CN113119993A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆及其控制方法。该车辆能够通过根据车辆速度改变传感器的检测范围和功耗来进行有效自动驾驶。该车辆包括：信息获取器，被配置为获取车辆周围信息；速度传感器，被配置为获取车辆速度；以及控制器，被配置为基于车辆速度确定车辆的停止距离，并且基于停止距离和每个传感器通道的危险程度确定由信息获取器获取车辆周围信息的检测区域。

Description

车辆及其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2019年12月30日提交的申请号为10-2019-0177852的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种车辆及其控制方法，并且更具体地，涉及一种执行自动驾驶的车辆及其控制方法。

背景技术

近来，车辆中使用的自动驾驶控制器需要大量数据以覆盖尽可能广阔的区域。

为了容纳这种数据，使用最新的高性能控制器会消耗大量的功率。然而，在不久的将来，当自动驾驶性能稳定并且电动汽车和氢动力汽车更加普遍时，这种功耗可能成为阻碍有效的自动驾驶的障碍。另一方面，还可能出现用于处理大量数据的核心使用。

发明内容

因此，为了有效地使用车辆的核心占用和功耗，可能有必要设置感测范围，并且相应开发算法。

鉴于以上所述，本公开的一个方面提供一种车辆及其控制方法，能够通过根据车辆速度改变传感器的检测范围和功耗来进行有效自动驾驶。

根据本公开的一方面，车辆可以包括：信息获取器，被配置为获取车辆周围信息；速度传感器，被配置为获取车辆速度；以及控制器，被配置为基于车辆速度确定车辆的停止距离，并且基于停止距离和每个传感器通道的危险程度确定由信息获取器获取车辆周围信息的检测区域。检测区域可以包括以车辆为基准的停止距离。

当车辆速度超过预定速度时，控制器可以基于车辆速度的速度增加和每个传感器通道的危险程度，将检测区域扩大到预定扩展检测区域以获取车辆周围信息。

控制器可以基于在扩展检测区域获取的车辆周围信息来执行自动驾驶算法。

当车辆速度小于预定速度时，控制器可以基于车辆速度的速度减小和每个传感器通道的危险程度，将检测区域减小到预定减小检测区域以获取车辆周围信息。

信息获取器可以包括雷达传感器和激光雷达传感器。当车辆速度小于预定速度时，控制器可以通过基于车辆速度和每个传感器通道的危险程度改变雷达传感器和激光雷达传感器的分辨率来执行高精度自动驾驶算法。

控制器可以将获取车辆周围信息的功耗减小到预定值。

信息获取器可以包括至少一个照相机。控制器可以将至少一个照相机中的每一个照相机的最大视距改变为对应于至少一个照相机中的每一个照相机的预定值。

信息获取器可以获取车辆行驶的道路的天气信息。控制器可以基于天气信息和车辆速度来确定检测区域。

信息获取器可以包括第一传感器和第二传感器。控制器可以将被判断为每个传感器通道的危险程度高的传感器确定为第一传感器，将被判断为每个传感器通道的危险程度低的传感器确定为第二传感器，并且将第一传感器的数据获取区域减小到预定减小检测区域，将第二传感器的数据获取区域扩大到预定扩展检测区域。

控制器可以从用户接收车辆驾驶模式，并且基于由用户输入的车辆驾驶模式来确定用于获取车辆周围信息的检测区域的宽度。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其它方面将变得显而易见并更容易理解，在附图中：

图1示出根据实施例的控制框图；

图2是用于描述根据实施例的车辆速度和制动距离之间的关系的示图；

图3是示出根据实施例的雷达传感器、激光雷达(lidar)传感器和照相机获取车辆周围信息的区域的示图；

图4是示出根据实施例的扩展检测区域和减小检测区域的示图；

图5是示出根据实施例的方法或过程的流程图。

具体实施方式

相同的附图标记始终表示相同的元件。本公开未描述实施例的所有元件和本公开所属的技术领域中的已知内容或实施例之间重复的内容。

本说明书未描述所公开实施例的所有元件并且省略了对本领域已知内容的详细描述或者对基本相同配置的赘述。本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“构件”、“块”等可以以软件或硬件实施。进一步，多个“部件”、“模块”、“构件”、“块”等可以被实施为一个组件。一个“部件”、“模块”、“构件”、“块”等也可以包括多个组件。

在整个说明书中，当元件称为被“连接到”另一元件时，它可以直接或间接连接到其它元件并且“间接连接到”包括经由无线通信网络连接到其它元件。

另外，当部件被称为“包括”某一组件时，这意味着它可以进一步包括其它组件，除非另有说明不包括其它组件。

在整个说明书中，当构件位于另一构件“之上”时，这不仅包括一个构件与另一构件接触的情况，而且包括在这两个构件之间存在其它构件的情况。

使用术语第一、第二等来将一个组件区别于另一组件，并且该组件不受上述术语限制。

单数表述包括复数表述，除非上下文清楚地另外指出。

在每个步骤中，使用标识码或编号是为了方便描述。标识码或编号不描述每个步骤的顺序。步骤中的每一个可以不按所述顺序执行，除非上下文清楚地指出特定顺序。

在下文中，参照附图，描述本公开的工作原理和实施例。

图1示出根据实施例的控制框图。

参照图1，车辆1可以包括信息获取器200、速度传感器100和控制器300。

信息获取器200可以获取车辆1周围的信息，即车辆周围信息。

车辆周围信息可以指车辆1收集以执行自动驾驶的所有信息的形式。根据实施例，车辆周围信息可以指在驾驶车辆1时可能导致事故的危险因素。

信息获取器200可以包括雷达传感器210、激光雷达(lidar)传感器220、照相机230以及通信模块240。

雷达传感器210可以指通过发射电磁波或微波(波长10cm至100cm的超短波)并接收从物体反射的电磁波来检测与物体的距离、方向和高度等的传感器。

激光雷达传感器220可以指发射激光脉冲并且接收从周围物体反射回来的光以测量到物体的距离来精确地识别或描绘周围环境的传感器。

照相机230可以被配置为获取车辆周围的图像。根据实施例，照相机230或多个照相机可以设置在车辆1的前面、后面和侧面以获取图像。

安装在车辆1中的照相机230可以包括电荷耦合装置(CCD)照相机230或互补金属氧化物半导体(CMOS)彩色图像传感器。在这种情况下，CCD和CMOS均指将通过照相机230的透镜输入的光转换并存储为电信号的传感器。具体地，CCD照相机230是将图像转换为电信号的装置。另外，CIS(CMOS图像传感器)指具有CMOS结构的低功耗、低功率型成像装置。CIS用作数字设备的电子薄膜。通常，CCD技术比CIS技术具有更高的灵敏度并且用于车辆1中，但是不一定限制于此。

如下所述，通信模块240可以被配置为获取车辆1行驶的道路的天气信息。

通信模块240可以包括能够与外部装置通信的一个或多个组件。例如，通信模块240可以包括短程通信模块240、有线通信模块240和无线通信模块240中的至少一个。

速度传感器100可以获取车辆1的速度信息。

根据实施例，速度传感器100可以作为车轮中的传感器而分别安装在前后四个车轮上，以通过音轮和传感器的磁力线的变化来检测车轮的旋转速度。根据实施例，车轮中的传感器可以设置在车辆1的电子稳定控制(ESC)系统中。

车轮速度传感器100可以基于测量的车轮速度来获取车辆1的速度和加速度。

控制器300可以基于车辆1的速度确定信息获取器200获取车辆周围信息的检测区域。

检测区域可以指上述雷达传感器210、激光雷达传感器220和照相机230获取车辆周围信息的区域。

具体地，当车辆1的速度超过预定速度时，控制器可以响应于车辆1的速度增加，将检测区域扩大到预定扩展检测区域以获取车辆周围信息。检测区域可以指车辆1通过信息获取器200获取车辆1周围的信息的可变区域。

扩展检测区域可以指设置在车辆1中的信息获取器200可以获取车辆周围信息的最宽范围。

根据实施例，区域可以预先确定。下面描述相关细节。

控制器300可以基于在扩展检测区域中获取的车辆周围信息执行自动驾驶算法。

自动驾驶算法可以指车辆1基于由车辆1获取的周围信息进行自动驾驶的算法。

当车辆1的速度小于预定速度时，控制器300可以响应于车辆1的速度减小，将检测区域减小到预定减小检测区域以获取车辆周围信息。换言之，当车辆1的速度减小时，不需要在宽区域中获取车辆周围信息。因此，控制器300可以通过减小检测区域来获取车辆周围信息。

如果车辆1的速度小于预定速度，则控制器300可以增加雷达传感器210和激光雷达传感器220的分辨率以执行高精度的自动驾驶算法。

换言之，当车辆1的速度减小时，可能需要在窄区域中获取更多信息。因此，控制器300可以通过增加包括在信息获取器200中的雷达传感器210和激光雷达传感器220的分辨率来精确地获取减小检测区域的信息。

如果车辆1的速度小于预定速度，则控制器可以将获取车辆周围信息的功耗减小到预定值。换言之，当车辆1的速度相对低时，控制器300不需要在宽区域中获取信息。因此，控制器可以减小在小区域中获取信息的功率。

控制器300可以将至少一个照相机230中的每一个的最大视距减小到对应于至少一个照相机230中的每一个的预定值。

换言之，多个照相机230可以设置在车辆1中，并且每个照相机230的视距可以单独确定。另一方面，车辆1获取周围信息的检测区域可以由照相机230的视距确定。因此，控制器300可以将至少一个照相机230中的每一个的最大视距减小到对应于至少一个照相机230中的每一个的预定值。

信息获取器200可以获取车辆1行驶的道路的天气信息。

控制器可以基于天气信息和车辆1的速度确定检测区域。

换言之，当车辆1的速度相对高时，控制器可以扩展宽的检测区域并且在扩展检测区域中获取车辆周围信息。然而，如下所述，车辆1的停止距离可以用于确定检测区域。

另一方面，除了车辆1的速度之外，车辆1的停止距离还可以根据车辆1行驶的路面的情况改变。因此，控制器可以基于天气信息和车辆1的速度来确定检测区域。下面对此进行详细描述。

控制器可以将被判断为每个传感器通道的危险程度高的传感器确定为第一传感器，将被判断为每个传感器通道的危险程度低的传感器确定为第二传感器。

第一传感器和第二传感器仅是用于对信息获取器进行分类的名称，而不是基于优先级。

控制器可以将第一传感器的数据获取区域减小到预定减小检测区域。换言之，由于包括在第一传感器中的配置不容易获取数据，因此由每个配置获取的数据量的可靠性低，因此减小数据获取区域。

控制器可以将第二传感器的数据获取区域扩大到预定扩展检测区域。

与第一传感器不同，第二传感器危险程度低并且因此获取的数据的可靠性高，因此扩大或扩展获取区域。

控制器可以从用户接收车辆驾驶模式并且基于由用户输入的车辆驾驶模式确定用于获取车辆周围信息的检测区域的面积。

例如，当用户输入以高速驾驶模式驾驶的命令时，可以检测宽区域的数据。当用户输入以低速驾驶模式驾驶的命令时，可以检测窄区域的数据。

对应于图1所示的车辆1的组件的性能，可以添加或删除至少一个组件。另外，本领域的普通技术人员应当容易理解，对应于车辆1的性能或结构，可以改变组件的彼此位置。

同时，图1所示的每个组件指软件和/或诸如现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)的硬件组件。

图2是用于描述根据实施例的车辆速度和制动距离之间的关系的示图。

参照图2，车辆1的停止距离可以指自动驾驶车辆1可以检测并避免(在碰撞之前停止)危险因素的最小距离。

控制器300可以根据车辆速度确定必要的数据获取范围。

换言之，由于车辆1的停止距离d3是由车辆1基于速度确定的距离，并且因此是车辆1停止所需的最小距离，因此控制器300可以基于车辆1的速度确定停止距离d3。

根据实施例，控制器300可以将停止距离确定为空走距离(free runningdistance)d1和制动距离d2之和。

空走距离d1是在人认知到危险并采取行动之前的距离。空走距离d1可以理解为自动驾驶车辆1认知到并判断危险因素所需的时间。根据实施例，空走时间可以确定为0.7至1.0秒。

制动距离d2可以理解为在车辆1执行制动之后，对应于车辆1的速度制动所必需的所需最小距离。

因此制动距离d2可以基于车辆1的速度确定。本领域普通技术人员可以得出与此相关的操作。

因此，空走距离d1可以被确定为车辆1的速度和空走时间的乘积。

控制器300可以基于车辆1的速度确定空走距离d1。

因此，控制器300可以基于车辆1的行驶速度确定车辆1的停止距离d3。

总之，车辆1的停止距离可以指用于使车辆1停止所需的最小距离。控制器300可以基于车辆1的速度来确定车辆1的停止距离。

另外，控制器300可以根据基于上述操作确定的停止距离来确定检测区域。

检测区域可以指用于获取由设置在车辆1中的信息获取器200获取的车辆周围信息的区域。

控制器300可以根据基于车辆1的速度确定的停止距离来确定检测区域。下面对此进行详细描述。

图3是示出根据实施例的雷达传感器210、激光雷达传感器220和照相机230获取车辆周围信息的区域的示图。

参照图3，示出以车辆1为中心信息获取器200获取车辆周围信息的区域。

具体地，车辆1的照相机230中的窄角前方照相机Z31可以获取直到车辆1前方250m距离的车辆1信息。

另外，设置在车辆1中的雷达传感器Z32可以获取直到车辆1前方160m距离的车辆1信息。

另外，设置在车辆1中的照相机230中的主前方照相机Z33可以获取直到车辆1前方150m距离的车辆1信息。而且，主前方照相机Z33可以获取比窄角前方照相机Z31更宽范围的信息。

另外，设置在车辆1中的照相机230中的广角前方照相机Z34可以获取直到车辆1前面60m距离的车辆1信息。广角前方照相机Z34可以获取比窄角前方照相机Z31或主前方照相机Z33更宽区域的车辆周围信息。

另外，设置在车辆1中的超声传感器Z35可以获取车辆1周围8m区域的车辆周围信息。

另一方面，设置在车辆1中的照相机230中的后侧方照相机Z36可以获取直到车辆1后方50m距离的车辆1信息。在另一方面，面向后方的后视照相机Z37可以获取直到车辆1后方100m距离的车辆1信息。

同时，图3中所示的区域仅是本公开的实施例。不对信息获取器200的配置或者信息获取器200获取车辆周围信息的区域进行限制。

图4是示出根据实施例的扩展检测区域和减小检测区域的示图。

图4示出控制器300基于车辆1的速度确定的扩展检测区域和减小检测区域。

参照图2至图4，在自动驾驶车辆1以60km/h的速度行驶的情况下，控制器300可以确定停止距离为约44m。

控制器300可以使用略微大于停止距离的约57m的感测数据，并且应用适当的算法。在这种情况下，由于检测区域不需要大于现有的检测区域，控制器300可以将检测区域减小到预定减小检测区域L41以获取车辆周围信息。

控制器300可以基于上述操作减小处理负荷并提高电池效率。

在这种情况下，控制器300获取短距离的高分辨率数据并且可以在低速下执行更精确的自动驾驶。

同时，本公开中的分辨率可以指对于雷达传感器和激光雷达传感器接近的两条光谱线之间的分离程度。

具体地，雷达传感器210可以具有相对低的分辨率以识别宽的距离。

雷达传感器210具有较高的分辨率以识别较短的距离，从而实现更精确控制。激光雷达传感器220也类似地适用。

因此，当车辆1的速度小于预定速度时，控制器300可以通过增加雷达传感器和激光雷达传感器220的分辨率来执行高精度自动驾驶算法。

根据实施例，控制器300可以在80km/h的速度下关闭照相机230中的窄角前方照相机Z31。

另外，控制器300可以减小照相机230中的主前方照相机Z33的最大视距以仅使用较短距离数据。在这种情况下，控制器300可以将功耗减小到如上所述的预定值以有效地获取周围信息。

另一方面，当车辆1以预定速度行驶时，检测区域可以设置得比停止距离更长以确保稳定性。例如，当车辆1以100km/h行驶时，控制器300可以确定大于安全距离77m的约100m的检测区域。控制器300可以将这个检测区域预先确定为扩展检测区域L42。

总之，控制器300可以通过针对每个传感器通道应用危险程度判断算法来减小并使用被判断为危险程度低的信息获取器200的检测区域L41。

危险程度是与从每个传感器通道获取的信息的可靠性相关的概念。如果危险程度低，则可以使用基于小的检测区域的数据。如果危险程度高，则可以使用基于宽的检测区域的数据。

另一方面，可以使用被判断为危险程度高的信息获取器200的检测区域L42。

换言之，当车辆1超过预定速度时，可以执行自动驾驶算法以使用利用尽可能宽的范围的数据的算法。在另一方面，当车辆1的速度小于预定速度时，控制器300可以通过计算车辆1的速度和信息获取器200的危险程度以确定检测区域以增加传感器的分辨率来执行高精度自动驾驶算法，或者将获取周围信息的功耗减小到预定值。

另一方面，图2至图4中描述的操作仅为本公开的实施例。基于车辆1的速度确定由车辆1获取的周围信息的区域的操作不受限制。

图5是示出根据实施例的过程或方法的流程图。

车辆1可以获取车辆周围信息(1001)。

另外，车辆1可以通过使用车轮速度传感器获取车辆1的速度(1002)。

基于此，车辆1可以确定车辆1的停止距离(1003)，并且根据停止距离确定检测区域(1004)。如上所述，如果停止距离长，则检测区域可以变宽，并且如果停止距离短，则检测区域可以变窄。

同时，当确定检测区域时，车辆1可以基于确定的检测区域获取车辆周围信息(1005)。

如果车辆速度超过预定速度，车辆可以基于在检测区域中获取的车辆周围信息来执行自动驾驶算法(1006)。

同时，当车辆的速度小于预定速度时，可以通过增加雷达传感器和激光雷达传感器的分辨率来执行高精度自动驾驶算法(1007)。

另外，车辆可以将获取车辆周围信息的功耗减小到预定值(1008)。

另一方面，上述实施例可以以存储能够由计算机系统运行的命令的记录介质的形式实施。该命令可以以程序代码的形式存储。当由处理器运行该命令时，由该命令生成编程模块以便可以实施所公开实施例的操作。该记录介质可以被实施为非暂时性计算机可读记录介质。

非暂时性计算机可读记录介质包括存储由计算机系统可读取的数据的所有类型的记录介质。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、磁盘、闪速存储器、光数据存储装置等。

尽管已示出和描述了本公开的实施例，但本领域的普通技术人员将理解，在不脱离在所附权利要求书和其等同方案限定范文的本公开的原理和思想的情况下可以对这些实施例进行改变。

根据本公开的一个方面，可以提供一种车辆及其控制方法，能够通过根据车辆速度改变传感器的检测范围和功耗来提供有效自动驾驶。

Claims (10)

1.一种车辆，包括:

信息获取器，获取车辆周围信息；

速度传感器，获取车辆速度；以及

控制器，基于所述车辆速度确定所述车辆的停止距离，并且基于所述停止距离和每个传感器通道的危险程度确定由所述信息获取器获取所述车辆周围信息的检测区域，

其中所述检测区域包括以所述车辆为基准的所述停止距离。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

当所述车辆速度超过预定速度时，所述控制器基于所述车辆速度的速度增加和所述每个传感器通道的危险程度，将所述检测区域扩大到预定扩展检测区域以获取所述车辆周围信息。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中，

所述控制器基于在所述扩展检测区域获取的所述车辆周围信息来执行自动驾驶算法。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，

当所述车辆速度小于预定速度时，所述控制器基于所述车辆速度的速度减小和所述每个传感器通道的危险程度，将所述检测区域减小到预定减小检测区域以获取所述车辆周围信息。

5.根据权利要求4所述的车辆，其中，

所述信息获取器包括雷达传感器和激光雷达传感器，

当所述车辆速度小于所述预定速度时，所述控制器通过基于所述车辆速度和所述每个传感器通道的危险程度改变所述雷达传感器和所述激光雷达传感器的分辨率来执行高精度自动驾驶算法。

6.根据权利要求4所述的车辆，其中，

所述控制器将获取所述车辆周围信息的功耗减小到预定值。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述信息获取器包括至少一个照相机，

所述控制器将所述至少一个照相机中的每一个照相机的最大视距改变为对应于所述至少一个照相机中的每一个照相机的预定值。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述信息获取器获取所述车辆行驶的道路的天气信息，

所述控制器基于所述天气信息和所述车辆速度来确定所述检测区域。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述信息获取器包括第一传感器和第二传感器，

所述控制器将被判断为所述每个传感器通道的危险程度高的传感器确定为所述第一传感器，将被判断为所述每个传感器通道的危险程度低的传感器确定为所述第二传感器，并且将所述第一传感器的数据获取区域减小到预定减小检测区域，将所述第二传感器的数据获取区域扩大到预定扩展检测区域。

10.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述控制器从用户接收车辆驾驶模式，并且基于由所述用户输入的所述车辆驾驶模式来确定用于获取所述车辆周围信息的所述检测区域的宽度。

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