相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于并且要求2016年4月15日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2016-0046370號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。

本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置和方法，其通過(guò)考慮自主駕駛車輛的周圍環(huán)境來(lái)搜索自主駕駛車輛的行駛空間，并且在所搜索的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑。

背景技術(shù)：

通常，自主駕駛車輛識(shí)別其所經(jīng)過(guò)的車路的兩條車線并且在所識(shí)別的兩個(gè)車線的中間行駛。進(jìn)一步地，為了避免與障礙物發(fā)生碰撞并且確保安全，自主駕駛車輛通過(guò)考慮自主駕駛車輛周圍的車輛或者障礙物而在車路內(nèi)產(chǎn)生可選路徑，并且在不偏離車線(行駛車路的邊界線)的范圍內(nèi)選擇局部路徑，因而偏離車路的中間行駛。

因此，當(dāng)根據(jù)相關(guān)技術(shù)的自主駕駛車輛在狹窄的車路或急彎道路上行駛時(shí)，難以在不偏離行駛車路的范圍內(nèi)產(chǎn)生能夠避免與自主駕駛車輛周圍的車輛或者障礙物發(fā)生碰撞的路徑。

公開(kāi)于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置和方法，其通過(guò)考慮自主駕駛車輛的周圍環(huán)境來(lái)搜索自主駕駛車輛的行駛空間，并且在搜索的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置包括：傳感器裝置，其安裝于車輛并且檢測(cè)車輛的周圍環(huán)境；以及處理器，其通過(guò)考慮車輛的周圍環(huán)境來(lái)確定車輛行駛的行駛空間，并且在確定的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生行駛路徑。

所述傳感器裝置可以包括攝像機(jī)、雷達(dá)和激光掃描儀。

所述處理器可以包括：周圍環(huán)境識(shí)別器，其基于由所述傳感器裝置測(cè)量的測(cè)量數(shù)據(jù)而識(shí)別車輛的周圍環(huán)境；以及路徑規(guī)劃器，其基于從所述周圍環(huán)境識(shí)別器輸出的周圍環(huán)境信息搜索鄰近車輛的行駛車路的道路額外空間以確定行駛空間，并且在確定的行駛空間中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)可選路徑，以將任意一個(gè)路徑選擇作為行駛路徑。

周圍環(huán)境信息可以包括車線和道路邊界以及障礙物的形狀、大小、相對(duì)距離和相對(duì)速度。

路徑規(guī)劃器可以基于全局路徑產(chǎn)生可選路徑。

額外空間可以是路緣帶或路肩。

所述路徑規(guī)劃器可以將車輛的行駛車路和額外空間確定為行駛空間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案，用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的方法包括：利用安裝在車輛中的各種傳感器來(lái)識(shí)別車輛的周圍環(huán)境；通過(guò)考慮車輛的周圍環(huán)境確定車輛行駛的行駛空間；在行駛空間中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)可選路徑；以及將一個(gè)或多個(gè)可選路徑中的任意一個(gè)選擇作為行駛路徑。

在識(shí)別車輛的周圍環(huán)境時(shí)，可以基于由攝像機(jī)、激光掃描儀和雷達(dá)測(cè)量的測(cè)量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生車輛的周圍環(huán)境信息。

周圍環(huán)境信息可以包括車線和道路邊界以及障礙物的形狀、大小、相對(duì)距離和相對(duì)速度。

確定行駛空間可以包括：搜索鄰近于車輛行駛的行駛車路的道路額外空間；以及通過(guò)反映搜索的額外空間確定行駛空間。

在搜索額外空間時(shí)，可以搜索鄰近于行駛車路的路緣帶或路肩而作為道路額外空間。

在確定行駛空間時(shí)，可以將車輛的行駛車路和額外空間確定為行駛空間。

本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中將是顯而易見(jiàn)的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2a、圖2b和圖2c是示出了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生行駛路徑的過(guò)程的示意圖。

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的方法的流程圖。

應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化了的本發(fā)明的基本原理各個(gè)特征。本文所公開(kāi)的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來(lái)確定。

在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記指代本發(fā)明的相同的或等效的部分。

附圖中每個(gè)元件的附圖標(biāo)記

100：傳感器裝置

110：攝像機(jī)

120：雷達(dá)

130：激光掃描儀

200：處理器

210：周圍環(huán)境識(shí)別器

220：存儲(chǔ)裝置

230：路徑規(guī)劃器

300：行駛控制器

s110：識(shí)別周圍環(huán)境

s120：搜索鄰近于行駛車路的額外空間

s130：通過(guò)反映額外空間而確定行駛空間

s140：在行駛空間內(nèi)產(chǎn)生可選路徑

s150：在可選路徑中選擇行駛路徑。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施方案的實(shí)例。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說(shuō)明書(shū)并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實(shí)施方案。

貫穿本說(shuō)明書(shū)，由于術(shù)語(yǔ)“包括”、“構(gòu)成”、“具有”等指的是可以嵌入相應(yīng)元件(除非明確指出相反的情況)，所以，指的是包含其他元件而不排除任意其他元件。

另外，本說(shuō)明書(shū)中描述的術(shù)語(yǔ)“…器(er)”、“…單元(or)”、“模塊”等指的是用于處理至少一個(gè)功能和操作的單元，并且可以通過(guò)硬件、軟件或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，除非上下文中明確指出其他的情況，在描述本發(fā)明的上下文中，冠詞(比如，“一個(gè)(a)”、“所述(the)”)等可以用于包括單數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式。

下文中，將參考所附附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于產(chǎn)生行駛路徑的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖1中所示，用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置包括傳感器裝置100、處理器200以及行駛控制器300。

傳感器裝置100使用安裝于車輛的各種傳感器來(lái)感測(cè)車輛行駛于的車路(行駛車路)、道路、障礙物(比如，周圍的車輛、路邊石塊、中央隔離帶等)等。傳感器裝置100包括攝相機(jī)110、雷達(dá)120、激光掃描儀130等。

攝像機(jī)110安裝在車輛的前部、后部和/或側(cè)部，以獲得車輛周圍的圖像。攝像機(jī)110可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)廣角攝像機(jī)來(lái)實(shí)施。

雷達(dá)120和激光掃描儀130安裝在車輛的前部、后部和/或側(cè)部，以感測(cè)車輛周圍的障礙物。此處，障礙物包括周圍的車輛、路邊石塊、中央隔離帶、護(hù)欄、人等。

處理器200使用傳感器裝置100來(lái)識(shí)別車輛的周圍環(huán)境，并且通過(guò)考慮所識(shí)別的周圍環(huán)境來(lái)產(chǎn)生行駛路徑。在這種情況下，行駛路徑指的是局部路徑。

處理器200包括周圍環(huán)境識(shí)別器210、存儲(chǔ)裝置220和路徑規(guī)劃器230。

周圍環(huán)境識(shí)別器210基于由傳感器裝置100所測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別車輛的周圍環(huán)境。換言之，周圍環(huán)境識(shí)別器210基于由傳感器裝置100所測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)車輛的周圍環(huán)境信息。此處，周圍環(huán)境信息包括例如如下信息：車線、道路邊界以及障礙物的形狀、大小、相對(duì)距離、相對(duì)速度和位置等等。

例如，周圍環(huán)境識(shí)別器210可以根據(jù)由攝像機(jī)110獲得的圖像來(lái)識(shí)別車線和障礙物的形狀。在這種情況下，周圍環(huán)境識(shí)別器210可以利用應(yīng)用于使用攝像機(jī)110的車線保持輔助系統(tǒng)(lkas)的已知的車線識(shí)別技術(shù)來(lái)識(shí)別道路的車線。

另外，周圍環(huán)境識(shí)別器210通過(guò)識(shí)別路邊石塊、中央隔離帶、護(hù)欄等來(lái)檢測(cè)道路的邊界線，并且利用雷達(dá)120和激光掃描儀130來(lái)識(shí)別障礙物的形狀、大小、相對(duì)距離、相對(duì)速度和位置。

存儲(chǔ)裝置220存儲(chǔ)用于產(chǎn)生車輛的自主行駛的行駛路徑的道路信息、地圖信息、行駛路徑產(chǎn)生程序以及裝置的輸入和/或輸出數(shù)據(jù)。另外，存儲(chǔ)裝置220可以存儲(chǔ)用于控制處理器200的操作的程序。

存儲(chǔ)裝置220可以實(shí)現(xiàn)為任意一種存儲(chǔ)介質(zhì)，比如，閃速存儲(chǔ)器、硬盤(pán)、安全數(shù)碼(sd)卡、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。

路徑規(guī)劃器230基于由周圍環(huán)境識(shí)別器210所識(shí)別的車輛的周圍環(huán)境信息來(lái)搜索鄰近于車輛的行駛車路的額外空間。換言之，在行駛車路的兩個(gè)車線中的任意一個(gè)與道路的邊界線匹配的情況下，路徑規(guī)劃器230搜索從道路的邊界線到路邊石塊(道路的邊界線)或中央隔離帶的空間作為額外空間。額外空間包括路緣帶和/或路肩。

路徑規(guī)劃器230將行駛路徑和所搜索的額外空間確定為行駛空間。此處，行駛空間指的是車輛可以行駛的空間。

路徑規(guī)劃器230在所確定的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生一條或多條可選路徑。在這種情況下，路徑規(guī)劃器230基于全局路徑而產(chǎn)生可以避免與障礙物發(fā)生碰撞的一條或多條可選路徑。

路徑規(guī)劃器230利用與自主駕駛車輛相關(guān)的三維曲線而使用產(chǎn)生行駛路徑的技術(shù)來(lái)產(chǎn)生可選路徑。

路徑規(guī)劃器230選擇任意一個(gè)產(chǎn)生的可選路徑作為行駛路徑。在這種情況下，路徑規(guī)劃器230通過(guò)考慮道路的地形信息(彎曲道路、筆直道路等)、障礙物的位置等來(lái)選擇行駛路徑。

例如，當(dāng)車輛在車輛周圍沒(méi)有障礙物的筆直道路上行駛時(shí)，路徑規(guī)劃器230將產(chǎn)生的可選路徑中允許車輛在行駛車路的中間行駛的可選路徑選擇為最佳行駛路徑。

同時(shí)，當(dāng)車輛在彎曲道路上行駛時(shí)，路徑規(guī)劃器230將產(chǎn)生的可選路徑中沿向心力反向偏離的可選路徑中的一個(gè)選擇為行駛路徑。

同時(shí)，當(dāng)在車輛周圍存在障礙物時(shí)，路徑規(guī)劃器230將可以降低與障礙物發(fā)生碰撞的可能性的可選路徑選擇為最佳行駛路徑。

路徑規(guī)劃器230可以與導(dǎo)航設(shè)備相配合，以在地圖數(shù)據(jù)上繪制所選擇的行駛路徑，從而將繪制結(jié)果輸出至顯示器(未示出)。

行駛控制器300執(zhí)行控制，使得車輛沿著由路徑規(guī)劃器230選擇的行駛路徑行駛。行駛控制器300操作動(dòng)力發(fā)生器、動(dòng)力傳動(dòng)系、行駛裝置、轉(zhuǎn)向裝置、制動(dòng)器、懸架系統(tǒng)以及變速器，從而控制車輛的行駛。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，行駛空間不限于相關(guān)技術(shù)中的行駛車路的車線內(nèi)，而是通過(guò)考慮周圍環(huán)境來(lái)搜索擴(kuò)大的行駛空間，從而可以進(jìn)一步地確保避免與車輛周圍的障礙物發(fā)生碰撞的可能性。

圖2a至圖2c示出了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生行駛路徑的過(guò)程的示意圖。

如圖2a中所示，當(dāng)自主駕駛車輛vs在兩車道道路上行駛時(shí)，在沿自主駕駛車輛vs的反向行駛的大型車輛vo靠近自主駕駛車輛vs的情況下，用于產(chǎn)生自主駕駛車輛vs的行駛路徑的裝置使用傳感器裝置110而感測(cè)到位于感測(cè)空間s感測(cè)內(nèi)的車輛vo、車線lc(行駛車路)和lr(右車線)以及位于車路邊界(道路邊界)的路邊石塊b道路。

用于產(chǎn)生行駛路徑的裝置的周圍環(huán)境識(shí)別器210利用傳感器裝置110來(lái)獲得相關(guān)車輛信息do、車線信息dl以及車路邊界信息db。也即，周圍環(huán)境識(shí)別器210基于相關(guān)車輛vo的測(cè)量數(shù)據(jù)do來(lái)識(shí)別相關(guān)車輛vo的形狀、尺寸、相對(duì)速度和相對(duì)距離。周圍環(huán)境識(shí)別器210根據(jù)車線的測(cè)量數(shù)據(jù)dl來(lái)識(shí)別車線的種類和位置。進(jìn)一步地，周圍環(huán)境識(shí)別器210基于車路邊界的測(cè)量數(shù)據(jù)db來(lái)識(shí)別車路邊界線。

路徑規(guī)劃器230基于所識(shí)別的周圍環(huán)境信息來(lái)搜索鄰近于自主駕駛車輛vs的行駛車路的道路額外空間s額外(參見(jiàn)圖2b)。也即，路徑規(guī)劃器230搜索行駛車路的右車線lr與車路邊界線db之間的空間作為道路額外空間s額外。

路徑規(guī)劃器230將如圖2c中所搜索的額外空間s額外和自主駕駛車輛vs的行駛車路確定為行駛空間s行駛。路徑規(guī)劃器230在所確定的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)可選路徑，并且在產(chǎn)生的可選路徑中選擇最優(yōu)路徑作為行駛路徑p行駛。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的方法的流程圖。

如圖3中所示，用于產(chǎn)生自主駕駛車輛的行駛路徑的裝置的處理器200利用傳感器裝置100來(lái)識(shí)別車輛的周圍環(huán)境(s110)。在這種情況下，處理器200的周圍環(huán)境識(shí)別器210基于由傳感器裝置100測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)(產(chǎn)生)車輛的周圍環(huán)境信息。此處，周圍環(huán)境信息包括例如如下信息：車線、道路邊界以及障礙物的形狀、大小、相對(duì)距離、相對(duì)速度和位置等等。

處理器200搜索鄰近于車輛的行駛車路的道路額外空間(s120)。路徑規(guī)劃器230基于從周圍環(huán)境識(shí)別器210輸出的周圍環(huán)境信息搜索鄰近于行駛車路的中央隔離帶、安全區(qū)、路肩等作為道路額外空間。

處理器200通過(guò)反映搜索的額外空間而確定車輛可以行駛的行駛空間(s130)。換言之，處理器200的路徑規(guī)劃器230將搜索的額外空間和行駛車路確定為行駛空間。如此，由于用于產(chǎn)生行駛路徑的裝置將鄰近于行駛車路的道路額外空間擴(kuò)充到行駛空間，因此，可以確保更寬的行駛空間。

處理器200在確定的行駛空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)可選路徑(s140)。在這種情況下，路徑規(guī)劃器230基于全局路徑產(chǎn)生可選路徑。

處理器200選擇任意一個(gè)產(chǎn)生的可選路徑作為行駛路徑(s150)。路徑規(guī)劃器230在可選路徑中選擇具有最高安全性的路徑作為行駛路徑。例如，當(dāng)在車輛周圍存在障礙物時(shí)，路徑規(guī)劃器230選擇與車輛發(fā)生碰撞的可能性最小的可選路徑作為行駛路徑。

之后，處理器200將選擇的行駛路徑傳輸?shù)叫旭偪刂破?00。行駛控制器300控制車輛沿著行駛路徑而行駛。處理器200可以將選擇的行駛路徑繪制在地圖數(shù)據(jù)上，從而將所繪制的結(jié)果輸出至顯示器。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)考慮自主駕駛車輛的周圍環(huán)境、利用鄰近于行駛車路的道路額外空間(比如，路肩)來(lái)確定行駛空間，從而可以產(chǎn)生并提供安全行駛路徑。

盡管已經(jīng)提到上述構(gòu)成本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的所有部件彼此組合為一個(gè)部件或者彼此組合為一個(gè)部件并作為一個(gè)部件工作，但是本發(fā)明不是必須限于上述示例性實(shí)施方案。也即，所有部件也可以選擇性地彼此組合為一個(gè)或多個(gè)部件并作為一個(gè)或多個(gè)部件工作，而不脫離本發(fā)明的范圍。另外，盡管所有部件中的每個(gè)可以通過(guò)一個(gè)獨(dú)立硬件實(shí)現(xiàn)，但是選擇性地彼此組合的各部件中的一些或全部也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，計(jì)算機(jī)程序具有執(zhí)行在一個(gè)或多個(gè)硬件中彼此組合的功能中的一些或全部的程序模塊。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地推導(dǎo)出構(gòu)成計(jì)算機(jī)程序的代碼和代碼段。如上所述的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，并且可以由計(jì)算機(jī)進(jìn)行讀取并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，由于自主駕駛車輛可以行駛的行駛空間不限于行駛車路內(nèi)，并且通過(guò)考慮自主駕駛車輛的周圍環(huán)境、通過(guò)搜索鄰近行駛車路的道路額外空間來(lái)將行駛空間擴(kuò)展，所以，可以提高自主行駛的安全性。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“朝上”、“朝下”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“朝后”、“內(nèi)部”、“外部”、“向內(nèi)”、“向外”、“里面”、“外面”、“內(nèi)”、“外”、“向前”和“向后”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方式的特征。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是出于說(shuō)明和描述的目的。這些描述并非旨在為窮盡本發(fā)明，或?qū)⒈景l(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式，并且顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施方案進(jìn)行選擇并進(jìn)行描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及各種不同選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書(shū)及其等同形式加以限定。