KR20210152095A - 자율 주행 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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유수정
이동휘
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량을 위한 자율 주행 제어 방법은 자율 주행 모드에서 자율 주행 불가능 상황을 감지하는 단계와 제어권 이양 요청 경고 알람 출력 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하는 단계와 상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 단계와 상기 운전자 시선 응시가 적절하다는 판단에 기초하여 운전자 개입의 적절성을 판단하는 단계와 상기 운전자 개입의 적절성 판단에 따라 상기 자율 주행 차량에 대한 제어권 이양을 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 자율 주행 중 보다 안전하게 운전자에게 제어권을 이양할 수 있는 장점이 있다.

Description

자율 주행 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AUTONOMOUS DRIVING}
본 발명은 자율 주행 차량 제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레벨 3 수준의 자율 주행 차량이 자율 주행 기능 수행 중 운전자 시선 응시 적절성을 판단하여 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 보다 안전하게 수행하는 기술에 관한 것이다.
자율 주행 차량은 주행 중 실시간 변화하는 주변 상황에 따라 적응적으로 대처할 수 있는 능력이 요구된다.
자율 주행 차량의 양산 및 활성화를 위해서는 무엇보다 신뢰할 수 있는 판단 제어 기능이 요구된다.
현재 양산되고 있는 레벨2 수준의 자율 주행 시스템들은 운전자의 전방 주시가 필수이고, 자율 주행 중에도 운전자가 일정 시간 동안 스티어링 휠을 파지하지 않는 경우 소정 핸드오프(Hand-off) 경고 알람을 출력하였다.
따라서, 레벨 2 수준의 자율 주행 시스템은 운전자의 의지로 수동 운전 전환 시 운전자가 스티어링 휠에 손을 파지하고 있는 상태인지, 운전자의 시선이 전방을 주시하고 있는 상태인지 등을 판단할 필요가 없었다.
또한, 종래에는 운전자의 눈깜빡임을 통해 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하거나, 운전자의 입모양(하품)을 통해서 운전자의 피로도를 측정하고, 측정된 피로도에 따라 운전자에게 정차 후 휴식을 취하도록 유도하는 경고 알람 메시지를 출력하는 주행 안전 시스템이 제공된 바 있다.
레벨 3 수준의 자율 주행 시스템은 자율 주행 기능 수행 중 운전자가 스티어링 휠을 반드시 손에 파지할 필요가 없으며, 운전자의 의지로 자율 주행 기능을 해제하여 수동 운전으로 전환할 수 있다.
이처럼, 레벨 3 수준의 자율 주행 시스템은 운전자의 핸드오프를 허용하는 시스템이므로 자율 주행에서 수동 운전으로 전환 시 운전자가 수동 운전을 수행 할 준비가 되어있는지를 정확하게 판단할 필요가 있다.
현재 레벨 3 수준의 자율 주행 시스템의 경우, (즉, 운전자가 hands-off 중) 운전자가 제어권 이양을 받을 준비가 되어 있지 않은 상태에서 자율 주행 모드가 해제되는 경우, 자율 주행 시스템도 운전자도 주행을 제어하지 않는 상황이 발생될 수 있다. 이는 운전자가 운전할 준비가 되어있지 않은 상태에서 자율 주행이 해제되므로 사고 위험이 증가되는 문제점이 있다.
현재 운전자 시선을 통해서 전방 주의 여부를 판단하는 시스템은 이미 상용화되어 있으나, 해당 기술을 그대로 레벨 3 수준의 자율 주행 차량에 적용하는 경우, 안전성을 보장할 수 없어 부적합한 문제점이 있다.
따라서, 상기한 위험 상황을 방지하기 위해서는 반드시 운전자가 제어권을 이양 받을 준비가 되어있는 지를 정확하게 판단할 수 있어야 한다.
본 발명의 실시 예는 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시 예는 자율 주행 중 제어권 이양 상황 발생 시 운전자 시선 응시 적절성을 판단하여 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 보다 안전하게 수행하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시 예는 제어권 이양 이벤트 타입 별 운전자 시선 응시 적절성 및 운전자 개입 적절성에 기반하여 최적의 주행 제어 방법을 결정하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 SAE(Society of Automotive Engineers) 레벨 3 수준의 자율 주행 차량에서 제어권 이양 여부 및 방법을 보다 정확하고 안전하게 판단하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 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 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량을 위한 자율 주행 제어 방법은 자율 주행 모드에서 자율 주행 불가능 상황을 감지하는 단계와 제어권 이양 요청 경고 알람 출력 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하는 단계와 상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 단계와 상기 운전자 시선 응시가 적절하다는 판단에 기초하여 운전자 개입의 적절성을 판단하는 단계와 상기 운전자 개입의 적절성 판단에 따라 상기 자율 주행 차량에 대한 제어권 이양을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 단계는 구비된 실내 카메라를 이용하여 운전자 안면 인식을 수행하는 단계와 상기 운전자 안면 인식 결과에 기초하여 운전자 시선 응시 지점을 식별하는 단계와 상기 운전자 시선 응시 지점 및 상기 자율 주행 불가능 상황에 기반하여 상기 운전자 시선 품질 값 Q를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 Q에 기반하여 상기 운전자 시선 응시의 적절성이 평가될 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 최소 값이면, 상기 운전자 개입 여부에 상관 없이 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행이 수행될 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있는 경우, 상기 경고 알람 해제 후 상기 운전자에게 제어권이 완전히 이양되어 완전 수동 주행 모드로 진입할 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 상기 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는 경우, 횡방향 제어권이 유지된 상태에서 종방향 제어권이 상기 운전자에게 이양될 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 조향 휠 토크가 임계치를 초과하면, 상기 완전 수동 주행 모드로 진입하고, 상기 임계치는 상기 Q에 반비례하게 동적으로 결정될 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도보다 크면 상기 횡방향 제어권이 유지되고 상기 종방향 제어권이 상기 운전자에 이양될 수 있다.
실시 예로, 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도 이하이면, 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행이 수행될 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 불가능 상황이 구간 종료 이벤트 및 곡선 주행 구간 이벤트를 포함하는 예상 TD 이벤트인 경우, 상기 구간 종료 이벤트에 상기 운전자가 전방 주시 상태이거나, 상기 곡선 주행 구간 이벤트에 운전자 시선 방향이 해당 곡선 주행 구간에 적합하면 상기 Q는 최대 값으로 결정되고, 그렇지 않으면, 상기 Q는 최소 값으로 결정될 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 불가능 상황이 돌발 TD 이벤트인 경우, 해당 돌발 TD 상황을 야기한 지점과 상기 운전자 시선 응시 지점 사이의 거리에 기반하여 상기 Q가 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치는 자율 주행 모드에서 자율 주행 불가능 상황을 감지하는 인지부와 상기 자율 주행 불가능 상황이 감지되면 제어권 이양 요청 경고 알람을 출력시키고 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하여 감속 제어를 수행하는 제어부와 상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 운전자 시선 응시 적절성 판단부와 상기 운전자 시선 응시가 적절하다는 판단에 기초하여 운전자 개입의 적절성을 판단하는 운전자 개입 적절성 판단부와 상기 운전자 개입의 적절성 판단에 따라 제어권 이양을 판단하는 제어권 이양 판단부를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 제어 장치는 실내 카메라와 연동하여 운전자 안면 인식을 수행하는 운전자 얼굴 인식 시스템을 더 포함하고, 상기 운전자 시선 응시 적절성 판단부가 상기 운전자 안면 인식 결과에 기초하여 운전자 시선 응시 지점을 식별하고, 상기 운전자 시선 응시 지점 및 상기 자율 주행 불가능 상황에 기반하여 상기 운전자 시선 품질 값 Q를 산출하고, 상기 Q에 기반하여 상기 운전자 시선 응시의 적절성을 평가할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어권 이양 판단부는 상기 Q가 최소 값이면, 상기 운전자 개입 여부에 상관 없이 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하도록 결정할 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 제어 장치는 상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있는 경우, 상기 경고 알람 해제 후 상기 운전자에게 제어권을 완전히 이양하여 완전 수동 주행 모드로 진입하도록 결정할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는 경우, 횡방향 제어권을 유지한 상태에서 종방향 제어권을 상기 운전자에게 이양하도록 결정할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 조향 휠 토크가 임계치를 초과하면, 상기 완전 수동 주행 모드로 진입하도록 결정하고, 상기 임계치는 상기 Q에 반비례하게 동적으로 결정될 수 있다.
실시 예로, 상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도보다 크면 상기 횡방향 제어권을 유지하고 상기 종방향 제어권을 상기 운전자에 이양하도록 결정할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도 이하이면, 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하도록 결정할 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 불가능 상황이 구간 종료 이벤트 및 곡선 주행 구간 이벤트를 포함하는 예상 TD 이벤트인 경우, 상기 구간 종료 이벤트에 상기 운전자가 전방 주시 상태이거나, 상기 곡선 주행 구간 이벤트에 운전자 시선 방향이 해당 곡선 주행 구간에 적합하면 상기 Q는 최대 값으로 결정되고, 그렇지 않으면, 상기 Q는 최소 값으로 결정될 수 있다.
실시 예로, 상기 자율 주행 불가능 상황이 돌발 TD 이벤트인 경우, 해당 돌발 TD 상황을 야기한 지점과 상기 운전자 시선 응시 지점 사이의 거리에 기반하여 상기 Q가 결정될 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 자율 주행 중 제어권 이양 상황 발생 시 운전자 시선 응시 적절성을 판단하여 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 보다 안전하게 수행하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 제어권 이양 이벤트 타입 별 운전자 시선 응시 적절성 및 운전자 개입 적절성에 기반하여 최적의 주행 제어 방법을 결정하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 SAE(Society of Automotive Engineers) 레벨 3 수준의 자율 주행 차량에서 제어권 이양 여부 및 방법을 보다 정확하고 안전하게 판단하는 것이 가능한 자율 주행 제어 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량의 자동화 레벨이 정의된 테이블이다.
도 2는 자율 주행 중 TD 상황 발생에 따른 자율 주행 차량 제어 절차를 설명하기 위한 도면이다
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 예상 TD 이벤트 발생 시 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 돌발 TD 이벤트 발생 시 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 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 도8을 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량의 자동화 레벨이 정의된 테이블이다.
자율 주행 차량은 자동차 스스로 주행 환경을 인지하여 위험을 판단하고 주행 경로를 제어하면서 운전자의 주행조작을 최소화하며 차량 스스로 운전하는 차량을 의미한다.
궁극적으로, 자율 주행 차량은 사람의 영향 없이 주행, 조종 및 주차가 가능한 차량을 의미하며, 자율 주행 자량의 핵심 토대인 자율 주행 기술-즉, 운전자의 능동적인 제어나 모니터링 없이도 차량을 운행할 수 있는 능력-이 최고도로 발전된 상태에 있는 차량에 초점을 맞춘 것이다.
하지만, 현재의 자율 주행 차량의 개념은 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 완전한 의미의 자율 주행 차량으로 가는 중간 단계의 자동화 단계를 포함할 수 있으며, 완전 자율 주행 차량의 양산 및 상용화를 전제로 하는 목표지향적 개념에 해당한다.
본 발명에 따른 자율 주행 제어 방법은 상기 도 1에 도시된 자율 주행의 자동화 단계 중 레벨 3(조건부 자율 주행) 수준에 해당되는 자율 주행 차량에 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 제어권 이양 상황이 발생할 수 있는 다른 레벨의 자율 주행 차량에도 적용될 수 있다.
미국 자동차 기술자 협회인 SAE(Society of Automotive Engineers) 기준 자율 주행 차량의 자동화 레벨은 상기 도 1의 표와 같이 분류될 수 있다.
도 2는 자율 주행 중 TD 상황 발생에 따른 자율 주행 차량 제어 절차를 설명하기 위한 도면이다
이하, 설명의 편의를 위해 자율 주행 차량을 간단히 ‘차량’이라 명하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 차량은 운전자의 자율 주행 선택 버튼 입력 등에 따라 자율 주행 기능이 활성화되면, 자율 주행 모드로 동작할 수 있다.
차량은 자율 주행 정상 작동 상태에서는 스티어링 휠 토크 값 및 스티어링 휠 토크 유지 시간, 엑셀/브레이크 가/감속 제어량, 자율 주행 해제 버튼 입력 등을 고려하여 운전자 개입 여부를 판단할 수 있다.
차량은 자율 주행 정상 작동 상태에서 운전자 개입이 감지된 경우, 수동 주행 모드로 즉시 전환할 수 있다.
차량은 자율 주행 중 시스템 고장, 충돌 위험 감지 등으로 인해 TD(Transition Demand) 상황이 발생되면, 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람 메시지를 출력한 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입할 수 있다.
여기서, TD 상황은 자율 주행을 더 이상 유지하기 힘든 상황을 의미하며, 타 차량 끼어들기, 전방 보행자 또는 야생동물 출현, 전방 장애물 감지, 전방 차량 급정지, 기상 악화 등의 상황을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 차량 제어기 고장, 차량 통신 장애, 연료 부족 등의 시스템 장애 및 고장 상황을 포함할 수도 있다.
또한, TD 상황은 상기한 돌발 이벤트(Unexpected Event)뿐만 아니라 자율 주행 차량이 예상할 수 있는 예상 이벤트(Expected Event)를 포함할 수 있다. 일 예로, 예상 이벤트(Expected Event)는 톨게이트 진입 이벤트, 고속도록 구간 종료 이벤트 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
차량은 위험 최소화 전략 주행 모드에 진입하면, 차량이 완전히 정차할 때까지 차로 유지 감속 제어를 수행할 수 있다.
차량은 위험 최소화 전략 주행 모드에서 운전자 시선 응시의 적절성을 판단하고, 엑셀/브레이크 조작에 따른 가감속량, 스티어링 휠 파지 여부, 스티어링 휠 토크 값, 스티어링 휠 토크 유지 시간 등을 고려하여 운전자 개입의 적절성을 판단할 수 있다.
차량은 위험 최소화 전략 주행 모드에서 운전자 시선 응시 적절성 및 운전자 개입 적절성을 판단하여 위험 최소화 전략 주행 모드를 해제하고 수동 주행 모드로 전환할 수 있다.
시스템에서 운전자로의 제어권 이양이 정상적으로 완료된 경우, 차량은 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람 메시지 출력을 중단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 자율 주행 제어 장치(300)는 GPS 수신기(301), 레이다(Radar)/라이다(Lidar)(302), 외부 카메라(303), 실내 카메라(304), 운전자 얼굴 인식 시스템(305), 스티어링 휠 조작 감지부(306), 자율 주행 제어기(310), 조향 제어기(320), 조향기(321), 가감속 제어기(330), 가속기(341), 감속기(342), 경고 알람부(340) 및 스티어링 휠(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
자율 주행 제어기(310)는 정밀측위부(311), 인지부(312), 제어부(313), 운전자 시선 응시 적절성 판단부(314), 운전자 개입 적절성 판단부(315) 및 제어권 이양 판단부(316)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도 3에 도시된 자율 주행 제어 장치(300)의 구성 요소들은 모두가 반드시 필수적인 구성 요소는 아닐 수도 있으며, 그보다 많거나 적은 구성 요소들을 포함하여 구성될 수도 있다.
GPS 수신기(301)는 측위 위성으로부터 측위 신호를 수신할 수 있다. 이때, 측위 신호는 차량의 지리적인 위치 정보를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
레이다/라이다(302)는 차량 주변의 물체를 감지할 수 있다. 레이다/라이다(302)는 차량의 전방, 측방 및 후방의 물체를 감지하고, 감지된 물체까지의 거리를 산출하고, 감지된 물체가 정적 객체인지 동적 객체인지를 구별할 수 있다. 또한, 레이다/라이다(302)는 감지된 동적 객체의 이동 속도를 측정하고, 감지된 동적 객체가 보행자인지 차량인지 구별할 수도 있다. 또한, 레이다/레이다(302)는 고해상도 지형 스캔하고, 주행 도로 및 주변 시설물의 상태를 확인하기 위한 용도로도 사용될 수 있다.
외부 카메라(303)는 차량 외부에 장착되어 차량의 전방, 측방 및 후방의 영상을 촬영할 수 있다. 이를 위해, 차량에는 복수의 외부 카메라(303)가 구비될 수 있다.
외부 카메라(303)에 의해 촬영된 영상은 차선 구별, 차량 주변 물체 식별, 증강 현실 구현 등의 용도로 사용될 수 있다.
실내 카메라(304)는 차량 실내 일측에 장착되어 운전자의 모습을 촬영할 수 있다. 일 예로, 실내 카메라(304)는 운전자의 얼굴을 인식하여 운전자의 얼굴을 촬영할 수 있다. 실시 예로, 실내 카메라(304)는 열화상 적외선 기반 안면 인식 카메라가 구비되어 열화상 영상을 촬영할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 가시광선 카메라 및 열화상 적외선 카메라가 모두 구비되어 가시광선 영상과 적외선 영상을 촬영할 수 있다.
실내 카메라(304)에 의해 촬영된 영상은 운전자의 시선 응시 방향 및 지점, 운전자의 졸음 음전 여부, 운전자의 피로도 등을 분석 및 모니터링하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
운전자 얼굴 인식 시스템(305)는 자율주행제어기(310)의 제어 신호에 따라 실내 카메라(304)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 운전자의 얼굴을 인식하여, 운전자의 시선 응시 방향 및 운전자의 시선 응시 지점을 결정할 수 있다.
실시 예에 따른, 자율주행제어기(310)는 TD 상황 발생 시 실내 카메라(304)를 구동하고, 운전자 얼굴 인식 시스템(305)이 운전자 얼굴 인식을 수행하도록 제어할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 자율 주행 모드 진입 시 실내 카메라(303)가 자동으로 구동되고, 운전자 얼굴 인식 시스템(305)은 운전자 얼굴 인식을 수행할 수도 있다.
일 예로, TD 상황은 전방에 보행자 또는 야생 동물 출현, 전방 장애물 발견, 차량 끼어들기(Cut-in), 차량 제어기/엑츄에이터 고장, 외부 및 내부 카메라 시스템 고장, 차량 내/외부 통신 장애 등과 같은 상황에서 발생될 수 있다.
스티어링 휠 조작 감지부(306)는 운전자의 스티어링 휠(350) 파지 상태 및 조작 상태를 감지할 수 있다. 일 예로, 스티어링 휠 조작 감지부(306)는 TD 상황 발생 시 자율주행제어기(310)의 제어 신호에 따라 스티어링 휠 토크를 측정할 수 있다.
일 예로, 스티어링 휠(350)에는 운전자의 스티어링 휠 파지 여부를 감지할 수 있는 센서-예를 들면, 터치 센서, 압력 센서, 생체 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있음-가 구비될 수 있다. 이 경우, 스티어링 휠 조작 감지부(306)는 적어도 하나의 센서로부터 수집된 센싱 정보에 기초하여 운전자의 스티어링 휠(350) 파지 여부를 판별할 수 있다.
다른 일 예로, 스티어링 휠 조작 감지부(306)는 조향 제어기(320) 및(또는) 조향기(321)와 연동하여 스티어링 휠(350)의 토크량 및 토크 변화를 측정할 수 있다. 자율주행제어기(310)는 소정 기준치 이상의 스티어링 휠(350)의 토크량 또는 토크 변화가 감지된 경우, 운전자가 횡방향 조향에 개입한 것으로 판단할 수 있다.
이하, 자율주행제어기(310)의 세부 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
정밀측위부(311)는 GPS 수신기(301)로부터의 측위 신호 및 미리 저장된 정밀 지도 정보를 이용하여 차량의 현재 위치를 결정하고, 결정된 차량의 현재 위치를 정밀 지도상에 매핑할 수 있다.
인지부(312)는 레이다/라이다(302)로부터의 센싱 정보 및 외부 카메라(303)에 의해 촬영된 영상 정보에 기초하여 차선을 인지하고, 차량 주변 주행 차량, 차량 주변 장애물, 차량 주변 보행자 등의 차량 주행 환경을 인지할 수 있다.
또한, 인지부(312)는 차량의 현재 위치에 상응하는 정밀 지도 정보에 기반하여 차량이 직선 주로를 주행 중인지 곡석 주로를 주행 중인지 식별할 수도 있다.
또한, 인지부(312)는 정밀 지도 매핑 정보, 레이다/라이다(302)로부터 수신된 센싱 정보, 외부 카메라(303)에 의해 촬영된 영상 정보 중 적어도 하나에 기반하여 주행 중인 도로의 제한 속도, 구배 및 곡률 등을 인지할 수 있다.
제어부(313)는 인지부(312)의 인지 결과에 기초하여 요구 명령 값을 산출하고, 산출된 요구 명령 값이 포함된 제어 명령 신호를 조향 제어기(320) 및(또는) 가감속제어기(330)로 전송할 수 있다.
또한, 제어부(313)는 자율 주행을 위해 구비된 각종 시스템/제어기/엑츄에이터 등의 장애를 모니터링할 수 있다.
일 예로, 장애 모니터링은 실외/실내 카메라 시스템, GSP 수신기(301)를 포함하는 측위 시스템, 라이다/레이다(302) 시스템, 제동 시스템, 구동 시스템, 변속 시스템, 통신 시스템 등을 포함할 수 있다.
제어부(313)는 인지부(312)의 인지 결과 및(또는) 장애 모니터링 결과에 기초하여 TD 발생 여부를 판단할 수 있다.
제어부(313)는 TD 상황 발생 시 경고알람부(340)를 통해 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 소정 경고 알람 메시지가 출력되도록 제어할 수 있다.
제어부(313)는 TD 상황 발생 시 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하여 차로 유지 감속 제어를 수행할 수 있다.
운전자 시선 응시 적절성 판단부(314)는 TD 상황 발생 시 운전자 시선 품질 값을 산출하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단할 수 있다.
운전자 시선 응시 적절성 판단부(314)에 의한 TD 상황 별 운전자 시선 품질 값 산출 방법은 후술할 도면들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
운전자 개입 적절성 판단부(314)는 TD 상황 발생 시 운전자 개입을 식별하고, 식별된 운전자 개입의 적절성을 판단할 수 있다.
제어권 이양 판단부(316)는 운전자 시선 응시 적절성 판단 결과 및 운전자 개입 적절성 평가 결과에 기반하여 적응적으로 제어권 이양 제어 방법을 할 수 있다.
일 예로, 제어권 이양 제어 방법은 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하는 방법 , 완전 수동 모드로 전환하는 방법 및 부분 수동 모드로 전환하는 방법 등을 포함할 수 있다.
조향 제어기(320)는 자율 주행 차량의 횡방향 거동을 담당하는 제어기이다. 조향 제어기(320)는 자율주행제어기(310)의 제어부(313)에서 송출하는 횡방향 제어 요구 명령 값에 따라 조향기(321)의 조향 방향 및 토크를 제어할 수 있다.
가감속 제어기(330)는 자율 주행 차량의 종방향 거동을 담당하는 제어기이다.
가감속 제어기(330)는 자율주행제어기(310)의 제어부(313)에서 송출하는 종방향 제어 요구 명령 값에 대해서 가속기(331) 및(또는) 감속기(332)를 제어할 수 있다. 일 예로, 가속기(331)는 엔진에 공급되는 공기량을 제어하는 쓰로틀(Throttle), 엔진에 공급되는 연료량을 제어하는 엑셀레이터(Accelerator) 등을 포함하고, 감속기(332)는 차량의 속도를 감소시키기 위한 브레이크(Brake)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 설명의 편의를 위해 상기 도 3의 자율 주행 제어 장치(300)를 간단히 ‘장치(300)＇라 명하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 장치(300)는 자율 주행 모드로 주행 중 자율 주행 불가능 상황-즉, TD 상황-이 감지된 경우, 제어권 이양 요청 경고 알람 출력 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입할 수 있다(S410 내지 S420).
장치(300)는 위험 최소화 전략 주행 모드 진입 시 운전자 안면 인식을 통해 운전자의 시선 응시 방향 및 지점을 식별할 수 있다(S430).
장치(300)는 감지된 TD 상황에 기초하여 운전자 시선 품질 값을 산출할 수 있다(S440).
장치(300)는 운전자 시선 품질 값에 운전자 시선 응시 적절성을 판단할 수 있다(S450).
판단 결과, 운전자 시선 응시가 감지된 TD 상황에 적합한 경우 장치(300)는 운전자 개입 적절성을 판단할 수 있다(S460).
여기서, 운전자 개입 적절성은 부적합, 부분 적합, 적합 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
상기 460 단계의 판단 결과, 운전자 개입이 적합한 경우, 장치(300)는 완전 수동 주행 모드로 진입하여 차량의 제어권을 시스템에서 운전자로 완전히 이양할 수 있다.
상기 460 단계의 판단 결과, 운전자 개입이 부분 적합인 경우, 장치(300)는 부분 수동 주행 모드로 진입하여 차량의 종방향 거동에 대한 제어권은 운전자에 이향하고, 차량의 횡방향 거동 제어권은 그대로 시스템에 유지할 수 있다.
상기 450 단계에서 운전자 시선 응시가 감지된 TD 상황에 적합하지 않거나, 상기 460 단계에서 운전자 개입이 부적합으로 판단한 경우, 차량은 상기한 430 단계로 진입하여 위험 최소화 전략 주행 모드로 차로 유지 감속 제어를 수행하면서 운전자 안면 인식을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 설명의 편의를 위해 상기 도 3의 자율 주행 제어 장치(300)를 간단히 ‘장치(300)＇라 명하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 자율 주행 모드로 주행 중 자율 주행 불가능 상황-즉, TD 상황-이 감지된 경우, 제어권 이양 요청 경고 알람 출력 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입할 수 있다(S501 내지 S502).
장치(300)는 운전자 시선 품질 값 Q를 산출할 수 있다(S503). 여기서, Q는 0이상 1이하의 값을 가질 수 있다.
장치(300)는 Q가 0인지 판단할 수 있다(S504).
판단 결과, Q가 0이면, 장치(300)는 운전자 개입 여부에 관계 없이 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차선 유지 감속 제어를 수행할 수 있다(S505).
상기 504 단계의 판단 결과, Q가 0이 아니면, 장치(300)는 Q가 1인지 판단할 수 있다(S506).
판단 결과, Q가 1이면, 장치(300)는 운전자가 조향 휠을 잡고 있는지 판단할 수 있다(S507).
운전자가 조향 휠을 잡고 있는 것으로 판단한 경우, 장치(300)는 경고 알람 해제 후 운전자에게 제어권을 완전히 이양하여 완전 수동 주행 모드로 진입할 수 있다(S508).
상기 507 단계에서 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 것으로 판단하면, 장치(300)는 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는지 판단할 수 있다(S509).
운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는 것으로 판단하면, 장치(300)는 횡 방향 거동 제어권을 유지하고, 종 방향 거동 제어권을 운전자에 이양하여 부분 수동 주행 모드로 진입할 수 있다(S510).
상기 509 단계에서 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있지 않은 것으로 판단하면, 장치(300)는 상기한 503 단계로 진입할 수 있다.
상기한 506 단계에서 Q가 1인 아닌 경우-즉, Q가 0과 1 사이의 값이 경우-, 장치(300)는 운전자가 조향 휠을 잡고 있는지 판단할 수 있다(S511).
판단 결과, 운전자가 조향 휠을 잡고 있는 경우, , 장치(300)는 Q에 상응하는 조향 휠 토크 임계치 T를 결정할 수 있다(S512). 일 예로, Q가 클수록 T는 작은 값으로 결정될 수 있다. 즉, Q에 반비례하게 T가 결정될 수 있다.
장치(300)는 현재 조향 휠 토크가 T보다 큰지 판단할 수 있다(S513).
판단 결과, 현재 조향 휠 토크가 T보다 크면, 장치(300)는 경고 알람 해제 후 운전자에게 제어권을 완전히 이양하여 완전 수동 주행 모드로 진입할 수 있다(S514).
상기한 511 단계에서, 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 경우, 장치(300)는 운전자의 감속도가 시스템 감속도보다 큰지 판단할 수 있다(S515).
여기서, 운전자의 감속도는 운전자가 브레이크 패달을 밟는 동작에 의해 발생되는 감속도를 의미하고, 시스템 감속도는 위험 최소화 전략 주행 모드에서 시스템에 의한 감속 제어에 의한 감속도를 의미할 수 있다.
운전자 감속도가 시스템 감속도보다 큰 것으로 판단하면, 장치(300)는 횡 방향 거동 제어권을 유지하고, 종 방향 거동 제어권을 운전자에게 이양하여 부분 수동 주행 모드로 진입할 수 있다(S516).
만약, 운전자 감속도가 시스템 감속도 이하인 경우, 장치(300)는 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 시스템에 의한 차로 유지 감속 제어를 수행할 수 있다(S517).
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자율 주행 제어 장치에서의 자율 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상세하게 도 6은 TD 상황 발생에 따라 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입한 경우, 자율 주행 제어 장치가 운전자 시선 품질 값 Q를 산출하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 설명의 편의를 위해 상기 도 3의 자율 주행 제어 장치(300)를 간단히 ‘장치(300)＇라 명하여 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 장치(300)는 위험 최소화 전략 주행 모드에 진입하면, 발생된 TD 상황이 예상 TD 이벤트(Expected TD Event)인지 판단할 수 있다(S601).
판단 결과, 예상 TD 이벤트(Expected TD Event)이면, 장치(300)는 예상 TD 이벤트가 구간 종료 이벤트인지 판단할 수 있다(S602). 여기서, 구간 종료 이벤트는 톨게이트 진입 이벤트, 고속도로 종료 이벤트 등을 포함할 수 있다.
판단 결과, 예상 TD 이벤트가 구간 종료 이벤트이면, 장치(300)는 운전자가 시선 방향이 전방 주시 상태인지 판단할 수 있다(S603).
판단 결과, 전방 주시 상태이면, 장치(300)는 운전자 시선 품질 값 Q를 최대값이 1로 결정할 수 있다(S604).
상기 603 단계의 판단 결과, 전방 주시 상태가 아닌 경우, 장치(300)는 운전자 시선 품질 값 Q를 최소값인 0로 결정할 수 있다(S605).
상기한 602 단계에서 구간 종료 이벤트가 아닌 경우, 장치는 예상 TD 이벤트(Expected TD Event)가 곡선 주행 구간 이벤트인지 판단할 수 있다(S606).
판단 결과, 곡선 주행 구간 이벤트인 경우, 장치(300)는 운전자 시선 응시 적절성을 판단할 수 있다(S607). 일 예로, 장치(300)는 운전자 시선 응시 방향 및 지점이 해당 곡선 주행 구간에 적합한지 판단할 수 있다.
판단 결과, 운전자 시선 응시 방향이 해당 곡선 주행 구간에 적합한 경우, 장치(300)는 운전자 시선 품질 값 Q를 최대값이 1로 결정하고, 그렇지 않은 경우, 운전자 시선 품질 값 Q를 최소값인 0로 결정할 수 있다.
상기한 601 단계에서, 발생된 TD 상황이 예상 TD 이벤트(Expected TD Event)가 아닌 경우-즉, 미리 예상되지 않은 돌발 TD 상황(Unexpected TD Event)-인 경우, 장치(300)는 운전자 시선 방향이 유효한지 판단할 수 있다(S608). 일 예로, 운전자의 시선 방향이 윈드쉴드(WindShield) 상단 영역 또는 윈드쉴드 하단 영역을 응시하고 있는 경우, 장치(300)는 운전자 시선 방향이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 다른 일 예로, 운전자가 눈을 감고 있거나, 운전자의 피로도가 기준치 이상인 경우, 장치(300)는 운전자 시선 방향이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
판단 결과, 운전자 시선 방향이 유효하지 않은 경우, 장치(300)는 운전자 시선 품질 값 Q를 최소값인 0로 결정할 수 있다.
상기 608 단계의 판단 결과, 운전자 시선 방향이 유효한 경우, 장치(300)는 돌발 TD 상황-즉, Unexpected TD Event-를 야기시킨 지점 d1을 식별할 수 있다(S609).
장치(300)는 d1과 운전자 시선 응시 지점 d2의 이격 거리 d3를 산출할 수 있다. 장치(300)는 d3에 기반하여 운전자 시선 품질 값 Q를 결정할 수 있다(S611). 여기서, d3에 기반하여 결정된 Q는 0과 1 사이의 값을 가질 수 있다. 일 예로, d3가 작을수록 Q는 큰 값을 가지도록 결정될 수 있다. 즉, Q는 d3에 반비례하게 결정될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 예상 TD 상황에서 운전자 시선 응시 적절성 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도면 번호 710은 주행 도로가 직선 구간일 때의 운전자 시선 응시 적절성을 평가하는 방법을 보여주고, 도면 번호 720은 주행 도로가 곡선 구간일 때의 운전자 시선 응시 적절성을 평가하는 방법을 보여준다.
도면 번호 710을 참조하면, 차량이 직선 구간을 주행 중인 경우, 장치(300)는 전방 응시 영역을 유효 응시 영역으로 결정하고, 타겟 응시 지점은 유효 응시 영역의 중앙으로 결정할 수 있다. 일 예로, 전방 응시 영역은 타원형으로 정의될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 예는 전방 응시 영역이 직사각형 또는 다른 형태로 정의될 수 있다.
일 예로, 장치(300)는 운전자 시선 응시 지점이 유효 응시 영역 내 위치하는 경우, 운전자 시선 응시가 적합한 것으로 판단할 수 있다. 다른 일 예로, 장치(300)는 운전자의 시선 응시 지점을 결정하고, 타겟 응시 지점과 운전자의 시선 응시 지점 사이의 이격 거리 d를 산출할 수 있다.
장치(300)는 산출된 이격 거리 d1와 제1 기준치(dstraight)를 비교하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단할 수 있다. 일 예로, d1이 제1 기준치보다 작으면, 일단, 장치(300)는 운전자 시선이 적절한 것으로 판단할 수 있다. 장치(300)는 d1이 제1 기준치보다 작지만, 운전자 시선 응시 지점이 윈드쉴드 상단 영역 또는 윈드실드 하단 영역에 위치하는 경우, 운전자 시선이 적절하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
도면 번호, 712는 운전자 시선 응시 지점이 유효 응시 영역 내 위치하여 적합한 경우이고, 도면 번호 713은 운전자 시선 응시 지점이 유효 응시 영역 밖에 위치하여 적합하지 않은 경우이다. 도면 번호 714 및 715는 d1이 제1 기준치 이하이지만, 운전자 시선 응시 지점이 각각 윈드실드 상단 영역 및 윈드실드 하단 영역에 위치하여 적합하지 않은 경우를 보여준다.
도면 번호 710을 참조하면, 차량이 곡선 구간을 주행 중인 경우, 장치(300)는 전방 응시 영역이 아닌 우회 방향으로 유효 응시 영역으로 결정하고, 타겟 응시 지점은 결정된 유효 응시 영역의 중앙으로 결정할 수 있다. 일 예로, 곡선 구간에 대한 유효 응시 영역은 원형으로 정의될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예는 정사각형으로 정의될 수도 있다.
장치(300)는 타겟 응시 지점(721)과 운전자 시선 응시 지점(722) 사이의 이격 거리 d2가 유효 응시 영역의 반경 dcurve 이내인 경우, 장치(300)는 운전자 시선이 적절한 것으로 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 돌발 TD 상황에서 운전자 시선 응시 적절성 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 장치(300)는 돌발 TD 상황이 발생된 지점(810)을 중심으로 반경 d1을 가지는 제1 유효 영역(801)을 설정할 수 있다.
장치(300)는 돌발 TD 상황이 발생된 지점(810)을 중심으로 최대 반경 d2를 가지도록 제2 유효 영역(802)을 설정할 수 있다.
일 예로, 제1 유효 영역(801)은 원형이고, 제2 유효 영역(802)은 타원형으로 설정될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 제1 내지 제2 유효 영역의 형태는 당업자의 설계에 따라 달라질 수 있다.
실시 예로, 제1 유효 영역(801)은 제2 유효 영역(802) 내부에 설정될 수 있다.
일 예로, 제1 유효 영역(801) 및(또는) 제2 유효 영역(802)은 좌우 대칭 형태가 아니도록 설정될 수도 있다. 제1 유효 영역(801) 및(또는) 제2 유효 영역(802)의 크기 및(또는) 형태는 차량 주행 환경이나 날씨에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
일 예로, 주행 도로가 도심 내 혼잡 도로인 경우, 제1 유효 영역(801) 및(또는) 제2 유효 영역(802)의 크기는 주행 도로가 교외 한적한 도로인 경우보다 좁게 설정될 수 있다.
일 예로, 안개, 눈, 비 등 악천후로 날씨가 나쁜 경우의 1 유효 영역(801) 및(또는) 제2 유효 영역(802)의 크기가 날씨가 맑을 때보다 좁게 설정될 수 있다.
장치(300)는 운전자 시선 응시 지점이 도면 번호 820과 같이, 제1 유효 영역(801) 내에 위치하면 운전자 시선 품질 값 Q를 1로 결정하고, 도면 번호 840과 같이, 제2 유효 영역(802) 외부에 위치하면 Q를 0으로 결정하고, 도면 번호 830과 같이, 제1 유효 영역(801)과 제1 유효 영역(802) 사이에 위치하면 Q를 0과 1사이의 값으로 결정할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 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 및/또는 스토리지)에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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 (20)

  1. 자율 주행 차량을 위한 자율 주행 제어 방법에 있어서,
    자율 주행 모드에서 자율 주행 불가능 상황을 감지하는 단계;
    제어권 이양 요청 경고 알람 출력 후 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하는 단계;
    상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 단계;
    상기 운전자 시선 응시가 적절하다는 판단에 기초하여 운전자 개입의 적절성을 판단하는 단계; 및
    상기 운전자 개입의 적절성 판단에 따라 상기 자율 주행 차량에 대한 제어권 이양을 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 단계는,
    구비된 카메라를 이용하여 운전자 안면 인식을 수행하는 단계; 및
    상기 운전자 안면 인식 결과에 기초하여 운전자 시선 응시 지점을 식별하는 단계;
    상기 운전자 시선 응시 지점 및 상기 자율 주행 불가능 상황에 기반하여 상기 운전자 시선 품질 값 Q를 산출하는 단계
    를 포함하고, 상기 Q에 기반하여 상기 운전자 시선 응시의 적절성이 평가되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 Q가 최소 값이면, 상기 운전자 개입 여부에 상관 없이 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있는 경우, 상기 경고 알람 해제 후 상기 운전자에게 제어권을 완전히 이양하여 완전 수동 주행 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 상기 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는 경우, 횡방향 제어권을 유지한 상태에서 종방향 제어권을 상기 운전자에게 이양하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 조향 휠 토크가 임계치를 초과하면, 상기 완전 수동 주행 모드로 진입하고, 상기 임계치는 상기 Q에 반비례하게 동적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도보다 크면 상기 횡방향 제어권을 유지하고 상기 종방향 제어권을 상기 운전자에 이양하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도 이하이면, 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 자율 주행 불가능 상황이 구간 종료 이벤트 및 곡선 주행 구간 이벤트를 포함하는 예상 TD 이벤트인 경우, 상기 구간 종료 이벤트에 상기 운전자가 전방 주시 상태이거나, 상기 곡선 주행 구간 이벤트에 운전자 시선 방향이 해당 곡선 주행 구간에 적합하면 상기 Q는 최대 값으로 결정되고, 그렇지 않으면, 상기 Q는 최소 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 자율 주행 불가능 상황이 돌발 TD 이벤트인 경우, 해당 돌발 TD 상황을 야기한 지점과 상기 운전자 시선 응시 지점 사이의 거리에 기반하여 상기 Q가 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 방법.
  11. 자율 주행 모드에서 자율 주행 불가능 상황을 감지하는 인지부;
    상기 자율 주행 불가능 상황이 감지되면 제어권 이양 요청 경고 알람을 출력시키고 위험 최소화 전략 주행 모드로 진입하여 감속 제어를 수행하는 제어부;
    상기 감지된 자율 주행 불가능 상황에 기초하여 운전자 시선 응시 적절성을 판단하는 운전자 시선 응시 적절성 판단부;
    상기 운전자 시선 응시가 적절하다는 판단에 기초하여 운전자 개입의 적절성을 판단하는 운전자 개입 적절성 판단부; 및
    상기 운전자 개입의 적절성 판단에 따라 제어권 이양을 판단하는 제어권 이양 판단부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    실내 카메라와 연동하여 운전자 안면 인식을 수행하는 운전자 얼굴 인식 시스템을 더 포함하고,
    상기 운전자 시선 응시 적절성 판단부가 상기 운전자 안면 인식 결과에 기초하여 운전자 시선 응시 지점을 식별하고, 상기 운전자 시선 응시 지점 및 상기 자율 주행 불가능 상황에 기반하여 상기 운전자 시선 품질 값 Q를 산출하고, 상기 Q에 기반하여 상기 운전자 시선 응시의 적절성을 평가하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부는 상기 Q가 최소 값이면, 상기 운전자 개입 여부에 상관 없이 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있는 경우, 상기 경고 알람 해제 후 상기 운전자에게 제어권을 완전히 이양하여 완전 수동 주행 모드로 진입하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 최대 값이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자가 종 방향 제어를 수행하고 있는 경우, 횡방향 제어권을 유지한 상태에서 종방향 제어권을 상기 운전자에게 이양하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 조향 휠 토크가 임계치를 초과하면, 상기 완전 수동 주행 모드로 진입하도록 결정하고, 상기 임계치는 상기 Q에 반비례하게 동적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도보다 크면 상기 횡방향 제어권을 유지하고 상기 종방향 제어권을 상기 운전자에 이양하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제어권 이양 판단부가 상기 Q가 상기 최소 값과 상기 최대 값 사이이고, 상기 운전자가 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태에서 상기 운전자에 의한 감속도가 상기 위험 최소화 전략 주행 모드에 상응하는 감속도 이하이면, 상기 위험 최소화 전략 주행 모드를 유지하여 차로 유지 감속 주행을 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 자율 주행 불가능 상황이 구간 종료 이벤트 및 곡선 주행 구간 이벤트를 포함하는 예상 TD 이벤트인 경우, 상기 구간 종료 이벤트에 상기 운전자가 전방 주시 상태이거나, 상기 곡선 주행 구간 이벤트에 운전자 시선 방향이 해당 곡선 주행 구간에 적합하면 상기 Q는 최대 값으로 결정되고, 그렇지 않으면, 상기 Q는 최소 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 자율 주행 불가능 상황이 돌발 TD 이벤트인 경우, 해당 돌발 TD 상황을 야기한 지점과 상기 운전자 시선 응시 지점 사이의 거리에 기반하여 상기 Q가 결정되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
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