以层级排列的多个车辆操作级别中的一个，为车队中的给定车辆确定车辆操作模式。所述多个车辆操作级别中的每一个与要求集相关联并且标识车辆驾驶能力。在这点上，该选择包括根据层级的顺序将存储系统中与给定车辆相关联的车辆参数集与一个或多个要求集进行比较。在框830，将所确定的车辆操作模式传送到给定车辆，以便使车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
图9包括用于确定车辆的车队中的车辆的车辆操作模式的一些示例的另一示例流程图900。流程图900的特征可以例如由一个或多个处理器(诸如服务器计算设备410的处理器)来执行。在该示例中，在框910，维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统。该车队中的每个车辆与车辆参数集相关联。在框920，通过以下步骤为车队中的给定车辆确定车辆操作模式：在框922，基于存储系统中给定车辆的车辆参数的第一子集来识别标签集，其中所述标签集中的每个标签对应于给定车辆的可能驾驶能力；在框924，基于给定车辆的车辆参数的第二子集过滤该标签集，其中第二子集包括不被包括在第一子集中的至少一个车辆参数，并且在框926，使用经过滤的标签集来识别给定车辆的车辆操作模式。在框930，所确定的车辆操作模式被传送到给定车辆，以便使该车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
除非另有说明，否则前述可替代示例并不相互排斥，而是可以以各种组合来实现，以获得独特的优点。由于在不脱离由权利要求限定的主题的情况下，可以利用上述特征的这些和其他变化和组合，所以实施例的前述描述应该通过说明的方式而不是通过对由权利要求限定的主题的限制的方式来进行。此外，提供本文描述的示例以及措辞为“诸如”、“包括”等的用语，不应被解释为将权利要求的主题限制到特定示例；相反，这些示例旨在仅示出许多可能实施例中的一个。此外，不同附图中相同的参考编号可以标识相同或相似的元件。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统，使得车队中的每个车辆与车辆参数集相关联；
通过选择以层级排列的多个车辆操作级别中的一个来确定所述车辆车队中的给定车辆的车辆操作模式，所述多个车辆操作级别中的每一个(1)与要求集相关联并且(2)标识车辆驾驶能力，并且其中所述选择包括根据所述层级的顺序将所述存储系统中与所述给定车辆相关联的车辆参数集与一个或多个要求集进行比较；以及
将所确定的车辆操作模式传送到所述给定车辆，以便使所述车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储系统包括所述车辆车队中的每个车辆的多个值，所述值包括安装在所述车辆上的车辆部件集的部件编号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储系统包括所述车辆车队中的每个车辆的多个值，所述值包括车辆传感器的校准信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储系统包括所述车辆车队中的每个车辆的多个值，所述值包括在每个车辆上运行的软件版本。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述车队中的相应车辆接收数据，并且响应性地更新所述存储系统。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括响应于从所述相应车辆接收到数据，确定经修正的车辆操作模式并将所述经修正的车辆操作模式传送到所述相应车辆。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收经修正的车辆操作级别准则；
响应性地使用所述经修正的车辆操作级别准则来确定所述车辆的经修正的车辆操作模式；以及
将所述经修正的车辆操作模式传送到所述车辆，以便使所述车辆根据所述经修正的车辆操作模式来操作。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个车辆操作级别包括包含自主驾驶模式的级别。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个车辆操作级别包括包含手动驾驶模式的级别。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，对于所述给定车辆，周期性地执行所述车辆操作模式的确定和传送。
11.一种方法，包括：
维护包括车辆车队的车辆参数的存储系统，使得车队中的每个车辆与车辆参数集相关联；
通过以下步骤来确定所述车辆车队中的给定车辆的车辆操作模式：
基于所述存储系统中所述给定车辆的车辆参数的第一子集来识别标签集，所述标签集中的每个标签对应于所述给定车辆的可能驾驶能力，
基于所述给定车辆的车辆参数的第二子集来过滤所述标签集，其中所述第二子集包括不被包括在所述第一子集中的至少一个车辆参数，以及
使用经过滤的标签集来识别所述给定车辆的车辆操作模式；以及
将所确定的车辆操作模式传送到所述给定车辆，以便使所述车辆根据所确定的车辆操作模式来操作。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够以自主驾驶模式驾驶的标签。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够在没有测试驾驶员的情况下以自主驾驶模式驾驶的标签。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够以自主驾驶模式驾驶并运输乘客的标签。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够在给定类型的天气条件下驾驶的标签。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述给定类型的天气条件包括雨。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够在给定类型的路面条件下驾驶的标签。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述给定类型的路面条件包括道路的湿滑程度。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述标签集包括标识所述给定车辆能够在具有预定温度的外部环境中驾驶的标签。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，过滤所述标签集还基于所述存储系统是否包括所述给定车辆的工作命令，所述工作命令标识所述给定车辆的操作模式要求。
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