检测操作员制动意图的方法及系统与流程

1.本公开的实施例一般涉及操作自主驾驶车辆。更特别地，本发明的实施例涉及自主车辆的操作员制动检测。


背景技术：

2.以自主模式(例如，无人驾驶)操作的车辆可以减轻乘坐者，尤其是驾驶员的一些驾驶相关责任。当以自主模式操作时，车辆可以使用车载传感器导航到各种位置，从而允许车辆以最小的人机交互或者在没有任何乘客的一些情况下行驶。
3.制动控制是自主驾驶中的关键操作。在自主驾驶(ad)事件期间，如果操作员踩下制动，应立即取消来自自主驾驶系统(ads)的压力请求。然而，由于来自ad的减速请求和驾驶员请求通常使用相同的传感器输入，因此对于ad来说，一种高稳健性和高灵敏度的驾驶员制动干预检测机制至关重要。


技术实现要素：

4.一方面，提供一种检测操作员制动意图的方法，包括：
5.基于自主驾驶车辆(adv)的制动踏板行程传感器确定制动踏板行程值；
6.基于所述adv的致动传感器确定制动致动位置；
7.基于所述制动致动位置确定第一阈值；
8.确定所述制动踏板行程值与所述制动致动位置的偏差高于所述第一阈值；以及
9.响应于确定所述偏差高于所述第一阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。
10.另一方面，提供另一种检测操作员制动意图的方法，包括：
11.确定分别对应于第一规划周期和第二规划周期的自主驾驶车辆(adv)的第一和第二制动踏板行程值；
12.确定所述第一和第二制动踏板行程值之间的差值；以及
13.响应于确定所述第一和第二制动踏板行程值之间的所述差值高于预定阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。
14.另一方面，提供一种非暂时性机器可读介质，其中存储有指令，当所述指令由处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的检测操作员制动意图的方法的操作。
15.另一方面，提供一种数据处理系统，包括：
16.处理器；以及
17.存储器，耦接到处理器并存储指令，当由处理器执行所述指令时，使所述uc护理期执行如上所述的检测操作员制动意图的方法的操作。
18.另一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时使得所述处理器执行如上所述的检测操作员制动意图的方法的操作。
19.通过本发明的方式，可以在稳定状态之前检测到制动干预，并且对操作员干预的检测是稳健和可靠的。
附图说明
20.本公开的实施例通过示例的方式示出并且不限于附图中的图，在附图中相同的附图标记表示相似的元件。
21.图1是示出根据一个实施例的联网系统的框图。
22.图2是示出根据一个实施例的自主驾驶车辆的示例的框图。
23.图3a-3b是示出根据一个实施例与自主驾驶车辆一起使用的自主驾驶系统的示例的框图。
24.图4是示出根据一个实施例的制动意图模块的示例的框图。
25.图5是示出根据一个实施例的液压制动系统的示例的框图。
26.图6a是示出根据一个实施例的制动控制系统的示例的框图。
27.图6b是示出根据一个实施例的制动踏板观察模块的示例的框图。
28.图7是示出根据一个实施例在稳定状态下检测制动意图的示例的框图。
29.图8是示出根据一个实施例的减速请求期间检测制动意图的示例的框图。
30.图9是示出根据一个实施例在制动保持期间检测制动意图的示例的框图。
31.图10是示出根据一个实施例的制动释放期间检测制动意图的示例的框图。
32.图11是示出根据一个实施例具有两个或更多个可靠的制动推动的减速请求期间检测制动意图的示例的框图。
33.图12是示出根据一个实施例在斜坡减速请求期间检测制动意图的示例的框图。
34.图13a是示出根据一个实施例的制动驱动映射表的框图。图13b是示出图13a的制动驱动映射表的图表。
35.图14是示出根据一个实施例检测操作员制动意图的方法的流程图。
36.图15是示出根据另一个实施例检测操作员制动意图的方法的流程图。
具体实施方式
37.将参考以下讨论的细节描述本公开的各个实施例和方面，并且附图将示出各个实施例。以下描述和附图是本公开的说明并且不应被解释为限制本公开。描述了许多具体细节以提供对本公开的各个实施例的全面理解。然而，在某些情况下，为了提供对本公开的实施例的简要讨论，没有描述公知或常规的细节。
38.说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。
39.根据一些实施例，制动控制系统从踏板行程值的测量和制动助力器的制动马达致动位置的测量来检测操作员的制动干预。如果确定操作员干预/接合制动，制动控制系统向自主驾驶系统(ads)发出信号，以取消自主驾驶(ad)事件，并将adv的操作返回给操作员，以便操作员能够手动控制adv。
40.制动控制可由制动系统的制动助力器的踏板行程距离传感器测量。当ads请求不同类型的制动ad事件(硬减速、制动保持、制动释放、斜坡减速等)时，测量到的踏板行程距离传感器值既可以反映操作员的手动干预，也可以反映ad事件，因为踏板行程传感器值反映ads和操作员操作的制动控制。
41.目前，当操作员干预时，测量值对踏板行程的程度不敏感(需要操作员登记较大的踏板行程距离)，且测量值较慢(超过一个规划周期)。图7示出了这样的操作员意图检测的示例。如图7所示，信号701可以是ads的一个或多个ad事件请求的踏板行程距离，信号703可以是来自踏板行程传感器的测量的踏板行程距离值，并且信号705可以是正在增压/致动制动器的电动马达的测量致动位置。当ads请求减速时(例如，信号701被请求在目标值上)，可以在每个规划周期测量观察信号703，以检测观察信号703是否高于所请求的目标值。如果确定信号703高于目标值，则检测到操作员干预了制动控制。注意，制动助力器提高了制动的性能。制动助力器通过增加施加的力而不需要在脚踏板上施加额外的力，使驾驶员更容易制动。
42.如上所述，使用当前的检测方法，可靠地检测操作员干预可能很慢，因为制动控制系统必须等待制动控制稳定到稳定状态，例如，在时间＝t1到t2，ads制动控制才能可靠地与操作员干预区分开来。此外，在时间＝t0和t1之间的时间窗口内，对操作员意图的检测是不敏感的，因为如果操作员踩下制动踏板，操作员的干预可能会被记录，也可能不会被记录，例如，只有当操作员踩下制动踏板足以记录大的踏板行程距离(》目标值)时，才能检测到操作员的干预。因此，需要将操作员的制动控制检测与ads的制动控制检测隔离开来，以实现稳健的操作员干预检测。
43.根据第一方面，制动控制系统基于自主驾驶车辆(adv)的制动踏板行程传感器和马达致动传感器确定并观察制动踏板行程值和制动致动位置。制动控制系统基于制动致动位置确定第一阈值。制动控制系统确定观察到的制动踏板行程值与制动致动位置的偏差高于第一阈值，并响应于确定偏差高于第一阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。在一个实施例或替代方案中，制动控制系统确定观察到的制动踏板行程值与原始踏板行程传感器值的偏差高于阈值，并响应于确定偏差高于此阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。通过这种方法，也可以稳健地并可靠地检测制动干预。
44.根据第二方面，制动控制系统确定分别对应于第一和第二规划周期的自主驾驶车辆(adv)的第一和第二制动踏板行程值。制动控制系统确定第一和第二制动踏板行程值之间的差值。响应于确定第一和第二制动踏板行程值之间的差值高于预定阈值，制动控制系统检测到操作员应用制动控制的意图。在此场景中，可以稳健地并可靠地检测制动干预。
45.图1是示出根据本公开的一个实施例的自主驾驶网络配置的框图。参考图1，网络配置100包括自主驾驶车辆(adv)101，(adv)101可以通过网络102通信地耦接到一个或多个服务器103-104。尽管示出一个adv，但是多个adv可以通过网络102彼此耦接和/或耦接到服务器103-104。网络102可以是任何类型的网络，诸如局域网(lan)、诸如因特网的广域网(wan)、蜂窝网络、卫星网络、或其组合，有线或无线。服务器103-104可以是任何类型的服务器或服务器群集，诸如web或云服务器、应用服务器、后端服务器或其组合。服务器103-104可以是数据分析服务器、内容服务器、交通信息服务器、地图和兴趣点(map and point of interest，mpoi)服务器或位置服务器等。
46.adv指的是能够被配置为处于自主模式的车辆，在自主模式中，车辆在驾驶员很少或没有输入的情况下导航通过环境。这种adv可包括具有一个或多个传感器的传感器系统，传感器被配置为检测关于车辆操作于其中的环境的信息。车辆及其相关联的控制器使用检测的信息导航通过环境。adv 101可以以手动模式、全自主模式或部分自主模式操作。
47.在一个实施例中，adv 101包括但不限于自主驾驶系统(ads)110、车辆控制系统111、无线通信系统112、用户接口系统113和传感器系统115。adv 101还可包括在普通车辆中包括的某些常见组件，例如引擎、车轮、转向盘、变速器等，这些组件可以被车辆控制系统111和/或ads 110使用各种通信信号和/或命令(例如加速信号或命令、减速信号或命令、转向信号或命令、制动信号或命令等)控制。
48.组件110-115可以经由互连、总线、网络或其组合彼此通信地耦接。例如，组件110-115可以经由控制器局域网(can)总线彼此通信地耦接。can总线是一种车辆总线标准，其被设计为允许微控制器和设备在没有主机的应用中彼此通信。它是基于消息的协议，最初被设计用于汽车内的多路电气布线，但是也用于许多其它环境中。
49.现在参考图2，在一个实施例中，传感器系统115包括但不限于一个或多个相机211、全球定位系统(gps)单元212、惯性测量单元(imu)213、雷达单元214以及光检测和测距(light detection and range，lidar)单元215。gps系统212可包括可操作以提供关于adv的位置的信息的收发器。imu单元213可基于惯性加速度感测adv的位置和朝向变化。雷达单元214可以表示使用无线电信号感测adv的局部环境内的对象的系统。在一些实施例中，除了感测对象之外，雷达单元214还可以额外地感测对象的速度和/或航向。lidar单元215可以使用激光感测adv所处的环境中的对象。lidar单元215可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器，以及其他系统组件。相机211可包括一个或多个设备以捕获adv周围的环境的图像。相机211可以是静态相机和/或摄影机。相机可以是机械可移动的，例如通过将相机安装在旋转和/或倾斜的平台上。
50.传感器系统115还可包括其它传感器，诸如声纳传感器、红外传感器、转向传感器、油门传感器、制动传感器和音频传感器(例如麦克风)。音频传感器可以被配置为捕获来自adv周围的环境的声音。转向传感器可以被配置为感测转向盘、车辆的车轮或其组合的转向角。油门传感器和制动传感器分别感测车辆的油门位置和制动位置。在一些情况下，油门传感器和制动传感器可以集成为集成的油门/制动传感器。
51.在一个实施例中，车辆控制系统111包括但不限于转向单元201、油门单元202(也称为加速单元)和制动单元203。转向单元201用于调节车辆的方向或航向。油门单元202用于控制马达或引擎的速度，马达或引擎的速度转而控制车辆的速度和加速度。制动单元203通过提供摩擦力以使车辆的车轮或轮胎变慢来使车辆减速。注意，图2所示的组件可以以硬件、软件或其组合实现。
52.返回参考图1，无线通信系统112允许adv 101和外部系统，诸如设备、传感器、其他车辆等之间的通信。例如，无线通信系统112可以直接或经由通信网络与一个或多个设备无线通信，诸如经由网络102与服务器103-104通信。无线通信系统112可以使用任何蜂窝通信网络或无线局域网(wlan)，例如使用wifi与另一组件或系统通信。无线通信系统112可以例如使用红外链路、蓝牙等直接与设备(例如，乘客的移动设备、显示设备、车辆101内的扬声器)通信。用户接口系统113可以是在车辆101内实现的外围设备的部分，包括例如键盘、触摸屏显示设备、麦克风和扬声器等。
53.adv 101的一些或所有功能可以由ads 110控制或管理，尤其是当以自主驾驶模式操作时。ads 110包括必要的硬件(例如，处理器、存储器、存储设备)和软件(例如，操作系统、规划和路由程序)，以从传感器系统115、控制系统111、无线通信系统112和/或用户接口
系统113接收信息，处理接收的信息，规划从起点到目的地点的路线或路径，然后基于规划和控制信息驾驶车辆101。可替换地，ads110可以与车辆控制系统111集成。
54.例如，作为乘客的用户可以例如经由用户接口指定行程的起始位置和目的地。ads110获得行程相关数据。例如，ads110可以从mpoi服务器获得位置和路线信息，mpoi服务器可以是服务器103-104的部分。位置服务器提供位置服务，以及mpoi服务器提供地图服务和某些位置的poi。可替换地，这种位置和mpoi信息可本地缓存在ads110的永久存储设备中。
55.当adv 101沿着路线移动时，ads 110还可以从交通信息系统或服务器(traffic information system or server，tis)获得实时交通信息。注意，服务器103-104可以由第三方实体操作。可替换地，服务器103-104的功能可以与ads110集成。基于实时交通信息、mpoi信息和位置信息，以及由传感器系统115检测或感测的实时局部环境数据(例如，障碍物、对象、附近车辆)，ads110可规划最佳路线，并例如经由控制系统111根据规划路线驾驶车辆101，以安全且高效地到达指定目的地。
56.图3a和3b是示出根据一个实施例的与adv一起使用的自主驾驶系统的示例的框图。系统300可以被实现为图1的adv 101的部分，包括但不限于ads 110、控制系统111和传感器系统115。参考图3a-3b，ads 110包括但不限于定位模块301、感知模块302、预测模块303、决策模块304、规划模块305、控制模块306、路由模块307和制动意图模块。
57.模块301-308中的一些或全部可以以软件、硬件或其组合实现。例如，这些模块可被安装在永久存储设备352中，加载到存储器351中，并由一个或多个处理器(未示出)执行。注意，这些模块中的一些或全部可以通信地耦接到图2的车辆控制系统111的一些或全部模块或与之集成。模块301-308中的一些可以被集成在一起作为集成模块。
58.定位模块301确定adv 300的当前位置(例如，利用gps单元212)并管理与用户的行程或路线有关的任何数据。定位模块301(也称为地图和路线模块)管理与用户的行程或路线有关的任何数据。用户可以例如经由用户接口登录并指定行程的起始位置和目的地。定位模块301与adv 300的其他组件交流诸如地图和路线信息311，以获得与行程有关的数据。例如，定位模块301可以从位置服务器和地图与poi(mpoi)服务器获得位置和路线数据。位置服务器提供位置服务，以及mpoi服务器提供地图服务和某些位置的poi，它们可作为地图和路线数据311的部分被缓存。当adv 300沿着路线移动时，定位模块301还可以从交通信息系统或服务器获得实时交通信息。
59.基于由传感器系统115提供的传感器数据和由定位模块301获得的定位信息，由感知模块302确定对周围环境的感知。感知信息可以表示普通驾驶员将感知到的驾驶员正在驾驶的车辆周围的情况。感知可包括车道配置、交通灯信号、例如以对象形式的另一车辆、行人、建筑物、人行横道或其它交通相关标志(例如，停止标志、让步标志)等的相对位置。车道配置包括描述一个或多个车道的信息，诸如，例如车道的形状(例如，直的或弯曲的)、车道的宽度、道路中的车道数量、单向或双向车道、合并或分离车道、驶出车道等。
60.感知模块302可包括计算机视觉系统或计算机视觉系统的功能，以处理和分析由一个或多个相机捕获的图像，以便识别adv的环境中的对象和/或特征。对象可包括交通信号、车行道边界、其他车辆、行人和/或障碍物等。计算机视觉系统可使用对象识别算法、视频跟踪和其它计算机视觉技术。在一些实施例中，计算机视觉系统可以映射环境、跟踪对
象、以及估计对象的速度等。感知模块302还可基于由诸如雷达和/或lidar的其他传感器提供的其他传感器数据检测对象。
61.对于每个对象，预测模块303预测对象将在环境下表现什么。鉴于一组地图/路线信息311和交通规则312，基于感知在时间点的驾驶环境的感知数据执行预测。例如，如果对象是在相反方向上的车辆并且当前驾驶环境包括十字路口，则预测模块303将预测车辆将可能直线向前移动还是转弯。如果感知数据指示十字路口没有交通灯，则预测模块303可以预测车辆在进入十字路口之前可能必须完全停止。如果感知数据指示车辆当前处于仅左转弯车道或仅右转弯车道，则预测模块303可预测车辆将更可能分别进行左转弯或右转弯。
62.对于每个对象，决策模块304作出关于如何处理该对象的决策。例如，对于特定对象(例如，在交叉路线中的另一车辆)以及描述该对象的元数据(例如，速度、方向、转向角)，决策模块304决定如何遇到该对象(例如，超车、让行、停止、通过)。决策模块304可根据一组规则，诸如交通规则或驾驶规则312作出这些决策，这组规则可存储于永久存储设备352中。
63.路由模块307被配置为提供从起点到目的地点的一条或多条路线或路径。对于例如从用户接收到的从起始位置到目的地位置的给定行程，路由模块307获得路线和地图信息311并且确定从起始位置用以到达目的地位置的所有可能的路线或路径。路由模块307可以为其确定的从起始位置用以到达目的地位置的每条路线生成地形图形式的参考线。参考线是指没有来自诸如其它车辆、障碍物或交通状况的其它者的任何干扰的理想路线或路径。也就是说，如果在道路上没有其它车辆、行人或障碍物，则adv应该精确地或紧密地跟随参考线。然后，地形图被提供给决策模块304和/或规划模块305。决策模块304和/或规划模块305检查所有可能的路线，以鉴于由其它模块提供的其它数据(诸如来自定位模块301的交通状况、由感知模块302感知的驾驶环境和由预测模块303预测的交通状况)选择和修改最佳路线中的一个。取决于在时间点的特定驾驶环境，用于控制adv的实际路径或路线可以接近或不同的于由路由模块307提供的参考线。
64.基于对于每个感知的对象的决策，规划模块305使用由路由模块307提供的参考线作为基础规划用于adv的路径或路线以及驾驶参数(例如，距离、速度和/或转向角)。也就是说，对于给定对象，决策模块304决策对该对象做什么，而规划模块305确定如何做。例如，对于给定对象，决策模块304可以决策经过对象，而规划模块305可以确定是在对象的左侧还是右侧经过。规划和控制数据由规划模块305生成，包括描述车辆101在下一个移动周期(例如，下一个路线/路径段)中将如何移动的信息。例如，规划和控制数据可指示车辆101以30英里每小时(mph)的速度移动10米，然后以25mph的速度改变到右车道。
65.基于规划和控制数据，控制模块306通过根据由规划和控制数据限定的路线或路径向车辆控制系统111发送适当的命令或信号控制和驾驶adv。规划和控制数据包括足够的信息以沿着路径或路线在不同的时间点使用适当的车辆设置或驾驶参数(例如，油门、制动、转向命令)将车辆从路线或路径的第一点驾驶到第二点。
66.在一个实施例中，规划阶段在多个规划周期(也称为驾驶周期，诸如在100毫秒(ms)的每个时间间隔内)内执行。对于每个规划周期或驾驶周期，将基于规划和控制数据发出一个或多个控制命令。也就是说，对于每100ms，规划模块305规划下一个路线段或路径段，例如包括目标位置和adv到达目标位置所需的时间。可替换地，规划模块305还可指定具体速度、方向和/或转向角等。在一个实施例中，规划模块305为下一预定的时间段，诸如5秒
规划路线段或路径段。对于每个规划周期，规划模块305基于在先前周期中规划的目标位置规划用于当前周期(例如，下一个5秒)的目标位置。然后控制模块306基于当前周期的规划和控制数据生成一个或多个控制命令(例如，油门、制动、转向控制命令)。
67.注意，决策模块304和规划模块305可以集成为集成模块。决策模块304/规划模块305可包括导航系统或导航系统的功能，以确定用于adv的驾驶路径。例如，导航系统可以确定一系列速度和方向航向，以影响adv沿着基本上避开感知的障碍物的路径的移动，同时大体使adv沿着通向最终目的地的基于车行道的路径前进。目的地可以根据经由用户接口系统113的用户输入而被设置。当adv在操作时，导航系统可以动态地更新驾驶路径。导航系统可以并入来自gps系统的数据和一个或多个地图，以便确定用于adv的驾驶路径。
68.图4是示出根据一个实施例的制动意图模块308的示例的框图。制动意图模块308可以检测操作员应用制动控制的意图。在一个实施例中，制动意图模块308可以包括踏板行程确定器模块401、马达致动确定器模块402、阈值确定器模块403、偏差模块404、检测意图模块405、取消ad事件模块406和制动踏板观察模块407。踏板行程确定器模块401可以通过从制动助力器的制动踏板行程传感器获得测量读数来确定和观察踏板行程距离传感器值。马达致动确定器模块402可以确定制动助力器中的马达的马达致动位置，该马达致动传感器电子地控制来自马达致动传感器的制动踏板行程距离。阈值确定器模块403可以使用所测得的马达致动位置从映射表中获得映射值，诸如图3a的映射表313，并计算出阈值。阈值可以对应于踏板行程距离传感器值需要超过以记录操作员干预的阈值，或者对应于踏板行程距离传感器值与致动位置的差值需要超过以记录操作员干预的阈值。偏差模块404可以确定制动踏板行程传感器、致动位置和阈值中的任何一个的偏差值。检测意图模块405可以使用偏差值检测操作员干预。取消ad事件模块406可以取消向ad发出或等待发出的ad事件。在这里，ad事件可以包括加速请求、驾驶转向请求、信号请求、减速请求等。制动踏板观察模块407可以确定观察到的制动踏板行程值。参照图5-14进一步描述模块401-407的操作。
69.图5示出了车辆的液压制动系统500的表示。车辆制动系统500可以包括前桥制动回路2和后桥制动回路3，用于使用处于液压下的制动流体致动用于adv的车轮的车轮制动装置(未示出)。制动回路2、3可连接到主制动缸4，该主制动缸4由制动液贮存容器5提供制动液。主制动缸4内的主制动缸活塞可通过制动踏板6操作。
70.在一个实施例中，制动系统500包括制动力助力器10，该制动力助力器10耦合在制动踏板6和主制动缸4之间。助力器10可以包括电动马达11、机械变速箱12和电子控制单元(ecu)14。ecu 14可以表示微控制器，其控制助力器10的致动。助力器10可以增强操作员施加的制动控制。例如，由操作员施加的制动踏板行程距离可以由踏板行程传感器7测量。踏板行程传感器7的信号可以传输到助力器10的ecu 14，使机械变速箱12的齿轮旋转，从而推动施加的制动踏板，并且使主制动缸4处的液压制动压力增加。在一个实施例中，电动马达11的致动位置可以通过致动传感器13来测量。
71.制动液可在每个制动回路2、3中携带，并供应给车辆车轮的制动设备(未示出)。制动液压系统可以进一步包括液压泵(未示出)，以控制制动液压系统的液压制动压力。
72.对于自主驾驶模式，ads可以通过向助力器10的ecu 14发送信号以引起机械变速箱12的齿轮旋转并致动主制动缸4的活塞来请求制动控制(例如，踏板行程距离)。此外，制动控制系统可以从助力器10的ecu 14获取传感器值，以获得行程传感器7和/或致动传感器
13的测量。
73.虽然用制动液液压描述了车辆制动液压系统，但实施例不限于流体液压制动器。例如，可以使用电子制动系统来代替流体液压制动系统。
74.图6a是示出根据一个实施例的制动控制系统600的示例的框图。制动控制系统600可以是经过修改的制动系统(例如，信号p1被路由到制动意图模块308)，该系统根据ad事件或来自p1的制动踏板传感器信号来致动制动器。例如，当检测到操作员干预时，制动控制系统600可以取消ad事件，并为清除ads的事件队列缓冲区，并根据将在p1检测到的操作员的手动制动操作来致动制动器。当未检测到操作员干预时，制动控制系统600可根据ad事件来致动制动器。
75.在一个实施例中，制动控制系统600可包括制动意图模块308、制动系统605和制动致动器606。制动意图模块308可以接收制动踏板传感器值p1、制动致动器位置传感器值a1和ads信号ad1，并确定发给制动系统605的信号m1。当制动意图模块308检测到操作员干预时，m1可以表示p1，或者当制动意图模块308检测到非干预自主驾驶操作时，m1可以表示ad1。测量致动位置值a1的致动传感器可以与制动致动器606相关联，例如，致动位置传感器与adv的自主驾驶系统(ads)处于反馈回路中。
76.图6b是示出根据一个实施例的制动踏板观察模块407的示例的框图。如图所示，制动踏板观察模块407可以接收来自踏板行程传感器p1、压力请求ad1、致动器信息a1(例如，致动器的位置、应用于致动器的功率、致动器的状态(开、关等)、车辆状态651(例如，加速、减速等)和ad套件653的输入。使用输入的组合，制动踏板观察模块407可以确定观察到的制动踏板距离值655。观察到的制动踏板距离值655可以对应图8中的803、图9中的903、图10中的1003、图11中的1103、图12中的1203。
77.在一些实施例中，制动控制系统600可以在软件、硬件或其组合中实现。例如，制动控制系统600的软件部分可以安装在永久存储设备352中，加载到存储器351中，并由一个或多个处理器(未示出)执行。注意，制动控制系统600可以通信耦合到图2中的车辆控制系统111的部分或全部模块和/或图3a中的模块301-308或与之集成。
78.图8是示出根据一个实施例在减速请求期间检测制动干预的示例800的框图。操作制动意图/干预检测可通过图4的操作员意图模块308或图6a的制动控制系统执行。如图8所示，当ads请求制动操作时，ads请求减速的ad事件，并且ad事件可被模块308接收。ad事件的请求的踏板行程控制801可以用一条向上的斜坡曲线表示，其中请求的是时间t3之前的目标控制值target。如图所示，当请求的踏板行程距离值801等于观察到的踏板行程距离值803时，制动系统在时间＝t6时达到稳态。致动位置805可以显示为滞后于观察到的踏板行程距离值803。
79.在此场景中，操作员通过在时间t4和t5之间按下制动踏板来干预制动控制。在一个实施例中，制动控制系统通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值803在预定的时间段内突然具有大的变化(delta)来检测操作员的干预。例如t4可以对应规划周期1，并且t5可以对应规划周期2。在规划周期1和规划周期2之间，当测量到的踏板行程距离的delta值大于预定阈值时，控制系统可以检测到操作员已进行干预，例如，踩下制动踏板。规划周期1-2可以对应两个连续的规划周期(一个规划周期可以是10ms或更大)，或者也可以对应任意两个不连续的规划周期。在一个实施例中，制动控制系统确定观察到的制动踏板行程值
与原始踏板行程传感器值的偏差高于预定阈值(例如0.1)，并响应于确定偏差高于此预定阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。
80.在另一个实施例中，制动控制系统通过确定观察到的制动踏板行程传感器值803减去马达致动器值805在确定的时间段内大于阈值来检测操作员干预。例如，在时间＝t4.5(例如，规划周期)时，系统可以确定制动踏板行程传感器值为7，以及马达致动器值为2.8。使用马达致动器值2.8，系统可以确定阈值为2.7。阈值可以通过使用映射表确定，诸如图13a中的映射表1300。使用确定的阈值，系统可以确定观察到的制动踏板行程传感器值减去马达致动器值大于阈值，例如，7-2.8》2.7。因此，系统检测到操作员已经干预。在这种情况下，操作员干预/意图可以在控制信号上升的时间段内被稳健地检测到，例如，从时间t0到t6。
81.参考图13a，映射表1300可以参考adv(例如adv 101)收集的历史数据值，没有任何操作员干预。映射表1300可以对应于存储在图3a的映射表313中的特定目标踏板行程距离。历史数据值可以包括踏板行程距离值1305和致动位置值1307。阈值1309可以计算为：踏板行程距离1305-致动位置值1307+预定值(例如0.5)。在另一个实施例中，可以使用公式计算阈值，其中踏板行程距离和致动位置值表示为y＝a*x+b的线性曲线或y＝a*x^2+b*x+c的二次曲线或其他曲线。图13b以图表曲线示出了踏板行程距离值1305，致动位置值1307，以及阈值1309。
82.图9是示出根据一个实施例在制动保持期间检测制动意图的实施例900的框图。示例900可以对应于图8中的示例800。如图9所示，在时间t1到t2，ads请求制动保持，并且制动保持通过请求的制动踏板行程值901与传感器观察器观察到的踏板行程值903大致相同而反映出来。在一个实施例中，在制动保持期间，制动控制系统可以通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值903在预定时间段内突然以预定量改变来检测操作员干预。例如，t1可以对应规划周期1并且t2可以对应规划周期2。当在规划周期1和规划周期2之间的时间内，观察到的踏板行程距离903的变化大于预定阈值(例如0.5)时，控制系统可以检测到操作员已进行干预，例如，踩下制动踏板。规划周期1-2可以对应两个连续的规划周期(每个规划周期为100ms)，或者任意两个不连续的规划周期。
83.在另一个实施例中，制动控制系统通过确定在某个预定时段(例如，0.02s)内所观察到的制动踏板行程传感器值903大于所请求的制动踏板行程值901减去预定阈值(例如，0.5)来检测操作员干预。例如，在时间＝t1时，系统可以确定请求的制动踏板行程传感器值901为目标值，并且观察到的制动踏板行程传感器值903约为目标值。因此，目标》目标-0.5并且系统确定操作员进行了干预。
84.图10是示出根据一个实施例在制动释放期间检测制动意图的示例1000的框图。示例1000可以对应图8中的示例800。如图10所示，对于制动释放ad事件，ads请求释放制动控制。所请求的控制信号1001的特征代表下斜坡曲线，而观察到的踏板行程传感器值1003和测量到的致动位置传感器值1005遵循1001的下斜坡曲线。
85.在一个实施例中，制动控制系统通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值1003在预定的时间段内突然有大的变化(delta)来检测操作员干预。例如，t7可以对应规划周期1以及t8可以对应规划周期2。当在规划周期1和规划周期2之间的时间内，测量到的踏板行程距离的delta值大于预定阈值(例如，0.5)时，控制系统可以检测到操作员已进行干预，例
如，踩下制动踏板。规划周期1-2可以对应两个连续的规划周期(每个规划周期为100ms)，或者任意两个不连续的规划周期。
86.在另一个实施例中，制动控制系统通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值1003减去马达致动器值1005大于阈值来检测操作员干预。例如，在时间＝t7.5(规划周期)时，系统可以确定制动踏板行程传感器值为5，以及马达致动器值为2.4。使用马达致动器值2.4，系统可以推断并确定阈值约为2.8。阈值可以使用图13a中的映射表1300确定。使用确定的阈值，系统可以确定制动踏板行程传感器值减去马达致动器值大于阈值，例如，5-2.4》2.8。因此，系统检测到操作员已经干预。
87.图11是示出根据一个实施例具有两个或多个制动控制压力的减速请求期间检测制动意图的示例1100的框图。示例1100可以表示图8中的示例800。如图11所示，ads在时间＝t0时请求减速，并且请求的踏板行程值1101代表上斜坡曲线。观察到的踏板行程值1103遵循请求的踏板行程值1101相应上升。在上升过程中，操作员连续两次或两次以上踩下制动控制，表示意图接管车辆的手动操作。在此情景中，制动控制系统可以如下检测操作员干预。
88.在一个实施例中，制动控制系统通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值1103在预定的时间段内，例如在t4和t5之间，或t5和t9之间突然有大的变化(delta)来检测操作员干预。例如，t4可以对应规划周期1，t5可以对应规划周期2以及t9可以对应规划周期3。当在规划周期1与规划周期2之间或规划周期2与规划周期3之间，观察到的踏板行程距离的delta值大于预定阈值时，控制系统可以检测到操作员已进行干预，例如，踩下制动踏板。规划周期1-3可以对应三个连续的规划周期(规划周期为100ms)，或者也可以对应任意三个不连续的规划周期。在一个实施例中，两个制动控制接合可以被检测为单独的操作员干预。
89.图12是示出根据一个实施例在倾斜减速请求期间检测制动意图的示例1200的框图。示例1200可以表示图9中的示例900。如图12所示，ads经由信号1201请求踏板行程值作为斜坡曲线。由于ad请求表示斜坡曲线，因此观察到的踏板行程值1203相应地遵循请求的曲线1201。在此场景中，可以与示例900类似地检测操作员意图。
90.例如，在一个实施例中，制动控制系统可以通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值1203在预定时间段内突然以预定量变化来检测操作员干预。例如，t4可以对应规划周期1，并且t5可以对应规划周期2。当在规划周期1和规划周期2之间的时间内观察到的踏板行程距离1203的变化大于预定阈值(例如，0.5)时，制动控制系统可以检测到操作员已进行干预，例如，按下制动踏板。规划周期1-2可以对应两个连续的规划周期(每个规划周期为100ms)，或者也可以对应任意两个不连续的规划周期。
91.在另一个实施例中，制动控制系统通过确定所观察到的制动踏板行程传感器值1203大于所请求的制动踏板行程值1201减去预定阈值(例如，0.5)来检测操作员干预。例如，在时间＝t4时，系统可以确定请求的制动踏板行程传感器值1201等于目标值(target)，并且观察到的制动踏板行程传感器值1203近似于目标值。因此，target》target-0.5，并且系统确定操作员进行了干预。
92.图14是示出根据一个实施例检测操作员制动意图的方法的流程图。过程1400可以通过处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括软件、硬件或它们的组合。例如，过程1400可由图1的制动意图模块308执行。
93.在块1401，处理逻辑基于自主驾驶车辆(adv)的制动踏板行程传感器确定制动踏板行程值。在块1403，处理逻辑基于adv的致动传感器确定制动致动位置。
94.在块1405，处理逻辑基于制动致动位置确定第一阈值(图13a的阈值1309)。在块1407，处理逻辑确定制动踏板行程值与制动致动位置的偏差高于第一阈值。在块1409，响应于确定偏差高于第一阈值，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。请参见图8中的示例800。
95.在一个实施例中，响应于检测到操作员应用制动控制的意图，处理逻辑取消adv的自主驾驶系统的自主驾驶事件以将驾驶操作返回给操作员。
96.在一个实施例中，第一阈值是与adv的制动致动位置成比例的动态阈值，其中动态阈值是基于映射表确定的，诸如图13a的映射表1300。
97.在一个实施例中，当adv的自主驾驶系统请求adv减速时，执行确定制动踏板行程值与制动致动位置的偏差高于第一阈值。
98.在一个实施例中，处理逻辑确定在第一规划周期和第二规划周期之间的制动踏板行程值的变化高于预定阈值。响应于确定制动踏板行程值的变化高于预定阈值，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。参见图8中的示例800和/或图10中的示例1000。
99.在一个实施例中，处理逻辑确定在第二规划周期和第三规划周期之间的制动踏板行程值的变化高于预定阈值。响应于确定制动踏板行程值的变化在第一、第二或第三规划周期的任何之间高于预定阈值(例如0.3)，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。参见图11的示例1100。
100.在一个实施例中，处理逻辑确定制动踏板行程值高于adv的自主驾驶系统所请求的制动踏板行程值。响应于确定制动踏板行程值高于所请求的制动踏板行程值，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。参见图9的示例900和/或图12的示例1200。
101.在一个实施例中，致动传感器处于adv的自主驾驶系统(ads)的反馈环路中。在一个实施例中，致动传感器包括捕获制动助力器(助力器10)的致动马达(马达11)的位置的传感器(图5中的传感器13)。在一个实施例中，处理逻辑测量来自制动踏板行程传感器的信号，并测量来自制动助力器的电子控制单元(ecu)的致动传感器的信号，以确定操作员应用制动控制的意图。
102.图15是示出根据另一个实施例检测操作员制动意图的方法的流程图。过程1500可以通过处理逻辑来执行，该处理逻辑可以包括软件、硬件或它们的组合。例如，过程1500可由图1中的制动意图模块308执行。
103.在块1501，处理逻辑确定分别对应于第一和第二规划周期的自主驾驶车辆(adv)的第一和第二制动踏板行程值。
104.在块1503，处理逻辑确定第一和第二制动踏板行程值之间的差值。在块1505，响应于确定第一和第二制动踏板行程值之间的差值高于预定阈值，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。参见图8中的示例800。
105.在一个实施例中，响应于检测到操作员应用制动控制的意图，处理逻辑进一步取消adv的自主驾驶系统的自主驾驶事件以将驾驶操作返回给操作员。
106.在一个实施例中，处理逻辑基于adv的致动传感器确定制动致动位置。处理逻辑确定第一制动踏板行程值与制动致动位置的偏差高于第一阈值。响应于确定偏差高于第一阈
值，处理逻辑检测到操作员应用制动控制的意图。参见图8中的示例800。
107.在一个实施例中，第一阈值是与adv的制动致动位置成比例的动态阈值，其中动态阈值基于映射表确定。
108.在一个实施例中，当adv的自主驾驶系统已请求adv减速时，执行确定第一和第二制动踏板行程值之间的delta。参见图8中的示例800。
109.注意，如上所示和所述的一些或所有组件可以用软件、硬件或其组合实现。例如，这些组件可以被实现为安装并存储在永久存储设备中的软件，软件可以由处理器(未示出)加载并执行在存储器中以执行贯穿本技术所述的过程或操作。可替换地，这些组件可被实现为被编程或嵌入到专用硬件中的可执行代码，专用硬件诸如集成电路(例如，专用ic或asic)、数字信号处理器(dsp)或现场可编程门阵列(fpga)，可执行代码可经由来自应用的对应驱动器和/或操作系统访问。此外，这些组件可以被实现为处理器或处理器内核中的特定硬件逻辑，作为经由一个或多个特定指令软件组件可访问的指令集的一部分。
110.已经关于对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示呈现了前述详细描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们的工作实质传达给本领域的其他技术人员的方式。算法在这里并且通常被认为是导致期望结果的自洽操作序列。这些操作是需要对物理量进行物理操纵的那些操作。
111.然而，应当记住的是，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标记。除非特别声明，否则从以上讨论中显而易见的是，应当理解的是，在整个说明书中，使用诸如所附权利要求书中所阐述的术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，所述计算机系统或类似电子计算设备将计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操纵和变换成计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备内的类似地表示为物理量的其它数据。
112.本公开的实施例还涉及用于执行本文的操作的装置。这种计算机程序存储在非瞬态计算机可读介质中。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机制。例如，机器可读(例如，计算机可读)介质包括机器(例如，计算机)可读存储介质(例如，只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备)。
113.在前述附图中描述的过程或方法可以由包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、软件(例如，体现在非暂时性计算机可读介质上)或两者的组合的处理逻辑来执行。尽管以上根据一些顺序操作描述了过程或方法，但是应当理解的是，可以以不同的顺序执行所述的一些操作。此外，一些操作可以并行地而不是顺序地执行。
114.本公开的实施例不是参考任何特别编程语言描述的。将了解，可使用各种编程语言实施如本文所述的本公开的实施例的教示。
115.在前述说明书中，已经参考本公开的具体示例性实施例描述了本公开的实施例。显然，在不背离如所附权利要求书中所阐述的本公开的更宽的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

技术特征：
1.一种检测操作员制动意图的方法，包括：基于自主驾驶车辆(adv)的制动踏板行程传感器确定制动踏板行程值；基于所述adv的致动传感器确定制动致动位置；基于所述制动致动位置确定第一阈值；确定所述制动踏板行程值与所述制动致动位置的偏差高于所述第一阈值；以及响应于确定所述偏差高于所述第一阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。2.如权利要求1中所述的方法，进一步包括响应于检测到操作员应用制动控制的意图，取消所述adv的自主驾驶系统的自主驾驶事件以将驾驶操作返回给操作员。3.如权利要求1中所述的方法，其中所述第一阈值是与所述adv的制动致动位置成比例的动态阈值，其中所述动态阈值基于映射表确定。4.如权利要求1中所述的方法，其中当所述adv的自主驾驶系统已请求所述adv减速时，确定所述制动踏板行程值与所述制动致动位置的偏差高于所述第一阈值。5.如权利要求1中所述的方法，进一步包括：确定在第一规划周期和第二规划周期之间的所述制动踏板行程值的变化高于预定阈值；以及响应于确定所述制动踏板行程值的变化高于所述预定阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。6.如权利要求5中所述的方法，进一步包括：确定在第二规划周期和第三规划周期之间的所述制动踏板行程值的变化高于所述预定阈值；以及响应于确定所述制动踏板行程值的变化在所述第一规划周期、所述第二规划周期或所述第三规划周期中的任何之间高于所述预定阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。7.如权利要求1中所述的方法，进一步包括：确定所述制动踏板行程值高于所述adv的自主驾驶系统所请求的制动踏板行程值；以及响应于确定所述制动踏板行程值高于所请求的制动踏板行程值，检测到操作员应用制动控制的意图。8.如权利要求7中所述的方法，其中所述致动传感器在所述adv的自主驾驶系统(ads)的反馈回路中。9.如权利要求1中所述的方法，其中所述致动传感器包括捕获制动助力器的致动马达的位置的传感器。10.如权利要求1中所述的方法，进一步包括测量来自所述制动踏板行程传感器的信号和测量来自制动助力器的电子控制单元(ecu)的所述致动传感器的信号，以确定操作员应用制动控制的意图。11.一种检测操作员制动意图的方法，包括：确定分别对应于第一规划周期和第二规划周期的自主驾驶车辆(adv)的第一和第二制动踏板行程值；确定所述第一和第二制动踏板行程值之间的差值；以及响应于确定所述第一和第二制动踏板行程值之间的所述差值高于预定阈值，检测到操
作员应用制动控制的意图。12.如权利要求11中所述的方法，进一步包括响应于检测到操作员应用制动控制的意图，取消所述adv的自主驾驶系统的自主驾驶事件以将驾驶操作返回给操作员。13.如权利要求11中所述的方法，进一步包括：基于所述adv的致动传感器确定制动致动位置；确定所述第一制动踏板行程值与所述制动致动位置的偏差高于第一阈值；以及响应于确定所述偏差高于所述第一阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。14.如权利要求13中所述的方法，其中所述第一阈值是与所述adv的制动致动位置成比例的动态阈值，其中所述动态阈值基于映射表确定。15.如权利要求11中所述的方法，其中当所述adv的自主驾驶系统已请求所述adv减速时，执行确定所述第一和第二制动踏板行程值之间的差值。16.一种非暂时性机器可读介质，其中存储有指令，当所述指令由处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至10中任一项或权利要求11至15中任一项所述的方法的操作。17.一种数据处理系统，包括：处理器；以及存储器，耦接到处理器并存储指令，当由处理器执行所述指令时，使所述uc护理期执行如权利要求1至10中任一项或权利要求11至15中任一项所述的方法的操作。18.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至10中任一项或权利要求11至15中任一项所述的方法的操作。

技术总结
公开了检测操作员制动意图的方法及系统。制动控制系统基于自主驾驶车辆(ADV)的制动踏板行程传感器和马达致动传感器确定制动踏板行程值和制动致动位置。制动控制系统基于制动致动位置确定第一阈值。制动控制系统确定观察到的制动踏板行程值与制动致动位置或原始制动踏板传感器值的偏差高于第一阈值，并响应于确定偏差高于第一阈值，检测到操作员应用制动控制的意图。通过这种方式，可以在稳定状态之前检测到制动干预，并且对操作员干预的检测是稳健和可靠的。稳健和可靠的。稳健和可靠的。


技术研发人员：袁保平 孙天佳 申耀明
受保护的技术使用者：百度(美国)有限责任公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/26