CN108885449A - 用于自主车辆跟随对象的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

车辆处理器响应于来自移动装置的跟随请求，而感测与所述移动装置相关联的对象相对于所述车辆的位置，并基于所述相对位置执行一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟踪所述对象的移动以沿着所述对象行进的路线跟随所述对象。

Description

用于自主车辆跟随对象的设备和方法
技术领域
本发明涉及与自主车辆相关联的各种模式、选项和设置。
背景技术
自主车辆能够感测其周围环境并在不没有任何人类交互的情况下进行导航。自主车辆通过多种车辆技术实现这一点。
发明内容
第一说明性实施方案描述了一种车辆处理器，其响应于来自移动装置的跟随请求，而感测与所述移动装置相关联的对象相对于所述车辆的位置，并基于所述相对位置执行一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟踪所述对象的移动以沿着所述对象行进的路线跟随所述对象。
第二说明性实施方案描述了一种自主车辆，其包括：无线收发器，所述无线收发器被配置来与用户的移动装置交换数据；传感器，所述传感器被配置来向与所述用户相关联的对象输出脉冲；以及控制器，所述控制器被配置来激活所述车辆的跟随器模式设置，以便通过执行基于所述数据和来自所述脉冲的反馈的一系列自主驾驶命令来使所述车辆能够自动跟随所述对象。
第三说明性实施方案描述了一种在自主车辆中实现的方法，其包括：响应于从与用户相关联的移动装置接收激活信号，由控制器激活跟随器模式设置，所述跟随器模式设置被配置来使所述车辆能够自主驾驶；由传感器向与所述用户相关联的对象发射脉冲；以及执行基于来自所述脉冲的反馈的一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟随所述对象。
附图说明
图1是联接到各种车辆模块的自主驾驶控制的示例性实施方案。
图2是跟随或尾随行人和/或对象的自主车辆的说明性实施方案。
图3是自主车辆***用于跟随对象/行人的操作的说明性流程图。
具体实施方式
按照需要，本文公开了本发明的详细实施方案；然而，应理解，所公开的实施方案仅仅是可以体现为各种形式和替代形式的本发明的示例。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式实现本发明的代表性基础。
参考图1，自主驾驶控制10联接到各种***和子***以获得自主车辆功能。自适应巡航控制(ACC)模块11可以提供能够响应于前导对象和交通管制装置(诸如，停车标志和交通灯)来控制车辆向前移动的“跟停”功能。ACC模块11联接到发动机或动力系控制单元(未示出)，以用于使车辆加速和减速。车道保持模块12可以优选地包括车道偏离警告***和/或车道保持辅助***的功能性。碰撞警告***13可以优选地包括向对象识别***和跟踪***提供数据的前视、侧视和后视雷达传感器和/或相机。碰撞警告***13可以与情境感知块15中的其他遥感部件一起工作，以识别固定或移动的障碍或其他危险。
主动转向子***14对来自自主驾驶控制10的用于改变车辆航向的命令作出响应(例如，转弯或沿循所希望车道)。制动***16使车辆减慢或停止，制动***16可以包括ABS和/或稳定性控制子***。车辆可利用自动变速器(如果适当的话)来在接近不同速度时处理档位之间的换档。自主车辆驾驶控制10还可以联接到用于检测车辆周围对象的传感器。
GPS和导航单元17联接到自主驾驶控制10，以用于提供车辆位置、速度和航向信息。地图数据库存储在GPS单元17内或由GPS单元17远程访问(例如，通过无线数据连接)以用于路线规划和监视。地图数据库可以包括与ADAS(高级驾驶员辅助***)有关的数据以帮助自主车辆进行导航。这种ADAS地图数据可以包括高级车道信息(例如，车道数、车道宽度)、道路下降信息以及其他高级地图数据。其他远程信息可以例如使用车辆到车辆(V2V)***18或通过连接到车外服务器25(例如，“云”)来无线地访问。V2V***18允许将信息无线地传送到其他车辆28以促进自主驾驶。这种信息可以包括车辆行进数据(例如，速度、方向、机动等)。车外服务器25可以用于发送动态信息，诸如交通、天气、本地事件等。
为了提供驾驶员监视，驾驶员感测块20联接到自主驾驶控制10。驾驶员感测块20包括一个或多个传感器，其指向驾驶员座椅21以用于检测驾驶员在驾驶员座椅21中的适当就座位置中的存在或不存在以及驾驶员的生理状态。车辆可以基于座椅的设置(针对座椅选择的特定设置)或者通过检测驾驶员的特定钥匙扣或手机26来确定谁是驾驶员。
人机界面(HMI)22可以与自主驾驶控制10通信。HMI 22可以包括按钮、拨号盘、语音激活***或其他输入装置以获得驾驶员输入(例如，当指定行程目的地和/或路线时)。另外，HMI 22可以包括图形显示器以提供驾驶员反馈。驾驶员反馈还可以使用车辆计算机***23(例如，福特***)通过可听扬声器24产生可听警告消息来提供。车辆计算机***23还可以与移动装置26通信以从移动装置26传送数据或其他信息。此外，车辆计算机***23可以用于通过使用嵌入式远程信息处理***或通过利用移动装置(例如，手机)来促进与车外服务器的通信。
自主车辆可以配备有外部收发器27以与其他装置或对象通信。外部收发器27可以利用来发送雷达脉冲以确定与对象的距离或另一对象的相对速度，这类似于在碰撞警告***13和高级巡航控制***12中使用的技术。此外，外部收发器27可以包含短程(WI-FI、蓝牙等)和远程(3G、4G或LTE蜂窝连接)收发器以与其他装置传送数据。
自主车辆可以包括但不限于以下特征：对象检测、自适应巡航控制(ACC)、自适应远光灯、防眩光远光灯和像素灯、自适应灯光控制、旋转弯道灯(swiveling curve light)、自动停车、具有车外交通信息的汽车导航***、汽车夜视、盲点监视器、防撞***(预撞击***)、侧风稳定、驾驶员疲劳检测、驾驶员监视***、混合动力车辆和插电式电动车辆中使用的电动车辆警告声、紧急驾驶员助理、前方碰撞警告、交叉口助理、下坡控制、智能速度适应或智能速度建议(ISA)、车道偏离警告***、换道辅助、行人保护***、交通标志识别、转弯助理、车辆通信***、错路驾驶警告等。
图2是跟随或尾随行人的自主车辆的说明性实施方案。自主车辆207可以通过一个或多个设置来配置以跟随行人201。例如，行人201可以设定自主车辆应跟随行人201的确定距离(例如，50英尺、100英尺、200英尺等)。所述距离可以在车辆HMI内设定，或者通过利用包括与车辆一起工作的界面的移动装置(例如，电话、平板电脑、可穿戴装置等)来设定。此外，车辆207可以跟随与行人201相关联的对象205。所述***可以基于速度和道路状况主动确定与用户的最小安全距离，如果用户的设置低于这种最小距离，则所述最小安全距离可以覆盖用户的设置。
车辆的自动化跟随器***可以提供安全感以及来自在行进时可能位于用户后面的用户车辆的保护。跟随器***可能够结合计算机视觉和差分GPS技术利用各种车辆机动技术来跟踪用户。车辆可以通过利用移动装置(诸如，集成钥匙扣或臂带或自行车附接部件)来跟踪用户的位置、距离和速度。移动装置本身最初可能并未被配置来与车辆交互，然而，用户可以下载应用程序或在移动装置上安装软件以与车辆的跟随器***结合。车辆可以利用用于车辆导航的另外的传感器，包括自适应巡航控制、主动城市停止警示、车道保持传感器以及汽车接近传感器。传感器数据可用于以安全距离跟随用户。
当利用自动化跟随器***时，行人201可能在自行车205或其他交通工具上。行人201可以穿戴移动装置203以促进自主驾驶。移动装置可以向用户发送方向、路线或路点。在另一个实施方案中，移动装置203可以发出允许所连接车辆与装置通信的无线信号。车辆207可以向移动装置203发送数据并请求响应。通过确定从移动装置203接收响应的计时，车辆207可以估计移动装置203的距离。此外，在车辆207与移动装置203之间传送的数据可以包括用于确定车辆207与移动装置203之间的距离的其他信息。这种信息可以包括GPS坐标、时间戳、位置信息、请求、预定义路线等。
虽然移动装置203可以通过使用车辆计算机***或另一模块与车辆207直接通信，但是车辆207也可以与移动装置203和行人201间接通信。车辆207可以配备有向蜂窝塔221传送信号215的无线收发器。蜂窝塔221可用于经由通信信号213促进与移动装置203进行的通信。这将允许在收发器、模块或任何其他类型的***出现错误或故障的情况下进行通信的灵活性。
车辆207还可以配备有外部收发器209或传感器，以与行人201、移动装置203或与行人205相关联的对象通信。收发器209可以被编程来发出脉冲或信号211以与移动装置203、行人201或自行车或其他交通工具205通信。因为位于车辆207的外表面上，收发器209可以具有用于将信号211传送到移动装置203、行人201或交通工具205的畅通路径。收发器不仅可以用于传送数据，而且可以用于发出去往或来自对象的脉冲或信号以检测行人201或交通工具205正在行进的距离或速度。另外，移动装置203可以发送指示GPS位置、路线或其他位置/方向信息的信号，以帮助利用自主车辆207来跟随行人201或交通工具205。另外，虽然外部收发器209可以位于车辆外部，但是其他实施方案可以具有位于自主车辆的车厢内的类似收发器。
车辆207和移动装置203两者都可以与车外服务器217(例如，“云”)通信以便于通信或检索另外的信息。例如，云217可以用于发送信息以便于跟随行人201或沿循自行车的路径。在一个示例中，云217可以利用交通、天气、本地事件信息或其他动态信息来帮助促进行驶以跟随行人。云217可能够通过向蜂窝塔221发送通信信号219来促进动态信息的传送。从那里，蜂窝塔221可以经由通信信号215向车辆发送数据或者经由通信信号213向移动装置203发送数据。然后车外数据可以用于促进自主车辆对行人201的跟随。
图3是自主车辆***在跟随行人时的操作的说明性流程图。虽然下面的实施方案是关于处理操作的车辆计算机***来描述的，但是移动装置也可以被配置来处理自主车辆的跟随器***的操作。例如，移动装置可以向车辆或车外服务器发送指令和其他数据以及接收指令和其他数据，以启动和控制车辆的自动化***。
车辆计算机***可以经由无线连接来连接到移动装置301。所述连接可以是通过蓝牙、雷达、声纳、Wi-Fi、车辆到车辆通信或任何其他类似的短程通信***进行的直接连接。在其他实施方案中，移动装置301和车辆计算机***可以通过利用车外服务器或“云”来间接地在彼此进行通信以传送数据。例如，移动装置可以具有远程蜂窝连接(例如，LTE、3G等)或与服务器通信的其他类型的连接(例如，Wi-Fi)。然后车外服务器可以基于车辆计算机***与服务器之间的连接将信息和数据从移动装置传送到车辆计算机***。数据可以在车辆计算机***与移动装置之间反复传送，或反之亦然。无线通信可以通过利用车辆的计算机***或利用位于车辆前部的专用外部收发器来实现。
移动装置或车辆计算机***可以包括用于“跟随模式”的各种选项。在高级上，跟随模式将允许自主车辆跟随行人、特定装置或对象。跟随模式可以包括在利用跟随模式时与自主车辆相关联的多种选项或设置。这类选项可以包括设定车辆在处于跟随模式时的最大/最小速度、特定距离、持续时间和其他选项的设置。所述设置可以在自主车辆(例如，用户界面、车辆计算机***、语音识别等)或移动装置上设定。一旦已经与自主车辆和移动装置建立通信，车辆计算机***就可以接收用于跟随模式的设置和相关联选项303。例如，移动装置可以向自主车辆发送启动跟随模式的激活的消息。在发送激活跟随模式的消息时，可以同时或在之后发送指示应设定哪些选项或设置(例如，跟随距离、速度等)的消息。
此外，所述***可以包括各种预设设置，以快速配置车辆以便利用自动化跟随器***。例如，可能存在跟随跑步的人而不是骑车人的预设模式。另外，用户可能够设定自定义预设特征。这类预设可以指定各种特性以优化车辆对对象的跟随。
然后自主车辆可以开启跟随模式设置，包括激活相关联选项305。在开启跟随模式选项时，车辆的各种模块和控制器(例如，高级驾驶员辅助***或ADAS)可以准备进入跟随模式。例如，如果智能巡航控制***或其他ADAS特征先前未激活，则其可在进入跟随模式时激活。在激活跟随模式时，自主车辆可以从移动装置接收另外的数据以帮助使车辆准备好跟随行人。移动装置可以发送其当前GPS位置的坐标，或者可以向车辆发送用户可能采取的规划路线。此外，移动装置可以简单地反复向车辆直接发送消息以计算移动装置与车辆相距的距离。
然后自主车辆可以通过跟随对象和/或移动装置307来开始操作。一旦操作开始，自主车辆就可以开始利用移动装置跟随对象、诸如骑车人或行人。在某些实施方案中，车辆可以利用各种ADAS特征来检测与移动装置相关联的对象。例如，可以利用相机、雷达或光达来确定：移动装置与车辆相距特定距离，并且某个对象与移动装置相关联。自主车辆可以识别出应跟随相关联对象，因为它可以是自主车辆要跟随的主要目标。车辆将基于设置与对象保持指定距离。车辆可以结合ADAS特征利用从雷达、声纳、相机或光达发出的各种脉冲或信号，以促进跟随对象。例如，光达通过测量传输到对象并从对象反射回来的激光脉冲的时间延迟来确定与对象的距离。方向基于发射和/或接收激光脉冲时光达所指向的方向来确定。雷达可以向对象发送雷达脉冲，并接收反射脉冲以确定对象的距离和方向。
然后自主车辆的***可以监视跟随模式以确保在车辆内设定了所有正确选项。例如，所述***可以不断地监视对象的距离以确保满足适当距离309。如果距离足够，那么所述***将继续监视距离并继续以跟随模式进行操作311。如果距离太靠近对象，则车辆可以减慢或制动到完全停止310。自主车辆的操作也可以基于从移动装置或车外服务器发送的信号来覆盖。
然后所述***还可以确定使自主***停止313是否合适。可以触发停止的某些条件包括完成用户的路线、紧急事件或情况、车辆部件故障或由用户发起的紧急关闭。在任何这样的情况下，跟随模式可以终止操作315。例如，如果自主车辆感测到另一车辆或对象可能发生事故，则自主车辆可以取消跟随器模式选项并向用户的移动装置发送指示取消的消息。在另一个示例中，自主车辆可以利用GPS数据和导航地图数据库来确定用户、交通工具和移动装置已经到达常规车辆的道路之外。因此，在对象可能正在移动时，车辆将意识到它需要停止跟随对象并向移动装置发送指示跟随模式已经终止操作的消息。
虽然上文描述了示例性实施方案，但这些实施方案并不旨在描述本发明的所有可能形式。实际上，说明书中所使用的措词是用于描述而非限制的措词，并且应理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可以组合各种实现实施方案的特征以形成本发明的另外实施方案。

Claims (17)

1.一种车辆，其包括：
处理器，所述处理器被配置来响应于来自移动装置的跟随请求，而感测与所述移动装置相关联的对象相对于所述车辆的位置，并基于所述相对位置执行一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟踪所述对象的移动以沿着所述对象行进的路线跟随所述对象。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述处理器进一步被配置来响应于在所述移动装置与所述处理器之间传送的跟随数据而跟随所述对象。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述跟随数据包括与所述移动装置的位置有关的信息。
4.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述跟随数据包括指示将所述数据发送到所述移动装置的时间的时间戳。
5.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述跟随数据包括指示在所述移动装置处接收到所述数据的时间的时间戳。
6.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述跟随数据包括所述对象的预定义路线，并且其中，所述处理器进一步被配置来基于所述预定义路线执行所述一系列自主驾驶命令。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述处理器进一步被配置来基于所述车辆与所述对象之间的距离小于默认距离来执行另一系列自主驾驶命令以使所述车辆减慢。
8.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述处理器进一步被配置来基于所述车辆处或附近的紧急事件的指示来执行另一系列自主驾驶命令以使所述车辆停止。
9.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述处理器进一步被配置来基于所述相对位置来执行所述一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟踪所述移动以沿着所述路线以由用户设置定义的预定义距离跟随所述对象。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述移动装置被配置成由用户穿戴。
11.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述移动装置是钥匙扣、蜂窝电话、智能手表或可穿戴装置。
12.一种自主车辆，其包括：
无线收发器，所述无线收发器被配置来与用户的移动装置交换数据；
传感器，所述传感器被配置来向与所述用户相关联的对象输出脉冲；以及
控制器，所述控制器被配置来激活所述车辆的跟随器模式设置，以便通过执行基于所述数据和来自所述脉冲的反馈的一系列自主驾驶命令来使所述车辆能够自动跟随所述对象。
13.根据权利要求12所述的自主车辆，其中，所述数据定义用户选择的预定义距离，所述车辆要以所述预定义距离跟随所述对象。
14.根据权利要求12所述的自主车辆，其中，所述数据包括来自所述移动装置的激活所述跟随器模式设置的请求。
15.一种在自主车辆中实现的方法，其包括：
响应于从与用户相关联的移动装置接收到激活信号，由控制器激活跟随器模式设置，所述跟随器模式设置被配置来使所述车辆能够自主驾驶；
由传感器向与所述用户相关联的对象发射脉冲；以及
执行基于来自所述脉冲的反馈的一系列自主驾驶命令，使得所述车辆跟随所述对象。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述跟随器模式设置定义预定义距离，使得所述车辆以所述预定义距离跟随所述对象。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括从所述移动装置接收所述对象的预定义路线，并且其中，所述执行进一步基于所述路线。
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