KR20230136781A - 자율주행 자동차의 가감속 제어장치 - Google Patents

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Abstract

자율주행 자동차의 가감속 제어장치에 관한 것으로, 자동차에 마련된 각 장치들과의 통신을 통해 각종 신호를 송수신하는 입출력부, 상기 입출력부를 통해 수신되는 감지신호를 모니터링하는 모니터링부, 모니터링된 주행 상태 정보를 저장하는 저장부 및 각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 상기 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 상기 저장부에 저장하고 상기 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 가속 및 감속 제어를 통합적으로 제공할 수 있다.

Description

자율주행 자동차의 가감속 제어장치{ACCELERATION AND DECELLATION CONTROL DEVICE OF AUTONOMOUS VEHICLE}
본 발명은 자율주행 자동차의 가감속 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율주행 자동차의 자율 주행 모드와 수동 주행 모드에 대응해서 자동차의 속도를 가속 및 감속 제어하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치에 관한 것이다.
자동차는 운전자가 조향조작수단인 스티어링 휠(steering wheel)과 가감속 조작수단인 가속 페달(Accel-pedal) 및 브레이크 페달(Brake-pedal) 등의 조작을 통해, 지면을 주행하여 차량 운전자 및 동승자를 원하는 목적지에 도달할 수 있도록 돕는 운송수단이다.
최근에는 기존의 자동차에 복수의 센서와 조향 제어수단 및 가감속 제어수단을 장착하여, 노면상태, 인접 차량과 사물의 위치 및 도로신호 등을 확인하여 설정된딘 목적지까지 운전자의 운전조작 없이 자율적으로 운행하는 자율주행 자동차에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
종래기술에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어수단은 브레이크 페달에 설치되어 브레이크 페달의 위치를 검출하는 브레이크 포지션센서(BPS: Brake-pedal Position Sensor), 가속 페달에 설치되어 가속 페달의 위치를 검출하는 가속페달 포지션센서(Accel-pedal Position Sensor), 브레이크 포지션센서 및 가속페달 포지션센서와 캔(CAN) 통신하여 차량의 가속과 감속을 제어하는 제어부로 구성된다.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에 자율주행 자동차의 가감속 제어장치와 감속 제어장치 구성을 개시하여 특허 출원해서 등록받은 바 있다.
한편, 자율주행 자동차 중에서 대형 버스나 트럭 등의 상용차는 승용차의 가감속 제어장치 구성과 상이하게 구성됨에 따라, 주율주행 상용차에도 적용 가능한 가감속 제어장치 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허 등록번호 10-1999689호(2019년 7월 12일 공고) 대한민국 특허 등록번호 10-2086447호(2020년 3월 9일 공고)
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자율주행 상용차에 적용되어 자율 주행 모드와 수동 주행 모드에 대응해서 자동차의 속도를 가속 또는 감속 제어하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 운전자의 페달 조작신호를 감지하는 각 센서와 제어부의 고장이나 통신이 불가능한 상황 등 비상 상황 발생시 자동차의 속도를 가감속해서 안전사고를 방지할 수 있는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자율주행 상용차에서 가속페달 포지션센서 및 브레이크 포지션센서의 감지신호에 기초해서 통합적으로 가감속 제어하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치는 자동차에 마련된 각 장치들과의 통신을 통해 각종 신호를 송수신하는 입출력부, 상기 입출력부를 통해 수신되는 감지신호를 모니터링하는 모니터링부, 모니터링된 주행 상태 정보를 저장하는 저장부 및 각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 상기 저장부에 저장하고 상기 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 가속 및 감속 제어를 통합적으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치에 의하면, 자율 주행 자동차의 수동 주행 모드시 가속페달 포지션센서와 브레이크 포지션센서에서 수신되는 각각의 감지신호에 따라 가속 페달과 브레이크 페달의 위치를 인식하고, 인식된 각 페달의 위치에 대응되는 출력신호를 차량의 메인 제어부로 전달할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 자율 주행 모드시 자율주행 컴퓨터로부터 각 센서의 감지신호에 대응되는 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호를 메인 제어부로 전달할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 수동 주행이나 자율 주행 상태, 비상 상황 발생으로 인해 강제적으로 수동 주행 모드로 전환 여부, 비상 정지 버튼 조작 여부, 캔 통신 오류 발생 여부 등을 포함하는 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 저장부에서 저장하고 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 전달해서 자율주행 상용차의 주행 속도를 통합적으로 가감속 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 입출력부의 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 설정부의 구성을 보인 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 입출력부의 구성도이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 수동 주행 모드시 가속페달 포지션센서(11)와 브레이크 포지션센서(12)에서 수신되는 각각의 감지신호에 따라 가속페달과 브레이크페달의 위치를 인식하고, 각 페달의 인식된 위치에 대응되는 출력신호를 차량의 메인 제어부(13)로 전달한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치(10)는 자율 주행 모드시 자율주행 컴퓨터(14)로부터 각 센서(11,12)의 감지신호에 대응되는 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호를 메인 제어부(13)로 전달한다.
이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치(10)는 미리 설정된 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 저장부(40)에서 저장하고 메인 제어부(13) 또는 자율주행 컴퓨터(14)로 전달한다.
상기 주행 상태 정보는 수동 주행이나 자율 주행 모드의 설정 상태, 비상 상황 발생으로 인해 강제적으로 수동 주행 모드로 전환 여부, 비상 정지 버튼 조작 여부, 캔 통신 오류 발생 여부 정보 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치(10)는 각종 신호를 송수신하는 입출력부(20), 입출력부(20)를 통해 수신되는 감지신호를 모니터링하는 모니터링부(30), 모니터링된 주행 상태 정보를 저장하는 저장부(40) 및 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
가속페달 포지션센서(Accel-pedal Position Sensor, APS)(11)는 가속페달에 설치되어 가속페달의 위치 정보를 검출할 수 있다.
브레이크 포지션센서(Brake-pedal Position Sensor, BPS)(12)는 브레이크 페달에 설치되어 브레이크 페달의 위치 정보를 검출한다.
메인 제어부(13)는 차량에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 메인 컨트롤러로서, 일반적으로 차량 제어 유닛(Vehicle Control Unit, VCU)으로 마련되며, ECU를 포함할 수 있다.
자율주행 컴퓨터(14)는 자율 주행 모드 설정시 차량에 마련된 각 장치들이 자율 주행을 수행하도록, 제어하는 제어신호를 발생하는 기능을 한다.
그래서 가속 페달과 브레이크 페달은 각각 이러한 자율주행 컴퓨터(14)의 제어신호에 구동되는 모터 등의 액츄에이터의 동작에 따라 구동될 수 있다.
한편, 상기한 특허문헌 1에서 자율주행 승용차는 각 센서의 감지신호를 송수신하는 과정에서 오류 발생을 방지하기 위해, 메인 제어부와 서브 제어부를 적용해서 병렬로 감지신호를 송수신하고, 메인 제어부의 오류 발생시 서브 제어부를 이용해서 보조 작동부를 동작시켜 가감속하였다.
반면, 대형 버스나 트럭과 같은 자율주행 상용차는 하나의 가감속 제어장치를 이용하는 싱글 타입으로 각 센서의 감지신호를 수신하고 가감속 제어한다.
이와 같이, 승용차와 상용차는 가감속 제어를 위한 시스템 구성이 서로 상이함에 따라, 승용차용 가감속 제어장치를 상용차에 그대로 적용할 수 없다.
그래서 본 실시 예에서 하나의 제어부(50)를 이용해서 캔 통신을 기반으로 자율주행 자동차의 자율 주행 모드와 수동 주행 모드를 제어하며, 자율 주행 도중에 가속페달 포지션 센서와 브레이크 포지션센서로 고압을 제어한다.
여기서, 제어부(50)는 상기한 주행 상태 정보, 즉 수동/자율 주행 모드, 강제 수동 주행 모드 전환, 비상 정지 버튼 조작, 캔 통신 오류 등의 정보에 대응되도록 미리 설정된 DO 내지 D7의 8바이트(byte)를 갖는 주행 상태 신호를 자율주행 컴퓨터(14)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)는 자율주행 컴퓨터(14)로 전송되는 주행 상태 정보에 대응되는 신호(이하 '주행 상태 신호'라 함)의 상태 값 D0.0는 수동 모드 상태이면 '0'으로 설정되고, 자동 모드 상태이면 '1'로 설정될 수 있다.
상기 주행 상태 신호의 상태 값 D0.2는 비상 정지 버튼이 조작되면 '1'로 설정될 수 있다.
그리고 주행 상태 신호의 상태 값 D0.6는 APS 전원이 입력되지 않은 경우, '0'으로 설정될 수 있다.
또한, 수동 주행 모드에서 가속페달 포지션센서(11)에서 감지된 페달 값은 항상 '0'으로 설정되고, 자율 주행 모드에서 가속 페달 값은 주행 상태 신호의 상태 값 D3, D4로 설정될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 가감속 제어장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 케이싱(15) 내부에 수용되고, 케이싱(15)의 일측에는 입출력부(20)가 마련될 수 있다.
케이싱(15)은 내부에 각 장치가 수용되는 공간이 마련되도록, 대략 육면체 형상으로 형성될 수 있다.
입출력부(20)에는 각 장치들과의 통신 가능하게 연결되는 복수의 포트가 마련될 수 있다.
예를 들어, 입출력부(20)는 전원을 입력받는 제1 포트(21), 브레이크 포지션센서(12)와 연결되어 브레이크 페달의 위치를 감지한 감지신호를 입력받는 제2 포트(22), 가속페달 포지션센서(11)와 연결되어 가속페달의 위치를 감지한 감지신호를 입력받는 제3 포트(23), 가속페달의 위치를 감지한 감지신호에 대응되는 출력신호를 출력하는 제4 포트(24), 캔 통신 신호를 송수신하는 제5 포트(25), 가속페달이 동작하는 시작신호를 인식하기 위한 제6 포트(26), 비상정지 버튼과 연결되는 제7 포트(27) 및 제어부(50)의 제어신호를 출력하는 제8 포트(28)를 포함할 수 있다.
다시 도 1에서, 모니터링부(30)는 입출력부(20)를 통해 입력되는 각 센서(11,12)의 감지신호를 모니터링하고, 모니터링한 데이터를 저장부(40)에 저장할 수 있다.
저장부(40)는 가감속 제어를 위한 제어 프로그램과 모니터링부(30)에서 모니터링한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(50)는 상기 제어 프로그램을 실행시켜 입출력부(20)를 통해 입력되는 각 신호에 기초해서 출력되는 제어신호를 발생하여 주행 모드에 따라 메인 제어부(13) 또는 자율주행 컴퓨터(14)를 전달하도록 제어할 수 있다.
이와 함께, 본 실시 예에서 가속도 제어장치(10)는 브레이크 포지션센서(12)의 감지신호에 따른 감속 제어 여부 및 자율 주행 모드에서 기저 전압을 설정하는 설정부(60)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 3은 도 1에 도시된 설정부의 구성을 보인 예시도이다.
설정부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 브레이크 포지션센서(12)의 감지신호에 따른 감속 제어 여부에 따라 온, 오프 동작하는 BPS 설정 스위치(61)와, 선택적으로 조합되어 서로 다른 전압값으로 기저 전압을 설정하는 복수의 전압 설정 스위치(62)를 포함할 수 있다.
제어부(50)는 BPS 설정 스위치(61)가 오프되면, 제2 포트(22)를 통해 수신되는 감지신호를 모니터링하고, 모니터링한 정보를 저장부(40)에 저장하며 메인 제어부(13)로 전달하도록 제어할 수 있다.
반면, 가속 제어장치와 감속 제어장치가 별도로 구성되는 경우, 제어부(50)는 가속 제어장치에 마련된 BPS 설정 스위치(61)를 온 동작시켜 감속 제어 기능을 비활성화할 수 있다.
반면, 제어부(50)는 BPS 설정 스위치(61)를 오프 동작시켜 가속 및 감속 제어 기능을 통합적으로 제공할 수 있다.
복수의 전압 설정 스위치(62)는 주행 상태에 따라 선택적으로 온 또는 오프 설정되어 수동 주행 모드에서 자율주행 컴퓨터(14)로 전송되는 기전 전압의 전압값을 설정할 수 있다.
예를 들어, 전압 설정 스위치(62)는 서로 다른 전압값, 예컨대 0.02V, 0.04V, 0.08V, 0.16V, 0.32V, 0.63V, 0.25V, 0.50V로 기저 전압을 설정하는 7개의 딥 스위치로 마련될 수 있다.
그래서 상기 기저 전압은 상기한 7개의 딥 스위치 중에서 온 설정된 딥 스위치별 전압값을 합산한 전압값으로 설정될 수 있다. 따라서, 기저 전압은 0V 내지 약 2.5V의 전압범위에서 어느 하나의 전압값으로 설정될 수 있다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 2번, 3번, 6번 딥 스위치가 온 상태인 경우, 기저 전압값은 약 0.75V가 된다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자율주행 자동차의 가감속 제어장치의 작동방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 자율주행 자동차의 수동 주행 모드에서 제어부(50)는 수동 주행 모드에 대응하는 주행 상태 정보의 상태 값 D0.0=0을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송하도록 제어할 수 있다. 만약, 자율 주행 모드로 전환되는 비트가 수신된 경우, 제어부(50)는 자율 주행 모드로 전환한다.
그리고 제어부(50)는 비상 정지 버튼이 조작되면, 주행 상태 정보의 상태 값 D0.2=1을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송하고, APS 전원이 인가되지 않으면, 주행 상태 정보의 상태 값 D0.6=0을 자율주행 컴퓨터(14)를 전송할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 복수의 전압 설정 스위치(62)로 설정된 기저 전압값을 APS 전압으로 전송하고, 가속 페달의 페달 값을 항상 '0'으로 설정한다.
다음, 자율 주행 모드에서 제어부(50)는 자율 주행 모드에 대응되는 주행 상태 정보의 상태 값 D0.0=1을 자율 주행 컴퓨터(14)로 전송하도록 제어할 수 있다. 만약, 수동 주행 모드로 전환하는 비트가 수신된 경우, 제어부(50)는 수동 주행 모드로 전환한다.
그리고 제어부(50)는 비상 정지 버튼이 조작되면 주행 상태 정보의 상태 값 D0.2=1을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송하고, 수동 주행 모드로 자동 전환해서 주행 상태 정보의 상태 값 D0.0=0을 전송한다.
또, 제어부(50)는 APS 전원이 인가되지 않으면, 주행 상태 정보의 상태 값 D0.6=0을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송하고, 수동 주행 모드로 자동 전환해서 주행 상태 정보의 상태 값 D0.0=0을 전송한다.
또한, 제어부(50)는 APS 전압으로 자율주행 컴퓨터(14)로부터 수신된 전압값을 디지털 신호에서 아날로그 신호 형태로 변환해서 출력하여 측정한 전압값을 메인 제어부(13)로 전송하고, 측정된 가속 페달의 페달 값을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송한다.
한편, 제어부(50)는 아래의 경우에는 강제적으로 수동 주행 모드로 전환한다.
즉, 운전자가 비상 정지 버튼을 조작해서 비상(Emergency) 신호가 온 상태 인 경우, 상태 확인(alive) 값이 미리 설정된 시간, 예컨대 약 0.5㎳ 이내에 다른 값이 오지 않은 경우, 송신 프레임 에러(Frame error)가 발생한 경우, 수동 주행 모드로 전환 신호가 수신된 경우, 또는 수신 프레임(Frame error)인 경우, 제어부는 강제적으로 수동 주행 모드를 전환할 수 있다.
그리고 제어부(50)는 비상 정지 버튼이 조작되면, 주행 상태 정보의 상태 값 D0.2=1을 자율주행 컴퓨터(14)로 전송하고, 비상 정지 버튼이 조작된 상태를 유지하는 동안 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 변환하지 않도록 제어한다.
또, 제어부(50)는 제5 포트에 접속되는 캔 통신 커넥터가 빠지는 등의 이유로 캔 통신 오류가 발생하는 경우, 자율 주행 모드이면 강제로 수동 주행 모드로 전환하도록 제어한다.
또한, 제어부(50)는 캔 통신 라인에 연결된 종단 저항 스위치가 온 동작하면 캔 통신 종단 저항을 미리 설정된 저항값, 예컨대 약 120Ω으로 설정해서 동작하고, 다른 장치에 상기 종단 저항이 연결된 상태이면 상기 종단 저항 스위치를 오프시켜 사용하도록 제어할 수 있다.
이와 함께, 제어부(50)는 브레이크 포지션센서(12)의 감지신호에 기초한 감속 제어 기능의 사용 여부를 설정할 수 있다.
즉, 제어부(50)는 설정부(60)에 마련된 BPS 설정 스위치(61)를 오프 동작하도록 제어해서 브레이크 포지션센서(12)의 감지신호에 기초한 감속 제어 기능을 사용하지 않도록 제어할 수 있다.
반면, 제어부(50)는 BPS 설정 스위치(61)가 온 동작하면, 브레이크 포지션센서(12)의 감지신호에 기초한 감속 제어 기능을 사용하도록 설정하고, 브레이크 포지션센서(12)에서 수신되는 감지신호를 모니터링해서 모니터링한 정보를 저장부(50)에 저장하며, 메인 제어부(13) 또는 자율주행 컴퓨터(14)를 전달할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 자율 주행 모드에서 설정부(60)에 마련된 복수의 전압 설정 스위치(62)를 선택적으로 조합해서 온 또는 오프 동작시켜 기저 전압을 설정할 수 있다.
예를 들어, 7개의 전압 설정 스위치(62) 중에서 온 동작된 전압 스위치의 전압값이 합산된 값이 기저 전압이 된다.
상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 자율 주행 자동차의 수동 주행 모드시 가속페달 포지션센서와 브레이크 포지션센서에서 수신되는 각각의 감지신호에 따라 가속 페달과 브레이크 페달의 위치를 인식하고, 인식된 각 페달의 위치에 대응되는 출력신호를 차량의 메인 제어부로 전달한다.
그리고 본 발명은 자율 주행 모드시 자율주행 컴퓨터로부터 각 센서의 감지신호에 대응되는 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호를 메인 제어부로 전달한다.
또한, 본 발명은 수동 주행이나 자율 주행 상태, 비상 상황 발생으로 인해 강제적으로 수동 주행 모드로 전환 여부, 비상 정지 버튼 조작 여부, 캔 통신 오류 발생 여부 등을 포함하는 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 저장부에서 저장하고 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 전달해서 자율주행 상용차의 주행 속도를 통합적으로 가감속 제어할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 캔 통신 기반으로 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 저장부에서 저장하고 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 전달해서 자율주행 상용차의 주행 속도를 통합적으로 가감속 제어할 수 있는 주율주행 자동차의 가감속 제어장치 기술에 적용된다.
10: 자율주행 자동차의 가감속 제어장치
11: 가속페달 포지션센서 12: 브레이크 포지션센서
13: 메인 제어부 14: 자율주행 컴퓨터
15: 케이싱
20: 입출력부 21 내지 28: 제1 내지 제8 포트
30: 모니터링부
40: 저장부
50: 제어부
60: 설정부
61: BPS 설정 스위치 62: 전압 설정 스위치

Claims (5)

  1. 자동차에 마련된 각 장치들과의 통신을 통해 각종 신호를 송수신하는 입출력부,
    상기 입출력부를 통해 수신되는 감지신호를 모니터링하는 모니터링부,
    모니터링된 주행 상태 정보를 저장하는 저장부 및
    각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 주행 상태 정보를 모니터링해서 모니터링된 정보들을 상기 저장부에 저장하고 상기 메인 제어부 또는 자율주행 컴퓨터로 가속 및 감속 제어를 통합적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주행 상태 정보는 수동 주행이나 자율 주행 모드의 설정 상태, 비상 상황 발생으로 인해 강제적으로 수동 주행 모드로 전환 여부, 비상 정지 버튼 조작 여부, 캔 통신 오류 발생 여부 정보 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 주행 상태 정보에 대응되도록 미리 설정된 바이트를 갖는 주행 상태 신호를 상기 자율주행 컴퓨터로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 브레이크 포지션센서의 감지신호에 따른 감속 제어 여부 및 자율 주행 모드에서 기저 전압을 설정하는 설정부를 더 포함하고,
    상기 설정부는 상기 브레이크 포지션센서의 감지신호에 따른 감속 제어 기능의 사용 여부에 따라 온, 오프 동작하는 BPS 설정 스위치와,
    선택적으로 조합되어 서로 다른 전압값으로 기저 전압을 설정하는 복수의 전압 설정 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 전압 설정 스위치는 주행 상태에 따라 선택적으로 온 또는 오프 설정되어 수동 주행 모드에서 상기 자율주행 컴퓨터로 전송되는 기전 전압의 전압값을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 수동 주행 모드에서 수동 주행 모드에 대응하는 주행 상태 정보의 상태 값을 상기 자율주행 컴퓨터로 전송하고, 자율 주행 모드로 전환되는 비트가 수신되면 자율 주행 모드로 전환하며,
    비상 정지 버튼이 조작되면, 주행 상태 정보의 상태 값을 변경해서 자율주행 컴퓨터로 전송하고, APS 전원이 미인가되면 주행 상태 정보의 상태 값을 변경해서 상기 자율주행 컴퓨터를 전송하며,
    상기 복수의 전압 설정 스위치로 설정된 기저 전압값을 APS 전압으로 전송하고, 가속 페달의 페달 값을 항상 미리 설정된 값으로 설정하며,
    자율 주행 모드시에는, 자율 주행 모드에 대응되는 주행 상태 정보의 상태 값을 상기 자율 주행 컴퓨터로 전송하고, 수동 주행 모드로 전환하는 비트가 수신되면 수동 주행 모드로 전환하며,
    비상 정지 버튼이 조작되면 주행 상태 정보의 상태 값을 변경해서 상기 자율주행 컴퓨터로 전송하고, 수동 주행 모드로 자동 전환해서 주행 상태 정보의 상태 값을 변경해서 전송한다.
    APS 전원이 미인가되면 주행 상태 정보의 상태 값을 변경해서 상기 자율주행 컴퓨터로 전송하고, 수동 주행 모드로 자동 전환해서 주행 상태 정보의 상태 값을 전송하며,
    APS 전압으로 상기 자율주행 컴퓨터로부터 수신된 전압값을 디지털 신호에서 아날로그 신호 형태로 변환해서 출력하여 측정한 전압값을 상기 메인 제어부로 전송하고, 측정된 가속 페달의 페달 값을 상기 자율주행 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 자율주행 자동차의 가감속 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101999689B1 (ko) 2017-11-23 2019-07-12 주식회사 케이에이알 차량의 가감속 제어장치
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