KR20210119617A - 차량의 자율 주행 제어 장치 및 방법 및 그 방법 - Google Patents

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김희경
정진수
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 자율 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치는 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 상기 위험 최소화 전략을 시작하고 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 송출하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의한 판단 및 수행을 위한 알고리즘 및 데이터가 저장되는 저장부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 수행 종료 시 차량의 정차 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 것을 포함할 수 있다.

Description

차량의 자율 주행 제어 장치 및 방법 및 그 방법{Apparatus for controlling autonomous driving of a vehicle, system having the same and method thereof}
본 발명은 차량의 자율 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위험 최소화 전략(MRM, Minimum risk maneuver) 후 차량 정차 시 추가적인 위험상으로부터 사용자를 보호할 수 있는 기술에 관한 것이다.
자동차 산업의 발전에 따라 자율 주행 시스템 및 부분적으로 자율 주행을 가능케 하는 주행 보조 시스템(이하, 설명의 편의를 위해 자율 주행 및 주행 보조를 모두 자율 주행이라 한다.)의 개발이 이루어지고 있다.
자율 주행 시스템은 설정 속도 유지, 차간 거리 유지, 차로 유지 및 차로 변경 등과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 자율 주행 시스템은 차량의 외부 환경을 감지하기 위한 센서, 차량에 대한 정보를 감지하기 위한 센서, GPS, 정밀 지도, 사용자 상태 감지 시스템, 조향 액츄에이터, 가감속 액츄에이터, 통신 회로 및 제어 회로(예: ECU(electronic control unit)) 등과 같은 다양한 장치들을 이용하여 자율 주행을 수행할 수 있다.
자율 주행 시스템은 사용자의 상태를 모니터링할 수 있고, 사용자의 상태에 따라 적절한 위험 최소화 전략(MRM: minimum risk maneuver)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예는 자율주행차량의 위험 최소화 전략(MRM, Minimum risk maneuver) 이후 차량이 정차하였을 때 전자식파킹브레이크(EPB, electonic parking brake)를 자동으로 체결함으로써 차량 정차 이후에 발생할 수 있는 추가적인 위험을 방지할 수 있는 차량의 자율 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치는, 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 상기 위험 최소화 전략을 수행하고, 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 송출하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의한 판단 및 수행을 위한 알고리즘 및 데이터가 저장되는 저장부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 수행 종료 시 차량의 정차 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 도로 정보 또는 센싱 정보를 기반으로 자율 주행 제어 기능이 동작할 수 없는 한계상황인지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
위험 최소화 전략일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되지 않으면, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량 정차 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 정차 후 미리 정한 시간 이내 또는 상기 전자식 파킹 브레이크 장치 체결신호를 송출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하기 위한 신호를 송출하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 자율 주행 제어 기능 명령 입력을 위한 입력 장치, 자율 주행 제어 상태를 출력하는 출력 장치, 및 차량 내 자율 주행 제어 기능 관련 장치 중 적어도 하나 이상으로 송출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 제어하는 전자식 파킹 브레이크 제어 장치; 및 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 상기 위험 최소화 전략을 시작하고 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 송출하는 자율 주행 제어 장치를 포함하고, 상기 자율 주행 제어 장치느 위험 최소화 전략 수행 종료 후 차량의 정차 시 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치로 요청할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치는, 상기 자율 주행 제어 장치로부터 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청 받으면, 차량의 정차 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치는, 상기 차량이 정차 상태로 판단되면, 상기 전자식 파킹 브레이크 장치를 체결하고, 체결 완료 신호를 상기 자율 주행 제어 장치로 송출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 자율 주행 제어 장치는, 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어권 이양 요청 또는 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 출력하는 출력장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 사용자로부터 자율 주행 제어 기능의 명령을 입력받는 입력 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 자율 주행 제어 장치는, 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 상기 입력 장치, 상기 출력장치, 및 차량 내 자율 주행 제어 기능 관련 장치 중 적어도 하나 이상으로 송출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 방법은 자율 주행 제어 중 자율 주행 제어 기능이 동작할 수 없는 한계상황을 판단하는 단계; 상기 한계상황 시 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면, 위험 최소화 전략을 수행하는 단계; 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호를 송출하는 위험 최소화 전략단계; 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계; 및 상기 차량 정차 상태 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 한계상황을 판단하는 단계는, 도로 정보 또는 센싱 정보를 기반으로 한계상황인지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
위험 최소화 전략위험 최소화 전략일 실시 예에 있어서, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계는, 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계는, 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되지 않으면, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량 정차 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 단계는, 상기 차량의 정차 후 미리 정한 시간 이내 또는 상기 전자식 파킹 브레이크 장치 체결신호를 송출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치는 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 상기 위험 최소화 전략을 시작하고, 상기 위험 최소화 전략 수행 중 사용자로부터 입력되는 자율 주행 제어 기능의 재활성화 명령을 무시하도록 제어하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의한 판단 및 수행을 위한 알고리즘 및 데이터가 저장되는 저장부;를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 수행 종료 시 차량의 정차 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 위험 최소화 전략 시작 후 차량이 정차하고, 차량 재시동 후 사용자로부터 자율 주행 제어 기능의 재활성화 명령이 입력되면 상기 재활성화 명령을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 MRM 시작 후 차량이 정차하게 되면, EPB를 자동으로 체결함함으로써 사용자의 오조작으로 차량이 주행차로를 이탈하는 등 차량 정차 후 발생할 수 있는 위험 사항을 방지 할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 차량의 자율 주행 제어 장치(100), 센싱 장치(200), 입력 장치(250), 출력 장치(300), 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400), 및 전자식 파킹 브레이크 장치(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 차간거리를 제어하는 기능(SCC: Smart Cruise Control), 충돌위험을 방지하는 기능(FCW: Forward Collision Warning), 차로이탈 방지기능(LKA: Lane Keeping Assist, LDW: Lane Departure Warning), 옆차로 충돌방지기능(LCA: Lane Change Alert), 고속도로 주행보조기능(HDA: Highway Driving Assist) 및 일반도로 주행보조기능(LFA:Lane Following Assist) 중 적어도 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다.
차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 자율 주행 제어 중 위험상황이 판단되면 사용자에게 제어권 이양을 요청하고, 사용자가 제어권 이양을 하지 않은 경우 위험 최소화 전략을 수행 하여 차량을 감속 및 정차 제어를 수행한다. 이처럼 위험 최소화 전략 수행 후 차량이 정차한 경우, 전자식 파킹 브레이크 장치(500)를 자동 체결하여 차량이 정차 상태를 유지하도록 한 상태에서 자율 주행 제어 기능을 해제하여, 차량 정차 후 사용자의 오조작에 의한 위험 상황을 방지할 수 있다.
이를 위해 차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 차량 내 네트워크 통신 기술로서 차량 내 장치들과 통신을 수행할 수 있으며, CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행할 수 있다.
일 예로서, 통신부(110)는 센싱 장치(200) 및 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)와 제어 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다.
저장부(120)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과 및 프로세서(130)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
일 예로서, 저장부(150)는 도로 정보가 저장될 수 있다. 도로 정보는, 예를 들어, 지도 등을 포함할 수 있다. 도로 정보는, 예를 들어, 도로의 종류(예: 자동차 전용 도로 또는 일반 도로 등), 도로의 종단점 및 차로의 특성(예: 합류 차로 등) 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 통신부(110), 저장부(120) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 차량의 자율 주행 제어 장치(100)의 각 구성요소들 및 차량 내 장치들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다. 프로세서(130)는 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(130)는 자율 주행 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (130)는 자동차 전용 도로에서 주행 보조 제어를 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 자율 주행 제어 기능 활성화 또는 자율 주행 제어 기능 비활성화(해제)를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 자율 주행 제어를 수행하는 동안 센싱 정보 또는 도로 정보 중 적어도 일부에 기초하여 현재 주행 상태가 자율 주행 제어 기능이 동작할 수 없는 한계 상황인 지를 판단할 수 있다. 여기서, 한계 상황은, 자율 주행 제어 기능의 작동 설계 영역 이탈 등을 포함할 수 있다. 즉 자율 주행 제어 장치(100)는 도로 환경, 차량 거동, 사용자 오조작 등 자율주행시스템의 차로 유지 및 차간거리 유지 기능을 제대로 동작 할 수 없는 한계상황인지를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 한계 상황으로 판단 되면 사용자에게 횡방향 및 종방향의 제어권 이양(Transition Demand)을 요청할 수 있다. 이에 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 프로세서(130)는 위험 최소화 전략(MRM)을 수행할 수 있다. 이때, 위험 최소화 전략은 미리 정한 시간(예: 10초)동안의 제어권 이양 요청에도 불구하고 사용자가 제어권을 이양하지 않을 시 일정한 감속도(예: 1m/s2)로 감속 및 정차 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
이처럼 위험 최소화 전략이 시작되면 프로세서(130)는 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호를 송출한다. 즉 위험취소화주행전략 시작 후 자율 주행 제어 기능이 해제되면 차량의 재시동 후 자율 주행 제어 기능이 시작될 수 있다. 이에 프로세서(130)는 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 사용자에게 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제할 수 있다. 이때, 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호는 입력 장치(250), 차량 내 자율 주행 관련 장치 및 출력 장치(300) 등으로 송출될 수 있다.
프로세서(130)는 위험 상황의 회피를 위해 요구되는 감속도의 크기가 지정된 값보다 크면, 위험 상황을 위한 다른 전략에 따라 차량을 제어할 수 있다. 프로세서(130)는 상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되지 않으면, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량 정차 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 차량의 정차 후 미리 정한 시간 이내 또는 전자식 파킹 브레이크 장치 체결신호를 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)로 송출할 수 있다.
센싱 장치(200)는 차량 주변 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센싱 장치(200)는 차량의 전방, 후방, 또는 측방에 위치한 외부 물체(예; 차량, 보행자 등)에 대한 정보(예; 위치, 속도 및 가속도 등)을 감지할 수 있다.
센싱 장치(200)는 차량 정보를 감지할 수 있으며 예를 들어, 차량으ㅢ 위치, 속도, 가속도, 및 조향각 등을 감지할 수 있고, 자차의 휠속도를 감지할 수 있다. 이를 위해, 센싱 장치(200)는 초음파 센서, 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 및/또는 코너 레이더, 라이다, 가속도 센서, 요레이트 센서, 토크 측정 센서 및/또는 휠스피드 센서, 조향각 센서, 휠속 센서 등을 포함할 수 있다.
입력 장치(250)는 자율 주행 제어 기능의 활성화 등의 명령을 사용자로부터 입력 받을 수 있고 자율 주행 제어 장치(100)로부터 송출되는 자율 제어 기능 재활성화 불가신호를 수신하면 비활성화될 수 있다. 이에 입력 장치(250)는 자율 주행 제어 기능 재활성화 불가신호를 수신하면, 차량이 재시동 되지 않는 한 사용자로부터 자율 주행 제어 명령이 입력되더라도 자율 주행 제어 기능이 활성화되지 않도록 한다. 즉 입력 장치(250)는 자율 주행 제어 기능 재활성화 불가신호를 수신한 후, 차량이 재시동 된 후, 사용자로부터 입력되는 자율 주행 제어 명령을 자율 주행 제어 장치(100)로 전달할 수 있다.
입력 장치(250)는 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수 있다. 또한 입력 장치(250)는 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력 장치(300)는 자율 주행 제어 기능의 활성화 또는 비활성화 상태, 제어권 이양 요청 안내, 자율 주행 제어 기능 재활성화 불가 안내 메시지 등의 알림을 출력할 수 있다. 또한 출력 장치(300)는 차량의 사용자가 감각적으로 인지할 수는 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이, 스피커와 같은 음성출력수단, 및/또는 진동 모터 등을 포함할 수도 있다. 이때, 디스플레이는 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), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 전자식 파킹 브레이크 장치(500)의 체결을 제어할 수 있다.
전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 자율 주행 제어 장치(100)로부터 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청받으면, 차량의 정차 여부를 판단할수 있다.
전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 차량이 정차 상태로 판단되면, 상기 전자식 파킹 브레이크 장치를 체결하고, 체결 완료 신호를 자율 주행 제어 장치(100)로 송출할 수 있다.
전자식 파킹 브레이크 장치(500)는 EPB(Electronic parking Brake)로서 차량이 정차 시 브레이크가 자동으로 잠겨 있다가, 출발 할 때 엑셀을 밟으면 자동으로 풀리는 장치를 의미한다. 전자식 파킹 브레이크 장치(500)는 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)의 제어 명령을 받아 구동 모터가 구동되고, 케이블로 힘이 전달되는 방식으로 주차 브레이크에 제동력을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 제어권 이양 알림 및 위험 최소화 전략 주행에 대한 작동 메커니즘을 나타낸다.
먼저, 자율 주행 제어 장치(100)는 도로 환경, 차량 거동, 사용자 오조작 등 자율주행시스템의 차로 유지 및 차간거리 유지 기능을 제대로 동작 할 수 없는 한계상황인지를 판단하고, 한계상황으로 판단되면 사용자에게 제어권 이양 요청 알림을 수행한다. 이때, 자율 주행 제어 장치(100)는 제어권 이양 요청 구간을 A 시간(예: 10초)로 정의할 수 있고, 해당 구간에서는 차량 속도 가속을 하지 않도록 설정할 수 있다. 한계상황 발생 후 미리 정한 시간(A 시간) 이내 또는 즉시 사용자가 해당 시간 이내 또는 즉시 제어권을 이양 받지 않으면, 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략단계로 진입한다. 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략 단계에서도 사용자에게 제어권 이양 요청을 지속적으로 수행한다. 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략주행 구간에서 미리 정한 감속도(예: 1 m/s2) 로 감속제어를 수행하며 미리 정한 B 시간(예: 최대 30초) 이내 또는 즉시 정차제어를 수행한다.
자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략주행 이후 미리 정한 C 시간(예: 1초) 이내 또는 즉시 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)로 EPB(Electronic Parking Brake)의 체결을 요청하고, EPB 체결이 확인 되면 자율주행제어기능을 종료한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 위험 최소화 전략수행 중 차량이 정차한 경우 EPB 체결 작동 메커니즘을 나타낸다.
먼저, 자율 주행 제어 장치(100)는 미리 정한 시간(예: 최대 30초) 동안 위험 최소화 전략을 수행하며, 차량이 정차하기 전까지 일정한 감속도(예:1m/s2)로 감속하고 차량이 정차한 후 미리 정한 시간(예:1초) 후 EPB 활성화 신호를 송출한다.
이때, 위험 최소화 전략이 시작되면, 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호가 활성화 되며, 자율 주행 제어 장치(100)는 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호를 입력 장치(250), 출력 장치(300), 및 차량 내 자율 주행 제어 기능 관련 장치 등으로 송출할 수 있으며, 출력 장치(300)는 사용자에게 재시동 전 재활성화 불가하다는 안내 메시지를 출력할 수 있다.
자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략이 종료된 후 차량 정차 제어가 수행된 후 차량의 휠 속도를 기준으로 차량의 정차를 판단하고 차량이 정차된 상태로 판단된 경우 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)로 EPB 활성화 신호를 송출한다.
전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 EPB 활성화 신호를 수신하면, EBP 체결을 수행한다. EPB가 체결 되면 자율주행 제어 기능은 종료 된다.
이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 위험최소화주행 전략 시 자율 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 차량의 자율 주행 제어 장치(100)가 도 4a 및 도 4b의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 4a 및 도 4b의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 차량의 자율 주행 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면 차량의 자율 주행 제어 장치(100)는 자율 주행 제어 모드를 수행 중(S101), 한계 상황이 도래하는 지를 판단할 수 있다(S102). 이때, 한계 상황은 자율 주행 제어 기능이 정상적으로 동작이 불가능한 상황으로, 예를 들어, 자율 주행 제어 기능 작동 설계 영역 이탈 등의 상황을 포함할 수 있다.
자율 주행 제어 장치(100)는 한계 상황에서 사용자가 직접 주행 제어를 할 수 있도록 종방향 및 횡방향에 대한 제어권 이양을 요청한다(S103). 이에 사용자가 제어권을 이양한 경우, 자율 주행 제어 장치(100)는 자율 주행 제어 모드를 해제한다(S104).
반면, 한계 상황에도 불구하고 미리 정한 시간(예, 10초) 이내 또는 즉시 사용자가 제어권 이양을 하지 않은 경우, 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략을 수행한다(S105). 이때, 위험 최소화 전략은 미리 정한 속도로 감속 및 정차 제어를 수행하는 것이 포함될 수 있다.
자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략 시작 후 자율 주행 제어 기능 재활성화 불가 신호를 송출한다(S106). 즉, 위험 최소화 전략 시작 후 자율 주행 제어 기능을 해제하면, 차량의 재시동 후에 자율 주행 제어 기능의 활성화가 가능하므로, 출력 장치(300)에 자율 주행 제어 기능 재활성화 불가 알림을 출력하여 사용자가 이를 인지할 수 있도록 한다.
이어 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략 수행 중 제어권 이양 여부를 계속 판단하여(S107), 제어권이 사용자에게 이양된 경우, 자율 주행 제어 기능을 해제할 수 있다(S108).
반면, 위험 최소화 전략 시작 후에도 사용자에게 제어권 이양이 되지 않은 경우, 자율 주행 제어 장치(100)는 위험 최소화 전략을 계속 수행하여 차량 감속 후 정차 제어를 수행할 수 있고, 위험 최소화 전략이 종료될 때 차량의 휠속도를 기반으로 차량의 정차 여부를 판단한다(S109).
차량이 정차된 것으로 판단되면, 자율 주행 제어 장치(100)는 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)로 EPB 활성화 신호를 송출한다(S110).
이에 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)가 EPB 활성화 신호를 수신하면(S120), 차량의 정차 여부를 판단한다(S121).
차량이 정차 상태인 것으로 판단되면, 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 전자식 파킹 브레이크 장치(EPB, 500)를 구동하여 자동으로 체결한다(S122).
이어 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)는 EPB 체결 신호를 자율 주행 제어 장치(100)로 송출한다(S123).
한편 자율 주행 제어 장치(100)는 상기 과정 S110에서 EPB 활성화 신호를 송출 후 EPB 체결 여부를 판단한다(S111). 즉 자율 주행 제어 장치(100)는 전자식 파킹 브레이크 제어 장치(400)로부터 수신한 EPB 체결 신호를 이용하여 EPB 체결 여부를 확인하고, EPB 체결이 완료된 경우, 자율 주행 제어 기능을 자동으로 해제한다(S112).
이와 같이 본 발명에서는 자율주행차량이 위험상황(한계 상황)을 판단한 후 사용자에게 제어권 이양을 요청하고, 사용자가 제어권 이양을 받지 않아 위험 최소화 전략을 수행 하여 차량이 정차하였을 때, 차량의 전자식 파킹 브레이크 장치(EPB)를 자동으로 체결한 후 자율 주행 제어 기능을 해제한다.
이처럼 위험최소화주행 전략 후 차량 정차 시 EPB를 자동으로 체결한 이후 자율 주행 제어 기능을 해제하여 차량이 정차 상태로 유지 하도록 함으로써 자율주행제어 기능이 종료 된 이후에 발생할 수 있는 추가적인 위험을 방지 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 5를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 위험 최소화 전략을 시작하고 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 송출하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의한 판단 및 수행을 위한 알고리즘 및 데이터가 저장되는 저장부;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 종료 시 차량의 정차 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    도로 정보 또는 센싱 정보를 기반으로 자율 주행 제어 기능이 동작할 수 없는 상기 현재 주행 상황이 상기 한계상황인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되지 않으면, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량 정차 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 정차 후 미리 정한 시간 이내 또는 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결신호의 송출을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하기 위한 신호를 송출하는 통신부;
    를 더 포함하는 자율 주행 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 자율 주행 제어 기능 명령 입력을 위한 입력 장치, 자율 주행 제어 상태를 출력하는 출력 장치, 및 차량 내 자율 주행 제어 기능 관련 장치 중 적어도 하나 이상으로 송출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  8. 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 제어하는 전자식 파킹 브레이크 제어 장치; 및
    자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 위험 최소화 전략을 시작하고 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 송출하는 자율 주행 제어 장치; 를 포함하고,
    상기 자율 주행 제어 장치는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 종료 후 차량의 정차 시 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치로 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치는,
    상기 자율 주행 제어 장치로부터 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청받으면, 차량의 정차 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전자식 파킹 브레이크 제어 장치는,
    상기 차량이 정차 상태로 판단되면, 상기 전자식 파킹 브레이크 장치를 체결하고, 체결 완료 신호를 상기 자율 주행 제어 장치로 송출하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 자율 주행 제어 장치는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어권 이양 요청 또는 상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 출력하는 출력장치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    사용자로부터 자율 주행 제어 기능의 명령을 입력받는 입력 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 자율 주행 제어 장치는,
    상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가신호를 상기 입력 장치, 상기 출력장치, 및 차량 내 자율 주행 제어 기능 관련 장치 중 적어도 하나 이상으로 송출하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  15. 자율 주행 제어 중 자율 주행 제어 기능이 동작할 수 없는 한계상황을 판단하는 단계;
    상기 한계상황 시 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면, 위험 최소화 전략을 수행하는 단계;
    상기 자율 주행 제어 기능의 재활성화 불가 신호를 송출하는 단계;
    상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계; 및
    차량 정차 상태 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 한계상황을 판단하는 단계는,
    도로 정보 또는 센싱 정보를 기반으로 한계상황인지 여부를 판단하는 것을
    특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되면 자율 주행 제어 기능을 해제하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량의 정차 여부를 판단하는 단계는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 후 미리 정한 시간 이내 또는 즉시에 상기 사용자에게 상기 제어권이 이양되지 않으면, 상기 위험 최소화 전략 종료 후 차량 정차 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 단계는,
    상기 차량의 정차 후 미리 정한 시간 이내 또는 상기 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  20. 자율 주행 제어 중 현재 주행 상황이 한계상황으로 판단되면, 사용자에게 차량의 제어권 이양 요청을 수행하고, 상기 사용자에게 제어권 이양이 수행되지 않으면 위험 최소화 전략을 시작하고, 상기 위험 최소화 전략 수행 중 사용자로부터 입력되는 자율 주행 제어 기능의 재활성화 명령을 무시하도록 제어하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의한 판단 및 수행을 위한 알고리즘 및 데이터가 저장되는 저장부;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 위험 최소화 전략 수행 종료 시 차량의 정차 시 전자식 파킹 브레이크 장치의 체결을 요청하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 위험 최소화 전략 시작 후 차량이 정차하고, 차량 재시동 후 사용자로부터 자율 주행 제어 기능의 재활성화 명령이 입력되면 상기 재활성화 명령을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
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