用于控制车辆行驶的装置和方法与流程

用于控制车辆行驶的装置和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年11月9日提交的韩国专利申请no.10-2020-0148713的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于本文中。
技术领域
3.本发明涉及用于控制车辆行驶的装置和方法。


背景技术：

4.本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。
5.近年来，为了方便驾驶员，正在研发利用各种传感器和电子装置的驾驶员行驶辅助技术。这种行驶辅助功能可以包括根据关于车辆周围区域的信息通过由车辆本身生成速度曲线来控制行驶的功能。
6.通常，车辆利用当前车辆速度和基于速度曲线的预定特定时间点处的速度来计算平均加速度，并且基于平均加速度进行纵向行驶控制。然而，我们发现，即使生成速度曲线(即，减速至到达特定时间点并在特定时间点处加速)，但由于车辆根据利用当前车辆速度和特定时间点处的速度而计算出的平均加速度来控制纵向行驶，也存在没有基于速度曲线进行行驶控制的局限性。另外，存在这样的问题，即使在到达特定时间点之前请求了快速减速，但由于没有进行充分的减速，也会发生碰撞风险。


技术实现要素：

7.已做出本发明来解决现有技术中存在的上面提及的问题，同时完整地保持了现有技术所实现的优点。
8.本发明的一个方面提供了一种用于控制车辆行驶的装置和方法，其能够基于速度曲线进行车辆的纵向控制。
9.本发明构思所解决的技术问题不限于前面提及的问题，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中没有提及的任何其他技术问题。
10.根据本发明的一个方面，一种用于控制车辆行驶的装置包括传感器和控制器，所述传感器获取关于车辆周围区域的信息，所述控制器根据关于车辆周围区域的信息来生成速度曲线，基于当前车辆速度和在速度曲线的预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度，并且计算在速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值中速度曲线与平均加速度之间的差值是最大值的时间点处的所需加速度，并基于平均加速度和/或所需加速度的至少一个进行行驶控制。
11.在一个实施方案中，当速度曲线包括加速段和减速段时，控制器可以计算平均加速度与加速段的最大速度之间的第一差值，以及平均加速度与减速段的最小速度之间的第二差值。
12.在一个实施方案中，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，控制器可以基
于所需加速度进行行驶控制。
13.在一个实施方案中，当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，控制器可以基于平均加速度进行行驶控制。
14.在一个实施方案中，控制器可以在基于平均加速度或所需加速度执行行驶控制之后确定行驶控制是否对应于速度曲线。
15.在一个实施方案中，当确定出行驶控制对应于速度曲线时，控制器可以保持行驶控制。
16.在一个实施方案中，当确定出行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，控制器可以基于所需加速度进行行驶控制。
17.根据本发明的另一方面，一种用于控制车辆行驶的方法包括：利用传感器获取关于车辆周围区域的信息；利用控制器基于所述关于车辆周围区域的信息来生成速度曲线；利用控制器基于当前车辆速度和在速度曲线的预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度；利用控制器计算在速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值中速度曲线与平均加速度之间的差值是最大值的时间点处的所需加速度；利用控制器基于所述平均加速度或所述所需加速度中的至少一个进行行驶控制。
18.在一个实施方案中，该方法还可以包括：当速度曲线包括加速段和减速段时，计算平均加速度与加速段的最大速度之间的第一差值，以及平均加速度与减速段的最小速度之间的第二差值。
19.在一个实施方案中，该方法还可以包括：当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，基于所需加速度进行行驶控制。
20.在一个实施方案中，该方法还可以包括：当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，基于平均加速度进行行驶控制。
21.在一个实施方案中，该方法还可以包括：在基于平均加速度或所需加速度进行行驶控制之后，确定行驶控制是否对应于速度曲线。
22.在一个实施方案中，该方法还可以包括：当确定出行驶控制对应于速度曲线时保持行驶控制。
23.在一个实施方案中，该方法还可以包括：当确定出行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，基于所需加速度进行行驶控制。
附图说明
24.为了可以很好地理解本发明，现在将参考附图通过给出示例的方式描述本发明的各种实施方案，在附图中：
25.图1为示出根据本发明实施方案的车辆的行驶控制装置的配置的框图；
26.图2为示出根据本发明一种实施方案的基于速度曲线的所需加速度的示意图；
27.图3a为示出根据本发明示例性实施方案的速度曲线的示意图；
28.图3b为示出根据本发明示例性实施方案的加速度曲线的示意图；
29.图4和图5为示意性地示出根据本发明一些实施方案的用于确定速度曲线的方案的示意图；
30.图6为示出根据本发明另一种实施方案的车辆的行驶控制方法的流程图；
31.图7示出实现根据本发明示例性实施方案的方法的计算系统。
32.本文中描述的附图仅出于说明的目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
33.以下说明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。应当理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
34.在下文中，本发明的一些实施方案将参考示例性附图进行详细描述。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应当注意的是，即使当相同或等同组件显示在其他附图中时，也由相同的附图标记来表示相同或等同组件。此外，在描述本发明的示例性实施方案时，当确定出会干扰对本发明的实施方案的理解时，将省略对相关的已知配置或功能的详细描述。
35.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)等术语。这些术语仅旨在将组件与其他组件相区分，并且这些术语并不限制组件的本质、次序或顺序。除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。可以进一步理解的是，术语(比如在通常使用的词典中所定义的术语)应被解释为具有与该术语在相关领域的上下文中的含义一致的含义，除非在本文中有明确的定义，否则不应以理想化或过于正式的含义来解释。
36.图1为示出根据本发明示例性实施方案的车辆的行驶控制装置的配置的框图。
37.如图1所示，根据本发明的示例性实施方案的车辆的行驶控制装置100可以包括传感器110、摄像机120、存储装置130和控制器140。
38.传感器110可以获取关于车辆周围区域的信息。根据本发明的示例性实施方案，传感器110可以感测前方的车辆或障碍物。更具体地，传感器110可以获取关于前方车辆、道路、道路周围的结构、道路表面和车道的信息。在一种实施方案中，传感器110可以包括雷达、激光雷达等。
39.摄像机120可以获取关于车辆周围区域的信息(影像)。摄像机120可以获取关于前方车辆、道路、道路周围的结构、道路表面和车道的信息。为此，摄像机120可以包括用于获取车辆前方区域的影像的前部摄像机、用于获取车辆左侧区域和右侧区域的影像的左侧摄像机和右侧摄像机、用于获取车辆后方区域的影像的后部摄像机等。摄像机120可以包括ccd传感器或cmos传感器。
40.存储装置130可以存储至少一种算法，该算法执行用于操作根据本发明一种实施方案的车辆的行驶控制装置的各种命令的操作或运行。根据本发明的一些实施方案，存储装置130可以包括闪存、硬盘、存储卡、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘或光盘中的至少一种存储介质。
41.控制器140可以通过各种处理装置来实现，例如具有能够执行各种命令的操作或运行的嵌入式半导体芯片等的微处理器等，并且可以控制根据本发明示例性实施方案的车辆的行驶控制装置的操作。具体地，可以基于由传感器110或摄像机120获取的关于车辆周围区域的信息来生成车辆的速度曲线，可以基于当前车辆速度和在速度曲线的预定时间点
处的车辆速度来计算平均加速度，可以计算在速度曲线与平均加速度之间的差最大的点处的所需加速度，并且可以基于平均加速度和/或所需加速度中的至少一个进行行驶控制。将参考图2至图5对控制器140的操作的更多具体说明进行描述。
42.图2为示出根据本发明另一种实施方案的基于速度曲线的所需加速度的示意图。图3a为示出根据本发明示例性实施方案的速度曲线的示意图，图3b为示出根据本发明示例性实施方案的加速度曲线的示意图。图4和图5为示意性地示出根据本发明一些实施方案的用于确定速度曲线的方案的示意图。
43.如图2所示，在本发明的一种实施方案中，控制器140可以基于由传感器110或摄像机120获取的关于车辆周围区域的信息来生成速度曲线。
44.控制器140可以基于当前时间点处的车辆速度和在速度曲线的预定时间点(例如，经过2秒后的时间点)处的车辆速度来计算平均加速度“a”。然而，如图2所示，由于速度曲线包括减速段“1”和加速段“2”，因此当控制器140利用计算出的平均加速度“a”来控制行驶时，难以基于减速段“1”的速度曲线进行行驶控制。
45.因此，根据本发明的实施方案，控制器140可以基于在速度曲线与计算出的平均加速度之间的差中平均加速度与速度曲线之间的差err
max
最大的时间点处的车辆速度来计算所需加速度a'。相应地，当控制器140基于所需减速度a'进行行驶控制时，可以基于减速段“1”的速度曲线进行行驶控制。
46.当速度曲线包括减速段和加速段时，控制器140可以确定(预测)速度曲线是否由于当前车辆速度引起的惯性的影响而包括减速段或加速段。这是为了通过确定(预测)速度曲线是由惯性生成的还是由传感器110或摄像机120感测到的关于车辆周围区域的信息生成的来更准确地控制行驶，因为在车辆加速情况下进行减速时，控制器140会由于惯性生成如“i”段的向上凸起形状的速度曲线(如图3a所示)。
47.为此，控制器140可以将速度曲线与平均加速度进行比较。根据示例性实施方案，当速度曲线包括如图4和图5所示的加速段“1”、减速段“2”和加速段“3”时，控制器140可以计算平均加速度“a”与加速段“1”和“3”中的最大速度之间的第一差值
①
以及平均加速度“a”与减速段“2”的最小速度之间的第二差值
②
。另外，控制器140可以确定第一差值与第二差值之间的差是否等于或小于阈值。
48.根据一种实施方案，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，如图4所示，控制器140可以确定(预测)出利用传感器110或摄像机120获取的关于车辆周围区域的信息生成了速度曲线。另外，当确定(预测)出利用关于车辆周围区域的信息生成了速度曲线时，控制器140可以基于出现第一差值的时间点的速度和当前车辆速度来计算所需加速度a'。另外，控制器140可以基于所需加速度a'进行行驶控制。
49.另一方面，当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，如图5所示，控制器140可以确定(预测)出由于当前车辆速度引起的惯性的影响生成了速度曲线。在这种情况下，控制器140可以基于当前车辆速度和预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度“a”。另外，控制器140可以基于平均加速度“a”进行行驶控制。
50.在进行如上所述的行驶控制之后，控制器140可以确定行驶控制是否对应于速度曲线。当确定出行驶控制对应于速度曲线时，控制器140可以保持行驶控制。
51.另一方面，当确定出行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间
的差等于或小于阈值时，控制器140可以基于所需加速度进行行驶控制。也就是说，当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，控制器140确定(预测)出由当前车辆速度引起的惯性的影响生成了速度曲线，并且基于平均加速度“a”进行行驶控制。当确定出这种行驶控制与速度曲线不对应时，控制器140可以将这种情况判断为确定(预测)错误，并且基于所需加速度进行行驶控制。
52.在另一种实施方案中，当确定出行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，控制器140可以基于平均加速度进行行驶控制。也就是说，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，控制器140确定(预测)出利用关于车辆周围区域的信息生成了速度曲线，并且基于所需加速度进行行驶控制。当确定出这种行驶控制与速度曲线不对应时，控制器140可以将这种情况判断为确定(预测)错误，并且基于平均加速度进行行驶控制。
53.图6为示出根据本发明另一种实施方案的车辆的行驶控制方法的流程图。
54.如图6所示，控制器140可以获取由传感器110或摄像机120获取的关于车辆周围区域的信息(步骤s110)。控制器140可以根据关于车辆周围区域的信息来生成速度曲线(步骤s120)。
55.控制器140可以基于当前时间点的速度与基于速度曲线的预定时间点处的速度来计算平均加速度(步骤s130)。控制器140可以计算平均加速度与速度曲线之间的误差最大的时间点处的所需加速度(步骤s140)。
56.当速度曲线包括加速段和减速段时，控制器140可以基于平均加速度来确定加速程度与减速程度之间的差是否等于或小于阈值(步骤s150)。当通过步骤s150速度曲线包括减速段和加速段时，控制器140可以确定(预测)速度曲线是否由于当前车辆速度引起的惯性的影响而包括减速段或加速段。
57.根据另一种实施方案，在步骤s150，如图4和图5所示，当速度曲线包括加速段“1”、减速段“2”和加速段“3”时，控制器140可以计算平均加速度“a”与加速段“1”和“3”的最大速度之间的第一差值
①
以及平均加速度“a”与减速段“2”的最小速度之间的第二差值
②
。另外，控制器140可以确定第一差值与第二差值之间的差是否等于或小于阈值。
58.当在步骤s150确定出第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时(是)，控制器140可以确定(预测)出由当前车辆速度引起的惯性的影响生成了速度曲线。在这种情况下，可以基于当前车辆速度和预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度“a”。另外，控制器140可以基于平均加速度“a”进行行驶控制(步骤s160)。
59.另一方面，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，控制器140可以确定(预测)出利用传感器110或摄像机120获取的关于车辆周围区域的信息生成了速度曲线。另外，当确定(预测)出利用关于车辆周围区域的信息生成了速度曲线时，控制器140可以基于出现第一差值的时间点处的速度与当前车辆速度来计算所需加速度a'。另外，控制器140可以基于所需加速度a'进行行驶控制(步骤s170)。
60.在执行如s160和s170的行驶控制之后，控制器140可以确定行驶控制是否对应于速度曲线(步骤s180)。
61.在步骤s180，当确定出行驶控制对应于速度曲线时，控制器140可以保持行驶控制(步骤s190)。
62.另一方面，当在步骤s180确定出行驶控制与速度曲线不对应(否)，并且第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时(是)(步骤s200)，控制器140可以基于所需加速度进行行驶控制(步骤s210)。
63.也就是说，在步骤s150，当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，控制器140确定(预测)出由当前车辆速度引起的惯性的影响生成了速度曲线，并且基于平均加速度“a”进行行驶控制(步骤s170)。当确定出步骤s180的行驶控制与速度曲线不对应时，控制器140可以将这种情况判断为确定(预测)错误，并且基于所需加速度进行行驶控制(步骤s210)。
64.另外，在步骤s180确定出行驶控制与速度曲线不对应(否)之后，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时(否)(步骤s200)，控制器140可以执行步骤s160。
65.也就是说，在步骤s150，当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，控制器140确定(预测)出利用关于车辆周围区域的信息已经生成了速度曲线，并且基于所需加速度进行行驶控制(步骤s180)。当确定出步骤s180的行驶控制与速度曲线不对应时，控制器140可以将这种情况判断为确定(预测)错误，并且基于平均加速度进行行驶控制(步骤s160)。
66.图7示出实现根据本发明示例性实施方案的方法的计算系统。
67.参考图7，计算系统1000可以包括经由总线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、存储设备1600和网络接口1700。
68.处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或对存储在存储器1300和/或存储设备1600中的命令执行处理的半导体器件。存储器1300和存储设备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rom(只读存储器)1310和ram(随机存取存储器)1320。
69.因此，结合本文公开的实施方案描述的方法或算法的操作可以直接实施为硬件或由处理器1100所执行的软件模块，或其组合。软件模块可以存在于存储介质(即，存储器1300和/或存储设备1600)，比如ram、快闪存储器、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、可移动磁盘或cd-rom。示例性存储介质联接至处理器1100，该处理器1100可以从存储介质读取信息，也可以将信息写入存储介质。在另一种方法中，存储介质可以与处理器1100集成。处理器与存储介质可以存在于专用集成电路(asic)。asic可以存在于用户终端内。在另一种方法中，处理器与存储介质可以作为独立组件存在于用户终端内。
70.以上描述仅说明本发明的技术思想，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的基本特征的情况下进行各种修改和改变。
71.因此，本发明公开的示例性实施方案不旨在限制本发明的技术思想，而是对本发明进行说明，并且本发明的技术思想的范围不局限于实施方案。本发明的范围应被解释为由所附权利要求的范围覆盖，并且落入权利要求的范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的范围内。
72.根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆行驶的装置和方法可以通过能够基于由车辆生成的速度曲线进行纵向控制来提高自动驾驶的准确性。
73.在上文中，虽然已经参考示例性实施方案和附图对本发明进行了描述，但本发明不限于此，而是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变。

技术特征：
1.一种用于控制车辆行驶的装置，所述装置包括：传感器，其配置为获取关于车辆周围区域的信息；控制器，其配置为：基于获取的信息来生成速度曲线；基于当前车辆速度与在速度曲线的预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度；计算在速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值中速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值是最大值的时间点处的所需加速度，并且基于计算出的平均加速度或所需加速度中的至少一个进行行驶控制。2.根据权利要求1所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：当速度曲线包括加速段和减速段时，计算计算出的平均加速度与加速段的最大速度之间的第一差值，以及计算出的平均加速度与减速段的最小速度之间的第二差值。3.根据权利要求2所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，基于所需加速度进行行驶控制。4.根据权利要求3所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：当第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，基于计算出的平均加速度进行行驶控制。5.根据权利要求4所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：在基于计算出的平均加速度或所需加速度进行行驶控制之后，确定行驶控制是否对应于速度曲线。6.根据权利要求5所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：当行驶控制对应于速度曲线时，保持行驶控制。7.根据权利要求5所述的用于控制车辆行驶的装置，其中，所述控制器进一步配置为：当行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，基于所需加速度进行行驶控制。8.一种用于控制车辆行驶的方法，所述方法包括：利用传感器获取关于车辆周围区域的信息；利用控制器基于获取的信息来生成速度曲线；利用控制器基于当前车辆速度和在速度曲线的预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度；利用控制器计算在速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值中速度曲线与计算出的平均加速度之间的差值是最大值的时间点处的所需加速度；利用控制器基于计算出的平均加速度或所需加速度中的至少一个进行行驶控制。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：当速度曲线包括加速段和减速段时，利用控制器计算计算出的平均加速度与加速段的最大速度之间的第一差值，以及计算出的平均加速度与减速段的最小速度之间的第二差值。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：当第一差值与第二差值之间的差超过阈值时，利用控制器基于所需加速度进行行驶控制。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：响应于确定出第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值，利用控制器基于计算出的平均加速度进行行驶控制。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在基于计算出的平均加速度或所需加速度执行行驶控制之后，利用控制器确定行驶控制是否对应于速度曲线。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：响应于确定出行驶控制对应于速度曲线，利用控制器保持行驶控制。14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：响应于确定出行驶控制与速度曲线不对应，并且第一差值与第二差值之间的差等于或小于阈值时，利用控制器基于所需加速度进行行驶控制。

技术总结
本发明涉及用于控制车辆行驶的装置和方法。用于控制车辆行驶的装置包括：传感器和控制器，所述传感器获取关于车辆周围区域的信息，所述控制器根据关于车辆周围区域的信息来生成速度曲线，基于当前车辆速度和在速度曲线的预定时间点处的车辆速度来计算平均加速度，并且计算在速度曲线与平均加速度之间的差最大的时间点处的所需加速度，并基于平均加速度或所需加速度的至少一个进行行驶控制。该装置能够基于车辆生成的速度曲线进行纵向控制，从而提高自动驾驶的准确性。而提高自动驾驶的准确性。而提高自动驾驶的准确性。


技术研发人员：姜东勋
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2022/5/25