CN110733511A - 用于车辆的集成控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于车辆的集成控制装置和方法。该车辆的集成控制装置包括：传感器单元，包括在车辆中提供的一个或多个传感设备，其中所述一个或多个传感设备中的每一个通过感测车辆的驾驶环境提供驾驶环境信息；集成控制单元，其被配置为基于从车辆网络接收的一条或多条车辆驾驶状况信息以及从传感器单元接收的每一个驾驶环境信息，生成一个或多个用于车辆驾驶控制的控制命令，根据基于车辆的行驶安全确定的并分配给各个控制命令的优先级，调解生成的控制命令，并生成最终控制命令，其中根据具有更高优先级的控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。所述装置和方法能够提升对高水平自动驾驶系统的适应性和自动驾驶车辆的控制性能。

Description

用于车辆的集成控制装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月20日提交的、申请号为10-2018-0084566的韩国申请优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于车辆的集成控制装置和方法，更准确地，涉及用于车辆的集成装置和方法，其通过对由车辆中提供的多个系统生成的控制命令执行集成调节来控制车辆的驾驶。

背景技术

自动驾驶车辆指在驾驶期间通过外部信息检测和处理功能识别周围环境，自动确定驾驶路线，并通过使用其自身的动力独立驾驶的车辆。即使驾驶员并不操纵方向盘、加速踏板或刹车，所述自动驾驶车辆仍可以避免与驾驶路线上存在的障碍物的碰撞，并且可以在根据道路形状调节车速和方向的同时自行驾驶至目的地。例如，在根据车道的曲率改变驾驶方向的同时，可以在直道进行加速，以及可以在弯道进行减速。

用于辅助驾驶员驾驶的多个驾驶员辅助系统(driver assistance system,DAS)被应用于这样的自动驾驶车辆，驾驶员辅助系统的例子包括高级智能巡航控制(advancedsmart cruise control,ASCC)、车道偏离警示系统(lane departure warming system,LDWS)、车道保持辅助系统(lane keeping assistance system,LKAS)、远光辅助(highbeam assistance,HBA)、自动紧急制动(autonomous emergency braking,AEB)以及盲点检测(blind spot detection,BSD)。

迄今为止，应用于车辆的驾驶员辅助系统包括单独的系统或单个的传感器所应用的一些系统。为了能够在未来实现高水平的自动驾驶系统，使用多个传感器信息的多个驾驶员辅助系统必须集成为一个系统。这需要一个集成架构来控制集成的驾驶员辅助系统。除此之外，由于在由多个驾驶员辅助系统生成的各个控制命令之间可能产生冗余问题，所以需要一种能够集成和调解多个控制命令的集成控制系统，并且需要一种能够在由于广泛的控制操作而无法控制集成控制系统的状态下执行对车辆的自动驾驶控制的替代逻辑。

在韩国专利申请公开No.10-2012-0022305(公布于2012年3月12日)中公开了本发明的背景技术。

发明内容

本申请的实施例涉及一种用于车辆的集成控制装置和方法，其能够呈现集成了多个驾驶员辅助系统的集成构架，以及集成和调解由多个驾驶员辅助系统生成的多个控制命令。

在一个实施例中，用于车辆的集成控制装置包括：传感器单元，其包括一个或多个在车辆中提供的传感设备，其中所述一个或多个传感设备的每一个通过感知车辆的驾驶环境，提供驾驶环境信息；集成控制单元，被配置为基于从车辆的网络中接收的一条或多条车辆的驾驶状况信息以及从传感器单元中接收的每一个驾驶环境信息，生成用于车辆的驾驶控制的一个或多个控制命令，根据基于车辆的行驶安全确定的并且分配到相应控制命令的优先级来调解生成的控制命令，并生成最终的控制命令，其中依据具有更高优先级的控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。

集成控制单元可以包括：合并单元，其被配置为通过合并驾驶状况信息和驾驶环境信息生成合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息；以及控制命令生成单元，其被配置为基于该合并的驾驶状况信息和该合并的驾驶环境信息生成一个或多个用于车辆的驾驶控制的控制命令。

控制命令生成单元可以包括：纵向控制命令生成单元，其被配置为基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成用以避免与位于车辆纵向方向上的外部物体碰撞的加速/减速控制命令；横向控制命令生成单元，被配置为基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成转向控制命令以避免与位于车辆的横向方向上的外部物体碰撞，或者防止驾驶过程中的车道偏离；以及控制命令生成单元，被配置为基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成用于车辆的实时驾驶的基础控制命令。

该集成控制单元还可以包括控制命令集成单元，其被配置为通过与从基础控制命令生成单元发送的基础控制命令相比，为紧急控制命令分配更高优先级来生成最终控制命令，在所述最终控制命令中，优化根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性，该紧急控制命令由从纵向控制命令生成单元发送的加速/减速控制命令和从横向控制命令生成单元发送的转向控制命令其中之一确定。

控制命令集成单元可以考虑到紧急控制命令和基础控制命令的标志而生成最终控制命令，该最终控制命令根据紧急控制命令最小化延迟时间直到驾驶控制开始。

当紧急控制命令和基础控制命令的标志相同时，控制命令集成单元可以通过校正紧急控制命令生成最终控制命令，其中生成紧急控制命令时的基础控制命令的值作为紧急控制命令的初始值。

当紧急控制命令和基础控制命令的标志不同时，控制命令集成单元可以生成紧急控制命令作为最终控制命令。

集成控制装置还可以包括：故障判定单元，其被配置为通过判定合并的驾驶状况信息、合并的驾驶环境信息、相应的控制命令以及最终控制命令中的至少一个的有效性判定集成控制单元是否故障；以及备用控制单元，其被配置为当故障判定单元判定集成控制单元故障时，基于从传感器单元接收的驾驶环境信息生成车辆的驾驶控制的备用控制命令。

在另一个实施例中，用于车辆的集成控制方法包括：

通过集成控制单元接收由一个或多个在车辆中提供的传感设备感测车辆驾驶环境生成的一条或多条所述车辆的驾驶状况信息和驾驶环境信息；

通过集成控制单元，基于驾驶状况信息和驾驶环境信息，生成一个或多个用于车辆的驾驶控制的控制命令；以及

通过集成控制单元，根据基于车辆的行驶安全确定的并分配给每一个控制命令的优先级调解每一个控制命令，并生成最终控制命令，其中根据具有更高优先级的控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的车辆的集成控制装置的框图。

图2是示出了根据本发明实施例的车辆的集成控制装置的详细配置的框图。

图3和图4是用于描述根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置中通过控制命令集成单元产生最终控制命令的过程的示例图。

图5和图6是用于描述根据本发明实施例的用于描述车辆的集成控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置和方法将参考附图进行描述。应该注意的是，附图不是精确的比例，并且为了描述方便和清楚起见，可能夸大线的粗细或部件的尺寸。此外，这里使用的术语是通过考虑本发明的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，术语的定义应根据本文所述的总体公开内容进行。

图1是示出根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置的框图，图2是示出根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置的详细配置的框图，图3和4是用于描述根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置中通过控制命令集成单元产生最终控制命令的过程的示例图。

参照图1和图2，根据本发明实施例的用于车辆的集成控制装置可包括传感器单元100、集成控制单元200、故障判定单元300、备用控制单元400和车辆单独控制单元500。传感器单元100可包括一个或多个传感设备。集成控制单元200可包括合并单元210、控制命令生成单元220、控制命令集成单元230和显示控制单元240。车辆单独控制单元500可包括发动机控制单元510、制动控制单元520、转向控制单元530和显示单元540。

传感器单元100可包括在车辆中提供的一个或多个传感设备。每个传感设备可以通过感测车辆的驾驶环境来提供驾驶环境信息。这里，包括在传感器单元100中的每个传感设备可以采用用于捕获车辆的周边图像的相机(例如，前方相机，后方相机，左侧相机和右侧相机)，以及用于检测车辆周围的外部物体的雷达(例如，前方雷达和侧方雷达)。图2示出了传感器单元100包括前方相机110、前方雷达120和侧方雷达130的示例。因此，由传感器单元100提供的驾驶环境信息可以包括分别通过相机和雷达获得的外部物体信息和车道信息。同时，传感器单元100可以提供每个传感器设备的状态信息连同如图2所示的驾驶环境信息。

如图1所示，根据本发明实施例的车辆的集成控制装置可以从应用于车辆的网络(例如，控制器区域网(controller area network,CAN)，面向媒体的系统传输(mediaoriented systems transport,MOST),FlexRay等)接收一条或多条车辆驾驶状况信息。如图2所示，一条或多条驾驶状况信息可以包括驾驶员操作信息(例如，转向操作信息、加速踏板操作信息、制动踏板操作信息、换挡操作信息等)、车辆驾驶信息(例如，当前车速信息、加速信息、转向信息等)以及车辆规格信息(例如，车辆模型信息、车辆宽度信息等)。

集成控制单元200可以基于一条或多条从车辆网络接收的车辆驾驶状况信息以及从传感器单元100接收的每一个驾驶环境信息生成一个或多个用于车辆的驾驶控制的控制命令，可以根据基于车辆的行驶安全确定的并且分配给相应控制命令的优先级调解生成的控制命令，并且可以生成最终控制命令，其中根据具有更高优先级的控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。

也就是说，本实施例改进了传统的方法，在所述传统方法中：传感器单元100提供的每一个驾驶环境信息被发送至每一个应用于车辆的单独控制系统(发动机控制系统、制动控制系统、转向控制系统等)并且每辆车的驾驶都是单独控制的。本实施例应用了一种配置，其中作为每一个单独的控制系统的上层集成控制系统起作用的集成控制单元200被用于通过集成控制单元200生成一个或多个用于车辆的驾驶控制的控制命令，并调解每一个生成的控制命令，由此消除了各个控制命令间的冗余问题并提升了自动驾驶车辆的控制性能。

在下文中，集成控制单元200的操作将作为其从属配置被详细描述。

合并单元210可以通过合并来自车辆网络的驾驶状况信息和来自传感器单元100的驾驶环境信息生成合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息。

具体地，如上文所述，每一个从车辆网络发送的驾驶状况信息包括驾驶员操作信息(例如，转向操作信息、加速器踏板操作信息、制动踏板操作信息、换挡操作信息等)、车辆驾驶信息(例如，当前车速信息、加速信息、转向信息等)以及车辆规格信息(例如，车辆模型信息、车辆宽度信息等)。合并单元210可以合并每一个驾驶状况信息以生成合并的驾驶状况信息，其是控制命令生成单元220生成控制命令所需的信息，如稍后所述。作为合并每一个驾驶状况信息的方法，可以应用多种方法。例如，可以通过集成从驾驶员操作信息中选择的转向操作信息、从车辆驾驶信息中选择的当前车速信息以及从车辆规格信息中选择的车辆宽度信息，来生成合并的驾驶状况信息。

此外，如上文所述，从传感器单元发送的驾驶环境信息可包括通过传感设备，即相机和雷达，分别获取的外部物体信息和车道信息。合并单元210可以合并每一个驾驶环境信息以生成合并的驾驶环境信息，其是控制命令生成单元220生成控制命令所需的信息，如稍后所述。作为合并每一个驾驶环境信息的方法，可以应用多种方法。例如，合并的驾驶环境信息可以通过在由前方相机110获取的外部物体信息和车道信息、由前方雷达120获取的外部物体信息以及由后方雷达获取的外部物体信息之中选择和集成由前方相机110获取的车道信息和由前方雷达120获取的外部物体信息来生成。根据上述方法生成的合并的驾驶环境信息包括外部物体信息和车道信息。

在合并单元210通过合并多个信息(所述信息为控制命令生成的基础)至合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息中处理所述多个信息的过程中发生的计算负荷可以减少，并且自动驾驶控制的准确度可以被提升。

控制命令生成单元220可以基于由合并单元210生成的合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息生成一个或多个用于车辆的驾驶控制的控制命令。如图2所示，控制命令生成单元220可以包括纵向控制命令生成单元221、横向控制命令生成单元222和基础控制命令生成单元223。

纵向控制命令生成单元221可以基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成加速/减速控制命令以避免与位于车辆纵向方向的外部物体的碰撞。

也就是说，纵向控制命令生成单元221可以从合并的驾驶状况信息中抓取例如车速或当前车辆纵向方向上的加速等信息，可以从合并的驾驶环境信息中抓取位于车辆纵向方向(前后方向)的外部物体(例如，另一车辆、行人、两轮车辆，等)，可以抓取从车辆到外部物体的距离，以及可以基于抓取的信息生成加速/减速控制命令以避免与位于车辆纵向方向的外部物体的碰撞。该加速/减速控制命令是指用于避免与外部物体碰撞的车辆的加速控制量(也就是说，用于避免与前方外部物体碰撞的减速控制量(负加速度)或用于避免与后方外部物体碰撞的加速控制量(负加速度))。

横向控制命令生成单元222可以基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成转向控制命令以避免与位于车辆横向方向的外部物体的碰撞或防止驾驶过程中的车道偏离。

也就是说，横向控制命令生成单元222可以从合并的驾驶状况信息中抓取例如驾驶员的转向操作信息和当前车辆横向方向的车速或加速度等信息，可以从合并的驾驶环境信息中抓取位于车辆横向方向(侧向)的外部物体(例如，在相邻车道上驾驶的另一车辆)或车道，可以抓取从车辆到外部物体或车道的距离，并且横向控制命令生成单元222可以基于抓取的信息，生成转向控制命令以避免与位于车辆横向方向的外部物体的碰撞或防止驾驶过程中的车道偏离。该转向控制命令是指用于避免与外部物体碰撞或防止车道偏离的车辆的转向力矩控制量(其标志根据左方向转向力矩控制量或右方向转向力矩控制量，以及左方向或右方向而改变)。

上文描述的纵向控制命令生成单元221和横向控制命令生成单元222可以是可操作的，用来仅在当在车辆纵向方向或横向方向检测到外部物体，或在确定驾驶过程中存在车道偏离可能性的特殊情况下，生成加速/减速控制命令和转向控制命令。

基础控制命令生成单元223可以基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息生成用于车辆的实时驾驶的基础控制命令。

基础控制命令生成单元223可以通过应用于车辆的系统为驾驶员便利而配置，并可以操作以在车辆驾驶过程中实时(连续地)生成控制命令，不是仅在需要紧急控制的特定情况下生成控制命令，例如纵向控制命令生成单元221和横向控制命令生成单元222。由基础控制命令生成单元223生成的基础控制命令包括基础加速/减速控制命令(例如，用于应对超速相机的加速/减速控制命令、应对弯道的加速/减速控制命令、用于保持与前方车辆的距离的加速/减速控制命令，等)、基础转向控制命令(例如，用于车辆实时驾驶过程期间的车道保持和车道变换的转向控制命令)，以及设定速度跟随控制命令。

根据上述纵向控制命令生成单元221、横向控制命令生成单元222和基础控制命令生成单元223的操作，在车辆实时驾驶过程中可以依据由基础控制命令生成单元223生成的基础控制命令来控制车辆实时驾驶。在车辆的纵向方向或横向方向上检测到外部物体，或被确定在驾驶期间存在车道偏离的可能性的特定情况下，可以根据由纵向控制命令生成单元221或横向控制命令生成单元222生成的加速/减速控制命令或转向控制命令来执行车辆的紧急控制。此时，需要基础控制命令、加速/减速控制命令和转向控制命令之间的调解方法。在下文中，将参考控制命令集成单元230的操作来主要描述各个控制命令之间的调解方法。

控制命令集成单元230可以通过与从基础控制命令生成单元223发送的基础控制命令相比，为紧急控制命令分配更高优先级来生成最终控制命令，在所述最终控制命令中，根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化，所述紧急控制命令由从纵向控制命令生成单元221发送的加速/减速控制命令和从横向控制命令生成单元222发送的转向控制命令之一确定。在下文中，紧急控制命令是指加速/减速控制命令和转向控制命令之一。

具体地，如上文所述，加速/减速控制命令和转向控制命令不是在车辆实时驾驶过程期间实时生成的，例如基础控制命令，而是在于车辆的纵向或横向上检测到外部物体或者被确定在驾驶期间存在车道偏离的可能性的危险情况下生成的。因此，与基础控制命令相比，加速/减速控制命令和转向控制命令必须具有更高的优先级，紧急控制命令必须作为危险情况下的最终控制命令而不是基础控制命令被输出。然而，如稍后所述，当在基础控制命令和紧急控制命令之间仅执行简单调解时(即，简单地用紧急控制命令替换基础控制命令)，根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性可以减少。

因此，在本实施例中，控制命令集成单元230可以考虑到紧急控制命令以及基础控制命令的每个标志而生成最终控制命令，该最终控制命令根据紧急控制命令最小化延迟时间直到驾驶控制开始(因此，根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化)。

首先，将参考图3描述当紧急控制命令和基础控制命令具有相同标志时的控制命令集成单元230的操作。

图3A示出了当实时生成基础控制命令时，在T_active处生成与基础控制命令具有相同标志的紧急控制命令的示例，图3B示出了在同一轴上的基础控制命令和紧急控制命令。

此时，如图3C所示，当生成紧急控制命令，并通过简单地调解基础控制命令和紧急控制命令而将紧急控制命令作为最终控制命令输出时，以初始值“0”输出所述最终控制命令。因此，延迟时间发生直到根据紧急控制命令的驾驶控制开始。

另外，如图3D中所示，当通过选择基础控制命令和紧急控制命令的绝对值中较大的值而生成并输出最终控制命令时，延迟时间发生，直到根据紧急控制命令的驾驶控制开始为止，尽管小于图3C中的情况。

因此，当紧急控制命令和基础控制命令的标志相同时，控制命令集成单元230可以通过校正紧急控制命令来生成最终控制命令，其中生成紧急控制命令时的基础控制命令的值作为紧急控制命令的初始值。

也就是说，如图3E所示，当用T_active处的基础控制命令的值作为紧急控制命令的初始值校正紧急控制命令时，图3C和3D中的延迟时间可以最小化以产生最终控制命令，其中根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。

接下来，将参考图4描述当紧急控制命令的标志和基础控制命令的标志不同时，控制命令集成单元230的操作。

图4A示出了当在实时生成基础控制命令时在T_active处生成具有与基础控制命令不同的标志的紧急控制命令的示例。

在这种情况下，当紧急控制命令和基础控制命令的标志相同时，并且当通过校正紧急控制命令生成最终控制命令时，以在生成紧急控制命令时的基础控制命令的值作为紧急控制命令的初始值，延迟时间发生直到根据紧急控制命令的驾驶控制开始为止，如图4B中所示。

因此，当紧急控制命令和基础控制命令的标志不同时，控制命令集成单元230可以生成紧急控制命令作为最终控制命令。

也就是说，如图4C中所示，通过在T_active之后生成紧急控制命令作为最终控制命令，图4B中的延迟时间可以最小化，并且根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性可以被优化。

在下文中，控制命令集成单元230的操作将作为具体示例被描述。

由纵向控制命令生成单元221和横向控制命令生成单元222分别生成的加速/减速控制命令和转向控制命令分别由A1和T1表示。由基础控制命令生成单元223生成的基础加速/减速控制命令(基础加速控制量)和基础转向控制命令(基础转向力矩控制量)分别由A2和T2表示。由控制命令集成单元230生成的作为最终控制命令的最终加速/减速控制命令和最终转向控制命令分别由A3和T3表示。

首先，将描述生成A1并且不生成T1的情况(即，纵向控制命令生成单元221被激活而横向控制命令生成单元222被去激活的情况)。

当A1和A2的标志相同时(即，当加速度的标志相同时)，校正A1以使得在生成A1时A2的值作为初始值，并且校正的A1生成，作为A3。当A1和A2的标志不同时(即，当加速度的标志不同时)，在A1的生成时间点之后的A3生成，作为A1。另一方面，保持T3作为T2。

接下来，将描述生成A1和T1两者的情况(即，纵向控制命令生成单元221和横向控制命令生成单元222都被激活的情况)。

当A1和A2的标志相同时(即，当加速度的标志相同时)，校正A1以使得在生成A1时A2的值作为初始值，并且校正的A1生成，作为A3。当A1和A2的标志不同时(即，当加速度的标志不同时)，在A1的生成时间点之后的A3生成，作为A1。

当T1和T2的标志相同时(即，当转向方向相同时)，校正T1以使得在生成T1时T2的值作为初始值，并且校正的T1生成，作为T3。当T1和T2的标志不同时(即，当转向方向不同时)，T1的生成时间点之后的T3生成，作为T1。

接下来，将描述生成T1并且不生成A1的情况(即，横向控制命令生成单元222被激活而纵向控制命令生成单元221被去激活的情况)。

当T1和T2的标志相同时(即，当转向方向相同时)，校正T1以使得在生成T1时T2的值作为初始值，并且校正的T1生成，作为T3。当T1和T2的标志不同时(即，当转向方向不同时)，T1的生成时间点之后的T3生成，作为T1。另一方面，保持A3作为A2。

当A1和T1两者都未生成时(即，纵向控制命令生成单元221和横向控制命令生成单元222都被去激活)，保持A3和T3分别作为A2和T2。

另一方面，当从纵向控制命令生成单元221或横向控制命令生成单元222接收到加速控制命令或转向控制命令时，控制命令集成单元230可以生成用于通知驾驶员危险情况的警告信息，如图2所示。该警告信息可以通过稍后描述的显示单元540提供给驾驶员。

控制命令集成单元230可以将所生成的最终控制命令和所生成的警告信息发送到车辆网络。发送到车辆网络的最终控制命令和警告信息可以被发送到稍后描述的车辆单独控制单元500，并且可以分别用于车辆的驾驶控制和车辆的显示控制。

显示控制单元240可以生成显示控制命令，用于使得由控制命令集成单元230生成的最终控制命令以驾驶员可识别的形式被处理和输出。稍后描述的显示单元可以从车辆网络接收显示控制命令，并且可视地向驾驶员提供最终控制命令。此外，显示控制单元240可以考虑由稍后描述的故障判定单元300生成的故障信息来生成显示控制命令。因此，显示单元可以考虑故障信息来接收显示控制命令，并且在视觉上向驾驶员提供集成控制单元200的故障状态。

故障判定单元300可以通过确定合并的驾驶状况信息、合并的驾驶环境信息、各个控制命令(即，加速/减速控制命令、转向控制命令和基础控制命令)以及最终控制命令中的至少一个的有效性来确定集成控制单元200是否故障。也就是说，当合并的驾驶状况信息、合并的驾驶环境信息、各个控制命令和最终控制命令中的至少一个具有在正常状态下的预期范围之外的值时，故障判定单元300可以确定集成控制单元200发生故障。预期范围可以在故障判定单元300中预设。

当故障判定单元300确定集成控制单元200发生故障时，备用控制单元400可以基于从传感器单元100接收的每一个驾驶环境信息，生成用于车辆的驾驶控制的备用控制命令(包括备用加速/减速控制命令和备用转向控制命令)。即，当集成控制单元200发生故障时，备用控制单元400可以执行用于车辆的驾驶控制的冗余逻辑。可以考虑到系统的规格，根据设计者的意图来不同地设计通过备用控制命令的驾驶控制精度(即，备用控制命令的精度等级)。

车辆单独控制单元500可以从车辆网络接收由控制命令集成单元230生成的最终控制命令或由备用控制单元400生成的备用控制命令，并且可以控制车辆的驾驶。也就是说，可以通过发动机控制单元510(例如，发动机控制单元(ECU))、制动控制单元520(例如，电子稳定控制器(ESC))和转向控制单元530(例如，电机驱动的动力转向(MDPS))，基于通过车辆网络发送的最终控制命令或备用控制命令来控制车辆的驱动、制动和转向。另外，基于通过车辆网络发送的显示控制命令，集成控制单元200的最终控制命令和故障状态可以通过显示单元540(例如，仪表板中提供的LCD)在视觉上向驾驶员提供。

上述集成控制单元200、其从属配置210至240、故障判定单元300、备用控制单元400、车辆单独控制单元500及其从属配置510-540可以通过使用专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、数字信号处理设备(digital signal processing device,DSPD)、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)、现场可编程门阵列(field programmablegate array,FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器中的至少一个和用于执行其他功能的电子单元来实现。

图5和6是用于描述根据本发明实施例的用于车辆的集成控制方法的流程图。

参照图5，根据本发明实施例的用于车辆的集成控制方法可以包括：步骤S100，通过集成控制单元200接收由在车辆中提供的一个或多个传感设备感测车辆的驾驶环境生成的所述车辆的一条或多条驾驶状况信息以及驾驶环境信息；步骤S300，通过集成控制单元200基于每个驾驶状况信息和每个驾驶环境信息，生成用于车辆的驾驶控制的一个或多个控制命令；步骤S400，通过集成控制单元200根据基于车辆行驶安全确定的并分配给每个控制命令的优先级调解每个控制命令，并生成最终控制命令，其中驾驶控制的输出响应特性根据具有高优先级的控制命令被优化。

将参考图6详细描述根据本发明实施例的用于车辆的集成控制方法。首先，集成控制单元200接收通过车辆中提供的一个或多个传感设备感测车辆的驾驶环境而产生的一条或多条所述车辆的驾驶状况信息以及驾驶环境信息(S100)。

然后，集成控制单元200通过合并驾驶状况信息和驾驶环境信息来生成合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息(S200)。

然后，集成控制单元200基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息生成用于车辆的驾驶控制的一个或多个控制命令(S300)。

在步骤S300中，集成控制单元200基于合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，生成加速/减速控制命令用于避免与位于车辆纵向方向上的外部物体的碰撞，生成转向控制命令用于避免与位于车辆横向方向的外部物体碰撞或防止在驾驶过程中的车道偏离，以及生成基础控制命令用于车辆的实时驾驶。

然后，集成控制单元200根据基于车辆的行驶安全确定的并分配给每个控制命令的优先级调解每个控制命令，并生成最终控制命令，其中根据具有较高优先级的控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化(S400)。

在步骤S400中，与基础控制命令相比，集成控制单元200为由加速/减速控制命令和转向控制命令中的任何一个确定的紧急控制命令分配更高的优先级，并生成最终控制命令，其中，其中根据紧急控制命令的驾驶控制的输出响应特性被优化。也就是说，集成控制单元200考虑紧急控制命令和基础控制命令的标志，根据紧急控制命令生成最终控制命令，该最终控制命令最小化延迟时间直到开始驾驶控制为止。

具体地，在步骤S400中，当紧急控制命令和基础控制命令的标志相同时，集成控制单元200通过校正紧急控制命令而生成最终控制命令，其中在生成紧急控制命令时的基础控制命令的值作为紧急控制命令的初始值，并且当紧急控制命令和基础控制命令的标志不同时，集成控制单元200生成紧急控制命令作为最终控制命令。

然后，故障判定单元300通过确定合并的驾驶状况信息、合并的驾驶环境信息、各个控制命令以及最终控制命令中至少一个的有效性来判定集成控制单元200是否故障(S500)。

当故障判定单元300判定集成控制单元200没有发生故障时，车辆单独控制单元500基于最终控制命令控制车辆的驾驶(S700)。

当故障判定单元300判定集成控制单元200发生故障时(S600)，备用控制单元400基于每一个驾驶环境信息生成用于车辆的驾驶控制的备用控制命令(S800)，并且车辆单独控制单元500基于备用控制命令控制车辆的驾驶(S900)。

如上所述，根据本实施例，可以通过提供集成了多个驾驶员辅助系统的集成架构，提升对高水平自动驾驶系统的适应性，可以通过集成和调解由多个驾驶员辅助系统生成的多个控制命令，消除各个控制命令之间的冗余问题，并且可以提升自动驾驶车辆的控制性能。

根据本发明的一个方面，可以通过提供集成有多个驾驶员辅助系统的集成架构，提高对高水平自动驾驶系统的适应性，并且可以通过集成和调解由多个驾驶员辅助系统生成的多个控制命令来消除各个控制命令之间的冗余问题并提高自动驾驶车辆的控制性能。

尽管出于说明目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下， 可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (16)

1.一种用于车辆的集成控制装置，包括：

传感器单元，包括在所述车辆中提供的一个或多个传感设备，其中所述一个或多个传感设备中的每一个通过感测所述车辆的驾驶环境提供驾驶环境信息；

集成控制单元，其被配置为基于从所述车辆的网络中接收的一条或多条所述车辆的驾驶状况信息以及从所述传感器单元接收的每一个驾驶环境信息，生成一个或多个用于所述车辆的驾驶控制的控制命令，被配置为根据基于所述车辆的行驶安全确定的并分配给各个控制命令的优先级，调解所生成的控制命令，且被配置为生成最终控制命令，其中根据具有更高优先级的控制命令的所述驾驶控制的输出响应特性被优化。

2.根据权利要求1中所述的集成控制装置，其中所述集成控制单元包括：

合并单元，其被配置为通过合并所述驾驶状况信息和所述驾驶环境信息，生成合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息；和

控制命令生成单元，其被配置为基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成用于所述车辆的驾驶控制的一个或多个控制命令。

3.根据权利要求2中所述的集成控制装置，其中所述控制命令生成单元包括：

纵向控制命令生成单元，其被配置为基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成加速/减速控制命令以避免与位于所述车辆的纵向方向的外部物体发生碰撞；

横向控制命令生成单元，其被配置为基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成转向控制命令以避免与位于所述车辆横向方向的外部物体发生碰撞或防止驾驶过程中的车道偏离；和

控制命令生成单元，其被配置为基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成用于所述车辆的实时驾驶的基础控制命令。

4.根据权利要求3中所述的集成控制装置，其中所述集成控制单元还包括控制命令集成单元，其被配置为通过与从基础控制命令生成单元发送的基础控制命令相比，为紧急控制命令分配更高优先级来生成最终控制命令，在所述最终控制命令中，根据紧急控制命令的所述驾驶控制的输出响应特性被优化，所述紧急控制命令由从所述纵向控制命令生成单元发送的所述加速/减速控制命令以及从所述横向控制命令生成单元发送的所述转向控制命令中的一个确定。

5.根据权利要求4中所述的集成控制装置，其中所述控制命令集成单元考虑所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志，根据所述紧急控制命令生成所述最终控制命令，其最小化延迟时间直到开始所述驾驶控制为止。

6.根据权利要求5中所述的集成控制装置，其中，当所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志相同时，所述控制命令集成单元通过校正所述紧急控制命令，生成所述最终控制命令，其中在生成所述紧急控制命令时的所述基础控制命令的值作为所述紧急控制命令的初始值。

7.根据权利要求5中所述的集成控制装置，其中当所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志不同时，所述控制命令集成单元生成所述紧急控制命令作为所述最终控制命令。

8.根据权利要求2中所述的集成控制装置，还包括：

故障判定单元，其被配置为通过确定所述合并的驾驶状况信息、所述合并的驾驶环境信息、所述各个控制命令以及所述最终控制命令中的至少一个的有效性，判定所述集成控制单元是否故障；和

备用控制单元，其被配置为当所述故障判定单元判定所述集成控制单元发生故障时，基于从所述传感器单元接收的驾驶环境信息，生成用于所述车辆的驾驶控制的备用控制命令。

9.一种用于车辆的集成控制方法，包括：

通过集成控制单元，接收由在所述车辆中提供的一个或多个传感设备感测所述车辆的驾驶环境而生成的一条或多条所述车辆的驾驶状况信息和驾驶环境信息；

通过所述集成控制单元，基于所述驾驶状况信息和所述驾驶环境信息，生成一个或多个用于所述车辆的驾驶控制的控制命令；以及

通过所述集成控制单元，根据基于所述车辆的行驶安全确定的并分配给各个控制命令的优先级调解每个控制命令，并生成最终控制命令，在所述最终控制命令中，根据具有更高优先级的控制命令的所述驾驶控制的输出响应特性被优化。

10.根据权利要9中所述的集成控制方法，还包括由所述集成控制单元，通过合并所述驾驶状况信息和所述驾驶环境信息，生成合并的驾驶状况信息和合并的驾驶环境信息，

其中所述控制命令的生成包括通过所述集成控制单元，基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成用于所述车辆的驾驶控制的一个或多个控制命令。

11.根据权利要求10中所述的集成控制方法，其中所述控制命令的生成包括通过所述集成控制单元，基于所述合并的驾驶状况信息和所述合并的驾驶环境信息，生成加速/减速控制命令用以避免与位于所述车辆纵向方向上的外部物体的碰撞，生成转向控制命令用以避免与位于所述车辆横向方向上的外部物体的碰撞或防止驾驶期间的车道偏离，以及生成用于所述车辆的实时驾驶的基础控制命令。

12.根据权利要求11中所述的集成控制方法，其中所述最终控制命令的生成包括通过所述集成控制单元，分配与所述基础控制命令相比更高的优先级至紧急控制命令，所述紧急控制命令由所述加速/减速控制命令以及所述转向控制命令中的任一个确定；并生成所述最终控制命令，其中根据所述紧急控制命令的所述驾驶控制的输出响应特性被优化。

13.根据权利要求12中所述的集成控制方法，其中所述最终控制命令的生成包括通过所述集成控制单元，考虑所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志，根据所述紧急控制命令生成所述最终控制命令，其最小化延迟时间直到开始所述驾驶控制为止。

14.根据权利要求13中所述的集成控制方法，其中所述最终控制命令的生成包括，当所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志相同时，由所述集成控制单元通过校正所述紧急控制命令，，生成所述最终控制命令，其中在生成所述紧急控制命令时的所述基础控制命令的值作为所述紧急控制命令的初始值。

15.根据权利要求13中所述的集成控制方法，其中所述最终控制命令的生成包括，当所述紧急控制命令和所述基础控制命令的标志不同时，由所述集成控制单元生成所述紧急控制命令作为所述最终控制命令。

16.根据权利要求10中所述的集成控制方法，还包括：

由故障判定单元，通过确定所述合并的驾驶状况信息、所述合并的驾驶环境信息、所述各个控制命令以及所述最终控制命令中的至少一个的有效性判定所述集成控制单元是否故障；以及

当所述故障判定单元判定所述集成控制单元发生故障时，通过备用控制单元，基于所述驾驶环境信息，生成用于所述车辆的驾驶控制的备用控制命令。

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