KR102658910B1 - 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템 - Google Patents

자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102658910B1
KR102658910B1 KR1020210114475A KR20210114475A KR102658910B1 KR 102658910 B1 KR102658910 B1 KR 102658910B1 KR 1020210114475 A KR1020210114475 A KR 1020210114475A KR 20210114475 A KR20210114475 A KR 20210114475A KR 102658910 B1 KR102658910 B1 KR 102658910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
vehicle
input value
autonomous
input
Prior art date
Application number
KR1020210114475A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230033147A (ko
Inventor
이은찬
최지웅
권다인
김동현
박수조
Original Assignee
한양대학교 에리카산학협력단
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 한양대학교 에리카산학협력단 filed Critical 한양대학교 에리카산학협력단
Priority to KR1020210114475A priority Critical patent/KR102658910B1/ko
Publication of KR20230033147A publication Critical patent/KR20230033147A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102658910B1 publication Critical patent/KR102658910B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/04—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
    • G09B9/042—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles providing simulation in a real vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/50—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating other intentions or conditions, e.g. request for waiting or overtaking
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering 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
    • 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
    • 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
    • B60W60/0025—Planning or execution of driving tasks specially adapted for specific operations
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/16—Control of vehicles or other craft
    • 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
    • B60W2050/0062—Adapting control system settings
    • B60W2050/007—Switching between manual and automatic parameter input, and vice versa
    • 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

본 발명은 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템을 제공한다.
이에 본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템은 조향 및 가감속을 입력하는 입력부 및 상기 입력부의 입력값이 자율주행 시 산출된 입력값과 일치하는지 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템{Driving practice system using autonomous vehicle}
본 발명은 운전 연습 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템에 대한 것이다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
자율주행 차량은 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이다. 자율주행 차량은 레이더, LIDAR(light detection and ranging), GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자율적으로 주행한다. 이미 실용화되고 있는 자율주행 차량으로는 이스라엘 군에서 운용되는 미리 설정된 경로를 순찰하는 무인 차량과 국외 광산이나 건설 현장 등에서 운용되고 있는 덤프 트럭 등의 무인 운행 시스템 등이 있다.
이러한 자율주행 차량의 첫 번째 핵심기술은 자율주행 차량 시스템과 Actual System이다. 실험실 내의 시뮬레이션뿐만 아니라 실제로 자율주행 차량 시스템을 구축하는 기술이며 구동장치인 가속기, 감속기 및 조향장치 등을 무인화 운행에 맞도록 구현하고, 자율주행 차량에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어 그리고 하드웨어를 이용하여 제어를 가능하게 한다.
두 번째 핵심기술은 비전, 센서를 이용하여 시각정보를 입력받고 처리하는 것이다. 무인화 운행을 위한 자율 주행의 기본이 되는 것으로, 영상정보를 받아들이고 이 영상 중에서 필요한 정보를 추출해내는 기술이다. 이것은 CCD(charge-coupled device) 카메라 뿐만 아니라 초음파 센서 및 레인지 필더 등의 센서를 사용하여 거리와 주행에 필요한 정보를 융합하여 분석 및 처리를 통해 장애물 회피와 돌발상황에 대처할 수 있게 한다.
세 번째 핵심기술은 통합관제 시스템과 운행감시 고장진단체계 기술이다. 이 기술은 차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하고, 개별적 프로세서 및 센서에서 발생되는 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장을 진단하여 오퍼레이터에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있게 한다.
네 번째 핵심기술은 지능제어 및 지능운행 장치이다. 이 기술은 무인운행기법으로 실제 차량모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어명령을 생성하여 현재 자율주행 차량에 적용되고 있는 첫 번째 적용기술은 지능형 순향제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템이다. 지능형 순향제어는 레이더 가이드 기술에 기반을 두고 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지시켜주는 시스템이다. 운전자가 앞차와의 거리를 입력하면 자동차 전면에 부착된 장거리 레이더가 앞차의 위치를 탐지하여 일정속도를 유지하거나 감속, 가속하며 필요한 경우 완전히 정지하여 시야확보가 어려운 날씨에 유용하다.
다섯 번째 적용기술은 차선이탈방지 시스템이다. 이는 내부에 달린 카메라가 차선을 감지하여 의도하지 않은 이탈 상황을 운전자에게 알려주는 기술로 자율주행 차량에서는 도보와 중앙선을 구분하여 자동차가 차선을 따라 안전하게 주행할 수 있도록 해준다.
여섯 번째 적용기술은 주차보조 시스템이다. 이는 운전자가 어시스트 버튼을 탐색한 수 후진기어를 넣고 브레이크 페달을 밟으면 자동차가 조향장치 조절하여 후진 일렬주차를 도와주는 시스템이다. 차량 장착형 센서뿐만 아니라 인프라를 기반으로 출발지에서 주차공간까지 차량을 자동으로 유도하여 주차 시 불필요하게 소모되는 시간과 에너지를 절약해주어 소요비용과 환경오염을 최소화 해준다.
일곱 번째 적용기술은 자동주차 시스템이다. 이는 운전자가 주차장 앞에 차를 정지시킨 뒤 엔진을 끄고 내려서 리모콘 잠금 스위치를 2회 연속 누르면 자동차에 설치된 카메라가 차고의 반대편 벽에 미리 붙여놓은 반사경을 탐지해 적정한 접근 경로를 계산하여 스스로 주차를 하는 기술이다.
여덟 번째 적용 기술은 사각지대 정보 안내 시스템이다. 이는 자동차의 양측면에 장착된 센서가 사이드 미러로 보이지 않는 사각지대에 다른 차량이 있는지를 판단하여 운전자에게 경고를 해주는 것으로 복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인하여 차선을 변경하는 용도로 사용된다.
자율주행의 가장 큰 장점은 주행속도와 교통 관리 자료가 일치하기 때문에 조절장치를 더욱 고르게 하여 반복정지를 피해 연료 효율에 도움을 준다는 것과 노인, 아동, 장애인 등 운전을 할 수 없는 이들도 이용할 수 있다는 것이다. 이외에도 장시간 운전으로 인한 피로를 해결해주고, 교통사고의 위험을 크게 줄일 수 있는 것과 도로의 교통 흐름이 빨라지고 교통 혼잡을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
그런데 자율주행 차량을 이용하더라도 응급 상황이 발생되는 경우에는 차량의 수동 운전이 필요한 경우가 발생될 수 있다. 따라서 운전 교육은 자율주행이 대중화되더라도 필요할 것이다. 이 경우에 자율주행 차량을 이용하여 운전 교육을 수행하는 경우에는 비용이 저감되고 편리하게 운전 교육을 받을 수 있다. 그런데 아직 관련된 연구는 미비한 상태이다.
한국공개특허 제10-2021-0058097호(2021. 05. 24.), 발명의 명칭: 인공지능 기반의 무인 운전연수 서비스 제공 시스템{SYSTEM FOR PROVIDING UNMANNED DRIVING TRAINING SERVICE BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE}
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템은 조향 및 가감속을 입력하는 입력부 및 상기 입력부의 입력값이 자율주행 시 산출된 입력값과 일치하는지 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제어부는 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높일 수 있다.
또한, 상기 제어부는 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이가 설정값을 벗어나는 경우에 차량의 제어권 전체를 연습자로부터 회수할 수 있다.
또한, 상기 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템은 입력부 상에 또는 입력부와 이격되어 배치된 출력부를 더 포함하고, 상기 출력부는 수동 운전 가이드를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높이는 경우에는 조향핸들의 조향 압력을 높이거나 가감속 페달의 인가 압력을 높일 수 있다.
본 발명은 자율주행 차량에서 운전자의 운전 정확도에 비례하도록 자율주행의 비율과 사용자 제어의 비율을 결정하므로 안전하게 운전 교육을 수행할 수 있고 빠른 피드백을 통해 운전 학습의 효율을 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 4는 도 1에서의 제어부를 더욱 상세하 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이며, 도 3은 도 1에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이고, 도 4는 도 1에서의 제어부를 더욱 상세하 도시한 구성도이다.
도면을 참조하면, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템(1000)은 자율주행 차량(100)과 연습 환경을 제어하는 연습서버(200)를 포함하여 이루어진다.
우선, 본 실시예에서의 자율주행 차량(100)은 입력부(110), 감지부(120), 출력부(130), 제어부(140), 통신부(150) 및 구동부(160)로 이루어진다.
입력부(110)는 운전 연습을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 운전 연습을 위한 메뉴얼 모드인 경우 자율주행 차량(100)의 입력부(110)는 조향 입력 장치, 가속 입력 장치, 감속(브레이크) 입력 장치를 포함할 수 있다. 또한, 운전 학원이 아닌 별도의 장소로 이동하는 경우에 입력부(110)는 자율주행 차량의 목적지를 입력하는 역할을 하고 입력된 목적지에 따라 제어부(140)가 구동을 제어하거나 연습서버(200)로부터 정보를 수신 받아 경로를 연속적으로 설정하게 된다. 후술하는 제어부는 입력부(110)의 입력값이 통상의 자율주행 구동신호를 산출하는 경우의 입력값과 대비하여 연습자의 운전 정확도를 산출하게 된다.
한편, 감지부(120)는 레이더(121) 및 라이다(122)를 포함하고, 카메라(123)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 우선, 레이더(121)는 전파를 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이더(121)는 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
레이더(121)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(121)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(121)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 이때 레이더(121)는 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(122)는 레이저 광을 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다(122)는 광 송신부(미도시), 광 수신부(미도시) 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
라이다(122)는 TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다(122)는 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있는데, 구동식으로 구현되는 경우 라이다(122)는 모터에 의해 회전되며 자율주행 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(122)는 광 스티어링에 의해 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 자율주행 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다(122)는 레이저 광 매개로 TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 이때 라이다(122)는 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
한편, 카메라(123)는 영상을 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 이때 카메라(123)는 차량 외부의 목표물에 대하여 촬상할 수 있다. 카메라(123)는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라(123)는 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라(123)는 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보, 오브젝트와의 상대 속도 정보, 오브젝트의 모션 정보 등을 획득할 수 있다.
예를 들어, 카메라(123)는 획득된 영상에서 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 또한, 카메라(123)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
또한, 카메라(123)는 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보, 상대 속도 정보와 타인의 손짓이나 몸짓 등의 모션에 대한 기초 정보를 획득할 수 있다.
카메라(123)는 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라(123)는 차량 전방의 영상을 획득하기 위해 차량의 실내에서 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 나아가 카메라(123)는 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라(123)는 차량 후방의 영상을 획득하기 위해 차량의 실내에서 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 이때, 카메라(123)는 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라(123)가 차량 측방의 영상을 획득하기 위해서는 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는 카메라(123)는 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
한편, 레이더(121), 라이다(122) 및 카메라(123)가 감지한 오브젝트를 회피하도록 구동이 제어되거나 주행 라인을 따라 주행되도록 구동이 제어되지만 본 실시예에서는 연습자가 수동으로 주행 연습을 하게 되므로 이러한 수동 조작과 감지된 값에 의해 자율주행을 하는 경우의 입력값을 제어부가 대비한다는 것은 이미 설명한 바와 같다.
또한, 감지부(120)는 차량의 위치 정보를 활용해야 되므로 GPS(124)를 필수적으로 더 포함한다. 또한, GPS(124)는 자율주행 차량(100)의 위치 데이터를 생성하는데 일반적인 GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 자율주행 차량(100)의 위치 데이터를 생성할 수 있다.
이때, GPS(124)는 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 감지부(120)의 카메라(123) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 또한, GPS(124)는 GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
한편, 감지부(120)는 연습자가 조향 작동을 수행하지 않더라도 음성 등으로 주행에 개입할 여지가 있으므로 마이크(125)를 더 구비할 수 있다. 나아가 생체정보센서(126)은 연습자의 심박, 협압, 뇌파 등을 센싱하여 응급 상황을 판단하도록 한다. 이때, 생체정보센서(126)는 주기적으로 작동되어 연습자를 감지하고 이상 신호 감지 후 설정 시간 이상 신호가 유지되는 경우에는 통신부(150)가 연습서버(200)에 생체정보를 송신하여 응급 상황인지 판단하도록 한다.
한편, 생체정보센서(126)은 부가적으로 차량의 입출입 시 지문, 홍채 정보를 센싱하여 오류 탑승을 막는 기능도 별도로 수행할 수 있다. 이러한 생체정보센서(126)를 활용하여 자율주행 차량(100)은 연습자가 탑승하거나 하차한 것을 감지할 수 있다.
출력부(130)는 자율주행 차량(100)의 내부 또는 외부에 배치되어 주행 관련 상황을 표시하고 나아가 차량의 외부에 형상, 모양 및 색체 중 어느 하나가 디스플레이되도록 하여 차량의 연습자 및 주위의 타인에게 예측 가능성을 제공하도록 할 수 있다.
더욱 상세하게 본 실시예에 따른 출력부(130)는 가이드표시모듈(131), 제어권표시모듈(132), 주행정확도표시모듈(133)을 포함하여 이루어진다.
가이드표시모듈(131)은 연습자가 수동 운전을 정확하게 하도록 수동 운전 가이드를 출력한다. 이때 가이드표시모듈(131)은 조향핸들이나 브레이크 또는 엑셀레이터 상에 결합되도록 배치되어 즉각적인 운전 가이드를 받도록 하는 것이 바람직하다. 혹은 가이드표시모듈(131)은 전면 유리의 투명 디스플레이 등을 활용하여 운전을 가이드하는 것도 바람직하다.
제어권표시모듈(132) 현재 제어권이 누구에게 있는지와 수동 운전의 경우에 차량 제어의 비율을 표시한다. 제어권이 운전자에게 있는지 혹은 자율주행으로 수행되는 것을 표시하는 것은 안전과 관련되어 매우 중요하기 때문이며, 수동으로 연습하는 경우에도 차량 자체가 주행을 어느 정도 보조한다는 것을 실시간으로 연습자에게 알려줘야 되기 때문이다.
주행정확도표시모듈(132)는 제어부(140)가 연습자에 의해 입력부에 입력된 입력값이 자율주행 시 산출된 입력값과 일치하는지 여부를 판단하여 그 정확도를 표시한다.
한편, 제어부(140)는 구동제어모듈(141), 입출력제어모듈(142), 레벨판단모듈(143)을 포함하여 이루어진다. 우선 구동제어모듈(141)은 메인 ECU로 구성될 수 있는데 자율주행 차량(100)의 구동부(160)를 제어하게 된다. 이때, 구동제어모듈(141)은 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
또한 구동제어모듈(141)는 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다. 특히 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 구동제어모듈(141)는 감지부(120)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
그런데 본 실시예에서는 수동 운전을 연습하는 것이 주 목적이므로 구동제어모듈(141)은 상기한 연습자에 의해 입력부에 입력된 입력값이 자율주행 시 산출된 입력값과 일치하는지 여부를 판단하고 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높이게 된다. 따라서, 운전이 뛰어난 연습자의 경우에는 자율주행으로 운행되는 비율이 낮아지게 된다.
또한, 구동제어모듈(141)은 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높이는 경우에는 조향핸들의 조향 압력을 높이거나 가감속 페달의 인가 압력을 높인다. 자율주행의 비율이 높은 경우에 사용자의 무리한 조작을 방지하기 위함이다.
나아가, 구동제어모듈(141)은 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이가 설정값을 크게 벗어나는 경우에 차량의 제어권 전체를 연습자로부터 회수하는 것이 안전의 이유에서 바람직하다.
입출력제어모듈(142)는 전술한 출력부(130)를 제어하는데 수동 운전가이드, 제어권의 표시, 제어권이 누구에게 얼마나 있는지, 및 주행정확도를 표시하도록 제어한다.
레벨판단모듈(143)은 설정 기간 동안 운전자의 수동 조작과 자율주행인 경우의 구동 신호를 대비하여 운전자의 학습 레벨을 판단하고, 일정 수준의 레벨을 모두 마치면 교육 종료 신호를 발생시킬 수 있다.
통신부(150)는 자율주행 차량(100) 외부에 위치하는 연습서버(200)와 신호를 교환할 수 있다. 특히, 통신부(150)는 전방 차량에 응급 상황에 따른 제어권 전환 구동 데이터의 수신 및 경고 출력 신호 등을 수신한다.
이에 통신부(150)는 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또한, 통신부(150)는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 연습서버(200)는 차량을 호출하고, 사용자의 연습 내용, 레벨 및 비용과 관련된 사항은 모두 처리하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1000: 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템
100: 자율주행 차량
110: 입력부
120: 감지부
130: 출력부
140: 제어부
150: 통신부
160: 구동부
200: 서버

Claims (5)

  1. 조향 및 가감속을 입력하는 입력부; 및
    상기 입력부의 입력값이 자율주행 시 산출된 입력값과 일치하는지 여부를 판단하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는 입력부의 입력값과 자율주행이라면 산출되었을 바람직한 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높이되, 입력부의 입력값과 자율주행이라면 산출되었을 바람직한 입력값의 차이가 설정값을 벗어나는 경우에 차량의 제어권 전체를 연습자로부터 회수하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템은 입력부 상에 또는 입력부와 이격되어 배치된 출력부를 더 포함하고, 상기 출력부는 수동 운전 가이드를 출력하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 입력부의 입력값과 자율주행 시 산출된 입력값의 차이에 따라 차량이 자율주행으로 운행되는 비율을 높이는 경우에는 조향핸들의 조향 압력을 높이거나 가감속 페달의 인가 압력을 높이는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템.
KR1020210114475A 2021-08-30 2021-08-30 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템 KR102658910B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210114475A KR102658910B1 (ko) 2021-08-30 2021-08-30 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210114475A KR102658910B1 (ko) 2021-08-30 2021-08-30 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230033147A KR20230033147A (ko) 2023-03-08
KR102658910B1 true KR102658910B1 (ko) 2024-04-19

Family

ID=85508171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210114475A KR102658910B1 (ko) 2021-08-30 2021-08-30 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102658910B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021113043A (ja) * 2020-01-17 2021-08-05 株式会社デンソー 運転制御装置およびｈｍｉ制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102485352B1 (ko) * 2018-04-11 2023-01-05 현대자동차주식회사 차량 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 동작 가능 범위 자동 변경 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021113043A (ja) * 2020-01-17 2021-08-05 株式会社デンソー 運転制御装置およびｈｍｉ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230033147A (ko) 2023-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102658924B1 (ko) 자율주행 차량의 보복 운전 제어 시스템
KR20230114766A (ko) 자율주행 차량 시스템
KR102658910B1 (ko) 자율주행 차량을 이용한 운전 연습 시스템
KR102658908B1 (ko) 자율주행 차량의 위법 차량 신고 시스템
KR102658906B1 (ko) 자율주행 차량의 응급 제어 시스템
KR102568294B1 (ko) 자율주행 차량의 긴급 경로 생성 시스템
KR102658916B1 (ko) 자율주행 차량 안전 지원 및 확장 시스템
KR20240107204A (ko) 자율주행 차량의 원격 제어 시스템
KR20240103168A (ko) 미사용 자율주행 차량 활용 시스템
KR20240103165A (ko) 보행자 가이드 시스템
KR20240103166A (ko) 응급 상황 제어 시스템
KR20240103172A (ko) 자율주행 차량의 경고 시스템
KR20230033144A (ko) 자율주행 차량의 사각지대 경고 시스템
KR20230114779A (ko) 자율주행 차량의 차선 변경 시스템
KR20240107205A (ko) 자율주행 차량의 여행 정보 제공 시스템
KR20240103171A (ko) 자율주행 차량의 교통 통제 시스템
KR20230114772A (ko) 자율주행 차량의 정보 출력 시스템
KR20230114780A (ko) 응급 차량을 위한 자율주행 차량의 차선 변경 시스템
KR20230033148A (ko) 상호 소통에 기반한 자율주행 차량의 주차 및 출차 시스템
KR20240103169A (ko) 자율 주행 시스템
KR20230114773A (ko) 자율주행 차량의 정보 입력 시스템
KR20230033162A (ko) 자율주행 차량의 충돌 예측 시스템
KR20230126594A (ko) 음주 운전을 방지하는 자율주행 시스템
KR20230114776A (ko) 자율주행 차량의 군집 주행 시스템
KR20240103170A (ko) 자율주행 소통 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant