KR20220052430A

KR20220052430A - 자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20220052430A
Application number: KR1020200136228A
Authority: KR
Inventors: 정찬희
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-04-28
Also published as: US20220119014A1; CN114379546A

Abstract

본 발명은 자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)함으로써, 상기 운전자의 개입에 의해 발생하는 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는 입력부; 및 상기 자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서 상기 입력부를 통해 상기 운전자의 조작량을 입력받으면, 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING BEHAVIOR OF AUTONOMOUS VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입시, 주변 장애물(차량, 오토바이, 보행자, 자전거, 도로 시설물 등)과의 충돌을 방지하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 자율주행차량은 스스로 도로 환경을 인식하고 주행상황을 판단하여, 현재 위치에서 계획된 주행경로를 따라 목표 위치까지 이동하도록 조향장치를 포함한 다양한 장치를 제어할 수 있다.

이러한 자율주행차량에는 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Braking, AEB), 전방 충돌 경고 시스템(Forward Collision Warning System, FCW), 적응 순항제어 시스템(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선이탈 경고 시스템(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS), 사각지대 감지장치(Blind Spot Detection, BSD), 후방충돌 경고 시스템(Rear-end Collision Warning System, RCW), 자동 주차 보조 시스템(Smart Parking Assist System, SPAS) 등이 탑재될 수 있다.

따라서, 자율주행차량은 주변차량과 주행차선을 인식할 수 있고, 주행중에 선행차량과의 이격거리를 유지할 수 있으며, 현재 주행차선을 유지하거나 상황에 따라 주행차선을 변경할 수 있다.

한편, 자율주행차량은 운전자의 개입(일례로, 브레이크 페달 조작, 가속 페달 조작, 스티어링 휠 조작 등)이 발생하면, 곧바로 자율주행차량에 대한 제어권을 운전자에게 이양한다.

자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 경우, 운전자는 운전에 신경을 쓰지 않기 때문에 주변의 주행상황에 대해 정확히 판단하고 있지 않는다. 이러한 상황에서 운전자의 개입이 발생한 경우, 자칫 사고(주변차량과의 충돌)로 이어질 수 있다.

결국, 자율주행차량의 거동 제어하는 종래의 기술은 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)을 그대로 자율주행차량의 거동에 반영하기 때문에 자칫 주변차량과의 충돌로 이어질 수 있는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)함으로써, 상기 운전자의 개입에 의해 발생하는 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치는, 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는 입력부; 및 상기 자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서 상기 입력부를 통해 상기 운전자의 조작량을 입력받으면, 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 주행중인 자율주행차량을 기준으로 상기 주변차량과 충돌이 발생하지 않는 안전구역을 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 입력부는 조향각센서로부터 운전자의 조향량을 입력받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 조향량에 기초하여 상기 자율주행차량의 주행경로를 예측하고, 상기 예측한 주행경로를 추종할 경우에 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 입력부는 BPS(Brake-pedal Position Sensor)로부터 운전자의 제동량을 입력받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 제동량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 제동량을 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 입력부는 APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 운전자의 가속량을 입력받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 가속량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 가속량을 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 조작량을 조절하여 상기 자율주행차량이 상기 안전구역에 위치하면, 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 운전자에게 이양할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 조작량을 조절한 총 시간이 기준시간을 초과하면, 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 운전자에게 이양할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법은, 자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서, 입력부가 상기 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는 단계; 및 제어부가 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 주행중인 자율주행차량을 기준으로 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않는 안전구역을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 조향각센서로부터 운전자의 조향량을 입력받는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 운전자의 조향량에 기초하여 상기 자율주행차량의 주행경로를 예측하는 단계; 상기 예측한 주행경로를 추종할 경우에 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, BPS(Brake-pedal Position Sensor)로부터 운전자의 제동량을 입력받는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 운전자의 제동량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하는 단계; 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 제동량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 운전자의 가속량을 입력받는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 운전자의 가속량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하는 단계; 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 가속량을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 운전자의 조작량을 조절하여 상기 자율주행차량이 상기 안전구역에 위치하면, 상기 제어부가 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 상기 운전자에게 이양하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 운전자의 조작량을 조절한 총 시간이 기준시간을 초과하면, 상기 제어부가 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 상기 운전자에게 이양하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치 및 그 방법은, 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)함으로써, 상기 운전자의 개입에 의해 발생하는 교통사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 자율주행차량의 구성을 나타내는 일예시도,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 대한 구성도,
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부의 상세 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 설정한 안전구역(Safety Zone)에 대한 일예시도,
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 조향량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 제동량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 가속량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법에 대한 흐름도,
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.

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.

도 1 은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 자율주행차량의 구성을 나타내는 일예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 자율주행차량은 거동 제어장치(100), 센서부(200), 내비게이션시스템(300), 자율주행시스템(400), 제동시스템(500), 구동시스템(600), 조향시스템(700) 등을 포함할 수 있다.

거동 제어장치(100)는 본 발명에 따른 구성으로서, 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)할 수 있다.

센서부(200)는 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서, 카메라, 레이더(RaDAR: Radio Detecting And Ranging) 센서 등을 포함할 수 있다. 이때, 라이다 센서는 환경인지 센서의 한 종류로서, 자율주행차량에 탑재되어 회전하면서 전방위에 레이저를 쏘아 반사되어 돌아오는 시간에 기초하여 반사체의 위치좌표 등을 측정할 수 있다. 카메라는 자율주행차량의 주변에 위치한 장애물(차량, 오토바이, 보행자, 자전거, 도로 시설물 등)을 포함하는 영상을 촬영할 수 있다. 레이더 센서는 전자기파 발사 후 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 물체의 방향 등을 측정하는 모듈로서, 자율주행차량의 전방 범퍼와 후측방에 장차될 수 있으며, 장거리 물체 인식이 가능하고 기상의 영향을 거의 받지 않는다.

내비게이션시스템(300)은 위성으로부터 수신되는 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하고, 상기 수신된 GPS 신호를 근거로 제1 위치 데이터를 발생하는 GPS 모듈과, 자율주행차량의 주행방향 및 자율주행차량의 속도를 근거로 제2 위치 데이터를 발생하는 DR(DeadReckoning) 센서와, 지도 데이터 및 다양한 정보를 저장하는 메모리와, 상기 제1 위치 데이터 및 상기 제2 위치 데이터를 근거로 자율주행차량의 위치를 추정하고, 상기 추정한 자율주행차량의 위치와 지도데이터 내의 링크(지도 정합 링크 또는 지도 정합 도로)를 정합(matching)하고, 상기 정합된 지도정보(지도 정합 결과)를 출력하는 지도 정합부를 구비할 수 있다.

이때, GPS 모듈을 통해 수신되는 신호는, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크의 표준 규격인 802.11과, 블루투스, UWB(Ultra Wide Band), 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)에 대한 표준 규격인 802.15와, FWA(Fixed Wireless Access) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network)에 대한 표준 규격인 802.16과, 와이브로(Wibro), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)에 대한 표준 규격인 802.20 등의 무선통신 방식을 이용하여 자율주행차량의 위치정보를 네비게이션시스템(300)에 제공할 수 있다.

자율주행시스템(400)은 레벨 3의 조건부 자율주행(Partial Automation) 또는 레벨 4의 고등 자율주행(High Automation)이 가능한 시스템으로서, 일례로 자율주행차량의 전방 영상 데이터로부터 차선 데이터를 획득하고, 레이더 데이터를 통해 전방의 물체에 대한 거리정보를 획득하는 전방정보 검출부와, 변속기의 출력 축 회전수를 바탕으로 주행 차속을 측정하는 차속 검출부와, 스티어링 휠의 작동에 따른 조향각의 변화를 검출하는 조향각 검출부와, 주행 도로상의 양측 차선정보의 지향각이 소정의 기준값 이상 차이가 나는 비평행 상태인 것을 검출하여, 상기 전방의 정지물체에 따른 곡선 정보에 근거한 상기 차선 정보를 보정하는 제어부를 포함할 수 있다.

제동시스템(500)은 자율주행차량의 감속을 제어하는 액추에이터를 구비할 수 있다. 여기서, 액추에이터는 전자식 주행 안정화 컨트롤(Electronic Stability Control, ESC) 시스템으로 구현될 수 있다. 이러한 제동시스템(500)은 자율주행시 목표속도를 추종하기 위해 제동압력을 조정할 수 있다.

구동시스템(600)은 자율주행차량의 가속을 제어하는 액추에이터를 구비할 수 있다. 여기서, 액추에이터는 EMS(Engine Management System)로 구현될 수 있다. 이러한 구동시스템(600)은 APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 출력되는 가속 페달의 위치값(가속 페달의 눌림량)에 기초하여 엔진의 구동 토크를 제어할 수 있다. 또한, 구동시스템(600)은 자율주행모드에서 목표속도를 추종하기 위해 엔진의 출력을 제어할 수 있다.

조향시스템(700)은 자율주행차량의 조향을 제어하는 액추에이터를 구비할 수 있다. 여기서, 액추에이터는 전동식 파워 스티어링(Motor Drive Power Steering, MDPS)으로 구현될 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 대한 구성도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치(100)는, 저장부(10), 연동부(20), 입력부(30), 및 제어부(40)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치(100)를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 일고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.

저장부(10)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.

연동부(20)는 센서부(200), 내비게이션시스템(300), 자율주행시스템(400), 제동시스템(500), 구동시스템(600), 및 조향시스템(700)과의 통신 인터페이스를 제공하는 모듈로서, 각종 정보를 수집할 수 있다.

입력부(30)는 자율주행모드에서 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 개입(일례로, 브레이크 페달 조작, 가속 페달 조작, 스티어링 휠 조작 등)이 발생한 경우, 상기 개입에 따른 운전자의 조작량을 입력받을 수 있다.

이러한 입력부(30)는 APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 가속 페달의 조작량(가속량)을 입력받을 수 있고, BPS(Brake-pedal Position Sensor)로부터 브레이크 페달의 조작량(제동량)을 입력받을 수 있고, 조향각센서로부터 스티어링 휠의 조작량(조향량)을 입력받을 수 있다.

또한, 입력부(30)는 차량 네트워크를 통해 가속 페달의 조작량과 브레이트 페달의 조작량 및 스티어링 휠의 조작량을 입력받을 수도 있다. 이때, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), CAN FD(Controller Area Network with Flexible Data-rate), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport), 이더넷(Ethernet) 등을 포함할 수 있다.

제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

특히, 제어부(40)는 자율주행차량이 자율주행모드로 주행중에 운전자의 개입이 발생하면, 상기 운전자의 조작량(일례로, 제동량, 가속량, 조향량 등)에 따라 주행하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 이에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절(가변)하는 과정에서 각종 제어를 수행할 수 있다.

제어부(40)는 운전자의 조작량을 조절하여 자율주행차량(310)이 안전구역(320)에 위치하면 자율주행차량(310)에 대한 제어권을 운전자에게 이양할 수 있다.

제어부(40)는 운전자의 조작량을 조절한 총 시간이 기준시간(일례로, 30초)을 초과하면 자율주행차량(310)에 대한 제어권을 운전자에게 이양할 수 있다.

제어부(40)는 운전자의 조작량을 조절한 횟수가 기준횟수(일례로, 3회)를 초과하면 자율주행차량(310)에 대한 제어권을 운전자에게 이양할 수 있다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부의 상세 구성도이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부(40)는, 안전구역 설정부(41), 이동경로 예측부(42), 이탈 판단부(43), 및 조향량 조절부(44)를 포함할 수 있다.

안전구역 설정부(41)는 센서부(20)를 통해 획득한 주변차량의 주행정보(위치, 속도, 주행방향 등)와 내비게이션시스템(300)을 통해 획득한 정보(현재위치, 목적지, 도로정보, 경로정보 등) 및 차량 네트워크를 통해 획득한 자율주행차량(310)의 주행정보(속도, 조향량, 제동량, 가속량 등)에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않는 안전구역(320)을 설정할 수 있다.

이동경로 예측부(42)는 운전자의 조향량에 기초하여 자율주행차량(310)의 주행경로를 예측할 수 있다.

이탈 판단부(43)는 이동경로 예측부(42)에 의해 예측된 주행경로를 추종할 경우에 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나는지의 여부를 판단할 수 있다.

조향량 조절부(44)는 상기 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나는 경우에 상기 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 제어부(40)가 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하는 과정에 대해 살펴보도록 한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 설정한 안전구역(Safety Zone)에 대한 일예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부(40)는, 센서부(20)를 통해 획득한 주변차량의 주행정보(위치, 속도, 주행방향 등)와 내비게이션시스템(300)을 통해 획득한 정보(현재위치, 목적지, 도로정보, 경로정보 등) 및 차량 네트워크를 통해 획득한 자율주행차량(310)의 주행정보(속도, 조향량, 제동량, 가속량 등)에 기초하여 주변차량과의 충돌이 발생하지 않는 안전구역(320)을 설정할 수 있다. 이러한 안전구역(320)을 설정하는 기술은 주지 관용의 기술인 바 상세 살명은 생략하기로 한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 조향량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부(40)는, 입력부(20)를 통해 입력받은 운전자의 조향량에 기초하여 자율주행차량(310)의 거동을 제어하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측할 수 있다. 여기서, 조향량은 조향각과 상기 조향각의 유지시간을 포함하는 개념이다.

일례로, 제어부(40)는 운전자의 조향량에 기초하여 자율주행차량(310)의 주행경로를 예측하고, 상기 예측한 주행경로를 추종할 경우에 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나는 경우에 상기 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 상기 운전자의 조향량을 조절(감소 또는 증가)하면서 자율주행차량(310)의 주행경로를 예측하고, 자율주행차량(310)이 안전구역(320)을 벗어나지 않게 하는 주행경로에 상응하는 운전자의 조향량을 결정하며, 상기 결정한 운전자의 조향량에 기초하여 자율주행차량(310)의 거동을 제어할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 제동량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부(40)는, 입력부(20)를 통해 입력받은 운전자의 제동량에 기초하여 자율주행차량(310)의 거동을 제어하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측할 수 있다. 여기서, 제동량은 제동력과 상기 제동력의 유지시간을 포함하는 개념이다.

일례로, 제어부(40)는 운전자의 제동량에 기초하여 자율주행차량(310)의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나는 경우에 상기 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 제동량을 조절할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부가 운전자의 가속량을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 장치에 구비된 제어부(40)는, 입력부(20)를 통해 입력받은 운전자의 가속량에 기초하여 자율주행차량(310)의 거동을 제어하는 경우에 주변차량과의 충돌 여부를 예측할 수 있다. 여기서, 가속량은 가속도와 상기 가속도의 유지시간을 포함하는 개념이다.

일례로, 제어부(40)는 운전자의 가속량에 기초하여 자율주행차량(310)의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나는 경우에 상기 자율주행차량(310)의 위치가 안전구역(320)을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 가속량을 조절할 수 있다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서, 입력부(30)가 상기 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는다(701).

이후, 제어부(40)가 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절한다(702).

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 거동 제어 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 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, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)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, SSD(Solid State Drive), 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.

10: 저장부
20: 연동부
30: 입력부
40: 제어부

Claims

자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는 입력부; 및
상기 자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서 상기 입력부를 통해 상기 운전자의 조작량을 입력받으면, 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절하는 제어부
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주행중인 자율주행차량을 기준으로 상기 주변차량과 충돌이 발생하지 않는 안전구역을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 입력부는,
조향각센서로부터 운전자의 조향량을 입력받는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 조향량에 기초하여 상기 자율주행차량의 주행경로를 예측하고, 상기 예측한 주행경로를 추종할 경우에 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 입력부는,
BPS(Brake-pedal Position Sensor)로부터 운전자의 제동량을 입력받는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 제동량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 제동량을 조절하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 입력부는,
APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 운전자의 가속량을 입력받는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 가속량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하고, 상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하며, 상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 가속량을 조절하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 조작량을 조절하여 상기 자율주행차량이 상기 안전구역에 위치하면, 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 운전자에게 이양하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 조작량을 조절한 총 시간이 기준시간을 초과하면, 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 운전자에게 이양하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 거동 제어 장치.
자율주행차량이 자율주행모드로 주행하는 상태에서, 입력부가 상기 자율주행차량의 거동에 대한 운전자의 조작량을 입력받는 단계; 및
제어부가 상기 운전자의 조작량에 기초하여 주변차량과의 충돌 여부를 예측하고, 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않도록 상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계는,
상기 주행중인 자율주행차량을 기준으로 상기 주변차량과의 충돌이 발생하지 않는 안전구역을 설정하는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 입력받는 단계는,
조향각센서로부터 운전자의 조향량을 입력받는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계는,
상기 운전자의 조향량에 기초하여 상기 자율주행차량의 주행경로를 예측하는 단계;
상기 예측한 주행경로를 추종할 경우에 상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및
상기 자율주행차량이 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 조향량을 조절하는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 입력받는 단계는,
BPS(Brake-pedal Position Sensor)로부터 운전자의 제동량을 입력받는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계는,
상기 운전자의 제동량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하는 단계;
상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및
상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 제동량을 조절하는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 입력받는 단계는,
APS(Accel-pedal Poition Sensor)로부터 운전자의 가속량을 입력받는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절하는 단계는,
상기 운전자의 가속량에 기초하여 상기 자율주행차량의 위치를 예측하는 단계;
상기 예측한 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나는지의 여부를 판단하는 단계; 및
상기 자율주행차량의 위치가 상기 안전구역을 벗어나지 않도록 상기 운전자의 가속량을 조절하는 단계
를 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절하여 상기 자율주행차량이 상기 안전구역에 위치하면, 상기 제어부가 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 상기 운전자에게 이양하는 단계
를 더 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 운전자의 조작량을 조절한 총 시간이 기준시간을 초과하면, 상기 제어부가 상기 자율주행차량에 대한 제어권을 상기 운전자에게 이양하는 단계
를 더 포함하는 자율주행차량의 거동 제어 방법.