KR20230041892A

KR20230041892A - 차량 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20230041892A
Application number: KR1020210124915A
Authority: KR
Inventors: 김응서; 권용석; 안태근; 성동현; 이상민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-27
Also published as: CN115817524A; DE102022105153A1; US20230093168A1

Abstract

본 발명은 자율 주행 중 스티어링 휠의 조향 토크, 조향각 및 조향 각속도를 통해 사용자의 개입 여부를 판단하여 자율 주행을 해제 차량 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
일 측면에 따른 차량은, 스티어링 휠, 상기 스티어링 휠의 조향 토크, 상기 스티어링 휠의 조향각 및 상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하는 제1 센서부, 사용자가 상기 스티어링 휠에 가하는 터치를 감지하는 제2 센서부, 구동부, 상기 차량이 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 상기 제2 센서부를 통해 상기 스티어링 휠에 상기 사용자의 터치가 감지 되면, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 각각에 부여한 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고, 상기 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 상기 긴급 제어 상태를 해제하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크에 기초하여 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단하고, 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단되면 상기 자율 주행을 해제하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어방법 {VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}

본 발명은 자율 주행 중 사용자의 개입 여부를 판단하여 자율 주행을 해제하는 차량 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.

최근 교통 수단 내에 운행하는 사람이 없고 외부에 있는 서버와 통신하며 서버의 명령에 따라 주행하는 무인운전 방식과, 교통수단 내부에 탑재된 인공지능 컴퓨터가 스스로 판단하여 주행하는 방식의 자율주행을 이용하는 차량에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

또한 자율주행을 이용하는 차량이 많아지면서 이와 관련된 사고도 빈번하게 발생하고 있다. 자율주행은 사람이 운전에 관여하지 않는 경우로서, 사람이 한눈을 팔거나 잠깐 차량에 완전히 제어권을 맡겨놓은 상태에서 사용자가 의식하지 못하고 사고가 발생하여 문제가 되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.

이와 관련하여 자율주행 중 사고를 미연에 방지하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 위험 상황에서 사용자에게 제어권을 맡기는 기준에 대한 연구 및 자율주행 중 사고를 방지하기 위해 사용자의 개입을 감지하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

본 발명은 자율 주행 중 스티어링 휠의 조향 토크, 조향각 및 조향 각속도, 터치 센서를 통해 사용자의 개입 여부를 판단하여 자율 주행을 해제 차량 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

일 측면에 따른 차량은, 스티어링 휠, 상기 스티어링 휠의 조향 토크, 상기 스티어링 휠의 조향각 및 상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하는 제1 센서부, 사용자가 상기 스티어링 휠에 가하는 터치를 감지하는 제2 센서부, 구동부, 상기 차량이 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 상기 제2 센서부를 통해 상기 스티어링 휠에 상기 사용자의 터치가 감지 되면, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 각각에 부여한 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고, 상기 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 상기 긴급 제어 상태를 해제하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크에 기초하여 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단하고, 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단되면 상기 자율 주행을 해제하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량이 상기 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 작은 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제할 수 있다.

상기 차량은 다른 차량과의 거리 정보를 획득하는 제3 센서부를 더 포함할 수 있고,

상기 제어부는, 상기 차량이 상기 기본 상태로 주행 하고, 상기 거리 정보에 기초하여 상기 차량과 상기 다른 차량 간의 거리가 미리 정해진 간격 이상으로 벌어져 있고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 상기 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제할 수 있다.

상기 차량은 상기 차량의 주변 이미지를 획득하는 카메라를 더 포함할 수 있고,

상기 제어부는, 상기 주변 이미지에 기초하여 상기 차량의 주변 차선을 결정하고, 상기 차량이 상기 주변 차선 상에서 상기 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제할 수 있다.

상기 차량은 사용자의 명령을 입력을 받는 입력부를 더 포함할 수 있고,

상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 명령에 기초하여 상기 제1 가중치, 상기 제2 가중치 또는 상기 임계 값을 설정할 수 있다.

상기 차량은 상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있고,

상기 제어부는, 상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보에 기초하여 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 설정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 정규화 하고, 정규화된 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 정규화된 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치의 합이 1이 되도록 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정할 수 있다.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 제1 센서부를 통해 스티어링 휠의 조향 토크, 상기 스티어링 휠의 조향각 및 상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하고, 제2 센서부를 통해 사용자가 상기 스티어링 휠에 가하는 터치를 감지하고, 상기 차량이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 상기 제2 센서부를 통해 상기 스티어링 휠에 상기 사용자의 터치가 감지 되면, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 각각에 부여한 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고, 상기 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 상기 긴급 제어 상태를 해제하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크에 기초하여 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단하고, 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단되면 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은 상기 차량이 상기 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 작은 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 자율 주행을 해제하는 것은, 상기 차량이 상기 기본 상태로 주행 하고, 제3 센서부를 통해 획득한 거리 정보에 기초하여 상기 차량과 상기 다른 차량 간의 거리가 미리 정해진 간격 이상으로 벌어져 있고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 상기 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함할 수 있다.

상기 자율 주행을 해제하는 것은, 카메라를 통해 획득한 상기 차량의 주변 이미지에 기초하여 상기 차량의 주변 차선을 결정하고, 상기 차량이 상기 주변 차선 상에서 상기 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은 입력부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 명령에 기초하여 상기 제1 가중치, 상기 제2 가중치 또는 상기 임계 값을 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은 저장부를 통해 저장한 상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보에 기초하여 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하는 것은, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 정규화 하고, 정규화된 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 정규화된 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정하는 것은, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치의 합이 1이 되도록 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명은 자율 주행 중 스티어링 휠의 조향 토크, 조향각 및 조향 각속도, 터치 센서를 통해 사용자의 개입 여부를 판단하여 자율 주행을 해제해 사용자의 편의성을 향상시키는 차량 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 사용자가 스티어링 휠을 회전 시키는 동작을 예시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 제어 블록도이다.
도3은 일 실시예에 의한 기본 상태에서 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량이 다른 차량과 일정 거리를 유지하며 주행하던 도중 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량이 차선을 따라 주행하는 도중 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 순서도이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

제어부는 차량 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

도 1및 도2에 도시된 차량의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.

한편, 도 1 및 도 2에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.

도 1은 일 실시예에 의한 사용자(2)가 스티어링 휠(600)(600)을 회전 시키는 동작을 예시한 도면이다.

도 2는 일 실시예에 의한 차량(1)의 제어 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 의한 기본 상태에서 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.

도 1 및 도 2를 구체적으로 살펴보면 차량(1)은 스티어링 휠(600)(600), 스티어링 휠(600)(600)의 조향 토크, 스티어링 휠(600)(600)의 조향각 및 스티어링 휠(600)(600)의 조향 각속도를 감지하는 제1 센서부(100), 사용자(2)가 스티어링 휠(600)(600)에 가하는 터치를 감지하는 제2 센서부(300), 구동부, 차량(1)이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 차량(1)의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 제2 센서부(300)를 통해 스티어링 휠(600)(600)에 사용자(2)의 터치가 감지 되면, 사용자(2)에 의해 변화되는 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 제1 가중치 및 제2 가중치를 부여한 조향각 및 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고, 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 긴급 제어 상태를 해제하고, 사용자(2)에 의해 변화되는 조향 토크에 기초하여 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자(2)의 개입이 발생한 것으로 판단하고, 사용자(2)의 개입이 발생한 것으로 판단되면 자율 주행을 해제하는 제어부(200)를 포함할 수 있다. 또한 제어부(200)는, 차량(1)이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 차량(1)의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 작은 기본 상태로 주행 하고, 사용자(2)에 의해 변화되는 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자(2)의 개입이 발생한 것으로 결정하여 자율 주행을 해제할 수 있다. 제1 센서부(100)는 토크 앵글 센서(Torque and Angle Sensor)를 포함할 수 있다. 토크 앵글 센서는 토크 센서와 조향각 센서를 하나로 모듈화한 센서일 수 있다. 토크 앵글 센서 대신에 토크 센서(Torque Only Sensor; TOA)를 사용할 수 있다. 제어부(200)의 입력측에는 토크 앵글 센서가 전기적으로 연결될 수 있으며, 제어부(200)는 조향 제어시 전동 액추에이터 모터 구동신호를 출력할 수 있다. 제어부(200)는 토크 앵글 센서로부터 수신된 조향각 신호와 조향 토크 신호를 바탕으로 스티어링 휠(600)(600)의 조향각과 조향각속도를 인식할 수 있다. 제어부(200)는 조향각, 조향각속도, 브레이크 조작 상태 및 차속을 근거로 하여 사용자(2)의 개입 여부를 판단할 수 있다. 제2 센서부(300)는 사용자(2)가 스티어링 휠(600)(600)에 가하는 터치를 감지하는 터치 센서를 의미할 수 있다. 자율 주행 도중 자율 주행을 해제하는 것은 자칫 사용자(2)의 부주의에 의해 사고가 일어날 수 있다. 그렇기에 자율 주행 도중 자율 주행을 해제하는 것에 신중할 필요가 있다. 특히나 자율 주행 중 긴급 제어 상태인 경우 사고 위험이 더 커질 수 있다. 긴급 제어 상태란 차량(1)이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 차량(1)의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 상태로 주행 하는 상태를 의미할 수 있다. 미리 정해진 제1 값은 사용자(2)에 의해 또는 미리 기존에 설정된 값을 의미할 수 있다. 제어부(200)는 차량(1)이 긴급 제어 상태로 주행 하고, 제2 센서부(300)를 통해 스티어링 휠(600)(600)에 사용자(2)의 터치가 감지 되면 사용자(2)에 의해 변화되는 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 제1 가중치 및 제2 가중치를 각각에 부여한 조향각 및 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정할 수 있다. 해제 값은 긴급 제어 상태를 해제하기 위해 필요한 값을 의미할 수 있다. 해제 값이 임계값 보다 큰 경우에 긴급 제어 상태를 해제할 수 있다. 또한 후에 서술하듯 조향각 및 조향 각속도를 하나의 단위로서 설정하기 위해 임계값과의 비교를 위해 정규화 할 수 있다. 정규화 한다는 것은 normalize 하는 것을 의미할 수 있다. 이때 normalize된 임계값 대비 실제 제1 센서부(100)를 통해 측정된 조향각 및 조향 각속도에 기초하여 사용자(2)의 개입 여부를 판단할 수 있다. 이때 제1 가중치 및 제2 가중치는 합하여 1이 되도록 설정할 수 있다. 예를 들어서 차량(1)의 속도가 느린 경우에는 임계값이 크게 설정될 수 있으며 차량(1)의 속도가 빠른 경우에는 임계값을 작게 설정할 수 있다. 속도에 따라서 임계값을 변경 시키는 이유는 예를 들어 차량(1)이 느리게 주행하고 있는 경우에는 사용자(2)가 조향각을 조금 변화시키거나 스티어링 휠(600)(600)을 느리게 돌려 조향 각속도를 느리게 변화시키는 경우 긴급 제어 상태를 유지하기 위함일 수 있고, 차량(1)이 빠르게 주행하고 있는 경우에는 조향각 및 조향 각속도를 조금만 변경시키는 경우에도 긴급 제어 상태를 해제하기 위함일 수 있다. 이후 긴급 제어 상태를 해제하고 사용자(2)에 의해 변화되는 조향 토크에 기초하여 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자(2)의 개입이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 미리 정해진 토크 값은 사용자(2)가 자율 주행을 해제하기 위해 의도한 것으로 볼 정도의 토크 변화를 의미할 수 있으며, 이는 미리 설정될 수 있다. 사용자(2)의 개입이 발생했다는 것은 자율 주행을 해제하고 사용자(2)가 스스로 차량(1)을 주행하기 위해 동작을 취했다는 것을 의미할 수 있다. 도 3을 구체적으로 살펴보면, 제어부는 차량이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1값 보다 작은 기본 상태로 주행(S101)하고, 사용자에 의해 변화되는 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자의 개입이 발생했는지 여부를 판단(S102)하여, 사용자에 의해 변화되는 조향 토크가 미리 정해진 토크 값보다 크다면 자율 주행을 해제(S103)하게 되고, 작다면 계속 하여 기본 상태로 주행할 수 있다. 기본 상태란 차량(1)이 자율 주행 중 긴급하게 속도를 변화시켜도 되지 않은 안전한 상태를 의미할 수 있다. 기본 상태에서는 긴급 제어 상태를 해제하는 단계가 생략될 수 있으나, 필요에 따라서 사용자(2)에 의해 다양한 조건이 설정될 수 있다. 또한 차량(1)은 입력부(500), 저장부(700) 및 제3 센서부(400)를 포함할 수 있다. 입력부(500)는 사용자(2)의 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(500)는 사용자(2)의 명령을 입력 받을 수 있는 차량(1)의 다양한 장치를 의미할 수 있다. 제어부(200)는 입력부(500)를 통해 입력 받은 사용자(2)의 명령에 기초하여 제1 가중치, 제2 가중치 또는 미리 정해진 임계값을 설정할 수 있다. 미리 정해진 임계값을 설정하는 것은 임계 값이 정해져 있더라도 사용자의 입력에 의해 미리 정해져 있던 임계 값을 다르게 변경 시키는 것을 의미할 수 있다. 이는 자율 주행을 해제하거나 사용자(2)가 긴급 제어 상태를 해제하는 조건을 설정하기 위함이다. 저장부(700)는 사용자(2)의 반응 정보 및 차량(1)의 특성 정보를 저장할 수 있다. 사용자(2)의 반응 정보는 사용자(2)의 운전 패턴 정보를 의미할 수 있다. 운전 패턴 정보는 사용자(2)가 자율 주행 중 또는 직접 주행 중 사용자(2)의 운전 습관이나 주행 경향 등의 사용자(2) 정보를 포함할 수 있다. 제어부(200)는 저장부(700)를 통해 사용자(2)의 운전 패턴, 운전 경향 사고가 발생할 때 운전자의 반응 등의 다양한 사용자(2) 반응 정보를 저장할 수 있다. 차량(1)의 특성 정보는 차량(1) 자체의 기능 정보를 의미할 수 있으며, 차량(1)의 출력 반응 정보나 차량(1)의 노화 정도 등 차량(1)에 관한 정보를 의미할 수 있다. 제어부(200)는 사용자(2)의 반응 정보, 차량(1)의 특성 정보에 기초하여 제1 가중치 및 제2 가중치를 결정할 수 있다.

제어부(200)는 장치 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.

저장부(700)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(700)는 제어부(200)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

입력부(500)는 유저의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.

또한, 입력부(500)는 유저 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 디스플레이부와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다. 터치 패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 패널(TSP)로 구성되는 경우, 디스플레이부는 입력부(500)로도 사용될 수 있다.

도 4는 일 실시예에 의한 차량이 다른 차량과 일정 거리를 유지하며 주행하던 도중 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.

도 4를 구체적으로 살펴보면, 차량은 다른 차량과의 거리 정보를 획득하는 제3 센서부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 차량이 기본 상태로 주행(S201)하고, 거리 정보에 기초하여 차량과 다른 차량 간의 거리가 미리 정해진 간격 이상으로 벌어져 있는지 즉 거리가 유지 되는지 여부를 판단(S202)하고, 거리가 유지되면 사용자에 의해 변환되는 조향 토크를 미리 정해진 토크 값과 비교(S203)하고, 조향 토크가 미리 정해진 토크 값보다 큰지 여부를 판단(S204)하여 크다면 자율 주행을 해제(S205)하고, 작다면 기본 상태로 주행하는 것을 유지할 수 있다. 사용자에 의해 변화되는 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 자율 주행을 해제할 수 있다. 제3 센서부는 레이더, 라이다 등을 포함할 수 있다. 미리 정해진 간격은 차량이 주변의 다른 차량과 충돌할 위험이 적은 거리를 의미할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 의한 차량이 차선을 따라 주행하는 도중 자율 주행을 해제하는 동작을 예시한 순서도이다.

도 5를 구체적으로 살펴보면, 차량은 차량의 주변 이미지를 획득하는 카메라를 더 포함할 수 있다. 제어부는 주변 이미지에 기초하여 차량의 주변 차선을 결정하고, 차량이 기본 상태로 주행(S301) 하고, 차량이 차선을 따라 주행하는지 여부를 판단(S302) 하고, 사용자에 의해 변화되는 조향 토크가 미리 정해진 토크 값보다 큰지 작은지 여부를 판단(S303)하여 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 자율 주행을 해제(S304)할 수 있다. 조향 토크가 미리 정해진 토크 값보다 작다면 계속하여 기본 상태로 주행할 수 있다. 주변 이미지는 카메라를 통해 획득하는 차량의 주변 영상 또는 사진을 의미할 수 있다. 주변 차선은 차량의 주행하고 있는 차선을 의미할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 의한 순서도이다.

도 6을 구체적으로 살펴보면, 자율 주행에 의한 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행(S401)할 수 있다. 이후 사용자가 스티어링 휠을 터치하여 사용자의 터치가 감지(S402)되면, 사용자에 의해 변화되는 조향각 및 조향 각속도 각각에 제1 가중치 및 제2 가중치를 부여(S403)할 수 있다. 이후 가중치를 부가한 조향각 및 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정(S404)할 수 있다. 이때 해제 값이 미리 정해진 임계값보다 큰지 작은지 여부를 판단(S405)하게 되고, 해제값이 더 작거나 같다면 계속하여 긴급 제어 상태로 주행하게 되고, 크다면 긴급 제어 상태를 해제(S406)하게 된다. 이후 사용자의 개입이 발생하는지 여부를 판단(S407)하게 되고 개입이 발생한 것으로 판단되면 자율 주행을 해제(S408)하게 되고, 개입이 발생하지 않은 것으로 판단되면 계속하여 자율 주행을 유지(S409)하게 된다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1:차량
2:사용자
100:제1 센서부
200:제어부
300:제2 센서부
400:제3 센서부
500:입력부
600:스티어링 휠
700:저장부

Claims

스티어링 휠;
상기 스티어링 휠의 조향 토크, 상기 스티어링 휠의 조향각 및 상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하는 제1 센서부;
사용자가 상기 스티어링 휠에 가하는 터치를 감지하는 제2 센서부;
구동부;
차량이 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 상기 제2 센서부를 통해 상기 스티어링 휠에 상기 사용자의 터치가 감지 되면,
상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 각각에 부여한 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고,
상기 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 상기 긴급 제어 상태를 해제하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크에 기초하여 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단하고,
상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단되면 상기 자율 주행을 해제하는 제어부;를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량이 상기 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 작은 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 차량.
제2항에 있어서,
다른 차량과의 거리 정보를 획득하는 제3 센서부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 차량이 상기 기본 상태로 주행 하고,
상기 거리 정보에 기초하여 상기 차량과 상기 다른 차량 간의 거리가 미리 정해진 간격 이상으로 벌어져 있고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 상기 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 차량.
제2항에 있어서,
상기 차량의 주변 이미지를 획득하는 카메라;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 주변 이미지에 기초하여 상기 차량의 주변 차선을 결정하고,
상기 차량이 상기 주변 차선 상에서 상기 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 차량.
제1항에 있어서,
사용자의 명령을 입력을 받는 입력부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 입력부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 명령에 기초하여 상기 제1 가중치, 상기 제2 가중치 또는 상기 미리 정해진 임계값을 설정하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보에 기초하여 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 설정하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 정규화 하고, 정규화된 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 정규화된 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하는 차량.
제7항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치의 합이 1이 되도록 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정하는 차량.
제1 센서부를 통해 스티어링 휠의 조향 토크, 상기 스티어링 휠의 조향각 및 상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하고,
제2 센서부를 통해 사용자가 상기 스티어링 휠에 가하는 터치를 감지하고,
차량이 자율 주행에 의해 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 큰 긴급 제어 상태로 주행 하고, 상기 제2 센서부를 통해 상기 스티어링 휠에 상기 사용자의 터치가 감지 되면,
상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하고, 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 각각에 부여한 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 합산하여 해제 값을 결정하고,
상기 해제 값이 미리 정해진 임계값 이상이면 상기 긴급 제어 상태를 해제하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크에 기초하여 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단하고,
상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 판단되면 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 차량이 상기 자율 주행에 의해 상기 구동부가 제어되어 상기 차량의 감가속도가 미리 정해진 제1 값 보다 작은 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 자율 주행을 해제하는 것은,
상기 차량이 상기 기본 상태로 주행 하고,
제3 센서부를 통해 획득한 거리 정보에 기초하여 상기 차량과 다른 차량 간의 거리가 미리 정해진 간격 이상으로 벌어져 있고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 상기 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 자율 주행을 해제하는 것은,
카메라를 통해 획득한 상기 차량의 주변 이미지에 기초하여 상기 차량의 주변 차선을 결정하고,
상기 차량이 상기 주변 차선 상에서 상기 기본 상태로 주행 하고, 상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향 토크가 미리 정해진 토크 값 이상이면 상기 사용자의 개입이 발생한 것으로 결정하여 상기 자율 주행을 해제하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
입력부를 통해 입력 받은 상기 사용자의 명령에 기초하여 상기 제1 가중치, 상기 제2 가중치 또는 상기 미리 정해진 임계값을 설정하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
저장부를 통해 저장한 상기 사용자의 반응 정보 및 상기 차량의 특성 정보에 기초하여 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 설정하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하는 것은,
상기 사용자에 의해 변화되는 상기 조향각 및 상기 조향 각속도를 정규화 하고, 정규화된 상기 조향각에 제1 가중치를 부여하고, 정규화된 상기 조향 각속도에 제2 가중치를 부여하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정하는 것은,
상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치의 합이 1이 되도록 상기 제1 가중치 및 상기 제2 가중치를 결정하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.