KR102049863B1 - 자율주행 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율주행 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량은 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및 상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어한다.

Description

자율주행 차량 및 그 제어 방법{Autonomous vehicle and method of controlling the same}
본 발명은 자율주행 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 외부 서버로부터 수신한 정보에 기초하여 경로를 설정하는 자율주행 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다. 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해 각종 센서와 전자 장치 등이 차량에 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
한편, 자율주행 차량은 외부 서버로부터 자율주행 차량이 주차할 위치와 이동 궤적에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 동작할 수 있다.
다만, 자율주행 차량이 외부 서버로부터 수신한 정보에 전적으로 의존하여 동작할 경우, 주행 환경에서 발생할 수 있는 다양한 돌발 상황에 능동적으로 대처할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 외부 서버로부터 수신한 정보뿐만 아니라 자율주행 차량의 센서로부터 검출된 정보를 함께 이용하여 돌발 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 자율주행 차량 및 그 제어 방법에 관한 연구 개발이 필요하다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하는 자율주행 차량을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및 상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하는 자율주행 차량을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 제1레벨 경로는 상기 자율주행 차량에 구비되는 통신 장치의 통신 커버리지 영역 내에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 제2레벨 경로는 상기 제1레벨 경로 내에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 장애물을 검출함에 따라, 상기 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성할 지 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제1레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 제1레벨 경로 내에 포함되고, 상기 분기점을 시작 위치로 하고, 상기 제2레벨 경로에 상기 자율주행 차량이 다시 합류하는 지점을 종료 위치로 하는 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 제2 시점에 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 통신 커버리지 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입함을 나타내는 정보를 상기 서버로부터 수신하면, 상기 서버와의 통신을 이용하여, 상기 자율주행 차량의 현재 위치, 상기 제1레벨 경로 및 상기 제2레벨 경로 중 적어도 하나에 대한 정보를 상기 장애물에 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 제2 시점은 상기 제1시점과 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 분기점까지 상기 자율주행 차량이 도달하는 데 걸리는 제1시간과 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 데 걸리는 제2시간을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 자율주행 차량의 현재 속도 유지 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 제1시간이 상기 제2시간보다 짧으면 상기 자율주행 차량을 감속시키고, 상기 제1시간이 상기 제2시간보다 길면 상기 자율주행 차량의 상기 현재 속도를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 제2레벨 경로 및 상기 자율주행 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정하고, 상기 마진 영역을 출력부를 통하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 마진 영역은, 상기 자율주행 차량의 제2레벨 경로를 포함하고 소정의 마진을 형성하는 제1 마진 영역 및 상기 제1 마진 영역을 포함하고 소정의 마진을 형성하는 제2 마진 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 제2레벨 경로의 복잡도를 판단하고, 상기 복잡도에 기초하여 상기 마진 영역을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 자율주행 차량의 전진 또는 후진의 반복 횟수, 스티어링 휠 조작 정보 및 주차 슬롯으로부터의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제2레벨 경로의 복잡도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 마진 영역에 접근하는 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 상기 자율주행 차량의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통한 차량간 통신을 이용하여 상기 장애물의 운행 특성 또는 의도에 대한 정보를 수신함으로써, 상기 장애물로부터 상기 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 프로세서는, 사전에 학습된 이동 장애물의 행동 패턴에 기초하여 상기 장애물의 운행 특성 또는 의도를 추정함으로써, 상기 장애물로부터 상기 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫 째, 본 발명의 실시예에 따르면 주행 중 돌발 상황 발생 시 자율주행 차량의 프로세서가 장애물에 충돌하지 않기 위한 분기점을 생성하고 경로를 적응적으로 재 생성할 수 있는 효과가 있다.
둘 째, 본 발명의 실시예에 따르면 자율주행 차량의 주변에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역을 설정하고, 장애물이 상기 마진 영역에 진입할 경우 경고 메시지를 전송함으로써 상기 장애물과의 충돌을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량 및 서버의 관계를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 센싱 영역 및 통신 커버리지 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제1레벨 경로 및 제2레벨 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 차량이 장애물과 정보를 송수신하는 것을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 마진 영역을 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 마진 영역이 출력부를 통하여 출력된 것을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 마진 영역을 조절하는 것을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 제3 마진 영역을 더 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 타 차량의 운행 특성 또는 의도에 기초하여 자율주행 차량의 동작을 제어하는 것을 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서가 차량간 통신을 이용하여 주차 궤적을 생성하는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다. 센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.
예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140) 전원 공급부(190), 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700) 및 내비게이션 시스템(770)은 개별적인 프로세서를 갖거나 제어부(170)에 통합될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 구성요소는 전술한 인터페이스부(130)와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠(steering wheel), 센터페시아(center fascia), 센터 콘솔(center console), 콕핏 모듈(cockpit module), 도어 등에 배치될 수 있다.
프로세서(270)는 앞서 설명한 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214) 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력에 반응하여, 차량(100)의 학습 모드를 개시할 수 있다. 학습 모드에서 차량(100)은 차량(100)의 주행 경로 학습 및 주변 환경 학습을 수행할 수 있다. 학습 모드에 관해서는 이하 오브젝트 검출 장치(300) 및 운행 시스템(700)과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Electroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로 면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(300)의 각 구성요소는 전술한 센싱부(120)와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
카메라(310)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이다(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다(320)는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 구현될 수 있다.
레이다(320)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.
레이다(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)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.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 카메라(310, 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 입력부(210)에 대한 사용자 입력에 반응하여 차량(100)의 학습 모드가 개시되면, 프로세서(370)는 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터를 메모리(140)에 저장할 수 있다.
저장된 데이터의 분석을 기초로 한 학습 모드의 각 단계와 학습 모드에 후행하는 동작 모드에 대해서는 이하 운행 시스템(700)과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다. 실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)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.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450), ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth?), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
ITS 통신부(460)는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부(170)에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부(170) 또는 차량(100) 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이 경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로 면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지 시, 시트 벨트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지 시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air conditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은 학습에 기초한 자율 주행 모드의 운행을 제어할 수 있다. 이러한 경우에는 학습 모드 및 학습이 완료됨을 전제로 한 동작 모드가 수행될 수 있다. 운행 시스템(700)의 프로세서가 학습 모드(learning mode) 및 동작 모드(operating mode)를 수행하는 방법에 대하여 이하 설명하도록 한다.
학습 모드는 앞서 설명한 메뉴얼 모드에서 수행될 수 있다. 학습 모드에서 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)의 주행 경로 학습 및 주변 환경 학습을 수행할 수 있다.
주행 경로 학습은 차량(100)이 주행하는 경로에 대한 맵 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)이 출발지로부터 목적지까지 주행하는 동안 오브젝트 검출 장치(300)를 통해 검출된 정보에 기초하여 맵 데이터를 생성할 수 있다.
주변 환경 학습은 차량(100)의 주행 과정 및 주차 과정에서 차량(100)의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)의 주차 과정에서 오브젝트 검출 장치(300)를 통해 검출된 정보, 예를 들면 주차 공간의 위치 정보, 크기 정보, 고정된(또는 고정되지 않은) 장애물 정보 등과 같은 정보에 기초하여 차량(100)의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석할 수 있다.
동작 모드는 앞서 설명한 자율 주행 모드에서 수행될 수 있다. 학습 모드를 통하여 주행 경로 학습 또는 주변 환경 학습이 완료된 것을 전제로 동작 모드에 대하여 설명한다.
동작 모드는 입력부(210)를 통한 사용자 입력에 반응하여 수행되거나, 학습이 완료된 주행 경로 및 주차 공간에 차량(100)이 도달하면 자동으로 수행될 수 있다.
동작 모드는 운전 조작 장치(500)에 대한 사용자의 조작을 일부 요구하는 반-자율 동작 모드(semi autonomous operating mode) 및 운전 조작 장치(500)에 대한 사용자의 조작을 전혀 요구하지 않는 완전-자율 동작 모드(fully autonomous operating mode)를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 주행 시스템(710)을 제어하여 학습이 완료된 주행 경로를 따라 차량(100)을 주행시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 출차 시스템(740)을 제어하여 학습이 완료된 주차 공간으로부터 주차된 차량(100)을 출차 시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 주차 시스템(750)을 제어하여 현재 위치로부터 학습이 완료된 주차 공간으로 차량(100)을 주차 시킬 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주행 시스템(710)은, 차량 주행 제어 장치로 명명될 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 출차 시스템(740)은, 차량 출차 제어 장치로 명명될 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주차 시스템9750)은, 차량 주차 제어 장치로 명명될 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예는 자율주행 차량이 현재 위치에서 주차 슬롯까지의 경로를 서버로부터 수신하고, 상기 수신된 정보 및 자율주행 차량의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보에 기초하여 경로를 생성하는 것에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 한편, 이하에서 기술되는 차량(100)의 프로세서는 도 7의 제어부(170)에 대응하는 구성으로 이해될 수 있다.
도 8의 단계 810과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 통신 장치(400)를 통하여 서버(미도시)에 비어있는 주차 슬롯에 대한 정보를 요청할 수 있다. 상기 요청에 대한 응답으로 차량(100)의 프로세서는 통신 장치(400)를 통하여 서버로부터 비어있는 주차 슬롯의 위치 및/또는 상기 주차 슬롯까지의 소요 시간 등을 포함하는 주차 슬롯 정보를 수신한다.
도 8의 단계 820과 같이, 사용자는 사용자 인터페이스 장치(200)를 통하여 수신된 주차 슬롯 정보에서 특정 주차 슬롯을 선택할 수 있다. 또는, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 기설정된 조건(소요 시간, 거리 등)에 기초하여 특정 주차 슬롯을 스스로 선택할 수도 있다. 자율주행 차량(100)의 프로세서는 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 상기 서버에 요청할 수 있다.
도 8의 단계 830과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1 시점에, 상기 서버로부터 자율주행 차량(100)의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신한다. 제1레벨 경로는 서버에 의해 생성되는 경로로서, 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 선택된 주차 슬롯의 위치 및 자율주행 차량(100)이 현재 위치에서 선택된 주차 슬롯까지 도달하기 위한 임시의 경로라고 할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1레벨 경로는 자율주행 차량(100)의 현재 위치로부터, 선택된 특정 주차 슬롯까지의 경로 데이터뿐만 아니라 상기 주차 슬롯의 타입(수직 주차 또는 평행 주차)에 대한 데이터, 상기 주차 슬롯의 위치가 지상 주차장 또는 지하 주차장에 있는 지 여부 등에 대한 데이터를 더 포함할 수 있다.
도 8의 단계 840과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 오브젝트 검출 장치(300)의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성한다.
제2레벨 경로는 자율주행 차량(100)이 현재 위치에서 선택된 주차 슬롯까지 도달하기 위한 임시의 경로인 제1레벨 경로와 달리, 센싱 정보를 통해 급변하는 자율주행 차량(100)의 주변 환경에 능동적으로 대처하기 위한 자율주행 차량(100)의 실제 이동 궤적을 의미한다. 따라서, 돌발 상황 발생 시 자율주행 차량(100)의 프로세서는 장애물에 충돌하지 않기 위한 분기점을 생성하고 제2레벨 경로를 적응적으로 재 생성할 수 있다.
마지막으로, 도 8의 단계 850과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어한다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량 및 서버의 관계를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자율주행 차량(100)은 도 7에서 설명한 통신 장치(400)의 일 구성인 V2X 통신부(430)를 통하여, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 특히, 도 9에 도시된 것과 같이 차량(100)의 프로세서는 도로 상에 소정 간격(예를 들면, 1~1.5km)으로 설치된 안테나 또는 노변 기지국(910)을 통하여 서버(900)와 통신할 수 있다.
자율주행 차량(100)과 서버(900) 사이의 통신 방법으로는, 예를 들면 DSRC(Dedicated Short-Range Communication) / WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)가 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자율주행 차량(100)은 전술한 통신 방법을 통하여 서버(900)에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 서버(900)로부터 주차 슬롯 정보 및 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 센싱 영역 및 통신 커버리지 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 것과 같이, 자율주행 차량(100)으로부터 소정 반경(예를 들면, 10-100m)을 갖는 센싱 영역(1010)은 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)와 같은 오브젝트 검출 장치(300)의 사양에 따라 정의될 수 있다. 즉, 센싱 영역(1010)은 자율주행 차량(100)이 오브젝트 검출 장치(300)를 통하여 자율주행 차량(100)의 주변 환경을 검출할 수 있는 영역으로 이해될 수 있다.
한편, 자율주행 차량(100)으로부터 소정 반경을 갖는 통신 범위(communication range) 즉, 통신 커버리지 영역(1020)은 자율주행 차량(100)의 주변에 있는 차량들의 밀도와 전파 전달 환경(radio propagation environment)에 의해 결정될 수 있다. 통신 커버리지 영역(1020)은 또한, 자율주행 차량(100)의 통신 장치(400)의 사양에 기초하여 결정될 수 있으며, 예를 들면 150-300m일 수 있다.
전술한 센싱 영역(1010) 및 통신 커버리지 영역(1020)의 수치는 예시적인 것이고, 그 값으로 본 발명의 권리범위가 제한 해석되어서는 안 된다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제1레벨 경로 및 제2레벨 경로를 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 도 8의 단계 830 내지 단계 850을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 단계 830에 따라 자율주행 차량(100)의 프로세서는 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로(1110)를 통신 장치(400)를 통하여 서버로부터 수신한다. 제1레벨 경로(1110)는 통신 커버리지 영역(1020) 내에 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1레벨 경로(1110)는 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 목적지인 특정 주차 슬롯의 위치, 자율주행 차량(100)의 이동 방향 및 이동 경로상의 공간 정보를 포함하는 개략적인 경로 정보를 의미한다. 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로(1110)를 서버(900)로부터 최초 1회만 수신하거나, 갱신된 제1레벨 경로(1110)를 복수의 시점에 복수 회 수신할 수 있다. 이와 관련하여 이하 도 12 내지 도 17의 제2 실시예에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 수신된 제1레벨 경로(1110) 및 오브젝트 검출 장치(300)의 센싱 영역(1010) 내에서 센싱되는 정보에 기초하여 제2레벨 경로(1120)를 생성한다. 보다 구체적으로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 개략적인 경로 정보인 제1레벨 경로(1110) 및 오브젝트 검출 장치(300)의 센싱 영역(1010) 내에서 센싱되는 주변 환경 정보에 기초하여 자율주행 차량(100)의 실제 이동 궤적에 해당하는 제2레벨 경로(1120)를 생성한다.
보다 구체적으로, 제2레벨 경로(1120)는 제1레벨 경로(1110) 내에 포함될 수 있다. 자율주행 차량(100)의 프로세서는 자율주행 차량(100)의 주변 환경의 급격한 변화에 반응하여 제2레벨 경로(1120)를 복수의 시점에 복수 회 생성할 수 있다. 이와 관련하여 이하 도 12 내지 도 17의 제2 실시예에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예는 제1레벨 경로 및 제2레벨 경로에 기초한 주행 중에 장애물이 어느 한 경로에 접근할 경우에 자율주행 차량(100)이 대처하는 방법에 관한 것이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 12의 단계 1210 내지 단계 1230은 도 8의 단계 850 이후에 수행될 수 있다.
도 12의 단계 1210과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 오브젝트 검출 장치(300)를 통하여 장애물을 검출함에 따라, 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성할지 여부를 결정한다. 장애물은 자율주행 차량(100)의 주변 환경에 존재하는 다양한 오브젝트들, 예를 들면 타 차량, 보행자, 정지 장애물 또는 이동 장애물 등을 의미한다.
도 12의 단계 1220과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 장애물이 센싱 영역 내의 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 분기점을 생성한다. 분기점이란 자율주행 차량(100)의 프로세서에 의해 제2레벨 경로 상에서 생성되는 것으로, 자율주행 차량(100)이 이동 방향을 전환하는 지점을 의미한다. 상기 분기점으로부터 자율주행 차량(100)은 기존에 이동하던 제2레벨 경로와 다른 새로운 제2레벨 경로로 주행한다.
도 12의 단계 1230과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2 시점에 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성한다. 즉, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로를 복수의 시점에 복수 회 수신할 수 있다.
상기 제2 시점은 앞서 도 8의 단계 830의 제1 시점과 다른 시점으로, 상기 제1 시점 이후의 시점일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 시점은 장애물이 센싱 영역 내의 제2레벨 경로에 진입하는 것이 검출된 시점일 수 있다. 예를 들면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 장애물이 제2레벨 경로에 진입하는 것이 검출된 시점에 즉시 새로운 제2레벨 경로를 생성할 수 있다. 다만, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 새로운 제2레벨 경로를 즉시 생성할 수 없는 경우에 한하여 새로운 제1레벨 경로를 수신할 수 있다.
또는, 상기 제2 시점은 장애물이 센싱 영역 내의 제1레벨 경로에 진입하는 것이 검출된 시점일 수도 있다. 제1레벨 경로에 진입한 장애물은 자율주행 차량(100)의 주행에 직접적인 영향을 미치지 않으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점이 생성될 예정임을 나타내는 정보를 출력부(250)를 통하여 출력하고, 추후 장애물이 제2레벨 경로에 진입하는 것이 검출된 이후에 분기점을 생성할 수 있다.도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 13의 단계 1310 내지 단계 1320은 도 12의 단계 1220 이후에 수행될 수 있다. 즉, 자율주행 차량(100)이 장애물이 센싱 영역 내의 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하여 분기점을 생성한 것을 전제로 설명하도록 한다.
도 13의 단계 1310과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점까지 자율주행 차량(100)이 도달하는 데 걸리는 제1시간과 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 데 걸리는 제2시간을 비교한다. 그리고, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 비교 결과에 기초하여 상기 자율주행 차량의 현재 속도 유지 여부를 결정한다.
도 13의 단계 1320과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1시간이 제2시간보다 짧으면 브레이크 입력 장치(570)를 제어하여 자율주행 차량을 감속시킨다. 반면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1시간이 제2시간보다 길면 자율주행 차량(100)이 현재 속도를 유지하도록 제어한다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하는 경우를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로 도 14는 분기점이 자율주행 차량(100)에 탑승한 사용자에게 보여지는 영역(1030) 내에 있는 경우의 처리 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 14에 도시된 것과 같이, 장애물(OB001)이 센싱 영역(1010) 내의 제2레벨 경로(1120)에 진입한 것을 검출하면 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1400)을 생성한다.
분기점(1400)이 자율주행 차량(100)에 탑승한 사용자에게 보여지는 영역(1030) 내에 존재한다는 것은 장애물(OB001)이 자율주행 차량(100)으로부터 매우 가까운 곳에 위치한다는 것을 의미한다. 따라서, 분기점(1400)이 자율주행 차량(100)에 탑승한 사용자에게 보여지는 영역(1030) 내에 존재하는 경우, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 브레이크 입력 장치(570)를 제어하여 즉각적으로 자율주행 차량(100)을 정지시킨다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1400)으로부터 장애물(OB001)을 회피하는 경로(1420)를 생성한다. 보다 구체적으로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로(1110) 내에 포함되고, 분기점(1400)을 시작 위치로 하고, 기존에 생성된 제2레벨 경로(1120)에 자율주행 차량(100)이 다시 합류할 수 있는 지점을 종료 위치로 하는 경로(1420)를 생성한다.
도 14에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 장애물이 자율주행 차량으로부터 매우 근접한 위치에서 검출되어, 기존에 수신된 제1레벨 경로와 다른 제1레벨 경로를 서버로부터 수신할 경우 장애물과 충돌이 우려되는 상황에서 신속하게 자율주행 차량을 정지시키고 장애물을 회피하는 경로를 생성할 수 있는 장점이 있다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하는 경우를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로 도 15는 분기점이 자율주행 차량(100)에 탑승한 사용자에게 보여지는 영역(1030) 밖에 있는 경우의 처리 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 15에 도시된 것과 같이, 장애물(OB001)이 센싱 영역(1010) 내의 제2레벨 경로(1120)에 진입한 것을 검출하면 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1500)을 생성한다.
도 14와 달리 도 15에서는 분기점이 자율주행 차량(100)에 탑승한 사용자에게 보여지는 영역(1030) 밖에 있으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 자율주행 차량(100)을 즉각적으로 정지시키지 않고, 제1레벨 경로(1110)와 다른 갱신된 제1레벨 경로(1510)를 서버에 요청한다.
상기 요청에 대한 응답으로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1 시점과 다른 제2 시점에, 제1 시점에 수신된 제1레벨 경로(1110)와 다른 제1레벨 경로(1510)를 서버로부터 수신한다. 이어서, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로(1510) 및 센싱 정보에 기초하여 제2레벨 경로(1520)를 생성한다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1500)에서 기존의 이동 방향을 바꾸어 새로운 제2레벨 경로(1520)를 따라 주행하도록 자율주행 차량(100)을 제어한다.
한편, 앞서 도 13에서 설명한 것과 같이 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1500)까지 자율주행 차량(100)이 도달하는 데 걸리는 제1시간과 상기 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로(1510)에 기초하여 제2레벨 경로(1520)를 생성하는 데 걸리는 제2시간을 비교한다. 그리고, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 비교 결과에 기초하여 상기 자율주행 차량(100)이 현재 속도를 유지할지 여부를 결정한다.
이어서 도 13의 단계 1320과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1시간이 제2시간보다 짧으면 브레이크 입력 장치(570)를 제어하여 자율주행 차량(100)을 감속시킨다. 반면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1시간이 제2시간보다 길면 자율주행 차량(100)이 현재 속도를 유지하도록 제어한다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 16에 도시된 것과 같이, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 오브젝트 검출 장치(300)를 통하여 장애물(OB001)이 센싱 영역(1010) 내의 제1레벨 경로(1110)에 진입하는 것을 검출하면 분기점을 생성하지 않는다.
앞서 도 11에서 설명한 것과 같이, 제1레벨 경로(1110)는 자율주행 차량(100)이 서버로부터 수신한 특정 주차 슬롯까지의 개략적인 경로 정보에 해당한다. 따라서, 장애물(OB001)이 센싱 영역(1010) 내의 제1레벨 경로(1110)에 진입하는 것은 자율주행 차량(100)의 실제 이동 궤적에 영향을 미치지 않으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 굳이 분기점을 생성하지 않고, 기존에 생성된 제2레벨 경로(1120)를 따라 자율주행 차량(100)이 주행하도록 제어한다.
다만, 장애물(OB001)과의 충돌 가능성을 고려하여, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 브레이크 입력 장치(570)를 제어하여 자율주행 차량(100)이 감속하도록 제어할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 차량이 분기점을 생성하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 16과 유사한 맥락으로, 도 17에서 자율주행 차량(100)의 프로세서는, 통신 장치(400)를 통하여, 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제1레벨 경로(1110)에 진입함을 나타내는 정보를 서버로부터 수신하면 분기점을 생성하지 않는다.
도 17에서 장애물(OB001)은 자율주행 차량(100)의 센싱 영역(1010)의 밖에 있으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 오브젝트 검출 장치(300)를 통하여 장애물(OB001)을 직접적으로 검출할 수 없다. 따라서, 자율주행 차량(100)의 프로세서는, 통신 장치(400)를 통하여, 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제1레벨 경로(1110)에 진입함을 나타내는 정보를 서버로부터 수신한다.
도 16과 마찬가지로, 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제1레벨 경로(1110)에 진입하는 것은 자율주행 차량(100)의 실제 이동 궤적에 영향을 미치지 않으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 굳이 분기점을 생성하지 않고, 기존에 생성된 제2레벨 경로(1120)를 따라 자율주행 차량(100)이 주행하도록 제어한다.
제3 실시예
본 발명의 제3 실시예는 장애물이 통신 커버리지 영역 내의 제2레벨 경로에 진입한 경우에 관한 것이다. 즉, 제3 실시예는 장애물이 자율주행 차량의 당장의 이동 궤적에는 영향을 주지 않지만 앞으로 자율주행 차량의 이동 궤적에 영향을 줄 가능성이 있는 경우에, 자율주행 차량의 프로세서가 수행하는 방법에 관한 것이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 18의 단계 1810 내지 단계 1820은 도 8의 단계 850 이후에 수행될 수 있다.
도 18의 단계 1810에 따르면, 자율주행 차량의 프로세서는 통신 장치를 통하여, 장애물이 통신 커버리지 영역 내의 제2레벨 경로에 진입함을 나타내는 정보를 서버로부터 수신한다. 통신 커버리지 영역 내의 제2레벨 경로는 자율주행 차량이 앞으로 이동할 궤적에 해당한다.
도 18의 단계 1820에 따르면, 자율주행 차량의 프로세서는 서버와의 통신을 통하여 자율주행 차량의 현재 위치, 제1레벨 경로 및 제2레벨 경로 중 적어도 하나에 대한 정보를 장애물에 송신한다.
한편, 도 18의 단계 1820은 단계 1810이 수행된 이후 기 설정된 시간(예를 들면, 10-20초)이 경과된 이후에도 장애물이 통신 커버리지 영역 내의 제2레벨 경로 상에서 사라지지 않은 경우에 수행될 수 있다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 차량이 장애물과 정보를 송수신하고, 특정 조건에서 분기점을 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 통신 장치(400)를 통하여, 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제2레벨 경로(1120)에 진입함을 나타내는 정보를 서버로부터 수신한다. 장애물(OB001)이 자율주행 차량(100)의 당장의 이동 궤적에는 영향을 주지 않으므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점을 생성하지 않는다.
다만, 장애물(OB001)이 진입한 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제2레벨 경로(1120)는 자율주행 차량(100)이 앞으로 이동할 궤적에 해당하므로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 서버와의 통신을 통하여 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 제1레벨 경로(1110) 및 제2레벨 경로(1120) 중 적어도 하나에 대한 정보를 장애물(OB001)에 송신한다.
장애물(OB001)이 사람(보행자)인 경우 자율주행 차량(100)의 프로세서는 서버와의 통신을 통하여 장애물(OB001)로부터 소정 거리 이내에 위치하는 시설물에서 시각적 또는 청각적 경고 메시지가 출력되도록 함으로써 장애물(OB001)에 이동을 요청할 수 있다.
또는, 장애물(OB001)이 통신 장치를 구비한 차량(또는 자율주행 차량)인 경우 자율주행 차량(100)의 프로세서는 서버와의 통신을 통하여 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 제1레벨 경로(1110) 및 제2레벨 경로(1120) 중 적어도 하나에 대한 정보를 장애물(OB001)에 직접 송신함으로써 장애물(OB001)에 이동을 요청할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제2레벨 경로(1120)에 진입함을 나타내는 정보를 서버로부터 수신한 시점으로부터 기 설정된 시간(예를 들면, 10-20초)이 경과된 이후에도 장애물(OB001)이 통신 커버리지 영역(1020) 내의 제2레벨 경로(1120) 상에서 사라지지 않은 경우에 한하여, 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 제1레벨 경로(1110) 및 제2레벨 경로(1120) 중 적어도 하나에 대한 정보를 장애물(OB001)에 송신하도록 설계될 수 있다.
한편, 도 14 내지 도 15에서 설명된 것과 유사한 방법으로 자율주행 차량(100)의 프로세서는 특정 조건 하에서 분기점(1900)을 생성할 수 있다. 즉, 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 제1레벨 경로(1110) 및 제2레벨 경로(1120) 중 적어도 하나에 대한 정보를 장애물(OB001)에 송신했음에도 불구하고 장애물(OB001)이 제2레벨 경로(1120) 상에서 사라지지 않는 경우에, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1900)을 생성할 수 있다.
분기점(1900)이 생성된 경우, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로(1110)와 다른, 갱신된 제1레벨 경로(1910)를 서버에 요청한다. 상기 요청에 대한 응답으로, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로(1910)를 서버로부터 수신한다. 이어서, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제1레벨 경로(1910) 및 센싱 정보에 기초하여 제2레벨 경로(1920)를 생성한다. 자율주행 차량(100)의 프로세서는 분기점(1900)에서 기존의 이동 방향을 바꾸어 새로운 제2레벨 경로(1920)를 따라 주행하도록 자율주행 차량(100)을 제어한다.
제4 실시예
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량은 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 가상의 영역을 설정할 수 있다. 상기 영역은 자율주행 차량의 내부 및 외부 조건에 따라 적응적으로 조절되고, 타 차량과의 통신 여부를 결정하는 요인이 된다. 이러한 가상의 영역은 지오 펜스(Geofence)라고 불려질 수 있다. 한편, 이하 본 발명의 제4 실시예에 대한 설명에서 '장애물'과 '타 차량'은 동일한 의미로 해석될 수 있다.
먼저, 도 20의 단계 2010과 같이 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2레벨 경로 및 상기 자율주행 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정한다. 그리고 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 마진 영역을 도 7에 도시된 출력부(250)를 통하여 출력한다. 보다 구체적으로, 마진 영역은 출력부(250)의 디스플레이부(251)를 통하여 출력될 수 있다. 이와 관련하여 도 22에서 후술하도록 한다.
다음으로, 도 20의 단계 2020과 같이 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2레벨 경로의 복잡도, 타 차량의 위치 또는 속도에 기초하여 마진 영역을 조절한다. 자율주행 차량(100)의 프로세서가 마진 영역을 조절하는 것에 대하여 이하 도 23 내지 도 24에서 상세히 설명하도록 한다.
다음으로, 도 20의 단계 2030과 같이 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 마진 영역에 접근하는 장애물에 경고 메시지를 전송하거나 자율주행 차량(100)의 동작을 제어한다. 자율주행 차량(100)의 프로세서가 장애물에 경고 메시지를 전송하거나 자율주행 차량(100)의 동작을 제어하는 것에 대하여 이하 도 25 내지 도 26에서 상세히 설명하도록 한다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 마진 영역을 도시한 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따라 자율주행 차량(100)이 특정 주차 슬롯까지의 제2레벨 경로(1120)를 생성한 것을 가정하고 설명하도록 한다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2레벨 경로(1120) 및 상기 자율주행 차량(100)의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정한다. 마진 영역은 제1 마진 영역(2110) 및 제2 마진 영역(2120)을 포함할 수 있다.
제1 마진 영역(2110)은 자율주행 차량(100)의 제2레벨 경로(1120)를 포함하고 소정의 마진을 형성하는 영역이다. 상기 마진은 자율주행 차량(100)으로부터의 반경으로, 예를 들면 5m, 10m 등과 같은 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 마진은 자율주행 차량(100)의 제조 시에 결정되거나 사용자에 의해 조절될 수 있다.
제2 마진 영역(2120)은 제1 마진 영역(2110)을 포함하고 소정의 마진을 형성하되, 타 차량과 같은 장애물이 접근하면 경고 메시지를 전송하기 위해 설정되는 영역이다.
한편, 스마트 워치와 같이 자율주행 차량(100)과 연동되는 외부 디바이스를 통하여, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 외부 디바이스를 착용한 사용자에게 장애물이 제1 마진 영역(2110) 또는 제2 마진 영역(120)에 진입한 것을 알릴 수 있다.
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 마진 영역이 출력부를 통하여 출력된 것을 도시한 도면이다.
도 7에서 전술한 바와 같이, 자율주행 차량(100)의 출력부(250)는 시각, 청각 또는 촉각 신호를 발생시켜 사용자에게 정보를 전달하기 위한 것이다. 출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히 디스플레이부(251)는 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 디스플레이부(251)에 자율주행 차량(100)의 현재 위치, 주변 상황, 제1 마진 영역(2110) 및 제2 마진 영역(2120)이 출력되도록 제어할 수 있다. 디스플레이부(251)에 출력되는 시각 정보를 통하여, 사용자는 제1 마진 영역(2110) 및 제2 마진 영역(2120)에 접근하는 장애물을 쉽게 확인할 수 있다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 마진 영역을 조절하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2레벨 경로(1120)의 복잡도에 기초하여 제2 마진 영역(2120)을 조절할 수 있다. 제2 마진 영역(2120)은 아래 [수학식 1]로 정의될 수 있다.
Figure 112017129205157-pat00001
위의 [수학식 1]에서
Figure 112017129205157-pat00002
는 자율주행 차량(100)의 속도를 의미하고,
Figure 112017129205157-pat00003
(Number of Iteration)는 주차 과정 수행 중 제2레벨 경로(1120) 생성의 관점에서 반복 횟수를 의미한다. 그리고
Figure 112017129205157-pat00004
는 i번 째 검출된 타 차량의 속도를 의미하고,
Figure 112017129205157-pat00005
는 i번 째 검출된 타 차량과의 상대적인 거리를 의미한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2레벨 경로(1120)의 복잡도가 높을수록 제2 마진 영역(2120)을 넓게 설정할 수 있다. 자율주행 차량(100)의 프로세서는 자율주행 차량의 전진 또는 후진의 반복 횟수, 스티어링 휠 조작 정보 및 주차 슬롯으로부터의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 제2레벨 경로(1120)의 복잡도를 판단할 수 있다.
예를 들면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는, 주차 슬롯에 자율주행 차량(100)이 도달하기 위한 전진 또는 후진의 반복 횟수가 소정 횟수 이상이거나, 자율주행 차량(100)이 소정 시간 이내에 동일한 위치를 소정 횟수 이상 통과하거나, 자율주행 차량(100)의 스티어링 휠이 소정 횟수 이상 전환되거나, 자율주행 차량(100)이 주차 슬롯으로부터 소정 거리 이내에 진입할 때 제2레벨 경로(1120)의 복잡도를 높게 판단할 수 있다.
제2레벨 경로의 복잡도가 높을수록 타 차량(OB001, OB002)과의 충돌을 방지하기 위해서는 충분한 시간 확보가 필요하기 때문에, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 제2 마진 영역(2120)을 더 넓게 설정할 수 있다.
도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 제3 마진 영역을 더 설정하는 것을 나타낸 도면이다. 자율주행 차량의 프로세서는 제3 마진 영역에 접근하는 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 자율주행 차량의 동작을 제어할 수 있다.
마진 영역은 앞서 도 23과 달리 자율주행 차량(100)의 후방에 설정될 수도 있다. 특히, 자율주행 차량(100)의 후방에 설정되는 제3 마진 영역(2130)은 타 차량(OB001)의 위치 및/또는 속도에 기초하여 설정될 수 있다. 제3 마진 영역(2130)은 아래 [수학식 2]로 정의될 수 있다.
Figure 112017129205157-pat00006
위의 [수학식 2]에서
Figure 112017129205157-pat00007
(Time to Collision)는 타 차량(OB001)과 자율주행 차량(100)간의 충돌 예상 시간을 의미하고,
Figure 112017129205157-pat00008
는 타 차량(OB001)과 자율주행 차량(100)간의 거리를 의미한다.
도 24를 참고하여 타 차량(OB001)이 자율주행 차량(100)의 후방에서 자율주행 차량(100)과 동일한 방향으로 주행하고 있을 때 자율주행 차량(100)의 프로세서의 처리 방법에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)이 제3 마진 영역(2130)에 진입할 경우, 타 차량(OB001)에게 자율주행 차량(100)의 주차 시작을 알리기 위하여 비상등을 점멸할 수 있다. 그로 인해 자율주행 차량(100)과 타 차량(OB001)과의 물리적 거리가 확보될 수 있다.
또는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)이 제3 마진 영역(2130)에 진입할 경우, 타 차량(OB001)이 통신 가능한 차량이면 차량간 통신을 수행하여 경고 메시지를 전송할 수도 있다.
한편, 도 24에 도시되지는 않았으나 타 차량(OB001)이 자율주행 차량(100)의 맞은 편에서 자율주행 차량(100)을 향해 접근하는 경우 자율주행 차량(100)의 프로세서는 비상등을 점멸하고, 나아가 타 차량(OB001)이 통신 가능한 차량이면 차량간 통신을 수행하여 경고 메시지를 전송할 수도 있다.
도 25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서가 타 차량의 운행 특성 또는 의도에 기초하여 자율주행 차량의 동작을 제어하는 것을 나타낸 도면이다. 타 차량의 운행 특성 또는 의도는 타 차량의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)이 자율주행 차량(100)의 주차 과정을 방해할 차량인지 여부를 다음의 방법에 따라 판단할 수 있다.
첫 째, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 통신 장치(400)를 통한 차량간 통신을 이용하여, 타 차량(OB001)으로부터 타 차량(OB001)의 운행 특성 또는 의도에 대한 정보를 직접 수신함으로써 타 차량(OB001)의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
도 25를 참조하여, 수신된 정보로부터 타 차량(OB001)이 (a) 경로로 주행할 것으로 판단하면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)에게 자율주행 차량(100)의 목표 주차 슬롯(2400), 제1 마진 영역(2110) 또는 제2 마진 영역(2120)에 중 적어도 하나에 대한 정보를 직접 전송할 수 있다. 반면, 수신된 정보로부터 타 차량(OB001)이 (b) 경로로 주행할 것으로 판단하면, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)에게 정보를 전송하지 않고 목표 주차 슬롯(2400)에 주차를 계속하여 수행할 수 있다.
둘 째, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 사전에 심층 신경망(Deep Neural Network)을 이용하여 이동 장애물의 행동 패턴을 학습하고, 그에 기초하여 타 차량(OB001)의 운행 특성 또는 의도를 추정함으로써, 타 차량(OB001)의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단할 수 있다. 이는 통신 장치(400)를 통한 차량간 통신이 불가능한 경우에 수행 가능한 방법이다.
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 앞서 설명한 두 가지 방법을 통해, 타 차량(OB001)이 (b) 경로로 주행할 것으로 판단한 경우, 타 차량(OB001) 또는 타 차량(OB001)의 이동 궤적이 제2 마진 영역(2120)과 일부 중첩된 경우라도 타 차량(OB001)에 경고 메시지를 전송하지 않고, 제1 마진 영역(2110)과 중첩된 경우에 한하여 타 차량(OB001)에 경고 메시지를 전송할 수 있다.
도 26은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서가 차량간 통신을 이용하여 주차 궤적을 생성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 26에 도시된 것과 같이, 주차 가능한 주차 슬롯이 복수 개(2400-1, 2400-2, 2400-3, 2400-4) 존재하고 자율주행 차량(100)이 타 차량(OB001)과 통신 가능한 경우, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 차량간 통신을 이용하여 타 차량(OB001)의 주차 궤적(2600), 제1 마진 영역(2610) 및 제2 마진 영역(2620) 중 적어도 하나의 정보를 타차량(OB001)으로부터 수신할 수 있다.
수신된 정보를 통하여, 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)의 주차 궤적(2600), 제1 마진 영역(2610) 또는 제2 마진 영역(2620)과 중첩되지 않는 주차 궤적(1120)을 생성할 수 있다.
자율주행 차량(100)의 프로세서는 상기 생성된 주차 궤적(1120), 제1 마진 영역(2110) 및 제2 마진 영역(2120) 중 적어도 하나의 정보를 차량간 통신을 이용하여 타차량(OB001)에 전송함으로써 충돌을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 도 26을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자율주행 차량(100)의 프로세서는 타 차량(OB001)의 제2 마진 영역(2620)과 자율주행 차량(100)의 제2 마진 영역(2120)이 서로 중첩되지 않는 조건 하에서 주차 슬롯(2400-1)에 주차 과정을 수행하도록 설계될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 자율주행 차량

Claims (20)

  1. 자율주행 차량에 있어서,
    사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및
    상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하고,
    상기 프로세서는 상기 오브젝트 검출 장치를 통해 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성하고,
    i) 상기 분기점까지 상기 자율주행 차량이 도달하는 데 걸리는 제1시간과 ii)상기 제1 시점 이후의 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 데 걸리는 제2시간을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 자율주행 차량의 현재 속도 유지 여부를 결정하는 자율주행 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1레벨 경로는 상기 자율주행 차량에 구비되는 통신 장치의 통신 커버리지 영역 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2레벨 경로는 상기 제1레벨 경로 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제1레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1레벨 경로 내에 포함되고, 상기 분기점을 시작 위치로 하고, 상기 제2레벨 경로에 상기 자율주행 차량이 다시 합류하는 지점을 종료 위치로 하는 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  8. 삭제
  9. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 통신 커버리지 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입함을 나타내는 정보를 상기 서버로부터 수신하면, 상기 서버와의 통신을 이용하여, 상기 자율주행 차량의 현재 위치, 상기 제1레벨 경로 및 상기 제2레벨 경로 중 적어도 하나에 대한 정보를 상기 장애물에 송신하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1시간이 상기 제2시간보다 짧으면 상기 자율주행 차량을 감속시키고, 상기 제1시간이 상기 제2시간보다 길면 상기 자율주행 차량의 상기 현재 속도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2레벨 경로 및 상기 자율주행 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정하고, 상기 마진 영역을 출력부를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마진 영역은,
    상기 자율주행 차량의 제2레벨 경로를 포함하고 소정의 마진을 형성하는 제1 마진 영역 및 상기 제1 마진 영역을 포함하고 소정의 마진을 형성하는 제2 마진 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2레벨 경로의 복잡도를 판단하고, 상기 복잡도에 기초하여 상기 마진 영역을 조절하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 자율주행 차량의 전진 또는 후진의 반복 횟수, 스티어링 휠 조작 정보 및 주차 슬롯으로부터의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제2레벨 경로의 복잡도를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 마진 영역에 접근하는 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 상기 자율주행 차량의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통한 차량간 통신을 이용하여 상기 장애물의 운행 특성 또는 의도에 대한 정보를 수신함으로써, 상기 장애물로부터 상기 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    사전에 학습된 이동 장애물의 행동 패턴에 기초하여 상기 장애물의 운행 특성 또는 의도를 추정함으로써, 상기 장애물로부터 상기 장애물의 위치, 접근 방향 및 속도 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량.
  20. 자율주행 차량의 제어 방법에 있어서,
    서버에 주차 슬롯 정보를 요청하는 단계;
    상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하는 단계;
    제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하는 단계;
    센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하는 단계는,
    오브젝트 검출 장치를 통해 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성하는 단계;
    i) 상기 분기점까지 상기 자율주행 차량이 도달하는 데 걸리는 제1시간과 ii) 상기 제1 시점 이후의 제2 시점에 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하는 데 걸리는 제2시간을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 자율주행 차량의 현재 속도 유지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 자율주행 차량의 제어 방법.
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