KR102394465B1 - 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램 - Google Patents

자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램 Download PDF

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Abstract

자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램이 제공된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계, 상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램{METHOD, SERVER AND COMPUTER PROGRAM FOR VERIFYING STEERING WHEEL ANGLE COMMAND FOR AUTOMATIC DRIVING VEHICLE}
본 발명은 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램에 관한 것이다.
차량을 운전하는 사용자들의 편의를 위하여, 각종 센서와 전자 장치 등(예: 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)이 구비되고 있는 추세이며, 특히, 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고, 인식된 주변 환경에 따라 스스로 주어진 목적지까지 자동으로 주행하는 차량의 자율 주행 시스템(Autonomous driving System)에 대한 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
여기서, 자율주행 차량은 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고, 인식된 주변 환경에 따라 스스로 주어진 목적지까지 자동으로 주행하는 자율주행 시스템 기능을 탑재한 차량을 말한다.
종래의 자율주행 시스템은 자율주행 알고리즘을 이용하여 자율주행 차량의 주행 경로를 결정하고, 도로 상황 및 도로 주변 상황을 고려하여 자율주행 차량이 결정된 주행 경로에 따라 목적지까지 주행할 수 있도록 차량의 동작을 제어(예: 차량의 핸들 각도를 제어)하였다.
그러나, 자율주행 알고리즘을 통해 차량의 핸들을 소정의 각도로 제어할 것을 명령하는 핸들 각도 제어명령을 생성하는 과정에서 다양한 변수(예: 알고리즘 오류 등)가 발생되어 잘못된 제어명령이 생성 및 출력될 수 있으나, 종래의 자율주행 시스템의 경우에는 이와 같이 잘못된 제어명령을 검증 및 수정하여 사용하는 프로세스가 부재하다는 문제가 있다.
특히, 잘못된 핸들 각도 제어명령이 생성 및 출력되는 경우, 단 한번의 오류만으로도 큰 사고를 유발할 수 있는 바, 시스템 오류 등과 같은 이유로 발생되는 잘못된 핸들 각도 제어명령을 검증하고 이를 수정하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술된 종래의 자율주행 시스템의 문제점을 해소하기 위한 목적으로, 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로에 기초하여 자율주행 차량에 대한 핸들 각고 제어명령을 검증하고, 검증 결과에 따라 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정함으로써, 잘못된 제어명령으로 인해 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법, 서버 및 컴퓨터프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계, 상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 제어함에 따른 상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계 및 상기 산출된 구심 가속도가 상기 자율주행 차량의 속력에 기초하여 기 설정된 구심 가속도 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계는, 하기의 수학식 1을 이용하여 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하고, 상기 자율주행 차량의 속력의 제곱값과 상기 산출된 곡률의 크기의 곱을 이용하여 상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112021103317776-pat00001
여기서, 상기
Figure 112021103317776-pat00002
는 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률, 상기
Figure 112021103317776-pat00003
은, 상기 자율주행 차량의 휠베이스 길이, 상기
Figure 112021103317776-pat00004
는, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 핸들 각도 및 상기
Figure 112021103317776-pat00005
는 상기 자율주행 차량의 핸들 각도와 상기 자율주행 차량의 조향각의 비율일 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는, 상기 자율주행 차량의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하는 단계, 상기 산출된 곡률을 이용하여 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 산출하는 단계, 상기 산출된 핸들 각도에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각도가 상기 설정된 제어 각도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계는, 상기 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 미래 소정의 기간 동안의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 기초하여 제1 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계 및 상기 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 과거 소정의 기간 동안의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 기초하여 설정된 제2 제어 각도 허용 범위의 최대값 및 최소값을 이용하여 상기 설정된 제1 제어 각도 허용 범위를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 제어함에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각속도 시간 변화율을 산출하는 단계 및 상기 산출된 핸들 각속도 시간 변화율이 상기 자율주행 차량의 속력에 기초하여 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는, 상기 자율주행 차량의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하는 단계, 상기 산출된 곡률을 이용하여 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 산출하는 단계, 상기 산출된 핸들 각도에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정하고, 상기 설정된 제어 각도 허용 범위를 기 설정된 단위 시간으로 나눠 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 각속도 허용 범위를 설정하는 단계 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 제어 각속도가 상기 설정된 각속도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각가속도를 산출하는 단계 및 상기 산출된 핸들 각가속도의 크기가 기 설정된 핸들 각가속도 크기 미만인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증장치는 프로세서, 네트워크 인터페이스, 메모리 및 상기 메모리에 로드(load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 인스트럭션(instruction), 상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 인스트럭션 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령을 보정하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터프로그램은 컴퓨팅 장치와 결합되어, 자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계, 상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계 및 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령을 보정하는 단계를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로에 기초하여 자율주행 차량에 대한 핸들 각고 제어명령을 검증하고, 검증 결과에 따라 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정함으로써, 잘못된 제어명령으로 인해 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증서버의 하드웨어 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법의 순서도이다.
도 4는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 구심 가속도를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 5는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 제어 각도 허용 범위를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 6은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각도와 이에 따른 제어 각도 허용 범위를 나타낸 그래프이다.
도 7은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각속도 시간 변화율을 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 8은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 속력에 따라 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 각속도 허용 범위를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 10은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각도, 핸들 각도에 따른 제어각도 허용 범위, 핸들 각속도 시간 변화율 및 이에 따른 각속도 허용 범위를 나타낸 그래프이다.
도 11은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각가속도를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
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 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 설명되는 각 단계들은 컴퓨터에 의하여 수행되는 것으로 설명되나, 각 단계의 주체는 이에 제한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 각 단계들의 적어도 일부가 서로 다른 장치에서 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증시스템은 핸들 각도 제어명령 검증서버(100), 사용자 단말(200), 외부 서버(300) 및 네트워크(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증시스템은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성 요소가 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
일 실시예에서, 핸들 각도 제어명령 검증서버(100)(이하, "서버(100)")는 핸들 각도 제어명령(Steering Wheel Angle command, SWA cmd)에 대한 적절성을 검증할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 현재 속력, 주행 경로에 기초하여 핸들 각도 제어명령을 검증하기 위한 조건을 설정할 수 있고, 설정된 조건의 만족 여부에 기초하여 핸들 각도 제어명령의 적절성을 검증할 수 있다.
여기서, 핸들 각도 제어명령은 자율주행 차량(10)의 주행 제어를 위하여 생성되어 자율주행 차량(10)에 제공되는 제어신호로서, 자율주행 차량(10)의 주행 경로 및 주변 상황을 고려하여 결정되는 것일 수 있다.
또한, 여기서, 핸들 각도 제어명령의 적절성은 핸들 각도 제어명령이 자율주행 차량(10)에 대하여 기 설정된 주행 경로에 따른 제어가 맞는지 여부 즉, 오류 발생으로 인해 잘못된 핸들 각도 제어명령이 아닌지 여부를 판단한 결과를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령의 적절성을 검증한 결과를 이용하여, 핸들 각도 제어명령의 처리 방식(을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 주행 동작을 제어하는 외부 서버를 통해 생성되는 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 제어명령을 수집하고, 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 동작을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 서버(100)는 자율주행 알고리즘을 기반으로 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 자체적으로 생성한 이후, 생성된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 네트워크(400)를 통해 사용자 단말(200) 및 자율주행 차량(10)과 연결될 수 있으며, 검증이 완료된 핸들 각도 제어명령을 사용자 단말(200) 또는 자율주행 차량(10)으로 제공할 수 있다.
여기서, 사용자 단말(200)은 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 사용자 단말(200)은 차량(10) 내에 구비되는 차량용 인포테인먼트 시스템일 수 있다.
또한, 여기서, 네트워크(400)는 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 데이터 통신망은 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에서, 외부 서버(300)는 네트워크(400)를 통해 서버(100)와 연결될 수 있으며, 서버(100)가 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증프로세스를 수행함에 있어서 필요한 정보/데이터 및 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증프로세스를 수행함에 따라 생성되는 정보/데이터를 저장 및 관리할 수 있다. 예를 들어, 외부 서버(300)는 서버(100)의 외부에 별도로 구비되는 저장 서버일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 외부 서버(300)는 서버(100)의 외부에 별도로 구비되며, 자율주행 차량(10)으로부터 수집된 데이터를 기반으로 자율주행 차량(10)의 제어를 위한 핸들 각도 제어명령을 생성 및 출력하는 자율주행 차량 제어 서버일 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여, 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증프로세스를 수행하는 서버(100)의 하드웨어 구성에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증서버의 하드웨어 구성도이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예에서, 서버(100)는 하나 이상의 프로세서(110), 프로세서(110)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(151)을 로드(Load)하는 메모리(120), 버스(130), 통신 인터페이스(140) 및 컴퓨터 프로그램(151)을 저장하는 스토리지(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 2에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들만 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.
프로세서(110)는 서버(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(110)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 프로세서(110)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있으며, 서버(100)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(110)는 프로세서(110) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.
메모리(120)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(120)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 실행하기 위하여 스토리지(150)로부터 컴퓨터 프로그램(151)을 로드할 수 있다. 메모리(120)에 컴퓨터 프로그램(151)이 로드되면, 프로세서(110)는 컴퓨터 프로그램(151)을 구성하는 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써 상기 방법/동작을 수행할 수 있다. 메모리(120)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있을 것이나, 본 개시의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
버스(130)는 서버(100)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(130)는 주소 버스(address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.
통신 인터페이스(140)는 서버(100)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 통신 인터페이스(140)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(140)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 통신 인터페이스(140)는 생략될 수도 있다.
스토리지(150)는 컴퓨터 프로그램(151)을 비 임시적으로 저장할 수 있다. 서버(100)를 통해 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증프로세스를 수행하는 경우, 스토리지(150)는 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증프로세스를 제공하기 위하여 필요한 각종 정보를 저장할 수 있다.
스토리지(150)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.
컴퓨터 프로그램(151)은 메모리(120)에 로드될 때 프로세서(110)로 하여금 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 방법/동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨터 프로그램(151)은 자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계, 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계 및 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하는 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, S110 단계에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 네트워크(400)를 통해 외부 서버(300)와 연결될 수 있으며, 외부 서버(300)에서 생성된 핸들 각도 제어명령(예: 자율주행 차량(10)의 주행 제어를 위해 생성된 제어 신호)를 수집할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 서버(100)는 자율주행 차량(10)내에 구비되는 센서로부터 센서 데이터(예: 영상 데이터, 라이다 센서 데이터, 레이더 센서 데이터 등)를 수집할 수 있고, 수집된 센서 데이터를 기반으로 자율주행 차량(10)의 주행 제어를 위한 핸들 각도 제어명령을 자체적으로 생성할 수 있다.
S120 단계에서, 서버(100)는 S110 단계를 거쳐 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하기 위한 조건을 선택할 수 있고, 핸들 각도 제어명령이 선택된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 핸들 각도 제어명령의 적절성을 판단할 수 있다.
S130 단계에서, 서버(100)는 S120 단계를 거쳐 수행되는 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령을 검증을 수행한 결과에 기초하여 핸들 각도 제어명령이 적절한 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 처리 방식을 결정할 수 있다.
한편, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령을 검증을 수행한 결과에 기초하여 핸들 각도 제어명령이 적절하지 않은 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령을 보정하여 제어되도록 처리 방식을 결정하거나, 핸들 각도 제어명령을 필터링하여 핸들 각도 제어명령에 따라 제어되지 않도록 처리 방식을 결정할 수 있다. 이하, 도 4 내지 11을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성 판단 및 이에 따른 처리 방식 결정 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 구심 가속도를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, S210 단계에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)에 대한 구심 가속도를 산출할 수 있다.
먼저, 서버(100)는 자율주행 차량(10)에 관한 정보를 수집할 수 있고, 수집된 정보와 하기의 수학식 1을 이용하여, 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 대한 곡률을 산출할 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112021103317776-pat00006
여기서,
Figure 112021103317776-pat00007
는 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 대한 곡률,
Figure 112021103317776-pat00008
은 자율주행 차량(10)의 휠베이스 길이(앞바퀴 중심과 뒷바퀴 중심 간의 거리),
Figure 112021103317776-pat00009
는 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 핸들 각도 및
Figure 112021103317776-pat00010
는 자율주행 차량(10)의 핸들 각도와 자율주행 차량(10)의 조향각의 비율을 의미할 수 있다.
이후, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 속력의 제곱값과 상기의 수학식 1을 이용하여 산출된 곡률의 크기의 곱을 이용하여 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 구심 가속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 하기의 수학식 2를 이용하여 자율주행 차량(10)의 구심 가속도를 산출할 수 있다.
여기서, 구심 가속도는 자율주행 차량(10)의 진행 방향(전면 방향, 종방향)을 기준으로 좌우측 방향(횡방향)의 가속도를 의미할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112021103317776-pat00011
여기서,
Figure 112021103317776-pat00012
는 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 대한 곡률 및
Figure 112021103317776-pat00013
는 자율주행 차량(10)의 현재 속력을 의미할 수 있다.
S220 단계에서, 서버(100)는 S210 단계에서 산출된 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 3m/s-２이하인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 기 설정된 구심 가속도는 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령 검증을 위한 조건으로서, 자율주행 차량(10)의 속력에 따라 사전에 설정된 기준값일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S230 단계에서, 서버(100)는 S220 단계를 거쳐 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령이 적절하지 않은 것으로 판단되는 바, 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도 이하가 되도록 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있고, 보정된 핸들각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(1000는 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 필터링하여, 핸들 각도 제어명령에 따라 제어되지 않도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S240 단계에서, 서버(100)는 S220 단계를 거쳐 자율주행 차량(10)의 구심 가속도가 기 설정된 구심 가속도 이하인 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 제어 각도 허용 범위를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이며, 도 6은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각도와 이에 따른 제어 각도 허용 범위를 나타낸 그래프이다.
도 5 및 6을 참조하면, S310 단계에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 복수의 포인트 각각에서의 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 대한 곡률을 산출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 주행 경로 중 자율주행 차량(10)의 현재 위치를 가리키는 지점을 기준 포인트(Closest Point, CP)로 설정하고, 기준 포인트를 기준으로 소정 시간(예: 약 0.2초 주기)마다 위치할 것으로 예측되는 지점들을 가리키는 복수의 포인트를 설정할 수 있으며, 설정된 복수의 포인트 각각에 대한 곡률을 산출할 수 있다. 여기서, 복수의 포인트 각각에 대한 곡률 산출 방법은 도 4의 S210 단계에서 서버(100)에 의해 수행되는 곡률 산출 방법과 동일 또는 유사한 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
S320 단계에서, 서버(100)는 S310 단계를 거쳐 산출된 복수의 포인트 각각의 곡률값을 이용하여, 자율주행 차량(10)이 복수의 포인트 상에 각각 위치했을 때의 핸들 각도를 산출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 기 저장된 주행 경로의 곡률별 핸들 각도 데이터에 기초하여, 복수의 포인트 각각의 곡률에 대응되는 자율주행 차량(10)의 핸들 각도를 결정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S330 단계에서, 서버(100)는 S320 단계에서 산출된 복수의 포인트 각각에서의 핸들 각도에 기초하여 자율주행 차량(10)의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 복수의 포인트 각각에 대한 복수의 핸들 각도 중 최대값과 최소값을 추출하고, 추출된 최대값과 최소값에 기 설정된 각도를 가감하여 제어 각도 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 복수의 포인트 각각에 대한 복수의 핸들 각도를 이용하여 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 범위를 설정할 수 있고, 핸들 각도 범위의 최대값과 최소값 각각에 기 설정된 각도(예: 60도)를 더하거나 차감(예: 최대값에 +60도 더하고, 최소값에 -60을 차감)하여 제어 각도 허용 범위를 설정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
여기서, 핸들 각도 범위의 최대값 및 최소값 각각에 더해지거나 차감되는 기 설정된 각도는 자율주행 차량(10)의 탑승자 또는 관리자로부터 사전에 설정되는 값일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 속력별 각도 데이터를 이용하여 자율주행 차량(10)의 속력에 따라 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 미래 소정의 기간 동안의 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 기초하여 제1 제어 각도 허용 범위를 설정하되, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 과거 소정의 기간 동안의 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 기초하여 설정된 제2 제어 각도 허용 범위의 최대값 및 최소값을 이용하여 제1 제어 각도 허용 범위를 보정할 수 있다.
예를 들어, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 제1 시점부터 제2 시점까지의 주행 경로에 기초하여, 상기의 방법(예: S310 단계 내지 S330 단계)에 따라 제1 제어 각도 허용 범위를 설정할 수 있다. 이후, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 제2 시점부터 제3 시점까지의 주행 경로에 기초하여, 상기의 방법에 따라 제2 제어 각도 허용 범위를 설정하되, 제2 제어 각도 허용 범위의 최대값이 제1 제어 각도 허용 범위의 최대값보다 작은 경우, 제2 제어 각도 허용 범위의 최대값을 제1 제어 각도 허용 범위의 최대값으로 조정할 수 있다. 또한, 서버(100)는 제2 제어 각도 허용 범위의 최소값이 제1 제어 각도 허용 범위의 최소값보다 큰 경우, 제2 제어 각도 허용 범위의 최소값을 제1 제어 각도 허용 범위의 최소값으로 조정할 수 있다. 즉, 서버(100)는 현재의 자율주행 차량(10)의 제어 각도 허용 범위와 과거의 제어 각도 허용 범위를 조합함으로써, 자율주행 차량(10)이 곡선 경로에서 직선 경로로 진입하거나 직선 경로에서 곡선 경로로 진입하는 것에 응답하여 다소 큰 각도로 핸들을 제어하기 위해 생성되는 핸들 각도 제어명령이 적절하지 않은 것으로 판단되는 것을 방지할 수 있다.
S340 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 S330 단계를 거쳐 설정된 제어 각도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
S350 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 제어 각도 허용 범위 내에 포함되지 않는 경우, 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 제어 각도 허용 범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 제어 각도 허용 범위 내에 포함되도록 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있고, 보정된 핸들각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(1000는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 제어 각도 허용 범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 필터링하여, 핸들 각도 제어명령에 따라 제어되지 않도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
S360 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각도가 제어 각도 허용 범위 내에 포함되는 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각속도 시간 변화율을 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이며, 도 8은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 속력에 따라 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 7 및 8을 참조하면, S410 단계에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)에 대하여 수집된 핸들 각도 제어명령에 대하여, 핸들 각도 제어명령에 기초하여 자율주행 차량(10)의 핸들 각도를 제어함에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각속도 시간 변화율을 산출할 수 있다.
S420 단계에서, 서버(100)는 S410 단계를 거쳐 산출된 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율 이하인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율은, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령 검증을 위한 조건으로서, 자율주행 차량(10)의 속력에 따라 사전에 설정된 기준값일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S430 단계에서, 서버(100)는 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율을 초과하는 경우, 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율 이하가 되도록 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있고, 보정된 핸들각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(1000는 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 필터링하여, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되지 않도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
S360 단계에서, 서버(100)는 핸들 각속도 시간 변화율이 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율 이하인 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 각속도 허용 범위를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이며, 도 10은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각도, 핸들 각도에 따른 제어각도 허용 범위, 핸들 각속도 시간 변화율 및 이에 따른 각속도 허용 범위를 나타낸 그래프이다.
도 9 및 10을 참조하면, S510 단계에서, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 복수의 포인트 각각에서의 자율주행 차량(10)의 주행 경로에 대한 곡률을 산출할 수 있다. 여기서, 복수의 포인트 설정 방법 및 복수의 포인트 각각에서의 곡률 산출 방법은 도 5의 S310 단계와 동일 또는 유사한 형태로 구현될 수 있다.
S520 단계에서, 서버(100)는 S510 단계를 거쳐 산출된 복수의 포인트 각각에서의 곡률을 이용하여 복수의 포인트 각각에서의 자율주행 차량(10)의 핸들 각도를 산출할 수 있다. 여기서, 핸들 각도 산출 방법은 도 5의 S320 단계와 동일 또는 유사한 형태로 구현될 수 있다.
S530 단계에서, 서버(100)는 S320 단계에서 산출된 복수의 포인트 각각에서의 핸들 각도에 기초하여 자율주행 차량(10)의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 제어 각도 허용 범위를 설정하는 방법은 도 5의 S330 단계와 동일 또는 유사한 형태로 구현될 수 있다.
S540 단계에서, 서버(100)는 S530 단계를 거쳐 설정된 제어 각도 허용 범위를 이용하여, 자율주행 차량(10)의 핸들 각도에 대한 각속도 허용 범위를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 제어 각도 허용 범위를 기 설정된 단위 시간으로 나눠, 기 설정된 단위 시간만에 제어 각도 허용 범위의 최소값과 최대값까지의 이동을 허용하는 각속도 허용 범위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 제어 각도 허용 범위를 0.3초로 나눔으로써, 0.3초만에 제어 각도 허용 범위의 최소값과 최대값까지의 이동을 허용하는 각속도 허용 범위를 설정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S550 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 S540 단계를 거쳐 설정된 각속도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 현재 핸들 각도를 기준으로, 핸들 각도 제어명령에 따라 핸들 각도를 변경할 때의 각속도를 산출할 수 있고, 산출된 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
S560 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되지 않는 경우, 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되도록 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있고, 보정된 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(1000는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 필터링하여, 핸들 각도 제어명령에 따라 제어되지 않도록 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정할 수 있다.
S570 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 제어 각속도가 각속도 허용 범위 내에 포함되는 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에서, 자율주행 차량의 핸들 각가속도를 이용하여 핸들 각도 제어명령을 검증하는 방법의 순서도이다.
도 11을 참조하면, S610 단계에서, 서버(100)는 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각가속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 자율주행 차량(10)의 현재 핸들 각도를 기준으로, 핸들 각도 제어명령에 따라 핸들 각도를 변경할 때의 각속도를 산출할 수 있고, 산출된 각속도를 이용하여, 핸들 각도 제어명령에 따른 각가속도를 산출(예: 각가속도 미분)할 수 있다.
S620 단계에서, 서버(100)는 S610 단계를 거쳐 산출된 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도(예: 2000 deg/s2) 이하인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 기 설정된 핸들 각가속도는 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령 검증을 위한 조건으로서, 자율주행 차량(10)의 속력에 따라 사전에 설정된 기준값일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S630 단계에서, 서버(100)는 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도를 초과하는 경우, 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(100)는 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)의 핸들 각도 제어명령에 따른 자율주행 차량(10)의 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도 이하가 되도록 핸들 각도 제어명령을 보정할 수 있고, 보정된 핸들각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버(1000는 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도를 초과하는 것으로 판단되는 경우, 자율주행 차량(10)에 대한 핸들 각도 제어명령을 필터링하여, 핸들 각도 제어명령에 따라 제어되지 않도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
S640 단계에서, 서버(100)는 핸들 각속도가 기 설정된 핸들 각가속도 이하인 것으로 판단되는 경우, 핸들 각도 제어명령에 따라 자율주행 차량(10)이 제어되도록 핸들 각도 제어명령에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다.
상기의 도 4 내지 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 자율주행 차량(10)의 구심 가속도를 통해 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 제1 검증방법, 제어 각도 허용 범위를 통해 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 제2 검증방법, 핸들 각속도 시간 변화율을 통해 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 제3 검증방법, 각속도 허용 범위를 통해 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 제4 검증방법 및 핸들 각가속도를 통해 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 제5 검증방법 중 어느 하나의 검증방법에 따라 핸들 각도 제어명령에 대한 적절성을 검증하는 것으로 설명하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 구현이 가능하다.
일례로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 제1 내지 제5 검증방법 중 둘 이상의 검증방법을 동시에 적용하고, 둘 이상의 검증방법에 따른 검증 결과를 취합하여 최종적인 검증 결과를 도출할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 제1 내지 제5 검증방법 중 어느 하나의 검증방법을 적용하여 검증결과를 도출하고, 나머지 검증방법들 중 적어도 하나의 검증방법을 통해 검증결과에 대한 재검증을 수행하는 형태로 구현될 수 있다.
또 다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 제1 검증 방법 및 제2 검증 방법 중 어느 하나의 검증 방법에 따라 핸들 각도 제어명령을 1차 검증할 수 있고, 제3 검증 방법 및 제4 검증 방법에 따라 1차 검증된 결과에 대해 2차 검증을 수행할 수 있으며, 제5 검증 방법에 따라 2차 검증된 결과에 대하 3차 검증을 수행하는 형태로 구현될 수 있다.
전술한 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 도면에 도시된 순서도를 참조하여 설명하였다. 간단한 설명을 위해 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법은 일련의 블록들로 도시하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 본 명세서에 도시되고 시술된 것과 상이한 순서로 수행되거나 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서 및 도면에 기재되지 않은 새로운 블록이 추가되거나, 일부 블록이 삭제 또는 변경된 상태로 수행될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 핸들 각도 제어명령 검증서버
200 : 사용자 단말
300 : 외부 서버
400 : 네트워크

Claims (10)

  1. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계;
    상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 제어함에 따른 상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 구심 가속도가 상기 자율주행 차량의 속력에 기초하여 기 설정된 구심 가속도 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계는,
    하기의 수학식 1을 이용하여 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하고, 상기 자율주행 차량의 속력의 제곱값과 상기 산출된 곡률의 크기의 곱을 이용하여 상기 자율주행 차량의 구심 가속도를 산출하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
    <수학식 1>
    Figure 112021147396535-pat00014

    여기서, 상기
    Figure 112021147396535-pat00015
    는 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률, 상기
    Figure 112021147396535-pat00016
    은, 상기 자율주행 차량의 휠베이스 길이, 상기
    Figure 112021147396535-pat00017
    는, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 핸들 각도 및 상기
    Figure 112021147396535-pat00018
    는 상기 자율주행 차량의 핸들 각도와 상기 자율주행 차량의 조향각의 비율
  4. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계;
    상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는,
    상기 자율주행 차량의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하는 단계;
    상기 산출된 곡률을 이용하여 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 핸들 각도에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각도가 상기 설정된 제어 각도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계는,
    상기 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 미래 소정의 기간 동안의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 기초하여 제1 제어 각도 허용 범위를 설정하는 단계; 및
    상기 자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령을 수집한 시점을 기준으로 과거 소정의 기간 동안의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 기초하여 설정된 제2 제어 각도 허용 범위의 최대값 및 최소값을 이용하여 상기 설정된 제1 제어 각도 허용 범위를 보정하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  6. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계;
    상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 제어함에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각속도 시간 변화율을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 핸들 각속도 시간 변화율이 상기 자율주행 차량의 속력에 기초하여 기 설정된 핸들 각속도 시간 변화율 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  7. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계;
    상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는,
    상기 자율주행 차량의 주행 경로 상에 복수의 포인트를 설정하고, 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 주행 경로에 대한 곡률을 산출하는 단계;
    상기 산출된 곡률을 이용하여 상기 설정된 복수의 포인트 각각에서의 상기 자율주행 차량의 핸들 각도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 핸들 각도에 기초하여 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 제어 각도 허용 범위를 설정하고, 상기 설정된 제어 각도 허용 범위를 기 설정된 단위 시간으로 나눠 상기 자율주행 차량의 핸들 각도에 대한 각속도 허용 범위를 설정하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 제어 각속도가 상기 설정된 각속도 허용 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  8. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도(Steering wheel Angle, SWA) 제어명령을 수집하는 단계;
    상기 자율주행 차량의 속력 및 주행 경로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계; 및
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증 결과에 기초하여, 상기 수집된 핸들 각도 제어명령의 처리 방식을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 대한 검증을 수행하는 단계는,
    상기 수집된 핸들 각도 제어명령에 따른 상기 자율주행 차량의 핸들 각가속도를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 핸들 각가속도의 크기가 기 설정된 핸들 각가속도 크기 미만인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증방법.
  9. 프로세서;
    네트워크 인터페이스;
    메모리; 및
    상기 메모리에 로드(load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 컴퓨터 프로그램에 포함된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 제1항, 제4항, 제6항, 제7항 또는 제8항의 방법을 수행하는,
    자율주행 차량에 대한 핸들 각도 제어명령 검증서버.
  10. 컴퓨팅 장치와 결합되어,
    제1항, 제4항, 제6항, 제7항 또는 제8항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장된,
    컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터프로그램.
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