CN111989716B - 用于自主车辆操作的监视系统 - Google Patents

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Abstract

公开了用于自主车辆操作的监视系统的设备、系统和方法。在一些实施例中，车辆可以执行自检，基于结果生成报告，并且通过用于常规数据传送的高速信道或用于紧急情况的可靠信道中的一个或两个将其传输给远程监视中心。在其他实施例中，远程监视中心可以确定需要立即干预，并且可以发送具有高优先级的控制命令，所述控制命令在被车辆接收时被实现并且优先于正在被处理的任何本地命令。在其他实施例中，具有高优先级的控制命令是从远程监视中心可以发出的一小组预定控制命令中选择的。

Description

用于自主车辆操作的监视系统
相关申请的交叉引用
本专利文件要求于2019年1月11日提交的美国专利申请No.16/245,621的优先权，该美国专利申请要求于2018年1月11日提交的美国临时专利申请No.62/616,363的优先权，其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本文涉及车辆监视和控制。
背景技术
自主车辆导航是一种用于感测车辆的位置和运动并且基于该感测自主地控制车辆导航至目的地的技术。自主车辆导航在人员、货物和服务的运输中可以具有重要的应用。
发明内容
公开了用于车辆(例如，乘用车或卡车)的自主操作的监视系统的设备、系统和方法。监视系统可以被配置为发送可以优先于车辆的本地命令的控制命令，以确保乘客和车辆安全。这可以通过组合来自车辆上或车辆附近的多个资源的信息，并通过可靠的通信网络周期性地向监视系统报告该信息来实现。
一方面，所公开的技术可以用于提供一种用于监视和控制车辆的方法。所述方法可以在所述车辆处实现，所述方法包括：以第一周期周期性地生成报告；以第二周期周期性地将所述报告发送给远程监视中心；接收来自远程监视中心的控制命令，其中，所述控制命令是响应于远程监视中心接收到周期性发送的报告而接收的；以及当所述控制命令具有高优先级时，实现来自远程监视中心的控制命令，其中来自远程监视中心的控制命令的实现优先于本地控制命令的实现，并且其中，所述控制命令是从控制命令的预定集合中选择的。
另一方面，所公开的技术可以用于提供一种用于监视和控制车辆的方法。所述方法可以在远程监视中心处实现，所述方法包括：周期性地从车辆接收报告；确定所述报告是否包括任何可立即动作的状态指示符；从控制命令的预定集合中选择控制命令；以及当所述报告包括至少一个可立即动作的状态指示符时，将具有高优先级的所述控制命令发送给所述车辆，并且其中，具有高优先级的所述控制命令的实现优先于所述车辆处的本地控制命令的实现。
另一方面，所公开的技术可以用于提供一种用于监视和控制车辆的方法。所述方法可以在所述车辆处实现，所述方法包括：从在所述车辆中实现的一个或多个系统收集状态信息；通过多个状态指示符对状态信息进行分类，所述多个状态指示符包括一个或多个关键状态指示符和一个或多个非关键状态指示符；在接收到与所述一个或多个关键状态指示符相关联的状态信息时，立即基于所述状态信息来生成关键状态报告；以及以随所述一个或多个非关键状态指示符而变化的周期，基于与所述一个或多个非关键状态指示符相关联的状态信息来生成非关键状态报告。
另一方面，所公开的技术可以用于提供一种用于监视和控制车辆的方法。所述方法可以在所述车辆处实现，所述方法包括：从在所述车辆中实现的一个或多个系统收集状态信息；通过多个状态指示符对状态信息进行分类，所述多个状态指示符包括警告状态指示符、错误状态指示符和致命状态指示符；基于与警告状态指示符关联的状态信息，周期性地生成状态报告；在接收到与致命状态指示符相关联的状态信息时，立即基于与致命状态指示符相关联的状态信息来生成状态报告；在接收到与错误状态指示符相关联的状态信息时，在对应的系统上执行恢复过程，并且如果恢复过程不成功，则基于与错误状态指示符相关联的状态信息来生成状态报告；以及将生成的状态报告发送给外部监视系统。
另一方面，所公开的技术可以用于提供一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器，该处理器被配置为实现本专利文件中公开的方法。
在另一方面，所公开的技术可以用于提供一种计算机可读程序介质，其上存储有代码，所述代码在由处理器执行时使所述处理器实现本专利文件中公开的方法。
在附图、说明书和权利要求中更详细地描述了所公开的技术的以上和其他方面和特征。
附图说明
图1示出了用于车辆无线通信的系统架构的示例的框图，该系统架构包括监视和控制自主车辆操作；
图2示出了可以支持用于自主车辆操作的监视系统的车辆组件的示例的框图；
图3示出了用于自主车辆操作的监视系统的示例方法的流程图；
图4A和图4B示出了用于自主车辆操作的监视系统的操作的两个示例时间线；
图5示出了示例方法的流程图，该方法可以在车辆中实现，用于监视自主车辆操作；
图6示出了另一示例方法的流程图，该方法可以在远程监视中心中实现，用于监视自主车辆操作；以及
图7示出了可以实现本文中描述的一些技术的硬件平台的示例。
图8示出了可以在车辆中实现的用于监视自主车辆操作的另一示例方法的流程图。
图9示出了可以在车辆中实现的用于监视自主车辆操作的另一示例方法的流程图。
具体实施方式
公开了可用于自主车辆操作的监视系统的实施例的设备、系统和方法。
自主车辆的操作可以涉及最少的驾驶员交互，或者根本不涉及驾驶员，但是乘客的安全是至关重要的。为了确保车辆和乘客的安全，可以连续监视车辆状态以及驾驶和环境状况。监视既可以在本地也可以在远程监视中心进行。这可以提供以下优点：可以在不同场景下立即启用错误处理。
本专利文件中公开的技术提供了可以用于解决在远程监视和控制车辆的操作中的上述和其他技术问题的解决方案。
图1示出了用于车辆无线通信和监视自主车辆操作的系统架构的示例的框图。在示例中，车辆系统102包括车辆102-1和黑匣子102-2。黑匣子102-2可以是例如存储车辆生成的数据和报告的存储单元。黑匣子102-2还可以存储用于操作车辆的本地和远程控制命令。在一些实施例中，黑匣子102-2的内容可以被周期性地用来改善系统的自主和监视操作。
除了车辆系统102之外，系统架构还可以包括远程监视中心108和至少两个通信信道，车辆102-1可以使用所述通信信道向远程监视中心108发送消息、各种报告或数据。第一信道可以是用于常规(例如，周期性)数据传送的双向(双向)高速信道106。第二信道可以是单向(单向，车辆到远程监视中心)或双向可靠信道108。第二信道仅可用于紧急情况。图1中所示的实施例的优点之一是冗余信道的存在，这增加了远程监视中心接收从车辆发送的报告和状态指示符的可能性。
在各个实施例中，高速信道106可以采用诸如长期演进(LTE)、Wi-Fi、IEEE802.11、蓝牙、专用短程通信(DSRC)、通信空中接口长程和中程(CALM)和可能被设计用于智能运输系统(ITS)的其他传输协议。
在一些实施例中，即使在无线信道上存在不利条件时，可靠信道108也可以采用低速率前向纠错(FEC)码或重传来确保鲁棒的通信。在一些实施例中，可靠信道108可以采用利用频率、时间、空间或码分集中的一个或多个的协议或物理层(PHY)波形。
图2示出了可以支持用于自主车辆操作的监视系统的车辆组件的示例的框图。在一些实施例中，车辆硬件系统可以包括多个电子控制单元(ECU)，在图2中用204-1、204-2和204-3表示，每个ECU可以控制多个传感器、设备和接口。例如，ECU 204-1可以控制至少第一传感器206-1和第二传感器206-2，而另一个ECU 204-2可以控制外部设备206-3，再一个ECU204-3可以控制车辆控制器区域网络(CAN)206-4和备选车辆接口206-5。在图2中描述的组合包括并不意在是限制性的，并且应当理解，ECU可以控制任何数量的传感器、设备或接口。
在一些实施例中，由ECU控制的传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、雷达传感器、LIDAR(光检测和测距)传感器、超声波传感器和相机(或CMOS图像传感器)。ECU及其相应传感器、设备或接口进行双向通信，这使ECU能够从传感器接收数据和向传感器发送命令。
ECU(204-1、204-2和204-3)中的一些可以包括至少一个硬件系统(或子系统)和至少一个软件系统。一些ECU可能支持这些系统和子系统的自检。此外，如果ECU正在控制任何外部传感器、设备或接口，则其通常可以分别包括针对那些外部传感器、设备或接口的自检。在示例中，连接到车辆的ECU收集关于车辆本身的信息。
这些自检的分析导致报告的生成。在一些实施例中，ECU可以分析从自检生成的数据并基于该分析生成报告。来自ECU的报告由监视ECU 202收集。在一些实施例中，各个ECU(204-1、204-2和204-3)可以分析其自己的自检的结果，并将报告发送给监视ECU 202。在其他实施例中，各个ECU可以将原始数据发送给监视ECU，然后监视ECU分析原始数据以生成结果和报告。在后者的实施例中，可以在分析之前组合来自由不同ECU控制的传感器的原始数据，以提供更高系统级别的报告，这些报告不能由各个ECU生成。
图3示出了用于自主车辆操作的监视操作的示例方法300的流程图。在步骤302，车辆可以针对该车辆中的每个ECU执行一个或多个自检。如本文所述，由每个ECU对其硬件和软件系统以及在其控制下的所有传感器、设备和接口执行自检。在一些实施例中，传感器自检可以包括收集数据并将其与基线进行比较以确保传感器按预期操作。自检可以包括测量车辆的状态，例如位置、速度、加速度，并对照预定阈值检查测量值以验证正常操作状况。可以基于当前的驾驶和环境状况来更新阈值。
在步骤304，可以在相应ECU处或在监视ECU处分析来自自检的数据，如在图2的上下文中所述。在一些实施例中，对数据的分析可以导致确定状态或状态指示符。基于状态，可以生成包括特定信息元素的报告。报告中包括的信息或数据可以基于状态指示符。状态指示符可以具有水平或等级，如下表中的示例所示：
Figure BDA0002580075470000061
如以上示例表所示，所生成的报告的大小可能取决于状态。当状态为“正常”时发送的报告可以包括车辆操作的基本信息(动态或当前状态)，通常比状态为“致命”时发送的报告要小得多，在状态为“致命”的情况下，报告可以包括来自标识致命状况的传感器的原始数据。
此外，在一些实施例中，具有特定状态的消息可以发送报告，该报告具有上表中指示的数据以及来自其上方的行的数据。例如，如果状态为“错误”，则报告可以包括错误日志以及警告消息和日志及与“正常”状态相关的车辆操作的基本信息。由于可以便利地更多数据，这可以使远程监视中心能够更好地分析潜在问题。
在步骤306，所生成的报告被发送给远程监视中心。如前所述，可以在高速信道和可靠信道中的至少一个上发送报告。在一些实施例中，报告还可以存储在本地存储设备上。
在一些实施例中，可以使用划分方案来划分报告，并且可以通过不同的信道来发送不同的部分。例如，如果状态为“警告”，并且除了警告消息和日志之外，车辆已经选择发送车辆操作的基本信息，则车辆可以通过高速信道发送后者(“正常”状态信息)并通过可靠信道发送前者(“警告”状态信息)。
在步骤308，车辆基于在步骤304确定的状态来确定是否需要错误处理。在一些实施例中，当状态指示符为“正常”或“警告”时，不需要错误处理(图3中的“否”路径)，并且监视系统的操作返回步骤302。相反，如果状态指示符是“错误”或“致命”，则确定需要进行错误处理(图3中的“是”路径)。
在步骤310中，车辆可以采取措施从导致“错误”或“致命”状态指示符的原因中恢复。在示例中，如果错误消息指示车辆的自主操作所需的特定传感器未正常工作，则可以向这些传感器发送重启命令。在传感器未返回正常操作或是“致命”状态指示符的原因的情况下，可以发出一系列命令以将车辆停在安全地点。
在步骤312(其可以发生在步骤306之后、步骤310完成之前的时间线上的任何点)，从远程监视中心接收远程命令。可以基于远程监视中心分析车辆发送的报告，并确定必须采取一定的动作来确保乘客和车辆安全，来接收远程命令。在一些实施例中，远程命令具有比车辆正在发出的本地命令更高的优先级。在一些实施例中，较高的优先级可以保证远程命令被执行，并且将导致远程命令的实现优先于任何本地命令的实现。
如任何其他计算机实现的技术一样，远程监视中心可能容易受到黑客攻击，因此可以发出的远程命令的数量和内容受到限制。例如，远程监视中心仅可以发出使车辆减速并将其安全停止的命令。例如，这可以确保黑客攻击远程监视中心不会导致车辆陷入不利的高速情况。可以针对不同的环境和驾驶状况来更新由远程监视中心发出的控制命令的预定集合。
图4A和图4B示出了用于自主车辆操作的监视系统的操作的两个示例时间线。这些图包括在每个图的上下文中未显式描述的共同的步骤、元素或特征。
如图4A所示，车辆以周期T1生成报告(402-1、402-2、402-3，…)。在一个示例中，当报告402-1至402-9中的报告的状态为“正常”时，车辆以第二周期T2将报告(404-1、404-2、404-3)发送给远程监视中心。
假设生成的报告402-10具有“致命”状态指示符，并且对应的报告立即被发送(404-4)给远程监视中心。响应于“致命”状态指示符，车辆发出本地控制命令以试图减轻这种情况。从“致命”状态指示符的生成开始执行(406)本地命令。进一步假设本地控制命令具有执行时间Tlocal，如图4A所示。
在车辆处生成的后续报告继续具有“致命”状态指示符，并且继续被发送(404-5和404-6)给远程监视中心。在稍后的时间(408)，从远程监视中心接收到控制命令。该远程控制命令比车辆发出的本地命令具有更高的优先级。结果，远程控制命令的执行将优先于本地控制命令的执行。如图4A中所示，不执行Tlocal的剩余时间(409)，而是开始远程控制命令的执行(410)。
在图4B所示的示例时间线中，假设报告402-10具有“错误”状态指示符，其导致报告被立即发送(404-4)给远程监视中心。从报告402-10的生成开始，执行(406)由车辆发出的本地命令以减轻该情况。在该示例中，本地命令在生成下一报告402-11之前解决了该情况，该下一报告402-11利用“正常”状态指示符生成。
随后接收(408)到来自远程监视中心的控制命令。在示例中，远程控制命令与本地控制命令相同，并且由于远程控制命令当前不是必需的，因此不被执行。在另一个示例中，远程控制命令不同于先前发出的本地控制命令，并且车辆执行它们(410)。但是，由于本地命令的执行已完成，因此不存在相对于本地命令的优先处理。
图5示出了可以在车辆中实现的用于监视自主车辆操作的示例性方法500的流程图。方法500包括：在步骤502，以第一周期周期性地生成报告。在一些实施例中，第一周期非常短，并且以高频率在车辆处生成报告，以确保对可能出现的任何不利状况的快速响应。不利状况的示例可能包括检测到未知环境(例如，施工区域、事故现场)、危险天气状况或与远程监视中心的通信丢失。
方法500包括：在步骤504，以第二周期周期性地将报告发送给远程监视中心。第二周期通常长于或等于第一周期。在一些实施例中，第二时段可以基于状态指示符。例如，与“正常”状态相对应的报告将以比与“警告”状态相关联的报告更低的频率发送。类似地，对于“错误”和“致命”状态指示符，报告可以在生成后立即发送，在这种情况下，第二周期等于第一周期。
方法500包括：在步骤506，接收来自远程监视中心的控制命令。控制命令是响应于远程监视中心接收到周期性发送的报告而接收的。在一些实施例中，远程监视中心基于所述报告(可以包括来自一个或多个传感器的数据)以及来自其他车辆的报告向车辆发出命令。
方法500包括：在步骤508，当来自远程监视中心的控制命令具有高优先级时，实现该控制命令。在一些实施例中，当最近发送的报告包括“错误”或“致命”状态指示符时，接收的控制命令可以具有高优先级。接收的控制命令可以指示车辆采取预防措施以确保乘客和车辆安全，并且能够优先于车辆当前正在执行的本地命令。
在一些实施例中，从远程监视中心接收的具有高优先级的控制命令可以初始化紧急停车模块，紧急停车模块可以包括确定降低车辆速度直到其完全停止的最佳方式的指令。在其他实施例中，车辆还可以在该过程期间继续通过可靠信道将其状态频繁地发送给远程监视中心。如果与远程监视中心的通信已被破坏，则车辆可以选择将其状态发送给与远程监视中心确有连接的另一车辆。
在示例中，如果轮胎传感器感测到轮胎之一中存在泄漏，则可以在报告中生成“致命”状态指示符。该报告将立即被发送给远程监视中心。由于乘客安全至关重要，车辆发出本地控制命令以减速并向最近的维修站行驶。计划的路线可以基于存储在车辆的本地存储上的存档地图。
远程监视中心接收具有“致命”状态指示符的报告以及来自轮胎传感器的数据。基于报告和数据，它也确定需要减速和立即维修。
然而，由于远程监视中心可能正在与其他车辆通信，因此它注意到由于到最近的维修站的路线上的事故而导致严重的堵车。因此，远程监视中心发出具有高优先级的减速并转到比最近的维修站更远的维修站的命令。当车辆接收到该命令时，该命令可以优先于本地控制命令，并且车辆现在将继续前往由远程监视中心指示的维修站。
图6示出了可以在远程监视中心中实现的用于监视自主车辆操作的另一示例方法600的流程图。方法600包括：在步骤602，周期性地从正由远程监视中心监视的车辆接收报告。在一些实施例中，接收报告的频率可以取决于报告内包含的状态指示符。
在其他实施例中，远程监视中心可以请求车辆以不同于通常与现有状态指示符相关联的频率的频率来发送报告。由于远程监视中心可能正在监视和控制区域中的多辆车辆，因此它具有单个车辆可能没有的更高系统级别的视角，因此如果发生不利情况的可能性大于通常，则可以请求更高频率的报告。
在其他实施例中，远程监视中心可以基于该车辆的状态指示符和报告的历史来确定报告频率。在示例中，所考虑的历史可以跨越数小时、数天或数周，并且可以使用滑动窗口功能来实现，以将更大的权重赋予更新的状态指示符。
方法600包括：在步骤604，确定报告是否包括任何可立即动作的状态信息。在一些实施例中，“错误”和“致命”状态指示符可以被标记为立即可动作。在其他实施例中，并且在存在其他可能的环境因素的情况下，“警告”状态可以被标记为可立即动作。如果确定报告包括至少一个可立即动作的状态信息，则可以以高优先级来完成在步骤508发送的控制命令。
方法600包括：在步骤606，从控制命令的预定集合中选择控制命令。由于远程监视中心可能易于受到黑客攻击，因此远程监视中心的命令的数量和类型受到限制，以确保被破坏的远程监视中心不会对受其控制的一个或多个车辆产生不利影响。在示例中，控制命令的预定集合可以包括用于防御性驾驶并使车辆停止的过程。这将确保避免涉及车辆的不利的高速情况。
方法600包括：在步骤608，当报告包括一个可立即动作的状态信息的至少一个实例时，发送具有高优先级的控制命令。在一些实施例中，具有高优先级标志的控制命令可以优先于车辆响应于在报告中发送给远程监视中心的“错误”或“致命”状态指示符而已发出或正在执行的任何本地控制命令。。
图7示出了可以用来实现本文中描述的一些技术的硬件平台700的示例。例如，硬件平台700可以实现方法500或600，或者可以实现本文所述的各种模块。硬件平台700可以包括可以执行代码以实现方法的处理器702。硬件平台700可以包括存储器704，存储器704可以用于存储处理器可执行代码和/或存储数据。硬件平台700还可以包括通信接口706。例如，通信接口706可以实现用于常规数据传送的高速信道或用于紧急情况的可靠信道中的一个或两个的通信协议。
图8示出了可以在车辆中实现的用于监视自主车辆操作的另一示例性方法800的流程图。方法800包括：在步骤802，从在车辆中实现的一个或多个系统收集状态信息，以及在步骤804，通过多个状态指示符对状态信息进行分类，多个状态指示符包括一个或多个关键状态指示符和一个或多个非关键状态指示符。这里，一个或多个系统可以包括至少一个传感器、至少一个硬件系统和至少一个软件系统。例如，多个传感器包括全球定位系统(GPS)传感器、雷达传感器、LIDAR传感器和相机中的至少一个。在所公开技术的一些实施例中，一个或多个非关键状态指示符包括与来自在车辆中实现的一个或多个系统的车辆基本动态信息和警告消息相关的状态指示符。这里，基本动态信息包括车辆的位置、车辆的燃料水平和车辆的引擎温度。在所公开技术的一些实施例中，一个或多个关键状态指示符包括与危险天气状况、未知环境状况以及与监视中心的通信丢失中的一个或多个相关的状态指示符。例如，一个或多个关键状态指示符包括与使车辆的操作不安全的状况相关的状态指示符。在这种情况下，方法800还包括：启动在车辆中实现的紧急停车功能；以及发送指示已启动紧急停车功能的报告。
方法800包括：在步骤806，在接收到与所述一个或多个关键状态指示符相关联的状态信息时，立即基于所述状态信息来生成关键状态报告。方法800包括：在步骤808，以随所述一个或多个非关键状态指示符而变化的周期，基于与所述一个或多个非关键状态指示符相关联的状态信息来生成非关键状态报告。方法800可以进一步包括：通过用于常规数据传送的高速信道发送非关键状态报告，以及通过用于紧急情况的可靠信道发送关键状态报告。
图9示出了可以在车辆中实现的用于监视自主车辆操作的另一示例性方法900的流程图。方法900包括：在步骤902，从在车辆中实现的一个或多个系统收集状态信息。这里，一个或多个系统包括至少一个传感器、至少一个硬件系统和至少一个软件系统。例如，多个传感器包括全球定位系统(GPS)传感器、雷达传感器、LIDAR传感器和相机中的至少一个。方法900包括：在步骤904，通过多个状态指示符对状态信息进行分类，所述多个状态指示符包括警告状态指示符、错误状态指示符和致命状态指示符。在所公开技术的一些实施例中，致命状态指示符包括与危险天气状况、未知环境状况以及与监视中心的通信丢失中的一个或多个相关的状态指示符。例如，致命状态指示符包括与使车辆的操作不安全的状况相关的状态指示符。在这种情况下，方法900还包括：启动在车辆中实现的紧急停车功能；以及发送指示已启动紧急停车功能的报告。
方法900包括：在步骤906，基于与警告状态指示符相关联的状态信息，周期性地生成状态报告。方法900还包括：在步骤908，在接收到与致命状态指示符相关联的状态信息时，立即基于与致命状态指示符相关联的状态信息来生成状态报告。方法900还包括：在步骤910，在接收到与错误状态指示符相关联的状态信息时，在对应的系统上执行恢复过程，并且如果恢复过程不成功，则基于与错误状态指示符相关联的状态信息来生成状态报告。与错误状态指示符关联。方法900还包括：在步骤912，将生成的状态报告发送给外部监视系统。在所公开技术的一些实施例中，与所述警告状态指示符相关联的状态报告是通过用于常规数据传送的高速信道发送的，而与所述致命状态指示符相关联的状态报告是通过用于紧急情况的可靠信道发送的。
本文档中描述的主题和功能操作的实施方式可以在各种系统、数字电子电路中或在计算机软件、固件或硬件中实现，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或其一个或多个的组合。在本说明书中描述的主题的实施方式可以被实施为在有形非瞬时计算机可读介质上编码的一个或多个计算机程序程序产品，即计算机程序指令的一个或多个模块，用于由数据处理装置执行或者控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组成或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理单元”或“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件以外，所述装置可以包括为所讨论的计算机程序创建运行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、或者上述各项中的一项或多项的组合的代码。
可以以任何形式的编程语言来编写计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)，该编程语言包括：编译或解释语言，并且可以以任何形式来部署计算机程序，包括部署为独立的程序或者部署为适合于用于计算环境的模块、组件、子例程，或者其它单元。计算机程序不必与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在保存其它程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，存储在所讨论的程序专用的单个文件中，或存储在多个协调文件(例如存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或者在位于一个站点或分布在多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流可以由一个或多个可编程处理器来执行，所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并且产生输出来执行功能。所述处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，并且装置也可以实现为该专用逻辑电路。
适用于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或者这二者接收指令和数据。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个和或更多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作耦接以便从所述一个或更多个大容量存储设备接收或向其发送数据。然而，计算机不需要具有这些设备。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，其包括例如半导体存储器设备、例如EPROM、EEPROM和闪存设备。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或者并入到专用逻辑电路中。
说明书连同附图一起意在仅被视为是示例性的，其中示例性意味着示例。如本文所用，单数形式“一(a)”，“一(an)”和“该(the)”也意在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。另外，“或”的使用意在包括“和/或”，除非上下文另外明确指出。
虽然本专利文件包含许多细节，但是这些不应该被解释为对任何发明或可以要求保护的内容的范围的限制，而是作为可以特定于特定发明的特定实施例的特征的描述。在本专利文件中在分开的实施例的上下文中描述的特定特征也可以以组合的形式实现在单个实施例中。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开地实现或以任何合适的子组合的方式实现。此外，尽管特征可以在上面描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以示出的特定顺序或以顺序次序执行，或者需要执行所有示出的操作来实现期望的结果。此外，在本专利文件中描述的实施例中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施例中都要求如此分离。
仅描述了几个实施方式和示例，并且可以基于本专利文件中描述和示出的内容来产生其他实施方式、增强和变化。

Claims (28)

1.一种用于监视和控制车辆的方法，在所述车辆处实现，所述方法包括：
针对所述车辆的多个电子控制单元中的每一个执行自检；
分析来自所述自检的数据以将所述车辆的状态确定为预定状态之一，每个预定状态与对应的状态指示符和要被包括在报告中的对应信息相关联；
以第一周期周期性地生成所述报告，其中所述报告包括对应于所确定状态的第一状态指示符和对应于所述自检的结果，所述报告具有取决于所述第一状态指示符的大小；
确定所述报告中包括的所述第一状态指示符是否对应于至少一个可立即动作的状态指示符，其中所述至少一个可立即动作的状态指示符的存在对应于所述车辆发出本地控制命令以减轻情况；所述本地控制命令至少包括重启命令，减速命令，紧急停车命令中的一个；
以第二周期周期性地将所述报告发送给远程监视中心，所述第二周期具有取决于所述第一状态指示符的持续时间；
接收来自所述远程监视中心的控制命令，其中，所述控制命令是响应于所述远程监视中心接收到周期性发送的报告而接收的；以及
当确定所述控制命令具有高优先级时，实现来自所述远程监视中心的所述控制命令，其中来自所述远程监视中心的所述控制命令的实现优先于本地控制命令的实现，其中，所述控制命令是来自控制命令的预定集合中的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述报告还包括多个状态指示符，该多个状态指示符包括所述第一状态指示符。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自检是针对多个传感器、至少一个硬件系统和至少一个软件系统执行的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个传感器包括全球定位系统GPS传感器、雷达传感器、LIDAR传感器和相机中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
分析自检的结果；以及
基于所述分析，生成环境和驾驶信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述报告是通过用于常规数据传送的高速信道或用于紧急情况的可靠信道中的至少一个周期性地发送的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二周期长于或等于所述第一周期。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述报告的副本存储在本地存储设备上。
9.一种用于监视和控制车辆的方法，在远程监视中心处实现，所述方法包括：
周期性地从车辆接收报告；其中所述报告包括(1)至少一个与被确定为预定状态之一的所述车辆状态相对应的状态指示符和(2)基于在所述车辆中实现的自检的信息，每个预定状态与对应的状态指示符和所述报告中包括的对应信息相关联；
确定所述报告中包括的所述至少一个状态指示符是否对应于至少一个可立即动作的状态指示符，其中所述至少一个可立即动作的状态指示符的存在对应于所述车辆发出本地控制命令以减轻情况；所述本地控制命令至少包括重启命令，减速命令，紧急停车命令中的一个；
从控制命令的预定集合中选择控制命令；以及
当所述报告包括所述至少一个可立即动作的状态指示符时，将具有高优先级的所述控制命令发送给所述车辆，并且其中，具有高优先级的所述控制命令的实现优先于所述车辆处的所述本地控制命令的实现；其中，所述报告还包括针对所述车辆中的多个电子控制单元中的每一个所执行的自检的结果；
其中，所述报告具有取决于所述至少一个状态指示符的大小，以及
其中，周期性地接收的所述报告的速率取决于所述至少一个状态指示符。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述自检是针对多个车辆传感器、至少一个车辆硬件系统和至少一个车辆软件系统执行的。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，周期性地接收所述报告的所述速率是可变的，并且其中，所述速率基于立即可动作的状态指示符的存在。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述报告是通过用于常规数据传送的高速信道或用于紧急情况的可靠信道中的至少一个周期性地接收的。
13.一种用于监视和控制车辆的方法，在所述车辆处实现，所述方法包括：
基于针对在所述车辆中实现的一个或多个系统的每一个执行多个自检，从所述一个或多个系统收集状态信息；
通过多个状态指示符对状态信息进行分类，所述多个状态指示符包括一个或多个关键状态指示符和一个或多个非关键状态指示符，所述多个状态指示符中的每一个指示所述车辆的对应状态，并与要被包括在对应报告中的对应信息相关联；
在接收到与所述一个或多个关键状态指示符相关联的状态信息时，立即基于所述状态信息来生成关键状态报告；其中所述一个或多个关键状态指示符的存在对应于所述车辆发出本地控制命令以减轻情况；所述本地控制命令至少包括重启命令，减速命令，紧急停车命令中的一个；
以随所述一个或多个非关键状态指示符而变化的周期，基于与所述一个或多个非关键状态指示符相关联的状态信息来生成非关键状态报告，其中所述非关键状态报告的大小小于所述关键状态报告的大小；
向远程监视中心发送所述关键状态报告和所述非关键状态报告，其中所述关键状态报告在生成所述关键状态报告之后的第一预定时间之后被发送，及所述非关键状态报告在生成所述非关键状态报告之后的第二预定时间之后被发送，所述第二预定时间大于所述第一预定时间；和
从所述远程监视中心接收控制命令，其中，响应于所述远程监视中心接收所述关键状态报告和所述非关键状态报告，接收所述控制命令。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：通过用于常规数据传送的高速信道发送非关键状态报告，以及通过用于紧急情况的可靠信道发送关键状态报告。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个非关键状态指示符包括与来自在所述车辆中实现的一个或多个系统的车辆基本动态信息和警告消息相关的状态指示符。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述基本动态信息包括所述车辆的位置，所述车辆的燃料水平以及所述车辆的引擎温度。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个关键状态指示符包括与危险天气状况、未知环境状况以及与监视中心的通信丢失中的一个或多个相关的状态指示符。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个关键状态指示符包括与使车辆的操作不安全的状况相关的状态指示符。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
启动在所述车辆中实现的紧急停车功能；以及
发送指示已启动紧急停车功能的报告。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个系统包括至少一个传感器、至少一个硬件系统和至少一个软件系统。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述多个传感器包括全球定位系统GPS传感器、雷达传感器、LIDAR传感器和相机中的至少一个。
22.一种用于监视和控制车辆的方法，在所述车辆处实现，所述方法包括：
基于针对在所述车辆中实现的一个或多个系统的每一个执行多个自检，从在所述一个或多个系统收集状态信息；
通过多个状态指示符对状态信息进行分类，所述多个状态指示符包括警告状态指示符、错误状态指示符和致命状态指示符，所述多个状态指示符中的每一个指示所述车辆的对应状态，并与要被包括在对应报告中的对应信息相关联；
基于与警告状态指示符关联的状态信息，周期性地生成第一状态报告；
在接收到与致命状态指示符相关联的状态信息时，立即基于与致命状态指示符相关联的状态信息来生成第二状态报告；其中所述致命状态指示符的存在对应于所述车辆发出本地控制命令以减轻情况；所述本地控制命令至少包括重启命令，减速命令，紧急停车命令中的一个；
在接收到与错误状态指示符相关联的状态信息时，在对应的系统上执行恢复过程，并且如果恢复过程不成功，则基于与错误状态指示符相关联的状态信息来生成第三状态报告，其中，所述第三状态报告的大小大于所述第一状态报告的大小；以及
将所述第一状态报告，所述第二状态报告，或所述第三状态报告发送给外部监视系统，
其中，在生成所述第二状态报告或所述第三状态报告之后的第一预定时间之后发送所述第二状态报告或所述第三状态报告，并且在生成所述第一状态报告之后的第二预定时间之后发送所述第一状态报告，所述第二预定时间大于所述第一预定时间。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，与所述警告状态指示符相关联的状态报告是通过用于常规数据传送的高速信道发送的，而与所述致命状态指示符相关联的状态报告是通过用于紧急情况的可靠信道发送的。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述致命状态指示符包括与危险天气状况、未知环境状况以及与监视中心的通信丢失中的一个或多个相关的状态指示符。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述致命状态指示符包括与使车辆的操作不安全的状况相关的状态指示符。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括：
启动在所述车辆中实现的紧急停车功能；以及
发送指示已启动紧急停车功能的报告。
27.根据权利要求22所述的方法，其中，所述一个或多个系统包括至少一个传感器、至少一个硬件系统和至少一个软件系统。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述多个传感器包括全球定位系统GPS传感器、雷达传感器、LIDAR传感器和相机中的至少一个。
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