KR102035341B1 - 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 차량의 운전석과 보조석에 각각 탑승한 운전석 탑승자와 보조석 탑승자 중 누구나 운전을 할 수 있도록 함과 아울러 자율 주행 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하여 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 안전하게 이양될 수 있도록 한 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템을 제공한다.

Description

자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템{Handle switching system of autonomous vehicle}

본 발명은 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율 주행차 및 전기차를 기반으로 운행되는 차량의 운전석과 보조석에 각각 탑승한 운전석 탑승자와 보조석 탑승자 중 누구나 운전을 할 수 있도록 하여 사고 활률을 줄이고, 자율 주행 동안 운전석에 탑승한 운전석 탑승자 혹은 보조석에 탑승한 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하여 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 안전하게 이양될 수 있도록 한 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템에 관한 것이다.

최근, 차량에는 운전자 및 탑승자 보호, 운행 보조와 승차감 향상을 위한 다양한 시스템이 탑재되어 있고, 운전자 편의를 위한 여러 가지의 차량 운전 보조 시스템(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)이 적용되고 있다.

차량 운전 보조 시스템은 차량 주행 시 운전자를 보조해주는 시스템으로서, 운전자가 미처 파악하지 못한 위험 요소로 판단되는 앞차와의 충돌이나 졸음 등으로 인한 차선 이탈, 전방 보행자 충돌 등을 운전자에게 경고해주는 시스템을 말한다.

이외에도 차량에는 주행 시 운전자를 보조하기 위한 다양한 시스템이 도입되고 있다.

운전자 편의를 위한 여러 시스템 중 자율 주행 제어 시스템은 카메라를 이용하여 차선을 인식하고 자동 조향을 수행하는 시스템이다.

차량 운전 보조 시스템(ADAS) 중 영상센서를 통해 자동 조향을 수행하는 기술은 매우 큰 비중을 차지하고 있으며, 그 중에서도 영상센서를 응용한 차선 인식 관련 기술(LDWS: Lane Departure Warning System, LKAS: Lane Keeping Assist System, LGS: Lane Guide System) 등은 차량에 장착된 카메라 응용 기술의 근간이 되는 분야이다.

경로 탐색 및 주행 동작에 대한 운전자의 행동 특성을 반영하는 차량의 자율 주행 제어에 관한 기술은 공개특허 제2012-0022305호 등에 개시되어 있다.

차량 자율 주행 제어 시스템이 탑재된 차량, 즉 자율 주행 차량(자율 주행이 가능한 차량)에서는 차량이 스스로 도로 환경을 인식하고 주행 상황을 판단하여, 현재 위치에서 계획된 주행 경로를 따라 목표 위치까지 이동하도록 조향 장치를 포함한 차량 내 장치를 제어함으로써, 주어진 목적지까지 운전자 조작 없이도 차량이 자동으로 주행할 수 있도록 되어 있다.

종래 기술에 따른 자율 주행 제어 시스템은 영상센서, 즉 카메라의 이미지 프로세싱을 기반으로 차선 폭, 차량의 횡 방향 위치, 양측 차선까지의 거리, 차선 형태 및 도로의 곡률반경 등을 측정하고, 이와 같이 얻어진 차량의 위치와 도로의 정보를 이용하여 차량의 주행궤적을 추정한 뒤, 조향 장치를 작동하여 차량이 차선을 유지 또는 변경할 수 있도록 제어한다.

공지의 자율주행 제어 시스템에서는 주행해야 할 경로의 경유점(way point)을 위성항법장치(Global Positioning System, GPS)로 측량하여 경로를 생성하고, 그 생성한 전역경로(global path)를 따라 차량이 이동하도록 제어한다.

이때, 경로 생성은 최적 경로, 무료도로, 최소시간, 초보자 경로, 고속도로 우선, 최단거리, 일반도로 우선, 실시간 교통 정보 반영 등의 패턴으로 생성될 수 있다.

한편, 종래의 자율주행 차량에서는 운전자가 조작하는 스티어링휠의 움직임을 차량 쉬프트의 움직임으로 확인하고 있다.

이 경우, 자율 주행 시 상시 동작하는 차량 쉬프트의 움직임 때문에 운전자의 주행 의지 및 주행 준비를 알 수 없는 단점이 있어 추가적인 장치가 적용될 필요가 있다.

또한, 종래에는 자율 주행에서 운전자 주행 모드로의 변경 시 운전자 만이 운전을 할 수 있을 뿐, 보조석 탑승자는 전혀 운전에 개입할 수 없었다.

따라서, 운전자 주행 모드로 변경 시 보조석 탑승자는 전혀 운전할 수 없으며, 운전자의 피로도 증가로 인해 보조석 탑승자와 바꿔서 운전을 하고자 하는 경우에는 운전자와 보조자가 서로 자리를 바꿔 앉기 위해, 부득이 차량을 갓길 등에 임시 정차하여야 되므로, 사고의 위험성을 내제되어 있는 단점이 있다.

국내 특허 공개번호 제2012-0022305호, 자율 주행 차량.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 운전석과 보조석에 각각 탑승한 운전석 탑승자와 보조석 탑승자 중 누구나 운전을 할 수 있도록 함과 아울러 자율 주행 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하여 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 안전하게 이양될 수 있도록 한 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템은, 자율 주행차 및 전기차를 기반으로 운행되는 차량의 운전석과 보조석의 사이 전방 중앙에 구비되는 계기판; 상기 계기판을 확인하면서 차량의 운전석에 탑승한 운전석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록, 전동식 파워 스티어링 휠(EPS, Electrically Power Steering / MDPS, Motor Driven Power Steering)을 통한 전자식으로, 차량의 운전석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제1 핸들과, 차량의 가속을 제어하는 제1 엑셀레이터와, 차량의 정지를 제어하는 제1 브레이크로 이루어지는 운전석 조작부; 상기 운전석 조작부에 의한 운전석 탑승자가 운전하지 않을 경우 상기 계기판을 확인하면서 차량의 보조석에 탑승한 보조석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록, 차량의 보조석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제2 핸들과, 차량의 가속을 제어하는 제2 엑셀레이터와, 차량의 정지를 제어하는 제2 브레이크로 이루어지는 보조석 조작부; 상기 운전석 조작부와 보조석 조작부에 의한 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 조작을 검출하는 검출부; 상기 검출부에서 출력되는 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 출력되는 판단 결과 신호에 따라 운전석 탑승자 주행 모드와 보조석 탑승자 주행 모드 및 자율 주행 모드 중 어느 한 모드로의 모드 전환을 수행하거나 현재의 모드를 유지하는 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 검출부는 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 조작을 검출할 수 있도록 제1 핸들에 구비되는 제1 센서와, 제2 핸들에 구비되는 제2 센서로 이루어지되, 상기 제1 센서와 제2 센서는 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 손 접촉이나 손을 통해 가해지는 압력을 감지하는 것이 바람직하다.

상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 전환된 현재의 모드 상태를 표시하여 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 알려주도록 작동하는 표시부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 전환이 이루어지는 상태 및 전환된 모드 상태를 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 경고하여 알려주도록 작동하는 경고부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 판단부에서의 운전 개입 여부 판단 결과를 기록 및 저장하는 주행기록부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템에 의하면, 운전석 탑승자와 보조석 탑승자 중 누구나 운전을 할 수 있도록 함에 의해 사고 위험을 줄일 수 있는 효과가 있고, 자율 주행 모드로 주행하는 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명이 운전을 원할 때 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 안전하게 이양될 수 있으며, 더불어 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에 의한 수동 주행 모드로 주행하는 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 상태가 해제될 경우 자동으로 자율 주행 모드로의 전환이 이루어지도록 하여 차량 제어권이 쉽게 차량으로 넘어갈 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 자율 주행이 활성화 된다면, 좌우 핸들을 전환하여 운전할 수 있게 함으로서 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 즉, 좌우 핸들의 전환 필요성으로, 운전자는 신체의 움직임을 통한 운전 노동에서 단순히 만일에 대비한 일시적 운적 역할(만일에 대비한 정신적 노동)이 주어지게 됨에 따라 보조 운전자는 친구, 와이프 등 정상적인 운전 기량이 우수한 동반자뿐만 아니라 운전 능력이 다소 미비한 사람에게까지(여성 또는 초보자 등) 지정되어 현재보다 보조 운전자에게 상대적으로 좀 더 많은 횟수의 의존(운전 책임 이양)하게 될 것이므로, 좌우 핸들의 전환의 소요는 많아지게 될 것이며, 매우 편리하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템이 구성이 차량 내부에 설치됨을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템에 구비되는 좌우측 핸들(제1 핸들 및 제2 핸들)에 의해 조향되는 구성의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 자율 주행 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명의 운전 개입 여부를 판단하여 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명에서 안전하게 이양될 수 있도록 하는 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템은 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명의 운전 개입 여부를 판단하여, 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명에 의한 수동 운전 모드인 수동 주행 모드와, 차량의 자동 운전이 이루어지는 자율 주행 모드 간에 모드 전환이 이루어지도록 하는 제어를 수행하게 된다.

먼저, 본 발명의 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템이 구성이 차량 내부에 설치됨을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은 자율 주행차 및 전기차를 기반으로 운행되는 차량의 운전석과 보조석의 사이 전방 중앙에 계기판(110)이 구비된다.

상기 계기판(110)이 차량의 전방 중앙에 구비됨에 의해 운전석에 탑승한 사람과 보조석에 탑승한 사람이 모두 용이하게 계기판(110)을 볼 수 있음으로, 운전석 혹은 보조석 어디에서 운전을 하여도 계기판(110)의 확인이 용이하다.

또한, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은 운전석 조작부(120)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 운전석 조작부(120)는 계기판(110)을 확인하면서 차량의 운전석에 탑승한 운전석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 운전석 조작부(120)는 전동식 파워 스티어링 휠(EPS, Electrically Power Steering / MDPS, Motor Driven Power Steering)을 통한 전자식으로, 차량의 운전석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제1 핸들(122)과, 차량의 가속을 제어하는 제1 엑셀레이터(124)와, 차량의 정지를 제어하는 제1 브레이크(126)로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1 핸들(122)과 제1 엑셀레이터(124) 및 제1 브레이크(126)는 통상의 차량에 구비되는 핸들과 엑셀레이터 및 브레이크의 구성과 동일하게 구비될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은 보조석 조작부(130)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 보조석 조작부(130)는 운전석 조작부(120)에 의한 운전석 탑승자가 운전하지 않을 경우 상기 계기판(110)을 확인하면서 차량의 보조석에 탑승한 보조석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 보조석 조작부(130)는 차량의 보조석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제2 핸들(132)과, 차량의 가속을 제어하는 제2 엑셀레이터(134)와, 차량의 정지를 제어하는 제2 브레이크(136)로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 제2 핸들(132)은 전동식 파워 스티어링 휠(EPS, Electrically Power Steering / MDPS, Motor Driven Power Steering)을 통한 전자식으로 제어하도록 구비된다.

이와 같은 운전석 조작부(120)와 보조석 조작부(130)부에 각각 구비되는 제1 핸들(122)과 제2 핸들(132)에 의해 조향되는 구성의 일 예로서, 도 2 내지 도 3표시와 같은 방식으로 기계식 좌우 핸들의 구성도 가능하다. 그러나 본 발명은 이를 한정하는 것은 아니며, 좌우 핸들에 의해 조향되는 장치는 다양한 설계가 가능함은 주지된 사실이다.

또한, 상기 보조석 조작부(130)에 구비되는 제2 핸들(132)은 상기 운전석 조작부(120)에 구비되는 제1 핸들(122) 보다 샤프한 모양으로 제작하여 필요시에만 돌출되는 매립형으로 구성할 수 있다. 여기에서, 핸들을 매립형으로 구성하여 돌출되게 하는 구성은 현 자율주행자량에 적용되어 있는 통상의 구성이다.

한편, 보조석에는 상기 제2 브레이크(136) 만이 구비될 수 있으며, 제2 엑셀레이터(134)는 손으로 조작하는 버튼으로 대신할 수 있다. 이 경우 보조석에 패달 수를 최소화할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 보조석에 구비되는 제2 브레이크(136)와 제2 엑셀레이터(134)는 모두 패달 대신에 손으로 조작하는 버튼으로 대신할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은, 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 조작을 검출하는 검출부(140)와, 상기 검출부(140)에서 출력되는 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하는 판단부(150)와, 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 판단 결과를 기록 및 저장하는 주행기록부(176)와, 상기 판단부(150)에서 출력되는 판단 결과 신호에 따라 수동 주행 모드 및 자율 주행 모드 중 어느 한 모드로의 모드 전환을 수행하거나 현재의 모드를 유지하는 제어부(160)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은 제어부(160)가 출력하는 제어신호에 따라 전환된 현재의 모드 상태를 표시하여 알려주도록 작동하는 표시부(display)(172)를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 핸들 전환 시스템은 제어부(160)가 출력하는 제어신호에 따라 모드 전환이 이루어지는 상태 및 전환된 모드 상태를 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 경고하여 알려주도록 작동하는 경고부(174)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 상기 검출부(140)는 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 운전 개입을 위한 운전 조작을 하게 될 때 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 조작을 검출하는 구성부로서, 바람직한 실시예에서 제1 핸들(122)과 제2 핸들(132)에 구비되어 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 손 접촉이나 손을 통해 가해지는 압력 또는 힘을 검출하는 센싱수단이 될 수 있다.

이때, 상기 센싱수단은 제1 핸들(122)과 제2 핸들(132)의 원주방향으로 전 둘레를 따라서 배치되도록 설치될 수 있다. 즉, 상기 제1 핸들(122)에는 제1 센서(142)가 구비되고, 제2 핸들(132)에는 제2 센서(144)를 구비되도록 구성되거나,혹은 레버를 만들어 사용자가 선택하는 방안을 겸할 수 있다. 예컨데, 센싱수단의 오류(겨울철 등)가 발생되는 경우 치명적인 사고 발생을 내포하고 있음으로, 운전권 이양에 있어서 센싱수단(센서+압력 등)과 함께 선택 레버를 선택할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 센싱수단의 일 예로서 공지의 압력 센서 또는 힘 센서, 터치 센서가 될 수 있으며, 예를 들어 FSR(Force Sensing Resistors) 센서나 커패시터 타입의 압력 센서 또는 정전 용량 방식의 터치 센서가 사용될 수 있다.

FSR 센서는, 센서 표면에 힘을 증가시킬 때 감소하는 저항이 발생하는 중합체 필름(polymer film)으로서, 전도성 고무와 비교할 때 전기적 이력 현상이 거의 없고, 피에조 필름(piezo film)과 비교할 때 진동 및 열의 영향이 거의 없으면서 가격이 저렴한 장점이 있다.

이와 같은 센싱수단은 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 운전 조작을 위해 제1 핸들(122) 혹은 제2 핸들(132)에 손을 접촉하였을 때 손 접촉을 검출 함에 따른 전기적인 신호를 생성 및 출력하여 판단부(150)에 제공한다.

이와 같이 커패시터를 포함하는 커패시터 타입의 압력 센서나 FSR 센서와 같은 힘 센서를 적용할 경우, 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 장갑 등을 착용한 경우나 핸들에 핸들 커버가 설치된 경우라 하더라도, 운전 조작을 위해 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 핸들에 손을 올려놓거나, 손으로 핸들을 움켜쥐는 것을 검출할 수 있게 된다.

상기 판단부(150)는 검출부(140)와 함께 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 상시 모니터링하기 위한 구성부로서, 검출부(140)가 출력하는 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단한다.

예컨대, 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 제1 핸들(122)이나 제2 핸들(132)에 힘 또는 압력을 가하거나 손을 접촉시켰을 때, 상기 FSR 센서나 커패시터 타입의 압력 센서, 또는 정전 용량 방식의 터치 센서에서 출력되는 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 자신의 의지에 따라 운전 조작을 시작하는 상태, 즉 운전 개입 상태인 것으로 판단하게 된다. 한편, 운전 개입 상태의 판단은 센서와 함게 선택 레버에 의해 이루어질 수도 있다.

상기 판단부(150)는 판단 결과 신호, 즉 현재의 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 나타내는 신호를 제어부(160)에 송신하는데, 검출부(140)의 출력신호로부터 운전 개입 상태임을 판단한 경우 운전 개입 상태임을 나타내는 신호를 제어부(160)에 송신한다.

그러나, 현재 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 상태가 아님을 판단한 경우 운전 개입 해제 상태임을 나타내는 신호를 제어부(160)에 송신한다.

이에, 제어부(160)는 판단부(150)의 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 인지하여 현재의 주행 모드에서 필요한 경우 모드 전환을 수행하고, 이때 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에 의한 수동 주행 모드와 자율 주행 모드 중 어느 한 모드로의 전환이 이루어지도록 한다.

즉, 제어부(160)가 자율 주행 모드 동안 판단부(150)의 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입을 인지한 경우 자율 주행 모드를 해제(OFF)하여 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에 의한 통상적인 운전 조작에 의해 차량 주행이 이루어질 수 있도록 한다.

반면, 제어부(160)는 수동 주행 모드 동안 판단부(150)의 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 해제 상태(운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 운전 미개입 상태)를 인지한 경우 자율 주행 모드로 전환 및 진입(ON)하여 통상의 자율 주행 제어를 수행한다.

이러한 판단부(150)와 제어부(160)는 차량 CAN 네트워크를 통해 신호를 주고받을 수 있도록 연결되는 것이 바람직한데, 상기 제어부(160)는 차량 운전 보조 시스템의 전자제어유닛(ADAS controller)이 될 수 있다.

또한, 주행기록부(176)는 판단부(150)에서의 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부 판단 결과를 기록하여 판단 결과에 따라 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명에 의해 주행 모드로 주행하였는지 아니면 자율 주행 모드로 주행하였는지를 알 수 있도록 하기 위한 것으로, 차량 운행 동안의 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부 및 그로 인한 주행 모드의 전환, 전환된 주행 모드를 기록하는 일종의 블랙박스 역할을 하게 되고, 주행기록부(176)에 저장된 정보는 사고 시 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 조작 여부를 확실히 판단하는데 사용될 수 있다.

상기 표시부(172)는 전환된 현재의 모드 상태를 표시하여 알려주기 위한 것으로, 차량에 기 설치된 표시장치가 될 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이 차량의 전방에 구비되는 계기판(110)에 표시되거나, 혹은 차량의 전면유리에 각종 정보를 표시하는 헤드업 디스플레이가 될 수 있다.

상기 경고부(174)는 모드 전환이 이루어지는 상태 및 전환된 모드 상태를 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 경고하여 알려주기 위한 것으로, 차량에 별도 설치된 경고음 출력장치가 될 수 있으며, 음성이나 경고음을 출력하도록 된 차량 스피커가 될 수도 있다.

이러한 경고부(174)는 주운전석, 자율주행, 보조운전석 선택시 눈에 잘 띄게 표시될 수 있는 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보조운전가가 제어권을 가질 경우 차안에 타고 있는 사람 모두가 볼 수 있도록 차량 내부에 표시등을 만들어 불이 들어오게 하여 알려주는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 기본적으로 자율 주행 모드에서 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 제1 핸들(122) 혹은 제2 핸들(132)에 손을 올리거나, 혹은 선택 레버에 의해 수동 주행 모드로 전환된다. 이때, 운전자 탑승자 혹은 보조석 탑승자는 서로 합의하여 어느 한 명만이 운전을 하기 위해 핸들을 잡는 것이 바람직하다. 또한, 수동 주행 모드에서 운전을 하고 있는 운전자 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 핸들로부터 손을 뗄 경우 자율 주행 모드로 전환된다.

먼저, 자율 주행 차량에서 검출부(140)와 판단부(150)가 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 상시 모니터링 한다. 만약, 수동 주행 모드 상태에서 운전을 하고 있는 자(운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자)가 주행 중 핸들에서 갑자기 양 손을 떼었을 때에는 검출부(140)에 의해 운전 개입 조작이 검출되지 않고, 이에 판단부(150)는 운전 개입 상태가 아님을 판단하게 된다.

이때, 주행기록부(176)는 검출부(140)의 검출 결과 및 판단부(150)의 판단 결과를 기록하여 저장하고, 동시에 상기 판단부(150)는 제어부(160)에 판단 결과를 나타내는 신호, 즉 현재의 운전 개입 여부를 나타내는 신호를 출력한다.

또한, 운전을 하고 있는 자가 핸들로부터 양손을 뗀 상태, 즉 상기 판단부(150)가 운전 개입 상태가 아님을 판단하였으므로, 제어부(160)는 판단부(150)로부터 운전 개입 해제 상태(운전 미개입 상태)를 나타내는 신호를 수신하게 된다.

이때, 제어부(160)는 현재 차량이 자율 주행 모드로 주행 중인지를 체크하여, 자율 주행 모드가 아닐 시 자동으로 자율 주행 모드를 온(ON) 시키고, 표시부(172) 및 경고부(174)를 작동시켜 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 자율 주행 모드로의 전환 및 전환 상태를 알려준다. 만약, 자율 주행 모드인 경우 검출부(140)에 의해 운전 개입 조작이 검출되지 않는 한 자율 주행 모드의 온 상태를 유지한다.

한편, 자율 주행 모드 상태에서 운전을 하고 있는 자가 주행 중 핸들에 양손을 올릴 경우, 검출부(140)에 의해 핸들에 운전자의 손이 올라와 있는 것이 검출된다. 즉, 검출부(140)가 운전 개입 조작을 검출하고, 이에 판단부(150)가 운전 개입 상태임을 판단하게 된다.

이때, 주행기록부(176)는 검출부(140)의 검출 결과 및 판단부(150)의 판단 결과를 기록하고, 동시에 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자가 제1 핸들(122) 혹은 제2 핸들(132)에 양손을 울린 상태이므로, 제어부(160)는 판단부(150)로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 상태를 나타내는 신호를 수신하게 된다.

이에 따라 제어부(160)는 현재 차량이 자율 주행 모드로 주행 중인지를 체크하여, 자율 주행 모드일 경우 자동으로 자율 주행 모드를 오프(OFF) 시키고 수동 주행 모드로 전환한다.

또한, 표시부(172) 및 경고부(174)를 작동시켜 운전을 하고 있는 자에게 수동 주행 모드로의 전환 및 전환 상태를 알려준다. 만약, 자율 주행 모드가 아닌 수동 주행 모드일 경우, 검출부(140)에 의해 운전 개입 조작이 계속해서 검출되는 동안(운전 개입 상태 동안)에는 자율 주행 모드를 오프한 상태로 운전자 주행모드를 유지한다.

본 발명에 따르면, 자율 주행의 수준(레벨)을 고려하여 핸들의 전환이 이루어지게 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 레벨1 부터 레벨4까지의 단계를 부여하여 핸들의 전환이 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 레벨1은 자율 주행의 초기 수준으로 운전자가 거의 운전을 하는 단계이고, 레벨2와 레벨3은 다소 불완전한 상황(복잡한 주행이나 만일의 사태에 대비해야 되는 상황이 예상되는 경우)으로서, 좌우 핸들의 전환 시스템이 많이 필요한 단계이며, 레벨4는 완전 자율 주행으로 주,보조 운전자 할 것 없이 거의 핸들을 잡을 일이 없는 단계로 설정할 수 있다.

이로써 본 발명에 따르면, 자율 주행 모드로 주행하는 동안 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자 중 어느 한 명이 원할 때 차량 제어권이 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 안전하게 이양될 수 있고, 더불어 수동 주행 모드로 주행하는 동안 간단한 방법으로 자율 주행 모드를 동작시켜 차량 제어권을 차량으로 넘길 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 운전석 탑승자와 보조석 탑승자 중 어느 한 명이 운전할 수 있음으로 차량 사고 확률을 현저히 줄일 수 있다. 즉, 운전자의 피로도가 증감하여 운전에 어려움이 있는 경우 간단한 조작에 의해 보조석에서 운전자를 대신하여 운전할 수 있음으로, 운전에 대한 피로도를 줄여 차량 사고 확률을 현저히 줄일 수 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

110 - 계기판 120 - 운전석 조작부
130 - 보조석 조작부 140 - 검출부
150 - 판단부 160 - 제어부

Claims (5)

1. 자율 주행차 및 전기차를 기반으로 운행되는 차량의 운전석과 보조석의 사이 전방 중앙에 구비되는 계기판;
   상기 계기판을 확인하면서 차량의 운전석에 탑승한 운전석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록, 전동식 파워 스티어링 휠(EPS, Electrically Power Steering / MDPS, Motor Driven Power Steering)을 통한 전자식으로, 차량의 운전석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제1 핸들과, 차량의 가속을 제어하는 제1 엑셀레이터와, 차량의 정지를 제어하는 제1 브레이크로 이루어지는 운전석 조작부;
   상기 운전석 조작부에 의한 운전석 탑승자가 운전하지 않을 경우 상기 계기판을 확인하면서 차량의 보조석에 탑승한 보조석 탑승자가 차량을 운전할 수 있도록, 차량의 보조석에 구비되어 핸들 조작에 대한 전기적 신호로 차량의 조향을 제어하는 제2 핸들과, 차량의 가속을 제어하는 제2 엑셀레이터와, 차량의 정지를 제어하는 제2 브레이크로 이루어지는 보조석 조작부;
   상기 운전석 조작부와 보조석 조작부에 의한 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 조작을 검출하는 검출부;
   상기 검출부에서 출력되는 신호로부터 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 개입 여부를 판단하는 판단부; 및
   상기 판단부에서 출력되는 판단 결과 신호에 따라 운전석 탑승자 주행 모드와 보조석 탑승자 주행 모드 및 자율 주행 모드 중 어느 한 모드로의 모드 전환을 수행하거나 현재의 모드를 유지하는 제어부;를 포함하고,
   상기 검출부는 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 운전 조작을 검출할 수 있도록 제1 핸들에 구비되는 제1 센서와, 제2 핸들에 구비되는 제2 센서로 이루어지되, 상기 제1 센서와 제2 센서는 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자의 손 접촉이나 손을 통해 가해지는 압력을 감지하며,
   상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 전환된 현재의 모드 상태를 표시하여 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 알려주도록 작동하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 전환이 이루어지는 상태 및 전환된 모드 상태를 운전석 탑승자 혹은 보조석 탑승자에게 경고하여 알려주도록 작동하는 경고부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 판단부에서의 운전 개입 여부 판단 결과를 기록 및 저장하는 주행기록부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 핸들 전환 시스템.

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