CN104590251A - 行驶路径生成装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的行驶路径生成装置及方法是，利用位于前方的固定型目标生成行驶路径。根据本发明的行驶路径生成装置，包括：空间信息获取部，其利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取自身车辆可能行驶的空间信息；行驶方向推测部，其以自身车辆的行驶信息与到固定型目标的距离信息为基础，推测自身车辆的行驶方向；及行驶路径生成部，其以空间信息与自身车辆的行驶方向为基础，生成自身车辆的行驶路径。

Description

行驶路径生成装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆的行驶路径生成装置及方法，更详细地说是未利用GPS生成车辆的行驶路径的装置及方法。
背景技术
现有的无人车辆是，提前设定行驶路径之后，基于从GPS获取的车辆的现在位置控制车辆的行驶，这种现有的行驶控制方法存在如下的问题。
第一，以GPS与指定的地图为中心，只能以车辆内判断位置传感器指定的路径行驶，所以在变更障碍物或道路信息时，存在车辆不能向可能回避的空间行驶的问题。即，在变更行驶路径内的物体或地图的情况，车辆不能利用外部传感器启动回避。
第二，在指定的行驶路径由于车辆速度可变性从而变化的情况，由于未能考虑车辆的动态性动作，发生脱离行驶路径的问题。
韩国公开专利第2011-0041841号对探索电动汽车的行驶路径的系统进行了记述，但是其系统也利用GPS生成行驶路径，因此不能解决上述的问题。
发明内容
(要解决的问题)
本发明为了解决上述问题而提出，提供行驶路径生成装置及方法的目的在于，利用位于前方的固定型目标生成行驶路径。
但是，本发明的目的不限制于在上述谈及的事项，并且没有谈及其他另外目的从以下的记载可被技术人员明确理解。
(解决问题的手段)
本发明为了达到上述目的而提出，提出的行驶路径生成装置的特征在于，包括：空间信息获取部，其利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取所述自身车辆可能行驶的空间信息；行驶方向推测部，其以所述自身车辆的行驶信息与到所述固定型目标的距离信息为基础，推测所述自身车辆的行驶方向；及行驶路径生成部，其以所述空间信息与所述自身车辆的行驶方向为基础，生成所述自身车辆的行驶路径。
优选为，所述空间信息获取部从拍摄所述自身车辆的前方来获取的影像，提取所述固定型目标，或其从收集向所述自身车辆前方发射之后反射回来的激光信号来获取的影像，提取所述固定型目标。
优选为，所述行驶方向推测部利用所述自身车辆的速度与所述自身车辆的旋转信息作为所述行驶信息。
优选为，所述行驶方向推测部利用角速度或转向角作为所述旋转信息。
优选为，所述行驶路径生成部包括所述自身车辆待行驶的位置的坐标值与所述自身车辆可能行驶速度，生成所述行驶路径。
优选为，所述行驶路径生成装置还包括行驶路径选择部，若生成至少两个所述行驶路径，则以移动型目标是否位于所述行驶路径上与所述自身车辆的旋转半径为基础，选择一个行驶路径。
优选为，所述行驶路径生成装置还包括速度控制部，若在提前设定的时间期间未生成所述行驶路径，则减速所述自身车辆的速度，按顺序重新驱动所述空间信息获取部、所述行驶方向推测部及所述行驶路径生成部。
优选为，所述行驶路径生成装置是在利用GPS无法生成所述行驶路径时驱动。
优选为，所述空间信息获取部在只提取位于所述自身车辆一侧的固定型目标时，以在所述自身车辆一侧提取的固定型目标与所述自身车辆的车宽度加上预定值的宽度为基础获取所述空间信息，在所述自身车辆两侧无法提取所述固定型目标时，识别两侧车道获取所述空间信息。
另外，本发明提出的行驶路径生成方法，包括：获取空间信息的步骤，利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取所述自身车辆可能行驶的空间信息；推测行驶方向的步骤，以所述自身车辆的行驶信息与到所述固定型目标的距离的信息为基础，推测所述自身车辆的行驶方向；生成行驶路径的步骤，以所述空间信息与所述自身车辆的行驶方向为基础，生成所述自身车辆的行驶路径。
优选为，在所述生成行驶路径的步骤之后还包括选择行驶路径的步骤，若生成至少两个所述行驶路径，则以移动型目标物是否位于所述行驶路径上与所述自身车辆的旋转半径为基础，选择一个行驶路径。
优选为，在所述行驶路径生成步骤之后还包括控制速度的步骤，若在提前设定的时间期间未生成所述行驶路径，则减速所述自身车辆速度。在所述控制速度的步骤之后，重新按顺序执行所述获取空间信息的步骤、所述推测行驶方向的步骤及所述生成行驶路径的步骤。
(发明的效果)
本发明利用位于前方的固定型目标生成行驶路径，进而可得到如下的效果。
第一，在GPS无法正常操作的情况，使无人车辆以外部物体为中心行驶，从而将外部物体组织化来生成行驶地图时提取车辆可能行驶的空间，进而可确保无人车辆的行驶稳定性。
第二，即使未利用GPS也可生成行驶路径，进而提高车辆的商品性。
附图说明
图1根据本发明一实施例，概略性地图示系统操作顺序的流程图。
图2是根据本发明一实施例，为了说明在系统提取可能行驶空间的方法的参考图。
图3是根据本发明一实施例，为了说明在系统以道路外廓信息为基础的2维路线图生成方法的参考图。
图4是根据本发明一实施例，具体地图示系统操作顺序的流程图。
图5是根据本发明优选实施例，概略性地图示行驶路径生成装置的框图。
图6是根据本发明优选实施例，概略性地图示行驶路径生成方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。首先，在各个图面的构成要素附加参照符号上，对相同的构成要素虽然未在另一图面上图示，应留意尽可能使其具有相同的符号。另外，在本发明的说明上，判断相关公知构成或功能的具体说明使本发明的要点不清楚的情况，将省略其详细说明。另外，在以下将要说明本发明的优选实施例，但是本发明的技术思想不现定于此，当然可根据技术人员变形进行多样的实施。
图1根据本发明一实施例，概略性地图示系统操作顺序的流程图。
根据本发明一实施例的系统是，在自动行驶车辆利用道路信息实时提取行驶空间的系统。
提出本发明的背景如下。
第一，在无人驾驶的车辆需要利用距离测量传感器识别外部物体的能力。
第二，反映实时测量的行驶道路的状况，为了确保无人车辆的行驶稳定性。
第三，无人车辆在行驶指定的行驶路径或未指定的路径时，需要确认可能行驶的区域使无人车可能行驶的逻辑。
本发明要达到的目的如下。
第一，提出以从外部观测传感器测量的道路信息与以障碍物为中心，判别行驶的车辆的可能行驶空间。
第二，从外部观测传感器测量的道路信息与以障碍物为中心，预测行驶的车辆的动态举动，使行驶的空间内的车辆可能通过，将车辆的速度告之于车辆的控制装置。
图1是根据本发明一实施例，图示系统的基本构成。
本发明利用基于从激光或影像等外部观测传感器生成的道路外廓信息生成的2D数据S110，考虑行驶车辆的纵/横方向速度S120，在行驶之前在道路外廓信息提取可能行驶的空间S130，将动态移动路径与道路外廓信息的曲线信息匹配于行驶车辆车速，提取可能行驶的空间。利用这种方法若提取可能行驶的空间，则预测在可能行驶空间内最优的行驶路径，生成待行驶的车辆路径的位置坐标S140。之后，利用其位置坐标控制车辆的行驶S150。
图2是根据本发明一实施例，为了说明在系统提取可能行驶空间的方法的参考图。
本发明考虑行驶速度提取可能行驶的空间，尤其是本发明同时考虑行驶车辆的纵方向速度与横方向速度，提取可能行驶的空间。
首先，本发明如图2(a)所示考虑行驶车辆的纵方向速度提取可能行驶的空间，若车速增加则与之相比其车辆的举动性也会变大。本发明参照其提取可能行驶的空间，例如车辆的纵方向速度与210a相同的情况，如计算可能行驶的空间210b。车辆的纵方向速度如220a、230a、240a等相同的情况，计算可能行驶的空间如220b、230b、240b等。
以下，本发明如图2(b)所示考虑车辆的横方向速度提取可能行驶的空间。若根据转向角的大小决定车辆的旋转程度，则根据时间的经过的车辆的行驶动作250，计算可能行驶的空间如从261到264。
图3是根据本发明一实施例，为了说明在系统以道路外廓信息为基础的2维路线图生成方法的参考图。
为了生成2维路线图，应存在适合车辆行驶的道路310与在其道路310两侧的固定物体320a、320b。根据车辆的行驶若在激光扫描器将固定物体320a、320b识别为移动物体，则可从相同线条上的固定物体之间的连续曲线获取车辆的行驶曲线330a、330b。
在连接相同线条上的固定物体时，应考虑车速决定连接范围。即，考虑根据车速的车辆的旋转半径，在连接对象上除位于不能进入的或禁止区域的固定物体以外，将残存的固定物体视为一个点来连接各个点。若完成将散开的点连接成一条线的作业，则需要线的平滑化。若完成线的平滑化，则生成行驶道路的外廓虚拟线(virtual line)，在本发明中以其虚拟线为基础构成2维路线图。
另一方面，在本发明中生成行驶道路外廓虚拟线时应考虑以下事项。
①探索的空间是否小于车宽度？若小于车宽度则以相同物体进行连接。
②探索的空间是否大于车宽度？探索的空间若大于车宽度则考虑现在车速车辆能否通过？若不可能通过则以相同物体进行连接，若可能通过则计算并告知适当的车速。
③开放空间的对策是？
-开放空间(only open，只开放)→减速车速(计算动态速度)：设定的行驶路径的情况。
-开放空间(possible close，可能关闭)→变更地图。
→连接根据行驶车辆的车速的物体，未考虑对象：变化根据行驶空间的车速。
图4是根据本发明一实施例，具体地图示系统操作顺序的流程图。
首先，检测行驶外廓道路S405。行驶道路外廓路，参照图3如上所述可将其检测。
之后，利用在行驶车辆固定角度的激光扫描器，检测到物体的距离S410。
之后，若获取车辆的纵方向速度与横方向速度S415，则利用行驶车辆的纵方向/横方向速度与到物体的距离，预测车辆的进行方向S420。
之后，结合从行驶外廓道路预测的空间信息与车辆的纵方向/横方向信息S425，生成行驶路径S430。
若通过与此相同的过程生成行驶路径S435，则确认在行驶路径内是否检测到目标S440。
若在行驶路径内检测不到目标，则将行驶路径确定为可能行驶的空间S445，告知行驶路径的位置坐标S450，适用加速量/减速量来控制车辆的行驶S455。
相反，若在行驶路径内检测到目标，则从S430步骤重新执行。
另一方面，按顺序进行从S405步骤到S430步骤未生成行驶路径S435，则判断车速是否大于1KPH(Kilometer Per Hour，千米每小时)S460。
若车速大于1KPH，则减速行驶车辆的速度S465。
相反，若车辆不大于1KPH则判断无法在现在的空间生成行驶路径S470，并将这一事实告知驾驶员S475。
以上参照图1至图4对根据一实施例构成的本发明进行了说明，概括在以上说明的本发明的特征如下。
第一，利用在以无人行驶的车辆测量的物体与车辆的距离信息，提取车辆可能行驶的空间。
第二，从生成的道路的外廓部分考虑车辆的行驶速度，提前模拟可能行驶的空间来查找可能行驶的空间。
第三，在无法提取到可能行驶的空间的情况，以假想减速行驶车辆的速度来反复查找可能行驶的空间。
第四，在提取的可能行驶的空间，判别可能行驶的位置坐标与车辆速度。
第五，将车辆的位置坐标与车辆的速度传输于无人车辆的控制装置。
以参照以上图1至图4来说明的本发明一实施例为基础，如下提出本发明的优选实施例。图5是根据本发明优选实施例，概略性地图示行驶路径生成装置的框图。
根据图5，行驶路径生成装置500包括空间信息获取部510、行驶方向推测部520、行驶路径生成部530、电源部560及主控制部570。
电源部560，执行给构成行驶路径生成装置500的各个构成供应电源的功能。主控制部570，执行控制构成行驶路径生成装置500的各个构成的整体操作的功能。参照行驶路径生成装置500以演算法形态搭载于车辆内ECU实现或根据ECU可被控制时，在本实施例就算不具有电源部560与主控制部570也无妨。
固定信息获取部510，其利用位于自身车辆两侧的固定型目标，执行获取自身车辆可能行驶的空间信息的功能。空间信息获取部510，从拍摄自身车辆的前方来获取的影像提取固定型目标，或收集向自身车辆的前方发射之后反射回来的激光信号来获取的影像可提取固定型目标。在上述，在固定型目标有交叉路、建筑物、路灯、中央隔离带、停车或已停车的车辆。
行驶方向推测部520，其以自身车辆的行驶信息与到固定型目标的距离的信息为基础，执行推测自身车辆行驶方向的功能。
行驶方向推测部520，其以行驶信息可利用自身车辆的速度与自身车辆的旋转信息，可利用角速度或转向角作为旋转信息。
行驶路径生成部530，其以根据空间信息获取部510获取的空间信息与根据行驶方向推测部520推测的自身车辆的行驶方向为基础，执行生成自身车辆行驶路径的功能。
行驶路径生成部530，其包括自身车辆待行驶的位置的坐标值与自身车辆可能行驶的速度生成行驶路径。
行驶路径生成装置500，其还可包括行驶路径选择部540与速度控制部550。
行驶路径选择部540，若根据行驶路径生成部530生成至少两个行驶路径，则其以移动型目标物是否位于各个行驶路径上与自身车辆的旋转半径为基础，执行选择一个行驶路径的功能，在上述移动型目标有正在行驶的车辆等。
速度控制部550，若在提前设定的时间期间未生成行驶路径，则其减速自身车辆的速度，执行按顺序重新驱动空间信息获取部510、行驶方向推测部520及行驶路径生成部530的功能。
以上说明的行驶路径生成装置500，在利用GPS无法生成行驶路径时可将其驱动，但是行驶路径生成装置500的驱动并不限制于此。
另一方面，在只提取位于车辆一侧的固定型目标时，空间信息获取部510以在自身车辆一侧提取的固定型目标与在自身车辆的车辆宽度加上预定值的宽度为基础可获取空间信息。
空间信息获取部510，其为了对车辆的动作确保宽裕的空间，利用在车宽度加上预定值的宽度。例如，车宽度是2.5m时加上预定值0.5m，将道路宽度假设3.0m并可利用其宽度。
另一方面，在车辆两侧无法提取固定型目标时，空间信息获取部510识别两侧车道可获取空间信息。
图6是根据本发明优选实施例，概略性地图示行驶路径生成方法的流程图，以下说明参照图5及图6。
首先，空间信息获取部510利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取自身车辆可能行驶的空间信息S610。
另外，行驶方向推测部520以自身车辆的行驶信息与到固定型目标的距离信息为基础，推测自身车辆的行驶方向S620。S620步骤可与S610步骤同时执行，但是也可先于S610步骤执行或也可晚于S610步骤执行。
若根据空间信息获取部510获取空间信息，根据行驶方向推测部520推测自身车辆的行驶方向，则行驶路径生成部530以其空间信息与自身车辆的行驶方向为基础，生成自身车辆的行驶路径S630。
一般，根据行驶路径生成部530生成的行驶路径是1个，但是也可生成2个以上或根本无法生成行驶路径或。
主控制部570，判断根据行驶路径生成部530生成的行驶路径是否是多个S640。
若根据行驶路径生成部530生成的行驶路径是多个，则行驶路径选择部540以移动型目标是否位于各个行驶路径上与自身车辆的旋转半径为基础选择一个行驶路径S650，那么主控制部570确定选择的行驶路径，以其行驶路径为基础控制车辆的行驶S670。
相反，若根据行驶路径生成部530生成部行驶路径不是多个，则主控制部570判断是否生成行驶路径S660。
若根据行驶路径生成部530生成行驶路径则行驶路径是1个，则主控制部570以其行驶路径为基础控制车辆的行驶S670。
相反，若根据行驶路径生成部530未生成行驶路径，即若在提前设定的时间期间未生成行驶路径，则速度控制部550减速自身车辆的速度S680，从S610步骤或S620步骤重新执行的进行控制。
在本发明记载了将构成在以上说明的本发明的实施例的所有构成要素结合或结合为一个进行操作，但是本发明必须不限制于这一实施例，即只要是在本发明的目的范围内，也可将其所有构成要素选择性地结合一个以上进行操作。另外，其所有构成要素可分别实现为一个独立的硬件，但是将各个构成要素的其一部分或全部选择性的组合，也以作为在一个或多个硬件组合的具有执行一部分或全部功能的程序模块的电脑程序实现。另外与此相同的电脑程序保存在如同USB存储器、CD盘、闪存等电脑可读取的记录媒体(Computer Readable Media)可根据电脑读取并实行，进而可实现本发明的实施例。作为电脑程序的记录媒体，可包括磁性记录介质、光学记录介质、载波媒体等。
另外，包括技术性或科学性的用语只要没有在详细说明中不同的定义，具有与根据在本发明所属的技术领域具有通常知识的技术人员一般性理解相同的意思。如同在事前定义的用语的一般使用的用语，应解释为与相关技术文章上的意思一致，并且只要没有在本发明明确定义，不得解释为理想性或过度形式性的意思。
以上的说明不过是将本发明的技术思想进行了示例性的说明，在本发明所属的技术领域具有通常知识的技术人员在不超过本发明本质性特性范围内可进行多样的修改、变更及替换。因此，在本发明公开的实施例及附图不是为了限定本发明的技术思想，而是为了说明本发明的技术思想，根据这种实施例及附图并不能限定本发明的技术思想。本发明保护范围应根据以下的请求范围解释，与其同等范围内的所有技术思想应解释为包括在本发明的权利范围内。

Claims (10)

1.一种行驶路径生成装置，其特征在于，包括：
空间信息获取部，其利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取所述自身车辆可能行驶的空间信息；
行驶方向推测部，其以所述自身车辆的行驶信息与到所述固定型目标的距离信息为基础，推测所述自身车辆的行驶方向；及
行驶路径生成部，其以所述空间信息与所述自身车辆的行驶方向为基础，生成所述自身车辆的行驶路径。
2.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述空间信息获取部，其从拍摄所述自身车辆的前方来获取的影像，提取所述固定型目标，或从收集向所述自身车辆的前方发射之后反射回来的激光信号来获取的影像，提取所述固定型目标。
3.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述行驶方向推测部，其利用所述自身车辆的速度与所述自身车辆的旋转信息作为所述行驶信息。
4.根据权利要求3所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述行驶方向推测部，其利用角速度或转向角作为所述旋转信息。
5.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述行驶路径生成部，其包括所述自身车辆待行驶的位置的坐标值与所述自身车辆的可能行驶速度，生成所述行驶路径。
6.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，还包括：
行驶路径选择部，若生成至少两个所述行驶路径，则其以移动型目标是否位于所述行驶路径上与所述自身车辆的旋转半径为基础，选择一个行驶路径。
7.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，还包括：
速度控制部，若在提前设定的时间期间未生成所述行驶路径，则其减速所述自身车辆的速度，按顺序重新驱动所述空间信息获取部、所述行驶方向推测部及所述行驶路径生成部。
8.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述行驶路径生成装置，其在利用GPS无法生成所述行驶路径时驱动。
9.根据权利要求1所述的行驶路径生成装置，其特征在于，
所述空间信息获取部，在只提取位于所述自身车辆一侧的固定型目标时，其以在所述自身车辆一侧提取的固定型目标与所述自身车辆的车宽度加上预定值的宽度为基础获取所述空间信息，
在所述自身车辆两侧无法提取所述固定型目标时，识别两侧车道来获取所述空间信息。
10.一种行驶路径生成方法，其特征在于，包括：
获取空间信息的步骤，利用位于自身车辆两侧的固定型目标，获取所述自身车辆可能行驶的空间信息；
推测行驶方向的步骤，以所述自身车辆的行驶信息与到所述固定型目标的距离信息为基础，推测所述自身车辆的行驶方向；
生成行驶路径的步骤，以所述空间信息与所述自身车辆的行驶方向为基础，生成所述自身车辆的行驶路径。
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