KR102570175B1 - 자율주행차량의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우선순위가 동등한 두 개 도로(S1, S2)의 교차로(K)에 진입할 때 자율주행차량(1)을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 차량(1)이 교차로(K)에서 동등한 우선권을 가진 다른 차량들(2 내지 4)을 인식했을 때,
- 적어도 사전 정의 가능한 대기 시간(W) 동안 다른 차량들(2 내지 4)에 우선통행권을 부여하고,
- 사전 정의된 중재 규칙에 따라 다른 차량들(2 내지 4)보다 우선적으로 교차로(7)를 통과해야 할지 결정하며,
- 우선적으로 교차로(7)를 통과해야 하는 것으로 결정된 경우 그리고 그 동안 다른 차량들(2 내지 4)이 출발하지 않은 경우, 대기 시간(W)이 경과한 후 교차로(K)를 통과하기 위한 교차로 통과 기동을 시작하는 것을 제시한다.

Description

자율주행차량의 제어 방법
본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부에 따른 자율주행차량의 제어 방법에 관한 것이다.
US 2020 030 763 A1에서는 통행 우선순위가 동등한 일단멈춤 차로에 진입할 때 자율주행차량을 제어하는 방법을 개시한다. 이러한 교차로에서는 다른 차량들이 기본적으로 자율주행차량과 동시에 교차로에 도달하는 교통 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황에서 모든 차량은 교차로 통과와 관련하여 동등한 우선순위를 갖는다. 자율주행차량이 이러한 상황을 인지한 경우 다른 차량들이 먼저 출발하지 않은 상태라면 다른 차량들에게 먼저 우선통행권을 주고 사전 정의 가능한 대기시간이 지난 후 출발하도록 제시된다.
DE 10 2019 105 739.6은 자동차의 적어도 부분 자율주행 방법을 설명한다. 이 방법은 자동차가 적어도 부분 자율주행으로 자동차가 교차로에 진입할 수 있도록 자동차의 횡방향 및/또는 종방향 제어를 위한 진입 제어 신호가 생성되고 출력되는 것을 제시한다. 교차로에 진입하는 동안 자동차의 주변 환경을 나타내는 환경 신호가 수신된다. 환경 신호에 기반하여 자동차가 교차로에 계속 진입해도 되는지, 정지 및/또는 후진해야 하는지 정한다. 이러한 결정을 기반으로, 자동차가 결정에 따라 교차로에 계속 진입해도 되는지, 정지하거나 후진할지 적어도 부분 자율로 주행하기 위해 횡방향 및/또는 종방향 안내 제어를 위한 제어 신호가 생성되고 출력된다. 또한, 장치, 자동차, 컴퓨터 프로그램 및 기계 판독 가능 저장 매체를 설명한다.
뿐만 아니라 완전 자율주행차량의 작동을 조정하는 방법이 EP 2 911 926 B1에 알려져 있다. 이때 목표 위치를 포함하는 자동차의 상태를 나타내는 자기 정보로부터 각 자동차의 적어도 하나 이상의 운전자 개입으로 나타낸 궤적과 차량의 주변 환경을 나타내는 주변 환경 정보가 자동차의 차량 시스템에 의해 산출되도록 제시된다. 또한, 자동차의 차량 시스템으로 필요한 조정을 표시하는 적어도 하나 이상의 조정 조건이 존재하는지 산출된다. 조정 조건이 있거나 조정 조건 중 적어도 하나 이상이 있으면, 궤적을 나타내는 궤적 데이터는 각 자동차의 온보드 통신 장치에 의해 통신 연결을 통해 교환된다. 자동차의 궤적 데이터는 자동차 중 적어도 두 대 이상의 궤적의 공간적 및 시간적 중첩 및/또는 적어도 한 대 이상 자동차가 목표 위치에 도달하지 않음을 근거로 충돌이 있는지 확인된다. 충돌이 있는 경우, 충돌에 관련된 적어도 한 대 이상의 자동차의 궤적은 적어도 하나의 중재장치를 근거로 평가 및 조정되고, 각각의 조정된 궤적은 해당 통신 장치를 통해 해당 자동차로 전송된다. 이어서 각각의 궤적에서 나타낸 운전자 개입이 자동차에서 수행되며, 이때 각각의 조정된 궤적으로 나타낸 운전자 개입이 궤적을 조정한 자동차에 의해 수행된다.
본 발명의 목적은 교차로 영역에 진입할 때 자율주행차량을 제어하는 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명에 따르면 이러한 목적은 청구항 제1항에 명시된 특징을 가지는 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속항의 대상이다.
통행 우선순위가 동등한 일단멈춤 교차로에 진입할 때 자율주행차량을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 차량이 교차로에서 동등한 우선권을 가진 다른 차량들을 인식했을 때 적어도 사전 정의 가능한 대기 시간 동안 다른 차량들에 우선통행권을 부여하고 사전 정의된 중재 규칙에 따라 다른 차량들보다 우선적으로 교차로를 통과해야 할지 결정하며, 차량이 먼저 우선적으로 교차로를 통과해야 하는 것으로 결정된 경우 그리고 그 동안, 즉 대기 시간 동안 다른 차량들이 출발하지 않은 경우, 대기 시간이 경과한 후 교차로를 통과하기 위한 교차로 통과 기동을 시작하는 것을 제시한다.
즉, 본 발명에 따른 방법은 동등한 우선권을 가진 다른 차량들도 통과하고자 하는 교차로에서 차량은 이러한 다른 차량들보다 우선적으로 교차로를 통과해야 할지 결정하는 것을 제시한다. 이 경우 교차로 통과를 즉시 시작하는 것이 아니라 사전 정의된 대기 시간이 지난 후에 이 대기 시간 내에 다른 차량들이 출발하지 않은 경우에만 교차로 통과를 시작한다.
이 방법을 이용하면 차량의 자율주행 모드에서 특히 우선순위가 동등한 교차로에서 우선권이 불분명한 교통 상황을 해결할 수 있다.
이러한 교통 상황을 해결하기 위해 기본적으로 관련 차량들 간의 통신이 불필요하다. 자율주행차량은 처음에 대기 시간 동안 동등한 우선권을 가진 다른 차량들에게 우선통행권을 부여하며, 이 시간 동안 다른 차량들의 행동을 관찰하고, 대기 시간 이후에 관찰된 행동에 따라 그리고 중재 규칙에 따라 출발할지 우선순위를 결정함으로써 이러한 교통 상황을 자율주행차량뿐만 아니라 다른 수동주행차량으로도 해결할 수 있게 된다.
방법의 바람직한 실시예는 교차로 통과 기동을 시작할 때 차량이 교차로로 천천히 진입하는 것을 제시한다. 바람직하게는, 시작된 교차로 통과 기동은 다른 차량들이 계속 대기하는 동안, 즉 서로에게 우선통행권을 주는 동안 계속된다. 다른 차량들 중 한 대가 더 이상 기다리지 않으면, 즉 출발하면 교차로 통과 기동이 바람직하게는 중단되고 차량이 멈춘다. 바람직하게는 다른 차량들이 그 사이 모두 다시 대기하고 따라서 다시 서로에게 우선통행권을 부여하면 멈추고 나서 추가 대기 시간 후에 교차로 통과 기동이 다시 시작된다.
차량은 교차로 통과 기동을 수행할 때 상대 차량들의 행동을 관찰하기 때문에, 즉, 다른 차량들이 계속 서 있는지 아니면 출발하는지를 지속적으로 관찰함으로써, 그리고 차량이 관찰된 행동에 따라 교차로 통과 기동, 즉 진입 동작을 중단하기 때문에 다른 차량들이 자율주행인지 아니면 수동주행인지는 중요하지 않게 된다. 따라서 우선통행권 부여와 관련하여 서로 조정하기 위해 차량 및 다른 차량들에 통신 장치가 필요하지 않다. 차량의 교차로 통과는 출발하는 차량에 대한 다른 차량들의 반응을 관찰하고 다른 차량들의 관찰된 출발에 대한 차량의 반응을 기반으로 중재된다.
방법의 일 실시예는 대기 시간 및/또는 추가 대기 시간이 무작위로 또는 의사 무작위로 결정되는 것을 제시한다. 이를 위해 차량이 정지선에 있을 때 시간 카운터가 시작된다. 이때 해당 대기 시간은 특히 다른 차량들이 수동으로 작동되는 경우 이러한 다른 차량들의 반응이 가능하고 차량 측 센서를 통해 검출될 수 있는 방식으로 선택된다. 다시 말해 다른 차량들이 센서에서 감지할 수 있는 반응을 수행할 수 있는 충분한 시간을 갖도록 각 대기 시간이 선택된다. 대기 시간과 추가 대기 시간은 특히 동일할 수 있다.
방법의 일 실시예에서 중재 규칙은 교차로를 통과하는 우선순위가 차량 및 다른 차량들의 차량등록번호를 기반으로 결정되도록 제시한다. 중재 규칙은 바람직하게는 모든 차량들이 동일한 중재 규칙을 사용하도록 제조사 간에 도달한 합의를 기초로 한다.
중재 규칙은 특히 해시함수를 사용하여 차량등록번호의 문자로부터 해시값을 산출하고 해시값의 정렬 순서에 따라 우선순위를 결정하는 것을 제시한다.
가능한 일 실시예에서 차량등록번호에 있는 숫자 및/또는 문자에 각각 값이 할당되고, 이때 각 차량등록번호마다 값 합계가 산출되며 가장 작은 합계부터 가장 큰 합계의 순서대로 교차로를 통과할 우선통행권이 차량들에 차례대로 할당된다. 따라서 교차로를 누가 먼저 통과할 수 있는지와 관련된 충돌을 해결할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 교차로에서 다른 차량들의 행동은 차량의 서라운드 센서 시스템에서 검출된 신호를 기반으로 산출된다. 특히, 다른 차량들의 행동은 서라운드 센서 시스템의 구성요소인 적어도 하나 이상의 차량 카메라에서 검출한 이미지 데이터에 근거하여 산출된다. 이렇게 해서 예컨대 다른 차량들 중 한 대의 출발이 감지될 수 있고, 이때 이는 차량과 다른 차량들 사이의 산출된 거리 변화에 기초하여 감지될 수 있다.
방법의 일 실시예에서, 다른 차량들의 차량등록번호는 차량의 차량 카메라로부터 검출된 이미지 신호에 기반하여 산출되며, 이때 차량의 차량등록번호는 차량 측 메모리 장치에 저장된다. 이렇게 해서 어떤 차량이 먼저 교차로를 통과할 수 있는지를 결정하기 위한 해당 해시값을 산출하기 위한 해시함수를 비교적 쉽게 실행할 수 있다.
차량의 차량등록번호를 인식할 수 없거나 명확하게 인식할 수 없는 경우, 이 차량에는 무작위로 생성되는 차량등록번호, 특히 사전 정의된 등록번호 목록에서 무작위로 선택된 차량등록번호가 할당되는 것이 바람직하다.
발명의 실시예는 다음에서 도면으로 자세히 설명한다.
이때 각 도면은 다음을 도시한다.
도 1은 우선순위가 동등한 일단멈춤 교차로와 해당 차량 수를 개략적으로 도시한다.
도 2는 시간-속도 다이어그램을 개략적으로 도시한다.
상호 일치하는 부분은 모든 도면에서 동일한 참조 기호를 붙인다.
도 1은 우선순위가 동등한 두 개의 도로(S1, S2)가 교차하는 교차로(K)를 도시하며, 이때 교차로(K)로 이어지는 각 도로 구간에 차량(1 내지 4)가 서 있다.
도 1에 도시된 차량들(1 내지 4)은 모두 자율주행모드로 움직이며, 이때 차량(1 내지 4)에는 탑승자가 없을 수 있다.
모든 차량들(1 내지 4)이 수동주행모드로 이동한다면, 도 1에 도시된 이러한 교통 상황에서 차량들(1 내지 4) 중 어느 차량이 교차로(K)를 먼저 통과할지를 정하기 위해 차량 사용자들은 서로 통신을 해야 할 필요가 있다.
본 예시적인 실시예에 따르면, 모든 차량들(1 내지 4)은 자율주행 모드로 주행하고 있으며, 이때 각각의 차량(1 내지 4)에는 차량들(1 내지 4) 중 어느 한 대의 차량의 탑승자와 통신할 수 있는 탑승자가 없을 수 있다.
도 1의 교차로(K)로 이어지는 모든 도로 구간에는 특히 미국에서 흔히 볼 수 있듯이 정지 표지판(5)이 있어 차량들(1 내지 4)이 모두 일단 멈춰야 한다. 그러면 먼저 멈춘 차량(1 내지 4)이 교차로(K)를 먼저 통과할 수 있도록 우선통행권 규칙이 적용된다. 교차로(K)에 복수의 차량들(1 내지 4)이 동시에 멈추는 경우 우측차량 우선 원칙이 적용되고/되거나 차량이용자의 협조가 필요하다.
다음에서는 우선순위가 동등한 두 개의 도로(S1, S2)가 교차하고 4대의 자율주행차량들(1 내지 4)이 있는 교차로(K)의 이러한 교통 상황에서 하나의 해결책을 나타내는 방법을 설명한다.
도 2에서는 교차로(K)에 서 있는 각각의 차량(1 내지 4)에 할당된 시간(t)과 관련한 4개의 속도 그래프(v1 내지 v4)가 그려진 시간-속도 다이어그램(D)이 도시된다.
한 시점(t0)에 모든 차량들(1 내지 4)가 교차로(K)에 도달하고 교차로(K)를 누가 먼저 통과할 수 있는지에 대한 충돌을 인식한다. 이 시점(t0)에서 모든 차량들(1 내지 4)은 정지선에 서서 대기하고 무작위 또는 의사 무작위 만료 시간, 특히 대기 시간(W)으로 시간 카운터를 각각 시작한다.
본 예시적인 실시예에서, 차량(1)의 대기 시간(W)은 제1 시점(t1)에 우선 만료되었고, 이때 차량(1)은 우선 교차로(K)에 진입하는 코너링 통과 기동을 시작한다. 제1 다른 차량(2)과 제2 다른 차량(3)은 이러한 차량(1)의 진입 동작을 인식하고 계속 대기한다.
제3 다른 차량(4)의 무작위 대기 시간은 제2 시점(t2)에 만료된다.
제3 다른 차량(4)이 차량(1)의 진입을 인식한 경우, 무작위 또는 의사 무작위 대기 시간(W)이 만료된 후 교차로(K)에 진입하는 제3 다른 차량(4)의 진입 동작이 중단된다.
차량(1)과 제2 다른 차량(3)이 서로의 진입 동작을 인지한 경우, 차량(1)과 제2 다른 차량(3)은 진입 동작을 중단하고, 시점(t0)에 다시 주행을 시작한다.
도 2의 실시예에 따르면, 차량(1)은 제3 시점(t3)에 교차로를 통과하고 이탈한다.
다른 차량들(2 내지 4)의 일반적인 교통 상황이 현지 교통 규칙으로 인해 해결되지 않으면 나머지 다른 세 대의 차량(2 내지 4)과 다시 중재를 시작한다.
특히, 차량들(1 내지 4)의 각각의 진입 동작 및/또는 추가 행동은 각각의 차량(1 내지 4)의 서라운드 센서 시스템의 검출장치에서 검출된 신호 및/또는 검출된 이미지 신호를 사용하여 감지된다.
본 방법에서, 중재는 차량(1 내지 4) 중 어느 차량이 다른 차량(1 내지 4)에 비해 커브(K) 통과 시 우선순위를 가져야 하는지 차량의 명확한 특징을 평가하여, 예컨대 차량등록번호를 평가하여 결정되는 사전 정의된 중재 규칙에 따라 이루어진다. 차량(1)은 대기 시간이 만료된 후 중재 규칙에 따라 다른 차량들(2 내지 4)보다 우선해야 한다고 결정된 경우에만 커브 통과 조작을 시작한다.
특히 이러한 중재 가능성은 제조사 간에 합의된 공동 중재 규칙을 기반으로 한다. 그런 다음 모든 차량들(1 내지 4)은 동일한 중재 규칙을 적용하여 우선순위를 결정한다.
예컨대, 중재 규칙은 차량(1 내지 4)의 차량등록번호에 각각 문자열, 예컨대 숫자 값이 할당되고, 이 문자열의 수행된 정렬에 따라 우선순위가 결정되는 것을 제시한다. 특히, 각 차량등록번호에 할당된 문자열은 예컨대 메시지 다이제스트(5)와 같은 해시함수를 사용하여 각각의 차량등록번호의 문자로부터 산출된다. 해시함수로 산출된 해시값들은 서로 비교되며, 이때 예컨대 가장 낮은 해시값이 할당된 차량등록번호로 차량이 식별되고 이때 이 차량이 다른 차량보다 우선순위를 가져야 한다고 결정된다.
특히, 차량들(1 내지 4)의 차량등록번호는 차량(1 내지 4)의 서라운드 센서 시스템의 차량 카메라로 검출된 이미지 데이터를 사용하여 검출되며, 이때 차량의 차량등록번호 및/또는 해시값이 차량 측에 저장된다.
해시함수에 대한 대안으로 차량등록번호에 있는 숫자 및/또는 문자에 값을 각각 할당하고 차량등록번호별 값의 합계를 산출하여 차량등록번호에 수치값을 할당할 수도 있다.

Claims (10)

  1. 통행 우선순위가 동등한 일단멈춤 교차로(K)에 진입할 때 자율주행차량을 제어하기 위한 방법으로, 이때 차량(1)이 교차로(K)에서 동등한 우선권을 가진 다른 차량들(2 내지 4)을 인식했을 때 적어도 사전 정의 가능한 대기 시간(W) 동안 다른 차량들(2 내지 4)에 우선통행권을 부여하고,
    차량(1)이
    - 사전 정의된 중재 규칙에 따라 다른 차량들(2 내지 4)보다 우선적으로 교차로(K)를 통과해야 할지 결정하며,
    - 우선적으로 교차로(K)를 통과해야 하는 것으로 결정된 경우 그리고 그 동안 다른 차량들(2 내지 4)이 출발하지 않은 경우, 대기 시간(W)이 경과한 후 교차로(K)를 통과하기 위한 교차로 통과 기동을 시작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    교차로 통과 기동을 시작할 때 차량이 교차로(K)로 천천히 진입하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    다른 차량들(2 내지 4)이 계속 대기하는 동안 차량이 교차로 통과 기동을 계속하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차량(1)이 다른 차량들(2 내지 4) 중 적어도 한 대가 더 이상 기다리지 않을 때 교차로 통과 기동을 중단하고 정지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    차량(1)은 다른 차량들(2 내지 4)이 다시 기다리고 있을 때 중단 이후 추가 대기 시간(W) 후에 교차로 통과 기동을 다시 시작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    대기 시간(W)은 무작위로 또는 의사 무작위로 지정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    중재 규칙은 교차로(K)를 통과하는 우선순위가 차량(1) 및 다른 차량들(2 내지 4)의 차량등록번호를 기반으로 결정되도록 제시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    해시함수를 사용하여 차량등록번호로부터 해시값을 산출하고 해시값의 정렬 순서에 따라 우선순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    차량등록번호에 있는 숫자 및/또는 문자에 각각 값이 할당되고, 이때 각 차량등록번호마다 값 합계가 산출되며 가장 작은 합계부터 가장 큰 합계의 순서대로 교차로(K)를 통과할 우선통행권이 차량들(1 내지 4)에 차례대로 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    차량(1)의 서라운드 센서 시스템의 차량 카메라로 검출된 이미지 신호를 이용하여 다른 차량들(2 내지 4)의 차량등록번호를 산출하고, 이때 차량(1)의 차량등록번호는 차량 측 메모리 장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020237014892A 2020-11-02 2021-09-06 자율주행차량의 제어 방법 KR102570175B1 (ko)

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