用于提供车辆的安全策略的装置及方法与流程

本申请要求2018年11月29日提交的韩国专利申请no.10-2018-0151079的权益和优先权，本申请要求2018年4月11日提交的美国临时专利申请no.62/655,831的优先权和权益，两者的全部内容均通过引用并入本文。

本发明涉及一种用于根据事件的发生提供用于维持安全性的策略的装置及方法。

背景技术：

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并不会构成现有技术。

随着汽车工业的发展，已经开发了自动驾驶系统和有助于部分自动驾驶的驾驶辅助系统(下文中，为了便于描述，自动驾驶和驾驶辅助都被称为“自动驾驶”)。自动驾驶系统可以提供各种功能，例如，设置速度保持、车辆到车辆距离保持、车道保持以及车道变换。自动驾驶系统可以使用各种装置执行自动驾驶，各种装置例如，用于感测车辆外部环境的传感器、用于感测关于车辆的信息的传感器、全球定位系统(gps)、详细地图、驾驶员状态监测系统、转向致动器、加速/减速致动器、通信电路以及控制电路(例如，电子控制单元(ecu))。自动驾驶系统可以检测危险情况并且可以在感测到危险情况时提供最小风险策略(minimumriskmaneuver，mrm)。

自动驾驶系统可以预测或检测危险情况。例如，危险情况可以被预测或者可能像突发事件一样发生。当响应于危险情况持续地提供相同的mrm时，可以提高驾驶员的安全性。

技术实现要素：

本发明的一方面提供了一种用于识别可能在自动驾驶控制期间发生的危险情况并且提供适合于每种情况的mrm的装置及方法。

根据本发明的一个方面，用于提供车辆的安全策略的装置可以包括：传感器、存储器、输出装置以及控制电路，所述传感器配置为获得关于车辆外部的感测信息；所述存储器存储道路信息；所述输出装置配置为输出通知；所述控制电路配置为与传感器、存储器和输出装置电连接。所述控制电路可以配置为：在执行自动驾驶控制的同时，基于感测信息或道路信息的至少一部分来识别与车辆的危险情况相关的事件；当事件是计划事件时，保持自动驾驶控制，利用输出装置输出移交请求，并且根据危险情况的预定策略控制车辆；当事件是非计划事件时，立即输出移交请求并且根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，计划事件可以与车辆的行驶道路或行驶车道相关。

根据一个方面，非计划事件可以与外部对象或车辆的自动驾驶系统的故障相关。

根据一个方面，所述控制电路可以配置为：当事件是计划事件时，计算直到事件发生所用的预计剩余时间；当预计剩余时间大于第一时间间隔与第二时间间隔的总和时，保持自动驾驶控制；当预计剩余时间小于或等于第一时间间隔与第二时间间隔的总和并且大于第二时间间隔时，输出移交请求；当预计剩余时间小于或等于第二时间间隔时，根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，第一时间间隔可以是预设的。

根据一个方面，第二时间间隔可以是基于车辆的速度计算的。

根据一个方面，所述控制电路可以配置为：当事件是非计划事件时，立即输出移交请求并且计算直到事件发生所用的预计剩余时间；当预计剩余时间小于指定时间间隔时，在输出移交请求的同时，根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，指定时间间隔可以是基于车辆的速度确定的。

根据一个方面，当事件是非计划事件时，控制电路可以配置为在输出移交请求的同时，立即根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，当事件是周围的车辆超车的事件时，控制电路可以配置为在输出移交请求的同时，立即根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，当事件是自动驾驶系统的故障时，控制电路可以配置为在输出移交请求的同时，立即根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，当为避免危险情况所需的减速度在大小上大于指定值时，控制电路可以配置为根据危险情况的另一策略来控制车辆。

根据一个方面，当在输出移交请求之后接收到驾驶员的输入时，控制电路可以配置为将控制权移交给车辆的驾驶员。

根据一个方面，预定策略可以包括：在车道上停车、在车道上减速或者向路肩移动。

根据本发明的另一个方面，用于提供车辆的安全策略的方法可以包括：在执行自动驾驶控制的同时，基于感测信息或道路信息的至少一部分来识别与车辆的危险情况相关的事件；当事件是计划事件时，保持自动驾驶控制，输出移交请求，并且根据危险情况的预定策略来控制车辆；当事件是非计划事件时，立即输出移交请求并且根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，计划事件可以与车辆的行驶道路或行驶车道相关。

根据一个方面，非计划事件可以与外部对象或车辆的自动驾驶系统的故障相关。

根据一个方面，当事件是计划事件时，车辆的控制可以包括：计算直到事件发生所用的预计剩余时间；当预计剩余时间大于第一时间间隔与第二时间间隔的总和时，保持自动驾驶控制；当预计剩余时间小于或等于第一时间间隔与第二时间间隔的总和并且大于第二时间间隔时，输出移交请求；当预计剩余时间小于或等于第二时间间隔时，根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，当事件是非计划事件时，车辆的控制可以包括：立即输出移交请求并且计算直到事件发生所用的预计剩余时间；当预计剩余时间小于指定时间间隔时，在输出移交请求的同时，根据预定策略控制车辆。

根据一个方面，当事件是非计划事件时，车辆的控制可以包括：在输出移交请求的同时，立即根据预定策略控制车辆。

通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体示例仅是旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在将参考所附附图，以给出的示例的方式来描述本发明的各种实施方案，在这些附图中：

图1为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的配置框图；

图2为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的配置的框图；

图3为示出根据本发明一个方面的由用于提供车辆的安全策略的装置识别出的计划事件的示意图；

图4为示出根据本发明一个方面的由用于提供车辆的安全策略的装置识别出的非计划事件的示意图；

图5为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图；

图6为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图；

图7为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图；

图8为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的方法的流程图；

图9为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的方法的流程图；以及

图10为示出根据本发明一个方面的计算系统的配置的框图。

本文描述的附图仅用于说明的目的，而并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

下面的描述在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，贯穿多幅附图，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

下文中将参考所附附图对本发明进行详细描述。在向每个图的元件添加附图标记时，尽管在不同的图上显示相同的元件，但是应注意相同的元件具有相同的附图标记。另外，在描述本发明的一个方面时，如果确定相关的公知配置或功能的详细描述使本发明的一个方面的主旨模糊，则将其省略。

在描述本发明的元件时，本文可以使用术语第一、第二、首先、其次、a、b、(a)、(b)等。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，但不限制与相应元件的本质无关的相应元件的变化或顺序。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的语境中相同的含义，并且不应被解释为具有理想化或过于字面的含义，除非本申请中明确定义为具有这样的含义。

图1为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的配置框图。

参考图1，根据一个方面的用于提供安全策略的装置100可以包括传感器110、存储器120、输出装置130以及控制电路140。图1中的用于提供安全策略的装置100可以是自动驾驶系统的一部分并且可以装载到车辆中。

传感器110可以感测与车辆外部相关的信息。例如，传感器110可以感测与位于车辆前方、后方或两侧的外部对象相关的信息(例如，位置、速度、加速度等)。传感器110还可以感测关于车辆的信息。例如，传感器110可以感测车辆的位置和车辆的运动(例如，速度、加速度、转向角等)。

存储器120可以存储道路信息。道路信息可以包括例如地图等。道路信息可以包括关于下述的信息：例如，道路的类型(例如，限制进入道路、普通道路等)、道路的终点、车道的特征(例如，合流车道等)等。

输出装置130可以输出通知。输出装置130可以提供车辆的驾驶员感观上可识别的通知。输出装置130可以包括例如显示器、扬声器、振动电机等。

控制电路140可以与传感器110、存储器120和输出装置130电连接。控制电路140可以控制传感器110、存储器120和输出装置130，并且可以执行各种数据处理和各种算术运算。控制电路140可以是例如装载到车辆中的电子控制单元(ecu)、微控制器单元(mcu)或子控制器。

根据一个方面，控制电路140可以执行自动驾驶控制。例如，控制电路140可以在限制进入道路上执行驾驶辅助控制。

根据一个方面，在执行自动驾驶控制时，控制电路140可以基于感测信息或道路信息的至少一部分来识别与车辆的危险情况相关的事件。控制电路140可以持续验证预定义的危险情况将要发生的可能性。该事件可以包括例如计划事件和非计划事件。根据一个方面，计划事件可以与车辆的行驶道路或行驶车道相关。根据一个方面，非计划事件可以与外部对象或自动驾驶系统的故障相关。下面将参考图3和图4详细描述计划事件和非计划事件的示例。在执行自动驾驶控制时，控制电路140可以响应于危险情况如下控制车辆。

根据一个方面，当事件是计划事件时，控制电路140可以保持自动驾驶控制并且可以使用输出装置130输出移交请求，从而根据危险情况的预定策略来控制车辆。具体地，当事件是计划事件时，控制电路140可以计算直到事件发生所用的预计剩余时间。当预计剩余时间大于第一时间间隔与第二时间间隔的总和时，控制电路140可以保持自动驾驶控制。当预计剩余时间小于或等于第一时间间隔与第二时间间隔的总和并且大于第二时间间隔时，控制电路140可以输出移交请求。移交请求可以称为td(transitiondemand)。当预计剩余时间小于或等于第二时间间隔时，控制电路140可以根据预定策略控制车辆。预定策略可以是mrm。预定策略可以包括各种策略，例如，在车道上停车、在车道上加速、或朝向路肩移动等。在根据预定策略控制车辆的同时，控制电路140可以持续输出移交请求。例如，可以预设第一时间间隔。可以基于例如车辆的速度来计算第二时间间隔。下面将参考图5详细描述对应于计划事件的示例性控制策略。

根据一个方面，当事件是非计划事件时，控制电路140可以立即输出移交请求并且可以根据预定策略控制车辆。例如，当事件是非计划事件时，控制电路140可以立即输出移交请求并且可以计算直到事件发生所用的预计剩余时间。当预计剩余时间小于指定时间间隔时，控制电路140可以在输出移交请求的同时，根据预定策略控制车辆。

可以基于例如车辆的速度来计算指定时间间隔。再例如，当事件是非计划事件时，控制电路140可以在立即输出移交请求的同时，根据预定策略控制车辆。当事件是周围车辆超车或自动驾驶系统故障的事件时，控制电路140可以在立即输出移交请求的同时，根据预定策略控制车辆。下面将详细描述对应于非计划事件的示例性控制策略。

根据一个方面，当为了避免危险情况所需的减速度在大小上大于指定值时，控制电路140可以根据危险情况的另一个策略来控制车辆。因为车辆的速度较快，当为了避免危险情况所需的减速度大于或等于3.7m/s²时，控制电路140可以根据紧急控制策略控制车辆，所述紧急控制策略比上述预定策略更有利于避免危险情况。

根据一个方面，在输出移交请求之后，当接收到车辆驾驶员的输入时，控制电路140可以将控制权移交给驾驶员。当检测到驾驶员的超控时，控制电路140可以停止执行上述控制策略并且可以立即将控制权移交给驾驶员。

图2为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的配置框图。

参考图2，根据一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置可以包括识别装置210、确定装置220、控制器230以及输出装置240。

识别装置210可以识别车辆的位置、车辆的运动等。例如，识别装置210可以包括全球定位系统(gps)模块、惯性测量单元(imu)等。识别装置210可以识别车辆正在行驶的道路的周围环境。例如，识别装置210可以包括摄像机、雷达、光探测和测距(lidar)等。

确定装置220可以包括用于精确定位的逻辑，该确定装置220可以确定车辆的位置。确定装置220可以控制车辆向目的地行驶或者沿着车辆驾驶员指定的最可能路径(mostprobablepath,mpp)行驶。确定装置220可以基于识别出的信息来确定是否期望执行mrm。

控制器230可以根据确定出的结果来选择合适的mrm，并且可以根据所选择的策略来控制车辆。控制器230可以以参考图1描述的方式来控制车辆。

输出装置240可以通知驾驶员系统的状态、危险情况等。输出装置240可以向驾驶员提供移交请求(td)。

图3为示出根据本发明一个方面的由用于提供车辆的安全策略的装置识别出的计划事件的示意图。

参考图3，计划事件可以包括：当脱离操作设计区域(operationaldesigndomain,odd)时、当由于车辆到达道路终点而未能设置行驶路径时、当车辆在合流车道上行驶而不能进入相邻车道时等。计划事件可以是这样的事件：当沿着设置的路径执行自动驾驶控制时可以预测计划事件的发生，而与动态变化的外部环境无关。

ttd(第一时间间隔)可以是预定值。例如，响应于脱离odd时以及当车辆到达道路的终点时，ttd可以设置为8秒。再例如，响应于当车辆在合流车道上行驶时，ttd可以设置为4秒。当车辆在合流车道上行驶时，因为车辆很可能将要进入相邻车道，所以可以将ttd设置得相对较低。

tmrm(第二时间间隔)可以基于车辆的速度来确定。可以将tmrm设置为车辆以指定减速度可以停车的时间。车辆的速度越快，tmrm可以越长。尽管车辆的速度足够慢，但tmrm可以设置为最小10秒或更长。

当脱离odd时，可以将事件点设置为odd(例如，限制进入道路)与非odd(例如，普通道路、收费站等)之间的边界点。当车辆到达道路的终点时，可以将事件点设置为道路的终点。当车辆在合流车道上行驶时，可以将事件点设置为合流车道消失处的点。

图4为示出根据本发明一个方面的由用于提供车辆的安全策略的装置识别出的非计划事件的示意图。

参考图4，非计划事件可以包括当检测到前方障碍时、当检测到在短距离超车的车辆时、当检测到道路施工路段时、当存在系统故障时(例如，硬件故障(诸如传感器和电子控制单元(ecu))和软件错误)等。非计划事件可以是由动态变化的外部环境而引发的事件，并且可以是无法预测的事件。

在非计划事件的情况下，当紧急情况发生的概率很高时，车辆可以立即生成移交请求(td)而不考虑ttd。

当检测到前方障碍以及检测到道路施工路段时，可以基于车辆的速度来确定tmrm(指定的时间间隔)。可以将tmrm设置为车辆以指定减速度可以停车的时间。车辆的速度越快，tmrm可以越长。尽管车辆的速度足够慢，但tmrm可以设置为最小10秒或更长。

当检测到在短距离超车的车辆以及存在系统故障时，由于紧急情况发生的概率高于其它非计划事件，因此车辆可以在提供td的同时，立即执行mrm而不考虑tmrm。

当检测到前方障碍时，事件点可以是预测的与障碍发生碰撞的点。当检测到在短距离超车的车辆时，事件点可以是预计的与超车的车辆发生碰撞的点。当检测到道路施工路段时，事件点可以是由于道路施工路段而不能行驶的点。当存在系统故障时，事件点可以是识别出故障的点。

图5为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图。

参考图5，根据一个方面的车辆可以以60kph的速度执行自动驾驶控制。在执行自动驾驶控制的同时，车辆可以识别危险情况。当危险情况是计划事件时，车辆可以保持自动驾驶控制直到预计剩余时间tevt与ttd和tmrm的总和相同。

当预计剩余时间tevt小于ttd和tmrm的总和时，车辆可以输出td直到预计剩余时间tevt与tmrm相同。在输出td的同时，车辆可以执行车道保持控制以及车辆间距保持控制。

当预计剩余时间tevt小于tmrm时，车辆可以控制自身。例如，车辆可以控制在车道上停车。在执行mrm的同时，车辆可以持续输出td。

车辆可以在事件点之前停车并且可以在保持停车的同时打开/关闭它的应急车灯。

图6为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图。

参考图6，根据一个方面的车辆可以以60kph的速度执行自动驾驶控制。在执行自动驾驶控制的同时，车辆可以识别危险情况。

当危险情况是非计划事件时，因为非计划事件留出的通信时间比计划事件短，因此车辆可以立即输出移交请求。车辆可以输出移交请求直到预计剩余时间tevt与tmrm相同。当输出移交请求时，车辆可以执行车道保持控制以及车辆间距保持控制。

当预计剩余时间tevt小于tmrm时，车辆可以根据mrm控制自身。例如，车辆可以控制在车道上停车。在执行mrm的同时，车辆可以持续输出移交请求。

车辆可以在事件点之前停车并且可以在保持停车的同时打开/关闭它的应急车灯。

图7为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置的示例性操作的示意图。

参考图7，根据一个方面的车辆可以以60kph的速度执行自动驾驶控制。在执行自动驾驶控制的同时，车辆可以识别危险情况。

当危险情况是非计划事件时，车辆可以在立即输出移交请求的同时，根据mrm或紧急控制策略来控制自身。同时，车辆可以打开/关闭它的应急车灯。例如，当识别出危险情况时预计剩余时间tevt小于tmrm时、当检测到在短距离超车的车辆时(即在非计划事件期间)、当存在例如系统故障等紧急事件时，或者当所需的减速度大于指定减速度(例如，3.7m/s²)时，车辆可以在立即输出移交请求的同时，根据mrm或紧急控制策略来控制自身。当所需的减速度在大小上小于指定值时，车辆可以执行mrm。当所需的减速度在大小上大于或等于指定值时，车辆可以执行紧急控制策略。车辆可以控制例如偏离车道并停车。因此，车辆可以在事件点之前停止。

图8为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的方法的流程图。

在下文中，假设包括图1中的用于提供安全策略的装置100的车辆来执行图8的过程。此外，在图8的描述中，描述为由车辆执行的操作可以理解为由用于提供安全策略的装置100的控制电路140来控制。

参考图8，在步骤810中，车辆可以执行自动驾驶控制。车辆可以在执行自动驾驶控制的同时检测危险情况，并且可以如下提供对应于危险情况的策略。

在步骤820中，车辆可以基于感测信息或道路信息的至少一部分来识别与危险情况相关的事件。例如，车辆可以持续监测与预定义的危险情况相关的事件。

在步骤830中，车辆可以确定识别出的事件是否对应于计划事件。例如，车辆可以确定识别出的事件是否是与行驶道路或行驶车道相关的计划事件，或者确定识别出的事件是否是与外部对象或车辆的自动驾驶系统的故障相关的非计划事件。

当事件是计划事件时，在步骤840中，车辆可以保持自动驾驶控制。例如，车辆可以保持自动驾驶控制直到发起预定的移交请求。

在步骤850中，车辆可以输出移交请求。例如，当发起预定的移交请求时，车辆可以向它的驾驶员输出移交请求。

在步骤860中，车辆可以根据危险情况的预定策略来控制自身。例如，当发起mrm时，车辆可以控制在车道上停车。

当事件对应于非计划的事件时，在步骤870中，车辆可以立即输出移交请求。当非计划事件留出的通信时间比计划事件短时，当发起移交请求时，车辆可以立即向驾驶员输出移交请求而不考虑时间。

在步骤880中，车辆可以根据危险情况的预定策略来控制自身。例如，当发起mrm时，车辆可以控制在车道上停车并同时输出移交请求。

图9为示出根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的方法的流程图。

在下文中，假设包括图1中的用于提供安全策略的装置100的车辆来执行图9的过程。此外，在图9的描述中，描述为由车辆执行的操作可以理解为由用于提供安全策略的装置100的控制电路140来控制。

参考图9，在步骤905中，车辆可以执行自动驾驶控制。在步骤910中，车辆可以确定危险情况。在步骤915中，车辆可以确定危险情况是否对应于计划事件。

当危险情况对应于计划事件时，在步骤920中，车辆可以计算直到事件点的预计剩余时间tevt。在步骤925中，车辆可以确定预计剩余时间tevt是否小于或等于mrm之前的移交请求(td)所需的时间ttd与mrm所用的预计时间tmrm的总和。当预计剩余时间tevt在时间上小于或等于ttd与tmrm的总和时，在步骤930中，车辆可以生成td。在步骤935中，车辆可以确定是否接收到驾驶员进行控制权转移的输入。当未接收到输入时，在步骤940中，车辆可以确定预计剩余时间tevt是否小于或等于tmrm。当预计剩余时间tevt在时间上小于或等于tmrm时，在步骤945中，车辆可以执行mrm。当在执行mrm之前接收到控制权转移的输入时，在步骤950中，车辆可以将控制权移交给驾驶员。

当危险情况对应于非计划的事件时，在步骤955中，车辆可以计算直到事件点的预计剩余时间tevt。在步骤960中，车辆可以基于当前状态和事件的类型来计算ttd和tmrm。在步骤965中，车辆可以确定为避免风险所需的减速度是否大于指定值(例如，3.7m/s²)。当减速度小于或等于指定值时，在步骤970中，车辆可以生成td。在步骤975中，车辆可以确定是否接收到驾驶员进行控制权转移的输入。当未接收到输入时，在步骤980中，车辆可以确定预计剩余时间tevt是否小于或等于tmrm。当预计剩余时间tevt在时间上小于或等于tmrm时，在步骤985中，车辆可以执行mrm。当在执行mrm之前接收到控制权转移的输入时，在步骤990中，车辆可以将控制权移交给驾驶员。当减速度大于指定值时，在步骤995中，车辆可以执行紧急控制策略。

图10为示出根据本发明一个方面的计算系统的配置的框图。

参考图10，计算系统1000可以包括至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600以及网络接口1700，它们经由总线1200相互连接。

处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或用于执行处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的半导体器件。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)以及随机存取存储器(ram)。

因此，结合说明书所描述的方法或算法的步骤可以利用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块或其组合来直接地实现。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)中，例如，ram、闪存、rom、可擦除和可编程rom(eprom)、电eprom(eeprom)、寄存器、硬盘、可移动光盘或光盘rom(cd-rom)。示例性的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向存储介质写入信息。或者，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。或者，处理器和存储介质可以作为用户终端的单独组件驻留。

根据本发明一个方面的用于提供车辆的安全策略的装置可以通过将与自动驾驶车辆的危险情况相关的事件分类为计划事件或非计划事件并且提供通信策略，经由适合于情况的通信策略来加强驾驶员的安全。

另外，可以提供通过本发明直接地或间接地确定的各种效果。

在上文中，尽管本发明已经参考示例和附图进行了描述，但是本发明并不限于此，与本发明相关的技术领域的技术人员可以进行各种修改和改变，而不会脱离本发明的精神和范围。