KR102508511B1 - 자율주행 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승자 정보 및 외부 요인을 고려하여 충돌 가능성을 줄이는 것이 가능한 자율주행 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자율주행 시스템은 탑승자의 상태 정보를 획득하는 탑승자 상태 인식부와, 탑승자의 상태 정보를 수신하여 추천 기능을 선별하는 기능 추천부와, 탑승자의 상태 정보를 고려하여 주행모드를 결정하는 주행모드 결정부 및 주행모드와 외부 요인 감지 정보를 종합적으로 고려하여, 차량의 주행경로를 결정하는 주행경로 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자율주행 시스템{SYSTEM FOR AUTOMATIC DRIVING}

본 발명은 자율주행 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승자 정보 및 외부 요인을 고려하여 충돌 가능성을 줄이는 것이 가능한 자율주행 시스템에 관한 것이다.

미국자동차공학회(SAE)에서는 자동차의 자율주행기술을 기술 수준에 따라 5단계로 나누고 있다.

그 분류에 따르면, 현재 출시 차량은 자동차가 스스로 장애물을 감지하여 일정 구간 내에서 자율주행이 가능한 단계인 레벨 3 또는 운전자가 목적지만 설정하면 자동차가 알아서 이동구간을 분석/모니터링하여 주도적으로 드라이빙하는 레벨 4에 해당한다.

종래 기술은 운전자의 상태를 파악하여 운전자 자극 레벨을 결정하거나(일본 공개특허공보 2015-185245호), 운전자의 감정 인식 결과를 이용하여 음원을 출력하는 서비스(대한민국 공개특허공보 10-2014-0166785호)를 제공하고 있는데, 이는 운전자의 상태에만 초점이 맞추어져 있을 뿐, 차량 내 복수의 탑승자의 상이한 상태에 따른 차량 기능 제공이 어려운 한계점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 운전자뿐 아니라 동승자의 상태 정보를 인식하여 차량 기능을 선별 및 추천하는 서비스를 제공하고, 주행모드 및 주행경로를 결정하여 탑승자 만족도 및 주행 안정성을 증대시키는 자율주행 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 자율주행 시스템은 탑승자의 상태 정보를 획득하는 탑승자 상태 인식부와, 탑승자의 상태 정보를 수신하여 추천 기능을 선별하는 기능 추천부와, 탑승자의 상태 정보를 고려하여 주행모드를 결정하는 주행모드 결정부 및 주행모드와 외부 요인 감지 정보를 종합적으로 고려하여, 차량의 주행경로를 결정하는 주행경로 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 자율주행 시스템에 따르면, 운전자뿐 아니라 동승자의 상태 정보를 이용하여 차량 기능을 선별하여 추천함으로써, 차량 내 탑승자의 만족도를 증대시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차량 내 탑승자의 정보를 이용하여 주행모드와 주행경로를 결정함으로써, 자율주행 차량의 주행 안정성 및 충돌 회피에 대한 신뢰성을 증대시키는 것이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도2d는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 시스템을 이용한 주행 예시도를 나타내는 도면이다.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 시스템은 탑승자의 상태 정보를 획득하는 탑승자 상태 인식부(100)와, 차량 기능을 추천하고, 주행모드 및 주행경로를 결정하는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

제어부(300)는 구체적으로, 탑승자의 상태 정보를 수신하여 제공 가능한 기능 중 추천 기능을 선별하는 기능 추천부(310)와, 탑승자의 상태 정보를 고려하여 주행모드를 결정하는 주행모드 결정부(320) 및 주행모드와 외부 요인 감지 정보를 종합적으로 고려하여, 차량의 주행경로를 결정하는 주행경로 결정부(330)를 포함한다.

탑승자 상태 인식부(100)는 운전자 상태 인식부(110) 및 동승자 상태 인식부(120)를 포함하고, 영상 획득부, 음성 획득부, 디바이스 연동부 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 운전자와 동승자의 상태 정보를 획득한다.

탑승자 상태 인식부(100)는 영상 획득부를 통해 획득된 영상 정보를 분석하여, 탑승자의 체형 정보, 졸음 여부 등을 인식한다.

기능 추천부(310)는 영상 정보 분석 결과, 예컨대 탑승자가 땀을 닦는 경우 공조기의 온도 설정을 낮추는 추천 기능을 선별하고, 탑승자가 운전자이며 졸음이 의심되는 경우 환기를 하도록 하는 추천 기능 또는 휴식을 권하는 메시지 표출 기능을 선별한다.

졸음이 의심되는 탑승자가 운전자가 아니며, 잠을 깨려고 하는 액션(목을 스스로 마사지하거나, 목을 돌리거나, 눈을 부비는 등의 액션)을 하는 경우에는 환기 추천 기능을 제공하고, 동승자가 이러한 액션 없이 의도적으로 잠을 자려고 하는 경우에는 시트 리클라이닝, 차내 오디오 음량 감소 등의 추천 기능을 제공한다.

또한 기능 추천부(310)는 동승자가 어린 아이인 경우, 해당 좌석의 윈도우 및 차문에 대해 lock 설정을 추천 기능으로 제공한다.

기능 추천부(310)는 음성 획득부를 통해 획득된 음성 정보를 분석하여, 탑승자의 성별, 나이를 판별하거나, 발화 정보를 분석한다.

기능 추천부(310)는 음성 정보 분석 결과, 예컨대 탑승자가 고령의 노인인 경우, 시트의 온열 기능을 추천 기능으로 선별하고, "덥다, 춥다" 등의 발화 정보 분석 결과에 따라 차내 공조기에 대한 설정 변경을 추천 기능으로 선별한다.

디바이스 연동부는 탑승자가 착용한 웨어러블 디바이스 또는 탑승자가 소지한 스마트폰과 연동하여, 탑승자의 고유 정보(ID 정보), 맥박, 수면 정보, 스케줄 정보 등을 획득한다.

기능 추천부(310)는 운전자의 웨어러블 디바이스를 통해, 전날 충분한 수면이 이루어지지 않은 것으로 확인된 경우, 졸음 운전을 예상하여 이를 방지하기 위한 환기 설정, 오디오 설정 등의 기능을 추천 기능으로 선별한다.

주행모드 결정부(320)는 탑승자의 스케줄 정보(예: 회의 일정 및 장소)와 현재 위치 정보를 고려하여, 주행모드를 제1 주행모드(편안한 주행모드, 가속 및 차선 변경을 최소한으로 하는 주행모드) 또는 제2 주행모드(최단 시간 주행모드, 가속 및 차선 변경이 빈번하더라도, 목적지까지 최단 시간으로 주행하도록 하는 모드)를 결정한다.

주행모드 결정부(320)는 동승자가 고령의 노인이거나 어린 아이인 경우, 주행 안정성 및 동승자의 안정감을 위해 제1 주행모드를 설정하고, 동승자가 20대인 경우 또는 스케줄 정보에 고려하여 빠른 이동이 필요할 경우 제2 주행모드를 설정한다.

제어부(300)는 기능 추천부(310)를 통해 선별된 추천 기능과 관련하여, 탑승자 간에 상이한 추천 기능이 상호 간섭 없이 제공되도록 제어한다.

예컨대, 운전자는 반팔 셔츠를 입고 있음에도 불구하고 땀을 흘리고 있어서 에어컨이 틀어져야 하는 경우이고, 동승자는 마스크를 착용한 어린 아이인 것으로 인식한 경우를 가정하면, 에어컨은 운전석에 한해서 시원한 바람이 나오도록 그 방향과 세기가 자동 제어되며, 동승자의 시트에는 히팅 기능이 활성화되도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 기능 추천부(310)는 클러스터에 위젯 형식으로 추천 기능을 디스플레이하여 운전자에게 기능 제어권을 제공한다.

운전자는 제스쳐 인식, 음성 인식 등을 통해 기능 제어권을 이용하여, 추천 기능에 대한 온/오프를 선택할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 주행모드 결정부(320)를 통해 결정된 주행모드의 정보는 통신부(400)를 통해 주변 차량과 상호 교환된다.

주행경로 결정부(330)는 자차의 주행모드 정보, 주변 차량의 주행모드 정보 및 외부 요인 감지 정보를 고려하여, 이벤트 발생에 따른 주행경로를 결정하며, 외부 요인 감지부(200)는 주변 소음 정보, 풍속 정보, 노면 정보, 교통 정보 등을 획득하여 제공한다.

이하, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 시스템을 이용한 주행 실시예에 대하여 설명한다.

도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 주행 예시를 설명하기 위한 현재 상황을 도시한다.

1, 2, 3차로가 주행차로인 도로에서, 1차로는 버스 전용차로이고, 2차로는 전방에 차량이 밀려 혼잡한 상황이며, 3차로는 전방에 교통 흐름이 원활한 상태임을 가정한다.

제1차량(A)는 전술한 탑승자 상태 인식 결과 및 주행모드 결정 결과에 따라, 제1 주행모드(편안한 주행모드, 가속 및 차선 변경을 최소한으로 하는 주행모드)로 주행 중이며, 이에 뒤따르는 제2 차량(B)는 탑승자 상태 정보 및 주행모드 결정에 따라, 제2 주행모드(최단 시간 주행모드, 가속 및 차선 변경이 잦더라도 최단 시간으로 주행하도록 하는 모드)로 주행 중임을 가정한다.

도 2b를 참조하면, 제1 차량(A)은 제1 주행모드에 따라, 차선 변경이 최소화되어야 하므로, 선행 차량(C)와 안전 거리를 유지하며 감속하여, 2차로를 주행 차로로 유지한다.

반면, 제2 차량(B)은 제2 주행모드에 따라, 차선 변경이 발생되더라도 보다 빠른 시간 내에 목적지에 도착하여야 하므로, 주행 차로를 3차로로 변경하여 주행하게 된다.

도 2c를 참조하면, 선행 차량(C)이 급정거한 상황임을 추가로 가정한다.

제1 차량(A)은 제1 주행모드에 따라 주행하고 있으나, 급정거한 선행 차량(C)과의 거리 정보에 따라, 제1 차량(A) 또한 급정거를 해야 하는 경우가 발생되고, 3차로로 주행 차로를 변경함이 탑승자에게 불안감을 적게 줄 것으로 판단되면, 3차로로 주행 차로를 변경한다.

다만, 급정거한 선행 차량(C)과의 거리가 충분히 떨어져 있어, 제1 차량(A)이 급정거하지 않아도 되는 경우에는, 도 2c에 도시한 바와 달리 주행 차로를 변경하지 않고, 서서히 감속하며 2차로의 주행 차로를 유지한다.

제1 차량(A)이 주행 차로를 3차로로 변경한 경우, 제2 차량(B)은 원래 자신의 주행모드(제2 주행모드)에 따르는 경우에도 3차로로 주행 차로를 변경하는 것이나, 제1 차량(A)의 주행 차로 변경을 인식하여, 속도를 감속하며 제1 차량과의 충돌 가능성이 없도록 3차로로 주행 차로를 변경한다.

도 2d는 전술한 바와 달리, 제1 차량(A)이 제2 주행모드로, 제2 차량(B)이 제1 주행모드로 주행 중인 경우를 설명한다.

이 때, 1, 2, 3차로가 주행차로인 도로에서, 1차로는 버스 전용차로이고, 2차로는 전방에 차량이 밀려 혼잡한 상황이며, 3차로는 전방에 교통 흐름이 원활한 상태임을 가정함은 동일하다.

제1 차량(A)은 제2 주행모드에 따라 3차로로 주행 차로를 변경하고, 제2 차량(B)은 제1차량(A)으로부터 수신한 주행모드 정보를 고려하여 제1 차량의 차로 변경을 인식한다.

제3의 차량이 제2 차량의 전방에서 끼어들지 않는 경우, 제2 차량(B)은 선행 차량(C)을 기준으로 하여 제동 목표 거리가 늘어나게 되는 바, 제1 차량(A)이 존재하는 경우보다 비교적 서서히 감속하도록 함으로써, 제1 주행모드의 목적에 보다 부합하는 주행이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 주행경로 결정부(330)는 외부 요인 감지부(200)로부터 수신한 소음 정보, 풍속 정보, 노면 정보를 고려하여 주행경로를 결정한다.

예컨대, 주행 차량이 제1 주행모드로 주행 중인 경우이고, 주행 환경에 따른 소음 정보와 풍속 정보에 따르면 주변에 대형 덤프 트럭이 주행하고 있는 경우를 인식함을 가정한다.

제1 주행모드는 가속이나 차선 변경을 최소화하며 동승자에게 주행 안정감을 제공하기 위한 모드이나, 주행 차량은 현재 주행 차로를 변경하더라도, 대형 덤프 트럭과는 가능한 이격된 주행 차로로 변경하도록 한다.

또한, 예컨대 풍속 정보에 따라 주행 차량의 흔들림이 예상되는 경우, 주행 속도를 보다 감속시켜, 기설정된 기준의 흔들림 이하가 되도록 제어함으로써, 제1 주행모드의 목적에 부합하는 주행이 되도록 한다.

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 탑승자 상태 인식부 110: 운전자 상태 인식부
120: 동승자 상태 인식부 200: 외부 요인 감지부
300: 제어부 310: 기능 추천부
320: 주행모드 결정부 330: 주행경로 결정부
400: 통신부 C: 선행 차량
A: 제1 차량 B: 제2 차량

Claims (7)

1. 탑승자의 상태 정보를 획득하는 탑승자 상태 인식부;
   상기 탑승자의 상태 정보를 수신하여, 제공 가능한 기능 중 추천 기능을 선별하는 기능 추천부;
   상기 탑승자의 상태 정보를 고려하여 주행모드를 결정하는 주행모드 결정부; 및
   상기 주행모드와 외부 요인 감지 정보를 종합적으로 고려하여, 차량의 주행경로를 결정하는 주행경로 결정부를 포함하고,
   상기 주행모드 결정부는 상기 탑승자의 상태 정보를 고려하여, 기설정된 자율주행모드 중 상기 상태 정보에 부합하는 주행모드를 결정하고, 상기 주행모드에 관한 정보는 통신부를 통해 주변 차량과 상호 교환되고,
   상기 주행경로 결정부는 자차의 주행모드 정보, 주변 차량의 주행모드 정보 및 외부 요인 감지 정보를 고려하여, 이벤트 발생에 따른 주행경로를 결정하는 것
   인 자율주행 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 탑승자 상태 인식부는 영상 획득부, 음성 획득부, 디바이스 연동부 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 운전자와 동승자의 상태 정보를 획득하는 것
   인 자율주행 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 기능 추천부는 상기 운전자 및 동승자의 상태 정보에 따라, 각각의 탑승자에게 제공할 추천 기능을 선별하고, 상기 추천 기능의 상호 간섭이 없도록 제어하는 것
   인 자율주행 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 기능 추천부는 클러스터에 위젯 형식으로 상기 추천 기능을 디스플레이하여 기능 제어권을 제공하는 것
   인 자율주행 시스템.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 주행경로 결정부는 외부 요인 감지부를 통해 획득한 주변 소음 정보, 풍속 정보, 노면 정보, 교통 정보 중 적어도 어느 하나를 고려하여 상기 주행경로를 결정하는 것
   인 자율주행 시스템.

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