车辆的自主驾驶控制设备、自主驾驶控制方法和车辆系统与流程

本申请基于2017年6月16日提交的韩国专利申请号10-2017-0076850并且要求其优先权的权益，所述申请的整个内容实际上以引用的方式并入本文。

本发明涉及车辆的自主驾驶控制设备、车辆的自主驾驶控制方法和车辆系统。

背景技术：

自主驾驶系统基于相对于设定目的地确定的驾驶路线和驾驶策略来控制自主车辆。

同时，存在以下情况：其中驾驶员想要采取除了自主驾驶系统所确定的驾驶路线之外的不同路线，并且在沿着预定驾驶路线行驶时任意地改变车道。

然而，在常规自主驾驶系统中，对于包括驾驶员任意改变车道或车辆在自主驾驶时离开全局路径的情况的以下情况，未清楚建立自主车辆的驾驶策略。因此，常规自主驾驶系统试图沿着初始设定的驾驶路线控制自主车辆、或者将驾驶模式切换到手动模式，而忽略驾驶员的意图。

在本发明背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被认为是该信息形成本领域技术人员已知的相关技术的确认或任何形式的暗示。

技术实现要素：

本发明的各方面涉及提供车辆的自主驾驶控制设备，其被配置用于当车辆沿着预定路线和预定驾驶策略以自主驾驶模式行进时，在车辆通过驾驶员的意图而离开其路线的情况下，通过考虑驾驶员的意图来控制车辆；车辆的自主驾驶控制方法；以及车辆系统。

本发明概念要解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的普通技术人员将从以下描述清楚理解本文未提及的任何其他技术问题。

根据本发明的各方面，车辆的自主驾驶控制设备包括：确定装置，其确定是否发生模式切换事件以便将所述车辆的驾驶模式设置为第一模式或第二模式；路线生成装置，其在将所述第一模式设置为所述驾驶模式的情况下设置目的地并且基于所设置的目的地生成驾驶路线；以及驾驶控制装置，其在将所述第一模式设置为所述驾驶模式的情况下基于所生成的驾驶路线控制所述车辆的自主驾驶，并且在将所述第二模式设置为所述驾驶模式的情况下控制所述车辆驾驶同时维持当前的行车道。

通过驾驶员的操作生成所述模式切换事件。

在所述第一模式期间所述车辆由于驾驶员操作方向盘而离开所述驾驶路线的其目标车道的情况下，对应于所述第二模式生成模式切换事件。

通过对应于所述第一模式或所述第二模式操作模式切换按钮来生成模式切换事件。

所述路线生成装置在所述第二模式期间发生对于所述第一模式的模式切换事件的情况下，基于预定目的地相对于所述车辆的当前位置重新生成所述驾驶路线。

在所述第二模式期间，通过对应于所述第一模式操作模式切换按钮来生成模式切换事件。

在所述第二模式切换到所述第一模式的情况下，所述驾驶控制装置基于所述重新生成的驾驶路线控制所述车辆的自主驾驶。

所述路线生成装置基于所生成的驾驶路线确定所述车辆的目标车道和驾驶速度。

根据本发明的各方面，车辆的自主驾驶控制方法包括：确定是否发生模式切换事件以便将所述车辆的驾驶模式设置为第一模式；在将所述第一模式设置为所述驾驶模式的情况下，设置目的地以便基于所设置的目的地生成驾驶路线；基于所生成的驾驶路线控制所述车辆的自主驾驶；确定是否发生对应于第二模式的模式切换事件，以便将所述车辆的驾驶模式设置为所述第二模式；以及在将所述第二模式设置为所述驾驶模式的情况下，控制所述车辆驾驶同时维持当前的行车道。

根据本发明的各方面，车辆系统包括：接口装置，其从驾驶员接收指令，并且处理所述指令以便通过显示屏显示与车辆相关的驾驶状态信息；以及自主驾驶控制设备，其确定是否发生模式切换事件以便将所述车辆的驾驶模式设置为第一模式或第二模式，在将所述第一模式设置为所述驾驶模式的情况下，基于根据目的地生成的驾驶路线来控制所述车辆的自主驾驶，以及在将所述第二模式设置为所述驾驶模式的情况下，控制所述车辆驾驶同时维持当前的行车道。

根据以上内容，车辆的自主驾驶控制设备可以当所述自主车辆沿着所述预定路线和所述预定驾驶策略以所述自主驾驶模式行进时，在所述自主车辆通过所述驾驶员的意图而离开其路线的情况下，通过考虑所述驾驶员的意图来控制所述自主车辆。

本发明的方法和设备具有其他特征和优点，所述特征和优点将从附图中显而易见或者在附图中更详细阐述，并入本文和以下具体实施方式中，一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施方案的向其应用车辆的自主驾驶控制设备的车辆系统的框图；

图2、图3a和图3b是示出根据本发明的示例性实施方案的用于解释车辆的自主驾驶控制设备的操作的示例性实施方案的视图；

图4和图5是示出根据本发明的示例性实施方案的车辆的自主驾驶控制方法的流程图；以及

图6是示出根据本发明的示例性实施方案的执行自主车辆控制方法的计算系统的配置的框图。

可以理解附图不一定按比例绘制，从而呈现了说明本发明的基本原理的各种特征的稍微简化表示。将部分通过特别预期的应用和使用环境来确定如本文中公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置和形状。

在附图中，参考数字在附图的若干图中始终是指本发明的相同或等效部分。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施方案，其实例在附图中示出并且在以下进行描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但应理解本说明书不旨在将本发明限于那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方案，而且还覆盖各种替代方案、修改、等效物和其他实施方案，其可以包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

在下文中，将参考附图对本发明的各实施方案进行详细地描述。在附图中，相同的附图标记将始终用于指定相同或等效的元件。此外，将排除对众所周知的特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。

在描述本发明的实施方案的元件时，在本文中可以使用术语第1、第2、第一、第二、a、b、(a)、(b)等。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分，但不限制对应元件，与对应元件的顺序或优先级无关。除非另外定义，本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。与常用字典中定义的术语一样，这些术语被配置成解释为具有与相关领域中的语境含义相同的含义，并且不被解释为具有理想或过度正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。

图1是示出根据本发明的示例性实施方案的向其应用车辆的自主驾驶控制设备的车辆系统的框图。

参考图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆系统可以包括：接口装置10、通信装置20、存储装置30、以及车辆的自主驾驶控制设备100。

接口装置10可以包括：用于接收控制指令的输入装置、以及用于输出车辆的自主驾驶控制设备100的操作状态和结果的输出装置。

这里，输入装置可以包括按键、鼠标、操纵杆、慢进快进装置、手写笔等。此外，输入装置可以包括在显示器上实现的软键。

作为实例，输入装置可以包括对应于车辆驾驶模式(例如，第一模式、第二模式和第三模式)的模式切换按钮。

输出装置可以包括显示器和语音输出装置(包括扬声器)。显示器可以显示由车辆的自主驾驶控制设备100提供的驾驶状态信息屏幕。

在触摸检测器(例如，触摸膜、触摸片、触摸板等)设置在显示器中的情况下，显示器可以作为触摸屏操作，并且输入装置和输出装置可能以集成形式来实现。

在该情况下，显示器可以包括以下中的至少一个：液晶显示器(lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)、有机发光二极管(oled)、柔性显示器、场发射显示器(fed)、或三维(3d)显示器。

通信装置20可以包括通信模块，其支持与包括在车辆中的电气设备和控制装置和/或设置在车辆中的系统的通信接口。例如，通信模块可以将与车辆的自主驾驶控制设备100有关的驾驶状态信息传递到接口装置10和/或存储装置30。此外，通信模块可以从车辆中的导航装置接收有关目的地的位置信息以及有关基于目的地的驾驶路线的信息。

在本实施方案中，通信模块可以包括支持车辆网络通信的模块，所述车辆网络通信包括控制器局域网络(can)通信、本地互连网络(lin)通信、flex-ray通信等。

通信模块可以包括用于无线因互联网接入的模块、或用于短距离通信的模块。可以使用无线lan(wlan)、无线宽带(wibro)、wi-fi、用于微波接入的全球互通(wimax)等作为无线互联网技术，并且可以使用蓝牙、紫蜂，超宽带(uwb)、射频识别(rfid)、红外数据协会(irda)等作为短距离通信技术。

存储装置30可以存储操作车辆的自主驾驶控制设备100所需的数据和/或算法。

作为实例，存储装置30可以包括驾驶模式信息。也就是说，存储装置30可以存储手动驾驶模式、自主驾驶模式和/或半自主驾驶模式的操作的条件信息。此外，存储装置30可以存储有关在自主驾驶模式下设置的目的地的信息、以及基于目的地设置的驾驶路线信息。

此外，存储装置30可以存储用于控制自主驾驶模式或半自主驾驶模式的指令和/或算法。

在图1所示的示例性实施方案中，用于操作车辆的自主驾驶控制设备100的数据和/或算法存储在车辆系统的存储装置30中，但是单独的存储装置可以设置在车辆的自主驾驶控制设备100中以便存储数据和/或算法。

在示例性实施方案中，存储装置30可以包括存储介质，其包括随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)等。

当车辆通过来自驾驶员的输入信号切换到自主驾驶模式时，车辆的自主驾驶控制设备100可以自主地控制车辆的驾驶，以便沿着基于驾驶员所输入的目的地设置的驾驶路线来进行驾驶。

此外，当自主控制车辆的驾驶时，在驾驶员根据方向盘操作改变行车道、或者驾驶员操作模式切换按钮的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以将车辆的驾驶模式切换到半自主驾驶模式。在该情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以维持车辆的自主驾驶，并且相对于车辆在其上行驶的车道自主控制车辆的驾驶。

车辆的自主驾驶控制设备100可以响应于半自主驾驶模式期间模式的切换按钮操作，将半自主驾驶模式切换到自主驾驶模式，并且沿着基于目的地的驾驶路线自主控制车辆驾驶。

根据本发明的示例性实施方案的车辆的自主驾驶控制设备100可以在车辆中实现。在该情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以与车辆的内部控制装置整体地或者一体地形成，或者可以在作为单独装置实现之后通过单独连接装置来连接到车辆的控制装置。这里，车辆的自主驾驶控制设备100可以与车辆的发动机和电动机一起操作、或者与控制发动机或电动机的操作的控制装置一起操作。

在示例性实施方案中，车辆的自主驾驶控制设备100可以包括：控制装置110、确定装置120、路线生成装置130和驾驶控制装置140。控制装置110可以处理在车辆的自主驾驶控制设备100的元件之间传递的信号。

确定装置120可以验证车辆的当前驾驶模式并且确定是否发生模式切换事件。在发生模式切换事件的情况下，确定装置120可以响应于所发生的事件将车辆的驾驶模式确定为第一模式、第二模式或第三模式。

在示例性实施方案中，第一模式可以指示自主驾驶模式，第二模式可以指示半自主驾驶模式，并且第三模式可以指示手动驾驶模式。在该情况下，与沿着基于目的地的驾驶路线自主控制车辆驾驶的自主驾驶模式不同，半自主驾驶模式可以自主控制车辆驾驶，但可以基于车辆当前在其上行驶的车道来控制车辆驾驶。

将参考图2详细描述取决于模式切换事件的发生而切换车辆的驾驶模式的操作。

参考图2，模式切换事件可以通过驾驶员的操作而发生。换言之，当对第一模式切换按钮、第二模式切换按钮、或第三模式切换按钮进行操作时，可能发生模式切换事件。

作为实例，如操作221所表示的，在以第三模式215操作车辆的情况下操作第一模式切换按钮时；或者如操作231所表示的，在以第二模式213操作车辆的情况下操作第一模式切换按钮时，确定装置120可以将第一模式211确定为车辆的驾驶模式。因此，控制装置110可以取决于确定装置120的确定，将车辆的驾驶模式切换到第一模式211。

此外，如操作233所表示的，在以第一模式211操作车辆的情况下操作第二模式切换按钮时；或者如操作241所表示的，在以第三模式215操作车辆的情况下操作第二模式切换按钮时，确定装置120可以将第二模式213确定为车辆的驾驶模式。因此，控制装置110可以取决于确定装置120的确定，将车辆的驾驶模式切换到第二模式213。

此外，如操作223所表示的，在以第一模式211操作车辆的情况下操作第三模式切换按钮时；或者如操作243所表示的，在以第二模式213操作车辆的情况下操作第三模式切换按钮时，确定装置120可以将第三模式215确定为车辆的驾驶模式。因此，控制装置110可以取决于确定装置120的确定，将车辆的驾驶模式切换到第三模式215。这里，在车辆的驾驶模式切换到第三模式215的情况下，控制装置110可以终止自主驾驶控制设备100的操作。

同时，在驾驶员的操作满足模式切换(或模式关闭)条件的情况下，可能发生模式切换事件。

作为实例，在以下情况下确定装置120可以将第三模式215确定为车辆的驾驶模式：如操作225所表示的，在以第一模式211操作车辆时自主驾驶失败；如操作245所表示的，在以第二模式213操作车辆时自主驾驶失败；或车辆到达目的地。因此，控制装置110可以根据确定装置120的确定，将车辆的驾驶模式切换到第三模式215。这里，在车辆的驾驶模式切换到第三模式215的情况下，控制装置110可以终止自主驾驶控制设备100的操作。

此外，如操作235所示，在以第一模式211操作车辆时由于驾驶员操作方向盘而任意改变行车道的情况下，确定装置120可以将第二模式213确定为车辆的驾驶模式。因此，控制装置110可以根据确定装置120的确定，将车辆的驾驶模式切换到第二模式213。

当确定装置120将第一模式确定为车辆的驾驶模式时，路线生成装置130可以设置目的地并且基于预定目的地相对于车辆的当前位置生成驾驶路线。同时，路线生成装置130可以基于目的地生成多条路线。在该情况下，当通过来自驾驶员的输入在路线中选择一条路线时，路线生成装置130可以将所选择的路线确定为驾驶路线。

此外，在基于目的地生成(或确定)驾驶路线的情况下，路线生成装置130可以确定包括目标车道、驾驶速度等的驾驶策略。

在确定装置120将第一模式确定为车辆的驾驶模式的情况下，驾驶控制装置140可以基于由路线生成装置130生成(或确定)的驾驶路线来控制车辆驾驶。在该情况下，驾驶控制装置140可以基于所确定的驾驶策略来控制车辆驾驶。

同时，在确定装置120将第二模式确定为车辆的驾驶模式的情况下，驾驶控制装置140可以控制车辆驾驶，同时维持车辆当前在其上行驶的车道。

作为实例，在以第一模式操作的车辆由于驾驶员任意操作方向盘而离开驾驶路线或全局路径的情况下，驾驶控制装置140可以将车辆的驾驶模式切换到第二模式，以便维持车辆当前在其上行驶的车道并且控制车辆驾驶而不试图直接返回到目标驾驶路线。

在以下情况下路线生成装置130可以基于车辆的当前位置相对于预定目的地重新生成驾驶路线：由于在以第二模式控制车辆驾驶时发生了到第一模式的模式切换事件，确定装置120将第一模式确定为车辆的驾驶模式。此外，路线生成装置130可以确定关于重新生成的驾驶路线的驾驶策略。

因此，驾驶控制装置140可以基于由路线生成装置130重新生成的驾驶路线和驾驶策略来控制车辆驾驶。

图3a和图3b是示出根据本发明的示例性实施方案的用于解释车辆的自主驾驶控制设备的操作的示例性实施方案的视图。

图3a示出常规自主驾驶系统的驾驶控制操作。

如图3a所示，在以下情况下常规自主驾驶系统可以尝试返回到预定驾驶路线：在第一模式期间常规自主驾驶系统相对于基于目的地310预定的驾驶路线来控制车辆的自主驾驶时，驾驶员在“a”点处任意改变车道并且车辆达到“b”点。

在该情况下，由于“c”点处于拐角处，因此需要快速换道，并且从而车辆可能与在目标车道中行驶的其他车辆碰撞。

此外，常规自主驾驶系统可能未反映驾驶员的意图，因为即使车辆由于驾驶员想要采取除了预定驾驶路线之外的其他路线而离开其车道，也不存在与车道偏离相关的规则。

图3b示出了根据本发明的示例性实施方案的自主驾驶控制设备的驾驶控制操作。

如图3b所示，在第一模式期间自主驾驶控制设备相对于基于目的地310预定的第一驾驶路线来控制车辆的自主驾驶时，车辆在驾驶员在“a”点处任意改变车道之后到达“b”点的情况下，根据本发明的示例性实施方案的车辆的自主驾驶控制设备100可以将车辆的驾驶模式切换到第二模式，以便根据驾驶员的意图相对于车辆的当前行车道控制车辆的自主驾驶而不试图返回到预定的驾驶路线。

因此，在车辆到达“d”点时驾驶员操作第一模式切换按钮的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以将车辆的驾驶模式切换到第一模式以便基于预定目的地310生成第二驾驶路线，并且可以基于所生成的第二驾驶路线来控制车辆的自主驾驶。

在下文中，将详细描述根据本发明的示例性实施方案的自主驾驶控制设备的操作。

图4和图5是示出根据本发明的示例性实施方案的车辆的自主驾驶控制方法的流程图。

如图4所示，当驾驶模式切换到第一模式(即自主驾驶模式)(s110)时，车辆的自主驾驶控制设备100可以基于用户所输入的目的地生成驾驶路线(s120)。此外，车辆的自主驾驶控制设备100可以基于在操作s120中生成的驾驶路线来确定包括目标车道和驾驶速度的驾驶策略(s130)。

因此，基于在操作s120中生成的驾驶路线，车辆的自主驾驶控制设备100可以取决于在操作s130中确定的驾驶策略来控制车辆的自主驾驶(s140)。

在不发生模式切换事件(例如，操作模式切换按钮(s150)或手动操作方向盘(s160))的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以基于驾驶路线控制车辆的自主驾驶，直到车辆到达目的地。

在车辆到达目的地(s170)的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以关闭第一模式(s180)并且完成车辆的自主驾驶的控制。

同时，在以下情况下车辆的自主驾驶控制设备100可以执行图5的“a”之后的操作：当车辆在自主驾驶模式下基于驾驶路线时，驾驶员操作第二模式切换按钮(s150和s155)或驾驶员手动操作方向盘的(s160)。

在操作第二模式切换按钮或通过驾驶员的操作来手动操作方向盘的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以如图5所示的将车辆的驾驶模式切换到第二模式(s210)，并且可以控制车辆的自主驾驶，同时维持车辆的当前行车道(s220)。

在控制车辆的自主驾驶并且维持当前行车道时，驾驶员操作第一模式切换按钮(s230)的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以执行图4的操作s110之后的操作。在该情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以通过考虑到车辆的当前位置，基于目的地重新生成驾驶路线。

同时，在基于当前行车道控制车辆的自主驾驶时发生自主驾驶终止事件(s240)的情况下，车辆的自主驾驶控制设备100可以关闭第二模式(s250)并且完成车辆的自主驾驶的控制。

作为实例，在以下情况下车辆的自主驾驶控制设备100可以关闭第二模式：当基于当前行车道控制车辆的自主驾驶时，驾驶员操作车辆的第三模式切换按钮或加速器。

根据本实施方案的如上所述操作的自主驾驶控制设备100可以在一个包括存储器和处理每个操作的处理器的独立硬件中实现，并且可以作为至少一个或多个处理器来驱动，同时包括在其他硬件(例如，微处理器或通用计算机系统)中。此外，根据本实施方案的如上所述操作的自主驾驶控制设备100的控制装置110、确定装置120、路径生成装置130和驾驶控制装置140可以被实现为一个或多个处理器。

图6是示出根据本发明的示例性实施方案的执行车辆的自主驾驶控制方法的计算系统的配置的框图。

参考图6，计算系统1000可以包括至少一个处理器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，其通过总线1200彼此连接。

处理器1100可以是用于处理存储器1300和/或存储装置1600中存储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中的每一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可以包括只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram)。

因此，参考说明书中包括的实施方案描述的方法或算法的操作可以通过硬件模块、软件模块或其组合来直接实现并由处理器1100执行。软件模块可以驻留在存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)上，所述存储介质包括ram、闪速存储器、rom、可擦除可编程rom(eprom)、电子epromeeprom)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、或只读光盘(cd-rom)。存储介质可以联接到处理器1100。处理器1100可以从存储介质读出信息，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。集成的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。可替代地，集成的处理器和存储介质可以作为用户终端的单独部件驻留。

虽然已经参考实施方案描述了本发明，但对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。

为了便于在所附权利要求中进行说明和准确定义，术语“上(upper)”、“下(lower)”、“内(internal)”、“外(outer)”、“以上(up)”、“以下(down)”、“上(upper)”、“下(lower)”，“向上(upwards)”、“向下(downwards)”、“前(front)”、“后(rear)”、“背(back)”、“内侧(inside)”、“外侧(outside)”、“向内(inwardly)”、“向外(outwardly)”、“内部(internal)”、“外部(external)”、“内(internal)”、“外(outer)”、“向前(forwards)”、“向后(backwards)”用于参考如图中所示的特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

本方法的特定示例性实施方案的上述描述是出于说明和描述的目的被提出。它们不旨在是详尽无遗的或者将本发明限制于披露的精确形式，并且鉴于上文传授内容，许多修改和变化显然是可行的。选择和描述示例性实施方案以便解释本发明的某些原理及其实际应用，以便使得本领域技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施方案、以及其各种替代方案和修改。希望本发明的范围由所附权利要求书及其均等物界定。