CN107346136B - 越野自主驾驶 - Google Patents

Abstract

一种车辆***包括能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令。指令包括确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物，以及如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则根据环境障碍物控制主动悬架***以及控制自主主车辆穿越环境障碍物。

Description

越野自主驾驶

技术领域

本发明通常涉及一种车辆***，特别是，涉及一种能够整合到车辆中以帮助车辆穿越各种越野障碍物的车辆***。

背景技术

越野通常指的是在未铺设道路上操控车辆。因此，越野可发生在泥土、砾石、泥、岩石、沙地等上。对于有些人来说，越野是一项娱乐活动。驾驶路面、车辆的类型以及驾驶员的经验都是对越野的挑战做出贡献的因素。有时，利用帮助车辆穿越某些越野情况的特殊部件来改装车辆。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种车辆***，其包括：

能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令，该指令包括：

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括：

确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆；以及

如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括接收授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入。

根据本发明的一个实施例，其中控制自主主车辆穿越环境障碍物响应于授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入而发生。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括确定是否所有乘客都已离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中控制自主主车辆穿越环境障碍物在所有乘客都已离开自主主车辆之后发生。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆***，其包括：

传感器，其检测环境障碍物并且输出表示存在环境障碍物的障碍物检测信号；以及

处理器，其被编程为接收环境障碍物检测信号，处理器确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物，以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告。

根据本发明的一个实施例，车辆***进一步包括用户界面，该用户界面在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为接收授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为响应于接收到授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入而控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，车辆***进一步包括接收用户输入并且将用户输入提供到处理器的用户界面。

根据本发明的一个实施例，其中用户输入从远程装置无线接收。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为确定是否所有乘客都已离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为在所有乘客都已离开自主主车辆之后控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的又一方面，提供一种方法，其包括：

接收表示存在环境障碍物的传感器信号；

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包括：

确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆；

如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告；

在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客；以及

确定是否所有乘客都已离开自主主车辆，

其中在所有乘客都已离开自主主车辆之后发生控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，其中控制主动悬架***包括同时致动制动***、节气门***、转向***以及升高至少一个车轮以穿越环境障碍物。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆***，其包括：

能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令，该指令包括：

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物；

确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆；以及

如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括接收授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入。

根据本发明的一个实施例，其中控制自主主车辆穿越环境障碍物响应于授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入而发生。

根据本发明的一个实施例，其中指令包括确定是否所有乘客都已离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中控制自主主车辆穿越环境障碍物在所有乘客都已离开自主主车辆之后发生。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆***，其包括：

传感器，其检测环境障碍物并且输出表示存在环境障碍物的障碍物检测信号；以及

处理器，其被编程为接收环境障碍物检测信号，处理器确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物，以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物；

其中处理器被进一步编程为确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告。

根据本发明的一个实施例，车辆***进一步包括用户界面，该用户界面在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为接收授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为响应于接收到授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入而控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，车辆***进一步包括接收用户输入并且将用户输入提供到处理器的用户界面。

根据本发明的一个实施例，其中用户输入从远程装置无线接收。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为确定是否所有乘客都已离开自主主车辆。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为在所有乘客都已离开自主主车辆之后控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的又一方面，提供一种方法，其包括：

接收表示存在环境障碍物的传感器信号；

确定自主主车辆能够穿越环境障碍物；

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物；

确定在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开自主主车辆；以及

如果在自主主车辆穿越环境障碍物之前乘客应该离开自主主车辆，则产生警告；

根据本发明的一个实施例，方法进一步包括：

在自主主车辆穿越环境障碍物之前将警告呈现给乘客；以及

确定是否所有乘客都已离开自主主车辆，

其中在所有乘客都已离开自主主车辆之后发生控制自主主车辆穿越环境障碍物。

根据本发明的一个实施例，其中控制主动悬架***包括同时致动制动***、节气门***、转向***以及升高至少一个车轮以穿越环境障碍物。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆***，其包括：

能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令，该指令包括：

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物；以及

接收授权自主主车辆穿越环境障碍物的用户输入。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆***，其包括：

能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令，该指令包括：

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则：

根据环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制自主主车辆穿越环境障碍物；以及

确定是否所有乘客都已离开自主主车辆。

附图说明

图1举例说明能够穿越各种越野障碍物的具有车辆控制***的自主车辆的示例；

图2为显示车辆***的示例部件的框图；

图3A至图3D举例说明自主车辆能够穿越的示例越野环境障碍物；

图4为当面临越野环境障碍物时可由车辆***来执行的示例程序的流程图。

具体实施方式

车辆悬架***使穿越某些越野环境障碍物更加易管理。例如，为了越野驾驶的目的，全主动悬架能够调整各种动态特性。这种特性的示例包括行驶高度、悬架弹簧的硬度、减振器的阻尼率、横向稳定杆的刚度、车身支承的特性、每个单独的车轮与车身之间的相对位置等。

全主动悬架***可得益于通过传感器获取的数据。亦即，悬架***可根据传感器检测到的环境障碍物而采用特定特性。而且，车辆自身可相对于车辆的性能评估环境障碍物，以确定车辆是否能够穿越该环境障碍物。在一些可能的情况下，车辆可确定其是否应该在没有乘客的情况下尝试穿越环境障碍物。例如，如果穿越特定障碍物在车辆的能力范围内，但是可能导致翻车，那么车辆会警告乘客有危险并且要求乘客离开车辆。在乘客已经离开车辆之后，车辆可自主穿越环境障碍物。

能够整合到自主主车辆中以执行此动作的示例车辆控制***包括能够访问存储器的处理器，存储器存储可由处理器执行的指令。该指令包括确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物，以及如果自主主车辆能够穿越环境障碍物，则根据该环境障碍物控制主动悬架***并且控制自主主车辆穿越该环境障碍物。

所显示的元件可采取很多不同的形式并且包括多个和/或替代的部件和设备。所举例说明的示例部件并非意在做出限制。实际上，可利用额外的或供选择的部件和/或实施方式。进一步地，除非像这样有明确的说明，否则所显示的元件不必按比例绘制。

如图1中所示，自主主车辆100包括车辆***105(也称为车辆控制***)，自主主车辆100能够自主通过某些越野环境障碍物。环境障碍物的示例包括主车辆100在越野时可能需要行驶越过或者通过的沟、(任意大小的)岩石、树桩、树枝、树干或者任何其他物体或自然形成的陆相层。一个或多个车载车辆传感器110检测环境障碍物。车辆***105确定主车辆100是否能够穿越环境障碍物，并且如果能，则根据该环境障碍物控制主动悬架***115并且控制自主主车辆100穿越该环境障碍物。

车辆***105可将不同的主动悬架***115设置应用于所遇到的各种环境障碍物呈现出的不同场景。例如，如果环境障碍物为沟，则车辆***105应用与沟跨越模式相关的主动悬架***115设置。如果环境障碍物包括大块岩石(即，巨砾)、树桩、树干或者其他大个物体，则车辆***105应用与爬岩石模式相关的主动悬架***115设置。如果环境障碍物包括个别的或集合体大于车辆的离地间隙的较小的岩石(即，比巨砾小，但个别的或集合体大于车辆的离地间隙)、树桩、树干或者其他较小的物体，则车辆***105应用与离地间隙避免模式相关的主动悬架***115设置。

车辆***105可根据传感器110检测到的环境障碍物将这些模式或者其他模式结合在一起。例如，如果传感器110检测到具有集合在一起超过了车辆的离地间隙高度的很多岩石的沟，则车辆***105可应用针对沟跨越模式和离地间隙避免模式的主动悬架***115设置。

车辆***105检测环境障碍物的一种方式是基于图像处理。图像可为传感器110的输出，传感器110可实施为激光雷达传感器、雷达传感器、摄像机、超声波传感器等的一个或多个。车辆***105处理图像以识别一个或多个环境障碍物。一些环境障碍物，并且可能还有那些障碍物的特征，可从其他来源(例如地图数据)确定。例如，与沟、巨砾、山麓、岩石堆、山径等有关的特征可从地形图确定。

除了检测环境障碍物之外，车辆***105可确定如何自主通过环境障碍物。这可包括在考虑诸如翻车倾向、牵引力损失、失控这样的因素以及与穿越环境障碍物相关的其他危险因素的同时预测车辆越过或者通过环境障碍物的路线。车辆***105在评估危险因素时可考虑主动悬架***115的性能。如果危险因素太高(例如，数量上高于最大阈值)，则车辆***105指示驾驶员寻找替代路线或者车辆***105查找不同路线以供主车辆100自主操控。如果危险因素数量上低于最大阈值但高于中间阈值，则车辆***105确定应该只自主尝试环境障碍物并且只在乘客已经离开主车辆100之后进行尝试。在这种情况下，在所有乘客已经离开主车辆100之后，车辆***105将自主操控主车辆100通过环境障碍物。如果危险因素数量上低于中间阈值，则车辆***105允许手动或自主操控主车辆100通过环境障碍物。

尽管举例说明为皮卡车，但是车辆可包括任何载客或商业机动车(例如，轿车、卡车、运动型多用途车辆、跨界车辆、厢式货车、小型货车、出租车、客车等)。在一些可能的方式中，如下面所讨论的，车辆为配置成以自主(例如，无人驾驶)模式、部分自主模式和/或非自主模式行驶的自主车辆。

图2举例说明车辆***105的示例部件。如图所示，车辆***105包括传感器110(上面进行了简要讨论，下面进行更详细地讨论)、用户界面120、通信接口125、处理器130、存储器135以及自主模式控制器140。然而，车辆***105不需要包括所有这些部件。例如，车辆***105可包括相较于所显示和描述的那些更多、更少或者不同的部件。

传感器110包括获取关于主车辆100周围区域的信息的任意数量的电子电路和其他电子元件。传感器110的示例包括激光雷达传感器、雷达传感器、超声波传感器、摄像机或其任意组合。任意数量的传感器110可整合到主车辆100中，并且不同的传感器110相对于其他传感器可为相同或不同类型的传感器，如果有的话，则整合到主车辆100中。传感器110被编程为输出表示所获取的信息的信号。例如，当通过激光雷达、雷达以及摄像机来实施时，传感器110的输出包括图像数据。在有些情况下，传感器110被编程为检测环境障碍物。这可由传感器110内部或外部的电子控制单元通过图像处理来执行。在这种情况下，传感器110可输出指示存在环境障碍物的障碍物检测信号。障碍物检测信号也可包括其他数据，例如环境障碍物的特征。可用来检测环境障碍物的其他类型的传感器110可包括雨水传感器、路况传感器、胎压传感器、高度传感器、方向盘传感器、车轮转速传感器、纵向和横向加速度传感器、加速器和制动踏板传感器等。

用户界面120包括向车辆乘客呈现信息以及接收来自车辆乘客的用户输入的任意数量的电子电路和其他电子元件。例如，用户界面120可包括位于主车辆100的乘客舱中的触摸感应显示屏。用户界面120被编程为接收例如来自处理器130的信号以及根据接收到的信号向车辆乘客呈现信息。而且，用户界面120被编程为输出表示用户输入的信号。该信号可被输出到例如车辆***105的处理器130或者其他部件。

通信接口125包括无线传送信号的任意数量的电子电路和其他电子元件。例如，通信接口125包括天线。通信接口125被编程为接收来自处理器130的信号并将那些信号传送到附近的装置。进一步地，通信接口125可接收来自远程装置145的信号并将那些信号传送到例如处理器130、自主模式控制器140等。

处理器130可包括任意数量的电子电路和其他电子元件，这些电子电路和其他电子元件控制车辆***105的某些操作以及可能对其他***(例如主动悬架***115)、自主模式控制器140等的控制做出贡献。例如，处理器130接收传感器110输出的信号。处理器130可接收图像数据、障碍物检测信号或二者。根据传感器110的输出，处理器130确定主车辆100是否能够自主穿越环境障碍物以及在尝试穿越环境障碍物之前乘客是否应该离开主车辆100。进一步地，处理器130将命令信号输出到主动悬架***115，该命令信号命令主动悬架***115采用适合于环境障碍物的设置。处理器130还将命令信号输出到在穿越环境障碍物的同时将控制主车辆100的自主模式控制器140。

举例来说，处理器130可整合到接收各种传感器信号的车辆动力学控制模块中，传感器信号包括由雨水传感器、路况传感器、胎压传感器、高度传感器、方向盘传感器、车轮转速传感器、纵向和横向加速度传感器、加速器和制动踏板传感器等输出的信号。处理器130可进一步从惯性测量单元接收与侧倾率、横摆率、俯仰率、纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度相关的信号。到处理器130的其他类型的输入包括由预碰撞感测***根据雷达、激光雷达、摄像机或者发射应答器传感器生成的信号、由导航***、车辆对车辆通信***或者车辆对基础设施通信***生成的信号。

处理器130可将各种信号输出到主车辆100的其他部件。例如，处理器130可将信号输出到驾驶员预警***、动力传动***控制***、约束控制模块以及底盘控制模块。底盘控制模块可通过输出同时调整例如悬架高度、悬架动态力等的控制信号来实施前述的主动悬架***115。约束控制模块可控制安全带预紧器、内部安全气囊致动器、帘式安全气囊致动器、座椅控制件、翻车保护条控制件、外部安全气囊致动器等。而且，除了处理器130之外，约束控制模块可接收来自冲击碰撞传感器和内部乘员传感器的信号。

响应于检测到的环境障碍物，处理器130确定主车辆100是否能够穿越该环境障碍物。这包括识别所涉及的环境障碍物的类型(例如，沟、大块岩石、小块岩石、离地间隙的量等)、主动悬架***115的性能、与穿越环境障碍物相关的危险因素等。处理器130可将危险因素的定量测度与最大阈值、中间阈值或二者进行比较。

如果危险因素超过了最大阈值，则处理器130命令用户界面120警告乘客走不同的路线。处理器130可进一步输出命令信号以防止主车辆100自主和手动行驶通过或者越过环境障碍物。处理器130可进一步通过咨询例如导航***来推荐避免环境障碍物的替代路线。

如果危险因素没有超过最大阈值，但是超过了中间阈值，则处理器130命令用户界面120向乘员发出警告，该警告指示乘员不能手动驾驶主车辆100越过或者通过环境障碍物以及只有在所有乘客都已经离开主车辆100之后主车辆100才会自主穿越环境障碍物。用户界面120响应于来自处理器130的命令而发出警告，并且该警告可包括通过远程装置145开始主车辆100的自主操控的指令。当来自远程装置145的信号通过通信接口125被无线接收，或者任何其他用户输入(例如提供到用户界面120的用户输入)被接收，并且再传递到处理器130时，处理器130确定其有乘客的授权来尝试自主穿越环境障碍物。处理器130可依靠作为乘客已经离开主车辆100或者将在一段预定时间内离开主车辆100的指示的该用户输入。处理器130在开始自主控制越过或者通过环境障碍物之前，可进一步或选择性地咨询乘员检测***(例如，座椅传感器、内部摄像机等)以确认所有乘客确实都已离开主车辆100。为了开始自主控制，处理器130基于所检测到的环境障碍物的类型生成控制信号以将特定设置应用于主动悬架***115。进一步地，处理器130生成命令自主模式控制器140遵循特定路径来穿越环境障碍物的控制信号。

如果危险因素没有超过中间阈值，则处理器130命令用户界面120提示乘客选择手动或者自主控制越过或者通过环境障碍物。选择手动或者自主控制的用户输入是通过用户界面120或者远程装置145接收的并且被提供到处理器130。作为回应，处理器130生成用于主动悬架***115的控制信号。如果用户输入指示自主控制，则处理器130进一步生成主车辆100自主操控越过或者通过环境障碍物的控制信号。

存储器135包括存储数据的任意数量的电子电路和其他电子元件。数据可包括传感器110获取的图像、使环境障碍物与不同的主动悬架***115设置关联的数据、可由处理器130执行的指令、可由自主模式控制器140执行的指令等。存储器135可使这种数据可用于车辆***105的其他部件。

自主模式控制器140包括在自主或部分自主模式下控制主车辆100的任意数量的电子电路和其他电子元件。自主模式控制器140可依据传感器110输出的信号、处理器130输出的信号、导航***或者主车辆100的这些或其他部件的任意组合来自主控制主车辆100。自主模式控制器140被编程为将命令信号输出到主车辆100内部的各种***(例如动力传动***、制动器、转向***等)。因此，自主模式控制器140输出的命令信号可驾驶主车辆100越过或者通过环境障碍物。

而且，自主模式控制器140可依据由处理器130确定的主动悬架***115的设置来自主操作主车辆100。亦即，自主模式控制器140可接收表示依据所检测到的环境障碍物而应用的主动悬架***115的特定设置的信号，或者可访问来自例如存储在存储器135中的数据库的设置。利用该设置，自主模式控制器140可依据主动悬架***115的特性的限制或优点来自主控制主车辆100。

图3A举例说明当主车辆100接近沟305时出现的跨越沟的示例情景300。沟具有需要考虑的各种大小(宽度、深度以及长度)。当主车辆100接近沟时，车辆***105可在沟跨越模式下运行。根据指示存在沟的传感器信号，可通过提供到用户界面120的用户输入开启或者由处理器130自动开启沟跨越模式。

车辆***105可执行沟跨越可行性评估。例如，基于传感器110输出的信号，处理器130可评估相对于主车辆100的接近角和离去角的沟的宽度和深度以及沟的向下和向上斜率，以确定是否可利用主动悬架***115行驶高度调节来匹配接近角和离去角。如果适合的行驶高度调节为可用的，即，接近角和离去角对于主车辆100跨越沟是可行的，则处理器130可进行路径规划过程。对于允许主车辆100的手动操作的沟，可通过用户界面120显示驾驶员辅助路径信息以帮助驾驶员在主车辆100最有可能穿越沟的位置接近沟(例如，至多一个轮胎在空中或者仅仅至多一个轮胎在任何特定时间有可能失去牵引力的路径)。

当手动操控主车辆100时，车辆***105可进一步实现动作协调。亦即，处理器130可输出信号来调节主动悬架***115以促进牵引力的形成，并且可控制牵引力控制件以允许更有效的牵引力管理，更有效的牵引力管理包括锁定差速器以及如果车轮开始旋转则稍微增大节气门。而且，处理器130可通过例如选择为沟跨越模式预定义的缓慢的目标速度配置文件(target speed profile)而经由自动巡航控制来调节主车辆100的速度。

在一些可能的方法中，车辆***105可在沟跨越模式下自主操控主车辆100跨越沟。例如，响应于例如提供到用户界面120的用户输入，可发生自主操控主车辆100。或者，响应于提供到与主车辆100无线通信的远程装置145的用户输入，可开始自主操控主车辆100跨越沟。

在跨越沟之前，不管是自主操控主车辆100还是手动操控主车辆100，传感器110可感测沟的宽度和深度，并且处理器130可处理传感器110的输出以确定沟的目标向上和向下斜率。处理器130可进一步比较主车辆100的接近角和离去角与沟的向下和向上斜率，以确定主动悬架***115是否能够做出适当调节以穿越沟。如果能，则处理器130可规划跨越路径。如果不能适当调节主动悬架***115，则处理器130可寻找替代路径(即，在对主车辆100的能力更有利的不同位置跨越沟)。

随着跨越路径被识别，处理器130向主动悬架***115输出控制信号。可利用该信号来促进牵引力的形成，也就是，将牵引力控制转变成沟跨越模式以允许更有效的牵引力管理，更有效的牵引力管理包括锁定差速器以及如果车轮开始旋转则稍微增大节气门。而且，处理器130可在根据需要和酌情升高剩余车轮的同时协调节气门以及对地面上的车轮进行制动的致动。处理器130可通过选择为沟跨越模式预定义的缓慢的目标速度配置文件而经由自动巡航控制***来调节车辆速度。处理器130可进一步将信号输出到在处理器130调整跟踪误差时能够驾驶自主车辆通过该路径的自主模式控制器140。跟踪误差可定义为主车辆100的实际位置相对于目标路径的差别。

图3B举例说明当主车辆100接近巨砾、山麓、岩石堆、倾斜的山径等时出现的爬岩石的示例情景310。一个或多个传感器110可检测到爬岩石情景。响应于检测到这种情景，车辆***105可在爬岩石模式下运行。亦即，处理器130可输出信号以通过巡航控制***将主车辆100的速度限制到下限。处理器130可进一步输出信号以调节主动悬架***115，从而增强车辆接合，增强车辆接合可包括特别是在底盘被大块岩石卡住的情况下，将车轮向下推(即，升高底盘)。

如果主车辆100正在接近大块岩石，则处理器130可将信号输出到主动悬架***115，以在主车辆100到达岩石之前升高任何越障车轮从而促进车轮爬行。处理器130还可输出信号来同时启动制动***、节气门***、转向***以及酌情升高车轮以穿越岩石。例如，如果处理器130确定一车轮被卡在下面的岩石中，则其可输出信号以升高被卡住的车轮。而且，处理器130可输出信号以调节行驶高度以及实现四轮驱动(如果配备的话)。

响应于提供到用户界面120或远程装置145的用户输入，可开启爬岩石模式。因此，不管是手动操控主车辆100还是自主操控主车辆100，车辆***105可在爬岩石模式下操控主车辆100，并且进一步地，车辆***105可在主车辆100中有乘客或者没有乘客的情况下在爬岩石模式下自主操控主车辆100。

图3C至图3D举例说明当主车辆100接近其路径中的更小的物体时出现的离地间隙避免的示例情景315。“更小的物体”指的是下面这样的物体：其是主车辆100要克服的障碍物，但是没有大到足以触发爬岩石模式。例如，这种物体可包括比巨砾小但个别的或集合体大于车辆的离地间隙的物体。因此，当传感器110检测到个别的或集合体大于车辆的离地间隙高度的岩石、树桩、树干或者其他较小的物体时，可开启离地间隙避免模式。

当考虑图3C和图3D的情景时，处理器130可执行除了其他考虑以外考虑在主车辆100的行驶高度和翻车倾向的可行性评估。如果处理器130确定能够穿越物体，则处理器130可将适合的控制信号输出到主动悬架***115来例如同时调节行驶高度和悬架阻尼。处理器130可输出与高度调节相关的信号以刚好在其越过障碍物的高点之前改变车轮处的行驶高度。因此，处理器130可实现变量配置文件以提供更平稳的操作和减小翻车的风险。处理器130可进一步规划在手动操控主车辆100期间帮助引导驾驶员的路径(即，推荐路径)或者可被用来自主驾驶主车辆100通过障碍物的路径。进一步地，为了自主操控，处理器130可输出信号以根据低目标速度配置文件来控制巡航控制***。

如图3C中所示，岩石集合起来大于主车辆100的行驶高度，但是能够驾驶主车辆100越过它们，而不会有问题。因此，响应于传感器110检测出岩石超过了主车辆100的离地间隙高度，处理器130可规划包含指引主车辆100绕过岩石的路径。如果那是不可能或者不可行的，则处理器130可规划车轮简单地驶过岩石的路径。处理器130可将信号输出到主动悬架***115和巡航控制***来控制车轮高度、阻尼设置等。

图3D举例说明主车辆100不能绕过岩石或者至少通过岩石的路径有阻碍的情景。在这种情况下，传感器110可检测在大于主车辆100的离地间隙高度的高度处的岩石，并且处理器130可将信号输出到主动悬架***115来调节离地间隙高度(例如，升高底盘)，以便主车辆100能够在岩石没有刮擦主车辆100底部的情况下穿越障碍物。或者，处理器130可利用传感器110的输出来找出完全避免岩石的替代路径。正如上面所讨论的其他模式一样，响应于提供到用户界面120或远程装置145的用户输入，可开启离地间隙避免模式。

图4为可由车辆***105来执行以检测和穿越环境障碍物的示例程序400的流程图。

在框405，车辆***105接收表示环境障碍物的一个或多个传感器信号。传感器信号可由一个或多个传感器110输出并且可表示环境障碍物的存在。例如，响应于图像处理，可生成传感器信号，图像处理检测大块岩石(即，巨砾)、树桩、树干或其他大个物体、个别的或集合体大于车辆的离地间隙的较小的岩石(即，比巨砾小，但个别的或集合体大于车辆的离地间隙)或其他较小的物体等。传感器信号可由处理器130来接收。

在决定框410，车辆***105确定主车辆100是否能够穿越所检测到的环境障碍物。亦即，处理器130可考虑主动悬架***115是否能够做出适当调节以克服所检测到的环境障碍物。这可包括处理器130在考虑诸如翻车倾向、牵引力损失这样的因素以及与穿越环境障碍物相关的其他危险因素的同时预测车辆越过或者通过环境障碍物的路径。如果由处理器130所确定的危险因素太高(例如，数量上高于最大阈值)，则程序400可继续进行到框415。如果由处理器130所确定的危险因素较低(例如，数量上低于最大阈值)，则程序400可继续进行到框420。

在框415，车辆***105警告乘客走替代的路线。亦即，处理器130可产生警告并且命令用户界面120将该警告呈现给乘员。

在框420，车辆***105生成用于主动悬架***115的控制信号。该控制信号可促进牵引力的形成，以便例如允许更有效的牵引力管理，更有效的牵引力管理包括锁定差速器以及如果车轮开始旋转则稍微增大节气门。其他控制信号可增加车辆接合、调节行驶高度以及调节悬架阻尼，增加车辆接合可包括将车轮向下推(即，升高底盘)。可对主车辆100总体上做出一些调节(例如调节行驶高度)，同时可只对特定车轮做出其他调节(例如，调节特定车轮高度)。进一步地，车辆***105可同时输出多个控制信号来例如同时启动制动、节气门、转向、车轮的升高等。

在决定框425，车辆***105确定主车辆100是否应该在有乘客存在的情况下尝试穿越环境障碍物。例如，处理器130可相对于指示与超过最大阈值的操纵相比越过或者通过环境障碍物危险较小的操纵的中间阈值，来考虑上面所讨论的危险因素。如果处理器130确定危险因素数量上低于最大阈值但高于中间阈值，则处理器130可确定应该只自主尝试环境障碍物并且只在乘客已经离开主车辆100之后进行尝试。在这种情况下，程序400可继续进行到决定框430。如果处理器130确定危险因素数量上低于中间阈值，则处理器130可允许手动或自主操控主车辆100通过环境障碍物，并且程序400可继续进行到框445。

在决定框430，车辆***105确定是否允许手动操控主车辆100通过环境障碍物。例如，如果危险因素数量上低于中间阈值，则处理器130可确定人为操控主车辆100是可允许的。在这种情况下，程序400可继续进行到框435。否则，如果危险因素数量上低于中间阈值，或者如果乘员如提供到用户界面120的用户输入所指示的那样不希望手动操控主车辆100越过或者通过障碍物，则程序400可继续进行到框440。

在框435，车辆***105可警告乘员允许手动操控主车辆100。处理器130可产生警告并且命令用户界面120通过用户界面120将该警告呈现给乘员。如果驾驶员希望手动操控主车辆100通过或者越过环境障碍物，则程序400可继续进行到框405。如果驾驶员更喜欢自主驾驶主车辆100通过或者越过环境障碍物，则驾驶员可将用户输入提供到做出同样多指示的用户界面120，并且程序400可继续进行到框440。

在框440，车辆***105可生成控制信号来自主控制主车辆100越过或者通过环境障碍物。亦即，处理器130可生成信号并将该信号输出到自主模式控制器140，该信号命令自主模式控制器140自主操控主车辆100越过或者通过环境障碍物。处理器130输出的信号可限定当驾驶越过或者通过障碍物时要采用的特定路径和特定速度。处理器130或者自主模式控制器140可在自主操控主车辆100的同时生成信号来控制转向、制动以及加速。在主车辆100穿越环境障碍物之后，程序400可继续进行到框405。

在框445，车辆***105可警告乘客离开主车辆100。亦即，处理器130可产生警告并且命令用户界面120将该警告呈现给乘客。该警告可指示乘客离开主车辆100以及例如当所有乘客都已离开主车辆100并且为主车辆100自主穿越环境障碍物做好准备时向远程装置145提供用户输入。

在决定框450，车辆***105可确定其是否能够开始主车辆100的自主控制。例如，处理器130可在其确认所有乘客都已离开主车辆100之后以及在其已接收到通过远程装置145(例如，遥控钥匙(fob)、手机等)提供并且通过通信接口125传送到处理器130的指示主车辆100自主行进的用户输入之后，决定开始主车辆100的自主控制。处理器130可根据乘员检测***所输出的信号来确定乘客已离开主车辆100。如果乘客已离开主车辆100以及如果接收到用户输入，则程序400可继续进行到框440。否则，程序400可重复框450，直到同时满足至少该两个条件为止。因此，这是只有在所有乘客都已离开主车辆100之后才会发生主车辆100的自主操控的情况的一个示例。

通常，所述的计算***和/或装置可采用任意数量的计算机操作***，计算机操作***包括但决不限于各种版本和/或各种变体的福特同步(Ford

)应用程序、应用程序链接/智能设备链接中间件(AppLink/Smart Device Link middleware)、微软汽车(Microsoft

)操作***、微软

(Microsoft

)操作***、Unix操作***(例如，由加利福尼亚州的红木海岸甲骨文公司发行的

操作***)、由纽约阿蒙克IBM发行的AIX UNIX操作***、Linux操作***、由加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司发行的Mac OSX以及iOS操作***、由加拿大滑铁卢黑莓公司发行的黑莓OS以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的Android操作***，或者由QNX软件***公司提供的

CAR信息娱乐平台。计算装置的示例包括但不限于车载计算机、计算机工作站、服务器、桌面、笔记本电脑、便携式电脑或掌上电脑或一些其他的计算***和/或装置。

计算装置通常包括计算机可执行指令，其中该指令可以由一个或多个计算装置(例如上面所列的那些)执行。计算机可执行指令可以由计算机程序编译或解释，计算机程序采用多种编程语言和/或技术创建，这些编程语言和/或技术包括但并不限于单独的或组合的JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。这些应用程序中的一些可在虚拟机(例如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等)上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此完成一个或多个程序，包括这里所描述的一个或多个程序。这样的指令和其他数据可以采用各种计算机可读介质存储和传送。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供数据(例如，指令)的任意非暂时性的(例如，有形的)介质，该数据可以由计算机(例如，由计算机的处理器)读取。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他永久性存储器。易失性介质可以包括例如一般构成主存储器的动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)。这样的指令可以通过一种或多种传输介质传输，一种或多种传输介质包括同轴线缆、铜线和光纤，包括内部包含耦接于计算机处理器的***总线的线缆。计算机可读介质的常规形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、光盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、数字化视频光盘(Digital Video Disk，DVD)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、闪速电可擦除可编程只读存储器(Flash Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，FLASH EEPROM)、任何其他存储器芯片或盒，或者任何其他计算机可读取的介质。

数据库、数据存储库或本文所描述的其他数据存储可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机构，该机构包括分层数据库、文件***中的文件组、具有专有格式的应用数据库、关系数据库管理***(relational database management system，RDBMS)等。每一个这样的数据存储通常包括在采用了例如上述之一的计算机操作***的计算装置内，并且通过网络以任意一种或多种方式被访问。文件***可以从计算机操作***访问，并且可包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑以及执行存储的程序的语言，RDBMS通常采用结构化查询语言(Structured Query Language，SQL)，例如前面所述的过程化SQL(PL/SQL)语言。

在一些示例中，***元件可实施为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的计算机可读指令(例如软件)，该指令存储在与此相关的计算机可读介质(例如，盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包括存储于计算机可读介质上用于执行本文所述功能的该指令。

关于这里所述的程序、***、方法、启发等，应理解的是，虽然这样的程序等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的程序可以采用以这里描述的顺序之外的顺序执行的所述步骤来实施。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里提供的程序描述是用于举例说明某些实施例的目的，并且决不应该解释成限制权利要求。

因此，应理解的是上面的描述意在举例说明而不是限制。在阅读上面的描述时，除了提供的示例外许多实施例和应用都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求连同与权利要求所要求的权利等效的全部范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。可以预期和计划的是这里所讨论的技术将出现进一步的发展，并且所公开的***和方法将可以结合到这样的进一步实施例中。总之，应理解的是本发明能够做出修改和变化。

在权利要求中所使用的所有术语旨在给予其被本领域的技术人员理解为其常用的意思，除非在这里做出了明确的相反的指示。特别地，单数冠词(例如“一”、“该”、“所述”等)的使用应该理解为表述一个或多个所示元件，除非权利要求作出了与此相反的明确限制。

提供摘要以让读者快速确定技术公开的本质。提交摘要应该理解为其不是用于解释或限定权利要求的范围或含义。此外，在前述具体实施方式中，可以看出在各种实施例中各种特征组合在一起其目的为使本发明更流畅。然而，本发明的方法不应被解释为反映所要求保护的实施例与每项权利要求中所明确记载的相比需要更多特征的意图。相反地，如下面的权利要求所反映的，发明性的主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，下面的权利要求书在此结合到具体实施方式中，且每一项权利要求都基于其自身作为单独要求保护的主题。

Claims (16)

1.一种车辆***，所述车辆***包括：

能够访问存储器的处理器，所述存储器存储可由所述处理器执行的指令，所述指令包括：

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果所述自主主车辆能够穿越所述环境障碍物，则：

根据所述环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物；

确定在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前乘客是否应该离开所述自主主车辆。

2.根据权利要求1所述的车辆***，其中所述指令包括：

如果在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前所述乘客应该离开所述自主主车辆，则产生警告。

3.根据权利要求2所述的车辆***，其中所述指令包括在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前将所述警告呈现给所述乘客。

4.根据权利要求2或3所述的车辆***，进一步包括用户界面，所述用户界面被编程为在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前将所述警告呈现给所述乘客。

5.根据权利要求4所述的车辆***，其中由所述处理器执行的所述指令包括接收授权所述自主主车辆穿越所述环境障碍物的用户输入。

6.根据权利要求4所述的车辆***，其中控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物响应于授权所述自主主车辆穿越所述环境障碍物的所述用户输入而发生。

7.根据权利要求4所述的车辆***，其中所述用户输入由所述用户界面从远程装置无线接收。

8.根据权利要求1所述的车辆***，其中所述指令包括确定是否所有乘客都已离开所述自主主车辆。

9.根据权利要求8所述的车辆***，其中控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物在所述处理器确定所述所有乘客都已离开所述自主主车辆之后发生。

10.根据权利要求1所述的车辆***，进一步包括传感器，所述传感器检测所述环境障碍物并且输出表示存在所述环境障碍物的障碍物检测信号。

11.根据权利要求10所述的车辆***，其中由所述处理器执行的指令包括接收由所述传感器输出的环境障碍物检测信号。

12.根据权利要求1所述的车辆***，其中控制所述主动悬架***包括致动制动***、节气门***、转向***以及升高至少一个车轮以穿越所述环境障碍物。

13.一种车辆***，所述车辆***包括：

传感器，所述传感器检测环境障碍物并且输出表示存在所述环境障碍物的障碍物检测信号；以及

处理器，所述处理器被编程为接收所述环境障碍物检测信号，所述处理器确定自主主车辆是否能够穿越所述环境障碍物，以及

如果所述自主主车辆能够穿越所述环境障碍物，则：

根据所述环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物；

其中所述处理器被进一步编程为确定在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前乘客是否应该离开所述自主主车辆。

14.根据权利要求13所述的车辆***，其中所述处理器被进一步编程为确定是否所有乘客都已离开所述自主主车辆。

15.根据权利要求14所述的车辆***，其中所述处理器被进一步编程为在所述所有乘客都已离开所述自主主车辆之后控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物。

16.一种自主驾驶方法，所述方法包括：

接收表示存在环境障碍物的传感器信号；

确定自主主车辆是否能够穿越环境障碍物；以及

如果所述自主主车辆能够穿越所述环境障碍物，则：

根据所述环境障碍物控制主动悬架***，以及

控制所述自主主车辆穿越所述环境障碍物；

确定在所述自主主车辆穿越所述环境障碍物之前乘客是否应该离开所述自主主车辆。

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