[发明专利]用于事故预测和辅助的智能车辆系统和控制逻辑

说明书

提出了用于越野驾驶事故预测和辅助的智能车辆系统、用于制造/操作这样的系统的方法以及与这样的系统联网的车辆。一种用于操作机动车辆的方法包括系统控制器接收指示车辆处于或进入越野地形的地理位置数据。响应于车辆地理位置数据，控制器从安装在车辆上的摄像机接收摄像机生成的图像，每个摄像机生成的图像包含车辆的（一个或多个）驱动轮和/或越野地形的表面。控制器从控制器局域网总线接收机动车辆的车辆操作特性数据和车辆动力学数据。经由卷积神经网络主干处理摄像机数据、车辆操作特性数据和车辆动力学数据，以预测在预测时间范围内在越野地形上驾驶事故的发生。系统控制器响应于所预测的驾驶事故的发生，命令驻留车辆系统执行控制操作。

技术领域

本公开总体上涉及机动车辆的控制系统。更具体地，本公开的各方面涉及用于预测越野情况下的驾驶事故的智能车辆导航系统和控制逻辑。

背景技术

当前生产的机动车辆（诸如现代汽车）可以配备有提供自动驾驶能力和导航辅助的车载电子装置网络和无线通信能力。随着车辆处理、通信和感测能力的提高，制造商坚持提供更多的自动驾驶功能，同时希望生产完全自主的“自驾”车辆，能够胜任在城市和农村场景这二者中的异构车辆类型之间进行导航。原始装备制造商（OEM）正在转向具有更高驾驶自动化水平的车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）“会说话”的汽车，所述汽车采用自主控制系统，以使得能够利用转向、车道改变、场景规划等实现车辆路由。例如，自动路径规划系统利用车辆状态和动力学传感器、地理位置信息、地图和道路状况数据以及路径预测算法，利用自动车道中心和车道改变预报来提供路线推导。

许多汽车现在配备有车载计算机导航系统，该系统利用与导航软件和地理位置地图服务合作的全球定位系统（GPS）收发器，以获得与车辆当前位置相关联的道路地势、交通和速度限制数据。例如，基于自组织网络的驾驶员辅助系统可以结合多跳地理广播V2V和V2I数据交换来使用GPS和地图数据，以促进自动车辆操纵和动力系控制。在车辆操作期间，驻留导航系统可以基于给定行程的路线起点和路线目的地之间的估计最短行驶时间或估计最短行驶距离来识别推荐行驶路线。然后，该推荐的行驶路线可以显示为地图迹线，或者显示为在地理编码和注释的地图上的逐路段驾驶方向，其具有由车载音频系统输出的任选语音命令。

发明内容

本文提出了具有用于越野驾驶事故预测和辅助的伴随控制逻辑的智能车辆导航系统，制造这样的系统的方法和用于使用这样的系统的方法，以及与这样的系统联网的机动车辆。举例来说，越野驾驶可能涉及“紧急”情况，在这种情况下，由于给定路线的独特轨迹状况（例如，主车辆卡在巨石上或树林轨迹上的泥中），使得车辆变得不可操作或不能运转。这些情况的发生可能是因为主车辆已经突破了其越野包络能力（例如，以高于额定的接近角或离去角驾驶）。提出了智能车辆系统和控制逻辑，用于通过采用例如车辆地理位置数据、遥测数据、地势数据和车辆感测数据（例如，聚焦于车身底部的摄像机）来自动预测即将到来的紧急情况。使用该数据，实施基于机器学习（ML）的模型，以估计即将到来的紧急情况的概率。在预报即将到来的紧急情况之后，越野驾驶专家可以利用越野驾驶技术向主车辆的驾驶员提供远程辅助以改善情况。专家远程助理可以从一个或多个数据源接收车辆下方和周围地形的详细3D地势网格。为了防止或纠正这种情况，远程助理可以向用户提供实时指令，或者将在没有驾驶员输入的情况下远程操作车辆。

所公开概念中的至少一些的附带益处包括智能车辆导航系统，其准确地预测越野区域中的驾驶事故，诸如越野轨道或偏远道路上的故障或翻车事故。为了便于驾驶事故预测和最小化假阳性，可以使用车载摄像机和超声波传感器数据实时生成主车辆下方的表面地势的3D网格渲染。具有高级驾驶员辅助系统（ADAS）和自主驾驶能力的许多现代汽车配备有前、后和侧向摄像机；然而，为了使得能够自动预测即将到来的越野问题，所公开的主车辆可以采用具有专用车身底部摄像机的联网传感器阵列来捕捉车辆底盘的实时图像。除了准确的事故预测之外，还公开了使用专家远程助理或智能虚拟助理来解决越野情况下的紧急事件的特征。