KR102496654B1 - 차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템 - Google Patents

차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단하는 신뢰도 판단부, 및 상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행 전략을 설계하고 상기 주행 전략을 포함하는 모드 전환 데이터를 생성하는 모드 전환 제어부를 포함한다.

Description

차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING MODE CHANGE OF VEHICLE, VEHICLE SYSTEM}
본 발명은 차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템에 관한 것이다.
최근 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 및 자율주행 시스템에 대한 수요 및 요구사항이 증가하고 있다. 따라서, 차량 내 센서 데이터 및 정밀지도 등의 정보량이 증가함에 따라 이를 기반으로 하는 주행편의 기능이 다양하게 개발되고 있다.
다만, 센서 데이터 및/또는 정밀지도 등의 정보는 환경적 조건 및 센서 제약 사항 등의 조건으로 인해 정확도가 떨어져 성능 열화를 야기할 수 있다.
따라서, ADAS 및 자율주행에 있어서 정확도가 떨어지는 정보를 고려하여 주행 전략을 설계하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은, 정밀지도 및 인지 센서 등의 데이터를 수집하여 신뢰도를 판단하고 신뢰도 판단 결과를 기반으로 주행 전략을 설계하여 주행모드 전환 정보를 제공함으로써 효율적인 차량 주행 제어가 가능하도록 한, 차량의 주행모드 전환 제어 장치 및 방법, 그리고 차량 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치는, 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단하는 신뢰도 판단부, 및 상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행 전략을 설계하고 상기 주행 전략을 포함하는 모드 전환 데이터를 생성하는 모드 전환 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 수집부는, 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 정밀 지도 및 센서 지도를 포함하는 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 판단부는, 센서 데이터 및 지도 데이터의 오차량, 오차 누적 지속 시간 및 지역정보를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 정밀 지도 및 센서 지도에 대한 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 판단부는, 트래킹(Tracking) 로직 내부의 오차 공분산 크기 변화량, 센서 데이터의 업데이트 주기, 추정치 및 센서 데이터의 오차 누적량을 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 측위 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 판단부는, 차선 정보의 신뢰도 레벨 및 동일 차로의 전방차량 이동경로 및 자차량 이동경로 간 오차를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 차선 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 신뢰도 판단부는, 상기 센서 시스템의 각 센서들의 감지 중복영역의 장애물 출력정보에 대한 오차량 및 날씨 정보에 기초하여 장애물 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 전환 제어부는, 상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 따라 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드, 고속도로 주행지원모드, 차로추종 지원모드 또는 운전자 주행모드로 전환하는 모드 전환 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 전환 제어부는, 상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 이상이면 상기 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드로 전환하는 모드 전환 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 전환 제어부는, 상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 미만이면 상기 차량의 주행모드를 운전자 주행모드로 전환하는 모드 전환 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 상기 수집된 데이터들을 전처리하는 데이터 전처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 방법은, 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 데이터를 수집하는 단계, 상기 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단하는 단계, 및 상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행 전략을 설계하고 상기 주행 전략을 포함하는 모드 전환 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 시스템은, 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터를 수집하고, 수집된 각 데이터들을 분석하여 각 데이터 별로 신뢰도를 판단하고, 신뢰도 판단 결과를 기반으로 모드 전환을 위한 주행 전략을 설계하여 모드 전환 데이터를 생성하는 주행모드 전환 제어 장치, 및 상기 주행모드 전환 제어 장치로부터 제공된 모드 전환 데이터에 기초하여 차량의 주행모드를 전환하는 주행 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 정밀지도 및 인지 센서 등의 데이터를 수집하여 신뢰도를 판단하고 신뢰도 판단 결과를 기반으로 주행 전략을 설계하여 주행모드 전환 정보를 제공함으로써 효율적인 차량 주행 제어가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치의 신뢰도 판단 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치의 주행 전략의 설계 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치가 적용된 차량 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 시스템은 주행모드 전환 제어 장치(100) 및 주행 제어 시스템(200)을 포함한다.
주행모드 전환 제어 장치(100)는 차량 내에 구비된 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등과 같이 차량 주변의 정보를 취득하는 시스템들로부터 데이터를 수집한다.
여기서, 지도 DB(10)는 정밀 지도 및 센서 지도 등이 저장된다. 정밀 지도는 사전에 도로의 형상 및 지형 정보를 이용하여 구축한 것으로서, 정밀 측위를 통해 위치 정확도가 확보된 경우에 활용 가능하다. 또한, 정밀 지도는 고속도로 자율주행모드로 동작 시에 활용될 수 있다.
측위 시스템(20)은 차량의 정밀 위치를 측위하는 시스템으로서, 차량의 위치 정확도를 향상시키는데 활용된다.
카메라 시스템(30)은 하나 이상의 카메라를 포함하며, 카메라에 의해 실시간으로 촬영되는 영상을 처리하여 차선, 차량 주변의 다른 차량 및/또는 장애물과 같은 특징물의 정보를 취득한다. 여기서, 카메라 시스템(30)에 의해 취득된 차선 정보는 차로추종 지원모드로 동작 시에 활용될 수 있다.
센서 시스템(40)은 라이다(LIDAR)와 같은 센서를 포함하며, 센서에 의해 차량 주변의 특징물에 대한 정보를 취득하고, 취득한 정보를 제공한다. 여기서, 라이다는 차량 주변에서 검출한 포인트 클라우드(point cloud) 데이터를 처리하여 전방의 장애물 및/또는 지형 지물에 대한 정보를 취득한다. 센서 시스템(40)에 의해 취득된 장애물 정보는 고속도로 주행지원모드로 동작 시에 활용될 수 있다.
물론, 센서 시스템(40)은 라이다 외에도 차량 주변에 위치한 특징물을 검출하는 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단한다. 이때, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행 전략을 설계하고 주행 전략에 따른 주행모드 전환 데이터를 생성하여 주행 제어 시스템(200)으로 제공한다.
따라서, 주행 제어 시스템(200)은 주행모드 전환 제어 장치(100)로부터 제공된 모드 전환 데이터에 기초하여 차량의 주행모드를 전환한다.
본 발명에 따른 주행모드 전환 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 제어부(110), 통신부(120), 저장부(130), 데이터 수집부(140), 데이터 전처리부(150), 신뢰도 판단부(160) 및 모드 전환 제어부(170)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 주행모드 전환 제어 장치(100)의 제어부(110), 데이터 수집부(140), 데이터 전처리부(150), 신뢰도 판단부(160) 및 모드 전환 제어부(170)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
제어부(110)는 주행모드 전환 제어 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
통신부(120)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등과 통신 연결되어, 각 시스템들에 의해 취득된 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 차량에 구비된 주행 제어 시스템(200)과 통신 연결되어 모드 전환 데이터를 주행 제어 시스템(200)으로 송신할 수 있다.
여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있으며, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
저장부(130)는 주행모드 전환 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
저장부(130)는 데이터 수집부(140)에 의해 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등으로부터 수집된 데이터가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(130)는 주행모드 전환 제어 장치(100)가 수집된 데이터들의 신뢰도를 판단하기 위한 조건 정보가 저장될 수 있으며, 수집된 데이터들의 신뢰도를 판단하고, 신뢰도를 기반으로 주행 전략을 설계하고, 주행 전략에 따라 모드 전환 데이터를 생성하기 위한 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다.
여기서, 저장부(130)는 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
데이터 수집부(140)는 통신부(120)와 연결된 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등으로 데이터를 요청하고, 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등으로부터 취득된 데이터를 수집한다.
일 예로서, 데이터 수집부(140)는 지도 DB(10)로부터 정밀 지도 및 센서 지도 등의 지도 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 데이터 수집부(140)는 측위 시스템(20)으로부터 측위 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 데이터 수집부(140)는 카메라 시스템(30)으로부터 차선 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 데이터 수집부(140)는 센서 시스템(40)으로부터 라이다 등의 센서들에 의해 취득된 장애물 데이터를 수집할 수 있다.
데이터 수집부(140)에 의해 수집된 데이터들은 저장부에 저장될 수 있으며, 제어부를 통해 데이터 전처리부(150)로 전달될 수 있다. 이에, 데이터 전처리부(150)는 데이터 수집부(140)에 의해 수집된 데이터들을 전처리하여 신뢰도 판단부(160)로 전달한다.
신뢰도 판단부(160)는 데이터 전처리부(150)에 의해 전처리된 데이터들, 즉, 지도 DB(10)로부터의 지도 데이터, 측위 시스템(20)으로부터의 측위 데이터, 카메라 시스템(30)으로부터의 차선 데이터 및 센서 시스템(40)으로부터의 장애물 데이터를 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단한다.
먼저, 신뢰도 판단부(160)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 센서 데이터 및 지도 데이터의 오차량(311), 오차 누적 지속 시간(313) 및 지역정보(315)를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 정밀 지도 및 센서 지도에 대한 신뢰도를 판단한다.
여기서, 신뢰도 판단부(160)는 센서 데이터 및 지도 데이터의 오차량(311)이 클수록, 오차 누적 지속 시간(313)이 길수록 정밀 지도 및 센서 지도의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 신뢰도 판단부(160)는 사전에 각 지역의 맵 매칭 정도를 수치화하여 레벨을 부여하고, 입력된 지역 정보에 대응하는 맵 매칭 레벨이 낮은 경우 정밀 지도 및 센서 지도의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 신뢰도 판단부(160)는 정밀 지도 및 센서 지도의 신뢰도를 결정하고, 결정된 신뢰도가 기준치 이상이면 신뢰도를 확보한 것으로 판단하고 그렇지 않으면 미달인 것으로 판단한다.
또한, 신뢰도 판단부(160)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 트래킹(Tracking) 로직 내부의 오차 공분산 크기 변화량(321), 센서 데이터의 업데이트 주기(323), 추정치 및 센서 데이터의 오차 누적량(325)을 분석하고, 분석 결과에 기초하여 측위 데이터의 신뢰도를 판단한다.
여기서, 신뢰도 판단부(160)는 트래킹 로직 내부의 오차 공분산 크기 변화량(321)이 클수록, 센서 신호 업데이트 주기(323)가 길수록, 그리고 추정치 및 센서 데이터의 오차 누적량(325)이 클수록 측위 데이터의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 신뢰도 판단부(160)는 측위 데이터의 신뢰도를 결정하고, 결정된 신뢰도가 기준치 이상이면 신뢰도를 확보한 것으로 판단하고 그렇지 않으면 미달인 것으로 판단한다.
또한, 신뢰도 판단부(160)는 도 3c에 도시된 바와 같이, 차선 정보의 신뢰도 레벨(331) 및 동일 차로의 전방차량 이동경로 및 자차량 이동경로 간 오차(333)를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 차선 데이터의 신뢰도를 판단한다.
여기서, 신뢰도 판단부(160)는 차선 정보의 신뢰도 레벨(331)이 낮을수록, 전방차량 이동경로 및 자차량 이동경로 간 오차(333)가 클수록 차선 데이터의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 신뢰도 판단부(160)는 차선 데이터의 신뢰도를 결정하고, 결정된 신뢰도가 기준치 이상이면 신뢰도를 확보한 것으로 판단하고 그렇지 않으면 미달인 것으로 판단한다.
또한, 신뢰도 판단부(160)는 도 3d에 도시된 바와 같이, 센서 시스템(40)의 각 센서들의 감지 중복영역의 장애물 출력정보에 대한 오차량(341) 및 날씨 정보(343)에 기초하여 장애물 데이터의 신뢰도를 판단한다.
여기서, 신뢰도 판단부(160)는 라이다와 다른 센서 간 감지 중복영역의 장애물 출력정보에 대한 오차량(341)이 클수록 장애물 데이터의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 신뢰도 판단부(160)는 사전에 날씨 정도를 수치화하여 레벨을 부여하고, 입력된 날씨 정보에 대응하는 레벨이 낮은 경우 장애물 데이터의 신뢰도가 낮은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 신뢰도 판단부(160)는 장애물 데이터의 신뢰도를 결정하고, 결정된 신뢰도가 기준치 이상이면 신뢰도를 확보한 것으로 판단하고 그렇지 않으면 미달인 것으로 판단한다.
신뢰도 판단부(160)는 각 데이터들의 신뢰도 판단 결과를 모드 전환 제어부(170)로 전달한다.
이에, 모드 전환 제어부(170)는 각 데이터들의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 주행 전략을 설계하고, 설계된 주행 전략에 따라 모드 전환 데이터를 생성한다.
주행모드 전환 제어 장치(100)의 주행 전략의 설계 동작에 대한 실시예는 도 4를 참조하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 전략은 운전자 주행모드(401), 고속도로 자율주행모드(403), 차로추종 지원모드(405) 및 고속도로 주행지원모드(407) 간 모드 전환을 위한 전략인 것으로 가정하여 설명한다.
모드 전환 제어부(170)는 신뢰도 판단부(160)로부터 제공된 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터의 신뢰도에 기초하여 고속도로 자율주행모드(403), 차로추종 지원모드(405), 고속도로 주행지원모드(407) 및 운전자 주행모드(401) 간 모드 전환 전략을 설계할 수 있다.
여기서, 고속도로 자율주행모드(403)는 고속도로, 자동차 전용도로의 본선, IC/JC/TG 전구간에서 동작하는 모드로, 차간거리 및 차로유지 제어 기능, 차로 변경 기능, 회피 기능 및 내비게이션에 설정된 경로에 의한 IC/JC/TG의 자동 진출입 판단 및 제어 기능 등을 수행한다. 이때, 고속도로 자율주행모드(403)는 정밀 지도 및 측위 데이터를 활용하여 동작할 수 있다.
따라서, 모드 전환 제어부(170)는 운전자 주행모드(401) 또는 고속도로 주행지원모드(407)에서 측위 데이터 및 정밀 지도의 신뢰도를 확보한 것으로 확인되면, 도면부호 411 또는 도면부호 441과 같이 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드(403)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
한편, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 자율주행모드(403)에서 측위 데이터 또는 정밀 지도의 신뢰도가 미달된 것으로 확인되면, 도면부호 445와 같이 차량의 주행모드를 고속도로 주행지원모드(407)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
또한, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 자율주행모드(403)에서 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터의 신뢰도가 모두 미달된 것으로 확인되면, 도면부호 415와 같이 차량의 주행모드를 운전자 주행모드(401)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
고속도로 주행지원모드(407)는 고속도로, 자동차전용도로 본선 및 IC/JC 구간에서 동작하는 모드로, 차간거리 및 차로유지 제어 기능, 차로 변경 기능, 회피 기능, 설정속도 자동변경 기능 및 과속단속구간 감속제어 기능 등을 수행한다. 이때, 고속도로 주행지원모드(407)는 센서 지도 및 장애물 데이터를 활용하여 동작할 수 있다.
따라서, 모드 전환 제어부(170)는 운전자 주행모드(401) 또는 차로추종 지원모드(405)에서 센서 지도 및 장애물 데이터의 신뢰도를 확보한 것으로 확인되면, 도면부호 431 또는 도면부호 451과 같이 차량의 주행모드를 고속도로 주행지원모드(407)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 자율주행모드(403)에서 측위 데이터 또는 정밀 지도의 신뢰도가 미달된 것으로 확인된 경우에도 도면부호 445와 같이 차량의 주행모드를 고속도로 주행지원모드(407)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
한편, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 주행지원모드(407)에서 센서 지도 또는 장애물 데이터의 신뢰도가 미달된 것으로 확인되면, 도면부호 455와 같이 차량의 주행모드를 차로추종 지원모드(405)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
또한, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 주행지원모드(407)에서 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터의 신뢰도가 모두 미달된 것으로 확인되면, 도면부호 435와 같이 차량의 주행모드를 운전자 주행모드(401)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
차로추종 지원모드(405)는 고속도로 및 자동차전용도로 본선 구간에서 동작하는 모드로, 차간거리 및 차로유지 제어 기능 등을 수행한다. 이때, 차선추종 지원모드는 차선 데이터를 활용하여 동작할 수 있다.
따라서, 모드 전환 제어부(170)는 운전자 주행모드(401)에서 차선 데이터의 신뢰도를 확보한 것으로 확인되면, 도면부호 421과 같이 차량의 주행모드를 차선추종 지원모드로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 모드 전환 제어부(170)는 고속도로 주행지원모드(407)에서 센서 지도 또는 장애물 데이터의 신뢰도가 미달된 것으로 확인된 경우에도 도면부호 455와 같이 차량의 주행모드를 차선추종 지원모드로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
한편, 모드 전환 제어부(170)는 차선추종 지원모드에서 차선 데이터의 신뢰도가 미달되거나 혹은 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터의 신뢰도가 모두 미달된 것으로 확인되면, 도면부호 425와 같이 차량의 주행모드를 운전자 주행모드(401)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
만일, 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터의 신뢰도가 모두 확보된 것으로 확인되면, 모드 전환 제어부(170)는 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드(403)로 전환하는 주행 전략을 설계할 수 있다.
상기와 같은 방식으로, 모드 전환 제어부(170)는 차량의 주행모드 전환을 위한 주행 전략이 설계되면, 설계된 주행 전략을 포함하는 모드 전환 데이터를 생성한다. 이때, 모드 전환 제어부(170)는 생성된 모드 전환 데이터를 통신부를 통해 차량 내 주행 제어 시스템(200)으로 송신한다.
따라서, 주행 제어 시스템(200)은 모드 전환 데이터에 포함된 주행 전략에 따라 차량의 주행모드를 전환할 수 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 주행모드 전환 제어 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행모드 전환 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 차량 내 지도 DB(10), 측위 시스템(20), 카메라 시스템(30) 및 센서 시스템(40) 등과 같이 차량 주변의 정보를 취득하는 시스템들로부터 데이터를 수집한다(S110). 'S110' 과정에서, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 지도 DB(10)로부터 정밀 지도 및 센서 지도 등의 지도 데이터, 측위 시스템(20)으로부터 측위 데이터, 카메라 시스템(30)으로부터 차선 데이터, 그리고 센서 시스템(40)으로부터 장애물 데이터를 수집할 수 있다.
주행모드 전환 제어 장치(100)는 'S110' 과정에서 수집된 데이터들을 전처리하고(S120), 전처리 된 데이터들을 분석하여 각 데이터 별로 신뢰도를 판단한다(S130).
이후, 주행모드 전환 제어 장치(100)는 'S130' 과정의 신뢰도 판단 결과를 기반으로 모드 전환을 위한 주행 전략을 설계하고 설계된 주행 전략을 포함하는 모드 전환 데이터를 생성하여(S140), 차량 내 주행 제어 시스템(200)으로 송신한다(S150).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대해 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 지도 DB 20: 측위 시스템
30: 카메라 시스템 40: 센서 시스템
100: 주행모드 전환 제어 장치 110: 제어부
120: 통신부 130: 저장부
140: 데이터 수집부 150: 데이터 전처리부
160: 신뢰도 판단부 170: 모드 전환 제어부
200: 주행 제어 시스템

Claims (20)

  1. 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 정밀 지도 및 센서 지도를 포함하는 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터, 및 장애물 데이터를 포함하는 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
    상기 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단하는 신뢰도 판단부; 및
    상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드, 고속도로 주행지원모드, 차로추종 지원모드, 또는 운전자 주행모드 중 하나로 전환하도록 하는 모드 전환 데이터를 생성하는 모드 전환 제어부
    를 포함하고,
    상기 고속도로 자율주행모드는 고속도로, 자동차 전용도로의 본선, 또는 IC/JC/TG 전구간에서 상기 정밀 지도 및 상기 측위 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 고속도로 주행지원모드는, 상기 고속도로, 상기 자동차 전용도로의 본선, 또는 상기 IC/JC 구간에서 상기 센서 지도 및 상기 장애물 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 차로추종 지원모드는, 상기 고속도로 및 상기 자동차 전용도로 본선 구간에서 상기 차선 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 신뢰도 판단부는,
    센서 데이터 및 상기 지도 데이터의 오차량, 오차 누적 지속 시간 및 지역정보를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 정밀 지도 및 상기 센서 지도에 대한 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 신뢰도 판단부는,
    트래킹(Tracking) 로직 내부의 오차 공분산 크기 변화량, 센서 데이터의 업데이트 주기, 추정치 및 센서 데이터의 오차 누적량을 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 측위 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 신뢰도 판단부는,
    차선 정보의 신뢰도 레벨 및 동일 차로의 전방차량 이동경로 및 자차량 이동경로 간 오차를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 차선 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 신뢰도 판단부는,
    상기 센서 시스템의 각 센서들의 감지 중복영역의 장애물 출력정보에 대한 오차량 및 날씨 정보에 기초하여 상기 장애물 데이터의 신뢰도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 모드 전환 제어부는,
    상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 이상이면 상기 차량의 주행모드를 상기 고속도로 자율주행모드로 전환하는 상기 모드 전환 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 모드 전환 제어부는,
    상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 미만이면 상기 차량의 주행모드를 상기 운전자 주행모드로 전환하는 상기 모드 전환 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 수집된 데이터들을 전처리하는 데이터 전처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 장치.
  11. 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 정밀 지도 및 센서 지도를 포함하는 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터, 및 장애물 데이터를 포함하는 데이터를 수집하는 단계;
    상기 수집된 데이터들을 분석하여 각 데이터의 신뢰도를 판단하는 단계; 및
    상기 각 데이터의 신뢰도 판단 결과에 기초하여 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드, 고속도로 주행지원모드, 차로추종 지원모드, 또는 운전자 주행모드 중 하나로 전환하도록 하는 모드 전환 데이터를 생성하는 단계; 를 포함하고,
    TG 전구간에서 상기 정밀 지도 및 상기 측위 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 고속도로 주행지원모드는, 상기 고속도로, 상기 자동차 전용도로의 본선, 또는 상기 IC/JC 구간에서 상기 센서 지도 및 상기 장애물 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 차로추종 지원모드는, 상기 고속도로 및 상기 자동차 전용도로 본선 구간에서 상기 차선 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 신뢰도를 판단하는 단계는,
    센서 데이터 및 상기 지도 데이터의 오차량, 오차 누적 지속 시간 및 지역정보를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 정밀 지도 및 상기 센서 지도에 대한 신뢰도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 신뢰도를 판단하는 단계는,
    트래킹(Tracking) 로직 내부의 오차 공분산 크기 변화량, 센서 데이터의 업데이트 주기, 추정치 및 센서 데이터의 오차 누적량을 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 측위 데이터의 신뢰도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 신뢰도를 판단하는 단계는,
    차선 정보의 신뢰도 레벨 및 동일 차로의 전방차량 이동경로 및 자차량 이동경로 간 오차를 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 상기 차선 데이터의 신뢰도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 신뢰도를 판단하는 단계는,
    상기 센서 시스템의 각 센서들의 감지 중복영역의 장애물 출력정보에 대한 오차량 및 날씨 정보에 기초하여 상기 장애물 데이터의 신뢰도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  17. 삭제
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 모드 전환 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 이상이면 상기 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드로 전환하는 상기 모드 전환 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 모드 전환 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 각 데이터의 신뢰도가 모두 기준치 미만이면 상기 차량의 주행모드를 상기 운전자 주행모드로 전환하는 상기 모드 전환 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행모드 전환 제어 방법.
  20. 차량 내 지도 DB, 측위 시스템, 카메라 시스템 및 센서 시스템으로부터 지도 데이터, 측위 데이터, 차선 데이터 및 장애물 데이터를 수집하고, 수집된 각 데이터들을 분석하여 각 데이터 별로 신뢰도를 판단하고, 신뢰도 판단 결과를 기반으로 차량의 주행모드를 고속도로 자율주행모드, 고속도로 주행지원모드, 차로추종 지원모드, 또는 운전자 주행모드 중 하나로 전환하도록 하는 모드 전환 데이터를 생성하는 주행모드 전환 제어 장치; 및
    상기 주행모드 전환 제어 장치로부터 제공된 상기 모드 전환 데이터에 기초하여 상기 차량의 주행모드를 전환하는 주행 제어 시스템; 을 포함하고,
    상기 고속도로 자율주행모드는 고속도로, 자동차 전용도로의 본선, 또는 IC/JC/TG 전구간에서 상기 정밀 지도 및 상기 측위 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 고속도로 주행지원모드는, 상기 고속도로, 상기 자동차 전용도로의 본선, 또는 상기 IC/JC 구간에서 상기 센서 지도 및 상기 장애물 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하고,
    상기 차로추종 지원모드는, 상기 고속도로 및 상기 자동차 전용도로 본선 구간에서 상기 차선 데이터를 통해 동작하는 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
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