基于便携式设备的连接的车辆控制的制作方法

本公开涉及一种基于便携式设备连接的车辆控制系统。

背景技术：

自动驾驶(也被称为自主)车辆可以允许车辆驾驶员将注意力集中在除车辆操作之外的事物上。然而，通常期望自主车辆的驾驶员能够在遇到临时通知，例如在几秒钟或更少时间内，重新开始控制一些或所有车辆操作，例如转向、油门和/或制动控制。然而，存在如下风险：如果车辆驾驶员在进行非驾驶任务，例如电影、游戏或视频会议，则驾驶员可能有意或无意地忽略由车辆计算机发出的接管请求。

技术实现要素：

一种系统，包括：

车辆计算机，车辆计算机包括处理器和存储器，存储器存储可由处理器执行的指令，指令用以：

检测通信地连接到车辆计算机的便携式计算设备；以及

至少部分地基于便携式设备的存在来控制至少一个车辆操作，其中至少一个车辆操作包括转向、推进和制动的控制中的至少一个。

根据本发明的一个实施例，其中计算机被进一步编程为在确定便携式设备不与车辆计算机通信时结束该至少一个车辆操作的控制。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为请求来自便携式设备的驾驶员输入，并且在预定时间量内未能接收到输入时结束该至少一个车辆操作的控制。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为检测通信地连接到车辆计算机的多个便携式设备，以将多个便携式设备中的至少一个识别为与车辆驾驶员相关联，以及请求来自与车辆驾驶员相关联的该多个便携式设备中的一个的驾驶员输入。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为接收来自通信地连接到车辆计算机的一个或多个传感器的数据，并且至少部分地基于从便携式设备接收的驾驶员输入和接收的传感器数据来控制至少一个车辆操作。

根据本发明的一个实施例，其中预定时间量部分地由车辆速度、车辆路线和从便携式设备接收的传感器数据中的至少一个确定。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为指示便携式设备暂停在便携式设备上的至少一个应用程序的操作，直到接收到驾驶员输入。

根据本发明的一个实施例，其中计算机被进一步编程为基于传感器数据通过听觉输出、视觉输出和触觉输出中的至少一个来向驾驶员发送消息。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为至少部分地基于来自便携式设备的生物计量传感器数据进行控制。

根据本发明的一个实施例，其中计算机还被编程为：一旦在预定时间量内没有接收到输入，至少部分地基于从通信地连接到车辆计算机的车辆传感器接收的数据，执行结束该至少一个车辆操作的控制和修改该至少一个车辆操作的控制中的至少一个。

一种方法，包括：

在车辆计算机中检测通信地连接到车辆计算机的便携式设备；以及

至少部分地基于便携式设备的存在来控制至少一个车辆操作，其中至少一个车辆操作包括转向、推进和制动的控制中的至少一个。

根据本发明的一个实施例，还包括：在确定便携式设备不与车辆计算机通信时结束该至少一个车辆操作的控制。

根据本发明的一个实施例，还包括：请求来自便携式设备的驾驶员输入；并且

在预定时间量内未能接收到输入时结束该至少一个车辆操作的控制。

根据本发明的一个实施例，还包括：检测通信地连接到车辆计算机的多个便携式设备；

将多个便携式设备中的至少一个识别为与车辆驾驶员相关联；以及

请求来自与车辆驾驶员相关联的该多个便携式设备中的一个的驾驶员输入。

根据本发明的一个实施例，还包括：接收来自通信地连接到车辆计算机的一个或多个传感器的数据；并且

至少部分地基于从便携式设备接收的驾驶员输入和接收的传感器数据来控制至少一个车辆操作。

根据本发明的一个实施例，其中预定时间量部分地由车辆速度、车辆路线和从便携式设备接收的传感器数据中的至少一个确定。

根据本发明的一个实施例，还包括指示便携式设备暂停在便携式设备上的至少一个应用程序的操作，直到接收到驾驶员输入。

根据本发明的一个实施例，还包括基于传感器数据通过听觉输出、视觉输出和触觉输出中的至少一个来向驾驶员发送消息。

根据本发明的一个实施例，还包括至少部分地基于来自便携式设备的生物计量传感器数据进行控制。

根据本发明的一个实施例，还包括：一旦在预定时间量内没有接收到输入，至少部分地基于从通信地连接到车辆计算机的车辆传感器接收的数据，执行结束该至少一个车辆操作的控制和修改该至少一个车辆操作的控制中的至少一个。

附图说明

图1示出了用于基于便携式设备的连接来确定车辆操作的示例性车辆系统；

图2是可以在计算机中实施的用于基于便携式设备的连接来确定车辆操作的示例性进程的图示。

具体实施方式

图1是示例性车辆101控制系统100的框图。车辆101包括计算机105，其包括或被通信地连接到人机界面(HMI)120，并且还连接到通信网络或车辆101内的网络，例如无线和/或有线通信，有线通信通常包括诸如已知的向车辆101部件和/或电子控制单元110(例如，用于车辆101转向、制动、油门等的控制器)提供通信和从车辆101部件和/或电子控制单元110提供通信的通信总线125。计算机105可以从与操作车辆101有关的ECU等等以及从传感器115接收数据。计算机105还可以使用诸如蓝牙的已知协议与便携式计算设备135通信。

计算机105可以向便携式设备135发送请求驾驶员输入的消息。计算机105可以周期性地(例如每三分钟、每十分钟等)向设备135发送消息，以增强驾驶员对车辆操作的注意和/或确保驾驶员警觉并且如果需要时能够取得对车辆101操作的控制。替代地或另外地，计算机105可以在车辆101的一个或多个操作需要驾驶员注意时发送请求驾驶员响应的消息，例如由于碰撞的风险，因为计算机105不能为一个或多个的车辆部件确定适当的控制指令(或者在预定置信度内不能这样做)等，即，当可能需要手动控制车辆101操作中的至少一些时。所发送的消息可以包括关于驾驶员可以如何来响应该请求的指令，例如通过选择所提供的软键等、通过回答问题(例如，“现在时间是？”)或提供某些其他指定的输入。如果驾驶员在预定量的时间内没有响应该请求，则车辆101的计算机105可以被编程为采取一个或多个动作，例如暂停车辆101的操作(例如，通过行进到路边或其他安全位置和停车)、维持自主控制、启动音频输出以获得驾驶员注意等，修改车辆101路线等。

示例性系统实施例

车辆101计算机105可以通信地连接到通信总线125或其它已知的有线或无线连接，和/或计算机105可以包括一个或多个电子控制单元110，例如包括在车辆101中用于监测和/或控制各种车辆101部件的控制器等，例如发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)等。总线125可以是控制器局域网(CAN)总线或任何其他合适的协议，诸如JASPAR(日本汽车软件平台和架构)，LIN(本地互联网络)，SAE(美国汽车工程师协会)J1850，AUTOSAR(汽车开放系统架构)，MOST(媒体导向系统传输协议)等。电子控制单元110可以连接到例如CAN总线，如已知的。车辆101还可以包括专门用于接收和发送诊断信息的一个或多个电子控制单元110，例如车载诊断连接器(OBD II)。通过总线125和/或其他有线或无线机制，计算机105可以向车辆101中的各种装置发送消息和/或从各种装置(例如控制器、致动器等)接收消息。替代地或另外地，在计算机105实际上包括多个设备的情况下，总线125可以用于在本公开中表示为计算机105的设备(例如，各种ECU)之间的通信。

计算机105可以包括或连接到一个或多个诸如已知的向和/或从车辆101发送和/或接收消息，以及在车辆101内的收发器。计算机105可以使用多个通信协议(例如专用短程通信(DSRC)、蜂窝调制解调器、短程无线电频率、IEEE 802.11(“WiFi(无线保真)”)、蓝牙等)发送和/或接收消息。

车辆101可以包括各种传感器115。传感器115可以连接到电子控制单元110，并且在如上所述的CAN总线协议或任何其他合适的协议中操作。传感器115可以发送和接收数据。传感器115可以通过例如CAN总线协议与计算机105或其他电子控制单元通信，以处理从传感器115发送或由传感器115接收的信息。传感器115可以通过任何合适的无线和/或有线方式与计算机105或电子控制单元110通信。传感器115可以包括任何种类的摄像机、雷达单元、激光雷达单元、声纳单元、呼吸检测仪、运动检测器等。此外，传感器可以包括全球定位系统(GPS)接收器，该全球定位系统(GPS)接收器可以与连接到网络等的全球定位系统卫星通信。

传感器115还可以包括一个或多个生物计量传感器，即，测量人工驾驶员的一个或多个已知的特征(例如心率、呼吸、瞳孔扩张、面部表情、运动等)的装置。例如，多个生物计量传感器可以是例如使用光电容积脉搏波的心率监视器，测量面部颜色变化等的图像传感器，瞳孔大小和稳定性监视器(例如瞳孔计等)和/或例如测量听觉信号、鼻孔附近温度变化、车辆101中的CO2水平的变化等的呼吸监视器。生物计量传感器可以使用例如车辆101和/或车辆101的计算机105中的摄像机。生物计量传感器的其他示例是可能的。

生物计量传感器可以在任何合适的位置设置在车辆101中。例如，心率监测器可以设置在车辆101方向盘内，瞳孔大小和瞳孔稳定性监测器可以包括设置在例如车辆101仪表板上或仪表板内的摄像机，并且呼吸监测器可以设置在车辆101安全带内和/或在车辆101安全带上。

车辆101的计算机105可以包括一个或多个存储器设备。存储器设备可以包括主存储器设备，即易失性存储器设备，和/或可以是计算机的其余部分内部或外部的辅助存储设备，例如外接硬盘。存储器设备可以与计算机105通信，并且可以存储由电子控制单元通过CAN总线协议传输的数据。数据还可以包括由计算机105计算和处理为输出的数据。

车辆101可以包括人机界面(HMI)120。HMI 120可以允许车辆101的驾驶员与计算机105、电子控制单元等交互。HMI 120可以包括在计算机105内的或者连接到计算机105的已知组件，诸如交互式语音响应(IVR)和/或包括例如触摸屏等的图形用户界面(GUI)等。

如上所述，车辆101可以包括一个或多个通信总线125，由此计算机105可以与各种车辆系统和部件通信，诸如导航系统、制动系统、悬架系统、转向系统、动力传动系统等。HMI 120可以被用来基于通过总线125接收的数据显示信息。

计算机105可以通信地连接到一个或多个便携式计算设备135。便携式设备135可以由驾驶员佩戴，例如可以贴到手腕或其他身体部分，例如苹果手表、微软环等，或者可以是笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。因此，便携式设备135可以包括各种计算设备中的任何一个，计算设备包括处理器和存储器以及通信能力，例如使用IEEE 802.11、使用蓝牙、使用蜂窝通信协议等。便携式设备135可以例如使用蓝牙等直接与车辆101计算机105通信。便携式设备135还可以通过视觉、听觉、触觉和/或感觉等机制与驾驶员通信。便携式设备135可以包括用于显示GUI(图形用户界面)的可视界面，例如屏幕。此外，设备135可以包括诸如已知用于获得生物计量数据(例如心率、瞳孔扩张等)的传感器，以及诸如加速度计等用于做出与设备135的运动有关的判断的其他传感器，例如，其可以反映人类驾驶员、车辆101等的运动

便携式设备135被编程为在便携式设备135GUI上显示一个或多个消息以供驾驶员接收。另外地或替代地，便携式设备135可以响应一个或多个消息而接收驾驶员输入，并且可以将接收的驾驶员输入发送到车辆101的计算机105。

便携式设备135可以包括一个或多个应用程序140，即，由便携式设备135以已知方式可执行的一个或多个计算机程序。例如，应用程序140可以包括诸如通常所知的一个或多个“app(应用)”。来自车辆101计算机105的数据可以被提供给应用程序140，此外，应用程序140可以向车辆驾驶员提供输出，例如声音、触觉输出、视觉显示和/或可以被编程为生成到车辆101计算机105的通信，例如指示车辆101驾驶员是否提供了输入、输入的内容等。如下面进一步讨论的，可以防止一个或多个应用程序140在没有来自车辆101计算机105的指令的情况下执行，例如基于计算机105做出的车辆101的操作不需要车辆101驾驶员的注意的判断。

车辆101计算机105可以被编程为使用存储的参数(例如使用面部识别或其他已知技术)来辨认(例如识别)驾驶员和/或驾驶员的便携式设备135。

示例性处理流程

图2是可以在计算机中实施的用于基于便携式设备135的连接来确定车辆操作的示例性进程的图示。

进程200在方框205中开始，在这里便携式设备135被通电。

在接通电源之后，在方框210中，车辆101计算机105检测便携式设备135，并确定便携式设备135是否可以从车辆101计算机105接收消息。计算机105还可以，例如在检测到多个便携式设备135时，例如通过请求驾驶员输入、根据设备135的标识符等，确认检测到的便携式设备135与车辆101驾驶员相关联。便携式设备135可以包括与计算机105例如以诸如已知的“app”等形式通信的程序设计。如果检测到便携式设备135，则进程200进行到方框215。否则，进程200进行到方框250。

在方框215中，在车辆101计算机105检测到便携式设备135之后，车辆101计算机105确定一个或多个车辆101操作(例如，转向、油门、制动)是否被唯一地或至少部分地由车辆101计算机105控制。如果车辆101计算机105确定其正在唯一或部分地控制任意车辆101的操作，则进程200进行到方框220。否则，进程200前进到方框250。

在方框220中，车辆101继续控制车辆101的操作，例如，转向、油门和制动中的一个或多个。

接下来在方框230中，计算机105确定是否要基于从传感器115接收的与车辆101操作相关的数据将对驾驶员输入的请求发送到便携式设备135以要求驾驶员的响应。这样的数据可以涉及车辆101的速度、前进方向、转向角、制动器致动、发动机扭矩需求、推进设置(例如，内燃发动机的节流阀设置、电动马达设置等)、检测到的道路障碍、计划的车辆101路线等，只是为了从众多可能中提供一些例子。在一些情况下，如上所述，计算机105可以被编程为周期性地提供这样的消息，在这种情况下，方框222包括确定从进程200开始或从之前的消息算起是否已经过去了预定时间量。

此外，可以在进程200的执行期间基于与车辆101的操作相关的因素(例如，车辆101的位置和周围环境，例如，在恶劣天气条件下在交通车流中或在高速公路上行驶等)动态地设定和/或修改消息的周期性或预定间隔。例如，如果车辆101正在交通车流中行驶，则计算机105可以向便携式设备135发送通知以确定驾驶员是否比在车辆不在交通车流中行驶的情况下响应更频繁，因为车辆101和周围车辆之间的车辆间的交互作用可能更频繁地给驾驶员带来更大的负担。

此外，与车辆101操作相关的这些因素或其他因素可以用于确定发送消息以作为消息之间的预定间隔的替代或补充。例如，由防撞系统做出的即将碰撞的风险高于预定阈值的判断、车辆101路线改变的建议，例如由于检测到的拥堵的交通、可能的障碍物或道路危险的检测、以及/或复杂驾驶操纵(CDM)的识别等。CDM是计算机105被编程为要求驾驶员手动控制车辆101操作中的至少一个操作的预定驾驶操纵。例如，车辆101可能在进入高速公路之后必须快速穿过几个车道以在相对侧上准备离开。例如，可以根据来自驾驶员的输入和/或默认设置来预先确定考虑CDM的车辆操作。

如果计算机105确定由例如导航系统(利用GPS)等确定的车辆101路线是接近CDM的，则计算机105可以确定发出消息以请求驾驶员向便携式设备135输入。另外地或替代地，车辆101的传感器115可以大体上实时地确定车辆101的操作是否是CDM。基于传感器115的测量，计算机105可以通过听觉输出、视觉输出和触觉输出中的至少一个来向驾驶员发送消息。

另外地或替代地，车辆101传感器115可包括生物传感器。生物传感器可以测量驾驶员的响应性，例如警觉性等。生物传感器可以测量驾驶员是否由于医学紧急情况(例如，心脏病发作、癫痫、高血糖等)而无反应。计算机105可以至少部分地基于表明驾驶员可能无反应的生物传感器测量来确定是否向便携式设备135发送请求。

如果车辆101计算机105决定发送消息以请求驾驶员输入，则进程200进行到方框235。否则，进程200进行到方框250。

在方框235中，车辆101计算机105发送消息以请求驾驶员向便携式设备135输入。如果车辆101操作需要，消息可以仅仅请求驾驶员输入以确认驾驶员有空，即使当前未检测到这样的需要。例如，周期性地确认车辆101驾驶员是有意识的和/或清醒的可能是有用的。然而，可以请求驾驶员基于如上所述的因素确认控制一些或所有车辆101操作的当前能力的输入。便携式设备135可以例如通过暂停和/或中止在便携式设备135上发生的操作来明显地向驾驶员显示消息，直到如果和当接收到驾驶员输入时为止。在任何情况下，对驾驶员输入的请求可以指定驾驶员应当响应该请求的方式。虽然计算机105可以请求驾驶员手动控制至少一个车辆操作，但是计算机105还可以请求驾驶员仅响应于请求而不对车辆进行手动控制，例如通过按压便携式设备135上的按钮135等进行响应

例如，车辆101计算机105可以向便携式设备135发送请求操作员在预定时间量内对消息做出响应的消息。该消息可以指示驾驶员如何响应该消息。例如，驾驶员可以通过选择便携式设备135的GUI上的选项来进行响应。

如上所述，可以基于各种因素(例如，车辆101速度、路线和/或从便携式设备135接收的传感器数据等)确定消息之间的预定间隔。例如，当车辆101以第一速度移动时，车辆101的计算机105可以允许更长的时间量来响应消息，以及当车辆101以比第一速度快的第二速度移动时允许更短的时间量来响应消息。

接下来，在方框240中，车辆101计算机105确定驾驶员是否通过设备135提供了所请求的输入。如果计算机105没有从便携式设备135接收到消息响应，则进程200前进到框245。否则，进程200进行到方框250。

在方框245中，在车辆101计算机105没有从便携式设备135接收到请求的消息的响应之后，车辆101计算机105可以修改车辆101的控制，例如通过停止车辆101(移动车辆101到路肩)、暂停车辆101的自动控制、改变车辆101的路线等，和/或计算机105可以实施各种车辆部件的控制，以防止驾驶员控制车辆诸如制动、油门和/或转向的操作。计算机105可以至少部分地基于从外部源(例如，远程服务器、周围车辆和基础设施等)接收的数据来修改车辆101的控制。

在方框210、215、230、240或245中的任一个之后，在方框250中，车辆101计算机105确定进程200是否应当继续。例如，如果车辆101关闭进程200、如果车辆被熄火等，则进程200可以结束。在任何情况下，如果进程200不应当继续，则进程200在方框250之后结束。否则，则进程200返回到方框205。

诸如本文讨论的那些计算设备通常每个包括可由一个或多个如上面所确定的那些计算设备执行并且用于执行上述进程的方框或步骤的指令。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序中编译或解释，包括但不限于单独或组合的Java TM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。一般来说，处理器(例如，微处理器)从例如存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，从而执行一个或多个进程，该进程包括本书所述的进程中的一个或多个。这样的指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质存储和传输。计算设备中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。

计算机可读介质包括参与提供可以由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘和其他永久存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，其通常构成主存储器。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CDROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM(随机存储存储器)、PROM(可编程序只读存储器)、EPROM(电可编程序只读存储器)、FLASH EEPROM(快速电可擦可编程只读存储器)、任何其它存储器芯片或盒、或计算机可以从其读取的任何其它介质。

关于本文所描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解的是，尽管这样的过程的步骤等已经被描述为根据某个有序序列发生，但是这样的过程可以以不同于本文所述顺序的顺序执行所述步骤的方式来实施。还应当理解，某些步骤可以同时执行、可以添加其他步骤或者可以省略本文所述的某些步骤。换句话说，本文所述的系统和/或过程是为了说明某些实施例的目的而提供的，并且不应被解释为限制所公开的主题。

因此，应当理解，上述描述旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读上述说明书之后，除了所提供的示例之外的许多实施例和用途对于本领域技术人员将是显而易见的。应当参考所附权利要求和/或包括在基于本发明的非临时专利申请中的权利要求以及这些权利要求享有的全部等同范围，而不是参考上述说明书，来确定本发明的范围。可以预料和预期的是，在本文中讨论的技术中将会出现未来的发展，并且所公开的系统和方法将被并入这些未来的实施例中。总之，应当理解，所公开的主题能够被修改和改变。