KR102631536B1

KR102631536B1 - 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 json문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템

Info

Publication number: KR102631536B1
Application number: KR1020210156702A
Authority: KR
Inventors: 최홍선; 류제규; 김민철
Original assignee: (주)이노시뮬레이션
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2024-01-31
Also published as: KR20230070773A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템은 가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계하는 가상환경 설계부, 상기 가상공간에 배치된 객체를 스캔한 후 데이터화하여 JSON문서로 변환하여 관리하는 JSON 변환부, 상기 JSON 문서가 저장되어 있는 JSON 문서 데이터베이스, 상기 JSON 문서를 가상공간의 지역별로 분류하여 상기 JSON 문서 데이터베이스에 저장하는 데이터 분류부, 상기 JSON 문서를 파싱하여 각각을 객체 각각을 데이터화하는 객체 변환부 및 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 검색 조건을 수신하면 상기 JSON 문서 데이터베이스에서 상기 검색 조건에 해당하는 JSON 문서를 추출하여 상기 객체 변환부를 통해 데이터화하고, 상기 데이터를 기초로 객체를 가상환경에 배치하여 자율주행 가상환경을 생성하는 자율주행 가상환경 생성부를 포함한다.

Description

육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템{AUTOMATE VIRTUAL ENVIRONMENT SYSTEM FOR SIMULATION OF GROUND VEHICLE BASED ON JSON DOCUMENTS}

본 발명은 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 JSON 문서를 기반으로 사용자에 의해 설정된 가상공간을 자동으로 객체 배치, 분류, 이벤트 시나리오 적용하여 가상환경을 구현할 수 있는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템에 관한 것이다.

자율주행 차량은 운전자의 개입 없이 스스로 주행하면서 주변환경과 주행상황을 인식하고, 그 인식 결과에 따라 차량의 운전을 제어하여 미리 설정된 목적지까지 스스로 주행하는 차량을 의미한다.

최근 들어, 이러한 자율주행 차량에 관련된 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 이에 힘입어 자율주행 차량의 교통사고율이 줄어들고 교통 효율성과 탑승자의 편의성이 향상되었다. 이에 따라, 자율주행 차량이 차세대의 교통수단으로 주목을 받고 있다.

자율주행 알고리즘 개발 과정에서 시뮬레이션과 실차 테스트는 중요한 부분을 차지한다. 가장 기본적인 자율주행 시뮬레이션은 실차 기반 가상 환경 시뮬레이션 도구(소프트웨어 기반)를 통하여 수행된다.

반면에 한 새로운 시뮬레이션 방법은 축소 차량과 축소 도로 모형으로 구성된 자율주행환경으로 이루어진다. 이 자율주행 시뮬레이션 방법은 실물에 비하여 일정 비율로 작고 유사한 모양으로 제작된 차량과 도로모형을 구비한 자율주행환경에서 구현될 수 있다.

이와 같은 자율주행 시뮬레이션을 이용하는 경우 실차 테스트에 비하여 비용이나 리스크(risk)를 크게 줄일 수 있다. 따라서, 자율주행 알고리즘을 검증하기 위한 실차 테스트 이전에 자율주행 시뮬레이션을 실행하여 자율주행 시나리오를 재현 함으로써, 자율주행 알고리즘 개발에 기여할 수 있다.

상기와 같이, 종래 기술에서는 자동차에 각종 주행 장치 및 알고리즘이 탑재된 시스템들을 장착하여 자율 주행 시뮬레이션을 수행할 수 있으나, 대부분 자동차 탑재되는 장비들이 고가의 장비이고, 특히 실제 도로에서 주행 시험을 실시해야 하기 때문에 공간적 제약으로 인한 효과적인 자율 주행 성능을 이룰 수 없다는 문제점이 있다.

종래의 기술로는 각각의 장비를 3차원 모델로 설계하는 데에는 많은 시간과 경비가 소요되는 문제점이 있고, 각장비의 추가/변경/제거에 대해 상황에 따라 설계 전체를 변경해야 하는 높은 결합도가 발생하게 되므로 추가 변경 제거에 대해 그 부분만 처리 되는 낮은 결합도와 동적인 객체관리가 이루어짐이 더욱 필요한 실정이다.

종래의 3차원 환경을 구축하는 도구로는 VRML(Virtual Reality Modeling Language), DirectX, OpenGL(Open Graphic Library), OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine), Unity3D, 등이 있으며 이 저작 도구들은 그 형태와 특성은 다르나, 자연어 코드(Native Code)를 통해 3D객체를 나열하고 연계하여 3차원 환경을 구현하며 최종 구현된 내부의 요소들이 변경되는 상황이 발생하면 상황에 따라 결과물 전체를 재생성(Re-build /Re-export)해야 하는 부분이 있어 작은 변화에도 취약하다는 단점이 있다.

한편, 가상공간을 구현하기 위해 사용되는 각종 3D 모델링 파일과 도로 데이터, 이벤트 데이터파일은 각각의 저작도구에 의해 제작되어 각기 다른 파일 포맷으로 구성되어 있으며 이를 보거나(View), 편집(Edit)하기 위해서는 각각의 저작도구로만 해야 하는 제한이 있다.

종래의 기술로는 가상환경을 수정하기 위해서는 각각의 저작도구를 이용하여 객체를 수정하고 저장하고 변환하는 과정이 필요함에 높은 결합도가 발생하므로, 확인, 변경, 제거에 대해 그 부분만 처리 하는 낮은 결합도와 동적인 객체관리가 필요한 실정이다.

공개특허 제10-2018-0049020호(2018년05월10일) 등록특허 제10-2153530호(2020년09월02일) 등록특허 제10-2092459호(2020년03월17일)

본 발명은 가상공간 환경 설계부를 구성하는 가상공간과 도로 시설, 차량, 보행자, 시나리오를 포함하는 객체배치, 가상환경 자동구축을 위한 JSON문서를 생성하고 이를 기반으로 다양한 환경 및 시스템, 엔진에서도 자율주행을 위한 가상공간을 자동으로 재구성하는 해주는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 객체의 위치, 회전, 속성에 대해 추가 / 변경 / 삭제되는 부분은 저작도구를 이용하거나 또는 직접 JSON문서를 수정하여 가상환경 설계부를 통하지 않아도 변경이 가능한 장점을 가지고 있으며 변경된 JSON문서를 기반으로 가상환경 구축부는 변경된 사항이 실시간으로 반영되어 재구성할 수 있도록 하는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일반적인 텍스트 편집기로 산출물을 확인 및 수정이 가능하여 변경되는 요소만 수정하여 저장하면 자동으로 반영되어 종래의 전체적으로 변경되는 부분이 아닌 변경사항만 변경되는 것이 용이하도록 하는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 JSON 문서로 된 산출 데이터는 원시코드로 사람이 읽을 수 있는 프로그래밍 언어로 key, value, array로 구성되어 있어 쉽게 알아 볼 수 있도록 하는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템은 가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계하는 자율주행 가상환경 설계부, 상기 가상공간에 배치된 객체를 스캔한 후 데이터화하여 JSON문서로 변환하여 관리하는 JSON 변환부, 상기 JSON 문서가 저장되어 있는 JSON 문서 데이터베이스, 상기 JSON 문서를 가상공간의 지역별로 분류하여 상기 JSON 문서 데이터베이스에 저장하는 데이터 분류부, 상기 JSON 문서를 파싱하여 각각을 객체 각각을 데이터화하는 객체 변환부 및 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 검색 조건을 수신하면 상기 JSON 문서 데이터베이스에서 상기 검색 조건에 해당하는 JSON 문서를 추출하여 상기 객체 변환부를 통해 데이터화하고, 상기 데이터를 기초로 객체를 가상환경에 배치하여 자율주행 가상환경을 생성하는 자율주행 가상환경 생성부를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 가상공간 환경 설계부를 구성하는 가상공간과 도로 시설, 차량, 보행자, 시나리오를 포함하는 객체배치, 가상환경 자동구축을 위한 JSON문서를 생성하고 이를 기반으로 다양한 환경 및 시스템, 엔진에서도 자율주행을 위한 가상공간을 자동으로 재구성하는 해주는 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에 의하면, 객체의 위치, 회전, 속성에 대해 추가 / 변경 / 삭제되는 부분은 저작도구를 이용하거나 또는 직접 JSON문서를 수정하여 가상환경 설계부를 통하지 않아도 변경이 가능한 장점을 가지고 있으며 변경된 JSON문서를 기반으로 가상환경 구축부는 변경된 사항이 실시간으로 반영되어 재구성할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면, 일반적인 텍스트 편집기로 산출물을 확인 및 수정이 가능하여 변경되는 요소만 수정하여 저장하면 자동으로 반영되어 종래의 전체적으로 변경되는 부분이 아닌 변경사항만 변경되는 것이 용이하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면, JSON 문서로 된 산출 데이터는 원시코드로 사람이 읽을 수 있는 프로그래밍 언어로 key, value, array로 구성되어 있어 쉽게 알아 볼 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 가상공간과 객체를 생성, 배치하고 이를 JSON문서로 변환, 생성하고 데이터를 분류하여 데이터베이스부에 저장하는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 데이터베이부에 저장되어있는 JSON문서를 검색하고 모델링 데이터를 추출하고 도 1에서 설계한 가상환경을 자동으로 구현해주는 가상환경 생성부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 구성하는 사용자 데이터 요청부의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 구성하는 자동 객체 배치부의 상세 블록도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

본 명세서에서 사용된 용어 중 "JSON 문서"는 Javascript Standard Object Notation의 약어로 데이터 통신으로 데이터를 주고 받을 때 데이터를 표현하는 javascript 표준 표기법으로, 객체들을 직렬화, 구조화하여 사람도 쉽게 읽고 내용을 파악할 수 있는 문서구조체이다. 또한, JSON 문서는 컴퓨터가 이를 인식하고 분류하기 위해서는 파싱이란 작업이 필요한데 주어진 데이터를 분석하거나 문법적 관계를 해석하고 데이터를 추출하는 작업으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템은 자율주행 가상환경 설계부(10), JSON 변환부(20), 데이터 분류부(40), 데이터베이스부(50), 데이터 획득부(60), 객체 변환부(70) 및 자율주행 가상환경 생성부(80)를 포함한다.

자율주행 가상환경 설계부(10)는 가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계한다.

먼저, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체 생성 요청에 따라 서로 다른 종류의 객체를 생성한다. 이때, 객체는 가상 공간의 도로환경을 구성하는 기본적인 객체로, 도로 시설물, 차량, 보행자, 장애물 등과 같이 서로 다른 종류로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도로 시설물은 도로, 안전 표지판, 노면표시, 신호등 등을 포함하고, 장애물은 가로수 등을 포함하고, 보행자는 육상 이동체 등을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체를 생성할 때 가상공간에 배치하고자 하는 객체의 이름, 표면 재질, 텍스처, 색상, 효과 등을 함께 입력받을 수 있으며, 이러한 표면 재질, 텍스처, 색상 및 효과를 적용하여 객체를 생성할 수 있다.

그 후, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체 각각에 기본 정보 및 속성 정보를 할당한다. 이때, 기본 정보는 객체의 고유 ID 및 이름을 포함하고, 속성 정보는 객체의 종류에 따라 변경될 수 있으나 객체의 특징을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체의 종류가 도로인 경우, 차선의 몇 개인지의 차선정보, 교차로 모양에 따른 T, Y, 직각, 사각, 기타형태의 교차로정보, 구배를 나타내는 도로의 기울기, 내리막길, 오르막길의 정보를 나타내는 도로의 높낮이, 포장, 비포장 상태의 도로의 포장상태, 도로의 파손여부를 나타내는 도로의 파손정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체의 종류가 차량인 경우, 차량의 색상, 재질 및 경로 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체의 종류가 보행자인 경우, 애니메이션 및 경로 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체의 종류가 장애물인 경우, 색상 및 재질 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

상기와 같이, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체 각각에 기본 정보 및 속성 정보를 할당한 후, 객체를 가상 공간 생에 배치한다.

일 실시예에서, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체를 가상공간 상에 배치되면 가상공간 상에서의 구조 정보와 함께 객체 및 다른 객체 사이의 종속 관계(즉, 부모 자식 관계)를 함께 할당한다.이때, 구조 정보는 객체의 위치, 회전, 크기, 배율, 종속 관계 등을 포함할 수 있다.

그런 다음, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체에 대해 제어를 하기 위한 객체의 이벤트 및 전체 흐름을 갖는 시나리오 정보를 생성할 수 있다.

JSON 변환부(20)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 생성된 가상환경을 JSON 문서(30)로 변환한다.

먼저, JSON 변환부(20)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 생성된 가상환경에 배치되어 있는 객체를 스캔하여 객체를 직렬화한 후, 객체의 구조 정보 중 종속 관계를 기초로 종속 관계에 있는 객체를 하나의 그룹으로 그룹핑한 후 JSON 문서(30)로 변환한다.

데이터 분류부(40)는 JSON 변환부(20)에 의해 변환된 JSON 문서(30)를 분류하여 데이터베이스부(50)에 저장한다.

데이터 획득부(60)는 자율주행 가상환경 생성부(80)를 통해 검색 조건을 수신하면, 데이터베이스부(50)에서 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 추출한다.

객체 변환부(70)는 데이터베이스부(50)에서 독출한 JSON문서를 파싱하여 객체를 구조화하여 변환한다.

먼저, 객체 변환부(70)는 JSON문서의 버전 및 문법에 이상이 있는지 여부를 검사한 후 파싱하여 각각을 객체 각각을 데이터화한다.

일 실시예에서, 객체 변환부(70)는 JSON문서를 파싱하여 객체에 대한 기본 정보, 속성 정보 및 구조 정보를 데이터화하여 가상공간에 배치 할 수 있도록 메모리에 저장한다.

상기의 실시예에서, 객체 변환부(70)는 객체에 대한 구조 정보 중 종속 관계에 따라 특정 객체와 부모 관계에 있는 객체를 특정 객체의 상위에 배치하고 특정 객체와 자식 관계에 있는 객체를 특정 객체의 하위에 배치할 수 있다.

자율주행 가상환경 생성부(80)는 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하면, 데이터베이스부(50)에서 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 추출한 후 JSON문서를 기초로 객체를 배치하여 자율주행 가상환경을 생성한다.

도 2는 가상공간과 객체를 생성, 배치하고 이를 JSON문서로 변환, 생성하고 데이터를 분류하여 데이터베이스부에 저장하는 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계한다. 이러한 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체 모델링부(101), 객체 속성 할당부(102), 제어부(103) 및 객체 배치부(104)를 포함한다.

객체 모델링부(101)는 가상 공간의 도로환경을 구성하는 기본적인 객체를모델링한다. 이때, 객체는 가상 공간의 도로환경을 구성하는 기본적인 객체로, 도로 시설물, 차량, 보행자, 장애물 등과 같이 서로 다른 종류로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도로 시설물은 도로, 안전 표지판, 노면표시, 신호등 등을 포함하고, 장애물은 가로수 등을 포함하고, 보행자는 육상 이동체 등을 포함할 수 있다.

객체 속성 할당부(102)는 객체 모델링부(101)에 의해 생성된 객체에 기본 정보 및 속성 정보를 할당한다. 이때, 기본 정보는 객체의 고유 ID 및 이름을 포함하고, 속성 정보는 객체의 종류에 따라 변경될 수 있으나 객체의 특징을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 객체 속성 할당부(102)는 객체의 종류가 도로인 경우, 차선의 몇 개인지의 차선정보, 교차로 모양에 따른 T, Y, 직각, 사각, 기타형태의 교차로정보, 구배를 나타내는 도로의 기울기, 내리막길, 오르막길의 정보를 나타내는 도로의 높낮이, 포장, 비포장 상태의 도로의 포장상태, 도로의 파손여부를 나타내는 도로의 파손정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 객체 속성 할당부(102)는 객체의 종류가 차량인 경우, 차량의 색상, 재질 및 경로 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 객체 속성 할당부(102)는 객체의 종류가 보행자인 경우, 애니메이션 및 경로 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

또 다른 일 실시예에서, 객체 속성 할당부(102)는 객체의 종류가 장애물인 경우, 색상 및 재질 정보를 포함하는 속성 정보를 할당할 수 있다.

객체 배치부(104)는 객체를 가상 공간 상에 배치한 후 객체에 구조 정보를 할당한다.

일 실시예에서, 객체 배치부(104)는 객체를 가상공간 상에 배치되면 가상공간 상에서의 구조 정보와 함께 객체 및 다른 객체 사이의 종속 관계(즉, 부모 자식 관계)를 함께 할당한다. 이때, 구조 정보는 객체의 위치, 회전, 크기, 배율, 종속 관계 등을 포함할 수 있다.

제어부(103)는 가상 공간 상에서 객체의 제어를 위한 객체의 이벤트 정보 및 시나리오 정보를 할당한다.

JSON 변환부(20)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 생성된 가상환경을 JSON 문서(30)로 변환한다. 이러한 JSON 변환부(20)는 항목 직렬화부(201), 종속관계 정의부(202), 데이터 변환부(203) 및 데이터 검수부(204)를 포함한다.

항목 직렬화부(201)는 가상공간에 배치된 객체의 항목을 나열하여 직렬화 한다. 즉, 항목 직렬화부(201)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 생성된 가상환경에 배치되어 있는 객체를 스캔하여 객체를 직렬화한다.

종속관계 정의부(202)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 설정된 객체 사이의 종속관계를 기초로 종속관계에 있는 객체를 그룹으로 그룹핑하여 관리하도록 정의한다.

데이터 변환부(203)는 항목 직렬화부(201) 및 종속관계 정의부(202)에서 진행된 내용을 JSON 형식의 문서로 변환한다.

데이터 검수부(204)는 데이터 변환부(203)에서 변환된 JSON 문서(30)를 검사하여 문법적 오류, 비정형 데이터 삽입과 같은 오류부분을 검사한다.

데이터 분류부(40)는 JSON 변환부(20)에 의해 변환된 JSON 문서를 분류하여 데이터베이스부(50)에 저장한다.

도 3은 데이터베이부에 저장되어있는 JSON문서를 검색하고 모델링 데이터를 추출하고 도 1에서 설계한 가상환경을 자동으로 구현해주는 가상환경 생성부를 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 자율주행 가상환경 생성부(80)는 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하면, 검색 조건을 데이터 획득부(60)에 제공한다.

데이터 획득부(60)는 자율주행 가상환경 생성부(80)를 통해 검색 조건을 수신하면, 데이터베이스부(50)에서 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 추출한다. 이러한 데이터 획득부(60)는 데이터 요청부(601), 데이터 검색부(602) 및 데이터 추출부(603)를 포함한다.

데이터 요청부(601)는 자율주행 가상환경 생성부(80)를 통해 검색 조건을 수신하면, 데이터베이스부(50)에 검색 조건를 제공하여 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 요청한다.

데이터 검색부(602)는 데이터베이스부(50)로부터 검색 조건에 해당하는JSON문서를 검색한다.

데이터 추출부(603)는 데이터베이스부(50)로부터 검색 조건에 해당하는JSON문서를 추출한다.

객체 변환부(70)는 데이터 요청부(601)로부터 수신된 JSON문서를 파싱하여 객체를 구조화하여 변환한다. 이러한 객체 변환부(70)는 데이터 검수부(701), 항목 직렬화부(702) 및 종속관계 정의부(703)를 포함한다.

데이터 검수부(701)는 데이터 획득부(60)로부터 획득한 JSON문서가 요청한 조건에 맞는지, 버전과 문법에 이상이 있는지 검사한다.

항목 직렬화부(702)는 JSON문서를 각각을 객체 각각을 데이터화한다.

일 실시예에서, 항목 직렬화부(702)는 JSON문서를 파싱하여 객체에 대한 기본 정보, 속성 정보 및 구조 정보를 데이터화하여 가상공간에 배치 할 수 있도록 메모리에 저장한다.

종속관계 정의부(703)는 객체에 대한 구조 정보 중 종속 관계에 따라 특정 객체와 부모 관계에 있는 객체를 특정 객체의 상위에 배치하고 특정 객체와 자식 관계에 있는 객체를 특정 객체의 하위에 배치할 수 있다.

자율주행 가상환경 생성부(80)는 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하면, 데이터 획득부(60)에 검색 조건을 제공한 후, 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 기초로 객체를 배치하여 자율주행 가상환경을 생성한다. 이러한 자율주행 가상환경 생성부(80)는 사용자 데이터 요청부(801) 및 자동 객체 배치부(802)를 포함한다.

사용자 데이터 요청부(801)는 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하여 데이터 획득부(60)의 데이터 요청부(601)에 제공한다.

자동 객체 배치부(802)는 JSON 문서를 기반으로 객체 변환부(70)가 객체를 분류하고 종속관계를 정의하면, 자동으로 가상환경을 구축하고 지정된 위치에 객체를 배치 및 속성정의, 시나리오 적용을 하여 자율주행을 위한 가상환경을 생성한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 구성하는 사용자 데이터 요청부의 상세 블록도이다.

도 4를 참조하면, 사용자 데이터 요청부(801)는 사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하여 데이터 획득부(60)의 데이터 요청부(601)에 제공한다.

이러한 사용자 데이터 요청부(801)는 사용자 관리부(80101), 역할 관리부(80102), 권한 관리부(80103), 사용자 별 역할 할당부(80104), 역할 별 권한 할당부(80105), 사용자 별 역할 데이터베이스(80106), 역할 별 권한 데이터베이스(80107) 및 접근 권한 관리부(80108)를 포함한다.

사용자 관리부(80101)는 자율주행 가상환경을 생성하는 사용자 별 계정을 관리한다.

일 실시예에서, 사용자 관리부(80101)는 자율주행 가상환경을 생성하는 복수의 사용자를 특정 그룹(예를 들어, 팀, 직위 등)으로 그룹핑하여 사용자 그룹을 생성할 수 있다. 이와 같이, 사용자를 특정 그룹에 할당함으로써, 추후에 특정 그룹에 역할이 할당되면 특정 그룹에 소속된 사용자는 동일한 역할을 할당받아 해당 역할의 JSON문서만을 접근할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 사용자 관리부(80101)는 자율주행 가상환경을 생성하는 복수의 사용자 각각을 개별적으로 관리한다. 이와 같이, 사용자가 개별적으로 관리되는 경우 사용자에 역할이 할당되면 해당 역할의 JSON문서만을 접근할 수 있다.

역할 관리부(80102)는 상기 사용자 또는 사용자 그룹에 할당되는 역할을 관리한다. 이때, 역할은 팀에 대한 역할, 직위에 대한 역할 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사원 역할, 대리 역할, 과장 역할, 차장 역할 등을 포함할 수 있다.

또한, 역할 관리부(80102)는 역할 사이의 관계를 분석하여 상위 레벨의 역할 및 상위 레벨과 상관 관계가 있는 하위 레벨의 역할을 트리로 표현함으로써 상위 레벨의 권한은 하위 레벨의 권한을 모두 포함할 수 있도록 한다. 즉, 역할 A가 루트 노드이고 역할 B가 루트 노드의 자식 노드이고 역할 A에 할당된 권한이 a, b 이고, 역할 B에 할당된 권한이 c, d인 경우, 역할 A의 권한은 a, b, c, d이고, 역할 b의 권한은 c, d도록 할 수 있다.

권한 관리부(80103)는 JSON문서에 대한 읽기, 추가, 수정, 삭제를 할 수 있는 권한을 관리한다.

사용자 별 역할 할당부(80104)는 사용자 또는 사용자 그룹의 정보에 따라 사용자 또는 사용자 그룹에 역할을 할당한다. 따라서, 상기와 같이, 사용자 또는 사용자 그룹에 역할을 할당함으로써 해당 사용자 또는 사용자 그룹은 해당 역할과 연관된 자원에 대한 역할을 실행할 수 있는 것이다.

만일, 사용자 별 역할 할당부(80104)는 사용자 또는 사용자 그룹의 사용자의 직위가 변경되거나 퇴사하는 경우 미리 할당된 역할을 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)에서 삭제처리한 후 다른 역할을 할당하여 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)에 저장함으로써 해당 사용자의 역할을 변경할 수 있는 것이다.

예를 들어, 사용자 A가 차장 역할이 할당되어 있으나 사용자 A가 퇴사하고 차장으로 발령된 사용자 B가 입사한 경우, 사용자 B에 차장 역할을 할당함으로써 해당 사용자의 역할을 변경할 수 있다.

또한, 사용자 별 역할 할당부(80104)는 사용자에 의해 다른 사용자에게 역할을 위임함을 요청하는 역할 위임 요청 메시지를 수신하면, 다른 사용자에 사용자에 의해 위임 요청된 역할을 할당하여 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)에 저장한다. 예를 들어, 사용자 별 역할 할당부(80104)는 사용자 A가 역할 A가 할당되어 있는 상태에서 사용자 B에게 역할을 위임함을 요청하는 역할 위임 요청 메시지를 수신하면, 사용자 B에게 역할 A를 위임하기 위해 사용자 B에게 역할 A를 할당한다.

역할 별 권한 할당부(80105)는 역할 관리부(80102)에 의해 관리되는 역할 각각에 권한을 할당한다. 즉, 역할 별 권한 할당부(80105)는 차장 역할에 JSON문서에 대한 수정 권한 및 삭제 권한을 할당하기 위해 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에 저장한다.

사용자 별 역할 데이터베이스(80106)에는 사용자 또는 사용자 그룹 각각의 역할이 대응되어 저장되어 있다. 예를 들어, 사용자 또는 사용자 그룹 각각에는 사원 역할, 대리 역할, 과장 역할, 차장 역할 등이 할당되어 있을 수 있다.

역할 별 권한 데이터베이스(80107)에는 각각의 역할 별 자원에 대한 권한이 저장되어 있다. 즉, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에는 사원 역할, 대리 역할, 과장 역할, 차장 역할 등 각각에 대한 권한이 저장되어 있다. 예를 들어, 대리 역할에는 JSON문서에 대한 읽기 권한이 할당되어 저장되어 있고, 차장 역할에는 JSON문서에 대한 수정 권한 및 삭제 권한이 할당되어 저장되어 있다.

접근 권한 관리부(80108)는 특정 사용자에 의해 특정 자원에 대한 특정 권한 실행 요청 메시지가 수신되면, 상기 사용자 별 역할 데이터베이스(80106) 및 상기 역할 별 권한 데이터베이스(80107)를 이용하여 상기 특정 사용자가 특정 권한을 실행할 수 있는지 여부를 판단하여 권한을 실행한다.

일 실시예에서, 접근 권한 관리부(80108)는 특정 사용자에 의해 특정 권한의 실행이 요청되면, 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)를 기초로 특정 사용자에 할당된 역할을 추출하고, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 역할에 할당된 권한을 추출하여 상기 특정 사용자가 특정 권한을 실행할 수 있는지 여부를 판단하여 권한의 실행 여부를 판단한다.

즉, 접근 권한 관리부(80108)는 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 추출된 특정 사용자에 할당된 역할의 권한에 사용자가 실행 요청한 권한이 존재하면 사용자에 의해 권한이 실행되는 것을 허용하고, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 추출된 특정 사용자에 할당된 역할의 권한에 사용자가 실행 요청한 권한이 존재하지 않으면 사용자에 의해 권한이 실행되는 것을 허용하지 않는다.

예를 들어, 접근 권한 관리부(80108)는 사용자 A에 의해 JSON문서에 대한 수정이 요청되면, 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)에서 추출한 사용자 A에 할당된 역할이 차장 역할이며, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 차장 역할에 해당하는 권한을 추출하고, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 추출된 권한에 JSON문서에 대한 수정 권한이 존재하지 않기 때문에 사용자 A는 JSON문서를 수정할 수 있도록 한다.

다른 일 실시예에서, 접근 권한 관리부(80108)는 특정 사용자에 의해 특정 권한의 실행이 요청되면, 사용자 별 역할 데이터베이스(80106)를 기초로 특정 사용자에 할당된 역할을 추출하고, 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 역할의 권한 및 역할의 하위 레벨에 해당하는 역할의 권한을 추출하여 상기 특정 사용자가 특정 권한을 실행할 수 있는지 여부를 판단하여 권한의 실행 여부를 판단한다.

즉, 접근 권한 관리부(80108)는 역할 별 권한 데이터베이스(80107)에서 추출된 특정 사용자에 할당된 역할의 권한 및 특정 사용자에 할당된 역할의 하위 레벨에 해당하는 역할의 권한에 사용자가 실행 요청한 권한이 존재하면 사용자에 의해 권한이 실행되는 것을 허용하고, 사용자가 실행 요청한 권한이 존재하지 않으면 사용자에 의해 권한이 실행되는 것을 허용하지 않는다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템을 구성하는 객체 배치부의 상세 블록도이다.

도 5를 참조하면, 자동 객체 배치부(802)는 JSON 문서를 기반으로 객체 변환부(70)가 객체를 분류하고 종속관계를 정의하면, 자동으로 가상환경을 구축하고 지정된 위치에 객체를 배치 및 속성정의, 시나리오 적용을 하여 자율주행을 위한 가상환경을 생성한다.

이러한 자동 객체 배치부(802)는 객체 자동 분류부(80201), 객체 자동 생성부(80202), 객체 속성 적용부(80203), 종속관계 적용부(80204), 이벤트 적용부(80205), 시나리오 적용부(80206) 및 카메라 배치부(80207)를 포함한다.

객체 자동 분류부(80201)는 상기 객체 변환부(70)에 의해 변환된 객체를 분류하고 종류에 따라 hierarchy 트리에 분류 및 등록한다.

객체 자동 생성부(80202)는 상기 객체 자동 분류부(80201)에서 hierarchy로 구분된 객체를 지정된 좌표와 회전값, 크기, 비율에 의해 가상공간에 생성, 배치한다.

객체 속성 적용부(80203)는 객체 자동 생성부(80202)에서 생성 배치된 객체에 JSON 문서에 기재된 객체 속성을 적용한다.

종속관계 적용부(80204)는 상기 종속관계 정의부(703)에서 정의된 속성을 기반으로 각 객체의 종속관계 여부에 따라 하위객체로 자동 배치한다.

이벤트 적용부(80205)는 JSON 문서를 기반으로 각 객체의 이벤트가 있으면 해당 속성을 적용한다.

시나리오 적용부(80206)는 JSON 문서를 기반으로 각 객체의 시나리오가 있으면 해상 속성을 적용한다.

카메라 배치부(80207)는 엔진상에서 보여지는 카메라의 위치를 적절한 위치 또는 사용자의 자동차(0번 index)의 top view를 기준으로 카메라가 생성 배치한다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계한다. 먼저, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 도 6(a)와 같은 가상 공간을 생성한 후 도 6(b)와 같이 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계한다.

이때, 객체는 가상 공간의 도로환경을 구성하는 기본적인 객체로, 도로 시설물, 차량, 보행자, 장애물 등과 같이 서로 다른 종류로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도로 시설물은 도로, 안전 표지판, 노면표시, 신호등 등을 포함하고, 장애물은 가로수 등을 포함하고, 보행자는 육상 이동체 등을 포함할 수 있다.

그리고, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 객체 각각에 기본 정보 및 속성 정보를 할당한다. 이때, 기본 정보는 객체의 고유 ID 및 이름을 포함하고, 속성 정보는 객체의 종류에 따라 변경될 수 있으나 객체의 특징을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 자율주행 가상환경 설계부(10)는 도 7과 같이 객체에 대해 제어를 하기 위한 객체의 이벤트 및 전체 흐름을 갖는 시나리오 정보를 생성할 수 있다.

JSON 변환부(20)는 자율주행 가상환경 설계부(10)에 의해 생성된 가상환경을 도 8과 같은 JSON 문서(30)로 변환한다. JSON 문서(30)는 가상 공간에 배치된 객체에 대한 정보가 문자열로 나열되어 있다.

데이터 분류부(40)는 JSON 변환부(20)에 의해 변환된 JSON 문서(30)를 분류하여 데이터베이스부(50)에 저장한다. 예를 들어, 도 9와 같이 JSON 문서(30)를 버전, 지역에 따라 분류하여 관리하도록 하는 데이터 베이스부는 크게 지역(경기도, 서울, 중청남도, 경상북도 등)으로 나누고 생성 날자와 버전으로 세부항목으로 나누어 저장하여 관리한다.

먼저, 자율주행 가상환경 생성부(80)는 도 10의 참조번호(a) 및 참조번호(b)와 같이 로컬에 있는 JSON 문서를 열어 데이터를 추출하고 가상환경 설계부에서 설계하고 적용한 속성 및 시나리오에 대해 자동으로 재배치 및 속성을 적용할 수 있다.

한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 가상환경 설계부,
101: 객체 모델링부,
102: 객체 속성 할당부,
103: 제어부,
104: 객체 배치부
20: JSON 변환부,
201: 항목 직렬화부,
202: 종속관계 정의부,
203: 데이터 변환부,
204: 데이터 검수부
40: 데이터 분류부,
50: 데이터베이스부,
60: 데이터 획득부,
601: 데이터 요청부,
602: 데이터 검색부,
603: 데이터 추출부
70: 객체 변환부,
701: 데이터 검수부,
702: 항목 직렬화부,
703: 종속관계 정의부,
80: 자율주행 가상환경 생성부
801: 사용자 데이터 요청부,
802: 자동 객체 배치부,

Claims

가상공간 및 객체를 생성한 후 객체를 가상공간에 배치하여 가상환경을 설계하는 자율주행 가상환경 설계부;
상기 가상공간에 배치된 객체를 스캔한 후 데이터화하여 JSON문서로 변환하여 관리하는 JSON 변환부;
상기 JSON 문서가 저장되어 있는 데이터베이스부;
상기 JSON 문서를 가상공간의 지역별로 분류하여 상기 데이터베이스부에 저장하는 데이터 분류부;
상기 JSON 문서를 파싱하여 각각을 객체 각각을 데이터화하는 객체 변환부; 및
사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 검색 조건을 수신하면 상기 데이터베이스부에서 상기 검색 조건에 해당하는 JSON 문서를 추출하여 상기 객체 변환부를 통해 데이터화하고, 상기 데이터를 기초로 객체를 가상환경에 배치하여 자율주행 가상환경을 생성하는 자율주행 가상환경 생성부를 포함하고,
상기 자율주행 가상환경 생성부는
사용자 단말로부터 검색 요청 절차를 통해 버전, 지역 및 객체의 종류 등을 포함하는 검색 조건을 수신하여 데이터 획득부에 제공하는 사용자 데이터 요청부를 포함하고,
상기 사용자 데이터 요청부는
자율주행 가상환경을 생성하는 복수의 사용자 그룹 계정 및 개인 사용자 계정을 관리하는 사용자 관리부;
상기 사용자 계정 또는 사용자 그룹 계정에 할당되는 역할을 관리하는 역할 관리부;
상기 역할에 할당되며 상기 JSON 문서에 대한 읽기, 추가, 수정 및 삭제 중 적어도 하나를 실행할 수 있는 권한을 관리하는 권한 관리부;
사용자 계정 또는 사용자 그룹 계정 각각에 할당되어 있는 역할이 저장되어 있는 사용자 별 역할 데이터베이스;
각각의 역할 별 자원에 대한 권한이 저장되어 있는 역할 별 권한 데이터베이스;
특정 사용자 계정에 의해 JSON 문서에 대한 읽기, 추가, 수정 및 삭제 중 적어도 하나를 실행할 수 있는 권한 실행 요청 메시지가 수신되면, 상기 사용자 별 역할 데이터베이스를 기초로 특정 사용자 계정에 할당된 역할을 추출하고, 상기 역할 별 권한 데이터베이스에서 추출된 역할에 해당하는 권한에 사용자 계정이 실행 요청한 권한이 할당되어 있는지 여부에 따라 사용자 계정에 의해 요청한 권한이 실행되는 것을 허용하는 접근 권한 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.
제1항에 있어서,
상기 자율주행 가상환경 설계부는
가상 공간의 도로환경을 구성하는 기본적인 객체를 모델링하는 객체 모델링부;
상기 객체 모델링부에 의해 생성된 객체에 기본 정보 및 속성 정보를 할당하는 객체 속성 할당부;
객체를 가상 공간 상에 배치한 후 객체에 구조 정보를 할당하는 객체 배치부;
가상 공간 상에서 객체의 제어를 위한 객체의 이벤트 정보 및 시나리오 정보를 할당하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.
제1항에 있어서,
상기 JSON 변환부는
상기 가상공간에 배치된 객체를 스캔하여 객체의 항목을 나열한 후 직렬화하는 항목 직렬화부;
상기 객체 사이의 종속관계를 기초로 종속관계에 있는 객체를 그룹으로 그룹핑하여 관리하는 종속관계 정의부;
상기 항목 직렬화부 및 상기 종속관계 정의부에서 진행된 내용을 JSON 형식의 문서로 변환하는 데이터 변환부;
상기 데이터 변환부에서 변환된 JSON 문서를 검사하여 문법적 오류, 비정형 데이터 삽입과 같은 오류부분을 검사하는 데이터 검수부; 및
상기 데이터 변환부에서 변환된 JSON 문서를 분류하여 데이터베이스부에 저장하는 데이터 분류부를 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.
제1항에 있어서,
상기 자율주행 가상환경 생성부를 통해 검색 조건을 수신하면, 상기 데이터베이스부에 검색 조건를 제공하여 검색 조건에 해당하는 JSON문서를 요청하는 데이터 요청부;
상기 데이터베이스부로부터 검색 조건에 해당하는JSON문서를 검색하는 데이터 검색부; 및
상기 데이터베이스부로부터 검색 조건에 해당하는JSON문서를 추출하는 데이터 추출부를 포함하는 데이터 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.
제4항에 있어서,
상기 객체 변환부는
상기 데이터 획득부로부터 획득한 JSON문서가 요청한 조건에 맞는지, 버전과 문법에 이상이 있는지 검사하는 데이터 검수부;
상기 JSON문서를 각각을 객체 각각을 데이터화하는 항목 직렬화부; 및
객체에 대한 구조 정보 중 종속 관계에 따라 특정 객체와 부모 관계에 있는 객체를 특정 객체의 상위에 배치하고 특정 객체와 자식 관계에 있는 객체를 특정 객체의 하위에 배치하는 종속관계 정의부를 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.
제4항에 있어서,
상기 자율주행 가상환경 생성부는
상기 JSON 문서를 기반으로 객체 변환부가 객체를 분류하고 종속관계를 정의하면, 가상환경을 구축하고 미리 결정된 위치에 객체를 배치 및 속성정의, 시나리오 적용을 하여 자율주행을 위한 가상환경을 생성하는 자동 객체 배치부를 포함하는 것을 특징으로 하는
육상 이동체 시뮬레이션을 위한 JSON문서 기반의 자동 가상환경 구축 시스템.