KR102133418B1 - 자율주행 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율주행 시스템에 관한 것으로 모빌리티가 자체적인 고도의 프로세서 등의 장비를 갖추지 않고 주행명령만 받아 구동될 수 있는 기술을 제공하고자 서버;와 모빌리티;를 포함하며, 서버는, 정밀지도 정보를 저장하는 데이터베이스; 모빌리티로부터 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 수신하며, 외부 서버와 통신할 수 있는 통신부; 및 자율주행 서비스 요청에 따라 차량정보, 데이터베이스의 정밀지도 정보 및 인프라정보를 기반으로 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 생성하여 통신부로 전달하는 프로세스부;를 포함하며, 모빌리티는, 프로세스부에서 생성된 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 통신부를 통해 수신하고 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 송신하는 통신모듈; 모빌리티를 구동시키는 구동유닛을 포함하고, 통신모듈로부터 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 전달받고, 자율주행 서비스 정보를 기반으로 구동유닛에 제어명령하는 자율주행유닛; 및 모빌리티의 상태를 감지하여 차량정보를 생성하여 자율주행유닛에 전달하는 센서모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 자율주행 시스템은 모빌리티는 차량정보를 전송하고 서버로부터 주행명령만 받아 구동되므로 기본적인 센서 장치 외에 고비용, 고성능의 장비들이 모빌리티에 설치될 필요가 없이 자율주행 시스템의 서버상에서 정보 처리가 이루어지므로 비용면에서 유리하다.

Description

자율주행 시스템{Autonomous driving system}
본 발명은 자율주행 시스템에 관한 것이다.
각종 주행 수단에 내장되어 주행 위치 탐색을 통해 자율 주행을 수행하는 자율 주행 장치는 주로 선박, 항공기 등에 적용되고 있는데, 최근 들어 도로를 주행하는 차량에도 적용되어 예를 들면, 주행경로, 도로 혼잡도 등과 같은 다양한 정보를 모니터를 통해 사용자에게 알려주거나, 자율 주행 장치가 스스로 차량을 운전하거나 주행 상태를 제어한다.
이러한 자율 주행 장치는 예를 들어 차량과 같이 고속으로 움직이는 이동체의 경우, 주행 환경(예를 들면, 전방차량 인식, 장애물 검출 등)을 실시간으로 인식하여 운전자에게 알려주거나, 주행 환경을 실시간으로 판단하여 스스로 그에 대응하는 각각의 응급 기능을 수행해야 한다. 이를 위해서 많은 데이터량을 실시간으로 처리할 수 있는 고성능의 프로세서, 센서, 컨트롤러, 데이터 저장장치 등의 장비가 차량에 필요하게 된다.
예를 들면, 차량 내에 스캐닝 장치, 카메라, 레이더 등과 같은 모든 센서 장비와, 컴퓨팅 장치와, 차량 제어 및 자율 주행용 소프트웨어를 탑재하여 대용량의 정밀 정보, 인프라 정보, 차량정보를 실시간으로 취합하여 주행 환경을 판단하여, 설정된 목적지를 향해 주행하도록 실시간으로 조향 및 속도 제어 명령을 내려 차량이 구동될 수 있도록 한다.
종래의 기술로 공개특허 10-2018-0117754가 있으며, 이는 차량에 설치된 각종 카메라 및 스캔 장치를 통해 수집된 정보를 기반으로 차량 내 설치된 프로세서에서 차량의 구동에 필요한 제어명령을 생성하는 기술에 관한 것이다.
그러나 이러한 종래기술은 고가 및 고성능의 프로세서, 센서, 컨트롤러, 데이터 저장장치 등의 별도 장비들이 개별적으로 모빌리티에 설치되는 것을 요구하므로, 자율주행 모빌리티의 개발 및 양산에 있어 비용 문제가 있으며, 모빌리티상의 공간활용도 측면에서도 불리하므로 이러한 별도 장비들을 최소화할 필요가 있다.
본 발명에 따른 자율주행 시스템은 상기와 같은 문제를 해결하고자 안출된 발명으로 모빌리티가 자체적인 고도의 프로세서 등의 장비를 갖추지 않고 주행명령만 받아 구동될 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 따른 자율주행 시스템은 서버;와 모빌리티;를 포함하며, 상기 서버는, 정밀지도 정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 모빌리티로부터 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 수신하며, 외부 서버와 통신할 수 있는 통신부; 및 자율주행 서비스 요청에 따라 상기 차량정보, 상기 데이터베이스의 정밀지도 정보 및 인프라정보를 기반으로 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 생성하여 상기 통신부로 전달하는 프로세스부;를 포함하며, 상기 모빌리티는, 상기 프로세스부에서 생성된 상기 자율주행 서비스 정보 및 상기 주행경로 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고 상기 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 송신하는 통신모듈; 상기 모빌리티를 구동시키는 구동유닛을 포함하고, 상기 통신모듈로부터 상기 자율주행 서비스 정보 및 상기 주행경로 정보를 전달받고, 상기 자율주행 서비스 정보를 기반으로 상기 구동유닛에 제어명령하는 자율주행유닛; 및 모빌리티의 상태를 감지하여 차량정보를 생성하여 상기 자율주행유닛에 전달하는 센서모듈; 모빌리티의 상태정보를 표시하는 표시모듈; 및 상기 주행경로 정보를 상기 통신모듈로부터 전달받고, 상기 주행경로 정보를 저장하는 주행경로저장모듈;을 포함하며, 상기 통신모듈 및 상기 자율주행유닛은 상기 통신모듈 또는 상기 자율주행유닛이 오작동 또는 고장일 경우를 대비하여 서로의 상태정보를 교환하며, 상기 표시모듈에 각자의 상태정보를 전송하여 각자의 오작동 또는 고장 여부를 사용자가 확인할 수 있도록 하고, 상기 주행경로저장모듈은 앞선 기간 동안의 선행 주행경로를 일시적으로 저장함으로써, 비정상적인 상황으로 인해 상기 서버를 통해 일시적 또는 단기간 동안 상기 자율주행 서비스 정보 또는 상기 주행경로 정보를 받을 수 없는 경우, 상기 모빌리티가 상기 선행 주행경로를 따라 구동될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 자율주행 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 모빌리티는 차량정보를 전송하고 서버로부터 주행명령만 받아 구동되므로 기본적인 센서 장치 외에 고비용, 고성능의 장비들이 모빌리티에 설치될 필요가 없이 자율주행 시스템의 서버상에서 정보 처리가 이루어지므로 비용면에서 유리하다.
둘째, 자율주행 시스템의 서버는 다수의 모빌리티를 운용할 수 있고, 다수의 모빌리티가 제공하는 각 차량정보들을 취합하여 인프라 정보를 생성할 수 있다.
셋째, 자율주행 모빌리티에 고도의 장비를 설치하지 않을 수 있어, 모빌리티의 생산 단가, 무게 등을 현저히 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자율주행 시스템에 대한 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 자율주행 시스템은 서버(100) 및 모빌리티(200)를 포함한다.
모빌리티(200)는 제어명령에 따라 구동한다.
서버(100)는 모빌리티(200)와 무선 통신로 연결되어 있다. 무선 통신은 3G, LTE, 5G 등과 같은 이동 통신 또는 RF 등과 같은 무선 데이터 통신을 의미한다.
서버(100)는 데이터베이스(110), 통신부(130) 및 프로세스부(120)을 포함한다.
데이터베이스(110)는 모빌리티 운용 지역의 대용량 정밀지도 정보, 교통정보, 날씨, 통행자 등의 인프라 정보, 차량에서 전송한 센서데이터를 포함한 차량정보 등이 저장된다. 이러한 센서데이터는 차량에 기본 장착된 레이더, 카메라, 초음파, 차량 CAN(Controller Area Network) 등을 통해 수집된 정보를 의미할 수 있다.
또한, 차량정보는 현재 모빌리티(200)의 위치 좌표값, 타임스탬프값 등의 차량식별값, 현재 모빌리티(200)의 속도, 조향 등의 정보를 의미할 수 있다.
통신부(130)는 모빌리티(200)로부터 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 수신하며, 외부 서버 등으로부터 각종 인프라 정보를 수신하도록 무선통신을 할 수 있다. 이러한 각종 인프라 정보 및 차량정보는 상술한 데이터베이스(110)에 저장된다.
여기서, 자율주행 요청은 사용자가 스마트폰 등의 기기를 통해 모빌리티(200)의 통신모듈(210)에 사용자가 희망하는 목적지 정보 등을 포함한 시스템 개시 요청을 의미한다.
프로세스부(120)는 자율주행 서비스 요청을 받으면 상술한 데이터베이스에서 차량정보, 인프라 정보, 정밀지도 정보 등을 기반으로 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 생성하며 이를 통신부(130)에 전달한다.
바람직하게는 프로세스부(120)는 모빌리티(200)에서 센서모듈(240)을 통해 수집한 센서데이터 등을 포함한 차량정보를 전달받아 이를 기반으로 교통정보 등을 포함한 인프라 정보를 생성할 수 있다.
여기서 자율주행 서비스 정보는 상술한 정보를 기반으로 생성된 실시간의 속도명령, 조향명령 등을 의미한다. 주행경로 정보는 차량정보로 제공된 현재 모빌리티(200)의 위치를 기반으로 사용자가 자율주행 요청한 목적지까지 상술한 인프라 정보등을 참고하여 최적의 주행 경로 계획, 경로 추종, 속도 계획 등을 의미한다.
모빌리티(200)는 통신모듈(210), 자율주행유닛(220) 및 센서모듈(240)을 포함한다.
통신모듈(210)은 프로세스부(120)에서 생성된 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 통신부(130)을 통해 수신할 수 있고, 서버(100)의 통신부(130)로 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 송신할 수 있다.
자율주행유닛(220)은 모빌리티(200)을 구동시키는 구동유닛(221)을 포함하고, 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 통신모듈(210)로부터 전달받아 자율주행 서비스 정보를 기반으로 구동유닛(221)에 구체적인 제어명령을 할 수 있다. 구동유닛(221)은 기적용된 조향, 속도를 기반으로 가감속 시스템 및 조향시스템을 이용하여 자율주행유닛(220)이 전달한 제어명령에 따라 모빌리티(200)를 구동시킨다.
센서모듈(240)은 모빌리티(200)의 상태를 감지하며, 상술한 차량정보를 생성할 수 있는 각종 센서들을 포함한다. 수집된 차량정보는 자율주행유닛에 전달된다. 여기서 각종 센서란 차량에 기본 장착된 레이더, 카메라, 초음파, 차량 CAN(Controller Area Network)을 의미할 수 있다.
바람직하게는 모빌리티(200)는 표시모듈(250)을 더 포함할 수 있다. 모빌리티(200)에 비정상적인 상황이 발생하였을 때, 예를 들어 통신모듈(210)이나 자율주행유닛(220)이 오작동 또는 고장일 경우를 대비하여 자율주행유닛(220)과 통신모듈(210)은 각자의 상태정보를 서로 교환하고 각각 표시모듈(250)에 각자의 상태정보를 전송하여 각자의 오작동 또는 고장여부를 사용자가 확인할 수 있도록 한다. 이를 통해 자율주행유닛(220) 또는 통신모듈(210) 중의 하나가 이상 상태이었으면 상태정보가 표시부(250)에 표시될 수 있다.
또한, 표시모듈(250)에 전달되는 자율주행유닛(220) 및 통신모듈(210)의 오작동 또는 고장에 대한 상태정보는 통신모듈(210)을 통해 사용자의 스마트폰 등의 외부 기기에 전달될 수 있다.
바람직하게는 모빌리티(200)는 주행경로저장모듈(260)을 더 포함할 수 있다. 주행경로저장모듈(260)은 무선통신 단절 등 비정상적인 상황 등으로 인해 일시적 또는 단기간 동안 서버(100)를 통해 자율주행 서비스 정보 등을 받을 수 없는 경우, 미리 앞선 단기간 동안의 선행 주행경로를 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 비정상 상태에서 모빌리티(200)는 단기간 동안의 선행 주행경로를 따라 구동될 수 있도록 하여, 자율주행 시스템이 정상 상황으로 복귀할 때까지 사용자의 안전을 지킬 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 자율주행 시스템의 실시예에 따르면 서버(100)가 자율주행에 필요한 각종 정보를 수집하고 연산함으로써, 기존 자율주행 모빌리티에서 이루어졌던 연산 등에 필요한 별도의 고성능의 프로세스부, 데이터베이스가 설치될 필요 없으며, 통신모듈(210)이 설치된 모빌리티(200)는 서버(100)를 통해 자율주행 서비스 정보 등을 무선통신을 통해 받아 제어명령만으로도 구동될 수 있으므로 하나의 서버(100)는 다수의 모빌리티(200)를 동시에 운용할 수 있으므로 경제적이며, 다수의 모빌리티(200)가 수집하는 차량정보들을 기반으로 인프라 정보를 구축할 수 있는 기술을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 서버
110: 데이터베이스
120: 프로세스부
130: 통신부
200: 모빌리티
210: 통신모듈
220: 자율주행유닛
221: 구동유닛
240: 센서모듈
250: 표시모듈
260: 주행경로저장모듈

Claims (5)

  1. 자율주행 시스템으로서,
    제어명령에 따라 구동되는 모빌리티; 및
    상기 모빌리티와 무선통신으로 연결되는 서버
    를 포함하며,
    상기 서버는,
    정밀지도 정보를 저장하는 데이터베이스;
    상기 모빌리티로부터 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 수신하며, 외부 서버로부터 인프라정보를 수신하도록 무선통신하는 통신부; 및
    자율주행 서비스 요청에 따라 상기 차량정보, 상기 정밀지도 정보 및 상기 인프라정보를 기반으로 자율주행 서비스 정보 및 주행경로 정보를 생성하여 상기 통신부로 전달하는 프로세스부
    를 포함하며,
    상기 모빌리티는,
    상기 프로세스부에서 생성된 상기 자율주행 서비스 정보 및 상기 주행경로 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고 상기 자율주행 서비스 요청 및 차량정보를 송신하는 통신모듈;
    상기 모빌리티를 구동시키는 구동유닛을 포함하고, 상기 통신모듈로부터 상기 자율주행 서비스 정보 및 상기 주행경로 정보를 전달받고, 상기 자율주행 서비스 정보를 기반으로 상기 구동유닛에 제어명령하는 자율주행유닛;
    모빌리티의 상태를 감지하며, 상기 차량정보를 생성하여 상기 자율주행유닛에 전달하는 센서모듈;
    모빌리티의 상태정보를 표시하는 표시모듈; 및
    상기 주행경로 정보를 상기 통신모듈로부터 전달받고, 상기 주행경로 정보를 저장하는 주행경로저장모듈
    을 포함하며,
    상기 통신모듈 및 상기 자율주행유닛은 상기 통신모듈 또는 상기 자율주행유닛이 오작동 또는 고장일 경우를 대비하여 서로의 상태정보를 교환하며, 상기 표시모듈에 각자의 상태정보를 전송하여 각자의 오작동 또는 고장 여부를 사용자가 확인할 수 있도록 하고,
    상기 주행경로저장모듈은 앞선 기간 동안의 선행 주행경로를 일시적으로 저장함으로써, 비정상적인 상황으로 인해 상기 서버를 통해 일시적 또는 단기간 동안 상기 자율주행 서비스 정보 또는 상기 주행경로 정보를 받을 수 없는 경우, 상기 모빌리티가 상기 선행 주행경로를 따라 구동될 수 있도록 하는
    자율주행 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신모듈은
    외부 기기로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동유닛은
    상기 자율주행유닛으로 상기 차량정보를 송신하고,
    상기 자율주행유닛은
    상기 통신모듈로 상기 차량정보를 송신하여 상기 서버의 통신부를 통해 상기 프로세스부에 상기 차량정보를 전달하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 시스템.
  5. 삭제
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