KR20210029859A - 최소 위험 조작을 수행하기 위한 차량 및 상기 차량의 작동 방법 - Google Patents

Abstract

최소 위험 조작을 지원하는 차량이 개시된다. 상기 차량은, 주행을 수행하고, 주행 동안 특정 이벤트가 발생한 경우 최소 위험 조작을 수행하고, 최소 위험 조작의 개시에 따라 차량의 위험을 제거하고, 차량이 위험이 제거되면 최소 위험 조작을 종료하고, 최소 위험 조작이 종료된 후 다시 주행을 수행할 수 있다.

Description

최소 위험 조작을 수행하기 위한 차량 및 상기 차량의 작동 방법{VEHICLE FOR PERFORMING MINIMAL RISK MANEUVER AND METHOD OF OPERATING THE VEHICLE}

본 개시는 최소 위험 조작을 수행하기 위한 차량 및 상기 차량의 작동 방법에 관한 것이다.

최근 운전자의 운전을 돕기 위하여 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance Systems)이 개발 되고 있다. ADAS는 복수의 하부 기술 분류를 갖고 있으며, 운전자에게 편의를 제공한다. 이러한 ADAS는 자율 주행이라고 불리기도 한다.

한편, 차량이 자율 주행을 수행하는 경우, 예측하지 못한 사고 또는 이벤트가 발생할 수 있고, 이러한 이벤트에 대해 적절한 대처가 수행되지 않는 경우 차량은 위험한 상태에 놓일 수 있다.

본 개시에 따르면, 차량의 주행 중 발생하는 이벤트에 의해 상기 차량이 위험에 처한 경우, 이러한 위험을 제거(또는 경감)시키기 위한 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

본 개시에 따른 차량은, 주행을 수행하고, 주행 동안 특정 이벤트가 발생한 경우 최소 위험 조작을 수행하고, 최소 위험 조작의 개시에 따라 차량의 위험을 제거하고, 차량이 위험이 제거되면 최소 위험 조작을 종료하고, 최소 위험 조작이 종료된 후 다시 주행을 수행할 수 있다.

본 개시에 따르면, 차량이 주행 중 발생한 이벤트에 의해 위험에 처하더라도, 상기 위험을 제거할 수 있는 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 차량은 위험으로부터 벗어날 수 있고 차량의 주행 안정성이 더욱 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 개시에 따른 차량을 나타낸다.
도 2는 본 개시에 따른 차량의 상태를 나타내는 다이어그램이다.
도 3은 본 개시에 따른 차량의 작동을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시를 나타낸다.
도 5는 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다.
도 6은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다.
도 7은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다.
도 8은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다.
도 9는 본 개시에 따른 최소 위험 조작에 따른 안전지대 정지 동작을 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시를 설명한다.

도 1은 본 개시에 따른 차량을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 차량(100)은 자율 주행(automated drive)을 지원할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 운전자의 조작 없이 조향, 가속, 브레이크, 변속 또는 주차를 수행할 수 있으며, 운전자의 개입 시 운전자의 제어에 따라 주행할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 SAE(Society of Automation Engineers)에 따른 레벨 3 이상의 수준에 따라 자율 주행을 수행할 수 있는 차량을 의미할 수 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 본 명세서에서 설명되는 자율 주행은 PDCMS(Pedestrian Detection and Collision Mitigation System), LCDAS(Lane Change Decision Aid System), LDWS(Land Departure Warning System), ACC(Adaptive Cruise Control), LKAS(Lane Keeping Assistance System), RBDPS(Road Boundary Departure Prevention System), CSWS(Curve Speed Warning System), FVCWS(Forward Vehicle Collision Warning System), LSF(Low Speed Following) 등의 ADAS 기능들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

차량(100)은 센서(110), 컨트롤러(120), 프로세서(130), 디스플레이(140) 및 통신 회로(150)를 포함할 수 있다.

센서(110)는 차량(100)의 주변의 환경을 감지하고, 차량(100)의 주변에 관련된 데이터를 생성할 수 있다. 실시 예들에 따라, 센서(100)는 카메라, 라이다(light detection and ranging (LIDAR)) 센서, 레이다(radio detection and ranging (RADAR) 센서 및 위치 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

카메라는 차량(100) 주변을 촬영하고, 촬영 결과에 따라 차량(100) 주변에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 카메라는 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방을 감지하고, 감지 결과에 따라 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 카메라는 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방에 위치한 다른 물체들(예컨대, 다른 차량, 사람, 물체, 차선, 장애물)에 대한 이미지 데이터를 생성할 수 있다.

실시 예들에 따라, 카메라는 이미지 센서, 이미지 프로세서 및 카메라 MCU를 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈를 통해 촬영된 피사체의 이미지를 이미지 센서가 센싱하고, 이미지 프로세서가 이미지 센서로부터 그 데이터를 수신하여 프로세싱하며, 카메라 MCU는 이미지 프로세서로부터 그 데이터를 수신할 수 있다.

라이다 센서는 빛(또는 레이저)를 이용하여 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방을 감지하고, 감지 결과에 따라 감지 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 라이다 센서는 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방에 위치한 다른 물체들(예컨대, 다른 차량, 사람, 물체, 차선, 장애물)을 감지 또는 인식할 수 있다.

실시 예들에 따라, 라이다 센서는 레이저 송신 모듈, 레이저 검출 모듈, 신호 수집 및 처리 모듈, 데이터 송수신 모듈로 구성될 수 있고, 레이저의 광원은 250 nm 내지 11 μm 의 파장 영역에서 파장을 가지거나 파장 가변이 가능한 레이저 광원들이 사용될 수 있다. 또한 라이다 센서는 신호의 변조 방식에 따라서, TOF(time of flight) 방식과 phase shift 방식으로 구분될 수 있다.

레이다 센서는 전자기파(또는 전파)를 이용하여 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방을 감지하고, 감지 결과에 따라 감지 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 레이더 센서는 차량(100)의 전방, 후방 및/또는 측방에 위치한 다른 물체들(예컨대, 다른 차량, 사람, 물체, 차선, 장애물)을 감지 또는 인식할 수 있다.

레이더 센서는 주파수 변조 반송파(FMCW, Frequency Modulation Carrier Wave) 또는 펄스 반송파(Pulse Carrier) 방식을 이용하여 수평각도 30도 범위에서 150m 전방까지의 물체를 감지할 수 있다. 레이더 센서는 감지 결과에 따라 생성된 데이터를 프로세싱할 수 있고, 이러한 프로세싱은 센싱한 전방의 물체를 확대하거나 전체 시야 영역 중에서 물체의 영역에 포커스를 맞추는 것을 포함할 수 있다.

위치 센서는 차량(100)의 현재 위치를 측정할 수 있다. 실시 예들에 따라, 위치 센서는 GPS 센서를 포함할 수 있고, GPS 센서는 위성과의 통신을 이용해 차량(100)의 위치, 속도 및 현재 시간을 측정할 수 있다. 실시 예들에 따라, 상기 GPS 센서는 위성으로부터 발사되는 전파의 지연시간을 계측하고 궤도로부터의 거리에서 차량(100)의 위치를 구할 수 있다.

컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 작동을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(120)는 차량(100)의 조향, 구동, 브레이크 및 변속을 제어할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 차량(100)의 조향, 구동, 브레이크 및 변속을 수행하기 위한 각 구성요소들을 제어할 수 있다.

컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 조향을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(120)는 스티어링 휠을 구동시키는 전동식 파워스티어링 시스템(MPDS)에 대한 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 차량의 충돌이 예상되는 경우에 충돌을 회피하거나 피해를 최소화할 수 있는 방향으로 자동차의 조향을 제어할 수 있다.

컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 구동을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(120)는 차량(100)의 감속, 가속 또는 엔진의 온/오프(on/off)를 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 가속 또는 감속을 수행할 수 있고, 차량(100)의 운행의 시작 또는 종료 시에 엔진의 온/오프를 수행할 수 있다.

또한, 컨트롤러(120)는 운전자의 제어 없이, 차량(100)의 주행을 제어할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 자율 주행을 수행할 수 있다.

컨트롤러(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 브레이크를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 컨트롤러(120)는 차량(100)의 브레이크의 동작 여부를 제어하고 브레이크의 답력을 제어할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)는 충돌이 예상되는 경우 등에 자동적으로 긴급 브레이크를 작동시키도록 제어할 수 있다.

프로세서(130)는 차량(100)의 전반적인 작동을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 프로세서(130)는 차량(100) 내의 구성요소들을 통합적으로 제어할 수 있는 ECU(electrical control unit)일 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 연산 처리를 수행할 수 있는 CPU(central processing unit) 또는 MCU(micro processing unit)을 포함할 수 있다.

프로세서(130)는 차량(100)의 제어와 관련된 판단을 수행하고, 판단 결과에 따라 컨트롤러(120)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 프로세서(130)는 센서(100)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 컨트롤러(120)를 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. 프로세서(130)는 제어 명령을 컨트롤러(120)에 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 운전자의 입력 또는 제어를 수신하고, 운전자의 입력에 따라 컨트롤러(120)를 제어할 수 있다.

한편, 이상에서는 컨트롤러(120)와 프로세서(130)가 분리된 구성요소인 것을 가정하고 설명하였으나, 실시 예들에 따라 컨트롤러(120)와 프로세서(130)는 하나의 구성요소로서 통합될 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(120)와 프로세서(130)는 하나의 장치로서 통합되어 서로 연동될 수 있다.

디스플레이(140)는 차량(100)과 관련된 정보를 시각적으로 표시할 수 있다. 실시 예들에 따라, 디스플레이(140)는 프로세서(130)의 제어에 따라, 차량(100)의 운전자에게 차량(100)과 관련된 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 디스플레이(140)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 현 상태를 시각적으로 표시할 수 있다.

통신 회로(150)는 차량(100)의 외부와 통신할 수 있다. 실시 예들에 따라, 통신 회로(150)는 프로세서(130)의 제어에 따라 차량(100)의 외부로부터 데이터를 수신하거나, 또는 차량(100)의 외부로 데이터를 전송할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(150)는 무선 통신 프로토콜 또는 유선 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

예컨대, 차량(100)은 통신 회로(150)를 이용하여 다른 차량과 통신하거나(vehicle to vehicle) 또는 인프라와 통신(vehichle to infra)할 수 있다.

도 2는 본 개시에 따른 차량의 상태를 나타내는 다이어그램이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 차량(100)의 상태는 도 2에 도시된 다이어그램에 따라 변화(또는 천이)될 수 있다.

차량(100)의 상태는 주행 상태(S1), 최소 위험 조작(minimal risk maneuver (MRM)) 상태(S2), 최소 위험 조건 상태(S3) 및 최소 위험 조작 종료 상태(S4) 중 어느 하나일 수 있다. 실시 예들에 따라, 상태들(S1~S4)는 특정 조건이 달성되는 경우, 다른 상태로 천이될 수 있다.

주행 상태(S1)는 차량(100)이 주행 중인 상태를 의미할 수 있다. 실시 예들에 따라, 주행 상태(S1)에서, 차량(100)은 프로세서(130)의 제어에 따라 주행할 수 있다. 예컨대, 주행 상태(S1)는 차량(100)이 자율 주행 중인 상태를 의미할 수 있다.

최소 위험 조작 상태(S2)는 차량(100)이 최소 위험 조작의 요청에 따라 최소 위험 조작을 수행하는 상태를 의미할 수 있다. 실시 예들에 따라, 주행 중인 차량(100)은 최소 위험 조작이 필요한 경우 최소 위험 조작을 개시할 수 있다. 즉, 주행 상태(S1)는 최소 위험 조작 상태(S2)로 천이될 수 있다.

최소 위험 조작 상태(S2)에서, 차량(100)은 차량(100)의 위험을 감소시키기 위한 조작을 수행할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 다양한 방법에 따라 최소 위험 조작이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 최소 위험 조작이 필요한 경우 최소 위험 조작에 대한 요청을 생성할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 조향, 감속, 가속, 차선 변경 및 긴급 브레이크 중 적어도 하나를 수행하여 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 최소 위험 조작은 차량(100)의 다른 안전 기능들(예컨대, 자동 긴급 브레이크, 보행자 충돌 감지 브레이크, 자전거 충돌 감지 브레이크 등)을 억제하지 않는다. 즉, 최소 위험 조작과 차량(100)의 다른 안전 기능들은 병령적으로 또는 순차적으로 수행될 수 있다.

최소 위험 조작이 개시되면, 차량(100)은 기존 주행보다 우선하여 최소 위험 조작을 수행하고, 운전자의 제어 권한을 가져올 수 있다. 즉, 차량(100)은 기존에 설정된 주행을 취소 또는 중지하고 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

차량(100)이 자율 주행을 수행하는 경우, 이러한 자율 주행이 계속되는 것을 방지하는 특정 이벤트가 발생할 수 있다. 상기 특정 이벤트가 발생하는 경우, 차량(100)은 (예측하지 못했던) 위험한 상태에 놓일 수 있다. 이러한 위험한 상태를 해소(또는 경감)시키기 위해 차량(100)에 대한 최소 위험 조작이 수행될 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 특정 이벤트를 자동으로 감지하고, 상기 특정 이벤트의 발생에 따라 자동으로 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

상기 특정 이벤트는 차량(100)의 구성 요소들의 고장, 차량(100)의 경로 벗어남 또는 차량(100)의 제어 실패 등을 포함할 수 있다.

실시 예들에 따라, 차량(100)은 자율 주행, 자율 주행을 수행하기 위한 구성 요소들 또는 다른 차량(100)의 구성 요소들이 고장난 경우에 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

또한, 실시 예들에 따라, 차량(100)이 작동 설계 구간(operational desing domain (ODD))의 경계에 접근하는 경우에, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 상기 작동 설계 구간은 차량(100)의 자율 주행을 허용하기 위해 설계된 주행 가능한 구간일 수 있다. 예컨대, 차량(100)이 작동 설계 구간의 내부로부터 상기 작동 설계 구간의 외측 경계로 접근하는 경우, 차량(100)은 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

또한, 실시 예들에 따라, 차량(100)은 운전자로의 차량(100)의 제어 권한의 전환(take over)이 실패한 경우, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 차량(100)은 자율 주행 모드로부터 수동 주행 모드로 변경될 때(예컨대, 레벨 3의 자율 주행의 경우), 운전자가 차량(100)의 제어(예컨대, SAE의 동적 주행 작업(dynamic driving task (DDT))를 실패한 경우 최소 위험 조작이 개시될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 모드로부터 수동 주행 모드로 변경될 때 차량(100)의 운전자로의 제어 권한의 전환이 실패한 경우, 최소 위험 조작을 개시할 수 있다. 즉, 운전자에 의한 특정 제어 동작(예컨대, 브레이크 작동 또는 조향 등)이 요구됨에도 불구하고, 운전자가 상기 특정 제어 동작을 수행하지 않는 경우 최소 위험 조작이 개시될 수 있다.

최소 위험 조작이 수행되지 않는 경우, 차량(100)은 (자율) 주행의 오작동으로 인해 다른 차량, 보행자 또는 다른 구조물과 충돌할 수 있고, 이에 따라 운전자, 탑승자 또는 보행자는 부상을 입을 수 있다. 게다가, 상기 오작동으로 인해, 차량(100)은 도로 밖으로 벗어날 수도 있다. 즉, 최소 위험 조작이 없는 경우 차량(100)의 자율 주행은 기대한 바에 따라 잘 수행되지 않을 수 있다. 이러한, 원하지 않는 특정 이벤트의 발생을 피하기 위해, 최소 위험 조작은 필요하다.

최소 위험 조작 상태(S2)에서, 즉, 최소 위험 조작이 개시되면, 차량(100)은 차량(100) 주변의 위험이 해소되고 무위험 상태가 보장될 때까지 차량(100), 차량(100)의 운전자 또는 탑승자의 위험을 최소화하는 동작을 수행할 수 있다.

실시 예들에 따라, 차량(100)은 최소 위험 조작의 개시에 따라, 차량의 정지, 차량의 조향 제어, 차선 유지, 시각적, 청각적 및 촉각적 알림 제공, 차량의 감속, 차량의 가속, 자율 주행의 개시/종료, 차량의 시동 OFF, 긴급 신호 전송, 비상등 제어, 속도 감소 경고, 브레이크등 제어, 다른 탑승객으로의 제어 권한 이양 및 원격 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

최소 위험 조건 상태(S3)는 차량(100)의 위험이 제거되거나 감소된 상태를 의미할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)에 의해 최소 위험 조작이 수행됨에 따라 차량(100)의 위험이 제거될 수 있다. 즉, 최소 위험 조작 상태(S2)는 최소 위험 조건 상태(S3)로 천이될 수 있다. 예컨대, 최소 위험 조건은 차량(100)이 안정된 상태 또는 차량(100)이 정지한 경우를 의미할 수 있다. 이러한 최소 위험 조건 은 운전자의 조작 또는 차량(100) 스스로에 의해 달성될 수 있다.

최소 위험 조건은 차량(100)의 위험이 제거된 경우 달성될 수 있다. 달리 말하면, 최소 위험 조건을 달성하기 위해, 최소 위험 조작이 수행될 수 있다.

한편, 최소 위험 조건이 달성되지 않으면 차량(100)은 최소 위험 조작을 계속 수행할 수 있다. 이 경우 최소 위험 조작 상태(S2)으로부터의 최소 위험 조건 상태(S3)로의 천이는 발생하지 않을 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 최소 위험 조건이 달성되지 않는 경우, 최소 위험 조작을 위한 차량(100)의 제어 이외의 다른 제어는 무시(ignore)할 수 있다. 즉, 최소 위험 조작이 개시되면 차량(100)은 운전자의 제어와 무관하게 최소 위험 조작을 계속 수행한다.

최소 위험 조작 종료 상태(S4)는 차량(100)의 위험이 제거되고(즉, 최소 위험 조건의 달성) 최소 위험 조작이 종료된 상태를 의미할 수 있다. 즉, 최소 위험 조건 상태(S3)는 최소 위험 조작 종료 상태(S4)로 천이될 수 있다.

실시 예들에 따라, 최소 위험 조작이 수행된 후 차량(100)의 최소 위험 조건이 달성된 경우, 차량(100)은 최소 위험 조작을 종료할 수 있다. 예컨대, 차량(100)이 정지된 경우, 최소 위험 조작은 중지 또는 종료될 수 있다.

실시 예들에 따라, 차량(100)은 최소 위험 조작 조건이 달성되고 기준 시간이 경과한 경우, 최소 위험 조작을 종료할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 최소 위험 조작이 수행되고 차량(100)이 정지된 경우, 상기 정지 상태가 기준 시간 동안 유지되면 최소 위험 조작을 종료할 수 있다.

최소 위험 조작이 종료된 후, 차량(100)은 다시 주행을 시작할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 최소 위험 조작이 종료되면, 운전자의 조작 또는 프로세서(130)의 제어에 따라 새로운 주행을 시작하거나, 또는 기존 주행을 계속할 수 있다.

종합적으로, 도 1의 다이어그램을 참조하면, 본 개시에 따른 차량(100)은 (자율) 주행을 수행할 수 있다(즉, 주행 상태(S1)). 차량(100)의 주행 동안 특정 이벤트가 발생한 경우, 차량(100)은 최소 위험 조작을 수행할 수 있다(즉, 최소 위험 조작 상태(S2)). 최소 위험 조작이 개시되면, 차량(100)의 위험은 제거된다(즉, 최소 위험 조건 상태(S3)). 차량(100)이 위험이 제거된 경우, 최소 위험 조작은 종료된다(즉, 최소 위험 종료 상태(S4)). 최소 위험 조작이 종료된 후, 차량(100)은 다시 주행을 수행할 수 있다.

도 3은 본 개시에 따른 차량의 작동을 나타내는 플로우 차트이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 최소 위험 조작 요청이 발생한다(S110). 실시 예들에 따라, 프로세서(130)는, 차량(100) 및 차량(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 최소 위험 조작 요청을 생성할 수 있다. 또는 차량(100)은 외부로부터 전달되는 최소 위험 조작 요청을 인식할 수 있다. 상기 최소 위험 조작 요청은 차량(100)으로 하여금 최소 위험 조작을 수행하도록 하는 임의의 명령을 의미할 수 있다.

차량(100)은 최소 위험 조작 요청이 있는 경우, 고장 상태를 판단할 수 있다(S120). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 차량(100)의 구성요소들 각각의 상태를 모니터링하고, 고장난 구성요소를 식별할 수 있다. 차량(100)은 센서(110) 중에서 현재 사용 가능한(또는 동작 가능한) 센서가 무엇인지 판단할 수 있다.

또한, 차량(100)은 고장 상태 및 상기 고장 상태의 원인(또는 상황)을 판단할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 판단된 고장 상태를 유발한 원인을 추가적으로 판단할 수 있다.

차량(100)은 최소 위험 조작의 종류를 선택할 수 있다(S130). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 고장 상태의 판단 결과에 기초하여, 현재 고장 상태에 적합한 최소 위험 조작의 종류를 선택할 수 있다.

상기 최소 위험 조작의 종류는 차량의 정지, 차량의 조향 제어, 차선 유지, 시각적, 청각적 및 촉각적 알림 제공, 차량의 감속, 차량의 가속, 자율 주행의 개시/종료, 차량의 시동 OFF, 긴급 신호 전송, 비상등 제어, 속도 감소 경고, 브레이크등 제어, 다른 탑승객으로의 제어 권한 이양 및 원격 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

차량(100)은 선택된 최소 위험 조작 종류를 이용하여 최소 위험 조작을 개시할 수 있다(S140). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 선택된 최소 위험 조작 종류에 따라 차량(100)을 제어할 수 있다. 예컨대, 차량(100)의 프로세서(130)는 선택된 최소 위험 조작 종류에 대응하는 제어 명령을 컨트롤러(120)로 전송하고, 컨트롤러(120)는 제어 명령에 따라 차량(100)을 제어할 수 있다.

도 4는 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시를 나타낸다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 차선 변경이 없는 최소 위험 조작과 차선 변경이 있는 최소 위험 조작이 나타나 있다. 즉, 차량(100)은 최소 위험 조작의 개시에 따라, 차선 변경 없이 차량(100)에 대한 최소 위험 조작을 수행할 수 있고, 또는, 차선 변경과 함께 차량(100)에 대한 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 차선 변경이 없는 최소 위험 조작은 직진 정지, 현재 차선 정지 및 차선 밖 정지를 포함할 수 있고, 차선 밖 정지는 인접 차선 정지 및 갓길 정지를 포함할 수 있다.

차량(100)은 현재 고장 상태 및 사용 가능한 센서의 종류(센서 유효성)에 기초하여 직진 정지, 현재 차선 정지, 차선 밖 정지 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

직진 정지는 차량(100)의 측방향 제어 없이 종방향(즉, 주행 방향) 제어의 수행에 따라 이루어지는 정지를 의미한다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 차량(100)의 조향 제어 없는 감속을 통해 직진 정지를 수행할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 차량(100)의 조향을 제어하지 않고 감속(예컨대, 브레이크 작동)함으로써 직진 정지를 수행할 수 있다.

차량(100)의 브레이크 제어만 가능하고 다른 제어 기능이 고장난 경우, 차량(100)의 브레이크를 제어하거나 또는 차량(100)의 구동력을 제거함으로써 직진 정지를 수행할 수 있다.

현재 차선 정지는 차량(100)이 최소 위험 조작 개시 전 주행 중인 차선(즉, 현재 차선)에서 이루어지는 정지를 의미한다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 현재 차선 정지에 따라, 주행 중인 현재 차선의 경계의 범위 내에 정지할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 센서(110)를 이용하여 현재 차선을 인식하고, 조향 기능을 이용하여 현재 차선을 따라 차량(100)의 조향을 제어함으로써 상기 현재 차선의 경계 내에 정지할 수 있다.

실시 예들에 따라, 차량(100)은 횡방향 및 종방향 제어 또는 횡방향 제어를 통해 현재 차선 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 차량(100)의 조향 및 브레이크 제어가 가능하고 현재 차선의 전방 및 후방의 감지가 가능한 경우, 차량(100)은 횡방향 및 종방향 제어를 통해 현재 차선을 유지하면서 부드러운 정지를 수행함으로써 현재 차선 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 차량(100)의 조향 제어가 가능하고 현재 차선의 전방 및 후방의 감지가 가능한 경우, 차량(100)은 횡방향 제어를 통해 현재 차선을 유지하면서 급정지를 수행함으로써 현재 차선 정지를 수행할 수 있다. 이 경우, 브레이크 제어가 정상적으로 작동하지 않을 수 있다.

차선 밖 정지는 차량(100)의 최소 위험 조작 개시 전 주행 중인 차선(즉, 현재 차선) 밖에서 이루어지는 정지를 의미한다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 조향 제어 기능을 이용하여 주행 중인 현재 차선으로부터 벗어나 정지할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 현재 차선과 인접한 다른 차선의 경계의 범위 내에 정지하거나 또는 갓길의 범위 내에 정지할 수 있다.

차량(100)은 센서(110)를 이용하여 현재 차선과 인접한 다른 차선을 인식하고, 상기 다른 차선의 경계 내에 정지할 수 있다. 이 때, 차량(100)은 센서(110)를 이용하여 현재 주행 차선으로부터 다른 차선으로의 차선 변경을 수행할 수 있다.

차량(100)은 센서(110)를 이용하여 갓길을 인식하고, 상기 현재 갓길의 경계 내에 정지할 수 있다. 이 때, 차량(100)은 갓길을 식별하기 위한 조건(예컨대, 실선 차선)을 적용하여 인접한 차선이 갓길인지 여부를 판단할 수 있다.

실시 예들에 따라, 차량(100)은 횡방향 및 종방향 제어를 통해 차선 밖 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 차량(100)의 조향 및 브레이크 제어가 가능하고 현재 및 옆차선의 전방 및 후방의 감지가 가능한 경우, 차량(100)은 횡방향 및 종방향 제어를 통해 현재 차선을 변경하면서 부드러운 정지 또는 급정지를 수행함으로써 차선 밖 정지를 수행할 수 있다. 또한, 차량(100)은 조향 및 브레이크 제어가 가능하고 현재 및 옆차선의 전방 및 후방의 감지가 가능한 경우, 차량(100)은 횡방향 및 종방향 제어를 통해 현재 차선을 변경하면서 부드러운 정지 또는 급정지를 수행함으로써 갓길 정지를 수행할 수 있다.

도 5는 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다. 차량(100)은 도 5에 나타난 예시들에 따라 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 도 5를 참조하면, 차량(100)은 운전자(또는 사람)와 관련된 고장이 발생하거나, 작동 설계 구간(ODD)를 벗어나거나, 또는 불가피한 외부적인 상황에 따른 고장이 발생하는 경우 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

차량(100)은 운전자가 차량(100)의 제어를 수행하지 않는 경우, 알림을 발생(또는 제공)할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 능동 운전자 모니터링을 수행하여 운전자의 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 운전자로의 제어 권한의 전환이 준비가 되지 않은 경우, 알림 제공 기능을 이용하여 운전자에게 제어 권한 전환의 준비에 대한 알림을 제공할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 시각적, 청각적 또는 촉각적 알림을 통해 운전자에게 제어 권한의 전환 준비에 대한 알림을 제공할 수 있다.

차량(100)은 운전자가 응답하지 않는 경우, 자율 주행을 수행할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 동적 운전자 모니터링을 수행하여 운전자의 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 운전자가 제어 권한 전환의 준비에 대한 응답이 없는 경우(즉, 제어 권한 전환이 불가능한 경우), 운전자로 제어 권한을 전환하지 않고 자율 주행을 수행할 수 있다.

차량(100)은 작동 설계 구간(ODD)을 벗어난 경우, 차량(100)의 속도를 감소시키거나 또는 차량(100)을 정지시킬 수 있다. 실시 예들에 따라, 작동 설계 구간(ODD)을 벗어난 경우, 차량(100)은 조향 제어, 가속 제어, 브레이크 제어 중 적어도 하나를 이용하여 차량(100)의 속도를 감소시키거나 또는 차량(100)을 정지시킬 수 있다.

차량(100)은 도로의 형태(커브 벗어남, 교차로 또는 회전교차로), 도로 표면 상태(팟홀(pot hole), 범프, 빙판길, 침수(water)), 날씨(비, 안개, 눈), 및 기타(속도 제한, 교통 체증 등) 여부를 감지하여 차량(100)이 작동 설계 구간(ODD)을 벗어났는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 차량(100)의 속도를 감소시키거나 또는 차량(100)을 정지시킬 수 있다.

차량(100)은 불가피한 외부적인 상황에 따른 고장이 발생하는 경우, 차량(100)의 속도를 감소시키거나, 차선 내 정지를 수행하거나 또는 (비상)갓길 정지를 수행할 수 있다. 실시 예들에 따라, 불가피한 외부적인 상황에 따른 고장이 발생하는 경우, 차량(100)은 조향 제어, 가속 제어 및 브레이크 제어 중 적어도 하나를 이용하여 차량(100)의 속도를 감소시키거나, 차선 내 정지를 수행하거나 또는 (비상)갓길 정지를 수행할 수 있다.

차량(100)은 타 차량에 의해 충돌이 발생하거나 차량의 구성요소에 고장이 발생한 경우(타이어 펑크 등)를 판단하고, 판단 결과에 따라 차량(100)의 속도를 감소시키거나, 차선 내 정지를 수행하거나 또는 (비상)갓길 정지를 수행할 수 있다.

도 6은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다. 차량(100)은 도 6에 나타난 예시들에 따라 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 도 6을 참조하면, 차량(100)은 제어 시스템에 고장이 발생한 경우 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

차량(100)은 액추에이션(구동) 기능에 고장이 발생한 경우, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

예컨대, 조향 기능에 고장이 발생하면 차량(100)은 가속 제어 및 브레이크 제어 중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지를 수행하거나 또는 차량(100)의 속도를 감소시킬 수 있다.

예컨대, 가속 수단에 고장이 발생하면, 차량(100)은 조향 제어 및 브레이크 제어 중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지, 감속, 또는 갓길 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 감속 수단에 고장이 발생하면, 차량(100)은 조향 제어 및 가속 제어 중 적어도 하나에 이용하여 갓길 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 다른 구동 수단에 고장이 발생하면, 차량(100)은 조향 제어, 가속 제어 및 브레이크 제어 중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지, 감속, 또는 갓길 정지를 수행할 수 있다.

차량(100)은 자율 주행 기능에 고장이 발생한 경우, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

예컨대, 차선 감지 기능에 고장이 발생하면, 차량(100)은 전방 차량 추종 기능을 이용하여 차선 내 정지 또는 감속을 수행할 수 있다.

예컨대, 전방 물체 감지 기능에 고장이 발생하면, 차량(100)은 조향 제어 및 브레이크 제어중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지를 수행할 수 있다.

예컨대, 후방 및 측방 물체 감지 기능에 고장이 발생하면, 차량(100)은 조향 제어 및 브레이크 제어중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지 또는 감속을 수행할 수 있다.

예컨대, 자율 주행 ECU에 고장이 발생하면, 차량(100)은 대체 자율 주행 ECEU를 이용하여 차선 내 정지 또는 감속을 수행할 수 있다.

예컨대, 차량 내 네트워크에 고장이 발생하면, 차량(100)은 네트워크 리던던시(network redundacy)를 이용하여 차선 내 정지 또는 감속을 수행할 수 있다. 즉, 차량 내 네트워크에 고장이 발생하더라도, 사전에 확보된 리던던시를 이용하여 네트워크 상에서 명령을 전달함으로써 차선 내 정지 또는 감속을 수행할 수 있다.

예컨대, 커넥티드 자율 주행(connected ADS)을 위한 연결에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 조향 제어 및 브레이크 제어중 적어도 하나를 이용하여 차선 내 정지, 감속 또는 갓길 정지을 수행할 수 있다.

도 7은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다. 차량(100)은 도 7에 나타난 예시들에 따라 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 도 7을 참조하면, 차량(100)은 운전자(또는 사람)이 잘못 행동하거나 또는 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

차량(100)은 운전자(또는 사람)와 관련된 고장이 발생한 경우, 운전자에게 알림을 제공할 수 있다. 실시 예들에 따라, 차량(100)은 능동 운전자 모니터링을 수행하여 운전자의 상태를 감지하고, 운전자(또는 사람)와 관련된 고장이 발생한 경우, 시각적, 청각적 또는 촉각적 알림을 운전자에게 제공할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 속도 감소 경고를 운전자에게 제공할 수 있다.

차량(100)은 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 외부로 알림을 제공하거나 또는 차량(100)의 종방향 제어를 수행할 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 점등 제어를 이용하여 비상등을 턴-온 또는 턴-오프 하거나 또는 통신 제어 기능(또는 네트워크 리던던시)을 이용하여 긴급 메시지를 관제 센터로 전송할 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 브레이크 제어 기능을 이용하여 차량(100)의 속도를 감속시키거나, 전원 제어 기능을 이용하여 엔진(또는 구동 수단)의 전원을 턴-오프 시키거나, 또는 조향 및 브레이크 제어를 이용하여 차선 내 정지를 수행할 수 있다.

도 8은 본 개시에 따른 최소 위험 조작의 예시들을 나타낸다. 차량(100)은 도 8에 나타난 예시들에 따라 최소 위험 조작을 수행할 수 있다. 도 8을 참조하면, 차량(100)은 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 최소 위험 조작을 수행할 수 있다.

차량(100)은 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)의 종방향 제어를 수행하거나 또는 제어 권한을 이양(또는 전환)할 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 조향 기능, 가속 기능 및 브레이크 기능 중 적어도 하나를 이용하여 차량(100)의 주행 차선을 유지하거나, 갓길 정지를 수행하거나 또는 직전 조향 각을 유지할 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 전원 제어 기능 및 권한 리던던시 기능을 이용하여 자율 주행 기능의 턴-온/턴-오프를 제어할 수 있다. 차량(100)은 차량(100)의 시동을 턴-오프함으로써 자율 주행 기능을 턴-오프 하거나, 또는 차량(100)의 자율 주행에 대한 권한을 다른 주체(예컨대, 운전자)로 전환함으로써 자율 주행 기능을 턴-오프 할 수 있다. 차량(100)은 이와 반대 방식으로, 자율 주행 기능을 턴-온 할 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 권한 리던던시 기능을 이용하여 다른 탑승객으로의 권한 전환을 수행할 수 있다. 차량(100)은 제어 권한을 다른 탑승객으로 전환하여 수동 주행 모드로 전환될 수 있다.

예컨대, 제어 시스템에 고장이 발생한 경우, 차량(100)은 통신 제어 기능 및 권한 리던던시 기능 중 적어도 하나를 이용하여 원격 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)은 차량(100)의 제어 권한을 외부로 전환함으로써, 차량(100)이 원격 제어되도록 제어할 수 있다.

도 9는 본 개시에 따른 최소 위험 조작에 따른 안전지대 정지 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 도 1 내지 도 9를 참조하면, 차량(100)은 최소 위험 조작 수행 시, 차량(100)을 안전 지대에 정차할 수 있다. 본 명세서에서, 안전 지대는 도로 상의 영역들 중에서 차량(100)이 안전하게 정차할 수 있는 영역을 의미하는 것으로, 예컨대, 졸음 쉼터, 갓길, 사용 중이 아닌 가변차로 등을 의미할 수 있다.

차량(100)은 최소 위험 조작을 개시할 수 있다(S210). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 최소 위험 조작의 요청에 응답하여 최소 위험 조작을 개시할 수 있다.

차량(100)은 네비게이션 정보를 이용하여 안전 지대 존재 여부를 판단할 수 있다(S220). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 차량(100)의 현재 위치와 네비게이션 정보를 이용하여, 차량(100) 주변의 도로에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 네비게이션 정보는 차량(100)의 메모리에 저장되어 있거나 또는 네트워크를 통해 수신될 수 있다.

예컨대, 차량(100)은 네비게이션 정보에 기초하여 차량(100)의 현재 위치를 중심으로 근방에 위치한 안전지대가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

차량(100)은 센서(110)를 이용하여 안전 지대 존재 여부를 판단할 수 있다(S230). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 카메라, 라이다 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 이용하여, 차량(100) 주변의 영상 또는 이미지를 획득하고, 상기 영상을 분석함으로써 차량(100) 주변에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 차량(100) 주변의 표지판을 인식하고, 인식된 표지판이 안전 지대가 있음을 지시하는지 여부를 판단할 수 있다.

차량(100)은 인프라 통신을 이용하여 안전 지대 존재 여부를 판단할 수 있다(S250). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 인프라로부터 차량(100)의 주변에 위치한 안전 지대에 대한 정보를 획득하고, 상기 정보로부터 차량(100) 주변에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 인프라로 차량(100)의 현재 위치를 제공하고, 인프라로부터 차량(100) 주변에 위치하는 안전 지대에 대한 정보를 수신할 수 있다.

차량(100)은 판단들(S220 내지 S240)에 기초하여 안전 지대로 정차할 수 있다(S250). 실시 예들에 따라, 차량(100)은 판단들(S220 내지 S240) 각각에 의해 지시되는 공통적인 안전 지대가 존재하는 경우, 상기 공통되는 안전 지대로 차량을 정차할 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 네비게이션 정보에 기초하여 판단된 제1안전 지대, 센서를 이용하여 판단된 제2안전 지대 및 인프라로부터의 정보에 기초하여 판단된 제3안전 지대가 모두 동일하거나 인접하게 위치하는 경우, 안전 지대가 존재하는 것으로 결정하고, 상기 공통된 안전 지대로 차량(100)을 운행하여 정차할 수 있다.

판단들(S220 내지 S240) 각각에 의해 지시되는 공통적인 안전 지대가 존재하지 않는 경우, 차량(100)은 안전 지대가 없는 것으로 판단하고, 정차 없이 계속 주행할 수 있다.

또한, 실시 예들에 따라, 차량(100)은 판단들(S220 내지 S240) 중 일부 판단이 수행되지 않은 경우(예컨대, 고장에 의해), 수행된 판단들에 의해 지시되는 공통적인 안전 지대가 존재하는 경우 상기 공통되는 안전 지대로 차량을 정차할 수 있다. 예컨대, 인프라로부터 정보가 수신되지 않은 경우, 차량(100)은 네비게이션 정보에 기초하여 판단된 제1안전 지대 및 센서를 이용하여 판단된 제2안전 지대가 모두 동일하거나 인접하게 위치하는 경우, 안전 지대가 존재하는 것으로 결정하고, 상기 공통된 안전 지대로 차량(100)을 운행하여 정차할 수 있다. 즉, 차량(100)은 수행된 판단에 의해 결정된 안전 지대들의 공통 여부에 기초하여 안전 지대가 존재하는 것으로 결정할 수 있다.

본 개시에 따르면, 네비게이션 정보, 센서 정보 및 인프라로부터의 정보에 기초하여 안전지대 유무를 결정하고, 상기 안전 지대로 차량을 이동하여 정차하므로, 최소 위험 조작의 안정성이 더욱 증대되는 효과가 있다.

본 개시에 따른 차량의 작동 방법들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되어 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령어들로 구현될 수 있다.

저장 매체는, 직접 및/또는 간접적이든, 원시 상태, 포맷화된 상태, 조직화된 상태 또는 임의의 다른 액세스 가능한 상태이든 관계없이, 관계형 데이터베이스, 비관계형 데이터베이스, 인-메모리(in-memory) 데이터베이스, 또는 데이터를 저장할 수 있고 저장 제어기를 통해 이러한 데이터에 대한 액세스를 허용할 수 있는 다른 적절한 데이터베이스와 같이 분산형을 포함하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 또한, 저장 매체는, 1차 저장 장치(storage), 2차 저장 장치, 3차 저장 장치, 오프라인 저장 장치, 휘발성 저장 장치, 비휘발성 저장 장치, 반도체 저장 장치, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 플래시 저장 장치, 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프, 또는 다른 적절한 데이터 저장 매체와 같은 임의의 타입의 저장 장치를 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 명령어는 어셈블러 명령어, 명령어 세트 아키텍처(instruction-set-architecture, ISA) 명령어, 머신 명령어, 머신 의존 명령어, 마이크로 코드, 펌웨어 명령어, 상태 설정 데이터, 또는 Smalltalk, C ++ 등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어와 같은 종래의 절차적 프로그래밍 언어를 포함하는 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 작성된 소스 코드 또는 객체 코드 중 어느 하나일 수 있다.

본 개시는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 차량
110: 센서
120: 컨트롤러
130: 프로세서
140: 디스플레이
150: 통신 회로

Claims (1)

1. 자율 주행 기능을 지원하는 차량의 작동 방법에 있어서,
   상기 차량이 최소 위험 조작을 개시하는 단계;
   상기 차량이 네비게이션 정보에 기초하여 상기 차량 주변에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 차량이 센서 정보에 기초하여 상기 차량 주변에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 차량이 인프라로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 차량 주변에 안전 지대가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 차량이 상기 네비게이션 정보, 상기 센서 정보 및 상기 인프라로부터 수신된 정보에 기초한 판단들 각각에 의해 지시되는 안전 지대가 동일한 경우, 상기 안전 지대로 차량을 이동시킨 후 정지하는 단계를 포함하는,
   차량의 작동 방법.

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