CN108216259A - 自主车辆故障后操作 - Google Patents

Abstract

车辆可以配备为在自主模式和乘员驾驶模式下操作。车辆可以配备有硬件和软件以确定相对于第一车辆的由横向和纵向坐标定义的行驶可接受区域，其中横向和纵向坐标是基于一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小。一经确定车辆故障，车辆中的计算装置就可以在行驶可接受区域内驾驶车辆至停车。

Description

自主车辆故障后操作

技术领域

本发明涉及自主车辆，以及特别地涉及自主车辆故障后操作。

背景技术

车辆可以配备为在自主模式和乘员驾驶模式下操作。车辆可以配备有计算装置、网络、传感器和控制器以驾驶车辆并且辅助乘员驾驶车辆。计算装置可以监测计算装置、网络、传感器和控制器的操作以确定计算装置、网络、传感器和控制器的电和逻辑健康。

发明内容

根据本发明，提供一种方法，该方法包含：

确定相对于第一车辆的由横向坐标和纵向坐标定义的行驶可接受区域；

其中横向坐标和纵向坐标是基于一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小；以及

一经确定车辆故障，就在行驶可接受区域内驾驶第一车辆至停车。

根据本发明一实施例，其中确定车辆故障包括未能以大于或等于99.9％的概率预测包括在第一车辆中的硬件和软件能够安全地驾驶第一车辆。

根据本发明一实施例，其中第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小是通过包括在第一车辆中的传感器确定的。

根据本发明一实施例，其中第二车辆的位置和大小是经由网络接口在第一车辆处接收到的。

根据本发明一实施例，其中确定行驶可接受区域包括基于一个或多个第二车辆的位置和大小、车行道的位置和大小以及交通对象的位置和大小来确定两组多项式系数。

根据本发明一实施例，其中交通对象包括坑洼、屏障、桥台、栏杆、道路标志和障碍物。

根据本发明一实施例，其中确定一个或多个第二车辆的位置和大小包括确定一个或多个第二车辆的相对位置、速度和方向。

根据本发明一实施例，方法进一步地包含：

基于一个或多个第二车辆的相对位置、速度和方向来修改行驶可接受区域。

根据本发明一实施例，其中确定行驶可接受区域包括确定由其顶点定义的一个或多个多边形。

根据本发明一实施例，其中修改行驶可接受区域包括速度矢量对一个或多个顶点的矢量加法。

根据本发明，提供一种设备，该设备包含：

处理器；

存储器，该存储器存储可由处理器执行以进行以下操作的指令：

确定相对于第一车辆的由横向坐标和纵向坐标定义的行驶可接受区域；

其中横向坐标和纵向坐标是基于一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小；以及

一经确定车辆故障，就在行驶可接受区域内驾驶第一车辆至停车。

根据本发明一实施例，其中确定车辆故障包括未能以大于或等于99.9％的概率预测包括在第一车辆中的硬件和软件能够安全地驾驶第一车辆。

根据本发明一实施例，其中第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小是通过包括在第一车辆中的传感器确定的。

根据本发明一实施例，其中第二车辆的位置和大小是经由网络接口在第一车辆处接收到的。

根据本发明一实施例，其中确定行驶可接受区域包括基于一个或多个第二车辆的位置和大小、车行道的位置和大小以及交通对象的位置和大小来确定两组多项式系数。

根据本发明一实施例，其中交通对象包括坑洼、屏障、桥台、栏杆、道路标志和障碍物。

根据本发明一实施例，其中确定一个或多个第二车辆的位置和大小包括确定一个或多个第二车辆的相对位置、速度和方向。

根据本发明一实施例，设备进一步地包含：

基于一个或多个第二车辆的相对位置、速度和方向来修改行驶可接受区域。

根据本发明一实施例，其中确定行驶可接受区域包括确定由其顶点定义的一个或多个多边形。

根据本发明一实施例，其中修改行驶可接受区域包括速度矢量对一个或多个顶点的矢量加法。

附图说明

图1是示例车辆的框图；

图2是示例交通场景的示意图；

图3是第二示例交通场景的示意图；

图4是第三示例交通场景的示意图；

图5是第四示例交通场景的示意图；

图6是基于确定行驶可接受区域来驾驶车辆的程序的流程图。

具体实施方式

车辆可以配备为在自主模式和乘员驾驶模式下操作。通过半自主模式或全自主模式，我们意指一种操作模式，在该模式中车辆可以由作为具有传感器和控制器的车辆信息***的一部分的计算装置驾驶。车辆可以被占用或未被占用，但在两种情况下车辆都可以在没有乘员辅助的情况下被驾驶。为了本公开的目的，自主模式被定义为一种模式，在该模式下车辆推进(例如，经由包括内燃发动机和/或电动马达的动力传动***)、制动和转向中的每一个由一个或多个车辆计算机控制；在半自主模式下车辆计算机控制车辆推进、制动和转向中的一个或两个。

车辆可以配备有计算装置、网络、传感器和控制器以驾驶车辆并且确定包括比如道路这样的特征的周围真实世界的地图。车辆可以被驾驶并且地图可以基于定位和识别周围真实世界中的道路标志来确定。通过驾驶我们意指指导车辆的运动以便使车辆沿着车行道或路径的其他部分移动。

图1是车辆信息***100的示意图，该车辆信息***100包括根据公开的实施方式的在自主(“自主”本身在本公开中意指“完全自主”)和乘员驾驶(也被称为非自主)模式下可操作的车辆110。车辆110还包括用于在自主操作期间执行用于驾驶车辆110的计算的一个或多个计算装置115。计算装置115可以从传感器116接收关于车辆的操作的信息。

计算装置115包括比如已知的处理器和存储器。此外，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储处理器可执行的用于执行包括如在此公开的各种操作的指令。例如，计算装置115可以包括操作车辆制动器、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一个或多个来控制车辆110的加速度)、转向、气候控制、内部和/或外部灯等中的一个或多个，以及确定计算装置115——而不是人类操作者——是否以及何时要控制这样的操作的编制程序。

计算装置115可以包括或例如经由如下面进一步描述的车辆通信总线通信地连接至多于一个计算装置，例如包括在车辆110中用于监测和/或控制例如动力传动***控制器112、制动控制器113、转向控制器114等的各种车辆部件的控制器等。计算装置115通常设置用于在比如车辆110中的比如控制器局域网(CAN)等这样的总线这样的车辆通信网络上通信；车辆110网络可以包括比如已知的有线或无线通信机制，例如以太网或其他通信协议。

经由车辆网络，计算装置115可以传输消息至车辆中的各种装置和/或从各种装置接收消息，各种装置例如是控制器、致动器、包括传感器116的传感器等。可替代地，或此外，在计算装置115实际上包含多个装置的情况下，车辆通信网络可以用于表示为本公开中的计算装置115的装置之间的通信。此外，如下面所提到的，各种控制器或传感元件可以经由车辆通信网络为计算装置115提供数据。

此外，计算装置115可以配置为经由网络130通过车辆到基础设施(V到I)接口111与例如云服务器的远程服务器计算机120通信，如下面所描述的，该网络130可以利用各种有线和/或无线网络技术，例如，蜂窝、(蓝牙)以及有线和/或无线分组网络。计算装置115还包括比如已知的非易失性存储器。计算装置115可以通过将信息存储在非易失性存储器中来记录信息供以后调取并且经由车辆通信网络和车辆到基础设施(V到I)接口111传输至服务器计算机120或用户移动装置160。

如已经提到的，通常包括在存储在存储器中的指令中并且由计算装置115的处理器执行的是用于在没有人类操作者干预的情况下操作例如制动***、转向***、推进装置等的一个或多个车辆110部件的编制程序。使用在计算装置115中接收到的数据，例如来自传感器116、服务器计算机120等的传感器数据，计算装置115可以在没有驾驶员操作车辆110的情况下做出各种决定和/或控制各种车辆110部件和/或操作。例如，计算装置115可以包括调节比如速度、加速度、减速度、转向等这样的车辆110操作行为以及比如车辆之间的距离和/或车辆之间的时间量、车道变换、车辆之间的最小间距、最小左转通过路径、到达特定位置的时间以及十字路口(没有信号)最短到达时间以穿过十字路口这样的策略行为的编制程序。

控制器——如在此所使用的该术语——包括通常编程为控制特定车辆子***的计算装置。示例包括动力传动***控制器112、制动控制器113、以及转向控制器114。控制器可以是比如已知的电子控制单元(ECU)，其可能包括如在此所描述的附加编制程序。控制器可以通信地连接至计算装置115并且从计算装置115接收指令以根据该指令致动子***。例如，制动控制器113可以从计算装置115接收操作车辆110的制动器的指令。

用于车辆110的一个或多个控制器112、113、114可以包括已知的电子控制单元(ECU)等，作为非限制性示例，其包括一个或多个动力传动***控制器112、一个或多个制动控制器113以及一个或多个转向控制器114。控制器112、113、114中的每一个可以包括各自的处理器和存储器以及一个或多个致动器。控制器112、113、114可以被编程并且连接至比如控制器局域网(CAN)总线或局域互联网(LIN)总线这样的车辆110通信总线以从计算机115接收指令并且基于该指令控制致动器。

传感器116可以包括各种已知的经由车辆通信总线提供数据的装置。例如，固定至车辆110的前保险杠(未示出)的雷达可以提供从车辆110至车辆110前面的下一车辆的距离，或设置在车辆110中的全球定位***(GPS)传感器可以提供车辆110的地理坐标。由雷达提供的距离或由GPS传感器提供的地理坐标可以被计算装置115用于自主地或半自主地操作车辆110。

车辆110通常是具有三个或三个以上车轮的基于地面的自主车辆110，例如乘用车、轻型卡车等。车辆110包括一个或多个传感器116、V到I接口111、计算装置115以及一个或多个控制器112、113、114。

传感器116可以编程为收集与车辆110以及车辆110在其中操作的环境有关的数据。通过示例，而不是限制，传感器116可以包括，例如，高度计、摄像机、LIDAR(激光雷达)、雷达、超声传感器、红外传感器、压力传感器、加速度计、陀螺仪、温度传感器、霍尔传感器、光学传感器、电压传感器、电流传感器、比如开关这样的机械传感器等。传感器116可以用于感测车辆110在其中操作的环境，比如天气状况、道路坡度、道路的位置或相邻车辆110的位置。传感器116可以进一步地用于收集与车辆110的操作有关的动态车辆110数据，比如速度，横摆率，转向角，发动机转速，制动压力，油压，应用于车辆110中的控制器112、113、114的功率电平，部件之间的连通性以及车辆110的电和逻辑健康。

图2是包括在用虚线表示的车行道210上行驶的车辆110的交通场景200的示意图。车辆110具有可以由如上面关于图1所描述的使用传感器116和V到I接口111的计算装置115来确定的位置、大小、速度和方向。计算装置115还可以使用传感器116和V到I接口111来确定车行道210的位置和大小、交通对象204的位置和大小以及第二车辆208的位置和大小。位置被定义为与车辆110、第二车辆208、交通对象204或车行道210相关的预定点在三维空间中的坐标。坐标可以关于绝对参考系来确定，比如以度、分和秒以及其分数为单位测量的纬度、经度，以及以英尺为单位测量的海拔。

坐标也可以关于局部参考来确定，例如在图3、4和5中标记(x₀、y₀)的点。在这种情况下，假定车辆110、208和交通对象的海拔受到车行道210的海拔的限制并且因此可以被忽略，并且定义车辆110、208的位置的坐标可以用关于在平行于车行道210的可行驶表面的平面上的正交的X轴和Y轴并且相对于预定点(x₀、y₀)以英尺为单位测量的一对X、Y坐标(x_i、y_j)表示。坐标也可以包括车辆110、208或交通对象204的方位β。通常，方位β包括以度为单位测量的包括海拔的围绕三个轴X、Y和Z的三个角转动度量，但是，以与上面类似的方式，因为为了本发明目的而假定车辆110、208和交通对象204姿势限于在平行于车行道210的可行驶表面的平面上的运动，因此方位β可以被定义为以度为单位测量的在平面上的角转动。

例如，车辆110中的计算装置115可以基于车行道210的位置和大小、交通对象204的位置和大小以及第二车辆208的位置和大小来确定相对于车辆110的用虚线表示的远程行驶可接受区域206。远程行驶可接受区域206可以由计算装置115确定为安全轨迹包络线，即，沿着可以安全行驶的车辆110的计划或预计路径的区域，通常是车辆110前面的区域。也就是说，行驶可接受区域206是车行道210上已经被计算机115确定为是安全行驶区域并且在计算装置115安全驾驶车辆110的能力范围内的区域(或车辆110可能行驶的其他区域)。安全轨迹包络线包括路径，考虑到车辆110的当前位置、大小、速度和方向，车辆110可以通过计算装置115估计为能够在该路径上安全地驾驶。远程行驶可接受区域206可以包括关于交通对象204的位置和大小以及第二车辆208的位置和大小的信息。

交通对象204包括可能阻碍车辆110的任何物理对象，例如，包括坑洼、屏障、桥台、栏杆、道路标志或任何其他障碍物。关于交通对象204的位置和大小以及第二车辆208的位置、大小和速度和方向的信息可以来自传感器116，例如视频传感器或LIDAR传感器，例如，这样的信息可以经由车道保持***、防撞***等提供或经由V到I接口111从局域交通网接收，该局域交通网例如可以包括一个或多个固定网络接口以及包括在交通对象204和第二车辆208中的网络接口。

计算装置115可以将远程行驶可接受区域206表示为可以用两组多项式系数有效地表示的两组多项式方程。包括系数的多项式方程可以基于速度和方向来确定并且受限于预定的最大方向变化率以及与比如交通对象204或其他车辆208这样的对象的预定的最小间隔距离。例如，计算装置115可以指导控制器112、113、114驾驶车辆110以保持比如形心(centroid)这样的车辆的一部分在远程行驶可接受区域206内。远程行驶可接受区域206可以基于来自传感器116或V到I接口111的新信息来定期地更新。

两组多项式方程可以各自用具有以下形式的方程来表示：

y＝a_ixⁱ+…+a₂x²+a₁x+a₀ (1)

其中x和y是在平行于车行道210的可行驶表面的平面上测量的距离，例如，通常以纬度和经度的绝对项或参考车辆110的一部分的位置以英尺为单位测量。i的值可以预定为基于远程行驶可接受区域206的大小以及对车辆110方向和速度的变化率的预定极限来限制要计算的系数的数量。多项式系数a_i，…a₂，a₁，a₀可以通过曲线拟合获取，例如使用最小二乘技术，其中多项式方程至少拟合为与由计算装置115确定的预测路径相关的i+1个基点。例如，基点可以与预测车辆110路径的方向变化相关或在沿着预测车辆110路径的预定间隔处。

在一种情况下，第二车辆208可以停车，在该情况下驾驶车辆110可以包括指导转向控制器114以将车辆110保持在远程行驶可接受区域206内，从而避开交通对象204和第二车辆208两者，同时如果要求将与改变车辆110方向相关的向心力保持在预定极限内，则经由控制器112、113通过制动扭矩和推进扭矩来调整速度。以这种方式，车辆110可以在避开交通对象204和第二车辆208两者的路径上驾驶，同时最小化延迟。

在第二车辆208在交通中与车辆110同一方向移动的情况下，计算装置115可以确定经由控制器112、113、114的以避开交通对象204和移动的第二车辆208的方式在远程行驶可接受区域206内驾驶车辆110所需要的制动扭矩、推进扭矩和转向。例如，计算装置115可以在驾驶车辆110绕过在远程行驶可接受区域206内的交通对象204之前指导车辆110减速或停车直到第二车辆208已经经过交通对象204。

图3是包括在用虚线表示的车行道304上的车辆110以及由点划线表示的与车辆110相关的短程行驶可接受区域306的交通场景300的示意图。远程行驶可接受区域包括用于确定用于车辆110的路径的安全轨迹包络线，并且也可以因此被称为“路径可接受区域”。相比之下，短程行驶可接受区域是车辆110可以在其中安全地驾驶的车辆110周围的区域。短程行驶可接受区域可以包括车辆110可进入(即，与车辆110相邻)的附近所有区域，包括在车行道上的和在车行道外面的区域。例如，在车辆110可以被指导驶离车行道并且停车的情况下以及在车辆110可以被计算装置115指导以避开停止车辆308、310或交通对象204的情况下，短程行驶可接受区域包括在车行道上的和在车行道外面的区域以为计算装置115提供用于安全驾驶的路径。

短程行驶可接受区域306可以通过多边形来描述，在这种情况下通过矩形来描述。通常使用矩形，因为矩形可以包括车辆110可以在其内安全地驾驶的在车行道上的和在车行道外面的附近区域，并且可以用标记(x₁、y₁)、(x₂、y₂)、(x₃、y₃)和(x₄、y₄)的其四个顶点有效地表示。四个顶点(x₁、y₁)、(x₂、y₂)、(x₃、y₃)和(x₄、y₄)是关于具有在(x₀、y₀)的原点以及关于交通场景300中所标记的X轴和Y轴以ft.(英尺)为单位测量的X和Y坐标的X、Y坐标***来确定的。短程行驶可接受区域306的形心是在标记(x₀、y₀)的点处并且在用于定义短程行驶可接受区域306的顶点的X轴和Y轴的交点处。

例如，通常使短程行驶可接受区域306的形心与车辆110的形心重合。例如，X轴可以被确定为平行于车辆110行驶方向并且Y轴垂直于车辆110行驶方向。短程行驶可接受区域306表示区域，在车辆故障的情况下车辆110可以通过计算装置115在该区域内安全地驾驶到停车。通过连续地确定更新的短程行驶可接受区域306，计算装置115在计算装置115中的车载诊断不能确定存在99.9％或更大概率的车辆110安全驾驶的情况下准备驾驶车辆110到安全停车。

计算装置115中的车载诊断被定义为软件和硬件的一部分，该软件和硬件可以确定包括计算装置115、传感器116、V到I接口111和控制器112、113、114的车辆110软件和硬件的其他部分的准确性和可靠性。车载诊断可以测试车辆110硬件和软件的部分以确定以百分比表示的车辆110软件和硬件在预定值的预定容差范围内操作并且可以因此安全地驾驶车辆110的概率。计算装置115可以要求车载诊断确定车辆110软件和硬件具有99.9％或更大的概率安全驾驶车辆110。

交通场景300包括第二和第三车辆308、310。计算装置115可以通过确定第二和第三车辆关于车辆110的位置和大小来确定形成短程行驶可接受区域306的两个顶点的点(x₁、y₁)和(x₃、y₃)。关于第二和第三车辆308、310的位置和大小的信息可以来自传感器116，例如视频传感器或LIDAR传感器，或经由V到I接口111从可以包括固定网络接口和包括在第二和第三车辆308、310中的网络接口的局域网接收。

例如，短程行驶可接受区域306的点(x₁、y₁)和(x₃、y₃)可以被确定为是从第二和第三车辆308、310的最接近部分至点(x₀、y₀)相隔的预定距离。例如，点(x₂、y₂)和(x₄、y₄)可以基于传感器116或经由V到I接口111从局域网接收到的信息通过检测车行道304的边缘来确定。短程行驶可接受区域306可以通过计算装置115定期地更新以使短程行驶可接受区域306适应包括改变第二和第三车辆308、310关于车辆110的位置的交通场景300的变化。

如上面关于图1所讨论的，计算装置115可以确定部件之间的连通性以及车辆110的电和逻辑健康。例如，当计算装置115确定车辆110的电和逻辑健康不在预定值的预定容差范围内时，可能发生车辆故障。一些车辆故障可以指示计算装置115未能以高概率预测允许自主模式下的车辆110操作的车辆110的安全操作。高概率被定义为如通过包括在计算装置115中的车载诊断所确定的计算装置115可以安全地驾驶车辆110的99.9％或更大的概率。例如，指示车辆110的不安全操作的示例车辆故障包括丢失传感器116数据(包括摄影机或LIDAR传感器的失效)、V到I接口111的通信错误或计算装置115的软件错误状况。

图4是交通场景400的示意图，除车辆110为了清楚起见而被移除之外，该交通场景400与交通场景300相同。如果计算装置115确定存在车辆故障并且确定未能以足够高的概率预测允许安全自主操作的车辆110的安全操作，则计算装置115指导车辆110停在关于短程行驶可接受区域306的预定位置处。路径408是一经确定存在车辆故障计算装置115就可以指导车辆110行驶到停车的示例路径。

路径408表示当计算装置试图指导车辆110沿着通过方程2描述的路径p从点(x₀、y₀)移动至点(x₄、y₄)时车辆110的形心的连续位置：

方程2是点(x₀、y₀)和点(x₄、y₄)之间的欧几里得距离并且因此路径p表示两个点之间的最短距离。实际上，尽管计算装置115可以指导控制器112、113、114在由方程1表示的路径p上驾驶车辆110，但由于车辆110在X和Y方向上对横向和纵向控制的不同响应，路径408是车辆110行驶的路径。横向和纵向控制是关于X轴和Y轴确定的在控制车辆110中经由控制器112、113、114施加的转向、推进和制动扭矩的矢量分量，并且通过计算装置115以牛顿为单位测量。应用旨在沿着如方程1所描述的路径p驾驶车辆的横向和纵向控制可以基于对横向和纵向控制的车辆110响应来导致车辆110行驶路径408的实际运动。通过计算装置115的横向和纵向控制可以独立地指示沿着X轴和Y轴的方向变化率。

可替代地，车辆110可以首先定义其所需的方位并且接着计算在多边形边界内的所需坐标。例如，假设多边形顶点是(x₁、y₁)、(x₂、y₂)…(x_n、y_n)并且x₁<＝x₂<＝x₃<＝x_n。所需方位是关于X轴的可以使用图4的交通场景400中的多边形顶点(x₁、y₁)、(x₂、y₂)、(x₃、y₃)和(x₄、y₄)计算方位首先，计算机115可以计算每个顶点的角度信息：

接着，找到方位落在其间的两个相邻的顶点。如果(x_i、y_i)、(x_j、y_j)是两个相邻的顶点，则边界多边形可以计算为：

所需的横向和纵向位置接着可以计算为：

其中

以及

其中

横向位置y₁和纵向位置x₁是关于短程行驶可接受区域306的中心(x₀、y₀)来确定的，该横向位置y₁和纵向位置x₁可以随着车辆110关于车行道304以及第二和第三车辆308、310移动而被更新，因为所有三个车辆110、308、310都可以移动。假设所需位置(x₁、y₁)仍然在新的短程行驶可接受区域306内，则计算装置可以指导车辆110至所需的横向位置y₁和纵向位置x₁。在所需位置(x₁、y₁)落在新的短程行驶可接受区域306之外的情况下，例如，当第二或第三车辆308、310改变位置并且计算装置115确定新的短程行驶可接受区域306时，计算装置115可以使用方程5和6用反映新的短程行驶可接受区域306的新值重新计算(x₁、y₁)。

图5是包括在车行道504上移动的车辆110的交通场景500的示意图。车辆110在大体上平行于Y轴并且大体上垂直于X轴的方向上以一速度移动的位置(x₀、y₀)处。交通场景还包括也在车行道504上移动并且各自具有关于车辆110的位置、大小、方向和速度的第二和第三车辆508、510。第二和第三车辆508、510的位置、大小、方向和速度可以用于预测短程行驶可接受区域506。

交通场景500包括速度矢量VA和VB。速度矢量VA和VB是分别基于第二和第三车辆508、510的位置、大小、方向和速度的方向和速度，顶点(x₁、y₁)和(x₃、y₃)以该方向和速度移动。速度矢量VA和VB可以为了计算的目的而被描述为X和Y分量矢量VAx、VAy、VBx、VBy。计算装置115可以基于分量矢量VAx、VAy、VBx、VBy通过以下方式来修改短程行驶可接受区域506：首先，估计到达初始短程行驶可接受区域506内的任何点所需的最大时间t，并且其次，通过根据以下方程使用分量矢量VAx、VAy、VBx、VBy修改两个相邻的顶点(x₁、y₁)和(x₃、y₃)来重新定义短程行驶可接受区域506：

(x_i，y_i)→(x_i+VAx*t，y_i+VAy*t) (7)

(x_j，y_j)→(xj+VAx*_t，yj+VAy*t) (8)

其中在本示例中，i＝1并且j＝3。

如上面关于图2所定义的方位可以通过选择具有导致车辆110与第二和第三车辆508、510之间的碰撞的最小概率的方位来确定。例如，车辆110可以选择朝着被确定为是短程行驶可接受区域内最远离第二和第三车辆508、510的点的点(x₄、y₄)定向的方位

计算装置115可以基于具有修改的安全区域的修改的短程行驶可接受区域506来预测用于车辆110的新的路径408，车辆110可以在车辆故障的情况下通过计算装置115在该安全区域内安全地驾驶到停车。以这种方式，如果计算装置115检测到车辆故障，则毫不迟延地可立即使用预测路径408。

图6是关于图1-5描述的用于一经确定转换状态就通过致动车辆中的动力传动***、制动器和转向***中的一个或多个来驾驶车辆的程序600的流程图的示意图。例如，程序600可以由计算装置115的处理器来实施，将来自传感器116的信息作为输入、以及执行指令并且经由控制器112、113、114发送控制信号。程序600包括以公开顺序采取的多个步骤。程序600还包括包含更少的步骤的实施方式或可以包括以不同的顺序采取的步骤。

在程序600的步骤602，包括在车辆110中的计算装置115可以确定一个或多个第二车辆308、310、508、510的位置和大小以及车行道304、504的位置和大小。如上面关于图3、4和5所讨论的，计算装置115可以基于传感器116和V到I接口111确定一个或多个第二车辆308、310、508、510的位置和大小以及车行道304、504的位置和大小。

在步骤604，计算装置115可以确定横向和纵向坐标。例如，横向和纵向坐标可以是如上面关于图3、4和5所讨论的顶点(x₁、y₁)、(x₂、y₂)、(x₃、y₃)和(x₄、y₄)。计算装置115可以基于横向和纵向坐标如上面关于图3、4和5所讨论的确定相对于车辆110、110的短程行驶可接受区域306、506。

在步骤606，计算装置115可以确定存在车辆故障并且计算装置115未能以高概率预测该计算装置115可以在自主模式下安全地驾驶车辆110、110。在这种情况下，在步骤608，计算装置115可以基于如上面关于上面的图3、4和5所讨论的通过横向和纵向坐标确定的短程行驶可接受区域306、506安全地驾驶车辆110、110到停车。

总的来说，程序600是计算装置115可以通过其来确定一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小的程序。计算装置115可以确定相对于车辆110的横向和纵向坐标并且接着基于该横向和纵向坐标来确定短程行驶可接受区域306、506。在发生车辆故障的情况下，其中计算装置115未能以大于或等于99.9％的概率预测该计算装置115可以安全地驾驶车辆110，计算装置可以在短程行驶可接受区域306、506内驾驶车辆110至安全停车。

比如在此讨论的那些计算装置通常各自包括指令，该指令由比如上面识别的那些计算装置中一个或多个可执行，并且用于执行上面描述的程序的框或步骤。例如，在上面讨论的程序框可以具体体现为计算机可执行指令。

计算机可执行指令可以由使用各种程序语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，该程序语言和/或技术包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等单独或组合。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执行这些指令，从而执行一个或多个程序，包括在此描述的一个或多个程序。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在文件中并传送。计算装置中的文件通常是存储在比如存储介质、随机存取存储器等这样的计算机可读介质上的数据的集合。

计算机可读介质包括任何介质，其参与提供计算机可读的数据(例如，指令)。这种介质可采取多种形式，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，光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质包括，动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。计算机可读介质的一般形式包括，例如，软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其他磁介质，CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质，穿孔卡片、纸带、任何其他具有孔式样的物理介质，RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或内存盒，或任何其他计算机可读的介质。

在权利要求中所使用的全部术语，旨在被给予如本领域技术人员所理解的它们的普遍含义，除非在此做出与此相反的明确指示。特别地，单数冠词的使用，例如，“一”、“这”、“所述”等应该被理解为描述一个或多个指示的元件，除非权利要求叙述了与此相反的明确限制。

术语“示例性”在此以表示示例的意义使用，例如，对“示例性小部件”的引用应该解读为仅指的是小部件的示例。

修饰值或结果的副词“大约”意味着形状、结构、测量值、值、确定、计算等可能偏离精确描述的几何结构、距离、测量值、值、确定、计算等，这由于材料、加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等中的缺陷。

在附图中，相同的附图标记指示相同元件。此外，这些元件中的一些或全部可以更换。关于在此描述的介质、程序、***、方法等，应该理解的是，虽然这些程序的步骤等已经被描述为按照某个有序序列发生，但是可以在以与此处所述顺序不同的顺序执行所描述的步骤的情况下实施这些程序。应该进一步理解的是，某些步骤能够同时执行，能够加入其它步骤，或者能够省略在此所描述的某些步骤。也就是说，在此的程序的描述提供用于说明某些实施例的目的，不应以任何方式被解释为限制权利要求。

Claims (16)

1.一种方法，所述方法包含：

确定相对于第一车辆的由横向坐标和纵向坐标定义的行驶可接受区域；

其中所述横向坐标和所述纵向坐标是基于一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小；以及

一经确定车辆故障，就在所述行驶可接受区域内驾驶所述第一车辆至停车。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述车辆故障包括未能以大于或等于99.9％的概率预测包括在所述第一车辆中的硬件和软件能够安全地驾驶所述第一车辆。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二车辆的所述位置和所述大小以及所述车行道的所述位置和所述大小是通过包括在所述第一车辆中的传感器确定的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二车辆的所述位置和所述大小是经由网络接口在所述第一车辆处接收到的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述行驶可接受区域包括基于所述一个或多个第二车辆的所述位置和所述大小、所述车行道的所述位置和所述大小以及交通对象的位置和大小来确定两组多项式系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述交通对象包括坑洼、屏障、桥台、栏杆、道路标志和障碍物。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述一个或多个第二车辆的所述位置和所述大小包括确定所述一个或多个第二车辆的相对位置、速度和方向。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步地包含：

基于所述一个或多个第二车辆的所述相对位置、速度和方向来修改所述行驶可接受区域。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定所述行驶可接受区域包括确定由其顶点定义的一个或多个多边形。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述修改所述行驶可接受区域包括速度矢量对一个或多个顶点的矢量加法。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述修改所述行驶可接受区域包括基于预定变化率来修改多项式方程。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定变化率将向心力限制在预定极限范围内。

13.根据权利要求2所述的方法，其中所述以大于或等于99.9％的概率预测包括在所述第一车辆中的所述硬件和所述软件能够安全地驾驶所述第一车辆包括确定所述行驶可接受区域同时避免碰撞。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述避免碰撞包括确定至所述控制器的控制车辆制动器、转向***和动力传动***以在所述行驶可接受区域中操作所述车辆的指令。

15.一种***，所述***包含编程为执行权利要求1-14中任一项所述的方法的计算机。

16.一种设备，包含：

处理器；

存储器，所述存储器存储可由所述处理器执行以进行以下操作的指令：

确定相对于第一车辆的由横向坐标和纵向坐标定义的行驶可接受区域；

其中所述横向坐标和所述纵向坐标是基于一个或多个第二车辆的位置和大小以及车行道的位置和大小；以及

一经确定车辆故障，就在所述行驶可接受区域内驾驶所述第一车辆至停车。