基于操作者超控的自动化车辆参数修改的制作方法

文档序号:13426225
基于操作者超控的自动化车辆参数修改的制作方法
基于操作者超控的自动化车辆参数修改相关申请交叉引用本申请根据35U.S.C.§120(e)要求在2015年5月1日提交的美国专利申请No.14/701,796的权益,该申请的全部公开内容通过引用结合于此。技术领域本公开总体上涉及主车辆的自动化操作系统,更具体地涉及当操作者超控主车辆的自动化操作以用与系统的控制器将如何操作主车辆不同的方式(即不根据控制器所使用的预先存在或预先编程的参数)操作主车辆时修改控制参数。

背景技术:
主车辆(诸如汽车)的自动化或自主操作已被建议。自动化程度包括主车辆的操作者不直接控制车辆操作的任何一方面的完全自动化。就是说,操作者基本上是乘客,主车辆的控制器控制主车辆所有的转向、制动和发动机控制(例如加速)操作。各种由控制器作出的车辆控制决定,诸如跟在前一辆车辆后多近,或使用多车道道路的哪一条行进车道,至少部分地基于预先编程的参数。然而,控制器可能不是完全按照主车辆的操作者的喜好的参数预先编程的。例如,操作者可能感觉控制器正在紧跟行驶并想要增加主车辆和主车辆前的另一辆车辆之间的间隔。换句话说,如果控制器不根据最初编入控制器的前方最小距离参数,而是使用针对前方最小距离参数的增加的数值,则操作者可能会更舒适。

技术实现要素:
在这里描述的是一种自动化车辆系统,该自动化车辆系统修改多种由主车辆的自动化操作的控制器使用的决定参数值。如果车辆的操作者采取一些行动来用一种与控制器会如何以其他方式操作主车辆的不同的方式操作主车辆,那么一个或多个参数能被修改。就是说,在这里描述的改进了的系统使用“直接学习”技术来降低操作者接管系统的频率。在这里描述的系统使复杂的标记和学习结构成为可能,允许操作者随着时间的推移对自动化车辆系统的驾驶风格进行调整。根据一个实施例,提供一种用于主车辆的自动化操作的系统。系统包括被配置成在主车辆的自动化操作期间操作主车辆的控制器。控制器被配置成根据控制器中存储的参数这样做。控制器还被配置成确定主车辆的操作者何时使用车辆控制输入来超控控制器并且由此以与根据参数的方式不同的方式操作主车辆。控制器还被配置成按照操作者的方式修改参数。阅读优选实施例的下列详细描述并参考各个附图,进一步的特征和优点将更加显而易见,优选实施例只是作为非限制性示例给出的。附图说明现在将参考各个附图,作为示例,来描述本发明,其中:图1是根据一个实施例的适用于主车辆的自动化操作的系统的图;以及图2是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景的俯视图;图3是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景的俯视图;并且图4是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景的俯视图;具体实施方式本文描述的自动化车辆系统通过提供机器学习结构来改进上述问题,该机器学习结构允许控制器进行“直接学习”以使得系统可以随着时间推移适应操作者的驾驶偏好。例如,操作者可接入交通堵塞辅助系统,但是对于系统怎样处理某一情况是不舒适的。在自动化车辆系统的先前示例中,唯一的选择是操作者中止系统的自动化操作。本文描述的改进了的系统允许操作者对自动化系统如何处理某些情况进行调整。当操作者做一些事情来指示渴望变化时,系统标记矫正并保存与一个或多个已存在参数相关的信息。例如,假设车辆在交通高峰时段使用交通堵塞辅助系统在繁忙的州际公路行驶。驾驶员看见相邻车道的前方有超大负荷车辆几乎要伸入车辆的所在车道。在之前的系统中,操作者需要相信系统可以留下足够的空间,或者操作者必须中止系统然后手动操作主车辆的驾驶,过后重新接入系统。在本文描述的改进了的系统允许操作者在采取校正行动时临时地暂停对油门、转向和制动器的控制。然后驾驶员对车辆有完全的控制来通过超大车辆,从而留下舒适的空间量。各种传感器和GPS数据在这个由操作者的行为提示的校正行为期间被标记和存储。一旦超大车辆被超过并且操作者再次舒适后,操作者可重新接入系统。要强调的是系统在操作者手动执行校正操作时仍然用它所有的传感器分析驾驶环境并且标记数据。操作者采取的轨迹可以关于行驶条件和附近车辆、行人等方面与来自车辆控制器的计划轨迹相比较。随着时间推移,从这些数据中显露出来的模式可以被分析来允许自动化系统根据操作者的驾驶偏好更好地操作主车辆。这些驾驶偏好参数也可以用于自动化车辆系统的发展和测试阶段来为自动化功能创造不同默认设置,或由终端用户(操作者)使用来个性化他们的车辆。图1示出了主车辆12的自动化操作的系统10的非限制性示例。总体上,系统10能够控制主车辆12的速度、转向、制动器和其他操作方面。做这些任务(转向和速度控制)的方式是众所周知的,在这里没有在任何细节详细描述。然而,在此描述的系统10不仅限于做这些任务,构想到系统也可控制其他车辆功能,诸如操作主车辆的转向灯,和/或在远光灯和近光灯之间选择。虽然在此描述的改进呈现在完全自动化的车辆的背景下,构想到这个改进可用于不完全自动化的车辆上,即仅部分自动化的车辆,随着系统10将在下文详细描述而变得明显。系统包括被配置成在主车辆12的自动化操作期间操作主车辆12的控制器14。控制器14可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路,诸如模拟和/或数字控制电路,包括本领域内技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器14可包括存储器,包括非易失性存储器,诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),用以存储一个或多个例程、阈值和捕捉的数据。一个或多个例程可被处理器执行以执行本文所述的操作主车辆12的步骤。控制器14可被配置成接收来自检测器16的信号,检测器可包括但不仅限于:光检测和测距(激光雷达)单元、无线电检测和测距(雷达)单元,和/或光学传感器单元例如相机。检测器16可输出原始信号(诸如无线电信号返回到RADAR单元的时间间隔),或经处理的信号,诸如由检测器16检测到的物体的距离和/或相对尺寸和/或分类(大、小、在主车辆的车道上等)。在本文展示的示例中,检测器16被表征为输出经处理的信号,仅仅为了简化系统10的描述。构想到系统14可被配置为实行所有的信号处理。利用来自检测器16的信号,控制器14可以转向和控制主车辆12沿着道路的速度并且不与物体(诸如其他车辆或道路结构)碰撞。通常,控制器14被配置成操作主车辆12,并根据存储在控制器14中的参数18这样做(即操作主车辆)。如在此使用的,短语“利用”参数18的意思是控制器使用参数18作为例如确定或判定关于操作主车辆12的哪个行为应该被采取的阈值。例如,如果主车辆12同物体的距离小于最小距离参数20,控制器则可使主车辆减速或转向,如此最小距离参数20没有被违反,即遵守。就是说,控制器14根据最小距离参数20操作主车辆12。控制器14被进一步配置成确定何时主车辆12的操作者22使用车辆控制输入24来超控控制器14并且由此以与根据参数18的方式不同的方式操作主车辆12。在系统10的一个实施例中,车辆控制输入24包括:制动踏板28、加速踏板30和方向盘26,这些可由操作者22操作以超控控制器14正在操作主车辆12做的事。在主车辆12的一般自动化操作期间,诸如主车辆12的车轮的转向、制动器的减速和发动机的加速之类的操作是根据参数18(例如图1所示的各个参数中的一个或多个)来执行的。然而,系统10还被配置成使得操作者22可以通过例如移动(即转动)方向盘26、按压制动踏板28、和/或按压加速踏板30来强制控制控制器14的意图或正常行为。例如,操作者22可通过强力方式超控控制器14对主车辆12进行的转向,并且旋转方向盘26以使主车辆12转入不是根据参数18的行驶车道。控制器14被进一步配置成当控制器14检测到例如方向盘26正在由操作者22移动或旋转时临时地或永久地释放主车辆12的控制,并根据操作者的方式修改参数18。本文使用的,短语“操作者的方式”用于描述操作者22关于主车辆12如何被操作而期望什么,并且作为替换方式可被记载为“根据操作者的明显意图”。参数18(即各个参数中的一个或多个)如何可被超控控制器14的操作者22修改的示例将在本描述的后文中呈现。控制器14可被进一步配置成在例如操作者22触发开关或按钮或给出语音命令来恢复自动化驾驶后恢复主车辆12的自动化操作。作为替换方式,控制器14可被配置成如果操作者22根据参数18操作主车辆12一段时间(例如20秒),则自动化地恢复对主车辆12的操作。作为上述的由操作者22对控制器14进行的强力超控的替换方式,系统10可包括以下各者中的一个或多个:转向灯杆34、开关32和麦克风36;其中这些设备可由操作者22操作来指示期望用与参数18不同的方式操作主车辆。这些设备的使用然后可被用于间接地“命令”控制器修改参数18。例如,如果操作者22想要控制器14使车辆转向到相邻行驶车道,那么操作者22可操作转向灯杆34向控制器14指示期望车道变更,并且控制器14可改变车道优先参数38的值。在一些情况下可能不能完全自明地辨别何时操作者22正超控控制器14以修改参数18和何时操作者22正超控控制器以处理特殊情况但是操作者22不想改变参数。所以关于修改参数18,操作者22的意图是清晰的,开关32(例如按键)可被操作者触发来指示将进入控制器14根据操作者33操作主车辆的方式修改参数18的学习模式。学习模式的结束也可通过操作者再次触发开关32清楚地指示。图2示出了限定主车辆12行驶的主车道42和与主车道42挨着或邻近的相邻行驶车道44的道路40的非限制性示例。如上文提到的,系统10包括配置成检测同邻近主车辆12的物体48(在这个示例中是货车)的距离46,并向控制器14提供指示距离46的距离信号50。控制器14然后可被配置成根据距离信号50和最小距离参数20(图1)操作主车辆12。控制器14可在操作者22超控控制器14时修改最小距离参数20从而使得操作者22用一种避免控制器14根据最小距离参数20操作主车辆12的方式操作主车辆12。最小距离参数20可包括前方最小距离、后方最小距离、左侧最小距离和右侧最小距离。作为示例并且非限制,最小距离参数20的前方最小距离的合适的初始值可以是20米。作为进一步示例,当操作者22按压制动踏板28而距离信号50指示至物体的前方距离(距离46)大于最小距离参数20的前方最小距离时,控制器14可增加最小距离参数20的前方距离。就是说,如果当主车辆12与物体48之间的距离46大于(例如30米)最小距离参数20的前方最小距离时操作者22按压制动踏板28,那么控制器14解释成意味着操作者22不想比距离46的目前数值变得更近,因此控制器14将最小距离参数30的前方最小距离增加到30米,并在未来实例中当主车辆12从其他车辆后靠近该其他车辆时使用修改过的数值。在操作者22按压制动踏板的第一次发生后,控制器14可改变或修改参数18(在这个示例中的最小距离参数20的前方最小距离),或控制器14可等待修改参数18直到相似的场景发生多次,例如三次。当控制器14修改参数18时,修改可使得参数18的新数值等于由操作者的方式所指示的值,在这个示例中是30米。作为替换方式,控制器14可修改参数18为在参数的初始值(20米)和由操作者的方式指示的数值(30米)之间的部分值或百分比,例如在这个示例中60%是26米。参数18被修改的程度由于操作者22超控控制器14的单独事件或多个重复事件优选地由使用各种乘坐者作为测试对象的系统10的经验测试确定。如上文中建议的,开关32可被操作者22用于接入和脱离控制器14的学习模式。如果接入了学习模式,那么控制器14可修改参数18到与目前情况相等的数值。对于先前示例,当由操作者22触发开关32而接入学习模式时,最小距离参数20的前方最小距离将被立即设置到30米。与其中前方最小距离增加的先前示例相反,当操作者22在距离信号50指示到物体18的前方距离(距离46)不大于最小距离参数20的前方最小距离时按压加速踏板30时,控制器14也可被配置成减少最小距离参数20的前方最小距离。例如,如果另一个车辆正在从入口匝道(未示出)进入道路40,操作者22可选择加速并且由此临时地减少距离46来为在主车辆12后面的进入的车辆制造空间。如果操作者22在短时间(例如,小于二十秒)后释放加速踏板30,控制器14可恢复控制并重新建立距离46到最小距离参数20的前方最小距离,并且控制器14可不减少最小距离参数20的前方最小距离的存储数值。然而,如果操作者22操作加速踏板30使距离46维持在小于最小距离参数20的前方最小距离的数值达更长的时间段(例如30秒),那么控制器14可将最小距离参数20的前方最小距离的值修改为对应于由操作者22建立的距离46的新数值。检测器16也可被配置成确定物体48的分类52。如在本文中使用的,物体48的分类52可包括物体48的对改进主车辆12的自动化操作可能有用的任何特性。例如,物体48的分类52可包括以下各者中的一个或多个:车辆大小(例如小、中、大)、车辆类型(摩托车、客车、重型卡车)、道路结构(例如路标、桥台、路沿、栅栏)和车道标识(实线、虚线、箭头)。控制器14可被进一步配置成基于物体48的分类52选择最小距离参数20。例如,如果物体48是摩托车,控制器14可增加最小距离参数20的前方最小距离,因为一些摩托车能够比典型的汽车停得快。作为另一个示例,如果检测器16将停在道路40的右路肩(未示出)的物体分类为紧急车辆(例如警察或急救)或建造车辆,控制器可增加最小距离参数20的右侧最小距离。在另一个实施例中,系统10可包括被控制器14使用来为主车辆12选择路径以跟随该路径至由操作者22选择的目的地的路径规划设备54。路径规划设备54也可基于路径优选参数38为主车辆12选择主行驶车道42。控制器14可被配置成当操作者22操作主车辆12来将主车辆12转向到不同的车道(例如相邻行驶车道44)时,修改路径优选参数38。例如,三车道道路的路径优选参数38可能初始被设置为“右侧车道”(主行驶车道42),然后在操作者22通过移动方向盘26将主车辆12从三车道道路的右侧车道转向到三车道道路的中间车道而超控控制器14之后,三车道道路的车道优选参数38被修改为“中间车道”(相邻行驶车道44)。操作者22可能想要修改车道优选参数38,因为有很多从/到道路40的右侧交通的进入或拐弯,操作者22偏好行驶在中间车道来避免为了适应这样的交通的令人讨厌的速度变化。操作者22可触发开关32来接入或脱离先前讨论的学习模式,以使得与需要操作者22在延长的时间段里“控制”主车辆12相反,控制器14立即改变车道优选参数38。作为替换方式,在操作者通过操作转向灯杆34“指令”控制器14来将主车辆12从三车道道路的右侧车道转向到三车道道路的中间车道后,三车道道路的车道优选参数38可被修改为中间车道。另一个替换方式是操作者22使用麦克风34来给控制器14语音命令,诸如“在中间车道行驶”。图3示出道路40上的交通场景的另一个非限制性示例。如果主车辆12正行驶在中间车道,来自路径规划设备54的信息可被控制器14使用来基于预期距离参数58(图1)执行预期车道变换56。作为非限制性示例,主车辆12可靠近路径规划设备54计划跟随的出口匝道60,所以即使车道优选参数38设置为中间车道,主车辆12也应该在离开道路40的预期下移动到右侧车道。控制器14可初始地配置有预期距离参数58,该预期距离参数58被设置为例如2000米以使得控制器14会在出口匝道60之前2000米处将主车辆12转向进右侧车道。然而,如果有入口匝道(未示出)或其他出口匝道(未示出)位于出口匝道60之前小于2000米,操作者22可能偏好停留在中间车道直到经过入口匝道或其他出口匝道。为了超控控制器14,操作者22可能将主车辆转向来保持在中间车道直到出口匝道60是500米远,然后或者主动进行车道变换或者允许控制器14恢复控制主车辆并进行预期车道变换56。因此,控制器14可被配置成当操作者22操作主车辆12使主车辆12以不根据预期距离参数58的方式转向时修改预期距离参数58。构想到来自路径规划设备54的GPS和地图数据也可被记录使得预期距离参数58的改变仅应用于接近出口匝道60的位置的特定地理位置,并且不应用于当控制器执行预期车道变换56为一些其他道路上的一些其他即将发生的转弯和离开的每一个情况。图4示出道路40上的交通场景的另一个非限制性示例。如果主车辆12正准备进行左转弯64,控制器14则可被配置成当等待基于交叉路口左转弯参数66(图1)进行左转弯64时进入交叉路口62。例如,控制器14可被配置成向前移动主车辆12到等候线68,然后维持位置直到控制器14对其他车辆70靠近或准备进入交叉路口62的意图是确信的。应该被理解的是等候线68不是在交叉路口62内的道路表面标记,而更是由控制器14操作主车辆遵守的假想线。交叉路口可能是四向停车,两向停车是主车辆12或其他车辆70需要停车,两向停车是垂直于主车辆12和其他车辆70的行驶的示出方向的交通行驶需要停车,或交通灯(未示出)控制的交叉路口。控制器14可被初始配置成基于存储在控制器14中的交叉路口左转弯参数66的初始值向前进到等候线68。然而,如果操作者22不确定其他车辆10的意图,操作者可按压制动踏板28来防止主车辆12从图4示出的位置向前移动。例如,操作者22可能意识到其他车辆70的操作者也在匆忙左转弯,所以操作者22可选择等待并不阻挡交叉路口62。因此,控制器14可被配置成当操作者22按压制动踏板来应用制动时修改交叉路口左转弯参数66,并且由此防止控制器14在等待进行左转弯64时操作主车辆12进入交叉路口62。因此,提供了一种用于主车辆12的自动化操作的系统10和一种用于系统10的控制器14。当控制器14被初始安装在主车辆12中时,参数18或各种参数可能被预编程到控制器14中。然而,因为各种人的驾驶习惯不同,很可能主车辆12在自动操作期间的行为不总是根据主车辆12的操作者22的偏好。为了解决这个问题,系统10或更具体而言控制器14,被配置成使控制器14能够学习操作者22的偏好,并修改相关参数中的一个或多个,从而随着时间的推移,控制器14学习以操作者22更喜好的方式操作主车辆12。尽管根据本发明的优选实施例已经描述了本发明,但是并不限制于此,而是仅在所附的权利要求书所阐述的范围内为限。权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种用于主车辆(12)的自动化操作的系统(10),所述系统(10)包括:控制器(14),被配置成在所述主车辆(12)的自动化操作期间操作所述主车辆(12)并且根据存储在所述控制器(14)中的参数(18)这样做,确定所述主车辆(12)的操作者(22)何时使用车辆控制输入(24)来超控所述控制器(14)并且由此以与根据所述参数(18)不同的方式手动地操作所述主车辆(12),并且修改存储在所述控制器(14)中的所述参数(18)以便在所述主车辆(12)的未来自动化操作期间由所述控制器(14)使用,其中所述参数(18)是基于所述操作者(22)的方式修改的。2.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述车辆控制输入(24)包括可操作来超控所述控制器(14)的制动踏板(28)、加速踏板(30),和方向盘(26)。3.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述系统(10)包括可操作来指令所述控制器(14)以修改所述参数(18)的转向灯杆(34)、开关(32)和麦克风(36)。4.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述系统(10)包括检测器(16),被配置成检测同靠近所述主车辆(12)的物体(48)的距离(46)并且向所述控制器(14)提供指示所述距离(46)的距离信号(50);和所述控制器(14),被配置成根据所述距离信号(50)和最小距离参数(20)操作所述主车辆(12),其中当所述操作者(22)超控所述控制器(14)并以防止所述控制器(14)根据所述最小距离参数(20)操作所述主车辆(12)的方式操作所述主车辆(12)时,所述控制器(14)修改所述最小距离参数(20)。5.根据权利要求4所述的系统(10),其中所述最小距离参数(20)包括前方最小距离(46)、后方最小距离(46)、左侧最小距离(46)和右侧最小距离(46)。6.根据权利要求5所述的系统(10),其中在所述操作者(22)在所述距离信号(50)指示同所述物体(48)的前方距离(46)大于所述前方最小距离(46)时按压制动踏板(28)时,所述控制器(14)增加所述最小距离参数(20)的所述前方最小距离(46)。7.根据权利要求5所述的系统(10),其中在所述操作者(22)在所述距离信号(50)指示同所述物体(48)的前方距离(46)不大于所述前方最小距离(46)时按压加速踏板(30)时,所述控制器(14)减少所述最小距离参数(20)的所述前方最小距离(46)。8.根据权利要求4所述的系统(10),其中所述检测器(16)被进一步配置成确定所述物体(48)的分类(52),并且所述控制器(14)基于所述物体(48)的所述分类(52)选择所述最小距离参数(20)。9.根据权利要求8所述的系统(10),其中所述物体(48)的所述分类(52)包括车辆大小、车辆类型、道路(40)结构和车道标志。10.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述系统(10)包括路径规划设备(54),所述路径规划设备(54)由所述控制器(14)使用来基于车道优选参数(38)为所述主车辆(12)选择主行驶车道(42),并且所述控制器(14)被配置成当所述操作者(22)操作所述主车辆(12)将所述主车辆(12)转向到不同的车道时修改所述车道优选参数(38)。11.根据权利要求10所述的系统(10),其中针对三车道道路(40)的所述车道优选参数(38)被初始地设置为右车道,并且在所述操作者(22)通过移动所述方向盘(26)使所述主车辆(12)从所述三车道道路(40)的右车道转向到所述三车道道路(40)的中间车道来超控所述控制器(14)后,针对三车道道路(40)的所述车道优选参数(38)被修改为中间车道。12.根据权利要求10所述的系统(10),其中针对三车道道路(40)的所述车道优选参数(38)被初始地设置为右车道,并且在所述操作者(22)通过操作所述转向灯杆(34)来指令所述控制器(14)以使所述主车辆(12)从所述三车道道路(40)的右车道转向到所述三车道道路(40)的中间车道后,针对三车道道路(40)的所述车道优选参数(38)被修改为中间车道。13.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述系统(10)包括路径规划设备(54),所述路径规划设备(54)由所述控制器(14)使用来基于车道优选参数(38)为所述主车辆(12)选择主行驶车道(42)。14.根据权利要求13所述的系统(10),其中所述控制器(14)被配置成当所述操作者(22)操作转向灯杆(34)来指令所述控制器(14)修改所述车道优选参数(18)时修改所述车道优选参数(38)。15.根据权利要求13所述的系统(10),其中所述控制器(14)被配置成当所述操作者(22)转动所述方向盘来超控所述控制器(14)并且由此指令所述控制器(14)修改所述车道优选参数(18)时修改所述车道优选参数(38)。16.根据权利要求13所述的系统(10),其中所述路径规划设备(54)由所述控制器(14)使用来基于预期距离参数(58)执行预期车道变换(56),并且所述控制器(14)被配置成当所述操作者(22)操作所述主车辆(12)使所述主车辆(12)以不根据所述预期距离参数(58)的方式转向时修改所述预期距离参数(58)。17.根据权利要求1所述的系统(10),其中所述控制器(14)被配置成当等待基于交叉路口左转弯参数(66)进行左转弯(64)时操作所述主车辆(12)进入交叉路口(62),并且所述控制器(14)被配置成当所述操作者(22)按压所述制动踏板(28)来防止所述主车辆(12)在等待进行所述左转弯(64)时进入所述交叉路口(62)时修改所述交叉路口左转弯参数(66)。...
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1