KR20180026243A - 자율 주행 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 자율 주행 차량의 주행 중, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는, 정보 획득 단계, 상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단하는, 제1 판단 단계, 상기 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 상기 제어 모드의 변경에 대한 운전자의 승인 여부를 판단하는, 제2 판단 단계, 및 상기 운전자가 승인하는 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 변경하는, 모드 변경 단계를 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법에 관한 것이다.

Description

자율 주행 차량 및 그 제어방법{Autonomous vehicle and control method thereof}
본 발명은 자율 주행 차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
자율 주행 차량은, 운전자의 제어 입력 없이 자동으로 주행되는 자율 주행 모드일 수 있다. 또한, 자율 주행 차량은, 운전자의 제어 입력에 따라 제어되는 매뉴얼 모드일 수 있다.
자율 주행 차량이 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 주행하는 경우, 주변 환경, 운전자의 상태, 차량의 상태 등에 따라, 모드를 변경해야 하는 상황이 발생할 수 있다.
또한, 자율 주행 모드로 주행하는 자율 주행 차량을 매뉴얼 모드로 변경하는 경우, 운전자의 상황에 맞는 방식으로 차량의 제어권을 넘겨야 한다.
이에 따라, 여러가지 상황에 따라 자율 주행 차량을 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경하는 기술이 연구 중에 있다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 주변 환경, 운전자의 상태, 차량의 상태 등에 따라, 자율 주행 차량의 제어권에 관련된 제어 모드를 변경하는 자율 주행 차량 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 자율 주행 차량을 매뉴얼 모드로 변경하는 경우, 운전자의 제어 입력에 따라, 자율 주행 차량의 제어권을 즉시 이양하거나 점차적으로 이양하는 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 자율 주행 차량에 대한 알람을 출력하는 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 제어방법은, 상기 차량의 주행 중, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는, 정보 획득 단계, 상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단하는, 제1 판단 단계, 상기 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 상기 제어 모드의 변경에 대한 운전자의 승인 여부를 판단하는, 제2 판단 단계, 및 상기 운전자가 승인하는 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 변경하는, 모드 변경 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량은, 영상 및 음향 중 적어도 하나를 출력하는 출력부, 및 획득되는 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 상기 출력부를 통하여, 상기 제어 모드가 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력하고, 상기 알람에 대응하는 운전자의 승인이 있는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 변경하는 제어부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 자율 주행 차량의 제어 모드를 운전자의 상태나 주행 상황이나 차량 상태에 적합하도록 변경할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 자율 주행 차량을 매뉴얼 모드로 변경하는 경우, 운전자의 제어 입력에 따라 조향 제어권과 감가속 제어권을 개별적으로 이양할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 자율 주행 차량을 매뉴얼 모드로 변경하는 경우, 운전자의 제어 입력에 따라 차량의 제어권을 즉시 이양하거나 점차적으로 이양할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 자율 주행 차량의 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 운전자의 상태에 대응하는 알람을 출력할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 변경되는 것을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10a 내지 도 10d는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 모드가 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 변경되는 것을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)의 제어 모드는, 차량(100)의 제어에 관련된 적어도 하나의 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)의 제어 모드는, 자율 주행 모드, 매뉴얼 모드 및 안전 모드를 포함할 수 있다.
자율 주행 모드는, 차량(100)의 제어권이 제어부(170)나 운행 시스템(700)에 있는 모드일 수 있다. 예를 들어, 차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 차량(100)은, 제어부(170)나 운행 시스템(700)의 제어에 따라 운행될 수 있다. 이에 따라 차량(100)은, 운전자의 제어 없이 자동으로 운행할 수 있다.
매뉴얼 모드는, 차량(100)의 제어권이 운전자에게 있는 모드일 수 있다. 예를 들어, 차량(100)이 매뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전자의 제어에 의하여 주행할 수 있다.
차량(100)의 제어 모드는, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)의 제어 모드는, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)의 제어 모드는, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
운전자 상태 정보는, 내부 카메라(220)나 생체 감지부(230)를 통하여 감지되는 운전자에 대한 영상이나 생체 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 운전자 상태 정보는, 내부 카메라(220)를 통하여 획득된 운전자의 시선, 얼굴, 행동, 표정, 및 위치에 대한 이미지에 기초하여 생성된 정보일 수 있다. 예를 들어, 운전자 상태 정보는, 생체 감지부(230)를 통하여 획득되는 사용자의 생체 정보에 기초하여 생성된 정보일 수 있다.
예를 들어, 운전자 상태 정보는, 운전자의 시선이 향하는 방향, 운전자의 졸음 여부, 운전자의 건강 상태, 및 운전자의 감정 상태 등을 나타낼 수 있다.
운전자 상태 정보는, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통하여 생성되어, 제어부(170)에 제공될 수 있다.
차량 주행 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공되는 오브젝트 정보나 통신 장치(400)를 통하여 수신되는 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 위치 정보, 타차량으로부터 수신하는 타차량에 대한 정보, 차량의 주행 경로에 대한 정보나 지도 정보를 포함하는 내비게이션 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 및 움직임, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
차량 주행 정보는, 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 및 인터페이스부(130) 중 적어도 하나를 통하여 생성되어, 제어부(170)에 제공될 수 있다.
차량 상태 정보는, 차량(100)에 구비된 여러 유닛들의 상태에 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 차량 상태 정보는, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700)의 동작 상태에 대한 정보와 각 유닛의 이상 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 상태 정보는, 차량(100)의 GPS 신호가 정상적으로 수신되는지, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하는지, 차량(100)에 구비된 각 장치들이 정상적으로 동작하는지를 나타낼 수 있다.
차량(100)의 제어 모드는, 여러가지 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)의 제어 모드는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)의 제어 모드는, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)의 제어 모드는, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 모드인 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 매뉴얼 모드로 운행되는 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지되는 사용자의 상태는, 운전자의 시선, 얼굴, 행동, 표정, 및 위치에 대한 것일 수 있다.
프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 운전자의 시선, 얼굴, 행동, 표정, 및 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐에 대한 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)가 차량 내부 영상에서 획득하는 정보는, 운전자 상태 정보라고 할 수 있다. 이 경우, 운전자 상태 정보는, 운전자의 시선 방향, 운전자의 행동, 표정, 제스처 등을 나타낼 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상으로부터 획득한 운전자 상태 정보를 제어부(170)에 제공할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보, 및 뇌파 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증이나 사용자의 상태 판단을 위해 이용될 수 있다.
프로세서(270)는, 운전자의 생체 정보를 통하여, 운전자의 상태를 판단할 수 있다. 프로세서(270)가 운전자의 상태를 판단함으로써 획득한 정보는, 운전자 상태 정보라고 할 수 있다. 이 경우, 운전자 상태 정보는, 운전자가 기절하는지, 졸고 있는지, 흥분하는지, 위급한 상태인지 등을 나타낼 수 있다. 프로세서(270)는, 운전자의 생체 정보로부터 획득한 운전자 상태 정보를 제어부(170)에 제공할 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(521a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차로(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차로(Lane)(OB10)는, 주행 차로, 주행 차로의 옆 차로, 대향되는 차량이 주행하는 차로일 수 있다. 차로(Lane)(OB10)는, 차로(Lane)를 형성하는 좌우측 차선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행하는 차량이거나, 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이다(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다(320)는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이다(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이다(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)는, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출, 오브젝트의 종류, 위치, 크기, 형상, 색상, 이동 경로 판단, 감지되는 문자의 내용 판단 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 카메라(310)를 통하여 획득된 영상, 레이다(320)를 통하여 수신된 반사 전자파, 라이다(330)를 통하여 수신된 반사 레이저 광, 초음파 센서(340)를 통하여 수신된 반사 초음파, 및 적외선 센서(350)를 통하여 수신된 반사 적외선 광 중 적어도 하나에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는 차량(100) 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 크기, 형상, 색상, 이동 경로, 속도, 감지되는 문자의 내용 등에 대한 정보일 수 있다.
예를 들어, 오브젝트 정보는, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
프로세서(370)는, 생성된 오브젝트 정보를 제어부(170)에 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(470)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 및 방송 송수신부(450) 중 적어도 하나를 통하여 수신되는 정보에 기초하여, 차량 주행 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(470)는, 타차량으로부터 수신되는 타차량의 위치, 차종, 주행 경로, 속도, 각종 센싱 값 등에 대한 정보에 기초하여, 차량 주행 정보를 생성할 수 있다. 타차량의 각종 센싱 값에 대한 정보가 수신되는 경우, 차량(100)에 별도의 센서가 없더라도, 프로세서(470)는, 차량(100) 주변에 존재하는 여러 오브젝트에 대한 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(470)가 생성하는 차량 주행 정보는, 차량(100)의 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 및 움직임, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
매뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다. 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드를 변경할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 8는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8를 참조하면, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 방법은, 자율 주행 차량인 차량(100)에 있어서, 차량(100)의 주행 중, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는, 정보 획득 단계(S100), 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단하는, 제1 판단 단계(S200), 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드의 변경에 대한 운전자의 승인 여부를 판단하는, 제2 판단 단계(S400), 및 운전자가 승인하는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 변경하는, 모드 변경 단계(S500)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 방법은, 제2 판단 단계(S400) 전, 차량(100)의 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드가 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력하는, 알람 출력 단계(S300)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 판단 단계(S400)는, 알람에 대응하는 상기 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다. 이하 상술한 각 단계에 대하여 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 차량(100)의 주행 중, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다(S100).
제어부(170)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 운전자 상태 정보를 획득할 수 있다. 운전자 상태 정보는, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통하여 생성되어, 제어부(170)에 제공될 수 있다.
운전자 상태 정보는, 내부 카메라(220)나 생체 감지부(230)를 통하여 감지되는 운전자에 대한 영상이나 생체 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 운전자 상태 정보는, 내부 카메라(220)를 통하여 획득된 운전자의 시선, 얼굴, 행동, 표정, 및 위치에 대한 이미지에 기초하여 생성된 정보일 수 있다. 예를 들어, 운전자 상태 정보는, 생체 감지부(230)를 통하여 획득되는 사용자의 생체 정보에 기초하여 생성된 정보일 수 있다. 예를 들어, 운전자 상태 정보는, 운전자의 시선이 향하는 방향, 운전자의 졸음 여부, 운전자의 건강 상태, 및 운전자의 감정 상태 등을 나타낼 수 있다.
제어부(170)는, 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 및 인터페이스부(130) 중 적어도 하나로부터 차량 주행 정보를 획득할 수 있다.
차량 주행 정보는, 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 및 인터페이스부(130) 중 적어도 하나를 통하여 생성되거나, 이들로부터 획득된 정보에 기초하여 제어부(170)가 생성할 수 있다.
차량 주행 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공되는 오브젝트 정보나 통신 장치(400)를 통하여 수신되는 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 위치 정보, 타차량으로부터 수신하는 타차량에 대한 정보, 차량의 주행 경로에 대한 정보나 지도 정보를 포함하는 내비게이션 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 및 움직임, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
제어부(170)는, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 및 운행 시스템(700) 중 적어도 하나의 동작 상태에 기초하여, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다.
차량 상태 정보는, 차량(100)에 구비된 여러 유닛들의 상태에 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 차량 상태 정보는, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700)의 동작 상태에 대한 정보와 각 유닛의 이상 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 상태 정보는, 차량(100)의 GPS 신호가 정상적으로 수신되는지, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하는지, 차량(100)에 구비된 각 장치들이 정상적으로 동작하는지를 나타낼 수 있다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단할 수 있다(S200).
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)이 자율 주행 모드로 주행 중, 획득되는 적어도 하나의 정보에 기초하여, 차선이 감지되지 않거나, GPS 정보가 수신되지 않거나, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하거나, 차량(100)이 이동 해야 하는 상황에서 설정 시간 이상 정차하거나, 설정된 목적지에 정차할 수 있는 공간이 없거나, 차량(100)이 감지하지 못한 오브젝트와 충돌하거나, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 보행자나 자전거가 설정량 이상 감지되거나, 차량(100)이 자율 주행이 금지된 영역에 진입하거나, 차량(100)이 제어 신호에 대응하지 않는 움직임을 수행하는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)이 매뉴얼 모드로 주행 중, 획득되는 적어도 하나의 정보에 기초하여, 차량(100)이 이동 가능한 상황에서 설정 시간 이상 이동하지 않거나, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 운전자가 이동단말기를 보는 것으로 판단되거나, 차량(100)이 오브젝트와 충돌하거나, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단되거나, 운전자가 위급한 상태라고 판단되거나, 운전자가 운전 미숙 상태라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 한다고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드가 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다(S300).
제어부(170)는, 출력부(250)나 타 디바이스를 통하여 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252), 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 하나를 통하여 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 다양한 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 알람을 출력하는 경우, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 통하여 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 이동 단말기를 주시하고 있는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 주시하는 이동 단말기를 통하여 알람을 출력할 수 있다. 이를 위해, 제어부(170)는, 통신 장치(400)를 통하여, 알람 출력을 위한 신호를 이동 단말기로 송신할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 알람을 출력하는 경우, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 졸고 있는 것으로 판단되는 경우, 음향 출력부(252)로 음향 방식의 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 이어폰을 착용한 것으로 판단되는 경우, 디스플레이부(251) 및 햅틱 출력부(253)를 통하여, 영상 및 진동 방식의 알람을 출력할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드의 변경에 대한 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다(S400).
제어부(170)는, 출력부(250)로 출력된 알람에 대응하는 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 알람을 인지한 것으로 판단되고, 알람에 대응하는 운전자의 승인 입력이 있는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 제어 모드 변경에 대하여 승인한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자 상태 정보 및 사용자 인터페이스 장치(200)에 수신되는 사용자 입력 중 적어도 하나에 기초하여, 운전자의 알람 인지 여부나 제어 모드 변경에 대한 승인 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 시선이 디스플레이부(251)에 표시된 알람을 향하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 알람을 인지하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 제어 모드의 변경에 대한 승인을 나타내는 운전자의 음성 입력, 제스처 입력, 터치 입력, 및 버튼 입력 중 적어도 하나가, 입력부(210)에 수신되는 경우, 운전자가 알람을 인지한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 제어 모드의 변경에 대하여 승인하는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 변경할 수 있다(S500).
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 변경하거나, 매뉴얼 모드에서 자유 주행 모드로 변경할 수 있다.
차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드인 경우, 차량(100)은, 제어부(170)나 운행 시스템(700)의 제어에 따라 주행될 수 있다. 차량(100)이 자율 주행 모드로 주행 중, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되는 경우, 차량(100)의 제어권은, 운전자에게 이양될 수 있다.
차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전자의 제어에 따라 주행될 수 있다. 차량(100)이 매뉴얼 모드로 주행 중, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되는 경우, 차량(100)의 제어권은, 제어부(170)나 운행 시스템(700)에 이양될 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 변경되는 것을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9a를 참조하면, 제어부(170)는, 차량(100)이 자율 주행 모드로 주행하는 중(S50), 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다(S100).
예를 들어, 운전자 상태 정보는, 운전자의 시선이 향하는 방향, 운전자의 졸음 여부, 운전자의 건강 상태, 및 운전자의 감정 상태 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 및 움직임, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 차량 상태 정보는, 차량(100)의 GPS 신호가 정상적으로 수신되는지, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하는지, 차량(100)에 구비된 각 장치들이 정상적으로 동작하는지를 나타낼 수 있다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단할 수 있다(S200).
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다. 이하, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단되는 경우를 설명한다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)의 주변에 차선이 감지되지 않는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량 주행 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)가 검출하는 차량(100) 주변의 오브젝트에 대한 정보인 오브젝트 정보를 포함할 수 있다. 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 포함된 오브젝트 정보에 기초하여, 감지된 오브젝트 중 차선이 존재하는지 판단할 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 차량(100)은 감지되는 차선을 따라 주행하는 것이므로, 차량(100)의 주변에 차선이 감지되지 않으면, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란할 수 있다. 따라서, 제어부(170)는, 차량(100)의 주변에 차선이 감지되지 않는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 기초하여, GPS 정보가 수신되지 않거나, 수신되는 GPS 정보가 비정상적인 것으로 판단되는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량 상태 정보는, 위치 정보부(420)나 센싱부(120)가 제공하는 차량(100)의 위치에 대한 GPS 정보를 포함할 수 있다. 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 포함된 GPS 정보에 기초하여, GPS 정보가 수신되는지 판단할 수 있다. 또한, 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 포함된 GPS 정보에 기초하여, 수신되는 GPS 정보가 정상적인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, GPS 정보의 수신이 불량하거나, GPS 정보가 나타내는 위치에 비정상적인 변동이 존재하는 경우, GPS 정보가 이상한 것으로 판단할 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 차량(100)은 수신되는 GPS 정보에 따라 목적지로 주행하는 것이므로, GPS 정보가 수신되지 않거나, 수신되는 GPS 정보가 비정상적이면, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란할 수 있다. 따라서, 제어부(170)는, GPS 정보가 수신되지 않거나, 수신되는 GPS 정보가 비정상적인 것으로 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서의 동작 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 하나의 센서의 동작 상태에 대한 정보에 기초하여, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서가 감지하는 오브젝트가 불일치하는 경우, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생할 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 비정상적으로 변동하는 센싱값을 제공하는 센서에 이상이 발생할 것으로 판단할 수 있다. 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서는, 오브젝트 검출 장치(300) 및 센싱부(120)를 포함할 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 차량(100)은 적어도 하나의 센서가 제공하는 정보에 기초하여 자율 주행을 수행하는 것이므로, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하면, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란할 수 있다. 따라서, 제어부(170)는, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 이동 해야하는 상황에서 설정 시간 이상 정차하는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량 주행 정보는, 차량(100)의 정차 여부, 및 차량(100) 주변의 타차량의 움직임에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100) 주변의 타차량은 이동하고 있는데 차량(100)만 정차하고 있는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 설정된 목적지에 정차할 수 있는 공간이 없는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)이 설정된 목적지에 도착했는데, 목적지에 정차할 수 있는 공간이 없으면, 제어부(170)는, 차량(100)이 어디에 정차되어야 하는지 판단할 수 없으므로, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경함으로써, 운전자에게 제어권을 이양할 수 있다. 이에 따라, 제어부(170)는, 설정된 목적지에 정차할 수 있는 공간이 없는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 감지하지 못한 오브젝트와 충돌하는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량(100)이 자율 주행 모드로 주행하는 경우, 차량(100)이 감지되지 않는 오브젝트와 충돌한다면, 차량(100)의 자율 주행 기능이 정상적으로 동작하지 않는 것이므로, 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 보행자나 자전거가 설정량 이상 감지되는 경우, 차량(100)이 자율 주행을 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 상기 소정 거리나 설정값은 실험에 의하여 결정된 값일 수 있다. 예를 들어, 차량(100)으로부터 1미터 이내의 거리에 5명의 보행자가 감지되는 경우, 차량(100)의 가까이에 많은 보행자가 존재하는 것이므로, 차량(100)이 자율 주행하는 것보다 운전자에 의하여 제어되는 것이 효율적일 수 있다. 이에 따라, 제어부(170)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 보행자나 자전거가 설정량 이상 감지되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행이 금지된 영역에 진입하는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다. 차량 주행 정보는, 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보를 포함할 수 있다. 제어부(170)는, 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행이 금지된 영역에 진입하는지 판단할 수 있다. 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에 의하여 감지되거나, 통신 장치(400)를 통하여 도로 인프라 장치로부터 수신될 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 제어 신호에 대응하지 않는 움직임을 수행하는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 제어 신호에 대응하는 움직임과 차량(100)의 움직임을 비교하여, 차량(100)이 제어 신호에 대응하지 않는 움직임을 수행하는지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다(S300).
제어부(170)는, 출력부(250)나 타 디바이스를 통하여 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252), 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 하나를 통하여, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 다양한 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 통하여 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자의 시선 방향을 판단함으로써, 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 통신 장치(400)를 통하여, 운전자가 주시하는 타 디바이스에 알람에 대응하는 신호를 송신할 수 있다. 차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 운전자가 이동 단말기와 같은 타 디바이스나, 차량(100) 내 구비된 디스플레이를 주시하고 있을 수 있으므로, 제어부(170)는, 운전자가 주시하는 장치를 통하여 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단되고, 운전자가 이동 단말기를 주시하고 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 이동 단말기에 알람에 대응하는 신호를 송신함으로써, 상기 이동 단말기로 알람이 출력되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단되고, 운전자가 차량(100)의 클러스터를 주시하고 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 클러스터로 알람 메시지나 팝업창이 표시되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 자고 있는 것으로 판단되는 경우, 음향 출력부(252)로 음향 방식의 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 이어폰을 착용한 것으로 판단되는 경우, 디스플레이부(251) 및 햅틱 출력부(253)를 통하여, 영상 및 진동 방식의 알람을 출력할 수 있다.
제어부(170)는, 알람에 대응하여, 매뉴얼 모드에 대한 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다(S400).
제어부(170)는, 운전자 상태 정보 또는 운전자의 제어 입력에 기초하여, 운전자가 알람을 인지하고, 차량(100)에 대한 제어를 수행하는지 판단함으로써, 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 알람을 인지한 것으로 판단되고, 운전자의 제어 입력이 있는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인한 것으로 판단할 수 있다. 이를 위해, 제어부(170)는, 운전자가 알람을 인지한 것인지 판단하고, 운전자의 제어 입력이 있는지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자 상태 정보 및 사용자 인터페이스 장치(200)에 수신되는 사용자 입력 중 적어도 하나에 기초하여, 운전자가 알람을 인지한 것인지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 시선이 디스플레이부(251)에 표시된 알람을 향하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 알람을 인지하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 매뉴얼 모드를 승인하는 운전자의 음성 입력, 제스처 입력, 터치 입력, 및 버튼 입력 중 적어도 하나가, 입력부(210)에 수신되는 경우, 운전자가 알람을 인지한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전 조작 장치(500)에 대한 입력을 감지하여, 운전자의 제어 입력이 있는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 조향 입력 장치(510)에 포함되는 스티어링 휠에 악력이나 회전력이 감지되는 경우, 운전자의 조향 제어 입력이 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 가속 입력 장치(530)나 브레이크 입력 장치(570)에 압력이 감지되는 경우, 운전자의 감가속 제어 입력이 있는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자의 시선이 디스플레이부(251)에 표시된 알람을 향하는 것으로 판단되고, 조향 입력 장치(510)에 스티어링 휠에 악력이나 회전력이 감지되고, 브레이크 입력 장치(570)에 압력이 감지되는 경우, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경하여, 운전자에게 차량(100)의 제어권을 이양할 수 있다(S500).
제어부(170)는, 운전자의 운전 조작 장치(500)에 대한 입력에 기초하여, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권과 감가속 제어권을 개별적으로 이양할 수 있다. 또한, 제어부(170)는, 운전자의 운전 조작 장치(500)에 대한 입력에 기초하여, 운전자에게 차량(100)의 제어권을 즉시 이양하거나, 점차적으로 이양할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되고, 조향 입력 장치(510)에 전달되는 회전력이 설정 회전력 이상인 경우, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권을 즉시 이양할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되고, 조향 입력 장치(510)에 전달되는 회전력이 설정 회전력 미만인 경우, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권을 점차적으로 이양할 수 있다.
이를 위해, 조향 입력 장치(510)는, 악력을 감지하는 센서, 및 회전력을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
가속 입력 장치(530)는, 구동 입력 장치라고도 명명할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 제동 입력 장치라고도 명명할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 전달되는 압력이 설정 압력 이상인 경우, 차량(100)의 감가속 제어권을 즉시 이양할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 전달되는 압력이 설정 압력 미만인 경우, 차량의 감가속 제어권을 점차적으로 이양할 수 있다.
이를 위해, 제동 입력 장치(570) 및 구동 입력 장치(530)는, 전달되는 압력을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 조향 제어권만 운전자에게 이양된 경우, 운전자는, 차량(100)의 조향 제어만 수행할 수 있다. 차량(100)의 감가속 제어권만 운전자에게 이양된 경우, 운전자는, 차량(100)의 감가속 제어만 수행할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 제어권이 운전자에게 즉시 이양되는 경우, 차량(100)은, 100% 운전자의 제어 입력에 의하여 제어될 수 있다. 차량(100)의 제어권이 운전자에게 점차적으로 이양되는 경우, 차량(100)은, 점차적으로 운전자의 제어 입력에 의하여 제어될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 제어부(170)는, 알람이 출력된 후, 설정 시간 동안, 알람에 대응하는 운전자의 승인 또는 거부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다. 제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 승인하지 않거나 거부하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)이 매뉴얼 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람이 출력된 후, 3초 이내에 운전자가 매뉴얼 모드를 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다.
상기 설정 시간은 실험에 의하여 정해진 값일 수 있다. 상기 설정 시간은 메모리(140)에 저장된 값일 수 있다. 상기 설정 시간은 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
상기 설정 시간은, 차량 주행 정보나 차량 상태 정보에 기초하여, 판단된 차량(100)의 위험도에 따라 가변적인 시간일 수 있다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보나 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)의 위험도를 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 차량(100)이 오브젝트와 충돌할 가능성에 비례하여, 차량(100)의 위험도가 높은 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)에 구비된 센서가 비정상적으로 동작한다고 판단되는 경우, 차량(100) 주변에 주행 중인 타차량이 많을 수록, 차량(100)의 위험도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 위험도에 반비례하여, 상기 설정 시간을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)의 위험도가 높을수록, 상기 설정 시간을 감소시킬 수 있다.
이하, 도 9b의 순서도를 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 차량(100)이 매뉴얼 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람이 출력된 후(S300), 설정 시간이 경과하는지 판단할 수 있다(S410).
제어부(170)는, 알람이 출력된 시점으로부터 설정 시간이 경과하지 않은 것으로 판단되는 경우, 운전자가 알람을 인지하는지 판단할 수 있다(S420).
제어부(170)는, 운전자 상태 정보 및 사용자 인터페이스 장치(200)에 수신되는 사용자 입력 중 적어도 하나에 기초하여, 운전자가 알람을 인지하는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 시선이 디스플레이부(251)에 표시된 알람을 향하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 알람을 인지하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 매뉴얼 모드를 승인하는 운전자의 음성 입력, 제스처 입력, 터치 입력, 및 버튼 입력 중 적어도 하나가, 입력부(210)에 수신되는 경우, 운전자가 알람을 인지한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 알람이 출력된 시점으로부터 설정 시간 이내에 운전자가 알람을 인지하는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하는지 판단할 수 있다 (S430).
제어부(170)는, 운전 조작 장치(500)에 대한 입력을 감지하여, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 조향 입력 장치(510)에 포함되는 스티어링 휠에 악력이나 회전력이 감지되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 조향 제어를 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 가속 입력 장치(530)나 브레이크 입력 장치(570)에 압력이 감지되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 감가속 제어를 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 알람 출력 후 설정 시간 이내에 알람을 인지하고, 차량(100)에 대한 제어를 수행하는 경우, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인한 것으로 판단하여, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다(S500).
제어부(170)는, 차량(100)의 제어권을 운전자에게 이양함으로써, 차량(100)을 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 디스플레이부(251)에 알람 메시지를 표시한 후, 2초 이내에 운전자의 시선이 디스플레이부(251)를 향하는 것으로 판단되고, 조향 입력 장치(510)에 스티어링 휠에 악력이나 회전력이 감지되고, 브레이크 입력 장치(570)에 압력이 감지되는 경우, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(170)는, 차량(100)의 조향 제어권과 감가속 제어권을 운전자에게 이양함으로써, 차량(100)을 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어부(170)는, 알람을 출력하는 경우, 운전자의 승인 여부를 확인하기 위한 승인 확인 팝업창을 디스플레이부(251)에 표시할 수 있다. 제어부(170)는, 승인 확인 팝업창을 통하여, 운전자의 승인 입력 또는 거부 입력을 수신할 수 있다. 제어부(170)는, 승인 확인 팝업창을 통하여, 운전자의 승인 입력이 수신되는 경우, 운전자가 매뉴얼 모드를 승인한 것으로 판단하여, 차량(100)의 제어 모드를 매뉴얼 모드로 변경할 수 있다. 제어부(170)는, 승인 확인 팝업창을 통하여, 운전자의 거부 입력이 수신되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경할 수 있다.
도 9d를 참조하면, 제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 승인하지 않거나 거부하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 안전 모드로 변경되는 경우, 차량 주행 정보 또는 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 있는지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 있다고 판단되는 경우, 비상 정차 또는 안전 주행을 선택하기 위한 메뉴를 출력할 수 있다. 상기 선택 메뉴는, 디스플레이부(251)에 표시되는 팝업창 또는 음향 출력부(252)로 출력되는 음성 안내일 수 있다. 비상 정차 및 안전 주행에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
제어부(170)는, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 없다고 판단되는 경우, 차량(100)이 안전 주행을 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 선택 메뉴에 대응하여, 비상 정차가 선택되는 경우, 차량(100)이 비상 정차를 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 선택 메뉴에 대응하여, 안전 주행이 선택되는 경우, 차량(100)이 안전 주행을 수행하도록 제어할 수 있다.
이하, 도 9d의 순서도를 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 매뉴얼 모드를 승인하지 않거나 거부함에 따라, 차량(100)의 제어 모드가 안전 모드로 변경되는 경우(S600), 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)이 이상 상태인지 판단할 수 있다(S610).
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서가 비정상적으로 동작하거나, GPS 정보가 수신되지 않거나, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 장치가 비정상적으로 동작하는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 이상 상태라고 판단되는 경우, 차량(100)에 구비된 외부용 디스플레이 장치(미도시)나, 램프를 통하여, 차량(100)의 이상 상태에 대한 알람을 출력할 수 있다(S620).
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 장치가 비정상적으로 동작하는 것으로 판단되는 경우, 외부용 디스플레이 장치에 비정상적으로 동작하는 장치에 대한 메시지를 표시할 수 있다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보 또는 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 있는지 판단할 수 있다(S630).
비상 정차는, 차량(100)이 정차할 수 있는 가장 가까운 구역으로 이동하여 정차하는 것이다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 정차할 수 있는 가장 가까운 구역이 어디인지 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 차량(100)을 판단된 구역으로 이동하여 정차하도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보 및 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)을 중심으로 설정 거리 이내에 정차 할 수 있는 구역이 존재하고, 차량(100)이 해당 구역으로 이동하여 정차할 수 있는 상태라고 판단되는 경우, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 있는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)을 중심으로 설정 거리 이내에 정차 할 수 있는 구역이 존재하지 않는 경우, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 없는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 차량 상태 정보에 기초하여, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 없는 상태인지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 비상 정차를 수행할 수 없는 것으로 판단되는 경우, 차량(100)이 안전 주행을 수행하도록 제어할 수 있다(S640). 제어부(170)는, 차량(100)이 안전 주행을 수행하는 경우, 차량(100)의 이동 경로를 출력부(250)로 출력할 수 있다(S640).
안전 주행은, 차량(100)은, 안전 속도 이하로, 오브젝트와 충돌하지 않도록 주행하는 것이다. 제어부(170)는, 차량(100)이 주행 가능한 차로를 기반으로 주행하지 않고, 오브젝트와의 출동 가능성이 낮은 공간으로 주행하도록, 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 차량이 상기 비상 정차를 수행할 수 있다고 판단되는 경우, 비상 정차 또는 안전 주행을 선택하기 위한 메뉴를 출력할 수 있다(S650).
선택 메뉴는, 디스플레이부(251)에 표시되는 팝업창 또는 음향 출력부(252)로 출력되는 음성 안내일 수 있다. 선택 메뉴가 디스플레이부(251)에 표시되는 팝업창인 경우, 팝업창은, 비상 정차 또는 안전 주행을 선택하기 위한 버튼을 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 선택 메뉴를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 시각 장애인이라고 판단되는 경우, 음향 출력부(252)로 출력되는 음성 안내의 방식으로 선택 메뉴를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 선글라스를 착용하고 있는 것으로 판단되는 경우, 설정된 휘도보다 밝은 휘도의 팝업창을 표시하는 방식으로 선택 메뉴를 출력할 수 있다.
제어부(170)는, 선택 메뉴에 대응하여, 비상 정차가 선택되는지 판단할 수 있다(S660).
선택 메뉴가 디스플레이부(251)에 표시되는 팝업창인 경우, 제어부(170)는, 비상 정차를 선택하기 위한 버튼 또는 안전 주행을 선택하기 위한 버튼에 대한 선택에 대응하여, 비상 정차 및 안전 주행 중 어느 것이 선택되는지 판단할 수 있다.
선택 메뉴가 음향 출력부(252)로 출력되는 음성 안내인 경우, 제어부(170)는, 음성 안내에 대응하는 사용자의 음성 입력에 따라, 비상 정차 및 안전 주행 중 어느 것이 선택되는지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 선택 메뉴에 대응하여, 안전 주행이 선택되는 경우, 차량(100)이 안전 주행을 수행하도록 제어할 수 있다(S640).
제어부(170)는, 선택 메뉴에 대응하여, 비상 정차가 선택되는 경우, 차량(100)이 비상 정차를 수행하도록 제어할 수 있다(S670).
제어부(170)는, 외부용 디스플레이 장치를 통하여, 차량(100)이 비상 정차를 수행하고 있음을 알리는 알람을 표시할 수 있다(S670).
제어부(170)는, 비상 정차를 수행하는 경우, 차량(100)이 오브젝트와 충돌하지 않도록, 충돌 회피 기능을 활성화할 수 있다(S680).
차량(100)의 정차 중 충돌 회피 기능이 활성화되는 경우, 제어부(170)는, 차량(100)이 오브젝트와 충돌하지 않도록, 차량(100)을 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 감지되는 오브젝트를 회피하여 이동하도록 제어할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 제어부(170)는, 운전자의 운전 조작 장치(500)에 대한 입력에 기초하여, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권과 감가속 제어권을 개별적으로 이양할 수 있다. 또한, 제어부(170)는, 운전자의 운전 조작 장치(500)에 대한 입력에 기초하여, 운전자에게 차량(100)의 제어권을 즉시 100% 이양하거나, 점차적으로 이양할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 매뉴얼 모드에 대한 알람을 인지한다고 판단되는 경우(S420), 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되는지 판단할 수 있다(S431). 제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되지 않는 경우(S431), 매뉴얼 모드에 대한 알람이 출력된 후 설정 시간이 경과하는지 판단할 수 있다(S410).
제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되는 것으로 판단되는 경우, 조향 입력 장치(510)에 전달되는 회전력이 설정 회전력 이상인지 판단할 수 있다(S432).
제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되고, 조향 입력 장치(510)에 전달되는 회전력이 설정 회전력 이상인 경우, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권을 즉시 100% 이양할 수 있다(S520).
제어부(170)는, 차량(100)의 조향 입력 장치(510)에 소정의 악력이 감지되고, 조향 입력 장치(510)에 전달되는 회전력이 설정 회전력 미만인 경우, 운전자에게 차량(100)의 조향 제어권을 점차적으로 이양할 수 있다(S510).
이를 위해, 조향 입력 장치(510)는, 악력을 감지하는 센서, 및 회전력을 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 상술한 소정의 압력이나 설정 회전력은, 실험에 의하여 결정된 값일 수 있다.
가속 입력 장치(530)는, 구동 입력 장치라고도 명명할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 제동 입력 장치라고도 명명할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 매뉴얼 모드에 대한 알람을 인지한다고 판단되는 경우(S420), 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 소정의 압력이 감지되는지 판단할 수 있다(S433).
제어부(170)는, 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 전달되는 압력이 설정 압력 이상인지 판단할 수 있다(S434).
제어부(170)는, 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 전달되는 압력이 설정 압력 이상인 경우, 차량(100)의 감가속 제어권을 즉시 100% 이양할 수 있다(S530).
제어부(170)는, 차량(100)의 제동 입력 장치(570) 또는 구동 입력 장치(530)에 전달되는 압력이 설정 압력 미만인 경우, 차량의 감가속 제어권을 점차적으로 이양할 수 있다(S540).
이를 위해, 제동 입력 장치(570) 및 구동 입력 장치(530)는, 전달되는 압력을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 조향 제어권만 운전자에게 이양된 경우, 운전자는, 차량(100)의 조향 제어만 수행할 수 있다. 차량(100)의 감가속 제어권만 운전자에게 이양된 경우, 운전자는, 차량(100)의 감가속 제어만 수행할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 제어권이 운전자에게 즉시 이양되는 경우, 차량(100)은, 100% 운전자의 제어 입력에 의하여 제어될 수 있다. 차량(100)의 제어권이 운전자에게 점차적으로 이양되는 경우, 차량(100)은, 점차적으로 운전자의 제어 입력에 의하여 제어될 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는, 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 제어 모드가 매뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 변경되는 것을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10a를 참조하면, 제어부(170)는, 차량(100)이 매뉴얼 모드로 주행하는 중(S50), 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다(S100).
예를 들어, 운전자 상태 정보는, 운전자의 시선이 향하는 방향, 운전자의 졸음 여부, 운전자의 건강 상태, 및 운전자의 감정 상태 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 차량 주행 정보는, 차량(100)의 주변에 존재하는 오브젝트의 종류, 위치, 및 움직임, 차량(100) 주변에 차선이 존재하는지, 차량(100)은 정차 중인데 차량(100) 주변의 타차량은 주행하는지, 차량(100) 주변에 정차할 수 있는 구역이 있는지, 차량과 오브젝트가 충돌할 가능성, 차량(100) 주변에 보행자나 자전거가 어떻게 분포되어 있는지, 차량(100)이 주행하는 도로의 종류, 차량(100) 주변 신호등의 상태, 차량(100)의 움직임 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 차량 상태 정보는, 차량(100)의 GPS 신호가 정상적으로 수신되는지, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하는지, 차량(100)에 구비된 각 장치들이 정상적으로 동작하는지를 나타낼 수 있다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는지 판단할 수 있다(S200).
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 매뉴얼 모드에서 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다. 이하, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단되는 경우를 설명한다.
제어부(170)는, 차량(100)이 이동 가능한 상황에서 설정 시간 이상 이동하지 않는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 이동 가능한 상황에서 설정 시간 이상 이동하지 않는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 전방 신호등에 의하여 정차 중인 차량(100)이 전방 신호등의 변경됨에 따라, 이동할 수 있음에도 설정 시간 이상 이동하지 않는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 정차 중이던 전방 차량이 이동함에 따라, 차량(100)이 이동할 수 있음에도 설정 시간 이상 이동하지 않는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 차량 주행 정보는, 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보를 포함할 수 있다. 제어부(170)는, 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하는지 판단할 수 있다. 도로나 교통 표지판에 표시된 문자 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에 의하여 감지되거나, 통신 장치(400)를 통하여 도로 인프라 장치로부터 수신될 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 운전 중 이동단말기를 보는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 운전 중 이동 단말기를 보는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 시선이 어디로 향하는지 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자의 시선이 이동 단말기로 향하는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 오브젝트와 충돌하는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 오브젝트와 충돌하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상인 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상인 것으로 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 상기 설정 가능성은 실험에 의하여 결정되거나, 사용자 입력한 값일 수 있다. 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100) 주변에서 사고가 발생하는 경우, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상인 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100) 주변에서 대형 차량이 주행하는 경우, 차량(100)과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 운전할 수 없거나 위급한 상태인 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단되거나, 운전자가 위급한 상태라고 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 내부 카메라(220)에 의하여 획득된 영상이나, 생체 감지부(230)에 의하여 획득된 생체 정보에 기초하여, 운전자가 기절하거나, 고통을 호소하는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 운전자가 소정의 시간 동안 전방을 주시하지 않는 경우, 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 운전 미숙 상태인 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 운전자가 운전 미숙 상태라고 판단되는 경우, 운전자가 차량(100)에 대한 제어를 수행하기 곤란한 상황이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 차량 주행 정보에 기초하여, 차량(100)이 역주행하거나, 차로를 급격히 변경하거나, 급정차하거나, 부정확한 차로로 주행하는 것으로 판단되는 경우, 운전자가 운전 미숙 상태라고 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)이 매뉴얼 모드로 주행 중인 경우, 운전자의 이동 단말기 정보를 획득할 수 있다. 이동 단말기 정보는, 이동 단말기에 수신되는 전화나 문자 메시지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이동 단말기 정보는, 예약된 TV 프로그램 시청 시간이나 설정된 사용자 스케줄에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 단말기 정보에 기초하여, 운전자가 이동 단말기를 사용해야 하는 상황이라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 한다고 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자의 이동 단말기에 전화나 문자 메시지가 수신되거나, 예약된 TV 프로그램 시청 시간이나 화상 회의 시간인 경우, 운전자가 이동 단말기를 사용해야 하는 상황이라고 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(170)는, 운전자의 이동 단말기를 통하여, 자율 주행 모드로 변경해야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다(S300).
제어부(170)는, 출력부(250)나 타 디바이스를 통하여 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252), 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 하나를 통하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 다양한 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 통하여 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자의 시선 방향을 판단함으로써, 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 통신 장치(400)를 통하여, 운전자가 주시하는 타 디바이스에 알람에 대응하는 신호를 송신할 수 있다. 차량(100)이 자율 주행 모드인 경우, 운전자가 이동 단말기와 같은 타 디바이스나, 차량(100) 내 구비된 디스플레이를 주시하고 있을 수 있으므로, 제어부(170)는, 운전자가 주시하는 장치를 통하여 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단되고, 운전자가 이동 단말기를 주시하고 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 이동 단말기에 알람에 대응하는 신호를 송신함으로써, 상기 이동 단말기로 알람이 출력되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는 것으로 판단되고, 운전자가 차량(100)의 클러스터를 주시하고 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 클러스터로 알람 메시지나 팝업창이 표시되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 알람을 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 자고 있는 것으로 판단되는 경우, 음향 출력부(252)로 음향 방식의 알람을 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자가 이어폰을 착용한 것으로 판단되는 경우, 디스플레이부(251) 및 햅틱 출력부(253)를 통하여, 영상 및 진동 방식의 알람을 출력할 수 있다.
제어부(170)는, 알람에 대응하여, 자율 주행 모드에 대한 운전자의 승인 여부를 판단할 수 있다(S400).
제어부(170)는, 운전자 상태 정보 또는 운전자의 입력에 기초하여, 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 자율 주행 모드를 승인하는 운전자의 음성 입력, 제스처 입력, 터치 입력, 및 버튼 입력 중 적어도 하나가, 입력부(210)에 수신되는 경우, 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다(S500).
도 10b를 참조하면, 제어부(170)는, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 오브젝트와 충돌하거나, 오브젝트와의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경하고, 제어 모드가 변경됨을 알리는 알람을 출력할 수 있다.
이하, 도 10c의 순서도를 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는지 판단할 수 있다(S210).
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 긴급 상황이 발생하는지 판단할 수 있다(S220).
긴급 상황이란, 운전자의 차량(100) 제어 중, 차량(100)의 자율 주행이 즉시 요구되는 상황이다.
예를 들어, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 오브젝트와 충돌하거나, 오브젝트와의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 운전자가 운전할 수 없는 상태인 경우는, 긴급 상황이라고 할 수 있다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 오브젝트와 충돌하거나, 오브젝트와의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 운전자가 운전할 수 없는 상태인지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 긴급 상황이 발생하지 않는 것으로 판단되는 경우, 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력할 수 있다(S300).
제어부(170)는, 긴급 상황이 발생하는 것으로 판단되는 경우, 자율 주행이 원활한 상황인지 판단할 수 있다(S230).
자율 주행이 원활한 상황이란, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경될 수 있는 상황이다.
예를 들어, 제어부(170)가 차량(100)이 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단하는 상황이 아니라면, 자율 주행이 원활한 상황일 있다.
예를 들어, 차선이 감지되고, 온전한 GPS 정보가 수신되고, 차량(100)에 구비된 적어도 하나의 장치가 정상적으로 동작하고, 차량(100)이 자율 주행이 금지된 영역에 진입하지 않는 경우는, 자율 주행이 원활한 상황일 있다.
제어부(170)는, 획득되는 정보에 기초하여, 차량(100)의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경될 수 없는 상황인지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 긴급 상황이 발생하고, 자율 주행이 원활한 상황이라고 판단되는 경우, 차량(100)이 자율 주행 모드로 변경됨을 알리는 알람을 출력하고(S310), 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다(S500).
제어부(170)는, 긴급 상황인 경우, 운전자의 승인 없이 차량(100)을 자율 주행 모드로 변경하는 강제 변환 단계를 수행할 수 있다.
제어부(170)는, 긴급 상황이 발생하고, 자율 주행이 원활하지 않은 상황이라고 판단되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경하고, 비상 연락을 수행할 수 있다(S600).
이 경우, 제어부(170)는, 차량(100)을 안전 모드로 변경함으로써, 차량(100)이 긴급 상황에 대응하여 기 설정된 목적지로 안전 주행하도록 할 수 있다.
제어부(170)는, 설정된 타 디바이스로 문자 메시지를 송신하거나 통화 연결을 수행함으로써, 비상 연락을 수행할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 제어부(170)는, 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람이 출력된 후로부터 설정 시간 동안, 알람에 대응하는 운전자의 승인 또는 거부를 판단하고, 설정 시간 이내에 운전자가 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경하고, 설정 시간 이내에 운전자가 승인하지 않거나 거부하는 경우, 위험을 알리는 알람을 출력할 수 있다.
이하, 도 10c의 순서도를 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 자율 주행 모드로 변경되어야 함을 알리는 알람이 출력된 시점(S300)로부터 설정 시간이 경과하는지 판단할 수 있다(S410).
상기 설정 시간은, 자율 주행 모드에 대한 운전자의 승인 입력을 기다리기 위한 시간이다. 상기 설정 시간은, 실험에 의하여 결정되거나, 사용자가 설정한 값일 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 자율 주행 모드로 변경해야 함을 알리는 메시지와 운전자의 승인 또는 거부를 입력하기 위한 선택 버튼을 포함하는 팝업창을 디스플레이부(251)에 표시함으로써, 알람을 출력할 수 있다. 이 경우, 제어부(170)는, 승인에 대응하는 버튼이 입력되는 경우, 자율 주행 모드에 대한 사용자의 승인이 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(170)는, 거부에 대응하는 버튼이 입력되는 경우, 자율 주행 모드에 대한 사용자의 거부이 있는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(170)는, 자율 주행 모드로 변경해야 함을 알리는 음성 메시지를 음향 출력부(252)로 출력함으로써, 알람을 출력할 수 있다. 이 경우, 제어부(170)는, 사용자의 음성 입력에 대응하여, 자율 주행 모드에 대한 사용자의 승인이나 거부를 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는지 판단할 수 있다(S420).
예를 들어, 제어부(170)는, 설정 시간 이내에, 운전자의 승인을 나타내는 버튼 입력이나 음성 입력이 수신되는 경우, 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 자율 주행 모드를 승인하는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다(S500).
제어부(170)는, 설정 시간 이내에 운전자가 자율 주행 모드를 거부하는지 판단할 수 있다(S430).
예를 들어, 제어부(170)는, 설정 시간 이내에, 운전자의 거부를 나타내는 버튼 입력이나 음성 입력이 수신되는 경우, 운전자가 자율 주행 모드를 거부하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 설정 시간 이내에, 운전자가 자율 주행 모드를 승인하지 않거나, 거부하는 경우, 위험을 알리는 알람을 출력할 수 있다(S700).
예를 들어, 제어부(170)는, 차량(100)을 자율 주행 모드로 변경하지 않으면, 위험할 수 있음을 알리는 메시지를 디스플레이부(251)에 표시하거나, 경고음을 음향 출력부(252)로 출력할 수 있다.
도 10d를 참조하면, 제어부(170)는, 차량(100)을 자율 주행 모드로 변경하는 경우, 차량(100)의 기 설정된 목적지가 존재하는지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 기 설정된 목적지가 존재하는 경우, 차량(100)이 기 설정된 목적지로 주행하도록, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다.
제어부(170)는, 기 설정된 목적지가 존재하지 않는 경우, 목적지를 입력받기 위한 목적지 입력 메뉴를 출력하고, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경할 수 있다.
제어부(170)는, 목적지 입력 메뉴에 대응하여, 목적지가 입력되는 경우, 차량(100)이 입력된 목적지로 주행하도록, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다.
이하, 도 10d의 순서도를 구체적으로 설명한다.
제어부(170)는, 차량(100)을 자율 주행 모드로 변경하는 경우, 운전자가 위급한 상태라고 판단되면(S510), 설정된 타 디바이스로 비상 연락을 수행하고, 차량(100)이 현재 위치로부터 가장 근접한 병원으로 자율 주행하도록 제어할 수 있다(S560).
제어부(170)는, 운전자 상태 정보에 기초하여, 운전자가 위급한 상태인지 판단할 수 있다.
제어부(170)는, 운전자가 위급한 상태가 아닌 경우, 차량(100)의 기 설정된 목적지가 존재하는지 판단할 수 있다(S520).
제어부(170)는, 차량(100)의 기 설정된 목적지가 존재하는 경우, 차량(100)이 기 설정된 목적지로 주행하도록, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다(S550).
제어부(170)는, 차량(100)의 기 설정된 목적지가 존재하지 않는 경우, 목적지를 입력받기 위한 목적지 입력 메뉴를 출력하고, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경할 수 있다(S530).
목적지 입력 메뉴는, 목적지를 입력해야 함을 알리는 메시지, 및 목적지를 입력하기 위한 입력창을 포함할 수 있다. 제어부(170)는, 날짜 및 시간에 대응하여 자동 추천된 목적지를 목적지 입력 메뉴에 표시할 수 있다.
제어부(170)는, 목적지 입력 메뉴가 출력되는 경우, 차량(100)의 제어 모드를 안전 모드로 변경함으로써, 운전자가 목적지를 입력하는 동안 차량(100)이 오브젝트와 충돌하지 않고 설정된 안전 속도로 주행하도록, 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 목적지 입력 메뉴에 대응하여, 목적지가 입력되는지 판단할 수 있다(S540).
제어부(170)는, 목적지가 입력될 때까지, 목적지 입력 메뉴를 출력하고, 차량(100)이 안전 모드로 주행되도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 목적지 입력 메뉴에 대응하여, 목적지가 입력되는 경우, 차량(100)이 입력된 목적지로 주행하도록, 차량(100)의 제어 모드를 자율 주행 모드로 변경할 수 있다(S550).
제어부(170)나 운행 시스템(700)은, 차량(100)이 입력된 목적지로 주행하도록 제어할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 차량

Claims (20)

  1. 자율 주행 차량인 차량에 있어서,
    상기 차량의 주행 중, 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는, 정보 획득 단계;
    상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단하는, 제1 판단 단계;
    상기 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 상기 제어 모드의 변경에 대한 운전자의 승인 여부를 판단하는, 제2 판단 단계; 및
    상기 운전자가 승인하는 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 변경하는, 모드 변경 단계;
    를 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계 전, 상기 제어 모드가 변경되어야 한다고 판단되는 경우, 상기 제어 모드가 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력하는, 알람 출력 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 제2 판단 단계는, 상기 알람에 대응하는 상기 운전자의 승인 여부를 판단하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정보 획득 단계는, 상기 차량이 자율 주행 모드로 주행 중, 상기 적어도 하나의 정보를 획득하고,
    상기 제1 판단 단계는, 상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 매뉴얼 모드로 변경되어야 하는지 판단하고,
    상기 제2 판단 단계는, 상기 매뉴얼 모드에 대한 상기 운전자의 승인 여부를 판단하고,
    상기 모드 변경 단계는,
    상기 운전자가 상기 매뉴얼 모드를 승인하는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 상기 매뉴얼 모드로 변경하여, 상기 운전자에게 상기 차량의 제어권을 이양하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 판단 단계는,
    상기 적어도 하나의 정보에 기초하여,
    차선이 감지되지 않거나, GPS 정보가 수신되지 않거나, 상기 차량에 구비된 적어도 하나의 센서에 이상이 발생하거나, 상기 차량이 이동해야 하는 상황에서 설정 시간 이상 정차하거나, 설정된 목적지에 정차할 수 있는 공간이 없거나, 상기 차량이 감지하지 못한 오브젝트와 충돌하거나, 상기 차량으로부터 소정 거리 이내에 보행자나 자전거가 설정량 이상 감지되거나, 상기 차량이 자율 주행이 금지된 영역에 진입하거나, 상기 차량이 제어 신호에 대응하지 않는 움직임을 수행하는 경우,
    상기 차량의 제어 모드가 상기 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 운전자 상태 정보 또는 상기 운전자의 제어 입력에 기초하여,
    상기 운전자가 상기 알람을 인지하고, 상기 차량에 대한 제어를 수행하는지 판단함으로써, 상기 운전자의 승인 여부를 판단하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 알람이 출력된 후, 설정 시간 동안,
    상기 알람에 대응하는 상기 운전자의 승인 또는 거부를 판단하고,
    상기 모드 변경 단계는,
    상기 설정 시간 이내에 상기 운전자가 승인하는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 상기 매뉴얼 모드로 변경하고,
    상기 설정 시간 이내에 상기 운전자가 승인하지 않거나 거부하는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 안전 모드로 변경하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정 시간은,
    상기 차량 주행 정보나 상기 차량 상태 정보에 기초하여, 판단된 상기 차량의 위험도에 따라 가변적인 시간인 자율 주행 차량의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 차량의 제어 모드가 상기 안전 모드로 변경되는 경우,
    차량 주행 정보 또는 차량 상태 정보에 기초하여, 상기 차량이 비상 정차를 수행할 수 있는지 판단하는 단계;
    상기 차량이 상기 비상 정차를 수행할 수 있다고 판단되는 경우, 상기 비상 정차 또는 안전 주행을 선택하기 위한 메뉴를 출력하고,
    상기 차량이 상기 비상 정차를 수행할 수 없다고 판단되는 경우, 상기 차량이 상기 안전 주행을 수행하도록 제어하는 단계; 및
    상기 선택 메뉴에 대응하여, 상기 비상 정차가 선택되는 경우, 차량이 상기 비상 정차를 수행하도록 제어하고,
    상기 안전 주행이 선택되는 경우, 상기 차량이 상기 안전 주행을 수행하도록 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차량이 상기 비상 정차를 수행하는 경우, 상기 차량의 외부에 비상 정차 중임을 알리는 알람을 출력하고, 상기 차량이 오브젝트와 충돌하지 않도록 제어하고,
    상기 차량이 상기 안전 주행을 수행하는 경우, 상기 차량의 주행 경로를 출력하는 단계; 를 더 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 차량의 조향 입력 장치에 소정의 악력이 감지되는 경우, 상기 조향 입력 장치에 전달되는 회전력이 설정 회전력 이상인지 판단하고,
    상기 차량의 제동 입력 장치 또는 구동 입력 장치에 전달되는 압력이 설정 압력 이상인지 판단하고,
    상기 모드 변경 단계는,
    상기 회전력이 상기 설정 회전력 이상인 경우, 상기 운전자에게 상기 차량의 조향 제어권을 즉시 이양하고,
    상기 회전력이 상기 설정 회전력 미만인 경우, 상기 차량의 조향 제어권을 상기 운전자에게 점차적으로 이양하고,
    상기 압력이 상기 설정 압력 이상인 경우, 차량의 감가속 제어권을 즉시 이양하고,
    상기 압력이 상기 설정 압력 미만인 경우, 차량의 감가속 제어권을 점차적으로 이양하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 정보 획득 단계는, 상기 차량이 매뉴얼 모드로 주행 중, 상기 적어도 하나의 정보를 획득하고,
    상기 제1 판단 단계는, 상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경되어야 하는지 판단하고,
    상기 제2 판단 단계는, 상기 자율 주행 모드에 대한 상기 운전자의 승인 여부를 판단하고,
    상기 모드 변경 단계는, 상기 운전자가 승인하는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 상기 자율 주행 모드로 변경하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 판단 단계는,
    상기 적어도 하나의 정보에 기초하여,
    상기 차량이 이동 가능한 상황에서 설정 시간 이상 이동하지 않거나, 상기 차량이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 상기 운전자가 운전 중 이동단말기를 보는 것으로 판단되거나, 상기 차량이 오브젝트와 충돌하거나, 상기 차량과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 상기 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단되거나, 상기 운전자가 위급한 상태라고 판단되거나, 상기 운전자가 운전 미숙 상태라고 판단되는 경우,
    상기 차량의 제어 모드가 상기 자율 주행 모드로 변경되어야 한다고 판단하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계 전,
    상기 차량이 자율 주행 전용 도로에 진입하거나, 상기 차량이 오브젝트와 충돌하거나, 상기 차량과 오브젝트의 충돌 가능성이 설정 가능성 이상이거나, 상기 운전자가 운전할 수 없는 상태라고 판단되는 경우,
    상기 차량의 제어 모드를 상기 자율 주행 모드로 변경하고, 상기 제어 모드가 변경됨을 알리는 알람을 출력하는 강제 변환 단계;
    를 더 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 강제 변환 단계는,
    상기 획득되는 정보에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드로 변경될 수 없는 상황이라고 판단되는 경우,
    상기 차량의 제어 모드를 안전 모드로 변경하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 알람이 출력된 후로부터 설정 시간 동안, 상기 알람에 대응하는 상기 운전자의 승인 또는 거부를 판단하고,
    상기 모드 변경 단계는,
    상기 설정 시간 이내에 상기 운전자가 승인하는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 상기 자율 주행 모드로 변경하고,
    상기 설정 시간 이내에 상기 운전자가 승인하지 않거나 거부하는 경우, 위험을 알리는 알람을 출력하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 모드 변경 단계는,
    상기 차량의 기 설정된 목적지가 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 기 설정된 목적지가 존재하는 경우, 상기 차량이 상기 기 설정된 목적지로 주행하도록, 상기 제어 모드를 상기 자율 주행 모드로 변경하고,
    상기 기 설정된 목적지가 존재하지 않는 경우, 목적지를 입력받기 위한 목적지 입력 메뉴를 출력하고, 상기 제어 모드를 안전 모드로 변경하는 단계; 및
    상기 목적지 입력 메뉴에 대응하여, 목적지가 입력되는 경우, 상기 차량이 상기 입력된 목적지로 주행하도록, 상기 제어 모드를 상기 자율 주행 모드로 변경하는 단계;
    를 포함하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 정보 획득 단계는, 상기 운전자의 이동 단말기 정보를 획득하고,
    상기 제1 판단 단계는,
    상기 이동 단말기 정보에 기초하여, 상기 운전자가 이동 단말기를 사용해야 하는 상황이라고 판단되는 경우, 상기 차량의 제어 모드가 상기 자율 주행 모드로 변경되어야 한다고 판단하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 알람 출력 단계는,
    상기 운전자 상태 정보에 기초하여, 상기 운전자가 주시하는 타 디바이스나 디스플레이를 통하여 상기 알람을 출력하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  19. 제2항에 있어서,
    상기 알람 출력 단계는,
    상기 운전자 상태 정보에 기초하여, 상기 운전자의 상태에 대응하는 방식으로 상기 알람을 출력하는 자율 주행 차량의 제어방법.
  20. 자율 주행 차량인 차량에 있어서,
    영상 및 음향 중 적어도 하나를 출력하는 출력부; 및
    획득되는 운전자 상태 정보, 차량 주행 정보, 및 차량 상태 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 제어 모드가 자율 주행 모드 또는 매뉴얼 모드로 변경되어야 한다고 판단되는 경우,
    상기 출력부를 통하여, 상기 제어 모드가 변경되어야 함을 알리는 알람을 출력하고,
    상기 알람에 대응하는 운전자의 승인이 있는 경우, 상기 차량의 제어 모드를 변경하는 제어부;
    를 포함하는 자율 주행 차량.
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