KR102007249B1 - Apparatus, method and system for autonomous driving - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자율 주행 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지하는 센서부, 센서부에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 제어부, 및 제어부로부터 입력받은 주변객체의 이동데이터에 근거하여 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 제어부로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 데이터 분석부를 포함하고, 제어부는, 데이터 분석부에 의해 분석된 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an autonomous vehicle driving apparatus, a method and a system, comprising: a sensor unit for sensing a surrounding object and a driving environment of the own vehicle, and an autonomous vehicle based on moving data and driving environment information of the surrounding object detected by the sensor unit Probably analyzing the expected movement trajectory of the surrounding objects based on the control unit for generating a driving route, and the movement data of the surrounding objects received from the control unit, and analyzing the accident data corresponding to the driving environment information input from the control unit. And a controller, wherein the controller optimizes the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and the accident data of the surrounding object analyzed by the data analyzer.
Description
본 발명은 자율 주행 장치. 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주변객체와의 충돌을 회피하기 위해 생성된 자율 주행 경로에 따라 자율 주행을 수행하는 자율 주행 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention is an autonomous driving device. The present invention relates to a method and a system, and more particularly, to an autonomous vehicle, a method and a system for performing autonomous driving according to an autonomous driving route generated to avoid a collision with a surrounding object.
오늘날의 자동차 산업은 차량 주행에 운전자의 개입을 최소화하는 자율 주행을 구현하기 위한 방향으로 나아가고 있다. 자율 주행 차량이란 주행 시 외부정보 감지 및 처리기능을 통해 주변의 환경을 인식하여 주행 경로를 자체적으로 결정하고, 자체 동력을 이용하여 독립적으로 주행하는 차량을 말한다.Today's automotive industry is moving toward realizing autonomous driving with minimal driver intervention in vehicle driving. An autonomous vehicle refers to a vehicle that independently recognizes a driving route by recognizing the surrounding environment through external information sensing and processing function and drives independently using its own power.
자율 주행 차량은 운전자가 조향휠, 가속페달 또는 브레이크 등을 조작하지 않아도, 주행 경로 상에 존재하는 장애물과의 충돌을 방지하고 도로의 형상에 따라 차속과 주행 방향을 조절하면서 스스로 목적지까지 주행할 수 있다. 예를 들어, 직선 도로에서는 가속을 수행하고, 곡선 도로에서는 도로의 곡률에 대응하여 주행 방향을 변경하면서 감속을 수행할 수 있다.Autonomous vehicles can drive to their destinations by preventing collisions with obstacles on the driving path and adjusting the speed and direction of the road according to the shape of the road without the driver manipulating the steering wheel, accelerator pedal or brake. have. For example, acceleration may be performed on a straight road, and deceleration may be performed on a curved road while changing a driving direction corresponding to the curvature of the road.
이러한 자율 주행 차량은 최초 설정된 목적지까지의 경로를 주행하는 과정에서 차량에 장착된 센서를 통해 취득한 센서 데이터를 사용하여 주변 차량과의 충돌을 회피하거나, V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 통해 새로운 경로를 설정하고 최초 설정된 경로를 수정하여 자율 주행을 수행한다. 그러나, 차량의 장착된 센서 기반의 자율 주행은 센서 장치의 시스템적 한계로 인해 그 정밀도가 저감되는 문제점이 존재하고, 통신을 통해 얻어지는 자율 주행 경로는 통신 정보의 비최신성(지도 데이터의 비최신성 등)으로 인해 그 정확도가 떨어지는 문제점이 존재한다.Such autonomous vehicles use sensor data acquired through sensors mounted on the vehicle to drive the route to the first set destination to avoid collision with surrounding vehicles, or through vehicle-to-everything (V2X) communication. Autonomous driving is performed by setting the route and modifying the originally set route. However, the autonomous driving based on the mounted sensor of the vehicle has a problem in that its precision is reduced due to the system limitation of the sensor device, and the autonomous driving path obtained through the communication is not the latest information of the communication information (non-latest map data). Due to sex, etc., the accuracy is low.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1998-0068399호(1998.10.15 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1998-0068399 (published on October 15, 1998).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량에 장착된 센서를 통해 계측되는 센서 데이터만을 통해 자율 주행을 수행하는 경우 발생하는 자율 주행 제어의 정밀도를 개선하고, 통신 정보의 비최신성으로 인한 자율 주행 경로의 부정확도를 개선하여 자율 주행 제어 성능을 향상시키기 위한 자율 주행 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the accuracy of the autonomous driving control that occurs when performing autonomous driving only through the sensor data measured through the sensor mounted on the vehicle, The present invention provides an autonomous driving apparatus, a method, and a system for improving autonomous driving control performance by improving inaccuracy of an autonomous driving route due to non-latest information.
본 발명의 일 측면에 따른 자율 주행 장치는 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지하는 센서부, 상기 센서부에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 상기 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 제어부, 및 상기 제어부로부터 입력받은 상기 주변객체의 이동데이터에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 입력받은 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 데이터 분석부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 한다.An autonomous vehicle according to an aspect of the present invention is a sensor unit for detecting the surrounding object and the driving environment of the own vehicle, the autonomous driving of the vehicle based on the movement data and the driving environment information of the peripheral object detected by the sensor unit Probably analyzes the expected movement trajectory of the surrounding objects based on the controller for generating a route, and the movement data of the surrounding objects received from the controller, and the accident data corresponding to the driving environment information received from the controller. And a data analyzer to analyze the controller, wherein the controller optimizes the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and the accident data of the surrounding object analyzed by the data analyzer.
본 발명에 있어 상기 주변객체의 이동데이터는, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the movement data of the surrounding object is object attribute data including at least one of object type, movement speed, deceleration information, lane change frequency information, and lane compliance information.
본 발명에 있어 상기 데이터 분석부는, 상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the data analysis unit receives the movement data of the surrounding object, and reflects the movement data reference information according to the object property to probabilistically analyze the expected movement trajectory of the surrounding object based on previously stored big data. It is characterized by.
본 발명에 있어 상기 주행환경정보는, 상기 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the driving environment information may include at least one of driving road information, driving area information, and driving time information of the own vehicle.
본 발명에 있어 상기 데이터 분석부는, 주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 제어부로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the data analysis unit is characterized by analyzing the accident data corresponding to the driving environment information received from the controller based on the pre-stored big data reflecting the accident data for each driving environment.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 주변객체의 이동데이터 및 상기 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 사고데이터를 상기 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit, based on the movement data of the surrounding object and the expected movement trajectory of the peripheral object to finally determine the expected movement path of the peripheral object, and the accident data analyzed by the data analysis unit The autonomous driving path may be optimized by reflecting the estimated moving path of the surrounding object.
본 발명은 상기 자차량이 상기 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 상기 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 수행하는 자율 주행 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The invention further includes an autonomous driving drive unit that performs one or more of driving, steering and braking the autonomous vehicle such that the autonomous vehicle follows the optimized autonomous driving route.
본 발명의 일 측면에 따른 자율 주행 방법은 센서부가, 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지하는 단계, 제어부가, 상기 센서부에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 상기 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 단계, 데이터 분석부가, 상기 제어부로부터 상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 입력받은 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the autonomous driving method according to an aspect of the present invention, the sensor unit, detecting the surrounding object and the driving environment of the own vehicle, the control unit based on the movement data and the driving environment information of the peripheral object detected by the sensor unit Generating an autonomous driving route of the own vehicle, the data analysis unit receives the movement data of the surrounding object from the control unit to probabilistically analyze the expected movement trajectory of the surrounding object, the driving environment information received from the control unit Analyzing accident data corresponding to the; and the control unit, optimizing the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and accident data of the surrounding objects analyzed by the data analysis unit do.
본 발명의 일 측면에 따른 자율 주행 시스템은 자차량의 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 상기 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 제어부, 상기 제어부로부터 수신한 상기 주변객체의 이동데이터에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 수신한 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 데이터 서버, 및 상기 제어부 및 상기 데이터 서버 간의 데이터 통신을 수행하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 데이터 서버에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 한다.An autonomous driving system according to an aspect of the present invention is a control unit for generating an autonomous driving route of the own vehicle based on the movement data and the driving environment information of the surrounding objects of the own vehicle, the moving data of the peripheral object received from the control unit A data server configured to probabilistically analyze an expected movement trajectory of the surrounding object and to analyze accident data corresponding to the driving environment information received from the controller, and a communication unit to perform data communication between the controller and the data server The control unit may be configured to optimize the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and the accident data of the surrounding object analyzed by the data server.
본 발명은 차량에 탑재된 센서를 통해 계측되는 센서 데이터와 함께 데이터 서버를 통해 분석된 주변 차량의 예상 이동 궤적을 함께 고려하여 자율 주행 경로를 생성하고, 동시에 자차량의 주행환경과 유사한 환경에서 발생한 사고 이력을 고려하여 자율 주행 경로를 생성함으로써, 기존의 센서 기반의 자율 주행 제어의 한계를 극복하고 주변객체와의 충돌을 효과적으로 회피할 수 있는 자율 주행 제어가 가능하도록 할 수 있다.The present invention generates an autonomous driving path in consideration of the expected movement trajectory of the surrounding vehicle analyzed through the data server together with the sensor data measured by the sensor mounted on the vehicle, and at the same time generated in an environment similar to the driving environment of the own vehicle By generating an autonomous driving route in consideration of the accident history, it is possible to overcome the limitations of the conventional sensor-based autonomous driving control and to enable autonomous driving control that can effectively avoid collision with surrounding objects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 센서부가 주변객체 및 주행환경을 감지하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 데이터 분석부가 주변객체의 이동데이터를 분석하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 데이터 분석부에 의해 분석된 사고데이터를 통해 주변객체와의 충돌이 회피되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.1 is a block diagram illustrating an autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are exemplary views illustrating a process of sensing a surrounding object and a driving environment by the sensor unit in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are exemplary diagrams for explaining a process of analyzing the moving data of the object around the data analysis unit in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are exemplary diagrams for explaining a process of avoiding a collision with the surrounding objects through the accident data analyzed by the data analyzer in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an autonomous driving method according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram illustrating an autonomous driving system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자율 주행 장치, 방법 및 시스템의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the autonomous driving apparatus, method and system according to the present invention. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 센서부가 주변객체 및 주행환경을 감지하는 과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 데이터 분석부가 주변객체의 이동데이터를 분석하는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치에서 데이터 분석부에 의해 분석된 사고데이터를 통해 주변객체와의 충돌이 회피되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a block diagram for explaining an autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are the sensor unit in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention and the surrounding environment and driving environment 4 and 5 are exemplary diagrams for explaining a process of analyzing a moving data of a nearby object in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention. 6 and 7 are exemplary views for explaining a process of avoiding a collision with surrounding objects through accident data analyzed by the data analyzer in the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치는 인터페이스부(10), 측위부(20), 지도데이터 저장부(30), 센서부(40), 제어부(50), 데이터 분석부(60) 및 자율 주행 구동부(70)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the autonomous driving control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an
인터페이스부(10)는 사용자의 조작을 입력받고 자차량의 주행 정보 등을 출력하는 입출력 기능을 수행하며, HUD(Head Up Display), 클러스터 및 버튼뿐만 아니라 음성인식장치 및 3D 홀로그램 등 입출력 기능을 수행할 수 있는 모든 구성을 포함할 수 있다. The
측위부(20)는 자차량의 현재 위치를 측위할 수 있다. 구체적으로, 측위부(20)는 GPS 등의 위성 항법 시스템을 이용하여 차량의 현재 위치에 대한 GPS 좌표, 즉 위경도 좌표의 위치정보를 수신할 수 있다.The
지도데이터 저장부(30)는 주행 경로를 탐색하고 탐색한 주행 경로를 안내하기 위한 지도 데이터를 저장하고 있다. 지도데이터 저장부(30)는 주행 도로의 링크, 각 링크의 속성, 각 링크별 교차로의 노드 리스트 등의 정보뿐만 아니라, 주행 도로의 폭 정보, 차선 정보, 고정 시설물의 위치, 크기 및 형상 정보 등을 포함하고 있는 정밀지도 데이터를 저장하고 있을 수 있다.The map
센서부(40)는 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지하여 후술할 제어부(50)로 전달할 수 있다. 센서부(40)는 차량의 장착되는 모든 종류의 센서를 포함할 수 있으며, 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지하기 위해 카메라 센서, 레이더 센서, 라이다 센서 또는 초음파 센서 등을 포함할 수 있다. 도 2는 센서부(40)가 주변객체 및 주행환경을 감지하는 과정을 도시하고 있다.The
제어부(50)는 인터페이스부(10)를 통해 사용자로부터 목적지를 입력받은 경우, 측위부(20)에 의해 측위된 자차량의 현재 위치 및 지도데이터 저장부(30)에 저장된 지도데이터에 근거하여 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 생성하고, 생성된 경로를 주행하면서 후술할 자율 주행 구동부(70)를 제어하여 자차량의 자율 주행을 수행할 수 있다.When the
본 실시예에서 제어부(50)는 센서부(40)에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 자차량의 자율 주행 경로를 생성할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the
여기서, 주변객체는 자차량의 주변을 주행하는 주변차량을 비롯하여, 보행자, 자전거 또는 오토바이 등 자차량의 주변에서 이동하는 모든 객체를 포함한다. 그리고, 주변객체의 이동데이터는 객체 종류(승용차, 트럭, 버스, 보행자, 자전거 또는 오토바이 등의 객체의 종류), 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터를 의미한다.Here, the surrounding object includes all the objects moving around the own vehicle, such as a pedestrian, a bicycle, or a motorcycle, as well as the surrounding vehicle traveling around the own vehicle. The moving data of the surrounding objects includes at least one of an object type (type of an object such as a car, truck, bus, pedestrian, bicycle or motorcycle), moving speed, deceleration information, lane change frequency information, and lane compliance information. Object property data.
또한, 주행환경정보는 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 주행 도로 정보는 도로 폭, 차선 수, 차선 경사도, 차선 곡률, 도로 종류, 도로 포장 여부, 터널 여부, 합류지점 여부, 표지판 등에 대한 정보를 포함할 수 있고, 주행 지역 정보는 도심, 교외, 산/강 등 주변 자연 환경에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 주행 시점 정보는 시간, 날짜, 계절, 태양의 위치 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.The driving environment information may include one or more of driving road information, driving area information, and driving time information of the own vehicle. Specifically, the driving road information may include information on road width, number of lanes, lane slope, lane curvature, road type, road pavement, tunnel status, confluence point, signage, and the like. It may include information about the surrounding natural environment, such as mountains and rivers, and the driving time information may include information about time, date, season, sun position, and the like.
즉, 제어부(50)는 목적지까지의 경로를 주행하면서 자차량의 주변객체 및 주행환경을 센서부(40)를 통해 모니터링하면서 해당 주행환경에서 주변객체와의 충돌을 회피하기 위한 자율 주행 경로를 실시간으로 생성하는 방식을 통해 자차량의 자율 주행을 수행할 수 있다.That is, the
다만, 전술한 것과 같이 종래 차량에 장착된 센서만을 기반으로 자율 주행을 수행하는 경우 센서 장치의 시스템적 한계로 인해 자율 주행 정밀도가 저하되는 문제점이 존재하므로, 본 실시예에서는 데이터 분석부(60)를 통해 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하여 자차량의 자율 주행 경로 생성에 반영함으로써 자율 주행 정밀도를 향상시키는 구성을 채용한다.However, as described above, when performing autonomous driving based only on a sensor mounted in a conventional vehicle, there is a problem in that autonomous driving precision decreases due to a system limitation of the sensor device. Through the probabilistic analysis of the predicted movement trajectory of the surrounding objects, the accident data corresponding to the driving environment information is analyzed and reflected in the generation of the autonomous driving route of the own vehicle.
데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 주변객체의 이동데이터를 입력받아 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있다. 이때, 데이터 분석부(60)는 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있다.The
보다 구체적으로 설명하면, 전술한 것과 같이 데이터 분석부(60)가 제어로부터 입력받는 주변객체의 이동데이터는 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상이 포함된다. 도 4에 도시된 예시로서 설명하면, 데이터 분석부(60)는 주행차량 1의 이동데이터를 토대로 주행차량 1은 잦은 차선 변경을 수행하는 차량인 것으로 판단할 수 있고, 주행차량 2의 이동데이터를 토대로 주행차량 2는 저속 주행 차량인 것으로 판단할 수 있으며, 주행차량 3 및 4의 각 이동데이터를 토대로 주행차량 3 및 4는 각각 자차량 전방에서 정속 주행하는 차량인 것으로 판단할 수 있다. 마찬가지로, 도 5에 도시된 예시로서 설명하면, 데이터 분석부(60)는 주행차량 1의 이동데이터를 토대로 주행차량 1은 차선 내에서 부주의 운전중인 차량인 것으로 판단할 수 있고, 주행차량 2의 이동데이터를 토대로 주행차량 2는 잦은 차선 변경을 수행하는 차량인 것으로 판단할 수 있으며, 주행차량 3의 이동데이터를 토대로 주행차량 3은 자차량 전방에서 과속 주행중인 차량인 것으로 판단할 수 있다.In more detail, as described above, the movement data of the surrounding object received from the control by the
이에 따라, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주변객체의 이동데이터를 토대로 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있으며, 이때 데이터 분석부(60)는 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있다. 빅데이터는 객체 속성(즉, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보)에 따라 그 이동데이터가 수집되어, 일 주변객체의 이동데이터로부터 해당 주변객체의 이동궤적을 예측하기 위한 참조정보의 데이터베이스를 의미한다. 이에 따라, 데이터 분석부(60)는 주변객체의 이동데이터에 빅데이터를 통한 확률 분석 기법을 적용하여 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있다.Accordingly, the
한편, 빅데이터 기반의 확률 분석 프로세스의 연산 부하를 고려하여, 데이터 분석부(60)는 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이 자차량의 외부에서 자차량과 통신하는 데이터 서버(60)로 구현될 수도 있다.On the other hand, in consideration of the computational load of the big data-based probability analysis process, the
또한, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석할 수 있다. 이때, 데이터 분석부(60)는 주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석할 수 있다.In addition, the
보다 구체적으로 설명하면, 전술한 것과 같이 데이터 분석부(60)가 제어로부터 입력받는 주행환경정보는 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상이 포함된다. 도 6에 도시된 예시로서 설명하면, 자차량이 곡선 도로를 주행하고 있는 경우, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보를 토대로 도 6(a)와 같은 곡선 도로에서의 사고데이터를 빅데이터로부터 추출할 수 있으며, 이에 따라 자차량은 도 6(b)와 같은 자율 주행 경로를 생성하여 주행차량 1과의 충돌을 회피할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 예시로서 설명하면, 자차량이 복잡한 합류 지점을 주행하고 있는 경우, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보를 토대로 도 7(a)와 같은 합류 지점에서의 사고데이터를 빅데이터로부터 추출할 수 있으며, 이에 따라 자차량은 도 7(b)와 같은 자율 주행 경로를 생성하여 주행차량 1과의 충돌을 회피할 수 있다.More specifically, as described above, the driving environment information input from the control by the
이에 따라, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 빅데이터로부터 추출할 수 있다. 빅데이터는 주행환경 별로 사고데이터가 수집되어 자차량의 주행환경에서 발생 가능한 사고를 예측하기 위한 참조정보의 데이터베이스를 의미한다. 이에 따라, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보와 빅데이터에 수집된 주행환경 별 사고데이터 간의 유사도 분석을 통해 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 추출하여 제어부(50)로 전달할 수 있다.Accordingly, the
정리하면, 데이터 분석부(60)의 빅데이터는 객체 속성에 따라 그 이동데이터가 수집되어 일 주변객체의 이동데이터로부터 해당 주변객체의 이동궤적을 예측하기 위한 참조정보의 데이터베이스로 기능함과 동시에, 주행환경 별로 사고데이터가 수집되어 자차량의 주행환경에서 발생 가능한 사고를 예측하기 위한 참조정보의 데이터베이스로 기능하며, 데이터 분석부(60)는 빅데이터를 통해 주변객체의 예상이동궤적 및 주행환경정보에 대응되는 사고데이터 분석하여 제어부(50)로 전달함으로써 제어부(50)가 자율 주행 경로를 최적화하도록 할 수 있다.In summary, the big data of the
제어부(50)는, 주변객체의 이동데이터 및 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 데이터 분석부(60)에 의해 분석된 사고데이터를 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 자율 주행 경로를 최적화할 수 있다.The
즉, 제어부(50)는 센서부(40)를 통해 현재 실시간으로 모니터링하고 있는 주변객체의 이동데이터와, 데이터 분석부(60)에 의해 확률적으로 분석된 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 주변객체의 예상이동경로를 최종적으로 결정하고, 데이터 분석부에 의해 분석된 사고데이터를 주변객체의 예상이동경로에 반영함으로써, 자차량의 현재 주행환경에서의 사고 발생 가능성을 예측하여 주변객체와의 충돌을 회피할 수 있도록 자율 주행 경로를 최적화할 수 있다.That is, the
자율 주행 구동부(70)는 전술한 과정을 통해 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 즉, 자율 주행 구동부(70)는 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 제어부(50)에 의해 제어되어 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 이를 위해 도 1에 도시된 것과 같이 자율 주행 구동부(70)는 내연기관을 구동하는 구동 시스템(71)과, MDPS(Motor Driven Power Steering), AFS(Active Front Steering), RWS(Rear Wheel Steering)와 같은 조향 시스템(73)과, AEB(Autonomous Emergency Braking), ABS(Anti lock Brake System)와 같은 제동 시스템(75)을 포함할 수 있다.The
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an autonomous driving method according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하면, 먼저 센서부(40)는 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지한다(S10). 센서부(40)는 차량에 장착되는 카메라 센서, 레이더 센서, 라이다 센서 또는 초음파 센서 등을 통해 자차량의 주변객체 및 주행환경을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 8, the autonomous driving method according to an embodiment of the present invention will be described. First, the
이어서, 제어부(50)는 센서부(40)에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 자차량의 자율 주행 경로를 생성한다(S20). 여기서, 주변객체의 이동데이터는, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터를 의미하고, 주행환경정보는, 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Subsequently, the
이어서, 데이터 분석부(60)는 제어부(50)로부터 주변객체의 이동데이터를 입력받아 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석한다(S30). S30 단계에서, 데이터 분석부(60)는 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석할 수 있으며, 주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 제어부(50)로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석할 수 있다.Subsequently, the
이어서, 제어부(50)는 데이터 분석부(60)에 의해 분석된 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 자율 주행 경로를 최적화한다(S40). S40 단계에서, 제어부(50)는 주변객체의 이동데이터 및 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 데이터 분석부(60)에 의해 분석된 사고데이터를 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 자율 주행 경로를 최적화할 수 있다.Subsequently, the
이어서, 제어부(50)는 자차량이 S40 단계에서 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 제어한다(S50).Subsequently, the
한편, 전술한 것과 같이 빅데이터 기반의 데이터 연산 상의 부하를 고려하여, 데이터 분석부(60)는 도 9에 도시된 것과 같이 자차량의 외부에서 자차량과 통신하는 데이터 서버(60)로 구현될 수도 있다.Meanwhile, in consideration of the load on big data-based data operations as described above, the
이 경우, 인터페이스부(10), 측위부(20), 지도데이터 저장부(30), 센서부(40), 제어부(50), 자율 주행 구동부(70)는 자차량의 탑재되고, 데이터 서버(60)는 자차량의 외부에서 자차량과 통신하며, 자차량 및 데이터 서버(60)와의 통신을 위한 통신부(80)가 자차량에 탑재될 수 있다. 통신부(80)는 데이터 서버(60)뿐만 아니라 외부 차량/인프라(90)와 V2V(Vehicle to Vehicle) 및 V2I(Vehicle to Infra) 통신할 수도 있다. 지도데이터 저장부(30)에 저장된 지도데이터는 통신부(80)를 통해 자차량 외부의 인프라로부터 제공되는 최신의 지도데이터를 통해 갱신됨으로써 그 최신성을 유지할 수 있다.In this case, the
이와 같이 본 실시예는 차량에 탑재된 센서를 통해 계측되는 센서 데이터와 함께 데이터 서버를 통해 분석된 주변 차량의 예상 이동 궤적을 함께 고려하여 자율 주행 경로를 생성하고, 동시에 자차량의 주행환경과 유사한 환경에서 발생한 사고 이력을 고려하여 자율 주행 경로를 생성함으로써, 기존의 센서 기반의 자율 주행 제어의 한계를 극복하고 주변객체와의 충돌을 효과적으로 회피할 수 있는 자율 주행 제어가 가능하도록 할 수 있다.As such, the present embodiment generates an autonomous driving route in consideration of the expected movement trajectory of the surrounding vehicle analyzed through the data server together with the sensor data measured by the sensor mounted on the vehicle, and at the same time similar to the driving environment of the own vehicle. By generating an autonomous driving route in consideration of the accident history occurring in the environment, it is possible to overcome the limitations of the conventional sensor-based autonomous driving control and to enable autonomous driving control that can effectively avoid collision with surrounding objects.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is merely exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
10: 인터페이스부
20: 측위부
30: 지도데이터 저장부
40: 센서부
50: 제어부
60: 데이터 분석부, 데이터 서버
70: 자율 주행 구동부
71: 구동 시스템
73: 조향 시스템
75: 제동 시스템
80: 통신부
90: 외부 차량/인프라10: interface unit
20: positioning part
30: map data storage unit
40: sensor unit
50: control unit
60: data analysis unit, data server
70: autonomous driving drive unit
71: drive system
73: steering system
75: braking system
80: communication unit
90: external vehicle / infrastructure
Claims (15)
상기 센서부에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 상기 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 입력받은 상기 주변객체의 이동데이터에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 입력받은 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하고,
상기 주변객체의 이동데이터는, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터이고,
상기 데이터 분석부는, 상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고,
상기 주행환경정보는, 상기 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 데이터 분석부는, 주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 제어부로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하고,
상기 제어부는, 상기 주변객체의 이동데이터 및 상기 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 사고데이터를 상기 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 장치.
Sensor unit for sensing the surrounding objects and the driving environment of the own vehicle;
A controller configured to generate an autonomous driving route of the own vehicle based on movement data and driving environment information of the surrounding object sensed by the sensor unit; And
A data analysis unit probabilistically analyzing an expected movement trajectory of the surrounding object based on the movement data of the surrounding object received from the controller, and analyzing accident data corresponding to the driving environment information received from the controller; Including,
The controller optimizes the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and the accident data of the surrounding object analyzed by the data analyzer,
The movement data of the surrounding object is object attribute data including one or more of an object type, a moving speed, deceleration acceleration information, lane change frequency information, and lane compliance information.
The data analysis unit receives the movement data of the surrounding object, probably analyzes the expected movement trajectory of the surrounding object based on previously stored big data by reflecting the movement data reference information according to an object property,
The driving environment information includes one or more of driving road information, driving area information, and driving time information of the own vehicle,
The data analysis unit analyzes the accident data corresponding to the driving environment information received from the controller based on the previously stored big data reflecting the accident data for each driving environment,
The controller may determine the expected movement path of the surrounding object based on the movement data of the surrounding object and the expected movement trajectory of the surrounding object, and estimate the accident data analyzed by the data analyzer. The autonomous driving device, characterized in that to optimize the autonomous driving route reflected in the movement route.
상기 자차량이 상기 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 상기 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 수행하는 자율 주행 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 장치.
The method of claim 1,
And an autonomous driving driver configured to perform at least one of driving, steering, and braking the autonomous vehicle such that the autonomous vehicle follows the optimized autonomous driving route.
제어부가, 상기 센서부에 의해 감지된 주변객체의 이동데이터 및 주행환경정보에 기초하여 상기 자차량의 자율 주행 경로를 생성하는 단계;
데이터 분석부가, 상기 제어부로부터 상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 입력받은 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 단계;
를 포함하고,
상기 주변객체의 이동데이터는, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터이고,
상기 분석하는 단계에서, 상기 데이터 분석부는,
상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고,
상기 주행환경정보는, 상기 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 분석하는 단계에서, 상기 데이터 분석부는,
주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 제어부로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하고,
상기 최적화하는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 주변객체의 이동데이터 및 상기 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 상기 데이터 분석부에 의해 분석된 상기 사고데이터를 상기 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 방법.
A sensor unit for sensing a surrounding object and a driving environment of the own vehicle;
Generating, by the controller, an autonomous driving route of the own vehicle based on the movement data and the driving environment information of the surrounding object sensed by the sensor unit;
A data analysis unit receiving probable movement data of the surrounding objects from the controller and probably analyzing an expected movement trajectory of the surrounding objects, and analyzing accident data corresponding to the driving environment information received from the controller; And
Optimizing, by the controller, the autonomous driving route based on an expected movement trajectory and accident data of the surrounding object analyzed by the data analyzer;
Including,
The movement data of the surrounding object is object attribute data including one or more of an object type, a moving speed, deceleration acceleration information, lane change frequency information, and lane compliance information.
In the analyzing, the data analysis unit,
Receives movement data of the surrounding object, and reflects the movement data reference information according to the object property, and probabilistically analyzes the expected movement trajectory of the surrounding object based on previously stored big data,
The driving environment information includes one or more of driving road information, driving area information, and driving time information of the own vehicle,
In the analyzing, the data analysis unit,
Analyze the accident data corresponding to the driving environment information received from the controller based on the pre-stored big data by reflecting the accident data for each driving environment,
In the optimizing step, the control unit,
Based on the movement data of the surrounding object and the expected movement trajectory of the surrounding object, the expected movement path of the surrounding object is finally determined, and the accident data analyzed by the data analyzer is reflected in the expected movement path of the surrounding object. And optimizing the autonomous driving route.
상기 제어부가, 상기 자차량이 상기 최적화된 자율 주행 경로를 추종하도록 상기 자차량의 구동, 조향 및 제동 중 하나 이상을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 방법.
The method of claim 8,
And controlling, by the control unit, at least one of driving, steering, and braking the autonomous vehicle so that the autonomous vehicle follows the optimized autonomous driving route.
상기 제어부로부터 수신한 상기 주변객체의 이동데이터에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고, 상기 제어부로부터 수신한 상기 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하는 데이터 서버; 및
상기 제어부 및 상기 데이터 서버 간의 데이터 통신을 수행하는 통신부;를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 데이터 서버에 의해 분석된 상기 주변객체의 예상이동궤적 및 사고데이터에 기초하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하고,
상기 주변객체의 이동데이터는, 객체 종류, 이동속도, 감가속 정보, 차로변경 빈도 정보 및 차선준수 정보 중 하나 이상을 포함하는 객체 속성 데이터이고,
상기 데이터 서버는, 상기 주변객체의 이동데이터를 입력받아, 객체 속성에 따른 이동데이터 참조정보가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 주변객체의 예상이동궤적을 확률적으로 분석하고,
상기 주행환경정보는, 상기 자차량의 주행 도로 정보, 주행 지역 정보 및 주행 시점 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 데이터 서버는, 주행환경 별 사고데이터가 반영되어 미리 저장된 빅데이터를 기반으로 상기 제어부로부터 입력받은 주행환경정보에 대응되는 사고데이터를 분석하고,
상기 제어부는, 상기 주변객체의 이동데이터 및 상기 주변객체의 예상이동궤적에 근거하여 상기 주변객체의 예상이동경로를 최종 결정하고, 상기 데이터 서버에 의해 분석된 상기 사고데이터를 상기 주변객체의 예상이동경로에 반영하여 상기 자율 주행 경로를 최적화하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 시스템.A controller configured to generate an autonomous driving route of the own vehicle based on the movement data and the driving environment information of the surrounding objects of the own vehicle;
A data server probabilistically analyzing an expected movement trajectory of the surrounding object based on the movement data of the surrounding object received from the controller, and analyzing accident data corresponding to the driving environment information received from the controller; And
And a communication unit performing data communication between the control unit and the data server.
The controller optimizes the autonomous driving route based on the predicted movement trajectory and the accident data of the surrounding object analyzed by the data server,
The movement data of the surrounding object is object attribute data including one or more of an object type, a moving speed, deceleration acceleration information, lane change frequency information, and lane compliance information.
The data server receives moving data of the surrounding object, probably analyzes an expected movement trajectory of the surrounding object based on previously stored big data by reflecting moving data reference information according to an object property.
The driving environment information includes one or more of driving road information, driving area information, and driving time information of the own vehicle,
The data server analyzes the accident data corresponding to the driving environment information received from the controller based on the previously stored big data reflecting the accident data for each driving environment,
The control unit may finally determine an expected movement path of the surrounding object based on the movement data of the surrounding object and the expected movement trajectory of the surrounding object, and predict the movement of the surrounding object by analyzing the accident data analyzed by the data server. The autonomous driving system, characterized in that to optimize the autonomous driving route reflected in the route.
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