本申请主张2017年2月17日递交的第10-2017-0021473号韩国专利申请的优先权，所述申请的全部内容出于各种目的通过此引用并入本文中。
本发明涉及一种用于控制自主车辆的竞争的设备，一种包含所述设备的系统以及其方法，且更确切地说，涉及一种能够识别并解决自主车辆的竞争情况的技术。
背景技术：
在多个自主车辆在道路上行进的情况下，当在自主车辆试图同时进入同一空间时在具有相同或相似策略的自主车辆之间不存在竞争性策略时，有可能造成反复进入失败的低效情况。
如上文所描述，在需要自主车辆之间的竞争的情况下，因为不存在用以控制所述情况的仲裁者，所以需要提供一种能够基于每一车辆的确定参考来控制此竞争情况的技术。
在此发明背景部分中揭示的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，且不应被视为承认或以任何形式暗示此信息形成所属领域的技术人员已知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的各种实施例涉及提供一种用于控制自主车辆的竞争的设备、包含所述设备的系统以及其方法，所述设备能够识别自主车辆的竞争情况，并考虑到优先级次序和进入次数而允许每一自主车辆安全地经过竞争空间。
本发明性概念将解决的技术问题并不限于前述问题，且本文中未提及的任何其它技术问题将由本发明所属领域的技术人员通过以下描述而清楚地理解。
根据本发明的各种方面，一种用于控制自主车辆的竞争的设备可包含：自主驾驶确定装置，其经配置以确定自主车辆在自主驾驶期间在需要自主车辆移动到竞争空间中的情况下是否能够进入竞争空间；车辆控制装置，其经配置以控制自主车辆，其中自主车辆在自主车辆能够进入竞争空间时以及在自主车辆在尝试进入竞争空间之后未能进入竞争空间时进入竞争空间；车辆竞争控制装置，其经配置以控制针对进入竞争空间的尝试，其中所述尝试保持第一竞争等待时间。
车辆竞争控制装置可包含：进入成功确定装置，其经配置以确定自主车辆是否成功地进入所述竞争空间；以及等待时间计算装置，其经配置以在自主车辆未能进入竞争空间时基于优先级次序或进入到竞争空间中的进入次数来确定第一竞争等待时间。
等待时间计算装置可在自主车辆第一次未能进入竞争空间时基于优先级次序和进入到竞争空间中的进入次数来确定第一竞争等待时间，且可在自主车辆至少两次未能进入竞争空间时基于优先级次序和进入到竞争空间中的进入次数来确定第二竞争等待时间。
等待时间计算装置可在优先级降低或进入到竞争空间中的进入次数增加时，增加第一竞争等待时间或第二竞争等待时间。
在以下情况下，等待时间计算装置可提高优先级次序：意图进入竞争空间的竞争车辆更接近中心线，竞争车辆的速度较低，竞争车辆为在交叉口处笔直向前的车辆，竞争车辆为通过入口车道进入的车辆，行进道路的车道的总数目较大，或竞争车辆为能够由于未能进入到竞争空间中而偏离路径的车辆。
等待时间计算装置可将较高优先级给予试图改变至最外车道以在路径上右转弯的车辆，或给予试图改变至第一车道或左拓宽车道以在所述路径上左转弯的车辆。
车辆控制装置可控制自主车辆，其中自主车辆在等待第一竞争等待时间或第二竞争等待时间之后尝试重新进入竞争空间。
当竞争空间进入失败时，车辆控制装置可控制自主车辆，其中自主车辆暂缓进入竞争空间并返回到先前的行进区域或停车。
需要自主车辆移动到竞争空间中的情况可包含以下各项中的一个或多个：通过无信号灯交叉口的情况、存在入口或出口车道的情况、车道分岔或合并的情况、多个车辆改变至同一车道的情况，以及进入或离开环岛的情况。
自主驾驶确定装置可包含：自主路径产生装置，其经配置以产生自主行进路径以用于自主行进到目的地；自主轨迹产生装置，其经配置以当在自主行进路径中进入竞争空间时产生移动路线；以及自主策略产生装置，其经配置以确定是否能够进入竞争空间。
自主策略产生装置可在自主车辆进入竞争空间时确定自主车辆是否有可能与竞争者车辆碰撞。
车辆控制装置可控制自主车辆，其中自主车辆沿着自主行进路径行进，且自主车辆在自主策略产生装置确定能够进入竞争空间时沿着轨迹行进。
本发明的各种方面涉及提供一种用于控制自主车辆的竞争的系统并包含：用于识别周围情况的设备，所述设备给周围情况拍照并检测周围情况；以及用于控制自主车辆的竞争的设备，所述设备：确定自主车辆在自主驾驶期间在需要自主车辆移动到竞争空间中的情况下是否能够进入竞争空间；控制自主车辆，其中自主车辆在自主车辆能够进入竞争空间时进入竞争空间；以及当自主车辆在尝试进入竞争空间之后未能进入竞争空间时，控制车辆，其中针对进入竞争空间的尝试保持第一竞争等待时间。
用于识别周围情况的设备可包含相机，其经配置以给周围情况拍照，以及传感器装置，其经配置以检测周围情况。
本发明的各种方面涉及提供一种用于控制自主车辆的竞争的方法，所述方法包含确定自主车辆在自主驾驶期间在需要自主车辆移动到竞争空间中的情况下是否能够进入竞争空间；当自主车辆在尝试进入竞争空间之后未能进入竞争空间时，控制自主车辆，其中自主车辆暂缓进入竞争空间并返回到先前的行进方向或停车；基于优先级次序或进入到竞争空间中的进入次数来确定竞争等待时间；并在等待经过竞争等待时间之后尝试重新进入竞争空间。
所述方法可另外包含在未能进入竞争空间的次数为至少两次或更多时，基于优先级次序或进入次数来确定第二竞争等待时间。
对第二竞争等待时间的确定可包含在优先级次序降低或进入次数增加时，增加第二竞争等待时间。
所述方法可另外包含控制自主车辆，其中自主车辆在等待经过第二竞争等待时间之后尝试重新进入竞争空间。
需要自主车辆移动到竞争空间中的情况可包含以下各项中的一个或多个：通过无信号灯交叉口的情况、存在入口或出口车道的情况、车道分岔或合并的情况、多个车辆改变至同一车道的情况，以及进入或离开环岛的情况。
对第二竞争等待时间的确定可包含在以下情况下提高优先级次序：其中意图进入竞争空间的竞争车辆更接近中心线，竞争车辆的速度较低，竞争车辆为在交叉口处笔直向前的车辆，竞争车辆为通过入口车道进入的车辆，行进道路的车道的总数目较大，或竞争车辆为能够由于未能进入到竞争空间中而偏离路径的车辆。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，所述特征和优点将从并入本文中的附图和以下具体实施方式显而易见或在附图和具体实施方式更加详细阐述，所述附图和具体实施方式一起用以解释本发明的某些原理。
附图说明
图1是说明根据本发明的示例性实施例的在交叉口中的自主车辆的竞争情况的实例的视图；
图2是说明根据本发明的示例性实施例的在车道改变期间的自主车辆的竞争情况的实例的视图；
图3是说明根据本发明的示例性实施例的用于控制自主车辆的竞争的系统的配置的视图；
图4a是说明根据本发明的示例性实施例的自主车辆的竞争状态的视图；
图4b是说明其中两个自主车辆同时尝试在图4a的竞争情况下改变车道的实例的视图；
图4c是说明其中在图4b中两个自主车辆同时尝试改变车道而未能改变车道并返回到其原始位置的实例的视图；
图4d是说明其中在图4c中自主车辆将车道改变命令保持预定等待时间的实例的视图；
图4e是说明其中自主车辆在图4d中的预定等待时间之后尝试改变车道的实例的视图；
图5是说明根据本发明的示例性实施例的控制自主车辆的竞争的方法的流程图；以及
图6是说明根据本发明的示例性实施例的应用有控制自主车辆的竞争的方法的计算机系统的框图。
应理解，附图未必按比例绘制，从而呈现说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化表示。如本文中所揭示的包含例如特定尺寸、朝向、位置以及形状的本发明的特定设计特征将部分通过特定的既定应用和使用环境来确定。
在图中，参考标号贯穿附图的若干图指代本发明的相同或等效部分。
附图中每个元件的附图标记
100：用于控制自主车辆的竞争的设备
110：自主驾驶确定装置
111：自主路径产生装置
112：自主轨迹产生装置
113：自主策略产生装置
120：车辆控制装置
130：车辆竞争控制装置
131：进入成功确定装置
132：等待时间计算装置
200：用于识别周围情况的设备
210：图像采集装置
220：传感器装置。
具体实施方式
现将详细参考本发明的各种实施例，所述实施例的实例在附图中说明且在下文描述。尽管将结合示例性实施例来描述本发明，但应理解，当前描述并不意图将本发明限于那些示例性实施例。相反，本发明意图不仅覆盖示例性实施例，而且还覆盖各种替代实施例、修改、等效实施例以及其它实施例，所述实施例被包含在由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内。
在描述本发明的组件时，可使用如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”以及“(b)”等术语。这些术语仅意图用于将组件彼此区分开，且所述术语并不限制构成组件的性质、顺序或次序。另外，除非另外界定，否则本文中使用的所有术语，包含技术或科学术语，都具有与本发明所属的领域的技术人员一般理解的那些意义相同的意义。此类术语，如在通用字典中界定的那些术语，将被解释为具有与相关技术领域中的上下文意义相同的意义，且将不被解释为具有想象的或过于形式化的意义，除非清楚地界定为在本发明中具有此类意义。
在下文中，将参考图1至图6详细描述本发明的实施例。
当在道路上驾驶多个自主车辆时，本技术允许自主车辆确定在自主车辆间可能存在的竞争情况下在自主车辆之间的碰撞的风险，并允许自主车辆在避免竞争情况之后考虑到优先级次序和进入次数来驾驶。在多个自主车辆装置之间可能存在的自主车辆将同时进入同一空间的竞争情况。
例如，竞争情况可包含图1的无信号灯交叉口情况，存在入口和/或出口车道的情况，车道分岔或合并的情况，如图2中所示的其中多个车辆将其车道改变至同一车道的情况，以及进入和/或离开环岛的情况。图1是说明根据本发明的示例性实施例的在交叉口中的自主车辆的竞争情况的实例的视图。图2是说明根据本发明的示例性实施例的在车道改变期间的自主车辆的竞争情况的实例的视图。
图3是说明根据本发明的示例性实施例的用于控制自主车辆的竞争的系统的配置的视图。
参考图3，根据本发明的示例性实施例的用于控制自主车辆的竞争的系统包含设备100，其经配置用于控制自主车辆的竞争，以及设备200，其经配置用于识别周围情况。
用于控制自主车辆的竞争的设备100确定自主车辆在自主驾驶期间在需要自主车辆移动到竞争空间中的情况下是否能够进入竞争空间。用于控制自主车辆的竞争的设备100控制自主车辆，其中自主车辆在自主车辆能够进入竞争空间时进入竞争空间。当自主车辆在尝试进入竞争空间之后未能进入竞争空间时，用于控制自主车辆的竞争的设备100控制针对进入竞争空间的尝试，其中所述尝试保持竞争等待时间。
为了当前目的，用于控制自主车辆的竞争的设备100可包含自主驾驶确定装置110、车辆控制装置120，以及车辆竞争控制装置130。
自主驾驶确定装置110可确定自主车辆在自主驾驶期间在需要自主车辆移动到竞争空间中的情况下是否能够进入竞争空间。
自主驾驶确定装置110包含自主路径产生装置111、自主轨迹产生装置112，以及自主策略产生装置113。
自主路径产生装置111经配置以产生自主行进路径以用于自主行进到目的地。
自主轨迹产生装置112经配置以当在自主行进路径中进入竞争空间时产生移动轨迹。
自主策略产生装置113经配置以确定是否能够进入竞争空间，并确定目标车道和行进速度。
也就是说，自主策略产生装置113可在自主车辆进入竞争空间时确定自主车辆是否有可能与竞争者车辆碰撞。自主策略产生装置113可在进入竞争空间时连续地确定碰撞的可能性，以确定自主车辆是否能够进入竞争空间。当预测到自主车辆的移动轨迹和所识别的竞争者车辆的移动轨迹时，自主策略产生装置113可基于自主车辆的移动轨迹和竞争者车辆的移动轨迹来确定自主车辆是否有可能与竞争者车辆碰撞。在当前情况下，竞争者车辆意指意图与自主车辆同时地进入竞争空间的车辆。
车辆控制装置120经配置以基于来自车辆竞争控制装置130和自主驾驶确定装置110的命令来控制自主车辆。也就是说，车辆控制装置120控制自主车辆，其中自主车辆在自主车辆能够进入竞争空间时进入竞争空间。另外，车辆控制装置120可控制自主车辆，其中自主车辆在等待第一或第二竞争等待时间之后尝试重新进入竞争空间。
另外，当竞争空间进入失败时，车辆控制装置120可控制自主车辆，其中自主车辆暂缓进入竞争空间并返回到先前的行进区域或停车。
另外，车辆控制装置120可控制自主车辆，其中当自主车辆沿着自主行进路径行进且自主策略产生装置113确定能够进入竞争空间时，自主车辆沿着轨迹行进。
当自主车辆在尝试进入竞争空间之后未能进入竞争空间时，车辆竞争控制装置130控制针对进入竞争空间的尝试，其中所述尝试保持第一竞争等待时间。为了当前目的，车辆竞争控制装置130包含进入成功确定装置131和等待时间计算装置132。
进入成功确定装置131经配置以确定自主车辆是否成功地进入竞争空间。
等待时间计算装置132经配置以在自主车辆未能进入竞争空间时，基于优先级次序或进入到竞争空间中的进入次数来确定第一竞争等待时间。另外，等待时间计算装置132在自主车辆第一次未能进入竞争空间时基于优先级次序和进入到竞争空间中的进入次数来确定第一竞争等待时间，且在自主车辆至少两次未能进入竞争空间时基于优先级次序和进入到竞争空间中的进入次数来确定第二竞争等待时间。
也就是说，等待时间可如以下等式1来确定。
等式1
其中tstep,i是等待时间，是tunit单位维持时间，且xn,i是随机变量。在当前情况下，‘n’是优先级次序，且‘i’是进入到同一竞争空间中的进入次数。因此，xn,i基于优先级次序和进入到同一竞争空间中的进入次数来确定。如上文所描述，等待时间通过随机变量来确定，所述随机变量可如以下等式2界定。
等式2
xn,i～u(xn,xn+αi)
其中‘α’是随机变量的值的范围。当进入次数增加时，‘α’增加。
当在同一链路和道路上的车辆彼此竞争时，等待时间计算装置132将较高优先级给予较靠近道路的中心线的车辆，并将较高优先级给予具有较低速度的车辆。
另外，当位于不同链路和道路上的车辆彼此竞争时(例如，交叉口、入口车道等)，等待时间计算装置132可在车辆在其上行进的道路上的车道的总数目较大时将较高优先级给予车辆，且可利用道路自身的类型。另外，在交叉口的情况下，等待时间计算装置132可将比左或右转弯车辆更高的优先级给予笔直向前的车辆，且可将较高优先级给予通过入口车道进入主干道的车辆。
在其中车辆未能进入竞争空间使得车辆离开路线的情况下，等待时间计算装置132可将较高优先级给予试图改变至最外车道以在路径上右转弯的车辆，或给予试图改变至第一车道或左拓宽车道以在路径上左转弯的车辆。
另外，等待时间计算装置132在进入到竞争空间中的进入次数增加且优先级较高时增加等待时间。
用于识别周围情况的设备200给周围情况拍照并检测周围情况，且包含图像采集装置210和传感器装置220。
图像采集装置210包含用于给周围环境拍照的相机。
传感器装置220可包含用以检测周围车辆的雷达和激光扫描仪。
图4a是说明根据本发明的示例性实施例的自主车辆的竞争状态的视图。图4b是说明其中两个自主车辆同时尝试在图4a的竞争情况下改变车道的实例的视图。图4c是说明其中在图4b中两个自主车辆同时尝试改变车道而未能改变车道并返回到其原始位置的实例的视图。图4d是说明其中在图4c中自主车辆将车道改变命令保持预定等待时间的实例的视图。图4e是说明其中自主车辆在图4d中的预定等待时间之后尝试改变车道的实例的视图。
参考图4a，当在第一和第三车道上行进的自主车辆10和20尝试同时改变至第二车道时，接近第二车道(其为目标车道(竞争空间))的车辆10和20的碰撞的风险如图4b中所示检测到，使得车辆10和20都可取消车道改变。
因此，如图4c中所示，两个车辆10和20返回到原始行进的车道。
之后，两个车辆10和20再次尝试改变至第二车道。两个车辆10和20可反复地尝试并未能同时进入第二车道，且最终未能进入第二车道。
因此，如图4d中所示，主题车辆20可等待等待时间，其中另一车辆10首先执行车道改变。如图4e中所示，在经过等待时间之后，所述一个车辆20可执行车道改变，由此防止自主车辆之间的碰撞。
如上文所描述，根据本发明的示例性实施例，碰撞和竞争情况可通过控制接近同一竞争空间的车辆来避免，其中车辆在不同时间执行车道改变尝试。
在下文中，将参考图5详细描述根据本发明的示例性实施例的控制自主车辆的竞争的方法。
图5是说明根据本发明的示例性实施例的控制自主车辆的竞争的方法的流程图。
首先，在操作s102中，用于控制自主车辆的竞争的设备100确定在自主行进(s101)期间是否有必要移动到竞争空间。当在自主行进期间有必要移动到竞争空间时，用于控制自主车辆的竞争的设备100在操作s103中确定与周围车辆的碰撞的可能性，并在操作s104中确定是否能够进入竞争空间。
之后，当不可能进入竞争空间时，用于控制自主车辆的竞争的设备100在操作s105中考虑到优先级次序和进入次数来确定竞争等待时间，并在操作s106中等待竞争等待时间或在原始行进方向上行进。
随后，当经过竞争等待时间时，用于控制自主车辆的竞争的设备100返回到操作s103以再次确定是否有可能与周围车辆碰撞。
同时，当能够进入竞争空间时，自主车辆经控制以在操作s107中试图进入竞争空间。
随后，在操作s108中确定到竞争空间中的进入是否成功。当成功时，车辆继续自主地行进。当失败时，车辆在操作s109中暂缓进入竞争空间并返回到其原始行进方向或停车。
用于控制自主车辆的竞争的设备100在操作s105中考虑到优先级次序和进入次数来确定竞争等待时间，并在操作s106中等待竞争等待时间或在原始行进方向上行进。
之后，用于控制自主车辆的竞争的设备100等待竞争，且随后再次尝试进入竞争空间。
之后，当尝试重新进入到竞争空间中已失败时，用于控制自主车辆的竞争的设备100在此时考虑到优先级次序和进入次数来重新确定竞争等待时间。
随后，用于控制自主车辆的竞争的设备100重复以上操作，直到所述自主车辆成功地进入竞争空间。
如上文所描述，根据本发明的示例性实施例，当多个车辆同时尝试接近交叉区域以经过没有信号灯的交叉口时，当考虑到与接近交叉口的车辆的碰撞的概率和可能性确定为安全情况时，允许车辆经过交叉口。在其中确定经过交叉口较危险的情况下，在交叉口中的自主车辆中的每一个确定其经过交叉口的自身优先级。
图6是说明根据本发明的示例性实施例的应用有控制自主车辆的竞争的方法的计算机系统的框图。
参考图6，计算系统1000可包含至少一个处理器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以及网络接口1700，这些组件通过总线1200连接到彼此。
处理器1100可为中央处理单元(cpu)或半导体装置，其对存储在存储器装置1300和或存储装置1600中的指令执行处理。存储器1300和存储装置1600可包含各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可包含只读存储器(rom)1310和随机存取存储器(ram)1320。
结合本文中举例说明的实施例描述的方法或算法的操作可直接地用硬件、用于通过处理器1100执行的软件模块或用于这两者的组合实施。软件模块可驻留在存储介质(也就是说，存储器1300和或存储装置1600)中，例如随机存取存储器(ram)、闪存存储器、只读存储器(rom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、寄存器、硬盘、可拆卸磁盘、光盘-rom(cd-rom)等。
示例性存储介质耦合到处理器1100，其中处理器1100可从存储介质读取信息，并将信息写入到存储介质。替代地，存储介质可集成到处理器1100中。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路(asic)中。asic可驻留在用户终端内。替代地，处理器和存储介质可驻留在用户终端中以作为个别的组件。
根据本技术，自主车辆可识别竞争情况，并可考虑到优先级次序和进入次数而安全地经过竞争空间。
本发明的特定示例性实施例的前述描述已出于说明和描述的目的呈现。所述描述并不意图为穷尽性的或将本发明限于所揭示的精确形式，且显然，鉴于以上教示，许多修改和变化都是可能的。选择并描述示例性实施例以便解释本发明及其实际应用的某些原理，以特此使得所属领域的技术人员能够实现和利用本发明的各种示例性实施例，以及其各种替代实施例和修改。本发明的范围意在由随附的权利要求书及其等效物界定。