KR102130227B1 - 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 또는 자율주행 모드가 가능한 차량, 차량에 장착되어 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하는 음주상태 판단부, 판단된 음주상태에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하는 주행모드 설정부, 설정된 주행모드에 따라 차량을 제어하는 차량 제어부를 포함할 수 있다. 이를 통해 차량 스스로의 제어, 즉 자율주행 제어를 통해 음주운전 논란 및 사고를 예방할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 차량의 엔진이 아닌, 운전모드 제어를 통해 미래 자동차에 적용 가능한 차량 제어 기술을 제공할 수 있는 효과를 가진다.

Description

사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템 및 방법{Autonomous driving control system and method to improve user safety}
본 발명은 자율주행 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 음주상태에 기초하여 자율주행 모드를 제어하는 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자율주행 시장은 2020년부터 본격적인 성장세에 진입할 것으로 전망되고 있다. 세계 자율주행차 시장은 2020년 전체 자동차 시장의 2%인 2000억 달러를 차지한 뒤 2035년까지 1조2000억 달러에 달할 것으로 추정될 정도로 머지않은 미래에 대부분의 차량이 자율주행차로 대체될 것으로 전망된다.
이러한 자율주행차는 자율주행차 시대를 맞기 전, 자율주행과 수동주행을 함께 이용할 수 있도록 고안되고 있다. 그 이유는 완전자율주행이 100% 이루어지더라도 기계적(전자적)오류로 인한 자율주행 판단이 잘못되었을 경우 사람이 직접 그 자동차를 제어가 가능해야 하고, 두 번째는 자동차의 운전(드라이브) 자체를 즐기는 사람들도 굉장히 많이 존재하기 때문에 사람 스스로 운전할 수 있는 수동주행모드가 필요하기 때문이다.
한편, 음주운전은 법률에서는 운전자의 의무로서, 누구든지 술에 취한 상태에서 자동차 등을 운전해서는 안 된다고 규정하고 있다. 이와 관련하여 음주운전 측정 방법에 대하여 차량내외부에 음주측정유닛, 보조장치, 차량용 키, 뇌파, 호흡, 혈액을 통한 음주운전 방지에 대한 관련 특허들이 있다.
도 1을 참조하면, 캐나다의 모 기업에서 개발된 소버 스티어링(Sober Steering)이라는 기술은 운전자의 피부와 호흡을 분석하여 알콜 농도를 검출하는 센서를 운전대와 시동버튼에 이식하여 음주운전을 막기 위해 개발되었다. 혈중 알콜 농도는 시동버튼을 누르는 순간 파악이 되며, 알콜 농도가 기준보다 높을 경우 시동을 제한하고, 차량 속도를 감소시킨다.
도 2를 참조하면, 닛산 또한 음주운전 방지를 위한 기술로 알콜 냄새 감지, 운전자 얼굴 감지, 핸들 감지 등을 통한 기술을 공개하였다. 차량에는 4개의 센서가 있어 운전자가 차에 타면 취기를 자동적으로 감지하고, 변속기에 내장된 센서가 운전자의 손바닥 땀으로 배출되는 알콜을 감지하며, 검출 값이 규정치 이상이면 차가 움직일 수 없게 한다.
하지만 이러한 종래 기술들은 차량의 조작 제어를 통해 엔진을 제한하는 기술로서, 차량의 조작 없이도 엔진이 제어되는 미래 자동차, 즉 자율주행 자동차 등에에 적용되기에는 한계점을 안고 있다.
이에 자율주행 자동차와 같은 미래 자동차에 있어서, 음주운전 논란 및 사고를 예방하기 위해 차량의 조작과 상관없이 차량 자체를 제어하는 기술을 개발할 필요성이 있다.
일본공개특허공보 제2008-084285호
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 차량 스스로의 제어, 즉 자율주행 제어를 통해 음주운전 논란 및 사고를 예방하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차량의 엔진이 아닌, 운전모드 제어를 통해 미래 자동차에 적용 가능한 차량 제어 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음주 판단 시 운전자의 제어권 박탈로 인한 직접 조작을 불가능하도록 하게 하면서, 동시에 차량 이동이 가능하도록 하게 함으로써 자율자동차의 음주단속에 대한 한계점을 개선하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음주단속에 이용되는 날숨 값을 통한 음주상태 판단 방법을 활용하여 보다 객관성 높은 음주상태 판단 결과를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음주상태에서도 차량의 이동이 가능하도록 함으로써, 귀가에 대한 문제 또는 차량 소유의 문제(이동 시 차를 가져가야되는지에 관한 여부)를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 운전자가 직접 차량을 조작하는 동안에도 지속적인 음주상태를 측정하고, 이를 기초로 주행모드를 변경/유지함으로써, 지속적인 안전성을 보장할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 운전자 외에 동승자들의 음주상태 판단을 통해 최적의 주행모드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 치사율이 높은 음주사고를 방지하고, 음주운전으로 타인에게 주는 피해를 예방하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 음주단속에 투입되는 경찰 공무원 인원을 다른 치안에 투입할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자율주행차에 관한 관련 법규나 규제, 해결되지 않은 판례들을 해결할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 V2X(Vehicle to Everything Communication), V2V(Vehicle to Vehivle Communicaiton)와 같은 이동통신 기술의 발달에 따라 활용 가능한 범위가 다양하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템은 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 또는 자율주행 모드가 가능한 차량, 차량에 장착되어 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하는 음주상태 판단부, 판단된 음주상태에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하는 주행모드 설정부, 설정된 주행모드에 따라 차량을 제어하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.
이 때 음주상태 판단부는 차량의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식하는 운전자 인식부, 인식된 운전자의 날숨 양을 측정하는 날숨 양 측정부, 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하는 알콜 농도 값 측정부를 포함할 수 있다.
주행모드 설정부는 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 자율주행 모드로 설정하는 자율주행모드 설정부, 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 수행모드로 설정하는 수행모드 설정부를 포함할 수 있다.
이 때 차량이 수행모드로 제어될 경우, 음주상태 판단부를 반복수행하여 차량의 주행모드를 변경 또는 유지할 수 있다.
차량 제어부는 차량의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 차량의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 차량을 제어할 수 있다.
차량의 제어는 엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어라 할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템은 운전자 외에 차량에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단하는 동승자 음주상태 판단부를 더 포함할 수 있다.
이 때 동승자가 없을 경우 음주상태 판단부 내지 차량 제어부를 수행할 수 있다. 동승자가 1명일 경우 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, 음주상태 판단부 내지 차량 제어부를 수행할 수 있다. 동승자가 2명 이상일 경우 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 기초로 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, 음주상태 판단부 내지 차량 제어부를 수행할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법은 차량에 장착된 음주상태 판단부에서 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하는 음주상태 판단단계, 주행모드 설정부에서 판단된 음주상태에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하는 주행모드 설정단계, 차량 제어부에서 설정된 주행모드에 따라 차량을 제어하는 차량 제어단계를 포함할 수 있다.
이 때 음주상태 판단단계는 운전자 인식부에서 차량의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식하는 운전자 인식단계, 날숨 양 측정부에서 인식된 운전자의 날숨 양을 측정하는 날숨 양 측정단계, 알콜 농도 값 측정부에서 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하는 알콜 농도 값 측정단계를 포함할 수 있다.
주행모드 설정단계는 자율주행모드 설정부에서 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 자율주행 모드로 설정하는 자율주행모드 설정단계, 수행모드 설정부에서 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 수행모드로 설정하는 수행모드 설정단계를 포함할 수 있다.
이 때 차량이 수행모드로 제어될 경우, 음주상태 판단단계를 반복수행하여 차량의 주행모드를 변경 또는 유지할 수 있다.
차량 제어단계는 차량의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 차량의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 차량을 제어할 수 있다.
차량의 제어는 엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어라 할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법은 동승자 음주상태 판단부에서 운전자 외에 차량에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단하는 동승자 음주상태 판단단계를 더 포함할 수 있다.
이 때 동승자가 없을 경우 음주상태 판단단계 내지 차량 제어단계를 수행할 수 있다. 동승자가 1명일 경우 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, 음주상태 판단단계 내지 차량 제어단계를 수행할 수 있다. 동승자가 2명 이상일 경우 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 기초로 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, 음주상태 판단단계 내지 차량 제어단계를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템 및 방법에 따르면,
첫 번째, 차량 스스로의 제어, 즉 자율주행 제어를 통해 음주운전 논란 및 사고를 예방할 수 있는 효과를 가진다.
두 번째, 차량의 엔진이 아닌, 운전모드 제어를 통해 미래 자동차에 적용 가능한 차량 제어 기술을 제공할 수 있는 효과를 가진다.
세 번째, 음주 판단 시 운전자의 제어권 박탈로 인한 직접 조작을 불가능하도록 하게 하면서, 동시에 차량 이동이 가능하도록 하게 함으로써 자율자동차의 음주단속에 대한 한계점을 개선할 수 있는 효과를 가진다.
네 번째, 음주단속에 이용되는 날숨 값을 통한 음주상태 판단 방법을 활용하여 보다 객관성 높은 음주상태 판단 결과를 제공할 수 있는 효과를 가진다.
다섯 번째, 음주상태에서도 차량의 이동이 가능하도록 함으로써, 귀가에 대한 문제 또는 차량 소유의 문제(이동 시 차를 가져가야되는지에 관한 여부)를 해결할 수 있는 효과를 가진다.
여섯 번째, 운전자가 직접 차량을 조작하는 동안에도 지속적인 음주상태를 측정하고, 이를 기초로 주행모드를 변경/유지함으로써, 지속적인 안전성을 보장할 수 있는 효과를 가진다.
일곱 번째, 운전자 외에 동승자들의 음주상태 판단을 통해 최적의 주행모드를 제공할 수 있는 효과를 가진다.
여덟 번째, 치사율이 높은 음주사고를 방지하고, 음주운전으로 타인에게 주는 피해를 예방할 수 있는 효과를 가진다.
아홉 번째, 음주단속에 투입되는 경찰 공무원 인원을 다른 치안에 투입할 수 있는 효과를 가진다.
열 번째, 자율주행차에 관한 관련 법규나 규제, 해결되지 않은 판례들을 해결할 수 있는 효과를 가진다.
열한 번째, V2X(Vehicle to Everything Communication), V2V(Vehicle to Vehivle Communicaiton)와 같은 이동통신 기술의 발달에 따라 활용 가능한 범위가 다양한 효과를 가진다.
도 1은 종래기술인 캐나다의 모 기업에서 개발된 소버 스티어링(Sober Steering)이라는 기술에 관한 도면.
도 2는 종래기술인 닛산 또한 음주운전 방지를 위한 기술에 관한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법에 관한 순서도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법에 관한 순서도.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명의 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야할 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도이다. 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도이다. 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템에 관한 구성도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템은 차량(V), 음주상태 판단부(100), 주행모드 설정부(200) 및 차량 제어부(300)를 포함할 수 있다.
차량(V)은 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 또는 자율주행 모드가 가능한 차량이라 할 수 있다. 이는 직접 차량을 조작하는 수행모드 외에 자율주행 모드 또한 가능한 차량으로 구성하여, 미래 자동차에 있어서도 음주운전 논란 및 사고를 예방하기 위한 요소라 할 수 있다. 이 때 차량(V)은 자율주행 모드 구현을 위해 자율주행 차량을 대상으로 하였지만, 이는 미래 자동차인 다양한 스마트 차량을 대상으로 할 수 있다.
음주상태 판단부(100)는 차량(V)에 장착되어 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단할 수 있다. 이는 음주단속에 이용되는 운전자의 호흡을 통한 음주상태 판단 방법을 활용하여 보다 객관성 높은 음주상태 판단 결과를 제공하기 위한 구성요소라 할 수 있다.
이 때 음주상태 판단부(100)는 운전자 인식부(110), 날숨 양 측정부(130) 및 알콜 농도 값 측정부(150)를 포함할 수 있다.
운전자 인식부(110)는 운전자의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식할 수 있다. 이는 차량(V)에 운전자가 착석했을 때, 즉 운전을 하고자 할 때 호흡을 감지하기 위한 구성요소라 할 수 있다. 또는 차량(V) 내에 운전자 외에 동승자가 있을 경우 운전하고자 하는 사람을 정확하게 식별하기 위한 구성요소라 할 수 있다. 이 때 운전자 인식부(110)는 피부로 측정하는 음주 측정 방법 등 다양한 보조 측정수단이 결합되어 활용될 수 있다.
한편, 운전자 인식부(110)에서 운전자의 착석 여부 감지는 착석 측정 센서로서, 감압 센서 등 사용자 설정에 따라 다양한 센서를 이용할 수 있으며, 이는 차량 내부에 설치할 수 있다.
날숨 양 측정부(130)는 인식된 운전자의 날숨 양을 측정할 수 있다. 이는 날숨을 이용하여 혈중 알콜 농도를 객관적으로 측정하기 위한 구성요소라 할 수 있다.
알콜 농도 값 측정부(150)는 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정할 수 있다. 이는 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하여, 운전자의 음주상태를 수치 값으로 확인하기 위한 구성요소라 할 수 있다.
주행모드 설정부(200)는 판단된 음주상태에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정할 수 있다. 이는 차량 스스로의 제어, 즉 자율주행 제어를 통해 음주운전 논란 및 사고를 예방하기 위한 구성요소라 할 수 있다.
주행모드 설정부(200)는 자율주행모드 설정부(210) 및 수행모드 설정부(230)를 포함할 수 있다.
자율주행모드 설정부(210)는 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 차량(V)의 주행모드를 자율주행 모드로 설정할 수 있다.
수행모드 설정부(230)는 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 차량(V)의 주행모드를 수행모드로 설정할 수 있다.
자율주행모드 설정부(210) 및 수행모드 설정부(230)는 수치화된 운전자의 음주상태를 기 설정된 비교 대상 값과 비교하여 최적의 주행모드를 제공하기 위한 구성요소라 할 수 있다.
한편, 차량(V)이 수행모드로 제어될 경우, 음주상태 판단부(100)를 반복 수행하여 차량(V)의 주행모드를 변경 또는 유지할 수 있다. 이는 지속적인 음주상태 측정을 통해, 차량 주행이 끝날 때까지 안전성을 유지할 수 있도록 한 특징이라 할 수 있다. 특히 음주상태 판단부(100)의 반복 수행은, 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 중 운전자가 음주를 한 후 음주운전을 하는 것을 방지하기 위한 특징이라 할 수 있다.
이를 통해 차량 제어부(300)에서는 설정된 주행모드에 따라 차량(V)을 제어할 수 있다.
차량 제어부(300)는 차량(V)의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 차량(V)의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 차량을 제어할 수 있다. 이는 일정시간 동안 차량(V)에 대한 조정 여부가 없을 때, 운전자가 만취 상태인 것으로 판단하여 자율주행을 통해 귀가시키기 위한 특징이라 할 수 있다.
이 때 상기 차량(V)의 제어는 엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어라 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키는 자율주행 제어 시스템은 차량(V), 음주상태 판단부(100), 주행모드 설정부(200), 차량 제어부(300) 외에 동승자 음주상태 판단부(400)를 더 포함할 수 있다.
동승자 음주상태 판단부(400)는 운전자 외에 차량(V)에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단할 수 있다. 이는 차량(V)에 탑승하는 사람이 운전자 1명으로 한정되지 않는다는 점을 고려한 구성요소라 할 수 있다. 이 때 동승자 음주상태 판단부(400)는 음주상태 판단부(100)에 포함된 운전자 인식부(110), 날숨 양 측정부(130) 및 알콜 농도 값 측정부(150)와 동일한 과정으로 수행할 수 있다. 운전자 인식부(110)는 운전자를 대상으로 지칭하였지만, 동승자를 대상으로 할 수 있다.
이 때 동승자가 없을 경우에는 음주상태 판단부(100) 내지 차량 제어부(300)를 수행할 수 있다. 즉, 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하고, 이에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하고, 이에 따라 차량(V)을 제어하는 과정을 수행할 수 있다.
동승자가 1명일 경우, 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, 음주상태 판단부(100) 내지 차량 제어부(300)를 수행할 수 있다.
동승자가 2명 이상일 경우, 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, 음주상태 판단부(100) 내지 차량 제어부(300)를 수행할 수 있다. 이 때 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도하는 것은 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 활용할 수 있다. 동승자가 대신 호흡을 측정할 경우, 동승자의 엉덩이는 좌석으로부터 떨어져 착석이 해제될 수 있다. 동승자의 착석이 해제되면, 호흡이 측정되더라도 시스템 상에서는 측정된 호흡을 운전자의 호흡으로 판단하지 않고, 재호흡 측정을 유도할 수 있다.
또한, 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도하는 것은 호흡 측정 시 운전자의 신체 정보를 추가로 측정하여 호흡자가 운전자인지 또는 동승자인지 여부를 판단하는 과정으로 직접 호흡 측정을 유도할 수 있다. 운전자의 신체 정보는 사전에 측정하여 저장된 정보일 수 있으며, 이는 동공 정보 등이 포함될 수 있다.
즉, 동승자가 2명 이상일 경우, 시스템 상에서 운전자의 직접 호흡 여부를 감지한 후에도 계속적으로 운전자의 음주 측정을 보다 짧은 패턴(짧은 시간 간격)으로 체크하도록 할 수 있다. 이 때 음주 측정 수치가 불안정할 경우, 시스템 상에서는 일정한 시간 간격으로 반복적인 직접 호흡 측정을 유도하고, 이를 거부할 시에는 자동적으로 자율주행 모드로 전환하도록 할 수 있다.
상기와 같이 동승자가 있을 경우 차량을 제어하는 방식은 운전자가 아닌 동승자의 호흡이 측정되거나, 동승자가 대리로 호흡을 측정하여 운전자의 음주상태 판단에 객관성이 떨어지는 것을 방지하고자 하는 것이라 할 수 있다. 이를 위해 음주상태 판단부(100)는 차량(V)의 운전석에 설치되어, 객관성을 높일 수 있다.
한편, 동승자 음주상태 판단부(400)를 통해 음주를 하지 않은 동승자가 있을 경우, 해당 동승자에게 운전을 권고할 수 있다. 이 때 권고 방식은 알림 등으로 할 수 있다. 만약 해당 동승자가 운전을 거부하여 음주상태인 운전자가 지속적으로 운전석에 앉아있을 경우, 자율주행 모드로 차량을 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법에 관한 순서도이다. 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법은 음주상태 판단단계(S100), 주행모드 설정단계(S200) 및 차량 제어단계(S300)를 포함할 수 있다.
이 때 본 발명의 실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법을 수행하기 위한 차량(V)은 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 또는 자율주행 모드가 가능한 차량이라 할 수 있다. 이는 직접 차량을 조작하는 수행모드 외에 자율주행 모드 또한 가능한 차량으로 구성하여, 미래 자동차에 있어서도 음주운전 논란 및 사고를 예방하기 위한 요소라 할 수 있다. 이 때 차량(V)은 자율주행 모드 구현을 위해 자율주행 차량을 대상으로 하였지만, 이는 미래 자동차인 다양한 스마트 차량을 대상으로 할 수 있다.
음주상태 판단단계는 차량(V)에 장착된 음주상태 판단부(100)에서 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단할 수 있다(S100). 이는 음주단속에 이용되는 운전자의 호흡을 통한 음주상태 판단 방법을 활용하여 보다 객관성 높은 음주상태 판단 결과를 제공하기 위한 단계라 할 수 있다.
이 때 음주상태 판단단계(S100)는 운전자 인식단계(S110), 날숨 양 측정단계(S130) 및 알콜 농도 값 측정단계(S150)를 포함할 수 있다.
운전자 인식단계는 운전자 인식부(110)에서 운전자의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식할 수 있다(S110). 이는 차량(V)에 운전자가 착석했을 때, 즉 운전을 하고자 할 때 호흡을 감지하기 위한 단계라 할 수 있다. 또는 차량(V) 내에 운전자 외에 동승자가 있을 경우 운전하고자 하는 사람을 정확하게 식별하기 위한 단계라 할 수 있다. 이 때 S110은 피부로 측정하는 음주 측정 방법 등 다양한 보조 측정수단이 결합되어 활용될 수 있다.
한편, S110에서 운전자의 착석 여부 감지는 착석 측정 센서로서, 감압 센서 등 사용자 설정에 따라 다양한 센서를 이용할 수 있으며, 이는 차량 내부에 설치할 수 있다.
날숨 양 측정단계는 날숨 양 측정부(130)에서 인식된 운전자의 날숨 양을 측정할 수 있다(S130). 이는 날숨을 이용하여 혈중 알콜 농도를 객관적으로 측정하기 위한 단계라 할 수 있다.
알콜 농도 값 측정단계는 알콜 농도 값 측정부(150)에서 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정할 수 있다(S150). 이는 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하여, 운전자의 음주상태를 수치 값으로 확인하기 위한 단계라 할 수 있다.
주행모드 설정단계는 주행모드 설정부(200)에서 판단된 음주상태에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정할 수 있다(S200). 이는 차량 스스로의 제어, 즉 자율주행 제어를 통해 음주운전 논란 및 사고를 예방하기 위한 단계라 할 수 있다.
S200은 판단된 음주상태에 따라 자율주행모드 설정단계(S210) 또는 수행모드 설정단계(S230)로 수행할 수 있다.
자율주행모드 설정단계는 자율주행모드 설정부(210)에서 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 차량(V)의 주행모드를 자율주행 모드로 설정할 수 있다(S210).
수행모드 설정단계는 수행모드 설정부(230)에서 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 차량(V)의 주행모드를 수행모드로 설정할 수 있다(S230).
S210 및 S230은 수치화된 운전자의 음주상태를 기 설정된 비교 대상 값과 비교하여 최적의 주행모드를 제공하기 위한 단계라 할 수 있다.
한편, 차량(V)이 수행모드로 제어될 경우, S100을 반복 수행하여 차량(V)의 주행모드를 변경 또는 유지할 수 있다. 이는 지속적인 음주상태 측정을 통해, 차량 주행이 끝날 때까지 안전성을 유지할 수 있도록 한 특징이라 할 수 있다. 특히 S100의 반복 수행은, 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 중 운전자가 음주를 한 후 음주운전을 하는 것을 방지하기 위한 특징이라 할 수 있다.
이를 통해 차량 제어단계에서는 차량 제어부(300)에서 설정된 주행모드에 따라 차량(V)을 제어할 수 있다(S300).
S300은 차량(V)의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 차량(V)의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 차량을 제어할 수 있다. 이는 일정시간 동안 차량(V)에 대한 조정 여부가 없을 때, 운전자가 만취 상태인 것으로 판단하여 자율주행을 통해 귀가시키기 위한 특징이라 할 수 있다.
이 때 상기 차량(V)의 제어는 엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어라 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 안전성을 향상시키는 자율주행 제어 방법은 음주상태 판단단계(S100), 주행모드 설정단계(S200), 차량 제어단계(S300) 외에 동승자 음주상태 판단단계를 더 포함할 수 있다.
동승자 음주상태 판단단계는 동승자 음주상태 판단부(400)에서 운전자 외에 차량(V)에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단할 수 있다. 이는 차량(V)에 탑승하는 사람이 운전자 1명으로 한정되지 않는다는 점을 고려한 단계라 할 수 있다. 이 때 동승자 음주상태 판단단계는 음주상태 판단단계(S100)에 포함된 운전자 인식단계(S110), 날숨 양 측정단계(S130) 및 알콜 농도 값 측정단계(S150)와 동일한 과정으로 수행할 수 있다. S110은 운전자를 대상으로 지칭하였지만, 동승자를 대상으로 할 수 있다.
이 때 동승자가 없을 경우에는 S100 내지 S300을 수행할 수 있다. 즉, 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하고, 이에 기초하여 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하고, 이에 따라 차량(V)을 제어하는 과정을 수행할 수 있다.
동승자가 1명일 경우, 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, S100 내지 S300을 수행할 수 있다.
동승자가 2명 이상일 경우, 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, S100 내지 S300을 수행할 수 있다. 이 때 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도하는 것은 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 활용할 수 있다. 동승자가 대신 호흡을 측정할 경우, 동승자의 엉덩이는 좌석으로부터 떨어져 착석이 해제될 수 있다. 동승자의 착석이 해제되면, 호흡이 측정되더라도 시스템 상에서는 측정된 호흡을 운전자의 호흡으로 판단하지 않고, 재호흡 측정을 유도할 수 있다.
또한, 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도하는 것은 호흡 측정 시 운전자의 신체 정보를 추가로 측정하여 호흡자가 운전자인지 또는 동승자인지 여부를 판단하는 과정으로 직접 호흡 측정을 유도할 수 있다. 운전자의 신체 정보는 사전에 측정하여 저장된 정보일 수 있으며, 이는 동공 정보 등이 포함될 수 있다.
즉, 동승자가 2명 이상일 경우, 시스템 상에서 운전자의 직접 호흡 여부를 감지한 후에도 계속적으로 운전자의 음주 측정을 보다 짧은 패턴(짧은 시간 간격)으로 체크하도록 할 수 있다. 이 때 음주 측정 수치가 불안정할 경우, 시스템 상에서는 일정한 시간 간격으로 반복적인 직접 호흡 측정을 유도하고, 이를 거부할 시에는 자동적으로 자율주행 모드로 전환하도록 할 수 있다.
상기와 같이 동승자가 있을 경우 차량을 제어하는 방식은 운전자가 아닌 동승자의 호흡이 측정되거나, 동승자가 대리로 호흡을 측정하여 운전자의 음주상태 판단에 객관성이 떨어지는 것을 방지하고자 하는 것이라 할 수 있다. 이를 위해 S100을 수행하기 위해서는 음주상태 판단부(100)가 차량(V)의 운전석에 설치되어, 운전자의 음주상태 판단의 객관성을 높일 수 있다.
한편, 동승자 음주상태 판단단계를 통해 음주를 하지 않은 동승자가 있을 경우, 해당 동승자에게 운전을 권고할 수 있다. 이 때 권고 방식은 알림 등으로 할 수 있다. 만약 해당 동승자가 운전을 거부하여 음주상태인 운전자가 지속적으로 운전석에 앉아있을 경우, 자율주행 모드로 차량을 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야할 것이다.
100 : 음주상태 판단부 110 : 운전자 인식부
130 : 날숨 양 측정부 150 : 알콜 농도 값 측정부
200 : 주행모드 설정부 210 : 자율주행모드 설정부
230 : 수행모드 설정부 300 : 차량 제어부
400 : 동승자 음주상태 판단부 V : 차량

Claims (16)

  1. 운전자가 직접 차량을 조작하는 수행모드 또는 자율주행 모드가 가능한 차량;
    상기 차량에 장착되어 상기 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하는 음주상태 판단부;
    상기 판단된 음주상태에 기초하여 상기 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하는 주행모드 설정부; 및
    상기 설정된 주행모드에 따라 상기 차량을 제어하는 차량 제어부;를 포함하고,
    상기 음주상태 판단부는,
    상기 차량의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식하는 운전자 인식부;
    상기 인식된 운전자의 날숨 양을 측정하는 날숨 양 측정부; 및
    상기 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하는 알콜 농도 값 측정부;를 포함하며,
    상기 운전자 외에 상기 차량에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단하는 동승자 음주상태 판단부;를 더 포함하며,
    상기 주행모드 설정부는,
    상기 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 자율주행 모드로 설정하는 자율주행모드 설정부; 및
    상기 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 수행모드로 설정하는 수행모드 설정부;를 포함하며,
    상기 차량이 수행모드로 제어될 경우, 상기 음주상태 판단부를 반복수행하여 상기 차량의 주행모드를 변경 또는 유지하고,
    상기 동승자가 없을 경우 상기 음주상태 판단부 내지 상기 차량 제어부를 수행하고,
    상기 동승자가 1명일 경우 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, 상기 음주상태 판단부 내지 상기 차량 제어부를 수행하고,
    상기 동승자가 2명 이상일 경우 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 기초로 상기 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, 상기 음주상태 판단부 내지 상기 차량 제어부를 수행하는 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 차량 제어부는,
    상기 차량의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 상기 차량의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 상기 차량을 제어하는 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 차량의 제어는,
    엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어인 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 차량에 장착된 음주상태 판단부에서 운전자의 호흡을 감지하여 음주상태를 판단하는 음주상태 판단단계;
    주행모드 설정부에서 상기 판단된 음주상태에 기초하여 상기 운전자의 수행모드를 제한하는 주행모드로 설정하는 주행모드 설정단계; 및
    차량 제어부에서 상기 설정된 주행모드에 따라 상기 차량을 제어하는 차량 제어단계;를 포함하고,
    상기 음주상태 판단단계는,
    운전자 인식부에서 상기 차량의 착석 여부를 감지하여 호흡을 감지하고자 하는 운전자를 인식하는 운전자 인식단계;
    날숨 양 측정부에서 상기 인식된 운전자의 날숨 양을 측정하는 날숨 양 측정단계; 및
    알콜 농도 값 측정부에서 상기 측정된 운전자의 날숨에 포함된 알콜 농도 값을 측정하는 알콜 농도 값 측정단계;를 포함하고,
    동승자 음주상태 판단부에서 상기 운전자 외에 상기 차량에 탑승하는 동승자 전원의 음주상태를 판단하는 동승자 음주상태 판단단계;를 더 포함하며,
    상기 주행모드 설정단계는,
    자율주행모드 설정부에서 상기 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 같거나 큰 값일 경우, 자율주행 모드로 설정하는 자율주행모드 설정단계; 및
    수행모드 설정부에서 상기 측정된 알콜 농도 값이 기 설정된 농도 값보다 작은 값일 경우, 수행모드로 설정하는 수행모드 설정단계;를 포함하며,
    상기 차량이 수행모드로 제어될 경우, 상기 음주상태 판단단계를 반복수행하여 상기 차량의 주행모드를 변경 또는 유지하고,
    상기 동승자가 없을 경우 상기 음주상태 판단단계 내지 상기 차량 제어단계를 수행하고,
    상기 동승자가 1명일 경우 호흡의 세기 및 방향을 포함하는 호흡 특성을 기초로 실제 운전자의 호흡을 검출한 후, 상기 음주상태 판단단계 내지 상기 차량 제어단계를 수행하고,
    상기 동승자가 2명 이상일 경우 동승자 좌석에 내장된 착석 감지 센서를 기초로 상기 운전자에게 직접 호흡 측정을 유도한 후, 상기 음주상태 판단단계 내지 상기 차량 제어단계를 수행하는 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 차량 제어단계는,
    상기 차량의 제어가 일정시간이 지나도 수행되지 않으면, 상기 차량의 주행모드를 자율주행 모드로 변경하여 사용자가 기 설정한 주소로 이동하도록 상기 차량을 제어하는 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 차량의 제어는,
    엔진 버튼, 핸들, 브레이크 조작을 포함하는 운전자의 직접적인 제어인 사용자 안전성을 향상시키기 위한 자율주행 제어 방법.
  14. 삭제
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  16. 삭제
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