KR102443467B1 - 자율주행 또는 원격제어 주행 기반의 친환경 차량 속도 제어장치 - Google Patents

자율주행 또는 원격제어 주행 기반의 친환경 차량 속도 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율주행 또는 원격제어 차량의 속도를 제어할 수 있는 장치이다. 본 발명은 운전자에 의한 가속페달이나 브레이크 페달의 조작 없이도 차량의 속도를 제어할 수 있으며, 특히 가속페달 및 브레이크 페달의 위치를 감지하여 자율주행 또는 원격제어 운행 중 운전자가 직접 개입하는 상황을 감지하여 차량 속도 제어권을 운전자로 이양토록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 자율주행이나 원격제어 주행 시, 감지센서를 오 인식하지 않도록 전자 제어유닛으로 기저전압을 공급하여 원활한 주행이 이루어지도록 할 수 있다.

Description

자율주행 또는 원격제어 주행 기반의 친환경 차량 속도 제어장치{Speed control device in eco-friendly vehicle based on autonomous or remote control}
본 발명은 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도를 제어할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 개입 없이 차량의 속도를 제어하면서, 주행 중 운전자가 직접 개입하는 경우에 제어권이 이양되어 운전자에 의해 원활하게 속도가 제어될 수 있는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치에 관한 것이다.
최근 운전자가 없거나 운전자가 있더라도 차량을 직접 조작하지 않고 주행되는 자율주행 차량이나 원격제어 차량에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
자율주행 차량은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0050957호, 제10-2019-0135390호에 개시되는 바와 같이, 컴퓨터 등에 의해 주행, 정지, 회전, 가속 또는 감속 등의 운전이 자동으로 이루어지는 차량이고, 원격제어 주행 차량은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0076830호에 개시되는 바와 같이 이격된 위치에서 주행이 제어되는 차량이다.
자율주행 차량은 주변지형이나 위치를 포함하는 주변 환경을 인식하는 센서가 설치되어 주행 차선의 유지, 인접차량과의 안전거리 확보와 근접 장애물의 검출과 충돌회피, 교통상황이나 도로환경에 따른 차량속도 제어 등이 자동으로 수행되며, 원격제어 차량은 이격된 위치에서 통신망으로 전송되는 제어명령에 의해 속도나 조향 등이 제어된다.
이와 같이 자율주행 차량이나 원격주행 차량은 자율적 또는 원격으로 제어가 이루어지지만, 운전자가 개입하여 가속페달, 브레이크 페달을 조작하여 일반 차량처럼 직접 운행할 수도 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0050957호 (발명의 명칭: 자율 주행용 센서 키트 및 이를 구비하는 자율주행차량) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0135390호 (자율주행 차량의 제어 장치 및 그 장치의 제어방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0076830호 (발명의 명칭: 무선통신단말기를 이용하여 차량을 음성이나 문자로 제어하는 차량원격 제어시스템 및 방법)
따라서, 본 발명은 운전자의 개입 없이 자율주행 또는 원격제어 주행으로 차량 속도를 제어하면서, 주행 중 운전자가 직접 개입하는 경우에 운전자에 의해 원활하게 속도가 제어될 수 있는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 차량에 장착된 가속페달에 설치되어 가속페달의 위치를 감지하는 가속페달 위치 감지센서, 차량에 장착된 브레이크 페달에 설치되어 브레이크 페달의 위치를 감지하는 브레이크 페달 위치 감지센서 및, 자율주행 또는 원격제어 주행 중 감지센서의 신호에 의해 판단되는 운전자 개입여부에 따라 서로 다른 차량속도 제어신호를 생성시켜 차량의 전자 제어유닛으로 전송하는 차량속도 제어신호 생성부를 구비하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치를 제공한다.
또한 본 발명에 있어서, 차량속도 제어신호 생성부는 자율주행 차량에 의해 인지되는 차량주변 환경정보에 의해 결정되어 수신되는 주행속도로부터 차량속도 제어신호를 생성하고, 원격제어 주행 시, 원격지로부터 전송되는 주행속도로부터 차량속도 제어신호를 생성한다.
또한 본 발명에 있어서, 차량속도 제어신호 생성부는 자율주행이나 원격제어 주행 중 운전자의 가속페달 또는 브레이크 페달의 답력이 감지센서로 입력되면, 가속페달 위치 감지센서 또는 브레이크 페달 위치 감지센서의 신호에 따라 차량속도 제어신호를 생성한다.
또한 본 발명에 있어서, 운전자의 답력을 감지하도록 감지센서로 기저전압을 공급하는 기저전압 공급부를 더 구비한다.
또한 본 발명에 있어서, 감지센서의 종류에 따라 기저전압 공급부로 공급되는 기저전압을 설정하여 입력하는 딥 스위치를 더 구비한다.
또한 본 발명에 있어서, 딥 스위치는 서로 다른 단위의 기저전압 설정값을 설정하는 On/Off로 변환되는 다수의 스위치로 이루어져, 상기 가속페달 위치 감지센서의 기저전압을 변경 설정할 수 있는 기저전압 변경스위치를 구비한다.
또한 본 발명에 있어서, 딥 스위치는 브레이크 페달 위치 감지센서의 연결을 선택할 수 있는 감지센서 선택 스위치를 더 구비한다.
본 발명에 따르면, 운전자에 의한 가속페달이나 브레이크 페달의 조작 없이도 차량의 속도를 제어하면서도, 자율주행 또는 원격제어 운행 중 가속페달 및 브레이크 페달로 입력되는 운전자의 답력으로부터 운전자가 직접 개입하는 상황을 감지함으로써 주행 중에도 제어권을 운전자로 안전하게 이양토록 할 수 있으며, 특히, 자율주행이나 원격제어 주행 시, 감지센서의 고장이나 미 연결로 오 인식하지 않도록 전자 제어유닛으로 기저전압을 공급하여 원활한 주행이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량속도 제어장치가 가속페달, 브레이크 페달 및 전자제어유닛과 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량속도 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따라 감지센서의 기저전압을 설정하는 딥 스위치를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.
또한, 실시 예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "구비하는", “결합되어”, “고정되어”등이 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비, 결합 및 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 실시 예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량속도 제어장치(100)가 가속페달(11) 및 브레이크 페달(12)과 연결된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량속도 제어장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1,2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량속도 제어장치(100)는 차량에 장착된 가속페달(11) 및 브레이크 페달(12)과 차량의 속도를 제어하는 전자제어유닛(200. ECU) 사이에 통신으로 연결되는데, 가속페달 위치 감지센서(110), 브레이크 페달 위치 감지센서(120), 차량속도 제어신호 생성부(130), 기저전압 공급부(140), 및 전원부(150)로 이루어진다.
가속페달 위치 감지센서(110)와 브레이크 페달 위치 감지센서(120)는 각각 가속페달(11)과 브레이크 페달(12)의 위치 정보를 검출하도록 설치된다. 이들 감지센서(110,120)는 운전자에 의한 가속 및 브레이크 페달의 답력 여부와 답력에 따른 페달의 이동변위를 검출하도록 구비된다.
차량속도 제어신호 생성부(130)는 차량의 가속 및 감속에 대응되는 차량속도 제어신호를 생성하여, 통신으로 연결된 전자제어유닛(ECU)으로 전송하여 차량의 속도를 제어한다. 여기서, 차량속도 제어신호는 운전자가 개입하지 않는 자율주행이나 원격제어 주행인 경우와, 운전자가 직접 개입하여 운행하는 운전자 직접주행인 경우에 서로 다른 차량속도 제어신호가 발생된다.
자율주행 시에는, 차량속도 제어신호 생성부(130)는 카메라, 레이더, 라이다와 같은 다양한 센서나, V2X 통신부로부터 인지되는 차량주변 환경정보에 따라 주행속도를 결정하는 자율주행 제어부(300)로부터 주행속도를 전달받아 가속페달(11)이나 브레이크 페달(12)의 답력 없이, 주행속도에 대응하는 차량속도 제어신호를 발생시킨다. 여기서, 차량주변 환경정보는 센서로 인지되는 자율주행 차량 주변의 다른 차량의 위치나 속도정보, 외부 교통관제 서버로부터 수신되는 주행도로의 교통상황 정보를 포함한다.
그리고, 원격제어 주행 시에는, 차량속도 제어신호 생성부(130)는 원격지로부터 전송되는 원격주행 제어부(400)로부터 주행속도를 전달받아, 마찬가지로 가속페달(11)이나 브레이크 페달(12)의 답력 없이, 주행속도에 대응하는 차량속도 제어신호를 발생시킨다. 이와 같이 생성된 차량속도 제어신호는 전자제어유닛(ECU)로 전송되어 자율주행 또는 원격제어 주행에 따른 차량 속도가 제어된다.
한편, 자율주행이나 원격제어 주행 중 운전자의 가속페달(11) 또는 브레이크 페달(12)의 답력이 감지센서(110,120)로 입력되면, 차량속도 제어신호 전송부(130)는 자율주행 또는 원격제어에 따라 전달되는 주행속도에 따라 차량속도 제어신호를 발생시키지 않고, 운전자의 답력에 의한 가속페달 위치 감지센서(110) 또는 브레이크 페달 위치 감지센서(120)의 신호에 따라 차량속도 제어신호를 발생시킨다. 이때, 운전자의 답력에 따라 발생되는 차량속도 제어신호는 역시 전자제어유닛(ECU)로 전송되어 운전자에 의한 속도제어가 이루어진다.
이와 같이 차량속도 제어신호 생성부(130)는 감지센서(110,120)의 신호에 의해 판단되는 운전자 개입여부에 따라 서로 다르게 차량속도 제어신호를 생성시켜 전자제어유닛(ECU)로 전송함으로써, 자율주행이나 원격제어 주행으로부터 운전자로의 제어권이 주행 중 안전하게 이양된다.
기저전압 공급부(140)는 자율주행이나 원격제어 주행 시 가속페달 위치 감지센서(110), 브레이크 페달 위치 감지센서(120)에 사용자의 답력이 감지되지 않더라도, 전자제어유닛(ECU)이 감지센서(110,120)의 고장이나 연결되지 않은 것으로 인식하지 않도록 전자제어유닛(ECU)으로 기저전압을 공급한다. 여기서, 기저전압은 운전자 주행 시 답력이 입력되지 않는 페달 상태의 감지센서(110,120) 전압으로, 제조사 또는 모델 마다 다양하다.
그 예로 가속페달 위치 감지센서(110)의 기저전압은 0.02~2V 범위의 다양한 값을 가는데, 기저전압 공급부(140)는 이와 같은 차량마다 다양한 기저전압을 공급하도록, 딥 스위치(160. Dip switch)에 의해 기저전압 크기가 조절된다. 딥 스위치(160)는 On/Off로 변환될 수 있는 다수의 스위치로 이루어져, 차량에 따라 기저전압을 변경 설정할 수 있다. 또한, 딥 스위치(160)는 디지털 방식과 아날로그 방식의 브레이크 페달 위치 감지센서(120)는 선택하여 연결할 수 있다.
딥 스위치(160)의 예가 도 3에 도시되어 있는데, 가속페달 위치 감지센서(110)의 기저전압을 변경 설정할 수 있는 기저전압 변경스위치(161)와, 디지털 방식의 브레이크 페달 위치 감지센서(120)의 연결을 선택할 수 있는 감지센서 선택 스위치(162)를 구비한다. 기저전압 변경스위치(161)는 다수의 스위치(제1 스위치(161-1), 제2 스위치(161-2), ... , 제7 스위치(162-7))로 이루어지며, 각각의 스위치는 서로 다른 단위의 기저전압 설정값을 가질 수 있는데, 그 예가 아래 표 1에 도시되어 있다.
(단위: V)
구분 제1
스위치		 제2
스위치		 제3
스위치		 제4
스위치		 제5
스위치		 제6
스위치		 제7
스위치
On 시 설정값 0.02 0.04 0.08 0.16 0.32 0.63 1.25
표 1과 같은 설정 값을 가지는 기저전압 변경스위치(161)는 기저전압을 0.02V(제1스위치만 On한 경우)에서 2.5V(모든 스위치를 On한 경우)에 이르기까지 다양한 기저전압을 설정할 수 있는데, 표 1에 도시된 설정 값 이외에 다양한 값으로 설정할 수 있음은 물론이다. 그리고, 딥 스위치(160)의 감지센서 선택 스위치(162)를 On/Off로 설정함으로써, 디지털 방식의 브레이크 페달 위치 감지센서(120)의 연결을 선택할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명은, 운전자에 의한 가속페달(11)이나 브레이크 페달(12)의 조작 없이도 차량의 속도를 제어하면서도, 특히 자율주행 또는 원격제어 운행 중 가속페달(11) 및 브레이크 페달(12)로 입력되는 운전자의 답력으로부터 운전자가 직접 개입하는 상황을 감지함으로써, 주행 중에도 제어권을 운전자로 안전하게 이양토록 할 수 있다. 특히, 본 발명은 자율주행이나 원격제어 주행 시, 감지센서(110,120)의 고장이나 오동작으로 인식하지 않도록 전자제어유닛(ECU)으로 기저전압을 공급하여 원활한 주행이 이루어지도록 할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
11 : 가속페달 12 : 브레이크 페달
100 : 차량속도 제어장치 110 : 가속페달 위치 감지센서
120 : 브레이크 페달 위치 감지센서
130 : 차량속도 제어신호 생성부 140 : 기저전압 공급부
150 : 전원부 160 : 딥스위치
161 : 기저전압 변경스위치 162 : 감지센서 선택 스위
200 : 전자제어유닛 300 : 자율주행 제어부
400 : 원격주행 제어부

Claims (8)

  1. 자율주행 또는 원격제어 주행되는 차량의 속도를 제어하는 장치에 있어서,
    차량에 장착된 가속페달에 설치되어 상기 가속페달의 위치를 감지하는 가속페달 위치 감지센서;
    차량에 장착된 브레이크 페달에 설치되어 상기 브레이크 페달의 위치를 감지하는 브레이크 페달 위치 감지센서;
    상기 자율주행 또는 원격제어 주행 중 상기 감지센서의 신호에 의해 판단되는 운전자 개입여부에 따라 서로 다른 차량속도 제어신호를 생성시켜 차량의 전자 제어유닛으로 전송하는 차량속도 제어신호 생성부; 및
    자율주행이나 원격제어 주행 중 상기 가속페달 위치 감지센서 또는 브레이크 페달 위치 감지센서에 운전자의 답력이 감지되지 않더라도, 상기 가속페달 위치 감지센서 또는 브레이크 페달 위치 감지센서의 고장 또는 미연결로 오 인식하지 않도록 상기 전자 제어 유닛에 기저전압을 공급하는 기저전압 공급부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량속도 제어신호 생성부는,
    상기 자율주행 차량에 의해 인지되는 차량주변 환경정보에 의해 결정되어 수신되는 주행속도로부터 차량속도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량속도 제어신호 생성부는,
    원격제어 주행 시, 원격지로부터 전송되는 주행속도로부터 차량속도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량속도 제어신호 생성부는,
    상기 자율주행이나 원격제어 주행 중 운전자의 가속페달 또는 브레이크 페달의 답력이 상기 감지센서로 입력되면, 상기 가속페달 위치 감지센서 또는 브레이크 페달 위치 감지센서의 신호에 따라 차량속도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기저전압의 크기를 설정할 수 있는 딥 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 딥 스위치는,
    On/Off로 변환되어 다른 단위의 값으로 기저전압을 설정하는 다수의 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 딥 스위치는,
    상기 브레이크 페달 위치 감지센서의 연결을 선택할 수 있는 감지센서 선택 스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자율주행 또는 원격제어 주행 차량의 속도 제어장치.
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