CN114537431A - 自动驾驶控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种自动驾驶控制方法和控制装置。一种集成半自动驾驶系统和警报系统的车辆的自动驾驶控制方法包括：在半自动驾驶期间监控驾驶员的状态；基于监控结果来生成状态信号，该状态信号指示包括警告状态、滑行状态和制动状态的状态；以及基于状态信号来执行驾驶员紧急辅助操作，其中，车辆基于状态信号转换到警告状态、滑行状态或制动状态以执行相应的驾驶员紧急辅助操作。

Description

自动驾驶控制方法和控制装置

相关交叉引用

本申请要求于2020年11月10日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0149541的韩国专利申请的权益，该韩国专利申请在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及自动车辆控制。

背景技术

自动驾驶车辆需要具有自适应地应对在行驶期间实时变化的周围环境的能力。

对于自动驾驶车辆的量产和振兴，首先需要可靠的判断控制功能。

近期发布的半自动驾驶车辆基本上代替驾驶员执行驾驶、制动和转向，以减轻驾驶员的疲劳。

在半自动驾驶的情况下，与全自动驾驶不同，驾驶员必须专注于驾驶，诸如持续握住方向盘等。

近来，正在销售的半自动驾驶车辆具有：高速公路驾驶辅助(HDA)功能；驾驶员状态警告(DSW)功能，判断诸如疲劳驾驶、分心等的驾驶员的粗心及状态异常以通过组合仪表(cluster)等输出警报；驾驶员注意力警告(DAW)功能，通过前置摄像头等确认车辆是否越线和不稳定行驶等；前方防碰撞辅助(FCA)或主动紧急制动系统(AEBS)功能，当检测到前方碰撞时执行紧急制动等。

就自动驾驶路肩停车(shoulder stop)而言，先前的研究正在进行中，但是存在的问题在于，为了应用相应系统，需要精确的转向技术、路肩识别传感器、高分辨率地图(HDMAP)等，从而增加了车辆的制造成本。

另外，当通过简单地结合HDA、DSW、FCA功能等来执行警告、制动或系统关闭(off)时，可能或多或少地给驾驶员带来危险。

例如，在驾驶员无法做出反应的情况下当仅提供警告或关闭系统时，可能导致事故。另一方面，在驾驶员能够做出反应的情况下，过度制动可能会对影响未集中注意力的驾驶员的身体造成冲击，或者车辆后部的货物可能会推动或撞击驾驶室。

因此，需要一种驾驶员紧急支持系统，该驾驶员紧急支持系统即使在半自动驾驶期间，也能够通过基于驾驶员的状态而自适应地应对来使驾驶员的驾驶风险最小化。

发明内容

本公开涉及一种自动车辆控制。具体实施例涉及一种自动驾驶控制技术，该自动驾驶控制技术在半自动驾驶期间能够针对每个步骤(step)执行警报输出并且利用滑行执行车辆控制。

本公开的实施例可以在完整保持通过现有技术实现的优点的同时，解决现有技术中出现的问题。

本公开的实施例提供一种自动驾驶控制方法和控制装置。

本公开的另一实施例提供一种自动驾驶控制方法和控制装置，该自动驾驶控制方法和控制装置能够在半自动驾驶期间通过基于驾驶员的状态而自适应地应对来使驾驶员的驾驶风险最小化。

本公开的另一实施例提供一种自动驾驶控制方法和控制装置，该自动驾驶控制方法和控制装置能够基于利用滑行步骤的情况以集成/流畅地控制系统，而不限于传统的量产的警报系统和自动驾驶系统器的简单组合。

待由本发明构思的实施例解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员根据下列描述将清楚地理解在本文中没有提到的任何其他技术问题。

根据本公开的实施例，集成半自动驾驶系统和警报系统的车辆的自动驾驶控制方法包括：在半自动驾驶期间监控驾驶员的状态；基于该监控结果来生成状态信号；以及基于该状态信号来执行驾驶员紧急辅助操作，其中，车辆基于该状态信号转换到警告状态、滑行状态和制动状态中的一种以执行相应的驾驶员紧急辅助操作。

在一种实施方式中，滑行状态可以是能够在警告状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，制动状态可以是能够在滑行状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，滑行状态可以包括能够在警告状态之前被激活的初级滑行状态和能够在警告状态之后被激活的次级滑行状态，并且制动状态可以是能够在次级滑行状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，该方法可以进一步包括：收集主车辆状态感测信息和前方车辆感测信息；以及基于主车辆状态感测信息、前方车辆感测信息和驾驶员状态监控信息中的至少一个来生成解除信号，其中，车辆可以响应于解除信号而转换到待机状态。

在一种实施方式中，主车辆状态感测信息可以包括踏板超驰信息、方向盘超驰信息、开关信号激活信息和系统故障信息中的至少一个。

在一种实施方式中，前方车辆感测信息可以包括前方车辆距离信息，并且可以进一步基于前方车辆距离信息来生成状态信号。

在一种实施方式中，驾驶员状态可以包括疲劳程度，并且可以基于疲劳程度和每个状态的持续时间中的至少一个来执行状态转换。

在一种实施方式中，警告状态可以包括当判断粗心驾驶时被激活输出视觉警的初级警告状态和当判断驾驶员无意识时被激活输出听觉和/或输出触觉警报的次级警告状态。

在一种实施方式中，该方法可以进一步包括：当次级警告状态持续特定时间时停止驱动车辆并且激活滑行状态，并且当在次级警告状态下发生系统问题时激活制动状态。

在一种实施方式中，该方法可以进一步包括：当驾驶员的状态在滑行状态或制动状态下恢复到正常状态时，控制以再次执行半自动驾驶。

根据本公开的实施例，一种自动驾驶控制装置包括：驾驶员状态感测装置，其在半自动驾驶期间监控驾驶员状态；主车辆状态感测装置，其感测主车辆的状态；前方车辆感测装置，其识别相关的前方车辆以感测与相应的前方车辆的距离；以及紧急情况判断装置，其基于从驾驶员状态感测装置、主车辆状态感测装置和前方车辆感测装置中的至少一个接收的信息来生成状态信号或解除信号，其中，紧急情况判断装置基于状态信号转换到警告状态、滑行状态和制动状态中的一个来执行与待执行的相应状态相对应的驾驶员紧急辅助操作。

在一种实施方式中，滑行状态可以是能够在警告状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，制动状态可以是能够在滑行状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，滑行状态可以包括能够在警告状态之前被激活的初级滑行状态和能够在警告状态之后被激活的次级滑行状态，并且制动状态可以是能够在次级滑行状态之后被激活的状态。

在一种实施方式中，紧急情况判断装置可以包括：控制解除装置，其基于主车辆状态感测信息、前方车辆距离信息和驾驶员状态监控信息中的至少一个来生成解除信号；以及控制管理装置，其基于前方车辆距离信息和驾驶员状态监控信息来生成状态信号，其中，车辆可以响应于解除信号而转变到待机状态。

在一种实施方式中，主车辆状态感测信息可以包括踏板超驰信息、方向盘超驰信息、开关信号激活信息和系统故障信息中的至少一个。

在一种实施方式中，驾驶员状态可以包括疲劳程度，并且可以基于疲劳程度和每个状态的持续时间中的至少一个来执行状态转换。

在一种实施方式中，警告状态可以包括当判断粗心驾驶时被激活输出视觉警报的初级警告状态和当判断驾驶员无意识时被激活输出听觉和/或输出触觉警报的次级警告状态，当次级警告状态持续特定时间时，可以停止驱动车辆并且可以激活滑行状态，而当在二级警告状态下发生系统问题时，可以激活制动状态。

在一种实施方式中，当驾驶员的状态在滑行状态或制动状态下恢复到正常状态时，控制管理装置可以控制以再次执行半自动驾驶。

待由本发明构思的实施例解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员根据下列描述将清楚地理解在本文中没有提到的任何其他技术问题。

附图说明

根据下列结合附图的详细描述，本公开的实施例的以上和其他目标、特征和优点将更显而易见，其中，

图1是定义自动驾驶车辆的自动化级别的表；

图2是用于说明在自动驾驶期间响应于发生转换需求(TD)情况的自动驾驶车辆控制程序的示图；

图3是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的配置的框图；

图4是根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的配置的框图；

图5是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的信号流的示图；

图6是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图；

图7是用于说明根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图；

图8是用于说明根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图；并且

图9是用于说明根据本公开的实施例的解除信号生成条件的示图。

301：GPS接收器 302：车辆外部信息收集装置

303：雷达/激光雷达 304：外部摄像头

305：车辆内部信息收集装置 306：内部摄像头

307：生物传感器 308：精确地图提供装置

310：自动驾驶控制器 311：精确定位装置

312：识别装置 313：控制命令装置

314：驾驶员状态判断装置 315：用户输入装置

316：控制权转移判断装置 317：照明控制器

318：故障安全模块 321：警报装置

323：方向指示器 324：紧急闪烁指示器

325：制动系统(EPB) 326：姿态控制系统(ESC)

327：转向系统(MDPS) 328：变速系统(TCU)

329：驱动系统(EMS) 330：其他系统

410：驾驶员状态感测装置 420：主车辆状态感测装置

430：前方车辆感测装置 440：紧急情况判断装置

441：控制管理装置 442：控制解除装置

450：显示装置 460：警报装置

470：驱动装置 480：制动装置

具体实施方式

在下文中，将参照示例性的附图详细描述本公开的一些实施例。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应当注意的是，相同或等同的组件即使显示在其他附图上时也由相同的标记表示。进一步，在描述本公开的实施例时，为了避免不必要地模糊本公开的要点，将省略公知的特征或功能的详细描述。

在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一个组件区分开，并且这些术语不限制构成的组件的性质、序列或顺序。除非另外定义，否则本文中使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如通用词典中定义的那些术语的术语将被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，而将不被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中被明确定义为具有这种理想或过于正式的含义。

在下文中，将参照图1至图9详细描述本公开的实施例。

图1是定义自动驾驶车辆的自动化级别的表。

自动驾驶车辆是指车辆自动识别行驶环境来判断风险、在控制行驶车道的同时使驾驶员的驾驶操纵最小化并且自动驾驶的车辆。

根本上，自动驾驶车辆是指在没有人的作用的情况下能够驾驶、控制和驻车的车辆，并且专注于处于最先进的自动驾驶技术的状态下的车辆，自动驾驶技术是自动驾驶车辆的核心基础，即在没有驾驶员主动控制或监控的情况下操作车辆的能力。

然而，目前正在发布的自动驾驶车辆的概念可能包括实现完全意义上的自动驾驶车辆的过程中的如图1所示的中间阶段的自动化阶段，并且对应于以完全自动驾驶车辆的量产和商业化为前提的目标导向概念。

根据本公开的实施例的自动驾驶控制方法可以应用于与图1所示的自动驾驶的自动化阶段中的级别(level)3(有条件的自动驾驶)相对应的自动驾驶车辆。然而，本公开可以不一定限于此，并且自动驾驶控制方法可以应用于在自动驾驶期间由于系统故障而需要执行控制权转移和车辆控制的任何级别的自动驾驶车辆。

基于车辆工程师协会(Society of Automotive Engineers，SAE)即美国汽车工程师协会的自动驾驶车辆的自动化级别可以被分类为图1的表所示的。

图2是用于说明在自动驾驶期间响应于发生转换需求(TD)情况的自动驾驶车辆控制程序的示图。

在下文中，为了方便描述，通过将自动驾驶车辆简称为“车辆”进行描述。

参照图2，当响应于驾驶员的自动驾驶选择按钮输入等而激活自动驾驶功能时，车辆可以执行自动驾驶控制。

在自动驾驶正常操作状态下，车辆可以通过考虑方向盘扭矩值、方向盘扭矩保持时间等来判断驾驶员是否已经介入。

当在自动驾驶正常操作状态下感测到驾驶员介入时，车辆可以切换到手动驾驶模式。

当在自动驾驶期间由于系统故障、碰撞风险感测等而发生转换需求(TransitionDemand，TD)情况时，车辆可以在从系统向驾驶员输出请求控制权转移的警报消息之后，激活风险最小化策略驾驶模式。

这里，TD情况是指难以再保持自动驾驶的情况，该TD情况可以包括诸如另一车辆切入、前方出现行人或野生动物、感测到前方障碍物、前方车辆突然停止、恶劣天气等的情况，但不限于此，并且可以包括诸如车辆控制器故障、车辆通信故障、燃料不足等的系统故障和故障情况。

当激活风险最小化策略驾驶模式时，车辆可以执行车道保持减速控制直到车辆完全停止。

在风险最小化策略驾驶模式中，车辆可以通过考虑驾驶员的注视方向、方向盘扭矩值、方向盘扭矩保持时间、控制权转移按钮输入等，来判断驾驶员是否已经介入。

当在风险最小化策略驾驶模式中感测到驾驶员介入时，车辆可以解除风险最小化策略驾驶模式并切换到手动驾驶模式。

当在风险最小化策略驾驶模式中响应于驾驶员介入而正常完成控制权转移时，车辆可以停止从系统向驾驶员输出请求控制权转移的警报消息。

图3是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的配置的框图。

根据图3的自动驾驶控制装置可以安装在级别等于或高于级别2的自动驾驶车辆上。

下面为了方便描述，通过将自动驾驶控制装置300简称为装置300进行描述。

参照图3，装置300可以包括全球定位系统(GPS)接收器301、车辆外部信息收集装置302、车辆内部信息收集装置305、精确地图提供装置308、自动驾驶控制器310、警报装置321、人机接口(HMI)322、方向指示器323、紧急闪烁指示器324、制动系统325、姿态控制系统326、转向系统327、变速系统328、驱动系统329和其他系统330。

与自动驾驶控制器310相关联的系统分别配备有控制装置以监控系统是否发生故障，并且将监控结果传输到自动驾驶控制器310的故障安全模块318。

GPS接收器301可以从定位卫星接收定位信号。此时，定位信号可以用于生成车辆的地理位置信息。

车辆外部信息收集装置302可以收集车辆周围环境信息和行驶状态信息。车辆外部信息收集装置302可以包括雷达/激光雷达303和外部摄像头304。

雷达/激光雷达303可以感测车辆周围的物体。

雷达/激光雷达303可以感测车辆前方、侧面和后方的物体，并且计算距感测到的物体的距离。

另外，雷达/激光雷达303可以区分感测到的物体是静态物体还是动态物体，测量感测到的动态物体的移动速度，并且区分感测到的动态物体是行人还是车辆。

另外，雷达/激光雷达303可以用于诸如通过高分辨率地形扫描来识别行驶道路和设施的状态的目的等。

外部摄像头304可以安装在车辆的外部以拍摄车辆前方、侧面和后方区域的图像。为此，车辆可以配备有多个外部摄像头。

外部摄像头304拍摄的图像可以用于车道区分、车辆周围物体的识别、增强现实的实现等。

车辆内部信息收集装置305可以收集车辆内部的各种状态信息。

车辆内部信息收集装置305可以包括内部摄像头306和生物传感器307。

内部摄像头306可以安装在车辆内部的一侧以拍摄驾驶员和乘员。

内部摄像头306拍摄的图像可以用于监控驾驶员的注视方向和驾驶员的状态，例如，驾驶员分心、疲劳、疲劳驾驶等。

生物传感器307可以安装在车辆的一侧以收集驾驶员的各种生物信息。

生物传感器307可以与驾驶员的可穿戴设备相关联以收集驾驶员的各种生物信息。

例如，生物信息可以包括脉搏信息、心率监控信息、体温信息、血液酒精浓度信息、脑电波信息、指纹识别信息、虹膜识别信息等，但不限于此。

生物信息可以用于判断不能驾驶状态、醉酒驾驶状态、疲劳驾驶状态等。

精确地图提供装置308可以响应于自动驾驶控制器310的请求而提供精确地图信息。

自动驾驶控制器310可以包括精确定位装置311、识别装置312、控制命令装置313、驾驶员状态判断装置314、用户输入装置315、控制权转移判断装置316、照明控制器317和故障安全模块318。

精确定位装置311可以使用从GPS接收器301接收的定位信号信息和从精确地图提供装置308获得的精确地图信息来确定主车辆的当前位置，并且将所确定的主车辆的当前位置映射到精确地图上。

另外，精确定位装置311可以识别主车辆的行驶道路的状态信息，例如，坡度、道路类型、车道数量、限速等。

识别装置312可以基于来自雷达/激光雷达303的感测信息和由外部摄像头304拍摄的图像信息来识别车辆周围的车道、车辆周围的车辆、车辆周围的障碍物、行人等。

控制命令装置313可以基于识别装置312的识别结果来计算请求命令值，并且将计算出的请求命令值传输到相应的自动驾驶系统以执行驾驶控制。

驾驶员状态判断装置314可以基于从车辆内部信息收集装置305获得的车辆内部状态信息来判断驾驶员状态。

这里，驾驶员状态可以包括分心状态、不能驾驶状态、醉酒驾驶状态、疲劳驾驶状态、疲劳状态等，但不限于此。

用户输入装置315可以基于从HMI322接收的控制信号来感测用户输入。

这里，用户输入可以包括用于接受从系统向驾驶员的控制权转移的预定按钮输入信号、预定手势输入信号等。

控制权转移判断装置316可以基于从识别装置312获得的各种识别信息、从车辆内部信息收集装置305获得的车辆内部状态信息和从用户输入装置315获得的驾驶员输入信息中的至少一个来判断是否需要从系统向驾驶员转移控制权。

作为判断的结果，当需要转移控制权时，控制权转移判断装置316可以控制以将预定的控制信号传输到警报装置321以输出请求控制权转移给驾驶员的预定警报消息。

照明控制器317可以控制方向指示器323和紧急闪烁指示器324的照明。

故障安全模块318可以基于在自动驾驶期间感测到的故障类型和车辆周围的行驶情况来确定最佳故障安全策略。

故障安全模块318可以基于所确定的故障安全策略来请求控制命令装置313执行车辆控制。

通过稍后将描述的附图的描述，故障安全模块318的详细配置和详细操作将变得更加清楚。

制动系统325可以控制与制动相关的致动器的操作并且监控致动器的状态。

例如，制动系统325可以包括以电子的方式而不是人力的方式产生制动力的电子驻车制动器(EPB)。

姿态控制系统326可以控制致动器的操作以稳定地保持车身的姿态。

例如，姿态控制系统326可以包括电子稳定控制(ESC)，其是先进的电子制动装置。

ESC是通过对车辆的制动力和驱动力进行协同控制来控制车辆姿态的装置。ESC可以同时提供防抱死制动系统(ABS)和可追溯性控制系统(Tracibility Control System，TCS)功能。

电子稳定控制(ESC)可以通过结合由转向角、横向加速度、横摆角速度(Yaw rate)和轮速传感器等测量的信息来判断车身姿态是否稳定，并且可以以基于这种信息来独立地控制四个车轮的制动力的方式进行操作。

转向系统327可以控制致动器的操作，该致动器控制车辆的横向行为(lateralbehavior)。

例如，转向系统327可以包括马达驱动动力转向(MDPS)。MDPS是使用电子马达而非液压来辅助驾驶员操控的装置，它可以包括双电源输入结构和多个信号通道以进行稳定的电力供应和信号传输/接收。

变速系统328可以控制用于自动变速的致动器的操作。

例如，变速系统328可以包括自动变速器控制单元(TCU)。

变速器控制单元(TCU)可以基于TPS、车速、引擎转数、制动开关输入等来确定变速档和时机以控制自动变速器。

驱动系统329可以控制致动器的操作，该致动器控制车辆的纵向行为，即行驶速度。例如，用于控制纵向行为的致动器可以包括节气门(Throttle)、加速器等。

例如，驱动系统329可以包括引擎管理系统(EMS)。

EMS可以执行电子节气门控制(Electronic Throttle Control)、汽油直喷(Gasoline Direct injection)、怠速停止和启动(Idle Stop and Go)功能。

其他系统330可以包括诸如轮胎压力监控系统(Tire Pressure MonitoringSystem，TPMS)的用于测量轮胎气压的轮胎压力测量系统、燃料箱感测系统、设置在混合动力车辆和电动车辆中的电池管理系统等，但不限于此。

图4是根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的配置的框图。

参照图4，自动驾驶控制装置400可以包括驾驶员状态感测装置410、主车辆状态感测装置420、前方车辆感测装置430、紧急情况判断装置440、显示装置450、警报装置460、驱动装置470和制动装置480。

在本实施例中，自动驾驶控制装置400可以进一步包括根据上述图3的自动驾驶控制装置300的组件中的至少一个组件。

紧急情况判断装置440可以包括控制管理装置441和控制解除装置442。

紧急情况判断装置440可以通过从驾驶员状态感测装置410、主车辆状态感测装置420和前方车辆感测装置430接收各种事件信号来确定控制步骤，并且基于所确定的控制步骤来自适应地控制显示装置450、警报装置460、驱动装置470和制动装置480的操作。

驾驶员状态感测装置410可以通过监控驾驶员的状态来生成驾驶员状态警告(Driver Status Warning)事件，或可以生成驾驶员状态警告解除事件以解除先前生成的驾驶员状态警告事件。例如，可以响应于感测到诸如疲劳驾驶状态、视线偏离状态、粗心状态、无意识状态等的驾驶员状态而生成驾驶员状态警告事件。

主车辆状态感测装置420可以监控驾驶员的车辆操纵状态和系统错误，并且可以基于监控结果而生成预定的主车辆状态事件。例如，主车辆状态事件可以包括踏板超驰(Pedal Override)事件、方向盘超驰(Steering Wheel Override)事件、开关信号激活(Switch Signal Active)事件、系统故障(System Failure)事件等，但不限于此。

前方车辆感测装置430可以通过监控前方车辆而生成预定的前方车辆事件。例如，前方车辆感测装置430可以基于与前方车辆的距离以及主车辆状态监控结果来判断前方车辆是否是相关车辆。作为判断的结果，当前方车辆是相关车辆时，前方车辆感测装置430可以生成前方车辆距离(Forward Vehicle Distance)事件。

控制管理装置441可以判断诸如第一警告步骤、第二警告步骤、滑行步骤、制动步骤等的控制步骤，并且可以通过基于判断结果来输出预定状态信号以控制显示装置450、警报装置460、驱动装置470和制动装置480的操作。另外，控制管理装置441可以将与当前激活的控制步骤相对应的状态信号传输到控制解除装置442。

控制管理装置441可以基于控制步骤判断来控制状态转换。这里，控制管理装置441的状态可以包括待机状态、警告状态、滑行状态和制动状态。

在实施例中，警告状态可以包括输出视觉警报的初级警告状态和当初级警告状态持续特定时间或更长时间时输出听觉警报的次级警告状态。例如，当判断驾驶员执行粗心驾驶时可以激活初级警告状态，并且当判断驾驶员处于诸如疲劳等的无意识状态时可以激活次级警告状态。

当驾驶员执行粗心驾驶或处于无意识状态达特定时间或更长时间时，控制管理装置441可以停止半自动驾驶的驱动并且激活滑行状态以控制车速逐渐减速。

当驾驶员在滑行状态下执行粗心驾驶或处于无意识状态达特定时间或更长时间时，或当发生诸如无法进行自动转向控制等的系统问题时，控制管理装置441可以激活制动状态以执行自动制动。

当在滑行状态下感测到下坡道路或感测到前方车辆时，控制管理装置441可以激活制动状态以执行自动制动。

当在滑行状态下识别出驾驶员正在集中注意力或恢复意识时，控制管理装置441可以控制以继续执行半自动驾驶。

在实施例中，滑行状态可以包括从待机状态基于驾驶员状态变化而激活的初级滑行状态，以及当次级警告状态持续特定时间时激活的次级滑行状态。

控制管理装置441可以从控制解除装置442接收控制解除信号。在这种情况下，控制管理装置441可以响应于控制解除信号而解除当前激活的控制步骤。当解除控制步骤时，控制管理装置441可以激活待机步骤。

控制解除装置442可以基于从控制管理装置441接收的状态信号、从主车辆状态感测装置420接收的与驾驶员的手动操纵有关的各种事件信息、从前方车辆感测装置430接收的前方车辆距离事件信息、从驾驶员状态感测装置410接收的驾驶员状态警告解除事件信息等，来生成控制解除信号。

将在稍后将描述的图9中详细描述生成控制解除信号的具体示例。

当从控制解除装置442接收到控制解除信号时，控制管理装置441可以不管当前激活的控制步骤，立即切换到待机步骤。

图5是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的信号流的示图。

参照图5，控制解除装置442可以从主车辆状态感测装置420接收通知驾驶员的踏板操纵状态的踏板超驰事件信号、通知驾驶员的方向盘握持和/或操纵状态的方向盘超驰事件信号、通知驾驶员的开关操纵状态的开关信号激活事件信号、通知系统故障状态的系统故障事件信号等。

前方车辆感测装置430可以将前方车辆距离事件信号传输到控制解除装置442和控制管理装置441。

驾驶员状态感测装置410可以将驾驶员状态警告事件信号传输到控制管理装置441。

驾驶员状态感测装置410可以将驾驶员状态警告解除事件信号传输到控制解除装置442。

控制管理装置441可以至少基于前方车辆距离事件信号和驾驶员状态警告事件信号来确定控制步骤，并且动态地生成与所确定的控制步骤相对应的状态信号。

控制解除装置442可以基于从主车辆状态感测装置420、前方车辆感测装置430和驾驶员状态感测装置410接收的事件信号来确定是否解除当前激活的控制步骤。当需要解除控制时，控制解除装置442可以将解除信号(Release Signal)传输到控制管理装置441。

响应于解除信号，控制管理装置441可以不管当前的控制步骤或控制状态，立即切换到待机步骤或待机状态。

当激活待机步骤时，可以解除所有先前激活的控制步骤。

图6是用于说明根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图。

具体地，图6是在半自动驾驶期间驾驶员紧急辅助(Driver Emergency Assist，DEA)操作控制的状态转换图。

参照图6，自动驾驶控制装置的控制管理装置441的状态可以包括待机状态(STATE0)、初级警告状态(STATE 1)、次级警告状态(STATE 2)、滑行状态(STATE 3)和制动状态(STATE 4)。

当在待机状态下疲劳步骤或疲劳程度超过第一特定值时，控制管理装置441可以转换到初级警告状态。例如，在初级警告状态下，可以通过组合仪表等输出视觉警报。

当在初级警告状态下疲劳步骤超过第二特定值并且STATE 1的持续时间超过第三特定值时，控制管理装置441可以转换到次级警告状态。例如，可以在次级警告状态下输出听觉和/或触觉警报。

当在次级警告状态下STATE 2的持续时间超过第四特定值时，控制管理装置441可以转换到滑行状态。

当在滑行状态下STATE 3的持续时间超过第五特定值并且在感测到前方车辆的目标存在(Target On)状态或在行驶在下坡道路上的下坡(Downhill)状态时，控制管理装置441可以转换到制动状态。

作为实施例，当在初级警告状态或次级警告状态下感测到前方的下坡道路时，即使不存在前方车辆，控制管理装置441也可以进行控制以通过立即激活制动状态来执行自动制动而不执行滑行。

作为实施例，当在滑行状态下与前方车辆的距离变得等于或小于参考值时，控制管理装置441可以终止滑行状态并且激活制动状态。当在制动状态下与前方车辆的距离再次变得等于或大于参考值时，控制管理装置441可以从制动状态重新激活滑行状态。

当在STATE 1至STATE 4下接收到解除信号时，控制管理装置441可以转换到待机状态。

在以上实施例中，可以将用于判断状态之间的转换的特定值设置和调整为参数值。

如图6所示，根据本实施例的控制管理装置441可以在感测到紧急情况，例如，疲劳驾驶、驾驶员粗心等时，在提供警报之后立即激活滑行状态而不转换到制动状态，从而提高驾驶员的行驶感受。当激活制动状态时，会自动驱动制动器，以便驾驶员可以立即识别制动。然而，在滑行状态下，仅通过轮胎的抓地力执行减速而不驱动制动，从而驾驶员不能立即识别制动。本公开的实施例在发生诸如基本前方防碰撞辅助(FCA)等情况时利用滑行来保持速度和缓慢的减速，从而可以提高驾驶员的行驶满意度。

另外，本公开的实施例不仅可以通过阻止不必要的制动来提高燃料效率，而且还可以减少轮胎、制动器等的磨损。

图7是用于说明根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图。

在执行制动或滑行的情况下，根据实施例的控制管理装置441可以通过基于驾驶员的状态来再次执行SCC基本功能而不关闭(off)半自动驾驶系统来继续半自动驾驶。

参照图7，当在制动状态下疲劳步骤(或疲劳程度)等于或小于第六特定值并且当STATE 4的持续时间等于或小于第七特定值时，控制管理装置441可以激活滑行状态。

也就是说，当在滑行状态或制动状态下驾驶员再次集中注意力时，控制管理装置441可以控制以再次执行半自动驾驶。通过控制，控制管理装置441可以减少驾驶员为重新驱动半自动驾驶系统而进行的不必要的操纵次数。

图8是用于说明根据本公开的另一实施例的自动驾驶控制装置的工作机制的状态转换图。

参照图8，自动驾驶控制装置的控制管理装置441的状态可以包括待机状态(STATE0)、初级滑行状态(STATE 1)、初级警告状态(STATE 2)、次级警告状态(STATE 3)、次级滑行状态(STATE 4)和制动状态(STATE 5)。

当在待机状态下疲劳步骤超过第一特定值时，控制管理装置441可以转换到初级滑行状态。

也就是说，当识别出驾驶员粗心时，控制管理装置441可以控制以在输出视听觉警告之前执行滑行，从而控制车辆自动降低驾驶风险，而不施加驾驶员的认知负荷。

当在初级滑行状态下疲劳步骤超过第二特定值并且当STATE 1的持续时间超过第三特定值时，控制管理装置441可以控制以转换到初级警告状态以开始输出预定的视听觉警报。

当在初级警告状态下STATE 2的持续时间超过第四特定值时，控制管理装置441可以控制以转换到次级警告状态以输出预定的视听觉警报。

当在次级警告状态下STATE 3的持续时间超过第五特定值时，控制管理装置441可以转换到次级滑行状态。

当在次级滑行状态下STATE 4的持续时间超过第六特定值并且在感测到前方车辆的目标存在状态或在行驶在下坡道路上的下坡状态时，控制管理装置441可以转换到制动状态。

作为实施例，当在初级警告状态或次级警告状态下感测到前方的下坡道路时，即使不存在前方车辆，控制管理装置441也可以进行控制以便通过立即激活制动状态来执行自动制动而不执行次级滑行。

作为实施例，当在次级滑行状态下与前方车辆的距离变得等于或小于参考值时，控制管理装置441可以终止次级滑行状态并且激活制动状态。当在制动状态下与前方车辆的距离再次变得等于或大于参考值时，控制管理装置441可以从制动状态重新激活次级滑行状态。

当在STATE 1至STATE 5下接收到解除信号时，控制管理装置441可以转换到待机状态。

可以将用于判断状态之间的转换的特定值设置和调整为参数值。

如图8所示，根据本实施例的状态转换图可以被配置为包括多个滑行状态。特别地，由于在识别驾驶员粗心导致视听觉警告输出之前执行初级滑行，因此具有如下优点：车辆可以通过充分确保与前方车辆的距离(即车头距离)来自动降低驾驶风险，同时可以使驾驶员的认知负担最小化。

图9是用于说明根据本公开的实施例的解除信号生成条件的示图。

参照图4、图5和图9，控制解除装置442可以基于从驾驶员状态感测装置410、主车辆状态感测装置420和前方车辆感测装置430中的至少一个收集的信息(或事件信号)来判断是否满足预定的解除条件，并且作为判断的结果，当满足解除条件时可以生成解除信号。

例如，当控制解除装置442基于从主车辆状态感测装置420和前方车辆感测装置430接收的各种事件信号，感测到外部情况无法执行智能巡航控制(SCC)的情况、驾驶员踩下加速器踏板或制动踏板的情况、当操作辅助制动器时不存在目标即前方车辆的情况、当驾驶员操作开关时不存在目标的情况、感测到驾驶员操纵方向盘的情况、不能进行车道跟随辅助(Lane Following Assist，LFA)和/或车道保持辅助(Lane Keeping Assist，LKA)操作的情况、驾驶员操纵左右转向信号或紧急警告灯的情况等时，生成解除信号。

再如，当驾驶员的疲劳步骤和/或驾驶员的粗心步骤小于特定值并且不存在目标时，控制解除装置442可以基于从驾驶员状态感测装置410和前方车辆感测装置430接收的信息(或事件信号)来生成解除信号。

如上所述，根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置除了简单的警报之外，还基于驾驶员状态自适应地控制滑行和制动，从而不仅在正常行驶中而且在半自动驾驶路段中执行主动控制。

另外，根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置通过应用被称为滑行的控制步骤以及初级和次级视听觉警报和自动制动，能够更加流畅地执行车辆控制，从而不仅降低了驾驶风险，而且还有助于提高驾驶员行驶满意度、提高燃料效率、防止制动和轮胎磨损等。

另外，根据本公开的实施例的自动驾驶控制装置可以通过集成控制监控驾驶员状态以输出简单警报的系统和半自动驾驶系统，在驾驶员和车辆方面执行一致的应对策略。

结合在本文中公开的实施例描述的方法或算法的操作可以直接在由处理器运行的硬件模块或软件模块中，或者硬件模块和软件模块的组合中实现。软件模块可以驻留在诸如RAM、闪速存储器、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM的存储介质(即，存储器和/或存储装置)中。

该示例性存储介质可以耦合到处理器，并且处理器可以从该存储介质中读取出信息并且可以将信息记录在该存储介质中。替代地，存储介质可以与处理器集成。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。在另一种情况下，处理器和存储介质可以作为单独的部件驻留在用户终端中。

在上文中，尽管已经参照示例性的实施例和附图对本公开进行描述，但是本公开不限于此，在不脱离所附权利要求书记载的本公开的思想和范围的情况下，本公开所属领域的技术人员可以对本公开进行各种修改和改变。因此，提供本公开的示例性的实施例是为了解释本公开的思想和范围，而不是限制它们，以便本公开的思想和范围不受实施例的限制。应当基于所附权利要求书来解释本公开的范围，并且本公开的范围中应当包括与权利要求书的范围等同的所有技术思想。

本公开的实施例的优点在于，提供一种用于半自动驾驶车辆的自动驾驶控制方法和控制装置。

另外，本公开的实施例的优点在于，提供一种自动驾驶控制方法和控制装置，该自动驾驶控制方法和控制装置能够在半自动驾驶期间通过基于驾驶员状态来逐步/自适应地控制警报和车辆，从而使驾驶员的驾驶风险最小化。

另外，本公开的实施例的优点在于，提供一种自动驾驶控制方法和控制装置，该自动驾驶控制方法和控制装置增加滑行步骤，从而能够根据情况集成/流畅地控制系统，而不限于传统的量产的警报系统和自动驾驶系统器的简单组合。

另外，本公开的实施例的优点在于，通过流畅地使用滑行来提高驾驶员的行驶满意度，使由不必要的制动导致的燃料效率降低和轮胎/制动器的磨损最小化。

另外，本公开的实施例可以预期通过基于驾驶员状态来输出每个步骤的警告或直接控制车辆来降低驾驶员的驾驶风险。

另外，本公开的实施例的优点在于，通过集成监控驾驶员状态以输出简单警报的系统和半自动驾驶系统，来在驾驶员和车辆方面执行一致的应对策略。

另外，本公开的实施例的优点在于，在控制策略中增加滑行步骤，从而能够有效防止从驾驶员的角度来看由快速车辆控制导致的额外的风险情况的发生。

另外，可以提供通过本文件直接或间接确定的各种效果。

在上文中，尽管已经参照示例性的实施例和附图对本公开进行描述，但是本公开不限于此，在不脱离所附权利要求书记载的本公开的思想和范围的情况下，本公开所属领域的技术人员可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种自动驾驶控制方法，其为集成半自动驾驶系统和警报系统的车辆的自动驾驶控制方法，所述方法包括：

在半自动驾驶期间监控驾驶员的状态；

基于所述监控结果来生成状态信号，所述状态信号指示包括警告状态、滑行状态和制动状态的状态；以及

基于所述状态信号来执行驾驶员紧急辅助操作，

其中，所述车辆基于所述状态信号转换到所述警告状态、所述滑行状态或所述制动状态以执行相应的驾驶员紧急辅助操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述滑行状态是能够在所述警告状态之后被激活的状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述制动状态是能够在所述滑行状态之后被激活的状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述滑行状态包括能够在所述警告状态之前被激活的初级滑行状态和能够在所述警告状态之后被激活的次级滑行状态；并且

所述制动状态是能够在所述次级滑行状态之后被激活的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

收集主车辆状态感测信息和前方车辆感测信息；以及

基于所述主车辆状态感测信息、所述前方车辆感测信息和所述驾驶员的所述状态中的至少一个来生成解除信号，

其中，所述车辆响应于所述解除信号而转换到待机状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述主车辆状态感测信息包括踏板超驰信息、方向盘超驰信息、开关信号激活信息和系统故障信息中的至少一个。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，

所述前方车辆感测信息包括前方车辆距离信息；并且

进一步基于所述前方车辆距离信息来生成所述状态信号。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驾驶员的所述状态包括疲劳程度，并且基于所述疲劳程度和每个所述状态的持续时间中的至少一个来执行状态转换。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述警告状态包括当判断粗心驾驶时被激活以输出视觉警报的初级警告状态和当判断驾驶员无意识时被激活以输出听觉和/或触觉警报的次级警告状态。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

当所述次级警告状态持续特定时间时停止驱动所述车辆并且激活所述滑行状态；并且

当在所述次级警告状态下发生系统问题时激活所述制动状态。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

当所述驾驶员的所述状态在所述滑行状态或所述制动状态下恢复到正常状态时，控制以再次执行所述半自动驾驶。

12.一种自动驾驶控制装置，所述装置包括：

驾驶员状态感测装置，在半自动驾驶期间监控驾驶员的状态；

主车辆状态感测装置，感测主车辆的状态；

前方车辆感测装置，识别相关前方车辆以感测从所述主车辆到所述相关前方车辆的距离；以及

紧急情况判断装置，基于从所述驾驶员状态感测装置、所述主车辆状态感测装置和所述前方车辆感测装置中的至少一个接收的信息来生成状态信号或解除信号，其中所述状态信号指示包括警告状态、滑行状态和制动状态的状态，

其中，所述紧急情况判断装置基于所述状态信号转换到所述警告状态、所述滑行状态或所述制动状态以执行与所述状态信号指示的所述状态相对应的驾驶员紧急辅助操作。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述滑行状态是能够在所述警告状态之后被激活的状态。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述制动状态是能够在所述滑行状态之后被激活的状态。

15.根据权利要求12所述的装置，其中，

所述滑行状态包括能够在所述警告状态之前被激活的初级滑行状态和能够在所述警告状态之后被激活的次级滑行状态；并且

所述制动状态是能够在所述次级滑行状态之后被激活的状态。

16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述紧急情况判断装置包括：

控制解除装置，基于主车辆状态感测信息、前方车辆距离信息和驾驶员状态监控信息中的至少一个来生成所述解除信号；以及

控制管理装置，基于所述前方车辆距离信息和所述驾驶员状态监控信息来生成所述状态信号，

其中，所述主车辆响应于所述解除信号而转换到待机状态。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述主车辆状态感测信息包括踏板超驰信息、方向盘超驰信息、开关信号激活信息和系统故障信息中的至少一个。

18.根据权利要求12所述的装置，其中，所述驾驶员的所述状态包括疲劳程度，并且基于所述疲劳程度和每个所述状态的持续时间中的至少一个来执行状态转换。

19.根据权利要求12所述的装置，其中，

所述警告状态包括当判断粗心驾驶时被激活以输出视觉警报的初级警告状态和当判断驾驶员无意识时被激活以输出听觉和/或触觉警报的次级警告状态；

当所述次级警告状态持续特定时间时，停止驱动所述主车辆并且激活所述滑行状态；并且

所述制动状态被配置为当在所述次级警告状态下发生系统问题时被激活。

20.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：

控制管理装置，当所述驾驶员的所述状态在所述滑行状态或所述制动状态下恢复到正常状态时，控制以再次执行所述半自动驾驶。

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