本公开涉及自动驾驶车辆，更具体地，涉及自动驾驶车辆的驾驶员再次接手(re-engagement)评定系统。
背景技术：
已知自动驾驶或半自动驾驶车辆在目的地之间运输乘员。通常，这种运输条件相当于乘员的视线离开和双手离开的使用。在运输期间的某些情况下，乘员可能希望作为驾驶员接手车辆驾驶。对于再次接手车辆的手动控制的潜在的驾驶员而言，当前的自动驾驶系统依赖于可能未涵盖所有情况的预设投票方案，并且对于潜在的驾驶员而言可以理解为挑战。需要增强驾驶员再次接手系统，所述驾驶员再次接手系统验证驾驶员承担手动控制的准备状态。
技术实现要素：
在本公开的一个示例性实施例中，驾驶员再次接手评定系统包括适用于车辆的手动控制和自动控制两者的x线控装置(x-by-wiredevice)。驾驶员再次接手评定系统包括控制器、用户界面、测试执行模块和测试评估模块。用户界面被配置为将用于手动控制的乘员信号输出到控制器。在控制器接收到乘员指令信号时，测试执行模块由控制器的电子处理器执行，并启动再次接手测试。测试评估模块由电子处理器执行，并且被配置为在再次接手测试期间接收指示乘员性能的乘员性能信号，并且评估乘员性能信号以确定测试通过结果和测试失败结果。在确定测试通过结果时，能够手动控制车辆。
优选地，从所述x线控装置接收所述乘员性能信号。
优选地，所述x线控装置是转向装置，所述转向装置包括被配置为输出所述乘员性能信号的方向盘位置传感器。
优选地，所述x线控装置是加速装置。
优选地，所述x线控装置是制动装置。
优选地，所述测试执行模块被配置为向所述x线控装置发送测试命令信号，以使乘员能够参与所述再次接手的测试。
优选地，所述测试执行模块被配置为向所述用户界面发送通知信号，以向所述乘员指示所述再次接手的测试。
优选地，驾驶员再次接手评定系统还包括：测试选择模块，所述测试选择模块由所述电子处理器执行，而且被配置为在由所述测试执行模块执行的多个测试之间并且根据多个场景类别进行选择，其中所述再次接手的测试是来自所述多个测试的选定测试。
优选地，所述多个测试被预编程到所述存储介质中。
优选地，驾驶员再次接手评定系统还包括：场景评估模块，所述场景评估模块由所述电子处理器执行，而且被配置为接收场景信号，从指示所述场景信号的多个场景类别中确定所选场景类别，并将所述所选场景类别输出到所述测试选择模块，其中，所述选定测试根据所述所选场景类别确定。
优选地，所述多个场景类别被预编程到所述存储介质中。
优选地，所述多个场景类别包括直路和弯路。
优选地，所述x线控装置是转向装置，所述转向装置包括被配置为输出所述乘员性能信号的方向盘位置传感器和方向盘，并且所述测试执行模块被配置为向所述用户界面发送通知信号，该通知信号作为所述再次接手的测试的一部分，表示指示所述乘员方向性地操纵主车辆。
优选地，当自动引导系统以自动模式操作时，所述方向盘不会自动旋转。
优选地，所述通知信号表示指示所述乘员进行车道变换。
优选地，所述通知信号表示指示所述乘员将所述方向盘放置在模拟车道变换的多个连续的方向盘位置中。
优选地，所述测试评估模块应用测试数据文件以评估测试性能信号。
在另一示例性实施例中，一种操作自动驾驶车辆的驾驶员再次接手评定系统的方法包括响应于乘员指令而由用户界面产生手动操作指示信号。手动操作指令由控制器接收。然后，在接收到手动操作指令信号时，控制器启动并执行测试执行模块。通知信号被发送到用户界面，指示即将进行的再次接手测试。然后，测试执行模块将测试命令信号发送到x线控装置。x线控装置执行与再次接手测试相关的功能。然后将乘员性能信号发送到由控制器执行的测试评估模块。由测试评估模块评估乘员性能信号。
优选地，所述x线控装置是转向装置，并且所述乘员性能信号由方向盘位置传感器生成。
通过以下结合附图的描述，这些和其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
在说明书结尾的权利要求中特别指出并清楚地要求保护被视为本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征以及优点将变得显而易见，其中：
图1是主车辆的示意图；
图2是主车辆的自动引导系统的示意图；
图3是主车辆的驾驶员再次接手评定系统的示意图；
图4是操作驾驶员再次接手评定系统的方法的流程图；
图5是主车辆的方向盘的平面图；以及
图6是示出驾驶员再次接手评定系统所使用的测试数据的图表。
具体实施方式
现在参考附图，其中将参考特定实施例描述本发明，但不限制本发明，附图示出了自动驾驶的主车辆(hostvehicle)20。参考图1，主车辆20可包括前轮22(例如，车轮)、后轮24(例如，车轮)、转向装置26(例如，线控转向装置)、制动装置28、加速装置30(例如，加速踏板)、动力系统32和电子控制器34。后轮24可由动力系统32驱动，前轮22可操作地联接到转向装置26，如本领域技术人员所公知的那样，用于主车辆20的方向操纵。
主车辆20的控制器34可包括至少一个处理器36和至少一个电子存储介质38。处理器36可以是微处理器或其他控制电路，例如模拟和/或数字控制电路，其包括如本领域技术人员所知晓的、用于处理数据的应用专用集成电路(asic)。控制器34的存储介质38可以是非易失性存储器，例如用于存储一个或多个程序、阈值和捕获数据的电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。
转向装置26可以联接到前轮24，以将车辆20引导到期望的方向。转向装置26可包括方向盘40、方向盘位置传感器42、车轮位置传感器44(即，角位置传感器)、转向扭矩传感器46以及能够以手动模式操作时向乘员提供转向辅助，和/或以自动模式操作时向自动引导系统32发送数据信号的其他装置和/或传感器。
在一个示例中，制动装置28可以是具有部分液压致动的线控制动装置。类似地，转向装置26可以是线控转向装置，并且加速装置30可以是线控加速装置。每个x线控装置26、28、30可以包括控制器34的一部分和/或可以包括存储在存储介质38中并由处理器36执行的相应软件应用程序。每个装置26、28、30还可以包括其他组件和/或传感器，其被配置为将数据信号发送到控制器34和/或从控制器34接收命令信号以执行特定功能。所有三个x线控装置26、28、30可以是和/或通常为本领域技术人员所知。
参见图2，主车辆20还可包括自动引导系统50，其通常被配置为减少乘员的车辆操作。控制器34可以是自动引导系统40的一部分或便于其操作。当主车辆20处于自动模式时，自动引导系统50可以承担控制转向装置26、加速装置30、制动装置28和任何其他能够减少车辆乘员的手动车辆控制的装置。在一个实施例中，自动引导系统50可以至少部分地是存储在存储介质38中并由控制器34的处理器36执行的软件应用程序。
为了操作，自动引导系统50可以依赖于道路中的可检测标记，因此系统可以利用控制器34决定在哪里驾驶主车辆20。自动引导系统50可以是基于视觉的系统，其不是依赖于标记，而是可以依赖于图像处理来引导主车辆20，或者可以是标记系统、基于视觉的系统和/或其他系统的组合。
在一个实施例中，自动引导系统50可包括由控制器34执行的软件应用程序或模块52(即，可执行指令)、乘员界面54和多个传感器56(即，所示的三个)。乘员界面54可包括：乘员命令输入装置58(例如，麦克风)，用于从乘员62(例如，乘客)接收指令60(例如，目的地命令)；以及乘员指令确认装置64(例如，扬声器)，用于至少确认乘员62提供的指令60。
乘员界面54被配置为向控制器34发送指示乘员指示60的电子信号(参见箭头66)。在一个实施例中，乘员指令60可以是听觉或口头命令。在另一个实施例中，乘员命令输入装置52可以是交互式触摸屏或显示器，并且乘员指令60可以由乘员62经由触摸屏输入。此外，触摸屏还可以用作，或者可以包括乘员命令确认装置64，其中在屏幕上显示确认。
多个传感器56可包括传感器或检测器，用于检测周围状况，例如道路状况、交叉口、移动和静止物体、其他车辆以及操纵主车辆20所需的任何其他状况。其他传感器可以包括可控制地操作和/或监视由控制器34执行的控制器34和/或软件应用程序52所需的那些传感器。作为选择地，用于帮助控制器34的这种传感器可以是控制器的组成部分。在一个实施例中，传感器56或其部分可以策略性地位于主车辆20上或主车辆20内，并且最适合于实现特定传感器功能，同时在一定程度上保持不显眼(即，美观上令人愉悦)。传感器56可以被配置为将信号阵列(参见箭头68)输出到控制器34以进行处理，以及用于车辆引导和/或控制。
在一个实施例中，一个或多个传感器56可以是使场景和/或周围地形条件和其他物体可视化的传感器，以帮助主车辆进行安全操纵。这种传感器可以包括成像装置(例如，相机)、雷达、红外装置和任何其他装置。
线控装置26、28、30中的任何一个或多个可以被配置为通过有线或无线路径72接收命令信号(参见箭头70)，并指示由控制器34输出的命令。一个或多个命令信号70由控制器34通过处理乘员指令信号66、传感器信号68和/或其他输入中的任何一个或多个来产生。
参见图3，主车辆20还可以包括驾驶员再次接手评定系统80，其可以至少部分地是自动引导系统50的组成部分。驾驶员再次接手评定系统80用于评估乘员62变成执行主车辆20的手动操作/操纵的实际驾驶员的准备状态。控制器34可以是评定系统80的一部分或便于其操作。评定系统80通常在主车辆20处于自动模式并且乘员请求主车辆20的手动控制时被激活。此时，评定系统80在手动控制被移交给乘员(即，车辆操作的手动模式)之前，启动乘员必须通过的测试。
驾驶员再次接手评定系统80可包括场景评估模块82、测试选择模块84，测试执行模块86和测试评估模块88。模块82、84、86、88可包括可以存储在存储介质38中并由控制器34的处理器36执行的一个或多个软件应用程序。在一个实施例中，控制器34可以是评定系统80的专用控制器，或者至少是评定系统80的一部分。
评定系统80还可以包括乘员界面54、方向盘位置传感器42和传感器56。乘员界面54和传感器56还可以用作自动引导系统50的一部分。方向盘位置传感器42还可以用作转向装置26的一部分或者通常为转向装置26服务。在另一个实施例中，评定系统80可以包括专用乘员界面，和/或方向盘位置传感器42可以专用于评定系统80。
参见图3和图4，操作驾驶员再次接手评定系统80的方法可包括在方框200处，由乘员62引导主车辆20以将车辆控制移交给乘员的装置。在一个实施例中，用户界面54可以是为乘员62提供该指令60的装置。例如，乘员指令60可以是口头请求，其中用户界面54包括麦克风。可选地，乘员62可以简单地将手动操作指令输入到用户界面54的触摸屏上。在又一个实施例中，用户界面54通常可以集成到转向装置26中，并且将方向盘40从收起位置拉出的动作或旋转方向盘的动作产生手动操作指令60。
在方框202处，用户界面54可以将手动操作指示信号66输出到评定系统80的场景评估模块82和/或测试选择模块84。在方框204处并且在场景评估模块82接收手动指示信号66时(或以其他方式被指示这样做)，场景评估模块82可以从至少一个传感器56接收信号68，传感器56可以是场景检测传感器。在方框206处，场景评估模块82可以将场景分类为多个预编程场景之一，这些预编程场景被建立为预编程数据90，预编程数据90可以存储在控制器34的存储介质38中。例如，场景传感器信号68可以被分类为弯路、直路、上行道路、下行道路和其他类别。场景类别数据90可以包括场景评估模块82应用的公差，以确定每个场景类别的最佳拟合。
在方框208处，测试选择模块84可以从场景评估模块82接收所选择的场景类别(参见图3中的箭头92)。在方框210处，测试选择模块84可以从多个预编程测试中，并基于所选的场景类别来选择测试。例如，如果所选择的场景类别是直路，则所选择的测试可以是需要乘员62使用转向装置26的改变车道测试。作为另一示例，如果所选择的场景类别是弯路，则所选择的测试可以是还需要乘员62利用转向装置26的车道中停留测试。作为又一示例，如果所选择的场景类别是上行道路，则所选择的测试可以是需要乘员62利用加速装置30的第一维持车辆速度测试，而如果所选择的场景类别是下行道路，则所选择的测试可以是需要乘员62利用制动装置28的第二维持车速测试。多个预编程测试通常可以是可检索地存储在控制器34的存储介质38中的预编程数据文件94。
在方框212处，测试执行模块86可以从测试选择模块84接收所选择的测试(参见图3中的箭头96)。在方框214处并且响应于从数据文件94接收到所选择的测试96，测试执行模块86可以向用户界面54发送通知信号(参见图3中的箭头98)以与乘员62进行通信。通知信号98可以与告知乘员62测试将开始的通知相关联，并且可以包括测试类型和/或乘员62必须遵循以通过所选择的测试96的适当指令。例如，通知信号98可以是发送给乘员62以改变车道的请求。
在方框216处并且根据所选择的测试96，转向、制动和加速装置26、28、30或用于操作/控制主车辆20的其他类似装置中的一个或多个可以接收测试命令信号70。测试命令信号70可以与所选择的测试96相关联，并且可以用于在乘员未准备好承担手动控制的情况下确保主车辆安全。如果乘员失效，测试命令信号70还可以命令转向装置26、制动装置28和加速装置30中的一个跟随测试目标，和/或检测/感测乘员62执行的、作为所选测试的一部分96的车辆操纵。
在方框218处，接收测试命令信号70的特定装置26、28、30(即，x线控装置)通常可以通过执行与所选择的测试96相关联的任务来进行响应。在一个示例中，该任务可以是偏离主车辆20在自动驾驶模式下通常可以做的事情，以便确定乘员是否在所选择的测试期间校正该偏离。在方框220处并且在执行所选择的测试96期间，多个传感器42、46、56中的一个或多个和/或其他传感器可将乘员性能信号100发送到测试评估模块88。可选地，乘员性能信号100可以被发送到测试执行模块86，然后测试执行模块86可以编译信号100并将性能报告102发送到测试评估模块88。
在方框222处，测试评估模块88可以应用与所选测试96相关联的测试数据文件104以确定乘员62是否通过测试。如果乘员62通过所选择的测试，则允许乘员手动控制主车辆。如果乘员62未通过所选择的测试96，则主车辆20拒绝授予手动控制。可以经由用户界面54向乘员62报告所选择的测试96的结果。测试数据文件104可以至少部分地被预编程到控制器34的存储介质38中。可选地，或者额外地，测试数据文件104也可以由自动引导系统50实时生成，自动引导系统50将相关数据输入到测试评估模块88中。例如，自动引导系统50可以确定可能影响测试结果的实时道路状况。
在一个示例中，所选择的测试96可以是车道变换测试。在该示例中，然后可以将命令信号70发送到转向装置26。如图5和图6所示，车道变换测试96可能需要一个或多个方向盘位置(即，三个示出为106、108、110的位置)。第一位置106(例如，大约10点钟位置)是包含在测试数据文件104中并且与乘员62开始车道变换时所预期的位置相关联的预期方向盘位置。第二车轮位置(例如，大约2点钟位置)是包含在测试数据文件104中并且与当乘员接近完成车道变换时所预期的位置相关联的预期方向盘位置。第三车轮位置(例如，大约12点钟)是包含在测试数据文件104中并且与完成测试且供乘员保持车道时预期的位置相关联的最终车轮位置。在这个示例中，并且在车轮处于大约12点钟的第三位置的情况下，预期道路(即，车道)是直的。
参见图6并且继续参考车道变换测试96的示例，测试数据文件104通常可以包括具有表示时间的x轴和表示方向盘位置的y轴的图表，其中y轴原点表示第三位置110(即，12点钟位置)。可以预期车道变换测试96的持续时间覆盖时间跨度112。曲线114表示测试实例目标，并且曲线116表示在实时的时刻由方向盘位置传感器42测量的方向盘40的位置。测试评估模块88可以配置成确保曲线116在曲线114的规定公差内。如果曲线116明显地落在预期曲线114之外或远离预期曲线114，则测试评估模块88可以推断出乘员62未通过测试。
可以理解和预期，当主车辆20处于自动驾驶模式时，转向装置26的方向盘40(其可以是线控转向装置)不会像车轮22所改变的角度那样旋转，以操纵主车辆20。也就是说，方向盘40可以不是或者不总是直接与车轮22的角位移相关联。
在另一个实施例中，所选择的测试96可以包括触觉共享控件。也就是说，在一个示例中，命令信号70可以被发送到转向装置26并且可以影响转向扭矩。作为所选测试96的一部分，可以预期乘员62克服由转向装置26且按照命令70产生的附加扭矩。转向扭矩传感器46可用于输出测试性能信号100。
在另一个实施例中，驾驶员转向输入的特征可以变化。方向盘40和/或用户界面54的触觉反馈可以在测试期间通知驾驶员以进行改进。也就是说，用户界面54可以响应于驾驶员输入生成手动操作指令。在这种情况下的线控转向是使能器，因为可以评估驾驶员输入，和/或可以独立于转向系统的实际方向将触觉信号发送给驾驶员。
方向盘40可以是智能方向盘，用于从自动驾驶模式到手动模式的直观过渡。更具体地，当主车辆20处于自动驾驶模式时，转向装置26与车轮22分离。因此，当车辆在自动驾驶模式下执行操纵时，车轮22转动或改变角度，但是方向盘40不旋转。
可以通过去耦器118(参见图1)来实现该去耦状态。去耦器118可以是将转向装置26与车轮22物理分离的机械装置。可选地，在线控转向系统的情况下，去耦器可以是电子的，或者可以作为可执行指令存在，因此可以是电子控制器34的一部分。
方向盘40可包括观察驾驶员或乘员容易看见的一个或多个动态灯120。在一个示例中，动态灯120可以是围绕方向盘40周向分布的多个发光二极管(led)。根据车辆动力学和/或操作模式，动态灯120可以围绕方向盘40周向地延伸或缩短和/或可以改变颜色。
例如，当方向盘40处于自动驾驶模式并且通常直线行驶时，动态灯可以照亮第一颜色(例如，蓝色)，照明可以相对较短(即，一个led照亮)，并且可以居中在12点钟位置。当主车辆20开始转向(例如，左)时，灯的被照亮部分开始沿周向逆时针方向延长。这种照明延长通常与车轮22的转向角相匹配。也就是说，如果车轮22处于60度角，则灯的被照亮部分周向延伸大约60度(即，从12点钟位置开始且逆时针方向到10点钟位置)。因此，初始led或灯的发光部分保持发光(即，当车辆直行时)。因为主车辆20处于自动驾驶模式，所以方向盘40本身不转动并保持去耦。
当主车辆20被置于如前所述的过渡或测试模式时，转向装置26保持与车轮22去耦，并且灯的被照亮部分可以变为第二颜色(例如，黄色)，表示主车辆20现在处于为了进行手动操作的测试模式。
本公开的优点和益处包括将车辆从自动驾驶操作转换到手动操作的有效且安全的装置，其中乘员可以承担车辆控制。其他优点可以包括通过执行适合于当前使用主车辆的测试动作来逐步验证乘员承担车辆控制的准备状态的测试。此外，在过渡阶段期间由主车辆应用的测试对于乘员而言可以是相对舒适、直观和/或娱乐性的。
上述各种功能可以由计算机程序实现或支持，该计算机程序由计算机可读程序代码形成，并且包含在计算机可读介质中。计算机可读程序代码可以包括源代码、目标代码、可执行代码等。计算机可读介质可以是能够被计算机访问的任何类型的介质，并且可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、硬盘驱动器、光盘(cd)，数字化视频光盘(dvd)或其他形式。
这里使用的术语(诸如组件、应用、模块、系统等)旨在指代与计算机相关的实体、硬件、硬件和软件的组合或软件执行。作为示例，应用程序可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。可以理解，在服务器上运行的应用程序和服务器可以是部件。一个或多个应用程序可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且应用程序可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本公开，但应容易理解，本公开不限于这些公开的实施例。而是，可以修改本公开以结合此前未描述但与本公开的范围相当的任何数量的变型、改变、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了本公开的各种实施例，但是应该理解，本公开的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些或各种实施例的组合。因此，本公开不应被视为受前述描述的限制。