控制车辆以具有可预测行为的制作方法

1.本公开涉及一种用于控制车辆以具有可预测行为的方法以及相关的方面。
2.具体地但非排它地，本公开涉及一种方法，该方法使得车辆的ads能够在运行时做出决策，所述决策创建错误后果类别的独立集合，使得更容易量化被牵涉交通事故的车辆的预测后果。虽然这在对发生交通事故的替代方案可用的情况下是次优的，但是在某些情况下，不存在可供车辆选择的安全轨迹，将每种事故类型的促成作用分配到每种后果类型的能力确定无疑地具有明显的优势。所描述的技术主要针对可以是自主车辆或半自主车辆的车辆，例如自动车辆。这样的车辆可以包括重型车辆——诸如半挂车车辆和卡车，以及其他类型的车辆——诸如汽车。


背景技术：

3.德国专利申请de102014204168涉及一种用于防止规避事故的系统。该系统被设计用以预测车辆(105)的行驶路径(111)，以检测车辆(105)与至少一个碰撞对象(101)即将发生的碰撞，并且至少在与所述碰撞对象(101)即将发生碰撞的情况下，防止车辆(105)偏离行驶路径(111)。可以预先计算行驶路径(111)，使得车辆(105)与碰撞对象(101)发生碰撞。
4.美国专利申请us2017/210383涉及一种车辆碰撞避免辅助系统，该车辆碰撞避免辅助系统包括：前方障碍物检测设备；侧面对象检测设备；以及控制器，该控制器包括：自动制动控制执行部分，用以执行自动制动控制以便允许制动装置自动地运行；避免控制执行部分，用以执行除了自动制动控制之外的避免控制以便允许转向装置自动地运行；以及避免控制禁止部分，用以禁止执行避免控制，其中，当侧面对象检测设备检测到正在自身车辆的侧面沿与自身车辆行驶的方向相同的方向移动的侧面移动对象，并且如果执行避免控制，则存在自身车辆与侧面移动对象将彼此碰撞的风险时，则避免控制禁止部分禁止执行避免控制。
5.国际pct专利申请wo02/08010涉及一种用于车辆的自动制动和转向系统，该自动制动和转向系统包括用于检测车辆状态变量和车辆特性量外加环境条件的传感器设备。提供了调节和控制设备，用于调节车辆的制动和/或转向。为了以最大的安全性执行自动障碍回避操纵，当障碍物(3)位于行驶路径中时，确定替代路线(b)。如果另一障碍物(4)位于替代路线中，则应用用于确定另一替代路线的策略。如果无法找到无碰撞替代路线，则选择后续路线(e)，其中剩余的停车距离(sb)与到障碍物(5)的剩余距离(sh2)之差(d s2)是最短的。
6.德国专利申请de102017103700涉及一种用于自动避免机动车辆(1)与至少一个车辆外部对象(2)碰撞(8)的方法，该方法包括以下步骤：借助于机动车辆(1)的第一传感器系统(20)获取(v3)与所述至少一个车辆外部对象(2)相关联的对象数据(3)；借助于机动车辆(1)的第二传感器系统(24)获取(v1)与机动车辆(1)相关联的车辆数据(10)；基于所述对象数据(3)和所述车辆数据(10)确定(v5)机动车辆(1)与所述至少一个车辆外部对象(2)即将发生的碰撞(8)。为了降低对机动车辆的转向系统进行错误干预的风险，假设根据用于确定
即将发生的碰撞的对象数据(3)对所述至少一个车辆外部对象(2)的相应运动(7)进行建模(v4)，并且对机动车辆(1)的转向系统进行干预(v7、v7')以便避免机动车辆(1)与所述至少一个车辆外部对象(2)即将发生的碰撞只有当根据预先定义的判据可靠地确定了或预测到所述至少一个车辆外部对象(2)的相应运动(7)时才会发生。
7.所公开的技术寻求缓和、避免、减轻或消除本领域已知的影响自主车辆经历罕见事件的各种问题，如果不存在供车辆遵循的安全轨迹，则罕见事件可能会导致意外后果。
8.运行时战略决策避免这些事故(i)，而这些事故会导致后果(c)。将特定事故映射到后果的函数是随机的，这是因为无法总是正确地评估结果。例如，如果死亡的概率大于10％，则危险情况或事故可以被归类为最严重的类型。一种ads被配置为评估受显式约束/显式承诺限制的后果，该ads需要知道所有映射i_n-》{c_0,c_1,
…
c_m}(假设事件有“n”种类型，而后果有“m”种类型)。
9.在论证ads相对于安全准则的安全性和合规性时，需要能够预测ads满足显式风险准则达到一定程度的置信度。换言之，应该有某种方式显式地表示引入特定ads可能导致的事故的数量和严重程度的范围。为了计算该范围，重要的是能够绘制出哪些类型的事故会导致哪些类型的后果。如果特定类型的事故与事故的一个或多个可能后果之间不存在已知的关联，则很难正确估计和量化最终结果将是什么。此外，很可能存在的未来需求是，以一定程度的置信度知道，在现场部署这样的ads之前，ads所采取的任何战术决策都不会无意地导致无法解释的后果。


技术实现要素：

10.虽然本发明由所附权利要求书限定，但是所公开的包括所要求保护的技术在内的技术的各个方面在本发明内容部分中以一些优选实施例的示例和可能的技术益处的指示进行了阐述。
11.所公开的技术总体上涉及一种计算机实施的方法，该计算机实施的方法例如由车辆的控制系统和/或自动驾驶系统ads执行，以控制车辆在意外事件发生之后具有可预测行为，即使该事件导致在那个特定时刻不存在安全轨迹。例如，如果车辆是自主车辆，在该方法的一些实施例中，如果响应于意外事件的发生车辆的ads确定不存在安全轨迹，则ads动态地重新评估车辆所遵循的当前轨迹是否满足当前的安全判据集合。然后，通过从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件发生的一个或多个后果同时维持所有其他先前的安全判据，可以做出遵循当前重新评估的轨迹的决策。这允许车辆ads维持当前轨迹的路径，同时可能地改变车辆沿该路径的行为以使车辆减速。
12.所公开的其中一些实施例的技术益处在于，由于从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除了事件发生的一个或多个后果，所以ads可以维持车辆的当前轨迹的路径，但是车辆沿着该路径的行为会改变。在一些情况下，例如，在意外事件之后，可以根据基于重新评估的安全判据的合适的轨迹预测模型来维持当前轨迹路径，但是车辆沿着该路径的行为可能会与在意外事件之前由ads使用行为模型已预先预测的行为输出不同。
13.换言之，虽然车辆沿轨迹路径的行为可能会改变，例如，车辆可能会显著减速，但是在意外事件发生之后，车辆的ads可以使用行为模型预测车辆的行为。在一些实施例中，车辆行为可能仍然可预测，这是因为实际车辆行为的一个或多个特性仍然在ads预测的行
为的一个或多个预定错误容限和/或置信度水平内。例如，响应于确定不存在安全轨迹，在一些实施例中，该方法进一步包括：ads在运行时将用于车辆的控制系统的控制选项的可用集合减少到针对该控制系统的选项的允许集合，以实行对车辆的控制，例如，以朝向预测的结果控制车辆沿轨迹路径的行为。控制系统可以使用轨迹和/或行为模型来确定合适的行为。当控制系统实行减少的可用控制选项集合时，这可以导致车辆继续沿着当前轨迹，且以与意外事件之前的预测行为不同的沿着同一轨迹路径的可预测行为。不同的预测行为的示例可以包括被预测为减慢车辆速度的行为，诸如例如，通过接合低速档位和/或围绕轨迹路径从一侧向另一侧急转而使发动机制动和/或减速。
14.所公开的技术的第一方面包括一种控制车辆以具有可预测行为的计算机实施的方法，该方法包括：响应于意外事件的发生，车辆的自动驾驶系统ads确定不存在安全轨迹；以及响应于所述确定，动态地重新评估当前轨迹是否满足当前的安全判据集合；以及通过从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件的发生的一个或多个后果同时维持所有其他先前的安全判据，确定在车辆具有可预测行为的情况下当前重新评估的轨迹路径将被维持。
15.有利的是，该方法可以防止在意外事件已经发生时ads做出导致某些事故过度表示的战术决策。
16.在一些实施例中，车辆是重型车辆。
17.在该方法的一些实施例中，该方法由车辆ads在运行时执行，并且所有其他先前的安全判据包括从先前ads运行时分段到当前ads运行时分段的安全判据。
18.在该方法的一些实施例中，事件发生的一个或多个后果是离线预先确定的。
19.在该方法的一些实施例中，预先确定的一个或多个后果与针对一种类型的意外事件的一个或多个预测结果的集合相关联。
20.在该方法的一些实施例中，该预测结果的集合与用于维持或改变当前轨迹的规则集合相关联。
21.在该方法的一些实施例中，当重新评估安全判据时删除事件的一个或多个后果包括：使用与根据在ads运行时的先前实例中关于当前轨迹的信息确定的一个或多个预测结果的集合的安全结果相关联的规则集合。
22.在该方法的一些实施例中，响应于确定不存在安全轨迹，该方法进一步包括：ads在运行时将针对车辆的控制系统的控制选项的可用集合减少到针对控制系统的选项的允许集合，以供控制系统朝向预测的结果对车辆10实行控制。
23.在该方法的一些实施例中，实行减少的可用控制选项集合致使车辆以与意外事件之前的预测行为不同的可预测行为继续沿着当前轨迹路径。
24.在该方法的一些实施例中，不同的预测行为包括被预测为减慢车辆速度的行为，不同的预测行为包括以下中的一项或多项：制动，通过接合低速档位使发动机减慢，以及沿着轨迹路径从一侧向另一侧急转。
25.在该方法的一些实施例中，ads被配置为生成信息，响应于此，控制系统生成致动器信号以操作车辆。
26.在该方法的一些实施例中，根据后续ads运行时分段中的后续安全判据来重新评估轨迹的结果是，轨迹满足后续安全判据。
27.在该方法的一些实施例中，该事件是一种类型的孤立意外事件。
28.本发明的另一第二方面包括一种车辆的控制系统，该控制系统包括自动驾驶系统ads，该控制系统包括：
29.存储器、计算机程序代码以及一个或多个处理器和/或处理电路，其中当所述计算机程序代码从所述存储器加载并且由所述一个或多个处理器和/或处理电路执行时，所述计算机程序代码使所述控制系统执行根据所述第一方面的方法。
30.本发明的另一第三方面包括被配置有根据第二方面的控制系统的车辆。
31.本发明的另一第四方面包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质包括计算机代码，当所述计算机代码被车辆的控制系统的一个或多个处理器和/或处理电路加载并执行时，所述计算机代码致使所述控制系统被配置为通过执行根据第一方面的任何实施例的方法来维持车辆的可预测行为。
32.所公开的技术的第五方面包括一种计算机程序载体，该计算机程序载体携载计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被从所述计算机程序载体加载并且由具有自动驾驶系统的车辆的一个或多个处理器或处理电路执行时，所述计算机程序代码致使车辆实现根据第一方面的方法，其中所述计算机程序载体是以下任一项：电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质。
33.所公开的方面和实施例可以以对本领域普通技术人员而言显而易见的任何适当方式彼此组合。
附图说明
34.下面参考附图描述所公开的技术的一些实施例，这些附图仅作为示例并且在这些附图中：
35.图1示意性地示出了在时间t0时的示例场景，其中车辆ads已经生成了多条轨迹；
36.图2示意性地示出了图1的ads的运行时执行线程；
37.图3示意性地示出了在稍后时间t1时图1的示例场景；
38.图4示意性地示出了在稍后时间t1时图2的ads的运行时执行线程；
39.图5示意性地示出了在稍后时间t2时图1的示例场景；
40.图6示意性地示出了在稍后时间t2时图2的ads的运行时执行线程；
41.图7示意性地示出了在稍后时间t时图1的示例场景；
42.图8示意性地示出了在稍后时间t时图2的ads的运行时执行线程；
43.图9示出根据所公开的技术控制车辆具有可预测行为的方法的示例实施例；
44.图10a至图10e示意性地示出了示例场景，其中根据所公开的技术控制车辆以具有可预测行为的方法避免了事故；以及
45.图11示意性地示出了根据所公开的技术的自主车辆的示例控制系统和ads。
具体实施方式
46.在下文中将参考附图更全面地描述本公开的方面。然而，本文公开的装置和方法可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的方面。不管是明确提到的还是隐含的步骤，可以重新排序，或如果这些步骤对所公开的一些实施例来说不是必要的，
则可以省略这些步骤。附图中相同的数字自始至终指代相同的元件。
47.除非上下文另有明确指示，否则如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。
48.所公开的技术允许在设计时间识别错误，这些错误通过设计将不会导致某些事故。例如，考虑下述场景，其中一对象离开一辆正在移动的货车滚向该货车后面的车辆。该对象在车辆的碰撞路线上。当车辆检测到对象时，ads对象跟踪软件确定：基于在那时对象的轨迹和车辆的轨迹检测到道路上的障碍物会导致一系列描述碰撞的事故，但是，由于环境限制，这不会导致道路偏离。换言之，当已经考虑到与对象的一次或多次碰撞时，车辆所遵循的当前轨迹不再安全，这是因为当前轨迹将无法满足所有的安全判据。然而，如果没有可供车辆的ads选择的替代安全轨迹，例如，如果车辆位于诸如单轨桥的单轨高架车行道上，将会怎么样。
49.如果车辆可以安全地离开道路且后果有限或没有后果，那么留在道路上并且冒着与对象发生碰撞的风险可能是次佳的。换言之，在这样的情况下，如果车辆确实离开道路的轨迹的预测结果并没有发生，则车辆可能已经安全离开道路且后果有限或没有后果。如果车辆没有这样做，换言之，如果后来发现在检测到对象的实例中被确定为不安全的不可用轨迹之一是安全的，那么重要的是要理解为什么车辆拒绝了该轨迹并且替而继续使用其当前轨迹，尽管这稍后或许会导致可能更严重的后果。换言之，结果可能是，保持按原路线行驶并且撞上对象会导致巨大的交通事故，但事后看来，车辆本可以安全地避免事故。然而，如果在事故发生时车辆无法预测这样的结果，那么该结果是无法达到的，这是因为车辆没有能力确信地知道这种结果的存在。
50.所公开的技术的实施例允许从可以证明的角度分析和考虑导致事故的事件以及具有ads的自主车辆的控制单元致使车辆采取的行动，因而按照基于满足风险准则的定义，车辆可能是安全的。所公开的技术的技术益处是，通过简化ads的(或“驾驶员”的)假设中的错误的可能后果，更容易确信地表明ads满足风险准则。这样的假设包括但不限于，例如，假设一个区域是空着的，这是因为车辆已经以足够的置信度从感知系统接收到该信息。
51.所公开的技术满足风险准则，并且因此不会损害车辆的安全性，相反，它允许车辆的ads满足风险准则，即使ads必须在关键情况下做出潜在的次佳决策，关键情况诸如可能导致例如交通事故的那些情况。因此，运行时决策总是在方面承担这种风险，并且因此使用其他方法来最小化风险，诸如降低允许的最大速度。
52.为了更好地解释所公开的技术如何允许具有ads的车辆在ads确定不存在安全轨迹以避免诸如与对象碰撞等的事故的情况下具有可预测行为，考虑附图中的图1、图3、图5和图7所示的场景。
53.图1示意性地示出了在时间t0时的示例场景，其中自主车辆10的轨迹受到自动驾驶系统ads的控制，自主车辆10在标称时间点(其应视为时间t＝t0)已经生成了多条轨迹，如参考轨迹a以及替代轨迹b和c所示。
54.在一些实施例中，车辆是重型车辆。现代重型车辆可以包括宽范围的不同的物理设备，诸如内燃机、电机、摩擦制动器、再生制动器、减震器、空气波纹管和动力转向泵。这些物理设备通常称为运动支持设备(msd)。msd可以是能单独控制的，比如因而可以在一个车轮上施加摩擦制动，即负扭矩，而车辆上的甚至可能在同一轮轴上的另一个车轮同时被用
于借助于电机产生正扭矩。
55.在图1所示的场景的背景下，车辆10包括大重型车辆，诸如卡车或货车或驾驶室-拖车装置。车辆10能够感测其周围环境中的其他对象，诸如例如静止对象16a、16b和18以及移动对象12和20。静止对象16a、16b、18的示例可以包括路边路缘或栏杆等以及建筑物。移动对象可以包括其他车辆12和行人20。
56.图2示意性地示出了图1的ads的运行时执行线程，图1示出了当前ads分段#1从时间t＝t0运行到时间t＝t1。这意味着在t0之后直到和包括t1发生的任何事件都将被分配给分段#1。在时间t0时，即在当前运行时分段的起点，车辆的ads能够确定如图1中的行人20所示的行人的当前位置，并且，假设ads在先前的分段中一直跟踪行人的移动，则ads也能够就行人在时间t1时所处的位置做出预测，时间t1即ads运行时的下一个时间分段#2的起点。
57.本领域普通技术人员将认识到，当前分段的时间标签#1以及时间标签t0和t1仅允许根据附图更好地理解导致稍后事故的事件序列。
58.图3示意性地示出了图1在稍后时间t1——即，ads的第二运行时分段的起点——的示例场景。在图3中，与图1的元件类似的元件保留它们的编号方案。在图3的示例场景中，车辆10已经沿着轨迹a前进，轨迹c仍然是安全的可用轨迹，但是，由于行人20现在已经移动到新位置，如图3中的20*所示，所以轨迹b不再安全，并且因此如果需要改变轨迹，则可供车辆ads选择的是不可用的替代轨迹。
59.图4示意性地示出了图2的ads在稍后的时间t1时的运行时执行线程，示出了从t1开始的执行分段如何持续一段时间，换言之，持续时间间隔#2，在此之后下一个时间分段#3在时间t＝t2时开始。
60.图5示意性地示出了在稍后时间t2——ads执行线程的下一个分段的起点——时图1的示例场景。在图5中，行人已经向前移动，但轨迹b不再可用，这是因为车辆10已经沿着参考轨迹a前进超过了它可以切换到轨迹b的点。这意味着，如果维持当前轨迹a，当车辆预测到事故22时，车辆ads评估其安全可用轨迹，并且确定车辆应切换到轨迹c。
61.图6示意性地示出了图2的ads的运行时执行线程，在稍后的时间t2，示出了事故发生在从时间t2开始的第三分段。
62.图7示意性地示出了在ads运行时执行线程的第三分段中稍后时间t时图1的示例场景，其中发生意外事故24。在这里，事故是意料之外的，这是因为ads无法以任何有用的程度在先前时间分段预测事件会发生。如图7所示，事件发生在下一个ads分段开始之前，并且事件的结果被预测为在时间t》t时发生碰撞。
63.图8示意性地示出了在稍后时间t时图2的ads的运行时执行线程。
64.在时间t时，根据本发明，车辆ads被配置为执行方法100，该方法100使得车辆10的随后行为能够是可预测的行为。如图9所示，方法100包括首先确定102轨迹c是时间t＝tn(这相当于图1中的时间t＝t0，其中n＝0)时的安全替代轨迹。响应于当前轨迹a变得不安全，ads向车辆的控制单元发出信号，并且车辆控制单元生成致动器命令，以致使车辆在时间t＝t
n+1
时改变104到替代安全轨迹c。
65.然而，在时间＝t时，响应于在下一个时间分段n+2中的时间t＝t时的意外事件的发生，ads评估106当前轨迹c是否仍然满足要被选择为可用轨迹的安全判据。如果确定108新的轨迹c仍然是安全的，则车辆继续118沿着轨迹c。然而，如果响应于在下一个时间分段n
+2中的时间t＝t时发生的意外事件，当前轨迹c最初被评估为不再满足安全判据，则ads将检查110是否存在另一安全轨迹，并且如果存在，则ads将改变112到另一安全轨迹。然而，如果ads确定114不存在安全轨迹，则ads被配置为重新评估一旦忽略了意外事件或意外事件的一个或多个后果是否仍然满足安全判据。这允许ads继续将当前轨迹c视为安全轨迹，该安全轨迹使得ads能够向控制单元发出信号以维持不安全的轨迹，诸如当前不安全轨迹c，其依据是轨迹c在t＝tn+1时的先前实例/运行时分段中是安全的。
66.相应而言，由车辆10的ads执行的方法100的一些实施例通过如下方式致使车辆10具有可预测行为：响应于意外事件的发生，确定(参见图9，114)不存在安全轨迹，并且响应于意外事件的发生，动态地重新评估(参见图9，116)当前轨迹是否满足当前安全判据集合。然后，该方法通过从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件发生的一个或多个后果同时维持所有其他先前的安全判据，确定在车辆具有可预测行为的情况下当前重新评估的轨迹将被维持。
67.该方法100由车辆ads在运行时执行。在一些实施例中，其他先前的安全判据包括从先前ads运行时分段到当前ads运行时分段的安全判据，例如，用于评估在先前ads运行时分段中选择的当前轨迹的安全判据。
68.尽管方法100由ads动态地执行，换言之，当ads正在执行时，在一些实施例中，事件发生的一个或多个后果是离线预先确定的。相应而言，后果可以例如由诸如管理自主车辆10的后台服务器的远程服务器远程确定。
69.在该方法的一些实施例中，一个或多个预定的后果与一种类型的意外事件的一个或多个预测结果的集合相关联。例如，如果意外事件是道路坍塌，那么预测的结果可能是掉进洞里。作为另一个示例，如果意外事件是一棵树倒在道路上，那么预测的结果可能是撞上倒下的树。
70.在一些实施例中，预测结果集合与用于维持或改变当前轨迹的规则集合相关联。
71.在一些实施例中，当通过使用与根据关于ads运行时的先前实例中的当前轨迹的信息确定的一个或多个预测结果的集合的安全结果相关联的规则集合来重新评估安全判据时，该方法删除事件的一个或多个后果。
72.在一些实施例中，响应于确定不存在安全轨迹，该方法进一步包括：在运行时将车辆的ads的控制选项的可用集合减少到供ads朝向预测结果对车辆实行控制的选项的允许集合。
73.在一些实施例中，实行减少的可用控制选项集合致使车辆以与意外事件之前的预测行为不同的可预测行为继续沿着当前轨迹。
74.在一些实施例中，不同的预测行为包括被预测为减慢车辆速度的行为。例如，不同的预测行为可以包括诸如例如制动、通过接合低速档位使发动机减慢和/或从一侧向另一侧急转的动作。
75.在一些实施例中，ads被配置为生成信息，响应于此，控制系统生成致动器信号以操作车辆。
76.在一些实施例中，根据后续ads运行时分段中的后续安全判据重新评估轨迹的结果是，轨迹满足后续安全判据。
77.在一些实施例中，意外事件是一种类型的孤立意外事件，换言之，ads假定在时间t
发生的事件不是事件链的一部分，该事件链可以持续比特定运行时分段更长的时间。
78.图10a至图10e示意性地示出了示例场景，其中根据所公开的技术控制车辆具有可预测行为的方法避免了在时间t时发生意外事件之后的事故。图10a到图10e是可能发生事故的场景的特别简化版本。
79.在图10a中，图10a是例如在ads运行时实例的先前分段到发生意外事件发生时(即在t＝t时)的分段之前的分段之前的分段内的某个时间t《《《t，自主车辆10的ads已经确定存在三条可用轨迹，即，正在遵循的当前参考轨迹a和两条替代轨迹b和c。所有三条轨迹都被评估为安全轨迹，例如，它们位于没有移动对象的安全区域内。相应而言，图10a中位置a1、b1、c1、d1、e1或f1处所示的移动对象位于安全区之外。
80.在图10b中，在稍后的时间点，例如t《《t，在ads的下一个运行时分段中，对象d已经移动到位置d2。在车辆10的ads评估在该运行时分段(t＝t1)中切换到轨迹b的结果时，车辆10的ads确定对象d存在于对象排除区域内的位置d2处致使轨迹b不安全。然而，沿着当前参考轨迹a，车辆能够紧急停车以避免撞击对象d和位置d2。相应而言，在时间分段t＝t1处，轨迹a和替代轨迹c仍然被确定为安全的。
81.在稍后的时间点，例如，在发生意外事件时的先前分段到当前分段内的时间t《t时，对象d意外地移动到位置d3，如图10c所示，这是在车辆10可以安全停止之前。车辆的ads将重新评估轨迹a的安全判据，并且当它这样做时，将切换车辆以遵循轨迹c，该轨迹c在那个时间t仍然被确定为安全的。
82.图10d示出了在当前ads运行时分段内的时间t＝t时，沿轨迹c在位置g1处发生意外事件的场景。这样的不可预测事件发生应该确实非常罕见，但可能会发生。例如，它可以是任何东西，从天上掉下来的无人机、鸟或飞机零件，到从货车后面掉下来的某物，到道路前面倒下的树。在当意外事件发生时(在t＝t)的时间，事件是车辆能够在轨迹c上停止之前的位置g1。ads可能无法在时间t＝t时预测意外事件与静止对象或移动对象相关联。在这样的场景下，当ads根据安全判据重新评估轨迹c，以评估在时间t之后遵循轨迹c是否安全时，即当t》t时，如果考虑到继续遵循轨迹c的后果，则轨迹c将失效。
83.在该时间点，即，在时间t＝t时，尽管基本上作为响应于在时间t检测到的事件的稍后时间，车辆的ads将执行方法100的实施例，例如，它将确定(114)不存在响应于g1处意外事件发生的安全可用的现有轨迹。然后，车辆的ads将响应意外事件的发生，动态地重新评估(116)当前轨迹(在这种情况下是轨迹c)是否满足当前的安全判据集合。如果不满足，则车辆的ads将通过如下方式来确定是否要维持当前重新评估的轨迹：从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件发生的一个或多个后果，同时维持所有其他先前的安全判据。这导致车辆维持先前被确定为不安全的轨迹c。这导致车辆继续具有可预测行为，并且车辆的控制单元可以采取其他动作来使车辆减速或停止，即使在时间t＝t时，这些动作也被预测为会导致交通事故，换言之，在时间t＝t时，车辆被预测为会继续在其与g1处的意外事件相关联的对象的碰撞路线上。
84.图10e示意性地示出了执行方法100的积极结果可以是在时间t》t或t》》t，换言之，在比ads做出继续沿轨迹c的战术决策的分段稍晚的时间，这是因为事实证明，沿轨迹c不会发生与意外对象的碰撞。在该场景下，ads继续沿着该轨迹的战术决策产生了安全的结果。例如，在所示场景中，沿着轨迹c的路径在位置g1处出现的意外对象现在在时间t》》t时位置
g2处，因此，尽管这在时间点t》t是意外的，但是在此ads做出了继续沿着轨迹c的战术决策。
85.有利的是，通过基于这样的假设继续遵循轨迹c，即，由于在先前时间实例处轨迹c是安全的，所以有可能在时间t＝t时的轨迹是最佳选择以在那个时间点继续前进，并且作为已知的轨迹，车辆的行为是可预测的。
86.在一些实施例中，如上文所提及的，尽管ads做出了继续沿着轨迹c的路径的战术决策，但是车辆沿着轨迹c的行为现在有所不同，这是因为响应于意外事件发生，ads指令车辆的控制单元或许尽可能快地减慢，这可以导致从一侧向另一侧急转、执行紧急停车、降档等等。
87.方法100的上述实施例中的一些(如果不是全部)可以使用计算机程序代码来实施，该计算机程序代码可以作为软件或硬编码提供，例如，作为计算机程序产品，作为至车辆的信号被携载以便安装到车辆ads中，或者被携载在连接到车辆的ads系统的设备上。计算机程序产品可以相应地安装在车辆中的工厂生产环境中或者被提供为车辆ads软件的更新，其可以被提供为空中(ota)更新或被设置在物理存储器棒上，诸如便携式存储设备，诸如闪存驱动器或usb棒或类似的设备。
88.在一些实施例中，计算机程序产品包括计算机代码，当该计算机代码被从存储器加载并且由车辆10的一个或多个处理器和/或处理电路42执行时，该计算机代码致使车辆10实施用于根据任一个所公开的方法实施例控制车辆具有可预测行为的方法100。
89.附图中的图11示出了包括自动驾驶系统ads 30的车辆10的控制系统38，其中控制系统38包括存储器44、计算机程序代码以及一个或多个处理器和/或处理电路42。当计算机程序代码从存储器44加载并且由一个或多个处理器和/或处理电路42执行时，计算机程序代码致使控制系统执行方法100的所公开的其中一个实施例。因此，包括这样的控制系统的车辆也被配置为执行方法100的所公开的其中一个实施例。
90.在控制系统的一些实施例中(以及在包括这样的控制系统的车辆的一些实施例中)，诸如上文描述的其中一个方法实施例的方法实施例可以至少部分地通过一个或多个处理器——诸如车辆控制系统中的处理器或处理电路42，被示出为图11中的控制单元38——连同用于执行本文公开的方法100的实施例的功能和动作的计算机程序代码来实施。
91.在图11中，控制系统38包括ads 30，该ads 30包括感测子系统32a、感知子系统32b和决策子系统32c，接收感知数据和其他数据(诸如环境数据和位置数据)并且对其进行处理以实施方法100的实施例。在实施方法100之后，ads将战术决策数据发送到控制系统，用于处理和生成任何适当的致动器信号以控制车辆操作。ads 30在图11中被示出为控制系统38的一部分，换言之，ads使用的其中一些支持组件和功能也由控制系统38使用。然而，在其他实施例中，ads可以与控制系统38分离，这是因为ads使用独立的支持组件和功能，在这种情况下，可以在ads 30和控制系统38之间设置合适的数据接口，以便可以将关于ads 30做出的任何战术决策的信息发送到控制系统38，以便进一步处理，并且如果合适的话，则致使产生致动器信号来控制车辆操作。
92.如上文简要提及的，上文提及的程序代码还可以被提供为计算机程序产品，比如，以携载计算机程序代码或代码装置的数据载体的形式，计算机程序产品当被加载到控制单元38中的处理器或处理电路42中时，用于执行本文的实施例。
93.数据载体或计算机可读介质可以是以下任一项：电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质。计算机程序代码例如可以被提供为在控制单元38中或在服务器上的纯程序代码并且被下载到控制单元38。
94.因此，应注意，在一些实施例中，控制单元38的功能可以被实施为存储在存储器44——例如，计算机可读存储单元——中的计算机程序，以供处理器或处理模块——例如图11的控制单元38中的处理电路42——执行。
95.为了执行用于操作自主车辆10的方法动作，控制单元38可以具有图11的示意框图中所示的特征，在此控制单元38被布置用以经由至少一个天线40进行通信。还应注意，尽管图11中未示出，但控制单元38的已知常规特征，诸如例如，例如电池的电源的连接，或制动系统或转向系统——例如，用于控制车辆12移动的车载致动器或传感器——的连接可以被假设为被包括在控制单元38中，但未相对于图4进一步详细示出或描述。控制单元38可以包括如上文提及的处理电路42和存储器44。还应注意，上述实施例中描述的由控制单元38执行的一些或所有功能可以由执行被存储在诸如例如图11所示的存储器44的计算机可读介质上的指令的处理电路42提供。
96.控制单元38的替代实施例可以包括附加组件，诸如例如至少确定模块46、重新评估模块48和操作系统模块50，由此每个模块可以被配置并负责提供其专用功能以支持本文描述的实施例。在一些实施例中，这些模块可以由控制系统单独使用或与车辆ads共享。
97.在控制单元38和/或处理电路42包括被配置为或可配置为提供ads的组件的情况下，这些组件可以包括：确定模块46，响应于意外事件的发生，确定模块46确定114不存在安全轨迹；以及重新评估模块48；重新评估模块48，响应于意外事件的发生，重新评估模块48动态地重新评估116当前轨迹是否满足当前的安全判据的集合；以及确定模块46或另一确定模块确定重新评估的轨迹的当前路径被随车辆维持，以便车辆可以具有可预测行为。确定模块46或另一模块可以通过如下方式来执行此操作：从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件发生的一个或多个后果，同时维持所有其他先前的安全判据。
98.相应而言，在控制单元38和/或处理电路42包括ads 30的一些实施例中，方法100由车辆ads 30在运行时执行，并且所有其他先前的安全判据包括从先前ads运行时分段到当前的ads运行时分段的安全判据。
99.在一些实施例中，事件发生的一个或多个后果可以被离线预先确定和/或在车辆上动态地评估。
100.在一些实施例中，预先确定的一个或多个后果与一种类型的意外事件的一个或多个预测结果的集合相关联。在一些实施例中，该组预测结果与用于维持或改变当前轨迹的规则集合相关联。
101.在一些实施例中，当通过使用与根据ads运行时的先前实例中关于当前轨迹的信息确定的一个或多个预测结果的集合的安全结果相关联的规则集合来重新评估安全判据时，控制单元38或处理电路42被配置为删除事件的一个或多个后果。
102.在一些实施例中，响应于确定不存在安全轨迹，该方法进一步包括：控制单元38或处理电路42在运行时将用于车辆的ads的控制选项的可用集合减少到供ads朝向预测结果对车辆实行控制的选项的允许集合。在一些实施例中，实行减少的可用控制选项集合导致车辆以与意外事件之前的预测行为不同的可预测行为继续沿着当前轨迹。不同的预测行为
可以包括被预测为减慢车辆速度的行为。例如，不同的预测行为可以包括以下一项或多项：制动、通过接合低速档位使发动机减慢以及从一侧向另一侧急转。
103.在一些实施例中，控制单元38或处理电路42被配置为根据后续ads运行时分段中的后续安全判据来重新评估轨迹，结果是轨迹满足后续安全判据。该事件可以是一种类型的孤立意外事件。
104.在一些实施例中，控制单元38的ads 30或处理电路42被配置为：响应于确定当前重新评估的轨迹将被维持且车辆具有可预测行为，向车辆的控制单元发送指令。
105.本领域的技术人员还将理解，上文描述的处理电路42和存储器或计算机可读存储单元44可以指模拟电路和数字电路的组合，和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/或固件的一个或多个处理器，软件和/或固件当由诸如处理电路42的一个或多个处理器执行时，按如上文所描述的那样执行。这些处理器中的一个或多个以及其他数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(asic)中，或者若干处理器和各种数字硬件可以分布在若干单独的组件中，无论是单独封装还是组装成片上系统(soc)。
106.控制单元38还包括或能够控制如何经由天线40无线地发送信号，以便车辆12经由一个或多个通信信道与远程实体(例如，站点后台)通信。
107.通信信道可以是点对点或网络，例如通过支持无线通信的蜂窝或卫星网络。无线通信可以符合一个或多个公共或专有通信标准、协议和/或技术，包括但不限于全球移动通信系统(gsm)、增强型数据gsm环境(edge)、高速下行链路分组接入(hsdpa)、宽带码分多址(w-cdma)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、蓝牙、无线保真(wi-fi)(例如，ieee 802.11a、ieee 802.11b、ieee 802.11g和/或ieee 802.11n)、互联网协议语音(voip)、wimax、电子邮件协议(例如，互联网消息访问协议(imap)和/或邮局协议(pop))、即时消息传送(例如，可扩展消息传送与在席协议(xmpp)、用于即时消息传送与在席利用扩展的会话发起协议(simple)、和/或即时消息传送和在席服务(imps))和/或短消息服务(sms))，或任何其他合适的通信协议，包括截至本文件提交日尚未开发的通信协议在内。
108.车辆的操作系统可以进一步包括用于控制和管理一般系统任务(例如，存储器管理、存储设备控制、电源管理等)的各种软件组件和/或驱动器，并且除了操作软件模块50之外，还便于各种硬件组件和软件组件之间的通信。
109.在参考框图和/或流程图形式的附图描述所公开的技术的情况下，应当理解，附图中的若干实体，例如框图的块以及附图中的实体的组合，可以通过计算机程序指令来实施，这些指令可以存储在计算机可读存储器中，并且还被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上。这样的计算机程序指令可以提供给通用计算机、特殊用途计算机和/或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由该计算机的处理器和/或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实施框图和/或一个或多个流程图框中指定的功能/动作的装置。
110.在一些实现方式中并且根据本公开的一些方面，在块中标注的功能或步骤可以按照操作图示中标注的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续显示的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行。此外，根据本公开的一些方面，块中的功能或步骤可以在循环中连续地执行。
111.所公开的技术是以一个或多个示例实施例的形式描述的，包括所示的示例实施
例，但不是穷举的，并且所描述的示例实施例的修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，并且基于他们鉴于本文所公开的示例实施例的共同常识。本文描述的示例实施例的特征可以适当地与来自其他示例实施例的特征组合，并且可以在适当的情况下用于不同的方法、装置、模块、系统和计算机程序产品方面，即使仅在上述方面之一的上下文中描述。
112.应当注意的是，“包括”一词并不一定排除除所列元素、特征、功能或步骤之外的其他元素、特征或步骤的存在，并且元素前面的词“一”或“一个”也不排除存在多个这样的元素、特征和功能或步骤。应当进一步注意，任何参考符号都不限制权利要求的范围，示例实施例可以至少部分地借助于硬件和软件来实施，并且若干“装置”、“单元”或“设备”可以由相同的硬件项来表示。
113.本文所描述的各种示例实施例在方法的一般上下文中描述并且可以指元素、功能、步骤或过程，这些实施例中的一个或多个或全部一方面可以由计算机程序产品实施，该计算机程序产品在包括诸如由网络环境中的计算机执行的诸如程序代码的计算机可执行指令的计算机可读介质中被具体化。
114.计算机可读介质可以包括可移动和不可移动存储设备，包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)，其可以是静态ram、sram或动态ram、dram。rom可以是可编程rom、prom或eprom、可擦除可编程rom或电可擦除可编程rom、eeprom。用于存储器的合适的存储组件可以作为芯片被集成到印刷电路板中或与一个或多个处理器或处理模块连接的其他基板中，或者被提供为可移动组件，例如通过闪存存储器(也称为usb棒)、致密盘(cd)、数字多功能盘(dvd)和任何其他合适形式的存储器提供。除非不适用于手头的应用，否则存储器还可以分布在各种形式的存储器和存储组件上，并且可以远程地设置在一个或多个服务器上，诸如可以由基于云的存储解决方案提供。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法的步骤的程序代码的示例。这样的可执行指令或相关联的数据结构的特定序列表示用于实施这样的步骤或过程中描述的功能的相应动作的示例。
115.由任何装置使用的存储器，无论其形式是本文描述的电子装置，相应而言包括任何合适的设备可读和/或可写介质，其示例包括但不限于：任何形式的易失性或非易失性计算机可读存储器，包括但不限于永久存储、固态存储器、远程安装存储器、磁介质、光学介质、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、大容量存储介质(例如，硬盘)、可移动存储介质(例如闪存驱动器、致密盘(cd)或数字视频盘(dvd))和/或存储可以由处理电路使用的信息、数据和/或指令的任何其他易失性或非易失性非暂态设备可读和/或计算机可执行存储器设备。存储器可以存储：任何合适的指令、数据或信息，包括计算机程序在内；软件；应用程序，包括逻辑、规则、代码、表格等中的一项或多项；和/或能够由处理电路执行并且由装置以任何形式的电子装置使用的其他指令。存储器可以用于存储由处理电路进行的任何计算和/或经由用户或通信或其他类型的数据接口接收的任何数据。在一些实施例中，处理电路和存储器被集成。存储器也可以分散在一个或多个系统或装置组件当中。例如，在一些实施例中，存储器可以包括多个不同的存储器模块，包括位于其他网络节点上的模块在内。
116.在附图和说明书中，已经公开了本公开的示例性方面。然而，可以对落入所附权利
要求书范围内的这些方面进行许多变化和修改。因此，在支持要求保护的范围方面，本公开应被视为说明性的而非限制性的，该要求保护的范围不限于上述方面和实施例的特定示例。本文通过上文所描述的各个方面和实施例例示的本发明具有由以下权利要求书限定的范围。

技术特征：
1.一种控制车辆以具有可预测行为的计算机实施的方法(100)，所述方法包括，所述车辆的自动驾驶系统ads(30)执行：响应于意外事件的发生，确定(114)不存在安全轨迹；以及响应于所述确定，动态地重新评估(116)当前轨迹是否满足当前的安全判据集合；通过从用于重新评估所述当前轨迹的安全判据中删除所述事件的发生的一个或多个后果同时维持所有其他先前的安全判据，确定在所述车辆具有可预测行为的情况下当前重新评估的轨迹路径将被维持。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述方法由所述车辆ads在运行时执行，并且所有其他先前的安全判据包括从先前ads运行时分段到当前ads运行时分段的安全判据。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，所述事件发生的一个或多个后果是离线预先确定的。4.根据权利要求1所述的方法，其中，预先确定的一个或多个后果与针对一种类型的意外事件的一个或多个预测结果的集合相关联。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预测结果的集合与用于维持或改变所述当前轨迹的规则集合相关联。6.根据权利要求5所述的方法，其中，当重新评估所述安全判据时删除所述事件的一个或多个后果包括：使用与根据在所述ads运行时的先前实例中关于当前轨迹的信息确定的一个或多个预测结果的集合的安全结果相关联的规则集合。7.根据前述权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，响应于确定不存在安全轨迹，所述方法进一步包括：所述ads在运行时将针对所述车辆(10)的控制系统(38)的控制选项的可用集合减少到针对所述控制系统(38)的选项的允许集合，以朝向预测结果对所述车辆(10)实行控制。8.根据权利要求7所述的方法，其中，实行减少的可用控制选项集合致使所述车辆(10)以与所述意外事件之前的预测行为不同的可预测行为继续沿着所述当前轨迹路径。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述不同的预测行为包括被预测为减慢车辆速度的行为，所述不同的预测行为包括以下中的一项或多项：制动；通过接合低速档位使发动机减慢；以及沿着所述当前轨迹路径从一侧向另一侧急转。10.根据前述权利要求7至9中的任一项所述的方法(100)，其中，所述ads被配置为生成信息，响应于所述信息，所述控制系统生成致动器信号以操作所述车辆。11.根据权利要求8或9所述的方法(100)，其中，根据后续ads运行时分段中的后续安全判据来重新评估所述轨迹的结果是，所述轨迹满足所述后续安全判据。12.根据任意前述权利要求所述的方法(100)，其中，所述事件是一种类型的孤立意外事件。13.一种包括自动驾驶系统ads(30)的车辆(10)的控制系统(38)，所述控制系统(38)包括：存储器(44)；计算机程序代码；以及
一个或多个处理器和/或处理电路(42)，其中当所述计算机程序代码从所述存储器(44)被加载并且由所述一个或多个处理器和/或处理电路(42)执行时，致使所述控制系统执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。14.一种配置有根据权利要求13所述的控制系统的车辆。15.一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，其中，所述计算机可读存储介质包括计算机代码，当所述计算机代码被车辆(10)的控制系统(38)的一个或多个处理器和/或处理电路(42)加载和执行时，致使所述控制系统(38)被配置为通过执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法来维持所述车辆的可预测行为。

技术总结
本发明涉及控制车辆以具有可预测行为。一种计算机实施的方法，所述方法控制车辆在意外事件发生之后具有可预测行为，即使该事件致使在特定时刻不存在安全轨迹。该方法包括：响应于意外事件的发生，车辆的自动驾驶系统ADS确定不存在安全轨迹，以及还响应于意外事件的发生，动态地重新评估车辆所遵循的当前轨迹是否满足当前的安全判据的集合。然后，从用于重新评估当前轨迹的安全判据中删除事件发生的一个或多个后果，同时维持所有其他先前的安全判据，可以做出遵循当前重新评估的轨迹路径的决策。这允许车辆ADS维持当前轨迹的路径，同时可能地改变车辆沿该路径的行为以使车辆减速。能地改变车辆沿该路径的行为以使车辆减速。能地改变车辆沿该路径的行为以使车辆减速。


技术研发人员：弗雷德里克
受保护的技术使用者：沃尔沃自主解决方案公司
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/6/28