CN112776802A - 自适应速度控制*** - Google Patents

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Abstract

一种***包括控制器电路，该控制器电路被配置成在以人工驾驶模式操作主车辆时监视该主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应，基于该速度变化响应来标识至少一个速度参数，以及在以自主驾驶模式控制该主车辆时基于在该道路上行驶的第二车辆的移动来应用该至少一个速度参数。

Description

自适应速度控制***
技术领域
本公开一般涉及车辆速度控制***。
背景技术
驾驶员辅助***通常具有可能并非以与操作者相同的方式控制车辆的原厂编程的响应。相比于操作者的典型驾驶习惯，该***的动作(诸如刹车和加速)可能太激进和/或太保守。
发明内容
一种自适应车辆控制***的示例包括控制器电路，该控制器电路被配置成在以人工驾驶模式操作主车辆时监视该主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应；基于该速度变化响应来标识至少一个速度参数；以及在以自主驾驶模式控制该主车辆时基于在该道路上行驶的第二车辆的移动来应用该至少一个速度参数。
在具有前一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该至少一个速度参数是定时和速度变化率之一。
在具有先前任一段中的车辆控制***、前一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路基于操作者调整主车辆的速度控制致动器来确定该定时。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该速度控制致动器是刹车踏板、加速踏板、和巡航控制开关之一。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路进一步确定调整速度控制致动器的操作者的致动严重性级别。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该***进一步包括乘员识别***，并且该控制器电路基于对该主车辆的乘员的识别来应用该至少一个速度参数。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，当该控制器电路确定在该主车辆前面行驶的第一车辆从该主车辆行驶的行驶车道移至相邻车道中时，该控制器电路监视速度变化响应。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，当该控制器电路确定在相邻车道中行驶在该主车辆前面的第一车辆从该相邻车道移至该主车辆所行驶的行驶车道中时，该控制器电路监视速度变化响应。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该***进一步包括与该控制器电路通信的相机；该相机捕捉该主车辆所行驶的道路的图像；并且其中该控制器电路被进一步配置成基于图像来确定第一车辆进入行驶车道。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该***进一步包括与该控制器电路通信的测距传感器。该控制器电路被进一步配置成基于该测距传感器来确定主车辆与第一车辆之间的纵向距离，并且基于该纵向距离来调整重叠阈值。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，第一距离阈值基于主车辆和第一车辆之间的纵向距离来在下限和上限之间调整。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路通过下式来确定操作者的激进指数：
Figure BDA0002750534990000021
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路通过下式来确定操作者的激进级别：
AGG级别＝round[10×(AGG指数+0.5)]。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路将多个激进级别存储在该控制器电路的存储器中，并且在以自主驾驶模式控制主车辆时应用该多个激进级别中的至少一者。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，当该控制器电路确定第一车辆正在与主车辆所行驶的行驶车道相邻的合并车道中行驶时，该控制器电路监视速度变化响应。
在具有前一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该第一车辆正从后方超越主车辆。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该***进一步包括合并车道检测器以及与该控制器电路通信的测距传感器；该合并车道检测器确定与行驶车道相邻的合并车道的存在；该测距传感器检测该合并车道中的第一车辆的距离和距离变化率；并且其中该控制器电路被进一步配置成：基于该合并车道检测器和测距传感器来确定第一车辆将并入该行驶车道内。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该合并车道检测器是指示合并车道的数字地图。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该合并车道检测器是基于道路上的车道标记的图像来指示合并车道的相机。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路进一步确定紧跟在主车辆后方的缓冲区；该缓冲区包括从该主车辆的后部沿着该主车辆的纵轴至距离阈值并横向延伸到合并车道内的区域。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路进一步基于该距离以及该距离变化率来确定第一车辆将进入该缓冲区的时间。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，当第一车辆将进入缓冲区的时间大于时间阈值时，该控制器电路增大距离阈值以使得第一车辆将进入该缓冲区的时间等于该时间阈值。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路将多个距离阈值存储在该控制器电路的存储器中，并且在以自主驾驶模式控制主车辆时应用该多个距离阈值中的至少一者。
在具有先前任一段中的车辆控制***的一个或多个特征的示例中，该控制器电路被进一步配置成在操作者是以自主驾驶模式控制的另一车辆的乘员时应用该至少一个速度参数。
一种操作车辆速度控制***的方法的示例包括在以人工驾驶模式操作主车辆时利用控制器电路监视该主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应；利用该控制器电路基于该速度变化响应来标识至少一个速度参数；以及利用该控制器电路在以自主驾驶模式控制该主车辆时基于在该道路上行驶的第二车辆的移动来应用该至少一个速度参数。
在具有前一段中的操作车辆速度控制***的方法的一个或多个特征的示例中，该至少一个速度参数是定时和速度变化率之一。
在具有先前各段中的操作车辆速度控制***的方法的一个或多个特征的示例中，该控制器电路基于操作者调整主车辆的速度控制致动器来确定该定时。
在具有先前各段中的操作车辆速度控制***的方法的一个或多个特征的示例中，该速度控制致动器是刹车踏板、加速踏板、和巡航控制开关之一。
一种自适应车辆控制***的另一示例包括用于在以人工驾驶模式操作主车辆时监视该主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应的装置；用于基于该速度变化响应来标识至少一个速度参数的装置；以及用于在以自主驾驶模式控制该主车辆时基于在该道路上行驶的第二车辆的移动来应用该至少一个速度参数的装置。
附图说明
现在将通过示例的方式参考附图描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的速度控制***的图示；
图2是根据一个实施例的图1的速度控制***的控制器电路的图示；
图3是根据一个实施例的交通场景的图示；
图4A是根据一个实施例的另一交通场景的图示；
图4B是根据一个实施例的又一交通场景的图示；
图5是根据一个实施例的重叠阈值的曲线图；
图6是根据一个实施例的逻辑流程图；
图7是根据一个实施例的又一交通场景的图示；
图8是根据一个实施例的又一交通场景的图示；
图9是根据一个实施例的另一逻辑流程图；以及
图10是根据另一个实施例的操作图1的速度控制***的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对各种所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种所描述的实施例。在其他实例中，并未对公知方法、程序、部件、电路以及网络进行详细描述，以免不必要地使实施例的各方面模糊。
图1示出了速度控制***10，之后称为***10。***10是对其他***的改进，因为***10学习驾驶员对速度控制的偏好。***10包括控制器电路12，该控制器电路12被配置成监视主车辆14的操作者基于在道路上行驶的第一车辆16的移动的速度变化响应。即，控制器电路12监视操作者改变主车辆14的速度，并将该操作者的响应与第一车辆16的移动相关联。速度变化响应可以是速度增大(即，加速)和/或速度减小(即，减速)。第一车辆16的移动可以是变道，或者即将发生的或预期的变道，如将在下文中更详细地描述的。控制器电路12在以人工(manual)驾驶模式操作主车辆14时监视并学习操作者的速度变化响应(学习阶段)，然后在类似的交通场景下在以自主驾驶模式操作主车辆14时应用该学习到的行为。在本文中使用各种交通场景来描述***10的各项益处，其中，在第一车辆16先于主车辆14切入到行驶车道内(即，切入(cut-in)操纵)的情况下，***10的机器学习可被表征为反应式学习，并且在第一车辆16执行并道操纵的情况下，***10的机器学习可被表征为预期式学习。在示例中，反应式学习是在主车辆14上的感知传感器(例如，相机、雷达、LiDAR等)指示第一车辆16正跨越车道边界时执行并经由操作者的动作(例如，施加制动)来确认。在示例中，预期式学习是在感知传感器检测到并道操纵之前执行的，并且在第一车辆16的所感知到的或所预期的轨迹指示该第一车辆16在将来将并道时执行，并且该预期式学习也经由操作者的动作(例如，施加制动)来确认。将理解到，***10可被应用于除了切入和并道操纵以外的其他交通场景，并且也可采用已知的机器学习算法中的任一者。
机器学习是数据分析技术，其教导计算机从经验中学习。机器学习例程或算法使用计算方法从数据中学习信息，而不依赖于预先确定的方程作为模型。随着可用于学习的样本量的增加，这些例程提高了它们的性能。机器学习使用两种类型的技术：监督式学习，其在已知的输入和输出数据上训练模型，使得其能够预测未来的输出；以及无监督式学习，其发现输入数据中的隐藏模式(hidden patterns)或内在(intrinsic)结构。监督式学习使用分类和回归技术来开发预测模型。用于执行分类的常用算法包括支持向量机(SVM)、增强(boosted)和袋装(bagged)决策树、k-最近邻、朴素贝叶斯(
Figure BDA0002750534990000051
Bayes)、判别分析、逻辑回归和神经网络。常用回归算法包括线性模型、非线性模型、正则化、逐步回归、增强和袋装决策树、神经网络和自适应神经模糊学习。无监督式学习发现数据中的隐藏模式或内在结构。它用于从由没有标签响应的输入数据组成的数据集中得出推论。聚类(Clustering)是常用的无监督式学习技术。用于执行聚类的常用算法包括k-均值和K-中心点法、层次聚类、高斯混合模型、隐马尔可夫(Markov)模型、自组织映射、模糊c-均值聚类和减法聚类。
主车辆14可以被表征为自动化车辆(automated vehicle)。如本文中所使用的，术语自动化车辆可应用于在以自动驾驶模式(即，全自主驾驶模式)操作主车辆14时的实例，其中，主车辆14的操作者除指定目的地以外几乎可以不用做其它操作来操作主车辆14。主车辆14也可以在人工驾驶模式中操作，其中自动化程度或水平只不过就是向通常控制主车辆14的转向、加速和刹车的人类操作者提供听觉或视觉警告。例如，***10可能仅仅根据需要来辅助操作者，以改变车道和/或避免干扰诸如另一车辆、行人或道路标志之类的物体和/或避免与诸如另一车辆、行人或道路标志之类的物体碰撞。人工驾驶模式可包括半自动化驾驶员辅助功能，诸如车道保持、巡航控制和碰撞避免。
控制器电路12可以包括处理器(未示出)(诸如微处理器)或其他控制电路(诸如模拟和/或数字控制电路)。控制电路可以包括被编程以执行技术的一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)，或可以包括被编程以用于根据固件、存储器、其他存储或组合中的程序指令执行技术的一个或多个通用硬件处理器。控制器电路12还可以将定制的硬接线逻辑、ASIC、或FPGA与定制的编程进行组合，以实现技术。控制器电路12可以包括存储器或存储介质(未示出)，包括非易失性存储器，诸如用于存储一个或多个例程、阈值、和所捕获的数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。EEPROM存储数据并且允许通过应用特定编程信号来擦除并且重新编程单个字节。控制器电路12可以包括非易失性存储器的其他示例，诸如闪存存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、以及可擦除可编程只读存储器(EPROM)。控制器电路12可以包括易失性存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)。如本文所描述，一个或多个例程可以由处理器执行，以基于由控制器电路12从与主车辆14相关联的传感器接收到的信号来执行用于确定操作者的速度变化响应的步骤。
在学习阶段期间，控制器电路12被配置成基于速度变化响应来标识至少一个速度参数18。在示例中，速度参数18是该响应的定时20。在该示例中，控制器电路12确定操作者响应于第一车辆16的移动而调整主车辆14的速度控制致动器22的定时20。即，控制器电路12确定如由***10检测到的第一车辆16的移动与操作者调整速度控制致动器22之间的时间量(即，响应时间、反应时间等)。在另一示例中，速度参数18是速度变化率24。在该示例中，控制器电路12确定在操作者响应于第一车辆16的移动而调整速度控制致动器22时速度有多快地变化。即，控制器电路12确定操作者有多“努力”地使主车辆14刹车或加速。控制器电路12在主车辆14在操作者的控制下(即，人工驾驶模式)时学习该操作者的响应时间和速度控制偏好，并将速度参数18存储在控制器电路12的存储器中以供稍后在自主驾驶模式下应用。该学习功能是有益的，因为它使自动化车辆能够在类似的交通条件下表现得如同操作者驾驶那样，而原厂编程的速度控制参数对于主车辆14的特定操作者和/或乘客而言可能太激进或太保守。在学习阶段完成后，并且当以自主驾驶模式控制主车辆14时，控制器电路12基于在道路上行驶的第二车辆28的移动来应用该至少一个速度参数18。即，当以自主驾驶模式操作主车辆14时，控制器电路12在作为与第一车辆16不同的车辆的第二车辆28执行切入操纵或并道操纵时应用所学习到的操作者的速度控制偏好。
在示例中，速度控制致动器22是主车辆14的刹车踏板。在该示例中，控制器电路12在操作者响应于第一车辆16的移动(例如，切入或并道)而踩下刹车踏板(即，施加制动)以由此降低主车辆14的速度时监视速度变化响应。在另一示例中，速度控制致动器22是主车辆14的加速踏板。在该示例中，控制器电路12在操作者响应于第一车辆16的移动而改变加速踏板的位置以由此增大或减小主车辆14的速度时监视速度变化响应。在又一示例中，速度控制致动器22是主车辆14的巡航控制开关。在该示例中，控制器电路12在操作者响应于第一车辆16的移动而改变巡航控制设置以由此增大或减小主车辆14的速度时监视速度变化响应。
在示例中，控制器电路12确定操作者调整速度控制致动器22的致动严重性级别26。在刹车致动器的示例中，控制器电路12确定施加给刹车致动器的力和/或刹车致动器移动距离(即，踏板行程)和/或操作者有多快地踩下和/或松开刹车致动器(即，致动速率)。即，致动严重性级别26指示操作者有多快地踩下或者操作者有多快地松开刹车踏板。在加速踏板的示例中，控制器电路12确定施加给加速踏板的力和/或加速踏板移动距离(即，踏板行程)和/或操作者有多快地踩下和/或松开加速踏板(即，致动速率)。即，致动严重性级别26指示操作者有多快地踩下或松开加速踏板。在巡航控制开关的示例中，控制器电路12确定该开关是否被移动以增大或减小速度设置和/或操作者致动巡航控制开关的时间历时。控制器电路12将致动严重性级别26存储在与速度参数18相关联的存储器中以供稍后在自主驾驶模式下应用(参见图2)。
图3示出了切入操纵的交通场景，其中当以人工驾驶模式操作主车辆14时第一车辆16(即，切入车辆)正移至主车辆14所行驶的行驶车道内。车辆中的箭头指示行驶方向。在图3所示的示例中，当控制器电路12确定在主车辆14之前且在相邻车道内行驶的第一车辆16从该相邻车道移至主车辆14所行驶的行驶车道内时，该控制器电路12监视操作者的速度变化响应。控制器电路12在第一车辆16的一部分与行驶车道的边界(例如，车道标记)重叠达预定义距离(通常被称为重叠距离)时确定第一车辆16进入该行驶车道。该重叠距离被定义为第一车辆16与主车辆14所行驶的行驶车道的边界重叠的横向距离。在图3所示的示例中，该重叠距离是从左车道标记(即，虚线车道标记)到第一车辆16的右前角测量的。该重叠距离是用于指示另一车辆实际上已经进入行驶车道的通常由制造商设置的参数，并且可以在安装在主车辆14上的各种高级安全车辆子***中使用。在示例中，由制造商设置的重叠距离是在0米(m)到0.4m的范围，并且可由安装在主车辆14上的相机30来确定。
***10进一步包括与控制器电路12通信的相机30，该相机30捕捉主车辆14所行驶的道路的图像。控制器电路12基于这些图像来确定第一车辆16进入行驶车道，这些图像可包括但不限于：第一车辆16相对于主车辆14所行驶的道路的行驶车道的左侧和右侧的车道标记的位置。这些图像也可以包括与该行驶车道相邻的车道的左侧和右侧的车道标记。车道标记可以包括如通常用于指示行驶车道的边界的实线。车道标记还可以包括如也通常用于指示行驶车道的边界的虚线。控制器电路12一般被配置(例如，编程或硬连线)为基于相机30所检测到的车道标记来确定行驶车道的宽度(即，车道宽度)。即，相机30所检测到或捕捉到的图像由控制器电路12使用用于图像分析的已知技术来处理以确定车道宽度。可以使用视觉处理技术(诸如来自以色列耶路撒冷的Mobileye视觉科技公司(Mobileye VisionTechnologies,Ltd.)的EYE
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平台)或其他合适的装置。在示例中，车道宽度基于存储在控制器电路12的存储器中的主车辆14的已知尺寸来确定。在示例中，已知的车道宽度被用来确定第一车辆16的重叠距离。
返回参照图3，控制器电路12基于图像来确定重叠阈值32。重叠阈值32指示第一车辆16在操作者做出速度变化响应的时间已经与行驶车道的边界重叠的最大横向距离。即，控制器电路12使用相机30来确定第一车辆16在操作者通过改变主车辆14的速度(诸如施加制动)来进行响应之前已经移至行驶车道内有多远。控制器电路12将重叠阈值32存储在存储器中并将该重叠阈值32与所存储的速度参数18(例如，定时20和速度变化率24—参见图2)相关联。
***10进一步包括与控制器电路12通信的测距传感器34。控制器电路12被进一步配置成在速度变化响应的时间基于测距传感器34来确定主车辆14与第一车辆16之间的纵向距离36。控制器电路12使用该纵向距离36来限制***10的学习条件(还有其他用途)，如将在下文中更详细地描述的。
图4A-4B示出了操作者对切入操纵的速度变化响应的两个示例。在图4A所示的示例中，主车辆14的操作者(以人工模式驾驶)在第一车辆16与虚线车道标记重叠达重叠阈值T1 32时施加制动。在该示例中，控制器电路12确定第一车辆16在操作者施加制动时在主车辆14前面达纵向距离X1 36。控制器电路12将重叠阈值T1 32连同相关联的纵向距离X1 36、速度参数18和致动严重性级别26一起存储在控制器电路12的存储器中，以供稍后在以自主驾驶模式操作主车辆14时使用。在图4B所示的示例中，操作者在第一车辆16与虚线车道标记重叠达重叠阈值T2 32时施加制动，其中T2大于T1(即，图4B中的第一车辆16在操作者施加制动之前进入行驶车道内更远)。在该示例中，控制器电路12确定第一车辆16在操作者施加制动时在主车辆14前面达纵向距离X2 36，其中X2小于X1。即，相比于图4A，图4B中的主车辆14更靠近第一车辆16的后保险杠，因为图4B中的操作者等待了更长的时间来施加制动。相比于图4A中的操作者，图4B中的操作者可被认为是更激进的驾驶员，和/或对于允许施加制动之前的主车辆14与第一车辆16之间的更短纵向距离36可以是更自在的。在图4B所示的示例中，控制器电路12也将重叠阈值T2 32连同相关联的纵向距离X2 36、速度参数18和致动严重性级别26一起存储在控制器电路12的存储器中，以供稍后在以自主驾驶模式操作主车辆14时使用。控制器电路12在以自主驾驶模式操作主车辆14时并且在第二车辆28执行切入操纵时应用该学习(即，反应式学习)。
在示例中，测距传感器34是雷达传感器。在另一示例中，测距传感器34是光检测和测距(LiDAR)传感器。测距传感器34被配置成检测靠近主车辆14的物体。在本文示出的示例中，测距传感器34是雷达传感器。雷达传感器检测被第一车辆16的特征反射的雷达信号。车辆上的典型雷达***仅能够确定相对于目标的距离(即，射程)以及方位角，所以可被称为二维(2D)雷达***。其它雷达***能够确定相对于目标的仰角，因此可被称为三维(3D)雷达***。雷达传感器可包括安装在主车辆14的前部和后部的左传感器和右传感器。构想到，本文呈现的教导适用于具有一个或多个传感器设备，即多个雷达传感器的实例的2D雷达***和3D雷达***。雷达传感器通常被配置成检测雷达信号，该雷达信号可包括指示存在于第一车辆16上的检测到的目标的数据。如本文所使用的，存在于第一车辆16上的检测到的目标可以是第一车辆16的被雷达传感器检测到并被控制器电路12跟踪的特征。在示例中，雷达传感器可以被配置成输出连续或周期性数据流，该连续或周期性数据流包括与检测到的每个目标相关联的各种信号特性。该信号特性可以包括或者指示以下各项但不限于以下各项：从主车辆14到目标的距离、相对于主车辆纵轴到目标的方位角(未具体图示)、雷达信号的幅度、以及相对于目标靠近的相对速度(即，距离变化率)。
图5是示出重叠阈值32的学习限制的曲线图。控制器电路12通过将***10的学习限制为不会对主车辆14和/或第一车辆16造成碰撞风险的纵向距离36，基于纵向距离36来调整重叠阈值32。控制器电路12被配置成基于主车辆14和第一车辆16之间的纵向距离36来围绕下限和上限之间的默认值调整重叠阈值32。即，一旦控制器电路12确定已经发生切入事件，控制器电路12就确定重叠阈值32是否在图5所指示的上限和下限的界限内。如果重叠阈值32在上限和下限内，则控制器电路12会将该重叠阈值32存储在存储器中以供稍后在自主驾驶期间使用。如果重叠阈值32在上限和下限外，则控制器电路12不会将该重叠阈值32存储在存储器中。重叠阈值32学习的逻辑流程的示例在图6中示出。
返回参照图5，在示例中，被标记为“默认值”的线是可由原始设备制造商(OEM)设置的起始值。图5中的纵向距离轴被分成三个区域。区域1指示主车辆14与第一车辆16之间的最短距离，并且在示例中具有从零米(m)到10m的范围。区域2具有10m到20m的范围，而区域3具有20m到30m的范围。针对各个区域的距离范围可以是用户定义的，并且也可以随主车辆14的速度和/或第一车辆16的速度变化。在示例中，控制器电路12忽略处于超出区域3的距离的第一车辆16的切入操纵，因为操作者将用速度控制变化来响应这一事件或许是不太可能的。定义上限、下限和默认值的线的等式可以是用户定义的，并且可以是线性的、一阶的、二阶的、三阶的、或者如由用户确定的任何等式。下限线的曲线图的特征在于该线在区域1中的斜率或增益比默认值和上限线的斜率平坦得多。该特征旨在防止***10在主车辆14与第一车辆16之间的距离在区域1的范围内时学习可被认为是危险和/或太激进的任何驾驶行为。
在示例中，控制器电路12通过下式来确定操作者的激进指数38：
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其中|absc|是在切入事件期间施加的基线速度控制最大加速(即，由OEM设置的默认加速)的绝对值，且|aopr|是操作者响应于该切入事件的如由控制器电路12学习到的最大加速控制(如上所述)的绝对值。在示例中，激进指数38通常在-0.5到+0.5之间的范围内。在该示例中，如果操作者比基线值更快地减速或刹车，则激进指数38将会是负值。控制器电路12进一步通过下式确定操作者的激进级别40：AGG级别＝round[10×(AGG指数+0.5)],
其中运算符“round”是由美国马萨诸塞州纳提克MathWorks公司开发的用于将计算出的值舍入到最近的十进制数或整数的
Figure BDA0002750534990000111
函数。将理解的是，可使用其他舍入运算符。
控制器电路12将多个激进级别存储在控制器电路12的存储器中，并且在以自主驾驶模式控制主车辆14时应用该多个激进级别中的至少一者。在示例中，控制器电路12存储指示各种操作者偏好的多个个性化控制级别42(参见图2)。在示例中，个性化控制级别42指示激进性的标度，其中级别1是最保守的，且级别N是最激进的。在示例中，激进的级别可以与主车辆14的不同操作者相关联。在另一示例中，激进的级别可以与主车辆14的乘员数相关联，诸如是否有其他乘客伴随操作者或者操作者是否单独在主车辆14中。将领会，相比于在有乘客的情况下驾驶，操作者可以在单独驾驶时表现出不同的速度控制偏好。在示例中，***10进一步包括乘员识别***，并且控制器电路12基于对主车辆14的乘员的识别来应用该至少一个速度参数18。在示例中，乘员识别***经由监视主车辆14的乘客舱的相机来使用生物辨识特征，诸如乘员的脸部和或视网膜识别。在另一示例中，乘员识别***使用施加在乘客舱中的座位上的压力来检测主车辆14中的乘客的位置和数量。在示例中，控制器电路12在以自主驾驶模式控制主车辆14时，基于对主车辆14的操作者和/或乘员的识别来在第二车辆28执行切入或并道操纵时应用个性化控制级别42之一。
虽然上文已经参考切入操纵描述了***10，但将领会，***10适用于其中行驶在主车辆14前面的第一车辆16从主车辆14所行驶的行驶车道向外移至相邻车道内(即，切出操纵—参见图7)的交通场景。在该示例中，当控制器电路12确定第一车辆16执行切出操纵时，该控制器电路12监视操作者的速度变化响应。在该示例中，主车辆14的操作者可通过提高主车辆14的速度以超过第一车辆16来进行响应。控制器电路12将所学习到的参数存储在存储器中，如以上针对切入操纵所描述的，并且在以自主驾驶模式操作主车辆14并且第二车辆28执行切出操纵时应用该学习。
图8示出了其中在与主车辆14所行驶的行驶车道相邻的合并车道内行驶的第一车辆16执行并道操纵的交通场景。在该示例中，当控制器电路12确定在与主车辆14相邻的合并车道中行驶的第一车辆16想要在主车辆14的前方并道时，该控制器电路12监视操作者的速度变化响应。在图8所示的示例中，当在合并车道内行驶时，第一车辆16从后方超越主车辆14。即，第一车辆16正比主车辆14更快地行驶并且将在先于主车辆14并入行驶车道内之前超过主车辆14。响应于即将发生的并道，操作者可施加制动以使得主车辆14减速并允许第一车辆16先于主车辆14并入行驶车道内。
在示例中，***10进一步包括与控制器电路12通信的合并车道检测器44。合并车道检测器44确定与行驶车道相邻的合并车道的存在，并且测距传感器34检测行驶在合并车道内的第一车辆16的距离和距离变化率。控制器电路12被进一步配置成基于合并车道检测器44和测距传感器34来确定第一车辆16将并入该行驶车道内。在示例中，合并车道检测器44是指示相对于主车辆14在道路上的位置的合并车道的数字地图。该数字地图可以是主车辆14车载的并且可以被集成到控制器电路12中。数字地图可以被存储“在云中”并且经由收发器(例如，Wi-Fi、蜂窝、卫星-未图示-)访问。该数字地图和收发器也可以是定位设备(例如，全球定位***(GPS)-未图示-)的一部分。在另一示例中，合并车道检测器44是相机30，其基于道路上的车道标记的图像指示合并车道。在又一示例中，合并车道检测器44是数字地图和相机30的组合。
在示例中，控制器电路12进一步确定紧跟在主车辆14后方的缓冲区。该缓冲区包括从主车辆14的后部沿着主车辆14的纵轴至距离阈值46并横向延伸到合并车道中的区域。在示例中，距离阈值46最初被设为5m。在另一示例中，距离阈值46随主车辆14的速度变化。在示例中，控制器电路12在第一车辆16进入缓冲区时监视操作者的速度变化响应。控制器电路12在以人工驾驶模式操作主车辆14时学习操作者对于并道的第一车辆16的刹车偏好。控制器电路12然后在以自主驾驶模式操作主车辆14时并且在第二车辆28执行并道操纵时应用该学习(即，预期式学习)。
控制器电路12进一步基于在接近的第一车辆16的距离和距离变化率以及距离阈值46来确定第一车辆16将进入缓冲区的时间。当第一车辆16将进入缓冲区的时间大于时间阈值时，控制器电路12增大距离阈值46以使得第一车辆16将进入缓冲区的时间等于该时间阈值。在示例中，该时间阈值被设为3秒。在该示例中，在距离阈值46最初被设为5m的情况下，控制器电路12基于雷达传感器数据来确定第一车辆16将在6秒内进入缓冲区。在该示例中，控制器电路12然后延长距离阈值46以使得第一车辆16将在3秒内进入缓冲区。将理解，距离阈值46的经调整长度将取决于主车辆14和第一车辆16的速度。该时间阈值可以是任何时间并且可以是用户定义的。该时间阈值可随主车辆14的速度和/或第一车辆16的速度变化。控制器电路12将多个距离阈值46存储在控制器电路12的存储器中，并且在以自主驾驶模式控制主车辆14时并且在第二车辆28执行并道操纵时应用该多个距离阈值46中的至少一者。在示例中，该多个距离阈值46被包括在如上所述的指示各种操作者偏好的多个个性化控制级别42中。在示例中，控制器电路12可基于如上所述的乘员识别来应用所学习到的距离阈值46。距离阈值46学习的逻辑流程的示例在图9中示出。
虽然上述各示例公开了操作者偏好的学习被应用于特定主车辆14，但在示例中，控制器电路12被进一步配置成在操作者是以自主驾驶模式控制的另一车辆的乘员时应用该至少一个速度参数18。在示例中，操作者可采用驾驶共享车辆(例如，租赁汽车等)，并且可能希望将其速度控制偏好应用于该驾驶共享车辆。该驾驶共享车辆的控制器电路12可下载由操作者提供的操作者简档以将该操作者的速度控制偏好传递至该驾驶共享车辆。在示例中，操作者的偏好可以通过安装在该操作者的移动设备上的移动应用来共享。在另一示例中，操作者的偏好可通过基于云的服务器来下载。当以自主驾驶模式操作该驾驶共享车辆时，驾驶共享车辆可以在第二车辆28执行切入和/或并道操纵时应用操作者的速度控制偏好。
图10是操作***10的方法100的流程图。
步骤102，即监视速度变化响应，包括在以人工驾驶模式操作主车辆14时利用控制器电路12监视主车辆14的操作者基于在道路上行驶的第一车辆16的移动的速度变化响应。控制器电路12确定在道路上行驶的第一车辆16的移动，如上所述。控制器电路12监视操作者改变主车辆14的速度，并将该操作者的响应与第一车辆16的移动相关联，如上所述。
步骤104，即标识速度参数，包括利用控制器电路12基于速度变化响应来标识至少一个速度参数18，如上所述。速度参数18包括该响应的定时20以及主车辆14的速度变化率24，如上所述。控制器电路12确定操作者响应于第一车辆16的移动而调整主车辆14的速度控制致动器22的定时20，如上所述。速度控制致动器22是刹车踏板、加速踏板和巡航控制开关之一。控制器电路12在主车辆14在操作者的控制下(即，人工驾驶模式)时学习该操作者的响应时间和速度控制偏好(即，反应式学习和/或预期式学习)，并将速度参数18存储在存储器中以供稍后在自主驾驶模式下应用。
步骤106，即应用速度参数，包括在以自主驾驶模式控制主车辆14时利用控制器电路12基于在道路上行驶的第二车辆28的移动来应用该至少一个速度参数18。即，当以自主驾驶模式操作主车辆14时，控制器电路12在作为与第一车辆16不同的车辆的第二车辆28执行切入操纵、切出操纵或并道操纵时应用所学习到的操作者的速度控制偏好，如上所述。
因此，提供了车辆***10和操作车辆***10的方法100。车辆***10可提供胜过其他***的优点，因为车辆***10使自动化车辆能够在类似的交通条件下表现得如同操作者驾驶那样，而原厂编程的速度控制参数对于主车辆14的特定操作者和/或乘客而言可能太激进或太保守。
尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，然而并不旨在受限于此，而是仅受所附权利要求书中所阐述的范围限制。“一个或多个”包括：由一个要素执行的功能；由多于一个的要素例如以分布式方式执行的功能；由一个要素执行的若干功能；由若干要素执行的若干功能；或上述的任何组合。将会理解，虽然在一些实例中，术语第一、第二等在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个要素与另一个要素。例如，第一接触件可以被称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可以被称为第一接触件，而没有背离各种所描述的实施例的范围。第一接触件和第二接触件两者都是接触件，但它们并非相同的接触件。在对本文中各种所描述的实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在是限制性的。如在对各种所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。还将理解，本文所使用的术语“和/或”是指并且包含相关联的所列项目中的任一个以及相关联的所列项目中的一个或更多个的所有可能的组合。将进一步理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”当在本说明书中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。如本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果(if)”可选地被解释为表示“当…时”或“在…后”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语“如果被确定”或“如果检测到[所陈述的情况或事件]”被可选地解释为表示“在确定…后”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的情况或事件]后”或“响应于检测到[所陈述的情况或事件]”。

Claims (29)

1.一种***，包括：
控制器电路，所述控制器电路被配置成：
在以人工驾驶模式操作主车辆时监视所述主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应；
基于所述速度变化响应来标识至少一个速度参数；以及
在以自主驾驶模式控制所述主车辆时基于在所述道路上行驶的第二车辆的移动来应用所述至少一个速度参数。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述至少一个速度参数是定时和速度变化率之一。
3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述控制器电路基于所述操作者调整所述主车辆的速度控制致动器来确定所述定时。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述速度控制致动器是刹车踏板、加速踏板和巡航控制开关之一。
5.如权利要求3或4所述的***，其特征在于，所述控制器电路进一步确定所述操作者调整所述速度控制致动器的致动严重性级别。
6.如权利要求2-5中的任一项所述的***，其特征在于，所述***进一步包括乘员识别***，并且所述控制器电路基于对所述主车辆的乘员的识别来应用所述至少一个速度参数。
7.如权利要求2-6中的任一项所述的***，其特征在于，当所述控制器电路确定在所述主车辆前面行驶的所述第一车辆从所述主车辆所行驶的行驶车道移至相邻车道内时，所述控制器电路监视所述速度变化响应。
8.如权利要求2-7中的任一项所述的***，其特征在于，当所述控制器电路确定在相邻车道内行驶在所述主车辆前面的所述第一车辆从所述相邻车道移至所述主车辆所行驶的行驶车道内时，所述控制器电路监视所述速度变化响应。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述***进一步包括与所述控制器电路通信的相机；
所述相机捕捉所述主车辆所行驶的道路的图像；所述控制器电路被进一步配置成基于所述图像来确定所述第一车辆进入所述行驶车道；并且其中
所述控制器电路确定重叠阈值，所述重叠阈值指示在所述速度变化响应的时间所述第一车辆已经与所述行驶车道的边界重叠的最大横向距离。
10.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述***进一步包括与所述控制器电路通信的测距传感器；
所述控制器电路被进一步配置成基于所述测距传感器来确定所述主车辆与所述第一车辆之间的纵向距离；并且
基于所述纵向距离来调整所述重叠阈值。
11.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述重叠阈值基于所述主车辆与所述第一车辆之间的纵向距离来在下限和上限之间调整。
12.如权利要求8-11中的任一项所述的***，其特征在于，所述控制器电路通过下式来确定所述操作者的激进指数：
Figure FDA0002750534980000021
13.如权利要求12所述的***，其特征在于，所述控制器电路通过下式来确定所述操作者的激进级别：
AGG级别＝round[10×(AGG指数+0.5)]。
14.如权利要求13所述的***，其特征在于，所述控制器电路将多个激进级别存储在所述控制器电路的存储器中，并且在以所述自主驾驶模式控制所述主车辆时应用所述多个激进级别中的至少一者。
15.如权利要求2-14中的任一项所述的***，其特征在于，当所述控制器电路确定所述第一车辆正在与所述主车辆所行驶的行驶车道相邻的合并车道内行驶时，所述控制器电路监视所述速度变化响应。
16.如权利要求15所述的***，其特征在于，所述第一车辆正从后方超越所述主车辆。
17.如权利要求15或16所述的***，其特征在于，所述***进一步包括与所述控制器电路通信的合并车道检测器和测距传感器；
所述合并车道检测器确定与所述行驶车道相邻的所述合并车道的存在；
所述测距传感器检测所述合并车道内的所述第一车辆的距离和距离变化率；并且其中
所述控制器电路被进一步配置成：
基于所述合并车道检测器和所述测距传感器来确定所述第一车辆将并入所述行驶车道内。
18.如权利要求17所述的***，其特征在于，所述合并车道检测器是指示所述合并车道的数字地图。
19.如权利要求17或18所述的***，其特征在于，所述合并车道检测器是基于所述道路上的车道标记的图像来指示所述合并车道的相机。
20.如权利要求17-19中的任一项所述的***，其特征在于，所述控制器电路进一步确定紧跟在所述主车辆后方的缓冲区；
所述缓冲区包括从所述主车辆的后部沿着所述主车辆的纵轴至距离阈值并横向延伸到所述合并车道中的区域。
21.如权利要求20所述的***，其特征在于，所述控制器电路进一步基于所述距离和所述距离变化率来确定所述第一车辆将进入所述缓冲区的时间。
22.如权利要求21所述的***，其特征在于，当所述第一车辆将进入所述缓冲区的时间大于时间阈值时，所述控制器电路增大所述距离阈值以使得所述第一车辆将进入所述缓冲区的时间等于所述时间阈值。
23.如权利要求22所述的***，其特征在于，所述控制器电路将多个距离阈值存储在所述控制器电路的存储器中，并且在以所述自主驾驶模式控制所述主车辆时应用所述多个距离阈值中的至少一者。
24.如权利要求2-23中的任一项所述的***，其特征在于，所述控制器电路被进一步配置成在所述操作者是以所述自主驾驶模式控制的另一车辆的乘员时应用所述至少一个速度参数。
25.一种方法，包括：
在以人工驾驶模式操作主车辆时利用控制器电路监视所述主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应；
利用所述控制器电路基于所述速度变化响应来标识至少一个速度参数；以及
在以自主驾驶模式控制所述主车辆时利用所述控制器电路基于在所述道路上行驶的第二车辆的移动来应用所述至少一个速度参数。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述至少一个速度参数是定时和速度变化率之一。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述控制器电路基于所述操作者调整所述主车辆的速度控制致动器来确定所述定时。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述速度控制致动器是刹车踏板、加速踏板和巡航控制开关之一。
29.一种***，包括：
用于在以人工驾驶模式操作主车辆时监视所述主车辆的操作者基于在道路上行驶的第一车辆的移动的速度变化响应的装置；
用于基于所述速度变化响应来标识至少一个速度参数的装置；以及
用于在以自主驾驶模式控制所述主车辆时基于在所述道路上行驶的第二车辆的移动来应用所述至少一个速度参数的装置。
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