CN106114509A - 自主车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了自主柴油车辆及其控制方法。自主车辆可包括：周边信息收集单元，其配置成通过图像照相机和激光扫描仪收集对于自主行驶必要的周边信息；主控制单元，其配置成通过参考由周边信息收集单元收集的周边信息来控制自主行驶；乘客监测单元，其配置成通过传感器检查是否有乘客存在于车辆内，并将检查结果发送到主控制单元；以及发动机控制单元，其配置成根据主控制单元的控制指令来控制发动机的驱动和喷射器的燃料的喷射。当乘客在车辆内时，主控制单元执行引燃喷射控制，以及当乘客不在车辆内时，主控制单元省略引燃喷射控制。

Description

自主车辆及其控制方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2015年5月6日提交的韩国专利申请No.10-2015-0063361的优先权和权益，其全文内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及自主车辆及其控制方法，并且更特别地，涉及使用柴油作为燃料的自主车辆和控制自主行驶的方法。
背景技术
一般来讲，自主车辆(也被称为无人驾驶车辆)是能够监测外部信息、识别道路状况和自主地自动行驶到设定目的地而不需要车主操纵的车辆。
此外，由于柴油车辆比汽油车辆具有较大噪音的特性，使用柴油作为燃料的柴油车辆执行引燃喷射控制，这导致对于无声和舒适的驾驶环境的燃料效率劣化。
在本文，在用于产生车辆的运行功率以促进燃烧的主喷射之前，引燃喷射通过具有小的时间差进行喷射燃料来减少主喷射的点火延迟时间。引燃喷射控制在主喷射之前喷射少量燃料，使得燃料效率可稍微劣化，但可通过燃料效率的降低使得柴油发动机的噪音和振动降低。
然而，当自主柴油车辆被无人驾驶地操作时，因为在车辆内没有乘客，通过降低柴油发动机噪音的安静驱动是无意义的，并且这导致燃料效率通过引燃控制不必要地降低的问题。此外，当自主柴油车辆的发动机噪音小时行人难以识别车辆，使得存在事故的危险增加的问题。
[相关技术文献]
[专利文档]
专利文档1：韩国专利No.1449210(公布于2014年10月8日)
上述在背景部分公开的信息仅用于对本公开的背景做进一步的理解，因此它可以包含对于该国本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。
发明内容
本发明已在努力提供用于自主柴油车辆的喷射燃料的系统和方法，当自主柴油车辆无人驾驶且自主地行驶时，该自主柴油车辆限制发动机的引燃喷射以减少不必要的燃料消耗，并且有意地增加发动机噪音以使行人能够容易地识别在无人操纵状态下自主行驶的车辆。
本发明的示例性形式提供一种自主车辆，其包括：周边信息收集单元，其配置成通过图像照相机和激光扫描仪收集对于自主行驶所必要的周边信息；主控制单元，其配置成通过参考由周边信息收集单元收集到的周边信息来控制自主行驶；乘客监测单元，其配置成通过传感器检查是否有乘客存在于车辆内，并将检查结果发送到主控制单元；以及发动机控制单元，其配置成根据主控制单元的控制指令来控制发动机的驱动和喷射器的燃料的喷射，其中当乘客存在时，主控制单元执行引燃喷射控制，并且当乘客不存在时，主控制单元省略引燃喷射控制。
当乘客存在时，主控制单元可以将用于在喷射燃料到柴油发动机的燃料控制逻辑中执行引燃喷射控制的第一控制指令发送到发动机控制单元，并且当乘客不存在时，主控制单元可以将用于在燃料控制逻辑中省略引燃喷射控制的第二控制指令发送到发动机控制单元。
自主车辆可还包括通信单元，其配置成收发自主行驶操作信息，该自主行驶操作信息包括自主行驶启动命令、目的地信息以及具有定位在远程地点的车主终端的车主位置信息中的至少一个。
此外，主控制单元可通过分析从在远程地点处的车主终端接收到的自主行驶操作信息，设置到设定的目的地或车主所在的位置的自主行驶路线。
当自主车辆无人驾驶且自主地行驶时，主控制单元可将车辆的运动位置信息和由导航系统计算的预期目的地到达信息发送到在远程地点处的车主终端。
主控制单元可将通过周边信息收集单元获得的周边信息发送到在远程地点处的车主终端，并且向车主提供自主车辆无人驾驶且自主地行驶的位置以及当自主车辆无人驾驶且自主地行驶时的道路状况。
乘客监测单元可以由二氧化碳传感器、座椅的压电传感器、红外传感器和在车辆内的室内照相机中的至少一个构成以检测是否有乘客存在于车辆内。
本发明的另一个示例性形式提供一种使用柴油作为燃料的自主柴油车辆的自主行驶的控制方法，其包括：a)当从定位在远程地点的车主终端接收到自主行驶操作信息时，分析接收到的自主行驶操作信息，启动柴油发动机，并且设置自主行驶路线；b)通过乘客监测单元检查是否有乘客存在于车辆内；c)当乘客存在时，执行引燃喷射控制，并且当乘客不存在时，省略引燃喷射控制；以及d)通过识别用于自主行驶的周边信息来执行到设定目的地的自主行驶。
操作c)可包括：c-1)当乘客存在时，将用于在燃料控制逻辑中执行引燃喷射控制的第一控制指令发送到发动机控制单元，其中该燃料控制逻辑将燃料喷射到柴油发动机，并且c-2)当乘客不存在时，将用于在燃料控制逻辑中去除引燃喷射控制的第二控制指令发送到发动机控制单元。
操作d)可包括将车辆运动位置信息、预期目的地到达时间和通过照相机拍摄的周边图像信息中的至少一个发送到车主终端，并且通知车主自主行驶状况。
根据本发明的示例性实施例，当乘客存在于自主柴油车辆时，可以通过引燃喷射提供无声和舒适的驾驶环境，并且在乘客不存在的情况下，当自主柴油车辆无人驾驶且自主地行驶时，可以限制不必要的引燃喷射控制，从而改善燃料效率。
此外，当车辆无人驾驶且自主地行驶时，通过省略引燃喷射可以有意地产生发动机噪音，从而使行人能够容易地识别车辆并防止人员事故。
此外，应用领域从本文所提供的描述中将变得显而易见。应当理解，描述和特定实施例仅旨在为了说明，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
图1为示意性示出自主柴油车辆的配置的框图。
图2为示意性示出自主柴油车辆的燃料控制逻辑的图。
图3示出自主柴油车辆的两个引燃喷射器的喷射区域的示例。
图4为示意性示出当自主柴油车辆无人驾驶且自主地行驶时燃料控制逻辑的图。
图5为示出在根据引燃喷射的去除使得柴油发动机噪音的增加与行人之间的关系的图。
图6为示意性示出控制引燃喷射的方法的流程图。
本文所描述的图仅为了说明而并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
<符号说明>
100：自主柴油车辆
110：通信单元
120：主控制单元
130：周边信息收集单元
140：行人监测单元
150：发动机控制单元
151：柴油发动机
152：喷射器
具体实施方式
在下面的详细描述中，简单地通过举例说明的方式已示出并描述了本发明的仅某些示例性实施例。正如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式来修改，所有这些修改都不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述将被认为在本质上是说明性的而不是限制性的。在整个说明书中类似的附图标记指代类似的元件。
除非明确说明与此相反，否则在整个说明书中词语“包括”和其变体诸如“具有”或“包含”将被理解为暗示包括所陈述的元件但并不排除任何其它元件。此外，在本说明书中描述的术语“者”、“器”和“模块”是指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以通过硬件组件或软件组件以及它们的组合来实现。
在下文中，根据本发明的示例性实施例的自主柴油车辆及其控制方法将参考附图进行详细的描述。
图1为示意性示出自主柴油车辆的配置的框图。
参考图1，根据本发明的示例性实施例，自主柴油车辆100包括通信单元110、主控制单元120、周边信息收集单元130、乘客监测单元140和发动机控制单元150。
通信单元110包括定位在远程地点的车主终端和用于收发自主行驶操作信息的通信模块。在本文，车主终端可以是添加了无人驾驶且自主行驶操作功能的智能钥匙，或是安装有能够远程控制车辆的程序的车主的便携式终端。此外，自主行驶操作信息可包括自主行驶启动命令、目的地信息、车主位置信息等。
主控制单元120是计算机设备，在该计算机设备中用于控制自主柴油车辆100的一般操作的硬件和软件被结合。
当主控制单元120通过通信单元110接收自主行驶操作信息时，主控制单元120启动自主柴油车辆以控制自主行驶。
主控制单元120通过分析自主行驶操作信息来设置到设定目的地或车主所在的位置的自主行驶路线，并且通过参考由周边信息收集单元130收集到的信息来开始自主行驶。
在本文，周边信息收集单元130包括能够识别用于自主行驶的道路标识的图像照相机、全球定位系统(GPS)和激光扫描仪，并收集用于自主行驶的周边信息，以及向主控制单元120提供收集到的周边信息。因此，当识别交通标识和道路信息时，主控制单元120可执行自主行驶，并且躲避经过的车辆或根据速度限制来调整速度。另外，主控制单元120可在行驶期间调整车辆间的距离，或基于由周边信息收集单元130收集到的信息来识别道路、车道、障碍物等。
此外，主控制单元120可在自主行驶期间通过通信单元110将车辆的运动位置信息和由音频视频导航(AVN)系统计算的预期目的地到达信息发送到车主终端。
此外，当车主终端需要周边信息时，主控制单元120可将由周边信息收集单元130通过照相机拍摄的图像发送到车主终端，并且向车主提供周边信息，诸如车辆自主地行驶的位置以及道路状况。
乘客监测单元140通过传感器检查是否有乘客目前存在于车辆内，并将检查结果发送到主控制单元120。
例如，乘客监测单元140可以由二氧化碳(CO2)传感器、座椅的压电传感器、红外传感器和在车辆内的室内照相机中的至少一个形成，并检测是否有乘客存在于车辆内。
与此同时，当车辆自主行驶时，根据在车辆内乘客的存在或不存在，主控制单元120可确定是否执行引燃喷射控制。
在该情况下，当主控制单元120通过乘客监测单元140确认乘客存在于车辆内时，主控制单元120将用于在喷射燃料到柴油发动机151的燃料控制逻辑中正常地执行引燃喷射控制的第一控制指令发送到发动机控制单元150a。
与此同时，当主控制单元120通过乘客监测单元140确认乘客不存在于车辆内时，主控制单元120将用于在燃料控制逻辑中去除(省略)引燃喷射控制的第二控制指令发送到发动机控制单元150a。
发动机控制单元150根据主控制单元120的控制指令来控制柴油发动机151的驱动和喷射器152的燃料喷射。
与此同时，将参考图2至图4来描述发动机控制单元150的正常引燃喷射控制和在无人驾驶行驶期间为了改善燃料效率而去除引燃喷射控制的方法。
图2为示意性示出自主柴油车辆的燃料控制逻辑的图。
图3示出自主柴油车辆的两个引燃喷射器的喷射区域的示例。
参考图2和图3，当行驶模式不是自主行驶模式或是乘客存在的有人驾驶自主行驶模式时，发动机控制单元150根据施加的第一指令执行引燃喷射控制。
即，在主喷射产生车辆的运行功率之前，发动机控制单元150控制具有小时间差的引燃喷射。
在该情况下，发动机控制单元150多次控制引燃喷射，使得除主喷射之外的燃料喷射的量可以增加，但发动机噪音和振动以及舒适度(NVH)可能降低。
图4为示意性示出当自主柴油车辆无人驾驶且自主地行驶时燃料控制逻辑的图。
参考图4，根据本发明的示例性实施例，在乘客不存在于车辆内的无人驾驶自主行驶模式中，发动机控制单元150根据施加的第二指令来省略引燃喷射控制，并控制喷射器152的燃料喷射。
在该情况下，与执行引燃喷射控制的情况相比，通过去除引燃喷射控制使得在柴油发动机151中产生更大的噪音和振动，但是不存在乘客，使得燃料消耗量可以降低。
图5为示出在根据引燃喷射的去除使得柴油发动机噪音的增加与行人之间的关系的图。
如图5所示，在无人驾驶自主行驶期间当自主柴油车辆去除引燃喷射使得发动机噪音增加时，行人可通过增加的发动机噪音容易地识别车辆，从而防止人员事故。
根据本发明示例性实施例，将参照图6来描述基于自主柴油车辆100的燃料喷射系统的上述配置的燃料喷射方法。
图6为示意性示出控制自主柴油车辆的燃料喷射的方法的流程图。
参考图6，当自主柴油车辆100从定位在远程地点的车主终端接收自主行驶操作信息时，自主柴油车辆100分析接收到的自主行驶操作信息(S101)，并启动柴油发动机151(S102)。
自主柴油车辆100通过参考在自主行驶操作信息中的设定的目的地或车主所在的位置来设置从车辆(GPS)的当前位置的自主行驶路线(S103)。例如，在自主柴油车辆100停放在停车场的状态下，当车主呼叫自主柴油车辆100时，自主柴油车辆100可以设置到车主所在地点的无人驾驶自主行驶路线。
自主柴油车辆100通过乘客监测单元140检查是否有乘客存在于车辆内，并且当存在乘客时(S104，是)，自主柴油车辆100通过发动机控制单元150执行引燃喷射控制(S105)。在该情况下，主控制单元120可通过将包括引燃喷射控制逻辑的第一控制指令发送到发动机控制单元150来执行引燃喷射控制，然后执行主喷射。
然而，当乘客不在车辆内时(S104，否)，自主柴油车辆100省略引燃喷射控制，并且控制主喷射(S106)。在该情况下，主控制单元120可通过将去除引燃喷射的第二控制指令发送到发动机控制单元150a来省略引燃喷射控制，并立即执行主喷射。
自主柴油车辆100通过周边信息收集单元130识别用于自主行驶的周边信息，并执行到设定目的地的自主行驶(S107)。在该情况下，虽然未示出，但自主柴油车辆100通过通信单元110将关于车辆的运动位置信息、通过音频视频导航(AVN)系统计算的预期目的地到达时间和通过照相机拍摄的周边图像信息中的至少一个发送到车主终端，并通知车主自主行驶状况。
当自主柴油车辆100通过自主行驶到达目的地时(S108，是)，自主柴油车辆100结束自主行驶。
然后，当车主或其它乘客进入车辆内并由车主开始行驶或自主行驶时，自主柴油车辆100可根据在操作S104中乘客的存在来执行引燃控制。
如上所述，根据本发明的示例性形式，当乘客存在时，自主柴油车辆可通过引燃喷射提供无声和舒适的驾驶环境，并且在乘客不存在的情况下，当自主柴油车辆无人驾驶且自主地行驶时，可以限制不必要的引燃喷射控制，从而改善燃料效率。
此外，当车辆无人驾驶且自主地行驶时，通过省略引燃喷射可以有意地产生发动机噪音，从而使行人能够容易地识别车辆并因此防止人员事故。
本发明的示例性形式不仅通过上述装置和/或方法来实现，而且也可以通过用于操作对应于本发明示例性实施例的配置的功能的程序、记录程序的记录介质等来实现，并且该实现可以由本领域技术人员容易地从上述示例性实施例的描述中实现。
虽然本发明已经结合目前被认为是实际的示例性实施例进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (14)

1.一种自主车辆，其包括：
周边信息收集单元，其配置成通过图像照相机和激光扫描仪收集对于自主行驶必要的周边信息；
主控制单元，其配置成通过参考由所述周边信息收集单元收集到的周边信息来控制所述自主行驶；
乘客监测单元，其配置成通过传感器确定是否有乘客存在于所述车辆内，并将确定的结果发送到所述主控制单元；以及
发动机控制单元，其配置成基于所述主控制单元的控制指令来控制发动机的驱动和喷射器的燃料的喷射，
其中当乘客在车辆内时，所述主控制单元执行引燃喷射控制，而当乘客不在车辆内时，所述主控制单元省略所述引燃喷射控制。
2.根据权利要求1所述的自主车辆，其中：
当乘客在车辆内时，所述主控制单元配置成将用于在喷射燃料到柴油发动机的燃料控制逻辑中执行所述引燃喷射控制的第一控制指令发送到所述发动机控制单元，以及
当乘客不在车辆内时，所述主控制单元配置成将用于在所述燃料控制逻辑中去除所述引燃喷射控制的第二控制指令发送到所述发动机控制单元。
3.根据权利要求1所述的自主车辆，还包括：
通信单元，其配置成收发自主行驶操作信息，所述自主行驶操作信息包括自主行驶启动命令、目的地信息以及具有定位在远程地点的车主终端的车主位置信息中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的自主车辆，其中
所述主控制单元配置成通过分析从在远程地点处的车主终端接收到的所述自主行驶操作信息来设置到设定的目的地或车主所在的位置的自主行驶路线。
5.根据权利要求3所述的自主车辆，其中
所述主控制单元配置成通过分析从在远程地点处的车主终端接收到的所述自主行驶操作信息来设置到设定的目的地或车主所在的位置的自主行驶路线。
6.根据权利要求4所述的自主车辆，其中
当所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶时，所述主控制单元配置成将所述车辆的运动位置信息和由导航系统计算的预期目的地到达信息发送到在远程地点处的所述车主终端。
7.根据权利要求5所述的自主车辆，其中
当所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶时，所述主控制单元配置成通过所述通信单元将所述车辆的运动位置信息和由导航系统计算的预期目的地到达信息发送到在远程地点处的所述车主终端。
8.根据权利要求6所述的自主车辆，其中
所述主控制单元配置成将通过所述周边信息收集单元获得的周边图像发送到在远程地点处的所述车主终端，并且向车主提供所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶的位置和当所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶时的道路状况。
9.根据权利要求7所述的自主车辆，其中
所述主控制单元配置成将通过所述周边信息收集单元获得的周边信息发送到在远程地点处的所述车主终端，并且向车主提供所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶的位置和当所述自主车辆无人驾驶且自主地行驶时的道路状况。
10.根据权利要求1所述的自主车辆，其中
所述乘客监测单元由二氧化碳传感器、座椅的压电传感器、红外传感器和在车辆内的室内照相机中的至少一个构成以检测是否有乘客存在于车辆内。
11.一种使用柴油作为燃料的自主柴油车辆的自主行驶的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
当从定位在远程地点的车主终端接收到自主行驶操作信息时，分析所述接收到的自主行驶操作信息，启动柴油发动机，并且设置自主行驶路线；
确定是否有乘客存在于车辆内；
当确定出所述乘客位于车辆内时，执行引燃喷射控制；
当确定出所述乘客不在车辆内时，省略所述引燃喷射控制；以及
通过识别用于自主行驶的周边信息来执行到设定的目的地的自主行驶。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中执行引燃喷射控制的步骤包括：
当确定出所述乘客位于车辆内时，将用于在喷射燃料到柴油发动机的燃料控制逻辑中执行所述引燃喷射控制的控制指令发送到发动机控制单元。
13.根据权利要求11所述的控制方法，其中省略所述引燃喷射控制的步骤包括：
当确定出所述乘客不在车辆内时，将用于在所述燃料控制逻辑中去除所述引燃喷射控制的控制指令发送到所述发动机控制单元。
14.根据权利要求11所述的控制方法，其中执行到所述设定的目的地的自主行驶的步骤包括：
将所述车辆的运动位置信息、预期目的地到达时间和由照相机拍摄的周边图像信息中的至少一个发送到所述车主终端，或者通知车主自主行驶状况。
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