KR20240021346A - 차량 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240021346A
KR20240021346A KR1020220099319A KR20220099319A KR20240021346A KR 20240021346 A KR20240021346 A KR 20240021346A KR 1020220099319 A KR1020220099319 A KR 1020220099319A KR 20220099319 A KR20220099319 A KR 20220099319A KR 20240021346 A KR20240021346 A KR 20240021346A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
controller
vehicle
failure
vehicle control
control device
Prior art date
Application number
KR1020220099319A
Other languages
English (en)
Inventor
고성연
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020220099319A priority Critical patent/KR20240021346A/ko
Priority to US18/104,641 priority patent/US20240051578A1/en
Priority to CN202310202259.3A priority patent/CN117585008A/zh
Publication of KR20240021346A publication Critical patent/KR20240021346A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • B60W60/0018—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety by employing degraded modes, e.g. reducing speed, in response to suboptimal conditions
    • B60W60/00186—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety by employing degraded modes, e.g. reducing speed, in response to suboptimal conditions related to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/023—Avoiding failures by using redundant parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • B60W60/0016—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety of the vehicle or its occupants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0098—Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0205—Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/0225—Failure correction strategy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/035—Bringing the control units into a predefined state, e.g. giving priority to particular actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/04—Monitoring the functioning of the control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • B60W60/0018—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety by employing degraded modes, e.g. reducing speed, in response to suboptimal conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/005—Handover processes
    • B60W60/0053—Handover processes from vehicle to occupant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0004—In digital systems, e.g. discrete-time systems involving sampling
    • B60W2050/0006—Digital architecture hierarchy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0292—Fail-safe or redundant systems, e.g. limp-home or backup systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0297—Control Giving priority to different actuators or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/13—Failsafe arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/15—Failure diagnostics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치는, 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기; 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기; 및 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기를 포함하고, 상기 제 3 제어기는, 상기 제 2 제어기의 고장 여부를 판단하여, 상기 제 2 제어기 고장 시 상기 제 2 제어기에서 상기 제 3 제어기로 자율 주행 기능의 수행을 위한 제어 주체를 변경하고, 상기 제 1 제어기로 제어 주체 변경 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다.

Description

차량 제어 장치 및 그 방법{Apparatus for controlling a vehicle and method thereof}
본 발명은 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율 주행 중 메인 제어기 고장 시 자율 주행 차량의 고장 대응 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. 최근 출시되고 있는 반자율 주행 차량은 기본적으로 구동, 제동 및 조향을 운전자 대신 수행하여 운전자의 피로도를 감소시켜 준다. 반자율주행의 경우 완전 자율주행과 달리 운전자가 계속해서 핸들을 잡고 있는 등 운전에 집중을 유지해야한다. 최근 반자율주행 차량에는 HDA(Highway Driving Assist) 기능, 졸음 운전, 시선 이탈 등의 운전자 부주의 및 상태 이상을 판단하여 클러스터 등을 통해 경고 알람을 출력하는 DSW(Driver Status Warning) 기능, 전방 카메라를 통해 차량이 차선을 넘나들며 불안한 주행을 하는지 등을 확인하는 DAW(Driver Awareness Warning) 기능, 전방 추돌 감지 시 급제동을 수행하는 FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 또는 AEBS(Active Emergency Brake System) 기능 등이 장착되어 판매되고 있다.
그러나 종래의 자율 주행 시스템은 자율 주행 중 메인 제어기의 고장 발생 시 대응 전략이 수립되지 않아, 자율 주행을 중단해야하는 상황이 발생한다. 이에 자율 주행을 위한 메인 제어기의 고장이 발생하더라도 대처하는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명의 실시 예는 자율 주행 차량의 메인 제어기 고장 시 고장 대응을 수행할 수 있는 차량 제어 장치 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 실시 예에 따른 차량 제어 장치는, 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기; 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기; 및 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기를 포함하고, 상기 제 3 제어기는, 상기 제 2 제어기의 고장 여부를 판단하여, 상기 제 2 제어기 고장 시 상기 제 2 제어기에서 상기 제 3 제어기로 자율 주행 기능의 수행을 위한 제어 주체를 변경하고, 상기 제 1 제어기로 제어 주체 변경 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는, 상기 제 3 제어기로부터 상기 제어 주체 변경 정보 수신 후, 상기 제 3 제어기로부터 수신한 차량의 제어 명령에 따라 고장 대응 전략을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 3 제어기는 상기 제 2 제어기와 위험도 등급 이상인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고장 대응 전략은, 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: Transition Demand), 위험 최소화 운행(MRM, Minimum Risk Maneuver) 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는, 자율 주행 중 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부를 판단하여, 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부에 따라 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기 대신에 자율 주행 기능을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는, 상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기가 고장 시, 상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기의 명령 없이, 자체적으로 고장 대응 전략을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량의 제어 명령은, 종방향 제어 명령, 횡방향 제어 명령 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 2 제어기는, 자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기 또는 제 3 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 3 제어기는, 자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는, 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하고, 상기 제 3 제어기는, 상기 제 2 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는, 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기와의 유선 네트워크 통신을 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기와의 통신 단절을 판단하여 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하고, 상기 제 3 제어기는, 상기 제 2 제어기와의 유선 네트워크 통신을 기반으로 상기 제 2 제어기와의 통신 단절을 판단하여 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는 샤시(Chassis) 제어기이고, 상기 제 2 제어기는 메인 제어기이고, 상기 제 3 제어기는 서브 제어기인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 2 제어기는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하고, 상기 제 3 제어기는 전방 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 방법은, 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기가 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기와 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기의 고장 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부에 따라 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기 대신에 상기 제 1 제어기가 상기 차량의 자율 주행 기능을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기는 상기 제 3 제어기로부터 상기 제어 주체 변경 정보 수신 후, 상기 제 3 제어기로부터 수신한 차량의 제어 명령에 따라 고장 대응 전략을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 3 제어기는 상기 제 2 제어기와 위험도 등급 이상인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고장 대응 전략은, 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: Transition Demand), 위험 최소화 운행(MRM, Minimum Risk Maneuver) 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 1 제어기가 자율 주행 중 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부를 판단하는 단계; 상기 제 1 제어기가 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부에 따라 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기 대신에 자율 주행 기능을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제 2 제어기 고장 시, 상기 제 1 제어기가 상기 제 3 제어기의 명령에 따라 상기 고장 대응 전략을 수행하는 단계; 및 상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기가 고장 시, 상기 제 1 제어기가 자체적으로 상기 고장 대응 전략을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고장 여부를 판단하는 단계는, 상기 제 2 제어기가 자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기 또는 제 3 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 단계; 및 상기 제 1 제어기가, 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하는 단계; 및 상기 제 2 제어기가, 상기 제 2 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 자율 주행 차량의 메인 제어기 고장 시에도 고장 대응을 수행하여 자율 주행 시스템의 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 제어기의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치의 제어기 간의 신호 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
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 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 제어기의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 차량 시스템은 자율 주행 차량의 시스템을 포함할 수 있다. 국제자동차기술자협회(SAE)에 따르면, 자율 주행자동차는 운전자지원장치(ADAS, Advanced Driver Assistance System)부터 완벽한 자율 주행자동차(ADS, Automatic Driving System)는 0단계부터 5단계까지로 구분할 수 있으며, 운전자의 도움이 필요 없는 자율 주행자동차는 3단계 이상의 시스템으로 구분하고 있다. 3단계의 시스템에서는 비상 대응 사용자(FRU, Fallback-Ready User)가 비상 상황에서 대처해야 하며, 4단계 이상의 시스템에서는 자율 주행 차량에 고장 등의 비상 상황이 발생하더라도 스스로 대응(Fallback)할 수 있어야 함을 명시하고 있다. 여기서 자율 주행 차량의 대응이란 고장이 날 경우 스스로 최소위험상태(MRC, Minimum Risk Condition)로 변경하기 위한 제어(MRM, Minimum Risk Maneuver)를 수행하거나, TD 의미한다. 현재 2 단계의 자율 주행 시스템은 시스템 고장 상황이 발생하면 자율 주행 모드를 즉시 해제하고, 3 단계의 자율 주행 시스템은 시스템 고장 상황 발생 시 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: Transition Demand)을 출력한 후 위험 최소화 전략(MRM: Minimum Risk Manoeuvre) 모드로 전환하여 안전한 정차를 유도할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 차량 제어 장치(10), 조향 제어 장치(400), 제동 제어 장치(500), 및 엔진 제어 장치(600)를 포함할 수 있다. 이때, 조향 제어 장치(400), 제동 제어 장치(500), 및 엔진 제어 장치(600)는 차량 제어 장치(10)에 의해 제어되어 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치(10)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량 제어 장치(10)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
차량 제어 장치(10)는 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기(100), 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기(200), 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기(300)를 포함할 수 있다.
제 1 제어기(100)는 자율 주행 중 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 여부를 판단하여, 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 여부에 따라 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300) 대신에 차량의 자율 주행 기능을 수행할 수 있다.
제 1 제어기(100)는 차량의 안전 장치와 관련되며 도로 변화에 대한 차량의 선회 안정성 제어 및 조종성 제어로 주행 안정성을 유지시켜준다. 제 1 제어기(100)는 샤시(Chassis) 제어기일 수 있다. 이때, 샤시 제어기는 샤시의 구성요소인 원동기, 동력 전달 장치, 제동장치, 주행장치, 현가장치, 조향장치의 제어기를 의미하며, 본 발명에서는 자율주행을 수행하기 위해 협조제어가 필요한 제동장치 및 조향장치 제어기를 의미할 수 있다. 이때, 샤시란 자동차의 기본을 이루는 차대로, 차량의 차체(Body)를 탑재하지 않은 상태를 말하며, 원동기, 동력 전달 장치, 제동장치, 주행장치, 현가장치, 조향장치 등을 의미하여, 차량이 달리는데 필요한 최소한의 기계장치가 설치되어있기 때문에 샤시만으로도 주행이 가능하다.
즉 제 1 제어기(100)는 오버스티어/언더스티어의 경향에 대해 전후륜 댐퍼제어가 이루어지는 ECS(Electronic Control Suspension)나 토크 벡터링 제어(Torque Vectoring Control)가 이루어지는 ESC(Electronic Stability Control)를 통합하여 제어하는 방식이다.
제 1 제어기(100)는 조향 토크를 보조하는 전동식 파워 스티어링(Motor Driven Power Steering), 급커브길이나 장애물 출현 등의 갑작스런 상황에서 언더 스티어(understeer)와 오버 스티어(oversteer)의 발생을 제어하는 ESC(Electronic Stability Control), 급제동이나 빙판길 주행에서 제동거리를 단축시켜 주는 ABS(Anti-Lock Brake System), AEB(Autonomous Emergency Brake), 타이어 공기압 자동 감지시스템인 TPMS(tire pressure monitoring system), 운전자가 차를 몰다가 위험한 상황이나 격한 상황이 왔을 때 운전자가 차의 밸런스를 못 잡을 때 차의 주행 이탈을 방지해주기 위한 ESP(Electronic Stability Program), VDC(Vehicle Dynamic Control), 차의 헛바퀴를 방지하는 TCS(Traction Control System), 4륜 구동장치 등 다양한 형태의 차량 안전과 관련된 제어 장치를 포함할 수 있다.
제 2 제어기(200)는 메인(Main) 제어기로서, 자율 주행 기능의 판단 및 제어를 메인으로 수행하며, 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제 2 제어기(200) 는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 제어기(200) 는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2 제어기(200)는 차량에 탑재되는 ECU(Electronic Control Unit), EMS(engine management system), 자동변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit) 등을 포함할 수 있다.
제 2 제어기(200)는 위험 상황 발생 시, 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: Transition Demand) 및 위험 최소화 운행(MRM; Minimum Risk Maneuver)을 수행할 수 있다. 즉 제 2 제어기(200)는 위험 상황 발생 시, 운전자에게 운전을 위한 제어권의 이양(take-over)을 요청하기 위한 알람을 출력할 수 있고 미리 정한 시간 이내에 제어권 이양이 완료되지 않으면 차량의 MRM 동작을 수행할 수 있다. 즉 제 2 제어기(200)는 차량의 MRM 동작 시 차량을 미리 정한 속도로 감속하여 정차시킬 수 있다.
제 3 제어기(300)는 서브(Sub) 제어기로서, 전방 카메라 등을 포함할 수 있다.
제 3 제어기(300)는 제 2 제어기(200)의 고장 발생 시, 제 2 제어기(200) 대신에 자율 주행 기능을 수행하기 위한 리던던시(Redundancy)_기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 제어기(300)는 자율 주행 기능 2 레벨에 해당하는 자율 제어 기능을 수행할 수 있다.
제 3 제어기(300)는 자율 주행 중 제 2 제어기(200)의 고장을 모니터링하여 제 2 제어기(200)의 고장 발생 시 제 2 제어기(200)에서 제 3 제어기(300)로 제어 주체를 변경할 수 있고, 제어 주체의 변경됨을 제 1 제어기(100)로 전송할 수 있고, 제 1 제어기(100)로 제어 명령을 전송할 수 있다.
제 2 제어기(200)의 고장 발생 시 제 1 제어기(100)는 제어 주체가 제 2 제어기(200)에서 제 3 제어기(300)로 변경된 경우 제 3 제어기(300)로부터 고장 대응을 위한 제어 명령을 수신하고, 제어 주체가 제 2 제어기(200)에서 제 1 제어기(100)로 변경된 경우 제 1 제어기(100)가 자체적으로 TD, MRM 등의 고장 대응 전략 대응을 수행할 수 있다.
또한, 제 3 제어기(300)는 제 2 제어기(200)의 고장 발생 시, 제 2 제어기(200) 대신 TD, MRM과 같은 고장 대응을 수행하기 위한 제어 명령(예, 횡방향 제어 명령, 종방향 제어 명령)을 제 1 제어기(100)로 출력할 수 있다. 이에 제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200)의 제어 명령을 따르지 않고 대신에 제 3 제어기(300)의 제어 명령을 수행할 수 있다.
또한, 제 3 제어기(300)는 제 2 제어기(200)와 동등하거나 제 2 제어기(200)보다 더 높은 위험도 등급(예, ASIL 레벨)을 보장할 수 있다. 즉 ASIL (Automotive Safety Integrity Level)은 자동차 안전 무결성 수준을 나타낸다. ASIL A는 가장 낮은 등급을 나타내고 ASIL D는 가장 높은 수준의 자동차 위험을 나타낸다.
이처럼 제 3 제어기(300)는 제 2 제어기(200)와 동등한 수준 또는 그 보다 높은 수준의 위험도 등급을 보장함으로써 제 2 제어기(200)와 동등한 수준의 판단 및 제어 명령을 수행할 수 있으므로 제 2 제어기(200)의 고장 시 최대한 자율 주행을 유지할 수 있다. 이에 제 3 제어기(300)는 제 2 제어기(200)의 고장을 모니터링이 가능하다.
제 2 제어기(200)의 고장으로 인해 제 2 제어기(200)에서 제 3 제어기(300)로 제어 주체가 변경된 경우, 제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200)로부터 제어 명령을 수신하여 고장 대응 전략을 수행할 수 있다.
제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200)의 고장 시, 제 3 제어기(300)의 명령에 따라 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다. 또한, 제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)가 고장 시, 제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)의 명령 없이, 위험 최소화 운행을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
제 2 제어기(200)는 자신의 고장 상태를 판단하여 제 3 제어기(300)로 자신의 고장 상태 정보를 전송할 수 있다.
제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)는 자신의 고장 상태를 판단하여 제 1 제어기(100)로 고장 상태 정보를 전송할 수 있다.
이에 제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 상태를 판단할 수 있다.
또한 제 1 제어기(100)는 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)와의 유선 네트워크 통신(예, 캔 통신)을 기반으로 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)와의 통신 단절을 판단하여 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 상태를 판단할 수 있다.
또한 제 3 제어기(200)는 제 2 제어기(200)와의 캔 통신을 기반으로 제 2 제어기(200)와의 통신 단절을 판단하여 제 2 제어기(200)의 고장 상태를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면 제 1 제어기(100)는 통신부(110), 저장부(120), 인터페이스부(130), 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 차량 내 제어기들과 차량 내 네트워크 통신 기술을 기반으로 정보를 송수신할 수 있다. 일 예로서 차량 내 네트워크 통신 기술은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 통신부(110)는 제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)와 통신을 수행하여 각 제어기의 고장 상태 정보를 송수신할 수 있다.
저장부(120)는 프로세서(140)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 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.
인터페이스부(130)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 장치(10)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다. 여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
일 예로서, 인터페이스부(130)는 차량의 주행 상황을 표시할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(130)는 위험 최소화 운행 진입 전 제어권 이양을 위한 화면 또는 음성 출력을 할 수 있다.
인터페이스부(130)는 헤드업 디스플레이(HUD), 클러스터, AVN(Audio Video Navigation), HMI(Human Machine Interface), USM (User Select Menu)등으로 구현될 수 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 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. 본 발명에서 출력수단은 센서 고장 정보, 선두 차량 정보, 군집 대열 정보, 군집 속도, 목적지, 경유지, 경로 등 군집 주행 정보를 출력할 수 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.
프로세서(140)는 통신부(110), 저장부(120), 인터페이스부(130) 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(140)는 차량 제어 장치(10)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다. 프로세서(140)는 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(140)는 차량의 안전을 위한 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(140)는 자율 주행 중 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 여부를 판단하여, 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 여부에 따라 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300) 대신에 차량의 자율 주행 기능을 수행할 수 있다.
프로세서(140)는 제 2 제어기(200) 고장 시, 제 3 제어기(300)의 명령에 따라 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다.
또한 프로세서(140)는 제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)가 고장 시, 제 2 제어기(200) 및 제 3 제어기(300)의 명령 없이, 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다. 이때, 차량의 제어 명령은, 종방향 제어 명령, 횡방향 제어 명령, 감속 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 상태를 판단할 수 있다.
프로세서(140)는 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)와의 캔 통신을 기반으로 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)와의 통신 단절을 판단하여 제 2 제어기(200) 또는 제 3 제어기(300)의 고장 상태를 판단할 수 있다.
조향 제어 장치(400)는 차량의 조향각을 제어하도록 구성될 수 있으며, 스티어링 휠, 스티어링 휠과 연동된 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
제동 제어 장치(500)는 차량의 제동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 브레이크를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
엔진 제어 장치(600)는 차량의 엔진 구동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 차량의 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치의 제어기 간의 신호 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3에서는 제 1 제어기(100)의 예로서 샤시 제어기(101)를, 제 2 제어기(200)의 예로서 메인 제어기(201), 제 3 제어기(300)의 예로서 서브 제어기(301)를 개시한다.
샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)의 고장 상태를 모니터링한다.
또한, 샤시 제어기(101)는 시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: Transition Demand) 및 위험 최소화 운행(MRM)을 위해 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)로부터 차량의 종방향 제어 명령, 횡방향 제어 명령 등을 수신할 수 있다.
메인 제어기(201)는 자체적으로 자신의 고장 여부를 판단하여 샤시 제어기(101) 또는 서브 제어기(301)로 메인 제어기(201)의 고장 상태 정보를 전송할 수 있다. 또한, 서브 제어기(301)는 자체적으로 자신의 고장 여부를 판단하여 샤시 제어기(101)로 메인 제어기(201)의 고장 상태 정보를 전송할 수 있다. 이때, 서브 제어기(301)는 리던던시 기능을 가지며, 메인 제어기(201)의 고장 시 메인 제어기(201) 대신에 자율 주행 기능을 수행할 수 있다.
즉, 샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201)의 고장 시 메인 제어기(201) 대신에 서브 제어기(301)의 명령에 의해 고장 대응 전략(예, TD, MRM)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 샤시 제어기(101)는 차량이 -1m/s2으로 제동 후 정차하도록 제어할 수 있다.
서브 제어기(301)는 메인 제어기(201)와 동등하거나 더 높은 위험도 등급을 가질 수 있으며, 메인 제어기(201)의 고장 상태를 모니터링하여 메인 제어기(201)의 고장 여부를 판단하고 메인 제어기(201)의 고장 시 제어 주체를 메인 제어기(201)에서 서브 제어기(301)로 변경할 수 있고, 제어 주체 변경 정보를 샤시 제어기(101)로 전송할 수 있다.
또한 메인 제어기(201)와 서브 제어기(301)가 둘다 동시에 고장이 발생한 경우 샤시 제어기(101)가 고장 대응 전략을 수행할 수 있다. 예를 들어, 샤시 제어기(101)는 운전자에게 제어권 이양 알림을 출력하고 운전자가 제어권 이양을 받지 않으면 차량이 -4m/s2으로 제동 후 정차하도록 제어할 수 있다.
이에 서브 제어기(301)의 ASIL 레벨이 메인 제어기(201)의 ASIL 레벨보다 높거나 같아, 서브 제어기(301)가 메인 제어기(201)의 고장을 모니터링할 수 있어, 메인 제어기(201) 고장 시에도 빠르게 대처하여 자율 주행 차량의 안전성을 높일 수 있다.
또한 서브 제어기(301)는 메인 제어기(201)의 고장 시 메인 제어기(201)에서 서브 제어기(301)로 제어 주체를 변경하며, 제어 주체가 변경되었음을 샤시 제어기(101)에게 알림 하고, 샤시 제어기(101)로 고장 대응 전략을 수행하기 위한 제어 명령을 전송하여 고장 대응 전략을 수행하도록 할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 차량 제어 장치(10)가 도 4의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 4의 설명에서, 샤시 제어기(101), 메인 제어기(201), 외부 제어기(301)에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 프로세서에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 4를 참조하면 샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)의 고장을 판단한다(S101). 또한, 서브 제어기(301)는 메인 제어기(201) 의 고장을 판단할 수 있다.
샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)로부터 수신한 고장 상태 신호를 기반으로 그 고장을 판단하거나, 캔 통신을 통한 타임 아웃(TIMEOUT), 캔 신호 정상 여부를 판단하는 표준 규격인 CRC error, 일정 시간 이상 스턱(stuck)되면 고장으로 판단하기 위한 얼라이브 카운터(alive counter)등을 이용하여 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)의 고장을 판단할 수 있다. 또한, 서브 제어기(301)는 메인 제어기(201)로부터 수신한 고장 상태 신호를 기반으로 그 고장을 판단하거나, 캔 통신을 통한 타임 아웃(TIMEOUT), 캔 신호 정상 여부를 판단하는 표준 규격인 CRC error, 일정 시간 이상 스턱되면 고장으로 판단하기 위한 얼라이브 카운터등을 이용하여 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)의 고장을 판단할 수 있다.
샤시 제어기(101)는 과정 S101에서 고장 판단 결과 메인 제어기(201)의 고장인지를 판단하여(S102), 메인 제어기(201)의 고장이 발생하지 않은 경우 메인 제어기(201)로부터 위험 최소화 운행을 위한 제어 명령을 수신하여 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다(S103).
한편 메인 제어기(201)의 고장 발생 시, 샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)가 동시에 고장 발생한 것인지를 판단한다(S104).
이에 샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)가 동시에 고장 발생한 것으로 판단되면, 자율 주행 제어를 위한 제어 주체를 메인 제어기(201)에서 샤시 제어기(101)로 전환한다(S105).
이에 샤시 제어기(101)는 메인 제어기(201) 및 서브 제어기(301)와 무관하게 자체적으로 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다(S106).
한편, 상기 과정 S104에서 메인 제어기(201)만 고장이 발생한 경우, 서브 제어기(301)는 자율 주행 제어를 위한 제어 주체를 메인 제어기(201)에서 서브 제어기(301)로 전환한다(S107).
서브 제어기(301)는 샤시 제어기(101)로 제어 주체 변경 신호를 전송하여 제어 주체가 변경되었음을 알린다(S108).
이에 샤시 제어기(101)는 서브 제어기(301)로부터 제어 명령(예, 종방향 제어 명령, 횡방향 제어 명령, 감속 등)을 수신하여 위험 최소화 운행을 수행할 수 있다(S109).
이와 같이 본 발명은 서브 제어기(301) 또는 샤시 제어기(101)에서 메인 제어기(201)의 고장을 판단하고, 고장 대응 전략을 위한 제어 주체를 메인 제어기(201)에서 샤시 제어기(101) 또는 서브 제어기(301)로 변경하여 수행함으로써 자율 주행 기능의 안전성을 증대시킬 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, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들과 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 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. 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기;
    상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기; 및
    상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기를 포함하고,
    상기 제 3 제어기는,
    상기 제 2 제어기의 고장 여부를 판단하여, 상기 제 2 제어기 고장 시 상기 제 2 제어기에서 상기 제 3 제어기로 자율 주행 기능의 수행을 위한 제어 주체를 변경하고, 상기 제 1 제어기로 제어 주체 변경 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    상기 제 3 제어기로부터 상기 제어 주체 변경 정보 수신 후,
    상기 제 3 제어기로부터 수신한 차량의 제어 명령에 따라 고장 대응 전략을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3 제어기는 상기 제 2 제어기와 위험도 등급 이상인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 고장 대응 전략은,
    시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: transition demand), 위험 최소화 운행(MRM, minimum risk maneuver) 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    자율 주행 중 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부를 판단하여,
    상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부에 따라 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기 대신에 자율 주행 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기가 고장 시,
    상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기의 명령 없이,
    자체적으로 고장 대응 전략을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 제어 명령은,
    종방향 제어 명령, 횡방향 제어 명령 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 제어기는,
    자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기 또는 제 3 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3 제어기는,
    자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하고,
    상기 제 3 제어기는,
    상기 제 2 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기와의 유선 네트워크 통신을 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기와의 통신 단절을 판단하여 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하고,
    상기 제 3 제어기는,
    상기 제 2 제어기와의 유선 네트워크 통신을 기반으로 상기 제 2 제어기와의 통신 단절을 판단하여 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 제어기는 샤시 제어기이고,
    상기 제 2 제어기는 메인 제어기이고,
    상기 제 3 제어기는 서브 제어기인 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 제어기는 ECU(electronic control unit)를 포함하고,
    상기 제 3 제어기는 전방 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  14. 차량의 안전을 위한 제어를 수행하는 제 1 제어기, 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 메인으로 수행하는 제 2 제어기, 상기 차량의 자율 주행의 판단 및 제어를 서브로 수행하는 제 3 제어기를 포함하는 차량 제어 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 제 3 제어기가 상기 제 2 제어기의 고장 여부를 판단하는 단계;
    상기 제 2 제어기의 고장 시, 고장 대응 전략을 위한 제어 주체를 상기 제 2 제어기에서 상기 제 3 제어기로 변경하는 단계; 및
    상기 제 2 제어기에서 상기 제 3 제어기로 변경된 제어 주체 변경 정보를 상기 제 1 제어기로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제 1 제어기는 상기 제 3 제어기로부터 상기 제어 주체 변경 정보 수신 후, 상기 제 3 제어기로부터 수신한 차량의 제어 명령에 따라 고장 대응 전략을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제 3 제어기는 상기 제 2 제어기와 위험도 등급 이상인 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 고장 대응 전략은,
    시스템에서 운전자로의 제어권 이양을 요청하는 경고 알람(TD: transition demand), 위험 최소화 운행(MRM, minimum risk maneuver) 또는 이들의 어느 조합 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 제어기가 자율 주행 중 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부를 판단하는 단계;
    상기 제 1 제어기가 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 여부에 따라 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기 대신에 자율 주행 기능을 수행하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제 2 제어기 고장 시, 상기 제 1 제어기가 상기 제 3 제어기의 명령에 따라 상기 고장 대응 전략을 수행하는 단계; 및
    상기 제 2 제어기 및 상기 제 3 제어기가 고장 시, 상기 제 1 제어기가 자체적으로 상기 고장 대응 전략을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 고장 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제 2 제어기가 자신의 고장 상태를 판단하여 상기 제 1 제어기 또는 제 3 제어기로 고장 상태 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 제어기가, 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기 또는 상기 제 3 제어기의 고장 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 제 2 제어기가, 상기 제 2 제어기로부터 수신한 고장 상태 정보를 기반으로 상기 제 2 제어기의 고장 상태를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
KR1020220099319A 2022-08-09 2022-08-09 차량 제어 장치 및 그 방법 KR20240021346A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220099319A KR20240021346A (ko) 2022-08-09 2022-08-09 차량 제어 장치 및 그 방법
US18/104,641 US20240051578A1 (en) 2022-08-09 2023-02-01 Apparatus for controlling a vehicle and method thereof
CN202310202259.3A CN117585008A (zh) 2022-08-09 2023-03-02 用于控制车辆的设备及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220099319A KR20240021346A (ko) 2022-08-09 2022-08-09 차량 제어 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240021346A true KR20240021346A (ko) 2024-02-19

Family

ID=89846665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220099319A KR20240021346A (ko) 2022-08-09 2022-08-09 차량 제어 장치 및 그 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240051578A1 (ko)
KR (1) KR20240021346A (ko)
CN (1) CN117585008A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240051578A1 (en) 2024-02-15
CN117585008A (zh) 2024-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11492011B2 (en) Autonomous driving control device and method for autonomous driving control of vehicles
US11951963B2 (en) Apparatus for controlling autonomous vehicle brake
KR101708083B1 (ko) 자율적으로 구동하는 차량의 안전한 스티어링 시스템
US8855833B2 (en) Vehicle dynamic control platform between application and controlled object
JP6220232B2 (ja) 車両の制御装置
WO2019116870A1 (ja) 車両並びにその制御システム及び制御方法
KR20200017579A (ko) 차량의 주행 제어 장치 및 방법
JP2010534591A (ja) 車両用ブレーキ装置および車両用ブレーキ装置の作動方法
JP2022541715A (ja) 自律車両制御システム
JPWO2020016622A1 (ja) 運転支援車両の制御方法及び制御システム
CN110857066A (zh) 用于控制到车辆电子控制单元的电力的系统和方法
CN106945663B (zh) 转弯车辆防碰撞方法
JP2024505097A (ja) 車両コーナーモジュール用の制御システム及び操作方法
US20230065148A1 (en) Method for transferring control over vehicle in automotive electronic system, and apparatus
CN113859258A (zh) 用于控制自动驾驶的方法和装置
JP2015067234A (ja) 車両制御装置
KR20240021346A (ko) 차량 제어 장치 및 그 방법
JP6401541B2 (ja) 車両のフェールセーフ制御装置
KR20240020953A (ko) 차량 제어 장치 및 그 방법
WO2020184300A1 (ja) 車輪制御システムおよび車輪制御方法
US11535272B2 (en) Vehicle system for autonomous control in response to abnormality
JP7276122B2 (ja) 運転制御システム
CN115257914A (zh) 一种基于辅助驾驶系统的车辆控制方法
KR20240010770A (ko) 자율 주행 제어 장치 및 그 방법
KR20210002064A (ko) 자율주행 차량의 브레이크 제어 장치