控制自主车辆的行为的装置和方法与流程

控制自主车辆的行为的装置和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求保护于2020年10月20日提交的韩国申请号10-2020-0136228的权益，通过引用将其申请特此结合在此。
技术领域
3.本公开涉及一种用于控制自主车辆的行为的装置及其方法。


背景技术：

4.通常，自主车辆可以控制包括转向设备的各种设备，以识别其自身的道路环境、判断行驶情形、并且将预定的行驶路径从当前位置移至目标位置。
5.该自主车辆可以配备有自主紧急制动(aeb)、前向碰撞警告系统(fcw)、自适应巡航控制(acc)、车道偏离警告系统(ldws)、车道保持辅助系统(lkas)、盲点检测(bsd)、后端碰撞警告系统(rcw)、以及智能停车辅助系统(spas)。
6.相应地，自主车辆可以识别周围车辆和行驶车道、在行驶过程中可以保持与前行车辆的特定距离、可以保持当前行驶车道、或可以根据情形改变行驶车道。
7.同时，当涉及驾驶员时(例如，当驾驶员操作制动踏板、加速器踏板、或方向盘时)，自主车辆可以将对自主车辆的控制权直接转移给驾驶员。
8.当自主车辆在自主驾驶模式下行驶时，因为驾驶员不关心驾驶，所以驾驶员不能完全判断周围的行驶情形。当在这种情形下涉及驾驶员时，可能引起事故(与周围车辆碰撞)。
9.因此，根据控制自主车辆的行为的常规技术，当在自主驾驶模式下行驶中涉及驾驶员时，可以在自主车辆的行为中反映驾驶员的操作量(例如，制动量、加速量、或转向量)。
[0010]“背景”部分中所描述的主题仅用于方便说明并且可以包括除本领域技术人员所熟知的相关领域之外的主题。


技术实现要素：

[0011]
本公开涉及一种用于控制自主车辆的行为的装置及其方法。具体实施方式涉及这样一种技术，即，在自主车辆在自主驾驶模式下行驶时，当行驶中涉及驾驶员时，防止与周围障碍物(例如，车辆、摩托车、行人、自行车、或道路设施)发生碰撞。本公开的实施方式能够在保持通过现有技术实现的优点完整的同时解决现有技术中所出现的问题。
[0012]
本公开的实施方式提供一种用于控制自主车辆的行为的装置及其方法，在自主车辆在自主模式下行驶时，当行驶中涉及驾驶员时，能够预测由于驾驶员的操作量(例如，制动量、加速量、或转向量)而引起与周围车辆发生的碰撞，并且调整(改变)驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞，由此防止由于行驶中涉及驾驶员而引起的交通事故。
[0013]
通过本公开的实施方式所解决的技术问题并不局限于上述所述问题，并且本公开所属领域的技术人员从下列描述中能够清晰地理解此处未提及的任意其他技术问题。此
外，能够易于理解的是，通过所附技术方案中要求保护的方式及方式的组合实现本公开的实施方式中的目标和特征。
[0014]
根据本公开的实施方式，用于控制自主车辆的行为的装置可以包括：输入设备，接收驾驶员对自主车辆的行为的操作量；和控制器，在自主车辆在自主车辆模式下行驶时，当通过输入设备接收驾驶员的操作量时，基于驾驶员的操作量预测与周围车辆的碰撞并且调整驾驶员的操作量来防止与周围车辆的碰撞。
[0015]
根据本公开的实施方式，控制器可以基于正在行驶的自主车辆设置安全区，以防止与周围车辆发生碰撞。
[0016]
根据本公开的实施方式，输入设备可以接收来自转向角传感器的驾驶员的转向量。
[0017]
根据本公开的实施方式，控制器可以基于驾驶员的转向量预测自主车辆的行驶路径、当遵循所预测的行驶路径时判断自主车辆是否偏离安全区、并且调整驾驶员的转向量来防止自主车辆偏离安全区。
[0018]
根据本公开的实施方式，输入设备可以从制动踏板位置传感器(bps)接收驾驶员的制动量。
[0019]
根据本公开的实施方式，控制器可以基于驾驶员的制动量预测自主车辆的位置、判断自主车辆的预测的位置是否在安全区之外、并且调整驾驶员的制动量来防止自主车辆的位置在安全区之外。
[0020]
根据本公开的实施方式，输入设备可以从加速器踏板位置传感器(aps)接收驾驶员的加速量。
[0021]
根据本公开的实施方式，控制器可以基于驾驶员的加速量预测自主车辆的位置、判断自主车辆的预测的位置是否在安全区之外、并且调整驾驶员的加速量来防止自主车辆的位置在安全区之外。
[0022]
根据本公开的实施方式，当自主车辆定位在安全区内时，控制器可以通过调整驾驶员的操作量而将对自主车辆的控制权转移给驾驶员。
[0023]
根据本公开的实施方式，当针对驾驶员的操作量进行调整的总时间超过参考时间时，控制器可以将对自主车辆的控制权转移给驾驶员。
[0024]
根据本公开的另一实施方式，用于控制自主车辆的行为的方法可以包括：当自主车辆在自主驾驶模式下行驶时，经由输入设备接收驾驶员对自主车辆的行为的操作量；并且由控制器基于驾驶员的操作量预测与周围车辆的碰撞来调整驾驶员的操作量，以防止与周围车辆发生碰撞。
[0025]
根据本公开的实施方式，可以基于正在行驶的自主车辆而设置安全区，以防止与周围车辆发生碰撞。
[0026]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：接收来自转向角传感器的驾驶员的转向量。
[0027]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：基于驾驶员的转向量预测自主车辆的行驶路径、当遵循所预测的行驶路径时判断自主车辆是否偏离安全区、并且调整驾驶员的转向量来防止自主车辆是否偏离安全区。
[0028]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：从bps接收驾驶员的制动量。
[0029]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：基于驾驶员的制动量预测自主车辆的位置；判断自主车辆的预测的位置是否在安全区之外；并且调整驾驶员的制动量，以防止自主车辆的位置在安全区之外。
[0030]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：从aps接收驾驶员的加速量。
[0031]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：基于驾驶员的加速量预测自主车辆的位置；判断自主车辆的预测的位置是否在安全区之外；并且调整驾驶员的加速量，以防止自主车辆的位置在安全区之外。
[0032]
根据本公开的实施方式，方法可以包括：当自主车辆定位在安全区内时，由控制器通过调整驾驶员的操作量而将对自主车辆的控制权转移给驾驶员。
[0033]
根据本公开的实施方式，方法可以进一步包括：当针对驾驶员的操作量进行调整的总时间超过参考时间时，由控制器将对自主车辆的控制权转移给驾驶员。
附图说明
[0034]
从结合所附附图展开的下列细节描述中，本公开的实施方式的上述及其他目标、特征、以及优点将变得更为显而易见，其中：
[0035]
图1是示出根据本公开的实施方式的自主车辆的配置的示图；
[0036]
图2a是示出根据本公开的实施方式的自主车辆的行为控制装置的框图；
[0037]
图2b是示出根据本公开的实施方式的设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器的细节框图；
[0038]
图3示出了根据本公开的实施方式的由设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器设置的安全区；
[0039]
图4是示出根据本公开的实施方式的设置在调整驾驶员的转向量的自主车辆的行为控制装置中的控制器的过程的示图；
[0040]
图5是示出根据本公开的实施方式的设置在调整驾驶员的制动量的自主车辆的行为控制装置中的控制器的过程的示图；
[0041]
图6是示出根据本公开的实施方式的设置在调整驾驶员的加速量的自主车辆的行为控制装置中的控制器的过程的示图；
[0042]
图7是示出用于控制根据本公开的实施方式的自主车辆的行为的方法的流程图；并且
[0043]
图8是示出执行用于控制根据本公开的实施方式的自主车辆的行为的方法的计算系统的框图。
具体实施方式
[0044]
在下文中，将参考示例性附图对本公开的一些实施方式进行详细描述。在将参考标号添加至各个附图中的部件时，应注意，即使在其他附图上显示，也以相同的标号表示相同或等同的部件。进一步地，在描述本公开的实施方式时，为了不使本公开的实质不必要地模糊，将省去对熟知特征或功能的细节描述。
[0045]
此外，在根据本公开的实施方式的部件的下列描述中，可以使用术语
‘
第一’、
‘
第二’、
‘
a’、
‘
b’、
‘
(a)’、以及
‘
(b)’。这些术语仅旨在区分一个部件与另一部件，并且术语并不
限制组成部件的性质、序列、或顺序。此外，除非另有限定，否则，此处使用的所有术语，包括技术或科技术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同含义。通常使用字典中所定义的这些术语应被视为具有与相关技术领域中的上下文含义等同的含义并且不应被视为具有理想或过度形式的含义，除非在本技术中明确限定具有该含义。
[0046]
图1是示出根据本公开的实施方式的自主车辆的配置的示图。
[0047]
如图1中示出的，根据本公开的实施方式的自主车辆可以包括用于控制自主车辆的行为的装置(行为控制装置或行为控制设备)100、传感器200、导航系统300、自主驾驶系统400、制动系统500、驾驶系统600、以及转向系统700。
[0048]
在自主车辆在自主模式下行驶时，当行驶中涉及驾驶员时，行为控制装置100可以通过本公开的实施方式中的配置预测由于驾驶员的操作量(例如，制动量、加速量、或转向量)而引起与周围车辆的碰撞，并且可以调整(改变)驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞。
[0049]
传感器200可以包括光检测和测距(lidar)传感器、摄像机、和/或射频检测和测距(radar)传感器。在这种情况下，将作为环境传感器的类型的lidar传感器安装在自主车辆中，以在旋转的同时在所有的方向上应用激光束，并且基于反射光束的返回时间测量反射器的位置坐标。摄像机可以捕获包括定位在自主车辆的周围的障碍物(车辆、摩托车、行人、自行车、以及道路设施)的图像。radar传感器通过在应用电磁波之后接收从物体反射的电磁波而测量到物体的距离和物体的方向。radar传感器可以安装在自主车辆的前保险杠和后部上而识别长距离物体并且可以几乎不受天气的影响。
[0050]
导航系统300包括：gps接收器，接收来自卫星的全球定位系统(gps)信号并且基于所接收的gps信号生成第一位置数据；航位推算(dra)传感器，基于自主车辆的行驶方向和自主车辆的速度生成第二位置数据；存储器，存储地图数据和各种信息；以及地图匹配设备，基于第一位置数据和第二位置数据估计自主车辆的位置、使所估计的自主车辆与地图数据上的链路(地图匹配尺寸或地图匹配道路)匹配、并且输出地图信息(地图匹配结果)。
[0051]
在这种情况下，通过gps接收的信号可以通过无线通信方案将自主车辆的位置信息提供至导航系统300，诸如ieee 802.11，即，电气与电子工程师(ieee)协会中所推荐的无线lan和局部包括红外通信的无线lan的无线网络的标准；ieee 802.15，即，包括蓝牙、超宽带(uwb)、或zigbee的无线个人局域网(pan)的标准；ieee 802.16，即，包括固定无线访问(fwa)的无线城域网(man)的标准；以及ieee 802.20，即，包括wibro或wimax的移动宽带无线访问(mbwa)的标准。
[0052]
自主驾驶系统400指能够执行等级3的部分自动化或等级4的高度自动化的系统。例如，自主驾驶系统400可以是从自主车辆的前部的图像数据中获得路线数据和/或通过雷达数据获得前方物体的距离信息的前方信息检测器、基于变速器的输出轴的每分钟转数(rpm)测量行驶车辆速度的车速检测器、在方向盘操纵时检测转向角的变化的转向角检测器、以及在其中方向角之差等于或大于具体值的非并行状态下检测行驶道路的相对车道的方向角并且基于从位于前方的静态物体获得的曲线信息而校正车道信息的控制器。
[0053]
制动系统500可以包括控制自主车辆的减速度的致动器。在这种情况下，通过电子稳定控制(esc)系统可以实现致动器。制动系统500可以对制动压力进行调整，以在自主驾驶过程中遵循目标速度。
[0054]
驾驶系统600可以包括控制自主车辆的加速度的致动器。在这种情况下，通过发动机管理系统(ems)可以实现致动器。驾驶系统600可以基于从加速器踏板位置传感器(aps)输出的加速器踏板的位置值(加速器踏板的下压量)控制发动机的驱动扭矩。此外，驾驶系统600可以控制发动机的输出，以在自主驾驶模式下遵循目标速度。
[0055]
转向系统700可以包括控制自主车辆的转向的致动器。在这种情况下，通过电机驱动动力转向(mdps)可以实现致动器。
[0056]
图2a是示出根据本公开的实施方式的自主车辆的行为控制装置的框图。
[0057]
如图2a中示出的，根据本公开的实施方式，行为控制装置100可以包括存储器(即，储存器)10、互联设备20、输入设备30、以及控制器40。在这种情况下，根据本公开的实施方式，部件彼此可以组合而通过一种方式实现，或者根据行为控制装置100的再现方式，可以省去一些部件。
[0058]
关于部件，存储器10可以存储在自主车辆在自主模式下行驶的同时、当行驶中涉及驾驶员时、预测由于驾驶员的操作量(例如，制动量、加速量、或转向量)引起与周围车辆发生碰撞、并且调整(改变)驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞的过程中所需的各种逻辑、各种算法、以及各种程序。
[0059]
存储器10至少可以包括闪存存储器类型、硬盘类型、微型、卡型(例如，安全数字(sd)卡或extreme数字卡)的存储器、随机访问存储器(ram)、静态ram(sram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可擦除和可编程rom(eeprom)、磁ram(mram)、磁盘型存储器、或光盘型存储器中的一种存储介质。
[0060]
互联设备20是提供用于与传感器200、导航系统300、自主驾驶系统400、制动系统500、驾驶系统600、以及转向系统700通信、以采集各种各样的信息的接口。
[0061]
当自主车辆在自主驾驶模式下的行为涉及驾驶员时(例如，当驾驶员操作制动踏板、加速器踏板、或方向盘时)，输入设备30可以接收驾驶员的操作量。
[0062]
输入设备30可以从加速器踏板位置传感器(aps)接收加速器踏板的操作量(加速量)、并且可以从制动踏板位置传感器(bps)接收制动踏板的操作量(制动量)。此外，可以从转向角传感器输入方向盘的操作量(转向量)。
[0063]
此外，输入设备30可以通过车辆网络接收加速器踏板的操作量、制动踏板的操作量、以及方向盘的操作量。在这种情况下，车辆网络可以包括控制器局域网(can)、具有挠性数据速率的控制器局域网(can fd)、局部互连网络(lin)、flexray、面向媒体的系统传输(most)、或以太网。
[0064]
控制器40可以执行整体控制，以使得部件正常执行相应的功能。此外，控制器40可以通过硬件或软件的形式实现、并且可以通过硬件与软件的组合形式实现。优选地，控制器40可以通过微处理器实现，但本公开并不局限于此。
[0065]
具体地，控制器40可以在自主车辆在自主模式下行驶的同时、当行驶中涉及驾驶员时、预测由于驾驶员的操作量(例如，制动量、加速量、或转向量)引起与周围车辆发生碰撞、并且调整(改变)驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞的过程中执行各种控制操作。
[0066]
当通过调整驾驶员的操作量而在使得自主车辆310定位在安全区320内时(例如，见图3)，控制器40可以将对自主车辆310的控制权转移给驾驶员。
[0067]
当针对驾驶员的操作量进行调整的总时间超过参考时间(例如，30分钟)时，控制器40可以将对自主车辆310的控制权转移给驾驶员。
[0068]
当针对驾驶员的操作量进行调整的次数超过参考计数(例如，三次)时，控制器40可以将对自主车辆310的控制权转移给驾驶员。
[0069]
图2b是示出根据本公开的实施方式的自主车辆的行为控制装置的细节配置的框图。
[0070]
如图2b中示出的，根据本公开的实施方式，设置在自主车辆的行为控制装置100中的控制器40可以包括安全区设置设备41、移动路径预测设备42、偏离确定设备43、以及转向量调整设备44。
[0071]
安全区设置设备41可以基于通过传感器200获取的周围车辆的行驶信息(位置、速度、或行驶方向)、通过导航系统300获取的信息(当前位置、目的地、道路信息、或路径信息)、以及通过车辆网络获取的自主车辆310的行驶信息(速度、转向量、制动量、或加速量)设置其中不与周围车辆发生碰撞的安全区320。
[0072]
移动路径预测设备42可以基于驾驶员的转向量预测自主车辆310的行驶路径。
[0073]
当遵循由移动路径预测设备42预测的行驶路径时，偏离确定设备43可以确定自主车辆310是否偏离安全区320。
[0074]
当自主车辆310偏离安全区320时，转向量调整设备44可以调整驾驶员的转向量来防止自主车辆310偏离安全区320。
[0075]
在下文中，将参考图3至图6描述控制器40基于驾驶员的操作量预测与周围车辆的碰撞的过程。
[0076]
图3示出了根据本公开的实施方式的由设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器设置的安全区。
[0077]
如图3中示出的，设置在自主车辆的行为控制装置100中的控制器40可以基于通过传感器200获取的周围车辆的行驶信息(位置、速度、或行驶方向)、通过导航系统300获取的信息(当前位置、目的地、道路信息、或路径信息)、以及通过车辆网络获取的自主车辆310的行驶信息(速度、转向量、制动量、或加速量)设置其中不与周围车辆发生碰撞的安全区320。熟知设置安全区320的技术，因此，将省去其细节。
[0078]
图4是示出根据本公开的实施方式的设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器调整驾驶员的转向量的过程的示图。
[0079]
如图4中示出的，根据本公开的实施方式，当基于通过输入设备30输入的驾驶员的转向量控制自主车辆310的行为时，设置在自主车辆的行为控制装置100中的控制器40可以预测与周围车辆的碰撞。在这种情况下，转向量是包括转向角和保持转向角的时间的概念。
[0080]
例如，控制器40基于驾驶员的转向量预测自主车辆310的行驶路径，当遵循所预测的行驶路径时，可以判断自主车辆310是否偏离安全区320，并且当自主车辆310偏离安全区320时，可以调整驾驶员的转向量来防止自主车辆310偏离安全区320。在这种情况下，控制器40可以在调整(减少或增加)驾驶员的转向量的同时预测自主车辆310的行驶路径、可以判断与行驶路径对应的驾驶员的转向量来防止自主车辆310偏离安全区320、并且可以基于所判断的驾驶员的转向量控制自主车辆310的行为。
[0081]
图5是示出根据本公开的实施方式的设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器
调整驾驶员的制动量的过程的示图。
[0082]
如图5中示出的，根据本公开的实施方式，当控制自主车辆310的行为时，设置在自主车辆的行为控制装置100中的控制器40可以基于通过输入设备30输入的驾驶员的制动量预测与周围车辆的碰撞。在这种情况下，制动量是包括制动力和保持制动力的时间的概念。
[0083]
例如，控制器40基于驾驶员的制动量预测自主车辆310的位置，可以判断自主车辆310的预测的位置是否在安全区320之外，并且当自主车辆310的位置在安全区320之外时，可以调整驾驶员的制动量来防止自主车辆310的位置在安全区320之外。
[0084]
图6是示出根据本公开的实施方式的设置在自主车辆的行为控制装置中的控制器调整驾驶员的加速量的过程的示图。
[0085]
如图6中示出的，根据本公开的实施方式，当控制自主车辆310的行为时，设置在自主车辆的行为控制装置100中的控制器40可以基于通过输入设备30输入的驾驶员的加速量预测与周围车辆的碰撞。在这种情况下，加速量是包括加速度和保持加速度的时间的概念。
[0086]
例如，控制器40可以基于驾驶员的加速量预测自主车辆310的位置，可以判断自主车辆310的预测的位置是否在安全区320之外，并且当自主车辆310的位置在安全区320之外时，可以调整驾驶员的加速量来防止自主车辆310的位置在安全区320之外。
[0087]
图7是示出根据本公开的实施方式的用于控制自主车辆的行为的方法的流程图。
[0088]
首先，当自主车辆在自主驾驶模式下行驶时，输入设备30接收驾驶员对自主车辆的行为的操作量(701)。
[0089]
之后，控制器40基于驾驶员的操作量预测与周围车辆的碰撞并且调整驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞(702)。
[0090]
图8是示出根据本公开的实施方式的执行用于控制自主车辆的行为的方法的计算系统的框图。
[0091]
参考图8，根据本公开的实施方式，通过计算系统可以实现用于控制自主车辆的行为的方法。计算系统1000可以包括彼此经由系统总线1200而连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入设备1400、用户界面输出设备1500、存储器(即，储存装置)1600、以及网络接口1700。
[0092]
处理器1100可以是用于处理存储在存储器1300和/或存储器1600中的指令的中央处理单元(cpu)或半导体设备。存储器1300和存储器1600中的每个可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括只读rom 1310和ram 1320。
[0093]
由此，利用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块、或其组合可以直接实现结合本公开中公开的实施方式所描述的方法或算法的操作。软件模块可以寄存在存储介质(即，存储器1300和/或存储器1600)上，诸如ram存储器、闪存存储器、rom存储器、可擦除和可编程rom(eprom)、电eprom(eeprom)、寄存器、硬盘、固态驱动(ssd)、可移除盘、或压密盘-rom(cd-rom)等。示例性的存储介质可以耦合至处理器1100。处理器1100可以从存储介质中读出信息并且可以将信息写入存储介质中。可替代地，存储介质可以与处理器1100集成。处理器与存储介质可以寄存在专用集成电路(asic)中。asic可以寄存在用户终端中。可替代地，处理器和存储介质可以寄存为用户终端的独立部件。
[0094]
如上所述，根据本公开的实施方式，在用于控制自主车辆的行为的装置及其方法中，在自主车辆在自主模式下行驶时，当行驶中涉及驾驶员时，可以预测由于驾驶员的操作
量(例如，制动量、加速量、或转向量)而引起与周围车辆发生碰撞，并且可以调整(改变)驾驶员的操作量来防止与周围车辆发生碰撞，由此在驾驶中涉及驾驶员时防止发生交通事故。
[0095]
在上文中，尽管已经参考示例性实施方式和所附附图对本公开进行了描述，然而，本公开并不局限于此，而是在不偏离下列技术方案中所要求保护的本公开的实质和范围的情况下，本公开所属领域技术人员可以做出各种改造和改变。
[0096]
因此，本公开的实施方式并不旨在限制本公开的技术实质，而是仅出于示出性之目的而提供。应由所附技术方案解释本公开的保护范围，并且其全部等同物应被视为包括在本公开的范围内。