用于提高自动驾驶车辆中用户警觉的方法和系统技术方案

提供了一种便携式电子监测设备，该便携式电子监测设备用于提供车载用户警告系统，该车载用户警告系统与在驾驶时段期间如何自动驾驶驱动半自动驾驶车辆有关。该设备可拆卸地并且牢固地安装到车辆，并且包括：传感器组、界面以及可操作地连接到传感器组和界面的处理器。传感器组包括至少一个传感器，至少一个传感器用于感测车辆之外的外部环境和车辆在外部环境中的运动；界面用于接收用户输入命令并且递送警告输出。其中，传感器组被配置为：在驾驶时段期间监测半自动驾驶车辆在外部环境内的自动运行，并且生成表示驾驶事件的传感器数据，该驾驶事件与在驾驶时段期间发生的车辆相对于外部环境的自动驾驶行为有关。处理器被配置为：在驾驶时段期间处理传感器数据，以将所检测到的车辆在外部环境中的自动驾驶行为与特定驾驶事件的预期自动车辆驾驶行为的模型进行比较；如果所检测到的自动驾驶行为偏离预期自动车辆驾驶行为而超过阈值，则识别出危险驾驶事件；如果已检测到危险驾驶事件，则经由界面生成警告警报，以提醒驾驶员危险驾驶事件的发生。发生。发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高自动驾驶车辆中用户警觉的方法和系统


[0001]本专利技术涉及用于提高和保持自动驾驶车辆中的用户警觉的方法和系统。更具体地，本公开涉及对自动驾驶车辆运行的监测以及向用户发出可能需要人工干预的潜在危险、威胁、危险或情况的警报。本专利技术特别适用于2级自动驾驶车辆和3级自动驾驶车辆，但可用于任何手动或自动驾驶车辆。

技术介绍

[0002]车辆中的自动驾驶的级别由国际汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers,SAE)来定义，并且从车辆无自动化且始终需要手动控制的0级扩展到无需人工协助即可实现完全自动化的5级。
[0003]从手动运行车辆到自动驾驶车辆的转变始于小的、递增的改变，以实现1级自动驾驶。巡航控制是在20世纪40年代和20世纪50年代开发的一种车辆自动驾驶形式，可将车辆速度保持在所需水平。尽管巡航控制不满足1级自动驾驶的要求，但在最近出现的自适应巡航控制中，车辆自动调整其速度以适应其他车辆。诸如泊车辅助和车道辅助之类的随后的发展是21世纪的发展，以在普通任务中帮助驾驶员(以下简称用户)，尽管在1级车辆中仍然始终需要用户意识。
[0004]SAE分类下的2级在某些条件下引入了部分自动化。自动驾驶仪系统是2级系统的示例。自动驾驶仪系统通过转向和调节车辆的速度在非常特殊的情况下运行车辆。尽管自动驾驶仪模仿了完全自动驾驶系统，但它的功能在其设计的特定环境之外是有限的。因此，用户在车辆运行期间仍需保持警惕。
[0005]不幸的是，如果用户不了解系统的限制，则此类系统提供的完全自动驾驶的错觉是潜在危险的。车辆无法返回手动控制，继续自动驾驶运行，最终发生故障或操作，对用户、车辆的乘客或其他道路用户造成严重伤害，这是备受瞩目的事件。
[0006]在一些车辆中已经实现了3级自动驾驶，而第一批4级车辆预计将在几年内进入市场。虽然这些系统在更广泛的情况和环境下具有更大的能力，但在特定时间仍需要手动控制。如果车辆无法返回手动控制，则用户可能处于危险之中。
[0007]此外，尽管半自动驾驶车辆预计在很大程度上减少道路交通事故，但车辆在道路上面临的各种潜在危险是巨大的。可以想象，在实现5级自动驾驶之前，车辆系统将不会完全可靠。车辆应该能够舒适运行的情况可能导致意外问题，例如，如果传感器发生小故障。
[0008]在更一般的意义上，重要的是牢记自动驾驶车辆在社会中的背景。它们主要是一种交通工具，并且必须被接受为交通工具。接受程度取决于所有道路用户，包括车辆用户和驾驶员、乘客、其他车辆用户/操作员和行人，相信自动驾驶车辆是安全的。因此，任何可实现的对自动驾驶车辆的信任的改进都是期望的。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种便携式电子监测设备，用于提供一种车载用
户警告系统，该车载用户警告系统与在驾驶期间如何自动驾驶半自动驾驶车辆有关。该设备可拆卸地并且牢固地安装到车辆。该设备包括传感器组，该传感器组包括至少一个传感器，传感器用于感测车辆之外的外部环境和车辆在外部环境内的运动。该设备包括界面，界面用于接收用户输入并传递输出。该设备包括可操作地连接到传感器组和界面的处理器。传感器组被配置为在驾驶时段期间监测半自动驾驶车辆在外部环境内的自动运行，并生成传感器数据，该传感器数据表示与在驾驶时段期间发生的车辆相对于外部环境的自动驾驶行为有关的驾驶事件。处理器被配置为：在驾驶时段期间处理传感器数据，以将所检测到的车辆在外部环境中的自动驾驶行为与特定驾驶事件的预期自动驾驶行为的模型进行比较；如果所检测到的自动驾驶行为偏离预期自动驾驶车辆驾驶行为而超过阈值，则识别出危险驾驶事件；如果已经检测到危险驾驶事件，则经由界面生成警告警报，以提醒驾驶员危险驾驶事件的发生。
[0010]有利地，提供如上所述的设备允许车辆的驾驶员或用户确保车辆在处于自动驾驶模式时正确运行。该设备可以被配置为对外部车辆事件和威胁具有较低的容忍度，以便它以更严格的方式对车辆的运行作出反应。通过拥有进一步的、独立的警告系统，用户可以放心地知道他们是安全的，并且正在由单独的系统对他们车辆的运行进行审查和检查。在这点上，监测设备不参与控制车辆本身，而是在必要时提醒驾驶员自行控制(即超越车辆的自动驾驶运行模式，使车辆回到驾驶员的控制中)。除了驾驶员自己对车辆运行的监督之外，该设备还增加了额外的安全级别。除了绝对必要之外，用户因此可以较少与车辆的接触。在某些情况下，设备提供的额外安全性可能导致较低的保险费。
[0011]虽然以上涉及半自动驾驶车辆和自动驾驶运行，但该设备也可以用于手动驾驶车辆以及用户不是驾驶员的设置中。例如，在拼车(ride
‑
sharing)情况下，该设备可以用于检查驾驶员的驾驶是否符合所需标准。
[0012]至少一个传感器可以包括接近传感器。接近传感器可以包括红外传感器、相机和/或超宽带传感器。传感器组可以包括至少一个外部天气监测传感器。至少一个外部天气监测传感器可以包括气压计和/或环境光传感器。传感器组可以包括至少一个位置传感器。至少一个位置传感器可以包括陀螺仪、磁力计、高度计、地理位置传感器和/或加速度计。传感器组可以包括音频传感器。传感器数据可以包括音频信号。应当理解，这些传感器中的一些传感器可以通过设备的相机和软件算法的组合来实现，软件算法由设备的处理器运行以处理所捕获的图像来导出特定测量值。例如，在一些实施例中，接近传感器可以通过在外部环境中捕获车辆的图像的相机和根据车辆在图像内表示的尺寸来确定车辆接近度的算法来实现。其他示例包括环境光传感器，其可以使用软件程序来根据相机所捕获图像的亮度的函数确定环境光。
[0013]在一些实施例中，便携式监测设备包括到个人电信设备(诸如智能手机)的本地无线通信链路，该个人电信设备向监测设备提供用户界面。这有利地减小了便携式监测设备的尺寸和成本，并利用了大多数驾驶员拥有智能手机的事实。然而，在其他实施例中，便携式监测设备可以包括用户界面，并且在一些实施例中可以是利用可下载的应用编程的智能手机本身。这种替代方案可以进一步降低成本，因为设备本身不必提供，而是可以通过可下载的软件简单地将驾驶员的通用智能手机配置为充当监测设备。
[0014]在一些实施例中，界面可以包括触摸屏和扬声器。在一些实施例中，界面可以包括
投影仪，该投影仪被配置为将图像投影到车辆的表面(诸如挡风玻璃)上以创建平视显示。
[0015]可选地，便携式电子监测设备包括用于与远程服务器通信的无线通信引擎，其中，无线通信引擎被配置为接收与车辆正在行驶通过的外部环境有关的信息。
[0016]可选地，便携式电子监测设备包括人工智能(Artificial Intelligence,AI)引擎，AI引擎被配置为作为神经网络运行以学习和对车辆的自动驾驶行为进行建模，处理器可操作地连接到AI引擎。AI引擎可以包括经过训练以对预期车辆驾驶行为进行建模的神经网络。可以使用在当前驾驶时段之前从车辆的手动和/或自动运行收集的传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种便携式电子监测设备，用于提供与半自动驾驶车辆在驾驶时段期间如何被自动驾驶有关的车载用户警告系统，所述设备可拆卸地并且牢固地安装到所述车辆，并且所述设备包括：传感器组，包括至少一个传感器，所述至少一个传感器用于感测所述车辆的外部的外部环境和所述车辆在所述外部环境内的运动，界面，用于接收用户输入命令并递送警告输出；以及处理器，可操作地连接到所述传感器组和所述界面；其中，所述传感器组被配置为在所述驾驶时段期间监测所述半自动驾驶车辆在所述外部环境内的自动操作，并且生成表示驾驶事件的传感器数据，所述驾驶事件与在所述驾驶时段期间发生的所述车辆相对于所述外部环境的自动驾驶行为有关；所述处理器被配置为：在所述驾驶时段期间处理所述传感器数据，以将所检测到的所述车辆在所述外部环境中的自动驾驶行为与特定驾驶事件的预期自动车辆驾驶行为的模型进行比较；如果所检测到的自动驾驶行为偏离所述预期自动车辆驾驶行为而超过阈值，则识别出危险驾驶事件；以及如果已检测到危险驾驶事件，则经由所述界面生成警告警报，以提醒所述驾驶员所述危险驾驶事件的发生。2.根据权利要求1所述的便携式电子监测设备，其中，所述至少一个传感器包括接近传感器，所述接近传感器包括红外传感器、相机和/或超宽带传感器中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的便携式电子监测设备，其中，所述传感器组包括至少一个外部天气监测传感器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述便携式监测设备包括到个人电信设备的本地无线通信链路，所述个人电信设备向所述监测设备提供用户界面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述传感器组包括至少一个位置传感器，所述至少一个位置传感器包括陀螺仪、磁力计、高度计、地理位置传感器或加速度计。6.根据权利要求1至5中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述传感器组包括音频传感器，所述传感器数据包括音频信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述界面包括触摸屏和扬声器。8.根据权利要求1至7中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述界面包括投影仪，所述投影仪配置为将图像投影到所述车辆的表面上以创建平视显示。9.根据权利要求1至8中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述监测设备是包括用于与远程服务器进行通信的无线通信引擎的电信设备，其中，所述无线通信引擎被配置为接收关于所述车辆正在行驶的外部环境的信息。10.根据权利要求1至9中任一项所述的便携式电子监测设备，包括人工智能AI引擎，所述人工智能AI引擎被配置为作为神经网络操作，以学习并对所述车辆的自动驾驶行为进行建模，所述处理器可操作地连接到所述AI引擎。
11.根据权利要求10所述的便携式电子监测设备，其中，所述AI引擎包括神经网络，该神经网络被训练以对预期车辆驾驶行为进行建模。12.根据权利要求11所述的便携式电子监测网络，其中，使用在当前驾驶时段之前从所述车辆的手动和/或自动操作收集的传感器数据来训练所述神经网络。13.根据权利要求12所述的便携式电子监测网络，其中，在所述当前驾驶时段之前收集的传感器数据是已经被验证为在没有识别出危险驾驶事件的一个或更多个驾驶时段中感测到的数据。14.根据权利要求11至13中任一项所述的便携式电子监测网络，其中，基于所述神经网络和传感器数据，所述AI引擎被配置为针对所述特定驾驶事件生成预期自动车辆驾驶行为的模型。15.根据权利要求1至14中任一项所述的便携式电子监测设备，其中，所述处理器被配置为：确定所述特定驾驶事件的阈值；以及如果所检测到的自动驾驶行为与针对所述特定驾驶事件的预期自动车辆驾驶行为的模型之间的比较表明发生了偏差：则将所述偏差与所述阈值进行比...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：汽车信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：