用于控制车辆的行驶的装置和方法与流程

用于控制车辆的行驶的装置和方法
1.本技术要求于2020年8月4日提交的韩国专利申请no.10-2020-0097468的优先权和权益，其全部内容通过引用纳入本文。
技术领域
2.本发明涉及用于控制车辆的行驶的装置和方法。


背景技术：

3.在自动驾驶车辆的自动驾驶模式中，存在需要在使紧急信号灯(emergency light)闪烁的同时进行车道变换的情况。例如，在3级自动驾驶中的最小风险策略(minimum risk maneuver，mrm)阶段的情况下，紧急信号灯必须闪烁，并且可以建立在行驶车道上减速并停车或变换车道至路肩并停车的策略。因此，当需要在使紧急信号灯闪烁的同时变换车道时，必须对应于情况而执行使紧急信号灯闪烁和使转向指示灯闪烁的控制。


技术实现要素：

4.本发明的一方面提供了一种用于控制车辆的行驶的装置和方法，该装置和方法能够在自动驾驶期间根据情况适当控制紧急信号灯和转向指示灯。
5.由本发明构思解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的技术人员通过以下描述将清楚地理解本文未提及的任何其它技术问题。
6.根据本发明的一方面，一种用于控制车辆的行驶的装置包括传感器和控制器，所述传感器获取车辆的行驶环境信息和车辆行驶信息，当需要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换时，所述控制器基于行驶环境信息计算与后侧车辆的碰撞时间，当进行车道变换时，所述控制器基于与所述碰撞时间和车辆行驶信息来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。
7.需要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态可以包括最小风险策略(minimal risk management，mrm)状态。
8.当控制器确定出碰撞时间小于第一时间时，所述控制器可以控制在行驶车道中使紧急信号灯闪烁的同时降低行驶速度或提高行驶速度。
9.当控制器确定出碰撞时间超过第二时间时，所述控制器可以控制在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换，所述第二时间大于第一时间。
10.当碰撞时间大于或等于第一时间并且小于或等于第二时间时，所述控制器可以控制使紧急信号灯停止闪烁并在使转向指示灯闪烁的同时进行车道变换。
11.所述控制器可以确定车道变换的进展状态是否超过阈值，当车道变换的进展状态超过阈值时，可以控制使转向指示灯停止闪烁并在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换。
12.当控制器确定出车道变换的进展状态不超过阈值时，所述控制器可以确定碰撞时间是否超过第三时间，所述第三时间大于第二时间。
13.当控制器确定出碰撞时间超过第三时间时，所述控制器可以控制使转向指示灯停止闪烁并在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换。
14.当控制器确定出碰撞时间不超过第三时间时，所述控制器可以控制在使转向指示灯闪烁的同时进行车道变换。
15.根据本发明的另一方面，一种控制车辆的行驶的方法包括：获取车辆的行驶环境信息和车辆行驶信息；当需要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换时，基于行驶环境信息计算与后侧车辆的碰撞时间；当进行车道变换时，基于所述碰撞时间和车辆行驶信息来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。
16.需要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态可以包括最小风险策略(mrm)状态。
17.所述方法可以进一步包括当确定出碰撞时间小于第一时间时，控制在行驶车道中使紧急信号灯闪烁的同时降低行驶速度或提高行驶速度。
18.所述方法可以进一步包括当确定出碰撞时间超过第二时间时，控制在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换，所述第二时间大于第一时间。
19.所述方法可以进一步包括当碰撞时间大于或等于第一时间并且小于或等于第二时间时，控制使紧急信号灯停止闪烁并在使转向指示灯闪烁的同时进行车道变换。
20.所述方法可以进一步包括确定车道变换的进展状态是否超过阈值，当车道变换的进展状态超过阈值时，控制使转向指示灯停止闪烁并在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换。
21.所述方法可以进一步包括当确定出车道变换的进展状态不超过阈值时，确定碰撞时间是否超过第三时间，所述第三时间大于第二时间。
22.所述方法可以进一步包括当确定出碰撞时间超过第三时间时，控制使转向指示灯停止闪烁并在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换。
23.所述方法可以进一步包括当确定出碰撞时间不超过第三时间时，控制在使转向指示灯闪烁的同时进行车道变换。
附图说明
24.通过结合附图进行的如下具体描述，将更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点：
25.图1是示出根据本发明的一个实施方案的用于控制车辆的行驶的装置的配置的示意图；
26.图2是示出根据本发明的一个实施方案的车道变换的进展状态的示意图；
27.图3是示出根据本发明的一个实施方案的车道变换的进展状态的示意图；
28.图4是示出根据本发明的一个实施方案的基于ttc的转向指示灯和紧急信号灯的闪烁状态的示意图；
29.图5是示出根据本发明的一个实施方案的控制车辆的行驶的方法的流程图；
30.图6是示出用于执行根据本发明的一个实施方案的方法的计算系统的示意图。
具体实施方式
31.下文将参考示例性附图对本发明的一些实施方案进行详细描述。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应该注意到，即使在其它附图上显示相同或等同的组件时，也是由相同的附图标记指定的。另外，在描述本发明的实施方案时，为了不会不必要地模糊本发明的主旨，将排除对公知特征或功能的详细描述。
32.在描述根据本发明的实施方案的组件时，可以使用诸如第一、第二、“a”、“b”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开来，并且这些术语并不限制构成组件的性质、次序或顺序。除非另有定义，否则本文中所使用全部术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属技术领域的技术人员所通常理解的含义相同的含义。通常使用的词典中所限定的术语应该理解为具有与相关技术领域的语境含义等同的含义，而不应该理解为具有理想的或过于正式的含义，除非本技术中明确这样定义。
33.图1是示出根据本发明的一些实施方案的用于控制车辆的行驶的装置的配置的示意图。
34.如图1所示，用于控制车辆的行驶的装置100可以包括传感器110、摄像机120、导航设备130和控制器140。
35.传感器110可以获取车辆的行驶环境信息和车辆行驶信息。在这种情况下，行驶环境信息可以包括在车辆的行驶期间获取的周围环境信息。根据实施方案，传感器110可以包括距离传感器、图像传感器、红外传感器等，其能够获取车辆周围的障碍物信息、驾驶员状态信息、道路信息等。此外，车辆行驶信息可以包括在车辆行驶时获取的信息。根据实施方案，传感器110可以包括车速传感器、转向角传感器、输入传感器等，其可以获取速度信息、转向信息、用户输入信息(开关输入信息)等。
36.距离传感器可以检测车辆前方的障碍物。根据实施方案，距离传感器可以检测车辆外部的物体、在前方行驶的在前车辆、道路、安装在道路周围的结构等。作为示例，距离传感器可以包括雷达和激光雷达(lidar)。
37.图像传感器可以获取车辆外部或内部的图像。根据实施方案，图像传感器可以包括ccd或cmos传感器，其获取车辆行驶的车道的车道线图像，或者车辆的前后、左右侧的图像。
38.红外传感器可以通过利用驾驶员的红外信息来检测驾驶员状态信息(驾驶员注视的分散、眼睛是否睁开或闭合)。
39.车速传感器可以指检测车辆的行驶速度的传感器，转向角传感器可以指检测方向盘的旋转扭矩的传感器，输入传感器可以指检测用户输入信息的传感器。
40.转向角传感器可以指检测方向盘的旋转扭矩的传感器。
41.输入传感器可以指检测紧急信号灯开关或转向指示灯开关的输入信息的传感器。
42.摄像机120可以包括图像传感器，并且可以包括布置在车辆的前、后、左、右的至少一个摄像机。
43.导航设备130可以包括gps接收器，其从多个卫星定位系统的卫星接收每个位置信号，并根据位置信号计算车辆的位置。导航设备130可以将在gps接收器处计算出的车辆位置与预先存储的地图数据进行映射，从用户处接收目的地信息，搜索从计算出的车辆位置到目的地的路线，并引导搜索到的路线。
44.控制器140可以用各种处理装置来实现，例如包括能够进行各种命令的操作或执行的半导体芯片的微处理器，并且基于存储在存储装置中的至少一个算法，控制器140可以控制根据本发明的实施方案的用于控制车辆的行驶的装置的整体操作。具体地，控制器140可以基于行驶环境信息来确定车辆是否处于要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态。在这种状态下，控制器140可以计算与后侧车辆的碰撞时间(time to collision)，并且可以基于碰撞时间和车辆行驶信息来控制使紧急信号灯或转向指示灯闪烁。在这种情况下，需要在使紧急信号灯闪烁的同时变换车道的车辆的状态可以包括3级自动驾驶的最小风险策略(mrm)状态。
45.根据本发明的实施方案，即使当驾驶员在车辆行驶期间介入自动驾驶以进行车道变换时，根据本发明，也可以基于与后侧车辆的碰撞时间和车辆行驶信息来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。
46.控制器140基于行驶环境信息确定车辆是否处于要在使紧急信号灯闪烁的同时变换车道的车辆状态。上述状态可以表示通过mrm使紧急信号灯闪烁并且进行车道变换的状态。例如，当驾驶控制权没有转移给驾驶员时，所述状态可以表示紧急信号灯闪烁并进行车道变换以使车辆安全停车的状态。
47.当确定出车辆状态是要在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态时，控制器140可以计算与后侧车辆的碰撞时间(time to collision，ttc)。在这种情况下，碰撞时间可以基于本车与后侧车辆之间的距离、本车速度和后侧车辆速度，以本领域公知的方案进行计算。
48.控制器140可以考虑与后侧车辆的碰撞时间和本车的位置来控制使紧急信号灯闪烁或使转向指示灯闪烁的切换。根据实施方案，控制器140可以如下表1所示控制使紧急信号灯或转向指示灯闪烁的切换。
49.(表1)
[0050][0051]
具体地，如表1所述，当确定出碰撞时间小于第一时间(其中，第一时间可以表示能够变换车道的最小碰撞时间)时，控制器140可以确定与后侧车辆的碰撞时间过短从而不可能变换车道。因此，控制器140可以在车辆行驶的车道中使紧急信号灯闪烁的同时降低车辆的行驶速度或提高行驶速度，直到达到车道变换时间点。此外，如表1所示，当确定出碰撞时间大于或等于第一时间并且小于或等于第二时间(其中，第二时间可以表示可以变换车道的最大碰撞时间)时，控制器140可以确定能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车
道，并且可以切换到转向指示灯的闪烁，从而优先引导自动驾驶车辆的车道变换的通知。因此，可以将紧急信号灯的闪烁切换到转向指示灯的闪烁，并且可以进行车道变换。
[0052]
此外，如表1所示，当控制器140确定出碰撞时间超过第二时间时，控制器140可以确定不使转向指示灯闪烁也能够在不与后侧车辆发生碰撞情况下变换车道。根据实施方案，控制器140可以控制保持紧急信号灯的闪烁。
[0053]
当转向指示灯闪烁并进行车道变换时，控制器140可以对应于车道变换的进展状态来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。详细信息将参考图2至图4描述。
[0054]
图2是示出根据本发明的一些实施方案的车道变换的进展状态的示意图。图3是示出根据本发明的另一个实施方案的车道变换的进展状态的示意图。图4是示出根据本发明的实施方案的基于ttc的转向指示灯和紧急信号灯的闪烁状态的示意图。
[0055]
如图2至图4所示，控制器140可以在本车200的车道变换期间确定车道变换的进展状态，并对应于确定结果来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。根据实施方案，控制器140可以确定本车200与车道线分离的程度是否超过阈值，以便确定车道变换的进展状态。例如，控制器140可以确定本车200是否超过参考面积或距车道线的参考距离。在这种情况下，参考面积可以表示车辆总面积的80％，并且参考距离可以表示车辆与车道线之间的距离(例如1.5m)。
[0056]
当控制器140在车道变换期间确定出本车200超过参考面积或距车道线的参考距离时，控制器140可以确定本车200的车道变换接近完成。因此，控制器140可以从转向指示灯的闪烁切换到紧急信号灯的闪烁，并且可以进行车道变换，直到车道变换完成。
[0057]
同时，当控制器140在车道变换期间确定出本车200没有超过参考面积或距车道线的参考距离时，控制器140可以确定与后侧车辆210的碰撞时间是否超过第二时间 a。在这种情况下，“a”可以表示滞后值，其设置为使得紧急信号灯的闪烁和转向指示灯的闪烁之间的切换不会重复执行。
[0058]
当控制器140在车道变换期间确定出本车200与后侧车辆210之间的碰撞时间超过第二时间 a时，控制器140可以确定不使转向指示灯闪烁也能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车道。根据实施方案，控制器140可以从转向指示灯的闪烁切换到紧急信号灯的闪烁，并进行车道变换。
[0059]
当控制器140在车道变换期间确定出本车200与后侧车辆210之间的碰撞时间不超过第二时间 a时，控制器140可以确定能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车道，并且可以切换到转向指示灯的闪烁，使得优先引导自动驾驶车辆的车道变换的通知。因此，可以将紧急信号灯的闪烁切换到转向指示灯的闪烁，并且可以进行车道变换。
[0060]
图5是示出根据本发明的一些实施方案的控制车辆的行驶的方法的流程图。
[0061]
如图5所示，在s110中，控制器140基于行驶环境信息来确定车辆状态是否是要在紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态。在这种情况下，上述状态可以表示车辆根据mrm状态在使紧急信号灯闪烁的同时进行车道变换的状态。例如，当驾驶控制权没有转移给驾驶员时，所述状态可以表示紧急信号灯闪烁并进行车道变换以使车辆安全停车的状态。控制器140可以考虑与后侧车辆的碰撞时间和本车的位置来控制使紧急信号灯闪烁或使转向指示灯闪烁的切换。
[0062]
具体地，在s120中，控制器140可以确定碰撞时间是否小于第一时间(其中，第一时
间可以表示可以变换车道的最小碰撞时间)。在s130中，当控制器140确定出与后侧车辆的碰撞时间小于第一时间(是)时，控制器140可以确定与后侧车辆的碰撞时间过短，因此不可能变换车道。因此，控制器140可以在车辆行驶的车道中使紧急信号灯闪烁的同时降低车辆的行驶速度或提高行驶速度，直到达到车道变换时间点。
[0063]
当控制器140确定出碰撞时间不小于第一时间(否)时，在s150中，控制器可以确定碰撞时间是否超过第二时间(其中，第二时间可以表示可以变换车道的最大碰撞时间)。
[0064]
在s150中，当控制器140确定出碰撞时间超过第二时间时，控制器140可以确定不使转向指示灯闪烁也能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车道。根据实施方案，在s170中，控制器140可以控制在保持紧急信号灯的闪烁的同时进行车道变换。
[0065]
同时，在s150中，当控制器140确定出碰撞时间不超过第二时间(否)时，控制器140可以确定能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下进行车道变换，并且可以切换到转向指示灯的闪烁，使得优先引导自动驾驶车辆的车道变换的通知。因此，在s160中，可以将紧急信号灯的闪烁切换到转向指示灯的闪烁，并且可以进行车道变换。
[0066]
当转向指示灯闪烁并进行车道变换时，控制器140可以对应于车道变换的进展状态来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。
[0067]
控制器140可以在本车200的车道变换期间确定车道变换的进展状态，并对应于确定结果来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁。根据实施方案，在s180中，控制器140可以确定本车200与车道线分离的程度是否超过阈值，以便确定车道变换的进展状态。在s180中，控制器140可以确定本车200是否超过参考面积或距车道线的参考距离。在这种情况下，参考面积可以表示车辆总面积的80％，并且参考距离可以表示车辆与车道线之间的距离(例如1.5m)。
[0068]
在s180中，当控制器140在车道变换期间确定出本车200超过参考面积或距车道线的参考距离(是)时，控制器140可以确定本车200的车道变换接近完成。因此，在s170中，控制器140可以从转向指示灯的闪烁切换到紧急信号灯的闪烁，并且可以进行车道变换，直到车道变换完成。
[0069]
同时，在s180中，当控制器140在车道变换期间确定出本车200没有超过参考面积或距车道线的参考距离时，控制器140可以确定与后侧车辆210的碰撞时间是否超过第二时间 a。在这种情况下，“a”可以表示滞后值，其设置为使得紧急信号灯的闪烁和转向指示灯的闪烁之间的切换不会重复执行。
[0070]
在s190中，当控制器140在车道变换期间确定出本车200与后侧车辆210之间的碰撞时间超过第二时间 a时，控制器140可以确定不使转向指示灯闪烁也能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车道。根据实施方案，在s170中，控制器140可以从转向指示灯的闪烁切换到紧急信号灯的闪烁并进行车道变换。
[0071]
在s190中，当控制器140在车道变换期间确定出本车200与后侧车辆210之间的碰撞时间不超过第二时间 a(否)时，控制器140可以确定能够在不与后侧车辆发生碰撞的情况下变换车道，并且可以切换到转向指示灯的闪烁，使得优先引导自动驾驶车辆的车道变换的通知。因此，在s160中，可以将紧急信号灯的闪烁切换到转向指示灯的闪烁，并且可以进行车道变换。
[0072]
图6是示出用于执行根据本发明的实施方案的方法的计算系统的示意图。
[0073]
参考图6，计算系统1000可以包括通过系统总线1200连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
[0074]
处理器1100可以是处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的中央处理单元(cpu)或半导体器件。存储器1300和存储装置1600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可以包括只读存储器(rom)1310和随机存储器(ram)1320。
[0075]
因此，关于本发明的实施方案描述的方法或算法的处理可以直接由处理器1100执行的硬件、软件模块或其组合来实现。软件模块可以驻留在存储介质中(即，存储器1300和/或存储装置1600)，例如ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、固态硬盘(ssd)、可拆卸磁盘或cd-rom。示例性存储介质联接至处理器1100，并且处理器1100可以从存储介质读取信息并且可以向存储介质中写入信息。在另一个方法中，存储介质可以与处理器1100集成。处理器和存储介质可以驻留在专用集成电路(asic)中。asic可以驻留在用户终端中。在另一个方法中，处理器和存储介质可以作为单独的组件驻留在用户终端中。
[0076]
根据本发明的实施方案，用于控制车辆的行驶的装置和方法可以基于与后侧车辆的碰撞时间来控制紧急信号灯或转向指示灯的闪烁，以将自动驾驶车辆的状态传递到周围环境，并且使得能够安全地自动驾驶。
[0077]
上述说明是本发明的技术精神的简单示例，并且在不脱离本发明的基本特征的情况下，本发明所属领域的技术人员可以对本发明进行各种修正和修改。
[0078]
因此，本发明公开的实施方案不限制本发明的技术精神，而是说明性的，并且本发明的技术精神的范围不受本发明的实施方案的限制。本发明的范围应当由权利要求书来解释，并且应当理解，在等同范围内的所有技术精神都落入本发明的范围内。