[发明专利]确保有限能力自动驾驶车辆的运行的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年03月30日提交的美国临时申请NO.61/319197的权益，该临时申请通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及道路车辆的有限能力自动驾驶。

背景技术

这部分的内容仅提供有关本发明的背景信息，且可能不构成现有技术。

自动驾驶系统和有限能力自动驾驶系统利用关于道路、环境和其它驾驶条件的输入以自动控制节气门、制动和转向机构。对于成功将人的思维代替为车辆操作的控制机构而言，精确估计和识别机动车在其上运行的顺畅路径是十分关键的。

道路情况可能是复杂的。在车辆正常运行的情况下，人类操作者每分钟要进行成百上千次的观察并且基于观测到的道路情况来调节车辆的运行。观测道路情况的一个方面是对处于道路上和道路周围的物体环境中的道路的观测以及对经过所有物体的顺畅路径进行导航。通过技术代替人类观测优选地包括精确地观测物体且继续有效地在这些物体周围导航。

用于观测物体的技术方法包括来自可视摄像机和雷达成像的数据。摄像机将辐射形式的可视图像-如光图案或红外线信号转换为可读数据格式。另外，摄像机可用于监测车辆行驶于其上的道路上的车道标志。一种此类数据格式包括像素图像，其中观测到的场景被分成一系列像素。雷达成像利用由发送器生成的无线电波来估计在发送器前方存在的形状和物体。反射这些形状和物体的波的图案可被分析且物体的位置可被估计。另外，GPS和无线技术可确定即将来临的十字路口、车道终点和交通拥堵区域。

在任一自动驾驶系统中，关键的是车辆操作者保持充分的情况认知度，以便操作者在交通情况和外部情况需要时准备干预。另外，自动驾驶系统的物理故障必须被监测以防止自动驾驶系统发生故障。

已知的方法检测操作者的注意程度且如果检测到内部故障则警告操作者需要作出响应。然而，当操作者的注意程度不能被重新获得时，这些已知的方法便不能自动地操作车辆且机动地操纵车辆至优选状态。

1、一种确保启用了有限能力自动驾驶的车辆的运行的方法，包括：

监测优选且可靠地使用有限能力自动驾驶所需要的多个特定条件；和

当优选且可靠地使用有限能力自动驾驶所需要的至少一个特定条件被违反或将要被违反时，启动故障处理和降级策略，所述故障处理和降级策略配置成：如果驾驶员不能手动控制车辆，则操纵车辆进入优选状态。

2、根据方案1所述的方法，其中监测优选且可靠地使用有限能力自动驾驶所需要的多个特定条件包括：

监测操作者注意程度标准；

监测没有内部故障的诊断条件，所述内部故障阻止优选且可靠地使用有限能力自动驾驶的可用性；以及

监测允许优选且可靠地使用有限能力自动驾驶的外部条件。

3、根据方案1所述的方法，其中当优选且可靠地使用有限能力自动驾驶所需要的至少一个特定条件被违反或将要被违反时启动故障处理和降级策略包括：

监测操作者注意程度标准；

基于对操作者注意程度标准的监测来确定操作者是不专心的；

启动配置成重新获得操作者的注意的警告；以及

如果配置成重新获得操作者的注意的警告是不成功的，则确定为不专心的驾驶员，或者如果配置成重新获得操作者的注意的警告是成功的，则确定为专心的驾驶员。

4、根据方案3所述的方法，其中响应于如果配置成重新获得操作者的注意的警告是不成功的则确定为不专心的驾驶员，该方法进一步包括：

计划未来的操纵以使车辆达到优选状态，该操作包括：

启动加强的警告；以及下述各项之一

利用未受损害的有限能力自动驾驶来操纵车辆达到优选状态；和

当检测到优选且可靠的有限能力自动驾驶所需要的外部条件将在一时间段内到期时，利用有限能力自动驾驶的受时间约束的使用来开始操纵车辆进入优选状态。

5、根据方案1所述的方法，其中当优选且可靠地使用有限能力自动驾驶所需要的至少一个特定条件被违反或将要被违反时启动故障处理和降级策略包括：

监测允许优选且可靠地使用有限能力自动驾驶的外部条件；

基于监测到的外部条件确定允许优选且可靠地使用有限能力自动驾驶的外部条件将在一段时间内到期；

启动配置成获得操作者的注意的警告；以及确定下述各项之一