CN110356419A - 车辆行驶控制器、包括车辆行驶控制器的系统及车辆行驶控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及车辆行驶控制器、包括车辆行驶控制器的系统及车辆行驶控制方法。车辆行驶控制器包括处理器和存储装置，所述处理器配置为根据在自动驾驶期间的行驶情况或用户状态中的至少一个来应用不同的警告等级，并且向用户提供控制权转移需求的通知；所述存储装置配置为存储与行驶情况和用户状态相关联的信息以及与不同警告等级相关联的信息。

Description

车辆行驶控制器、包括车辆行驶控制器的系统及车辆行驶控 制方法
与相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0154724和于2018年4月11日向美国专利商标局提交的美国专利申请No.62/655,831的优先权和权益，它们的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种车辆行驶控制器、包括车辆行驶控制器的系统及车辆行驶控制方法，更具体地，涉及关于根据在自动驾驶期间的驾驶环境和/或用户状态的控制权转移需求的技术。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
存在一种驾驶员辅助系统，其用于辅助正在驾驶的驾驶员进行自动驾驶。例如，驾驶员辅助系统可以包括：自适应巡航控制(ACC)、车道偏离警告系统(LDWS)、车道保持系统(LKS)等。
这种驾驶员辅助系统通过自动地控制驾驶员的纵向控制或横向控制的一部分来增强驾驶的便利性。另一方面，存在这样的约束，其中这种驾驶员辅助系统(自动驾驶系统)应该做好准备使得驾驶员介入。因此，在驾驶员由于他或她的健康问题而进行困倦驾驶或者不能驾驶他或她的车辆的情况下，传统的驾驶员辅助系统不会辅助驾驶员。
当存在驾驶员辅助系统难以应对的情况时，重要的是根据行驶情况或用户状态通知用户该情况并且将控制权安全地移交给用户。然而，在现有技术中，没有根据行驶情况和用户状况来警告用户并将控制权移交给用户的技术。
发明内容
本发明的一方面提供了一种车辆行驶控制器、包括车辆行驶控制器的系统及车辆行驶控制方法，所述车辆行驶控制器用于根据在自动驾驶环境中的驾驶环境和/或用户状态来不同地应用控制权转移需求方法，使得用户安全地应对风险情况。
本发明要解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本发明的一方面，一种车辆行驶控制器可以包括：处理器和存储装置，所述处理器配置为根据在自动驾驶期间的行驶情况和用户状态中的至少一个或多个不同地应用警告等级，并且向用户提供控制权转移需求的通知；所述存储装置存储与行驶情况和用户状态相关联的信息以及与由处理器确定的警告等级相关联的信息。
行驶情况可以包括在预定时间内是否存在碰撞风险或者是否脱离能够执行自动驾驶的操作设计区域(operational design domain，ODD)。
处理器可以配置为跟踪静态对象和动态对象，生成静态网格图和动态对象列表，以及提取地图信息。
处理器可以配置为生成主车的行驶轨迹，并且确定主车的行驶轨迹与静态网格图之间是否存在交叉或者主车的行驶轨迹与动态对象列表的动态对象的轨迹之间是否存在交叉，以确定是否存在碰撞。
处理器可以配置为基于地图信息确定脱离ODD的时间和脱离ODD的类型。
脱离ODD的类型可以包括：在脱离ODD之后主车能够在预定时间期间行驶的情况，和在脱离ODD之后主车不能够行驶的情况。
处理器可以配置为确定用户状态是否为“脱把”状态、用户状态是否为“目光不专注”状态、以及用户状态是否为“注意力不集中”状态中的至少一种或多种。
处理器可以配置为根据用户状态来改变和应用通知参考时间，所述通知参考时间是通知时间。
处理器可以配置为按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序将通知参考时间设定为更短。
处理器可以配置为按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序将警告等级确定为更高。
处理器可以配置为当在行驶情况下不存在行驶风险时确定用户状态是否为“目光不专注”状态或用户是否为“注意力不集中”状态，以确定警告等级，根据所确定的警告等级来提供控制权转移需求的通知，以及当经过预定时间时提高警告等级。
处理器可以配置为根据碰撞风险将发生的预计时间或将脱离ODD的预计时间来不同地应用警告等级。
警告等级可以包括：等级1，其用于提供视觉警告；等级2，其用于提供视觉警告和听觉警告；等级3，其用于提供视觉警告和听觉警告，所述视觉警告的颜色设置为不同于等级1和等级2的视觉警告的颜色，所述听觉警告输出的声音高于等级2的听觉警告的声音；以及等级4，其用于提供视觉警告、提供听觉警告以及执行紧急呼叫模式操作，所述视觉警告的颜色不同于等级1至等级3的颜色，所述听觉警告具有最高的音量。
处理器可以配置为在根据警告等级提供控制权转移需求的通知之后，当控制权未移交给用户时，根据警告等级确定最小风险策略(MRM，minimum risk maneuver)，并且根据MRM执行车辆控制。
MRM可以包括：在减速到恒定速度之后的恒速驾驶控制、停车控制和路肩停车控制中的至少一种。
根据本发明的另一方面，一种车辆系统可以包括：车辆行驶控制器和警告装置，所述车辆行驶控制器配置为根据在自动驾驶期间的行驶情况和用户状态中的至少一个或多个来不同地应用警告等级，并且向用户提供控制权转移需求的通知；所述警告装置配置为根据警告等级提供警告。
警告装置可以配置为提供视觉警告、听觉警告和紧急呼叫模式中的至少一种或多种。
根据本发明的另一方面，一种车辆行驶控制方法可以包括：确定在自动驾驶期间的行驶情况和用户状态中的至少一个或多个并且根据行驶情况和用户状态中的至少一个或多个不同地应用警告等级，以及向用户提供控制权转移需求的通知。
所述方法可以进一步包括：在根据警告等级提供控制权转移需求的通知之后，当控制权未移交给用户时，根据警告等级确定MRM，以及根据MRM执行车辆控制。
行驶情况可以包括在预定时间内是否存在碰撞风险或者是否脱离能够执行自动驾驶的ODD。
根据本文提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并非旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本发明，现在将参考附图，通过示例的方式描述本发明的各种实施方案，其中：
图1是示出根据本发明的一个实施方案的包括车辆行驶控制器的车辆系统的配置的框图；
图2是示出根据本发明的一个实施方案的根据行驶风险确定警告等级的示例性方法的示意图；
图3是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制方法的流程图；
图4A是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制器识别车辆外部状况的示例性操作的示意图；
图4B是示出根据本发明的一个实施方案的提取静态对象的形状并生成静态网格图的示例的示意图；
图5是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制器确定行驶风险的示例性操作的示意图；
图6是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制器确定用户状态的示例性操作的示意图；
图7是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制器确定警告等级的示例性操作的示意图；
图8是示出根据本发明的一个实施方案的车辆行驶控制器确定最小风险策略(MRM)的示例性操作的示意图；
图9是示出根据本发明的一个实施方案的根据驾驶环境确定警告等级并根据警告等级确定MRM的方法的流程图；以及
图10是示出根据本发明的一个实施方案的计算系统的配置的框图。
本文中所描述的附图仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应该理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
在下文中，将参考附图来详细地描述本发明的一些实施方案。在向每个附图的元件添加附图标记时，尽管在不同的附图上显示相同的元件，但应注意的是，相同的元件具有相同的标记。另外，在描述本发明的一些实施方案时，如果确定出相关公知配置或功能的详细描述使本发明的一些实施方案的主旨模糊，则将省略。
在描述本发明的一些实施方案的元件时，本文中可以使用术语第一、第二、第一个、第二个、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，但不限制相应的元件，而与相应元件的性质、变化或顺序无关。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。如在通常使用的词典中定义的那些术语，这些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义等同的含义，并且不应被解释为具有理想或过度正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。
本发明的一些实施方案可以是这样的技术，并且该技术可以应用到自动驾驶技术：根据在自动驾驶期间的驾驶环境和/或用户状态不同地应用警告等级，向用户提供控制权转移需求的通知，以及当控制权未移交给用户时，根据最小风险策略(MRM)来执行车辆控制。
在下文中，将参考图1至图10给出本发明的一些实施方案的详细描述。
图1是示出根据本发明的一些实施方案的包括车辆行驶控制器的车辆系统的配置的框图。
参见图1，车辆系统可以包括：车辆行驶控制器100、传感器模块200、全球定位系统(GPS)接收器300、地图数据库(database，DB)400、显示装置500、警告装置600和致动器700。
车辆行驶控制器100可以根据在自动驾驶期间的行驶情况和/或用户状态中的至少一个或多个来不同地应用警告等级，并且可以向用户提供控制权转移需求的通知。此外，在接收到控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，车辆行驶控制器100可以根据警告等级确定最小风险策略(MRM)并且可以根据确定的MRM执行车辆的自动驾驶控制。
车辆行驶控制器100可以包括：通信装置110、存储装置120和处理器130。
通信装置110可以是利用各种电子电路实现的用于通过无线或有线连接来发送和接收信号的硬件装置。在本发明的一些实施方案中，通信装置110可以经由控制器局域网(CAN)通信、本地互连网络(LIN)通信等执行车内通信，并且可以与传感器模块200、GPS接收器300、地图DB400、显示装置500、警告装置600、致动器700等通信。
存储装置120可以存储与传感器模块200的感测结果相关联的信息以及由处理器130获得的与行驶情况、用户状态、警告等级等相关联的信息。存储器120可以包括至少一种类型的存储介质，例如，闪存型存储器、硬盘型存储器、微型存储器、卡型存储器(例如，安全数字(SD)卡或极限数字(XD)卡)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁RAM(MRAM)、磁盘和光盘。
处理器130可以与通信装置110、存储装置120等电连接，并且可以电控制各个组件。处理器130可以是执行软件指令的电路，并且可以执行下面描述的各种数据处理和计算。
处理器130可以根据在自动驾驶期间的行驶情况和用户状态中的至少一个或多个来不同地应用警告等级，以提供控制权转移需求的通知。在接收到控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，处理器130可以根据警告等级确定MRM，并且可以执行车辆的自动驾驶控制，从而避免风险情况。
在这种情况下，行驶情况可以包括在预定时间内是否存在碰撞风险或者是否脱离能够执行自动驾驶的操作设计区域(operational design domain，ODD)。换言之，行驶情况可以指与在预定时间内是否存在碰撞可能性或者车辆是否脱离ODD相关联的情况信息。
ODD可以是设定为执行自动驾驶系统的功能的范围，并且可以考虑诸如地理条件、道路条件、环境条件和行驶条件的条件来设定。换言之，为了安全行驶，能够在高速公路、限制进入道路等执行用于自动驾驶的系统操作，但是不能在普通道路、交叉路口/立体交叉道(JC/IC)、收费站等执行用于自动驾驶的系统操作。
处理器130可以基于从传感器模块200和GPS接收器300接收的信息来跟踪静态对象和动态对象，以生成静态网格图和动态对象列表，并且处理器130可以从地图DB400提取地图信息。在这种情况下，动态对象可以列在动态对象列表上，并且动态对象列表可以包括诸如动态对象的类型或轨迹的信息。
处理器130可以基于从传感器模块200和GPS接收器300或导航装置(未示出)接收的信息来生成主装置的行驶轨迹，并且处理器130可以确定主装置的行驶轨迹与静态网格图是否彼此交叉或者主装置的行驶轨迹与动态对象列表中包括的动态对象的轨迹是否彼此交叉，以确定是否存在碰撞。换言之，当存在主车的行驶轨迹与静态网格图彼此相遇或者主车的行驶轨迹与动态对象的轨迹彼此相遇的点(交叉点)时，意味着发生碰撞。
此外，处理器130可以基于地图信息确定脱离ODD的时间和脱离ODD的类型。关于脱离ODD的时间的信息可以是在脱离ODD时的时间信息。关于脱离ODD的类型的信息可以包括：在脱离ODD之后，主车能够在预定时间期间行驶的情况的类型信息以及在脱离ODD之后，主车不能够行驶的情况的类型信息。
处理器130可以确定用户状态是否为“脱把”状态、用户状态是否为“目光不专注”状态以及用户状态是否为“注意力不集中”状态中的至少一种或多种。确定用户状态可以是确定用户是否未专注于驾驶和是否处于疏忽状态。换言之，“脱把”状态可以是用户未握把方向盘的状态。“目光不专注”状态可以是疏忽状态，例如，用户看电影而没有将他或她的眼睛保持在道路上的状态。“注意力不集中”状态可以是用户不能够驾驶车辆的状态，例如，用户打瞌睡或醉酒的状态。
当由方向盘扭矩传感器测量的值小于预定值并且转向角没有变化的状态保持超过预定时间时，处理器130可以确定出用户未握把方向盘，以将用户状态确定为“脱把”状态。在这种情况下，用户应该处于“目光专注”状态和“注意力集中”状态。基于来自图像数据的关于用户的视线的信息、关于用户的面部方向的信息等，当用户没有将他或她的眼睛保持在道路上的时间超过预定时间时，处理器130可以将用户状态确定为“目光不专注”状态。在这种情况下，用户应处于“注意力集中”状态。处理器130可以基于来自图像数据的关于用户外貌的信息来提取与用户的眼睛眨动、用户的打哈欠等相关联的信息，并且可以确定用户的困倦驾驶。或者，当用户不能够驾驶车辆时，处理器130可以将用户状态确定为“注意力不集中”状态。处理器130可以生成“脱把”标志、“目光不专注”标志或“注意力不集中”标志中的一个。
当确定警告等级时，处理器130可以按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序将警告等级确定为更高，并且可以按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序将通知参考时间(通知周期)设定为更短。例如，当用户状态是“脱把”状态时，处理器130可以将通知周期确定为100米，而当用户状态是“注意力不集中”状态时，处理器130可以将通知周期确定为10米。
换言之，处理器130可以根据用户状态来改变并应用通知参考时间，所述通知参考时间是通知时间。处理器130可以确定出风险按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序增加。在“脱把”状态的情况下，处理器130可以将通知参考时间设定为最长。在“注意力不集中”状态的情况下，处理器130可以将通知参考时间设定为最短。例如，当预计在100米处发生碰撞时，处理器130可以在用户处于“脱把”状态时，在车辆到达碰撞点之前以50米的通知周期提供控制权转移需求的通知，或者在用户处于“注意力不集中”状态时，在车辆到达碰撞点之前以10米的通知周期提供控制权转移需求的通知，并且可以提高警告等级。
当在行驶情况下没有行驶风险时，处理器130可以确定用户状态是“目光不专注”状态还是“注意力不集中”状态，以确定警告等级，并且可以根据确定的警告等级来提供控制权转移需求的通知。当经过预定时间时，处理器130可以提高警告等级。
此外，处理器130可以根据将发生碰撞风险的预计时间或者将脱离ODD的预计时间来不同地应用警告等级。换言之，处理器130可以按照警告等级1提供视觉警告，并且可以按照警告等级2提供视觉警告和听觉警告。处理器130可以按照警告等级3提供视觉警告和听觉警告，该视觉警告的颜色设置为不同于警告等级1和2的视觉警告的颜色，并且该听觉警告的声音输出为高于警告等级2的听觉警告的音量。按照警告等级4，处理器130可以提供与警告等级1至3的视觉警告的颜色不同的颜色的视觉警告，可以提供具有最高音量的听觉警告，并且可以执行紧急呼叫模式操作。
在根据警告等级提供控制权转移需求的通知之后，当控制权未移交给用户时，处理器130可以根据警告等级确定MRM并且可以根据MRM执行车辆控制。MRM可以包括在减速到恒定速度之后的恒速驾驶控制、停车控制和路肩停车控制中的至少一种。例如，处理器130可以在警告等级4执行路肩停车控制，或者可以在警告等级1执行恒速驾驶控制。
传感器模块200可以包括用于感测车辆外部对象的多个传感器，并且可以获得与对象的位置、对象的速度、对象的运动方向和/或对象的类型(例如，车辆、行人、自行车、摩托车等)相关联的信息。为此，传感器模块200可以包括：超声波传感器、雷达传感器、光检测和测距(LiDAR)传感器、照相机、激光扫描仪和/或角形雷达、加速度传感器、角速度传感器、扭矩传感器和/或车轮速度传感器、转向角传感器、方向盘扭矩传感器等。
在本发明的一些实施方案中，传感器模块200可以借助于超声波传感器、雷达传感器、LiDAR传感器、照相机等来感测车辆周围的动态对象和静态对象，并且可以将感测的信息提供给处理器130。此外，传感器模块200可以从照相机的图像数据中获得关于用户的视线的信息、关于用户的面部方向的信息、或关于用户外貌的信息，并且可以从转向角传感器中获得关于转向角的信息，从而将获得的信息提供给处理器130。
GPS接收器300可以接收从GPS卫星发送的GPS信号，并且可以将接收到的GPS信号提供给处理器130。GPS信号可以用于确定车辆的当前位置。
地图DB400可以存储用于控制车辆的自动驾驶的地图信息，并且可以将地图信息提供给处理器130。在这种情况下，地图信息可以包括与车辆当前行驶的道路的类型(例如，高速公路、限制进入道路、普通道路等)、是否有收费站、或者是否有JC/IC相关联的信息。
显示装置500可以由车辆行驶控制器100控制以显示用于控制权转移需求的通知的视觉警告，并且根据警告等级不同地显示视觉警告的颜色。此外，显示装置500可以在自动驾驶期间显示车辆控制信息以及控制权转移需求，以向用户提供所显示的信息。
显示装置500可以实现为平视显示器(HUD)、组合仪表板、音频视频导航(AVN)等。此外，显示装置500可以利用组合仪表板的用户设置菜单(USM)直接从用户接收颜色输入等。此外，显示装置500可以包括：液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-LCD(TFT-LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、柔性显示器、弯曲显示器和三维(3D)显示器中的至少一种。显示装置中的一些可以实现为配置成透明类型或半透明类型的透明显示器以看到外部。此外，显示装置500可以实现为包括触摸板的触摸屏，以用作除了输出装置之外的输入装置。
警告装置600可以输出用于控制权转移需求的通知的视觉警告或声音通知(警笛声)，或者可以执行紧急呼叫模式等。警告装置600可以根据由处理器130确定的警告等级来改变视觉警告的颜色并且可以输出改变的视觉警告，或者可以改变声音强度并且可以输出改变的声音。
此外，警告装置600可以在自动驾驶期间提供诸如行驶风险情况的通知的警告。警告装置600可以具有用于提供视觉、听觉、触觉警告的配置，并且可以利用HUD、组合仪表板、AVN、弹出式扬声器等来实现。
致动器700可以配置为由车辆行驶控制器100控制并且控制车辆的转向角、加速度、制动、发动机驱动等，并且可以包括：方向盘、与方向盘互锁的致动器以及用于控制致动器的控制器、用于控制制动器的控制器、用于车辆速度的控制器、或者配置为控制车辆变速器用于控制齿轮、离合器的控制器等。
这样，本发明的一些实施方案可以确定行驶情况和/或用户状态，并且可以确定警告等级和通知周期，从而根据警告等级和通知周期来提供控制权转移需求的通知。当用户未接管控制权时，本发明的一些实施方案可以继续提高警告等级以提供通知，或者可以继续减小通知周期以提供通知。此外，当用户未接管控制权时，本发明的一些实施方案可以根据警告等级确定MRM并且可以执行车辆的自动驾驶行驶控制，从而使在车辆自动驾驶期间的行驶风险情况最小化以执行安全行驶。
在下文中，将参考图2给出根据行驶风险确定警告等级的示例的详细描述。图2是示出根据本发明的一些实施方案的根据行驶风险确定警告等级的示例性方法的示意图。将参考图2的附图标记201和202给出当碰撞风险发生时和当脱离ODD时确定警告等级的示例的描述。
当不存在行驶风险时的通知开始条件
1.当不存在行驶风险时，但是在预定时间期间“目光不专注”状态持续时，图1的车辆行驶控制器100可以进入警告等级2并且可以随时间提高警告等级。随后，车辆行驶控制器100可以将警告等级提高到警告等级3和4并且可以提供通知，但是当没有执行控制权转移时，车辆行驶控制器100可以执行停车控制。
2.当不存在行驶风险时，但是在预定时间期间“注意力不集中”状态持续时，车辆行驶控制器100可以进入警告等级3并且可以随时间提高警告等级。车辆行驶控制器100可以进入警告等级4并且可以提供通知，但是当没有执行控制权转移时，车辆行驶控制器100可以执行路肩停车控制。
当存在行驶风险时的通知开始条件
1.预计发生碰撞风险的状态。
①在第一参考时间tth1,碰撞之后发生碰撞
-当用户处于“脱把”状态时的警告等级2
-当用户处于“目光不专注”状态时并且在警告等级2情况下的停车控制
-当用户处于“注意力不集中”状态时并且在警告等级3的情况下的路肩停车控制
②在短于第一参考时间tth1,碰撞的第二参考时间tth2,碰撞之后(在第二参考时间和第一参考时间之间)发生碰撞
-当用户处于“脱把”状态时并且在警告等级3的情况下的停车控制
-当用户处于“目光不专注”状态并且在警告等级4的情况下的停车控制
-当用户处于“注意力不集中”状态时并且在警告等级4的情况下的路肩停车控制
2.将脱离ODD的状态
①在第一参考时间tth1,脱离odd之后脱离ODD
-当用户处于“脱把”状态时并且在警告等级1的情况下的恒速驾驶控制
-当用户处于“目光不专注”状态时并且在警告等级2的情况下的恒速驾驶控制
-当用户处于“注意力不集中”状态时并且在警告等级3的情况下的路肩停车控制
②在短于第一参考时间tth1,脱离odd的第二参考时间tth2,脱离odd之后(在第二参考时间和第一参考时间之间)脱离ODD
-当用户处于“脱把”状态时并且在警告等级2的情况下的恒速驾驶控制
-当用户处于“目光不专注”状态时并且在警告等级3的情况下的停车控制
-当用户处于“注意力不集中”状态时并且在警告等级4的情况下的路肩停车控制
在下文中，将参考图3给出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制方法的详细描述。图3是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制方法的流程图。
在下文中，假设图1的车辆行驶控制器100执行图3的过程。此外，在图3的描述中，描述为由车辆行驶控制器100执行的操作可以理解为由车辆行驶控制器100的处理器130控制。
参见图3，在步骤S110，车辆行驶控制器100可以基于从传感器模块200、GPS接收器300和地图DB400接收的信息来识别主车外部的情况。在这种情况下，识别主车外部的情况可以包括：通过跟踪静态对象来生成静态网格图，通过跟踪动态对象来生成动态对象列表，或者提取地图信息。
在步骤S120，车辆行驶控制器100可以基于识别的信息确定行驶风险。基于静态网格图和动态对象列表，车辆行驶控制器100可以确定主车的行驶轨迹与静态网格图是否彼此交叉，并且可以确定主车的行驶轨迹与动态对象的轨迹是否彼此交叉，以确定是否存在碰撞和碰撞时间(TTC)。此外，车辆行驶控制器100可以基于地图信息确定是否脱离ODD。换言之，车辆行驶控制器100可以基于地图信息输出关于脱离ODD的类型的信息和关于脱离ODD的时间的信息。
在步骤S130，车辆行驶控制器100可以基于从传感器模块200接收的信息来确定用户状态。在这种情况下，用户状态可以包括：“脱把”状态、“目光不专注”状态或“注意力不集中”状态中的至少一种或多种。
在步骤S140，车辆行驶控制器100可以基于行驶风险和用户状态确定警告等级，并且可以输出警告(控制权转移需求)。
在输出警告之后，当用户在步骤S150接管控制权时，在步骤S160，用户可以直接驾驶主车。当用户在步骤S150未接管控制权时，在步骤S170，车辆行驶控制器100可以基于行驶风险和用户状态确定MRM，并且可以根据MRM执行车辆控制。
图4A是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制器识别车辆外部情况的示例性操作的示意图。
参见图4A，图1的车辆行驶控制器100可以跟踪静态对象(S111)以输出静态网格图，可以跟踪动态对象(S112)以生成并输出动态对象列表，并且可以基于经由超声波传感器210、雷达传感器220、LiDAR传感器230、照相机240、GPS接收器300或地图DB400接收到的信息来提取地图信息以输出地图信息。
在这种情况下，车辆行驶控制器100可以在网格图上表示并输出周围环境的静态对象，并且可以预测动态对象的位置、动态对象的速度、动态对象的加速度、当前行驶车道、以及行驶轨迹以生成并输出动态对象列表。此外，车辆行驶控制器100可以基于当前位置和地图DB来搜索主车当前行驶的路段，并且可以发送关于主车当前行驶的路段的地理/道路信息。在这种情况下，地理/道路信息可以包括与高速公路的主线路、JC/IC、收费站、限制进入道路、普通道路等相关联的信息。
图4B是示出根据本发明的一些实施方案的提取静态对象的形状并生成静态网格图的示例的示意图。
如图4B的附图标记401所示，在从图4A的雷达传感器220、LiDAR传感器230或照相机240检测到静态对象203和204之后，当提取静态对象203和204的形状时，如附图标记402所示，图1的车辆行驶控制器100可以将静态对象203和204的形状表示为网格图的点205。
图5是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制器确定行驶风险的示例性操作的示意图。
参见图5，在步骤S121，图1的车辆行驶控制器100可以利用静态网格图和动态对象列表来确定碰撞。在步骤S126，车辆行驶控制器100可以利用地图信息等来确定是否脱离ODD。
在步骤S122，车辆行驶控制器100可以基于当前行驶车道生成主车的行驶轨迹。在步骤S123，车辆行驶控制器100可以确定在主车的行驶轨迹与网格图之间是否存在交叉点。在步骤S124，车辆行驶控制器100可以确定在主车的行驶轨迹与动态对象的轨迹之间是否存在交叉点。车辆行驶控制器100可以确定在静态对象205(其形成为图4B中所示的生成的网格图402的点的形状)和主车的行驶轨迹206之间是否存在交叉点207。在这种情况下，交叉点207的出现可以意味着发生碰撞，并且到交叉点207的时间可以指静态对象和动态对象的TTC。在步骤S125，车辆行驶控制器100可以计算最小TTC和碰撞距离(DTC)。
在步骤S127，车辆行驶控制器100可以基于主车的位置信息根据地图信息计算到事件的剩余距离和时间。在步骤S128，车辆行驶控制器100可以确定ODD。在这种情况下，ODD可以指能够执行自动驾驶的区域，并且该事件可以指能够执行自动驾驶的点。例如，当主车在属于ODD范围的高速公路上行驶，然后在不属于ODD范围的普通道路上行驶时，车辆行驶控制器100可以将在主车进入普通道路(事件)之前的区域作为ODD，并且可以将主车进入普通道路的时间确定为脱离ODD的点。
脱离ODD的类型可以分类为：i)在脱离ODD之后主车能够行驶和ii)在脱离ODD之后主车不能够行驶。此外，在脱离ODD之后主车能够行驶的情况可以包括主车从高速公路离开然后进入普通道路的情况或者主车受到诸如下雨等天气影响的情况。在脱离ODD之后主车不能够行驶的情况可以包括线路消失的情况或没有线路的情况。
图6是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制器确定用户状态的示例性操作的示意图。
参见图6，图1的车辆行驶控制器100可以确定用户状态。例如，车辆行驶控制器100可以确定用户状态是“脱把”状态、“目光不专注”状态还是“注意力不集中”状态。在这种情况下，“脱把”状态可以是用户未握把方向盘的状态。“目光不专注”状态可以是用户闭上他或她的眼睛的状态。“注意力不集中”状态可以是用户困倦的状态。“握把”状态、“目光专注”状态或“注意力集中”状态可以指分别与“脱把”状态、“目光不专注”状态或“注意力不集中”状态相反的状态。
在步骤S131，车辆行驶控制器100可以基于关于方向盘扭矩的信息和关于转向角的信息来确定用户状态是否为“脱把”状态。例如，当由方向盘扭矩传感器测量的值小于预定值并且转向角没有变化的状态保持超过预定时间时，车辆行驶控制器100可以确定出用户未握把方向盘，以生成“脱把”标志。在这种情况下，用户应处于“目光专注”状态和“注意力集中”状态。
在步骤S132，车辆行驶控制器100可以基于关于用户的视线的信息和关于用户的面部方向的信息来确定用户状态是否为“目光不专注”状态。例如，车辆行驶控制器100可以跟踪用户的视线和用户的面部方向。当用户未将他或她的眼睛保持在道路上的时间停留超过预定时间时，车辆行驶控制器100可以生成“目光不专注”标志。在这种情况下，用户应处于“注意力集中”状态。
在步骤S133，车辆行驶控制器100可以利用来自照相机的图像数据的关于用户外貌的信息来确定用户状态是否为“注意力不集中”状态。例如，车辆行驶控制器100可以经由用户的眼睛眨动、用户的打哈欠等来确定用户困倦的状态和用户当前不能够驾驶车辆的状态，以生成“注意力不集中”标志。
图7是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制器确定警告等级的示例性操作的示意图。
参见图7，在步骤S140，图1的车辆行驶控制器100可以利用关于是否存在碰撞的信息、关于TTC的信息、关于是否脱离ODD的信息、关于脱离ODD的时间的信息、关于用户状态的信息等来确定警告等级。
当发生“脱把”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级1提供控制权转移需求的通知。在这种情况下，车辆行驶控制器100可以提供视觉警告。
当发生“脱把”状态或“目光不专注”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知。在这种情况下，车辆行驶控制器100可以提供警告等级2的视觉警告和声音通知(警笛声)。
当发生“脱把”状态或“目光不专注”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知。在这种情况下，车辆行驶控制器100可以提供警告等级3的视觉警告和声音通知(警笛声)，并且可以输出与警告等级2的视觉警告的颜色不同的颜色，或者可以输出音量更高的声音通知。
当发生脱把状态或“目光不专注”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级4提供控制权转移需求的通知。在这种情况下，车辆行驶控制器100可以提供警告等级4的视觉警告、声音通知(警笛声)和紧急呼叫模式。在这种情况下，当提供视觉警告和声音通知时，车辆行驶控制器100可以输出与警告等级2或3的视觉警告的颜色不同的视觉警告的颜色，并且可以输出比警告等级3的声音强度更强的声音强度。
在图7中，本发明的一些实施方案示例为车辆行驶控制器100为每个警告等级提供视觉警告、听觉警告和紧急呼叫模式。然而，本发明的一些实施方案不限于此。例如，车辆行驶控制器100可以通过能够提供诸如触觉警告的警告(通知)的各种方法来提供警告。
图8是示出根据本发明的一些实施方案的车辆行驶控制器确定MRM的示例性操作的示意图。
参见图8，在提供控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，在步骤S160，图1的车辆行驶控制器100可以确定MRM。在步骤S161，车辆行驶控制器100可以根据MRM控制车辆。
车辆行驶控制器100可以利用诸如MRM来确定如下控制中的一种：用于在减速到恒定速度之后执行恒速驾驶的恒速驾驶控制、用于在相应车道上停车的停车控制、或用于将车道改变到路肩并且在路肩停车的路肩停车控制。
车辆行驶控制器100可以根据行驶风险和用户状态来确定MRM。当开始控制权转移需求的通知时，车辆行驶控制器100可以随时间逐渐提高警告等级以提供控制权转移需求的通知，并且可以按照警告等级的最高等级来提供控制权转移需求的通知。当用户未接管控制权时，车辆行驶控制器100可以确定MRM并且可以执行车辆控制。
在下文中，将给出根据本发明的一些实施方案的用于根据驾驶环境确定警告等级并根据警告等级确定MRM的方法的详细描述。图9是示出根据本发明的一些实施方案的用于根据驾驶环境确定警告等级并根据警告等级确定MRM的方法的流程图。
在下文中，假设图1的车辆行驶控制器100执行图9的过程。此外，在图9的描述中，描述为由车辆行驶控制器100执行的操作可以被理解为由车辆行驶控制器100的处理器130控制。
参见图9，在步骤S201，车辆行驶控制器100可确定是否存在行驶风险。当不存在行驶风险时，在步骤S202，车辆行驶控制器100可以确定用户状态是“目光不专注”状态还是“注意力不集中”状态。在这种情况下，当不存在行驶风险时，车辆行驶控制器100可能无法确定用户状态是否为“脱把”状态。换言之，由于车辆行驶控制器100是在“脱把”状态和“目光专注”状态下被激活的系统，因此它可能无法提供“脱把”警告。
当在步骤S202中的用户状态是“目光不专注”状态时，在步骤S203，车辆行驶控制器100可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知，可以随时间提高警告等级，并且在进入警告等级4之后用户未接管控制权时，可以执行停车控制。
当在步骤S202中的用户状态是“注意力不集中”状态时，在步骤S204，车辆行驶控制器100可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知，可以随时间提高警告等级，并且在进入警告等级4之后用户未接管控制权时，可以执行路肩停车控制。
同时，当在步骤S201中存在行驶风险时，在步骤S205，车辆行驶控制器100可以确定是否存在碰撞风险和是否脱离ODD。
当在步骤S205中存在碰撞风险时，在步骤S206，车辆行驶控制器100可以确定是否在预定时间之后发生碰撞风险。
当在预定时间之后发生碰撞风险时，车辆行驶控制器100可以根据用户状态确定警告等级。
例如，当在预定时间之后发生碰撞风险时，在步骤S207，当用户状态是“脱把”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“目光不专注”状态时，可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“注意力不集中”状态时，可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知。
当用户未接管控制权时，在步骤S208，当按照“目光不专注”警告等级2提供控制权转移需求的通知时，车辆行驶控制器100可以执行停车控制，并且可以按照“注意力不集中”警告等级3执行路肩停车控制。
同时，当预计碰撞比预定时间更早(更快)发生而不是在预定时间之后时，在步骤S209，当用户状态是“脱把”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“目光不专注”状态时，可以按照警告等级4提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“注意力不集中”状态时，按照警告等级4提供控制权转移需求的通知。
在提供控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，在步骤S210，车辆行驶控制器100可以按照“脱把”警告等级3执行停车控制，可以按照“目光不专注”警告等级4执行停车控制，可以按照“注意力不集中”警告等级4执行路肩停车控制。
当在步骤S205中确定脱离ODD时，在步骤S211，车辆行驶控制器100可以确定是否在预定时间之后脱离ODD。
当在预定时间之后脱离ODD时，在步骤S212，当用户状态是“脱把”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级1提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“目光不专注”状态时，可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“注意力不集中”状态时，可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知。
在提供控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，在步骤S213，车辆行驶控制器100可以按照“脱把”警告等级1执行恒速驾驶控制，可以按照“目光不专注”警告等级2执行停车控制，可以按照“注意力不集中”警告等级3执行路肩停车控制。
同时，当在步骤S211中确定出脱离ODD早于预定时间时，在步骤S214，当用户状态是“脱把”状态时，车辆行驶控制器100可以按照警告等级2提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“目光不专注”状态时，可以按照警告等级3提供控制权转移需求的通知，当用户状态是“注意力不集中”状态时，可以按照警告等级4提供控制权转移需求的通知。
在提供控制权转移需求的通知之后，当用户未接管控制权时，在步骤S215，车辆行驶控制器100可以按照“脱把”警告等级2执行恒速驾驶控制，可以按照“目光不专注”警告等级3执行停车控制，可以按照“注意力不集中”警告等级4执行路肩停车控制。
图10是示出根据本发明的一些实施方案的计算系统的配置的框图。
参见图10，计算系统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)或半导体器件。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，结合本说明书中公开的本发明的一些实施方案所描述的方法或算法的操作可以直接利用由处理器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(例如，存储器1300和/或存储装置1600)上，例如RAM、闪存、ROM、可擦除和可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘或光盘ROM(CD-ROM)。
示例性存储介质可以联接到处理器1100。处理器1100可以从存储介质读出信息并且可以在存储介质中写入信息。或者，存储介质可以与处理器1100集成。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。或者，处理器和存储介质可以作为用户终端的单独组件驻留。
本发明的技术可以根据在自动驾驶环境中的驾驶环境和/或用户状态来不同地应用控制权转移需求方法，使得用户安全地应对风险情况。
另外，可以提供通过本发明直接或间接确定的各种效果。
本发明的描述本质上仅是示例性的，因此，不脱离本发明的实质的变型旨在落入本发明的范围内。不应将这些变型视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种车辆行驶控制器，其包括：
处理器，其配置为：
根据在自动驾驶期间的行驶情况或用户状态中的至少一个来应用不同的警告等级；
向用户提供控制权转移需求的通知；
存储装置，其配置为存储关于行驶情况和用户状态的信息以及关于不同的警告等级的信息。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制器，其中，所述行驶情况包括：
在预定时间量内是否存在碰撞风险；
是否脱离能够执行自动驾驶的操作设计区域。
3.根据权利要求1所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
跟踪静态对象和动态对象；
生成静态网格图和动态对象列表；
提取地图信息。
4.根据权利要求3所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
生成主车的行驶轨迹；
确定主车的行驶轨迹与静态网格图之间是否存在交叉，或者主车的行驶轨迹与动态对象列表的动态对象的轨迹之间是否存在交叉；
确定是否存在碰撞。
5.根据权利要求3所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
基于地图信息确定操作设计区域的脱离时间和操作设计区域的脱离类型。
6.根据权利要求5所述的车辆行驶控制器，其中，所述操作设计区域的脱离类型包括：
在脱离操作设计区域之后主车能够在预定时间量内行驶的情况；
在脱离操作设计区域之后主车不能够行驶的情况。
7.根据权利要求1所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
确定用户状态中的至少一种，所述用户状态包括：“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态。
8.根据权利要求7所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
根据用户状态改变并应用通知参考时间。
9.根据权利要求8所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序来减少通知参考时间。
10.根据权利要求7所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
按照“脱把”状态、“目光不专注”状态和“注意力不集中”状态的顺序来提高警告等级。
11.根据权利要求7所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
当在行驶情况下不存在行驶风险时，确定用户状态是“目光不专注”状态还是“注意力不集中”状态；
基于确定的用户状态来确定警告等级；
根据确定的警告等级来提供控制权转移需求的通知；
当经过预定时间量时，提高警告等级。
12.根据权利要求1所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
根据碰撞风险的预计时间或脱离操作设计区域的预计时间来应用不同的警告等级。
13.根据权利要求12所述的车辆行驶控制器，其中，所述警告等级包括：
等级1，其配置为提供等级1的视觉警告；
等级2，其配置为提供等级2的视觉警告和等级2的听觉警告；
等级3，其配置为：
提供等级3的视觉警告，所述等级3的视觉警告的颜色不同于等级1的视觉警告的颜色和等级2的视觉警告的颜色；
提供等级3的听觉警告，所述等级3的听觉警告比等级2的听觉警告更响亮；
等级4，其配置为：
提供等级4的视觉警告，所述等级4的视觉警告的颜色不同于等级1的视觉警告的颜色、等级2的视觉警告的颜色以及等级3的视觉警告的颜色；
提供等级4的听觉警告，所述等级4的听觉警告具有最高的音量；
执行紧急呼叫模式操作。
14.根据权利要求12所述的车辆行驶控制器，其中，所述处理器配置为：
在根据警告等级提供控制权转移需求的通知之后，当控制权未移交给用户时，根据警告等级确定最小风险策略；
根据最小风险策略执行车辆控制。
15.根据权利要求14所述的车辆行驶控制器，其中，所述最小风险策略包括：在减速到恒定速度之后的恒速驾驶控制、停车控制或路肩停车控制中的至少一种。
16.一种车辆系统，其包括：
车辆行驶控制器，其配置为：
根据在自动驾驶期间的行驶情况或用户状态中的至少一个应用不同的警告等级；
向用户提供控制权转移需求的通知；
警告装置，其配置为提供与不同的警告等级相对应的警告。
17.根据权利要求16所述的车辆系统，其中，所述警告装置配置为：
提供视觉警告、听觉警告或紧急呼叫模式中的至少一种。
18.一种车辆行驶控制方法，所述方法包括：
确定在自动驾驶期间的行驶情况或用户状态中的至少一个；
根据行驶情况或用户状态中的至少一个应用不同的警告等级；
向用户提供控制权转移需求的通知。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
在根据警告等级提供控制权转移需求的通知之后，当控制权未移交给用户时，根据警告等级确定最小风险策略；
根据最小风险策略执行车辆控制。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述行驶情况包括：
在预定时间量内是否存在碰撞风险；
是否脱离能够执行自动驾驶的操作设计区域。
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