KR20180037312A - 자율 주행 가능 차량용 제어 시스템 - Google Patents

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모르간 존스
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우버 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

본 발명은 수동 차량 작동으로부터 자율 차량 작동으로의 천이 상태에서 작동될 수 있는 자율 주행 가능 차량에 관한 것이다. 천이 상태에서, 차량은 자율적으로 작동하고 사용자에 의한 수동 상호 작용을 무시한다. 천이 상태를 유지하기 위해, 운전자는 전환 기구와의 연속적인 상호 작용을 제공하는 것과 같은 연속 동작을 수행한다.

Description

자율 주행 가능 차량용 제어 시스템
관련 출원들
[0001] 본 출원은 (i) 2016년 8월 30일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/252,152호 및 (ii) 2015년 8월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/212,577호의 각각에 대한 우선권의 이익으로 주장하며; 전술된 우선권 출원은 이들 출원 각각 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본원에서 설명된 예들은 자율 주행 가능 차량(autonomous-capable vehicle)용 제어 시스템에 관한 것이다.
[0003] 자율 주행 차량(autonomous vehicle)은, 사람 운전자를 센서 및 컴퓨터로 구현된 지능, 센서 및 기타 자동화 기술로 대체하는 차량을 지칭한다. 기존의 기술 상태에서는, 자율 주행 차량은 고속도로와 같은 도로 상에서 다른 차량과 함께 용이하게 핸들 주행할 수 있다.
[0004] 도 1은, 자율 주행 가능 차량을 작동시키기 위한 예시적인 시스템을 예시한다.
[0005] 도 2는, 자율 주행 가능 차량용 제어 시스템의 작동을 예시하기 위한 상태 선도의 예이다.
[0006] 도 3은, 자율 주행 가능 차량을 작동시키기 위한 예시적인 시스템을 예시한다.
[0007] 도 4는, 본원에서 설명된 양상들이 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템을 예시하는 블록 선도이다.
[0008] 수동 차량 작동과 자율 차량 작동 사이에서 구현될 수 있는 천이 상태에서 작동될 수 있는 자율 주행 가능 차량에 대한 예가 제공된다. 천이 상태에서, 차량은 자율적으로 작동하고 사용자에 의한 수동 상호 작용을 무시한다. 천이 상태를 유지하기 위해, 운전자는 전환 기구(switching mechanism)와의 연속적인 상호 작용을 제공하는 것과 같은 연속 동작(예를 들어, 연속적인 버튼 가압(button press) 또는 구동)을 수행한다.
[0009] 본원에서 설명된 예들은 자율 주행 가능 차량용 제어 시스템을 포함한다. 특히, 일부 예들은, 차량의 수동 제어로부터 자율 제어로 차량을 보다 안전하고 또는 효율적으로 천이시킬 수 있는 제어 시스템을 포함하는데, 여기서, 자율 제어는, 초기에는, 차량의 수동 사용자 작동이 일시적으로 무시되는 천이 상태를 포함하도록 구현된다. 설명된 바와 같이, 일부 예들에서, 작동이 자율 상태로 되는 상태로 차량이 전환된 이후에 전환 상태를 유지하기 위해서, 운전자는 단일의 연속 동작을 수행할 수 있다. 운전자는 자율 작동 모드로 차량을 유지하기 위해 지정된 동작을 수행할 수 있으며, 수동 동작들(차량 제어를 간섭할 수 있음)은 무시된다.
[0010] 일 예에 따르면, 자율 주행 차량용 제어 시스템은 스위치 인터페이스 로직 및 차량 자율 제어 로직을 포함한다. 스위치 인터페이스 로직은, 하나 이상의 전환 기구(예를 들어, 입력 기구, 버튼 등)의 사용자 작동으로부터의 전환 입력을 결정한다. 차량 자율 주행 선택 로직은, 전환 입력에 기초하여 차량 제어 시스템의 작동 상태를 제어한다. 예를 들어, 작동 상태는, (i) 자율 제어가 가능(enabled)하지만 관여(engaged)되지 않은 제 1 제어 상태, (ii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템이 차량에 대한 수동 제어 입력을 무시하는 제 2 제어 상태, 및 (iii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템에 대한 수동 제어 입력에 의해 관여해제되는(disengaged) 제 3 제어 상태를 포함할 수 있다. 차량 자율 선택 로직은, 하나 이상의 전환 기구 중 적어도 하나가 운전자에 의해 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 제 1 제어 상태로부터 제 2 제어 상태로 전환한다.
[0011] 다른 이익 중에서도, 설명된 바와 같은 예는, 차량의 조작자가, 동작이 의도적이라는 추측을 할 수 있게 하는데 충분한 시간 기간동안 연속적으로 지정된 동작을 수행함으로써, 차량을 수동 작동 모드로부터 자율 모드로 천이시킬 수 있게 한다. 연속적인 작동은, 예를 들어, 주어진 임계 시간동안 연장되는 단일의 이산적이고 지속적인 작동에 대응할 수 있다. 대안적인 예에서, 연속 동작은 일련의 반복 작동들에 대응할 수 있으며, 이 반복 작동들은 주어진 지속 시간에 걸쳐 수행될 때, 집합적으로 연속 작동을 형성한다. 또한, 하나 이상의 전제 조건들(예를 들어, 사람이 정확한 착석 자세에 있음)이 안전하고 효과적으로 천이를 발생시킬 수 있게 만족되는 것으로 추측하는 것을 허용하도록, 시간 기간이 선택될 수 있다.
[0012] 일부 예들에서, 지정된 동작은 운전자가 자율 주행 차량의 제어를 중단할 준비가 되었음을 나타낼 수 있는 기구를 제공할 수 있다. 운전자가 자율 제어를 관여해제할 필요가 있는 경우에, 운전자는 지정된 동작을 수행하는 것을 중단하고 그리고 브레이크를 가볍게 두드리는 것(tapping)과 같이 자율 제어를 관여해제하기 위한 또 다른 동작을 추가로 수행할 수 있다. 추가로, 설명된 예는, 사용자가 "그대로 두기(letting go)" 이전에 자율 제어가 보장되는 것을 보장할 수 있는 천이 상태를 자율 주행 가능 차량이 가능하게 하는 자율 주행 가능 차량의 안전성을 향상시킨다.
[0013] 다수의 예들은 자율 주행 차량 또는 자율 주행 가능 차량의 맥락에서 본원에서 참조된다. 자율 주행 차량은, 적어도 조향, 추진 및 제동에 대해 자동 상태로 작동되는 임의의 차량을 지칭한다. 자율 작동 상태에서 작동될 때, 차량 제어 시스템이 차량의 유일한 "운전자"가 되도록, 차량이 사람 또는 수동 주행 입력(예를 들어, 액셀러레이터 또는 브레이크 입력, 스티어링 휠 입력)을 무시할 수 있는 예들이 제공된다. 다양한 예들에서 설명된 바와 같이, 차량이 차량의 작동 상태를 전환하거나 안전 동작(예를 들어, 비상 브레이크)을 취하기 위한 입력과 같은 지정된 사람 입력에 응답할 수 있는 것을 제외하고는, 차량이 자율 작동 상태에 있을 때, 차량은 사람 또는 수동 주행 입력을 무시할 수 있다. 다양한 예들에서 설명된 바와 같이, 차량의 작동 상태를 천이시킬 수 있는 지정된 사람 입력들은 차량을 주행하는데 사용되지 않는 인터페이스(예를 들어, 기계적 액추에이터)로 검출될 수 있다. 이에 따라, 사람 운전자가 자율 주행 차량의 상태를 전환할 수 있게 하는 인터페이스는, 스티어링 휠, 액셀러레이터(예를 들어, "가스 페달"), 브레이크 또는 기어 쉬프터(gear shifter)와 같은 기구와는 별개일 수 있다.
[0014] 본원에 설명된 하나 이상의 양상들은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법, 기술 및 동작이 프로그램적으로 또는 컴퓨터-구현 방법으로서 수행되는 것을 제공한다. "프로그램적으로"는, 코드 또는 컴퓨터-실행 가능 명령의 사용을 통한 것을 의미한다. 프로그램적으로 수행되는 단계는, 자동식이거나 자동식이 아닐 수도 있다.
[0015] 본원에 설명된 하나 이상의 양상은 프로그램식 모듈 또는 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 프로그램식 모듈 또는 컴포넌트는, 하나 이상의 언급된 태스크 또는 기능을 수행할 수 있는 프로그램, 서브루틴, 프로그램의 일부, 소프트웨어 컴포넌트 또는 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 게다가, 모듈 또는 컴포넌트는 다른 모듈 또는 컴포넌트와 독립적으로 하드웨어 컴포넌트 상에 존재할 수 있다. 대안으로, 모듈 또는 컴포넌트는 다른 모듈, 프로그램 또는 기계의 공유 요소 또는 프로세스일 수 있다.
[0016] 더욱이, 본원에 설명된 하나 이상의 양상은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령의 사용을 통해 구현될 수 있다. 이 명령은 컴퓨터-판독 가능 매체를 통해 실행될 수 있다. 하기 도면과 함께 도시되거나 설명된 기계는, 프로세싱 리소스들 및 컴퓨터-판독 가능 매체의 예를 제공하며, 이 매체 상에서, 일부 양상을 구현하기 위한 명령이 실행 및/또는 실시될 수 있다. 특히, 일부 예에 도시된 다수의 기계는, 프로세서(들), 그리고 데이터 및 명령을 유지하기 위한 다양한 형태의 메모리를 포함한다. 컴퓨터-판독 가능 매체의 예는 영구 메모리 저장 장치, 이를테면, 서버 또는 퍼스널 컴퓨터 상의 하드 드라이브를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체의 다른 예는, CD 또는 DVD 유닛과 같은 휴대용 저장 유닛, (다수의 휴대 전화 및 소비자 전자 장치에 탑재된 것과 같은) 플래시 및 솔리드 스테이트 메모리 및 자기 메모리를 포함한다. 컴퓨터, 단말기, 네트워크 가능한 디바이스(예를 들어, 휴대폰과 같은 모바일 디바이스)는 컴퓨터-판독 가능 매체 상에 저장된 명령, 메모리, 프로세서를 활용하는 기계 및 디바이스의 예이다. 추가로, 양상은 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있다.
[0017] 시스템 개요
[0018] 도 1은 차량 자율 선택(vehicle autonomy selection, VAS) 시스템을 사용하여 자율 주행 가능 차량을 작동시키기 위한 예시적인 시스템을 예시한다. 도 1의 예에 의해 도시된 바와 같은 (VAS) 시스템(100)은, 자율 주행되는 자동차 및 기계와 같은 다양한 차량 환경뿐만 아니라 원격 제어 장치(예를 들어, 드론)에서 구현될 수 있다. 자율 주행 차량은 차량을 작동시킬 사람 동작없이 작동할 수 있다. 예를 들어, 자동차의 맥락에서, 자율 주행 차량은 조향, 가속 및 제동할 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 자율 주행 가능 차량은 자율적으로 또는 수동으로 작동될 수 있는 차량에 해당한다.
[0019] 도 1의 예에서, VAS 시스템(100)은 자율 제어를 가능하게 하는 별도의 또는 독립적인 능력을 포함하는 차량(10)을 위한 모듈화된 컴포넌트의 세트일 수 있다. 변형예에서, VAS 시스템(100)은 차량 제어 시스템(130)에 통합되어, 차량 제어 시스템(130)이 VAS 시스템(100)의 일부로서 포함될 수 있다. 마찬가지로, 전환 기구(102 및 104)는, 또한, VAS 시스템(100)의 통합된 또는 모듈화된 컴포넌트로서 포함될 수 있다. 변형예에서, 전환 기구(102 및 104)는 차량(10)의 분리된 또는 독립적인 컴포넌트로서 제공될 수 있다.
[0020] 도 1을 참조하면, VAS 시스템(100)은 차량(10)을 위해 구현되고, 그리고 대안적인 제어 상태들 사이에서 차량의 작동 상태를 전환하기 위한 자율 선택 로직(120)으로서 도시된 스위치 로직 및 스위치 인터페이스 로직(110)을 포함한다. 스위치 인터페이스 로직(110) 및 자율 선택 로직(120) 각각은, 프로그래밍(예를 들어, 펌웨어)을 실행하는 집적 회로 및/또는 프로세싱 리소스(예를 들어, 프로세서 또는 프로세서들)를 이용하여 구현될 수 있다. VAS 시스템(100)은 전환 기구(102 및 104)로 도시된, 전환 기구 세트와 접속될(interface) 수 있다. 더 많거나 더 적은 선택 기구가 활용될 수 있다. 자율 선택 로직(120)은, 자동화된 운전자 제어부(132) 및 수동 제어 모니터(134)를 포함할 수 있는, 차량 제어 시스템(130)과 접속될 수 있다. 차량(10)이 자율 작동될 때, 자동화된 운전자 제어부(132)는 차량(10)이 움직일 때 차량(10)을 제어하기 위해 자율 제어 작동을 구현할 수 있다. 차량(10) 제어시에, 자동화된 운전자 제어부(132)는, 스티어링 휠(이는 스티어링 인터페이스(113)를 통해 제어될 수 있음) 및 액셀러레이터 및/또는 브레이크(이는 임의의 하나 또는 다수의 드라이브트레인 인터페이스(115)를 통해 제어될 수 있음)와 같은, 차량(10)의 작동 패싯들에 대한 제어 신호(133A, 133B)를 생성할 수 있다.
[0021] 자동화된 운전자 제어부(132)가 차량(10)의 자율 제어를 구현하도록 작동하고 있을 때, 자동화된 운전자 제어부(132)는 센서 어레이(또는 센서 장치의 조합)(118)로부터의 센서 입력(119)을 포함하는, 운전자 작동을 가능하게 하기 위한 다양한 형태의 입력을 수신할 수 있다. 예로서, 센서 어레이(118)는 비디오 카메라, 카메라 또는 깊이 인식 카메라의 스테레오 쌍(stereoscopic pairs), 장거리 카메라, 레이더(radar) 또는 라이 다(Lidar)에 의해 제공되는 바와 같은 원격 감지 센서, 근접 센서 또는 터치 센서 및/또는 음파 탐지기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 자동화된 운전자 제어부(132)는 센서 입력(119)을 활용하여 차량의 모터 또는 드라이브트레인을 작동(예를 들어, 가속, 제동, 속도 유지 등)시키고, 라이트 및 방향 지시등(turn signal)과 같은 다른 구성요소를 조향 및/또는 작동시킬 수 있다.
[0022] 차량(10)이 수동으로 작동될 때, 수동 제어 모니터(134)는 운전자에 의한 운전자 제어 기구의 조작(예를 들어, 스티어링 휠의 회전, 페달 가압, 브레이크 가압 등)을 검출하기 위해 작동할 수 있다. 수동 제어 모니터(134)는 사람 상호 작용에 응답하여 수동 운전자 피드백(125)을 생성하도록 추가로 작동할 수 있다. 다른 예에서 설명된 바와 같이, 자율 선택 로직(120)은 차량 제어 시스템(130)의 전환을 선택적으로 구현하기 위해서 스위치 입력(107) 및 다른 조건들 또는 이벤트들을 검출할 수 있다.
[0023] 일부 예들에 따르면, 스위치 인터페이스 로직(110)은 각각의 전환 상태를 결정하기 위해 전환 기구(102, 104)와 접속된다. 스위치 인터페이스 로직(110)은 스위치 기구(102, 104) 각각의 전환 상태를 스위치 입력(107)으로서 자율 선택 로직(120)에 통신할 수 있다. 자율 선택 로직(120)은 차량 제어 시스템(130)의 차량 작동 상태를 선택하기 위해 상태 선택(121)을 신호화할 수 있다. 상태 선택(121)은 스위치 입력(107) 및/또는 차량의 수동 제어와의 사용자 상호 작용과 같은 다른 입력에 기초할 수 있다. 일부 예들에서, 상태 선택(121)은 차량 작동 상태를 다수의 가능한 제어 상태 중 하나가 되도록 선택되는데, 이들 제어 상태는 다음을 포함한다: (i) 자율 제어가 불가능함(disabled), (ii) 자율 제어가 가능하고 관여해제됨, (iii) 자율 제어가 관여되고 천이상태임, 그리고 (iv) 자율 제어가 가능하고 관여됨.
[0024] 도 2의 예에서 설명된 바와 같이, 자율 선택 로직(120)은, 적어도 선택된 경우 동안, 차량 제어 시스템(130)의 차량 작동 상태를 규정하는 상태 선택(121)을 결정하기 위해 스위치 입력(107)을 사용할 수 있다. 일부 양상들에 따르면, 자율 제어가 가능인지 관여되는 경우인지에 대한 구분은, 스위치 입력(107)에 의해 제공되는 것과 같은 추가 조건 또는 이벤트에 기초한다. 이에 따라, 예를 들어, 자율 제어가 불가능할 때, 차량에 대한 자율 제어를 관여하기 위해(예를 들어, 스위치 입력(107)에 의해 제공되는 바와 같은) 2개의 구별되는 동작 또는 이벤트가 요구될 수 있지만, 자율 제어가 가능하지만 관여되지 않을 때에는 자율 제어를 가능하게 하기 위해서 단지 하나의 동작 또는 이벤트를 요구할 수 있다. 스위치 입력(107) 각각은, 예를 들어, 사용자 의도를 명확하게 나타내기에 충분한, 지정된 유형의 사람 동작에 의해 제공될 수 있다.
[0025] 변형예에서, 전환 기구(102 및/또는 104)는, 다양한 스위치 입력(107)이 상이한 사람 상호 작용을 통해 가능하거나 가능해질 수 있도록, 구조적으로 또는 전자적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전환 기구(102, 104) 각각은 버튼, 노브 또는 터치/힘 센서에 의해 제공되는 것과 같은 기계적 액추에이터 또는 스위치에 대응할 수 있다. 사용자는 소망하는 스위치 입력(107)을 생성하기 위해 각각의 전환 기구(102, 104)와 상호 작용할 수 있다. 변형예에서, 하나 이상의 전환 기구(102, 104)는 유추되거나 감지된 입력에 대응할 수 있다. 예를 들어, 전환 기구(102 또는 104)는 사용자의 움직임 또는 동작을 검출할 수 있는 센서에 대응할 수 있고 그 다음에, 이에 따라 스위치 입력(107)을 설정할 수 있다. 또한 추가로, 일부 변형예들에서, 차량 작동 상태를 선택하는 것은 자동으로 또는 디폴트에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량(10)은 디폴트에 의해 자율 모드에서 작동할 수 있거나, 운전석에 사람이 있는지의 여부를 감지하는 것과 같은 동작을 수행하여, 작동을 개시할 차량 작동 상태가 무엇인지를 결정할 수 있다. 후속하여, 하나 이상의 전환 기구(102, 104)와의 사용자 상호 작용은 차량 작동 상태의 변화를 야기한다.
[0026] 자율 선택 로직(120)은, 차량(10)이 주행중인(on a trip) 주어진 시간의 예 동안, 자동화된 운전자 제어부(132)를 통해 차량 작동 상태를, 차량의 자율 제어 가능 또는 불가능으로 할 것인지를 선택할 수 있다. 자율 제어가 가능해지면, 자율 선택 로직(120)은 자율 제어가 관여되었거나 관여해제되었는지의 여부를 결정하기 위해 스위치 입력(107)을 추가로 해석할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 자율 제어가 가능해지고 그 후에 관여될 때 자율 제어는 활성화된다(또는 사용된다). 가능함(예를 들어, "온")으로부터 관여됨(예를 들어, "온 및 활성")으로의 천이는, 하나 이상의 전환 기구(102, 104)와의 추가 또는 구별되는 사용자 상호 작용에 대응하는 추가 스위치 입력(107)을 포함할 수 있다. 다양한 차량 작동 상태는, 스위치 입력(107) 및/또는 도 2의 예에 의해 설명된 바와 같은, 다른 인자에 기초하여 조건부로 순서화될 수 있다.
[0027] 더욱이, 스위치 입력(107) 이외의 이벤트 또는 동작은 자율 선택 로직(120)으로 하여금 상태 선택(121)에 대한 변경을 신호화시킬 수 있다. 일부 구현예들에서, VAS 시스템(100)은 차량 작동 상태가 자율일 때 수동 제어 모니터(134)를 사용하여 차량과의 운전자 상호 작용을 감시할 수 있다. 예를 들어, (자동 운전자 제어부(132)가 동일한 경우에 차량을 주행하는 방식과 비교하여) 차량(10)이 주행되는 방식을 변경시키는 운전자 상호 작용이 검출되면, 자율 선택 로직(120)은 수동 운전자 제어를 허용하도록 자동화된 운전자 제어부(132)가 디스에이블 또는 관여해제되도록 상태 선택(121)을 신호화할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 스티어링 휠을 돌리거나 브레이크를 가압하는 것을 자율 선택 로직(120)이 검출한다면, 자율 선택 로직(120)은 차량(10)이 자율 작동으로부터 수동 작동으로 자동으로 천이되게 할 수 있다. 또한 추가로, 일부 구현예들에서, VAS 시스템(100)은 자동화된 운전자 제어부(132)가 오작동하거나 수동 중단(manual override)에 응답하지 않음을 나타내는 임의의 하나 이상의 조건이 검출될 때 자율 제어를 자동으로 스위치 오프시키는 특징과 같은 안전 특징을 포함할 수 있다.
[0028] 방법론
[0029] 도 2는 자율 주행 가능 차량용 제어 시스템의 동작을 예시하기 위한 상태 선도의 예이다. 특히, 도 2의 상태 선도(200)는 도 1의 예의 자율 선택 로직(120)의 예시적인 구현예를 예시하며, 이는 차량 제어 시스템(130)에 의해 구현되는 바와 같이 차량 작동 상태를 선택하도록 프로그램적으로 결정할 수 있다. 자율 선택 로직(120)은 스위치 입력(107) 및/또는 수동 운전자 피드백(125)을 포함하는, 다양한 입력 및 조건에 기초하여 차량 작동 상태를 선택하기 위해 결정할 수 있다. 따라서, 도 2의 예를 설명할 때, 설명되는 예를 구현하기 위한 적절한 구성요소 또는 기능을 예시하기 위해서 도 1의 요소가 참조될 수 있다.
[0030] 도 2의 예에서, 차량 제어 상태는, 차량(10)이 작동되게 될 때 자동화된 운전자 제어 로직(132)이 가능해지고 관여 해제되는 것에 대응하는 제 1 제어 상태(210), 자동화된 운전자 제어 로직(132)이 관여되고 천이 중인 것에 대응하는 제 2 제어 상태(220), 그리고 자동화된 운전자 제어 로직(132)이 가능하고 관여되는 것에 대응하는 제 3 제어 상태(230), 및 자동화된 운전자 제어 로직(132)이 불가능해지는 것에 대응하는 제 4 제어 상태(240)를 포함할 수 있다. 보다 많은 또는 보다 적은 차량 작동 상태가 도 2의 예에 대한 변형예로 구현될 수 있다. 차량(10)이 작동되게 될 때, 차량은 디폴트 또는 초기 작동 상태로 작동할 수 있다. 디폴트 또는 초기 작동 상태의 선택은, 설계 또는 선호사항 중 하나일 수 있다. 설명된 예를 위해, 디폴트 또는 초기 작동 상태는 제 1 제어 상태(210)(자율 운전자 제어가 가능하고 관여해제됨)에 대응할 수 있다. 대안으로, 디폴트 상태는 제 4 제어 상태(240)(자율 운전자 제어가 불가능함)에 대응할 수 있다. 변형예에서, 디폴트 상태는 자율 선택 로직(120)이 불가능한 상태에 대응할 수 있다.
[0031] 도 2의 예에서, 한 쌍의 전환 기구(예를 들어, 도 1의 전환 기구(102, 104))가 차량 작동 상태에 대한 적어도 일부 상태 전환을 가능하게 하도록 사용될 수 있다. 한 쌍의 전환 기구(102, 104)는, 예를 들어, 푸시(및/또는 풀) 버튼의 조합으로서 구현될 수 있다. 제 1 제어 상태(210)는, 예를 들어, 점화시에 그리고/또는 제 1 상태 동작(201)에 응답하여 구현될 수 있으며, 여기서, 차량 작동 상태는 제 4 제어 상태(240)로부터 제 1 제어 상태(210)로 천이된다. 제 1 상태 동작(201)은, 예를 들어, 사용자가 제 1 전환 기구(102)를 조작하는 것(예를 들어, 관여된 위치까지 버튼을 당기는 것)에 대응할 수 있다. 일 예에서, 제 1 상태 동작(201)이 검출될 때, 차량의 자동화된 운전자 제어부 및/또는 센서는 자율 작동을 위해 차량을 준비하기 위해 시동(또는 턴 온) 및/또는 캘리브레이션될 수 있다. 제 2 제어 상태(220)를 구현하도록 자율 선택 로직(120)을 트리거링하기 위한 제 2 상태 동작(203)(예를 들어, 자동화된 운전자 제어 신호(132)와 관여하도록 자율 선택 로직(120)이 신호를 보냄)은, 예를 들어, 사용자가 전환 기구(102, 104) 중 지정된 전환 기구와 연속적인 상호 작용을 제공함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 전환 기구(102 및 104)가 푸시 버튼 또는 풀 버튼에 대응하는 구현예에서, 제 2 제어 상태(220)는 스위치 기구(104)가 소정의 지속 시간 동안 사용자에 의한 가압 및 유지와 같은 연속 동작을 받는 것에 의해 구현될 수 있다. 차량(10)이 자율 주행되고 있는 것에 대응하는 제 3 제어 상태(230)는 제 2 제어 상태(220)를 따를 수 있다. 제 3 상태 동작(205)은 제 2 차량 작동 상태로부터 제 3 작동 상태로의 천이를 촉발시킬 수 있다. 제 3 상태 동작(205)은 예를 들어, 사용자가 제 2 제어 상태(220)의 연속 동작을 중단하는 것에 대응할 수 있다(예를 들어, 사용자가 버튼에서 손가락을 뗌). 제 3 제어 상태(230)에서, 자율 선택 로직(120)은 차량을 제어하기 위해 운전자의 의도와 상관될수 있는 수동 운전자 피드백(125)에 응답한다.
[0032] 일 예에서, 제 2 제어 상태(220)는 수동 주행 상태(예를 들어, 자율 선택 로직(120)이 가능하지만 관여해제되는 것에 대응하는 제 1 제어 상태(210))와 자율 주행 상태(예를 들어, 자율 선택 로직(120)이 가능하고 관여되는 것에 대응하는 제 3 제어 상태(230)) 사이의 천이 상태에 대응할 수 있다. 보다 구체적으로, 연속 동작이 전환 기구(102, 104)에 대하여 운전자에 의해 수행되고 있는 동안에, 차량의 다양한 제어 기구와의 운전자 상호 작용은 무시될 수 있다. 다른 이익 중에, 제 2 제어 상태(220)의 구현은 운전자가 수동 작동으로부터 자율 작동으로 천이하기 위하는데 안전 기구를 제공하며, 여기서, 운전자는 차량 제어 시스템과의 부주의한, 의도하지 않은 또는 시험 유형의 상호 작용(예를 들어, 운전자가 유극(play)을 측정하기 위해 브레이크를 가볍게 치는 것 등)이 자율 차량 작동 상태를 방해할 것이라는 점을 고려할 필요는 없다. 오히려, 제 2 제어 상태(220)에서, 운전자는 차량의 수동 작동과 직접적인 관련이 없는 연속 동작을 수행한다. 이는, 안전 기구를 제공하며, 이 안전 기구에 의해서, 운전자는 우발적이거나 수동 작동으로의 천이 이외의 목적으로 이루어질 수 있는 수동 상호 작용에 관계없이 자율 주행 상태로 천이하고자 하는 의도를 통신할 수 있다. 대조적으로, 제 3 제어 상태(230)에 있을 때, 운전자는 브레이크를 가볍게 두드림으로써 또는 운전자가 차량을 제어하는 것과 일치하는 몇몇 다른 동작을 수행함으로써 제 1 제어 상태(210)로 (예를 들어, 자율 주행으로부터 수동 주행으로) 천이하도록 선택할 수 있다. 제 3 제어 상태(230)에서, 운전자는 전환 기구(102, 104) 중 하나와 더 이상 연속적인 상호 작용을 제공하지 않으며, 이에 따라 운전자 상호 작용은 자율 제어를 무시하고 그리고 자율 선택 로직(120)은 자동화된 운전자 제어부(132)를 관여해제하도록 전환될 수 있다. 마찬가지로, 변형예에서, 운전자는 대안적인 상태 동작(207)을 통해 제 3 제어 상태(230)로부터 제 1 제어 상태(210) 또는 제 4 제어 상태(240)로 천이할 수 있다. 대안적인 상태 동작(207)은 운전자가 전환 기구(102, 104) 중 하나와 상호 작용하는 것에 일치할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 자율 선택 로직(120)으로 하여금 자동화된 운전자 제어부(132)를 관여해제시키고 그리고 차량(10)으로 하여금 수동 제어를 받게하도록 전환 기구(102)와 상호 작용할 수 있다(예를 들어, 풀업(pull up)).
[0033] 또 다른 변형예에서, 제 4 제어 상태 동작(209)은, 차량 무시 특징의 실패를 나타내는 조건에 응답하여 차량 작동 상태를 제 2 제어 상태(220)로부터 제 4 제어 상태(240)로 자동으로 전환할 수 있다. 예를 들어, 전환 기구 중 하나에 대한 사용자의 연속 동작은 미리 정해진 시간 제한을 받을 수 있다. 연속 동작이 제한 시간을 초과하면, 제 2 제어 상태(220)로부터 제 4 제어 상태(240)로(또는 대안으로는 제 3 제어 상태(230)로) 전환하는 것을 포함하여, 하나 이상의 안전 응답이 개시될 수 있다. 이렇게 하여, 예를 들어, 제 2 상태 동작(203)의 버튼 가압이 오작동하고 그리고 눌려지거나 활성화된 상태를 유지한다면, 오작동되는 상태를 유지할 수 있는 버튼의 지속 기간이 제한되어, 운전자에게 수동 제어로 복귀될 수 있다. 또한, 사용자가 제 1 연속 동작을 유지하기보다는 제 2 연속 동작을 수행하도록 요구하는 것과 같은 다른 유형의 안전 응답이 개시될 수 있다. 안전 응답은 연속 동작을 수신하는 특정 전환 기구(102, 104)가 오작동하지 않는 것을 보장하는 것에 관한 것이지만, 특정 응답(예를 들어, 자동화된 운전자 제어부(132)를 관여해제하고, 운전자가 대안적인 연속 동작을 수행하는 것 등)이 환경에 기초하여 결정될 수 있다.
[0034] 도 3은 자율 주행 가능 차량을 동작시키기 위한 예시적인 방법을 예시한다. 도 3의 예시적인 방법을 설명할 때, 적절한 구성요소 또는 요소를 예시하거나 설명되는 단계 또는 하위 단계를 수행하기 위해 도 1의 요소가 참조될 수 있다.
[0035] 도 3의 예를 참조하면, 스위치 입력은 차량 내의 전환 기구(들)의 사용자 작동으로부터 결정된다(310). 전환 기구는 다수의 대안의 차량 작동 상태를 정의할 수 있는 2 개 이상의 스위치에 대응할 수 있다. 전환 기구는 전용이거나, 다른 기능과 공유되거나, 다른 유형의 로직과 함께 사용될 수 있다. 또한 추가로, 전환 기구는 감각 입력(sensory input), 환경 조건, 작동 환경 등의 처리로 검출되는 조건들 또는 이벤트들에 기초하여 부분적으로 프로그램적으로 구현될 수 있다.
[0036] 차량 제어 시스템(130)의 작동 상태는, 전환 입력에 기초하여 예를 들어, 자율 선택 로직(120)에 의해 제어될 수 있다(320). 차량 작동 상태는, 예를 들어, 도 2의 예와 함께 설명된 바와 같은 작동 상태에 대응할 수 있다. 차량 작동 상태 중 적어도 하나는, 사용자가 전환 기구(102, 104) 중 적어도 하나에 대해 연속 동작을 수행할 수 있는, 수동 작동 상태와 자율 작동 상태 사이에서와 같은, 천이 상태에 대응할 수 있다(322).
[0037] 컴퓨터 시스템
[0038] 도 4는 본원에서 설명된 양상들이 구현될 수 있는 차량 컴퓨터 시스템을 예시하는 블록 선도이다. 예를 들어, 도 1의 맥락에서, VAS 시스템(100)은 도 4에 의해 설명된 바와 같은 컴퓨터 시스템(400)을 사용하여 구현될 수 있다. 이에 따라, 도 4의 컴퓨터 시스템(400)은, 다양한 예에 의해 설명된 바와 같이 자율 제어뿐만 아니라 차량 작동 상태의 선택을 가능하게 하기 위해 차량의 구획 내에서 구현될 수 있다.
[0039] 일 예에서, 컴퓨터 시스템(400)은 프로세서(404), 메모리(406)(비-일시적인 메모리를 포함), 저장 장치(410) 및 통신 인터페이스(418)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(400)은 정보를 처리하기 위한 적어도 하나의 프로세서(404)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(400)은 또한, 프로세서(404)에 의해 실행될 정보 및 명령을 저장하기 위한, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장 장치와 같은 메인 메모리(406)를 포함한다. 메인 메모리(406)는 또한, 프로세서(404)에 의해 실행될 명령의 실행 동안 임시 변수들 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(400)은 또한, 정적 정보 및 프로세서(404)에 대한 명령을 저장하기 위한 리드 온리 메모리(ROM) 또는 다른 정적 저장 장치를 포함할 수 있다. 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 저장 장치(410)가 정보 및 명령을 저장하기 위해 제공된다. 통신 인터페이스(418)는, 컴퓨터 시스템(400)이 네트워크 링크(420) 및 다수의 주지된 전송 프로토콜(예를 들어, HTTP(Hypertext Transfer Protocol)) 중 어느 하나를 사용하여 하나 이상의 네트워크와 통신할 수 있게 할 수 있다. 네트워크의 예는, 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 인터넷, 이동 전화 네트워크, POTS(Plain Old Telephone Service) 네트워크 및 무선 데이터 네트워크(예를 들어, WiFi 및 WiMax 네트워크)를 포함한다. 차량의 맥락에서, 네트워크 링크는 예를 들어, 셀룰러 채널을 통한 네트워크 통신을 가능하게 하는 무선 인터페이스를 포함할 수 있다.
[0040] 본원에 설명된 예들은 본원에 설명된 기술을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템(400)의 사용에 관한 것이다. 일 구현예에 따르면, 이들 기술은 메인 메모리(406)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 차량(10)의 프로세서(404)에 응답하여 컴퓨터 시스템(400)에 의해 수행된다. 그러한 명령은, 저장 장치(410)와 같은 다른 기계-판독 가능 매체로부터 메인 메모리(406)로 판독될 수 있다. 메인 메모리(406)에 포함된 명령의 시퀀스의 실행은, 프로세서(404)로 하여금 본원에 설명된 프로세스 단계를 수행하게 한다. 대안적인 양상에서, 본원에 설명된 양상들을 구현하기 위해 소프트웨어 명령 대신에 또는 소프트웨어 명령과 함께 하드웨어에 내장된 회로(hard-wired circuitry)가 사용될 수 있다. 따라서, 설명된 양상은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 제한되지 않는다.
[0041] 예시적인 양상이 첨부된 도면을 참조하여 본원에 상세히 설명되었지만, 특정 예 및 상세에 대한 변형이 본 개시내용에 포함된다. 본원에 설명된 예의 범위가 청구범위 및 그 등가물에 의해 규정되는 것으로 의도된다. 더욱이, 개별적으로 또는 예의 일부로서 설명된 특별한 특징이 다른 개별적으로 설명된 특징 또는 다른 양상의 일부와 결합될 수 있는 것으로 고려된다. 따라서, 설명중인 조합의 부재는, 발명자(들)가 그러한 조합에 대한 권리를 주장하는 것을 배제해서는 안된다.

Claims (20)

  1. 자율 주행 가능 차량(autonomous-capable vehicle)으로서,
    차량 제어 시스템 ― 상기 차량 제어 시스템은, (i) 자율 제어가 가능(enabled)하지만 관여되지(engaged) 않은 제 1 제어 상태, (ii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템이 차량에 대한 수동 제어 입력을 무시하는 제 2 제어 상태, 및 (iii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템에 대한 수동 제어 입력에 의해 관여해제되는 제 3 제어 상태를 포함하는 다수의 제어 상태로 작동함 ―;
    하나 이상의 전환 기구(switching mechanism)의 사용자 작동으로부터 전환 입력을 결정하기 위한 스위치 로직(switch logic); 및
    상기 전환 입력에 기초하여 상기 차량 제어 시스템의 제어 상태를 제어하는 차량 자율 선택 로직을 포함하고,
    상기 차량 자율 선택 로직은, 상기 하나 이상의 전환 기구 중 적어도 하나가 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 제 1 제어 상태로부터 상기 제 2 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 적어도 하나의 전환 기구가 중단되고 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 3 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 전환 기구중 적어도 하나가 능동적으로 관여되는 검출된 전환 입력이 지정된 시간 기간을 초과할 때 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 1 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 차량 제어 시스템에 대한 수동 제어 입력이 검출될 때 상기 제어 상태를 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 1 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수동 제어 입력은 브레이크 또는 스티어링 휠의 수동 작동을 포함하는,
    자율 주행 가능 차량.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어 상태는 상기 자율 제어가 불가능해지는(disabled) 제 4 제어 시스템을 포함하는,
    자율 주행 가능 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 전환 기구중 적어도 하나가 임계치를 초과하는 시간 기간 동안 능동적으로 관여되는 것을 검출할 때 상기 제어 상태를 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 4 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 전환 기구 중 적어도 하나의 활성화로 상기 제어 상태를 상기 제 1 전환 상태 또는 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 4 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전환 기구는 적어도 제 1 버튼 및 제 2 버튼을 포함하고,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 제 2 버튼이 연속적으로 가압되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 제 1 제어 상태로부터 상기 제 2 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량.
  10. 자율 주행 가능 차량용 제어 시스템으로서,
    하나 이상의 전환 기구의 사용자 작동으로부터 전환 입력을 결정하기 위한 스위치 로직; 및
    상기 전환 입력에 기초하여 차량 제어 시스템의 작동 상태를 제어하는 차량 자율 선택 로직 ― 상기 작동 상태는 (i) 자율 제어가 가능하지만 관여되지 않은 제 1 제어 상태, (ii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템이 차량을 위한 수동 제어 입력을 무시하는 제 2 제어 상태, 및 (iii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템을 위한 수동 제어 입력에 의해 관여해제되게 되는 제 3 제어 상태를 포함함 ― 을 포함하며,
    상기 차량 자율 선택 로직은, 상기 하나 이상의 전환 기구 중 적어도 하나가 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 제 1 제어 상태로부터 상기 제 2 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은, 상기 적어도 하나의 전환 기구가 중단되고 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 차량 제어 시스템을 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 3 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 전환 기구중 적어도 하나가 능동적으로 관연되는 검출된 전환 입력이 지정된 시간 기간을 초과할 때 상기 차량 제어 시스템을 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 1 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 차량 제어 시스템에 대한 수동 제어 입력이 검출될 때 상기 제어 시스템을 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 1 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수동 제어 입력은 브레이크 또는 스티어링 휠의 수동 작동을 포함하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 제어 시스템은 상기 자율 제어가 불가능해지는 제 4 제어 상태에서 작동하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 전환 기구들 중 적어도 하나가 임계치를 초과하는 시간 동안 능동적으로 관여될 때 상기 차량 제어 시스템을 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 4 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 차량 자율 선택 로직은, 상기 전환 기구중 적어도 하나의 활성화로 상기 제 1 전환 상태 또는 상기 제 2 제어 상태로부터 상기 제 4 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전환 기구는 적어도 제 1 기계적 액추에이터 및 제 2 기계적 액추에이터를 포함하고,
    상기 차량 자율 선택 로직은 상기 제 2 기계적 액추에이터가 연속적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 차량 제어 시스템을 상기 제 1 제어 상태로부터 상기 제 2 제어 상태로 전환하는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 기계식 액추에이터는 버튼이고, 상기 전환 입력은 임계 시간 지속 기간 동안 연속 버튼 가압으로서 검출되는,
    자율 주행 가능 차량용 제어 시스템.
  20. 자율 주행 가능 차량을 작동시키기 위한 방법으로서,
    상기 방법은, 하나 이상의 프로세서에 의해 구현되고,
    하나 이상의 전환 기구의 사용자 작동으로부터 전환 입력을 결정하는 단계; 및
    상기 전환 입력에 기초하여 차량 제어 시스템의 작동 상태를 제어하는 단계를 포함하며, 상기 작동 상태는 (i) 자율 제어가 가능하지만 관여되지 않은 제 1 제어 상태, (ii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템이 차량을 위한 수동 제어 입력을 무시하는 제 2 제어 상태, 및 (iii) 자율 제어가 관여되고 차량 제어 시스템을 위한 수동 제어 입력에 의해 관여해제되게 되는 제 3 제어 상태를 포함하고;
    상기 작동 상태를 제어하는 단계는, 상기 하나 이상의 전환 기구 중 적어도 하나가 능동적으로 관여되는 전환 입력을 검출하자마자 상기 제 1 제어 상태로부터 상기 제 2 제어 상태로 전환하는 단계를 포함하는,
    자율 주행 가능 차량을 작동시키기 위한 방법.
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