CN108859938A - 用于自动驾驶车辆的自动车辆应急灯控制的方法和*** - Google Patents

用于自动驾驶车辆的自动车辆应急灯控制的方法和*** Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于自动驾驶车辆的自动车辆应急灯控制的方法和***。在一个实施方式中，基于对ADV周围的驾驶环境的感知确定该ADV即将减速。此外，如果存在跟随该ADV的另一车辆，则确定该ADV与跟随车辆之间的距离以及跟随车辆的速度。基于ADV与跟随车辆之间的距离以及跟随车辆的速度，确定跟随车辆为避免与ADV的碰撞所需的减速率。如果所述减速率大于预定阈值，则由于其被当作紧急情况处理，因此开启ADV的制动灯和应急灯以向跟随车辆发出该ADV即将快速减速的警示。

Description

用于自动驾驶车辆的自动车辆应急灯控制的方法和***
技术领域
本发明的实施方式大体上涉及操作自动车辆。更具体地，本发明的实施方式涉及响应于自动驾驶车辆的紧急减速或停止向跟随车辆发送信号。
背景技术
以自动模式操作(例如，无人驾驶)的车辆可以将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。当以自动模式操作时，车辆可以使用车载传感器导航到各个位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在没有任何乘客的一些情况下驾驶。
出于安全原因，在驾驶自动车辆(ADV)时保持ADV与跟随该ADV的另一车辆之间的距离是重要的，当ADV即将快速减速时尤为如此，例如紧急停止的情况。然而，在驾驶过程中突然停止的情况极少且通常用于避免事故，这种突然停止非常危险并且可能引起其他事故，这些其他事故最可能来自于随后的车辆。
发明内容
附图说明
本发明的实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考数字指示相似元件。
图1是示出根据本发明一个实施方式的网络***的框图。
图2是示出根据本发明一个实施方式的自动车辆的示例的框图。
图3是示出根据本发明一个实施方式的与自动车辆一起使用的感知与规划***的示例的框图。
图4是示出根据本发明一个实施方式的操作自动驾驶车辆的过程的示例的处理流程图。
图5示出根据本发明一个实施方式的表示灯模式映射表的数据结构。
图6是示出根据本发明一个实施方式的操作自动驾驶车辆的过程的流程图。
图7是示出根据本发明一个实施方式的操作自动驾驶车辆的过程的流程图。
图8是示出根据一个实施方式的数据处理***的框图。
具体实施方式
将参考以下所讨论的细节来描述本发明的各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是对本发明的说明，而不应当解释为限制本发明。描述了许多特定细节以提供对本发明各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以提供对本发明的实施方式的简洁讨论。
本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个地方的出现不必全部指同一个实施方式。
根据一些实施方式，自动车辆(ADV)的制动灯和应急灯用于例如通过开启该ADV的制动灯和应急灯二者来自动地向跟随车辆发送该ADV即将快速减速的信号。通常，当ADV需要减速时，将生成制动命令并向ADV发布该制动命令。其结果是，制动灯将随着制动踏板上被施加压力而开启。从跟随车辆的视角来看，跟随车辆的驾驶员无法基于制动灯判断前方车辆是缓慢地减速还是快速地减速。然而，如果制动灯和应急灯均被开启，则跟随车辆的驾驶员更可能识别出其为紧急情况并且跟随车辆的驾驶员可能会非常用力地踩住制动踏板，这可避免与前方车辆碰撞。在本发明的实施方式中，应急灯可包括左转信号灯和右转信号灯。
在一个实施方式中，基于对ADV周围的驾驶环境的感知来确定ADV即将减速。此外，如果存在跟随该ADV的另一车辆，则确定该ADV与跟随车辆之间的距离以及跟随车辆的速度。基于该ADV与跟随车辆之间的距离以及跟随车辆的速度，确定跟随车辆为避免与该ADV发生碰撞所需的减速率。如果减速率大于预定阈值，则由于其被当作紧急情况处理，ADV的制动灯和应急灯被开启以向跟随车辆发出该ADV即将快速减速的警示。如果跟随车辆的减速率小于或等于预定阈值，则由于其仅被当作常规或普通的减速处理，仅开启制动灯。其结果是，跟随车辆能够根据具体情况执行任何所需的措施以避免任何可能的碰撞。
根据另一个实施方式，确定ADV的减速率。如果ADV的减速率大于预定阈值，则分析该ADV和跟随车辆的驾驶状况以确定是否应该开启应急灯。也就是说，只有当ADV在紧急情况下快速减速时，应急灯才会开启。否则，如果ADV的减速率小于或等于预定阈值，则该状态将被当作常规的制动情况处理并且将响应于制动命令仅开启制动灯。
图1是示出根据本发明一个实施方式的自动车辆的网络配置的框图。参考图1，网络配置100包括可以通过网络102通信地联接到一个或多个服务器103至104的自动车辆101。尽管示出一个自动车辆，但是多个自动车辆可以通过网络102联接到彼此和/或联接到服务器103至104。网络102可以是任何类型的网络，例如，有线或无线的局域网(LAN)、诸如互联网的广域网(WAN)、蜂窝网络、卫星网络或其组合。服务器103至104可以是任何类型的服务器或服务器群集，诸如，网络或云服务器、应用服务器、后端服务器或其组合。服务器103至104可以是数据分析服务器、内容服务器、交通信息服务器、地图和兴趣点(MPOI)服务器或者位置服务器等。
自动车辆是指可以被配置为处于自动模式的车辆，在所述自动模式中，车辆在极少或没有来自驾驶员的输入的情况下导航通过环境。这种自动车辆可以包括传感器***，所述传感器***具有被配置为检测与车辆操作环境有关的信息的一个或多个传感器。所述车辆和其相关联的控制器使用所检测的信息来导航通过所述环境。自动车辆101可以在手动模式下、在全自动模式下或者在部分自动模式下操作。
在一个实施方式中，自动车辆101包括但不限于：感知与规划***110、车辆控制***111、无线通信***112、用户接口***113、信息服务器(未示出)和传感器***115。自动车辆101还可以包括常规车辆中所包括的某些常用部件，诸如：发动机、车轮、方向盘、变速器等，所述部件可以由车辆控制***111和/或感知与规划***110使用多种通信信号和/或命令进行控制，该多种通信信号和/或命令例如：加速信号或命令、减速信号或命令、转向信号或命令、制动信号或命令等。
部件110至115可以经由互连件、总线、网络或其组合通信地联接到彼此。例如，部件110至115可以经由控制器局域网(CAN)总线通信地联接到彼此。CAN总线是被设计为允许微控制器和装置在没有主机的应用中与彼此通信的车辆总线标准。它是最初是为汽车内的复用电气布线设计的基于消息的协议，但也用于许多其他环境。
现在参考图2，在一个实施方式中，传感器***115包括但不限于一个或多个相机211、全球定位***(GPS)单元212、惯性测量单元(IMU)213、雷达单元214以及光探测和测距(LIDAR)单元215。GPS***212可以包括收发器，所述收发器可操作为提供关于自动车辆的位置的信息。IMU单元213可以基于惯性加速度来感测自动车辆的位置和定向变化。雷达单元214可以表示利用无线电信号来感测自动车辆的局部环境内的对象的***。在一些实施方式中，除感测对象之外，雷达单元214可以另行感测对象的速度和/或前进方向。LIDAR单元215可以使用激光来感测自动车辆所处环境中的对象。除其他***部件之外，LIDAR单元215还可以包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器。相机211可以包括用来采集自动车辆周围环境的图像的一个或多个装置。相机211可以是静物相机和/或视频相机。相机可以是可机械地移动的，例如，通过将相机安装在旋转和/或倾斜平台上。
传感器***115还可以包括其他传感器，诸如：声纳传感器、红外传感器、转向传感器、油门传感器、制动传感器以及音频传感器(例如，麦克风)。音频传感器可以被配置为从自动车辆周围的环境中采集声音。转向传感器可以被配置为感测方向盘、车辆的车轮或其组合的转向角度。油门传感器和制动传感器分别感测车辆的油门位置和制动位置。在一些情形下，油门传感器和制动传感器可以集成为集成式油门/制动传感器。
在一个实施方式中，车辆控制***111包括但不限于：转向单元201、油门单元202(也被称为加速单元)和制动单元203。转向单元201用来调整车辆的方向或前进方向。油门单元202用来控制电动机或发动机的速度，电动机或发动机的速度进而控制车辆的速度和加速度。制动单元203通过提供摩擦使车辆的车轮或轮胎减速而使车辆减速。应注意，如图2所示的部件可以以硬件、软件或其组合实施。
回到图1，无线通信***112允许自动车辆101与诸如装置、传感器、其他车辆等外部***之间进行通信。例如，无线通信***112可以与一个或多个装置直接无线通信，或者经由通信网络进行无线通信，诸如，通过网络102与服务器103至104通信。无线通信***112可以使用任何蜂窝通信网络或无线局域网(WLAN)，例如，使用WiFi，以与另一部件或***通信。无线通信***112可以例如使用红外链路、蓝牙等与装置(例如，乘客的移动装置、显示装置、车辆101内的扬声器)直接通信。用户接口***113可以是在车辆101内实施的***装置的部分，包括例如键盘、触摸屏显示装置、麦克风和扬声器等。
自动车辆101的功能中的一些或全部可以由感知与规划***110控制或管理，尤其当在自动驾驶模式下操作时。感知与规划***110包括必要的硬件(例如，处理器、存储器、存储设备)和软件(例如，操作***、规划和路线规划程序)，以从传感器***115、控制***111、无线通信***112和/或用户接口***113接收信息，处理所接收的信息，规划从起始点到目的地点的路线或路径，随后基于规划和控制信息来驾驶车辆101。替代地，感知与规划***110可以与车辆控制***111集成在一起。
例如，作为乘客的用户可以例如经由用户接口来指定行程的起始位置和目的地。感知与规划***110获得行程相关数据。例如，感知与规划***110可以从MPOI服务器中获得位置和路线信息，所述MPOI服务器可以是服务器103至104的一部分。位置服务器提供位置服务，并且MPOI服务器提供地图服务和某些位置的POI。替代地，此类位置和MPOI信息可以本地高速缓存在感知与规划***110的永久性存储装置中。
当自动车辆101沿着路线运动时，感知与规划***110也可以从交通信息***或服务器(TIS)获得实时交通信息。应注意，服务器103至104可以由第三方实体进行操作。替代地，服务器103至104的功能可以与感知与规划***110集成在一起。基于实时交通信息、MPOI信息和位置信息以及由传感器***115检测或感测的实时本地环境数据(例如，障碍物、对象、附近车辆)，感知与规划***110可以规划最佳路线并且根据所规划的路线例如经由控制***111来驾驶车辆101，以安全且高效到达指定目的地。
服务器103可以是针对各种客户端执行数据分析服务的数据分析***。在一个实施方式中，数据分析***103包括数据采集器121和机器学习引擎122。数据采集器121采集来自各种车辆(任一地为自动车辆或由人类驾驶员驾驶的普通车辆)的驾驶统计数据123。驾驶统计数据123包括表示在不同时间点处发布的驾驶命令(例如，油门、制动、转向命令)以及通过车辆的传感器捕获和测量的车辆响应(例如，速度、加速、减速、驾驶方向)的信息。驾驶统计数据123还可包括描述不同时间点处的驾驶环境的信息，例如，路线(包括起始位置和目的地位置)、MPOI、道路状况、天气状况等。
基于驾驶统计数据123，机器学习引擎122出于各种目的生成或训练规则集、算法和/或预测模型124。在一个实施方式中，规则124包括用于确定ADV是否即将减速且该减速将具有多大的攻击性的规则集。规则124包括用于确定ADV即将以普通或常规的方式减速还是ADV即将以紧急方式快速减速的阈值。阈值可基于驾驶统计数据123从各种驾驶员的驾驶行为推导出。例如，如果ADV的减速率超过阈值，则减速可被视为快速减速或紧急停止。如果减速率小于或等于阈值，则该减速将被视为普通的减速或常规的减速或停止。
此外，作为规则124的一部分，机器学习引擎122可针对跟随该ADV的车辆确定另一减速阈值，该阈值可用于在ADV即将快速减速时确定是否应该开启应急灯。这种减速阈值也基于驾驶各种车辆的各种驾驶员的驾驶行为推导出。例如，如果跟随车辆为避免与前方车辆的碰撞所需的减速超过阈值，则跟随车辆需要执行紧急减速或停止。在这种情况下，ADV可开启制动灯和应急灯两者，以向跟随车辆发送该ADV即将执行紧急减速或紧急停止的信号。
替代地，机器学习引擎122可基于驾驶统计数据123推导出距离阈值，其中驾驶统计数据123用于从跟随车辆的视角确定ADV的减速是否被视为紧急减速。例如，当ADV即将减速时，如果ADV与跟随车辆之间的距离小于距离阈值，则制动灯和应急灯二者均可被开启。在一个实施方式中，如果距离减小至距离阈值以下，则无论ADV和/或跟随车辆的减速率或速度如何，制动灯和应急灯都可以开启。该方法的基本原理在于，如果跟随车辆过于接近ADV，则当ADV减速时，无论ADV和跟随车辆的减速率如何，ADV与跟随车辆之间的碰撞可能性都将显著增加。这些阈值可根据过去的事故统计数据来确定。
此外，机器学***均距离。机器学习引擎122确定并生成对于不同的驾驶场景或环境的距离阈值集作为规则124的一部分。此外，对于不同的驾驶场景，可配置某些制动灯和/或应急灯闪烁模式。然后，规则124可以以数据结构(例如，表格、数据库)的形式上传到自动车辆中，以被用于在紧急情况下实时地向跟随车辆发送ADV即将快速减速的信号。距离阈值可根据车辆在紧急情况下实现完全停止所需的安全交通规定或安全距离来确定。
图3是示出根据本发明一个实施方式的与自动车辆一起使用的感知与规划***的示例的框图。***300可以被实施为图1的自动车辆101的一部分，包括但不限于感知与规划***110、控制***111和传感器***115。参考图3，感知与规划***110包括但不限于：定位模块301、感知模块302、决策模块303、规划模块304、控制模块305、制动灯控制器306、应急灯控制器307以及车辆警示模块308。
模块301至308中的一些或全部可以以软件、硬件或其组合实施。例如，这些模块可以安装在永久性存储装置352中、加载到存储器351中，并且由一个或多个处理器(未示出)执行。应注意，这些模块中的一些或全部可以通信地联接到图2的车辆控制***111的一些或全部模块或者与它们集成在一起。模块301至308中的一些可以一起集成为集成模块。
定位模块301(也被称为地图与路线模块)管理与用户的行程或路线相关的任何数据。定位模块301(例如，利用GPS单元201)确定自动车辆101的当前位置，并且管理与用户的行程或路线相关的任何数据。用户可以例如经由用户接口登录并且指定行程的起始位置和目的地。定位模块301与自动车辆101的其他部件通信，以获得行程相关数据，诸如地图和路线信息311。例如，定位模块301可以从位置服务器和地图与POI(MPOI)服务器获得位置和路线信息。位置服务器提供位置服务，并且MPOI服务器提供地图服务和某些位置的POI，从而可以作为地图和路线信息311的一部分高速缓存。当自动车辆101沿着路线移动时，定位模块301也可以从交通信息***或服务器获得实时交通信息。
基于由传感器***115提供的传感器数据和由定位模块301获得的定位信息，感知模块302确定对周围环境的感知。感知信息可以表示普通驾驶员在驾驶员正驾驶的车辆周围将感知到的东西。感知可以包括例如采用对象形式的车道配置(例如，直线车道或弯曲车道)、交通灯信号、另一车辆的相对位置、行人、建筑物、人行横道或其他交通相关标志(例如，停止标志、让行标志)等。
感知模块302可以包括计算机视觉***或计算机视觉***的功能，以处理并分析由一个或多个相机采集的图像，从而识别自动车辆环境中的对象和/或特征。所述对象可以包括交通信号、道路边界、其他车辆、行人和/或障碍物等。计算机视觉***可以使用对象识别算法、视频跟踪以及其他计算机视觉技术。在一些实施方式中，计算机视觉***可以绘制环境地图，跟踪对象，以及估算对象的速度等。感知模块302也可以基于由诸如雷达和/或LIDAR的其他传感器提供的其他传感器数据来检测对象。
针对每个对象，决策模块303做出关于如何处置对象的决定。例如，针对特定对象(例如，交叉路线中的另一车辆)以及描述对象的元数据(例如，速度、方向、转弯角度)，决策模块303决定如何与所述对象相遇(例如，超车、让行、停止、超过)。决策模块303可以根据诸如交通规则或驾驶规则312的规则集来做出此类决定，所述规则集可以存储在永久性存储装置352中。
基于针对所感知到的对象中的每个的决定，规划模块304为自动车辆规划路径或路线以及驾驶参数(例如，距离、速度和/或转弯角度)。换言之，针对给定的对象，决策模块303决定对该对象做什么，而规划模块304确定如何去做。例如，针对给定的对象，决策模块303可以决定超过所述对象，而规划模块304可以确定在所述对象的左侧还是右侧超过。规划和控制数据由规划模块304生成，包括描述车辆101在下一移动循环(例如，下一路线/路径段)中将如何移动的信息。例如，规划和控制数据可以指示车辆101以30英里每小时(mph)的速度移动10米，随后以25mph的速度变到右侧车道。
基于规划和控制数据，控制模块305根据由规划和控制数据限定的路线或路径通过将适当的命令或信号发送到车辆控制***111来控制并驾驶自动车辆。所述规划和控制数据包括足够的信息，以沿着路径或路线在不同的时间点使用适当的车辆设置或驾驶参数(例如，油门、制动和转弯命令)将车辆从路线或路径的第一点驾驶到第二点。
应注意，决策模块303和规划模块304可以集成为集成模块。决策模块303/规划模块304可以包括导航***或导航***的功能，以确定自动车辆的驾驶路径。例如，导航***可以确定用于实现自动车辆沿着以下路径移动的一系列速度和前进方向：所述路径在使自动车辆沿着通往最终目的地的基于车行道的路径前进的同时，基本上避免感知到的障碍物。目的地可以根据经由用户接口***113进行的用户输入来设定。导航***可以在自动车辆正在操作的同时动态地更新驾驶路径。导航***可以将来自GPS***和一个或多个地图的数据合并，以确定用于自动车辆的驾驶路径。
决策模块303/规划模块304还可以包括防撞***或防撞***的功能，以识别、评估并且避免或以其他方式越过自动车辆的环境中的潜在障碍物。例如，防撞***可以通过以下方式实现自动车辆的导航中的变化：操作控制***111中的一个或多个子***来采取变向操纵、转弯操纵、制动操纵等。防撞***可以基于周围的交通模式、道路状况等自动确定可行的障碍物回避操纵。防撞***可以被配置为使得当其他传感器***检测到位于自动车辆将变向进入的相邻区域中的车辆、建筑障碍物等时不采取变向操纵。防撞***可以自动选择既可使用又使得自动车辆乘员的安全性最大化的操纵。防撞***可以选择预测使得自动车辆的乘客舱中出现最小量的加速度的避让操纵。
在一个实施方式中，车辆警示模块或逻辑308配置为：基于可通过感知模块302感知的、与跟随自动车辆的车辆有关的感知信息，来监视跟随车辆的驾驶行为。车辆警示模块308可与诸如决策模块303的其他部件集成。当ADV 101的感知模块基于由传感器***115提供的感测数据感知到跟随车辆时，决策模块303被调用以决定如何处置跟随车辆。在一个实施方式中，车辆感知模块302确定ADV 101与跟随车辆之间的距离。
在一个实施方式中，当ADV 101基于对ADV 101周围的驾驶环境的感知而即将减速时，规划模块304和/或控制模块305确定ADV101减缓速度或者实现完全停止所需的减速率。例如，基于ADV与位于该ADV前方的对象(例如，另一车辆、行人、静态障碍物)之间的距离，规划模块304和/或控制模块305基于该距离和ADV的当前速度(或ADV相对于对象的相对速度)确定为避免与对象的可能的碰撞所需的减速率。
在一个实施方式中，ADV的所需减速率被传送至车辆警示模块308。作为响应，车辆警示模块308确定减速是常规的减速(也被称作柔减速)还是快速减速(也被称作猛减速、紧急减速或停止)。例如，车辆警示模块308将减速率与预定减速阈值进行比较。预定减速阈值可从规则124中获得，其中规则124如上所述可基于对大量的驾驶统计数据的数据分析来确定。在一个实施方式中，ADV的预定减速阈值大约为2米每平方秒(m/s2)。
在一个实施方式中，如果是常规的减速，则车辆警示模块308可以不进行任何操作并且使规划模块304和控制模块305执行普通的减速处理，在这种情况下，制动灯将响应于向车辆平台310发布的制动命令而被开启。替代地，根据另一个实施方式，车辆警示模块308可在向车辆平台310发布制动命令之前，指示制动灯控制器306开启ADV的一个或多个制动灯325。在发布制动命令之前开启制动灯能够向可能在与ADV的车道相同的车道上或在与ADV的车道相邻的车道上跟随ADV或位于ADV后方的任何车辆提供足够的警示以及附加的前导时间以做出反应。
根据一个实施方式，响应于从规划模块304和/或控制模块305接收的ADV的减速率，车辆警示模块308例如基于从感知模块302接收的感知信息和/或从决策模块303接收的预测信息，确定是否存在跟随该ADV的任何车辆。如果存在跟随该ADV的车辆，则车辆警示模块308调用感知模块302以确定该ADV与跟随车辆之间的距离以及跟随车辆的速度。
根据一个实施方式，如果该ADV与跟随车辆之间的距离小于预定距离阈值，则车辆警示模块308可指示制动灯控制器306和应急灯控制器307在发布制动命令时或在发布制动命令之前开启ADV的制动灯325和应急灯326两者。否则，如果上述距离大于或等于预定距离阈值，则车辆警示模块308可通过制动灯控制器306仅开启制动灯325。替代地，车辆警示模块308可不进行任何操作并使规划模块304和/或控制模块305执行常规的制动处理，在这种情况下，制动灯325将响应于制动命令而被开启。预定距离阈值可限定为规则124的一部分。
根据另一个实施方式，基于跟随车辆的距离和速度，车辆警示模块308可在ADV减速时估算跟随车辆为避免与ADV碰撞所需的减速率。跟随车辆的减速率可基于可作为规则124的一部分的规则集或预测模型进行估算。跟随车辆的减速率可基于ADV与跟随车辆之间的距离、ADV的速度、跟随车辆的速度和/或ADV的减速率进行估算。
如果跟随车辆的减速率大于预定减速阈值，则车辆警示模块308可在发布制动命令时或在发布制动命令之前，通过制动灯控制器306和应急灯控制器307分别开启ADV的制动灯325和应急灯326两者。否则，如果跟随车辆的减速率小于或等于预定减速阈值，则车辆警示模块308可通过制动灯控制器306仅开启制动灯325。替代地，车辆警示模块308可不进行任何操作并使规划模块304和/或控制模块305执行常规的制动处理，在这种情况下，制动灯325将响应于制动命令而被开启。预定减速阈值可限定为规则124的一部分。在一个实施方式中，预定减速阈值大约为1m/s2。
根据又一个实施方式，基于距离和跟随车辆的速度(例如，考虑ADV的速度和减速率)，车辆警示模块308可在ADV减速时估算跟随车辆为避免与ADV的碰撞而实现完全停止所需的时间。如果所需的时间小于预定时间阈值，则车辆警示模块308可在发布制动命令时或在发布制动命令之前，通过制动灯控制器306和应急灯控制器307分别开启ADV的制动灯325和应急灯326两者。否则，如果所需的时间大于或等于预定时间阈值，则车辆警示模块308可通过制动灯控制器306仅开启制动灯325。替代地，车辆警示模块308可不进行任何操作并使规划模块304和/或控制模块305执行常规的制动处理，在这种情况下，制动灯325将响应于制动命令而被开启。预定时间阈值可限定为规则124的一部分。
在一个实施方式中，制动灯325和/或应急灯326可根据预先定义的闪烁模式开启。车辆警示模块308查找灯模式映射表或数据结构，以确定ADV与跟随车辆之间的距离是否小于预定阈值、跟随车辆的所需减速是否大于预定阈值、或者跟随车辆实现完全停止所需的时间是否小于预定阈值。灯模式映射表可由分析***(例如，数据分析***103的机器学习引擎122)基于大量的驾驶统计数据离线地配置。在一个实施方式中，灯模式映射表将阈值(例如，距离、减速或时间阈值)映射至特定的灯模式以控制制动灯和/或应急灯，使得制动灯/应急灯根据对应的灯或闪烁模式发光或闪烁。发光或闪烁模式可包括：制动灯/应急灯将开启多长时间，制动灯/应急灯将以什么频率闪烁，或者它们的组合(例如，开启和关闭模式)等。图5示出制动灯/应急灯模式映射表的一个示例。
现参照图5，灯模式映射表500可作为规则124的一部分由数据分析***103基于先前的驾驶统计数据离线地配置。在一个实施方式中，灯模式映射表500包括多个映射条目。每个映射条目将驾驶场景501映射至阈值502(例如，距离阈值、减速阈值或时间阈值)和灯模式503。驾驶场景501可以是ADV与跟随车辆之间的距离、ADV的速度、跟随车辆的速度、ADV的减速率以及跟随车辆的减速率中的一个或多个。其基本原理在于，从不同的速度实现快速减速或完全停止所需的距离、减速率或时间可能不同。出于安全原因，领先车辆与跟随车辆之间最好保留足够充足的距离，使得跟随车辆能够响应于紧急情况在不与领先车辆发生碰撞的情况下实现完全停止。
替代地，驾驶场景501可以是道路状况(例如，粗糙道路、平滑道路)、天气状况(例如，潮湿条件、下雪条件)、车辆的重量(例如，乘员数量)、车辆的速度、道路的宽度、道路的弯曲度、交通状况等中的一个或多个的组合。跟随车辆的重量和速度可基于跟随车辆的感知数据进行估算。不同的驾驶场景可具有不同的阈值502。例如，潮湿道路或粗糙道路可能需要更长的距离以实现完全的停止，因此阈值502可能更大。当在相同的或相似的驾驶场景501下驾驶的ADV(例如，领先车辆)与跟随车辆之间的距离检测为小于对应的阈值502时，ADV的制动灯/应急灯可被开启以向随后的车辆发送信号以使其减缓速度。
对于灯模式映射表500，可针对不同的驾驶场景维持不同的阈值。在一个实施方式中，对于驾驶场景501和阈值502中的每一个，指定灯模式503。也就是说，在具体的驾驶场景(例如，道路状况、速度、天气)下，如果两辆车辆之间的距离减小至低于对应的阈值502，则ADV的制动灯/应急灯可根据在映射条目中所指定的灯模式503被开启。例如，如果两辆车辆之间的距离减小到第一阈值以内，则ADV的制动灯/应急灯可开启第一时间段之久。然而，如果跟随车辆不减缓速度或两辆车辆之间的距离持续变小，则ADV的制动灯/应急灯可开启更长时间段或者更频繁地闪烁。这种模式通常向跟随车辆的驾驶员发送紧急情况的信号。
图6是示出根据本发明一个实施方式的操作自动车辆的过程的流程图。过程600可由处理逻辑执行，该处理逻辑可包括软件、硬件或其组合。例如，过程600可由车辆警示模块308执行。参照图6，在操作601中，处理逻辑基于对ADV周围的驾驶环境的感知确定该ADV即将减速。在操作602中，处理逻辑确定ADV与跟随该ADV的车辆之间的距离以及跟随车辆的速度。在操作603中，处理逻辑计算跟随车辆为避免与ADV的可能的碰撞所需的减速率。跟随车辆的减速率可基于ADV与跟随车辆之间的距离、ADV的速度、跟随车辆的速度和/或ADV的减速率进行估算。在操作604中，如果所需的减速率大于预定阈值，则处理逻辑开启ADV的制动灯和应急灯，以向跟随车辆发布该ADV即将快速减速的警示。
图7是示出根据本发明另一个实施方式的操作自动车辆的过程的流程图。过程700可由处理逻辑执行，该处理逻辑可包括软件、硬件或其组合。例如，过程700可由车辆警示模块308执行。参照图7，在操作701中，处理逻辑基于对ADV周围的驾驶环境的感知确定ADV进行减速的第一减速率。在操作702中，处理逻辑确定第一减速率是否大于第一预定阈值。如果为否，则在操作707中，基于第一减速率生成并发布制动命令，其中，制动灯将响应于制动命令而被开启。
如果第一减速率大于第一预定阈值，则在操作703中，处理逻辑确定跟随ADV的车辆为避免与该ADV的可能的碰撞而进行减速所需的第二减速率。跟随车辆的第二减速率可基于ADV与跟随车辆之间的距离、ADV的速度、跟随车辆的速度和/或ADV的第一减速率进行估算。在操作704中，处理逻辑确定第二减速率是否大于第二预定阈值。如果是，则在操作705中，处理逻辑开启ADV的应急灯。在操作706中，处理逻辑开启ADV的制动灯。如果第二减速率小于或等于第二预定阈值，则仅在操作706中开启制动灯。在操作707中，基于第一减速率生成并发布制动命令以使ADV减缓速度。在操作707中发布制动命令之前，制动灯和/或应急灯可在操作705至706中被开启。
应注意，如上文示出和描述的部件中的一些或全部可以在软件、硬件或其组合中实施。例如，此类部件可以实施为安装并存储在永久性存储装置中的软件，所述软件可以通过处理器(未示出)加载在存储器中并在存储器中执行以实施贯穿本申请所述的过程或操作。替代地，此类部件可以实施为编程或嵌入到专用硬件(诸如，集成电路(例如，专用集成电路或ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA))中的可执行代码，所述可执行代码可以经由来自应用的相应驱动程序和/或操作***来访问。此外，此类部件可以实施为处理器或处理器内核中的特定硬件逻辑，作为可由软件部件通过一个或多个特定指令访问的指令集的一部分。
图8是示出可以与本发明的一个实施方式一起使用的数据处理***的示例的框图。例如，***1500可以表示以上所述的执行上述过程或方法中的任一者的任何数据处理***，例如，图1的感知与规划***110或者服务器103至104中的任一者。***1500可以包括许多不同的部件。这些部件可以实施为集成电路(IC)、集成电路的部分、分立电子装置或适用于电路板(诸如，计算机***的主板或***卡)的其他模块或者实施为以其他方式并入计算机***的机架内的部件。
还应注意，***1500旨在示出计算机***的许多部件的高阶视图。然而，应当理解的是，某些实施例中可以具有附加的部件，此外，其他实施例中可以具有所示部件的不同布置。***1500可以表示台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、服务器、移动电话、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、智能手表、个人通信器、游戏装置、网络路由器或集线器、无线接入点(AP)或中继器、机顶盒或其组合。此外，虽然仅示出了单个机器或***，但是术语“机器”或“***”还应当被理解为包括单独地或共同地执行一个(或多个)指令集以执行本文所讨论的任何一种或多种方法的机器或***的任何集合。
在一个实施方式中，***1500包括通过总线或互连件1510连接的处理器1501、存储器1503以及装置1505至1508。处理器1501可以表示其中包括单个处理器内核或多个处理器内核的单个处理器或多个处理器。处理器1501可以表示一个或多个通用处理器，诸如，微处理器、中央处理单元(CPU)等。更具体地，处理器1501可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、或实施其他指令集的处理器、或实施指令集组合的处理器。处理器1501还可以是一个或多个专用处理器，诸如，专用集成电路(ASIC)、蜂窝或基带处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、图形处理器、网络处理器、通信处理器、加密处理器、协处理器、嵌入式处理器、或者能够处理指令的任何其他类型的逻辑。
处理器1501(其可以是低功率多核处理器套接口，诸如超低电压处理器)可以充当用于与所述***的各种部件通信的主处理单元和中央集线器。这种处理器可以实施为片上***(SoC)。处理器1501被配置为执行用于执行本文所讨论的操作和步骤的指令。***1500还可以包括与可选的图形子***1504通信的图形接口，图形子***1504可以包括显示控制器、图形处理器和/或显示装置。
处理器1501可以与存储器1503通信，存储器1503在一个实施方式中可以经由多个存储器装置实施以提供给定量的***存储。存储器1503可以包括一个或多个易失性存储(或存储器)装置，诸如，随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)或者其他类型的存储装置。存储器1503可以存储包括由处理器1501或任何其他装置执行的指令序列的信息。例如，各种操作***、装置驱动程序、固件(例如，输入输出基本***或BIOS)和/或应用的可执行代码和/或数据可以加载到存储器1503中并由处理器1501执行。操作***可以是任何类型的操作***，例如，机器人操作***(ROS)、来自公司的操作***、来自苹果公司的Mac来自公司的LINUX、UNIX，或者其他实时或嵌入式操作***。
***1500还可以包括I/O装置，诸如装置1505至1508，包括网络接口装置1505、可选的输入装置1506以及其他可选的I/O装置1507。网络接口装置1505可以包括无线收发器和/或网络接口卡(NIC)。所述无线收发器可以是WiFi收发器、红外收发器、蓝牙收发器、WiMax收发器、无线蜂窝电话收发器、卫星收发器(例如，全球定位***(GPS)收发器)或其他射频(RF)收发器或者它们的组合。NIC可以是以太网卡。
输入装置1506可以包括鼠标、触摸板、触敏屏幕(其可以与显示装置1504集成在一起)、指针装置(诸如，手写笔)和/或键盘(例如，物理键盘或作为触敏屏幕的一部分显示的虚拟键盘)。例如，输入装置1506可以包括联接到触摸屏的触摸屏控制器。触摸屏和触摸屏控制器例如可以使用多种触敏技术(包括但不限于电容、电阻、红外和表面声波技术)中的任一种，以及其他接近传感器阵列或用于确定与触摸屏接触的一个或多个点的其他元件来检测其接触和移动或间断。
I/O装置1507可以包括音频装置。音频装置可以包括扬声器和/或麦克风，以促进支持语音的功能，诸如语音识别、语音复制、数字记录和/或电话功能。其他I/O装置1507还可以包括通用串行总线(USB)端口、并行端口、串行端口、打印机、网络接口、总线桥(例如，PCI-PCI桥)、传感器(例如，诸如加速度计运动传感器、陀螺仪、磁强计、光传感器、罗盘、接近传感器等)或者它们的组合。装置1507还可以包括成像处理子***(例如，相机)，所述成像处理子***可以包括用于促进相机功能(诸如，记录照片和视频片段)的光学传感器，诸如电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)光学传感器。某些传感器可以经由传感器集线器(未示出)联接到互连件1510，而诸如键盘或热传感器的其他装置可以根据***1500的具体配置或设计由嵌入式控制器(未示出)控制。
为了提供对诸如数据、应用、一个或多个操作***等信息的永久性存储，大容量存储设备(未示出)也可以联接到处理器1501。在各种实施方式中，为了实现更薄且更轻的***设计并且改进***响应性，这种大容量存储设备可以经由固态装置(SSD)来实施。然而，在其他实施方式中，大容量存储设备可以主要使用硬盘驱动器(HDD)来实施，其中较小量的SSD存储设备充当SSD高速缓存以在断电事件期间实现上下文状态以及其他此类信息的非易失性存储，从而使得在***活动重新启动时能够实现快速通电。另外，闪存装置可以例如经由串行***接口(SPI)联接到处理器1501。这种闪存装置可以提供***软件的非易失性存储，所述***软件包括所述***的BIOS以及其他固件。
存储装置1508可以包括计算机可读存储介质1509(也被称为机器可读存储介质或计算机可读介质)，其上存储有体现本文所述的任何一种或多种方法或功能的一个或多个指令集或软件(例如，模块、单元和/或逻辑1528)。处理模块/单元/逻辑1528可以表示上述部件中的任一者，例如，感知模块302、决策模块303、规划模块304、控制模块305和/或机器学习引擎122车辆警示模块308。处理模块/单元/逻辑1528还可以在其由数据处理***1500、存储器1503和处理器1501执行期间完全地或至少部分地驻留在存储器1503内和/或处理器1501内，数据处理***1500、存储器1503和处理器1501也构成机器可访问的存储介质。处理模块/单元/逻辑1528还可以通过网络经由网络接口装置1505进行传输或接收。
计算机可读存储介质1509也可以用来永久性地存储以上描述的一些软件功能。虽然计算机可读存储介质1509在示例性实施方式中被示为单个介质，但是术语“计算机可读存储介质”应当被认为包括存储所述一个或多个指令集的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“计算机可读存储介质”还应当被认为包括能够存储或编码指令集的任何介质，所述指令集用于由机器执行并且使得所述机器执行本发明的任何一种或多种方法。因此，术语“计算机可读存储介质”应当被认为包括但不限于固态存储器以及光学介质和磁性介质，或者任何其他非暂时性机器可读介质。
本文所述的处理模块/单元/逻辑1528、部件以及其他特征可以实施为分立硬件部件或集成在硬件部件(诸如，ASICS、FPGA、DSP或类似装置)的功能中。此外，处理模块/单元/逻辑1528可以实施为硬件装置内的固件或功能电路。此外，处理模块/单元/逻辑1528可以以硬件装置和软件部件的任何组合来实施。
应注意，虽然***1500被示出为具有数据处理***的各种部件，但是并不旨在表示使部件互连的任何特定架构或方式；因为此类细节和本发明的实施方式没有密切关系。还应当认识到，具有更少部件或可能具有更多部件的网络计算机、手持计算机、移动电话、服务器和/或其他数据处理***也可以与本发明的实施方式一起使用。
前述详细描述中的一些部分已经根据在计算机存储器内对数据位的运算的算法和符号表示而呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域中的技术人员所使用的方式，以将他们的工作实质最有效地传达给本领域中的其他技术人员。本文中，算法通常被认为是导致所期望结果的自相一致的操作序列。这些操作是指需要对物理量进行物理操控的操作。
然而，应当牢记，所有这些和类似的术语均旨在与适当的物理量关联，并且仅是应用于这些量的方便标记。除非在以上讨论中以其他方式明确地指出，否则应当了解，在整个说明书中，利用术语(诸如所附权利要求书中所阐述的术语)进行的讨论是指计算机***或类似电子计算装置的动作和处理，所述计算机***或电子计算装置操控计算机***的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据，并将所述数据变换成计算机***存储器或寄存器或者其他此类信息存储设备、传输或显示装置内类似地表示为物理量的其他数据。
本发明的实施方式还涉及用于执行本文中的操作的设备。这种计算机程序被存储在非暂时性计算机可读介质中。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机构。例如，机器可读(例如，计算机可读)介质包括机器(例如，计算机)可读存储介质(例如，只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存存储器装置)。
前述附图中所描绘的过程或方法可以由处理逻辑来执行，所述处理逻辑包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、软件(例如，体现在非暂时性计算机可读介质上)或两者的组合。尽管所述过程或方法在上文是依据一些顺序操作来描述的，但是应当了解，所述操作中的一些可以按不同的顺序执行。此外，一些操作可以并行地执行而不是顺序地执行。
本发明的实施方式并未参考任何特定的编程语言进行描述。应认识到，可以使用多种编程语言来实施如本文描述的本发明的实施方式的教导。
在以上的说明书中，已经参考本发明的具体示例性实施方式对本发明的实施方式进行了描述。将显而易见的是，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的更宽泛精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改。因此，应当在说明性意义而不是限制性意义上来理解本说明书和附图。

Claims (21)

1.用于操作自动驾驶车辆的计算机实现方法，所述方法包括：
基于对自动车辆周围的驾驶环境的感知，确定所述自动车辆需要减速；
确定所述自动车辆与跟随所述自动车辆的跟随车辆之间的距离以及所述跟随车辆的速度；
基于所述距离和所述跟随车辆的速度，估算所述跟随车辆为避免与所述自动车辆的可能的碰撞所需的第一减速率；以及
响应于确定所述第一减速率大于第一预定阈值，开启所述自动车辆的制动灯和应急灯，以向所述跟随车辆发出所述自动车辆即将快速减速的警示。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述应急灯包括左转信号灯和右转信号灯。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
生成制动命令并向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速。
4.如权利要求3所述的方法，其中，在向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速之前，开启所述自动车辆的制动灯和应急灯。
5.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述第一减速率小于或等于所述第一预定阈值，则仅开启所述制动灯。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定与所述自动车辆进行减速相关联的第二减速率；以及
确定所述第二减速率是否大于第二预定阈值，其中，如果所述第二减速率大于所述第二预定阈值，则开启所述应急灯。
7.如权利要求6所述的方法，其中，如果所述第二减速率小于或等于所述第二预定阈值，则仅开启所述制动灯。
8.非暂时性机器可读介质，所述非暂时性机器可读介质中存储有指令，所述指令在被处理器执行时致使所述处理器执行操控自动驾驶车辆的操作，所述操作包括：
基于对自动驾驶车辆周围的驾驶环境的感知，确定所述自动车辆需要减速；
确定所述自动车辆与跟随所述自动车辆的跟随车辆之间的距离以及所述跟随车辆的速度；
基于所述距离和所述跟随车辆的速度，估算所述跟随车辆为避免与所述自动车辆的可能的碰撞所需的第一减速率；以及
响应于确定所述第一减速率大于第一预定阈值，开启所述自动车辆的制动灯和应急灯，以向所述跟随车辆发出所述自动车辆即将快速减速的警示。
9.如权利要求8所述的机器可读介质，其中，所述应急灯包括左转信号灯和右转信号灯。
10.如权利要求8所述的机器可读介质，其中，所述操作还包括：生成制动命令并向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速。
11.如权利要求10所述的机器可读介质，其中，在向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速之前，开启所述自动车辆的所述制动灯和所述应急灯。
12.如权利要求8所述的机器可读介质，其中，如果所述第一减速率小于或等于所述第一预定阈值，则仅开启所述制动灯。
13.如权利要求8所述的机器可读介质，其中，所述操作还包括：
确定与所述自动车辆进行减速相关联的第二减速率；以及
确定所述第二减速率是否大于第二预定阈值，其中，如果所述第二减速率大于所述第二预定阈值，则开启所述应急灯。
14.如权利要求13所述的机器可读介质，其中，如果所述第二减速率小于或等于所述第二预定阈值，则仅开启所述制动灯。
15.一种数据处理***，包括：
处理器；以及
存储器，联接至所述处理器并存储指令，所述指令在被所述处理器执行时致使所述处理器执行操控自动驾驶车辆的操作，所述操作包括：
基于对自动驾驶车辆周围的驾驶环境的感知，确定所述自动车辆需要减速；
确定所述自动车辆与跟随所述自动车辆的跟随车辆之间的距离以及所述跟随车辆的速度；
基于所述距离和所述跟随车辆的速度，估算所述跟随车辆为避免与所述自动车辆的可能的碰撞所需的第一减速率；以及
响应于确定所述第一减速率大于第一预定阈值，开启所述自动车辆的制动灯和应急灯，以向所述跟随车辆发出所述自动车辆即将快速减速的警示。
16.如权利要求15所述的***，其中，所述应急灯包括左转信号灯和右转信号灯。
17.如权利要求15所述的***，其中，所述操作还包括：生成制动命令并向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速。
18.如权利要求17所述的***，其中，在向所述自动车辆发布所述制动命令以进行减速之前，开启所述自动车辆的制动灯和应急灯。
19.如权利要求15所述的***，其中，如果所述第一减速率小于或等于所述第一预定阈值，则仅开启所述制动灯。
20.如权利要求15所述的***，其中，所述操作还包括：
确定与所述自动车辆进行减速相关联的第二减速率；以及
确定所述第二减速率是否大于第二预定阈值，其中，如果所述第二减速率大于所述第二预定阈值，则开启所述应急灯。
21.如权利要求20所述的***，其中，如果所述第二减速率小于或等于所述第二预定阈值，则仅开启所述制动灯。
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