CN112977466A - 车辆及控制车辆的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆及控制车辆的方法，其包括在传感器故障的情况下，使用另一车辆牵引自动驾驶车辆的技术。该车辆包括：检测传感器，被配置为检测车辆周围的物体以获取物体的位置信息和速度信息中的至少一个；通信器，被配置为与位于车辆前方的目标车辆通信；以及控制器，被配置为确定检测传感器是否故障，在确定检测传感器故障后，控制通信器将用于牵引车辆的车辆牵引请求信号发送到目标车辆，并在从目标车辆接收到车辆的车辆牵引确认信号时，通过跟随目标车辆来控制车辆行驶。

Description

车辆及控制车辆的方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2019年12月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0167109号的优先权，通过引用将其公开内容并入本文。

技术领域

本公开涉及一种车辆及控制车辆的方法，并且更具体地，涉及一种在自动驾驶车辆的传感器故障的情况下使用另一车辆牵引自动驾驶车辆的技术。

背景技术

通常，自动驾驶车辆(也称为无人驾驶车辆)是指能够通过监视外部信息并自身识别道路状况而无需车辆所有者的操纵而自动驾驶到设定的目的地的车辆。

作为一种使用相机识别车道并执行自动转向的技术，自动驾驶车辆的控制***基于相机的图像处理来测量车道宽度、车辆在车道上的横向位置、到两条车道线的距离以及车道的形状、道路的曲率半径，并通过使用获得的与车辆的位置和道路有关的信息，估计车辆的行驶轨迹并且根据所估计的行驶轨迹改变车道。

这种自动驾驶车辆基本上通过遵循基于地图的行驶路径来操作。然而，当在行驶路径上存在诸如障碍物的因素时，自动驾驶车辆被控制为实时地改变行驶路径，从而使得车辆安全地行驶。提出了一种车辆控制技术，该技术使用传感器、电动机和人工智能(而人类除外)在高速公路上实现全自动驾驶。自动驾驶车辆通过使用传感器识别三维的周围环境并结合通信技术、人工智能技术和电动机控制技术，实现了全自动驾驶。

自动驾驶车辆经常用于运送大量的人，例如在公共汽车和厢式货车中。当登上自动驾驶车辆的人数很多时，强调了自动驾驶期间乘客安全的重要性。近年来，越来越需要研究用于响应于自动驾驶车辆的行驶路线和行驶状况确保车上乘客安全的装置和方法。特别地，当自动驾驶车辆的传感器故障导致正常自动驾驶无法操作时，用于将自动驾驶车辆停在安全区域的技术被认为是重要的问题。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种车辆及控制车辆的方法，其中，在自动驾驶车辆的传感器发生故障的情况下，自动驾驶车辆被另一车辆牵引，以使其停在安全区域内，从而确保乘客的安全。

本公开的附加方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过本公开的实践而获知。

本公开的一方面在于提供一种车辆，该车辆包括：检测传感器，被配置为检测车辆周围的物体以获取物体的位置信息和速度信息中的至少一个；通信器，被配置为与位于车辆前方的目标车辆通信；以及控制器，被配置为确定检测传感器是否故障，在确定检测传感器故障后，控制通信器将用于牵引车辆的车辆牵引请求信号发送到目标车辆，并在从目标车辆接收到车辆的车辆牵引确认信号时，通过跟随目标车辆来控制车辆行驶。

控制器可以在从目标车辆接收到车辆牵引确认信号之后，控制通信器将行驶速度降低请求信号发送到目标车辆。

车辆还可包括速度调节器，被配置为调节车辆的行驶速度，其中，控制器可以控制速度调节器，使得当由于目标车辆的行驶速度被降低而导致车辆与目标车辆之间的距离小于或等于预定距离时，车辆通过跟随目标车辆行驶。

速度调节器可以调节车辆的行驶速度，以使得在车辆通过跟随目标车辆行驶时，车辆与目标车辆之间的距离保持在预定距离。

通信器可以将与车辆的牵引结束位置有关的信息发送到目标车辆，并且当车辆由于被目标车辆牵引而到达牵引结束位置时，控制器允许车辆终止跟随目标车辆的行驶。

通信器可以从目标车辆接收车道改变信号，并且控制器可以基于车道改变信号控制车辆跟随目标车辆改变车道。

本公开的另一方面在于提供一种控制车辆的方法，该车辆包括检测传感器，该检测传感器被配置为检测车辆周围的物体以获取该物体的位置信息和速度信息中的至少一个，该方法包括：确定检测传感器是否故障，在确定检测传感器故障时，控制通信器将用于牵引车辆的车辆牵引请求信号发送到目标车辆，以及当从目标车辆接收到车辆的车辆牵引确认信号时，通过跟随目标车辆来控制车辆行驶。

该方法还可包括：当从目标车辆接收到车辆牵引确认信号时，控制通信器向目标车辆发送行驶速度降低请求信号。

该方法可以进一步包括调节车辆的行驶速度，其中，调节车辆的行驶速度可以包括调节车辆的行驶速度，使得当由于目标车辆的行驶速度被降低而导致车辆与目标车辆之间的距离小于或等于预定距离时，车辆通过跟随目标车辆行驶。

车辆的行驶速度的调节可包括调节车辆的行驶速度，使得在车辆通过跟随目标车辆行驶时，车辆与目标车辆之间的距离保持在预定距离。

该方法还可以包括将与车辆的牵引结束位置有关的信息发送到目标车辆，以及当车辆由于被目标车辆牵引而到达牵引结束位置时，允许车辆终止跟随目标车辆的行驶。

该方法可以进一步包括：从目标车辆接收车道改变信号，以及基于车道改变信号，控制车辆以跟随目标车辆改变车道。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解：

图1是示出普遍的自动行驶公共汽车的外观图；

图2是示出根据实施例的车辆的控制框图；

图3是示出根据实施例的控制车辆的方法的流程图；以及

图4、图5、图6和图7示出了根据实施例的在自动驾驶车辆的请求下将自动驾驶车辆牵引至安全区域的另一车辆。

具体实施方式

在整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。并非将描述本公开的实施例的所有元件，并且将省略对本领域中公知的或在实施例中彼此重叠的描述。在整个说明书中使用的术语，例如“某部分”、“某模块”、“某成员”、“某块”等，可以用软件和/或硬件来实现，并且多个“某部分”、“某模块”、“某成员”或“某块”可以用单个元件来实现，或者单个“某部分”、“某模块”、“某成员”或“某块”可以包括多个元件。

将进一步理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接，并且间接连接包括无线通信网络上的连接。

将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他功能、整体、步骤、操作、元件。

尽管术语“第一”、“第二”、“A”、“B”等可以用于描述各种组件，但这些术语并不限制相应的组件，而仅用于将一个组件与另一组件区分开的目的。

如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。

用于方法步骤的参考数字仅是为了便于解释，而不是限制步骤的顺序。因此，除非上下文另外明确指出，否则可以以其他方式实践所书写的顺序。

在下文中，将参照附图描述本公开的原理和实施例。

图1是示出了普遍的自动行驶公共汽车的外观图。

参照图1，将参照公共汽车1描述根据本公开的实施例的车辆1和控制车辆1的方法。然而，根据实施例的车辆可以被提供为除公共汽车外的其他类型的车辆。

此外，将参考自动驾驶公共汽车(其无需驾驶员的操纵而自己行驶到目的地)来描述根据本公开的实施例的车辆1和控制车辆1的方法。

作为使用相机识别车道并执行自动转向的技术，自动驾驶车辆的控制***基于相机的图像处理来测量车道宽度、车辆在车道上的横向位置、到两条车道线的距离以及车道的形状、道路的曲率半径，并通过使用获得的与车辆的位置和道路有关的信息，估计车辆的行驶轨迹并且根据所估计的行驶轨迹改变车道。

在传统技术中，当不能执行自动驾驶车辆的自动驾驶时，通过最短距离行驶和最小的车道改变来控制自动驾驶车辆停在安全区域。

但是，当自动驾驶车辆由于传感器故障等而无法通过自动驾驶改变车道时，自动驾驶车辆很难自行停在安全区域。

根据车辆1和根据所公开的实施例的车辆1的方法，当自动驾驶车辆由于传感器故障等无法通过自动驾驶自行停在安全区域时，自动驾驶车辆向另一车辆发送自动驾驶车辆牵引请求信号，并通过跟随另一车辆行驶，从而行驶至安全区域并停止。

图2是示出根据实施例的车辆的控制框图。图3是示出根据实施例的控制车辆的方法的流程图。图4至图7示出了根据实施例的在自动驾驶车辆的请求下将自动驾驶车辆牵引至安全区域的另一车辆。

参考图2，根据实施例的公共汽车1包括速度调节器70、速度检测器80、存储器90、控制器100、检测传感器200和通信器300。

速度调节器70可以调节由驾驶员驾驶的公共汽车1的速度。速度调节器70可包括加速器驱动器71和制动器驱动器72。

加速器驱动器71接收控制器100的控制信号以驱动加速器以提升公共汽车1的速度，而制动器驱动器72接收控制器100的控制信号以驱动制动器以降低公共汽车1的速度。

即，控制器100可以基于公共汽车1与物体的相对距离和相对速度来计算公共汽车1与物体之间的估计碰撞时间，并且可以基于计算出的估计碰撞时间将用于控制公共汽车1的行驶速度的信号发送给速度调节器70。

速度调节器70可以在控制器100的控制下调节公共汽车1的行驶速度。当公共汽车1和其他物体之间有很高的碰撞机会时，速度调节器70可以降低公共汽车1的行驶速度。

速度检测器80可以在控制器100的控制下检测公共汽车1的行驶速度。即，可以使用公共汽车1的车轮旋转的速度等来检测行驶速度。行驶速度的单位可以以kph表示，即每单位时间(h)行驶的距离(km)。

存储器90可以存储与公共汽车1的控制有关的各种数据。具体地，在根据实施例的车辆和控制车辆的方法中，存储器90可以存储与用于自动驾驶的公共汽车1的驾驶路径有关的数据，并且可以存储用于当公共汽车1由于检测传感器等的故障而不能执行自主驾驶时，使公共汽车1停止在行驶路径上的安全区域中的目的地信息。

存储器90可以包括非易失性存储设备(例如高速缓存、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、以及闪存)、易失性存储设备(例如随机存取存储器(RAM))或其他存储介质(例如硬盘驱动器(HDD)、CD-ROM)等，但是存储器90的实现不限于此。存储器90可以是实现为与处理器分离的芯片的存储器，下面将结合控制器100对其进行描述，或者可以实现为与处理器集成的单个芯片。

控制器100可将其设置在公共汽车1中的至少一个单元中。控制器100可以对与公共汽车1的操作有关的每个配置执行电子控制。

将通过下面即将描述的根据本公开的实施例的车辆及控制车辆的方法来详细描述控制器100执行的功能。

通信器300可以通过与其他车辆通信而将与公共汽车1的行驶有关的数据发送到公共汽车1周围的其他车辆，并且从其他车辆接收与其他车辆的行驶有关的数据。

可以使用通信芯片、天线和相关组件来实现通信器300以访问无线通信网络。即，通信器300可以被实现为可以与公共汽车1周围的其他车辆进行短距离通信或长距离通信的各种类型的通信模块。即，通信器300可以包括以无线方式向其他车辆发送数据和从其他车辆接收数据的无线通信模块。

公共汽车1可以设置有检测传感器200，该检测传感器200检测位于公共汽车1前方的物体并获取所检测到的物体的位置信息和行驶速度信息中的至少一个。

根据实施例的检测传感器200可以获取与位于公共汽车1周围的物体有关的位置信息和速度信息中的至少一个。即，检测传感器200可以获取随着物体移动而实时改变的物体的坐标信息，并且检测公共汽车1与物体之间的距离。

控制器100可以使用由检测传感器200获取的物体的位置信息和速度信息，来计算公共汽车1和物体的相对距离和相对速度，并基于公共汽车1与物体的相对距离和相对速度，计算公共汽车1与物体之间的碰撞时间(TTC)。

检测传感器200可以安装在适合于识别位于前侧、侧面或前侧面上的物体(例如，另一车辆)的位置。根据实施例，检测传感器200可以安装在公共汽车1的前侧、左侧和右侧，以识别位于其前进方向、左侧和前侧之间的方向(以下称为左前侧)以及公共汽车1的右侧和前侧之间的方向(以下称为右前侧)的所有物体。

可以使用利用毫米波或微波的雷达、利用脉冲激光束的光检测和测距(LiDAR)、利用可见光的视觉传感器、利用红外线的红外传感器、利用超声波的超声波传感器等来实现检测传感器200。

公共汽车1可以基于检测传感器200的检测结果执行自动驾驶。另一方面，当检测传感器200发生故障时，不能执行公共汽车1的正常自动驾驶，从而可能无法确保公共汽车1中乘客的安全，并且可能会干扰在公共汽车1周围行驶的其他车辆的运行。

参照图3，控制器100可以在1000处确定设置在公共汽车1上的检测传感器200是否发生故障。即，控制器100可以基于从检测传感器200获得的周围物体的识别结果以及从检测传感器200接收到的信号的正常/异常来确定检测传感器200的操作是否正常进行。

当确定传感器200发生故障时，控制器100可以确定无法执行公共汽车1的自动驾驶。当不能执行公共汽车1的自动驾驶时，公共汽车1不能行驶到安全区域并自行停止，因此需要控制公共汽车1立即停止。在这种情况下，当公共汽车1的当前位置在公共汽车1正在行驶的道路的中间时，公共汽车1的乘客可能不会从公共汽车1下车，且当公共汽车1停在道路中间时，存在与道路上其他车辆相撞的危险。

因此，如图4所示，在1010处，当确定检测传感器200发生故障时，控制器100基于公共汽车1的当前位置，确定公共汽车1是否处于乘客无法从公共汽车1下车的情况或者公共汽车1与其他车辆之间有碰撞的可能。

即，如图4所示，当公共汽车1的检测传感器200在自动驾驶期间发生故障时，控制器100可以确定检测传感器200是否发生故障，公共汽车1是否处于乘客无法从公共汽车1下车的情况下，并且，在公共汽车1行驶预定距离A1时，是否存在与其他车辆发生碰撞的危险。

在1020处，当作为确定结果而确定乘客不能从公共汽车1下车或在公共汽车1与其他车辆之间存在碰撞的危险时，控制器100控制通信器300以将用于牵引公共汽车1的公共汽车牵引请求信号发送到位于公共汽车1前面的目标车辆2。

即，如图5所示，在确定公共汽车1的检测传感器200发生故障时，在公共汽车1行驶时，公共汽车1可以向目标车辆2发送公共汽车牵引请求信号。

在从公共汽车1接收到公共汽车牵引请求信号后，目标车辆2确定是否可以执行公共汽车1的公共汽车牵引行驶模式，并向公共汽车1发送关于是否可以对公共汽车1进行牵引的确认信号。即，在可以对公共汽车1进行牵引的情况下，目标车辆2可以切换到用于公共汽车1的公共汽车牵引行驶模式，并且当不能执行公共汽车1的牵引时，目标车辆2可以将关于无法牵引公共汽车1的响应信号发送到公共汽车1。

在1030处，控制器100可以确定通信器300是否已从目标车辆2接收到公共汽车1的牵引确认信号。当作为确定的结果而确定尚未从目标车辆2接收到公共汽车1的牵引确认信号时，控制器100可以将用于牵引公共汽车1的公共汽车牵引请求信号发送到另一目标车辆。

在1040处，当作为确定的结果而确定已经从目标车辆2接收到公共汽车1的牵引确认信号时，控制器100可以通过通信器300将行驶速度降低请求信号发送到目标车辆2。

即，为了使公共汽车1被目标车辆2牵引，公共汽车1与目标车辆2之间的距离必须在一定距离之内，以便公共汽车1跟随目标车辆2并成组行驶。因此，控制器100可以通过向目标车辆2发送降低目标车辆2的行驶速度的请求，来将公共汽车1与目标车辆2之间的距离控制在一定距离内。

如图5所示，除了将行驶速度降低请求信号发送到目标车辆2之外，公共汽车1可以通过在通往目标车辆2的制动区域A2中控制公共汽车1的速度调节器70来执行公共汽车1的制动以降低其行驶速度。

由于目标车辆2根据从公共汽车1接收的行驶速度降低请求降低行驶速度，并且公共汽车1还在制动区域A2中进行制动，因此在1050处，公共汽车1和目标车辆2变得彼此更接近，并且控制器100可以确定公共汽车1和目标车辆2之间的距离是否等于或小于预定距离。

如图6所示，当作为确定的结果而确定公共汽车1与目标车辆2之间的距离等于或小于预定距离时，控制器100可以确定目标车辆2准备牵引公共汽车1。

当完成对目标车辆2的公共汽车1的牵引的准备时，在1060处，控制器100可以通过通信器300向目标车辆2发送关于公共汽车1的牵引结束位置D的信息。

即，当确定公共汽车1的检测传感器200发生故障时，控制器100可以生成并存储关于目标车辆1牵引公共汽车1的行进路径和牵引结束位置D的信息，并且同时可以通过通信器300将该信息发送到目标车辆2。

在1070处，目标车辆2可以基于从公共汽车1接收到的关于行驶路径和牵引结束位置D的信息来执行公共汽车1的牵引，并且公共汽车1可以通过跟随目标车辆2行驶。

当目标车辆2开始对公共汽车1牵引时，控制器100可以根据成组行驶方法来控制公共汽车1跟随目标车辆2行驶。在这种情况下，控制器100控制公共汽车1的速度调节器70，从而调节公共汽车1的行驶速度，以在公共汽车1跟随目标车辆2行驶时将公共汽车1与目标车辆2之间的距离维持在预定距离。

可以通过一般的成组行驶方法来实现跟随目标车辆2的公共汽车1的行驶，并且根据成组行驶方法，目标车辆2可以牵引公共汽车1以使公共汽车1到达牵引结束位置D。

参照图7，目标车辆2可以基于从公共汽车1接收到的关于行驶路径和牵引结束位置D的信息来牵引公共汽车1，并且控制器100可以基于由通信器300接收的目标车辆2的车道改变信号来控制公共汽车1跟随目标车辆2改变车道。

即，当公共汽车1的检测传感器200发生故障时，自动驾驶将无法执行，因此公共汽车1可能无法自行改变车道。然而，根据本发明的公共汽车1根据目标车辆2的牵引跟随目标车辆2行驶，使得公共汽车1还可以基于目标车辆2的车道改变信号来改变车道。

在1080处，随着目标车辆2牵引公共汽车1，公共汽车1到达预定的牵引结束位置D并且公共汽车1跟随目标车辆2行驶时，目标车辆2的对公共汽车1的牵引结束。

这样，在自动驾驶期间公共汽车1的检测传感器200发生故障的情况下，公共汽车1由目标车辆2牵引，并因此在安全区域内停下来，因此，确保了公共汽车1中乘客的安全，并且防止对在公共汽车1周围的其他行驶中的车辆的干扰。

同时，可以以存储可由计算机执行的指令的记录介质的形式来体现所公开的实施例。指令可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，可以生成程序模块以执行所公开的实施例的操作。记录介质可以体现为计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质包括其中存储了可以由计算机解码的指令的所有类型的记录介质，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带磁盘、闪存、光学数据存储设备等。

从以上显而易见，在自动驾驶车辆的传感器发生故障的情况下，自动驾驶车辆被另一车辆牵引，以便在安全区域内停止，因此，可以确保乘客的安全，并且可以防止对自动驾驶车辆周围的其他行驶中的车辆的干扰。

尽管出于说明性目的描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。因此，出于限制的目的，没有描述本公开的示例性实施例。

Claims (12)

1.一种车辆，包括：

检测传感器，被配置为检测所述车辆周围的物体以获取所述物体的位置信息和速度信息中的至少一个；

通信器，被配置为与位于所述车辆前方的目标车辆通信；以及

控制器，被配置为确定所述检测传感器是否故障，在确定所述检测传感器故障后，控制所述通信器将用于牵引所述车辆的车辆牵引请求信号发送到所述目标车辆，并在从所述目标车辆接收到所述车辆的车辆牵引确认信号时，通过跟随所述目标车辆来控制所述车辆行驶。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，当从所述目标车辆接收到所述车辆牵引确认信号时，所述控制器控制所述通信器向所述目标车辆发送行驶速度降低请求信号。

3.根据权利要求2所述的车辆，还包括速度调节器，被配置为调节所述车辆的行驶速度，其中，所述控制器控制所述速度调节器，使得当由于所述目标车辆的行驶速度被降低而导致所述车辆与所述目标车辆之间的距离小于或等于预定距离时，所述车辆通过跟随所述目标车辆行驶。

4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述速度调节器调节所述车辆的所述行驶速度，以使得在所述车辆通过跟随所述目标车辆行驶时，所述车辆与所述目标车辆之间的所述距离保持在所述预定距离。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述通信器将与所述车辆的牵引结束位置有关的信息发送到所述目标车辆，并且其中，当所述车辆由于被所述目标车辆牵引而到达牵引结束位置时，所述控制器允许所述车辆终止跟随所述目标车辆的行驶。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述通信器从所述目标车辆接收车道改变信号，并且所述控制器基于所述车道改变信号控制所述车辆以随着所述目标车辆改变车道。

7.一种控制车辆的方法，所述车辆包括检测传感器，所述检测传感器被配置为检测所述车辆周围的物体以获取所述物体的位置信息和速度信息中的至少一个，所述方法包括：

由控制器确定所述检测传感器是否故障；

在确定所述检测传感器故障时，控制通信器将用于牵引所述车辆的车辆牵引请求信号发送到目标车辆；以及

当从所述目标车辆接收到所述车辆的车辆牵引确认信号时，通过跟随所述目标车辆来控制所述车辆行驶。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在从所述目标车辆接收到所述车辆牵引确认信号之后，控制所述通信器向所述目标车辆发送行驶速度降低请求信号。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：调节所述车辆的行驶速度，包括调节所述车辆的所述行驶速度，使得当由于所述目标车辆的行驶速度被降低而导致所述车辆与所述目标车辆之间的距离小于或等于预定距离时，所述车辆通过跟随所述目标车辆行驶。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述车辆的所述行驶速度的所述调节包括：调节所述车辆的所述行驶速度，以使得在所述车辆跟随所述目标车辆行驶时，所述车辆与所述目标车辆之间的所述距离保持在所述预定距离。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括：

将与所述车辆的牵引结束位置有关的信息发送到所述目标车辆；以及

当所述车辆由于被所述目标车辆牵引而到达牵引结束位置时，允许所述车辆终止跟随所述目标车辆的行驶。

12.根据权利要求7所述的方法，还包括：

从所述目标车辆接收车道改变信号，以及

基于所述车道改变信号来控制所述车辆以随着所述目标车辆改变车道。

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