KR102673300B1 - 차량의 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량의 주행 제어 장치는 타차량의 자율주행 데이터를 수신하는 통신부와, 주변환경 정보 및 자차량의 수동주행 데이터를 획득하는 센서 및 상기 주변환경 정보를 기초로 상기 자차량의 자율주행 데이터를 획득하고, 상기 자차량의 자율주행 데이터, 상기 타차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 기반으로 자율주행 전환여부를 결정하는 제어부를 포함하여, 운전자의 주행 상태를 판단하여, 운전자 개입에 따른 차량 주행을 유지하거나 자율주행 모드로 전환되도록 하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량의 주행 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 운전자가 차량을 조작하지 않아도 스스로 주행하는 차량 즉, 자율주행 차량이 개발되고 있으며, 자율주행 차량은 0단계부터 5단계의 자율주행 수준을 갖는 차량으로 분류될 수 있다. 일반적으로 3단계 또는 4단계의 자율주행 수준을 갖는 자율주행 차량은 교통신호와 도로 흐름까지 인식하게 되어 운전자의 개입을 줄일 수 있지만, 운전자의 개입을 모두 제외할 수 있는 수준은 아니어서 일부 기능에 대해서는 운전자의 개입을 허여하고 있다.
한편, 자율주행 차량은 운전자의 개입을 허여하는 경우, 차량의 주행 안정성을 확보하기 위하여 운전자의 주행 상태를 판단하고, 주행 상태에 따라 운전자의 개입을 유지할지 여부를 결정해야 한다. 따라서, 운전자의 개입에 따른 주행 상태를 면밀하게 판단하는 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명의 일 목적은 자율주행 차량에 있어서, 운전자 개입 시 운전자의 주행 상태를 면밀하게 판단하여 자율주행 전환 여부를 결정하는 차량의 주행 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
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 일 실시예에 따른 차량의 자율 주행 제어 장치는 타차량의 자율주행 데이터를 수신하는 통신부와, 주변환경 정보 및 자차량의 수동주행 데이터를 획득하는 센서 및 상기 주변환경 정보를 기초로 상기 자차량의 자율주행 데이터를 획득하고, 상기 자차량의 자율주행 데이터, 상기 타차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 기반으로 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
상기 타차량의 자율주행 데이터는 상기 자차량의 주변차량으로부터 획득되는 주변차량의 자율주행 데이터 및 서버로부터 획득되는 서버 데이터를 포함한다.
상기 서버 데이터는 상기 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터를 포함한다.
상기 제어부는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 타차량의 자율주행 데이터, 또는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 자차량의 자율주행 데이터를 비교하여 오차값을 산출하여 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정한다.
상기 제어부는 상기 자차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제1 오차값을 산출한다.
상기 제어부는 상기 주변차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제2 오차값을 산출한다.
상기 제어부는 상기 서버 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제3 오차값을 산출한다.
상기 제어부는 상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 경우, 상기 수동주행 상태를 유지하도록 제어한다.
상기 제어부는 상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자차량의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력하도록 제어한다.
상기 제어부는 상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자율주행으로 전환하도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행 제어 방법은 센서로부터 주변환경 정보 및 자차량의 수동주행 데이터를 획득하는 단계와, 타차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계와, 상기 주변환경 정보를 기초로 상기 자차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계 및 상기 자차량의 자율주행 데이터, 상기 타차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 기반으로 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 타차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계는 상기 자차량의 주변차량으로부터 상기 주변차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계 및 서버로부터 서버 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 서버 데이터는 상기 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터를 포함한다.
상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 단계는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 타차량의 자율주행 데이터, 또는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 자차량의 자율주행 데이터를 비교하여 오차값을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 오차값을 산출하는 단계는 상기 자차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제1 오차값을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 오차값을 산출하는 단계는 주변차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제2 오차값을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 오차값을 산출하는 단계는 서버 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제3 오차값을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 경우, 상기 자차량의 수동주행 상태를 유지하도록 제어한다.
상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 운전자의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자율주행으로 전환하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행 제어 장치 및 방법은 운전자의 주행 상태를 판단하여, 운전자 개입에 따른 차량 주행을 유지하거나 자율주행 모드로 전환되도록 하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2V 통신을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 통신을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 장치(100)는 통신부(110), 구동부(120), 센서(130), 출력부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 주변차량 및 서버와 통신할 수 있다. 일 예로, 통신부(110)는 주변차량과 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신할 수 있으며, 서버와 V2X(Vehicle to Everything) 통신할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 V2V 통신 또는 V2X 통신을 통해 주변차량 및 서버로부터 타차량의 자율주행 데이터를 수신할 수 있다. 여기서, 타차량 자율주행 데이터는 자차량의 주변에서 자율주행 중인 주변차량으로부터 획득되는 주변차량의 자율주행 데이터 및 서버로부터 획득되는 서버 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 서버 데이터는 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터의 평균값을 포함할 수 있다.
구동부(120)는 운전자 조작 또는 제어부의 제어에 따라 차량의 각종 장치를 동작시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면 구동부(120)는 조향 구동부, 브레이크 구동부를 포함할 수 있다. 조향 구동부는 차량 내의 조향 장치를 동작시켜 주행 방향을 제어할 수 있는데, 예를들면 운전자가 스티어링 휠에 가하는 조향 토크를 기반으로 조향력과 조향각을 발생시켜 주행 방향을 제어할 수 있으며, 운전자에 의해 스티어링 휠에 가해지는 조향 토크가 감지되지 않는 상황에서도 제어부가 제공하는 제어신호를 기초로 적절한 조향력을 발생시켜 주행 방향을 제어할 수 있다. 브레이크 구동부는 차량 내의 브레이크를 동작시켜 차속을 감소시킬 수 있는데, 예를들면 차량의 좌측 바퀴 및 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여 차량의 진행 방향을 좌측, 우측으로 조정할 수 있다.
센서(130)는 차량의 주변환경 정보 및 차량의 수동주행 데이터를 획득할 수 있다. 일 예로, 센서(130)는 차량의 주변환경을 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있으며, 이들을 이용하여 차량의 주변환경 정보를 획득할 수 있다. 또한, 센서(130)는 스티어링 센서 및 속도 센서 등을 포함할 수 있으며, 이들을 이용하여 운전자의 조작으로 구동부(120)에서 발생된 조향각, 조향력, 속도 등을 감지함으로써, 차량의 수동주행 데이터를 획득할 수 있다. 즉, 차량의 수동주행 데이터는 센서(130)가 감지한 조향각, 조향력 및 속도 등을 포함할 수 있다.
출력부(140)는 제어부(150)에서 처리된 정보를 시각적 또는 청각적으로 출력할 수 있다. 이를 위하여 출력부(140)는 표시 장치나 사운드 출력 장치 등으로 구현 가능하다. 본 발명의 실시예에 따르면, 표시 장치는 클러스터, 대시보드, 센터페시아 및 콘솔박스등에 구비될 수 있으며, 내비게이션의 표시부, HUD, 클러스터 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시 장치는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 패널, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel) 등을 채용한 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 액정 디스플레이는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT-LCD, Thin Film Transistor-LCD)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 각종 명령을 연산 또는 실행할 수 있는 반도체 칩 등이 내장된 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 처리 장치에 의해 구현될 수 있다.
제어부(150)는 센서(130)를 통해 획득한 차량의 수동주행 데이터를 자차량의 자율주행 데이터, 타차량의 자율주행 데이터와 비교하여 수동주행 상태를 유지할지, 자율주행으로 전환할지 여부를 판단할 수 있다. 아울러, 판단 결과를 출력부(140)를 통해 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 자율주행으로 전환할 정도가 아닌 것으로 판단한 경우, 운전자에게 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고하도록 제어할 수 있다.
이를 위하여, 제어부(150)는 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 적외선 센서, 레이더 및 라이다 중 적어도 어느 하나에 의해 획득된 주변환경 정보를 기반으로, 차량의 가속, 감속, 방향 전환 등을 위한 구동부(120)의 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 차량의 자율주행 데이터로 획득할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(150)는 운전자의 조작으로 구동부(120)가 동작되고 있는 경우에도, 자율주행 모드로 전환되는 경우를 대비하여 구동부(120)의 제어신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 운전자의 수동 주행모드에서 자율주행 모드로 전환되는 경우 실시간으로 전환될 수 있도록 운전자 조작으로 차량이 주행되더라도 구동부(120)의 제어신호를 생성할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 차량이 수동주행 상태인 경우에도 자율주행 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 타차량의 자율주행 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 타차량의 자율주행 데이터는 자차량의 주변에서 자율 주행중인 주변차량으로부터 획득된 주변차량의 자율주행 데이터 및 서버로부터 획득된 서버 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 서버 데이터는 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터의 평균값을 포함할 수 있다.
제어부(150)는 상술한 바와 같이 획득된 차량의 자율주행 데이터, 타차량의 자율주행 데이터, 차량의 수동주행 데이터를 비교하여 오차값을 산출할 수 있다. 이하에서는 각 데이터들을 비교하여 오차값을 산출하는 방식에 대해 상세히 설명한다.
일 실시예에 따르면 제어부(150)는 차량의 수동주행 데이터 및 차량의 자율주행 데이터를 비교하고, 제1 오차값을 산출할 수 있다. 여기서 제1 오차값은 구동부 별로 서로 상이한 값으로 산출될 수 있으며, 수동주행 시 구동부 동작에 대한 센싱값과 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 산출될 수 있다. 일 예로, 제1 오차값은 조향 구동부의 오차값 또는 제동 구동부의 오차값 중 적어도 어느 하나 이상의 오차값을 의미할 수 있다.
표 1을 참조하면, 제어부(150)는 조향 구동부의 수동주행 데이터 및 자율주행 데이터의 오차값을 0.9로 산출할 수 있고, 제동 구동부의 수동주행 데이터 및 자율주행 데이터의 오차값을 0.5로 산출할 수 있다. 제어부(150)는 허용가능 편차를 기준치로 설정할 수 있으며, 기준치를 오차값과 비교하여 조향 구동부 및 제동 구동부의 오차값이 기준치를 초과하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
구분 센싱값
자차량 수동주행 자차량 자율주행 기준치(허용가능 편차)
조향
구동부		 스티어링 Left 3 Left 3.9 Left ±1
Right - Right - Right
제동
구동부		 브레이크 페달 감속 5 감속 5.5 감속 ±2
가속 disable 가속 disalbe 허용불가
제어부(150)는 차량의 수동주행 데이터 및 주변차량의 자율주행 데이터를 비교하고, 제2 오차값을 산출할 수 있다. 여기서, 주변차량의 자율주행 데이터는 자차량의 주변을 자율 주행중인 적어도 2대 이상의 차량으로부터 수신한 자율주행 데이터의 평균값을 의미할 수 있다. 제2 오차값은 수동주행 시 구동부 동작에 대한 센싱값과 주변차량의 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 산출될 수 있다. 일 예로, 제2 오차값은 조향 구동부의 오차값 또는 제동 구동부의 오차값 중 적어도 어느 하나 이상의 오차값을 의미할 수 있다.
표 2를 참조하면, 제어부(150)는 조향 구동부의 수동주행 데이터 및 주변차량의 자율주행 데이터의 오차값을 1.1로 산출할 수 있고, 제동 구동부의 수동주행 데이터 및 주변차량의 자율주행 데이터의 오차값을 2.5로 산출할 수 있다. 제어부(150)는 기준치(허용가능 편차)를 오차값과 비교하여 조향 구동부 및 제동 구동부의 오차값이 기준치를 초과한 것으로 판단할 수 있다.
구분 센싱값
자차량 수동주행 주변차량 자율주행 기준치(허용가능 편차)
조향
구동부		 스티어링 Left 3 Left 4.1 Left ±1
Right - Right - Right
제동
구동부		 브레이크 페달 감속 5 감속 7.5 감속 ±2
가속 disable 가속 disalbe 허용불가
제어부(150)는 차량의 수동주행 데이터 및 서버 데이터를 비교하고, 제3 오차값을 산출할 수 있다. 여기서, 서버 데이터는 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터의 평균값을 의미할 수 있다. 제3 오차값은 수동주행 시 구동부의 센싱값과 서버로부터 수신한 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 산출될 수 있다. 일 예로, 제3 오차값은 조향 구동부의 오차값 또는 제동 구동부의 오차값 중 적어도 어느 하나 이상의 오차값을 의미할 수 있다.
표 3을 참조하면, 제어부(150)는 조향 구동부의 수동주행 데이터 및 서버 데이터의 오차값을 1.15로 산출할 수 있고, 제동 구동부의 수동주행 데이터 및 서버 데이터의 오차값을 1로 산출할 수 있다. 제어부(150)는 기준치(허용가능 편차)를 오차값과 비교하여 조향 구동부의 오차값은 기준치를 초과한 것으로 판단할 수 있고, 제동 구동부의 오차값은 기준치를 초과하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
구분 센싱값
자차량 수동주행 주변차량 자율주행 기준치(허용가능 편차)
조향
구동부		 스티어링 Left 3 Left 4.15 Left ±1
Right - Right - Right
제동
구동부		 브레이크 페달 감속 5 감속 6 감속 ±2
가속 disable 가속 disalbe 허용불가
제어부(150)는 산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 것으로 판단하는 경우, 운전자의 주행 즉, 수동주행 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 적어도 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 운전자의 주행 상태가 비정상 상태임을 출력하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(150)는 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 차량의 조향이 정상 상태로 제어되지 않는 것으로 판단할 수 있고, 정상 상태로 제어될 수 있도록 비정상 제어상태를 안내하는 알림 또는 경고를 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(150)는 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 차량 주행 속도가 정상적인 속도로 제어되지 않는 것으로 판단할 수 있고, 정상 상태로 제어될 수 있도록 비정상 제어상태를 안내하는 알림 또는 경고를 출력할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 자율주행으로 강제 전환됨을 안내하는 알림 또는 경고로 출력하고, 자율주행으로 강제 전환하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(150)는 비정상 제어상태를 안내하는 알림 또는 경고가 출력된 후, 알림 또는 경고에 대응하여 운전자의 수동주행 상태가 변화되었는지 확인하기 위해 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값을 재산출 할 수 있다. 그리고, 제어부(150)는 재산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치 미만인 것으로 판단하면, 비정상 제어상태의 알림 또는 경고를 해제할 수 있다. 다만, 알림 또는 경고가 출력된 이력은 저장할 수 있다.
아울러, 제어부(150)는 비정상 제어상태를 안내하는 알림 또는 경고가 출력된 후, 재산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 것으로 판단하면, 운전자 수동주행 상태에서 자율주행 모드로 강제 전환하도록 제어할 수 있다. 이후, 원격 진단 또는 서비스 센터를 통해 운전자의 상태를 확인하고, 운전자 상태가 정상상태인 것으로 판단된 결과를 수신하면 자율주행 강제 전환을 해제할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 자율주행으로 강제 전환됨을 안내하는 알림 또는 경고가 출력된 후, 원격 진단 또는 서비스 센터를 통해 운전자의 상태를 확인하고, 운전자의 상태에 따라 운전자의 수동주행 모드로의 재전환 여부를 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(150)는 원격 진단 또는 서비스 센터를 통해 운전자 상태가 정상상태인 것으로 판단된 결과를 수신하면 자율주행 강제 전환을 해제할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2V 통신을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 통신을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자차량(200)은 자차량(200)의 주변을 자율 주행 중인 주변차량(210, 220)과 V2V 통신할 수 있다. 여기서, 자차량(200)은 수동주행 상태일 수 있고, 주변차량(210,220)은 자율주행 상태일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 주변차량(210,220)은 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 적외선 센서, 레이더 및 라이다 중 적어도 어느 하나에 의해 획득된 주변환경 정보를 기반으로, 차량의 가속, 감속, 방향 전환 등을 위한 구동부의 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 기초로 자율주행할 수 있다. 또한, 주변차량(210, 220)은 제어신호를 기초로 산출된 구동부 별 제어값을 V2V 통신을 통해 자차량(200)에 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버 통신을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자차량(200)은 서버(300)와 V2X 통신할 수 있다. 서버(300)는 자차량(200)이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터를 수신하고, 자차량(200)에 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 서버(300)는 정밀 지도를 기반으로 자차량(200)이 현재 주행하고 있는 구간을 복수의 구간으로 분할하고, 복수의 구간을 주행한 이력이 있는 자율주행 차량들로부터 자율주행 데이터를 수신할 수 있다. 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 자차량(200)이 주행주인 구간을 복수의 'A', 'B', 'C' 구간으로 나누고, 각 구간에서 자율주행 데이터를 수신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 차량의 시동이 온(on) 상태인지 판단한다(S110). S110에서 차량의 시동이 온 상태인 것으로 판단하면(Y), 차속이 기준속도를 초과하는지 판단한다(S120). S110에서 제어부(150)는 차량의 시동이 온 상태가 아닌 것 즉, 오프(off) 상태인 것으로 판단하면(N), 차량의 시동이 on 상태인지 여부를 재판단한다.
S120에서 제어부(150)는 차속이 기준속도를 초과하는 것으로 판단하면(Y), 차량의 수동주행 데이터를 획득한다(S130). S120에서 제어부(150)는 차속이 기준속도를 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 차량의 시동이 on 상태인지 여부를 재판단한다.
S130에서 제어부(150)는 운전자 조작에 의해 구동부(120)로부터 발생된 동작값(조향각, 조향력, 속도 등)을 감지한 센서(130)로부터 수동주행 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 자차량의 자율주행 데이터를 획득한다(S140). S140에서 제어부(150)는 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 적외선 센서, 레이더 및 라이다 중 적어도 어느 하나에 의해 획득된 주변환경 정보를 기반으로, 차량의 가속, 감속, 방향 전환 등을 위한 구동부(120)의 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 차량의 자율주행 데이터로 획득할 수 있다.
제어부(150)는 주변차량의 자율주행 데이터를 획득한다(S150). S150에서 제어부(150)는 자차량의 주변에서 자율주행 중인 주변차량으로부터 V2V 통신을 통해 주변차량의 자율주행 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 서버 데이터를 획득한다(S160). S160에서 제어부(150)는 서버로부터 V2X 통신을 통해 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량으로부터 자율주행 데이터를 획득할 수 있다. 일 예로, S160에서 제어부(150)는 정밀 지도를 기반으로 자차량이 현재 주행하고 있는 구간을 복수의 구간으로 분할하고, 복수의 구간을 주행한 이력이 있는 자율주행 차량들로부터 자율주행 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 S130에서 획득된 수동주행 데이터 및 S140에서 획득된 자율주행 데이터를 비교하여 제1 오차값을 산출한다(S170). S170에서 산출되는 제1 오차값은 구동부 별로 산출될 수 있으며, 일 예로, 조향 구동부, 제동 구동부 별로 산출될 수 있다. S170에서 제어부(150)는 수동주행 시 구동부 동작에 대한 센싱값과 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 제1 오차값을 산출할 수 있다.
제어부(150)는 S130에서 획득된 수동주행 데이터 및 S150에서 획득된 주변차량의 자율주행 데이터를 비교하여 제2 오차값을 산출한다(S180). S180에서 산출되는 제2 오차값은 구동부 별로 산출될 수 있으며, 일 예로, 조향 구동부, 제동 구동부 별로 산출될 수 있다. S180에서 제어부(150)는 수동주행 시 구동부 동작에 대한 센싱값과 주변차량의 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 산출될 수 있다.
제어부(150)는 S130에서 획득된 수동주행 데이터 및 S160에서 획득된 서버 데이터를 비교하여 제3 오차값을 산출한다(S190). S190에서 산출되는 제3 오차값은 구동부 별로 산출될 수 있으며, 일 예로, 조향 구동부, 제동 구동부 별로 산출될 수 있다. S190에서 제어부(150)는 수동주행 시 구동부 동작에 대한 센싱값과 서버로부터 수신한 자율주행 시 구동부 동작을 위한 제어값의 차이의 절대값으로 산출될 수 있다.
제어부(150)는 S170, S180, S190에서 산출된 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값을 기준치와 비교하여, 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S200). 여기서, 기준치는 오차 허용 편차를 의미하는 것으로, 구동부 별로 상이하게 설정될 수 있다.
S200에서 제어부(150)는 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 것으로 판단하면(Y), 수동주행 상태에서 자율주행 모드로 강제 전환됨을 안내하는 알림 또는 경고로서 출력한다(S210). 이후, 제어부(150)는 자율주행 모드를 강제로 전환한다(S220). S220에서 자율주행 모드로 전환된 후, 제어부(150)는 서비스 센터 또는 원격 진단을 수행하여 운전자의 수동주행 상태를 판단하고, 판단 결과에 운전자의 수동주행 상태가 정상상태이면 자율주행 모드를 강제 전환을 해제한다(S230).
한편, S200에서 제어부(150)는 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는지 판단한다(S240).
S240에서 제어부(150)는 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 것으로 판단하면(Y), 운전자의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력한다(S250). 한편, S240에서 제어부(150)는 적어도 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 운전자의 수동주행 상태를 유지하도록 한다(S300).
S250 이후, 제어부(150)는 S250에서 출력된 알림 또는 경고에 대응하여 운전자의 수동주행 상태가 변화되었는지 판단하기 위해, 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값을 재산출한다(S260). S260에서 제1 오차값, 제2 오차값 및 제3 오차값을 재산출하기 위해 제어부(150)는 S130 내지 S190의 과정을 반복 수행할 수 있다.
제어부(150)는 S260에서 재산출된 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S270). S270에서 제어부(150)는 재산출된 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과한 것으로 판단하면(Y), 운전자의 수동주행으로부터 자율주행 모드로 강제 전환한다(S220). 한편, S270에서 제어부(150)는 재산출된 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 재산출된 모든 오차값이 기준치 미만인지 여부를 판단한다(S280).
S280에서 제어부(150)는 재산출된 모든 오차값이 기준치 미만인 것으로 판단하면(Y), S250에서 출력된 알림 또는 경고를 해제한다(S290). 한편, S280에서 제어부(150)는 재산출된 모든 오차값이 기준치 미만이 아닌 것으로 판단하면(N), 운전자의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력한다(S250).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
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 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, 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.
차량의 주행 제어 장치 100
통신부 110
구동부 120
센서 130
출력부 140
제어부 150

Claims (20)

  1. 타차량의 자율주행 데이터를 수신하는 통신부;
    주변환경 정보 및 자차량의 수동주행 데이터를 획득하는 센서; 및
    상기 주변환경 정보를 기초로 상기 자차량의 자율주행 데이터를 획득하고, 상기 자차량의 자율주행 데이터, 상기 타차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 기반으로 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 제어부를 포함하는 차량의 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타차량의 자율주행 데이터는
    상기 자차량의 주변차량으로부터 획득되는 주변차량의 자율주행 데이터 및 서버로부터 획득되는 서버 데이터를 포함하는 차량의 주행 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 서버 데이터는
    상기 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터를 포함하는 차량의 주행 제어 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 타차량의 자율주행 데이터, 또는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 자차량의 자율주행 데이터를 비교하여 오차값을 산출하고, 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 차량의 주행 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 자차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제1 오차값을 산출하는 차량의 주행 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 주변차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제2 오차값을 산출하는 차량의 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 서버 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제3 오차값을 산출하는 차량의 주행 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 경우, 수동주행 상태를 유지하도록 제어하는 차량의 주행 제어 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자차량의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력하도록 제어하는 차량의 주행 제어 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자율주행으로 전환하도록 제어하는 차량의 주행 제어 장치.
  11. 센서로부터 주변환경 정보 및 자차량의 수동주행 데이터를 획득하는 단계;
    타차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계;
    상기 주변환경 정보를 기초로 상기 자차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 자차량의 자율주행 데이터, 상기 타차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 기반으로 상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 단계를 포함하는 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 타차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계는
    상기 자차량의 주변차량으로부터 상기 주변차량의 자율주행 데이터를 획득하는 단계; 및
    서버로부터 서버 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 서버 데이터는
    상기 자차량이 주행하고 있는 구간을 주행한 이력이 있는 차량의 자율주행 데이터를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 자차량의 자율주행 전환여부를 결정하는 단계는
    상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 타차량의 자율주행 데이터, 또는 상기 자차량의 수동주행 데이터 및 상기 자차량의 자율주행 데이터를 비교하여 오차값을 산출하는 단계를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 오차값을 산출하는 단계는
    상기 자차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제1 오차값을 산출하는 단계를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 오차값을 산출하는 단계는
    상기 주변차량의 자율주행 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제2 오차값을 산출하는 단계를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 오차값을 산출하는 단계는
    상기 서버 데이터 및 상기 자차량의 수동주행 데이터를 비교하여 제3 오차값을 산출하는 단계를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 어느 하나의 오차값도 기준치를 초과하지 않는 경우, 상기 자차량의 수동주행 상태를 유지하도록 제어하는 차량의 주행 제어 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 적어도 어느 하나의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 운전자의 수동주행 상태가 비정상 상태임을 안내하는 알림 또는 경고를 출력하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 오차값, 상기 제2 오차값 및 상기 제3 오차값 중 둘 이상의 오차값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 자율주행으로 전환하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
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