相關(guān)申請

本申請要求享有2014年12月30日提交的美國臨時申請?zhí)?2/097,868的權(quán)益，該美國臨時申請的完整內(nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的實施例涉及機動車控制系統(tǒng)的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明的一些實施例涉及駕駛員輔助系統(tǒng)和駕駛員接口設(shè)備。

駕駛員輔助系統(tǒng)，諸如例如自適應(yīng)巡航控制和自動車道改變系統(tǒng)，已經(jīng)成功地部署到市場以增加駕駛員舒適性和安全性。隨著這些駕駛員輔助系統(tǒng)在精密化方面中的進(jìn)展，更少的駕駛員交互可以是必需的。在一些情況下，駕駛員輔助系統(tǒng)可以針對行程的部分是完全自動化的。相應(yīng)地，對于行程的至少某個部分，駕駛員的角色已經(jīng)從主動駕駛員的角色改變到乘客的角色。高度自動化的車輛允許駕駛員將控制移交給自動化車輛并且在駕駛的同時進(jìn)行其它任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

采用自適應(yīng)巡航控制或自動化駕駛特征的車輛系統(tǒng)可以提供在顯示器上示出的用戶接口，所述用戶接口為用戶/駕駛員提供關(guān)于正在由自動化系統(tǒng)執(zhí)行的操作的信息。然而，一些高級自動化車輛系統(tǒng)在自動化車輛系統(tǒng)的正常操作期間可能要求來自用戶/駕駛員的極少或沒有交互。而是，為用戶/駕駛員提供具有詳細(xì)反饋信息的圖形用戶接口的一個功能和目的是允許用戶/駕駛員感受到對車輛操作的更加舒適的“放手”控制和將車輛的操作移交給自動化系統(tǒng)。

新手用戶/駕駛員可能要求關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)和正在由自動化車輛系統(tǒng)執(zhí)行的操作的大量信息以便發(fā)展對自動化系統(tǒng)的信任并且信服自動化系統(tǒng)正在安全且適當(dāng)?shù)剡\轉(zhuǎn)。另一方面，更加有經(jīng)驗的用戶/駕駛員可能已經(jīng)發(fā)展了顯著程度的信任并且可能偏好具有更少信息的更簡單的用戶接口。

本發(fā)明的一些實施例提供了一種用于配備有一個或多個自動化車輛系統(tǒng)的車輛的自適應(yīng)用戶接口。自適應(yīng)用戶接口基于來自用戶/駕駛員的反饋而改變顯示在用戶接口上的信息的格式和詳細(xì)水平。在一些實施例中，自適應(yīng)系統(tǒng)配置成由用戶/駕駛員手動調(diào)節(jié)。在其它實施例中，自適應(yīng)系統(tǒng)配置成監(jiān)視一個或多個傳感器并且查明駕駛員的壓力水平以評估駕駛員是否關(guān)于正在用戶接口上顯示的信息水平感到舒適。

在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于具有自動車輛系統(tǒng)的車輛的自適應(yīng)用戶接口系統(tǒng)。自適應(yīng)用戶接口系統(tǒng)包括顯示器和電子控制器。控制器配置成生成指示自動車輛系統(tǒng)的操作的圖形用戶接口，在顯示器上輸出圖形用戶接口，監(jiān)視駕駛員的舒適水平的指標(biāo)，并且基于所監(jiān)視的指標(biāo)而確定何時駕駛員關(guān)于自動車輛系統(tǒng)的操作感到不舒適。響應(yīng)于確定駕駛員關(guān)于自動車輛系統(tǒng)的操作感到不舒適，電子控制器修改圖形用戶接口以提供增加的詳細(xì)水平。

本公開的其它方面將通過詳細(xì)描述和隨附各圖的考慮而變得明顯。

附圖說明

圖1是依照一些實施例的自主車輛控制系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)包括靜態(tài)圖標(biāo)的第一詳細(xì)水平的圖1的自主車輛控制系統(tǒng)所顯示的用戶接口。

圖3是根據(jù)包括靜態(tài)圖標(biāo)和動態(tài)指示物的第二詳細(xì)水平的圖1的自主車輛控制系統(tǒng)所顯示的用戶接口。

圖4是根據(jù)包括所檢測的車輛的動態(tài)二維視圖和交通數(shù)據(jù)的第三詳細(xì)水平的圖1的自主車輛控制系統(tǒng)所顯示的用戶接口。

圖5是根據(jù)包括所檢測的車輛的動態(tài)三維視圖和交通數(shù)據(jù)的第四詳細(xì)水平的圖1的自主車輛控制系統(tǒng)所顯示的用戶接口。

圖6是由圖1的自主車輛控制系統(tǒng)實現(xiàn)的用于提示用戶/駕駛員其關(guān)于用戶接口的當(dāng)前顯示詳細(xì)水平的舒適水平的方法的流程圖。

圖7是由圖1的自主車輛控制系統(tǒng)實現(xiàn)的用于自動檢測用戶舒適水平并且用于相應(yīng)地調(diào)節(jié)用戶接口的詳細(xì)水平的方法的流程圖。

具體實施方式

在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實施例之前，要理解到，本發(fā)明在其應(yīng)用方面不受限于在以下描述中闡述或在隨附各圖中圖示的組件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實施例并且能夠以各種方式實踐或?qū)嵤?/p>

而且，要理解的是，本文所使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，并且不應(yīng)當(dāng)被視為是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其變型的使用意指涵蓋此后列出的項目及其等同物以及附加項目。術(shù)語“安裝”、“連接”和“耦合”被寬泛地使用，并且涵蓋直接和間接安裝、連接和耦合二者。另外，“連接”和“耦合”不限于物理或機械連接或耦合，并且可以包括電氣連接或耦合，無論是直接的還是間接的。而且，電子通信和通知可以使用任何已知的手段來執(zhí)行，包括有線連接、無線連接等。

還應(yīng)當(dāng)指出的是，多個基于硬件和軟件的設(shè)備以及多個不同的結(jié)構(gòu)組件可以用于實現(xiàn)本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)指出的是，多個基于硬件和軟件的設(shè)備以及多個不同的結(jié)構(gòu)組件可以用于實現(xiàn)本發(fā)明。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的實施例可以包括硬件、軟件和電子組件或模塊，所述硬件、軟件和電子組件或模塊出于討論的目的可以被圖示和描述為如同組件的大部分獨自實現(xiàn)在硬件中。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，并且基于該詳細(xì)描述的閱讀，將認(rèn)識到，在至少一個實施例中，本發(fā)明的基于電子的方面可以實現(xiàn)在可由一個或多個處理器執(zhí)行的軟件（例如存儲在非暫時性計算機可讀介質(zhì)）中。照此，應(yīng)當(dāng)指出的是，多個基于硬件和軟件的設(shè)備以及多個不同的結(jié)構(gòu)組件可以用于實現(xiàn)本發(fā)明。例如，本說明書中所描述的“控制單元”和“控制器”可以包括一個或多個處理器、包括非暫時性計算機可讀介質(zhì)的一個或多個存儲器模塊、一個或多個輸入/輸出接口和連接組件的各種連接（例如系統(tǒng)總線）。

圖1是自主車輛控制系統(tǒng)10的一個示例性實施例的框圖。如以下更加特別描述的，自主車輛控制系統(tǒng)10可以安裝在車輛（未示出）上或者集成到其中，并且自主地駕駛車輛。應(yīng)當(dāng)指出的是，在隨后的描述中，術(shù)語“自主車輛”和“自動化車輛”不應(yīng)當(dāng)被視為是限制性的。所述術(shù)語以通用方式使用以指代自主或自動化駕駛車輛，所述車輛擁有變化的自動程度（即，車輛配置成以來自駕駛員的有限輸入，或者在一些情況下，沒有來自駕駛員的輸入而駕駛自身）。本文所描述的系統(tǒng)和方法可以供能夠部分或完全自主操作、由駕駛員手動控制或二者的某種組合的任何車輛使用。

在所圖示的示例中，自主車輛控制系統(tǒng)10包括電子控制器12、車輛控制系統(tǒng)14、傳感器16、一個或多個外部車輛相機18、收發(fā)器20和顯示器22。自主車輛控制系統(tǒng)10的組件連同其它各種模塊和組件通過或借由一個或多個控制或數(shù)據(jù)總線電氣耦合到彼此，所述一個或多個控制或數(shù)據(jù)總線使得能夠?qū)崿F(xiàn)其間的通信。鑒于本文所描述的發(fā)明，控制和數(shù)據(jù)總線用于各種模塊和組件之間的互連以及用于各種模塊和組件之中的通信的使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是已知的。在可替換的實施例中，自主車輛控制系統(tǒng)10的組件中的一些或全部可以使用合適的無線模態(tài)（例如bluetooth^tm或近場通信）通信耦合。為了便于描述，圖1中圖示的自主車輛控制系統(tǒng)10包括前述組件中的每一個的一個?？商鎿Q的實施例可以包括每一個組件的一個或多個，或者可以排除或組合一些組件。根據(jù)本文所描述的方法，電子控制器12控制車輛控制系統(tǒng)14、傳感器16、（多個）外部相機18、收發(fā)器20、顯示器22以自主地控制車輛。在一些實施例中，電子控制器12通過向車輛控制系統(tǒng)14、傳感器16、外部相機18、收發(fā)器20、顯示器22傳輸控制信號或指令來控制這些設(shè)備和系統(tǒng)。

電子控制器12包括電子處理器24（例如微處理器、專用集成電路等）、存儲器26和輸入/輸出接口28。存儲器26可以由一個或多個非暫時性計算機可讀介質(zhì)構(gòu)成，并且至少包括程序存儲區(qū)域和數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。程序存儲區(qū)域和數(shù)據(jù)存儲區(qū)域可以包括不同類型的存儲器的組合，諸如只讀存儲器（“rom”）、隨機存取存儲器（“ram”）（例如動態(tài)ram（“dram”）、同步dram（“sdram”）等）、電可擦除可編程只讀存儲器（“eeprom”）、閃速存儲器、硬盤、sd卡或其它合適的磁性、光學(xué)、物理或電子存儲器設(shè)備。電子處理器24耦合到存儲器26和輸入/輸出接口28。電子處理器24發(fā)送和接收信息（例如從存儲器26和/或輸入/輸出接口28），并且通過執(zhí)行能夠存儲在存儲器26或另一非暫時性計算機可讀介質(zhì)中的一個或多個軟件指令或模塊來處理信息。軟件可以包括固件、一個或多個應(yīng)用、程序數(shù)據(jù)、篩選器、規(guī)則、一個或多個程序模塊和其它可執(zhí)行指令。電子處理器24配置成從存儲器26檢索并且執(zhí)行（除其它事物之外）軟件以用于自主車輛控制和用于執(zhí)行如本文所描述的方法。

輸入/輸出接口28從電子控制器12外部的設(shè)備傳輸和接收信息（例如通過一個或多個有線和/或無線連接），所述設(shè)備諸如車輛控制系統(tǒng)14、傳感器16、外部相機18、收發(fā)器20和顯示器22。輸入/輸出接口28接收用戶輸入，提供系統(tǒng)輸出或二者的組合。如本文所描述的，來自車輛的駕駛員或乘客的用戶輸入可以通過一個或多個人機接口組件來提供，所述人機接口組件包括例如觸摸屏顯示器22、麥克風(fēng)或按鈕/控件。輸入/輸出接口38還可以包括其它輸入和輸出機制，為了簡要起見，在本文中未描述所述其它輸入和輸出機制，并且其可以實現(xiàn)在硬件、軟件或二者的組合中。

應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管圖1圖示了僅單個電子處理器24、存儲器26和輸入/輸出接口28，但是電子控制器12的可替換的實施例可以包括多個處理單元、存儲器模塊和/或輸入/輸出接口。還應(yīng)當(dāng)指出的是，自主車輛控制系統(tǒng)10可以包括其它電子控制器，每一個包括與電子控制器12類似并且類似配置的組件。在一些實施例中，電子控制器12部分或整個地實現(xiàn)在半導(dǎo)體（例如現(xiàn)場可編程門陣列[“fpga”]半導(dǎo)體）芯片上。類似地，本文所描述的各種模塊和控制器可以實現(xiàn)為個體的控制器，如所圖示的，或者實現(xiàn)為單個控制器的組件。在一些實施例中，可以使用方案的組合。

電子處理器24使用輸入/輸出接口28來向車輛控制系統(tǒng)14發(fā)送信息或命令并且從其接收信息或命令（例如通過車輛通信總線，諸如can總線）。車輛控制系統(tǒng)14包括組件（例如致動器、馬達(dá)和控制器）以控制多個車輛系統(tǒng)（例如剎車、轉(zhuǎn)向和引擎功率輸出）。為了簡要起見，將不更加詳細(xì)地描述車輛控制系統(tǒng)14。電子處理器24配置成操作車輛控制系統(tǒng)14以自主地駕駛車輛。在一些實施例中，對于整個行程，車輛控制系統(tǒng)14被控制以自動駕駛自主車輛而沒有駕駛員介入或輸入。在其它實施例中，車輛控制系統(tǒng)14被控制以針對行程的一個或多個部分而駕駛車輛，并且針對行程的一個或多個部分而允許或要求駕駛員手動操作車輛。

圖2-5圖示了可以被選擇性地輸出到顯示器28的用戶接口的各種示例。每一個用戶接口包括不同的信息水平并且可以基于駕駛員的偏好或自動地基于由傳感器16檢測到的可以指示駕駛員壓力或不舒適的指示物而選擇性地顯示。

例如，圖2的用戶接口圖示了指示自動車輛系統(tǒng)活動還是不活動的靜態(tài)圖標(biāo)201。圖2的用戶接口提供非常少的動態(tài)信息并且通常將不被新手駕駛員所偏好，所述新手駕駛員不熟悉自動化車輛系統(tǒng)或關(guān)于自動化車輛系統(tǒng)感到不舒適。然而，更有經(jīng)驗且熟悉自動化車輛系統(tǒng)的駕駛員可能偏好圖2的用戶接口的簡單性。

圖3圖示了可以在顯示器28上選擇性輸出的用戶接口的另一示例。該用戶接口包括指示自動化車輛系統(tǒng)活動還是不活動的靜態(tài)圖標(biāo)301，并且還包括動態(tài)指示物303。在該示例中，動態(tài)指示物303包括指示由駕駛員設(shè)置到在前車輛的所計算的時間間隙的分段條形圖。如同圖2的示例，圖3中的用戶接口僅示出系統(tǒng)的激活/去激活，并且還包括由駕駛員做出的設(shè)定，但是其不基于實際檢測到的駕駛條件而顯示信息。

圖4圖示了可以在顯示器28上示出的更加詳細(xì)且動態(tài)的用戶接口的又一示例。取代于僅僅提供靜態(tài)指示物，圖4的用戶接口提供指示周邊環(huán)境的動態(tài)細(xì)節(jié)。圖4的用戶接口提供車輛401和當(dāng)前被車輛401占用的駕駛車道403的模擬俯視圖。在各種構(gòu)造和實現(xiàn)中，駕駛員車道的位置和形狀可以基于例如由（多個）外部相機18捕獲的圖像數(shù)據(jù)和/或基于如由全球定位/衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)指示的預(yù)定地圖信息而確定。

除了顯示車輛401和駕駛車道403之外，圖4的用戶接口圖示了所顯示的車輛401周圍的圓形指示物405。圓形指示物405的大小可以基于用戶的預(yù)設(shè)駕駛偏好來定義，并且在一些構(gòu)造中可以在另一車輛或障礙物在車輛401的某個所定義的距離內(nèi)逼近時改變顏色。圖4的用戶接口還顯示由自動車輛系統(tǒng)檢測到的其它車輛407的圖形表示。該用戶接口包括顯示各種信息和警告的符號指示物409，并且還包括可以由駕駛員用于手動調(diào)節(jié)用于車輛的偏好和設(shè)定（包括用戶接口顯示設(shè)定）的下拉菜單411。

圖5圖示了甚至比以上討論的其它示例更加詳細(xì)的又一用戶接口。在圖5的詳細(xì)視圖中，顯示器圖示了車輛501周邊的環(huán)境，包括例如路面、行進(jìn)路徑503以及附近物體和其它車輛507。再一次，用戶接口還顯示車輛的圖形表示周圍的圓形圖標(biāo)505。然而，不同于圖4的示例，圖5的用戶接口在三維透視渲染中顯示圖形圖像，并且可以包括來自外部相機18的實際圖像數(shù)據(jù)而不是圖形表示。利用圖4的用戶接口，駕駛員被告知車輛的傳感器和相機正在檢測什么。駕駛員可以信服車輛已經(jīng)檢測到和確認(rèn)車輛周邊中的相關(guān)物體。

此外，圖5的用戶接口的詳細(xì)視圖圖示了自動化駕駛車輛的狀態(tài)，例如各種傳感器、電子控制單元、致動器（例如剎車、轉(zhuǎn)向和引擎）以及其它車輛硬件的功能。顯示器還圖示了當(dāng)前由車輛規(guī)劃的車輛操縱以及當(dāng)前正由自動車輛系統(tǒng)執(zhí)行的操縱。例如，圖5的詳細(xì)視圖可以配置成當(dāng)發(fā)生操縱時或之前，示出車道改變、在十字路口轉(zhuǎn)彎、筆直駕駛等。

自適應(yīng)用戶接口系統(tǒng)配置成修改顯示器上的信息類型和量以適配于駕駛員的偏好。在一些實現(xiàn)中，控制器經(jīng)由用戶接口詢問駕駛員該駕駛員期望有多少信息。用戶接口向駕駛員提供尋求分組成諸如低、中或高之類的類別的信息的多個問題。在一些實現(xiàn)中，控制器配置成詢問關(guān)于特定顯示項目的問題。問題可以在車輛啟動時或者基于時間/英里數(shù)間隔而呈現(xiàn)。

圖6圖示了用于基于向車輛的駕駛員提出的問詢而調(diào)節(jié)用戶接口的顯示設(shè)定的一個方法。系統(tǒng)通過以音頻形式通過車輛的揚聲器輸出問題而開始（步驟601）。第一個問題詢問駕駛員他們是否想要改變當(dāng)前顯示模式（步驟603）。系統(tǒng)針對來自駕駛員的響應(yīng)而監(jiān)視輸入接口（例如麥克風(fēng)、按鈕或觸摸屏顯示器）。如果駕駛員響應(yīng)“否”，則系統(tǒng)不對在顯示器上示出的用戶接口做改變（步驟605）。系統(tǒng)然后在再次提示用戶關(guān)于其顯示偏好之前等待所定義的時間段或英里數(shù)流逝（步驟607）。

然而，如果駕駛員指示他們想要改變顯示模式（步驟603），系統(tǒng)進(jìn)一步問詢駕駛員想要使用戶接口提供更多細(xì)節(jié)還是更少細(xì)節(jié)（步驟613）。如果駕駛員以“更多”響應(yīng)，系統(tǒng)修改用戶接口以適配于請求（步驟611）。如果駕駛員以“更少”響應(yīng)，系統(tǒng)相應(yīng)地修改用戶接口以適配于該請求（步驟613）。

在一些實現(xiàn)中，自適應(yīng)用戶接口系統(tǒng)配置成響應(yīng)于駕駛員反饋而循環(huán)通過一系列預(yù)配置的用戶接口配置。例如，如果自適應(yīng)用戶接口系統(tǒng)當(dāng)前正在示出圖4的用戶接口，并且駕駛員指示他們想要更不詳細(xì)的用戶接口，系統(tǒng)將把用戶接口改變成圖3中圖示的配置。相反，如果駕駛員指示他們想要更多細(xì)節(jié)，系統(tǒng)將適配成顯示圖5的用戶接口。

隨著時間過去，當(dāng)駕駛員變得熟悉自動化系統(tǒng)并且關(guān)于自動化系統(tǒng)感到舒適，控制器自動減少呈現(xiàn)在顯示器上的信息的量。系統(tǒng)還可以使得顯示器向駕駛員指示當(dāng)前未被顯示但是如果期望的話可用的信息。

在其它實現(xiàn)中，取代于或附加于提示駕駛員以得到有意識的/主動的反饋（如圖6中所圖示的），系統(tǒng)配置成監(jiān)視駕駛員的自主反應(yīng)并且相應(yīng)地自動修改用戶接口。例如，控制器從一個或多個“駕駛員壓力傳感器”16接收數(shù)據(jù)，所述駕駛員壓力傳感器16可以監(jiān)視心率、皮膚電導(dǎo)或其它生理駕駛員條件。來自這些傳感器的數(shù)據(jù)然后被處理以評估駕駛員的壓力水平。系統(tǒng)然后基于所檢測到的駕駛員的壓力水平而增加或減少顯示器上的信息量。

圖7圖示了用于監(jiān)視駕駛員的壓力水平并且用于相應(yīng)地自動適配用戶接口的方法的一個示例。系統(tǒng)針對指示駕駛員的壓力水平（例如心率）的信號而監(jiān)視傳感器（步驟701）。如果來自傳感器的信號指示壓力/痛苦（步驟703），系統(tǒng)自動增加提供在顯示器上的詳細(xì)水平（步驟705）。系統(tǒng)然后在再次評估壓力水平之前等待所定義的時間段或英里數(shù)（步驟707）。

相反，如果傳感器不指示痛苦水平（步驟703），系統(tǒng)進(jìn)行檢查以查看是否自從顯示器上一次被修改以來已經(jīng)流逝了所定義的時間段（步驟709），并且如果是這樣，自動降低用戶接口中的詳細(xì)水平（步驟711）。然而，如果用戶接口最近已經(jīng)被修改（步驟709），系統(tǒng)繼續(xù)在用戶接口中顯示相同的詳細(xì)水平。以此方式，系統(tǒng)不僅自動響應(yīng)于駕駛員的舒適水平，而且最終力圖在駕駛員變得關(guān)于車輛系統(tǒng)的自動操作感到更加舒適時降低提供在用戶接口中的詳細(xì)水平。

要理解的是，以上描述的特定示例是說明性的，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其它實現(xiàn)是可能的。例如，取代于在安裝于車輛的內(nèi)部儀表板上的屏幕上示出用戶接口，用戶接口可以通過儀表組、抬頭顯示器、中央控制臺、移動設(shè)備（例如智能電話或平板電腦）或可穿戴設(shè)備（例如手表）輸出。同樣地，圖2-5中圖示的特定用戶接口僅僅是幾個示例——其它實現(xiàn)可以取決于例如自動化車輛系統(tǒng)的類型和操作而包括更多、更少或不同的細(xì)節(jié)。

因此，除其它事物之外，本發(fā)明提供了用于自主車輛的駕駛狀態(tài)指示物。在隨附權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。