KR20200134426A - 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법은, 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 수집하는 차량 정보 수집부; 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 수집하는 도로환경 정보 수집부; 및 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING AN AUTONOMOUS VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행 차량 부자재의 내구 모니터링을 수행하는 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 출발지부터 목적지까지 운전자의 개입 없이 주행할 수 있는 자율주행 차량에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 자율주행 차량은 운전자가 직접 조작하지 않아도 자동차가 주행환경을 인식해 위험을 판단하고 주행경로를 계획하여 운전자의 주행조작을 최소화하며, 스스로 안전운행이 가능한 인간 친화형 자동차이다.
이러한 자율주행 차량은 각종 센서가 주변 환경을 인식해 주행경로를 자체적으로 결정하며, 자체 동력을 이용해 독립적으로 주행하고, 운전자는 도로상황을 신경 쓰지 않아도 되며, 갑자기 튀어 나은 장애물도 스스로 피해가고, 자동차는 앞뒤 차 간격을 맞춰 목적지까지 자율적으로 주행한다.
즉 자율주행 차량은 주행 환경(예를 들어, 전방 차량 인식, 장애물 검출 등)을 실시간으로 인식하여 운전자에게 알려주거나, 주행 환경을 실시간으로 판단하여 스스로 그에 대응하는 각각의 응급 기능을 수행한다. 이를 위해, 자율주행 차량은 많은 데이터량을 실시간으로 처리할 수 있는 고성능의 프로세서, 예를 들어, 차량 내에 스캐닝 장치, 카메라, 레이더 등과 같은 모든 센서 장비와, 컴퓨팅 장치와, 차량 제어 및 자율 주행용 소프트웨어를 탑재하여 기 설정된 조건에 따라라 차량이 자동으로 주행할 수 있다.
또한 자율주행 차량은 수동 모드(manual mode)(이러한 수동 모드에서 조작자는 차량의 움직임에 대해 고도의 제어를 수행함)에서 혹은 자율주행 모드(autonomous mode)(이러한 자율주행 모드에서 차량은 본질적으로 스스로 구동됨)에서 구동되도록 구성될 수 있다. 이러한 차량들은 승객들을 일 위치에서 또 다른 위치로 운송하는데 도움을 주기 위해 다양한 컴퓨팅 시스템들을 사용한다.
그리고 자율주행 차량은 또한 다양한 정보 소스들(예를 들어, 셀룰러 네트워크, 인공위성, 뿐만 아니라 사용자 입력, 예컨대 사용자의 신원, 목적지 및 운행 요청의 경로 그리고 차량 동작 설정치)로부터 데이터를 수집 및 기록할 수 있다.
한편, 자동차 관리에 있어서 소모품을 적절한 시기에 교체하는 것은 매우 중요하다. 소모품의 교체시기를 놓치게 되면, 차량에 무리를 주어 차량의 수명이 단축되거나 소모품의 이상으로 인해 사고가 발생할 수 있다. 소모품의 교체시기는 차량의 주행거리, 주행시간 그리고 운전자의 운전 패턴에 의해 결정되는데, 일반적으로 운전자들이 쉽게 이해할 수 있도록 주행거리를 기준으로 정해져 있으며 인터넷 등에서 쉽게 확인할 수 있다. 그런데 소모품의 교체시기는 부품마다 달라서 소모품 관리에 어려움을 느끼는 운전자들이 많다. 또한 정비업체를 통해서 교체가 이루어져야 하는 소모품의 경우에 운전자는 쉽게 방문할 수 있는 정비 업체를 찾아야 하는 번거로움이 있고 부품의 비용 및 공임 비용 청구에 대한 의심을 가지는 경우가 많다.
특히 자동차는 제동할 때마다 브레이크패드가 마모되고, 마모한계를 초과하게 되면 디스크를 손상시킬 뿐만 아니라 브레이크 조작이 이루어지지 않으므로 적정 마모 한계를 설정하여 두고 브레이크패드를 교체하여야 한다. 일반적으로 브레이크패드의 마모상태를 확인하는 방법으로는, 운행 중에 브레이크 페달을 밟고 있는 동안에 금속성 마찰음이 발생하면 브레이크패드의 교체시기가 되었음을 짐작할 수 있었다.
그러나 자율주행 차량의 경우 운전자가 기본적으로 브레이크를 밟을 일이 없어, 사용에 따른 모니터링이 불가능하다는 문제가 있다.
즉, 기존의 운전자 주행 차량의 경우 소모품의 주기적 교체 외에 운전자의 인지(브레이크를 밟았을 대 제동력 밀림이나 엔진 소음 등)를 통해 차량의 이상 상태를 점검할 수 있었으나, 자율 주행 차량의 경우 고장이 발생하여 경고등이 점등되기 전에 운전자의 인지에 의해 고장이나 소모품의 마모 정도를 판단하기가 매우 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0103473호(공개일 : 2018.09.19.공개)인 "차량의 자율 주행 제어 시스템 및 방법"이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 자율주행 차량 부자재의 내구 모니터링을 수행하여 아이템 마모 정도에 따라 교체 주기 정보를 제공하는 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치는, 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 수집하는 차량 정보 수집부; 상기 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 수집하는 도로환경 정보 수집부; 및 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 경보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 저장하는 데이터 로드부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단되면, 상기 데이터 로드부로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 차량 정보 수집부를 통해 상기 차량의 소모품 교체 이력 및 상기 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 차량의 주행정보를 확인하여, 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 상기 도로환경 정보 수집부로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제어량 보상 후, 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자율주행 차량 모니터링 방법은, 제어부가 차량 정보 수집부로부터 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 입력받는 단계; 상기 제어부가 도로환경 정보 수집부로부터 상기 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장/내구 모니터링을 수행하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 경보를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 데이터 로드부로부터 상기 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 입력받는 단계; 및 상기 제어부가 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단되면, 상기 데이터 로드부로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 제어부가 상기 차량 정보 수집부를 통해 상기 차량의 소모품 교체 이력 및 상기 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 차량의 주행정보를 확인하여, 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 상기 도로환경 정보 수집부로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제어량 보상 후, 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법은, 자율주행 차량 부자재의 내구 모니터링을 수행하여 아이템 마모 정도에 따라 교체 주기 정보를 제공함으로써, 운전자의 인지 없이도 차량의 이상 상태를 파악할 수 있도록 하여 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 교체 주기를 보다 정확하게 파악할 수 있도록 하여 차량 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치를 나타낸 블록구성도로서, 이를 참조하여 자율주행 차량 모니터링 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치는, 차량 정보 수집부(10), 데이터 로드부(20), 도로환경 정보 수집부(30), 제어부(40) 및 출력부(50)를 포함한다.
먼저 본 실시예는 자율 주행 차량의 운행 시 소모되는 차량 소모품(브레이크 패드, 엔진 오일, 조향 기어 등)에 대해, 하드웨어의 중복 없이 차량 모델링 제어를 통한 측정치와 예측치를 이용하여 교체 주기 제공 및 차량 정비 요청을 수행하는 것을 특징으로 한다.
즉, 기존의 운전자 주행 차량의 경우 소모품의 주기적 교체 외에 운전자의 인지(브레이크를 밟았을 대 제동력 밀림이나 엔진 소음 등)를 통해 차량의 이상 상태를 점검할 수 있었으나, 자율 주행 차량의 경우 고장이 발생하여 경고등이 점등되기 전에 운전자의 인지에 의해 고장이나 소모품의 마모 정도를 판단하기가 매우 어렵다. 예컨대, 자율 주행 차량의 경우 운전자가 기본적으로 브레이크를 밟을 일이 없으므로 사용 경화에 따른 모니터링을 할 수 없다.
이에 본 실시예에서는 운전자의 인지 없이도 차량 내부에서 이전과 현재의 측정치 차이를 이용하여 마모를 판단하고 교체 알람 등을 제공하는 것에 대해 설명하도록 한다.
차량 정보 수집부(10)는 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 수집하는 것으로, 차속, 조향각도, 차선과의 거리 등의 차량 상태 값을 수집하여 제어부(40)에 제공할 수 있다.
즉 제어부(40)는 차량 정보 수집부(10)를 통해 차량의 가속도, 감속도 및 주행 궤적 등을 파악할 수 있다.
데이터 로드부(20)는 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 저장하고 제어부(40)의 요청에 의해 저장한 데이터를 제공한다. 즉 데이터 로드부(20)는 과거 동일 지역을 자율주행으로 이동했을 때 계산되었던 제어량을 제어부(40)에 제공할 수 있다.
도로환경 정보 수집부(30)는 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 수집하는 것으로, 현재 도로의 노면 마찰력, 습기 유무 정보를 수집하여 제어부(40)에 제공할 수 있다. 이때 도로환경 정보 수집부(30)는 내비게이션으로부터 도로 환경정보를 입력받을 수 있다.
출력부(50)는 차량 소모품의 교체 주기에 따른 교체 알람 및 차량의 이상 상태에 따른 차량 정비 요청을 운전자에게 출력하는 것으로, 차량의 클러스터, 내비게이션, 사용자 단말기, 차량 내 스피커 등을 포함할 수 있다.
제어부(40)는 자율주행 차량의 소모품의 내구 모니터링을 수행하는 것으로, 응답성 모니터링부(42), 차량정보 확인부(44) 및 주행부하 보정부(46)를 포함할 수 있다.
응답성 모니터링부(42)는 차량 정보 수집부(10)로부터 입력받은 차량 상태 값과 도로환경 정보 수집부(30)로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행할 수 있다.
즉, 응답성 모니터링부(42)는 자율주행이 시작되면 차량의 응답성에 대해 모니터링을 시작하며, 제어 차량의 출력값(가속도/감속도/주행 궤적)과 목표 제어량을 비교한다. 다시 말해, 응답성 모니터링부(42)는 예측된 궤적 정보(종방향/횡방향)와 실제 측정되는 궤적을 비교할 수 있다.
이때 응답성 모니터링부(42)는 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단할 수 있다.
그리고 응답성 모니터링부(42)는 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 출력부(50)를 통해 경보를 출력할 수 있다. 여기서 제1 설정 값은 소모품의 고장 가능성이 있다고 판단되는 응답성 산출 값의 기준 값을 의미한다.
한편 제어부(40)는 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단되면, 데이터 로드부(20)로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출할 수 있다.
즉, 차량정보 확인부(44)는 고장이 아닌 경우 현재 주행 특성이 이전 주행 특성과 유사한지 비교할 수 있다. 다시 말해, 차량정보 확인부(44)는 데이터 로드부(20)로부터 이전 동일 지역 또는 유사 환경 데이터를 로드하여 과거 동일 지역, 동일 궤적에 대한 제어량과 현재 제어량을 비교할 수 있다.
그리고 차량정보 확인부(44)는 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 차량 정보 수집부(10)를 통해 차량의 소모품 교체 이력 및 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인할 수 있다. 즉 차량정보 확인부(44)는 유사성이 일정 이하인 경우, 예컨대 교통 환경이나 주행 흐름이 이전 주행 특성과 다른 경우, 해당 소모품의 교체 이력 및 주행 차량의 소모품 교체 후 총 주행 거리나 주행 시간을 확인할 수 있다. 여기서 제2 설정 값은 현재 주행 특성과 이전 주행 특성의 유사성을 비교하기 위한 기준 값을 의미한다.
그리고 주행부하 보정부(46)는 차량의 주행정보를 확인하여, 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 도로환경 정보 수집부(30)로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상할 수 있다.
즉 주행부하 보정부(46)는 주행 거리나 주행 시간이 제3 설정 값 이상인 경우 현재 도로 환경(기후/노면특성: ice, rain 등)을 반영하여 제어량을 보상할 수 있다. 여기서, 제3 설정 값은 제어량을 보상하기 위한 주행 거리나 주행 시간의 기준 값을 의미하며, 주행 거리 또는 주행 시간의 기준 값이 각각 다르게 설정될 수 있다.
다시 말해, 주행부하 보정부(46)는 도로 환경에 따른 주행 부하를 반영하여 목표 제어량을 보정하는 것으로, 온도/날씨를 반영한 도로 마찰 계수를 추정하고 도로 경사 등을 반영하여 주행 부하를 보정할 수 있다.
그리고 제어부(40)는 제어량 보상 후, 차량 정보 수집부(10)로부터 입력받은 차량 상태 값과 도로환경 정보 수집부(30)로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력할 수 있다. 즉 제어부(40)는 제어량을 보상한 후에도 응답성이 기준치 이하인 경우, 차량 내 고장 state가 존재하는지 여부를 확인하지 않고 경보를 출력하고 운전자에게 차량 정비를 요청할 수 있다.
즉 예컨대 본 실시예에서는 제어부(40)에서 자동 제어를 할 때 목표 가속도 대비 실제 구현 가속도가 경사나 노면 마찰계수를 다 반영하더라도 출력되지 않는 경우 브레이크 패드가 마모되었다고 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 자율주행 차량 모니터링 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 방법은, 먼저 제어부(40)가 자율주행 시 차량 응답성을 모니터링 하여(S10), 목표 제어량 대비 출력값을 비교할 수 있다(S11).
이때 제어부(40)는 차량 정보 수집부(10)로부터 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 입력받고, 도로환경 정보 수집부(30)로부터 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 입력받는다. 그리고 제어부(40)는 차량 정보 수집부(10)로부터 입력받은 차량 상태 값과 도로환경 정보 수집부(20)로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출할 수 있다.
여기서, 차량 정보 수집부(10)는 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 수집하는 것으로, 차속, 조향각도, 차선과의 거리 등의 차량 상태 값을 수집하여 제어부(40)에 제공할 수 있다. 즉 제어부(40)는 차량 정보 수집부(10)를 통해 차량의 가속도, 감속도 및 주행 궤적 등을 파악할 수 있다.
또한 도로환경 정보 수집부(30)는 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 수집하는 것으로, 현재 도로의 노면 마찰력, 습기 유무 정보를 수집하여 제어부(40)에 제공할 수 있다. 이때 도로환경 정보 수집부(30)는 내비게이션으로부터 도로 환경정보를 입력받을 수 있다.
그리고 제어부(40)는 응답성 산출 값과 제1 설정 값을 비교한다(S12).
즉, 제어부(40)는 자율주행이 시작되면 차량의 응답성에 대해 모니터링을 시작하며, 제어 차량의 출력값(가속도/감속도/주행 궤적)과 목표 제어량을 비교한다. 다시 말해, 제어부(40)는 예측된 궤적 정보(종방향/횡방향)와 실제 측정되는 궤적을 비교할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고(S20), 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단할 수 있다(S70).
여기서 제1 설정 값은 소모품의 고장 가능성이 있다고 판단되는 응답성 산출 값의 기준 값을 의미한다.
즉 S20단계에서 제어부(40)는 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하여, 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 경보를 출력한다(S80).
그러나 S20단계에서 제어부(40)가 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단하면, 데이터 로드부(20)로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받는다(S30).
여기서, 데이터 로드부(20)는 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 저장하고 제어부(40)의 요청에 의해 저장한 데이터를 제공한다. 즉 데이터 로드부(20)는 과거 동일 지역을 자율주행으로 이동했을 때 계산되었던 제어량을 제어부(40)에 제공할 수 있다.
그리고 제어부(40)는 데이터 로드부(20)로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출하여, 유사성 검출 값과 제2 설정 값을 비교한다(S31).
즉, 제어부(40)는 고장이 아닌 경우 현재 주행 특성이 이전 주행 특성과 유사한지 비교할 수 있다. 다시 말해, 제어부(40)는 데이터 로드부(20)로부터 이전 동일 지역 또는 유사 환경 데이터를 로드하여 과거 동일 지역, 동일 궤적에 대한 제어량과 현재 제어량을 비교할 수 있다.
이때, 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 제어부(40)는 차량 정보 수집부(10)를 통해 차량의 소모품 교체 이력 및 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인할 수 있다(S40).
즉 제어부(40)는 유사성이 일정 이하인 경우, 예컨대 교통 환경이나 주행 흐름이 이전 주행 특성과 다른 경우, 해당 소모품의 교체 이력 및 주행 차량의 소모품 교체 후 총 주행 거리나 주행 시간을 확인할 수 있다. 여기서 제2 설정 값은 현재 주행 특성과 이전 주행 특성의 유사성을 비교하기 위한 기준 값을 의미한다.
한편 S31단계에서 유사성 검출 값이 제2 설정 값을 초과하는 경우 S11단계로 회귀하여 목표 제어량 대비 출력값을 비교하고 응답성 산출 값과 제1 설정 값을 비교하는 과정을 다시 수행할 수 있다.
그리고 제어부(40)는 차량의 주행정보를 확인하여(S41), 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 도로환경 정보 수집부(30)로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상할 수 있다(S50).
즉 제어부(40)는 주행 거리나 주행 시간이 제3 설정 값 이상인 경우 현재 도로 환경(기후/노면특성: ice, rain 등)을 반영하여 제어량을 보상할 수 있다. 여기서, 제3 설정 값은 제어량을 보상하기 위한 주행 거리나 주행 시간의 기준 값을 의미하며, 주행 거리 또는 주행 시간의 기준 값이 각각 다르게 설정될 수 있다.
한편, S41단계에서 총 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 미만인 경우 S11단계로 회귀하여 목표 제어량 대비 출력값을 비교하고 응답성 산출 값과 제1 설정 값을 비교하는 과정을 다시 수행할 수 있다.
S50단계 이후, 제어부(40)는 제어량 보상 후, 차량 정보 수집부(10)로부터 입력받은 차량 상태 값과 도로환경 정보 수집부(30)로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값과 제1 설정 값을 비교하여(S60), 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력할 수 있다(S80).
즉 제어부(40)는 제어량을 보상한 후에도 응답성이 기준치 이하인 경우, 차량 내 고장 state가 존재하는지 여부를 확인하지 않고 경보를 출력하고 운전자에게 차량 정비를 요청할 수 있다.
한편, S60단계에서 제어량 보상 후 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 S11단계로 회귀하여 목표 제어량 대비 출력값을 비교하고 응답성 산출 값과 제1 설정 값을 비교하는 과정을 다시 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 모니터링 장치 및 방법은, 자율주행 차량 부자재의 내구 모니터링을 수행하여 아이템 마모 정도에 따라 교체 주기 정보를 제공함으로써, 운전자의 인지 없이도 차량의 이상 상태를 파악할 수 있도록 하여 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 교체 주기를 보다 정확하게 파악할 수 있도록 하여 차량 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 차량 정보 수집부
20 : 데이터 로드부
30 : 도로환경 정보 수집부
40 : 제어부
42 : 응답성 모니터링부
44 : 차량정보 확인부
46 : 주행부하 보정부
50 : 출력부

Claims (14)

  1. 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 수집하는 차량 정보 수집부;
    상기 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 수집하는 도로환경 정보 수집부; 및
    상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하는 제어부;를 포함하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 저장하는 데이터 로드부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단되면, 상기 데이터 로드부로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 차량 정보 수집부를 통해 상기 차량의 소모품 교체 이력 및 상기 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 주행정보를 확인하여, 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 상기 도로환경 정보 수집부로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어량 보상 후, 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 장치.
  8. 제어부가 차량 정보 수집부로부터 자율주행 시 차량의 차량 상태 값을 입력받는 단계;
    상기 제어부가 도로환경 정보 수집부로부터 상기 차량이 주행하는 도로의 환경정보를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 응답성 산출 값에 따라 고장/내구 모니터링을 수행하는 단계;를 포함하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 고장/내구 모니터링을 수행하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하고, 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값을 초과하는 경우 정상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 있다고 판단되면 경보를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부가 데이터 로드부로부터 상기 차량의 이전의 자율주행 시 주행구간 및 해당 주행구간에서의 제어량을 입력받는 단계; 및
    상기 제어부가 고장/내구 모니터링을 수행하여 차량 내에 이상이 없다고 판단되면, 상기 데이터 로드부로부터 차량의 현재 주행구간에서의 이전 제어량을 입력받아, 현재 제어량과 비교하여 유사성을 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유사성 검출 값이 제2 설정 값 이하인 경우, 상기 제어부가 상기 차량 정보 수집부를 통해 상기 차량의 소모품 교체 이력 및 상기 차량의 소모품 교체 후 주행정보를 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 차량의 주행정보를 확인하여, 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 일정 기준치 이상인 경우, 상기 도로환경 정보 수집부로부터 현재 주행구간의 도로 환경을 입력받아, 도로환경 기반 주행 부하를 연산하여 제어량을 보상하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제어량 보상 후, 상기 차량 정보 수집부로부터 입력받은 차량 상태 값과 상기 도로환경 정보 수집부로부터 입력받은 도로 환경정보에 기초해 상기 차량의 목표 제어량 대비 출력값을 비교하여 응답성을 산출하고 상기 응답성 산출 값이 제1 설정 값 이하인 경우, 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 모니터링 방법.
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