CN113232676A - 车辆操作模式 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“车辆操作模式”。一种计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令能够由处理器执行以：针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、主车辆的当前速度和从主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于当前主车辆速度；在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及当所述第二操作模式转变位置在主车辆的当前位置与操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。

Description

车辆操作模式
技术领域
本公开总体上涉及车辆操作模式。
背景技术
车辆可自主地或半自主地操作，即，没有来自人类操作员的控制一些或全部驾驶操作(例如，转向、推进(例如，节气门)和制动中的一些或全部)的输入。自主或半自主操作可能不适合和/或不期望用于所有驾驶情况。例如，在道路中的指定位置处，可能适合半自主或手动操作。
发明内容
一种系统包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以：针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将所述主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、所述主车辆的当前速度和从所述主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于所述当前主车辆速度，其中所述第一操作模式转变位置在所述操作模式转变边界位置与所述第二操作模式转变位置之间；在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及当所述第二操作模式转变位置在所述主车辆的当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式后，致动制动器以将所述主车辆减慢到低于速度阈值。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在确定所述第一操作模式转变位置和所述第二操作模式转变位置之后，确定所述主车辆的新速度并然后基于所述新速度而确定新的第一操作模式转变位置和新的第二操作模式转变位置。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述新的第二操作模式转变位置之间时，维持所述第二操作模式或所述第一操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的新的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式，以及当所述新的第二操作模式转变位置在所述主车辆的所述当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在转变到所述第二操作模式后，指示乘员接合方向盘。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在所述方向盘上检测到所述乘员的手后，完成转变到所述第二操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：当扭矩传感器检测到在所述方向盘上的扭矩超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：当电容传感器检测到电容的变化超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在确定转变到所述第二操作模式后，向乘员提供消息以接合方向盘。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：当所述主车辆处于自主模式下并且所述主车辆的所述当前位置在所述第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，抑制向所述乘员的所述消息并转变到所述第二操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在到达所述操作模式转变边界位置后，识别第二操作模式转变边界位置，并且在到达所述第二操作模式转变边界位置后，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述指令还可包括用于进行以下操作的指令：在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式之后，从所述第二操作模式转变到手动模式。
所述操作模式转变边界位置可为道路的曲率超过曲率阈值的位置。
一种方法包括：针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将所述主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、所述主车辆的当前速度和从所述主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于所述当前主车辆速度，其中所述第一操作模式转变位置在所述操作模式转变边界位置与所述第二操作模式转变位置之间；在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及当所述第二操作模式转变位置在所述主车辆的当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述方法还可包括在从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式后，致动制动器以将所述主车辆减慢到低于速度阈值。
所述方法还可包括在确定所述第一操作模式转变位置和所述第二操作模式转变位置之后，确定所述主车辆的新速度并然后基于所述新速度而确定新的第一操作模式转变位置和新的第二操作模式转变位置。
所述方法还可包括在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述新的第二操作模式转变位置之间时，维持所述第二操作模式或所述第一操作模式。
所述方法还可包括在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的新的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式，并且当所述新的第二操作模式转变位置在所述主车辆的所述当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述方法还可包括在转变到所述第二操作模式后，指示乘员接合方向盘。
所述方法还可包括在所述方向盘上检测到所述乘员的手后，完成转变到所述第二操作模式。
所述方法还可包括当扭矩传感器检测到在所述方向盘上的扭矩超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
所述方法还可包括当电容传感器检测到电容的变化超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
所述方法还可包括在确定转变到所述第二操作模式后，向乘员提供消息以接合方向盘。
所述方法还可包括当所述主车辆处于自主模式下并且所述主车辆的所述当前位置在所述第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，抑制向所述乘员的所述消息并转变到所述第二操作模式。
所述方法还可包括在到达所述操作模式转变边界位置后，识别第二操作模式转变边界位置，并且在到达所述第二操作模式转变边界位置后，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
所述方法还可包括在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式之后，从所述第二操作模式转变到手动模式。
还公开了一种计算装置，所述计算装置被编程为执行上述方法步骤中的任一者。还公开了一种车辆，所述车辆包括所述计算装置。还公开了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质存储指令，所述指令可由计算机处理器执行以执行上述方法步骤中的任一者。
附图说明
图1是用于操作主车辆的示例系统的框图。
图2是主车辆从自主模式转变到半自主模式的图。
图3是主车辆从半自主模式转变到自主模式的图。
图4是主车辆从自主模式转变到半自主模式的图。
图5是用于操作主车辆的示例过程的框图。
具体实施方式
在不同自主车辆操作模式之间的快速且众多的转变可能随着车辆计算机在所述操作模式之间来回转变而导致部件的冗余且低效的耗能致动。基于车辆速度而调整位置以在车辆的操作模式之间转变允许车辆在到达地理围栏、即半自主操作为优选的位置之前转变到半自主模式。也就是说，连续地使用车辆速度来确定何时降低车辆的自主功能性允许车辆保持处于自主模式下的时间长于采用单个车辆速度的情况，并且可能比必要的更早地转变到半自主模式。确定两个可移动转变位置通过提供转变维持缓冲区来防止在自主模式与半自主模式之间快速地转变。通过防止快速转变来减少因在操作模式之间的转变而带来的部件致动可减少由车辆计算机执行的计算，并且可减少在转变期间可能被致动的部件的磨损。例如，如果在转变到自主模式后，车辆计算机使乘员的座椅旋转以面向车辆前向方向，则减少在操作模式之间的快速转变可减少乘员的座椅的总旋转数。如果计算机确定车辆的位置在可移动转变位置之间，则计算机维持当前操作模式，从而减少在自主模式与半自主模式之间转变的次数。因此，使用车辆的速度的变化来确定可移动转变位置减少了操作模式转变次数，同时完成了在边界位置处到半自主模式的转变。
图1示出了用于操作主车辆101的示例系统100。主车辆101中的计算机105被编程为从一个或多个传感器110接收所收集的数据115。例如，车辆101数据115可包括主车辆101的位置、关于在车辆周围的环境的数据、关于在车辆外部的对象(诸如另一个车辆)的数据等。车辆101位置典型地以常规形式提供，所述常规形式例如经由使用全球定位系统(GPS)的导航系统获得的地理坐标(诸如纬度和经度坐标)。数据115的另外的示例可包括车辆101系统和部件的测量结果，例如，车辆101速度、车辆101轨迹等。
计算机105通常被编程为用于在车辆101网络上进行通信，所述网络例如包括常规车辆101通信总线(诸如CAN总线、LIN总线等)和/或其他有线和/或无线技术(例如，以太网、WIFI等)。经由网络、总线和/或其他有线或无线机制(例如，主车辆101中的有线或无线局域网)，计算机105可向车辆101中的各种装置(例如，控制器、致动器、传感器等，包括传感器110)传输消息和/或从这些装置接收消息。替代地或另外，在计算机105实际上包括多个装置的情况下，车辆网络可用于在本公开中表示为计算机105的装置之间的通信。另外，计算机105可被编程为用于与网络125进行通信，如下所述，所述网络可包括各种有线和/或无线联网技术，例如蜂窝、
Figure BDA0002907075500000071
低功耗
Figure BDA0002907075500000072
(BLE)、有线和/或无线分组网络等。
数据存储区106可为任何类型，例如硬盘驱动器、固态驱动器、服务器或者任何易失性或非易失性介质。数据存储区106可存储从传感器110发送的所收集的数据115。数据存储区106可为与计算机105分开的装置，并且计算机105可经由车辆101中的网络(例如，通过CAN总线、无线网络等)检索由数据存储区106存储的信息。替代地或另外，数据存储区106可为计算机105的一部分，例如作为计算机105的存储器。
传感器110可包括多种装置。例如，车辆101中的各种控制器可作为传感器110操作，以经由主车辆101网络或总线提供数据115，例如与车辆速度、加速度、位置、子系统和/或部件状态等有关的数据115。此外，其他传感器110可包括相机、运动检测器等，即用于提供数据115以评估部件的位置、评估道路的坡度等的传感器110。传感器110还可包括但不限于短程雷达、长程雷达、激光雷达和/或超声换能器。
所收集的数据115可包括在车辆101中收集的多种数据。上文提供了所收集的数据115的示例，并且此外，数据115通常使用一个或多个传感器110来收集，并且可另外包括在计算机105中和/或在服务器130处从所述数据计算出的数据。通常，所收集的数据115可包括可由传感器110采集的和/或从此类数据计算出的任何数据。
主车辆101可包括多个车辆部件120。在这种背景下，每个车辆部件120包括适于执行诸如移动主车辆101、使主车辆101减慢或停止、使主车辆101转向等机械功能或操作的一个或多个硬件部件。部件120的非限制性示例包括推进部件(其包括例如内燃发动机和/或电动马达等)、变速器部件、转向部件(例如，其可包括方向盘、转向齿条等中的一者或多者)、制动部件、驻车辅助部件、自适应巡航控制部件、自适应转向部件、可移动座椅等。
如本文所使用，“操作模式”是用于计算机105的一组指令，其规定每个车辆部件120的操作极限。当计算机105操作主车辆101时，主车辆101为“自主”车辆101。出于本公开的目的，术语“自主车辆”用于指代以完全自主模式、即“自主”操作模式操作的车辆101。完全自主模式被定义为其中车辆101的推进(典型地经由包括电动马达和/或内燃发动机的动力传动系统进行)、制动和转向中的每一者都由计算机105控制的模式。半自主模式是其中车辆101的推进(典型地经由包括电动马达和/或内燃发动机的动力传动系统进行)、制动和转向中的至少一者至少部分地由计算机105而不是人类操作员控制的模式。在非自主模式(即，手动模式)下，主车辆101的推进、制动和转向由人类操作员控制。
系统100还可包括网络125，所述网络连接到服务器130和数据存储区135。计算机105还可被编程为经由网络125与诸如服务器130的一个或多个远程站点通信，这种远程站点可能包括数据存储区135。网络125表示车辆计算机105可通过其与远程服务器130通信的一种或多种机制。因此，网络125可为各种有线或无线通信机制中的一种或多种，包括有线(例如，电缆和光纤)和/或无线(例如，蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制的任何期望的组合以及任何期望的网络拓扑结构(或当使用多种通信机制时的多种拓扑结构)。示例性通信网络包括提供数据通信服务的无线通信网络(例如，使用
Figure BDA0002907075500000091
低功耗
Figure BDA0002907075500000092
(BLE)、IEEE 802.11、车辆对车辆(V2V)诸如专用短程通信(DSRC)等)、局域网(LAN)和/或包括因特网的广域网(WAN)。
图2是主车辆101从第一操作模式转变到第二操作模式的图。在图2至图4的示例中，第一操作模式是自主模式，并且无阴影车辆101表示以自主模式操作的主车辆101。第二操作模式是半自主模式，并且有阴影车辆101表示以半自主模式操作的主车辆101。计算机105可基于典型地从服务器130提供的位置数据而识别操作模式转变边界位置200，如下文进一步解释的。操作模式转变边界位置200是主车辆101应以具有来自人类操作员的至少一些输入的操作模式(例如，半自主模式、手动模式等)操作的位置。也就是说，操作模式转变边界位置200是由服务器130识别的可能要求来自人类操作员的输入的一组地理坐标。
例如，操作模式转变边界位置200可为道路中的弯道具有超过预定曲率阈值的曲率的位置。曲率阈值可基于在不同曲率的弯道中以自主模式操作的虚拟车辆101的模拟实验而确定，并且曲率阈值可为在自主模式下主车辆101离开弯道中的当前道路车道的曲率。替代地或另外，操作模式转变边界位置200可为可能要求额外的操作员注意的位置，例如，具有行人的位置、社区、校区、具有碎屑和/或降水的道路等。计算机105可从服务器130接收多个操作模式转变边界位置200，即，在存储在服务器130上的地图中识别的要求额外的操作员注意的位置。
在图2至图4的示例中，第一操作模式是自主模式，并且第二操作模式是半自主模式。替代地，第一操作模式可为完全自主模式，并且第二操作模式可为受限自主模式，并且计算机105可将主车辆101从完全自主模式转变到受限自主模式。在“受限自主模式”中，推进、转向和制动中的每一者都由计算机105控制(如在完全自主模式下那样)，并且人类操作员能够采取对主车辆101的手动控制。例如，在受限自主模式下，操作员的手可接合方向盘，操作员所坐的座椅可朝向主车辆101的前部旋转，加速踏板和制动踏板可朝向操作员的脚展开。也就是说，在受限自主模式下，操作员可与主车辆101接合，使得操作员可在计算机105主要地控制主车辆101时提供对推进、转向和/或制动的输入。
计算机105可确定第一操作模式转变位置205。第一操作模式转变位置205是在到达操作模式转变边界位置200之前计算机105开始从第一操作模式(例如，自主模式)转变到第二操作模式(例如，半自主模式或受限自主模式)的位置。第一操作模式转变位置205是基于将主车辆101从第一操作模式转变到第二操作模式的时间T1、主车辆101的当前速度v和从主车辆101到操作模式转变边界位置200的距离D。也就是说，计算机105可将第一操作模式转变位置205确定为距操作模式转变边界位置200的位置，在所述位置处，在当前车辆101速度下，在到达操作模式转变边界位置200后，计算机105将完成到第二操作模式的转变。因此，第一操作模式转变位置205是距操作模式转变边界位置200的距离D1＝v·T1。转变时间T1可存储在计算机105存储器等中，并且可包括例如将可旋转座椅旋转到车辆前向方向的时间、允许乘员接合方向盘的时间等，例如，如通过对准备好采取对车辆101的控制的操作员的一个或多个动作的经验测试所确定。
计算机105可确定第二操作模式转变位置210。因此，第二操作模式转变位置210是基于当前车辆101速度距第一操作模式转变位置205的指定距离D2。指定距离可为以当前车辆101速度行驶指定时间T2的距离。指定时间T2可存储在计算机105存储器等中，并且可为主车辆101应维持当前操作模式以防止在操作模式之间的快速且冗余的转变从而减少与在操作模式之间转变相关联的部件的致动的指定最小制造商推荐时间。指定时间T2可为从半自主模式转变到自主模式的时间，例如10秒。也就是说，可确定指定时间T2，使得在计算机105确定第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210时，在到达第一操作模式转变位置205之前，计算机105不会转变回自主模式，在到达所述第一操作模式转变位置时，计算机105将随后转变到半自主模式。因此，指定时间T2防止在操作模式之间转变持续小于制造商推荐时间的时间段，从而防止部件(诸如可移动座椅和方向盘)的附加或冗余的致动。
当主车辆101的当前位置在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间时，计算机105可维持主车辆101的当前操作模式。在这种背景下，当从第一位置延伸到第二位置的行驶路径经过某一位置时，所述位置在第一位置与第二位置“之间”。例如，当车辆101的位置在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间时，车辆101从第一操作模式转变位置205到第二操作模式转变位置210遵循的规划的行驶路径经过车辆101的位置。边界位置200以及第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210被示出为直线上的点，并且位置200、205、210可沿着不同行驶路径(例如，包括路网中的弯道、有角度的路径等)。当第二操作模式转变位置210在主车辆101的当前位置与操作模式转变边界200之间时，计算机105可将车辆从第二操作模式转变到第一操作模式。
在从第一操作模式转变到第二操作模式后，计算机105可致动制动器120以将主车辆101减慢到低于速度阈值。在操作模式转变边界位置200处，主车辆101可以比在到达操作模式转变边界位置200之前操作的主车辆101更慢的速度操作，以考虑到要求转变到第二操作模式的地形。例如，如果道路的曲率被指定用于在半自主模式下操作而不是在完全自主模式下操作，则主车辆101应以比在直线路径道路中更慢的速度操作。可基于在操作模式转变边界位置200处的道路的特性而确定速度阈值。例如，速度阈值可为预定值(例如，每小时25英里)或低于发布的速度限制(例如，低于发布的速度限制20mph)的设定值。
计算机105可基于对主车辆101速度v的新的确定而连续地(例如，周期性持续地)更新第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210。也就是说，在确定第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210之后，计算机105可确定主车辆101的新速度v并然后基于新速度v而确定新的(或更新的)第一操作模式转变位置205和新的(或更新的)第二操作模式转变位置210。如上所述，第一操作模式转变位置205是基于主车辆101以当前速度v到达操作模式转变边界位置200的时间。当当前速度v例如因交通而下降时，到达操作模式转变边界位置200的时间增加，并且距离D1减小，从而将第一操作模式转变位置205移动得更靠近操作模式转变边界位置200。因此，在确定新速度v之后，第一操作模式转变位置205可在主车辆101与操作模式转变边界位置200之间移动。当主车辆101在到达第一操作模式转变位置205之后已经转变到第二操作模式时，如果第一操作模式转变位置205在主车辆101的位置与操作模式转变边界位置200之间，则计算机105可确定转变回第一操作模式。
为了减少在第一操作模式与第二操作模式之间的快速转变，计算机105确定第二操作模式转变位置210，并且当主车辆101的位置在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间时，计算机105位置当前操作模式。也就是说，在确定新的第一操作模式转变位置205和新的第二操作模式转变位置210后，当新的第一操作模式转变位置205在主车辆101的新的当前位置与操作模式转变边界位置200之间时，计算机105可将主车俩101从第一操作模式转变到第二操作模式。另外，当新的第二操作模式转变位置210在主车辆101的当前位置与操作模式转变边界位置200之间时，计算机105可将主车俩101从第二操作模式转变到第一操作模式。
在转变到作为半自主模式或受限自主模式的第二操作模式时，计算机105可指示乘员接合主车辆101的一个或多个部件120。通过接合部件120，乘员可采取对以半自主模式或受限自主模式操作的主车辆101的手动控制。例如，计算机105可指示乘员接合主车辆101的方向盘120。在确定转变到半自主模式或受限自主模式后，计算机105可经由人机界面(HMI)向乘员提供消息以接合在方向盘120上，例如，将手放在方向盘120上。当转向柱上的扭矩传感器110检测到在方向盘120上的扭矩超过阈值(例如，当根据测试路线进行转向时由测试乘员施加到测试方向盘120的凭经验确定的平均扭矩)时，计算机105可在方向盘120上检测到乘员的手。替代地或另外，当方向盘120中的电容传感器110检测到电容的变化高于通过凭经验测试在测试电容传感器110上的乘员的手确定的电容阈值时，计算机105可在方向盘120上检测到乘员的手。又替代地或另外，计算机105可通过致动车辆101的乘客舱中的相机110、收集乘员的图像数据115并使用常规的图像处理技术(诸如Canny边缘检测)来检测接合方向盘120的乘员以识别接合方向盘120的乘员的手。在方向盘120上检测到乘员的手后，计算机105可完成转变到半自主模式或受限自主模式。当主车辆101处于自主模式或完全自主模式下并且主车辆101的当前位置在第一操作模式转变位置205与操作模式转变边界位置200之间时，计算机105可抑制向乘员的消息并立即转变到半自主模式或受限自主模式，如下文所描述。
图2示出了在被示出为215a、215b、215c、215d、215e的五个场景215中的主车辆101的操作。在主车辆101接近操作模式转变边界位置200时，速度v的变化可导致第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210如上所述那样移动。场景215a至215e示出了计算机105根据正在移动的转变位置205、210操作主车辆101。在场景215a中，第二操作模式转变位置210在主车辆101的当前位置与边界位置200之间。主车辆101以自主模式操作。在场景215b中，主车辆101移动经过第二操作模式转变位置210但尚未到达第一操作模式转变位置205。因此，主车辆101保持在自主模式下。在场景215c中，主车辆101到达第一操作模式转变位置205，并且计算机105从自主模式转变到半自主模式。在场景215d中，主车辆101的速度v改变，并且计算机105确定新的第一操作模式转变位置205和新的第二操作模式转变位置210。新的第一操作模式转变位置205在主车辆101与边界位置200之间。然而，由于主车辆101仍在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间，计算机105维持当前操作模式，即半自主模式。然后，在场景215e中，主车辆101到达第一操作模式转变位置205并保持在半自主模式下。
图3示出了用于在计算机105响应于更新的第二操作模式转变位置210而从半自主模式转变到自主模式时操作主车辆101的多个场景300a至300g。在场景300a中，第二操作模式转变位置210在主车辆101与边界位置200之间，并且主车俩101处于自主模式下。在场景300b中，主车俩101在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间，并且主车辆101保持在自主模式下。在场景300c中，主车辆101到达第一操作模式转变位置205，并且计算机105从自主模式转变到半自主模式。在场景300d中，计算机105确定新的主车俩101速度v以及新的第一操作模式转变位置205和新的第二操作模式转变位置210，并且主车俩101仍在半自主模式下。第二操作模式转变位置210在主车辆101的位置与边界位置200之间。因此，如在场景300e中所示，计算机105将主车俩101从半自主模式转变到自主模式。然后，在场景300f中，主车俩101在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间并保持在自主模式下。在场景300g中，主车辆101到达第一操作模式转变位置205，并且计算机105将主车俩101从自主模式转变到半自主模式。
图4示出了用于在计算机105响应于更新的第一操作模式转变位置205而从自主模式转变到半自主模式时操作主车辆101的多个场景400a至400d。在场景400a中，第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210在主车辆101的位置与边界位置200之间。在场景400b中，主车辆101经过第二操作模式转变位置210，并且保持在自主模式下，直到到达第一操作模式转变位置205为止。然而，如在场景400c中所示，在确定新速度v后，计算机105可确定新的第一操作模式转变位置205和新的第二操作模式转变位置210，使得主车辆101将已经到达第一操作模式转变位置205。也就是说，根据新的第一操作模式转变位置205和新的第二操作模式转变位置210，主车辆101将处于半自主模式下但当前处于自主模式下，因为先前确定的转变位置205、210指定主车辆101处于自主模式下。由于主车辆101现在经过第一操作模式转变位置205，计算机105确定从自主模式转变到半自主模式。如上所述，计算机105可在转变到半自主模式之前抑制用于操作员接合的一个或多个操作，例如，计算机105可抑制指示乘员接合方向盘120的消息，计算机105可在方向盘120上检测到乘员的手之前完成转变到半自主模式等。
在到达操作模式转变边界位置200后，计算机105可识别第二操作模式转变边界位置200，并且在到达第二操作模式转变边界位置200后，从半自主模式转变到自主模式。也就是说，操作模式转变边界位置200可为在道路的一部分的起点处的要求额外的注意的位置，例如，道路的曲率超过曲率阈值的位置，如上所述。即，第二操作模式转变边界位置200可为在道路的所述部分的终点处的要求额外的注意的位置，例如，道路的曲率低于曲率阈值的位置。在第二操作模式转变边界位置200处，计算机105可将主车辆101从半自主模式转变到自主模式。
在上述示例中，计算机105可将主车辆101转变到手动模式。也就是说，当乘员请求完全手动控制或完全手动控制在当前位置为对操作优选的时，在从自主模式转变到半自主模式之后，在到达第一操作模式转变位置205后，计算机105可从半自主模式转变到手动模式。因此，当主车辆101接近操作模式转变边界位置200时，乘员可采取对主车辆101的完全手动控制。
计算机105可确定最小转变距离Dmin，所述最小转变距离是计算机105可将至少一个部件120转变到半自主模式的最小距离。也就是说，当计算机105基于当前车辆101速度v而确定第一操作模式转变位置205，使得主车辆101的位置在第一操作模式转变位置205与边界位置200之间时，计算机105可能没有足够的时间来将部件120完全地转变到半自主模式。计算机105可确定在最小转变距离Dmin处的位置，在所述位置处，如果主车辆101处于自主模式下，则计算机105将最小数量的部件120转变到半自主模式(例如，仅转向器、制动器或推进器中的一者)。计算机105可基于最小转变距离Dmin而确定修改的距离D′1和第一边界转变位置205：
Figure BDA0002907075500000161
其中vmax是主车辆101的最大速度，例如，公布的速度限制。最小转变距离Dmin可为预定值，其被确定为最大速度vmax乘以将部件120中的一者转变到半自主模式的最大凭经验测试的时间。
图5是用于操作车辆101的示例过程500的框图。过程500在框505中开始，其中计算机105识别在主车辆101的位置与操作模式边界转变位置200之间的距离D。如上所述，操作模式边界转变位置200是当前以第一操作模式操作的主车辆101应以第二操作模式(例如，半自主模式、受限自主模式等)操作的位置。例如，操作模式边界转变位置200可为道路的曲率超过曲率阈值的位置，如上所述。
接下来，在框510中，计算机105确定当前车辆101速度。如上所述，主车辆101速度确定在到达操作模式边界转变位置200之前的时间量。也就是说，基于当前车辆101速度，计算机105可确定何时从第一操作模式转变到第二操作模式以在到达操作模式边界转变位置200后在第二操作模式下操作。
接下来，在框515中，计算机105确定第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210。如上所述，第一操作模式转变位置205是基于从第一操作模式转变到第二操作模式的时间T1和当前车辆101速度v，即，第一操作模式转变位置为距操作模式转变边界位置200的距离D1＝v·T1。第二操作模式转变位置210是基于在如上所述从第一操作模式转变到第二操作模式之后保持在第二操作模式下的最小时间以及当前车辆101速度。
接下来，在框520中，计算机105确定主车辆101的当前位置是否在第一操作模式转变位置205与操作模式边界转变位置200之间。也就是说，在到达第一操作模式转变位置205或确定主车辆101已经经过第一操作模式转变位置205后，计算机105可将主车俩101从第一操作模式转变到第二操作模式。如果计算机105确定主车辆101在第一操作模式转变位置205与操作模式边界转变位置200之间，则过程500在框525中继续。否则，过程500在框530中继续。
在框525中，计算机105转变到第二操作模式。例如，当第二操作模式是半自主模式时，计算机105恢复对转向、制动和推进中的至少一者的手动控制来由乘员操作。因此，当主车辆101到达操作模式转变边界位置200时，主车辆101以第二操作模式操作。
在框530中，计算机105确定第二操作模式转变位置210是否主车俩101与操作模式转变边界位置200之间。当第二操作模式转变位置210在主车辆101与边界位置200之间时，主车俩101在道路的允许以第一操作模式进行操作的部分中，并且具有足够的时间(例如，转变时间T1)完成从第一操作模式转变到第二操作模式。如果第二操作模式转变位置210在主车辆101与边界位置200之间，则过程500在框535中继续。否则，过程500在框540中继续。
在框535中，计算机105将主车俩101转变到第一操作模式。如上所述，当第一操作模式是自主模式时，主车辆101在道路的其中允许自主模式操作的部分中，并且具有足够的时间来在到达边界位置200之前转变到半自主模式(即，第二操作模式)。由于第二操作模式转变位置210在主车辆101与边界位置200之间，主车辆101将保持在第一操作模式下持续至少指定时间，如上所述，从而限定第二操作模式转变位置210。
在框540中，计算机105维持当前操作模式。也就是说，计算机105确定主车俩101在第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间，并且为了减少计算机105在操作模式之间转变的次数，计算机105维持当前操作模式。例如，如果主车辆101处于半自主模式下，并且在确定第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210后，主车辆101现在处于第一操作模式转变位置205与第二操作模式转变位置210之间，则计算机105继续以半自主模式操作主车辆101。因此，当基于对主车辆101速度的新的确定而更新第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210时，计算机105可将当前操作模式维持至少上述指定时间段。
接下来，在框545中，计算机105确定是否继续过程500。当主车辆101尚未到达操作模式转变边界位置200并且计算机105基于对主车辆101速度的新的确定而继续更新第一操作模式转变位置205和第二操作模式转变位置210时，计算机105可确定继续过程500。如果主车俩101确定继续，则过程500返回到框505。否则，过程500结束。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图是在性质上为描述性而非限制性的词语。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可不同于具体地描述的其他方式来实践。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以：针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将所述主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、所述主车辆的当前速度和从所述主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于所述当前主车辆速度，其中所述第一操作模式转变位置在所述操作模式转变边界位置与所述第二操作模式转变位置之间；在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及当所述第二操作模式转变位置在所述主车辆的当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式后，致动制动器以将所述主车辆减慢到低于速度阈值。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在确定所述第一操作模式转变位置和所述第二操作模式转变位置之后，确定所述主车辆的新速度并然后基于所述新速度而确定新的第一操作模式转变位置和新的第二操作模式转变位置。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述新的第二操作模式转变位置之间时，维持所述第二操作模式或所述第一操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的新的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式，以及当所述新的第二操作模式转变位置在所述主车辆的所述当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在转变到所述第二操作模式后，指示乘员接合方向盘。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在所述方向盘上检测到所述乘员的手后，完成转变到所述第二操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：当扭矩传感器检测到在所述方向盘上的扭矩超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：当电容传感器检测到电容的变化超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在确定转变到所述第二操作模式后，向乘员提供消息以接合方向盘。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：当所述主车辆处于自主模式下并且所述主车辆的所述当前位置在所述第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，抑制向所述乘员的所述消息并转变到所述第二操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在到达所述操作模式转变边界位置后，识别第二操作模式转变边界位置，并且在到达所述第二操作模式转变边界位置后，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
根据一个实施例，所述指令还包括用于进行以下操作的指令：在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式之后，从所述第二操作模式转变到手动模式。
根据一个实施例，所述操作模式转变边界位置是道路的曲率超过曲率阈值的位置。
根据本发明，一种方法包括：针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将所述主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、所述主车辆的当前速度和从所述主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于所述当前主车辆速度，其中所述第一操作模式转变位置在所述操作模式转变边界位置与所述第二操作模式转变位置之间；
在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及当所述第二操作模式转变位置在所述主车辆的当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在确定所述第一操作模式转变位置和所述第二操作模式转变位置之后，确定所述主车辆的新速度，并且基于所述新速度而确定新的第一操作模式转变位置和新的第二操作模式转变位置。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述新的第二操作模式转变位置之间时，维持所述第二操作模式或所述第一操作模式。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的新的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式，并且当所述新的第二操作模式转变位置在所述主车辆的所述当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在转变到半自主模式后，指示乘员接合方向盘。
根据一个实施例，在所述第一操作模式转变位置与所述第二操作模式转变位置之间的所述指定距离是基于保持在所述第二操作模式下的指定最小时间。

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括：
针对在第一操作模式下操作的主车辆，基于将所述主车辆从所述第一操作模式转变到第二操作模式的时间、所述主车辆的当前速度和从所述主车辆到操作模式转变边界位置的距离而确定第一操作模式转变位置；
确定第二操作模式转变位置，所述第二操作模式转变位置是距所述第一操作模式转变位置的指定距离，所述指定距离是基于所述当前主车辆速度，其中所述第一操作模式转变位置在所述操作模式转变边界位置与所述第二操作模式转变位置之间；
在到达所述第一操作模式转变位置后，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式；以及
当所述第二操作模式转变位置在所述主车辆的当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式后，致动制动器以将所述主车辆减慢到低于速度阈值。
3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在确定所述第一操作模式转变位置和所述第二操作模式转变位置之后，确定所述主车辆的新速度并然后基于所述新速度而确定新的第一操作模式转变位置和新的第二操作模式转变位置。
4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述新的第二操作模式转变位置之间时，维持所述第二操作模式或所述第一操作模式。
5.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括在确定所述新的第一操作模式转变位置和所述新的第二操作模式转变位置后，当所述主车辆的新的当前位置在所述新的第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式，并且当所述新的第二操作模式转变位置在所述主车辆的所述当前位置与所述操作模式转变边界位置之间时，从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在转变到所述第二操作模式后，指示乘员接合方向盘。
7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括在所述方向盘上检测到所述乘员的手后，完成转变到所述第二操作模式。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括当扭矩传感器检测到在所述方向盘上的扭矩超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
9.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括当电容传感器检测到电容的变化超过阈值时，在所述方向盘上检测到所述乘员的所述手。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，所述方法还包括在确定转变到所述第二操作模式后，向乘员提供消息以接合方向盘。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括当所述主车辆处于自主模式下并且所述主车辆的所述当前位置在所述第一操作模式转变位置与所述操作模式转变边界位置之间时，抑制向所述乘员的所述消息并转变到所述第二操作模式。
12.如权利要求1至9中任一项所述的方法，所述方法还包括在到达所述第一操作模式转变位置后从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式之后，从所述第二操作模式转变到手动模式。
13.一种计算机，所述计算机被编程为执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
14.一种车辆，所述车辆包括如权利要求13所述的计算机。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质存储指令，所述指令能够由计算机处理器执行以执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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