KR101768115B1 - 컨트롤 패드, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차선의 정보와 장애물의 정보를 수신하는 통신부; 복수의 입력 영역을 표시하고, 복수의 입력 영역을 통해 주행 명령을 입력받는 입출력부; 및 차선의 정보와 장애물의 정보에 기초하여 복수의 입력 영역의 형상을 변경하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 수동 운전 모드이면 주변 상황 정보(커브의 곡률 및 주변 차량과의 거리 등)에 기초하여 입력 영역의 형상을 변경함으로써 운전자가 도로의 상황을 용이하게 인식하도록 할 수 있고, 운전자의 직관성과 조작의 편의성을 극대화할 수 있다.
이로 인해 수동 운전 모드로 전환 시 운전자의 실수를 최소화하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

컨트롤 패드, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법 {Control pad, vehicle having the same and method for controlling the same}

본 발명은 주행 명령을 입력하기 위한 컨트롤 패드, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

지능형 차량은 사람의 시야를 대신할 수 있는 초음파센서, 이미지 센서, 레이저 센서 및 라이더 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하고, 적어도 하나의 센서를 이용하여 차량의 주행에 관련된 정보들을 수집하고 전방의 차량들과 같은 장애물을 인식하면서 운전자의 조작이 없이도 자동으로 주행하는 자율 주행 차량이다.

이러한 지능형 차량은 운전자의 부주의, 과실 및 시야 한계로 인해 운전자가 정확하게 도로 환경에 대한 인식을 할 수 없는 경우에도 운전자의 도로 환경에 대한 인식을 보조함으로써 사고 발생을 방지한다.

지능형 차량은 차량의 이미지 센서를 이용하여 장애물 인식 시, 직사광선, 빛을 반사하는 장애물, 후방의 강한 광원 또는 저조도 환경으로 인한 오경보 및 미경보가 발생하는 문제가 있다.

지능형 차량은 초음파센서와 같은 거리 센서를 이용하여 장애물 인식 시, 장애물의 형태 및 존재 여부는 확인할 수 있으나, 전방의 장애물의 가려짐으로 인해 장애물 인식의 한계를 가지고 있으며 도로 표지판을 인식하거나 경사로나 과속 방지턱을 장애물로 인식하는 등의 장애물 인식의 정확도가 낮은 문제가 있다.

지능형 차량은 라이더(LiDAR) 센서나 레이더 센서 등을 이용하여 장애물 인식 시 전방 200m 이상 떨어진 곳에 도로와 시설 등을 인지할 수 없는 문제가 있고 차선이 없는 도로나 포트 홀, 악천후 등 돌발 상황 시에는 안전 주행을 장담할 수 없는 문제가 있다.

이와 같이 안전 주행에 문제가 발생하였을 때, 또는 차량 내부의 장치 상의 페일(FAIL)이 발생하였을 때, 운전자가 차량을 직접 운전해야 한다.

이 경우, 갑작스러운 운전으로 인해 운전자의 실수가 발생하게 되는 문제가 있었다.

일 측면은 수동 운전 모드이면 주변 상황 정보에 기초하여 주행 명령을 입력받는 입력 영역의 형상을 변경하는 컨트롤 패드, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 내부 장치의 고장 등과 관련된 안전도에 기초하여 수동 운전 모드로 전환하고, 수동 운전 모드로 전환 시 기능을 활성화시키는 컨트롤 패드, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.

일 측면에 따른 컨트롤 패드는 차선의 정보와 장애물의 정보를 수신하는 통신부; 복수의 입력 영역을 표시하고, 복수의 입력 영역을 통해 주행 명령을 입력받는 입출력부; 및 차선의 정보와 장애물의 정보에 기초하여 복수의 입력 영역의 형상을 변경하는 제어부를 포함한다.

복수의 입력 영역은, 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향 영역과, 주행 속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함한다.

컨트롤 패드의 제어부는, 장애물의 정보와 차선 정보에 기초하여 주변 차량과의 거리 및 주행 차로의 곡률을 판단하고, 판단된 곡률과 주변 차량과의 거리에 기초하여 주행 차로의 주변이 주의 영역인지 판단한다.

컨트롤 패드의 제어부는, 적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 적어도 하나의 주의 영역에 대응하는 입력 영역의 크기를 변경하는 것을 포함한다.

컨트롤 패드의 제어부는, 적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 적어도 하나의 주의 영역에 대응하는 입력 영역의 색상 또는 모양을 변경하는 것을 포함한다.

컨트롤 패드의 제어부는, 운전 모드가 수동 운전 모드이면 입출력부가 활성화되도록 제어한다.

컨트롤 패드의 입출력부는, 디스플레이 패널과 터치 패널을 포함한다.

다른 측면에 따른 차량은 주변의 상황 정보를 검출하는 검출부; 검출된 주변의 상황 정보에 기초하여 차선 정보와 장애물의 정보를 획득하는 제어부; 주행 명령을 입력받기 위한 복수의 입력 영역을 표시하되, 획득된 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 복수의 입력 영역의 형상을 변경하여 출력하는 컨트롤 패드를 포함한다.

차량의 검출부는, 주변의 영상을 검출하는 영상 검출부; 및 주변의 장애물과의 거리를 검출하는 거리 검출부;를 더 포함한다.

차량의 제어부는, 장애물과의 거리에 기초하여 선행차량 및 후행 차량 중 적어도 하나의 차량과의 거리를 확인하고, 차선 정보에 기초하여 주행 차로의 곡률을 확인하는 것을 포함한다.

차량의 컨트롤 패드는, 적어도 하나의 차량과의 거리와 주행 차로의 곡률에 기초하여 주행 차로의 주변이 주의 영역인지 판단하고, 적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 적어도 하나의 영역에 대응하는 입력 영역의 형상을 변경하는 것을 포함한다.

차량은 복수의 입력 영역은, 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함하고, 컨트롤 패드는, 제1방향의 커브 주의 시 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 제2방향의 커브 주의 시 제2조향 영역의 형상을 변경하고, 선행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 후행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 감속 영역의 형상을 변경하는 것을 포함한다.

차량의 컨트롤 패드는, 적어도 하나의 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나의 형상을 변경하는 것을 포함한다.

차량의 제어부는, 고장 상태이면 운전 모드를 수동 운전 모드로 전환하고, 컨트롤 패드의 동작을 활성화시킨다.

차량은 수동 운전 모드를 입력받는 조작부를 더 포함하고, 제어부는, 수동 운전 모드가 입력되면 컨트롤 패드의 동작을 활성화시키는 것을 포함한다.

차량의 컨트롤 패드는, 디스플레이 패널과 터치 패널을 포함한다.

차량은 현재 위치를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 제어부는, 운전 모드가 자동 운전 모드이면 현재 위치와, 차선 정보와, 장애물의 정보에 기초하여 자동 주행을 제어하는 것을 더 포함한다.

차량의 컨트롤 패드는, 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 확인된 차선 변경 가능 여부에 기초하여 입력 영역의 조향 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함한다.

차량의 컨트롤 패드는, 주변의 상황 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하고, 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고, 제한 속도 위반 시 입력 영역의 가속 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함한다.

또 다른 측면에 따른 컨트롤 패드의 제어 방법은, 차량에 마련된 컨트롤 패드의 제어 방법에 있어서, 수동 운전 모드이면 컨트롤 패드를 활성화시켜 주행 명령을 입력받기 위한 복수의 입력 영역을 표시하고, 검출부에서 검출된 주변의 상황 정보에 기초하여 차선 정보와 장애물의 정보를 획득하고, 장애물의 정보에 기초하여 선행차량 및 후행 차량 중 적어도 하나의 차량과의 거리를 확인하고, 차선 정보에 기초하여 주행 차로의 곡률을 확인하고, 적어도 하나의 차량과의 거리와 주행 차로의 곡률에 기초하여 주행 차로의 주변 영역이 주의 영역인지 판단하고, 주행 차로의 주변 영역 중 적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시한다.

컨트롤 패드의 제어 방법은 복수의 입력 영역은, 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함하고, 적어도 하나의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시하는 것은, 제1방향의 커브 주의 시 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 제2방향의 커브 주의 시 제2조향 영역의 형상을 변경하고, 선행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 후행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 감속 영역의 형상을 변경하는 것을 포함한다.

적어도 하나의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시하는 것은, 적어도 하나의 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나의 형상을 변경하는 것을 포함한다.

컨트롤 패드의 제어 방법은 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 확인된 차선 변경 가능 여부에 기초하여 입력 영역의 주행 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함한다.

컨트롤 패드의 제어 방법은 주변의 상황 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하고, 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고, 제한 속도 위반 시 입력 영역의 가속 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함한다.

본 발명은 수동 운전 모드이면 주변 상황 정보(커브의 곡률 및 주변 차량과의 거리 등)에 기초하여 입력 영역의 형상을 변경함으로써 운전자가 도로의 상황을 용이하게 인식하도록 할 수 있고, 운전자의 직관성과 조작의 편의성을 극대화할 수 있다.

이로 인해 수동 운전 모드로 전환 시 운전자의 실수를 최소화하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 차량의 고장 시 수동 운전 모드로 전환됨으로써 차량의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 자동 운전 모드 시 인식된 장애물의 위치를 기반으로 차량을 자동으로 주행함으로써 장애물과의 접촉사고의 가능성을 낮출 수 있어 차량의 안전도를 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 자율 주행 기능을 가진 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 사용자의 편리성 및 차량의 안전성을 향상시킬 수 있고 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관 예시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량에 마련된 컨트롤 패드의 구성도이다.
도 5a, 5b는 일 실시 예에 따른 차량에 마련된 컨트롤 패드의 주행 명령의 입력 예시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량에 마련된 컨트롤 패드의 제어 구성도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량에 마련된 컨트롤 패드의 제어 순서도이다.
도 8a, 도8b, 도8c는 일 실시 예에 따른 컨트롤 패드의 조향 영역의 형상을 변경하는 예이다.
도 9a, 도9b, 도9c는 일 실시 예에 따른 컨트롤 패드의 속도 영역의 형상을 변경하는 예이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 컨트롤 패드의 예시도이다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따른 컨트롤 패드의 예시도이다.
도 12a 및 도 12b는 또 다른 실시 예에 따른 컨트롤 패널의 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관 예시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.

차량(1)은 내장과 외장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함한다.

도 1 에 도시된 바와 같이 차체의 외장(110)은 프론트 패널(111), 본네트(112), 루프 패널(113), 리어 패널(112), 트렁크(115), 전후좌우 도어(116), 전후좌우 도어(116)에 개폐 가능하게 마련된 윈도우 글래스(117)를 포함한다.

그리고 차체의 외장은 프론트 패널, 본네트, 루프 패널, 리어 패널, 트렁크, 전후좌우 도어의 윈도우 글래스 사이의 경계에 마련된 필러(118)와, 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(119)를 더 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 차량 방향을 조작하는 스티어링 휠(124)과, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치되고 오디오 장치가 배치된 센터 페시아(125)를 포함한다.

시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.

스티어링 휠(124)은 차량(1)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림 및 차량(1)의 조향 장치와 연결되고 림과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크를 포함할 수 있다.

아울러 스포크에는 차량(1) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작 장치(미도시)가 마련될 수 있다.

센터 페시아(125)에는 오디오 장치, 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 헤드유닛(126)과, 송풍구, 시거잭, 멀티단자(127) 등이 설치될 수 있다.

여기서 멀티단자(127)는 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치될 수 있고, USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있다.

차량(1)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 조작부(128)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 조작부(128)는 운전 모드 중 수동 운전 모드 또는 자동 운전 모드를 입력받을 수 있다.

조작부(128)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.

이러한 조작부(128)는 버튼의 조작 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부 또는 단말기(130)에 전송할 수 있다.

조작부(128)는 단말기(130)의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 조작부(128)는 단말기(130)의 표시부에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력받는다.

조작부(128)는 단말기(130)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다.

이러한 조작부(128)는 조그 다이얼의 조작신호 또는 터치 패드에 터치된 터치 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부 또는 단말기(130)에 전송할 수 있다.

여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.

조작부(128)는 단말기(130)의 동작 온 오프 명령을 입력받고, 복수 기능 중 적어도 하나의 기능을 선택받으며, 선택된 기능의 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부 또는 단말기(130)에전송할 수 있다.

좀 더 구체적으로 조작부(128)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동운전모드와 자동 운전 모드 중 어느 하나를 입력받는 것도 가능하고, 자동 운전 모드가 입력되면 자동 운전 모드의 입력 신호를 전자 제어 유닛(ECU)에 전송한다.

또한, 조작부(128)는 내비게이션 기능 선택 시 목적지의 정보를 입력받고 입력된 목적지의 정보를 단말기(130)에 전송하며, 디엠비 기능 선택 시 채널 및 음량 정보를 입력받고 입력된 채널 및 음량 정보를 단말기(130)에 전송한다.

차량(1)은 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 표시부(129)를 더 포함할 수 있다.

아울러 차량(1)은 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 단말기(130)에 표시하는 것도 가능하다.

이러한 단말기(130)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.

단말기(130)는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 라디오 기능을 수행하고, 자동 운전 모드 시 전후좌우 방향의 주변 영상을 표시하는 것도 가능하다.

또한 단말기(130)는 수동 운전 모드 시에도 전후좌우 방향의 주변 영상을 표시하는 것도 가능하다.

이러한 단말기(130)는 외부에서 수신된 컨텐츠나 저장매체에 저장된 정보의 영상 및 오디오를 출력하는 것도 가능하고, 외부에서 전송된 오디오 신호를 출력하는 오디오 기능을 수행하는 것도 가능하다.

차량(1)은 주변의 상황정보를 수집하기 위한 검출부를 더 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 주변의 상황 정보를 수집하기 위한 검출부는, 전후좌우 방향의 주변의 장애물과의 거리를 검출하는 거리 검출부(140)와, 전후좌우 방향의 주변의 영상을 검출하는 영상 검출부(150)를 포함할 수 있다.

거리 검출부(140)는 레이더(radar) 센서 또는 라이다(Light detection and Ranging, Lidar) 센서를 포함할 수 있다.

이러한 거리 검출부(140)는 차량의 프론트 패널(111) 및 루프 패널(113) 중 적어도 하나의 패널에 마련될 수 있다.

거리 검출부(140)는 프론트 패널(111)의 중앙에 하나가 마련되거나, 프론트 패널(111)의 좌측, 우측 및 중앙에 세 개가 마련될 수도 있다.

영상 검출부(150)는 카메라로, CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있다.

영상 검출부(150)는 전면의 윈도우 글래스에 마련되되 차량 내부의 윈도 글래스에 마련될 수도 있고, 차량 내부의 룸 미러에 마련될 수도 있으며, 루프 패널(113)의 마련되되 외부로 노출되도록 마련될 수도 있다.

그 외에도 차량은 강수 여부 및 강수량을 검출하는 레인 검출부와, 전후좌우 차륜의 속도를 검출하는 휠 속도 검출부와, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 검출부와, 차량의 조향각을 검출하는 각속도 검출부등의 검출 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.

차량(1)은 수동 운전 모드 시 사용자로부터 주행 명령을 입력받는 컨트롤 패드(200)를 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드(200a)는 운전자의 손이 닿기 쉬운 위치인 스티어링 휠(122)에 마련될 수 있다.

또한 컨트롤 패드(200b)는 센터페시아(125)에 마련되되 헤드 유닛(126)과 인접하게 마련될 수 있다.

또한 컨트롤 패드(200c)는 센터페시아(125)에 마련되되 조작부(128)와 인접하게 마련될 수 있다.

차량의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치 등의 구동 장치와, 전후좌우의 차륜 등을 포함한다.

또한 차량에는 운전자 및 탑승자의 안전을 위하여 여러 가지 안전장치들이 마련될 수 있다.

차량의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 제어하는 차량자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.

이러한 차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치 등과 같이 전후좌우 차륜에 구동력과 제동력을 인가하기 위한 구동 장치를 더 포함하고, 구동 장치와 여러 가지 안전 장치 및 각종 검출 장치들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다.

또한 차량(1)은 운전자의 편의를 위해 설치된 핸즈프리 장치, GPS 수신기, 오디오 장치 및 블루투스 장치, 후방 카메라, 사용자용 단말기의 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.

이러한 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.

즉 차량(1)은 시동 버튼이 온 되면 시동모터(미도시)를 동작시키고 시동 모터의 동작을 통해 동력 발생장치인 엔진(미도시)을 구동시킨다.

차량(1)은 단말기, 오디오 장치, 실내 등, 시동 모터, 그 외 전자장치들에 전기적으로 연결되어 구동 전력을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함한다.

이러한 배터리는 주행 중 자체 발전기 또는 엔진의 동력을 이용하여 충전을 수행한다.

또한 차량(1)은 내부의 각종 전자 장치들 사이의 통신 및 외부 단말기인 사용자용 단말기와 통신을 위한 통신 장치를 더 포함할 수 있다.

통신 장치는 캔 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, USB 통신 모듈 및 블루투스 통신 모듈을 포함할 수 있다.

또한 통신 장치는 위성으로부터 위치 정보를 획득하기 위한 GPS 수신 모듈을 더 포함할 수 있고, DMB 등의 TPEG, SXM, RDS와 같은 브로드캐스팅 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.

도 3은 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.

차량(1)은 조작부(128), 단말기(130), 검출부(140, 150), 제1제어부(160), 제1저장부(170) 및 구동 장치(180)를 포함한다.

컨트롤 패드(200)에 마련된 통신부, 제어부 및 저장부와의 구별을 위해, 차량에 마련된 통신부, 제어부, 저장부에 '제1'를 기재하도록 한다.

조작부(128)는 버튼, 터치 패널 및 조그 다이얼 중 적어도 하나로 마련될 수 있고 사용자에 의해 선택된 신호를 제1제어부(160)에 전송한다.

조작부(128)는 차선과 장애물을 인식하고 인식된 차선의 정보와 장애물의 정보에 기초하여 자동으로 주행하도록 하는 자동 운전 모드와, 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 운전 모드를 입력받을 수 있다.

여기서 장애물의 정보는 장애물의 형상 정보와 장애물의 위치 정보를 포함할 수 있다.

조작부(128)는 장애물 인식을 알리는 경고 모드를 입력받는 것도 가능하다.

조작부(128)는 자동 운전 모드 시에 목적지를 입력받는 것도 가능하다.

단말기(130)는 제1제어부(160)의 제어에 의해 프로그램 수행 중에 발생하는 영상 정보, 예컨대 각종 메뉴 영상 정보, 디지털 방송 영상 정보 또는 내비게이션의 영상 정보 등을 표시하고, 자 차량의 전방의 외부 영상 정보를 표시하는 것도 가능하다.

단말기(130)는 현재 수행 중인 운전 모드의 정보를 표시하는 것도 가능하고, 목적지의 정보를 표시하는 것도 가능하다.

여기서 목적지의 정보는, 주소 정보, 총 거리 정보, 총 소요 시간 정보, 남은 거리 정보, 남은 시간 정보 등을 포함할 수 있다.

검출부는 주변의 상황 정보를 검출하는 것으로, 거리 검출부(140)와 영상 검출부(150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

거리 검출부(140)는 차량의 외부에 위치하는 장애물, 예를 들면 자 차량의 전방에서 주행하는 선행차량과, 자 차량의 후방에서 주행하는 후행 차량과, 도로 주변에 설치된 구조물 등과 같은 정지 물체와, 반대 차선에서 다가오는 차량 등을 검출하기 위한 신호를 검출한다.

즉 거리 검출부(140)는 자 차량의 현재 위치에서 자 차량의 전방, 후방, 좌우의 측방의 장애물 검출에 대응하는 신호를 출력하되, 검출된 장애물과의 거리에 대응하는 신호를 제1제어부(160)에 전송한다.

이러한 거리 검출부(140)는 라이더 센서를 포함한다.

라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서는 레이저 레이다(Laser Radar) 원리를 이용한 비접촉식 거리 검출 센서이다.

라이다 센서는 레이저를 송신하는 송신부와, 센서 범위 내에 존재하는 장애물의 표면에 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.

여기서 레이저는 단일 레이저 펄스일 수 있다.

거리 검출부(140)는 초음파 센서 또는 레이더 센서를 포함할 수도 있다.

초음파 센서는 초음파를 일정시간 발생시킨 뒤 장애물에서 반사되어 돌아오는 신호를 검출한다.

초음파 센서는 근거리 범위 내에서 보행자 등의 장애물의 유무를 판별하는데 사용될 수 있다.

레이더(Radar) 센서는 발신 및 수신을 같은 장소에서 행할 때, 전파의 방사에 의하여 생긴 반사파를 이용하여 장애물의 위치를 탐지하는 장치이다.

이러한 레이더 센서는 송신한 전파와 수신되는 전파가 겹쳐서 구별이 곤란하게 되는 것을 방지하기 위하여 도플러 효과를 이용하거나 송신전파의 주파수를 시간에 따라 변경하거나 송신전파로 펄스파를 출력하기도 한다.

참고로, 라이다 센서는 레이더(RaDAR: Radio Detecting And Ranging) 센서에 비해 횡방향에 대한 감지 정확도가 높기 때문에 전방에 통로가 존재하는지 판단하는 과정의 정확도를 높일 수 있다.

영상 검출부(150)는 물체 정보를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 장치로, 자 차량의 현재 위치에서 자 차량 외부의 환경, 특히 차량이 주행하는 도로 및 그 주변의 자 차량의 전방, 좌우의 측방의 물체 정보를 검출하고 검출된 물체 정보의 영상 신호를 제1제어부(160)에 전송한다.

영상 검출부(150)는 차량 전방의 영상을 획득하는 전방 카메라를 포함하고, 차량 좌우 측방의 영상을 획득하는 좌측 카메라와 우측 카메라, 차량 후방의 영상을 획득하는 후방 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제1제어부(160)는 자 차량과 근접하게 위치하는 장애물을 스캔하도록 자 차량 내에 설치된 거리 검출부(140)의 동작을 제어한다.

거리 검출부가 초음파 센서인 경우, 제1제어부(160)는 초음파의 발생 시간과 검출 시간의 시간차에 기초하여 장애물과의 거리를 검출할 수 있다.

거리 검출부가 레이더 센서인 경우, 제1제어부(160)는 레이더 센서의 전파가 장애물에 부딪쳐서 반사될 때 그 반사파를 검출하여 장애물과의 거리를 검출한다.

제1제어부(160)는 영상 검출부(150)에서 검출된 영상 신호를 수신하고 수신된 영상 신호의 신호 처리를 수행하되 신호 처리의 속도를 향상시키기 위하여 사이즈와 포맷을 변경하고, 화질 개선 작업을 수행한다.

제1제어부(160)는 영상 신호에 대하여 클리어링 처리 및 노이즈 제거 처리를 수행하여 영상 정보를 생성하고 영상 정보에서 물체를 분해하는 비전기술들을 적용하여 영상 정보로부터 장애물들을 결과물로 추출한다.

즉 제1제어부(160)는 거리 검출부에 수신된 신호 및 영상 신호 중 적어도 하나의 신호에 기초하여 장애물의 정보를 획득하고 영상 정보에 기초하여 차선의 정보를 획득한다.

여기서 장애물의 정보는, 장애물의 위치 정보 및 형상 정보를 포함할 수 있다.

그리고 장애물의 위치 정보는 장애물의 거리 정보와 방향 정보를 포함할 수 있다.

제1제어부(160)는 장애물의 크기와 위치를 식별하고 장애물의 위치 및 궤적을 계산하여 장애물이 자전거, 보행자, 표지판인지 구별하는 것도 가능하고 신호등의 색상을 인식하는 것도 가능하다.

제1제어부(160)는 자동 운전 모드 시에 차선의 정보, 장애물의 위치 정보 및 장애물의 형상 정보에 기초하여 구동장치(180)를 제어함으로써 차량이 자동으로 주행하도록 하되, 목적지 정보를 확인하고 확인된 목적지의 정보에 기초하여 현재 위치에서 목적지까지 경로를 탐색하고 탐색된 경로에 기초하여 구동장치(180)를 제어함으로써 차량이 목적지까지 자동으로 주행하도록 한다.

이때 제1제어부(160)는 구동 장치(180)인 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치 중 적어도 하나의 구동을 제어할 수 있다.

제1제어부(160)는 다른 차량이나 보행자와의 충돌을 피하기 위해 제동 장치를 제어하거나 사고를 예방하기 위해 좌측이나 우측으로 방향을 전환하도록 조향 장치를 제어할 수 있다.

제1제어부(160)는 수동 운전 모드 시에 장애물의 위치 정보와 차선 정보에 기초하여 자 차량의 전후좌우 주변이 주의 영역인지 판단하고, 주의 영역이라고 판단되면 컨트롤 패드(200)에 주의 영역에 대한 정보를 전송한다.

여기서 주의 영역인지 판단하는 것은, 자 차량과 전후좌우의 장애물과의 거리가 기준 거리 이하인지를 판단하는 것을 포함한다.

제1제어부(160)는 수동 운전 모드 시에 차선 정보에 기초하여 주행 차로가 커브인지 판단하고 커브라고 판단되면 커브의 곡률을 확인하고 확인된 곡률이 기준 곡률 이상이면 주의 영역이라고 판단하여 컨트롤 패드(200)에 주의 영역에 대한 정보를 전송한다.

제1제어부(160)는 차선 정보와 장애물의 위치 정보에 기초하여 자 차량의 주행 차로를 기준으로 좌측 또는 우측으로의 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 좌측 또는 우측 차로로 차선 변경이 불가능하다고 판단되면 컨트롤 패드(200)에 입력 제한 정보를 전송하는 것도 가능하다.

여기서 입력 제한 정보는, 컨트롤 패드(200)의 제1조향 영역 및 제2조향 영역 중 적어도 하나의 조향 영역의 입력이 제한되는 정보이다.

제1제어부(160)는 차량의 속도를 확인하고, 주변의 상황 정보 중 영상 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하며, 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고, 제한 속도 위반이라고 판단되면 컨트롤 패드(200)에 입력 제한 정보를 전송하는 것도 가능하다.

여기서 입력 제한 정보는, 컨트롤 패드(200)의 가속 영역의 입력이 제한되는 정보이다.

아울러 제1제어부(160)는 제한 속도 위반 시, 컨트롤 패드(200)의 입력은 가능하게 하고, 경보음만을 출력하도록 제어하는 것도 가능하다.

제1제어부(160)는 차량의 내부에 마련된 각종 장치의 고장(FAIL)을 판단하고, 적어도 하나의 장치의 고장으로 인해 자동 운전 모드의 수행이 불가능하다고 판단되면 자동 운전 모드의 불가능 정보의 출력을 제어하고, 수동 운전 모드로 전환한다.

제1제어부(160)는 운전 모드로 수동 운전 모드로 전환 시 컨트롤 패드(200)의 동작을 활성화시킨다.

제1제어부(160)는 조작부(128)에 수동 운전 모드가 입력되면 운전 모드를 수동 운전 모드로 전환하는 것도 가능하다. 이때에도 제1제어부(160)는 컨트롤 패드(200)의 동작을 활성화시킨다.

제1제어부(160)는 컨트롤 패드(200)에서 전송된 주행 명령에 기초하여 구동 장치(180)를 제어함으로써 차량이 수동 주행 명령에 의해 주행하도록 한다.

제1제어부(160)는 수동 운전 모드 시에, 단말기(130)를 이용하여 수동 운전의 수행 정보를 표시하도록 제어하는 것도 가능하다.

이때 단말기(130)는 자 차량의 주변의 영상을 표시할 수 있다.

다른 예의 제1제어부(160)는 전후좌우 차량과의 위치 정보와 차선의 정보를 컨트롤 패드(200)에 전송하는 것도 가능하다. 이때 컨트롤 패드(200)는 주의 영역을 판단하여 입출력부의 입력 영역의 표시를 제어할 수 있다.

이러한 제1제어부(160)는 CPU 또는 MCU일 수 있고, 프로세서일 수 있다.

또한 제1제어부(160)는 차량에 마련된 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있다.

제1저장부(170)는 장애물의 형상 정보를 저장하고, 장애물의 종류 정보 및 크기 정보를 더 저장할 수 있다.

여기서 장애물의 형상 정보는, 장애물의 영상 정보로 차량의 영상 정보일 수 있다.

제1저장부(170)는 장애물 인식 기능 동작에 필요한 응용 프로그램, 자동 운전 모드에 필요한 응용 프로그램들을 저장할 수 있다.

제1저장부(170)는 S램(S-RAM), D랩(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

구동 장치(180)는 차량의 주행, 가속, 제동을 위한 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치를 포함한다.

차량(1)은 유무선 통신을 수행하는 제1통신부(190)를 더 포함할 수 있다.

이러한 제1통신부(190)는 캔 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, USB 통신 모듈 및 블루투스 통신 모듈, DMB 등의 TPEG, SXM, RDS와 같은 브로드캐스팅 통신 모듈을 포함할 수 있다.

제1통신부(190)는 장애물의 위치 정보 및 차선 정보를 컨트롤 패드에 전송하거나, 주의 영역의 정보 및 입력 제한 정보를 전송하는 것도 가능하다.

제1통신부(190)는 GPS 수신부를 더 포함할 수 있다.

GPS 수신부는 복수의 위성에서 제공된 위치 정보를 수신하여 차량의 현재 위치 정보를 획득한다.

여기서 GPS(Global Positioning System) 수신기는 복수의 GPS 위성의 신호를 수신하는 안테나와, 복수의 GPS위성의 위치 신호에 대응하는 거리 및 시간 정보를 이용하여 차량의 위치를 획득하는 소프트웨어와, 획득된 차량의 현재 위치 정보를 출력하는 출력부를 포함한다.

제1통신부(190)는 내부의 각종 전자 장치들 사이의 통신, 차량용 단말기와의 통신 및 사용자용 단말기와의 통신을 수행하는 것도 가능하다.

차량(1)은 수동 운전 모드 시 차량의 주행 명령을 입력받기 위한 컨트롤 패드(200)를 더 포함한다.

컨트롤 패드(200)는 수동 운전 모드 시 사용자로부터 주행 명령을 입력받고 입력된 주행 명령을 제1제어부(ECU, 160)에 전송한다.

여기서 주행 명령은, 제1방향으로의 조향 명령과, 제1방향과 다른 방향인 제2방향으로의 조향 명령과, 가속 명령과, 감속 명령을 포함한다.

여기서 제1방향으로의 조향 명령은 왼쪽으로의 이동 명령을 포함하고, 제2방향으로의 조향 명령은 오른쪽으로의 이동 명령을 포함할 수 있다.

가속 명령은 전방으로 주행 시 속도 증가 명령을 포함하고, 감속 명령은 전방으로 주행 시 속도 감소 명령을 포함한다.

이러한 컨트롤 패드(200)는 터치스크린으로 구현될 수 있다. 이를 도 4 및 도 5a, 도 5b를 참조하여 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드(200)는 터치 신호를 발생시키는 입력부인 터치 패널(211)과, 영상을 표시하는 표시부인 디스플레이 패널(212)이 적층 형성된 입출력부(210)를 포함한다.

디스플레이 패널(212)은 복수의 입력 영역을 표시하고, 터치 패널(211)은 적어도 하나의 입력 영역에 터치된 터치 신호를 출력한다.

여기서 복수의 입력 영역은, 조향 영역과 속도 영역을 포함하고, 좀 더 구체적으로 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역(210a)과, 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역(210b)과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역(210c)과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역(210d)을 포함한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드의 입출력부(210)는 복수의 영역을 표시하고, 제1조향 영역(210a)이나 제2조향 영역(210b) 중 어느 하나의 영역이 터치되면 터치된 위치에서의 터치 신호를 출력한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드의 입출력부(210)는 복수의 영역을 표시하고, 가속 영역(210c)이나 감속 영역(210d) 중 어느 하나의 영역이 터치되면 터치된 위치에서의 터치 신호를 출력한다.

이러한 컨트롤 패드의 입출력부의 복수 영역은, 주변의 상황 정보에 기초하여 형상이 변경될 수 있다.

여기서 형상은, 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 예의 컨트롤 패드의 제어 구성을 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 컨트롤 패드(200)의 제어 구성도로, 컨트롤 패드(200)는 입출력부(210), 제2통신부(220), 제2제어부(230) 및 제2저장부(240)를 포함한다.

차량에 마련된 통신부, 제어부 및 저장부와의 구별을 위해, 컨트롤 패드(200)에 마련된 통신부, 제어부, 저장부에 '제2'를 기재하도록 한다.

입출력부(210)는 복수의 주행 명령을 입력받기 위한 입력 영역을 표시하고, 입력 영역을 통해 입력된 주행 명령의 신호를 제2제어부(230)에 전송한다.

입출력부(210)는 제2제어부(230)에 명령에 기초하여 복수의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시한다.

제2통신부(220)는 제1제어부(160)로부터 주의 영역의 정보 및 입력 제한 정보를 수신하고 수신된 정보를 제2제어부(230)전송한다.

여기서 주의 영역의 정보는, 자 차량의 전방 주의 영역 정보와, 자 차량의 후방 주의 영역 정보와, 좌측 커브 주의 영역 정보 및 우측 커브 주의 영역 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.

입력 제한 정보는 좌측 이동 입력 제한 정보 및 우측 이동 입력 제한 정보, 가속 입력 제한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.

제2통신부(220)는 제2제어부(230)의 명령에 기초하여 입출력부(210)에 입력된 주행 명령을 제1제어부(160)에 전송한다.

여기서 제2통신부(220)는 정보를 제1제어부(160)에 직접 전송할 수도 있고, 제1통신부(190)를 통해 제1제어부(160)에 전송할 수도 있다.

제2제어부(230)는 수동 운전 모드 시 입출력부(210)를 이용하여 복수의 입력 영역을 표시하고, 주의 영역 정보가 수신되면 수신된 주의 영역 정보에 기초하여 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상이 변경되도록 제어한다.

좀 더 구체적으로 제2제어부(230)는 수신된 주의 영역 정보가 좌측 커브 주의 영역 정보이면 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 수신된 주의 영역 정보가 우측 커브 주의 영역 정보이면 제2조향 영역의 형상을 변경하며, 수신된 주의 영역 정보가 전방 주의 영역 정보이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 수신된 주의 영역 정보가 후방 주의 영역 정보이면 감속 영역의 형상을 변경한다.

제2제어부(230)는 수동 운전 모드 시 입력 제한 정보가 수신되면 수신된 입력 제한 정보에 기초하여 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상이 변경되도록 제어한다.

좀 더 구체적으로 제2제어부(230)는 수신된 입력 제한 정보가 좌측 이동 입력 제한 정보이면 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 수신된 입력 제한 정보가 우측 이동 입력 제한 정보이면 제2조향 영역의 형상을 변경하며, 수신된 입력 제한 정보가 가속 입력 제한 정보이면 가속 영역의 형상을 변경한다.

제2제어부(230)는 수동 운전 모드 시 주의 영역이 아니면 복수 입력 영역의 형상이 복원되도록 제어한다.

제2제어부(230)는 CPU 또는 MCU일 수 있고, 프로세서일 수 있다.

제2저장부(240)는 변경될 입력 영역의 형상의 정보를 저장한다.

아울러 변경될 형상의 정보는 사용자에 의해 선택되어 설정될 수 있다.

제2저장부(240)는 S램(S-RAM), D랩(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

다른 예의, 컨트롤 패드를 설명한다. 이 또한 도 6을 참조하여 설명한다.

다른 예의 컨트롤 패드(200)는 입출력부(210), 제2통신부(220), 제2제어부(230) 및 제2저장부(240)를 포함한다.

차량에 마련된 통신부, 제어부 및 저장부와의 구별을 위해, 컨트롤 패드(200)에 마련된 통신부, 제어부, 저장부에 '제2'를 기재하도록 한다.

입출력부(210)는 복수의 주행 명령을 입력받기 위한 입력 영역을 표시하고, 입력 영역을 통해 입력된 조향 명령 및 속도 명령 등의 주행 명령의 신호를 제2제어부(230)에 전송한다.

입출력부(210)는 제2제어부(230)에 명령에 기초하여 복수의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시한다.

여기서 형상은, 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제2통신부(220)는 제1제어부(160)로부터 장애물의 정보와 차선 정보를 수신하고 수신된 정보를 제2제어부(230)전송한다.

제2통신부(220)는 제2제어부(230)의 명령에 기초하여 입출력부(210)에 입력된 주행 명령을 제1제어부(160)에 전송한다.

여기서 제2통신부(220)는 정보를 제1제어부(160)에 직접 전송할 수도 있고, 제1통신부(190)를 통해 제1제어부(160)에 전송할 수도 있다.

제2통신부(220)는 차량의 속도를 수신하는 것도 가능하다.

제2제어부(230)는 수동 운전 모드 시 입출력부(210)를 이용하여 복수의 입력 영역이 표시되도록 제어하고, 수신된 장애물의 정보와 차선 정보에 기초하여 주행 차로의 주변이 주의 영역인지 판단한다.

여기서 장애물의 정보는, 장애물의 위치 정보 및 형상 정보를 포함할 수 있다.

그리고 장애물의 위치 정보는 장애물의 거리 정보와 방향 정보를 포함할 수 있다.

제2제어부(230)는 차선 정보와 장애물과의 거리 정보에 기초하여 자 차량의 전후좌우 주변이 주의 영역인지 판단한다.

여기서 주의 영역인지 판단하는 것은, 자 차량과 전후좌우의 타 차량과의 거리가 기준 거리 이하인지를 판단하는 것을 포함한다.

제2제어부(230)는 차선 정보에 기초하여 주행 차로가 커브인지 판단하고 커브라고 판단되면 커브의 곡률을 확인하고 확인된 곡률이 기준 곡률 이상이면 주의 영역이라고 판단한다.

제2제어부(230)는 주의 영역이라고 판단되면 주의 영역 정보에 기초하여 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상이 변경되도록 제어한다.

여기서 주의 영역의 정보는, 자 차량의 전방 주의 영역 정보와, 자 차량의 후방 주의 영역 정보와, 좌측 커브 주의 영역 정보 및 우측 커브 주의 영역 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.

좀 더 구체적으로 제2제어부(230)는 수신된 주의 영역 정보가 좌측 커브 주의 영역 정보이면 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 수신된 주의 영역 정보가 우측 커브 주의 영역 정보이면 제2조향 영역의 형상을 변경하며, 수신된 주의 영역 정보가 전방 주의 영역 정보이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 수신된 주의 영역 정보가 후방 주의 영역 정보이면 감속 영역의 형상을 변경한다.

제2제어부(230)는 차선 정보와 장애물의 위치 정보에 기초하여 자 차량의 주행 차로를 기준으로 좌측 또는 우측으로의 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 좌측 또는 우측 차로로 차선 변경이 불가능하다고 판단하고 입력 제한 정보를 생성한다.

제2제어부(230)는 입력 제한 정보에 기초하여 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상이 변경되도록 제어한다.

여기서 입력 제한 정보는, 컨트롤 패드(200)의 제1조향 영역 및 제2조향 영역 중 적어도 하나의 조향 영역의 입력이 제한되는 정보이다.

즉 제2제어부(230)는 수신된 입력 제한 정보가 좌측 이동 입력 제한 정보이면 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 수신된 입력 제한 정보가 우측 이동 입력 제한 정보이면 제2조향 영역의 형상을 변경하며, 수신된 입력 제한 정보가 가속 입력 제한 정보이면 가속 영역의 형상을 변경한다.

제2제어부(230)는 장애물의 크기와 위치를 식별하고 장애물의 위치 및 궤적을 계산하여 장애물이 자전거, 보행자, 표지판인지 구별하는 것도 가능하고 신호등의 색상을 인식하는 것도 가능하다.

제2제어부(230)는 수신된 차량의 속도를 확인하고, 주변의 상황 정보 중 영상 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하며, 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고, 제한 속도 위반이라고 판단되면 입력 제한 정보를 생성하고 입력 제한 정보에 기초하여 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 형상이 변경되도록 제어한다.

여기서 입력 제한 정보는, 컨트롤 패드(200)의 가속 영역의 입력이 제한되는 정보이다.

제2제어부(230)는 수동 운전 모드 시 주의 영역이 아니면 복수 입력 영역의 형상이 복원되도록 제어한다.

제2제어부(230)는 CPU 또는 MCU일 수 있고, 프로세서일 수 있다.

제2저장부(240)는 변경될 입력 영역의 형상 정보를 저장한다.

제2저장부(240)는 기준 곡률 및 기준 거리의 정보를 저장한다.

제2저장부(240)는 S램(S-RAM), D랩(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 차량에 마련된 컨트롤 패드의 제어 순서도이다.

컨트롤 패드는 차량의 시동이 온(301)되면 대기 전력을 공급받는다.

컨트롤 패드는 차량의 운전 모드를 확인하고 확인된 운전 모드가 수동 운전 모드인지 판단(302)한다.

컨트롤 패드는 차량의 운전 모드가 수동 운전 모드가 아니면 비활성 상태를 유지시킨다.

여기서 비활성화 상태는 컨트롤 패드의 입출력부가 비활성화된 상태를 포함한다.

이때 차량은 자동 운전을 수행한다.

좀 더 구체적으로 차량(1)은 거리 검출부(140)와 영상 검출부(150)를 활성화시킨다.

차량(1)은 거리 검출부(140)를 동작시켜 자 차량의 주변, 즉 전방 및 좌우 측방을 스캔하고 영상 검출부(150)를 이용하여 주변을 촬영함으로써 영상 신호를 검출하고, 검출된 영상 신호로부터 영상 정보를 획득하며 스캔 정보 및 영상 정보에 기초하여 장애물의 정보 및 차선 정보를 획득한다.

차량(1)은 현재 위치 정보와 목적지 정보를 확인하고 차선의 정보와 장애물의 정보에 기초하여 현재 위치부터 목적지까지 자동 주행한다.

차량(1)은 시동 시 수동 운전 모드가 입력되었다고 판단되면 수동 운전 모드를 수행한다.

또한 차량(1)은 자동 운전 모드 수행 중 내부의 각종 장치의 고장 여부를 판단하고, 적어도 하나의 장치에 고장이 발생하여 안전 운전이 불가하다고 판단되면 운전 모드를 수동 운전 모드로 전환한다.

이때 차량은 사용자에게 운전 모드가 수동 운전 모드로 전환되었음을 알려준다.

컨트롤 패드는 차량의 운전 모드가 수동 운전 모드이면 사용자로부터 주행 명령을 입력받기 위해 입출력부(210)를 활성화(304)시킨다.

이때 컨트롤 패드(200)는 입출력부(210)를 통해 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역(210a)과, 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역(210b)과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역(210c)과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역(210d)을 표시하고, 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역이 사용자에 의해 터치되면 터치 신호를 발생시킨다.

컨트롤 패드는 터치된 위치를 확인하고, 확인된 위치와 대응하는 영역을 확인하고, 확인된 영역에 대응하는 주행 명령을 제1제어부에 전송한다.

이때 차량은 컨트롤 패드에 입력된 주행 명령에 기초하여 구동 장치를 구동시킴으로써 차량이 주행하도록 한다.

차량은 주행을 하면서 주변 상황 정보를 검출하고 검출된 주변 상황 정보를 컨트롤 패드(200)에 전송한다.

여기서 주변 상황 정보를 검출하는 것은, 자 차량의 주변의 상황 정보를 검출하는 것으로 거리 검출부(140)와 영상 검출부(150)를 이용하여 장애물을 검출하는 것을 포함한다.

또한 주변 상황 정보를 검출하는 것은, 영상 검출부에서 검출된 영상 정보에 기초하여 차선을 검출하는 것을 포함한다.

이때 컨트롤 패드는 주변 상황 정보를 수신(305)한다.

컨트롤 패드는 장애물의 정보와 차선의 정보에 기초하여 입출력부의 입력 영역의 형상 변경 조건인지 판단(306)한다.

여기서 컨트롤 패드의 입력 영역의 형상 변경 조건인지를 판단하는 것은, 주변의 전후좌우의 영역이 주의 영역인지 판단하는 것을 포함하고, 입력 제한 조건인지를 판단하는 것을 포함한다.

컨트롤 패드(200)는 수신된 정보를 확인하고 확인된 정보가 입력 영역의 형상 변경 조건이 아니라고 판단되면 입출력부의 입력 영역의 형상을 유지(307)시키고 확인된 정보가 입력 영역의 형상 변경 조건이라고 판단되면 입력 영역의 형상을 변경(308)하되 주의 영역에 대응하는 입력 영역의 형상을 변경한다.

아울러 컨트롤 패드(200)는 차량의 제1제어부로부터 각 입력 영역의 형상 변경 정보를 직접 전송받는 것도 가능하다.

컨트롤 패드의 입출력부의 입력 영역의 형상을 변경하는 구성에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 8a, 도8b, 도8c, 도9a, 도9b, 도9c를 참조하여 설명한다.

도 8a, 도8b, 도8c는 조향 영역의 형상을 변경하는 예이다.

컨트롤 패드(200)는 차선 정보에 기초하여 주행 차로가 좌측 커브인지, 우측 커브인지 판단하고 주행 차로가 좌측 커브 및 우측 커브가 교대로 존재한다고 판단되면 좌측 커브와 우측 커브의 곡률을 확인하고 확인된 좌측 커브의 곡률과 우측 커브의 곡률이 모두 기준 곡률 이상이면 좌우측 영역이 모두 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 8a에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 제1조향 영역(210a)과 제2조항 영역(210b)의 형상을 변경하되 제1, 2조향 영역의 크기를 감소시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 제1조향 영역(210a)과 제2조항 영역(210b) 중 B1 영역이 아닌B2영역을 통해 제1, 2조향 명령을 입력받을 수 있다.

컨트롤 패드(200)는 차선 정보에 기초하여 주행 차로가 좌측 커브인지, 우측 커브인지 판단하고 주행 차로가 우측 커브라고 판단되면 우측 커브의 곡률을 확인하고 확인된 곡률이 기준 곡률 이상이면 우측 영역이 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 8b에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 제1조향 영역(210a)의 형상을 유지시키고, 제2조항 영역(210b)의 형상을 변경하되 제 2조향 영역의 크기만을 감소시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 제1조향 영역(210a)의 B 영역을 통해 제1조향 명령을 입력받을 수 있고, 제2조항 영역(210b) 중 B1 영역이 아닌 B2영역을 통해 제2조향 명령을 입력받을 수 있다.

컨트롤 패드(200)는 차선 정보에 기초하여 주행 차로가 좌측 커브인지, 우측 커브인지 판단하고 주행 차로가 좌측 커브라고 판단되면 좌측 커브의 곡률을 확인하고 확인된 곡률이 기준 곡률 이상이면 좌측 영역이 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 8c에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 제1조향 영역(210a)의 형상을 변경하되 영역의 크기를 감소시키고, 제2조항 영역(210b)의 형상을 유지시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 제1조향 영역(210a)의 B1 영역이 아닌 B2영역을 통해 제1조향 명령을 입력받을 수 있고, 제2조항 영역(210b)의B영역을 통해 제2조향 명령을 입력받을 수 있다.

아울러 컨트롤 패드(200)는 차선 정보와 장애물의 위치 정보에 기초하여 자 차량의 주행 차로를 기준으로 좌측 또는 우측으로의 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 좌측 또는 우측 차로로 차선 변경이 불가능하다고 판단되면 제1조향 영역 및 제2조향 영역을 비활성화시키는 것도 가능하고, 또는 도 8a와 같이 영역의 크기를 감소시켜 표시하는 것도 가능하다.

이를 통해 사용자가 주의 영역을 용이하게 인식하도록 할 수 있다.

도 9a, 도9b, 도9c는 속도 영역의 형상을 변경하는 예이다.

컨트롤 패드(200)는 전후좌우 장애물의 위치 정보에 기초하여 속도 영역의 형상을 변경한다.

컨트롤 패드(200)는 전후방의 타 차량의 거리 정보와 기준 거리 정보를 각각 비교하고 전방의 차량과의 거리가 기준 거리 이하이고 후방의 차량과의 거리가 기준 거리 이하라고 판단되면, 즉 정체 구간이라고 판단되면 전방 영역 및 후방 영역이 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 9a에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 가속 영역(210c)과 감속 영역(210d)의 형상의 크기를 감소시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 가속 영역(210c)의 A1 영역이 아닌 A2영역을 통해 가속 명령을 입력받을 수 있고, 감속 영역(210d)의A1영역이 아닌 A2영역을 통해 감속 명령을 입력받을 수 있다.

컨트롤 패드(200)는 후방에 위치한 차량의 거리 정보와 기준 거리 정보를 비교하고 후방의 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 후방 영역이 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 9b에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 가속 영역(210c)의 형상의 크기를 유지시키고 감속 영역(210d)의 형상의 크기를 감소시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 가속 영역(210c)의 A3영역을 통해 가속 명령을 입력받을 수 있고, 감속 영역(210d)의A1영역이 아닌 A2영역을 통해 감속 명령을 입력받을 수 있다.

컨트롤 패드(200)는 전방에 위치한 차량의 거리 정보와 기준 거리 정보를 비교하고 전방의 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 전방 영역이 주의 영역이라고 판단한다.

이때 도 9c에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드는 가속 영역(210c)의 형상의 크기를 감소시키고 감속 영역(210d)의 형상의 크기를 유지시킨다.

이에 따라 컨트롤 패널은 가속 영역(210c)의 A1영역이 아닌 A2영역을 통해 가속 명령을 입력받을 수 있고, 감속 영역(210d)의 A3영역을 통해 감속 명령을 입력받을 수 있다.

아울러 컨트롤 패드는 제한 속도 위반이라고 판단되면 가속 영역을 비활성화시키는 것도 가능하고, 도 9c에 도시된 바와 같이 가속 영역의 형상의 크기를 감소시키는 것도 가능하다.

이를 통해 사용자가 주행 중 주의 영역을 용이하게 인식하도록 할 수 있다.

도 10은 컨트롤 패널의 입출력부의 입력 영역의 형상을 변경하는 다른 예로, 입력 영역의 형상의 크기를 감소시키되 크기가 감소된 영역에 테두리(B3)를 표시하여 크기가 감소된 영역이 부각되도록 하는 것도 가능하다.

즉 컨트롤 패널은 우측 커브 주의 영역이면 제2조향 영역(210b)의 형상을 변경하되 크기를 감소시키고 테두리(B3)를 표시할 수 있다.

도 11은 컨트롤 패널의 입출력부의 입력 영역의 형상을 변경하는 또 다른 예로, 입력 영역의 색상을 변경하는 것도 가능하다.

즉 컨트롤 패널은 우측 커브 주의 영역이면 제2조향 영역(210b) 중 비활성화 영역(B1)의 색상을 기본 색상의 채도보다 낮은 색상으로 변경하고, 활성화된 영역인 크기가 감소된 영역(B4)의 색상은 기본 색상의 채도보다 높은 색상으로 변경함으로써 사용자가 주의 영역을 용이하게 인식하도록 한다.

여기서 기본 색상은 형상이 변경되지 않았을 때의 제2조향 영역이 갖는 색상이다.

아울러 크기가 변경된 영역의 광을 일정시간 간격으로 점멸 표시하는 것도 가능하다.

도 12a 및 도 12b는 또 다른 실시 예에 따른 컨트롤 패널의 예시도이다.

또 다른 실시 예와 같이 컨트롤 패드(200)는 물리적인 버튼으로 구현하는 것도 가능하다.

도 12a에 도시된 바와 같이, 컨트롤 패드(200)는 제1방향으로의 주행 명령을 입력받는 제1조향 버튼(251)과, 제1방향과 다른 제2방향으로의 주행 명령을 입력받는 제2조향 버튼(252)과, 주행 속도의 증가 명령을 입력받는 가속 버튼(253)과, 주행 속도의 감소 명령을 입력받는 감속 버튼(254)를 포함한다.

도 12b에 도시된 바와 같이 컨트롤 패드의 입출력부의 복수 버튼은, 주변의 상황 정보에 기초하여 형상이 변경될 수 있다.

여기서 형상은, 점등, 점멸 및 색상 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

컨트롤 패드(200)는 제1제어부(160)로부터 주의 영역의 정보 및 입력 제한 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여 주행 정보를 입력받기 위한 입출력부의 입력 영역의 형상을 변경한다.

아울러 컨트롤 패드(200)는 제1제어부(160)로부터 차선의 정보와 장애물의 위치 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 주행 정보를 입력받기 위한 입출력부의 입력 영역의 형상을 변경하는 것도 가능하다.

1: 차량 2: 제1차량
130: 단말기 140: 거리 검출부
150: 영상 검출부128: 조작부
160: 제어부(ECU)

Claims (24)

1. 차선의 정보와 장애물의 정보를 수신하는 통신부;
   복수의 입력 영역을 표시하고, 상기 복수의 입력 영역을 통해 주행 명령을 입력받는 입출력부; 및
   상기 차선의 정보와 장애물의 정보에 기초하여 주변 차량과의 거리 및 주행 차로의 곡률을 판단하고, 상기 판단된 곡률과 주변 차량과의 거리에 기초하여 상기 주행 차로의 주변이 주의 영역인지 판단하고 상기 주행 차로의 주변이 주의 영역이라고 판단되면 상기 복수의 입력 영역의 형상을 변경하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 변경하는 것을 포함하는 컨트롤 패드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 입력 영역은,
   제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향 영역과, 주행 속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함하는 컨트롤 패드.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
   적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 상기 적어도 하나의 주의 영역에 대응하는 입력 영역의 크기를 변경하는 것을 포함하는 컨트롤 패드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
   적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 상기 적어도 하나의 주의 영역에 대응하는 입력 영역의 색상 또는 모양을 변경하는 것을 포함하는 컨트롤 패드.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
   운전 모드가 수동 운전 모드이면 상기 입출력부가 활성화되도록 제어하는 컨트롤 패드.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 입출력부는,
   디스플레이 패널과 터치 패널을 포함하는 컨트롤 패드.
8. 주변의 상황 정보를 검출하는 검출부;
   상기 검출된 주변의 상황 정보에 기초하여 차선 정보와 장애물의 정보를 획득하고 상기 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 주변 차량과의 거리 및 주행 차로의 곡률을 판단하고, 상기 판단된 곡률과 주변 차량과의 거리에 기초하여 상기 주행 차로의 주변이 주의 영역인지 판단하는 제어부;
   주행 명령을 입력받기 위한 복수의 입력 영역을 표시하되, 상기 주행 차로의 주변이 주의 영역이라고 판단되면 상기 복수의 입력 영역의 형상을 변경하여 출력하는 컨트롤 패드를 포함하고,
   상기 컨트롤 패드는, 상기 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 변경하는 것을 포함하는 차량.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 검출부는,
   주변의 영상을 검출하는 영상 검출부; 및
   주변의 장애물과의 거리를 검출하는 거리 검출부;를 더 포함하는 차량.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 장애물과의 거리에 기초하여 선행차량 및 후행 차량 중 적어도 하나의 차량과의 거리를 확인하고, 상기 차선 정보에 기초하여 주행 차로의 곡률을 확인하는 것을 포함하는 차량.
11. 삭제
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 입력 영역은, 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함하고,
    상기 컨트롤 패드는, 상기 제1방향의 커브 주의 시 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 상기 제2방향의 커브 주의 시 제2조향 영역의 형상을 변경하고, 선행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 후행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 감속 영역의 형상을 변경하는 것을 포함하는 차량.
13. 삭제
14. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    고장 상태이면 운전 모드를 수동 운전 모드로 전환하고, 상기 컨트롤 패드의 동작을 활성화시키는 것을 포함하는 차량.
15. 제 8 항에 있어서,
    수동 운전 모드를 입력받는 조작부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 수동 운전 모드가 입력되면 컨트롤 패드의 동작을 활성화시키는 것을 포함하는 차량.
16. 제 8 항에 있어서, 상기 컨트롤 패드는,
    디스플레이 패널과 터치 패널을 포함하는 차량.
17. 제 8 항에 있어서,
    현재 위치를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 운전 모드가 자동 운전 모드이면 상기 현재 위치와, 차선 정보와, 장애물의 정보에 기초하여 자동 주행을 제어하는 것을 더 포함하는 차량.
18. 제 8 항에 있어서, 상기 컨트롤 패드는,
    상기 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 차선 변경 가능 여부를 확인하고, 상기 확인된 차선 변경 가능 여부에 기초하여 상기 입력 영역의 조향 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함하는 차량.
19. 제 8 항에 있어서, 상기 컨트롤 패드는,
    상기 주변의 상황 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하고, 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고, 상기 제한 속도 위반 시 상기 입력 영역의 가속 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함하는 차량.
20. 차량에 마련된 컨트롤 패드의 제어 방법에 있어서,
    수동 운전 모드이면 상기 컨트롤 패드를 활성화시켜 주행 명령을 입력받기 위한 복수의 입력 영역을 표시하고,
    검출부에서 검출된 주변의 상황 정보에 기초하여 차선 정보와 장애물의 정보를 획득하고,
    상기 장애물의 정보에 기초하여 선행차량 및 후행 차량 중 적어도 하나의 차량과의 거리를 확인하고,
    상기 차선 정보에 기초하여 주행 차로의 곡률을 확인하고,
    상기 적어도 하나의 차량과의 거리와 상기 주행 차로의 곡률에 기초하여 상기 주행 차로의 주변 영역이 주의 영역인지 판단하고,
    상기 주행 차로의 주변 영역 중 적어도 하나의 영역이 주의 영역이면 상기 복수의 입력 영역 중 적어도 하나의 입력 영역의 크기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 변경하여 표시하는 컨트롤 패드의 제어 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 입력 영역은, 제1방향으로 주행하도록 하는 제1조향 영역과, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 주행하도록 하는 제2조향영역과, 주행속도를 증가시키기 위한 가속 영역과, 주행 속도를 감소시키기 위한 감속 영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 입력 영역의 형상을 변경하여 표시하는 것은, 상기 제1방향의 커브 주의 시 제1조향 영역의 형상을 변경하고, 상기 제2방향의 커브 주의 시 제2조향 영역의 형상을 변경하고, 선행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 가속 영역의 형상을 변경하고, 후행 차량과의 거리가 기준 거리 이하이면 감속 영역의 형상을 변경하는 것을 포함하는 컨트롤 패드의 제어 방법.
22. 삭제
23. 제 20 항에 있어서,
    상기 차선 정보와 장애물의 정보에 기초하여 차선 변경 가능 여부를 확인하고,
    상기 확인된 차선 변경 가능 여부에 기초하여 상기 입력 영역의 주행 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함하는 컨트롤 패드의 제어 방법.
24. 제 20 항에 있어서,
    상기 주변의 상황 정보에 기초하여 제한 속도를 확인하고,
    상기 확인된 제한 속도와 차량의 속도에 기초하여 제한 속도 위반 여부를 판단하고,
    상기 제한 속도 위반 시 상기 입력 영역의 가속 명령의 입력을 제한하는 것을 더 포함하는 컨트롤 패드의 제어 방법.

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