CN115610413A - 用于控制车辆的设备、具有设备的***及控制车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制车辆的设备、具有设备的***及控制车辆的方法。该设备包括：参考车道计算器，用于基于车辆的行驶条件计算参考车道；目标确定装置，用于基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标；以及控制参数计算装置，用于基于关注目标的行驶状态计算车辆的控制参数。

Description

用于控制车辆的设备、具有设备的***及控制车辆的方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2021年6月29日提交的第10-2021-0084942号韩国专利申请的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆的设备、包括该设备的***以及用于控制车辆的方法。

背景技术

一般来说，自主车辆在没有来自车辆驾驶员的输入的情况下以自主驾驶模式在每个路段中以设置的速度限制行驶。另外，生成若干行驶曲线(模式)以确定自主驾驶期间的纵向行驶速度，并在这些行驶曲线中选择一个曲线。在交通流量大的城市或高速公路上，自主驾驶车辆周围的许多车辆可能会驶入自主驾驶车辆行驶的车道，或者驶出到另一条车道。在这种情况下，包括自主驾驶车辆的行驶路径或停止距离在内的行驶方式可能由于驶入车道的或驶出车道的车辆而改变。换句话说，自主驾驶车辆必须以适当的行驶方式进行控制，以适应周围车辆的行驶情况。

假设道路具有以连续车道、车道宽度恒定并且曲度在有限范围内为特征的典型形状，传统的自主驾驶车辆已经确定是驶入车道还是驶出车道。然而，当车道不连续、车道宽度不恒定、或者道路具有U形转弯或圆形形状的异常路段时，上述方式在确定周围车辆的行驶状态时会导致错误。

发明内容

本发明力求解决在现有技术中出现的上述问题，同时完整地保留由现有技术实现的优点。

本发明的一方面提供了一种用于控制车辆的设备，其能够通过有效利用车道侧边(laneside)、车道链路(lanelink)或控制路径来推导虚拟车道，并能够将周围车辆的预测路径和预测位置进行比较以确定关注目标，从而更准确地确定目标并强有力地应对各种道路形状和周围车辆的行驶状态，并提供了包括该设备的***以及用于控制车辆的方法。

本发明的另一方面提供了一种用于控制车辆的设备，其能够计算与关注目标和前车之间的前进中的驶出(cut-out)比率成比例的控制点，从而提高对应于驶出的性能，并改善相对于具有随机形状的道路的乘坐质量，并提供了包括该设备的***以及用于控制车辆的方法。

本发明要解决的技术问题不限于上述问题。本发明所属领域的普通技术人员应从以下描述中清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。

根据本发明的一方面，一种用于控制车辆的设备可以包括：参考车道计算器，其被配置为基于车辆的行驶条件计算参考车道；目标确定装置，其基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标；以及控制参数计算装置，其基于关注目标的行驶状态计算车辆的控制参数。

根据实施例，参考车道计算器可以基于第一车道、第二车道或第三车道中的至少一者计算该参考车道，第一车道生成为具有基于对应于车辆中心的车道链路的特定宽度，第二车道基于车道侧边，是在车辆正在行驶的区域的地图上形成的车道，第三车道基于车辆的行驶路径。

根据实施例，参考车道计算器可以基于车辆正在行驶的车道中一致的路段中的车道侧边计算参考车道，可以基于车道宽度改变或车道数量改变的路段中的车道链路计算参考车道，以及当车辆变道时，可以基于车辆的行驶路径计算参考车道。

根据实施例，关注目标可以包括偏离参考车道的驶出对象。

根据实施例，目标确定装置可以通过考虑车辆在特定时间之后的预测位置确定关注目标。

根据实施例，目标确定装置可以选择距车辆行驶路径特定距离内的对象作为候选对象，并基于该候选对象的预测路径确定关注目标。

根据实施例，目标确定装置可以通过考虑车辆周围对象的预测路径之间的交叉信息确定关注目标。

根据实施例，目标确定装置可以基于有关在车辆周围设置的交通信号灯的信号的信息确定关注目标。

根据实施例，控制参数计算装置可以选择用于控制在车辆行驶路径上的车辆速度的控制参考点，并且可以基于所选择的控制参考计算车辆的控制参数。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于关注目标偏离车辆的行驶路径的比率计算控制参考点。

根据实施例，控制参考点可以基于车辆的行驶车道的中心和目标车道的中心，根据关注目标进入该目标车道的比率而朝向在关注目标前方的对象转移，其中该关注目标驶出到该目标车道。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于关注目标的控制参考点和在关注目标前方的对象的控制参考点计算车辆的控制参数。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于将从关注目标的控制参考点到在关注目标前方的对象的控制参考点的直线内分(internally divide)的点来计算控制参数。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于从车辆到控制参考点的距离和在控制参考点处的对象的速度分量计算车辆的控制参数。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于关注目标的行驶状态生成速度曲线(speed profile)，该速度曲线是车辆的每一次的目标速度集合。

根据实施例，控制参数计算装置可以基于关注目标的行驶状态计算车辆的点级路径(point-level path)。

根据本发明的实施例，一种车辆***可以包括，传感器，其检测车辆周围对象；信息获取装置，其获取车辆位置信息和车辆地图信息；以及车辆控制设备，其基于车辆周围的对象、有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息计算参考车道，基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标，并基于车辆的控制参数控制车辆，该控制参数是基于关注目标的行驶状态计算的。

根据实施例，传感器可以检测有关车辆行驶状态的信息。

根据实施例，信息获取装置可以从外部服务器获取有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息。

根据实施例，车辆控制装置可以基于从传感器获取的图像计算参考车道。

根据本发明的另一方面，一种用于控制车辆的方法包括：基于车辆的行驶条件计算参考车道、基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标以及基于关注目标的行驶状态计算车辆的控制参数。

进一步的应用领域将通过本文提供的描述而变得显而易见。应当理解，本说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不是旨在限制本发明的范围。

附图说明

本发明的上述和其他目的、特征和优点应通过以下结合附图的详细描述而更加明显：

图1是图示根据本发明实施例的包括用于控制车辆的设备的车辆***的配置的框图；

图2是图示根据本发明实施例的用于控制车辆的设备的配置的框图；

图3A和图3B是图示用于设置各种参考车道的方法的视图；

图4A和图4B是图示根据本发明实施例的用于设置用于控制车辆的设备的参考车道的方法的视图；

图5A、图5B和图5C是图示根据本发明实施例的在用于控制车辆的设备中基于行驶路径设置参考车道的视图；

图6是图示根据本发明实施例的在用于控制车辆的设备中确定关注目标的视图；

图7是图示根据本发明实施例的在用于控制车辆的设备中确定关注目标的视图；

图8A和图8B是图示根据本发明实施例的在用于控制车辆的设备中确定关注目标的视图；

图9是图示根据本发明实施例的在用于控制车辆的设备中基于信号信息确定关注目标的视图；

图10A和图10B是图示根据本发明实施例的用于控制车辆的设备计算参考点的视图；

图11是图示根据本发明实施例的用于控制车辆的方法的流程图；以及

图12是图示根据本发明实施例的计算装置的框图。

本文描述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。

附图标记列表：

100：车辆***

110：传感器

120：信息获取装置

130：车辆控制设备

131：参考车道计算器

132：目标确定装置

133：控制参数计算装置

具体实施方式

在后文中，将参考示例性附图详细描述本发明的一些实施例。对每个附图的部件添加了附图标记，应注意，相同或等效部件为相同的标记所指定，即使这些标记出现在其他附图上也是如此。进一步地，在描述本发明的实施例时，排除了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。

另外，在以下根据本发明实施例的部件的描述中，可以使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”。这些术语仅旨在区分一个部件与另一个部件，并且这些术语并不限制组成部件的性质、次序或顺序。另外，除另有限定外，本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义。诸如在通用词典中限定的术语应解释为具有与相关技术领域的上下文含义相同的含义，并且不应解释为具有理想或过度正式的含义，除非在本申请中明确限定为具有此类含义。

当本发明的部件、装置、元件等等被描述为具有用途或执行操作、功能等等时，该部件、装置或元件在本文中应被认为是被“配置为”达到该用途或执行该操作或功能。

在后文中，参考图1至图12详细描述本发明的实施例。

图1是图示根据本发明实施例的包括用于控制车辆的设备的车辆***的配置的框图。

参考图1，根据本发明实施例的车辆***100可以在车辆内实现。在这种情况下，用于控制车辆的设备130可以与车辆的内部控制单元一体地实现。另选地，用于控制车辆的设备130可以与车辆的内部控制单元分开实现，并且可以通过附加的连接单元与车辆的内部控制单元连接。

另外，参考图1，根据本发明的实施例，车辆***100可以包括传感器110、信息获取装置120和用于控制车辆的设备(车辆控制设备)130。

传感器110可以检测车辆周围的对象。传感器110可检测到车辆前方对象(比如前方车辆、路标或障碍物)的距离，以及与该对象的相对速度。例如，传感器110可以包括摄像机、光检测及测距(LIDAR)传感器或无线电检测和测距(RADAR)传感器。

另外，传感器110可以检测车辆中各种致动器状态的信息。例如，车辆中各种致动器状态的信息可以包括车辆的速度、加速度或角速度。

信息获取装置120可以获取有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息。例如，信息获取装置120可以通过全球定位***(GPS)获取有关车辆当前位置的信息，并且可以获取包括车辆正在行驶的道路的曲度(curvature)以及车辆当前车道的位置的信息。在这种情况下，信息获取装置120可以将地图信息存储在附加存储器(未图示)中，并且可以通过通信装置(未示出)从外部服务器接收有关车辆位置的信息(位置信息)或有关车辆地图的信息(地图信息)。

车辆控制设备130可以基于车辆周围的对象、车辆的位置信息和车辆的地图信息计算参考车道。当由于施工或事故可能无法获取地图信息时，车辆控制设备130可以基于从传感器110(例如，摄像机)获得的图像计算参考车道。另外，车辆控制设备130可以基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标，并且可以基于车辆的控制参数控制车辆，该控制参数是基于关注目标的行驶状态计算的。

在后文中，参考图2详细描述车辆控制设备130的详细功能。

图2是图示根据本发明实施例的车辆控制设备的配置的框图。

参考图2，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以包括参考车道计算器131、目标确定装置132和控制参数计算装置133。

参考车道计算器131可以基于车辆的行驶条件计算参考车道。在这种情况下，根据本发明的实施例，参考车道可以是用作用于确定关注目标的参考的虚拟车道，该关注目标是对车辆的行驶产生影响的周围对象。在这种情况下，参考车道计算器131可基于第一车道、第二车道和第三车道中的至少一者计算参考车道，第一车道生成为具有基于对应于车辆中心的车道链路的特定宽度，第二车道基于车道侧边，是在车辆正在行驶的区域的地图上形成的车道，第三车道基于车辆的行驶路径。另外，参考车道计算器131可以通过适当地组合第一车道到第三车道来计算参考车道。

例如，参考车道计算器131可以基于车辆当前正在行驶的车道中一致的路段中的车道侧边来计算参考车道。另外，参考车道计算器131可以基于车辆当前正在行驶的车道的宽度大于或小于参考值、或者车道数量改变的不规则路段中的车道链路来计算参考车道。当路径改变时(例如，当车辆变道时)，参考车道计算器131可以基于车辆的行驶路径计算参考车道。

目标确定装置132可以基于参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标。在这种情况下，关注目标可以包括对车辆行驶产生影响的对象，即偏离参考车道的驶出车辆。另外，目标确定装置132可以通过考虑特定时间之后车辆行驶的预测位置和周围对象的预测位置来确定关注目标。

目标确定装置132可以选择距车辆的行驶路径特定距离内的对象作为候选对象，并且可以基于候选对象的预测路径确定关注目标。例如，在邻近车辆行驶路径的候选对象中，目标确定装置132可以通过使用候选对象的预测路径，将对车辆行驶路径产生影响的对象(例如，驶出对象)确定为关注目标。

目标确定装置132可以通过考虑车辆周围的对象的预测路径之间的交叉信息来确定关注目标。换言之，假设对象在车辆的周围，目标确定装置132可以通过考虑对象的预测路径彼此重叠，或对象彼此干扰或彼此碰撞来确定关注目标。例如，当特定对象试图驶出车道并且另一个对象正在驶出车道上行驶时，该特定对象可以停止驶出车道。如上所述，目标确定装置132可以通过一起考虑多个对象的预测路径来确定关注目标。

另外，目标确定装置132可以基于有关在车辆周围设置的交通信号灯的信号的信息来确定关注目标。例如，当车辆在左转车道上时，车辆可以将在同一车道上的对象的预测路径确定为左转，因为该对象可能会根据交通信号灯的左转信号左转，即使该对象基于诸如速度的信息确定要直线行驶。如上所述，目标确定装置132在计算对象的预测路径时可以考虑交通灯的信号信息。

控制参数计算装置133可以基于关注目标的行驶状态来计算车辆的控制参数。例如，控制参数计算装置133可以基于关注目标的行驶状态来生成作为车辆的每一次的目标速度集合的速度曲线。另外，控制参数计算装置133可以基于关注目标的行驶状态来计算车辆的点级路径。

详细地，控制参数计算装置133可以在车辆的行驶路径上选择用于控制车辆的速度的控制参考点，并且可以基于所选择的控制参考点计算车辆的控制参数(例如，横向速度的控制参数)。在这种情况下，控制参考点可以是用于控制车辆速度的目标参考点。

例如，控制参数计算装置133可以基于关注目标偏离车辆行驶路径的比率来计算控制参考点。在这种情况下，随着关注目标接近车辆的行驶路线，关注目标对车辆行驶产生更大的影响。因此，随着关注目标以更大的比率偏离车辆的行驶路径，控制参考点离车辆更远。

同时，当存在关注目标前方的对象时，控制参数计算装置133可以基于关注目标的控制参考点和在关注目标前方的对象的控制参考点来计算车辆的控制参数。在这种情况下，控制参数计算装置133可以基于将从关注目标的控制参考点到在关注目标前方的对象的控制参考点的直线或线段内分的点来计算控制参数。

例如，当关注目标从行驶路径驶出40％时，控制参数计算装置133可以将控制参考点选择为将从关注目标到在关注目标前方的对象的直线或线段在内部分成4:6的点。

另外，控制参数计算装置133可以基于从车辆到控制参考点的距离和对象在控制参考点的速度分量来计算车辆的控制参数。在这种情况下，控制参数计算装置133可以基于通过在控制参考点的位置将每个对象的速度矢量投影在车辆的行驶路径上而获得的标量值来计算控制参数。如上所述，控制参数计算装置133可以通过考虑控制参考点的距离分量和速度分量来计算车辆的控制参数。

在后文中，参考图3A和图3B至图10A和图10B详细描述车辆控制设备130的每个部件的详细功能。

如上所述，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以通过有效地利用车道侧边、车道链路和控制路径来推导虚拟车道，并将周围对象的预测路径和预测位置进行比较以确定关注目标，从而更准确地确定目标，并强有力地应对各种道路形状和周围车辆的行驶状态。

另外，根据本发明的另一实施例，车辆控制设备130可以计算与关注目标和前车之间的前进中的驶出比率成比例的控制点，从而提高对应于驶出的性能，并改善相对于具有随机形状的道路的乘坐质量。

图3A和图3B是图示用于设置各种参考车道的方法的视图。

参考图3A和图3B，“RL1”和“RL2”指示真实车道，而“LL1”和“LL2”指示基于车道链路生成的参考车道。另外，图3A示出了真实车道“RL1”的宽度逐渐变窄的情况，而图3B示出了真实车道RL2的宽度逐渐变宽的情况。

如图3A和图3B所示，虽然肉眼观察时的实际城市中心没有明显差异，但车道的宽度通常可能并非是恒定的，即车道宽度可能会变窄或变宽。例如，假设车道上车辆位置的车道宽度为3m，而前方50m处的车道宽度为3.3m，则可能肉眼无法察觉车道宽度的变化。

例如，如图3A所示，即使左侧的前方车辆“Ob1”实际上没有进入真实车道RL1之内，也可以控制车辆“C1”减速，因此可能发生错误检测。如图3B所示，即使左侧的前方车辆“Ob2”进入真实车道“RL2”之内，也可以不控制车辆“C2”减速，因此可能发生不检测。

因此，当车道宽度大于车辆“C1”和“C2”通过的安全边距时，可以基于车道侧边确定要驶出的对象(驶出对象)。详细地，根据本发明的实施例，车辆控制设备130基本上可以使用基于车道侧边的参考车道，并且可以使用基于在一个地方的车道链路的参考车道(具有相同宽度)，比如具有不规则车道侧边路段的口袋车道(pocket lane)，或具有更大车道宽度的路段。另外，当车道改变时，可以使用基于点级路径(point-level path)的参考车道。

图4A和图4B是图示根据本发明实施例的用于设置车辆控制设备的参考车道的方法的视图。

参考图4A和图4B，“LS”指示基于车道侧边生成的参考车道，而“LL”指示基于车道链路生成的参考车道。另外，图4A图示了一般城市中的车道，而图4B示出了延伸车道的口袋车道。

如图4A所示，根据本发明的实施例，车辆控制设备130在一般城市行驶条件下通过采用真实车道作为地面真值(GT)来确定周围车辆是否驶出。因此，当基于车道侧边使用参考车道(LS)时，可以进一步提高确定的准确性。

同时，如图4B所示，在具有分立车道和不规则车道侧边形状的口袋道路上，通过使用具有距车道中心线特定距离的虚拟参考车道确定可能更容易，而不是基于车道确定。换言之，参考图4B，在口袋道路上，当使用基于车道链路的参考车道“LL”时，可以进一步提高确定的准确性。

图5A、图5B和图5C是图示根据本发明实施例的在车辆控制设备中基于行驶路径设置参考车道的视图。

参考图5A、图5B和图5C，“PL1”至“PL3”指示基于车辆“C1”至“C3”的行驶路径生成的参考车道。图5A、图5B和图5C分别图示了车辆右转、变道和U形转弯的情况。

一般来说，在十字路口内部较宽的车道或用于左/右转、P形转弯、U形转弯或公共汽车站的区域的行驶情况下，真实车道不存在，或即使真实车道存在，车辆“C1”至“C3”也可能在从真实车道偏移的同时行驶。在这种情况下，当通过根据本发明实施例的车辆控制设备130在前一帧(即，计算前一周期的步骤)中计算基于跟踪控制的车辆行驶路径时，可以在允许车辆“C1”至“C3”通过相关行驶路径的左边和右边的特定间隔(例如，点级路径)内确定驶出目标。

如下所述，根据本发明的实施例，由于在最后阶段计算车辆“C1”至“C3”的点级路径，车辆控制设备130可以使用有关前一帧的信息。因此，在车辆“C1”的行驶策略不固定的阶段(例如，确定进行变道的阶段)，执行基于车道侧边或车道链路的确定，确定在相关帧中延迟，或可以最终在下一帧中确定基于前一帧中的点级路径的确定。在车辆“C1”至“C3”的点级路径连续变化的情况(例如，变道期间路径被修正的情况)下，通过考虑点级路径变化的方向和范围，可以产生综合车道。在这种情况下，车辆“C1”至“C3”的位置都可以在每一次的点级路径上预测。

图6是图示根据本发明实施例的通过车辆控制设备确定关注目标的视图。

参考图6，根据本发明的实施例，车辆控制设备130需要基于参考车道确定每个对象的框的相对坐标以确定关注目标(例如，驶出的候选对象)。

在图6中，虽然预测车辆221存在于车辆210的有效范围内，但是当车辆210由于在车辆210背后的车辆221而被控制减速时，车辆210的乘坐质量可能会下降。因此，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以将关注目标设置到车辆210的前保险杠，如图6的附图标记“A1”所示。另外，当车辆221随后实际尝试驶出时，车辆221的驶出变得与车辆210的行驶模式的确定无关。因此，可以将车辆210排除在候选关注目标之外。

另外，在图6中，根据本发明的实施例，基于车辆控制设备130的预测路径，通常可以将突出显示的车辆222确定为驶出候选对象。进一步地，车辆223可能不会在T秒内驶入目标车道，因为另一车辆已经占据了目标车道。因此，将车辆223排除在驶出候选对象之外。同时，由于车辆224可能由于没有充分确保用于驶出的车辆间距离而无法驶出，如图6所示，因此可以将车辆224排除在驶出候选对象之外。因此，可以随后从确保车间距离的时间点开始将车辆224选择为驶出候选对象。

图7是图示根据本发明实施例的在车辆控制设备中确定关注目标的视图。

参考图7，根据本发明的实施例，车辆控制设备130需要通过比较周围车辆之间的未来位置，确定相关驶出是否实际为有效驶出，以确定关注目标(例如，驶出候选对象)。

如图7所示，当左边的车辆323快速行驶时，车辆321较大概率可能不会从当前车道朝向左车道驶出。在这种情况下，当车辆321被确定为驶出对象时，即使车辆321从当前车道朝向左车道行驶，该确定也可能失败。

换言之，车辆321可以实际减速特定时间、可以待命并且可以尝试驶出。因此，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以确定车辆321没有在当前帧中驶出。进一步地，根据本发明的实施例，车辆控制设备130每帧都执行计算。因此，车辆控制设备130可以从解除危险情况(即，车辆323以更快的速度行驶的情况)的时间点将车辆321的确定从无效驶出改变到有效驶出，使得车辆310适当地应对这种情况。

同时，如图7所示，虽然车辆322的预测路径与车辆324的预测路径重叠，但是车辆322不会在同一帧中与车辆324碰撞。因此，车辆控制设备130可以确定车辆322和车辆324以有效驶出。另外，根据本发明的实施例，当车辆310被车辆控制设备130从属控制时，车辆310可能无法应对车辆322驶出，而可以将驶出的车辆324确定为处于从属控制的通行车辆。

图8A和图8B是图示根据本发明实施例的在车辆控制设备中确定关注目标的视图。

参考图8A，根据本发明的实施例的车辆控制设备130可以将车辆421确定为驶出对象，因为车辆421在T秒后从当前车道朝向目标车道(即，左车道)偏离。同时，参考图8B，根据本发明的实施例的车辆控制设备130没有将车辆422确定为驶出对象，因为车辆422在T秒后仍然位于当前车道中。

另外，虽然车辆411或车辆412可能在背后，但由于车辆411的速度或车辆412的速度可能改变，车辆411或车辆412可能在“T”秒后以不同于预测的方式驶出。然而，根据本发明的实施例，可以在下一帧中再次确定该情况，因为车辆控制设备130每帧都执行计算。

如上所述，当驶出对象确定后，甚至必须考虑车辆411和412的预测位置。换言之，驶出需要通过***地考虑周围车辆421和422的预测位置和车辆411和412的预测位置来确定。

图9是图示根据本发明实施例的在车辆控制设备中基于信号信息确定关注目标的视图。

参考图9，由于传感器110的误差范围内的速度跳变导致的预测路径，确定在左转信号期间停止在左车道上的前方车辆520直线行驶。因此，可能错误地确定前方车辆520在当前车道上驶出。

在这种情况下，当交通信号灯的信号信息指示左转信号时，可以通过严格改变用于确定朝向直线车道的驶出所需的条件来防止直线路径的错误确定。在这种情况下，可以通过设置在车辆***100中的摄像机的拍摄直接检测交通灯的信号信息，或可以从外部服务器接收交通信号灯的信号信息。然而，必须充分考虑车辆在不遵守交通信号灯的信号而违反信号规则的同时行驶的例外情况。

基于调整阈值以与确定驶出的条件相匹配的方式，当意图驶出的情况的发生超过阈值，车辆控制设备130可以被设置为正常地确定驶出。例如，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以在前方车辆520遵守信号的情况下在连续五帧确定前方车辆520驶出后，最终确定前方车辆520驶出。然而，当前方车辆520不遵守信号时，将阈值设置为十帧，并且可以将前方车辆520设置为仅在连续十帧确定驶出后最终确定为驶出。在这种情况下，选择阈值的方式不限于特定方式，但是如果需要，用户可以适当地选择阈值。

图10A和图10B是图示根据本发明的实施例的用于控制车辆的设备计算控制参考点的视图。

参考图10A和图10B，控制参考点“CP1”和“CP2”相对于车辆611前方的车辆621和622在多个时间点(或帧)计算。在这种情况下，控制参考点“CP1”和“CP2”是指要考虑以基于驶出对象来控制车辆611的行驶的参考点。

详细地，如图10A所示，根据本发明的实施例，假设车辆611的行驶车道(第二车道)上的车辆611的行驶车道的中心与在前车辆621要驶出到的目标车道(第一车道)的中心之间的中心间距离为100％，随着在前车辆621逐渐驶出行驶车道，中心间距离从100％逐渐减小。在这种情况下，随着在前车辆621逐渐驶出行驶车道，车辆控制设备130可以以减小的比率将控制参考点的位置转移到车辆622，该控制参考点在中心间距离为100％时位于在前车辆621的后保险杠的中心处。

例如，对于车辆611的行驶车道上的通行对象，相关控制参考点可以是到车辆621或车辆623的后保险杠中心的距离，或可以是通行对象的速度。如上所述，当选择驶出对象后，必须连同驶出对象的当前位置一起考虑与参考车道交叉的预测路径的预测位置。因此，可能难以选择控制参考点。

因此，根据本发明的实施例，车辆控制设备130必须通过考虑连续变化直到驶出对象移动到未来目标车道的时间点来选择控制参考点“CP1”和“CP2”，并同时从初始位置开始。当认为控制参考点“CP1”和“CP2”不对应于驶出时，由于在前车辆621和623驶出，相对于在前车辆621和623前的车辆622和624突然做出减速，从而降低了乘坐质量。

具体地，如图10A所示，根据本发明的实施例，车辆控制设备130可以通过考虑在前车辆621或623驶出到下一车道的比率(例如，93％、77％或27％)来计算控制参考点“CP1”和“CP2”。例如，控制参考点“CP1”和“CP2”可以设置为逐渐远离当前车道上的车辆611，因为驶出当前车道的车辆621或623逐渐远离当前车道。

另外，如图10A和图10B所示，当车辆622或624出现在在前车辆621或623之前时，将车辆622或624一起考虑，使得控制参考点“CP1”和“CP2”被计算。基于在前车辆621或623从车辆611或621的当前车道横向偏离的横向偏离比率，最终控制参考点可以计算为将从在前车辆621或623前方的车辆622或624的控制参考点到在前车辆(或驶出车辆)621或623的控制参考点的线(线段)内分的点。例如，如参考图10B所示，由于在前车辆623仍然存在于车辆612行驶的车道上，因此可以使用75％的横向偏离比率并且可以通过使用25％的横向偏离比率来计算控制参考点“CP2”。

在后文中，参考图11详细描述用于控制车辆的方法。图11是图示根据本发明实施例的用于控制车辆的方法的流程图。

在后文中，假设图2的车辆控制设备130执行图11的处理器。另外，在以下参考图11进行的描述中，可以理解的是，描述为由车辆控制设备130执行的操作是由车辆控制设备130的处理器控制的。

图11是图示根据本发明实施例的用于控制车辆的方法的流程图。

参考图11，根据本发明的实施例，用于控制车辆的方法可以包括基于车辆的行驶条件计算参考车道(S110)。参考车道可以基于第一车道、第二车道和第三车道来计算，第一车道生成为具有基于对应于车辆中心的车道链路的特定宽度，第二车道基于车道侧边，是在车辆正在行驶的区域的地图上的车道，第三车道基于车辆的行驶路径。

例如，在S110中，参考车道可以基于车辆当前行驶的车道中一致的路段中的车道侧边计算，并且可以基于车辆当前正在行驶的车道的宽度大于或小于参考值、或者车道数量改变的不规则路段中的车道链路来计算。当路径改变时，比如当车辆变道时，可以基于车辆的行驶路径来计算参考车道。

另外，可以基于参考车道和车辆周围对象的预测路径来确定关注目标(S120)。另外，在S120中，可以通过考虑特定时间之后正在行驶的车辆的预测位置和周围对象的预测位置来确定关注目标。例如，可以选择距车辆的行驶路径特定距离内的对象作为候选对象，并且可以基于候选对象的预测路径来确定关注目标。在这种情况下，在基于预测路径确定时，在邻近车辆的行驶路径的候选对象中，可以将对车辆的行驶路径产生影响的对象(例如，驶出对象)确定为关注目标。

进一步地，在S120中，可以通过考虑车辆周围的对象的预测路径之间的交叉信息来确定关注目标。换言之，假设对象在车辆周围，可以通过考虑对象的预测路径彼此重叠来确定关注目标。例如，当特定对象试图驶出车道并且另一个对象正在驶出的目标车道上行驶时，相关对象可以停止驶出到目标车道。如上所述，可以通过一起考虑多个对象的预测路径来确定关注目标。另外，可以基于有关在车辆周围设置的交通信号灯的信号的信息来确定关注目标。

接下来，可以基于关注目标的行驶状态来计算车辆的控制参数(S130)。在这种情况下，可以基于关注目标的行驶状态来计算车辆的速度和车辆的点级路径。详细地，在S130中，可以选择用于控制车辆在车辆行驶路径上的速度的控制参考点，并且可以基于所选择的控制参考点来计算车辆的控制参数(例如，横向速度的控制参数)。

例如，可以基于关注目标偏离车辆的行驶路径的比率来计算控制参考点。在这种情况下，随着关注目标接近车辆的行驶路径，关注目标对车辆的行驶产生更大的影响。因此，随着关注目标以更大的比率偏离车辆的行驶路径，控制参考点离车辆更远。

同时，当存在在关注目标前方的对象时，可以基于关注目标的控制参考点和在关注目标前方的对象的控制参考点来计算车辆的控制参数。例如，控制参数可以基于将从关注目标的控制参考点到在关注目标前方的对象的控制参考点的直线或线段内分的点来计算。

另外，在S130中，可以基于从车辆到控制参考点的距离和对象在控制参考点的速度分量来计算车辆的控制参数。换言之，可以通过考虑控制参考点的距离分量和速度分量两者来计算车辆的控制参数。

如上所述，根据本发明的实施例，在用于控制车辆的方法中，虚拟车道可以通过有效利用车道侧边、车道链路和控制路径来推导，并且可以比较周围对象的预测路径和预测位置来确定关注目标，从而更准确地确定目标，并强有力地应对各种道路形状和周围车辆的行驶状态。

另外，根据本发明的另一实施例，在用于控制车辆的方法中，可以计算与关注目标和在前车辆之间的前进的驶出比率成比例的控制点，从而提高对应于驶出的性能并改善相对于具有随机形状的道路的乘坐质量。

图12是图示根据本发明实施例的计算装置的框图。

参考图12，计算***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和网络接口1700，它们经由***总线1200彼此连接。

处理器1100可以是用于处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的中央处理单元(CPU)或半导体装置。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，结合本发明中公开的实施例描述的方法或算法的操作可以直接用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块或它们的组合来实现。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)上，比如RAM、闪存存储器、ROM、可擦除可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或光盘ROM(CD-ROM)。

示例性存储介质可以耦合到处理器1100。处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以在存储介质中写入信息。另选地，存储介质可以与处理器1100成一体。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。另选地，处理器和存储介质可以作为用户终端的独立部件驻留。

如上所述，根据本发明的实施例，在用于控制车辆的设备、包括该设备的***和用于控制车辆的方法中，可以通过有效利用车道侧边、车道链路和控制路径来推导虚拟车道，可以比较周围对象的预测路径和预测位置以确定关注目标，从而更准确地确定目标，并强有力地应对各种道路形状和周围车辆的行驶状态。

另外，根据本发明的实施例，在用于控制车辆的设备、包括该设备的***和用于控制车辆的方法中，可以计算与关注目标和在前车辆之间的前进中的驶出比率成比例的控制点，从而提高对应于驶出的性能，并改善相对于具有随机形状的道路的乘坐质量。

此外，可以提供通过本发明直接或间接理解的各种效果。

在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以由本发明所属领域的普通技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。

因此，提供本发明的示例性实施例是为了解释本发明的精神和范围，而不是限制本发明的精神和范围，因此本发明的精神和范围不受实施例的限制。

Claims (20)

1.一种用于控制车辆的设备，所述设备包括：

参考车道计算器，被配置为基于所述车辆的行驶条件计算参考车道；

目标确定装置，被配置为基于所述参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标；以及

控制参数计算装置，被配置为基于所述关注目标的行驶状态计算所述车辆的控制参数。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述参考车道计算器被配置为基于第一车道、第二车道和第三车道中的至少一者计算所述参考车道，所述第一车道生成为具有基于对应于车辆中心的车道链路的特定宽度，所述第二车道基于车道侧边，是在所述车辆正在行驶的区域的地图上形成的车道，所述第三车道基于所述车辆的行驶路径。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述参考车道计算器还被配置为：

基于所述车辆正在行驶的车道中一致的路段中的车道侧边计算所述参考车道，

基于车道宽度改变或车道数量改变的路段中的车道链路计算所述参考车道，以及

当所述车辆变道时，基于所述车辆的行驶路径计算所述参考车道。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述关注目标包括偏离所述参考车道的驶出对象。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述目标确定装置还被配置为基于所述车辆在特定时间之后的预测位置确定所述关注目标。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述目标确定装置还被配置为选择距车辆行驶路径特定距离内的对象作为候选对象，并基于所述候选对象的预测路径确定关注目标。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述目标确定装置还被配置为基于车辆周围的对象的预测路径之间的交叉信息确定所述关注目标。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述目标确定装置还被配置为基于有关在车辆周围设置的交通信号灯的信号的信息确定所述关注目标。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为在车辆的行驶路径上选择用于控制所述车辆的速度的控制参考点，并基于所选择的控制参考点计算所述车辆的控制参数。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于所述关注目标偏离所述车辆的行驶路径的比率计算所述控制参考点。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，基于所述车辆的行驶车道的中心和目标车道的中心，根据所述关注目标进入所述目标车道的比率，所述控制参考点朝向在所述关注目标前方的对象转移，其中所述关注目标驶出到所述目标车道。

12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于所述关注目标的控制参考点和在所述关注目标前方的对象的控制参考点计算所述车辆的控制参数。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于将从所述关注目标的控制参考点到在所述关注目标前方的对象的控制参考点的直线内分的点来计算所述控制参数。

14.根据权利要求9所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于从所述车辆到所述控制参考点的距离和所述对象在所述控制参考点的速度分量来计算所述车辆的控制参数。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于所述关注目标的行驶状态生成速度曲线，所述速度曲线是所述车辆的每一次的目标速度集合。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制参数计算装置还被配置为基于所述关注目标的行驶状态来计算车辆的点级路径。

17.一种车辆***，包括：

传感器，被配置为检测车辆周围的对象；

信息获取装置，被配置为获取有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息；以及

车辆控制设备，被配置为：

基于车辆周围的对象、有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息计算参考车道；

基于所述参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标；以及

基于车辆的控制参数控制所述车辆，所述控制参数是基于所述关注目标的行驶状态计算的。

18.根据权利要求17所述的车辆***，其中，所述传感器被配置为检测有关所述车辆的行驶状态的信息。

19.根据权利要求17所述的车辆***，其中，所述信息获取装置还被配置为从外部服务器获取有关车辆位置的信息和有关车辆地图的信息。

20.一种用于控制车辆的方法，所述方法包括：

基于所述车辆的行驶条件计算参考车道；

基于所述参考车道和车辆周围对象的预测路径确定关注目标；以及

基于所述关注目标的行驶状态计算所述车辆的控制参数。

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