KR102491670B1 - 자율주행용 지도 생성장치 - Google Patents

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Abstract

자율주행용 지도 생성장치를 개시한다.
본 실시예는 터미널에서 자율주행을 위한 고정밀 지도를 생성할 때, 고정체의 고정 위치를 기반으로 고정밀 지도 상에 가려진 고정체의 고정체 표식자, 이동하는 이동체에 대응하는 이동체 표식자의 상대적인 위치를 반영하여, 터미널에서 자율주행하는 차량에서 측위 정확도를 높일 수 있도록 하는 자율주행용 지도 생성장치를 제공한다.

Description

자율주행용 지도 생성장치{Apparatus for Generating Map for Autonomous Driving}
본 발명의 일 실시예는 자율주행용 지도 생성장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
자율주행 시스템은 미리 지정된 목적지까지 운전자의 의도 없이도 주변 상황 및 차량 상태를 인식하여 자동 운전이 가능한 시스템이다. 자율주행 시스템은 인지, 판단 및 경로 생성, 차량 제어 단계로 구성된다. 경로 생성 단계는 장애물의 변화를 감지하여 회피 경로를 실시간으로 생성하고 차량의 기구학적인 거동 특성이 반영된 경로를 생성한다.
특히, 경로 생성 단계에서는 실시간으로 변하는 도심 지역, 혼잡 구간 및 고속도로에서 자율주행차량이 차로 변경을 시도하는 경우 다양한 위험 상황이 발생할 수 있기 때문에, 주변 동적 장애물과의 충돌을 고려하여 안정적인 주행경로를 생성해야 한다. 따라서, 자율주행차량의 안정적인 차로 변경을 가능하게 하는 주행경로를 생성하도록 하기 위한 연구들이 계속되고 있다.
일반적으로, 자율주행차량은 주행 중인 차로의 양측 차선을 인식하고 인식된 양측 차선의 중심으로 주행한다. 자율주행차량은 주변차량 혹은 장애물을 고려하여 차로 내에서 후보 경로(Candidate Path)를 생성하고 장애물과의 충돌을 회피하고 안전을 확보하기 위해 차선(주행 차로의 경계선)을 벗어나지 않는 범위 내에서 지역 경로(Local Path)를 선정하여 차로 중심으로부터 편향된 주행을 한다.
일반적으로 자율주행 차량이 특정 영역에 주행하기 위해서는 해당 영역에 대한 고정밀 지도를 저장하고 있으며, 외부에서 인식되는 식별자와 비교하여 자신의 위치를 측위한다. 하지만, 특정 영역에 구조물로 인해 외부의 식별자가 가려지는 경우 자신의 위치를 정확하게 측위하지 못하는 문제가 있다.
본 실시예는 터미널에서 자율주행을 위한 고정밀 지도를 생성할 때, 고정체의 고정 위치를 기반으로 고정밀 지도 상에 가려진 고정체의 고정체 표식자, 이동하는 이동체에 대응하는 이동체 표식자의 상대적인 위치를 반영하여, 터미널에서 자율주행하는 차량에서 측위 정확도를 높일 수 있도록 하는 자율주행용 지도 생성장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 고정체에 대응하는 고정 위치를 기반으로 자율주행에 반영하도록 하는 1차 고정밀 지도를 생성하는 고정체 기반 지도 생성부; 제1 이동체에 구비된 제1 이동체 라이다를 기반으로 상기 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 2차 고정밀 지도를 생성하는 제1 이동체 기반 지도 생성부; 제2 이동체에 구비된 제2 이동체 라이다를 기반으로 상기 제1 이동체에 대응하는 제1 이동체 표식자를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 3차 고정밀 지도를 생성하는 제2 이동체 기반 지도 생성부; 및 상기 2차 고정밀 지도를 상기 제1 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하며, 상기 3차 고정밀 지도를 상기 제2 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하는 자율주행제공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 자율주행을 위한 통합 고정밀 지도 상에 고정체에 대응하는 고정 위치를 반영하고, 제1 이동체에 구비된 제1 이동체 라이다를 기반으로 인식한 상기 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 기반으로 한 고정체 위치를 반영하고, 제2 이동체에 구비된 제2 이동체 라이다를 기반으로 인식한 상기 제1 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 제1 이동체의 위치를 반영하고, 상기 제2 이동체 라이다를 기반으로 인식한 상기 제2 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 제2 이동체의 위치를 반영하는 통합 지도 생성부; 및 상기 통합 고정밀 지도를 상기 제1 이동체, 상기 제2 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하는 자율주행제공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 터미널에서 자율주행을 위한 고정밀 지도를 생성할 때, 고정체의 고정 위치를 기반으로 고정밀 지도 상에 가려진 고정체의 고정체 표식자, 이동하는 이동체에 대응하는 이동체 표식자의 상대적인 위치를 반영하여, 터미널에서 자율주행하는 차량에서 측위 정확도를 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 자율주행 지도 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2b는 제2 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 터미널에 위치한 고정체, 제1 이동체, 제2 이동체를 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 1차 고정밀 지도, 2차 고정밀 지도, 3차 고정밀 지도를 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 고정밀 지도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 자율주행 지도 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 자율주행 지도 생성 시스템은 고정체(110), 제1 이동체(120), 제2 이동체(130), 자율주행용 지도 생성장치(200)를 포함한다. 자율주행 지도 생성 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
고정체(110)는 조명탑을 포함하며, 고정체 표식자(112)를 포함한다. 고정체(110)는 조명탑을 포함한다. 고정체(110)는 고정된 GPS 위경도 값을 갖는다.
터미널에는 고정체(110)(예컨대, 조명탑)가 위치한다. 고정체(110)를 조명탑으로 가정하는 경우, 조명탑은 터미널 전체를 밝히는 역할을 한다. 고정체(110)는 고정체 표식자(112)를 포함한다.
제1 이동체(120)는 갠트리 크레인 또는 이동식 크레인을 포함한다. 제1 이동체(120)는 천천히 이동한다. 제1 이동체(120)에 위치를 인식할 수 있는 제1 이동체 표식자(122)를 부착한다.
제1 이동체(120)에 포함된 갠트리 크레인 및 이동식 크레인도 2차 고정밀 지도를 기반으로 자율 주행이 가능하다. 제1 이동체(120)는 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 기반으로 자신의 위치를 측위하고, 2차 고정밀 지도를 기반으로 자율 주행이 가능하다.
갠트리 크레인(Gantry Crane)은 받침장치가 달린 대형 크레인을 의미한다. 갠트리 크레인은 화물을 옮기기 위해 레일을 따라 움직이거나 타이어로 움직이는 캔틸레버식 거더와 기둥이 있는 들어올림 장치이다.
갠트리 크레인은 타워(Tower), 지브(Jib), 호이스트(Hoisting System)를 포함한다. 탑은 기중기를 받치고 있는 기둥을 의미한다. 지브는 호이스트를 가능한 한 멀리까지 연장하는 장치로서, 기중기에서 수평으로 나와 있다. 호이스트는 지브를 따라 움직이며 케이블, 윈치, 도르래를 사용하여 화물(Containers)를 들어올리고 옮기는 장치를 의미한다. 화물은 화물을 수송하는 데 쓰는 규격화된 금속 상자, 예를 들어 컨테이너 등을 의미한다.
이동식 크레인(Transportable Crane)은 불특정 장소로 이동시킬 수 있는 방식의 크레인을 의미한다. 이동식 크레인 역시, 타워, 지브, 호이스트를 포함한다.
갠트리 크레인 또는 이동식 크레인이 화물을 쌓아 올려서 화물 블럭을 형성한다.
제2 이동체(130)는 화물을 견인한 상태로 자율 주행이 가능한 야드 트럭, 외부 트럭, 리치 스태커(Reach Stacker)를 포함한다. 제2 이동체(130)에 위치를 인식할 수 있는 제2 이동체 표식자(132)를 부착한다.
제2 이동체(130)는 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 1순위, 제1 이동체(120)의 제1 이동체 표식자(122)를 2순위로 인식하여 자신의 위치를 측위한다
야드 트럭은 터미널 안에서만 화물을 운반하는 자율 주행 차량을 의미한다. 야드 트럭은 화물을 운반하기 위해 트레일러와 부착되어 트레일러를 견인한다. 야드 트럭에 부착된 트레일러에 화물이 적재된다. 야드 트럭은 자율주행을 위해 제2 이동체 라이다(134)를 부착한 상태로 주행한다.
야드 트럭은 쌓여 있는 화물 사이를 주행한다. 야드 트럭은 자율주행으로 터미널을 주행한다. 야드 트럭은 제2 이동체 라이다(134)를 이용한 인식되는 표식자를 기반으로 자신의 위치를 측위하여 자율주행을 수행한다.
야드 트럭은 자율주행을 위해 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 고정된 위치에 있는 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 읽는다. 야드 트럭은 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 기반으로 고정밀 지도상에 있는 물체와 일치하는 지의 여부를 확인하여 자율주행을 수행한다.
야드 트럭은 자율주행을 위해 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 제2 이동체(130)의 제1 이동체 표식자(122)를 읽는다. 야드 트럭은 제1 이동체(120)의 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 고정밀 지도상에 있는 물체와 일치하는 지의 여부를 확인하여 자율주행을 수행한다.
야드 트럭은 고정밀 지도와 비교하여 고정체 표식자(112)와 제1 이동체 표식자(122)가 3개 이상 인식되면, 3개 이상의 고정체 표식자(112)와 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 자신의 위치를 측위한다.
따라서, 야드 트럭은 터미널을 자율주행할 때, GPS 신호가 없더라도 자율주행할 수 있다.
야드 트럭은 자신이 주행하고 있는 터미널의 주위의 반경 5km~10km에 있는 정밀 지도를 자율주행용 지도 생성장치(200)로부터 수신한다. 야드 트럭은 이동하면서 자율주행용 지도 생성장치(200)로부터 계속 고정밀 지도를 수신한다.
도 2a는 제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
터미널 내에 갠트리 크레인 또는 이동식 크레인을 이용하여 화물을 통상 5단 내지 8단으로 쌓아 놓는다. 터미널 내에 쌓여 있는 화물은 화물의 이동에 따라서 쌓았다가 이동시키는 과정을 반복한다. 화물 블럭을 쌓기 위해 복수 개의 크레인이 이용될 수 있다.
따라서, 쌓여 있는 화물은 기 설정된 단위(예컨대, 일주일) 없어지거나 새로운 모양으로 쌓인다. 터미널 내에 쌓여 있는 화물 블록들은 쌓는 단수 및 개수에 따라 모두 모양 및 넓이가 상이하다. 화물이 높이 쌓여 있어서, 고정된 조명탑의 고정체 표식자(112)가 보이지 않는 문제점이 존재한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 터미널상에 위치하는 객체마다 표식자가 될 것들에 대해서 태깅 작업을 수행한 후 표식자를 부여한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 표식자를 터미널 상에 자율주행하는 차량으로 전달한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)의 위치와 제2 이동체(130)의 위치를 고정밀 지도에다가 반영을 해서 제2 이동체(130)가 읽을 수 있도록 준비된 데이터를 생성하여 제2 이동체(130)로 전달한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 기반으로 고정된 위치를 기반으로 한 1차 고정밀 지도를 생성한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)의 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 이동체의 위치를 기반으로 한 2차 고정밀 지도를 생성한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 제2 이동체(130)의 제2 이동체 표식자(132)를 기반으로 이동체의 위치를 기반으로 한 3차 고정밀 지도를 생성한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)에 구비된 제1 이동체 라이다(124)를 이용하여 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 인식한다. 다시 말해, 터미널에 화물이 적재되어 고정체(110)의 고정체 표식자(112)가 가려질 수 있는데, 자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)에 구비된 제1 이동체 라이다(124)를 이용하여 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 인식한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체 표식자(112)를 기반으로 제1 이동체(120)의 위치를 측위할 수 있다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)의 위치를 2차 고정밀 지도에 반영한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체 라이다(124)를 이용하여 고정체(110)에 붙어 있는 고정체 표식자(112)를 인식하여 자신 위치를 정확하게 측위할 수 있다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 터미널 내에 고정체(110) 주변에 복수의 제1 이동체(120)가 존재하므로, 제1 이동체 라이다(124)를 이용하여 고정체 표식자(112)를 인식하여 제1 이동체(120)의 위치를 측위하고, 제1 이동체(120)의 위치를 2차 고정일 지도상에 반영한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 야드 트럭의 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 제2 이동체(130)의 제2 이동체 표식자(132)를 인식하여, 제3차 고정밀 지도를 생성하고, 3차 고정밀 지도를 이용하여 야드 트럭의 위치를 정확하게 측위할 수 있다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)에 대응하는 제1 이동체 표식자(122), 제2 이동체(130)에 대응하는 제2 이동체 표식자(132)를 데이터베이스에 반영하여 고정밀 지도를 생성한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 터미널에서 화물 적재로 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)자 가려지더라도 터미널 내의 제1 이동체(120)에 대응하는 제1 이동체 표식자(122)를 이용하여 제2 이동체(130)인 야드 트럭의 위치를 측위한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 야드별로 정해져 있는 1차 고정밀 지도를 생성한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체(110)의 고정체 표식자(112)의 위치 정보를 포함한 1차 고정밀 지도를 생성한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 1차 고정밀 지도를 기반으로 제1 이동체(120)(복수의 화물 트레일러)에 구비된 제1 이동체 라이다(124)를 이용해서 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 인식하여 2차 고정밀 지도에 반영한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체 표식자(112)를 기반으로 제1 이동체(120)의 위치를 측정한 다음에 제1 이동체(120)에 대한 위치를 2차 고정밀 지도에 반영한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체(110)의 위치하고, 제1 이동체(120)의 위치까지 반영하여 2차 고정밀 지도를 생성한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)는 제2 이동체(130)에 구비된 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 제1 이동체(120)의 제1 이동체 표식자(122)를 인식하여 제2 이동체(130)의 위치를 파악한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제2 이동체(130)의 위치를 2차 고정밀 지도에 반영하여 3차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체 기반 지도 생성부(210), 제1 이동체 기반 지도 생성부(220), 제2 이동체 기반 지도 생성부(230), 자율주행제공부(240)를 포함한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
자율주행용 지도 생성장치(200)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 2a에 도시된 자율주행용 지도 생성장치(200)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
고정체 기반 지도 생성부(210)는 고정체(110)에 대응하는 고정 위치를 기반으로 자율주행에 반영하도록 하는 1차 고정밀 지도를 생성한다.
고정체 기반 지도 생성부(210)는 야드(Yard)별로 터미널 상에 위치한 고정체(110)에 대응하는 고정 위치를 지도상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 1차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 제1 이동체(120)에 구비된 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 2차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 인식한다. 제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 터미널 상에 적재된 화물로 인해 가려진 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 인식한다. 제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 고정체(110)의 위치와 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 가려진 고정체(110)의 위치를 1차 고정밀 지도상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 2차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 복수의 제1 이동체(120) 각각에 대응하는 복수의 제1 이동체 표식자(122)를 인식한다. 제1 이동체 기반 지도 생성부(220)는 복수의 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 한 복수의 제1 이동체(120) 각각의 위치를 1차 고정밀 지도 상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 2차 고정밀 지도를 생성한다.
제2 이동체 기반 지도 생성부(230)는 제2 이동체(130)에 구비된 제2 이동체 라이다(134)를 기반으로 제1 이동체(120)에 대응하는 제1 이동체 표식자(122)를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 3차 고정밀 지도를 생성한다.
제2 이동체 기반 지도 생성부(230)는 제2 이동체 라이다(134)를 기반으로 복수의 제2 이동체(130) 각각에 대응하는 복수의 제2 이동체 표식자(132)를 인식한다. 제2 이동체 기반 지도 생성부(230)는 복수의 제2 이동체 표식자(132)를 기반으로 한 복수의 제2 이동체(130) 각각의 위치를 2차 고정밀 지도상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 3차 고정밀 지도를 생성한다.
자율주행제공부(240)는 2차 고정밀 지도를 제1 이동체(120)로 전송하여 자율주행에 반영하도록 한다. 자율주행제공부(240)는 3차 고정밀 지도를 제2 이동체(130)로 전송하여 자율주행에 반영하도록 한다.
도 2b는 제2 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 이동하는 물체에 가려진 표식자에 대한 실시간 위치 파악한다.
제2 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 통합 지도 생성부(250) 및 자율주행제공부(260)를 포함한다. 자율주행용 지도 생성장치(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
자율주행용 지도 생성장치(200)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 2b에 도시된 자율주행용 지도 생성장치(200)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
통합 지도 생성부(250)는 자율주행을 위한 통합 고정밀 지도 상에 고정체(110)에 대응하는 고정 위치를 반영한다. 통합 지도 생성부(250)는 통합 고정밀 지도 상에 제1 이동체(120)에 구비된 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 인식한 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 고정체 위치를 반영한다. 통합 지도 생성부(250)는 통합 고정밀 지도 상에 제2 이동체(130)에 구비된 제2 이동체 라이다(134)를 기반으로 인식한 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 한 제1 이동체(120)의 위치를 반영한다. 통합 지도 생성부(250)는 통합 고정밀 지도 상에 제2 이동체 라이다(134)를 기반으로 인식한 제2 이동체 표식자(132)를 기반으로 한 제2 이동체의 위치를 반영한다.
통합 지도 생성부(250)는 야드(Yard)별로 터미널 상에 위치한 고정체(110)에 대응하는 고정 위치를 통합 고정밀 지도상에 반영한다.
통합 지도 생성부(250)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자를 인식한다. 통합 지도 생성부(250)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 터미널 상에 적재된 화물로 인해 가려진 고정체(110)에 대응하는 고정체 표식자(112)를 인식한다. 통합 지도 생성부(250)는 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 고정체(110)의 위치와 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 가려진 고정체(110)의 위치를 통합 고정밀 지도상에 반영한다.
통합 지도 생성부(250)는 제1 이동체 라이다(124)를 기반으로 복수의 제1 이동체(120) 각각에 대응하는 복수의 제1 이동체 표식자(122)를 인식한다. 통합 지도 생성부(250)는 복수의 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 한 복수의 제1 이동체(120)의 위치 각각을 통합 고정밀 지도 상에 반영한다.
통합 지도 생성부(250)는 제2 이동체 라이다(134)를 기반으로 복수의 제2 이동체(130) 각각에 대응하는 복수의 제2 이동체 표식자(132)를 인식한다. 통합 지도 생성부(250)는 복수의 제2 이동체 표식자(132)를 기반으로 한 복수의 제2 이동체(130)의 위치 각각을 통합 고정밀 지도상에 반영한다.
자율주행제공부(260)는 통합 고정밀 지도를 제1 이동체(120), 제2 이동체(130)로 전송하여 자율주행에 반영하도록 한다.
도 3은 본 실시예에 따른 터미널에 위치한 고정체, 제1 이동체, 제2 이동체를 나타낸 도면이다.
표식자는 마커(Marker) 또는 DNA라 칭한다. 표식자는 자율주행을 위한 고정밀 지도상의 용어로 다양한 명칭으로 표현 가능하다.
야드 트럭은 자율주행을 위해 라이다 등의 센서를 이용하여 표식자의 형상을 파악한다. 야드 트럭은 적어도 세 개 이상의 표식자를 인식하여 자율주행차의 현재 위치를 파악한다.
고정체(110)는 터미널 상에 위치한 조명탑을 포함한다. 고정체(110)는 고정된 GPS 위경도 값을 갖는 고정체 표식자(112)를 포함한다.
제1 이동체(120)는 터미널 상에 위치한 갠트리 크레인(Gantry Crane) 또는 이동식 크레인(Transportable Crane)을 포함한다. 제1 이동체(120)는 기 설정된 제1 속도(예컨대, 5km/h) 이하로 움직인다. 제1 이동체(120)는 기 설정된 제1 속도로 이동하는 상대적 위치값을 갖는 제1 이동체 표식자(122)를 포함한다. 제1 이동체(120)는 고정체 표식자(112), 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122)를 인식하는 제1 이동체 라이다(124)를 포함한다.
제2 이동체(130)는 터미널 상에서 화물을 견인한 상태로 자율 주행하는 야드 트럭, 외부 트럭, 리치 스태커를 포함한다. 제2 이동체(130)는 기 설정된 제2 속도를 초과하여 움직인다. 제2 이동체(130)는 기 설정된 제2 속도로 이동하는 상대적 위치값을 갖는 제2 이동체 표식자(132)를 포함한다. 제2 이동체(130)는 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122), 제2 이동체 표식자(132)를 인식하는 제2 이동체 라이다를 포함한다.
제2 이동체(130)는 3차 고정밀 지도를 수신한다. 제2 이동체(130)는 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 인식한 고정체 표식자(112)와 제1 이동체 표식자(122)가 3개 이상 인식되면, 3개 이상의 고정체 표식자(112)와 제1 이동체 표식자(122)를 3차 고정밀 지도와 비교하여 자신의 위치를 측위하여 자율주행에 반영한다.
제1 이동체 라이다(124)는 가장 큰 이동체 제1 이동체(120)에 부착되며, 원거리 또는 중거리 인식용 센서로서 사물을 인식한다. 제2 이동체 라이다(134)는 제1 이동체(120)보다 작은 제2 이동체(130)에 부착되며, 단거리 인식용 센서로서 사물을 인식한다. 고정체 표식자(112)는 고정체(고정위치)에 부착되어 있는 인식체로서, 마커(Marker) 또는 DNA라 칭한다.
제1 이동체 표식자(122)는 가장 큰 이동체인 제1 이동체(120)에 부착되어 있는 인식체로서, 마커 또는 DNA라 칭한다. 제1 이동체 표식자(122)는 제1 이동체(120)와 함께 이동한다.
제2 이동체 표식자(132)는 제1 이동체(120) 보다 작은 제2 이동체(130)에 부착되어 있는 인식체로서, 마커 또는 DNA라 칭한다. 제2 이동체 표식자(132)는 제2 이동체(130)와 함께 이동한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 이동체 자체를 자율주행을 위한 고정밀 지도 상에서 관리할 때, 기존의 자율주행을 위한 고정밀 지도에서 고정위치에 표식자와 같은 개념의 표식자 정보를 이동체에도 표식자를 함께 부착하여 고정밀지도 상에 추가로 포함시킨다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 고정체(110)에 설치된 고정체 표식자(112)를 인식하여 1차 고정밀 지도에 반영한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제1 이동체(120)에 설치된 제1 이동체 라이다(124)를 이용하여 고정체 표식자(112)를 인식하여 제1 이동체(120)의 실시간 실제 위치를 2차 고정밀 지도에 반영한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제2 이동체(130)에 설치된 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 제1 이동체(120)의 제1 이동체 표식자(122)를 인식하고, 가려지지 않은 경우 고정체(110)의 고정체 표식자(112)를 인식하고, 제2 이동체(130)의 위치를 3차 고정밀 지도에 반영한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 제2 이동체(130)에 설치된 제2 이동체 라이다(134)를 이용하여 인식된 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 제2 이동체(130)의 위치를 실시간으로 파악한다.
자율주행용 지도 생성장치(200)는 야드 트럭이 자율주행을 위해 터미널 내에서 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122)를 읽을 수 있어야 하나, 주위환경(화물 적재)에 의해 표식자(고정체 표식자(112))가 가려진 경우 주위의 이동체에 부착된 표식자(제1 이동체 표식자(122))를 추가적으로 인식하여 자율주행차의 위치를 실시간으로 파악할 수 있도록 한다.
도 4는 제1 실시예에 따른 1차 고정밀 지도, 2차 고정밀 지도, 3차 고정밀 지도를 나타낸 도면이다.
1차 고정밀 지도는 지도 상에 고정체(110)에 대한 고정체 표식자(112)만을 포함한 지도를 의미한다. 1차 고정밀 지도는 고정체(110)의 위치를 기반으로 한 고정밀 지도이다.
2차 고정밀 지도는 1차 고정밀 지도 상에 제1 이동체(120)에 대한 제1 이동체 표식자(122)를 추가로 포함한 지도를 의미한다. 2차 고정밀 지도는 1차 고정밀 지도 상에 제1 이동체(120)의 위치를 추가로 포함한 고정밀 지도이다.
3차 고정밀 지도는 2차 고정밀 지도 상에 제2 이동체(130)에 대한 제2 이동체 표식자(132)를 추가로 포함한 지도를 의미한다. 3차 고정밀 지도는 2차 고정밀 지도 상에 제2 이동체(130)의 위치를 추가로 포함한 고정밀 지도이다.
제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 1차 고정밀 지도, 2차 고정밀 지도, 3차 고정밀 지도를 각각 생성한다.
1차 고정밀 지도, 2차 고정밀 지도, 3차 고정밀 지도는 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122), 제2 이동체 표식자(132)에 대한 x,y,z 위치 좌표, 속성 정보를 포함하며, 5KB~5MB 정도의 사이즈를 갖는다.
제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 가장 먼저 고정체 표식자(112)를 기반으로 1차 고정밀 지도를 생성한다. 제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 1차 고정밀 지도를 기반으로 제1 이동체(120)에 대응하는 제1 이동체 표식자(122)를 실시간으로 반영한 2차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 2차 고정밀 지도를 기반으로 제2 이동체(130)에 대응하는 제2 이동체 표식자(132)를 실시간으로 반영한 3차 고정밀 지도를 생성한다.
제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 3차 고정밀 지도를 생성할 때, 복수의 제2 이동체(130) 각각에 대한 위치를 모두 측위하여 3차 고정밀 지도에 반영한다. 다시 말해, 제1 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 관재 입장에서는 3차 고정밀 지도상에 자율 주행하는 모든 제2 이동체(130)의 위치를 측위하여 반영한다.
특히, 야드 트럭 이외에 외부 트럭의 위치를 적용하여 터미널 내의 모든 자율주행하는 제2 이동체(130)의 측위 정확도를 높인다.
도 5는 제2 실시예에 따른 고정밀 지도를 나타낸 도면이다.
제2 실시예에 따른 자율주행용 지도 생성장치(200)는 하나의 고정밀 지도 상에 고정체 표식자(112)를 기반으로 한 고정체(110)의 위치 정보를 반영하고, 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122)를 기반으로 한 제1 이동체(120)의 위치 정보를 반영하고, 고정체 표식자(112), 제1 이동체 표식자(122), 제2 이동체 표식자(132)를 기반으로 한 제2 이동체(130)의 위치 정보를 반영한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 고정체
120: 제1 이동체
130: 제2 이동체
200: 자율주행용 지도 생성장치

Claims (14)

  1. 고정체에 대응하는 고정 위치를 기반으로 자율주행에 반영하도록 하는 1차 고정밀 지도를 생성하는 고정체 기반 지도 생성부;
    제1 이동체에 구비된 제1 이동체 라이다를 기반으로 상기 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 2차 고정밀 지도를 생성하는 제1 이동체 기반 지도 생성부;
    제2 이동체에 구비된 제2 이동체 라이다를 기반으로 상기 제1 이동체에 대응하는 제1 이동체 표식자를 인식하여 자율주행에 반영하도록 하는 3차 고정밀 지도를 생성하는 제2 이동체 기반 지도 생성부; 및
    상기 2차 고정밀 지도를 상기 제1 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하며, 상기 3차 고정밀 지도를 상기 제2 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하는 자율주행제공부;를 포함하고,
    상기 제1 이동체 기반 지도 생성부는,
    상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 상기 고정체에 대응하는 상기 고정체 표식자를 인식하고, 상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 터미널 상에 적재된 화물로 인해 가려진 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 인식하고, 상기 고정체 표식자를 기반으로 한 상기 고정체의 위치와 상기 고정체 표식자를 기반으로 한 상기 가려진 고정체의 위치를 상기 1차 고정밀 지도 상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 상기 2차 고정밀 지도를 생성하는 자율주행용 지도 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정체 기반 지도 생성부는
    야드(Yard)별로 터미널 상에 위치한 상기 고정체에 대응하는 상기 고정 위치를 지도상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 상기 1차 고정밀 지도를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동체 기반 지도 생성부는,
    상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 복수의 제1 이동체 각각에 대응하는 복수의 제1 이동체 표식자를 인식하고, 상기 복수의 제1 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 복수의 제1 이동체 각각의 위치를 상기 1차 고정밀 지도 상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 상기 2차 고정밀 지도를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이동체 기반 지도 생성부는,
    상기 제2 이동체 라이다를 기반으로 복수의 제2 이동체 각각에 대응하는 복수의 제2 이동체 표식자를 인식하고, 상기 복수의 제2 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 복수의 제2 이동체 각각의 위치를 상기 2차 고정밀 지도 상에 추가하여 자율주행에 반영되도록 하는 상기 3차 고정밀 지도를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정체는
    터미널 상에 위치한 조명탑을 포함하며,
    고정된 GPS 위경도 값을 갖는 상기 고정체 표식자를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동체는
    터미널 상에 위치한 갠트리 크레인(Gantry Crane) 또는 이동식 크레인(Transportable Crane)을 포함하며, 기 설정된 제1 속도 이하로 움직이며, 상기 기 설정된 제1 속도로 이동하는 상대적 위치값을 갖는 상기 제1 이동체 표식자를 포함하며, 상기 고정체 표식자, 상기 고정체 표식자, 상기 제1 이동체 표식자를 인식하는 제1 이동체 라이다를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이동체는
    터미널 상에서 화물을 견인한 상태로 자율 주행하는 야드 트럭, 외부 트럭, 리치 스태커(Reach Stacker)를 포함하며, 기 설정된 제2 속도를 초과하여 움직이며, 상기 기 설정된 제2 속도로 이동하는 상대적 위치값을 갖는 제2 이동체 표식자를 포함하며, 상기 고정체 표식자, 상기 제1 이동체 표식자, 제2 이동체 표식자를 인식하는 제2 이동체 라이다를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이동체는
    상기 3차 고정밀 지도를 수신하며, 상기 제2 이동체 라이다를 이용하여 인식한 상기 고정체 표식자와 상기 제1 이동체 표식자가 3개 이상 인식되면, 3개 이상의 상기 고정체 표식자와 상기 제1 이동체 표식자를 상기 3차 고정밀 지도와 비교하여 자신의 위치를 측위하여 자율주행하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  10. 자율주행을 위한 통합 고정밀 지도 상에 고정체에 대응하는 고정 위치를 반영하고, 제1 이동체에 구비된 제1 이동체 라이다를 기반으로 인식한 상기 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 기반으로 한 고정체 위치를 반영하고, 제2 이동체에 구비된 제2 이동체 라이다를 기반으로 인식한 제1 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 제1 이동체의 위치를 반영하고, 상기 제2 이동체 라이다를 기반으로 인식한 제2 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 제2 이동체의 위치를 반영하는 통합 지도 생성부; 및
    상기 통합 고정밀 지도를 상기 제1 이동체, 상기 제2 이동체로 전송하여 자율주행에 반영하도록 하는 자율주행제공부;를 포함하고,
    상기 통합 지도 생성부는
    상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 상기 고정체에 대응하는 상기 고정체 표식자를 인식하고, 상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 터미널 상에 적재된 화물로 인해 가려진 고정체에 대응하는 고정체 표식자를 인식하고, 상기 고정체 표식자를 기반으로 한 상기 고정체의 위치와 상기 고정체 표식자를 기반으로 한 가려진 고정체의 위치를 상기 통합 고정밀 지도 상에 반영하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통합 지도 생성부는
    야드(Yard)별로 터미널 상에 위치한 상기 고정체에 대응하는 고정 위치를 상기 통합 고정밀 지도 상에 반영하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 통합 지도 생성부는
    상기 제1 이동체 라이다를 기반으로 복수의 제1 이동체 각각에 대응하는 복수의 제1 이동체 표식자를 인식하고, 상기 복수의 제1 이동체 표식자의 각각을 기반으로 한 상기 복수의 제1 이동체 각각의 위치 각각을 상기 통합 고정밀 지도 상에 반영하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 통합 지도 생성부는
    상기 제2 이동체 라이다를 기반으로 복수의 제2 이동체 각각에 대응하는 복수의 제2 이동체 표식자를 인식하고, 상기 복수의 제2 이동체 표식자를 기반으로 한 상기 복수의 제2 이동체 각각의 위치 각각을 상기 통합 고정밀 지도 상에 반영하는 것을 특징으로 하는 자율주행용 지도 생성장치.
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WO2024049069A1 (ko) * 2022-09-01 2024-03-07 엘케이시스(주) 자율주행용 지도 생성장치

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