CN113272192A - 车辆控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能够在自主模式下操作的自身车辆(10)的控制系统(200)。该控制系统包括一个或更多个控制器(202),并且该控制系统被配置成:确定第一车道到多个车道的分叉;以及根据所确定的分叉,在自身车辆接近分叉时,引起对自身车辆的速度和/或方向的控制。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种车辆控制系统和方法。特别但非排他地涉及用于可在自主模式下操作的车辆的车辆控制系统和方法。
本发明的各方面涉及控制系统、方法、车辆、计算机软件和非暂态计算机可读存储介质。
背景技术
已知车辆拥有使得自身车辆能够根据预定义的自主模式进行操作的系统。自身车辆的使用者(乘员)可以指示自身车辆根据预定义的自主模式操作,即经由输入设备在该输入设备处接收使用者输入以控制预定义的自主模式的操作。
乘员可能期望自身车辆在自主模式下的速度和路径适合于驾驶环境。驾驶环境可能与诸如自身车辆外部的环境的因素有关。该环境包括基础设施和其他道路使用者(ORU)。驾驶环境可能与乘员的特定偏好有关。驾驶环境可能与自身车辆的状况有关。
本发明的目的是解决现有技术的缺点。
发明内容
本发明的各方面和实施方式提供了一种控制系统、方法、车辆、计算机软件和非暂态计算机可读存储介质。
在下文中,描述了若干个方面。以“根据一个方面……”或者“根据另一方面……”开头的每个句子都是以独立权利要求的方式进行的独立陈述。独立陈述以句号结束。每个独立的陈述都是独立的,使得可以将其转换为独立的权利要求,而无需合并来自本申请中其他地方的任何主题。包含术语‘可以’并且在下一方面之前的后续句子为以从属权利要求形式的从属陈述。每个从属陈述均以句号结束。像从属权利要求一样,所述从属陈述是可选的,因此是术语‘可以’。每个从属陈述旨在依赖于紧接在前的独立陈述,以及其间的任何其他从属陈述,除非在先行基础上需要依赖于特定陈述。从属陈述可以转换为从属权利要求。全文提供优势的陈述,这旨在讨论但不一定限制它们针对的任何陈述。本申请提供了基础,以去除原始提交的权利要求集并且从本文中限定的任何其他独立陈述或其他主题开始构建新的权利要求集,而不需要包括来自所提交的权利要求的任何特征。换句话说,所提交的权利要求的范围并不旨在对后面可能要求保护的内容具有任何限制作用。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定将第一车道到多个车道的分叉;以及根据所确定的分叉,在自身车辆接近分叉时,引起对自身车辆的速度和/或方向的控制。这有利地使得自身车辆能够以对其乘员和其他道路使用者可预测的方式接近分叉。在没有这种功能的情况下,则自身车辆可能会在第一车道加宽时尝试保持居中,如果车道宽度超过阈值宽度,则这可能导致车辆退出自主模式,或者自身车辆可能继续行驶并且冲入多个车道中的一个车道,这可能会使乘员和其他道路使用者感到困惑。
该一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至该至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使得自身车辆执行确定以及引起控制。
控制系统可以被配置成确定从第一车道内的车道位置到多个车道中的至少一个车道内的车道位置的横向距离。横向距离可以是从第一车道的横向边缘之间的第一目标车道位置到多个车道中的至少一个车道的横向边缘之间的第二目标车道位置。控制系统可以被配置成确定到多个车道中的至少一个车道的起点的纵向距离。多个车道中的至少一个车道的起点可以与表示该多个车道中的至少一个车道的横向边缘的道路标记的起点位置相关联。控制可以取决于纵向距离和横向距离。这有利地实现了较平滑的操控通过分叉。
该控制可以使自身车辆遵循曲线形状的规划路径,其中,曲线的第一端与第一车道内的车道位置共线,并且曲线的第二端与多个车道中的一个车道内的车道位置共线。曲线可以是回旋或S形。这有利地实现了较平滑的操控通过分叉。
与速度和/或方向的控制相关联的路径的确定可以受到与自身车辆的横向位移对自身车辆的纵向位移或时间的导数相关联的至少一个约束的约束。该约束可以与二阶导数相关联。自身车辆进入多个车道中的哪一个以及/或者自身车辆通过分叉的速度可以取决于约束。这有利地实现了较平滑的操控通过分叉。
控制系统可以被配置成选择多个车道中的目标车道并且规划进入该目标车道的路径,其中,该目标车道根据以下中的至少一个来选择:选择外侧可用车道的需求(减少给期望在内侧车道超车的其他道路使用者带来不便);与自身车辆的横向位移对自身车辆的纵向位移或时间的导数相关联的约束(实现平滑的操控通过分叉);或者导航约束(使得不需要进行后续操控)。
方向的控制可以包括使自身车辆的转向子系统控制自身车辆的转向以遵循根据该处理确定的自身车辆的规划路径。
确定分叉可以利用地图数据。这有利于实现预先规划的操控。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定第一车道到多个车道的分叉;以及根据该处理,当自身车辆接近分叉时,引起对自身车辆的速度和/或方向的控制。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定超出自身车辆的第一感测范围的交通状况;将交通状况与多车道高速公路的第一车道相关联,该多车道高速公路包括第一方向上的多个车道(包括第一车道);并且在自身车辆到达交通状况的位置之前引起对自身车辆的方向的控制,以根据与第一车道相关联的交通状况将车道从多个车道之一改变成多车道高速公路的多个车道中的另一车道。这有利地减少了自身车辆被从第一车道移出的其他交通干扰或挡住的机会。
该一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至该至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定以及关联和引起控制。
同与自身车辆的车辆超车功能相关联的车道改变相比,可以在距交通状况更大的时间和/或距离处执行车道改变。这有利地减少了自身车辆被其他交通挡住的机会。与从外侧车道改变为内侧车道相比,在自身车辆达到用于从内侧车道改变为外侧车道的交通状况之前,车道改变可以更远。这有利地减少了自身车辆被其他交通挡住的机会,同时保持了对高速公路法的遵守。
可以根据使用来自具有第一感测范围的自身车辆的一个或更多个传感器的信息和/或来自与交通状况附近的另一道路使用者的通信的信息的交通状况的确认来执行控制。该验证有利地减少了误报确定的影响。交通状况可以包括在第一车道中移动较慢或静止的交通队列。该方法有利地减少了卡在交通中的机会。
交通状况可以与交叉路口相关联,并且其中控制系统可以被配置成根据导航信息来确定自身车辆是否要在交叉路口处离开多车道高速公路,其中如果自身车辆要在交叉路口处离开多车道高速公路,并且一个车道是不同于第一车道的第二车道,则另一车道是第一车道。这有利地减少了对交通阻塞交叉路口的访问的机会。
交通状况可以包括多个车道中的至少一个车道的封闭,其中,所述关联包括确定封闭至少是第一车道的封闭,并且其中,如果一个车道是第一车道,则另一车道是不同于第一车道的第二车道。这有利地减少了直到封闭可见并且明显需要车道改变为止在交通中不必要地等待第一车道通过的机会。
确定和/或关联可以利用从远程信息源接收到的动态信息。确定和/或关联可以利用以下中的至少一个:包括关于路口的信息的地图数据;包括关于路口的信息的道路标志信息;包括关于车道封闭的信息的动态地图数据;或者包括关于交通状况的信息的动态交通数据。这有利地使得能够在其他道路使用者意识到交通状况之前预期到交通状况。
该控制系统可以被配置成根据以下中的一个或更多个从多个车道中选择另一车道:确定另一车道中的交通速度快于多个车道中不同的一个或更多个车道中的交通速度;或者导航约束。这有利地使得能够使用最快的可用车道行驶。方向的控制可以包括使自身车辆的转向子系统控制自身车辆的转向以遵循根据所述确定而确定的自身车辆的规划路径。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定超出自身车辆的第一感测范围的交通状况;将交通状况与多车道高速公路的第一车道相关联,该多车道高速公路包括第一方向上的多个车道(包括第一车道);并且在自身车辆到达交通状况的位置之前引起对自身车辆的方向的控制,以根据与第一车道相关联的交通状况将车道从多个车道之一改变成多车道高速公路的多个车道中的另一车道。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下和非自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:在驾驶自身车辆期间响应于使用者激活信号,使自身车辆进入自主模式;并且根据使用者激活信号,引起来自自身车辆的乘员的用于使用者导航输入的请求。这有利地提供了易于使用的自主模式。用于激活自主模式需要较少的使用者输入,这是因为提前不需要导航约束。此外,提醒乘员输入导航约束。根据使用者激活信号,迅速提醒乘员以减少错过交叉路口的机会。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收使用者激活信号的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使得自身车辆执行使自身车辆进入自主模式并且引起对使用者导航输入的请求。一旦自身车辆已经进入自主模式,就可以执行引起对使用者导航输入的请求。这有利地提供了更安全的车辆,这是因为乘员可以将他们的眼睛从道路上移开以进行导航输入。
在接收到所请求的使用者导航输入时,自主模式可以被配置成控制自身车辆保持在自身车辆当前正在驾驶的道路上。这有利地提供了更灵活的自主模式,这是因为自主模式可以在没有导航约束的情况下控制自身车辆。
所请求的使用者导航输入可以包括位置和/或路线。该位置可以包括以下中的至少一个:目的地;路点;或者与从自主模式转换成非自主模式相关联的位置。与从自主模式转换成非自主模式相关联的位置可以是交叉路口。这有利地为乘员提供至少在高速公路行程期间放松的能力,直到接近所请求的交叉路口为止。用于使用者导航输入的请求可以包括建议一个或更多个位置和/或路线。建议的一个或更多个位置可以包括自身车辆先前已经处于的位置。建议的一个或更多个位置可以包括朝着自身车辆行驶的位置。
一个或更多个建议中的至少一个可以取决于处理指示自身车辆的使用模式的信息。建议的一个或更多个位置可以包括在重复时间和/或时期和/或日期访问的位置。有利地,这至少当控制系统正确地预测使用者导航输入时,使得减少使用者导航输入的数目。该控制系统可以被配置成根据处理来使得从远程信息源下载动态地图数据和/或动态交通数据。下载的调度可以取决于处理。有利地,指示自身车辆的使用模式的信息的处理使得能够更可靠地下载动态数据。
可以提供一种系统,包括:控制系统,其包括至少第一控制器,其中,该至少第一控制器被布置成输出用于引起对使用者导航输入的请求的信号;以及通知装置,其被配置成接收信号并且根据该信号输出使用者通知,该使用者通知请求使用者导航输入。通知装置可以包括被配置成呈现使用者通知的人机界面。该系统可以包括输入设备,该输入设备被配置成接收所请求的使用者导航输入并且根据此将使用者导航输入输出至控制系统。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式和非自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:在驾驶自身车辆期间响应于使用者激活信号,使自身车辆进入自主模式;以及根据使用者激活信号,引起来自自身车辆的乘员的用于使用者导航输入的请求。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:处理指示自身车辆的使用模式的信息;并且根据处理引起从远程信息源下载动态地图数据和/或动态交通数据。这有利地提高了下载成功的可能性或者降低了下载失败的可能性。例如,可以将下载设置成避免连接被禁止的位置和/或时间。较少的下载尝试浪费导致更少的能源使用和更少的数据使用。此外,更多的更新的动态数据可能会导致更可靠的自主模式。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使得自身车辆执行处理以及引起下载。可以根据处理来调度动态地图数据和/或动态交通数据下载。下载调度可以是自身车辆开始或不开始下载的时间和/或位置。
该控制系统可以被配置成确定满足或不满足与下载动态地图数据和/或动态交通数据相关联的条件的时间和/或位置。可以根据指示以下中的至少一个的信息来确定在特定时间或位置处的条件的满足或不满足:在特定时间或位置处的网络覆盖的可用性;在特定时间或位置处的一个或更多个过去成功下载的指示;或者指示在特定时间或位置执行下载所花费时间的特性。
动态地图数据和/或动态交通数据下载可以被调度成:在自身车辆到达与条件的不满足相关联的位置时或之前开始,或者其中,可以将下载调度成:在与条件的满足相关联的自身车辆的位置处或时间处开始。在驾驶自身车辆时,动态地图数据和/或动态交通数据下载可以至少部分地通过蜂窝网络进行。
自身车辆的至少一种路径规划算法可以被配置成在以自主模式进行的自主驾驶期间在规划自身车辆的路径时使用动态地图数据和/或动态交通数据。该信息可以包括对自身车辆先前已经处于的位置的指示和/或可以指示自身车辆的使用的时间模式。
在自身车辆的导航系统没有接收到包括位置和/或路线的使用者导航输入的情况下,动态地图数据和/或动态交通数据下载可以根据如由信息处理确定的自身车辆的预期路线和/或目的地和/或使用时间来调度开始。动态地图数据和/或动态交通数据可以动态地周期性地更新,其中,周期可以是来自数分钟至一个或更多个月的范围。动态地图数据可以包括关于以下中的至少一个的信息:道路施工;车道封闭;速度限制变化;天气状况;道路表面状况,以及/或者动态交通数据可以包括关于以下中的至少一个的信息:交通状况;紧急车辆位置。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:处理指示自身车辆的使用模式的信息;以及根据该处理,引起从远程信息源下载动态地图数据和/或动态交通数据。根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定用于自身车辆在第一车道内操控进入第二车道以超越道路使用者的需求;根据该确定,引起自身车辆距道路使用者的间隔增加;随后引起自身车辆向道路使用者的加速,使得自身车辆实现比道路使用者更高的速度;并且使得操控自身车辆进入第二车道以执行超车。这有利地减少了自身车辆对其他道路使用者的阻碍,这是因为自身车辆在移动至第二车道之前在第二车道中匹配或接近潜在的较高的交通速度。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收与道路使用者相关联的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使得该自身车辆执行确定需求、引起间隔增大、随后引起加速以及引起操控。
该控制系统可以被配置成检查是否满足一个或更多个中止条件,其中,如果不满足一个或更多个中止条件,则自身车辆完成进入第二车道的操控,并且其中,如果满足一个或更多个中止条件,则自身车辆保持在第一车道中并且降低靠近道路使用者的速率。
可以通过检查第二车道内的另一道路使用者来确定中止条件中的至少一个的满足。这有利地减少了在第二车道中自身车辆对其他道路使用者例如快速接近的道路使用者的阻碍。可以通过检查用于与自身车辆会聚或者在自身车辆旁边的另一道路使用者的第三车道来确定中止条件中的至少一个的满足,其中,第三车道在第一车道与第二车道的相对侧上。这有利地减少了自身车辆对其他道路使用者的阻碍,这是因为自身车辆随后可以中止超车,而不会将其在第一车道中的当前位置丢失给来自第三车道的其他道路使用者。
该控制系统可以被配置成在自身车辆操控进入第二车道之前检查中止条件中的至少一个。控制系统可以被配置成至少在自身车辆已经开始向道路使用者加速之后检查中止条件中的至少一个。这有利地确保了可以检测到在第一感测范围之外的快速接近的车辆。增加的间隔和/或加速度可以取决于以下中的一个或更多个:与自身车辆和/或道路使用者相关联的至少一个速度相关变量;与自身车辆后面的另一道路使用者相关联的至少一个变量;与基础设施相关联的变量。对其他道路使用者或基础设施的感知有利地减少了自身车辆对自身车辆前方/后方的其他道路使用者的阻碍,这是因为自身车辆可以平滑且可预测地改变其速度,并且为其他道路使用者留下停车距离。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定针对第一车道内的自身车辆操控进入第二车道以超越道路使用者的需求;根据该确定,引起自身车辆距道路使用者的间隔增加;随后引起自身车辆向道路使用者的加速,使得自身车辆实现比道路使用者更高的速度;以及使自身车辆操控进入第二车道以执行超车。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定针对第一车道内的自身车辆操控进入第二车道以执行超车的需求;检查是否满足中止条件,其中,中止条件的满足是通过在自身车辆操控进入第二车道以执行超车之前检查针对另一道路使用者的第三车道是与自身车辆会合或者在自身车辆旁边来确定,其中,第三车道在第一车道与第二车道的相对侧上;并且如果满足中止条件,则使自身车辆保持在第一车道上。这有利地减少了交通冲突的机会,这是因为这确保了在最后一分钟操控中止的情况下,自身车辆有可能保持其在交通中的位置。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收信息以实现确定的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定要求,检查是否满足中止条件,并且使自身车辆保留在第一车道中。
该控制系统可以被配置成:检查是否满足第二中止条件,其中,如果不满足中止条件和第二中止条件,则自身车辆完成操控进入第二车道,以及其中,在满足中止条件和第二中止条件中的任一个或更多个的情况下,自身车辆保持在第一车道中。第二中止条件的满足可以通过检查第二车道内的另一道路使用者来确定。
该超车可以是对道路使用者的超越,其中,该控制系统可以被配置成根据该确定来增加自身车辆距要超越的道路使用者的间隔;随后引起自身车辆向要超越的道路使用者的加速,使得自身车辆实现比要超越的道路使用者更高的速度;并且将自身车辆操控进入第二车道以执行超车。该控制系统可以被配置成至少在自身车辆已经开始向要被超越的道路使用者加速之后检查中止条件(关于第三车道)。增加的间隔和/或加速度的量可以取决于以下中的一个或更多个:与要超越的自身车辆和/或道路使用者相关联的至少一个速度相关变量;与自身车辆后面的另一道路使用者相关联的至少一个变量;与基础设施相关联的变量。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定针对在第一车道内的自身车辆操控进入第二车道以执行超车的需求;检查是否满足中止条件,其中,中止条件的满足是通过在自身车辆操控进入第二车道以执行超车之前检查针对另一道路使用者的第三车道是与自身车辆会合或者在自身车辆旁边来确定,其中,第三车道在第一车道与第二车道的相对侧上;并且如果满足中止条件,则使自身车辆保持在第一车道中。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定针对在第一车道内的自身车辆操控进入第二车道的需求;检查是否满足中止条件,其中,中止条件的满足是通过在自身车辆操控进入第二车道之前检查针对另一道路使用者的第三车道是与自身车辆会合或者在自身车辆旁边来确定,其中,第三车道在第一车道与第二车道的相对侧上;并且如果满足中止条件,则使自身车辆保持在第一车道中。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定是否满足条件,其中,条件的满足至少需要以下指示,自身车辆外部的至少两个对象之间的间隔变化是零或者在一定范围内;并且如果满足该条件,则禁止自身车辆的车道改变。该值可以基本上为零。该范围可能在零至每小时一公里内。通过间接检查对象之间的关系例如对象是否彼此耦接,该条件有利地减小了与车道改变相关联的不确定性。该耦接对于自身车辆的感测装置可能是看不见的。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收与至少两个对象相关联的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定是否满足条件,并且禁止车道的改变。
禁止改变可以包括以下中的至少一个:增加距前方对象和/或后部对象的所要求的间隔距离;或者中止用于改变车道以将自身车辆插入两个对象之间的过程。当满足条件时,控制系统可以被配置成控制自身车辆的速度以使得对象能够通过自身车辆或者使自身车辆通过该对象。这有利地使得能够尽快执行车道改变。
条件的满足可以取决于通过分类处理对对象中的至少一个的分类。条件的满足可能需要将对象中的至少一个分类为重型货车的至少一部分。可以根据对象被分类为属于分开的道路使用者来检查间距的改变的指示。除非至少对象在与自身车辆的车道相邻的车道中,否则可以不执行禁止车道的改变,其中,该车道和相邻的车道用于在相同方向上行驶。除非至少对象在彼此的阈值距离内,否则可以不执行禁止车道的改变。除非对象中的至少一个在自身车辆的前方并且对象中的另一个在自身车辆的后方,否则可以不执行禁止车道的改变。除非改变在该值处或在范围内持续至少预定时间,否则可以不执行禁止车道的改变。这有利地增加了对象之间存在关系的确定性。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定是否满足条件,其中,条件的满足至少需要以下指示:自身车辆外部的至少两个对象之间的间隔的改变是某一值或者在一定范围内;以及如果满足该条件,则禁止自身车辆的车道的改变。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定是否满足条件,其中,条件的满足至少需要以下指示:自身车辆外部的至少两个对象之间的间隔的改变是某一值或者在一定范围内;以及根据该条件是否满足来控制自身车辆。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定在自身车辆的路径中检测到的至少一个对象是否满足飘移的空中对象的一个或更多个标准;其中,自身车辆的方向和/或速度的控制取决于该确定。这有利地减少了与自身车辆的规划路径的不必要的偏离,这是因为不需要避免重量轻的可超速运行对象例如飘移的塑料袋。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示对象的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定和控制。确定对象满足一个或更多个标准可以降低改变自身车辆的路径和/或速度以避开对象的优先级。确定对象是否满足一个或更多个标准可以包括确定地平面以及确定对象相对于地平面是空中的。可以参考地图数据来确定地平面。确定对象是否满足一个或更多个标准可以包括确定对象的运动学行为。所确定的运动学行为可以包括以下中的至少一个:一个或更多个加速度分量的变化;当对象在空中时沿不同于重力拉动方向的方向上对象的加速度;对象的变形。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定在自身车辆的路径中检测到的至少一个对象是否满足漂浮的空中对象的一个或更多个标准;其中,自身车辆的方向和/或速度的控制取决于改确定。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:响应于与自身车辆相关联的内部危险,确定自身车辆必须至少部分地停止在车道内;并且,根据该确定,引起对自身车辆的方向的控制,以使得自身车辆停止在相对于车道的中心横向偏移的位置中。这有利地减少了对其他道路使用者的干扰,这是因为即使自身车辆必须停止在车道中,自身车辆也会试图以减小的横向偏离创建供其他道路使用者通过的走廊。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示自身车辆必须至少部分地停止在车道内的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使得自身车辆执行确定以及引起控制。该控制可以包括根据位置和/或距离和/或速度来改变自身车辆横向偏离车道中心的速率。该确定可以基于自身车辆必须停止的第一确定以及不能到达与车道分开的指定停止位置的第二确定。偏移量可以受到至少一个约束的约束。
该控制系统可以被配置成:确定在车道的一侧上检测到的地形的至少一个属性,其中,该车道的一侧对应于偏移的一侧;以及根据地形的至少一个属性或者每一个属性来控制在停止时的自身车辆的偏移量和/或规划速度。该控制系统可以被配置成当自身车辆的速度低于某一值时确定地形的至少一个属性或者每一个属性。地形的至少一个属性可以包括表面粗糙度和/或表面摩擦的指示。
该控制系统可以被配置成:确定对于车道的一侧上检测到的至少一个对象是打开自身车辆的门的障碍物,其中,该车道的一侧对应于偏移的一侧;并且根据确定的障碍物控制偏移量。偏移量可以受到门的最小所需打开包络线的限制,其中,该打开包络线足以使乘员离开自身车辆。该对象可能是交通障碍。
控制系统可以被配置成根据以下中的一个或更多个来控制偏移是在外侧方向还是内侧方向:用于选择外侧可用车道的需求;检测包括车道的道路的哪个横向边界最接近自身车辆;检测到达道路的横向边界需要多少车道改变。
内部危险可以包括以下中的至少一个:确定自身车辆的乘员无响应;自身车辆具有故障。该故障可能包括以下中的一个或更多个:电源故障;通信故障;或者传感器故障。可以根据在从自身车辆的自主模式至非自主模式的切换过程期间乘员对自身车辆进行控制的故障来确定乘员是无响应的。至少可以在确定自身车辆必须停止与自身车辆停止之间,禁止自身车辆的原动机的推进扭矩可用性。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:响应于与自身车辆相关联的内部危险,确定自身车辆必须至少部分地停止在车道内;以及根据该确定,引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆停止在相对于车道的中心横向偏移的位置中。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:响应于与自身车辆相关联的内部危险,确定自身车辆必须停止,其中,至少在确定自身车辆必须停止与自身车辆停止之间,禁止自身车辆的原动机的推进扭矩可用性;并且引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆在停止时至少执行从第一车道至第二车道的车道改变。这有利地减少了对其他道路使用者的干扰,这是因为自身车辆不限于停留在车道中并且可以改变车道以到达更期望的停止位置。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示自身车辆必须停止的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定以及引起控制。
控制系统可以被配置成:确定与以下之一对应的目标停止位置:硬路肩;紧急避难区;或者路旁停车处;并且确定至少需要车道改变以到达目标停车位置。该控制系统可以被配置成:确定对于自身车辆必须在何时和/或何处停止的至少一个约束;并且仅在停止位置的位置满足约束的情况下确定目标停止位置。可以从多个候选停止位置中选择目标停止位置。可以根据处理地图数据来规划目标停止位置和/或一个或更多个车道改变。控制系统可以被配置成在使自身车辆增加制动以降低自身车辆的速度之前引起车道改变。内部危险可以包括以下中的至少一个:确定自身车辆的乘员无响应;确定自身车辆具有的故障。该故障可能包括以下中的一个或更多个:电源故障;通信故障;或者传感器故障。可以根据在从自身车辆的自主模式至非自主模式的切换过程期间乘员对自身车辆进行控制的故障来确定乘员是无响应的。该禁止可能是由原动机变得不可操作而引起的。禁止推进扭矩可用性可以包括对用于使自身车辆停止可用的推进扭矩的多少和/或持续多久的限制。第一车道和第二车道可以用于沿相同方向行驶,并且为除了在紧急情况下之外禁止在其上停止的高速公路的一部分。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:响应于与自身车辆相关联的内部危险,确定自身车辆必须停止,其中,至少在确定自身车辆必须停止与自身车辆停止之间,禁止自身车辆的原动机的推进扭矩可用性;以及引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆在停止时至少执行从第一车道至第二车道的车道改变。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:响应于与自身车辆相关联的内部危险,确定自身车辆必须停止;以及引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆在停止时至少执行从第一车道至第二车道的车道改变。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定与自身车辆前方的至少一个道路使用者改变其横向位置以远离自身车辆的当前车道相关联的一个或更多个特征,其中,一个或更多个特征中的至少一个同与道路使用者改变其横向位置相关联的变化率相关联;并且根据该确定引起对自身车辆的至少一个子系统的预期控制,使得可以减轻当前车道中潜在的未检测到的危险。这有利地导致更好地预期外部危险,这是因为可以在外部危险进入自身车辆的感测装置的视线之前经由其对其他道路使用者的影响来间接地检测到外部危险。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示该一个或更多个特性的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使该自身车辆执行确定以及引起控制。
该特性中的至少一个可以与由自身车辆前方的多个道路使用者改变其横向位置以远离自身车辆的当前车道的横向运动的相似性相关联。
可以通过比较以下中的一个或更多个来确定相似性:由改变其横向位置引起的横向位移;何时和/或何处开始改变其横向位置;或者与改变其横向位置相关联的变化率。当一个或更多个比较中的至少一个在相似性阈值内时,可以确定相似性。
该控制系统可以被配置成使用自身车辆上的至少一个传感器来确定与道路使用者相关联的一个或更多个特性,该自身车辆上的至少一个传感器对道路使用者的至少一部分具有直接或间接的视线,该视线位于自身车辆与道路使用者之间的第二道路使用者的下侧以下和/或穿过第二道路使用者的玻璃壳体。可以根据至少一个特性来估计潜在的未检测到的危险的大概位置。预期控制可以包括以下中的至少一个:增加安全带张力;将电子可调节座椅调节成针对气囊有效性的最佳位置;关闭一个或更多个窗口;减少刹车片空转;施加制动力;增加自身车辆前方的道路使用者后面的跟随距离;或者降低自身车辆的速度。预期控制的规模可以取决于所述特性和/或取决于乘员舒适性约束。
该控制系统可以被配置成根据地图数据和/或置信度参数来确定一个或更多个特性是否与非规避横向运动相关联,并且其中,如果特性与非规避横向运动相关联,则不执行引起控制。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定与自身车辆前方的至少一个道路使用者改变其横向位置远离自身车辆的当前车道相关联的一个或更多个特性,其中,特性中的至少一个同与道路使用者改变其横向位置相关联的变化率相关联;并且根据该确定引起对自身车辆的至少一个子系统的预期控制,使得可以减轻当前车道中潜在的未检测到的危险。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定与自身车辆前方的至少一个道路使用者改变其横向位置相关联的一个或更多个特性,其中,特性中的至少一个和与道路使用者改变其横向位置相关联的变化率相关联;并且根据该确定引起对自身车辆的至少一个子系统的预期控制,使得可以减轻当前车道中潜在的未检测到的危险。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定交通干扰;将交通干扰与第一车道相关联;以及根据该关联,引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆增加自身车辆相对于与第一车道相邻的自身车辆的当前车道的中心的横向偏移,其中,该横向偏移在远离第一车道的方向上,同时保持在当前车道内。
这有利地减少了对自身车辆的潜在干扰,这是因为横向偏移车道位置意指如果自身车辆突然需要进一步增加其与交通干扰的横向距离,则需要自身车辆的较小的横向偏移。此外,改善了对一些交通干扰周围的可见性。此外,自身车辆可能不太可能卡在交通中。此外,当以不同速度移动的两个对象之间的横向间隔增大时,由乘员感知的速度和危险可能减小。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示交通干扰的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定、关联以及引起控制。横向偏移量可以由距相邻车道内的道路使用者的所需最小横向间隔距离来约束。
交通干扰可以同与第一车道相遇的交叉路口相关联,并且其中,控制系统被配置成根据导航信息确定自身车辆是否要在该交叉路口处离开包括当前车道和第一车道的高速公路,其中,如果自身车辆要在该路口处离开多车道高速公路,则横向偏移的方向反而朝向第一车道或者横向偏移不增加。交通干扰可以包括临时街道设施,并且关联包括确定临时街道设施至少部分地侵入第一车道的第一侧,第一侧是距当前车道最远的一侧。交通干扰可以包括第一车道中的缓慢移动或停止的交通队列。引起控制可以在自身车辆已经减速以匹配交通队列的速度时使自身车辆处于目标横向偏移位置。交通干扰可以包括车道的封闭,并且其中,关联包括确定该封闭是至少所述第一车道的封闭。
该控制系统可以被配置成:在引起控制之后,根据确定第二车道中的交通间隙的交通感知车道改变算法,引起对自身车辆的进一步控制以将车道改变至第二车道,该第二车道与横向偏移在当前车道的中心的同一侧。确定交通干扰可以利用以下中的至少一个:包括关于交叉路口的信息的地图数据;包括关于交叉路口的信息的道路标志信息;包括关于车道封闭的信息的动态地图数据;包括关于交通状况的信息的动态交通数据;来自与交通干扰和/或一个或更多个其他道路使用者具有视线的自身车辆上的一个或更多个前和/或后传感器的信息。
可以根据在自身车辆前方和/或后方的一个或更多个其他道路使用者的检测到的横向偏移来控制横向偏移。可以根据对以下中的至少一个的检测来控制横向偏移:摩托车;穿过交通开入的紧急服务车辆。
交通干扰可以包括道路使用者的大负载,其中,关联包括确定以下指示:该大负载的横向边缘在第一车道的第一侧的阈值附近内和/或至少部分地侵入第一车道的第一侧,第一侧是距当前车道最远的一侧。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定交通干扰;将交通干扰与第一车道相关联;以及根据该关联,引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆增加自身车辆相对于与第一车道相邻的自身车辆的当前车道的中心的横向偏移,其中,该横向偏移在远离第一车道的方向上,同时保持在当前车道内。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定交通干扰;将交通干扰与第一车道相关联;以及根据该关联,引起对自身车辆的方向的控制,以使自身车辆增加自身车辆相对于自身车辆的当前车道的中心的横向偏移,其中,当前车道与第一车道相同或者与第一车道相邻,其中,该横向偏移在远离第一车道的方向上,同时保持在当前车道内。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定需要自身车辆的转向操控;并且在转向操控开始之前,引起控制至少一个定向照明源将照明指向与转向操控相关联的自身车辆的预期路径。这有利地改善了自身车辆的有用的可视性,并且改善了向其他道路使用者的发信号通知,这是因为预期的路径被特别良好地照明并且照明向其他道路使用者示出了预期的路径。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收指示需要转向操控的信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使自身车辆执行确定以及引起控制。照明的方向可以被控制以照明与所需的转向操控相关联的目标车道的至少一部分。定向照明源可以被配置成投射一个或更多个光束。该控制系统可以被配置成根据确定需要转向操控来控制一个或更多个光束中的至少一个的形状。控制形状可以包括改变光束的宽度和/或使光束投射箭头。定向照明源可以包括在至少一个前照灯模块中。
定向照明源可以包括具有多个像素的矩阵灯(前照灯),其中,引起控制包括:引起确定矩阵灯的多个像素的一个或更多个子集,并且增加或引起所述一个或更多个像素子集的照明。该控制系统可以被配置成:使位于自身车辆的一侧上的一个或更多个转向信号朝向所需转向的方向,以根据所需的转向照明。控制系统可以被配置成使得与照明相关联的周期性同与转向信号的照明相关联的周期性相关联。该周期性可以包括照明强度的周期性。与照明相关联的周期性可以同与转向信号的照明相关联的周期性同相。定向照明可以在自身车辆的至少一个视觉摄像装置的视场内,并且其中,视觉摄像装置的输出与用于控制自主模式下的自主驾驶的至少一个功能相关联。如果所需的转向是用于使自身车辆移动到需要自身车辆向具有通行权的任何其他道路使用者让路的程度,则可以执行引起控制,否则不执行引起控制。如果所需的转向是用于使自身车辆改变车道,则可以执行引起控制。
根据本发明的另一方面,提供了一种系统,包括:任一前述权利要求中的控制系统,该控制系统包括:至少第一控制器,其中,该至少第一控制器被布置成输出用于引起对定向照明源的控制的信号;以及定向照明源,该定向照明源被配置成接收信号并且根据信号来引导其输出照明。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定需要自身车辆的转向操控;以及在转向操控开始之前,引起对至少一个定向照明源的控制以将照明引导朝向与转向操控相关联的自身车辆的预定路径。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:引起对至少一个定向照明源的控制以将照明引导朝向与转向操控相关联的自身车辆的路径。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定用于包括自身车辆的横向运动的第一操控的需求;确定用于包括自身车辆的横向运动的第二操控的需求,其中,第一操控和第二操控是非同时的;并且将第一操控与第二操控组合以产生基本连续的第三操控。
这提供了对于车辆乘员而言更舒适的自主模式的优势。例如,现有的自自身车辆可能在接近另一操控(例如跟随道路曲率的变化)的位置时不必要地提早执行操控例如改变车道,并且因此不得不两次干扰乘员的横向加速度。组合该操控来避免此干扰。
一个更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入,根据该信息确定用于执行第一操控和/或第二操控的需求;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;以及其中,该至少一个电子处理器被配置成访问至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使该自身车辆执行确定和组合。第一操控可以包括从第一车道至第二车道的车道改变。第二操控可以包括遵循自身车辆正在行驶的道路上的曲线的至少一部分。组合第一操控和第二操控可以包括延迟或提前第一操控以产生第三操控。组合第一操控和第二操控可以包括将第一操控延迟直到确定用于执行第二操控的需求之后为止。这提供了更舒适的车辆的优势,这是因为即使尚未规划第二操控,自身车辆也将推迟第一操控,以等待用于组合它们的方便机会。组合第一操控和第二操控可以受到约束,其中,约束包括以下中的至少一个:与导航相关的约束;与减少自身车辆的能源使用相关联的约束;或者与避开对象相关联的约束。这提供了使对道路使用者的干扰最小化的优势。组合第一操控和第二操控可以包括对作用在与第一操控和第二操控相关联的自身车辆的乘员上的横向力进行平滑。平滑可以包括改变第二操控的至少一部分的转弯半径以执行第一操控的至少一部分。平滑可以包括控制自身车辆的路径,以使针对第一操控的所有横向力沿第一横向方向连续地作用。平滑可以包括将用于第一操控的回旋路径或S形路径转换成大体上螺旋形的路径。平滑提供了更舒适的车辆的优势,这是因为可以在单个方向上保持横向加速度。先前的车辆也可能以相反的标志赋予横向加速度,即使当改变曲线上的车道时也是如此。第一操控可能是由第一自主模式功能所要求的,并且其中,第二操控可能是由第二不同自主模式功能所要求的。
根据本发明的另一方面,提供了一种控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定用于包括自身车辆的横向运动的第一操控的需求;确定用于包括自身车辆的横向运动的第二操控的需求,其中,第一操控和第二操控是非同时的;以及将第一操控与第二操控组合以产生基本上连续的第三操控。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定用于第一操控的需求;确定用于第二操控的需求,其中,第一操控和第二操控是非同时的;以及将第一操控与第二操控组合以产生基本上连续的第三操控。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:确定指示要执行的自身车辆的所要求的操控的操控需求;接收指示在自身车辆附近的环境的环境信息;根据操控需求和所接收的环境信息,确定在满足第一操控约束时不能执行所需的操控;确定意图操控以向另一道路使用者发出自身车辆执行所需的操控的意图的信号;并且根据是否满足至少一个第二操控约束,使自身车辆完成意图操控和所需的操控;其中,与意图操控相关联的第二操控约束不同于与所需的操控相关联的第一操控约束。
这提供了道路使用者之间的改善通信的优势。向其他道路使用者提供动态提示(意图操控)有助于自身车辆创建操控机会,特别是在交通拥挤的情况下。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收环境信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使该自身车辆执行确定以及引起。确定是否满足第二操控约束可以包括确定另一道路使用者是否执行服从操控。这提供了道路使用者之间的改善通信的优势。识别来自其他道路使用者的动态线索(服从操控)有助于自身车辆识别操控机会并且识别何时让路于其他道路使用者。服从操控可以与另一道路使用者相关联,该另一道路使用者创建或维持用于自身车辆的路径的空间。如果不满足第二操控约束,则可以中止至少所需的操控。可能至少部分地不满足第一操控约束,这是因为执行所需的操控将迫使另一道路使用者改变其在交通中的位置和/或其速度和/或其进程。意图操控可以被配置成强调以下中的至少一个:俯冲;反弹;下蹲;重量转移。这提供了以人类可识别的方式的与其他道路使用者的改善通信的优势。快速的转向或者扭矩输出创建可感知的俯冲、反弹、下蹲或重量转移,以强调用于停止、加速、创建空间或占用空间的意图。如果所需的操控在第一横向方向上,则意图操控可以不在第二横向方向上,以及/或者如果所需的操控包括加速或制动中的一个,则意图操控可以不是加速或制动中的另一个。这提供了意图操控对于其他道路使用者而言可以更清楚的优势。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,该控制系统被配置成:接收指示在自身车辆附近的环境的环境信息;识别指示另一道路使用者执行操控的意图的意图操控;根据接收到的环境信息和识别出的意图操控,确定用于自身车辆修改对自身车辆的控制以允许另一道路使用者有足够的空间执行操控的需求;确定服从操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆正在允许另一道路使用者有足够的空间来执行操控;修改控制以允许足够的空间;并且使自身车辆执行服从操控。
一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,该至少一个电子处理器具有用于接收环境信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,该至少一个电子存储设备电耦接至至少一个电子处理器并且在其中存储有指令;并且其中,该至少一个电子处理器被配置成访问该至少一个存储设备并且执行在其上的指令,以使该自身车辆执行确定、修改和引起。服从操控可以与自身车辆相关联,该自身车辆创建或维持用于其他道路使用者的路径的空间。服从操控可以被配置成强调以下中的至少一个:俯冲;反弹;下蹲;重量转移。该控制系统可以被配置成使自身车辆执行空间创建操控以创建足够的空间。如果空间创建操控在第一横向方向上,则服从操控可能不在第二横向方向上,以及/或者如果空间创建操控包括加速或制动中的一个,则服从操控可以不是加速或刹车中的另一个。这提供了服从操控对于其他道路使用者而言可以更清楚的优势。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:确定指示要执行的自身车辆的所需的操控的操控要求;接收指示在自身车辆附近的环境的环境信息;根据操控要求和所接收的环境信息,确定在满足第一操控约束时不能执行所需的操控;确定意图操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆执行所需的操控的意图;以及根据是否满足至少一个第二操控约束,使自身车辆完成意图操控和所需的操控;其中,与意图操控相关联的第二操控约束不同于与所需的操控相关联的第一操控约束。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,该方法包括:接收指示在自身车辆附近的环境的环境信息;识别指示另一道路使用者执行操控的意图的意图操控;根据接收到的环境信息和识别出的意图操控,确定用于自身车辆修改对自身车辆的控制以允许另一道路使用者有足够的空间执行操控的要求;确定服从操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆正在允许另一道路使用者有足够的空间来执行操控;修改控制以允许足够的空间;并且使自身车辆执行服从操控。
根据本发明的另一方面,提供了一种车辆,其包括本文中所描述的控制系统中的任一个或更多个。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机软件,该计算机软件在被执行时被布置成执行本文中所描述的方法中的任一个或更多个。
根据本发明的另一方面,提供了一种非暂态计算机可读存储介质,在其上存储有指令,当该指令由一个或更多个电子处理器执行时,使一个或更多个电子处理器执行本文中所描述的方法中的任一个或更多个。
在本申请的范围内,明确地旨在,在前面段落中、权利要求中和/或下面的描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是其各个特征可以被独立地采用或者以任意组合采用。也就是说,所有的实施方式和/或任何实施方式中的特征可以按任何方式和/或组合来进行组合,除非这些特征不可兼容。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或者相应地提交新的权利要求的权利,包括对任何原始提交的权利要求进行修改以从属于任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征(尽管最初并非以该方式要求保护)的权利。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的一个或更多个实施方式,在附图中:
图1示出了自身车辆的示例;
图2A示出了电子控制器的示例;
图2B示出了计算机可读存储介质的示例;
图2C示出了系统的示例;
图3示出了具有分叉的高速公路的示例;
图4示出了方法的示例;
图5示出了方法的示例;
图6示出了车辆的横向位置、横向速度、横向加速度和横向冲击的图的示例;
图7示出了高速公路上的自身车辆的示例;
图8示出了方法的示例;
图9示出了方法的示例;
图10示出了方法的示例;
图11示出了方法的示例;
图12示出了方法的示例;
图13示出了超车操控的示例;
图14示出了方法的示例;
图15示出了方法的示例;
图16示出了自身车辆和道路上的异常车辆的示例;
图17示出了方法的示例;
图18示出了方法的示例;
图19示出了方法的示例;
图20示出了方法的示例;
图21示出了方法的示例;
图22示出了自身车辆的示例轨迹;
图23示出了方法的示例;
图24示出了系统的示例;
图25示出了方法的示例;
图26示出了方法的示例;
图27示出了方法的示例;以及
图28示出了方法的示例。
具体实施方式
图1示出了其中可以实现本发明的实施方式的车辆10的示例。在一些但不一定是全部示例中,(主)车辆10是客用车辆,也被称为客车或汽车。客用车辆的整备重量通常小于5000kg。在其他示例中,本发明的实施方式可以被实现用于其他应用,例如工业车辆。
自身车辆10可以包括任何适当的原动机(未示出)或者多个原动机。原动机的示例是内燃机。
原动机的另一示例是电动机。车辆可以是电动车辆或混合电动车辆。
自身车辆10可以以自主模式操作。自身车辆10也可以以非自主模式操作。
在图2A中示出了控制系统200,其可以至少部分地实现自主模式的功能。控制系统200可以至少部分地实现非自主模式的功能。控制系统200可以包括使得至少部分地执行本文中描述的方法中的任何一种或更多种的装置。
控制系统200可以包括一个或更多个(电子)控制器202。在图2A中示出了一个控制器202。
图2A的控制器202包括:至少一个电子处理器204;以及至少一个电子存储设备206,该至少一个电子存储设备206电耦接至电子处理器204并且在其中存储有指令208(例如计算机程序),该至少一个电子存储设备206和指令208被配置成通过至少一个电子处理器204使得本文中所描述的任何一种或更多种方法执行。
控制系统200可以与由控制系统200控制的任何输入设备和任何致动器分开或一起提供。
图2B示出了包括计算机程序208(计算机软件)的非暂态计算机可读存储介质210。
图2C示出了用于诸如图1的自身车辆10的车辆的系统300的示例。系统300可以至少部分地实现自主模式的功能。
系统300包括控制系统200。系统300可以包括一个或更多个致动器,用于由至少控制系统200以至少自主模式进行操作。致动器可以可操作地(直接或间接地)耦接至控制系统200的一个或更多个控制器的一个或更多个输出。
致动器可以包括一个或更多个扭矩控制致动器。扭矩控制致动器用于控制在自身车辆10的一个或更多个车轮处接收的扭矩。
扭矩控制致动器可以包括制动控制致动器316。
制动控制致动器316包括用于控制由自身车辆10的车轮接收的负扭矩的任何适当的装置。
在实现方式中,制动控制致动器316可以包括用于施加对自身车辆10的摩擦制动的摩擦制动致动器。
在自主模式下,制动控制致动器316可以根据输出信号例如从控制系统200输出的制动需求信号来操作。
扭矩控制致动器可以包括加速度控制致动器312。
加速度控制致动器312包括用于控制由自身车辆10的车轮接收的正扭矩的任何适当的装置,例如用于控制原动机的扭矩输出的装置。
在实现方式中,加速度控制致动器312可以包括节气门位置致动器,用于控制内燃机的节气门的开度。
在自主模式下,可以根据输出信号例如从控制系统200输出的扭矩需求信号来操作加速度控制致动器312。
致动器可以包括转向控制致动器314。该转向控制致动器是自身车辆10的转向子系统的一部分,用于控制自身车辆10的方向。
转向控制致动器314包括用于控制自身车辆10的方向的任何适当的装置,例如用于控制自身车辆10的前车轮的转向角的装置。
在实现方式中,转向控制致动器314可以包括用于致动自身车辆10的转向齿条的马达。附加地或替选地,转向控制致动器314可以包括摩擦制动致动器,该摩擦制动致动器被配置成控制自身车辆10的左轮与右轮之间的制动扭矩差。
在自主模式下,转向控制致动器314可以根据输出信号例如从控制系统200输出的转向信号来操作。
在自主模式下,致动器312、314、316中的一个或更多个可以由控制系统200自动操作。在非自主模式下,致动器中的一个或更多个可以由车辆乘员在手动控制下操作。
系统300可以包括一个或更多个输入设备304、306、308、310。输入设备可以耦接至控制系统200的一个或更多个控制器的一个或更多个输入。
用于致动器的信号可能取决于来自输入设备的信号。
输入设备可以包括感测装置306、308、310,例如一个或更多个传感器单元。感测装置可以实现用于自主驾驶的机器视觉。
感测装置将指示自身车辆10附近的环境的环境信息输出至控制系统200。环境信息指示一种或更多种环境特性,例如道路类型、其他道路使用者的存在、道路标记、道路优先级等。
感测装置可以被配置成用于或适合于附接至自身车辆10。感测装置可以包括光学传感器,例如(视觉)摄像装置308。光学传感器用于在可见光光谱中成像。
感测装置可以包括范围检测装置310。术语“范围检测装置”将被理解为意指用于检测指示目标对象相对于自身车辆10所处的范围的传感器数据的任何感测装置。范围检测装置310可以包括测距仪。范围检测装置310可以包括激光测距仪。激光测距仪可以包括激光雷达传感器。具有感测装置中的至少一个的控制系统200可以被布置成捕获发射信号中的多普勒频移。感测装置可以包括雷达传感器306。感测装置可以包括超声传感器(未示出)。
系统300可以包括多个输入设备,每个输入设备代表不同的感测模态。例如,系统300可以包括激光雷达传感器、雷达传感器和摄像装置。这种冗余提高了安全性并且使得能够在各种环境中进行自主驾驶,例如在夜间或雾中驾驶。
感测装置可能能够检测第一感测范围内的对象。第一感测范围最多可以是距感测装置的最大视线距离。第一感测范围可以是从感测装置的位置起约80m至约100m。
可以通过控制系统200的分类处理(算法)来识别对象。可以被分类的对象可以包括以下中的一个或更多个:汽车;重型货车;摩托车或推车;紧急服务车辆;道路标志及其指示(包括临时街道设施,例如交通锥);以及道路标记及其指示。可以例如使用范围检测装置310来确定对象的位置。可以确定对象在哪个车道中。可以确定自身车辆10与对象之间的相对速度,该相对速度可以指示与对象的间隔(也被称为间隔距离、车间距离、跟随距离)是否正在增大或减小以及以什么速率增大或减小。例如,可以使用光流分析来跟踪对象的运动。
感测装置共同提供自身车辆10周围的视场。该视场可以围绕自身车辆10水平地延伸360度或更小。共同视场也垂直延伸了任何适当的量。各个传感器单元可以位于自身车辆10的前部、后部和/或侧部处。传感器单元可以位于自身车辆10的拐角处。传感器单元可以位于自身车辆10的后视镜上。一些传感器单元可以位于自身车辆10上的高处,例如自身车辆10的腰部以上。一些传感器单元可以处于保险杠高度处或更低。
输入设备可以使用任何适当的电子通信网络与控制系统200通信。类似地,致动器可以被配置用于线控驱动操作,因此,控制系统200与致动器之间的通信也可以经由任何适当的电子通信网络进行。可以通过在控制系统200中实现多个通信网络和/或备用控制器和/或耦接至独立电源(例如,电池)的备用电源来提供冗余。示例通信网络包括控制器区域网络(CAN)、以太网网络、本地互连网络、FlexRay(TM)网络等。
系统300可以包括远程信息处理单元304。远程信息处理单元304可以包括一个或更多个控制器。远程信息处理单元304可以是远程信息处理控制单元(TCU)。示出的TCU不形成控制系统200的一部分,但是在其他示例中TCU可以形成控制系统200的一部分。TCU可以至少被配置成用作车辆软件更新客户端。TCU可以包括天线布置。天线装置可以被配置为接收器、发射器或被配置为收发器。这使得能够从远程(车外)信息源302例如服务器、根据车辆至车辆(V2V)通信模型的另一车辆或根据车辆至基础设施(V2I)通信模型的外部基础设施获得软件更新。
TCU可以被配置成下载空中软件(SOTA)更新以安装在自身车辆10中。用于SOTA更新的软件组件可以包括以下中的至少一个:可执行代码、配置数据、图形、地图数据、诸如动态地图数据和动态交通数据以及天气数据的动态数据、音频校准、多媒体和固件。
经由诸如蜂窝网络的无线通信网络接收SOTA更新。自身车辆10可以订阅蜂窝网络服务。TCU可以包括用户标识——例如国际移动用户标识(IMSI)号——以促进对蜂窝网络的访问。用户标识模块(SIM)可以安装在自身车辆10中,以使得TCU能够访问IMSI,并且因此访问蜂窝网络。蜂窝网络的运营商可以将IMSI与客户账户相关联,并且针对数据使用和/或对蜂窝网络的访问向客户计费。附加地或替选地,TCU可以包括用于接入诸如无线局域网或无线个人区域网的短程通信网络的装置。TCU可以包括用于与远程信息源302有线通信的装置,例如通用串行总线接口。
有利地,SOTA功能使得能够在自身车辆10正在进行行程的同时下载动态数据。这使得能够基本上进行实时更新。远程信息处理单元304可以被配置成根据推送方法或拉取方法来调度从远程信息源302的SOTA下载。可以使用客户端-服务器、V2V和/或V2I通信模型。远程信息处理单元304可以被配置成以预定间隔定期地执行下载,该预定间隔可以取决于下载净荷。例如,用于下载动态交通数据的间隔的范围可以从约几分钟至约几小时。用于下载动态地图数据的间隔的范围可以从约几分钟至约几个月。用于下载非动态数据的间隔的范围可以从约几个月至约几年,或者可能需要在经销商处手动更新。
如上所述的动态交通数据可以经由SOTA更新和/或服务提供者应用编程接口来获得。动态交通数据包括关于交通状况的基本上实时信息。例如,动态交通数据可以指示缓慢移动或停止的交通。动态交通数据可以同与交通密度、流速、速度、车间距离或行程时间相关联的一个或更多个度量相关联。度量可以指示当前状况、改变或预期状况。度量可以与特定位置和/或特定时间相关联。下降的速度/流速/车间距离和上升的密度/行程时间是交通状况的指标。
动态交通数据使得能够确定交通状况。可以通过将当前状况与改变或预期状况进行比较来确定交通状况。当达到至少一个阈值例如绝对阈值或相对阈值时,可以确定交通状况。相对阈值例如可以是统计显著性阈值。
动态交通数据可以具有足够的分辨率、粒度和/或细节,以使得交通状况能够与从沿相同方向行驶的多个车道中的特定的高速公路车道相关联。这使得能够在到达交通队列之前避开某些车道。
如上所述的动态地图数据可以包括使得能够补充存储在自身车辆10上的地图数据的信息。可以由控制系统200和/或自身车辆10的导航子系统使用地图数据来进行路线规划。地图数据至少指示道路和路口。位置可以经由全球位置坐标由地图数据指示。导航子系统可以被配置成接收限定导航约束的使用者导航输入。导航约束可以包括以下中的一个或更多个:目的地、路点、导航路线或可接受的路线、避开设置(例如,避开收费道路)、要减少/最小化的目标例如最小距离或最小行驶时间或者要实现的目标例如出发或到达的时间。一旦选择了导航路线,则所选择的导航路线可以将导航约束强加于自主模式,以实现自主导航。
动态地图数据和动态交通数据可以与所述地图数据兼容。动态地图数据可以包括以下状况中的至少一个的指示:交通状况,例如道路施工和/或车道封闭;速度限制变化,例如由永久可变速度限制系统强加的可变速度限制变化;天气状况;或道路表面状况。道路施工的示例包括道路封闭、车道封闭和交通分流路线。车道封闭的示例包括由道路施工、故障车辆或其他原因造成的阻塞车道。路面状况的示例包括坑洼、表面材料松动或破裂、低摩擦危险(例如,冰或溢出的液体)或道路上的对象(例如,丢失的货物)。指示可以指定一个或更多个位置,例如状况开始和/或结束的位置。指示可以指定状况适用于哪个或哪些车道。指示使得能够在到达交通队列之前避开某些车道或道路。然而针对的短得多的范围,以上指示可以通过分析来自感测装置的数据获得。可以组合来自多个源例如动态地图数据和感测装置的指示以提高确定性。
地图数据、动态地图数据和/或动态交通数据可以包括精细水平的粒度。例如,对于在高速公路上沿相同方向行驶的各个车道可以是可区分开的。地图数据和/或动态地图数据可以包括高水平细节。例如,道路标记和/或道路标志(交通标志)信息的指示可以与数据区分开。可区分开的道路标记可以包括车道边界的指示。可区分开的车道边界可以由数据中的车道边界标记指示,或者可以由数据中的车道中心位置信息间接指示。地图数据和/或动态地图数据可以是能够识别与车道、路口、通行权(优先权)或警告有关的指令的任何合适的格式。
控制系统200还可以被配置成确定适用于自身车辆的当前位置和/或自身车辆10的规划位置或路线的高速公路法。控制系统200可以被配置成应用与可适用的高速公路法相关联的信息,以从地图数据和/或动态地图数据中正确识别指令。例如,如果规划的路线在英国,则控制系统200可以被配置成以对应于高速公路法规的要求的方式识别道路标记或交通(道路)标志信息。这是有利的,因为相同的道路标记或标志在不同的高速公路辖区中可以具有不同的法律含义。
来自地图数据和/或动态地图数据的附加细节不仅可以使由导航子系统的改进路径规划,而且可以实现自主模式的改进路线规划。例如,控制系统200可以处理地图数据和/或动态地图数据以确定自身车辆10将在行程的哪些点行驶在哪个车道上。控制系统200还可以确定何时需要发生如由道路标志或来自数据的其他信息指示的车道变化。在到达交通队列之前,可以避开或移出某些车道。此外,动态数据可以限定机器视觉的第二感测范围,该第二感测范围比第一感测范围远。例如,动态数据可以至少覆盖由导航子系统规划的整个路线,并且在以后的路线重新计算的情况下可以覆盖一个或更多个替选路线。这使得能够避开某些车道或道路。动态数据可以覆盖地区、国家或甚至国际区域。然而,较大的覆盖区域可能对下载更新的动态数据所花费的时间产生不利影响。
输入设备可以限定用于检测诸如道路标记、道路标志或交通状况等的对象或情境的一个或更多个感测模式。地图数据/动态数据可以限定用于检测相同对象或情境中的至少一些的另一感测模式。因此,可以从多种信息模式中确定一些对象和情境。控制系统200可以被配置成聚集多模态信息并且处理所聚集的数据以增加对象或情境的至少一个属性的置信度得分。该属性可以与以下各者有关:对象或情境的存在与否、对象或情境的位置、对象或情境的大小或对自主驾驶有用的任何其他方面。这有利地实现了至少第一感测范围内的驾驶环境的真实指示。仅在置信度得分高于阈值的情况下才可以执行所需的操控。
可以基于来自较长范围低信任感测模式的信息例如地图数据和/或动态数据做出执行操控的决定,但是可能要求随后使用较短范围高信任感测模式例如感测装置来验证得出该决定的信息以执行该操控。例如,在执行一个或更多个规划的操控之前,可以使用来自感测装置的信息来验证来自地图数据/动态数据的信息是准确的。较长范围低信任感测模式可以对应于地图数据和/或动态数据。较短范围高信任感测模式可以对应于上述感测装置中的一个或更多个。
可以由控制系统200例如经由TCU可获得的其他动态数据可以包括指示紧急服务车辆位置的动态交通数据。动态交通数据可以指示紧急服务车辆是否正在接近。这向自身车辆10提供了提前警告,以操控离开可能阻挡紧急服务车辆的位置。可以从客户端-服务器、V2V和/或V2I通信接收数据。
自身车辆10可以附加地包括至少一个人机接口(HMI)(未示出),以促进对本文描述的控制系统200的功能中的一个或更多个的访问和/或用于向乘员(例如,驾驶员)呈现本文描述的控制系统200的一个或更多个输出。呈现可以使用视觉装置、音频装置或任何其他适当的装置。HMI的使用者输入可以经由触摸、基于姿势或声音的命令或任何其他适当的装置进行。HMI可以包括输出HMI、输入HMI或输入-输出HMI中的一个或更多个。车辆中的输出HMI的示例包括中央控制台显示器、仪表盘显示器、音频扬声器、平视显示器、后座乘员显示器、触觉反馈设备等。输入HMI的示例包括触摸屏、手动致动器例如按钮和开关设备,以及用于语音命令识别或非触摸姿势识别的传感器。输入HMI可以靠近驾驶员座椅。有利地,一些输入HMI可以位于方向盘上。
可以实现用于发起自主模式的切换过程,现在将对其进行描述。控制系统200可以被配置成接收指示自主模式的发起的合适性的至少一个信号。所接收的信号可以指示车辆特性。所接收的信号可以指示使用者特性。所接收的信号可以指示环境特性。所接收的信号可以来自感测装置,或者来自控制系统200的另一部分,例如处理地图数据和/或动态数据的算法。
控制系统200可以被配置成根据所接收的信号来引起指示自主模式的可用性的可用性信号的输出,例如用于经由HMI呈现给乘员。如果没有输出可用性信号,则自身车辆10不可操作成进入自主模式。控制系统200可以被配置成根据车辆特性、使用者特性或环境特性中的至少一个来确定是否发送可用性信号。对于要发送的可用性信号,可能需要满足与特性中的一个或更多个相关联的一个或更多个标准。可用性信号的指示可以连续地呈现给乘员,直至不再满足标准中的至少一个为止。可用性信号可以连续地呈现给乘员,直至响应于可用性信号接收到使用者输入为止。使用者输入的示例和标准的示例在下面限定。
控制系统200可以被配置成接收使用者激活信号的形式的使用者输入,该使用者激活信号指示乘员的响应于可用性信号而发起自主模式的请求。可以经由HMI进行使用者输入。在自身车辆10的驾驶期间,换言之,在自身车辆10处于行驶状态时,接收使用者激活信号。例如,自身车辆10可以处于非自主模式。控制系统200可以被配置成响应于使用者激活信号而输出驾驶模式信号以使自身车辆10发起自主模式。发起自主模式可以包括转换阶段,在该转换阶段期间,车辆移动的控制从乘员转换到控制系统200。转换阶段的持续时间可以取决于车辆特性、使用者特性或环境特性中的一个或更多个以确保平滑转换。
环境特性可以指示自身车辆10外部和自身车辆10附近的环境。环境可以是驾驶环境。驾驶环境可以是在驾驶自身车辆10时的当前驾驶环境。驾驶环境可以指示在其上驾驶自身车辆10的道路的类型。可选地,控制系统200可以被配置成不发送可用性信号,除非至少环境特性满足道路类型标准。环境特性也可以指示其他环境。
如果环境特性指示自身车辆10正在所需类型的道路上行驶,则可以满足道路类型标准。所需类型可以是高速公路。维也纳道路交通公约(Vienna convention on roadtraffic)第1(j)和25条限定了术语快车道(motorway)。在一些国家,快车道可以被称为高速路(freeway)或高速公路(highway)。本文档中使用术语“高速公路”。对于那些尚未批准上述公约的国家,其高速公路在本文中限定为具有高速公路的以下特性的中的许多或所有的那些道路:
-阻止行人、动物、自行车、轻便摩托车除非将它们视为摩托车,以及除了机动车辆及其挂车之外的所有车辆,以及由于其设计而不能在平坦道路上达到由国内法规规定的速度的机动车辆或机动车辆挂车使用道路。该指示可以由道路标志提供;
-严禁驾驶员将其车辆放在或停在标记停车位点之外的其他地方;如果车辆被迫停止,其驾驶员应当尽力将其移离行车道,并且还移离平齐的边缘,以及如果他不能这样做,则立即发出在某个距离处存在车辆的信号,以及时警告接近的驾驶员;
-严禁驾驶员U形转弯、反方向行驶、驶向中央分隔带(包括连接两个行车道的交叉路口);
-驶入快车道的驾驶员应当向正在其上行驶的车辆让路;
-道路特别标有快车道;
-道路不得与任何道路、铁路或电车轨道或人行道交叉;
-道路不提供与之毗邻的属性;
-道路在除了特殊地点或临时地点之外设置有用于两个交通方向的间隔的行车道,这些车道由不旨在用于交通的分隔带相互间隔。
如果道路是另一类型和/或不具有以上特性中的所有或至少某些特性,则可能不满足道路类型标准。例如,一些道路是具有许多以上特性但是允许行人和非机动车辆使用道路的主干道。对于这种道路,可以不发送可用性信号。
在其他示例中,所需的道路类型可以是另一类型的道路而不是高速公路,或者要求可以仅是自身车辆10不在某种类型的道路上,例如次要道路或城市道路。可选地,可能需要沿自身车辆10的行驶方向上具有多个车道,以满足道路类型标准。在其他示例中,可能没有用于进入自主模式的道路类型标准。
诸如道路类型的驾驶环境可以直接根据地图数据中的元数据确定。元数据可以指示道路是高速公路。替选地,可以根据道路具有以上特性中的一个或更多个的指示来间接地确定所需的类型。可以通过识别传达这些要求的相关道路标志或道路标记或者通过识别诸如分隔带的基础设施来确定以上特性的指示。这可以由感测装置检测并且可以由对象分类算法识别或者根据地图数据或动态地图数据确定。
环境特性可以指示自身车辆10附近的当前天气状况或要由自身车辆10遇到的即将到来的天气状况。指示天气状况的信息可以指示落在自身车辆10上的雨水。该信息可以指示地面上存在雪或冰。该信息可以指示温度、湿度、风速、可见度、大气压力、降水中的至少之一。控制系统200可以被配置成除非满足至少一个天气标准,否则不输出可用性信号。如果指示的天气状况是预定的可接受天气状况或不是预定的不可接受的天气状况,则可以满足天气标准。如果指示温度在预定的可接受温度范围内,则可以满足天气标准。如果指示的湿度在预定的可接受湿度范围内,则可以满足天气标准。如果指示的大气压力在预定的可接受压力范围内,则可以满足天气标准。可以从自身车辆10上的传感器或从车外气象服务下载的信息来确定天气状况。
使用者特性可以指示当自身车辆10正在由乘员驾驶时自身车辆10的乘员的当前使用者特性。使用者特性可以指示车辆的乘员的意识。可以从一个或更多个使用者传感器(未示出)获得指示乘员意识的信息。一个或更多个使用者传感器可以包括摄像装置308和生理传感器中的至少一个,以捕获指示乘员意识的数据。控制系统200可以被配置成除非满足至少一个意识标准,否则不输出可用性信号。乘员意识可能需要高于预定的意识阈值以满足意识标准。在实现方式中,可以通过数字指标来量化意识,例如,乘员的视线不在与驾驶相关联的预定区域内的频率或时间长度、眨眼率、头部姿势角度等。换言之,如果乘员没有充分地意识到能够在需要的情况下从自主模式恢复对自身车辆10的控制,则自身车辆10的乘员可能无法使用自主模式。在一些示例中,乘员特性可以与生理状态有关。为了满足用于可用性信号的生理标准,可以使用一个或更多个生物计量传感器来检测诸如心率或大脑活动的可量化指标。
使用者特性可以指示乘员中的至少一部分与自身车辆10的一个或更多个控件的分离。例如,使用者特性可以指示乘员的一只手或更多只手是否在方向盘上。除非至少满足非分离标准,否则可以确定不输出可用性信号。如果乘员的一只或更多只手在方向盘上,则可以满足非分离标准。
车辆特性可以指示在驾驶自身车辆10时,自身车辆10的当前车辆特性。车辆特性可以指示自身车辆10的当前速度。可以从速度传感器(未示出)获得指示当前速度的信息。除非至少满足速度标准,否则可以确定不输出可用性信号。如果自身车辆10的指示的当前速度在预定的可接受速度范围内,例如小于约130公里每小时的上限,则可以满足速度标准。也可以检查其他车辆特性,使得在以下情况中的一个或更多个下确定不输出可用性信号:轮胎压力在预定的可接受范围之外;油水平低于预定阈值;燃料水平低于预定阈值;自身车辆10正在被牵引;自身车辆10的装载重量超过预定阈值;或者自身车辆10的一个或更多个部件例如牵引电池的健康状态在预定的可接受健康状态之外。
车辆特性可以指示感测装置中的一个或更多个的检测范围。在某些状况下,特别是在诸如雾的天气状况下,检测范围可以小于第一感测范围。除非至少满足检测范围标准,否则可以确定不输出可用性信号。如果接收到的信号指示一个或更多个感测装置的检测范围大于预定范围阈值,则可以满足检测范围标准。如果一个或更多个传感器的检测范围不满足预定范围阈值,则自身车辆10的乘员可能无法使用自主模式。
一旦进入转换阶段,对自身车辆10的控制就从乘员移开并且向自身车辆10的控制系统200移动。转换阶段可以包括修改车辆移动,为转换阶段的结束做准备。例如,可以在转换阶段期间自主地控制自身车辆10的转向,以使自身车辆10在道路的车道内基本上居中。可以在转换阶段期间自主地控制自身车辆10的制动扭矩,以沿着道路控制自身车辆10与自身车辆10前方的另一车辆相距的距离。在转换阶段期间,自身车辆10还可以继续响应来自乘员的手动控制输入。随着转换阶段的进行,自身车辆10对使用者控制的响应可能变低,直至自身车辆10在自主模式下完全自主地控制。通过上述转换信号向乘员通知转换阶段的进展。
一旦转换阶段完成,控制系统200就以自主模式控制自身车辆10。国际自动机工程师学会(SAE International)的J3016限定了用于道路上车辆驾驶自动化的六个水平。如本文所使用的术语“自主模式”将被理解为覆盖的任何SAE水平三或更高水平,使得控制系统200将控制动态驾驶任务的所有方面。在水平四或五处,可能不实现本文描述的用于向和/或从自主模式转换的一个或更多个切换过程的一个或更多个方面。
驾驶员辅助功能例如巡航控制、自适应巡航控制、车道变化辅助功能或车道保持功能的自主水平低于自主模式。
在自主模式下,可能不需要乘员将一只或更多只手保持在方向盘上,因此可以省略要求乘员将一只或更多只手保持在方向盘上的监视步骤。在其他实现方式中,自主模式可能需要监视步骤。可以使用任何适当的感测装置例如触摸传感器或摄像装置或方向盘扭矩/角度传感器来确定手是否在方向盘上。可以定期地或连续地监视。如果手不在方向盘上,则可以发出一个或更多个提示。
自身车辆10可以包括驾驶员分心功能。在进入自主模式时,可以禁止与驾驶员分心功能相关联的一个或更多个分心标准。例如,在非自主模式下,当驾驶员的注视指向预定区域例如挡风玻璃之外时,驾驶员分心功能可以向乘员报警。当注视在预定区域之外达阈值持续时间和/或频率时,可以发送警报。在自主模式下,驾驶员分心功能可以被禁用,或者预定阈值可以被修改以变得更加宽松。
当自身车辆10处于自主模式时,实现一个或更多个算法以控制自身车辆10的速度和/或方向。控制系统200根据算法将输出信号发送至致动器。算法可以包括以下中的至少一些:车道居中算法;车道改变算法;路径规划算法;速度控制算法;机器学习算法。算法可以是情境感知的。算法可以处理来自感测装置中的一个或更多个的信息;地图数据;动态数据;和导航约束。例如,算法可以根据动态交通数据感知交通。算法可以彼此交互操作以确定输出信号。算法可以规划在将来的驾驶时段输出信号的变化。
用于自主驾驶的算法是已知的,并且包括回归算法、分类算法、聚类和决策矩阵算法。可以采用成本函数或损失函数来找到最佳路径和速度,并且使对人的风险最小化。
车道居中算法用于将自身车辆10保持在车道横向边缘(车道边界)内的预定横向位置(目标车道位置)内。根据相关高速公路法,车道边界可以由特定的道路标记来识别。如果例如由于油漆褪色而看不到道路标记,则可以基于以检测到的一致方式(例如成排)驾驶的其他道路使用者的交通走廊的检测来识别推定的车道和/或其边界。
车道位置有时可能偏离中心,这取决于检测到的特性,例如环境特性,例如邻近于车道边界的其他道路使用者或基础设施。这提供了自身车辆10与横向对象之间的令人放心的间隔。可以保持与一个或两个车道边界的最小间隔。最小间隔可以为离外侧边界约0.3至0.6米,可选地为0.5米。
如果由适用的高速公路法所要求,则车道改变算法可以用于将自身车辆10保持在外侧车道内。车道改变算法可以使自身车辆10能够从第一车道操控至第二车道以避开检测到的交通。车道改变算法可以使自身车辆10能够实现车辆超越功能以超越另一道路使用者。车道改变算法可以使自身车辆10能够改变车道以遵循导航路线。自身车辆10的转向信号/指示灯可以在执行车道变化之前自动地闪烁。
将自身车辆10保持在外侧车道内可以是车道改变算法的外侧偏置函数的责任。外侧偏置函数可以要求在正常驾驶状况下选择外侧车道。外侧偏置函数可以包括一个或更多个限定要满足的约束的参数。约束可以是用于避开车道独占。示例约束可以是延迟将车道从外侧车道改变为内侧车道以超越其他道路使用者,直至可以在阈值时间内执行超越为止。相关的约束可能是在超车之后尽快将车道从内侧车道变回外侧车道。阈值时间可以是在外侧车道中未超过另一道路使用者的情况下花费在外侧车道之外的时间。阈值可以取决于适用的高速公路法,但是趋向于为约数十秒而不是几分钟。
如果自身车辆10需要改变车道,是否执行车道改变可以取决于空间可用性信号,该空间可用性信号指示在另一道路使用者的前面或后面足以容纳自身车辆10的空间的尺寸的存在,以占用该空间。可以根据来自感测装置的输入来确定空间可用性信号。空间可用性信号可能影响执行操控的位置、时间和/或速度。例如,当车道改变算法确定需要车道改变时,可以由速度控制算法使用空间可用性信号。该空间可以处于用于车道改变的目标车道中。空间可以在前方(下游)其他道路使用者与后方(上游)其他道路使用者之间。空间可以是当前空间或预期空间。控制系统200可以被配置成确定预期空间的大小在将来的预定时间是否足以容纳自身车辆10。预期空间的确定可以取决于检测到的一个或多个其他道路使用者的相对速度的指示。可以根据空间可用性信号来控制速度,例如以确保自身车辆10的前面和后面的空间具有足够的(例如大于阈值)检测到的大小。阈值大小是可以在执行操控之前要满足的操控约束的示例。该阈值可以取决于自身车辆10的速度。可以在车道改变之前控制自身车辆10的速度。可以将速度控制为接近前方其他道路使用者的速度、后方其他道路使用者的速度、或者两者之间。
路径规划算法可以用于规划要遵循的特定路径。规划路径包括确定指示自身车辆10的所需操控的一个或更多个操控要求。操控在本文中被限定为速度或路线的改变。可以使用转向控制致动器来改变路线。
在没有导航约束的情况下,该路径可以尽可能遵循高速公路。在有导航约束的情况下,在自主模式开启或可用期间路径可以遵循导航路线的那些部分。路径可以延伸超过第一感测范围。可以优化第一感测范围内的路径部分。优化的示例包括降低/最小化目标,例如使自身车辆10转向时的速度导数(加速度、加加速度)最小化。成本函数等可以用于执行优化。
速度控制算法用于使用扭矩控制致动器来规划要遵循的自身车辆10的所需速度。速度控制算法可以启用诸如自适应巡航控制、超速提速和车道改变的功能。速度控制算法也可以用于遵守使用道路标志识别或地图数据检测的速度限制。可以在例如由动态数据指示的第一感测范围之外提前控制交通状况的速度。速度控制算法可以根据自适应巡航控制方法来确定速度,以保持与前方对象和/或后方道路使用者的所需间隔,即所需的前进距离。
机器学习算法用于根据指示自身车辆10的过去使用的信息来控制其他算法中的一个或更多个的一个或更多个参数。信息可以指示自主模式和/或非自主模式下的自身车辆10的过去使用。信息可以指示诸如转向输入、加速度输入和制动输入的输入。信息可以指示环境特性。信息可以与来自感测装置的信息相关联。信息可以与交通状况、道路施工等相关联。信息可以指示过去使用的位置。信息可以指示自身车辆10的使用的时间模式。例如,可以已经记录了过去使用的时间。该时间模式可以使得能够建立在重复时间和/或时期和/或日期访问的位置,例如工作场所。信息可以用于训练机器学习算法。机器学习能够优化重复行程的车辆行为。此外,参数中的至少一些可以是使用者根据偏好使用HMI可设置的。
是否执行操控可能会受到一个或更多个操控约束。如果不能满足操控约束,则路径规划算法可能需要修改操控,或者甚至可能满足用于中止操控的中止条件。在示例中,当执行动作的成本高时,可以满足中止条件。当执行操控的成本高于执行不同操控的成本或高于执行不同操控的成本阈值量时,可以满足中止条件。如果满足中止条件,则不执行操控。可以刚好在执行操控之前检查中止条件。检查满足中止条件的示例包括如上所述的连续检测对象。对象可能致使预期的操控或已经规划的路径变得不适当。阻挡路径的静态对象可以是这样的对象。示例包括与路径交叉的道路施工或杂物。另一道路使用者,无论是否移动,也可能致使操控或路径不适当。检查可以取决于其他道路使用者相对于自身车辆10的规划路径的预期轨迹。如果预测由于由自身车辆10的操控而使其他道路使用者需要改变其速度和/或行程,则可以满足中止条件。检查可以取决于对来自其他道路使用者的意图信号例如转向信号的检测。如果满足中止条件,则自身车辆10可以保持在自主模式下,并且可以相应地重新规划速度和/或路径。
在某些情况下,自主模式可能需要通过切换到非自主模式来将控制至少部分地返回给乘员。非自主模式可以是完全非自主的,或者可以是自主模式相比较不自主。非自主模式可以需要手动控制或至少由驾驶员监督。非自主模式可以包括一个或更多个驾驶员辅助功能。例如,非自主模式可以包括以下功能中的至少一个:巡航控制;自适应巡航控制;车道保持辅助;制动辅助;超车辅助;停车辅助。
控制系统200可以被配置成接收指示从自主模式切换到非自主模式的需求的至少一个另一信号。另一信号可以指示车辆特性。另一信号可以指示使用者特性。另一信号可以指示环境特性。另一信号可以来自感测装置,或者来自控制系统200的另一部分,例如处理地图数据和/或动态数据的算法。
控制系统200可以被配置成根据另一信号来引起使用者提示信号的输出,例如,如果确定由自身车辆10接近的所需高速公路离开路口在阈值驾驶时间和/或距离内。使用者提示信号可以提示乘员采取动作以使自身车辆10能够转换到自主模式之外。如果乘员采取提示的动作,则自身车辆10转换到自主模式之外。如果乘员没有采取提示的动作,则乘员可以被确定为无响应,这是与自身车辆10相关联的内部危险,因此,控制系统200可以确定需要停止自身车辆10并且使自身车辆10相应地停止。在一些示例中,可以在输出使用者提示信号之前例如根据车辆特性、使用者特性和/或环境特性来确定用于停止的需求。例如,车辆部件可能发生故障或者乘员可能失去知觉。
使用者提示信号可以经由HMI呈现给乘员。控制系统200可以被配置成从乘员接收响应于使用者提示信号的使用者就绪信号。可以根据使用者对HMI或诸如方向盘的车辆控件的致动来发送使用者就绪信号。在一个示例中,HMI包括方向盘上的多个输入HMI。输入HMI可以包括按钮或任何其他适当的装置。输入HMI可以相对于居中的方向盘位于方向盘的左侧和右侧,即不应用转向锁定。当输入HMI由乘员的手驱动时,输入HMI可以位于在9点钟、3点钟或10点钟和2点钟位置使得每个乘员的手的至少一个手指可以至少部分保持钩在方向盘的圆周管状构件。输入HMI可能需要同时按下和/或持续阈值持续时间。
附加地或替选地,可以根据诸如方向盘、加速器踏板或制动踏板的车辆控件的使用者驱动来发送使用者就绪信号。例如,使方向盘转向或踩下踏板超过阈值量而引起发送使用者就绪信号。在其他示例中,HMI可以采用任何其他适当的形式。
控制系统200可以被配置成确定在与使用者提示信号相隔预定时间段内是否已经接收到使用者就绪信号。例如,取决于使用者反应时间与最大自主模式驾驶时间之间所需的权衡,预定时间段的范围可以从约10秒至若干分钟。如果自主模式仅用于高速公路驾驶,则预定时间段可能更长,约为几分钟而不是几秒。例如,预定时间段可以是两分钟或更多分钟。预定时间段可以取决于自身车辆10的自主水平,并且与自主水平三下的预定时间段相比,自主水平四下的预定时间段可以更长。预定时间段可以根据车辆特性、使用者特性和/或环境特性而在使用时变化。预定时间段可以由乘员设置,但是可以不低于最小时间。控制系统200可以被配置成在发送使用者提示信号与接收使用者就绪信号之间,经由HMI输出一个或更多个提醒信号来呈现给乘员。例如,提醒信号可以包括听觉警报、触觉警报、视觉警报中的至少一个。提醒信号的特性——例如频率、音量、采用的输出HMI数目——可以因每个后续提醒信号而变化。在实现方式中,在0秒时的使用者提示信号引起听觉指令,在20秒时的第一提醒信号引起另一听觉指令,并且随后在30秒、40秒、50秒等时的提醒信号均引起听觉指令与经过驾驶员座椅和/或方向盘的触觉脉冲的组合。
环境特性、车辆特性和/或使用者特性可以如上所述,其中,如果不再满足上述标准中的一个或更多个,则发送使用者提示信号。附加地或替选地,可以定义不同的环境特性、车辆特性和/或使用者特性,以用于确定是否发送使用者提示信号。
关于环境特性,控制系统200可以被配置成响应于驾驶环境的当前或即将到来的改变来发送使用者提示信号。即将到来的改变可以在阈值距离或驾驶时间内。改变可以由如上所述的道路类型标准和/或天气标准的不满足引起。附加地或替选地,改变可以由以下中的一个或更多个的检测引起:道路上的交通灯;道路上的收费站;用于遵循导航路线的道路的驶出匝道。驶出匝道可以专用于离开高速公路进入到次要道路上,而不是用于从一条高速公路转换到另一高速公路。
关于使用者特性,控制系统200可以被配置成响应于改变的使用者特性而发送使用者提示信号。例如,改变可以由意识标准和/或生理标准的不满足引起。在实现方式中,如果乘员困倦或失去知觉,则可以发送使用者提示信号。
关于车辆特性,控制系统200可以被配置成响应于改变的车辆特性来发送使用者提示信号。例如,改变可以由先前描述的检测范围标准或任何其他标准或情况的不满足引起。附加地或替选地,改变可以由确定自身车辆10的故障引起,该故障被限定为与自身车辆10相关联的内部危险的类型。故障可以由以下中的一个或更多个引起:动力故障;通信故障;或感测装置故障。动力故障可以包括电气动力故障,例如电源和/或备用电源的故障。动力故障可以包括机械动力故障,例如来自原动机的推进扭矩的禁止可用性,这可以由原动机变得不可操作或进入跛行回家模式引起。机械动力故障可以对应于诸如变速器或差速器的动力传动系统部件的故障。机械动力故障可以对应于其中负责自主模式下的动态驾驶任务的致动器的故障。动力故障可以包括夜间前照灯故障。通信故障可以包括电子通信网络中的一个或更多个的故障。通信故障可以包括其中负责自主模式下的动态驾驶任务的一个或更多个控制器的故障。通信故障可以包括域控制器的故障。感测装置故障可以包括感测装置中的一个或更多个的故障。故障可以触发确定停止自身车辆10。可以发送使用者提示信号以使乘员能够控制如何停止自身车辆10。控制系统200可以被配置成在没有驾驶员干扰的情况下停止自身车辆10。
现在将描述用于以自主模式在自主驾驶期间执行的各种方法。方法中的至少一些符合本发明的一个或更多个方面。控制系统200可以被配置成实现一个或更多个方法。计算机软件可以被配置成在被执行时经由控制系统200执行一个或更多个方法。
参照图3、图4、图5和图6,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法400、500,方法包括:确定401、501第一车道到多个车道的分叉;以及使得根据处理,在自身车辆10接近分叉时控制403、515对自身车辆10的速度和/或方向。
作为上下文,高速公路上的分叉的示例是从第一数目的车道到第二数目的车道的变换。通常,这伴随着上游车道的变宽。接近分叉的道路使用者被提供关于多个车道的选择以在高速公路上继续行驶。多个车道用于保持在高速公路上(至少经过邻近路口),并且未被标记为驶出匝道。
分叉的另一示例发生在危险或道路施工之后封闭的车道重新开放时。在最近的相邻车道中的交通可以在保持在其当前车道或移至现在重新开放的车道之间进行选择,而无需发出信号。对于非高速公路实现方式,分叉可以发生在次要的多车道道路、交叉路口车道等上。例如,分叉可以发生在环岛上,以在从环岛的中心螺旋驶出或继续围绕环岛行驶之间选择。
具有分叉的道路包括分叉前区域、分叉区域和分叉后区域。分叉前区域包括用于沿第一方向行驶的任何数目的车道。图3示出了在分叉前区域中的第一车道301。分叉后区域包括比分叉前区域更多数目的车道。图3示出了在分叉后区域中的多个车道303、305。多个车道包括第二车道303和第三车道305。分叉是由于缺乏车道边界和/或由于大于预期的车道宽度而使路径规划算法难以引导自身车辆10的区域。
从分叉区域到分叉后区域的转换可以被限定为多个车道303、305中的至少一个的开始位置307。在图3中,开始位置307由指示车道边界的道路标记的开始指示。指示车道边界的道路标记是严禁道路使用者跨越的类型。因此,应当在分叉区域的末端的上游,换言之在自身车辆10到达分叉区域的末端之前完成操控。起始位置307的另一示例是从不指示车道边界的第一道路标记(例如,具有小的线段与间隙比的短虚线)到指示车道边界的第二道路标记(例如,具有大的线段与间隙比的长虚线)的转换的位置。第一道路标记和第二道路标记可以是共线的,它们之间的唯一差异是诸如线段长度、间隙长度、线段与间隙比、油漆颜色和/或线粗细的特征。道路标记是否指示车道边界取决于适用的高速公路法,该法将所述特征与诸如车道边界的特定含义相关联。控制系统200可以被配置成将具有预定一个或多个特性的道路标记与车道边界相关联。
图3中的车道边界是共享的第二车道303的右边缘和第三车道305的左边缘。将理解的是,可以通过其他可检测的手段(例如划分条或交通障碍物)来划分车道。
在一些示例中,开始位置307可以不取决于道路标记。例如,开始位置307可以被限定为封闭车道重新开放的位置。例如,这可以通过诸如临时道路设施的道路标志来指示,例如沿着一系列交通锥的最终交通锥。
分叉区域从开始位置307向上游延伸。分叉区域表示在其内允许道路使用者更改其横向位置以进入其优选的分叉后车道的空间。空间的宽度可以增加并且可以变得大于第一车道301的宽度,从而允许大量的横向移动。这可以产生了由其他道路使用者超车或通过的机会,特别是如果自身车辆10不能以知道其要去往的何处的驾驶人员的方式果断地控制其横向位置。
分叉区域从开始位置307向上游延伸了纵向距离D。D限定了分叉区域的长度。对于给定的速度限制,距离D可以足够大,以使道路使用者能够平滑地进入他们的优选车道而不会跨越分叉后的车道边界。
如果不存在指示这种转换的道路标记或标志,则可能不清楚第一车道301在什么位置结束以及分叉区域在什么位置开始。因此,D的长度可以是与分叉区域的假定长度相关联的预定值。在其他示例中,D可以在开始位置307与已知的上游参考位置之间延伸。D可以是可变的。D可以取决于特定的分叉。
开始位置和/或已知的上游参考位置可以由地图数据/动态数据指示。已知的参考位置可以是第一车道301开始变宽的位置,或者是分叉区域的开始的一些其他指标。其他指标包括,例如,警告驾驶员分叉和/或指示他们进入车道的道路标志或道路标记的位置。
在其他示例中,开始位置307可以是未知的,并且已知的上游参考位置可以是已知的。参数D可以从上游参考位置向下游延伸。在使用情况下,上游参考位置可以对应于先前封闭的车道重新开放的位置,如由最后一个交通锥或道路标志所指示。
图4示出了方法400。方法400包括在框401处确定第一车道301到多个车道的分叉。分叉可以以各种方式来识别。例如,分叉可以由地图数据或动态数据中的元数据指示。可以通过分析地图数据中的特征例如车道边界来识别分叉。可以使用感测装置来识别分叉。然而,分叉必须在第一感测范围内,因此将不会花费太多时间来执行该方法以及优化自身车辆速度/位置。分叉可以根据与机器学习算法相关联的数据区分开。驶出匝道可以是分叉的忽略类型。
该方法包括在框403处,使得根据所确定的分叉,在自身车辆10接近分叉时控制自身车辆10的速度和/或方向。对分叉的感知意味着可以平滑地控制速度/方向,以避免在分叉后区域中跨越车道或卡入车道,在分叉区域中的不必要的振荡或不必要地转换到非自主模式。可以通过上述输出信号中的一个或更多个来执行控制。
图5示出了方法500。框501与框401相同。框515与框403相同。框501、框503、框505、框507、框509、框511、框513和框515表示分叉控制策略。分叉控制策略可以用于实现通过分叉区域的特别平滑的操控。图5的特定策略计算自身车辆10从第一车道301至多个车道中的一个的轨迹,以在高速公路上继续行驶。如果轨迹不超过横向加速度或加加速度限制,则将车道选择为目标车道。如果轨迹超过横向加速度或加加速度限制,则选择下一个车道,并且再次检查限制。
在框503处,方法500包括选择多个车道中的目标之一并且规划进入目标车道的路径。即,选择多个车道中的单个车道作为目标车道。可以从地图数据中选择目标车道。可以根据选择外侧可用车道的要求来选择目标车道。可以通过外侧偏置函数选择目标车道。根据适用的高速公路法,该要求可以是强制性的。这防止了车道拥挤。在一些示例中,可以根据用于初始选择具有与第一车道301的横向间隔最小的车道即最接近的可用车道的要求来选择目标车道。
如果该车道不可合法使用,则该车道可能是不可选择的,例如,如果该车道是拼车车道或仅公共交通车道。可以根据导航约束来选择目标车道。
导航约束可以要求目标车道可用于继续沿着规划的导航路线。在实现方式中,目标车道可以是使得自身车辆10能够继续沿着规划的导航路线的最外侧可用车道。
在框505处,方法500包括确定到多个车道中的至少一个的起点的纵向距离D。至少开始时,至少一个车道可以是目标车道。可以确定开始位置307和/或上游参考位置。纵向距离D可以是存储在电子存储设备中的固定的预定距离。例如,D可以是从约10米至约50米。在实现方式中,D可以为约15米。纵向距离D可以是使用者可编程的。替选地,纵向距离D可以取决于检测到的分叉。例如,纵向距离D可以指示从分叉后区域的已知上游参考位置到已知起始位置307的距离。
在框507处,方法500包括确定从第一车道301内的车道位置到多个车道中的至少一个内的车道位置的横向距离(图3中的Dn或Dn1)。至少一个车道可以是目标车道。横向距离可以是从第一车道301的横向边缘之间的第一目标车道位置到目标车道的横向边缘之间的第二目标车道位置。第一目标车道位置可以在车道中心。第二目标车道位置可以在车道中心。或者,它们中的一个或两个可以偏离中心,但是保持与车道边界的所需最小距离。控制可以取决于所确定的横向距离。第一目标车道位置和第二目标车道位置可以通过车道居中算法来确定。
在框507的示例实现方式中,根据关于道路的已知或假定的几何信息确定横向距离Dn。可以考虑车道宽度Lw。可以检测车道宽度或预定值,例如从约2.5米至约3.5米的范围。在一些示例中,为了计算效率,可以将车道宽度全部假定为相同的宽度。
一种计算Dn的方式涉及首先计算与第一车道301相比目标车道的偏移。可以以各种方式来计算偏移,例如使用参数。第一参数可以是第一目标车道位置与参考点的横向间隔。第二参数可以是第二目标车道位置与参考点的横向间隔。在一些示例中,确定第二参数可以涉及加上与分配给目标车道的车道号对应的多个车道宽度Lw。例如,如果目标车道是距参考点的第四车道,则可以加上三个车道宽度Lw,然后加上一半车道宽度。为了确定进入目标车道所需的横向偏移Dn,可以确定第一参数与第二参数之间的差。
在框509处,方法包括规划自身车辆10从第一车道301到目标车道的曲线形路径,以使自身车辆10跟随。路径可以取决于纵向距离D和横向距离Dn。
在图6的顶部图形中示出了示例路径。曲线的第一端可以与第一车道301内的车道位置例如第一目标车道位置共线。曲线的第二端可以与多个车道中的一个内的车道位置例如第二目标车道位置共线。
在图6中,从曲线的第一端至第二端的y轴距离可以是Dn,其可以是如所述的可缩放值。从第一端至第二端的x轴距离可以是D,其可以是固定的或如上所述可变的。
第一端与第二端之间的曲线的形状可以是回旋的或S形的。在一些示例中,其他曲线可以是可用的。曲线可以以正态累积分布函数(CDF)的方式对称。替选地,当道路没有以均匀的速度变宽时,可以使曲线偏斜以实现特定的早转向率或晚转向率或避开预期的障碍物,例如路缘石。
图6的第二图形、第三图形和底部图形分别将y轴表示为横向速度、横向加速度和横向加加速度。这些是相对于纵向位置的横向位置的一阶导数、二阶导数和三阶导数。值得注意的是,图6的路径规划没有考虑车辆速度。横向速度、加速度和加加速度是相对于纵向距离的,并且因此通过车辆速度进行归一化。在其他示例中,如果期望的车辆速度是已知的并且用于计算中,则它们可以是相对于时间的。因此,在框503和框511处的车道选择可以取决于期望的车辆速度。在车辆速度为低的情况下,对车辆速度的依赖可以对车道选择给予更大的灵活性,而在车辆速度为高的情况下对车道选择给予较小的灵活性。
可以期望减小横向加速度和/或加加速度。因此,方法进行至框513,其检查与以上导数中的至少一个相关联的一个或更多个约束。在图5所示的框513的特定示例中,约束与横向加速度相关联。框513检查自身车辆10的最大横向加速度是否低于阈值。约束可以是预定或可变的。约束可以是速度相关的。约束可以是使用者可选的。约束可以是位置相关的,即对于不同的分叉是固定的。该阈值的范围可以从约0.05g至0.2g(如果考虑速度)或者归一化的等效值(如果不考虑速度)。
如果导数不在约束内,则方法可以执行框511,并且然后循环回至框505与框507之间或更早。在框511处,方法修改影响导数的至少一个参数,直至导数在约束内。例如,参数可以包括横向距离Dn,其中,可以降低Dn。降低横向距离的一种方式是强制选择另一车道作为目标车道,如框511示出的示例所示。这降低了横向位置的改变率,因此降低了峰值横向速度和峰值横向加速度和加加速度。另一方式可以是控制第一目标车道位置和第二目标车道位置。
附加地或替选地,要修改的参数可以包括车辆速度,其中,可以降低车辆速度。可以在修改或未修改横向距离的情况下来降低车辆速度。
一旦导数在约束内,该方法就继续进行至与框403相同的框515。在一些示例中,如果法允许,则可以增加纵向距离D。
对图5的方法500的许多改变或改型是可能的。例如,动态交通数据可以影响车道选择。接近分叉时,可以检查约束,以查看低于预期的车辆速度是否能够选择比最初规划的更外侧的车道。约束可以完全省略。用于选择车道的标准可以不同。例如,初始目标车道可以是横向上最接近第一车道301的车道,该第一车道301可以不是最外侧车道的车道。
参照图7至图9,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法2100、2200,方法包括:确定2102、2202超出自身车辆10的第一感测范围的交通状况2000;将交通状况2000与多车道高速公路的第一车道相关联2104、2204,多车道高速公路包括沿第一方向的多个车道(包括第一车道);并且根据与第一车道相关联的交通状况2000,在自身车辆10到达交通状况2000的位置之前,引起对自身车辆10的方向的控制2106、2210,以将车道从多车道高速公路的多个车道中的一个改变为多个车道中的另一个。
作为上下文,在高速公路上,一旦驾驶员对交通状况有了视线并且意识到交通状况,道路使用者将试图比他们通常更早地改变车道,以避开或预期交通状况。通常,他们会在改变车道时增加其速度,不幸的是,这会阻碍他们前方可能希望执行相同操控的其他道路使用者。
在自主模式下的车辆依赖于用于执行驾驶任务的感测装置,并且可能无法比正常更早地改变车道,使它们对交通状况的反应晚于驾驶人员。
有时,自自身车辆可以在交通状况最佳的车道中,但是他们可能不会停留在最佳车道中。他们可能自动离开车道以超越另一道路使用者,使车辆在交通中“丢失其位置”。车辆可能不得不尝试向后推,从而干扰了交通流量。因此,自自身车辆可能会堵在交通中和/或频繁卡住,并且可能会干扰交通流量。本文公开的方法2100和2200减轻了这些问题。
图7示出了示例操作场景。自身车辆10处于自主模式并且在高速公路上。在图7中,存在沿预期方向行驶的多个可用车道。交通状况2000在与自身车辆10相同的车道中在自身车辆10的前方。在其他示例中,交通状况可以在与自身车辆10不同的车道中。交通状况2000超出第一感测范围,因此感测装置无法检测到,并且交通状况2000也可能超出乘员的视线。
在一些示例中,交通状况2000可以包括移动较慢或静止的交通队列。在一些示例中,交通队列可以正在进入车道,例如从高速公路的驶入匝道。在一些示例中,交通状况2000例如交通队列可以与交叉路口相关联。例如,交通队列可以由道路使用者从高速公路驶入匝道进入车道而引起,或者交通队列可以是由于在高速公路驶出匝道处离开高速公路而引起的。如果没有与交叉路口相关联的交通队列,则可能无法确定交通状况2000。
在一些示例中,交通状况2000包括在有交通队列或没有交通队列的情况下的车道的封闭。可能别无选择,只能离开封闭的车道。
图8示出了示例方法2100。在框2102处,方法包括确定交通状况2000。交通状况2000超出自身车辆10的第一感测范围。可以通过处理指示超出第一感测范围的交通状况的任何适当的信息来确定交通状况2000。例如,信息可以指示第二较远感测范围内的交通状况。信息可以是动态的。如先前所述,信息可以包括地图数据和/或动态数据。信息可以包括与来自V2V或V2I通信的交通相关联的信息。如先前所述,动态数据可以来自远程信息源302。如先前所述,动态数据可以基本上是实时的,并且可以定期地更新。
如前所述,动态地图数据可以包括关于车道封闭的信息。动态交通数据可以包括关于诸如如前所述的交通队列的交通状况的信息。地图数据和/或动态地图数据可以包括关于诸如车道封闭的交通状况的信息。可以确定交通状况的位置。道路标志可以是永久的道路标志。在一些示例中,道路标志信息包括通常是诸如车道封闭警告标志的临时标志,并且发生在道路施工期间和/或一天中的某些时间或响应于诸如失事车辆的危险障碍物而出现。
地图数据可以包括关于与交叉路口相关联的位置的信息,例如交叉路口位置、驶入匝道位置、驶出匝道位置或其组合。地图数据可以指示驶入匝道是否与高速公路的现有车道合并。地图数据可以指示驶入匝道是否继续作为高速公路上的额外车道。地图数据可以指示高速公路的哪个现有车道成为驶出匝道的车道。
上述交通状况中的一个是交通队列。在框2102中,不是所有的交通队列可以被确定为交通状况。例如,交通队列要被确定为交通状况可能需要满足严重性状况。可以由自身车辆10或动态交通数据的提供者以一个或更多个方式确定满意度。例如,交通速度或流量可能需要低于阈值。交通密度可能需要高于阈值。车间距离可能需要低于阈值。可能需要超过阈值大于阈值距离(例如,交通队列长度)和/或频率。在高速公路上的两个点之间行驶可能需要花费高于阈值行程时间。这些变量中的一个或更多个的空间和/或时间改变可能需要指示恶化状况而不是改善状况。例如,相对于当前交通密度可能需要增加而不是降低自身车辆10前方的交通密度。检查以上变量确保将交通队列与交通流量中的临时和正常波动区分开。这减少了误报的可能性。
在框2104处,方法包括将交通状况2000与高速公路的第一车道相关联。如先前所述,信息可以具有足够的分辨率、粒度和/或细节,以使交通状况2000能够与高速公路的特定车道相关联。类似地,如先前所述,信息可以基本上是实时的并且经常更新。第一车道可以是或可以不是通过路径规划算法规划自身车辆10在其上行驶的车道。
交通状况2000可能需要与沿第一方向的少于所有车道的车道相关联。在车道封闭的情况下,该信息可以通过指示哪些车道封闭和/或哪些车道开放来直接指示交通状况2000。
在交通队列的情况下,控制系统200或动态数据的提供者可以被配置成与第一方向上的其他车道相比,确定与第一车道相关联的交通状况2000的相对严重性。如果严重性差异不明显,则可以不与第一车道进行相关联,并且该方法可以终止。例如,如果严重性差异高于用于车道子集的阈值以指示车道子集中的交通/排队增加,则交通状况2000可以与车道子集相关联。替选地或附加地,如果对于车道子集而不是其他车道满足严重性状况,则交通状况2000可以与车道子集相关联。
在一些示例中,方法还可以包括将交通状况2000与交叉路口相关联。例如,方法可以包括确定与交叉路口相关联的位置。方法可以将与交叉路口相关联的位置同与交通状况2000相关联的一个或更多个位置比较。方法可以确定诸如交通队列的交通状况2000在与交叉路口相关联的位置之前开始并且在与交叉路口相关联的位置处结束或与之相对在与交叉路口相关联的位置之后结束。位置之间的这种关联使得能够确定将交通队列与交叉路口进行相关联。当进行这样的关联时,框2204可以将交通状况2000与被确定为有助于进出交叉路口的车道相关联。在驶出匝道的情况下,确定可以是第一车道中的交通队列用于在交叉路口处离开高速公路。在驶入匝道的情况下,确定可以是交通队列在第一车道上以使得驶入匝道上的交通能够进入第一车道,或者甚至是交通队列在驶入匝道本身上。
在框2106处,该方法包括:根据与第一车道相关联的交通状况2000,在自身车辆10到达交通状况2000的位置之前,引起对自身车辆10的方向的控制。
控制可以使自身车辆10将车道从多个车道中的一个改变为多个车道中的另一个。在一些使用情况下,车道改变可以增加与交通状况2000所在的第一车道的间隔。自身车辆10可以变成期望具有更好的交通流量的车道。在其他示例中,如果交通状况2000是用于在交叉路口处离开高速公路并且导航路线在交叉路口处离开高速公路,则车道改变可以是进入第一车道或至少改变车道朝向第一车道。可以通过上述输出信号中的一个或更多个来执行控制。在一些情况下,可能不需要车道改变。例如,自身车辆10可能已经在最有利的车道上。
车道改变可以比通常更早执行。同与车辆超车功能相关联的车道改变相比,车道改变可以在距交通状况2000更大的时间和/或距离处执行。
在一些示例中,可以改变外侧偏置函数的参数,例如先前描述的外侧偏置函数的阈值时间。由于关联,阈值时间可能会延长。这使得能够比通常更早地执行将车道改变为内侧车道。如果车道改变为外侧车道,则可以甚至比外侧偏置函数所需要的更早地执行车道改变。
附加地或替选地,可以通过改变车道改变算法的参数来实现比通常更早的车道改变。例如,与空间可用性信号相关联的可用空间的阈值大小可以变化。可以降低阈值以实现更果断的车道改变。因此,可能会比通常更早执行车道改变。
在一些示例中,可以根据交通状况2000的特定位置来执行比正常更早的车道改变。根据交通状况2000,特定位置可以在交通队列、交叉路口标志或车道封闭警告标志的后面。有利地,位置可以是若干个交叉路口标志中的第一个,或者可以是若干个车道封闭警告标志中的第一个,这是因为注意到其他道路使用者趋向于一旦他们看到第一个标志而不是一旦看见交叉路口或封闭就改变车道。
一旦自身车辆10在与该位置的阈值接近度(距离/时间)内,就可以实现该控制。
一旦自身车辆10已经执行了所需的车道改变,该方法可以可选地包括禁用车道改变算法的一个或更多个参数,例如车辆超车功能。如果自身车辆10处于内侧车道,则可以禁止外侧偏置函数。例如,如果这样的操控导致自身车辆10失去其在高速公路上的有利位置,可以禁止车辆超车功能检查至少某些超越其他道路使用者的机会。可以禁止返回至自身车辆10刚刚离开的车道的超车操控。在第一车道是用于由自身车辆10要使用的交叉路口驶出匝道的情况下,可以禁止离开车道。例如,当自身车辆10进入用于在交叉路口处离开高速公路的第一车道中的交通队列时,可以完全禁止超越缓慢的道路使用者。一旦交通状况2000被自身车辆10通过,则可以去除该阻止。
在一些示例中,可以在框2102与框2106之间或者在框2104与框2106之间控制自身车辆10,以使车道改变更容易。例如,可以控制自身车辆10以在横向上邻近大于阈值大小的相邻车道中的空间寻找或保持交通位置。在一些示例中,如果尚未决定车道改变的方向,则可以在两个相邻车道中到当前车道的任一侧的大于阈值大小的空间中寻找交通位置。
图9示出了方法2200。框2202与框2102相同。框2204与框2104相同。框2210与框2106相同。方法2200在框2206处选择最适当的车道来改变。方法2200通过引入判定框2208来减少在框2202/2204处的误报确定的影响。
框2206涉及作为车道改变的目标车道的另一车道的特定选择。框2206被示出为在框2204之后执行,但是不一定在所有示例中都如此。
在要避开交通状况2000的使用情况下,用于选择车道的标准可以是降低行驶时间。在一个示例实现方式中,该方法可以包括:根据以下确定来选择目标车道:另一车道中的交通密度、速度、流量和/或行程时间比多个车道中的不同的一个或更多个(例如自身车辆10当前所在或规划处于的车道)更有利。
在不避开交通状况2000的使用情况下,例如加入交通队列以离开交叉路口,方法可以包括根据导航约束来选择目标车道。导航约束可以由导航路线限定。导航约束可能要求在预定的交叉路口处离开高速公路。如上所述,如果交通状况2000被确定为用于在交叉路口处离开高速公路,则所选择的目标车道可以是使得能够进入在交叉路口处离开高速公路的一个或更多个车道。
在一些示例中,目标车道选择可能受到一个或更多个其他约束的约束。一个约束可以来自外侧偏置函数,其要求选择除了用于超车之外的外侧车道。如果自身车辆10不被允许使用这样的车道,则另一约束可以避开仅拼车或仅公共交通的车道。
在该方法从框2206进行至框2208之前,可以执行准备步骤。例如,如上所述,可以根据空间可用性信号来控制自身车辆10的速度,以发现用于车道改变的机会。可以闪烁自身车辆10的指示灯。车道位置可以沿目标车道的方向偏向偏离中心。
方法2200进行至框2208。根据框2208处的对交通状况2000的确认来执行车道改变(框2210)。在示例中,确认可以由自身车辆10使用来自自身车辆10的感测装置的信息来执行。前面已经描述了根据短范围高信任感测模式(感测装置)验证的概念。验证可以包括例如检查来自感测装置的数据以寻找与交通状况相关联并且是根据框2202所期望的至少一个特征。特征可以限定用于车道改变的触发状况。以上描述了示例特征,例如在交通队列后面存在的特征、第一车道封闭警告标志或第一交叉路口标志。
在一些示例中,通过趋势分析来评估多个所述特征和/或特征中的至少一个的改变。例如,下降的交通速度、上升的密度或其组合可以通过趋势分析来确定。这使得能够在自身车辆10足够接近可以只使用感测装置来确定满足严重性状况的交通状况之前,及早确认交通状况存在。
替选地或附加地使用感测装置,可以由自身车辆10使用来自与邻近于交通状况的另一道路使用者的通信的信息来执行确认。这样的通信可以是V2V。另一道路使用者可以邻近于下述交通状况,其中,另一道路使用者包括感测装置,并且交通状况在另一道路使用者的感测装置的第一感测范围内。
可以通过分析其他道路使用者的动态来检测交通队列的后面。例如,在第一车道中,在交通队列后面的预期位置附近,可以观察到速度降低或车间距离减小。
在验证之后,车道改变可以无延迟地执行,例如在约两秒内,以确保自身车辆10快速反应并且在其他道路使用者挡住自身车辆10之前。
如果与交通状况相关联的特征没有经由感测装置验证,则该方法可以改为进行至框2212,在框2212中,当自身车辆10本来要改变车道时,自身车辆10停留在其当前车道中。有利地,这意指误报的确定/关联将不会导致不期望的车辆行为。这反映出与感测装置相比,动态数据可能不是交通状况的可靠指标。在框2212处,以规则的非早期方式执行任何车道改变,而不受较早的确定和关联步骤的影响。
替选地或除了在框2208之前执行框2204和框2206之外,框2204和框2206可以发生在框2208与框2210之间。这是为以下各者提供更大的确定性:哪个车道与交通状况相关联和/或选择哪个车道。这是因为来自框2208的感测装置或V2V信息可以提供比来自框2202的动态数据更大的确定性。
参照图10至图11,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法3000、3100,方法包括:在自身车辆10的驾驶期间,响应于使用者激活信号使3002、3106自身车辆10进入自主模式;并且根据使用者激活信号,引起3004、3110对来自自身车辆10的乘员的使用者导航输入的请求。
作为上下文,在自主模式下,可能不要求乘员将一只或更多只手放在方向盘上,如先前提及。此外,可以禁止驾驶员分心功能标准。因此,在自主模式允许的情况下,在使用者激活信号之后而不是在使用者激活信号之前请求使用者导航输入,有利地使得乘员能够将他们的手从方向盘上移开和/或把目光从挡风玻璃上移开以进行所请求的使用者导航输入。
图10示出了示例方法3000。在框3002处,该方法包括响应于在自身车辆10的驾驶期间的使用者激活信号而使自身车辆10进入自主模式。使用者激活信号可以如先前所述。可能已经响应于如先前所述的可用性信号接收到使用者激活信号。使自身车辆10进入自主模式可以包括实现如先前描述的转换阶段。一旦转换阶段完成,控制系统200就在自主模式下控制自身车辆10。
在框3004处,方法包括根据使用者激活信号,引起对来自自身车辆10的乘员的使用者导航输入的请求。乘员可以是驾驶员。一旦自身车辆10已经进入自主模式,就可以执行对使用者导航输入的请求,例如,一旦转换阶段完成,就可以输出请求。
接收到的使用者导航输入可以包括导航约束。例如,所请求的使用者导航输入可以包括位置。位置可以包括以下中的至少一个:目的地;或路点。
在一些示例中,位置可以包括与从自主模式转换到非自主模式相关联的位置。与从自主模式转换到非自主模式相关联的位置可以是期望接收指示需要从自主模式切换到非自主模式的上述其他信号的位置。例如,与从自主模式转换到非自主模式相关联的位置可以指示驾驶环境的改变。驾驶环境的改变可以包括从高速公路到另一类别的道路的改变。驾驶环境的改变可以包括交叉路口。交叉路口可以包括要使用的驶出匝道以用于遵循导航路线。如果自主模式不可用于整个行程,例如如果它仅可用于行程的高速公路部分,则这可能是有利的。
在一些示例中,所请求的使用者导航输入可以包括导航路线。例如,路线可以包括要避开的路线。路线可以包括从多个可用路线中选择以到达位置的路线。
请求可以采用HMI提示的形式。例如,请求可以呈现在由导航子系统通常使用的显示器上,例如中央控制台显示器或仪表盘显示器。可以巧妙地呈现请求,使得不会隐藏显示器上显示的现有功能。例如,如果请求邻近于在呈现诸如地图的功能的显示器的区域显示,则请求呈现可以不覆盖该区域或者可以至少是半透明的。可以调整区域的尺寸以适应请求。这意指如果乘员依赖于诸如地图的功能并且不希望进行使用者导航输入,则请求不太可能损害乘员对功能的使用并且因此使他们分心。
响应于请求而进行的使用者导航输入可以包括将进行的特定使用者导航输入的确认响应,例如,触摸屏使用者界面元素的一触式按下或语音命令。这可以将HMI更新成用于接收特定使用者导航输入的状态。例如,然后可以呈现导航界面。
替选地,请求本身可以包括导航界面,因此乘员可以立即进行特定使用者导航输入。在此示例中,特定使用者导航输入是确认响应。
导航界面可以使得能够输入位置。导航界面可以使得能够使用一个或更多个关键字来搜索位置。导航输入可以被配置成接收指定相关位置、路线等的使用者导航输入。
如果在预定时间内未收到使用者导航输入,则请求可能超时。预定时间可以是约几秒或几分钟。与在超时之后进行使用者导航输入的情况相比,在超时之前,使用者导航输入可能需要较少的使用者输入和/或较简单的使用者输入,以及/或者提供输入设备(例如触摸屏)的在其中进行使用者输入的较大的区域。
如果请求超时,则可以经由HMI向乘员发送警报,例如,向他们报警:除非或直至接收到使用者导航输入,否则在自主模式下的自身车辆10将停留在当前道路上。
如果接收到指示用于将从自主模式切换到非自主模式的要求的另一信号,则可以根据其,将请求从HMI中去除。
方法可以提出建议以辅助进行使用者导航输入。方法可以包括处理指示自身车辆10的使用模式的信息。该信息可以来自如先前所述的机器学习算法。使用模式可以包括自身车辆10的单个过去行程或自身车辆10的多个过去行程。
方法可以建议一个或更多个位置和/或路线。
建议中的至少一个可以取决于对指示使用者时间表的信息的处理。
指示使用者时间表的信息可以包括例如日历信息。日历信息可以包括事件。事件可以包括诸如位置元数据的元数据。位置元数据可以包括诸如地理地址或者可以从其他元数据中推断出位置的直接位置参考。例如,如果事件被标记为“假期”或“在家工作”,则可能禁止工作场所位置的建议。
指示使用者时间表的信息可能已经输入至自身车辆的信息娱乐系统中。在一些示例中,自身车辆10可以经由自身车辆10至使用者电子设备的连接从使用者电子设备获得信息。使用者电子设备可以是移动电话等。在一些示例中,自身车辆10可以经由远程信息处理从由使用者订阅的车外服务(例如,日历应用)获得信息。
建议中的至少一个可以取决于对指示自身车辆的使用模式的信息的处理。
可以使用指示自身车辆10的使用时间模式的时间信息。建议的一个或更多个位置可以包括自身车辆10行驶朝向的位置。位置可以是自身车辆10之前已经去过的位置。建议的一个或更多个位置可以包括在重复时间和/或时期和/或日期访问的位置。建议的一个或更多个路线可以包括自身车辆10行驶朝向或沿着其行驶和/或之前已经行驶过的路线。
在一个示例中,方法可以包括确定自身车辆10已经从点A行驶到点B,并且现在正在从点B行驶返回到点A。这可以通过将当前行程的方向和/或路线与上一次行程或从A点开始的上一次行程的方向和/或路线比较来指示。在一些示例中,A点可以是默认位置,在地图数据中由诸例如“家”的元数据标记。
建议可能会受到诸如概率预测的机器学习工具的影响。不同的位置可以分配不同的概率。概率是自身车辆10朝向那个位置行进的概率。概率可以由一个或更多个参数来确定:例如自身车辆10行驶朝向位置(即方向)还是从位置(即方向)驶离;由自身车辆10遵循的路线;时间;时期;日期;或被检测为正在驾驶自身车辆10的人。每个参数可以基于自身车辆10的过去使用模式为每个位置限定概率得分。具有最高组合概率得分的位置可以成为建议位置。例如,如果当前时期是工作日,时间在上午9点之前,并且自身车辆10朝向在工作日的上午9点之前最经常行驶的位置行进,则可以建议该位置。位置可以可能是工作场所。具有最高概率的位置可以是唯一建议的位置,或者可以比其他位置更显眼地呈现。可以例如基于时期来对概率得分进行加权。较旧的信息可以包括较低的权重,使得自身车辆10将适应诸如房屋或工作场所移动的改变。
建议中的至少一个可以取决于从第三方服务推送的处理信息。第三方服务可以包括广告服务、事件服务或其组合。因此,可以针对相关事件或场所向使用者呈现行驶的建议。
使用者导航输入可以采取确认响应的形式,以确认至少一个建议的位置/路线。
可以在一个或更多个建议的旁边呈现手动输入位置/路线的选项,以防未接收到确认或者建议与使用者的意图不对应。
图11示出了方法3100。框3106与框3002相同。框3110与框3004相同。方法3100限定了方法3000的示例详细实现方式。方法3100还可选地包括优化框3120处动态数据的下载的附加功能。
在框3106处进入自主模式后,框3108包括确定是否已经针对自身车辆10的当前行程确定了导航约束。导航约束可以包括导航路线。导航约束可以响应于较早的使用者导航输入。
确定导航约束是否已经在使用中可以包括确定自身车辆10是否实际上正在遵守导航约束。例如,如果自身车辆10偏离行程,则乘员可能已经决定不遵循导航路线。
可以在框3106之前或之后执行框3108。
如果当前在导航子系统中设置了导航约束,则框3108的确定可以是肯定的(图11中的“是”)。在一些示例中,可能还需要:导航约束那样如上提及的实际上被遵守。如果确定为肯定,则在框3112处,将现有导航约束用于自主模式。如果确定为否定,则方法进行至框3110以请求使用者导航输入。请求可以以上述方式进行。
在框3114处,响应于框3110,确定是否已经接收到使用者导航输入。如果已经接收到足够的使用者导航输入以使得能够限定诸如导航路线的新的导航约束,则确定可以是肯定的。响应于肯定的确定,该方法进行至框3116,其中将根据使用者导航输入限定的新的导航约束用于自主模式。响应于否定确定,方法进行至框3118,其中自主模式使自身车辆10保持在自身车辆10当前正在其上驾驶的高速公路上,直至切换到非自主模式。如上所述,这可能伴随有警报。
方法3100可选地包括框3120,框3120包括优化下载处理。这将如下描述。
参照图11至图12,提供了方法3500。方法3500可以是用于执行图11的框3120的示例子例程,或者可以独立于图10和图11的方法。方法包括处理3502指示自身车辆10的使用模式的信息;并且根据该处理从远程信息源302引起3504动态地图数据和/或动态交通数据的下载。
作为上下文,至少一些动态数据可能需要足够频繁地被更新(下载),这是因为不可能总是当停放自身车辆10时使用短范围通信网络执行下载。因此,可能需要在自身车辆10处于行驶状态的同时执行至少一些下载。可以在自主模式和/或非自主模式下驾驶自身车辆10的同时执行下载。下载可以至少部分地通过蜂窝网络进行。
不幸的是,蜂窝网络具有禁止连接的位置和/或时间。服务盲区可能出现在诸如隧道或山区的位置。服务质量也可能在峰值时段下降。自身车辆10可能具有有限机会来执行下载。在极端情况下,自身车辆的服务寿命的很大一部分将花费在驾驶穿越蜂窝覆盖的盲区。在没有频繁下载的情况下,一些自主模式特征可能变得不可靠,例如先前描述的利用动态数据的算法(例如,车道居中算法、外侧偏置函数、路径规划算法等)。如果在预定时间尝试下载,则任何预定时间不太可能与自身车辆10具有成功完成下载的良好可能性的时间对应。因此,通过根据自身车辆10的过去使用模式执行下载,提高了下载成功的机会。
在框3502处,方法3500包括处理指示自身车辆10的使用模式的信息。信息中的至少一些可以如先前所描述的例如与机器学习算法和/或图10的框3004结合。
指示自身车辆10的使用模式的信息可以包括与自身车辆10的过去驾驶相关联的驾驶信息。相关驾驶信息包括以下中的至少一个:自身车辆10的过去路线;自身车辆10先前已经位于的过去位置;自身车辆10的过去速度;自身车辆10的使用时间模式等。示例位置可以包括各个地图位置、诸如小区或社区的区域或道路的一部分。示例时间模式信息可以记录自身车辆10的过去使用时间。时间模式信息可以将时间归入到不同的时间仓(间隔)。
信息可以指示与诸如下载动态数据的其他任务相关联的自身车辆10的使用模式。信息可以包括指示一个或更多个过去下载尝试的下载信息。过去下载尝试可以包括下载/更新动态数据的尝试。在一些示例中,过去下载尝试可以包括对其他软件部件的下载/更新,以扩展可用的训练数据集。在一些示例中,过去下载尝试可以包括任意有效载荷的测试下载,以扩展可用的训练数据集。
框3502可以包括训练阶段。框3502可以包括任务阶段。框3502可以包括训练阶段和任务阶段两者。
训练阶段可以产生和/或更新训练数据集。训练阶段可以将下载信息与驾驶信息关联。训练阶段收集有用的下载成功/失败统计信息,其使得由于较少的尝试而能够更准确并且高效地执行任务阶段。
例如,当接收到新的/更新的下载信息时,可以将其归入到与下载信息相关联的位置仓(位置、区域或路线部分)中以更新训练数据。附加地或替选地,下载信息可以被归入到与下载信息相关联的时间间隔仓中以更新训练数据。可以在自身车辆10的服务寿命期间持续执行训练阶段。训练阶段可以在车载自身车辆10上执行或者在非车载的云系统、另一车辆或任何其他服务器中执行。可以由自身车辆10经由V2V或V2I通信获取非车载训练数据。
在示例实现方式中,下载信息可以指示不满足与下载动态数据相关联的条件的时间和/或位置。条件可以与过去下载的一个或更多个特性相关联。示例特性可以包括以下中的一个或更多个:在特定时间或位置处的蜂窝网络覆盖的可用性;在特定时间或位置处的一个或更多个过去成功下载的指示;或者指示在特定时间或位置处执行下载所花费的时间的特性。因此,特性指示服务质量。
指示一个或更多个过去成功下载的特性可以包括是否成功完成下载的指示。指示执行下载所花费的时间的特性可以包括数据传输速率、下载所花费的累积时间、下载的重试次数或其组合的指示。指示蜂窝网络覆盖的可用性的特性可以包括与下载相关联的小区的使用者数目(小区流量)、与小区的连接的信号强度、错误率或其组合的指示。小区可以是当前小区和/或沿着自身车辆10的导航路线的一个或更多个预期小区。
例如,如果下载未成功完成、如果数据传输速率低于阈值、如果错误率高于阈值、如果与下载相关联的小区的使用者数目太高、如果下载的重试次数超过阈值、如果执行下载所花费的时间超过阈值或其组合,则可能不满足条件。
下载信息可以与自身车辆10和/或与下载了动态数据的另一车辆相关联。使用来自其他车辆的信息使得能够共享下载统计信息(其他车辆的训练数据),以提供更好的训练数据。
在训练阶段期间,某些时间和/或位置可以与频繁不满足条件相关联。关联可以被限定为高于不满足针对该时间/位置的条件的阈值次数。阈值可以是绝对的,或者可以是相对于其他时间/位置的。在示例中,关联可以被限定为与其他时间/位置相比不满足条件的相对次数更高。不应当在这样的位置和/或这样的时间尝试下载。如果必须在设置的时间内执行下载,则相对阈值有利地提供一定程度的优化。
附加地或替选地,关联可以包括确定满足条件的时间和/或位置。关联可以被限定为低于不满足针对该时间/位置的条件的阈值次数。应当在这些时间/位置处尝试下载。
任务阶段可以包括至少将训练数据应用于下载调度过程,使得根据预测阶段来调度动态数据下载。
在一些示例但不一定是所有示例中,任务阶段可以包括将实时信息和训练数据两者应用于下载调度过程。实时信息可以与训练数据的当前值或期望值例如小区流量相关联。实时信息可以由自身车辆10通过V2V或V2I通信从第三方获得。
取决于是使用推送方法还是使用拉取方法来执行下载,可以与训练阶段类似地在自身车辆10上或者在自身车辆10外执行下载调度。如以下讨论的,存在可以将训练数据应用于下载调度过程的各种方式。
在实现方式中,训练数据可以控制自身车辆10何时/何地处于允许下载的第一模式。信息可以控制自身车辆10何时/何地处于禁止下载的第二模式。在一个示例中,在第二模式下,如果下载正在进行,则下载可以继续、暂停或取消,但是如果下载尚未进行,则下载不能开始。当进入第一模式时,下载可以开始或取消暂停。
如果根据推送方法执行下载,则当第二模式处于激活时/在第二模式处于激活处,可以拒绝或忽略来自外部信息源的推送消息。当第一模式处于激活时/在第一模式处于激活处,可以接收推送消息。
如果根据拉取方法执行下载,则当第二模式处于激活时/在第二模式处于激活处,没有拉取消息被发送至外部信息源。当第一模式处于激活时/在第一模式处于激活处,可以发送拉取消息。
在示例实现方式中,训练数据可以用于分配用于在第一模式与第二模式之间转换的触发。
触发可以包括位置。例如,训练数据和/或实时信息可以指示在特定的已知位置处不满足或满足条件。如果不满足条件,则已知位置是下载盲区。下载盲区可以包括道路/路线的区域或部分,例如与下载成功的低可能性相关联的隧道或区域/小区,例如,高(阈值以上)需求区域/小区。
用于切换到第二模式的触发可以包括第一位置。第一位置可以邻近已知位置,例如邻近盲区的入口,例如隧道入口。
用于切换到第一模式的触发可以包括第二位置。第二位置可以邻近已知位置,例如邻近盲区的出口,例如隧道出口。
如果第一位置或第二位置中仅一个对应于来自训练数据的已知位置,则另一个位置可以距该已知位置预定假定距离。
触发可以包括时间。例如,训练数据和/或实时信息可以指示在特定的已知时间处不满足条件或满足条件。例如,如果不满足条件,则网络服务不好,而如果满足条件,则网络服务良好。在特定的已知时间之间例如在下午6点至下午10点,网络服务可能不好。
用于切换到第二模式的触发可以是第一时间。第一时间可以邻近已知时间,例如邻近下午6点。
用于切换到第一模式的触发可以是第二时间。如果在下午10点之后网络服务良好,则第二时间可以邻近良好网络服务的特定已知时间。如果第一时间或第二时间中仅一个对应于来自训练数据的已知时间,则另一个时间可以距该已知时间固定时间段。
触发可以取决于时间和位置两者。例如,如果自身车辆10在第一时间处于第一位置,则下载可以在第一位置而不是第二位置处开始,但是如果自身车辆10在第二时间处于第一位置,则在第一位置处下载可以不开始。在第二时间,不同的位置例如第二位置可以更适当,或者可能没有位置是适当的。
在一些实现方式中,下载的调度可以取决于特定的旅程。该旅程可以是已知旅程或预期旅程。如果乘员已经输入使用者导航输入来限定旅程,则该旅程可以是已知旅程。当导航系统尚未接收到使用者导航输入时,旅程可以是预期旅程。
预期旅程可以包括预期路线、目的地和/或自身车辆10的使用时序。例如,预测可以使用上述机器学习工具来预测预期旅程。可以询问训练数据以获得适用于预期旅程的下载信息。在示例中,用于预期旅程的位置/时间可以对应于下载信息可用的一些位置/时间。然后,可以沿着预期旅程针对特定位置/时间调度下载的开始时间。
如果旅程是已知旅程,则该过程可以如上所描述的,除了不需要预测预期旅程之外。
如果旅程是乘员定期进行的旅程例如通勤,则大量下载信息可以用于该旅程,因此可以准确地执行该方法。在示例中,时间模式信息可以指示乘员在工作日的时间07:00与09:00之间完成从位置A到位置B的旅程,并且在工作日的时间17:00与19:00之间完成从位置B到位置A的返回旅程。过去的下载统计信息指示在位置A与B之间的路线或返回旅程的特定部分处满足条件。
在一些示例中,下载调度可能受到一个或更多个调度约束的约束。例如,示例调度约束可以实现更新频率的下限。该限制可以是时间限制、被忽略的推送请求的数目、被禁止的拉取请求的数目等。下载调度可能需要在调度约束内操作。
如果框3502中的处理指示不能满足调度约束,则可以针对通常与第二模式相关联的时间/位置立即尝试下载或调度下载。在一些示例中,如果不满足调度约束,则可以(例如,经由HMI)向乘员提供动态数据可能已经过时的通知。该通知可以建议:可以通过其他方式来执行更新,例如通过连接到可靠的网络例如有线连接或无线局域网来执行更新。
动态交通数据下载可以在各种方面与动态地图数据下载不同。可以以与动态地图数据不同的速率来更新动态交通数据。例如,可以比动态地图数据更频繁地更新动态交通数据。
在一些示例中,动态交通数据的更新频率可以为约几分钟。在一些示例中,动态交通数据的更新频率可以为约几小时。
然而,动态地图数据的更新频率可以为约几天。在其他示例中,动态地图数据的更新频率可以更规则(例如,几小时)或更不规则(例如,几个月)。
在一些示例中,每个动态交通数据下载可以具有与每个动态地图数据下载不同的文件大小。可选地,动态交通数据的调度可以因此不同于动态地图数据的调度。用于满足与下载动态数据相关联的条件的阈值可以不同。触发可以不同。调度约束可以不同。计划的下载开始时间/位置可以不同。
在框3504处,方法包括根据框3502,引起从远程信息源302的下载。例如,下载可以在所需触发发生时开始。
可以预测性地调度下载,例如,可以基于预期自身车辆10何时/何地处于第一模式来调度下载的开始时间以在将来的时间/位置处开始。替选地,在没有调度特定的下载开始时间的情况下,可以反应性地调度下载,例如当自身车辆10处于第二模式时某些时间/位置可能不可用于下载。
下载的方式可以如先前结合远程信息处理控制单元304所描述的。
在前述示例中,不根据框3502控制自主模式的输出信号(即,车辆的速度/方向)。在其他示例中,该方法可以包括根据框3502控制在自主模式下的输出信号中的一个或更多个。例如,可以使自身车辆10减速以允许更多的时间来完成下载。根据下载成功的可能性,自身车辆10可以遵循或避开特定路线。
在前述示例中,下载调度至少取决于指示自身车辆10的过去使用和/或指示下载的信息。另外,下载调度可以取决于地图数据。地图数据可以指示与不好的网络覆盖相关联的一个或更多个位置。例如,地图数据可以指示隧道的位置。地图数据可以指示山谷或山区的位置。
由于SOTA下载成功与大气状况之间存在关联,因此下载调度甚至可以取决于指示邻近车辆/路线/位置/时间的天气的天气数据。某些天气状况可能会触发第二模式。
尽管上述原理是针对用于在自主模式下使用的动态数据,但是原理中的至少一些适用于其他软件部件的下载。
参照图13至图15,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法4100、4200,方法包括:确定4102第一车道4004内的自身车辆10操控进入第二车道4006以超越道路使用者4008的需求;根据该确定,使4104自身车辆10与道路使用者4008的间隔增加;随后使4106自身车辆10朝向道路使用者4008加速,使得自身车辆10实现比道路使用者4008高的速度;以及使4108自身车辆10操控进入第二车道4006以执行超越。第二车道4006可以用于沿与第一车道相同的方向行驶。
通过上下文,考虑例如图13的使用情况。第一车道4004中的自身车辆10需要超越另一道路使用者4008。另一道路使用者4008可以至少部分地在第一车道4004中或在自身车辆10的下游进入第一车道4004,并且可以比自身车辆10慢地行驶。超越需要操控进入第二车道4006。第二车道4006可以是用于较高速度车辆的内侧车道。可能禁止在内侧即在第三外侧车道4002中进行超越,或者在其他示例中可能不禁止在内侧即在第三外侧车道4002中进行超越。
一些车辆超越功能可能在操控之后开始加速。如果自身车辆10在进入第二车道4006时可以处于期望的速度以匹配速度并且不给其他道路使用者带来不便,则将是有利的。
此外,一些先前的车辆超越功能可能在不首先增加与其他道路使用者4008的间隔的情况下开始加速。由于要超越的道路使用者4008后面有限的可用加速空间,因此可以实现的速度增加较少。
此外,在延迟中止操控的情况下,一些车辆超越功能无法保护其在第一车道4004中的交通线中的“位置”。如图13所示,一旦自身车辆10开始超越操控,第三(外侧)车道4002中的道路使用者4012就可以进入第一车道4004中的自身车辆10的以前的位置。因此,延迟中止超越操控可能难以协商。
本方法寻求减轻以上问题中的至少一些。在示例中,图14和图15的本方法可以被实现为车道改变算法和/或车辆超越功能的子例程。
方法4100包括在框4102处确定第一车道4004内的自身车辆10操控进入第二车道4006以超越道路使用者4008的需求。
确定超越道路使用者4008的需求可以包括检测道路使用者4008。道路使用者4008可以被检测为在自身车辆10的当前位置的下游在自身车辆10的规划路径中。道路使用者4008可以正在沿与自身车辆10相同的方向行驶。道路使用者4008可以在感测装置的一个或更多个前传感器的视野中。道路使用者4008可以至少部分地在第一车道4004中(在第一车道4004中、进入第一车道4004、或者跨越第一车道4004和另一车道)。如果确定道路使用者4008正在离开第一车道4004,则超越可以被确定为不必要。
确定超越道路使用者4008的需求可以包括检测指示自身车辆10向道路使用者4008的接近速率的参数。参数可以由范围检测装置310指示。参数可以指示自身车辆10与道路使用者4008的间隔。可以通过确定间隔相对于时间的改变来指示接近速率。在一些示例中,道路使用者4008的确切速度可以是已知的。当满足超越条件时,可以确定超越道路使用者4008的需求。例如,条件可能要求接近速率高于阈值。条件可能要求速度差异高于阈值。条件可能要求与外侧偏置功能相关联的阈值时间低于阈值。
确定超越道路使用者4008的需求之后,可以确定超越道路使用者4008的时机。确定超越道路使用者4008的时机可以取决于对道路使用者4008的侧面例如内侧车道用于经过道路使用者4008的空间的检测。如果对感测装置可见,则确定超越道路使用者4008的时机可以取决于对道路使用者4008前方的空间的检测,使得自身车辆10在超越之后可以移回至外侧。确定超越道路使用者4008的时机可以取决于如先前所描述的空间可用性信号。感测装置的前传感器、后传感器和/或侧传感器可以用于确定时机。如果有时机,则方法4100继续。如果没有时机,则方法4100退出。
在框4104处,方法包括间隔阶段。间隔阶段包括根据该确定使自身车辆10与道路使用者4008的间隔增加。这使自身车辆10加速,使得可以实现甚至更高的超越速度。
间隔的增加可以包括使自身车辆10减速。在一些示例中,间隔的增加可以包括使得自身车辆10前方的道路使用者4008比自身车辆10更快地加速。在框4104期间,自身车辆10可以停留在第一车道4004中。
在目标间隔下自身车辆10的目标速度可以不小于预定的最小值。预定的最小值可以基本上为要被超越的道路使用者4008的速度。在其他示例中,预定的最小值可以基本上为自身车辆10在其上行驶的道路的最小速度。以上保持动量在乘员或其他道路使用者的期望内并且改善了舒适度。可以针对其他道路使用者的舒适度和操控的可预测性约束间隔和/或其衍生物之一的改变速率。
增加的间隔的目标量可以是道路使用者4008后面的固定的或可变的(特定于上下文的)间隔。作为框4104的一部分,可以计算增加的间隔的可变量。计算可以考虑与自身车辆10和/或道路使用者4008相关联的至少一个依赖于速度的变量,例如速度。计算可以包括计算目标。目标可以包括自身车辆10在目标位置处的目标速度。目标位置可以对应于自身车辆10基本进入第二车道4006的位置。目标位置可以对应于道路使用者4008后面的以下位置:在该位置处自身车辆10必须基本上离开第一车道4004。可以计算道路使用者4008后面的目标位置的距离。该距离可以足以使自身车辆10能够在中止超越的情况下减速并且匹配道路使用者4008的速度,而不会发生碰撞或导致与安全相关联的性能指标超过阈值。
目标位置处的目标速度可以取决于要被超越的道路使用者4008的速度。目标速度可以大于要被超越的道路使用者4008的速度。目标速度可以是比要被超越的道路使用者4008的速度大预定量,以快速执行超越。然而,目标速度可能会受到检测到的速度限制的约束。
计算增加的间隔的目标量还可以取决于自身车辆10的加速度。该加速度可以对应于自身车辆10的目标加速度(扭矩需求)。目标加速度可以用于在目标位置处达到目标速度,以进入第二车道4006。目标加速度可以小于自身车辆10的最大容许加速度。
在计算增加的间隔时也可以考虑其他变量。例如,可以约束从目标间隔位置加速到用于进入第二车道4006的目标位置所花费的时间。
知道了诸如目标间隔处的自身车辆10的目标速度、要被超越的道路使用者4008的速度、自身车辆10的加速度、所花费的时间等的因素,可以确定增加的间隔的目标量。
其他变量也可以影响增加的间隔。例如,可以考虑与在自身车辆10后面的至少一个跟随道路使用者相关联的至少一个变量。其他道路使用者可以在第一车道4004或另一外侧车道4002中。变量可以指示跟随道路使用者的减速能力。变量可以指示跟随道路使用者的反应时间。变量可以指示跟随道路使用者与自身车辆10的间隔。变量可以指示跟随道路使用者与自身车辆10的收敛或分散。变量可以改变增加的间隔的目标量。例如,邻近的跟随道路使用者可以减小目标间隔。变量可以改变在目标间隔处自身车辆10的目标速度。例如,目标速度可以不慢于跟随道路使用者的速度。变量可以改变间隔或其衍生物之一的受约束的改变速率。例如,当跟随道路使用者邻近自身车辆10时,间隔可以以较慢的速率改变。这些计算减少了将使跟随道路使用者不便的机会,并且减少了他们试图超越自身车辆10(致使第二车道4006难以接近)的机会。
示例变量可以包括与基础设施相关联的变量。例如,变量可以指示改变的制动距离。这样的变量的示例可以指示道路表面摩擦。变量可以在湿表面与干表面之间进行区分。该信息可以从天气数据、环境特性、道路传感器或甚至哪个车辆驾驶模式被激活来获得。当道路表面摩擦较低时,可以改变诸如减速能力、反应时间、跟随道路使用者的间隔、目标位置、目标速度、间隔量的因素,以考虑相关联的制动距离的增加。
在框4106处,方法包括加速阶段。加速阶段包括使自身车辆10朝向道路使用者4008加速,使得自身车辆10实现比道路使用者4008高的速度。
加速阶段的至少一部分发生在第一车道4004中。自身车辆10可以在与目标间隔量相关联的位置与用于进入第二车道4006的目标位置之间持续加速。可选地,即使当自身车辆10已经将车道改变为第二车道4006时,加速也可以继续。
可以对从间隔阶段结束到加速阶段开始的加速度的改变进行平滑化以减小加加速度。例如,加速度可以从间隔阶段结束时的值非瞬时地增加到目标值。
在间隔阶段和/或加速阶段期间,方法可以使自身车辆10自动闪烁面向第二车道4006的转向信号灯(指示灯),使得任何跟随道路使用者清楚为什么间隔正在增加。
在间隔阶段和/或加速阶段期间,方法可以控制车道居中算法,以使自身车辆10朝向第一车道4004与第二车道4006之间的车道边界改变其横向位置,以使得感测装置能够“窥视”要被超越的道路使用者4008的周围。自身车辆10的大部分例如大于50%的部分可以保持在第一车道4004中直至到达用于进入第二车道4006的目标位置,以“保护”自身车辆在交通中的当前位置并且阻止其他道路使用者例如道路使用者4012进入该位置。
在框4108处,方法包括使自身车辆10操控进入第二车道4006以执行超越。操控的路径可以通过路径规划算法来规划。具体地,该路径可以是车道改变算法所需要的。具体地,该路径可以是车辆超越功能所需要的。
一旦道路使用者4008被超越,则外侧偏置功能可以寻找机会以将车道变回外侧车道例如第一车道4004。
在一些但不一定是所有示例中,根据对道路的速度限制的检测实现方法4100。例如,间隔量可以取决于速度限制。对于更高的速度限制例如取消限速道路,可以增加间隔以促进增加的加速,并且因此在用于进入第二车道4006的目标位置处实现更高的目标速度。在一些示例中,如果速度限制被取消限速或超过阈值,则实现方法4100,否则不实现方法4100。
参照图13至图15,提供了方法4200。方法4200可以是图14的方法4100的示例子例程,或者可以独立于图14。例如,方法4200可以是车道改变算法或车辆超越功能的子例程。
方法4200是用于检查是否满足用于改变车道的一个或更多个中止条件的方法。方法4200包括检查4202、4206是否满足一个或更多个中止条件,其中,如果不满足一个或更多个中止条件,则自身车辆10完成4208进入第二车道4006的操控。可以在自身车辆10操控进入第二车道4006之前,执行检查中的一个或更多个。如果满足一个或更多个中止条件,则自身车辆10中止4204操控并且保持在第一车道4004中。
在满足中止条件时,方法4100可以中止车道改变,并且如果有必要,自身车辆10可以改变其速度以继续以规定的车间距离在第一车道4004中跟随道路使用者4008。如果需要,自身车辆10的横向位置可以从朝向第二车道4006偏移的位置沿朝向第一车道4004的中心的方向改变。可以在间隔阶段和/或加速阶段执行对中止条件的一个或更多个检查。
在图15中,框4202与第一中止条件有关,并且框4206与第二中止条件有关。在其他示例中,可以以任何顺序检查任意数量的中止条件。
第一中止条件与诸如图13所示的情况有关。自身车辆10可以在第一车道4004中,该第一车道4004不是最外侧车道。自身车辆10可能正在将车道改变为第二车道4006,该第二车道4006可以是第一车道4004的内侧。尽管在车道改变用于超越第一车道4004中的道路使用者4008或无论是否移动的其他固体对象的情况下检查第一中止条件特别有利,但是车道改变可以用于任何目的。道路包括与第一车道4004相邻的第三车道4002,与第二车道4006相比,该第三车道4002可以偏移至第一车道4004的相对侧。因此,第三车道4002可以是外侧车道。当存在第三车道4002时,第一中止条件是有用的。
可以通过检查第三车道4002的与自身车辆10靠拢或在自身车辆10旁边的另一道路使用者4012来确定满足第一中止条件。
“在旁边”与以下情况有关:如果自身车辆10和其他道路使用者4012横向靠拢,则自身车辆10和其他道路使用者4012将进行接触或与安全相关的性能指标将超过阈值。如果在其他道路使用者4012已经开始或完成了从第三车道4002至第一车道4004的车道改变之后自身车辆10中止车道改变,则将发生横向靠拢。因此,道路使用者4012的至少一部分可以在横向上平行于自身车辆10,或者至少在横向上平行于自身车辆10的在交通中的当前位置,其中,当前位置用作如果车道改变中止则自身车辆10会进入的中止空间。
“靠拢”与以下情况有关:预期其他道路使用者4012在旁边或在规定的纵向间隔内,例如,因为其他道路使用者4012当前在自身车辆10的后面,但是行驶地比自身车辆10快。在一些示例中,第三车道4002中的其他道路使用者4012可以在自身车辆10的前方并且行驶地较慢。规定的纵向间隔可以是与自身车辆10或与中止空间的间隔。该方法可以包括:确定在自身车辆10进行(横向)超越或车道改变之前靠拢的道路使用者4012的轨迹是否会导致其他道路使用者4012在自身车辆10的旁边或在距自身车辆10规定间隔内。进行超越与以下有关:在不与道路使用者4008/要被超越的对象碰撞或与安全相关联的性能指标不超过阈值的情况下,自身车辆10不能够中止超越并且不能移回至第一车道4004。进行车道改变与自身车辆10基本上在第二车道4006中使得自身车辆10不再具有在第一车道4004中的通行权有关。
如果第三车道4002中的道路使用者4012正在与自身车辆10靠拢或在自身车辆10旁边,则满足或能够满足第一中止条件。可选地,如果预期在自身车辆10进行车道改变之前第三车道4002中的道路使用者4012在自身车辆10的旁边或的规定的间隔内,则靠拢的道路使用者4012可以满足或者能够满足第一中止条件。
在一些但不一定是所有示例中,满足第一中止条件可能需要关于道路使用者4012的附加信息,例如道路使用者4012朝向第一车道4004的转向信号灯是否正在被使用,和/或道路使用者4012是否正在朝向第一车道4004横向移动。
可以在第二中止条件之前检查第一中止条件。第一中止条件可以是要检查的所有中止条件中的第一个中止条件。这有利地确保了在满足任何其他中止条件的情况下,自身车辆10能够保持在其交通中的空间。在其他示例中,可以以不同顺序或以任何顺序执行中止条件。
可以通过检查第二车道4006内的另一道路使用者4010来确定满足第二中止条件。检查可以包括检查第二车道4006中的道路使用者4010是否与自身车辆10靠拢。当预期第二车道4006中的道路使用者4010需要根据车道改变来改变其速度或行程时,第二中止条件可以能够被满足。如果预期在自身车辆10进行车道改变之前第二车道4006中的道路使用者4010在自身车辆10的旁边或距自身车辆10在规定的纵向间隔内,则第二中止条件可以能够被满足。
在间隔阶段和/或加速阶段期间可以对第一中止条件和/或第二中止条件进行一次或更多次检查。有利地,可以在加速阶段期间检查第二中止条件。可以在进行超越之前立即(例如,小于约一秒)检查第二中止条件,使得如果满足第二中止条件,则自身车辆10能够在第一车道4004内减速而不与要被超越的道路使用者4008碰撞或不会导致与安全相关联的性能指标超过阈值。
如可以从图15看出,如果所有中止条件均不满足,则方法进行至框4208以完成进入第二车道4006的操控,并且如果满足中止条件中的任何一个,则方法替选地进行至中止车道改变的框4204,使得自身车辆10保持在第一车道4004中。
第一车道4004内的自身车辆10操控进入第二车道4006的需求;检查是否满足中止条件,其中,通过在自身车辆10操控进入第二车道4006之前检查第三车道4002的与自身车辆10靠拢或在自身车辆10旁边的另一道路使用者4012来确定满足中止条件,其中,第三车道4002位于第一车道4004的与第二车道4006相对的一侧;并且如果满足中止条件,则使自身车辆10保持在第一车道4004中。该操控可以如针对图14描述的或者可以不同。在图15中第二中止条件是可选的。
参照图16和图17,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法5100,该方法包括:确定5102是否满足条件,其中,条件的满足至少需要以下指示:自身车辆10外部的至少两个对象5002、5004之间的间隔的变化是值或在范围内;以及如果满足条件,则禁止5104自身车辆10的车道的改变。
检查间隔的变化是检查对象5002、5004之间的关系例如对象5002、5004是否彼此耦接5006的间接方式。这可以确定对象5002、5004是单独的车辆还是单个车辆的部分。
考虑图16中的示例场景,在该场景中,在自主模式下的自身车辆10计划改变车道并且检查目标车道中的另一道路使用者。道路使用者可以是异常车辆。例如,异常车辆可能异常长。
自身车辆10前面的前方对象5002可以在诸如自身车辆10的前传感器和/或前角传感器的感测装置的视野中。前方对象5002可以被控制系统200识别为道路使用者的至少一部分。前方对象5002可以被识别为重型货车的至少一部分,例如牵引车单元。
自身车辆10后面的后方对象5004可以在诸如自身车辆10的后传感器和/或后角传感器的感测装置的视野中。后方对象5004可以被控制系统200识别为道路使用者的至少一部分。后方对象5004可以被识别为重型货车的至少一部分,例如挂车部分,例如挂车轴。可以使用自主驾驶所固有的任何适当的对象检测、识别和/或分类算法来对对象进行分类。
在图16中,中间对象5006耦接至前方对象5002并且耦接至后方对象5004。中间对象5006可以比前方对象5002和后方对象5004长。中间对象5006可能难以检测。中间对象5006可能在自身车辆10的任何感测装置的视野外部。例如,中间对象5006可能太高、太低,以及/或者自身车辆10可能不包括被配置为侧传感器(其视野相对于自身车辆10前向行驶向侧面横向定向的传感器)的任何感测装置。如果中间对象5006位于自身车辆10的侧面,则中间对象5006可能不容易检测到。替选地,中间对象5006可以在感测装置的视野中,但是可能难以与周围环境进行区分或者难以进行分类。
中间对象5006可以包括货物。货物可以是细长体,例如结构梁或风力涡轮机叶片。货物可以是需要由特殊负载车辆运载的货物。中间对象5006可以高于地面。例如,中间对象5006的高度可以为1.5米或更高。货物可以是长的,例如比15米长或比20米长。
附加地或替选地,中间对象5006可以包括挂车。可以难以检测或识别的挂车的示例包括用于特殊负载车辆的挂车。挂车可以是细长体。示例是梁形挂车。这样的挂车可以由诸如风力涡轮机叶片运输车的特殊负载车辆使用。
另一种困难的挂车设计是具有低甲板的挂车,因为甲板水平可以在挂车轴和/或牵引车单元的车轮的顶部以下。例如,挂车可以包括一个或更多个鹅颈。挂车可以是低矮的(lowboy)挂车。此外,挂车可以没有任何货物,这可以减少检测的机会。
中间对象5006的长度可以基本上比大多数重型货车长,甚至高达60米或更长。因此,前方对象5002可以与后方对象5004显著地间隔开。
如果挂车包括可识别为一个或更多个车辆的货物,则可能出现另一困难的情况。挂车上车辆的存在应当与交通线可区分。因此,挂车上的车辆之间的空间不是交通中适合车道改变的间隙。
如果中间对象5006包括诸如线缆的长牵引装置,则可能出现另一困难的情况,其中,前方对象5002正在牵引后方对象5004。
将是有利的是验证前方对象5002和后方对象5004耦接,而不是通过感测装置验证对中间对象5006的直接检测。这提供了自身车辆10正在其中驾驶的环境的更准确的图像。本文所描述的方法提供了这种优点,使得两个看似独立的对象能够被分类为耦接。耦接的对象将由假定的中间对象5006耦接,并且因此被分类为一个(长)道路使用者。
该检测的结果可以用于影响用于控制自身车辆10的速度和/或方向的算法中的一个或更多个。本文的方法可以有用地被实现为用于车道改变算法的中止条件。该方法可以控制是否传送空间可用性信号。
方法5100开始于框5102。框5102包括确定是否满足条件。条件的满足至少需要以下指示:两个或更多个对象之间的间隔的变化是值或在范围内。
间隔变化的指示可以被表示为速度或距离的变化。
该值可以基本上为零。该范围可以在为零的每小时一公里内。该范围可以在为零的每小时半公里内。该范围可以限定“基本上为零”的精度。在一些示例中,范围端点/值的数量级可以对应于能够使用感测装置确定的间隔变化的最高分辨率的数量级,即使用感测装置最小可检测的间隔变化。因此,如果使用感测装置确定对象相对于彼此是静止的,则条件可以至少能够被满足,而如果检测到任何移动,则条件不满足。
通过校准等,一些移动可以被过滤,或者值/范围可以被预先确定为足够宽以忽略这样的移动。要忽略或过滤的移动可以被限定为小的移动,例如以下中的一个或更多个:小的纵向移动,例如机械连接点的无效运动(lost motion);小的垂直移动,例如悬架起伏;或者小的横向移动,例如长车辆的前方对象5002具有与后方对象5004不同的回转圆。
检查间隔的变化可以仅关于运动的一个分量。该分量可以是运动的纵向分量。在一些示例中,可以考虑运动的横向和/或垂直分量。在一些示例中,间隔的基本横向和/或垂直变化可以指示对象未耦接。因此,可以限定间隔的阈值纵向、横向和/或垂直变化,高于阈值纵向、横向和/或垂直变化,对象被确定为未耦接。如以上提到的范围或值可以用于以下中的一个或更多个:纵向分量;横向分量;垂直分量;或其合成。
条件的满足可能要求间隔在至少预定时间内在所需值处或者在所需范围内。预定时间可以是固定的并且是秒级。在一些示例中,预定时间可以对应于对象已被感测装置感测到并且作为方法5100的一部分被监视的整个时间。间隔可能需要连续在该值处或者在所需范围内。如果间隔甚至短暂地/仅一次不是该值或者在范围之外,则这可能足以确定对象未耦接。
可以相对于车辆坐标系或变换的地面坐标系来确定移动。可以使用地图数据/动态数据/感测装置来补偿道路曲线和其他环境特性,以过滤诸如导航曲线的运动。
框5102可以以预定间隔持续地执行,或者由诸如环境特性或导航约束的变化的触发来触发。例如,框5102可以由执行操控的要求来触发。更具体地,框5102可以由确定执行车道改变的要求的车道改变算法来触发。
附加地或替选地,可以在检测到特定对象对或特定较大对象组时检查该条件以减少误报并且减少计算负担,或者可以针对所有可能的对象对检查该条件。当对象中的一个或更多个被分类为重型货车的至少一部分时,可以执行检查。
与间隔的变化是否是值或者在范围内相关联的条件的满足可以取决于下面阐述的一个或更多个标准,以减少误报。在一些示例中,标准可以用于标识特定对象组以对条件进行检查,以减少计算负担。可以不检查不满足一个或更多个标准的任何对象组。在一些示例中,条件的满足可能要求满足标准中的一个或更多个。
示例标准要求要对象中的至少一个在自身车辆10前面并且对象中的另一对象在自身车辆10后面。该标准可以要求对象与自身车辆10的侧面不相邻。
另一示例标准要求对象在彼此的第一阈值距离内。第一阈值距离可以是预定值,例如从约20米到约100米的范围内的值。
另一示例标准要求对象间隔开超过第二阈值距离。第二阈值距离比第一阈值距离小。第二阈值距离可以是预定值,例如从约8米到约30米的范围内的值。
另一示例标准要求对象处于自身车辆10的车道的相邻(直接相邻)车道中,其中,车道和相邻车道用于沿同一方向行驶。该标准还可以要求相邻车道为车道改变的目标车道。
另一示例标准要求对象最初被分类为属于单独的道路使用者。该标准还可以要求对象中的至少一个最初被分类为重型货车的至少一部分。该标准还可以要求对象中的至少一个被分类为牵引车单元。该标准还可以要求要与牵引车单元进行比较的另一对象不同于牵引车单元,例如挂车轴。这减少了将自适应巡航控制或协同自适应巡航控制下的一排车辆误认为耦接的对象的机会。
如果满足条件,则该方法进行至框5104,其根据是否满足条件来控制自身车辆10。在一些但不一定是所有示例中,如果满足条件,则框5104可以禁止车道的改变或在自主模式下其他所需的操控。在一些示例中,条件的满足可以防止信号改变与车道改变算法相关联的车道或超控信号改变与车道改变算法相关联的车道。例如,条件的满足可以增加与空间可用性信号相关联的空间的阈值大小。如果不满足条件,则可以使用诸如空间的正常阈值大小的正常参数允许车道改变或其他所需的操控。
在一些示例中,框5104可以调节自身车辆10的车道位置远离道路使用者,或者甚至改变车道远离道路使用者。这减少了在长道路使用者导航道路曲线时由于长道路使用者的一部分侵入自身车辆10的当前车道中而引起的接触的可能性。
框5104可以改变自身车辆10与自身车辆10正在跟随的与自身车辆10在同一车道中的领先道路使用者的所需间隔距离。该改变可以是增加。框5104可以改变自身车辆10与正在跟随自身车辆10的后方对象5004的所需间隔距离。
框5104可以控制自身车辆10的速度,以使得对象组能够经过自身车辆10。该控制可以包括速度减小或比对象小的速度增加。一旦最后方的对象已经以足够的间隔距离经过自身车辆10,自身车辆10就可以能够将车道改变至由对象组占据的车道中。
框5104可以控制自身车辆10的速度,以使自身车辆10经过对象。该控制可以包括速度增加或比对象小的速度减小。该改变可以使自身车辆10在前方对象5002的前方经过。一旦这以足够的间隔距离完成,自身车辆10就可以能够改变车道。
在一些示例中,框5104可以通过向乘员输出视觉、听觉和/或触觉警告或者通过超控转向控制致动器来禁止非自主模式下的车道的手动改变。
即使在框5102处满足条件,也可以继续检查条件。例如,如果对象的间隔随后改变使得间隔不再是值或在范围内,则推断对象不能耦接,因此控制恢复至正常。例如,可以去除禁止。
参照图18,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法6000,该方法包括:确定6102在自身车辆10的路径中检测到的至少一个对象是否满足漂移的空中对象的一个或更多个标准;其中,对自身车辆10的方向和/或速度的控制6104取决于该确定。
对象可以是可超限运行的对象。也就是说,如果自身车辆10与对象碰撞,则自身车辆10将不会发生损坏。对象可以是重量轻的。对象可以是可变形的;因此,对象的大小可能不重要。例如,对象可以包括袋子例如塑料袋、气球、一小块植被、板状物等。对象可以具有相对于其质量的高表面积。因此,对象可能能够在风中和/或在车辆后面的尾流中漂移。
框6102可以包括使用感测装置检测对象。确定对象是否是漂移的空中对象可以取决于检测到的对象的类型。对象的类型可以通过如本文所描述的识别和/或分类来确定。如果对象被分类为道路使用者、基础设施或其他重的对象,则可能不需要该确定。如果对象难以进行分类或者对象的移动与重的不可超限运行的对象的移动不一致,则可能需要该确定。该确定减少了关于对象是否可超限运行的不确定性。
如果对象的至少一部分与由路径规划算法确定的自身车辆10的路径交叉,则对象可能在自身车辆10的路径中,使得预期会发生对象与自身车辆10的至少一部分之间的碰撞。在高速公路上,对象的至少一部分可以与自身车辆10在同一车道中或者在目标车道中。如果对象不在规划的路径中,则可能不需要该确定。
检查用于空中漂移对象的标准的示例包括确定对象是否在空中。如果对象完全在空中,即没有任何部分触摸地面,则对象可能在空中。在一些示例中,即使对象部分地与地面接触,对象也可以被确定为在空中。例如,对象的与地面接触的部分相对于对象的假定质心的位置可以指示对象与地面之间的力不处于静态平衡。因此,如果对象不在空中,则不同的部分将与地面接触。
为了确定对象是否在空中,该方法可以确定地平面并且确定对象相对于地平面在空中。可以参照地图数据和/或动态数据和/或感测装置来确定地平面。在一些示例中,地图数据可以包括地形信息。在一些示例中,可以使用光流分析来提取地平面)。可以从深度图或点云中提取地平面。
可以使用感测装置来确定对象相对于地平面的位置。激光雷达特别合适。例如,范围检测装置310和/或流场分析可以使得能够确定位置。该位置至少包括地平面上方的高度。在一些示例中,位置可以是三维。
检查用于空中漂移对象的标准的示例包括确定对象的运动学行为。这可以指示对象是否正在漂移。可能的是漂移对象可以沿着地面反弹、滚动或翻滚。漂移与重的对象沿着地面反弹、滚动或翻滚有区别,因为漂移涉及对象至少部分地浮动,例如基本上由正常风速例如从约0.1m/s或从1m/s的空气携带。漂移不仅受到对象的质量的影响,而且还受到形状参数例如其空气动力阻力系数的影响。因此,确定对象正在漂移指示对象可以是重量轻的。这指示对象可能是可超限运行的。
确定运动学行为可以包括将对象的至少一部分的移动与对象的预期轨迹进行比较。预期轨迹可以假设对象是刚性的,因此当对象接触地面时翻滚或反弹。预期轨迹可以假设对象足够重以忽略空气动力学效应,或者高于某一质量。差异可以表明对象正在漂移。
预期轨迹可以包括在重力下降落。例如,重的空中对象将预期以垂直分量中的9.81m/s2的加速度降落至地面。
如果针对预期轨迹考虑更多变量,则比较将更准确地将漂移的空中对象与其他对象区分开。
预期轨迹可以包括沿初始运动的方向继续运动。例如,对象可以最初以平行于地平面的速度分量例如1m/s移动。可以预期运动沿该方向继续。
预期轨迹可以考虑与对象和诸如地面或其他车辆的对象之间的接触相关联的轨迹的变化。例如,如果对象接触地面,则可以预期对象反弹到空气中或翻滚。如果对象没有根据预期的反弹或翻滚轨迹反弹或翻滚,则这可能指示漂移对象。
预期轨迹可以考虑由于诸如空气阻力、地面摩擦或接触效应的各种因素引起的速度/动能的预期损失。
在一些示例中,甚至可以确定对象的至少一个空气动力学特性例如面积、压力中心、形状或迎角,并且对于预期轨迹考虑对象的至少一个空气动力学特性例如面积、压力中心、形状或迎角,这可以有助于将质量的影响与阻力系数的影响隔离。
如果自身车辆10包括指示(针对自身车辆10的运动校正的)风速和/或方向的感测装置或天气数据,则可以对于预期轨迹考虑其。
如果对象的移动与预期轨迹不同,则对象可能是漂移的。
可能导致确定漂移的空中对象的差异包括一个或更多个加速度分量与根据预期轨迹的该分量中的预期加速度相比的变化。例如,当对象在空中时,对象可以在与重力引力的方向不同的方向上加速。
可能导致确定漂移的空中对象的差异包括该变化是增加。与期望相比增加的加速度指示对象的动能可能正在增加,因此对象可能是漂移的。
确定对象是漂移的空中对象可以是确定性的或概率性的。在一些示例中,每次满足标准之一时,对象是漂移的空中对象的概率指标可能增加。概率越高,保持自身车辆10的路径的成本以及与对象的碰撞越少。在其他示例中,满足所需数量的标准可能导致将对象确定性地分类为漂移的空中对象。
在一些示例中,确定对象是否是漂移的空中对象可以仅限定用于确定对象是否可超限运行的过程的一部分。分类或概率得分也可以考虑其他标准,例如对象的可变形性,以用于对对象是否可超限运行的整体确定。可变形性可以通过对对象的变形或扭曲进行分析来评估。可以通过对由感测装置检测到的对象的形状与预期相比的变化进行分析来评估可变形性。例如,塑料袋的表面由于风的作用可能看起来相对于彼此剪切或折叠。
该过程的另一示例部分可以取决于使用感测装置来检测其他道路使用者与预期轨迹(例如,车道跟随)的偏差,并且将该偏差与检测到的对象的位置和/或轨迹相关联。如果其他道路使用者正在避开对象,则对象可能不是可超限运行的。
在框6104处,对自身车辆10的方向和/或速度的控制取决于框6102。
在一些示例中,框6104可以包括根据框6102的结果以与自身车辆10的路径相关联的性能指标(成本函数)改变执行一个或更多个动作的成本。
在一些示例中,控制系统200可以根据与对象的预期接触来降低与继续进行规划路径相关联的成本。这可以包括降低继续进行规划路径的成本或者提高偏离规划路径的成本。如果例如由于针对自身车辆10的空间不足而引起改变方向例如改变车道的成本较高,则自身车辆10可能停留在规划路径上。然而,如果存在用于自身车辆10在对象周围操控的合理空间(例如,空间可用性),则成本可能足够高以避开该对象。
考虑到示例使用情况,相邻车道可以具有可以容纳自身车辆10的空间。该空间可以相对小,仅给领先道路使用者和跟随道路使用者留出若干车辆长度。该空间可以比空间可用性信号所要求的阈值空间小。如果对象是可超限运行的/漂移的空中对象,则自身车辆10将不会改变车道。如果对象不是可超限运行的/漂移的空中对象,则自身车辆10将改变车道。
在一些示例中,控制系统200可以根据与对象的预期接触来降低保持自身车辆10的当前速度的成本。这可以包括降低保持当前速度的成本或者提高制动的成本。
基于成本的方法有利地意指自身车辆10不太可能采取规避动作,但是如果这样做非常安全则可以采取规避动作。
在一些示例中,如果对象被确定性地分类为可超限运行/漂移的空中对象,则自身车辆10可以采取确定性动作,例如继续其规划路径以及/或者不降低其速度。
参照图19,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法7000,该方法包括:响应于与自身车辆10相关联的内部危险确定7002、7004车辆10必须至少部分地停在车道内;以及根据该确定,产生7006对自身车辆10的方向的控制,以使自身车辆10停止在相对于车道中心横向偏移的位置。
方法7000包括在框7002处接收与改变的用户特性和/或改变的车辆特性相关联的信息。例如,该信息可以指示与自身车辆10相关联的内部危险。内部危险的指示可以由控制系统200接收或者可以由控制系统200本身确定。
内部危险在提早限定内部危险。例如,内部危险可以响应于改变的用户特性和/或车辆特性。它们不同于与改变的环境特性例如交通信号灯、交通队列(queues)、接近的紧急服务车辆等相关联的外部危险。它们也不同于非危险,例如导航约束。此外,内部危险要求自身车辆10停止(停顿)。
如先前所描述的,基于改变的车辆特性的内部危险可以包括关于自身车辆10的故障。例如,该故障可以包括以下中的一个或更多个:电力故障;通信故障;或感测装置故障。
如先前所描述的,基于改变的用户特性的内部危险可以包括自身车辆10的乘员(例如驾驶员)被确定为无响应。根据驾驶员被检测为无意识以及/或者根据在从自身车辆10的自主模式到非自主模式的切换过程期间驾驶员无法控制自身车辆10,驾驶员可以被确定是无响应的。例如,驾驶员可能无法采取提示的动作。
如先前所描述的,可以禁止自身车辆10的原动机的推进扭矩可用性。推进扭矩是指正扭矩。
如先前所描述的,禁止的扭矩可用性可能是由于车辆特性的变化引起的。例如,变化可能包括所描述的故障,例如原动机变得不可操作。因此,自身车辆10可能需要自然停止。在一些示例中,禁止的扭矩可用性可能出于针对内部危险的各种原因而不一定限于故障。例如,禁止可以包括对多少和/或多长的推进扭矩可用于使自身车辆10停止的限制。该限制可以包括时间限制和/或距离限制。在实现方式中,一旦达到限制,则推进扭矩可能不再是可用的。
禁止的可用性的原因可能发生在原动机和/或传动系统上,因此,推进扭矩的受限可用性是指在车轮处测量的推进扭矩。
如果自身车辆10包括多个原动机,则对于所有原动机或对于较小的子集例如混合动力电动车辆的内燃发动机,可以禁止扭矩可用性。
方法7000包括在框7004处响应于框7002确定自身车辆10必须至少部分地在车道内停止。在这种情况下,车道是对交通开放的车道,而不是硬路肩。车道可以是自身车辆10当前所在的车道,或者是不同的车道。车道可以被选择为最外侧车道或最内侧车道,因为在这些车道中的任一个中,为了安全起见,自身车辆10可以至少部分地驶离高速公路。最外侧可以是优选的。最内侧车道可以是不与用于同一方向上的交通的另一车道共享其内侧边界的车道。最外侧车道可以是不与用于同一方向上的交通的另一车道共享其外侧边界的车道。
如果自身车辆10的当前车道不是最外侧车道,则在停止的过程中,选择外侧可用车道的上述要求还可以使自身车辆10将车道改变为最外侧可用车道。如果由于改变为外侧车道的预期或遇到的困难而引起外侧车道不可用,则可以选择内侧车道。内侧车道可以是最内侧车道。在一些示例中,根据交通数据或由感测装置检测到的交通,外侧车道可能不可用。
框7004可以是响应于框7002自身车辆10必须停止的第一确定和不能到达与车道分离的指定停止位置(目标停止位置)的第二确定的结果。
可以根据可用的推进扭矩做出不能到达指定停止位置的第二确定。如果推进扭矩未被禁止,则可能不进行第二确定。如果推进扭矩被禁止,则可以进行第二确定。
检查指定停止位置可以包括搜索硬路肩和/或紧急避难区和/或路旁停车处。这样的位置被指定用于停车至少是因为它们不对交通开放以及/或者可以仅用于紧急情况。
在一些示例中,指定停止位置可以对应于允许在车道中停止的车道。在一些示例中,指定停止位置可以对应于停车空间。然而,自身车辆10可能并不总是在这样的道路上。自身车辆10可以在高速公路上。
检查指定停止位置可以包括从多个候选停止位置中选择指定停止位置。指定停止位置和/或多个候选停止位置可以通过对地图数据和/或动态地图数据进行处理以及/或者通过对来自感测装置的信息进行分析来确定。
检查指定停止位置可以包括:确定对自身车辆10必须何时和/或在何处停止的至少一个约束;以及仅在指定停止位置的位置满足约束的情况下确定指定停止位置。约束可以要求指定停止位置接近自身车辆10。约束可以包括时间和/或距离限制。该限制可以取决于推进扭矩可用性是否被禁止以及/或者其被禁止多少。该限制可以取决于用于对在自主模式下负责驱动任务的硬件供电的能量可用性是否被禁止和/或其被禁止多少。该限制可以包括硬限制或者作为成本函数的一部分被实现。
如果未找到满足约束的指定停止位置,则可以进行第二确定,因此需要在车道中停止。例如,自身车辆10可以在仅具有软路缘(verges)而没有硬路肩或避难位置的一段高速公路上。
如果找到满足约束的指定停止位置,则可以不进行第二确定,因此不需要在车道中停止。自身车辆10可以在指定停止位置处停止。
方法7000包括在框7006处根据框7004产生对自身车辆10的方向的控制,以使自身车辆10停止在与车道中心横向偏移的位置。
横向偏移使得自身车辆10能够向车道中的其他道路使用者呈现较少的障碍。横向偏移可以超控由车道居中算法设置的车道位置,例如车道的中心。横向偏移量可以相对于自身车辆10在车道居中算法的控制下将所处的横向位置来测量。
框7006可以包括确定沿哪个方向横向偏移自身车辆10。该确定可以在偏移是外侧方向还是内侧方向之间。这使得自身车辆10能够进一步使对其他道路使用者的干扰最小化。
横向方向可以根据对包括车道的道路的哪个横向边界最接近自身车辆10的检测来确定横向方向。该检测可以是最外侧车道的外侧边界和最内侧车道的内侧边界中的哪一个在横向上最接近自身车辆10。如果最外侧车道在横向上最接近自身车辆10,则横向方向可以是外侧。如果最内侧车道在横向上最接近自身车辆10,则横向方向可以是内侧。横向偏移可以朝最接近道路的横向边缘的车道边界。在一些示例中,即使最内侧车道在横向上最接近自身车辆10,也优选外侧方向。
横向方向可以根据对到达横向边界中的每一个需要多少车道改变的检测来确定横向方向。横向偏移可以朝与需要更少的车道改变相关联的边界。在一些示例中,如果内部危险与自身车辆10的一侧相关联(例如,在车辆的左侧或右侧处的感测装置的故障),则横向偏移方向可以向自身车辆10的非故障侧。
在一些示例中,横向偏移量可能足以在自身车辆10停止时使自身车辆10的至少一部分跨越用于停留的车道的横向边界。在一些示例中,横向偏移可能能够使整个自身车辆10越过车道的横向边界并进入路缘,然而这可能并不总是可以的。横向偏移量可以是固定的或者可以是可变的。
可以控制横向偏移量以为紧急通道创建可能性。横向偏移量可以取决于其他道路使用者和/或交通状况。如果存在拥塞,例如高于阈值交通密度,则可以控制横向偏移以确保停止的自身车辆10不会突入到由其他道路使用者创建的任何紧急通道中。即使在自身车辆停止时不存在紧急通道,也可能发生这种情况。
横向偏移量可以受到至少一个约束的约束。
如果自身车辆10要跨越用于停留的车道的横向边界,则约束的示例涉及将在自身车辆10的至少一部分下方的地形。该方法可以包括确定在用于停留的车道的一侧检测到的地形的至少一个性质。车道的一侧可以对应于横向偏移的一侧(左侧或右侧)。要分析的地形可以在横向超出车道的横向边界在车道外侧的区域中。要分析的区域可以直接位于自身车辆10的一侧,并且可以可选地在自身车辆10的前方延伸。要分析的区域可以包括路缘。路缘可以是软路缘或铺砌的。
地形的性质可以包括表面粗糙度的指示。表面粗糙度可以通过由感测装置甚至专用地形传感器检测到的任何表面不均匀来指示。可以考虑平均粗糙度参数、浮雕的变化和/或最小高度与最大高度的差。表面粗糙度指示可以用于确定与自身车辆10相关联的已知行驶高度参数是否足以防止接地以及/或者足以确保所有自身车辆10车轮与地面接触。
地形的性质可以包括表面摩擦的指示。表面摩擦可以由检测到的地形类型或由感测装置检测到的天气相关参数以及/或者天气数据来指示。天气相关参数使得能够确定地形是否是泥泞的和/或下雪的和/或结冰的。如果地形是泥泞的和/或下雪的和/或结冰的,则表面摩擦可能低。可检测的地形类型可以包括以下中的至少一种:铺砌表面、草地、泥地、车辙、岩石或沙子。
可以根据地形的性质来约束横向偏移量。较低的表面摩擦可以减少偏移。较高的表面粗糙度可以减少偏移。减小的偏移可以减小关于在稍后移动自身车辆10时的牵引的问题的可能性。
可以根据地形的性质来约束自身车辆10的规划速度。具体地,可以控制当横向偏移增加时的速度。更具体地,可以控制当自身车辆10越过车道的横向边界并进入路缘时的速度。该方法可以在自身车辆10越过车道的横向边界时降低自身车辆10的速度,以补偿路缘的较低的表面摩擦和/或较高的表面粗糙度。
对低表面摩擦和/或高表面粗糙度的检测还可以使控制系统200进一步驱动自身车辆10,以尝试并检测具有较高的表面摩擦和/或较低的表面粗糙度的区域以停留。例如,可以根据针对自身车辆10前方距离投射地形信息的检测区域来确定停止位置,使得可以确定能够实现更高或最高的横向偏移的最合适的停止位置。
确定地形性质可以在任何时间执行,或者可以在满足低速条件时开始。例如,可以在自身车辆10已经开始减速之后确定地形性质。该确定可以在自身车辆10的速度低于某个值时发生,而在速度高于该值时不发生。这是因为如果自身车辆10以高速移动经过地形,则对于感测装置的给定采样率可能难以检测地形。所确定的地形性质的准确性可以随着自身车辆10的速度降低而增加。
对横向偏移量的另一示例约束与可能妨碍门打开的对象相关联。例如,该方法可以包括确定在车道的一侧检测到的至少一个对象是打开自身车辆10的门的阻碍。车道的一侧可以是如上所讨论的的横向偏移的一侧。该对象可以包括诸如护栏的交通栅栏,或者可以是可由感测装置检测到的任何其他固体对象。
横向偏移量可以取决于所确定的对象。例如,横向偏移量可以受到门的所需最小打开包络线的约束,其中,打开包络线足以使乘员离开自身车辆10。该方法可以确定自身车辆10和/或最小打开包络线与障碍物的接近度(例如,横向接近度),并且可以控制横向偏移不超过以下值:该值将门的打开包络线减小至低于最小打开包络线。
门的最小打开包络线可以是控制系统200已知的。最小打开包络线可以简单地包括距自身车辆10上的参考点的横向距离,该横向距离被预先确定为足以使乘员能够离开自身车辆10。在一些示例中,包络线可以遵循门和/或车身的三维轮廓,以使得能够确定乘员离开自身车辆10的三维打开尺寸。
在一些示例中,自身车辆10可以检测一个或更多个乘员何时离开自身车辆10,并且然后可以移动自身车辆10以进一步增加横向偏移,即使这将使打开门变得困难。自动闭门器可以确保在自身车辆10移动更靠近对象之前关闭门。将需要一些推进扭矩是可用的。该特征将进一步减少其他道路使用者的不便。
对诸如交通栅栏的对象的检测还可以使自身车辆10进一步驾驶,以尝试并检测允许更大的横向偏移的区域,例如该对象不存在或进一步远离车道边界的地方。
横向偏移的改变率可以控制横向偏移的改变速率以用于横向偏移的平滑且逐渐的增加,或者横向偏移的改变速率可以随着自身车辆10的减速而变化。该方法可以包括改变自身车辆10朝目标横向偏移从车道的中心横向偏离的速率。
在一些示例中,横向偏移可以仅在自身车辆10将要停止时在自身车辆10停下之前的最后几米/秒/ms-1内开始增加。如果响应于框7002和7004而采用制动来使自身车辆10减速,则横向偏移可以在制动开始之后开始增加。这是因为在不同表面上使用不同车轮的制动的稳定性差,并且在转向时的制动的稳定性或制动牵引力也差。
横向偏移的改变速率可以取决于距离。该距离可以包括距目标停止位置的距离。该距离可以包括纵向距离。当更靠近目标停止位置时,速率可能增加。这确保了自身车辆10在交通内可预测地表现更长的时间。
横向偏移的改变速率可以取决于速度。该速度可以包括自身车辆10的速度。该速率可以在速度较低时增加。这确保了在增加偏移速率之前,可以获得对地形性质的更准确的检测。
横向偏移的改变速率可以取决于位置。该位置可以对应于横向偏移量。该位置可以对应于自身车辆10相对于车道边界和/或路缘的位置。该速率可以根据自身车辆10越过车道边界并进入路缘而减小。这样可能会减少打滑的机会。
该速率可以进一步取决于地形性质以及/或者对象的存在。如果地形性质是最佳的以及/或者对象不存在,则对于横向偏移操控的至少一部分,该速率可以更高。
鉴于以上,自身车辆10在停止时呈现较少的障碍。
参照图20,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法9000,该方法包括:响应于与自身车辆10相关联的内部危险确定9002、9004自身车辆10必须停止,其中,至少在确定自身车辆10必须停止与自身车辆10停止之间禁止自身车辆10的原动机的推进扭矩可用性;以及产生9006对自身车辆10的方向的控制,以使自身车辆10在停止时至少执行从第一车道到第二车道的车道改变。
方法9000包括框9002,在框9002中响应于与自身车辆10相关联的内部危险确定自身车辆10必须停止。针对框9002的原因可以与针对框7002的原因相同。在该示例但不一定是所有示例中,框9002被限制于原动机的推进扭矩可用性被禁止的情况。被禁止的推进扭矩和针对被禁止的推进扭矩的原因可以如先前所描的述,特别是关于框7002所描述的。
方法9000包括框9004,在框9004中响应于框9002确定需要至少一次车道改变。
确定需要至少一次车道改变可以包括确定到达指定停止位置(目标安全停止位置)需要至少一次车道改变。确定指定停止位置可以如以上关于框7004的“第二确定”所描述的。
如关于框7004所描述的,可以找到满足约束的指定停止位置。在该示例中,约束中的至少一个可以取决于被禁止的推进扭矩可用性,例如对自身车辆10在没有推进扭矩的情况下可以滑行多远的约束。因此,指定停止位置被设定为自身车辆10的目标停止位置。
确定需要车道改变可以包括确定目标停止位置是否在与自身车辆10的当前(第一)车道不同的(第二)车道中。如果目标停止位置在不同的车道中,则可能需要车道改变。可以确定便于进入目标停止位置所需的车道改变的次数。例如,如果自身车辆10在三车道单向高速公路上的最内侧车道上,则需要两次车道改变以便于进入硬路肩。
在一些示例中,可能不能找到满足约束的指定停止位置。在这种情况下,车道改变可以用于到达最外侧车道。如关于方法7000所描述的,车道改变可以用于到达横向偏移可以增加的车道。在一些但不一定是所有示例中,出于以上针对方法7000所描述的原因,车道改变可以用于到达最内侧车道。
方法9000包括框9006,在框9006中控制系统200产生对自身车辆10的方向的控制,以使自身车辆10在停止时执行所需的车道改变。
车道改变的实现方式可以由诸如车道改变算法和路径规划算法的相关算法来管控。因此,如先前所描述的,控制可以是交通感知的。在一些示例中,与没有内部危险的情况相比,空间可用性信号的阈值大小可以根据内部危险而减小。这便于更容易的插入交通。此外,可以忽略以下空间:需要大于用最大(禁止的)推进扭矩可实现的加速度的加速度来到达该空间。例如,自身车辆10可以被约束为仅利用经由滑行和/或制动可获得的空间。
在一些示例中,控制可以由速度控制算法来管控。尽管推进扭矩可用性可能被禁止,但制动可能是可用的。该方法可以尝试在增加自身车辆10的制动以降低自身车辆10的速度之前执行车道改变中的一个、一些或所有。这样,推迟制动确保自身车辆10在车道改变有困难的情况下具有更多的动量可用于重新尝试车道改变。增加制动之前的制动状态可以包括没有制动、从确定内部危险之前的制动水平或者低于阈值的制动水平。
在所有情况下或根据是什么引起内部危险,制动可以被推迟。例如,如果内部危险是由电力供应的电力故障引起的,则备用电力供应可能无法为同时的制动和转向提供许多电力。
不仅可以推迟初始制动,而且在一些示例中,每次进行转向输入时都可以减少或消除制动。
参照图21,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法10000,该方法包括:确定10002与自身车辆10前方的至少一个道路使用者改变其横向位置远离自身车辆10的当前车道相关联的一个或更多个特性,其中,特性中的至少一个与改变速率相关联,该改变速率与道路使用者改变其横向位置相关联;以及根据该确定产生10004对自身车辆10的至少一个子系统的超前控制,使得可以减轻当前车道中潜在的未检测到的危险。
通过上下文,考虑自身车辆10在诸如高速公路的道路上行驶的使用情况。自身车辆10以特定间隔跟随在自身车辆10正前方的第二道路使用者并且适应第二道路使用者的任何速度变化。例如,间隔可以是约两秒。第二道路使用者可能阻挡感测装置的一个或更多个传感器的视角,特别是如果第二道路使用者是重型货车。因此,这些传感器可能无法感知外部危险,例如在自身车辆10前方和第二道路使用者前方的车道中停止的车辆。
如果存在这样的危险对象,特别是在高速的高速公路上存在这样的危险对象,则在自身车辆10前方的道路使用者将通过制动和/或转弯来执行规避操控。如果由感测装置检测到规避操控,特别是自身车辆10前方的多个道路使用者的转弯模式,则自身车辆10可以具有指示外部危险的信息。该信息将通过使得能够在外部危险已经进入自身车辆10的感测装置的视线之前检测外部危险对其他道路使用者的影响来间接指示外部危险。在自身车辆10正前方的第二道路使用者已经执行规避操控之前,外部危险可以是可检测的。
方法10000包括在框10002处确定与自身车辆10前方的至少一个道路使用者改变其横向位置远离自身车辆10的当前车道相关联的一个或更多个特性,其中,特性中的至少一个与改变速率相关联,该改变速率与道路使用者改变其横向位置相关联。
在“至少一个道路使用者”仅涵盖一个道路使用者的程度上,该道路使用者可能不是第二道路使用者(在自身车辆10的正前方)。这是因为等到第二道路使用者执行规避操控时,可能存在不期望的短时间来进行反应。然而,如果多个道路使用者的特性被监视,则第二道路使用者可能是多个道路使用者之一或者可能不是多个道路使用者之一。
可以根据由控制系统200获得的信息来确定特性。该信息可以来自自身车辆10的感测装置。可以要求其特性被确定的所有道路使用者彼此在同一车道中。可能要求道路使用者与自身车辆10在同一车道中。
道路使用者可由信息指示,因为感测装置的一个或更多个传感器对道路使用者的至少一部分具有直接或间接的视线。
如果第二道路使用者具有玻璃壳体,则直接视线可以包括直接穿过第二道路使用者的玻璃壳体到其他道路使用者的视线。视线可以穿过第二道路使用者的后窗和前窗。直接视线可以至安装在自身车辆10的腰部上方的感测装置。
视线可以在第二道路使用者的下侧以下。在这种情况下,一个或更多个传感器可以在自身车辆10的腰部以下以及/或者在保险杠上。
一个或更多个传感器的视野的至少一部分可以面向前方,即在自身车辆10的行进方向上。
间接视线可以包括具有一个或更多个反射的传播路径。反射可能在道路表面、另一道路使用者或基础设施或者它们的组合上。各种感测装置可以能够经由反射检测隐藏的对象。例如,雷达306可以被调谐以在第二道路使用者周围/下方传播无线电波模式。无线电波可以在第二道路使用者下方的道路上反射,并且因此提供用于检测第二道路使用者前方的隐藏对象的手段。
上述技术使得能够监视第二道路使用者前方的至少一至三个道路使用者的运动,即使它们稍微被第二道路使用者遮挡。在一些示例中,第二道路使用者前方的道路使用者可能仅在其开始横向位置改变时才可被检测到。
框10002的一个或更多个特性中的至少一个与改变速率例如横向加速度和/或横向加加速度相关联,该改变速率与道路使用者改变其横向位置相关联。一个或更多个特性也可以包括至少一个附加特性。示例附加特性可以与道路使用者的制动相关联。
横向位置的改变可以远离自身车辆10的当前车道,该当前车道可以是道路使用者的当前车道。横向位置的改变可能使道路使用者完全进入不同的车道以及/或者完全离开当前车道。
在一些示例中,横向位置的改变可以较小并且道路使用者可以保持在当前车道的横向边界内。这可以指示车道一侧的小碎片或坑洼,其可以在不完全离开车道的情况下被避开。因此,横向位置的较小(例如,低于阈值)的改变可以降低自身车辆10停留在当前车道中的成本。
与横向位置的改变相关联的改变速率可以包括横向加加速度。加加速度是用于区分规避操控与激进或运动性驾驶的有用特性。激进或运动性驾驶员可能会以较高的横向加速度但相对较低的加加速度改变其横向位置,因为加加速度趋向于使车辆不稳定。在一些示例中,可以考虑横向加加速度和横向加速度两者。
在一些示例中,如果改变速率(横向加速度和/或横向加加速度)超过阈值(经受任何其他检查),则该方法可以进行至框10004,并且如果改变速率不超过阈值,则方法不进行至框10004。替选地,该方法可以进行至框10004,而与通过根据框10002中的特性控制成本函数的成本无关。
为了进一步减少对规避操控的误报检测的机会,该特性可以与如上所述的自身车辆10前方的多个道路使用者改变其横向位置的横向运动的相似性相关联。多个道路使用者包括上面提到的道路使用者,并且可选地包括第二道路使用者。可以使用相似性算法来确定横向运动的相似性。可以使用回归技术、分类技术、排序技术和/或任何其他适当的技术来检查相似性。针对其确定相似性的特性可以包括以下中的一个或更多个:与改变其横向位置相关联的改变速率,例如横向加加速度和/或横向加速度;横向速度;通过改变其横向位置引起的横向位移;遵循的路径;何时和/或何处开始改变其横向位置等。
上述特性和/或技术选择的组合可以被选择以建立与横向运动波相关联/一致的道路使用者的行为模式。术语“波”在本文中是从交通波理论借用的,尽管在这种情况下应用于横向运动而不是前进(headway)。多个道路使用者的规避操控可以限定波。在波中,最前面的道路使用者将改变其横向位置,然后是下一道路使用者改变其横向位置,并且然后是下一个。横向位置的改变可能沿同一方向(左或右)。在一些示例中,波可以相对于道路静止,例如当危险是静止的障碍物时。在一些示例中,波可能会随着交通而移动,例如当危险是移动的非常慢的道路使用者以正确的方式驾驶时。在一些示例中,波可能会逆着交通移动,例如当危险是由错误方式的驾驶引起时。可以校准相似性算法以确定当横向运动波发生时的相似性。例如,由道路使用者沿同一方向、以特定顺序并在特定位置处执行的横向操控可能致使相似性被确定。
在一些示例中,如果相似性被确定和/或在相似性阈值(例如范围)内,则该方法可以进行至框10004(经受任何其他确定),并且如果相似性未被确定,则该方法可以不进行至框10004。
为了进一步减少对规避操控的误报检测的机会,框10002可以包括确定一个或更多个特性是否与非规避横向移动相关联。如果特性与非规避横向移动相关联,则方法10000可以不进行至框10004。
确定特性是否与非规避横向移动相关联可以取决于动态地图数据或地图数据。可以将横向移动的一个或更多个特性例如相对于高速公路的方向(左或右)和/或位置与地图数据中的信息进行比较。该信息可以包括路口信息。路口信息可以包括路口位置信息。路口位置信息可以指示路口的位置,或者至少路口的驶出匝道。路口信息可以指示离开高速公路到路口所需的横向运动方向(左或右)。如果横向移动的方向和/或位置与路口的方向和/或位置一致,则方法10000可以不进行至框10004。当方向相同并且位置指示横向移动可能在路口处离开高速公路时,可以确定一致性。例如,操控和路口的位置可以在阈值接近度内。所述位置可以特定于进入路口所需的车道。
然而,如果横向移动的方向和/或位置不一致,则横向移动可以指示规避操控以避免在主车道上形成队列。不一致的方向包括在接近驶出匝道起点时横向移动沿高速公路的内侧方向。在这种情况下,该方法可以进行至框10004。
此外,即使移动与路口一致,如上所描述的高加加速度横向运动仍可以指示规避横向移动。在这种情况下,该方法可以进行至框10004。
确定特性是否与非规避横向移动相关联可以取决于置信度条件。置信度参数可以与组合概率等相关。如果对多个特性进行分析,这是有用的。某些特性例如横向加加速度和满足相似性要求的特性可能比其他特性具有更高的置信度分值。可能需要最小阈值组合概率来满足置信度条件。如果满足置信度条件,则方法10000可以进行至框10004。如果不满足置信度条件,则方法可以不进行至框10004。
可以校准/训练以上对操控是规避的还是非规避的确定,以确保仅在可能存在道路使用者正在规避的潜在的看不见的危险时才执行框10004。如以上所提到的,潜在的看不见的危险可能是道路使用者。然而,潜在的看不见的危险可能是任何危险,例如行人或任何其他固体对象。在一些示例中,潜在的看不见的危险可能是液体对象,例如深水坑。潜在的看不见的危险甚至可能包括烟雾。
在一些示例中,该方法可以估计潜在的看不见的危险的位置,例如其与哪个车道相关联。潜在的看不见的危险可能在当前车道上,因为当前车道上的道路使用者正在偏离当前车道。因此,如果自身车辆10保持其路径而没有规避,则将会发生碰撞。在一些示例中,潜在的看不见的危险可能在另一车道上,但当道路使用者试图保持彼此之间的安全侧间隔时会在多个车道中引起横向运动。
当该方法准备好进行至框10004时,与潜在的未检测到的危险对应的推定对象可以被放置在控制系统200的算法中。例如,可以在与自身车辆10的路径相关联的成本函数中创建推定对象。与采用与道路使用者类似的横向改变的路径相比,这可能增加保持自身车辆10的路径(例如,以当前车道为中心)的成本。可能难以知道潜在的未检测到的危险的确切位置,但是如果道路使用者向左移动,则推定对象可能不在道路使用者开始的位置(例如,车道中心)的左侧,并且如果道路使用者向右移动,则推定对象可能不在右侧。如果一些道路使用者向左移动而其他道路使用者向右移动,则推定对象可能在车道中心。
在一些但不一定是所有示例中,该方法可以根据指示其他道路使用者的横向移动波的移动的处理信息来确定潜在的未检测到的危险可能是静止的还是移动的(参见上面的讨论)。
框10004包括根据该确定产生对自身车辆10的至少一个子系统的超前控制,使得可以减轻当前车道中潜在的未检测到的危险。
在潜在的未检测到的危险是真实的情况下,超前控制可以是以在潜在的未检测到的危险是真实的情况下降低影响的可能性和/或严重性的任何方式对自身车辆10的任何一个或更多个子系统的控制。超前控制可以至少包括与预碰撞协议相关联的准备步骤。超前控制可以包括以下动作中的至少一种:增加安全带张力;将电子可调节式座椅调节至用于安全气囊有效性的最佳位置;关闭一个或更多个窗;减少制动片无效运动;施加制动力;增加自身车辆10前方的道路使用者后方的跟随距离;使自适应悬架系统调节阻尼和/或行驶高度;调节定向前照灯以增加对潜在的未检测到的危险的照明;使用危险信号灯;或者降低自身车辆10的速度。
在一些示例中,自身车辆10的横向位置可以远离车道中心并且沿框10002的所分析的道路使用者的横向移动的方向改变。自身车辆10可以停留在当前车道的车道边界内,除非通过直接检测确认危险或直到通过直接检测确认危险。
增加跟随距离可以包括制动和/或小于第二道路使用者加速。自身车辆10的速度可以降低。增加的跟随距离在稍后需要紧急制动的情况下提供了更大的停止距离。
施加制动力和/或减少制动片无效运动可以包括预填充与制动控制致动器相关联的液压系统。可以使制动片更靠近摩擦表面(例如盘、鼓)以提高响应性。在一些示例中,可以施加不足以使自身车辆10明显地变慢的少量制动。
在一些示例中,可以减少误报检测的影响。超前控制的规模可以取决于框10002的特性。例如,较高的置信度得分、相似性或值可以增加超前控制的规模。增加规模可以包括执行更多的上述动作。与可能被感知的动作相比,不太可能被感知的动作可能要求危险存在的确定性更低。增加规模可以包括以更大的量执行所选动作的任何可变方面。例如,跟随距离可以增加更多。在示例实现方式中,当危险的确定性较低时,自身车辆的响应可能对其乘员而言是不可感知的。当危险的确定性较高时,自身车辆10可能明显地变慢。
在一些示例中,超前控制的规模受到乘员约束的约束。乘员约束可以是工厂预定的以及/或者可以取决于自身车辆10的操作模式。乘员约束可以包括舒适目标。舒适目标可以包括对诸如加加速度、减速度、前进速度和/或最小速度的参数的限制或性能指标。操作模式可以包括舒适模式、动态模式、运动模式和/或跟踪模式。每种模式可以针对多个参数限定舒适目标。
尽管已经关于横向运动描述了上述方法10000,但是应当理解,该构思可以应用于除横向运动之外的运动。该构思可以应用于垂直运动。方法10000可以确定垂直运动是否指示坑洞(pot-hole)或超限运行对象。例如,可以通过检测第二道路使用者前方的道路使用者的制动来预计第二道路使用者的制动。
尽管已经关于自身车辆10的当前车道中的道路使用者描述了上述方法10000,但是该构思可以应用于与自身车辆10不同车道中的道路使用者。考虑危险在不同的车道中并且道路使用者正在朝自身车辆10的当前车道横向改变位置的情况。可以根据该确定增加移动至不同车道中的成本。自身车辆可以改变其横向位置以为道路使用者朝当前车道横向改变其位置提供空间。自身车辆可以执行如上所提到的超前控制。
参照图22和图23,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法11000,该方法包括:确定11002交通干扰;将交通干扰与第一车道相关联11004;以及根据关联产生11006对自身车辆10的方向的控制以使自身车辆10增加自身车辆10与自身车辆10的当前车道的中心的横向偏移,同时保持在当前车道内,其中,当前车道与第一车道相同或者与第一车道相邻,其中,横向偏移沿远离第一车道的方向,。
典型的车道居中算法可以实现诸如有利于居中车道位置的成本图的功能。如果将车道位置调节为偏离中心的成本与居中相比是有利的,则自身车辆10的预定横向位置可以改变至较低成本的偏离中心位置。成本图可以根据与其他道路使用者的侧间隔或车道改变算法来改变。然而,如果车道居中算法可以根据交通干扰先发性地调节车辆位置以增加其横向间隔,则这将是有益的。
在框11002处,该方法包括确定交通干扰。交通干扰可能会阻碍车辆在交通干扰位置处的前进。例如,交通干扰可以包括诸如交通队列和/或封闭车道的交通状况。交通干扰可能会阻碍交通流量或速度。交通干扰可以与多个其他道路使用者相关联,例如交通干扰可以包括交通队列。
然而,术语交通干扰不限于这样的情况。例如,交通干扰包括与高速度差和距其他道路使用者的小的横向间隔相关联的各种环境。例如,交通干扰可以与在高速度差的情况下以高速经过对象或者被对象以高速经过相关联。这样的环境可能不一定是交通流量或速度的障碍。然而,这样的环境可能会干扰前方道路的可见性,并且/或者可能不会留出宽的横向安全裕度。例如,参见图22中的“普通自主汽车的轨迹”,其停留在与正在排队驶出匝道的停止交通的车道相邻的车道的中心,仅留出窄的横向安全裕度。
交通干扰的示例包括以下中的一个或更多个:交通状况;路口;临时街道设施(例如,交通锥标);封闭车道;缓行(车道分离)通过交通的车辆,例如摩托车或自行车或者紧急服务车辆;或者宽负载车辆。交通状况可以包括缓慢移动或停止的交通队列或封闭车道。在一些但不一定是所有示例中,如果路口、临时街道设施和/或车道封闭与在其位置处或接近其位置的交通队列相关联,则路口、临时街道设施和/或车道封闭可能仅是交通干扰。
交通干扰可能超出自身车辆10的第一感测范围或者在第一感测范围内。例如,该信息可以指示超出第一感测范围并且在第二较远感测范围内的交通干扰。该信息可以包括如先前所描述的地图数据和/或动态数据。
在一些示例中,用于在框11002中确定交通干扰的信息可以包括以下先前描述的特征中的一个或更多个:地图数据,包括关于路口的信息;道路标志信息,包括关于路口和/或车道封闭的信息;动态地图数据,包括关于车道封闭的信息;或者动态交通数据,包括关于交通状况的信息。这使得能够确定超出第一感测范围的交通干扰。
在一些示例中,在框11002中使用的信息可以包括以下中的一个或更多个:来自自身车辆10上的具有对交通干扰和/或一个或更多个其他道路使用者的视线的感测装置(特别是一个或更多个前传感器和/或后传感器)的信息。
可以使用感测装置来检测不太可预测的交通干扰,例如宽负载车辆和缓行的道路使用者。后传感器可以检测缓行的道路使用者。可以根据以下中的至少一个将道路使用者确定为缓行的道路使用者:缓行的道路使用者的位置;缓行的道路使用者的分类;自身车辆10周围交通的群体行为。该位置可以包括跨越多个车道的位置。该分类可以将道路使用者识别为紧急服务车辆以及/或者光信号对应于紧急服务车辆的光信号的分类。该分类可以识别摩托车和/或自行车。群体行为可以包括自身车辆10周围的道路使用者调节其横向位置,以针对缓行的道路使用者创建通道。
道路使用者可以根据道路使用者的宽度将道路使用者确定为宽负载车辆。如果宽度高于阈值,则道路使用者可能是宽负载车辆。前传感器可以检测宽负载车辆。
宽负载车辆和/或缓行车辆可以经由车辆对车辆通信将其存在传达给自身车辆10。
道路标志信息可以从由感测装置感测到的信息中得出,或者从包括道路标志信息的地图数据和/或动态地图数据得出。元数据或图像数据可以指示道路标志上的目的和/或任何标记,以由控制系统200解释。道路标志可以是永久性道路标志。在一些示例中,动态地图数据可以包括道路标志信息以使得能够确定诸如车道封闭警告标志的临时标志,所述临时标志通常是临时的并且在道路工程期间和/或一天中的某些时间处或者响应于诸如事故车辆的危险障碍物而发生。
关于路口的信息可以包括关于与路口相关联的位置的信息,例如路口位置、驶入匝道位置、驶出匝道位置或其组合。地图数据可以指示驶入匝道上的交通是否必须与高速公路的现有车道中的交通合并。地图数据可以指示驶入匝道是否继续作为高速公路上的额外车道。同样,地图数据可以指示交通是否必须离开现有车道以使用驶出匝道。地图数据可以指示高速公路的现有车道是否变成驶出匝道的车道。这些指示可以与地图数据的细节例如道路标记区分开。
上述交通状况之一是交通队列。并非所有交通队列都可以被确定为框2102中的交通状况。例如,交通队列可能需要满足严重性条件以被确定为交通状况。可以由自身车辆10或动态交通数据的提供者以一种或更多种方式确定满足。例如,交通速度可能需要低于阈值。交通密度可能需要高于阈值。车间距离可能需要低于阈值。可能需要超过阈值达大于阈值距离(例如,交通队列长度)和/或频率。在高速公路上的两个点之间行驶可能需要花费高于阈值的旅行时间。这些变量中的一个或更多个的空间和/或时间改变可能需要指示恶化的状况而不是改善的状况。例如,自身车辆10前方的交通密度可能需要相对于当前交通密度增加而不是下降。检查以上变量确保将交通队列与交通流中的暂时波动和正常波动区分开。这减少了误报的可能性。
临时街道设施可以使用感测装置直接检测或者使用动态数据间接检测临时街道设施。例如,临时街道设施可以包括交通锥标或临时障碍物。例如,动态地图数据可以指示车道封闭与道路工程相关联,其对于街道设施的检测可能是必要的且足够的。
在一些示例中,交通干扰可以通过其他手段例如与自身车辆10的V2V或V2I通信来检测。
在框11004处,该方法包括将交通干扰与第一车道相关联。第一车道可以是多个车道中的用于在自身车辆10正在行驶的道路或高速公路上沿第一方向行驶的车道。信息可以具有足够的分辨率、粒度和/或细节,以使交通干扰能够与高速公路的特定车道相关联,如先前所描述的。类似地,如先前所描述的,信息可以基本上是实时的并且经常更新。第一车道可以是或者可以不是自身车辆10通过路径规划算法规划在其上行驶的车道。
与第一方向上的所有车道相反,交通干扰可以具体地与第一车道相关联,而不是第一方向上的所有车道。在车道封闭的情况下,信息可以通过指示哪些车道是封闭的以及/或者哪些车道是开放的来直接指示这一点。
在交通队列的情况下,控制系统200或动态数据的提供者可以被配置成确定与第一方向上的其他车道相比与第一车道相关联的交通干扰的相对严重性。如果严重性差异不显著,则可以不进行与第一车道的相关联并且该方法可以终止。例如,可以通过确定哪些车道满足严重性干扰以及/或者通过比较如以上关于框2102所公开的变量的大小来确定相对严重性。例如,如果大小的差异高于针对车道子集的阈值以指示车道子集中增加的交通/排队,则车道干扰可以与车道子集相关联。替选地或附加地,如果针对车道子集而不是其他满足严重性干扰,则交通干扰可以与车道子集相关联。
在一些示例中,该方法还可以包括将交通干扰与路口相关联。例如,该方法可以包括确定与路口相关联的位置。该方法可以将与路口相关联的位置与和交通干扰相关联的一个或更多个位置进行比较。该方法可以确定诸如交通队列的交通干扰在与路口相关联的位置之前开始并且在与路口相关联的位置处结束或者不在与路口相关联的位置之后结束。位置之间的这种相关联使得能够进行交通队列与路口相关联的确定。当进行这样的相关联时,框11004可以将交通干扰与被确定为与路口相交以便于进入/离开路口的车道相关联。在驶出匝道的情况下,可以确定第一车道中的交通队列在路口处离开高速公路。在驶入匝道的情况下,可以确定交通队列在第一车道上以使得驶入匝道上的交通能够进入第一车道,或者甚至交通队列在驶入匝道本身上。
将临时街道设施与第一车道相关联可以包括确定临时街道设施至少在第一车道的车道边界上,可选地超出车道边界突入至第一车道中。这可以使用感测装置直接检测。然而,在一些示例中,这可以通过将道路工程与直接邻近第一车道的车道相关联来检测。然后可以假设临时街道设施存在。
将缓行的道路使用者与第一车道相关联可取决于以下中的一个或更多个:缓行的道路使用者的位置;群体行为。被跨越的车道之一可能是第一车道。群体行为可以包括针对至少部分在第一车道中的缓行车辆创建通道。
将宽负载车辆与第一车道相关联可以包括确定以下指示:宽负载的横向边缘在第一车道的第一侧(横向边界)的阈值接近度内以及/或者至少部分地侵入第一车道的第一侧。
在框11006处,该方法包括根据框11004产生对自身车辆10的方向的控制,以使自身车辆10增加自身车辆10与自身车辆10的当前车道的中心的横向偏移。与横向偏移的增加相关联的横向偏差速率可以取决于舒适状况。舒适状况可以施加限制加加速度和/或加速度的性能指标。
当前车道可以与第一车道相邻。这在图22中示出。增加的横向偏移也被示出为“建议的改进轨迹”。横向偏移沿远离第一车道的方向。来自交通状况的附加横向偏移提供了如上所提到的的各种优点。在图22的情况下,如果自身车辆10需要突然进一步改变其横向位置,例如车辆意外地从第一车道驶出进入当前车道,则所需的横向偏差量特别是加加速度被减少,因为自身车辆10已经横向偏离第一车道。
如图22所示,随着自身车辆10接近交通干扰,横向偏移可以逐渐增加。在自身车辆10和交通干扰处于同一位置之前,横向偏移量抢先增加。在交通干扰已经经过或已经被经过之后,横向偏移然后可以逐渐减小。横向偏移可以逐渐减小,直至达到与交通干扰无关的车道位置(例如,车道中心)。
在一些但不一定是所有示例中,当前车道可以是第一车道。如果自身车辆10在第一车道中,则自身车辆10可以规划车道改变,该车道改变开始于按照框11006朝目标车道横向漂移。这样,如果在接收到可用空间可用性信号之前自身车辆10必须停止/匹配交通干扰速度,则自身车辆10将不必进行大的转向输入以从第一车道驶出并进入目标车道。
处于其横向偏移位置的自身车辆10可以保持在当前车道的边界内,以遵守适用的高速公路法。因此,在一些示例中,在方法11000中不触发车道改变算法。在一些示例中,当自身车辆10处于横向偏移位置时,处于横向偏移位置的自身车辆10可能靠近当前车道的最近横向边界不超过约10cm至20cm。该范围可以限定至横向边界的最大阈值接近度,以避免使横向边界另一侧的相邻车道中的其他道路使用者关于自身车辆10的意图感到困惑。在一些示例中,横向偏移量可能受到距相邻车道内的道路使用者的所需的最小横向间隔距离的约束。如果检测到相邻车道中的道路使用者经过自身车辆10或与自身车辆10相邻,则横向偏移量可以通过约束来减小。
横向偏移可以取决于检测到的自身车辆10前方和/或后方的一个或更多个其他道路使用者的横向偏移。自身车辆10可以服从其他道路使用者的群体行为。
在道路使用者缓行通过交通的示例中,横向偏移的方向可以远离缓行车辆的路径。可以控制横向偏移量以创建阈值宽度的通道以使得缓行车辆能够经过自身车辆10。针对摩托车或自行车的阈值宽度可以比针对紧急服务车辆的阈值宽度小。如果自身车辆10距邻近自身车辆10的另一道路使用者的横向间隔超过阈值宽度,则横向偏移(如果有任何需要)可能是足够的。
实现框11006可以包括修改车道居中算法。例如,跟随没有横向偏离第一车道的路径的成本可能超过跟随横向偏离第一车道的路径的成本。
考虑路口的示例,控制系统200可以被配置成根据导航信息来确定是否要避开交通干扰。交通干扰可以是交通状况,例如交通队列。
控制系统200可以确定自身车辆10是否要在路口处离开高速公路。第一车道可以如上所描述的与路口相交。如果自身车辆10要保持在高速公路上,则横向偏移可以如上所描述的远离第一车道,例如图22所示的。
如果自身车辆10要在路口处离开高速公路并且自身车辆10已经在第一车道中,则可以不实现横向偏移。在一些示例中,横向偏移可以沿路口的方向增加,以用信号通知要在路口处离开高速公路的意图。如果自身车辆10要在路口处离开高速公路并且自身车辆10不在第一车道中,则可以实现进入第一车道的车道改变。车道改变可以如关于方法2100、2200所描述的。横向偏移可以朝第一车道并且在车道改变之前,以用信号通知要在路口处离开高速公路的意图。
考虑缓行车辆的示例,控制系统200可以被配置成确定自身车辆10是否能够越过当前车道的车道边界靠边停车。在一些情况下,适用的高速公路法优先允许紧急服务车辆通过。例如,当没有足够的空间用于车道改变时,可以禁止自身车辆10越过当前车道的横向边界。可以禁止自身车辆10行驶太慢。如果自身车辆10不能靠边停车,则控制系统200可以被配置成实现框11006。如果自身车辆10能够靠边停车,则横向偏移可以超出车道的横向边界并且进入路缘或相邻车道中。
考虑车道封闭的示例,偏移沿远离第一车道的方向。如果道路使用者正好在车道封闭位置之前从第一车道驶出,留下很少的时间用于反应,则增加的横向偏移因此减少了自身车辆10所需的任何横向规避操控。
考虑临时街道设施的示例,偏移沿远离临时街道设施的方向。
在一些示例中,框11006的横向偏移可以伴随有自身车辆10的速度变化。速度变化可以是减小自身车辆10与交通干扰之间的速度差。速度变化可以包括自身车辆10的减速。减速可以包括摩擦制动、超限运行制动和/或再生制动。自身车辆10可以减速至降低的目标速度以经过交通干扰。降低的速度进一步降低了高速感觉,因为即使在偏移位置处,自身车辆10仍然可以在横向上非常接近交通干扰。
在某些司法管辖区和道路类型中,在车辆停止时可能需要创建紧急通道,即使没有接近的紧急服务车辆。因此,当自身车辆10正在停止时,例如在时停时动交通中,横向偏移可以被紧急通道功能暂时超控。
在一些示例中,控制系统200可以产生对自身车辆10的进一步控制,以将车道改变至与横向偏移位于当前车道中心的同一侧的第二车道。因此,横向偏移可能是为车道改变做准备。横向偏移可以是在控制系统200等待空间可用性信号时,该空间可用性信号是在交通感知车道改变算法确定第二车道中的交通中的阈值空间(间隙)时接收到的。
在一些示例中,可以根据等同于方法2200的框2208的确认框在确认存在交通干扰的情况下执行框11006。
参照图24和图25,提供了用于控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法12100,该方法包括:确定12102需要自身车辆10的转向操控;以及在转向操控开始之前,产生12104对至少一个定向照明源12002的控制,以朝与转向操控相关联的自身车辆10的预期路径引导照明。
定向照明源12002可以用于发射可见光谱中的光。定向照明源12002可以用于照明自身车辆10外部的环境。定向照明源12002可以至少部分地提供自身车辆10的前照灯的功能。自身车辆10可以包括在自身车辆10的每个横向侧、接近前保险杠的定向照明源12002。定向照明源12002可以用于前照灯模块。在一些但不一定是所有示例中,前照灯模块可以容纳定向照明源12002和用于非前照灯功能的其他照明源,例如转向信号灯。定向照明源12002可以在使用中可操作以提供至少近光束和/或全光束的功能。
定向照明源12002可以定向至使得实现一定程度的自动光束瞄准控制的程度。自动光束瞄准控制可以至少沿着水平面。相关的自动光束瞄准控制技术包括:定向前照灯;先进的前照明系统;无眩光远光灯系统;以及像素光系统。
定向照明源12002可以包括具有多个像素的矩阵灯。这样的灯在能够使用称为像素灯的技术控制的一类灯内。
多个像素可以组装在公共基板或结构上,或者组装在多个基板或结构上。像素的数量可以在数十的数量级。在一些示例中,像素的数量可以在数百的数量级。在一些示例中,像素的数量可以在数千的数量级。在一些但不一定是所有示例中,像素可以包括发光二极管。
由像素中的至少一个发射的光(或其他辐射)可以具有由光轴限定的方向,该方向不同于由像素中的至少一个其他像素发射的光的方向。在一些示例中,多个像素中的每一个的光轴可以相对于彼此以不同的方向定向。
像素中的每一个可以关于光轴与不同照明场相关联。当像素中的所有像素被照明时,每个像素的照明场的边缘可以交叠以创建平滑的照明模式。
多个像素可以限定像素网格。多个像素可以包括沿第一方向延伸的像素。多个像素还可以包括沿第二方向延伸的像素。第二方向可以与第一方向正交,或不正交。定向照明源12002的照明场可以由控制系统200表示为对应的网格,其中,每个像素对应于网格的特定单元。
作为整体的定向照明源12002的最大照明场的水平范围(例如,当整个网格被照明时)可以相对于自身车辆10的前向方向大于60度。在一些示例中,水平范围的最大宽度可以大于约170度。在一些示例中,水平范围的最大宽度可以大于200度且小于300度。前照灯模块和像素可以被成形以实现这种宽的照明场。
照明的方向可以被控制到不同的单独像素或多个像素的较大子集(一些,但不是所有)可以具有可控强度的程度。它们的强度可以至少是半独立可控的,可选地是完全独立可控的。与像素中的至少一个其他像素的强度相比,像素中的至少一个像素的强度可以是半独立可控或完全独立可控的。在一些示例中,一个像素和其他像素可以是直接相邻的像素。在一些示例中,与像素中的任何任意其他像素相比,像素中的任何任意一个像素是半独立可控或全独立可控的。强度可以由控制器202中的强度图等来控制。强度图可以对应于网格。应当理解,当强度图改变时,平滑的照明模式的有效方向改变。
多个像素可以在任何合适的控制器的控制下操作以执行方法12100,并且可选地执行以下功能中的至少一个:近光束;全光束;定向前照灯(基于即将到来的道路曲线和/或转向输入);无眩光远光灯(检测其他道路使用者并且通过控制像素强度使其免受远光灯模式)。
在至少一个示例操作场景中,从感测装置识别的诸如照明场的网格内的其他道路使用者的对象可以通过控制器202与特定像素进行匹配。可以相应地控制特定像素的强度,以突出道路使用者或者以遮挡道路使用者。
参照图24,可以提供系统12000,该系统12000包括:控制系统200,其包括至少第一控制器202,其中,至少第一控制器被布置成输出用于产生对定向照明源12002的控制的信号;以及定向照明源12002,其被配置成接收信号并且根据信号来引导其输出照明。信号可以与方法12100相关联。
参照图25,提供了控制定向照明源12002的方法12100。该方法可以由控制系统200执行。该方法可以控制自身车辆10的左侧和右侧的各个定向照明源。
方法12100可以在照明可能可见时在夜晚实现。例如,方法12100可以在前照灯功能(近光束或全光束)被设置为打开或自动时执行,其中,环境外部光水平低。
该方法包括在框12102处确定需要自身车辆10的转向操控。
该需求可以来自先前描述的算法中的任何一个,例如车道改变算法。因此,可能需要转向操控来改变车道以满足导航约束,以超越另一道路使用者或者移动至外侧车道。
该方法可以确定车道改变是否需要自身车辆10给目标车道中的任何其他道路使用者让路。大多数道路类型上的车道改变通常需要自身车辆让路,因为自身车辆10必须越过自身车辆10的当前车道的横向边界并且进入相邻车道。相邻车道中的任何道路使用者都具有通行权。
在一些示例中,如果转向操控是为了另一目的例如在道路中导航曲线,其中自身车辆10保持通行权并且不给其他道路使用者让路,则该方法可以不进行至框12104。
在一些示例中,即使没有检测到具有通行权的实际道路使用者,该方法也进行至框12104,以防他们无法检测到(例如,在关灯的情况下驾驶)。在其他示例中,如果没有检测到具有通行权的道路使用者,例如以比自身车辆10大的速度从后方接近自身车辆10,则该方法不进行至框12104。
在框12102处,控制器202可以接收或确定指示转向操控的方向的信息。例如,该信息可以指示转向操控是向左还是向右。该信息可能更详细。该信息可以指示与车道改变相关联的特定目标车道。例如,该信息甚至可以指示例如通过路径规划算法确定的在自身车辆10前方投射的特定路径。
在框12104处,该方法包括产生对至少一个定向照明源12002的控制,以朝与转向操控相关联的自身车辆10的预期路径引导照明。
如果转向操控的方向为左,则可以通过更向左引导照明来满足朝预期路径引导照明,并且如果转向操控的方向为右,则可以通过更向右引导照明来满足朝预期路径引导照明。如果更详细的信息可用,则可以比上述二进制示例更精确地控制照明的方向。对照明方向的数十、数百、数千或基本上连续水平的调节是可能的。
如果目标车道是已知的,则可以控制方向以与目标车道对准,并且可选地照明在到达目标车道时要越过的任何中间车道。如果已知特定路径,则可以根据路径规划算法控制方向以与自身车辆10的特定路径对准。
具有与转向操控对准例如指向目标车道和/或规划路径的照明场的多个像素的一个或更多个子集。例如,基于转向是左还是右,子集可以向左侧或右侧。在一些示例中,控制系统200可以使用感测装置感测目标车道,并且确定照明场的哪些网格点对应于目标车道。网格点可以与特定像素匹配。像素子集可以包括至少特定像素以及可选地包括特定像素周围的其他像素。控制系统200可以确定哪些网格点与路径相交。像素子集可以包括至少相交像素以及可选地包括相交像素周围的其他像素。子集包含少于多个像素,并且包括一个或更多个像素。
至少当在该方向上的光的强度大于在不执行框12104的情况下否则将在该方向上具有的光的强度时,该照明被认为指向特定方向。例如,可以激活或点亮子集中的像素。子集外部的像素的强度可以不变或变暗。
优点是可以向其他道路使用者提醒自身车辆10执行转向操控的意图。这可以通过自身车辆10的转向信号灯来补充信号。在一些示例中,可以控制照明以提供甚至更具有区别的消息,该消息向其他道路使用者用新号通知自身车辆执行转向操控的意图。这些在下面描述。
定向照明的另一优点是定向照明可以在诸如自身车辆10的至少一个视觉(光学)摄像装置308的感测装置的视野内。视觉摄像装置308的输出可以与用于控制自主模式下的自主驾驶的至少一个功能相关联。因此,定向照明有助于用于自主驾驶的机器视觉。
控制系统200可以被配置成根据确定需要转向操控来控制一个或更多个光束中的至少一个光束的形状。光束是指由像素子集形成的聚合光束。形状可以是预定形状,或者可以根据参数变化。例如,控制形状可以包括改变光束的宽度。在一个示例中,控制形状可以包括使光束投射具有箭头头部的箭头。箭头可以被投射至道路表面上或者被控制以投射至诸如交通栅栏的垂直表面上。箭头是道路使用者转向意图的通用识别符号,因此给其他道路使用者明确的提醒。
箭头投射的形状可以通过变形(anamorphosis)来控制,使得从目标车道中的向后位置的角度看箭头满足某些几何目标。几何目标可以包括杆尺寸、头部尺寸、杆与头部的比率(宽度或长度)、对称性要求、在地平面上涂覆的外观、或其组合。变形可以使目标车道中的道路使用者看到箭头和将箭头解释为箭头的能力最大化。如果箭头与车辆的规划路径对准并且非常长例如超过30米或超过60米,则这是特别有用的。从其他角度可能无法区分箭头,例如使得即使箭头投射超出目标车道中的自身车辆前方的道路使用者,前方道路使用者也可能不会感知到箭头。在其他示例中,变形可以应用于其他形状,然而箭头是预期方向的可识别符号。
如果照明包括诸如箭头的形状,则至少当形状在特定方向上时照明被认为指向该特定方向。可以控制形状以具有比环境光更大的强度。对比使得形状可辨别,因此特定方向上的光的平均强度不一定必须大于另一方向的光的平均强度,只要形状是可辨别的即可。在一些示例中,可以控制形状以相对于环境光具有降低的强度,使得形状看起来像阴影。
在一些示例中,控制系统200可以被配置成使位于自身车辆10的一侧的一个或更多个转向信号灯根据所需的转向朝所需转向的方向来照明。控制系统200可以照明自身车辆10前方(例如,在前照灯模块中)、侧面(例如,侧面中继器)、以及后部(例如,在尾灯模块中)的转向信号灯,但可以仅照明与转向操控对应的侧面的转向信号灯。
在一些示例中,控制系统200可以被配置成使与照明相关联的周期性与和转向信号灯的照明相关联的周期性相关联。周期性可以包括照明强度的周期性。与照明相关联的周期性可以与和转向信号灯的照明相关联的周期性同相。为了提供示例,至少像素子集的强度可以随着与转向信号灯的周期性匹配的周期性而变化,其中,强度与转向信号灯强度增加基本上同时增加,并且/或者其中,强度与转向信号灯强度降低基本上同时降低。这提供了与道路使用者的转向意图更强的关联。
取决于实现方式,照明的强度的周期性可以是指打开和关闭照明的周期性,或者以扫描指示器(扫描转向信号灯)的方式扫描照明的周期性。
框12104可以在自身车辆10越过当前车道的横向边界并且进入目标车道中之前不到十秒内实现框12104。这给其他道路使用者数秒钟来提醒道路使用者的意图。在一些示例中,框12104可以响应于空间可用性信号或外部状况适合于转向操控的任何其他信号来触发。
框12104可以在转向操控开始之前完成。在一些示例中,框12104可以在转向操控开始之后继续。框12104可以在自身车辆10已经越过目标车道或在完成转向操控的阈值内之后结束,或者一旦转向操控完成就结束。框12104的示例提早中止条件可以包括使操控中止。
在一些示例中,可以控制照明的方向以给出自身车辆10正驶入照明中的外观。因此,照明可以采用自身车辆10的照明路径的近似外观。照明可以与自身车辆10的规划路径近似对准,例如照明的直线或形状可以与沿着回旋或S形规划路径的参考点交叉。当自身车辆10转向时,可以控制照明的方向,以确保尽管自身车辆10的角度改变,照明仍然与规划路径对准。
在与定向照明源相关的上述示例中,自身车辆10包括自主模式。然而,对于没有自主模式的车辆而言,上述特征的至少一些被认为是新颖的。非自自身车辆的控制器可以根据经由摄像装置或其他驾驶员监视装置的驾驶员监视,响应于转向输入或者针对预测转向输入来反应性地操作定向照明源。
参照图26,提供了控制可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法13000,该方法包括:确定13002对包括自身车辆10的横向运动的第一操控的要求;确定13004对包括自身车辆10的横向运动的第二操控的要求,其中,第一操控和第二操控是非同时的;以及组合13006第一操控与第二操控,以生成基本上连续的第三操控。
通过上下文,例如,先前的自自身车辆可能在接近用于另一操控例如跟随道路曲率的变化的位置时不必要地过早执行诸如改变车道的操控,并且因此必须两次干扰乘员的横向加速度。组合操控避免了这一点。
在框13002处,该方法包括确定对包括自身车辆10的横向运动的第一操控的要求。第一操控可以包括一个或更多个横向运动。横向运动可以是从车辆角度来看的横向运动。横向运动可以包括左运动、右运动或其组合。每个横向运动可以对自身车辆10的乘员施加可感知的横向力。可感知的横向力可以包括横向加速度和/或横向加加速度。
第一操控可以由自身车辆10的第一自主模式功能要求。该要求可以通过车道改变算法来确定。然而,在其他示例中,该要求可以通过其他算法来确定。例如,该要求可以由车道居中算法来确定。对第一操控的要求可以是满足一个或更多个要求,例如:外侧偏置功能;目标车道位置;导航约束;避免交通队列;避免车道封闭;或者本文提到的任何其他要求。
术语“要求”至少涉及意图,但并不意味着自身车辆10必然必须执行操控。
在示例中,第一操控可以包括从第一车道到第二车道的车道改变。第一车道和第二车道可用于在道路或高速公路的同一方向上行驶。根据需要,车道改变的方向可以是外侧或内侧。
在一些但不一定是所有示例中,第一操控是可以提前和/或可以延迟的操控。执行第一操控的定时和/或速率可能是可改变的。车道改变是这样的操控的示例,因为通常对何时改变车道存在一定灵活性。例如,可以根据自身车辆10后方是否存在道路使用者来确定在超越另一道路使用者之后是否改变至外侧车道。如果没有道路使用者跟随自身车辆10,则可能没有改变至外侧车道的紧迫性。然而,稍后限定各种约束,其中可能不期望提前或延迟车道改变。
从车辆角度来看,车道改变是在不同时间沿第一方向和与第一方向相反的第二方向对自身车辆10的乘员施加横向力的操控的示例。这是因为当相对于距离或时间绘制时,第一操控的横向力可以具有近似回旋或S形形状。如果第一操控是向右车道改变,则在离开第一车道时经历向右的力,并且然后当与由车道居中算法要求的第二车道中的位置对准时,经历向左的力。
这些相反标志力可能足够高,以至于在先前的自自身车辆在曲线道路上改变车道时甚至可能经历左右振荡。为了给出示例使用情况,用于曲线道路的横向g力可以是-0.1g。如果车道改变的一部分的峰值横向正向g力大于+0.1g,则如果净峰值正向力>0g,则乘员仍然可以感受到左右振荡。在这种情况下,自身车辆10的路径将是叠加在曲线路径(道路曲线)上的回旋或S形路径(车道改变)。与这种情况相比,以下限定的本方法的各个方面改善了舒适性。
在框13004处,该方法包括确定对包括自身车辆10的横向运动的第二操控的要求。第二操控可以是沿至少第一方向对乘员施加横向力的操控,第一方向可以是左或右。在一些示例中,横向力可以在第一方向和第二方向两者上。
示例第二操控跟随自身车辆10在其上行驶的道路上的曲线的至少一部分。
曲线可以是简单曲线、复合曲线、反向曲线,偏离曲线或任何其他曲线。
第二操控可以针对整个曲线。替选地,第二操控可以针对曲线的一部分,例如复合曲线的最紧部分、反向曲线的一个曲线方向或者偏离曲线的反向曲线之一。可以使用用于减小横向力(例如,加速度的影响和/或冲击的影响)的约束(例如成本函数)来识别曲线的特定部分。因此,第二操控可以形成分配给整个曲线的较大操控的一部分。
第二操控可以是不能提前和/或不能延迟的操控。例如,如果没有以严格的公差执行第二操控,则自身车辆10可能离开道路。自身车辆10需要遵循曲线。自身车辆10可能需要保持在车道边界内。选择驾驶路线以通过曲线的自由可能会受到限制,但这并不对应于提前或延迟如本文中限定的操控。
在另一使用情况下,第二操控可以是可以提前和/或可以延迟的操控。例如,第二操控可以包括另一车道改变或车道居中动作。
并非该方法的所有实施方式都涉及车道改变和曲线。其他可能的使用情况包括要求从路口驶出(第一操控)至具有至少两个车道的道路上,以沿一个方向行驶,并且然后要求改变车道(第二操控)。在环形路口的情况下,第一操控可能是离开环形路口,并且第二操控可能是改变车道。如果环形路口具有多车道出口,则可以组合操控。
尽管存在这些其他使用情况;自自身车辆被认为特别缺乏将车道改变与道路曲线平滑地融合的能力。
该方法确定第一操控和第二操控是非同时的。
至少最初可以调度操控中的一个操控以比另一操控更早或更晚地执行,使得它们是非同时的,例如在笔直的道路上的车道改变。结果是,操控的执行不会完全交叠。如果第二操控是针对曲线的一部分,则可能已经针对曲线的不同部分调度了第一操控,该不同部分可能不是沿曲线的用于减小横向力的“最佳”点。
其中一个非同时操控中的一个操控可以跟随另一操控。一个可以直接跟随另一个,使得在第一操控与第二操控之间没有调度其他操控。替选地,可以在第一操控与第二操控之间调度其他操控。
在一些但不一定是全部示例中,可以从多个候选操控中选择第二操控以与第一操控组合。用于减小横向力的约束(例如成本函数)可以用于根据诸如最小横向力的目标来选择作为第二操控的操控。例如,好的候选曲线将是具有相对短的曲线半径的曲线,因为通过应用方法13000可能的横向力峰值减小量可能较大。
可以根据地图数据、动态数据和/或感测装置得知关于第二操控和/或第一操控的相关信息。例如,尽管可能不能直接已知曲线半径,但是可以通过任何适当的手段——例如绘制车道中心与从自身车辆10投影的直线的偏离以及/或者通过处理地图数据——来获得曲线半径的指示。
可以通过与第一操控不同的自主模式功能来确定对第二操控的要求。在曲线的情况下,可以通过路径规划算法来执行对第二操控的要求。对第二操控的要求可以是满足一个或更多个约束,例如目标车道位置。
在框13006处,该方法包括将第一操控与第二操控组合以生成基本连续的第三操控。
在第一操控可以被延迟或提前的示例中,组合可以包括延迟或提前第一操控。结果是,第一操控和第二操控可以对准。这可以将多个横向力或加加速度合并成对车辆乘员的较少干扰。
允许的延迟或提前可以是数十秒的数量级或更长。此时,如果没有与第二操控组合,则自身车辆10通常会完成第一操控。
如果第二操控也可以被延迟或提前,则组合还可以或替选地包括延迟或提前第二操控。
在一些但不一定是全部示例中,可以组合两个以上的操控。
组合非同时的操控并不意指操控必须具有相同的开始时间和结束时间,尽管其可能会具有相同的开始时间和结束时间。可以将它们组合使得一个操控可以包含在另一操控内,并且具有较短的持续时间。操控具有交叠部分,但是仍然可以具有非交叠的部分。在示例中,一个操控的结束不与下一个操控的开始交叠的至少两个非同时的操控可以是同时期进行的,使得一个操控的开始和/或结束发生在下一个操控的开始与结束之间。
第三操控对应于组合的第一操控和第二操控。组合的操控至少在以下程度上基本上是连续的:与针对同一位置碰巧调度第一操控和第二操控的巧合情况例如曲线上的车道改变相比,组合的第一操控和第二操控以更平滑的方式执行。
组合非同时的操控可能受到一个或更多个约束。
该约束可以包括与导航有关的约束。例如,可能需要在某个位置之前执行第一操控,以使得自身车辆10能够沿规划的导航路线继续。例如,可能需要在到达驶出匝道之前执行车道改变。
该约束可以与减少自身车辆10的能量使用例如能量使用成本函数相关联。当能量使用将增加时,能量使用约束可能会禁止组合操控。例如,如果延迟车道改变将首先要求自身车辆10针对前方的道路使用者(例如重型货车)减速,则车道改变不应当被延迟,因为所需的额外加速度将不利地影响燃料经济性。
该约束可以与避开对象相关联。该对象可以是由控制系统200识别的交通队列、车道封闭或其他障碍物。该对象可以是静态的或移动的。例如,可能需要在到达对象之前执行第一操控。
如果不能满足约束,则方法13000可以终止并且等待另一第一操控被要求。
组合第一操控和第二操控可以包括将第一操控延迟直到确定执行第二操控的要求之后。只要满足约束,就可以无限期地延迟第一操控。替选地,第一操控可以被延迟直到达到超时,以避免乘员感知到自身车辆10不遵守适用的高速公路法。延迟第一操控可以包括超控请求第一操控的自主模式功能,例如,车道改变算法。
然后,可以做出是否组合操控的决定。如果不能组合它们,则第一操控可能会进一步延迟或者不延迟而被执行。如果它们可以被组合,则可以执行框13006。
可以响应于框13002来做出组合决定。在一些示例中,如果足够的地图数据可用并且导航路线可用,则可以在旅程开始时或在自主模式开始使用时做出至少一些组合决定。
组合第一操控和第二操控可以不止包括提前或延迟操控中的一个或两个。组合它们可以包括使与第一操控和第二操控相关联的对自身车辆10的乘员的横向力平滑。可以例如通过路径规划算法来预先规划平滑。因此,平滑可以进一步提高乘员对于基本连续的第三(组合)操控的舒适度。
平滑可以包括使对自身车辆10的乘员的横向力的大小平滑。该大小取决于横向加速度。因此,可以通过使横向加速度平滑来减小横向力大小。可以通过修改自身车辆10的路径的横向位置以形成具有较小的横向加速度的更平滑的路径来使横向加速度平滑。
平滑可以包括使对自身车辆10的乘员的横向力的变化速率平滑。该变化速率取决于加加速度。可以通过修改自身车辆10的路径的横向位置以形成具有较小加加速度的更平滑的路径,来通过修改自身车辆10的路径的横向位置来使横向加加速度平滑。
如先前提到的,第一操控可以包括沿第一方向和第二方向的横向运动,并且第二操控可以包括至少沿第一方向的横向运动。平滑可以包括控制自身车辆10的路径以使将沿第二方向的横向力被禁止。例如,对于具有-ve横向力的第二操控,可以禁止(减少或去除)针对第三(组合)操控的>0g横向力。这可以通过更缓慢地改变针对第一操控的横向位置来实现。
平滑可以包括控制自身车辆10的路径以使将沿第二方向的横向力沿第一方向(或者至多为零)。使用以上示例,可以防止针对第三(组合)操控的>0g横向力。
平滑可以包括控制自身车辆10的路径以使针对第三操控的所有横向力沿第一方向连续作用,其中,在没有组合或平滑的情况下,第一操控将包括沿第二方向的横向力。
可以通过规划针对第三(组合)操控的路径来实现平滑,以改变针对第二操控的至少一部分的转弯(曲线)半径以执行第一操控的至少一部分。整个第一操控可以仅通过逐渐减小或增大针对第二操控的曲线半径来执行。
如果第一操控包括回旋或S形路径(例如,车道改变),并且第二操控包括弯曲的路径(例如,道路曲线),则第三操控可以包括比弯曲的回旋或S形路径更平滑的基本上螺旋形的路径。
将描述示例使用情况,其中,第一操控是向右的车道改变,并且第二操控是道路的左曲线。第三(螺旋形)操控通过进入处于第一曲线半径的左曲线开始。螺旋形操控增加了曲线半径。螺旋形操控通过减小左转弯的半径以在切线处满足目标车道位置来完成车道改变。所跟随的路径是平滑且螺旋形的。该路径不允许在车道改变期间横向力向右,使得乘员不会经历力标志的改变。
对于在左曲线上向左的车道改变,螺旋形路径可以包括减小曲线半径然后增大曲线半径。
该路径可以进一步被平滑以减少横向力峰值的数目。例如,可以优化螺旋形路径以避免曲线半径的急剧增加然后曲线半径的急剧减小,曲线半径的急剧增加然后曲线半径的急剧减小将在车道改变的开始和结束处引起横向力峰值。可以控制横向力以将多个力峰值合并成单个曲线,例如抛物线或高斯横向力曲线。
可以将针对第一操控的峰值横向力与针对第二操控的峰值横向力合并。例如,可以控制与车道改变相关联的力峰值的定时以与转弯到曲线对准。
可以减小横向力的变化。例如,横向力峰值可以与横向力波谷或相反标志的峰值合并。因此,横向力可以至少部分地彼此抵消。
可以通过延长横向力出现的持续时间来减小力变化。在长持续时间内的小作用力具有比在短持续时间内的大作用力小的大小。
可以利用曲线几何形状的知识规划第三操控。根据曲率信息,针对第三操控的横向力可能会偏斜。曲率信息指示特定道路曲线的曲率变化。曲率信息可以根据地图数据和/或感测装置得到。可以使横向力偏斜以减小参数例如横向力转折点的数目、横向力峰值的数目、横向力标志的改变数目或者横向力变化。在示例中,道路曲线的曲线半径可以相对于长度改变大小和/或标志。平滑可能会使横向力偏斜(对准)到沿曲线的不同位置,以减小参数。
鉴于以上示例,平滑可以被视为控制针对第三操控的横向力以减小诸如以下中的一个或更多个的参数:横向力转折点的数目;横向力峰值的数目;横向力标志的改变数目;或者横向力变化。
以上示例涉及组合两个横向操控。以上原理还可以适用于组合两个纵向操控,例如针对红色交通灯降低速度(第一操控)以及针对期望在到达交通灯之前通过的行人降低速度(第二操控)。以上原理可以适用于组合横向操控和纵向操控。
参照图27,提供了用于可在自主模式下操作(并且在一些示例中,可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法14000,该方法包括:确定14002指示要执行的自身车辆10的所要求操控的操控要求;接收14004指示自身车辆10附近的环境的环境信息;根据操控要求和所接收的环境信息,确定14006在满足第一操控约束时,不能执行所要求的操控;确定14008意图操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆10要执行所要求的操控的意图;以及根据是否满足至少一个第二操控约束,使14010自身车辆10完成意图操控和所要求的操控;其中,与意图操控相关联的第二操控约束不同于与所要求的操控相关联的第一操控约束。
即使在拥挤的交通中,这种果断的意图操控也可以帮助自自身车辆创造操控机会。本文的原理可以适用于仅高速公路的自主模式,或者适用于各种道路类型的自主模式。
框14002包括确定指示要执行的自身车辆10的所要求的操控的操控要求。
所要求的操控可以是要求自身车辆10改变其当前速度或行程或在交通中的位置的任何操控,或者它们的组合。操控可以由以上描述的算法之一例如车道改变算法来要求。
操纵操控可以由导航约束和/或来自环境信息的环境特来要求。
该操控可以是改变车道、绕障碍物例如停放的车辆的驾驶、进入路口例如环形路口、从支路进入道路等。
框14004包括接收指示自身车辆10附近的环境的环境信息。该环境信息可以来自感测装置。关于对象、道路和其他道路使用者的信息可以根据环境信息得出。
框14006包括:根据操控要求和所接收的环境信息,确定在满足一个或更多个约束时不能执行所要求的操控。一个或更多个约束包括至少第一操控约束。
一个或更多个约束可以包括一个或更多个性能指标(成本函数)。第一操控约束可以涉及性能指标中的至少一个。一个或更多个约束中的第一操控约束的排他使用可以使自身车辆10的行为与人类驾驶员相比异常地不果断。
其中在满足第一操控约束时不能执行所要求的操控的可检测示例可以包括交通冲突。交通冲突包括以下情况:自身车辆10的预期路径与另一道路使用者的当前或预期路径或位置彼此相交,使得如果自身车辆10和另一道路使用者沿它们各自的路径继续,则它们将会碰撞。可以根据跟踪他们的轨迹并且将该轨迹与针对其他道路使用者的一个或更多个可用路径相关联来确定其他道路使用者的路径。可以确定自身车辆10和其他道路使用者的速度和/或接近速率,以确定路径是否相交。
根据确定不存在交通冲突,第一操控约束能够被满足,并且根据确定存在交通冲突,第一操控约束不能够被满足。
第一性能指标可以被配置成使得继续进行所要求的操控而不让路的成本高于向其他道路使用者让路的成本。这将使自身车辆10在交通冲突中不果断。
让路包括创建或维护用于道路使用者的路径的空间,换句话说,不开始与交通冲突相关联的动作或者中止与交通冲突相关联的动作。不让路包括开始或继续与交通冲突相关联的动作或路径,使得不让路的道路使用者阻止交通冲突中所涉及的其他车辆的前进。
可以根据指示哪些道路使用者具有优先权的交通优先权信息来确定交通冲突。可以根据指示其他道路使用者的路径的路径信息来确定交通冲突。
交通优先权信息可以指示自身车辆10相对于其他道路使用者是否具有优先权。交通优先权信息可以指示其他道路使用者相对于自身车辆10是否具有优先权。
可以根据环境信息和/或地图数据来确定交通优先权信息。交通优先权信息可以取决于以下中的一个或更多个:障碍物例如停放的汽车的位置;道路标记例如车道边界;道路标志信息等。
在以下情况中的至少一种中,可以确定自身车辆10相对于其他道路使用者不具有优先权:自身车辆10必须偏离其路径以避让障碍物,而其他道路使用者不必偏离其路径以避让该障碍物/障碍物;自身车辆10必须越过车道边界,而其他道路使用者不必越过车道边界。道路标志指示自身车辆10向其他道路使用者让路。可以以等效方式来确定其他道路使用者是否具有优先权。
当确定以下中的至少一个时,可以根据交通优先权信息来确定交通冲突:确定自身车辆10和其他道路使用者两者都相对于另一个具有优先权;发生了识别自身车辆10和其他道路使用者中的哪一个相对于另一个具有优先权的故障;或者车辆中的一个相对于其他具有优先权,但是优先权是可重新协商的(在下面讨论)。
如果车辆中的一个相对于其他具有优先权,但是优先权是不可重新协商的,则可能无法确定交通冲突。这使可能出现交通冲突的非确定性交通管理与本身不存在“冲突”的确定性交通管理例如交通灯区分开。非确定性交通管理使得道路使用者能够彼此通信,以管理优先权可以协商或重新协商的交通冲突(例如,优先权缩小、减速弯、未标记的路口)。确定性交通管理包括建立必须遵守的优先权的指令,使得优先权无法重新协商。可以根据道路标记和/或道路标志识别例如红色交通灯的识别来进行可协商优先权与不可协商优先权之间的区分。
与其他道路使用者的路径相关联的路径信息可以标识可用于其他道路使用者的动作和/或路径。如果其他道路使用者的可用动作或路径均未产生冲突,则可能不会确定交通冲突,并且因此可以满足第一操控约束。
如果其他道路使用者的可用动作或路径中的至少一个产生交通冲突,则可以能够确定交通冲突。在一些示例中,交通冲突的确定可以取决于与产生交通冲突的可用动作或路径相关联的确定性的指示。如果产生冲突的路径或动作的确定性高于阈值(固定阈值,或者相对于其他路径/动作),则可以将产生冲突的路径确定为其他道路使用者的预期路径,因此可以能够确定交通冲突。在示例中,当道路使用者接近与交通冲突相关联的区域时,可用于改变主意的时间减少。用于改变主意动作的转向/制动/加速的严重性增加。产生冲突的路径/动作的确定性可能会增加和/或不产生冲突的路径/动作的确定性可能会减小。可以使用概率决策算法。可以使用机器学习来训练该算法。
在需要果断驾驶的情况下例如交通拥挤时间,在长时间段内持续不满足第一操控约束可能会引起问题。在一些示例中,该方法可以确定是进行至框14008还是允许继续不满足第一操控约束。该确定可以根据所监视的第一操控约束的过去的不满足来反应性地执行和/或根据第一操控约束的预期继续不满足(例如,根据动态交通数据和/或感测装置)来预测性地执行。如果确定过度(例如,高于阈值)的不满足,则方法14000可以进行至框14008。如果不是过度的,则方法14000可以继续等待第一操控约束的满足。该确定在以下情况下时有用的:例如当自身车辆10经过目标车道中的交通队列的后部时改变车道,以及例如从路口处的让路位置进入具有繁忙交通的主要道路或环形路口。这些情况在交通拥挤时间经常出现。
交通拥挤时间要求果断驾驶,因为更多的道路使用者不愿意将其位置“让出’”给另一车辆,并且更多的道路使用者违反了适用的高速公路法的要求或指南,例如为其他交通留出空间。方法14000使得在需要时能够进行果断驾驶,并且不必限于交通拥挤时间。
框14008包括确定意图操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆10要执行所要求的操控的意图。换句话说,尽管不满足第一操控约束,仍将尝试执行所要求的操控。需要与其他道路使用者进行通信。另一道路使用者可以是与交通冲突相关联的如针对较早的框所描述的其他道路使用者。
意图操控的目的是以基本上确定的方式指示或至少鼓励其他道路使用者向自身车辆10让路。
意图操控控制自身车辆10的动态,与其他视觉或听觉意图信号例如照明转向信号灯、照明制动灯、照明前照灯的全光束或发出喇叭声不同。适用的高速公路法可以禁止或阻止全光束闪烁或喇叭发声以协商优先权。如果车辆并排或者沿相反方向,则制动灯可能不可见。在从后面接近道路使用者时,前照灯可能不可见。转向信号灯是独特的情况。适用的高速公路法和自主模式可能不会将转向信号视为确定性的。如果交通冲突中涉及的两个车辆都立即使用其转向信号灯,则意图操控可能有助于解决模糊性。如果附近存在与操控无关的车道或路口,则转向信号灯的检测可能与多个可能的路径或动作相关联,而不是与单个路径或动作相关联。在这种情况下,意图操控将有帮助。当然,对以上视觉或听觉意图信号的检测或执行可能仍然影响对是否满足第一操控约束的确定,和/或可以补充意图操控。
意图操控与所要求的操控相比是不同的,因为至少自身车辆10的动态特性的大小被放大以强调即将执行所要求的操控。例如,通过从关于人类感知的实验数据得出的适当算法,将意图操控控制为其他道路使用者可感知。例如,在一定速率(cm/s)下,可感知的俯冲量、反弹量或下蹲量可以从约3cm至约8cm。该意图操控发信号通知即将发生的阻挡与交通冲突相关联的其他道路使用者的路径的动作,使得其他道路使用者将需要创建或者不进入与自身车辆10的所要求的操控相关联的空间。
在一些示例中,可以通过经由感测装置分析响应于意图操控是否从其他道路使用者返回确认信号来在执行意图操控时训练机器学习算法。确认信号可以包括如下所描述的服从操控以及/或者头部姿势或手部姿势,例如点头和挥手。对确认信号的检测加强了动态特性被充分放大。未检测到确认信号会训练机器学习算法,以进一步放大动态特性,直到诸如舒适度限制的限制。
被控制为可感知的动态特性可以包括动态特性的量,或者动态特性的变化速率(动态特性变化地多快),或者它们的组合。
意图操控可以发信号通知纵向动态特性例如加速或制动,或者横向动态特性例如转向,或者它们的组合。
可以发信号通知纵向动态特性的一种方式是通过控制自身车辆10的速度变化。该变化可以是变化速率。变化速率可能足够高,以至于其他道路使用者可感知到。
其中可以发信号通知纵向动态特性的另一方式是通过控制自身车辆10的悬架。纵向动态特性可以包括以下中的一个或更多个:俯冲;反弹;下蹲;重量转移。俯冲与前悬架弹簧的压缩有关,其发信号通知制动。下蹲与后悬架弹簧的压缩有关,其发信号通知加速。下蹲可以在车辆移动或静止时执行。反弹涉及压缩的悬架弹簧返回至较小压缩或未压缩的状态。在释放制动时,前悬架可能反弹。当从较大量降低发动机输出扭矩时,后悬架可能反弹。如果车辆仍在移动,则反弹可能发信号通知改变主意。重量转移是通过其发生俯冲、反弹和下蹲的机制。可以通过控制制动需求和/或扭矩需求来控制悬架。
其中可以发信号通知横向动态特性的一种方式是通过控制自身车辆10的一个或更多个可转向车轮的转向角。例如,自身车辆10可以在停放的汽车后面停止并且以强调的量/速率将其车轮转向远离与交通冲突相关联的区域。当自身车辆10的速度低时,例如在每小时0公里至10公里的范围内时,这更容易做到。
其中可以发信号通知横向动态特性的另一方式是通过控制自身车辆10的横向位置的变化。该变化可以是变化速率。例如,如果自身车辆10迅速转向与所要求的操控相关联的路径,则可以清楚地发信号通知意图。
其中可以发信号通知横向动态特性的另一方式是通过经由重量转移控制自身车辆10的悬架。重量转移可以是横向的。横向重量转移在自身车辆10离转弯中心最远的一侧上增加悬架压缩,同时在自身车辆10最靠近转弯中心的一侧上减少压缩或延伸悬架。
意图操控的强调性质可能导致不满足与舒适相关联的条件。例如,舒适条件可以是舒适性能指标。意图操控的强调性质可能不对应于舒适性能指标的最低成本或局部最小值。例如,舒适条件可以是用于减少乘员将感觉到的加速度和/或加加速度的一个或更多个分量。在没有意图操控的情况下,可以使用平滑的扭矩/转向输出,在满足舒适性能指标的同时执行所要求的操控。然而,所要求的操控的平滑性能将无法向其他道路使用者提供清晰的早期意图信号。因此,意图操控发送清晰的信号来以失去舒适为代价鼓励其他道路使用者让路。
意图操控的确定可以以任何适当的方式进行。例如,该确定可以包括从多个可用的意图操控中选择要执行的一个或更多个意图操控。多个意图操控中的每一个可以被存储在电子存储设备中。在另一示例中,意图操控的确定可以包括向与所要求的操控相关联的自身车辆10的路径添加约束或修改。该约束将要求车辆通过执行意图操控来执行强调信号。确定意图操控将包括以受约束的方式来规划路径。
与所要求的操控的路径相比,意图操控可能至少不使自身车辆10转向离开行程,或者在应当加速时使自身车辆10减速,这会使其他道路使用者感到困惑。意向操控甚至可以代替所要求的操控的至少一部分。结果是,意图操控可以至少部分地执行所要求的操控中涉及的一些驾驶控制。
例如,意图操控的确定可以被配置成使得如果所要求的操控沿第一横向方向(例如,左),则意图操控不沿第二横向方向(例如,右)。因此,与第二方向相关联的意图操控可能是不可选择的。意图操控的确定甚至可以被配置成使得意图操控沿第一横向方向或者方向中性(直线)。
例如,意图操控的确定可以被配置成使得如果所要求的操控包括加速或制动中的一个,则意图操控不是加速或制动中的另一个。因此,与加速或制动中的另一个相关联的意图操控可能是不可选择的。意图操控的确定甚至可以被配置成使得意图操控包括加速或制动中所要求的一个或者是中性(没有速度变化)。
在所要求的操控开始之前调度意图操控。替选地,意图操控和所要求的操控的开始可以基本上同时发生。可以在先前的操控完成之后调度意图操控。可以根据对与交通冲突不相关联的其他道路使用者的检测来调度意图操控。例如,意图操控可以被延迟,直到其他道路使用者之前的一个或更多个车辆已经经过,使得对于其他道路使用者而言将清楚的是,意图操控正在向他们发信号而不是向另一道路使用者发信号。可以根据自身车辆10的一个或更多个可能路径的减少来调度意图操控。如果针对自身车辆10存在许多可能的路径,则对于其他道路使用者可能难以将意图操控与这些路径中的特定路径相关联。例如,如果自身车辆10要驾驶经过路口并且然后到达交通冲突区域,则可以在自身车辆10已经驾驶经过路口之后调度意图操控,这在执行意图操控时减少可能的路径数目。
在框14010处,该方法包括使自身车辆10根据一个或更多个约束的修改版本来完成意图操控和所要求的操控。修改可以包括至少用第二操控约束代替第一操控约束。第二操控约束可以是修改的第一操控约束。第二操控约束可以放宽与第一操控约束相关联的一个或更多个要求。
如果不满足第二操控约束,则可能不会开始或中止至少所要求的操控。意图操控可能不会开始或中止。如果满足第二操控约束,则可以执行意图操控,并且然后可以执行所要求的操控。在操控的执行期间,可以连续或多次检查第二操控约束。
第二操控约束可以涉及至少第二性能指标(成本函数)。第二性能指标可以是第一性能指标的修改版本。第二性能指标可以放宽对第一性能指标的一个或更多个要求。
第一操控约束与第二操控约束之间的差异可以使得尽管检测到交通冲突也可以执行所要求的操控。放宽可能不足以超控所要求的操作将被中止的所有可能的中止情况。因此,自身车辆10将以果断但谨慎的方式执行所要求的操控。
放宽要求的示例是放宽对阈值空间大小的要求,使得针对交通中的较小空间输出空间可用性信号。例如,较小的空间可以小于自身车辆10。
放宽的阈值空间大小可以取决于在其之间存在空间的其他道路使用者中的至少一个的速度。如果其他道路使用者是静止的,则阈值空间大小可以小于在其他道路使用者正在移动情况下的阈值空间大小。这是因为如果他们正在移动,他们将更能够打开间隙。
阈值空间大小可能取决于加速度。如果该空间后面的后方其他道路使用者正在减速,以及/或者如果该空间前方的前方其他道路使用者正在加速,则随着间隙的打开,阈值空间大小可以较小。
阈值空间大小可以取决于自身车辆相对于其他道路使用者的角度。如果自身车辆处于使得自身车辆需要转弯进入该空间的角度,则阈值空间大小可以较小。这是因为在转弯时合并至空间中需要比自身车辆10的整个长度小的纵向空间。例如,如果自身车辆10以直角启动,则阈值空间大小可能大于自身车辆10的宽度,但是不与自身车辆10的长度一样长。
放宽要求可以包括放宽不强迫其他道路使用者响应于执行所要求的操控来改变其速度的要求。放宽要求可以包括放宽不强迫其他道路使用者响应于执行所要求的操控来改变其进程的要求。可以使用根据环境信息确定的、与其他道路使用者相关联的任何适当的路径信息和轨迹信息来监视要求和放宽的要求。
在改变车道的另一使用情况下,自身车辆10后面的较快的道路使用者可能在目标车道中正在接近。放宽的要求可以使得自身车辆能够以将使较快的道路使用者减速的方式执行意图操控(发信号),然后执行所要求的操控以改变车道。可以在检查较快的道路使用者是否在另一车道中具有空间的情况下执行所要求的车道改变操控,使得当自身车辆10将车道改变成其当前路径时,较快的道路使用者可以将车道改变为另一车道。如果根据感测装置确定较快的道路使用者在另一车道中没有足够的空间(例如,阈值空间大小),则可以不执行意图操控和所要求的操控。如果确实具有足够的空间,则可以执行操控。检查中止条件可以包括:当自身车辆10开始执行所要求的操控时,检查较快的道路使用者是否仍具有足够的空间和/或是否正在将车道改变成另一车道。
作为放宽要求的补充或替选,第二操控约束与第一操控约束的不同之处可以在于,可以根据对响应于意图操控的来自其他道路使用者的响应信号的检测来确定第二操控约束的满足。响应信号的示例是服从操控,该服从操控是发信号通知意图以向自身车辆10让路的意图操控。响应信号可以包括诸如以上所描述的那些的视觉或听觉意图信号。
然而,视觉或听觉意图信号可能不那么可靠。例如,如果其他道路使用者闪烁他们的灯,则他们可能指示自身车辆10让路,或者他们可能发信号通知自身车辆10继续进行。他们的制动灯或前照灯可能不可见。他们的转向信号灯可能会由于先前的操控而意外打开不管。
有时,其他道路使用者可能会与服从操控一起执行视觉或听觉意图信号,这提供更大的确定性,因此可以将两者都考虑在内。如果检测到响应信号,则自身车辆10可以前进或继续所要求的操控。在一些示例中,不需要服从操控或响应信号。
可以重复地或连续地监视其他道路使用者,以确保响应信号之后是与向自身车辆10让路对应的动作,无论是否被强调。该动作可以是针对自身车辆10创建空间或者针对自身车辆10保持空间。在需要创建空间的情况下,该方法可以确定其他道路使用者是否执行空间创建操控。空间创建操控是当道路使用者操控从与交通冲突相关联的轨迹或位置离开并且进入针对自身车辆10创建空间的轨迹或位置时。该空间可以包括自身车辆10执行其所要求的操控的通道或其他区域。确定其他道路使用者是否执行空间创建操控可以包括确定其他道路使用者是否进入推定的让路(让路)位置。推定的让路位置可以通过不同的道路标记例如让路线进行标记。在一些示例中,推定的让路位置可以是确保自身车辆10执行所要求的操控的畅通通道的任何位置。
在示例中,如果在服从操控之后与产生冲突的路径相关联的确定性继续上升,则第二操控约束可能不被满足并且所要求的操控可能被中止。例如,如果其他道路使用者未执行空间创建操控,则所要求的操控可能会被中止。
控制系统200可以被配置成确定其他道路使用者的操控是否是服从操控。该确定可以被配置成例如通过从关于多少强调使得操控显著的实验数据得出的适当的算法来识别该操控是否被强调。
其他道路使用者的操控是否为服从操控的确定可以被配置成识别操控是服从操控还是意图操控。例如,如果增加其他道路使用者将采取与交通冲突相关联的路径的确定性,则该操控可以是意图操控。如果增加其他道路使用者将通过创建或不进入自身车辆10执行所要求的操控所需的区域(例如,通道)来向自身车辆10让路的确定性,则该操控可以是服从操控。
以上提到的纵向动态特性和/或横向动态特性中的一个或更多个可以是可检测的,以帮助确定其他道路使用者的操控是否为服从操控。
如果服从操控是在空间创建操控之前执行或者在空间创建操控期间执行或者在任一情况下执行,则可以确定服从操控。
在完成所要求的操控之后,方法14000完成并且正常操作恢复。例如,可以使用第一操控约束代替第二操控约束,直到下次方法1400继续进行至框14006。
在以上示例中的至少一些中,说明了自身车辆10如何能够确定和执行意图操控以及自身车辆10如何能够检测意图操控。说明了自身车辆10如何能够检测服从操控。在对服从操控与意图操控如何不同的以上理解的情况下,将容易理解,自身车辆10如何能够确定和执行服从操控。因此,参照图28,可以提供用于可在自主模式下操作(并且在一些示例中可在非自主模式下操作)的自身车辆10的方法14500,该方法包括:接收14502指示自身车辆10附近的环境的环境信息;识别14504指示另一道路使用者执行操控的意图的意图操控;根据接收到的环境信息和识别出的意图操控,确定14506对自身车辆10修改自身车辆10的控制以允许另一道路使用者有足够的空间来执行操控的要求;确定14508服从操控,以向另一道路使用者发信号通知自身车辆10正在允许另一道路使用者有足够的空间来执行操控;修改14510控制以允许足够的空间;以及使14512自身车辆10执行服从操控。
自身车辆10的控制系统200可以被配置成用于方法14000、方法14500中的一种或两种。方法14000、14500在发射器-接收器的意义上是类似的。
如针对方法14500所描述的“足够的空间”并不一定意味着自身车辆10意识到另一道路使用者的第一操控约束或第二操控约束,或者确切地意识到其他道路使用者意图执行的操控。可以将足够的空间限定为区域或通道,该区域或通道足够大以使让路成功,即其他道路使用者可以沿可行或可能的路径继续。至少当碰撞不是不可避免时,空间可以是足够的。自身车辆10可以被配置成提供比最小的足够的空间更多的空间,以减小其他道路使用者的操控所要求的精度。足够的空间可以是横向的(例如,道路变窄)和/或纵向的(例如,加入交通队列)。
出于本公开内容的目的,要理解的是,本文所描述的控制器202可以各自包括具有一个或更多个电子处理器204的控制单元或计算设备。车辆和/或其系统可以包括单个控制单元或电子控制器,或者替选地,一个或多个控制器的不同功能可以实施在或者托管在不同的控制单元或控制器中。可以提供指令集208,在指令集208被执行时使所述一个或多个控制器或者一个或多个控制单元实现本文描述的控制技术(包括所描述的一个或多个方法)。该指令集可以被嵌入一个或更多个电子处理器中,或者替选地,该指令集可以被提供为将由一个或更多个电子处理器执行的软件。例如,第一控制器可以以在一个或更多个电子处理器上运行的软件来实现,并且一个或更多个其他控制器也可以以在一个或更多个电子处理器——可选地与第一控制器相同的一个或更多个处理器——上运行的软件来实现。然而,将理解的是,其他布置也是有用的,并且因此,本公开内容不旨在限于任何特定布置。在任何情况下,上述指令集可以嵌入计算机可读存储介质210(例如,非暂态计算机可读存储介质)中,该计算机可读存储介质210可以包括用于以由机器或电子处理器/计算设备可读的形式存储信息的任何机制,包括但不限于:磁存储介质(例如软盘);光学存储介质(例如CD-ROM);磁光存储介质;只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);可擦除可编程存储器(例如EPROM和EEPROM);闪存;或者用于存储这种信息/指令的电气或其他类型的介质。
本文中使用的术语“如果”与“如果”满足条件则条件执行功能的概念相关。在该上下文中,术语“如果”意指如果条件满足则功能能够被执行并且如果条件不满足则功能不能够被执行。在执行功能之前,可能还需要满足附加的条件(未陈述)。因此,尽管所陈述的条件可能是用于执行一些功能的唯一条件,但是本文中的‘如果’术语不限于这种情况。
本文所公开的“间隔”、“距离”和“位置”并不旨在限于距离的绝对值。可以通过速度对术语进行归一化。例如,间隔或距离可以是两秒(在每秒10米下)。
附图中示出的框可以表示方法中的步骤和/或计算机程序208中的代码部分。对框的特定顺序的图示并不一定意味着针对框存在要求的或优选的顺序,并且块的顺序和布置可以改变。此外,有可能省略一些步骤。
尽管在前面的段落中已经参考各种示例描述了本发明的实施方式,但是应当理解,可以在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下对给出的示例进行修改。毫无疑问,自主模式可以在非高速公路道路中操作。
先前的描述中描述的特征可以以除了明确描述的组合以外的组合使用。
尽管已经参考某些特征描述了功能,但是无论是否描述,那些功能都可以由其他特征来执行。
尽管已经参考某些实施方式描述了特征,但是无论是否描述,那些特征也可以存在于其他实施方式中。
尽管尽力在前面的说明书中引起对被认为特别重要的本发明的这些特征的注意,但是应当理解,本申请人要求保护关于在此之前参考和/或在附图中示出的任何可获专利的特征或特征的组合,无论是否对其进行特别强调。
Claims (14)
1.一种用于能够在自主模式下操作的自身车辆的控制系统,所述控制系统包括一个或更多个控制器,所述控制系统被配置成:确定第一车道到多个车道的分叉;以及根据所确定的分叉,在自身车辆接近所述分叉时,引起对自身车辆的速度和/或方向的控制。
2.根据权利要求1所述的控制系统,其中,所述一个或更多个控制器共同包括:
至少一个电子处理器,所述至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入;以及至少一个电子存储设备,所述至少一个电子存储设备中存储有指令并且电耦接至所述至少一个电子处理器;并且其中,所述至少一个电子处理器被配置成访问所述至少一个存储设备并且执行所述至少一个电子存储设备上的所述指令,以使得自身车辆执行所述确定以及引起所述控制。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统,所述控制系统被配置成确定从所述第一车道内的车道位置到所述多个车道中的至少一个车道内的车道位置的横向距离。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其中,所述横向距离是从所述第一车道的横向边缘之间的第一目标车道位置到所述多个车道中的所述至少一个车道的横向边缘之间的第二目标车道位置。
5.根据权利要求3或4所述的控制系统,所述控制系统被配置成确定到所述多个车道中的至少一个车道的起点的纵向距离。
6.根据权利要求5所述的控制系统,其中,所述多个车道中的至少一个车道的起点与表示所述多个车道中的至少一个车道的横向边缘的道路标记的起点位置相关联。
7.根据权利要求5或6所述的控制系统,其中,所述控制取决于所述纵向距离和所述横向距离。
8.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中,所述控制使得自身车辆遵循曲线形状的规划路径,其中,所述曲线的第一端与所述第一车道内的车道位置共线,并且所述曲线的第二端与所述多个车道中的一个车道内的车道位置共线。
9.根据任一前述权利要求所述的控制系统,所述控制系统被配置成选择所述多个车道中的一个目标车道并且规划进入所述目标车道的路径,其中,根据以下中的至少一个来选择所述目标车道:
选择外侧可用车道的需求;
与自身车辆的横向位移相对于自身车辆的纵向位移或时间的导数相关联的约束;或者
导航约束。
10.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中,对方向的所述控制包括使自身车辆的转向子系统控制自身车辆的转向以遵循根据处理而确定的自身车辆的规划路径。
11.一种用于控制能够在自主模式下操作的自身车辆的方法,所述方法包括:
确定第一车道到多个车道的分叉;以及
根据所述处理,在自身车辆接近所述分叉时,引起对自身车辆的速度和/或方向的控制。
12.一种车辆,其包括根据权利要求1至10中任一项所述的控制系统。
13.一种计算机软件,所述计算机软件被布置成当所述计算机软件被执行时实施根据权利要求12所述的方法。
14.一种非暂态计算机可读存储介质,在其上存储有指令,当所述指令由一个或更多个电子处理器执行时,使得所述一个或更多个电子处理器执行根据权利要求11所述的方法。
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