KR102022775B1 - 비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템 및 통과지원방법 - Google Patents

비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템 및 통과지원방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템 및 통과지원방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 교차로 통과지원 시스템에 있어서, 교차로 주변 일측에 설치되어, 실시간으로 접근하는 접근차량의 영상을 획득하여 상기 영상을 기반으로 접근차량 신호등의 현재상태를 기반으로 위험도를 계산하는 교차로 통과지원장치; 및 자율주행차량에 구비되어, 상기 교차로 통과지원장치에서 전송받은 위험도를 기반으로 이동여부를 판단하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 자율주행차량제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템에 관한 것이다.

Description

비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템 및 통과지원방법{Driving assistance system in intersection for autonomous vehicle using vision sensor}
본 발명은 비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템 및 통과지원방법에 대한 것이다.
기존 자율주행시스템은 신호가 존재하는 횡단보도나 교차로 구간을 통과하기 위해 주로 카메라를 이용하여 신호등을 인식한 뒤 진행 여부를 결정하였다. 그러나 카메라로만 신호를 인식하는 경우 인식의 성능이 완벽하다고 해도, 대향된 위치의 접근차량의 신호등에 대한 정보만을 단순히 자율주행차량에 제공하고 있는 것에 불과하였다.
또한 종래 신호등에 설치된 V2X 통신장치에서 주변차량에게 신호 정보를 전송하는 기술이 적용되고 있으나, 단순 신호 정보의 전송만으로는 자율주행시스템이 교차로에서 구체적으로 어떻게 이동해야되는지를 제어할 수 없는 문제가 존재하였다.
그리고 대부분의 종래기술은 자율주행차량의 앞유리 등의 디스플레이부에서 교차로에 대한 정보, 대향된 위치의 접근차량에 대한 정보를 디스플레이하는 기술에 대해 집중하고 있고 구체적으로 교차로에서 어떠한 기술에 의해 자율주행차량을 이동 제어해야 하는지에 대한 방법은 기재하고 있지 않다.
도 1은 대한민국 공개특허 제2017-0090672에 따른 신호등 및 주변도로의 차선별 맵 기본 구성요소를 보여주는 도면이다. 종래기술 1(KR 20170090672 A)에 따른 차량의 자율 주행 시스템의 구성은, 자율 주행중 전방 신호등이 존재하는 경우, 네트워크를 통해 서버로부터 신호등 신호 정보 및 주행위치의 맵 정보를 수신하고, 수신된 맵 정보와 저장된 맵 정보를 매핑시킨 후, 자신의 주행 경로 정보에 따른 상기 수신된 신호등 신호 정보가 주행 허용 신호인 경우 설정된 경로에 따라 자율 주행을 수행하는 차량에 장착된 자율 주행장치; 및 상기 자율 주행 장치로 주변의 맵 정보 및 신호등 신호 정보를 네트워크를 통해 상기 자율 주행 장치로 전송하고, 상기 자율 주행 장치로부터 신호등이 존재하는 교차로나 횡단보도 통과 경로 정보를 수신하며, 수신된 경로 정보에 따라 자율 주행 차량들간 충돌 가능성을 분석한 후, 분석 결과에 따라 횡단 보도나 교차로 신호등 신호를 조절하는 서버를 포함하여 구성된다.
도 2는 미국 등록특허 9035797에 따른 지능형 트래픽 경고 및 제어시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술 2(US 9035797 B)는 지능형 트래픽 경고 및 제어시스템에 대한 것으로, 교통 신호등에 의해 제어되는 교통 교차로에 접근하는 운전자에게 경고하는 시스템에 관한 것으로, 신호 상태가 녹색에서 빨간색으로 임박한 변화에 대해 경고하여 미리 계획하고 차량을 안전하게 정지시킬 수 있는 기술에 대해 기재하고 있다.
그러나 종래 기술들은 자율주행차량에 대하여 교통정보, 신호등정보 등을 제공하여 교차로에서의 주행, 안정통과를 지원하는 목적, 구성만이 기재되어 있을 뿐, 접근차량에 대한 정보를 분석하여 위험도를 실시간으로 계산하고, 자율주행차량에 대한 구체적인 이동여부에 대해 판단할 수 있는 구체적인 구성에 대해서는 언급하고 있지 않다.
따라서 교차로 통행 상황에서 자율주행차량에 대하여 구체적인 이동여부를 판단하여 차량을 제어할 수 있는 교차로 통과지원시스템의 개발이 요구되었다.
대한민국 공개특허 제20170090672호 대한민국 공개특허 제20170004715호 대한민국 공개특허 제20170039634호 미국 공개특허 제2017/0221366호 미국 등록특허 제9035797호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자율주행차량(자동차, 버스 등)이 교차로를 통과하는 상황에서, 단순히 신호등에 대한 정보, 교차로 인프라 정보, 대향된 위치의 접근차량에 대한 정보를 제공하여 자율주행을 보조하는 기능을 제공하는 것뿐만 아니라, 영상획득부(비전센서)를 갖는 교차로 통과지원장치를 통해 접근차량에 대한 위험도와 접근차량에 대한 정보데이터를 형성하여, 자율주행차량 측에 제공하고, 자율주행차량은 이러한 위험도데이터와 접근차량 정보데이터 및 자율주행차량정보를 기반으로 교차로에서 제동, 출발, 서행 등의 이동여부를 판단하여 자율주행을 제어할 수 있는 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 교차로 통과지원 시스템에 있어서, 교차로 주변 일측에 설치되어, 실시간으로 접근하는 접근차량의 영상을 획득하여 상기 영상을 기반으로 접근차량 신호등의 현재상태를 기반으로 위험도를 계산하는 교차로 통과지원장치; 및 자율주행차량에 구비되어, 상기 교차로 통과지원장치에서 전송받은 위험도를 기반으로 이동여부를 판단하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 자율주행차량제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템으로서 달성될 수 있다.
그리고, 상기 교차로 통과지원장치는, 실시간으로 접근차량의 영상데이터를 획득하는 영상획득부; 상기 영상데이터에서 배경정보를 추출하는 배경정보추출부; 및 상기 영상데이터에서 접근차량 객체를 추출하는 차량객체추출부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차량객체추출부에서 추출된 접근차량에 대한 차종과, 속도, 접근차량 신호등의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 기반으로 위험도데이터를 생성하는 위험도계산부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호인 경우 상기 접근차량정보데이터를 전자지도상에 표출하는 전자지도상 정보표출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 위험도 계산부는 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량의 차종에 따른 제동거리, 상기 접근차량의 현재위치와 정지선까지의 거리, 및 상기 접근차량과 자율주행차량과의 거리를 계산하여 위험도데이터를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 전자지도상 정보표출부는 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량정보데이터와 상기 위험도데이터를 전자지도상에 표출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 접근차량정보데이터와 상기 위험도데이터 및 상기 전자지도상에 표출된 데이터를 자율주행차량제어기 측으로 전송하는 정보전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 자율주행차량제어기는, 정보전달부에서 전송한 정보를 수신하는 접근차량 정보수신부; 상기 정보수신부에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하는 이동여부판단부; 및 상기 이동제어신호를 기반으로 상기 자율주행차량을 제어하는 차량제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 자율주행차량의 주행노선정보와 차량정보가 저장되는 데이터 베이스와 GPS 정보를 수신하는 GPS 수신기를 더 포함하고, 상기 이동여부판단부는, 상기 주행노선정보와, 상기 차량정보 및 상기 GPS 정보, 상기 정보수신부에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 이동여부 판단부는, 자율주행차량 신호등이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 상기 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 교차로 통과지원 방법에 있어서, 교차로 주변 일측에 설치된 교차로 통과지원장치에 구비된 영상획득부가 실시간으로 접근하는 접근차량의 영상을 획득하는 단계; 배경정보추출부가 상기 영상데이터에서 배경정보를 추출하고, 차량객체추출부가 상기 영상데이터에서 접근차량 객체를 추출하는 단계; 상기 교차로 통과지원장치에 구비된 위험도계산부가 접근차량에 대한 차종과, 속도, 접근차량 신호등의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 기반으로 위험도데이터를 생성하는 단계; 및 자율주행차량에 구비된 자율추행차량제어기가, 상기 교차로 통과지원장치에서 전송받은 위험도데이터와 접근차량 정보데이터를 기반으로 이동여부를 판단하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법으로서 달성될 수 있다.
그리고, 위험도데이터를 생성하는 단계는, 위험도 계산부가 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량의 차종에 따른 제동거리, 상기 접근차량의 현재위치와 정지선까지의 거리, 및 상기 접근차량과 자율주행차량과의 거리를 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제어하는 단계는, 이동여부판단부가, 데이터 베이스에 저장된 주행노선정보와, 자율주행차량정보 및 GPS 수신기에서 획득된 GPS 정보, 통과지원장치에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하고 차량제어부가 상기 이동제어신호를 기반으로 자율주행차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 제어하는 단계에서, 자율주행차량 신호등이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부에 전송하고, 상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 상기 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템에 따르면, 자율주행차량(자동차, 버스 등)이 교차로를 통과하는 상황에서, 단순히 신호등에 대한 정보, 교차로 인프라 정보, 대향된 위치의 접근차량에 대한 정보를 제공하여 자율주행을 보조하는 기능을 제공하는 것뿐만 아니라, 영상획득부(비전센서)를 갖는 교차로 통과지원장치를 통해 접근차량에 대한 위험도와 접근차량에 대한 정보데이터를 형성하여, 자율주행차량 측에 제공하고, 자율주행차량은 이러한 위험도데이터와 접근차량 정보데이터 및 자율주행차량정보를 기반으로 교차로에서 제동, 출발, 서행 등의 이동여부를 판단하여 자율주행차량을 제어할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 대한민국 공개특허 제2017-0090672에 따른 신호등 및 주변도로의 차선별 맵 기본 구성요소를 보여주는 도면,
도 2는 미국 등록특허 9035797에 따른 지능형 트래픽 경고 및 제어시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템이 교차로에 적용된 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원 장치에 의해 위험도를 계산하는 방법의 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행제어기에 의해 자율주행차량을 제어, 이동여부를 판단하는 방법의 흐름도,
도 7은 본 발명에 따라 자율주행차량이 좌회전하는 실시예를 나타낸 구성도,
도 8은 본 발명에 따라 자율주행차량이 직진하는 실시예를 나타낸 구성도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
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 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템(100)이 교차로에 적용된 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템(100)의 구성을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템(100)은 전체적으로 교차로(4) 측에 설치되는 교차로 통과지원장치(10)와, 자율주행차량(1)(버스, 자동차 등) 내에 설치되는 자율주행차량제어기(20)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
교차로(4) 일측에 설치되는 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원장치(10)는 실시간으로 접근하는 접근차량(2)의 영상을 획득하여 영상을 기반으로 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태를 기반으로 위험도를 계산하게 된다.
또한, 자율주행차량(1) 내에 설치되는 자율주행차량제어기(20)는 교차로 통과지원장치(10)에서 전송받은 위험도를 기반으로 이동여부를 판단하여 자율주행차량(1)의 주행을 제어하게 된다.
보다 구체적으로 교차로 통과지원장치(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상획득부(11), 차량객체추출부(12), 배경정보추출부(13), 위험도계산부(14), 전자지도상 정보표출부(15), 정보전달부(16) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
영상획득부(11)는 비전센서, CCTV 등으로 구성되며 실시간으로 접근차량(2)의 영상데이터를 획득하게 된다. 영상데이터를 획득할 수만 있다면 그 구체적인 형태, 구성, 개수는 제한되지 않는다.
배경정보추출부(13)는 영상획득부(11)에서 획득한 영상데이터에서 배경정보를 추출하고, 차량객체추출부(12)는 영상데이터에서 접근차량(2) 객체를 추출하도록 구성된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 위험도계산부(14)는 차량객체추출부(12)에서 추출된 접근차량(2)에 대한 차종과, 위치, 속도, 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 산출하게 된다. 그리고 이러한 접근차량정보데이터를 기반으로 위험도데이터를 생성하게 된다.
구체적으로 위험도계산부(14)는 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 접근차량(2)의 차종에 따른 제동거리, 접근차량(2)의 현재위치와 정지선까지의 거리, 및 접근차량(2)과 자율주행차량(1)과의 거리를 계산하여 위험도데이터를 생성하게 된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원장치(10)는 전자지도상 정보표출부(15)를 포함하고, 이러한 전자지도상 정보표출부(15)는 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태가 녹색신호인 경우 접근차량정보데이터를 전자지도상에 표출하고, 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 접근차량정보데이터와 위험도데이터를 전자지도상에 표출하도록 구성된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원장치(10)는 정보전달부(16)를 포함하고, 이러한 정보전달부(16)는 접근차량정보데이터와 위험도데이터 및 전자지도상에 표출된 데이터를 자율주행차량제어기(20) 측으로 전송하도록 구성된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 상기 자율주행차량제어기(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 정보수신부(21), GPS 수신기(22), 이동여부판단부(23), 차량제어부(24)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
정보수신부(21)는 앞서 언급한 교차로 통과지원장치(10)의 정보전달부(16)에서 전송한 정보를 수신하기 위해 구성된다. 즉, 정보수신부(21)는 접근차량정보데이터, 위험도데이터, 전자지도상에 표출된 데이터를 수신하게 된다.
또한, 데이터베이스는 자율주행차량(1)의 주행노선정보와 차량정보를 저장하며, GPS 수신기(22)는 GPS 정보를 수신하여 자율주행차량(1)의 속도, 위치를 획득하게 된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이동여부판단부(23)는, 주행노선정보와, 차량정보 및 GPS 정보, 정보수신부(21)에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등(3-2)의 현재상태를 기반으로 자율주행차량(1)의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하게 된다.
보다 구체적으로 이동여부 판단부(23)는, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다.
또한, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호이고, 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다.
반면, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우, 접근차량 제동거리가 자율주행차량(1)과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부(24)에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량(1)과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다.
그리고, 차량제어부(24)는 이러한 서행신호, 출발신호, 제동신호에 따른 이동제어신호에 따라 자율주행차량(1)의 주행을 제어하게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원 장치에 의해 위험도를 계산하는 방법에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교차로 통과지원 장치에 의해 위험도를 계산하는 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행제어기(20)에 의해 자율주행차량(1)을 제어, 이동여부를 판단하는 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7은 본 발명에 따라 자율주행차량이 좌회전하는 실시예를 나타낸 구성도를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명에 따라 자율주행차량이 직진하는 실시예를 나타낸 구성도를 도시한 것이다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 교차로(4) 주변 일측에 설치된 교차로 통과지원장치(10)에 구비된 영상획득부(11)가 실시간으로 접근하는 접근차량(2)의 영상데이터를 획득하게 된다(S1).
그리고 배경정보추출부(13)가 영상데이터에서 배경정보를 추출하고(S2), 차량객체추출부(12)가 영상데이터에서 접근차량(2) 객체를 추출하게 된다(S3).
그리고, 교차로 통과지원장치(10)에 구비된 위험도계산부(14)가 접근차량(2)에 대한 차종(S4-1)과, 위치, 속도(S4-2), 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 획득하게 된다(S4).
그리고, 접근차량 신호등(3-1)이 녹색신호에 해당하는 경우, 전자지도상 정보표출부(15)는 접근차량 정보데이터를 전자지도상에 표출하게 된다(S8).
그리고, 접근차량 신호등(3-1)의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 위험도 계산부(14)는 접근차량(2)의 차종에 따른 제동거리(S6-1), 접근차량(2)의 현재위치와 정지선까지의 거리(S6-2), 및 접근차량(2)과 자율주행차량(1)과의 거리(S6-3)를 계산하여(S6), 위험도데이터를 생성하게 된다(S7).
그리고, 전자지도상 정보표출부(15)는 이러한 위험도데이터와 접근차량 정보데이터를 전자지도상에 표출하게 된다.
그리고, 정보전달부(16)는 이러한 접근차량정보데이터, 위험도데이터, 전자지도상에 표출된 데이터를 자율주행제어기(20)의 정보수신부(21)로 전송하게 되며(S10-1), 자율주행차량제어기(20)는 GPS 정보(S10-1)와 주행노선정보(S10-3)를 기반으로 접근차량(2)과 주행노선상 자율주행차량정보를 인식하게 된다(S20).
그리고, 이동여부판단부(23)는 데이터 베이스에 저장된 주행노선정보와, 자율주행차량정보 및 GPS 수신기(22)에서 획득된 GPS 정보, 통과지원장치(10)에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등(3-2)의 현재상태를 기반으로 자율주행차량(1)의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하고 차량제어부(24)가 이동제어신호를 기반으로 자율주행차량(1)의 주행을 제어하게 된다.
구체적으로, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다(S30).
또한, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다(S40).
반면, 자율주행차량 신호등(3-2)이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우, 접근차량 제동거리가 자율주행차량(1)과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부(24)에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량(1)과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부(24)에 전송하게 된다(S50).
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템에 따르면, 자율주행차량(자동차, 버스 등)이 교차로를 통과하는 상황에서, 단순히 신호등에 대한 정보, 교차로 인프라 정보, 대향된 위치의 접근차량에 대한 정보를 제공하여 자율주행을 보조하는 기능을 제공하는 것뿐만 아니라, 영상획득부(비전센서)를 갖는 교차로 통과지원장치를 통해 접근차량에 대한 위험도와 접근차량에 대한 정보데이터를 형성하여, 자율주행차량 측에 제공하고, 자율주행차량은 이러한 위험도데이터와 접근차량 정보데이터 및 자율주행차량정보를 기반으로 교차로에서 제동, 출발, 서행 등의 이동여부를 판단하여 자율주행차량을 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:자율주행차량
2:접근차량
3-1:접근차량 신호등
3-2:자율주행차량 신호등
4:교차로
10:통과지원장치
11:영상획득부
12:차량객체추출부
13:배경정보추출부
14:위험도계산부
15:전자지도상 정보표출부
16:정보전달부
20:자율주향차량제어기
21:접근차량정보수신부
22:GPS 수신기
23:이동여부판단부
24:차량제어부
100:비전센서를 이용한 자율주행차량의 교차로 통과지원시스템

Claims (17)

  1. 교차로 통과지원 시스템에 있어서,
    교차로 주변 일측에 설치되어, 실시간으로 접근하는 접근차량의 영상을 획득하여 상기 영상을 기반으로 접근차량 신호등의 현재상태를 기반으로 위험도를 계산하는 교차로 통과지원장치;
    자율주행차량에 구비되어, 상기 교차로 통과지원장치에서 전송받은 위험도를 기반으로 이동여부를 판단하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 자율주행차량제어기;
    상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호인 경우 상기 접근차량정보데이터를 전자지도상에 표출하는 전자지도상 정보표출부; 및
    상기 접근차량정보데이터와 상기 위험도데이터 및 전자지도상에 표출된 데이터를 자율주행차량제어기 측으로 전송하는 정보전달부;를 포함하고,
    상기 교차로 통과지원장치는, 실시간으로 접근차량의 영상데이터를 획득하는 영상획득부; 상기 영상데이터에서 배경정보를 추출하는 배경정보추출부; 상기 영상데이터에서 접근차량 객체를 추출하는 차량객체추출부; 및 상기 차량객체추출부에서 추출된 접근차량에 대한 차종과, 속도, 접근차량 신호등의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 기반으로 위험도데이터를 생성하는 위험도계산부;를 포함하며,
    상기 위험도 계산부는, 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량의 차종에 따른 제동거리, 상기 접근차량의 현재위치와 정지선까지의 거리, 및 상기 접근차량과 자율주행차량과의 거리를 계산하여 위험도데이터를 생성하고,
    상기 전자지도상 정보표출부는 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량정보데이터와 상기 위험도데이터를 전자지도상에 표출하고,
    상기 자율주행차량제어기는, 상기 정보전달부에서 전송한 정보를 수신하는 접근차량 정보수신부; 상기 정보수신부에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하는 이동여부판단부; 및 상기 이동제어신호를 기반으로 상기 자율주행차량을 제어하는 차량제어부를 포함하며,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 상기 차량제어부에 전송하고,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 자율주행차량의 주행노선정보와 차량정보가 저장되는 데이터 베이스와 GPS 정보를 수신하는 GPS 수신기를 더 포함하고,
    상기 이동여부판단부는, 상기 주행노선정보와, 상기 차량정보 및 상기 GPS 정보, 상기 정보수신부에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동여부 판단부는,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항에 따른 교차로 통과지원시스템을 이용한, 교차로 통과지원 방법에 있어서,
    교차로 주변 일측에 설치된 교차로 통과지원장치에 구비된 영상획득부가 실시간으로 접근하는 접근차량의 영상을 획득하는 단계;
    배경정보추출부가 상기 영상데이터에서 배경정보를 추출하고, 차량객체추출부가 상기 영상데이터에서 접근차량 객체를 추출하는 단계;
    상기 교차로 통과지원장치에 구비된 위험도계산부가 접근차량에 대한 차종과, 속도, 접근차량 신호등의 현재상태인 접근차량 정보데이터를 기반으로 위험도데이터를 생성하는 단계; 및
    자율주행차량에 구비된 자율추행차량제어기가, 상기 교차로 통과지원장치에서 전송받은 위험도데이터와 접근차량 정보데이터를 기반으로 이동여부를 판단하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 위험도데이터를 생성하는 단계는,
    상기 위험도 계산부가 상기 접근차량 신호등의 현재상태가 녹색신호가 아닌 경우, 상기 접근차량의 차종에 따른 제동거리, 상기 접근차량의 현재위치와 정지선까지의 거리, 및 상기 접근차량과 자율주행차량과의 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    이동여부판단부가, 데이터 베이스에 저장된 주행노선정보와, 자율주행차량정보 및 GPS 수신기에서 획득된 GPS 정보, 통과지원장치에서 수신한 데이터와, 자율주행차량 신호등의 현재상태를 기반으로 상기 자율주행차량의 이동여부를 판단하여 이동제어신호를 생성하고 차량제어부가 상기 이동제어신호를 기반으로 자율주행차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어하는 단계에서,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호가 아닌 경우 제동신호를 차량제어부에 전송하고,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 작은 경우 출발신호를 상기 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 자율주행차량 신호등이 녹색신호이고, 상기 접근차량 제동거리가 상기 정지선까지의 거리보다 크거나 같은 경우,
    접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 크면, 제동신호를 차량제어부에 전송하고, 접근차량 제동거리가 자율주행차량과의 거리보다 작거나 같으면 서행신호를 차량제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비전센서를 이용한 자율주행차량 교차로 통과지원방법.
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