KR20160015987A - 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템 및 그 방법 - Google Patents

실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 면에 따른 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치 는 이동 가능한 인프라 센서장치가 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 수신하고, 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 송신하는 제1 네트워크 인터페이스부; 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 원격 제어부; 및 상기 주행 제어명령을 상기 원격제어 대상 차량에 전송하는 제2 네트워크 인터페이스부를 포함한다.

Description

실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템 및 그 방법 {Remote Autonomous Driving System based on the High Accuracy of Localization by indoor Infrastructure's Map and Sensor and Method thereof}
본 발명은 자율주행 기법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
주행 위치 탐색을 통해 자율주행을 수행하는 자율주행 시스템은 주로 선박, 항공기 등에 적용되고 있는데, 최근 들어 도로를 주행하는 차량에도 적용되고 있다.
자율주행 시스템은 주행 차량 및 주변 차량 등의 위치를 기반으로 주행 행동 및 주행 궤적을 결정한다. 예를 들면, 자율주행 시스템은 주행 경로, 도로 혼잡도 등과 같은 다양한 정보를 모니터를 통해 사용자에게 알려주거나, 스스로 차량을 운전하거나 주행 상태를 제어한다.
자율주행 시스템에서 위치 인식의 정확성은 주행의 안전성에 직결되는 중요한 요소기술이며, 기존의 자율주행 시스템은 자차에 장착된 로컬 센서를 이용하여 확률적으로 자차의 위치 및 주변 차량의 위치를 인식하였다.
예를 들면, 차량 내에 스캐닝 장치, 카메라, 레이더 등과 같은 모든 센서 장비와, 컴퓨팅 장치와, 차량 제어 및 자율주행용 소프트웨어를 탑재하여 기 설정된 조건에 따라 차량이 자동으로 주행할 수 있었다.
이와 같은 로컬 센서 기반의 위치 인식은 모든 차량에 고가의 위치 인식 센서 및 주변 환경 인식 센서를 탑재해야 하는데, 비용과 같은 현실적인 문제로 인해 상용화하는데 어려움이 있다.
또한, 로컬 센서 주변의 정보만을 감지할 수 있기 때문에 센싱 범위를 벗어난 지역에 발생된 이벤트에 대해서는 인지하지 못하게 되고, 이에 따라 안전한 자율주행을 보장하기에는 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 실내 인프라 지도 및 인프라 센서로부터 제공되는 센싱정보를 이용하여 자율주행을 수행하는 차량의 위치를 정확하게 인식하고, 이를 기반으로 원격 자율주행 또는 원격 자율주차 서비스를 제공하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치는 이동 가능한 인프라 센서장치가 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 수신하고, 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 송신하는 제1 네트워크 인터페이스부; 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 원격 제어부; 및 상기 주행 제어명령을 상기 원격제어 대상 차량에 전송하는 제2 네트워크 인터페이스부를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 원격 제어부는 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 차량 자세 인식부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차량 자세 인식부는 상기 센싱정보에 포함된 상기 인프라 센서 장치의 상대적인 위치 좌표를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치를 인식한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 차량 자세 인식부는 상기 인프라 센서가 고정된 축 방향을 기준으로 한 상기 인프라 센서의 회전각을 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 자세를 인식한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 원격 제어부는 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑하는 지도 매핑부를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 원격 제어부는 상기 실내 인프라 지도와, 인식된 차량의 위치 및 자세 정보와, 상기 실내 인프라 지도에 인식된 차량의 위치 및 자세가 매핑된 정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 목적지를 지정하고, 실시간으로 인식된 차량의 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성부를 더 포함한다.
상기 주행 제어명령은 출발지에서 목적지까지의 전체 경로에서 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가정보를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치는 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑한 정보를 사용자 단말로 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 제3 네트워크 인터페이스부를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 원격 제어부는 상기 자율주행 서비스 요청에 해당하는 원격제어 대상 차량을 상기 실내 인프라 지도 상에서 검색하고, 상기 인프라 센서장치가 검색된 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 상기 제1 네트워크 인터페이스부를 통해 송신한다.
위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치가 수행하는 본 발명의 다른 면에 따른 원격 자율주행 방법은 (a) 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량을 등록하는 단계; (b) 이동 가능한 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및 (c) 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하면서 감지한 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계는 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하면서 감지한 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 단계와, 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 단계는 상기 센싱정보에 포함된 상기 인프라 센서 장치의 상대적인 위치 좌표를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치를 인식하는 단계와, 상기 인프라 센서가 고정된 축 방향을 기준으로 한 상기 인프라 센서의 회전각을 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 자세를 인식하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계는 상기 실내 인프라 지도와, 인식된 차량의 위치 및 자세 정보와, 상기 실내 인프라 지도에 인식된 차량의 위치 및 자세가 매핑된 정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 목적지를 지정하는 단계와, 실시간으로 인식된 차량의 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 생성하는 단계를 더 포함한다.
상기 주행 제어명령은 출발지에서 목적지까지의 전체 경로에서 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가정보를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 자율주행 방법은 (d) 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑한 정보를 사용자 단말로 송신하는 단계; 및 (e) 상기 사용자 단말로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 단계를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 (e) 단계는 상기 자율주행 서비스 요청에 해당하는 원격제어 대상 차량을 상기 실내 인프라 지도 상에서 검색하는 단계와, 상기 인프라 센서장치가 검색된 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계를 포함한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 실내 인프라 지도 및 센서를 이용하여 자율주행 차량의 위치 및 자세를 정확하게 인식할 수 있고, 이를 기반으로 자율주행을 효과적으로 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 원격 자율주행 시스템은 실내 인프라 구축이 가능한 대형 매장, 백화점, 공항 등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 자율주행 시스템을 예시적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버 장치의 블록 구성도.
도 4는 도 3의 원격 제어부의 구성을 구체적으로 도시한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 자율주행 차량의 위치를 인식하는 일 예를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 자율주행 차량의 위치가 실내 인프라 지도에 매핑된 일 예를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
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 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 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)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템(이하, 원격 자율주행 시스템)은 인프라 센서장치(100), 서버 장치(200), 차량 제어장치(300), 사용자 단말(400)을 포함하여 구성된다.
인프라 센서장치(100)는 카메라, 2차원 또는 3차원 레이저 스캐너, 초음파 센서 등을 포함하는 것으로, 원격제어 대상 차량(이하, 차량)의 주행 경로 상의 각종 이벤트, 장애물, 주변 차량 등을 센싱하여, 그 센싱정보를 서버 장치(200)로 전송한다. 여기서, 상기 인프라 센서장치(100)와, 상기 서버 장치(200)는 무선 네트워크를 통해 데이터 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 인프라 센서장치(100)는 백화점의 지하 주차장과 같은 공간에서 기 설정된 일정 영역에 설치되며, 해당 영역에 설치되는 센서장치의 종류 및 수는 제한이 없다. 예컨대, 지하 주차장의 제1 영역에는 카메라 1개만이 설치될 수 있고, 제2 영역에는 2개의 카메라와 초음파 센서가 같이 설치되어 제1 영역 또는 제2 영역 주변을 센싱한 정보를 상기 서버 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 인프라 센서장치(100)는 이동 가능하게 설치될 수 있다, 예컨대, 상기 인프라 센서장치(100)는 백화점의 지하 주차장과 같은 공간에서 천장에 설치되어 자유자재로 이동할 수 있도록 설계될 수 있고, 다른 한편으로 차량이 주행 가능한 경로에 따라 이동할 수 있도록 설계될 수 있다. 이를 위해, 도 1에는 도시되지 않았지만, 상기 인프라 센서장치(100)에는 상기 인프라 센서장치(100)의 이동을 가능하게 하는 구동 유닛이 포함될 수 있다.
전술한 바와 같은 이동 가능하게 설계된 인프라 센서장치(100)는 차량의 주행경로를 추종하면서 차량 및 차량 주변 환경에 대한 정보를 실시간으로 수집한다. 상기 이동 가능하게 설계된 인프라 센서장치(100)에서 수집된 실시간 센싱정보는 무선 네트워크를 통해 상기 서버 장치(200)로 실시간으로 전송되고, 상기 서버 장치(200)는 이를 이용하여 차량의 위치 및 자세를 실시간으로 계산한다.
서버 장치(200)는 상기 인프라 센서장치(100)와 연동하여 차량에 탑재되어 있는 차량 제어장치(300)의 자율주행을 제어한다. 구체적으로, 서버 장치(200)는 상기 인프라 센서장치(100)에서 전송되는 센싱정보를 이용하여 자율주행 서비스를 요청한 원격제어 대상이 되는 차량의 정보를 등록한 후, 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성한다.
또한, 상기 서버 장치(200)는 상기 센싱정보를 이용하여 차량의 위치 및 자세 등과 같은 정보를 생성한다. 상기 서버 장치(200)에는 실내 인프라 지도가 준비되어 있으며, 실시간으로 생성된 차량의 위치 및 자세 정보는 실내 인프라 지도에 실시간으로 매핑된다.
또한, 상기 서버 장치(200)는 실시간으로 생성된 차량의 위치 및 자세 정보와 이들 정보가 실내 인프라 지도에 매핑된 정보를 저장하고, 자율주행 서비스를 요청한 사용자의 단말(400)에 저장된 정보를 제공한다.
차량제어 장치(400)는 서버 장치(200)로부터 전송되는 주행 제어명령에 따라 차량의 자율주행을 수행한다. 예컨대, 상기 주행 제어명령에는 출발지에서 목적지까지의 전체 경로에서 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가정보가 포함되어 있는데, 이에 따라 차량제어 장치(400)는 차량의 액츄에이터를 구동시켜 차량의 조향, 구동, 제동 등을 제어함으로써, 차량의 자율주행을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 자율주행 시스템을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원격 자율주행 시스템은 차량의 고유번호를 인식하기 위한 LPR(License Plate Recognition) 카메라(110)와, 실내 공간의 천장(10)에 이동 가능하게 설치된 카메라(120)와, 서버 장치(200)와, 차량제어 장치(300)와, 사용자 단말(400)을 포함하여 구성된다.
예컨대, 차량이 차량의 고유번호를 인식하기 위한 장소(20)에 위치하면, 상기 LPR 카메라(110)는 차량의 번호판을 촬영한다. 차량의 번호판을 촬영한 영상은 서버 장치(200)로 유/무선 네트워크를 통해 전송되고, 상기 서버 장치(200)는 차량의 번호판을 촬영한 영상을 저장하고, 이를 해당 차량을 식별하기 위한 고유정보 관리한다.
서버 장치(200)는 상기 고유정보에 기초하여 해당 차량을 등록하고, 해당 차량의 사용자로부터 자율주행 서비스가 요청되면, 상기 고유정보를 인식하여 해당 차량에 대한 원격 제어를 수행한다.
서버 장치(200)는 이동 가능하게 설치된 카메라(120)가 차량을 추종하기 위한 제어명령을 상기 카메라(120)에 송신하고, 상기 카메라(120)는 제어명령에 따라 차량의 주행 경로를 추종하면서 차량을 촬영한다. 상기 카메라(120)에서 촬영된 영상 정보와 상기 카메라(120)의 위치 정보는 서버 장치(200)로 유선/무선 네트워크를 통해 전송된다.
서버 장치(200)는 수신된 영상 정보 및 상기 카메라(120)의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치 및 자세를 계산하고, 이를 실내 인프라 지도에 매핑한다. 또한, 서버 장치(200)는 차량의 현재 위치에 기초하여 목적지를 지정하고, 현재 위치에서 목적지까지의 주행 경로를 생성하고, 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성한다.
주행 제어명령은 무선 네트워크를 통해 차량에 탑재된 차량 제어장치(300)로 송신되고, 차량 제어장치(300)는 수신된 주행 제어명령에 기초하여 차량의 조향, 구동, 제동 등을 제어한다.
또한, 상기 서버 장치(200)는 차량의 위치 및 자세가 실내 인프라 지도에 매핑된 정보를 네트워크를 통해 원격제어 대상이 되는 차량의 사용자 단말(400)로 전송한다.
이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 서버 장치(200)의 구성 및 기능을 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버 장치의 블록 구성도이고, 도 4는 도 3의 원격 제어부의 구성을 구체적으로 도시한 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 자율주행 차량의 위치를 인식하는 일 예를 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 자율주행 차량의 위치가 실내 인프라 지도에 매핑된 일 예를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에서 서버 장치(200)는 이동 가능한 인프라 센서장치가 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 수신하고, 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 송신하는 제1 네트워크 인터페이스부(210)와, 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 원격 제어부(220)와, 상기 주행 제어명령을 상기 원격제어 대상 차량에 전송하는 제2 네트워크 인터페이스부(230)를 포함한다.
또한, 상기 서버 장치(200)는 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑한 정보를 사용자 단말(400)로 송신하고, 상기 사용자 단말(400)로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 제3 네트워크 인터페이스부(240)를 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 원격 제어부(220)는 센서 제어부(221), 차량 등록부(222), 차량 자세 인식부(223), 지도 매핑부(224), 주행 경로 생성부(225)를 포함하여 구성된다.
상기 센서 제어부(221)는 인프라 센서장치(100)의 구동 및 제어를 수행한다. 구체적으로, 상기 센서 제어부(221)는 상기 인프라 센서장치(100)가 원격대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성하고, 이를 제1 네트워크 인터페이스부(210)를 통해 상기 인프라 센서장치(100)로 전송한다.
예컨대, 상기 센서 제어부(221)는 사용자 단말(400)로부터 제3 네트워크 인터페이스부(240)를 통해 자율주행 서비스 요청을 수신하면, 상기 자율주행 서비스 요청에 해당하는 원격제어 대상 차량을 실내 인프라 지도 상에서 검색한다. 그 결과, 상기 실내 인프라 지도 상에서 원격제어 대상 차량의 상대적인 위치 좌표가 검색되고, 상기 센서 제어부(221)는 인프라 센서장치(100)가 검색된 위치 좌표에서 해당 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성한다.
차량 등록부(222)는 인프라 센서장치(100)가 차량을 감지한 센싱정보가 상기 제1 네트워크 인터페이스부(210)를 통해 수신되면, 이를 해당 차량을 식별하기 위한 고유정보 저장 및 관리한다. 예컨대, 상기 센싱정보는 해당 차량의 번호판을 촬영한 영상정보일 수 있다.
차량 자세 인식부(223)는 상기 인프라 센서장치(100)가 차량을 감지한 센싱정보를 이용하여 해당 차량의 위치 및 자세를 계산한다. 예컨대, 상기 차량 자세 인식부(223)는 상기 센싱정보에 포함된 상기 인프라 센서장치(100)의 상대적인 위치 좌표를 이용하여 해당 차량의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 상기 차량 자세 인식부(223)는 상기 인프라 센서가 고정된 축 방향을 기준으로 회전한 각도를 이용하여 해당 차량의 자세를 계산할 수 있다.
도 5에는 상기 차량 자세 인식부(223)가 상기 인프라 센서장치(100)로부터 수신한 센싱정보를 이용하여 해당 차량의 위치 및 자세를 계산하는 일 예가 도시된다.
전술한 바와 같이, 상기 인프라 센서장치(100)는 실내 공간에서 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 바람직하게는 물리적으로 기 설정된 경로를 따라 이동한다. 기 설정된 경로는 특정 지점을 기준으로 상대적인 위치 좌표를 가지며, 상기 인프라 센서장치(100)가 경로 상의 어느 지점에 위치하게 되면, 상기 인프라 센서장치(100)의 상대적인 위치좌표는 자동으로 결정된다.
또한, 상기 인프라 센서장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 물리적으로 고정된 축 방향(N, E)을 유지한 상태에서 이동한다. 상기 인프라 센서장치(100)는 차량의 헤딩 방향을 추종하여 회전하게 되는데, 이 때 고정된 축 방향을 기준으로 상기 인프라 센서장치(100)의 회전각이 자동으로 결정된다.
예시적으로 전술한 방법과 같이, 상기 인프라 센서장치(100)의 상대적인 위치 좌표와 회전각을 결정될 수 있고, 상기 차량 자세 인식부(223)는 상기 인프라 센서장치(100)로부터 수신된 센싱정보에 포함된 상기 위치 좌표 및 회전 각 정보를 이용하여 차량의 위치 및 자세를 인식한다.
지도 매핑부(224)는 상기 차량 자세 인식부(223)에서 인식된 차량의 위치 및 자세를 준비된 실내 인프라 지도에 실시간으로 업데이트 한다. 여기서, 실내 인프라 지도는 서버 장치(200)에 미리 저장되어 있을 수 있고, 다른 한편으로 네트워크를 통해 전송 받을 수도 있다.
도 6에는 자율주행 차량의 위치가 실내 인프라 지도에 매핑된 일 예가 도시된다. 도 6은 실내 주차장의 인프라 지도(60)를 예시적으로 도시한 것으로서, 주차 공간은 점선으로 구획되어 있다. 전체 주차 공간에서 차량에 의해 점유된 공간(61)과 그렇지 않은 공간(62)은 구분되어 표시될 수 있으며, 예컨대 차량에 의해 점유된 공간(61)은 해당 공간에 차량(63)을 표시할 수 있다.
원격제어 대상 차량의 위치 및 자세는 원격 제어가 시작된 시작 시점부터 종료된 시점까지 인프라 지도(60)에 매핑되며, 직사각형 형태(64)로 표시된다. 한편, 실내 인프라 지도(60)와, 차량의 위치 및 자세가 실내 인프라 지도(60)에 매핑된 정보는 시각적으로 표시될 수 있는 영상 정보로 생성될 수 있으며, 이러한 영상 정보는 제3 네트워크 인터페이스부(240)를 통해 사용자 단말(400)로 전송된다.
주행 경로 생성부(225)는 실내 인프라 지도를 참조하여, 차량의 주행 경로를 생성한다. 구체적으로, 주행 경로 생성부(225)는 실내 인프라 지도와, 인식된 차량의 위치 및 자세 정보와, 상기 실내 인프라 지도에 인식된 차량의 위치 및 자세가 매핑된 정보를 이용하여 차량의 목적지를 지정하고, 실시간으로 인식된 차량의 위치로부터 목적지까지의 주행 경로를 생성한다.
또한, 상기 주행 경로 생성부(225)는 생성된 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성한다. 예컨대, 상기 주행 경로 생성부(225)는 생성된 주행 경로 상의 좌표 경로점에 부가 정보(예를 들면, 제한 속도, 주행 차선 등)을 포함시켜 주행 제어명령을 생성하며, 생성된 주행 제어명령을 제2 네트워크 인터페이스부(230)를 통해 차량에 전송한다.
이하, 도 1 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따라 서버 장치가 수행하는 위치인식 기반 원격 자율주행 방법의 동작을 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실내 인프라 지도 및 센서를 이용한 위치 인식 기반 원격 자율주행 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 차량이 차량의 고유번호를 인식하기 위한 장소에 위치하면, 인프라 센서(100)는 차량을 감지한 센싱정보를 생성하고, 이를 서버 장치(200)로 전송한다.
서버 장치(200)는 수신한 센싱정보를 저장하고, 이를 해당 차량을 식별하기 위한 고유정보로 관리한다. 또한, 서버 장치(200)는 상기 고유정보에 기초하여 해당 차량을 등록하고, 해당 차량의 사용자로부터 자율주행 서비스가 요청되면, 상기 고유정보를 인식하여 해당 차량에 대한 원격 제어 접속을 시도한다. 해당 차량에 대한 원격 제어 접속이 성공하면, 운전 제어권은 운전자에서 서버 장치(200)로 전이되고, 서버 장치(200)에 의한 자율주행 서비스가 가능한 상태가 된다(S100).
이후, 서버 장치(200)는 이동 가능하게 설치된 인프라 센서(100)가 차량을 추종하기 위한 제어명령을 생성하고, 인프라 센서(100)로 제어명령을 전송한다(S200).
전술한 바와 같이, 상기 인프라 센서장치(100)는 백화점의 지하 주차장과 같은 공간에서 천장에 설치되어 자유자재로 이동할 수 있도록 설계될 수 있고, 다른 한편으로 차량이 주행 가능한 경로에 따라 이동할 수 있도록 설계될 수 있다.
이 경우, 상기 서버 장치(200)는 자율주행 서비스가 시작되는 지점으로 상기 인프라 센서장치(100)를 이동시키고, 자율주행 서비스의 시작 시점에서부터 차량을 추종하기 위한 제어명령을 생성한다. 여기서, 자율주행 서비스의 시작 시점은 미리 설정되어 있을 수 있다.
다른 한편으로, 백화점의 지하 주차장과 같은 공간에서 주차된 차량을 일정한 지점까지 출차하기 위한 자율주행 서비스가 요청될 수 있다. 이때, 상기 서버 장치(200)는 상기 자율주행 서비스가 요청된 원격제어 대상 차량을 실내 인프라 지도 상에서 검색한다. 그 결과, 상기 실내 인프라 지도 상에서 원격제어 대상 차량의 상대적인 위치 좌표가 검색되고, 상기 서버 장치(200)는 상기 인프라 센서장치(100)가 검색된 위치 좌표에서 해당 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성한다.
제어 명령에 따라, 상기 인프라 센서장치(100)는 차량을 추종하면서 감지한 센싱정보를 생성하고, 상기 센싱정보는 서버 장치(200)로 전송된다.
서버 장치(200)는 수신된 센싱정보를 이용하여 차량의 위치 및 자세를 계산하고, 이를 실내 인프라 지도에 매핑한다(S300).
또한, 서버 장치(200)는 차량의 현재 위치에 기초하여 목적지를 지정하고, 현재 위치에서 목적지까지의 주행 경로를 생성하고, 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성한다(S400).
이후, 서버 장치(200)는 생성된 주행 제어명령을 무선 네트워크를 통해 차량에 탑재된 차량 제어장치(400)로 전송하고(S500), 차량 제어장치(400)는 수신된 주행 제어명령에 기초하여 차량의 조향, 구동, 제동 등을 제어한다.
한편, 사용자 단말(400)로부터 차량 정보에 대한 요청이 수신되면, 상기 서버 장치(200)는 차량의 위치 및 자세가 실내 인프라 지도에 매핑된 정보를 무선 네트워크를 통해 사용자 단말(400)로 전송한다(S600). 이때, 차량의 위치 및 자세가 실내 인프라 지도에 매핑된 정보는 시각적으로 표시될 수 있는 영상 정보로 생성될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 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 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 이동 가능한 인프라 센서장치가 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 수신하고, 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 송신하는 제1 네트워크 인터페이스부;
    상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 원격 제어부; 및
    상기 주행 제어명령을 상기 원격제어 대상 차량에 전송하는 제2 네트워크 인터페이스부
    를 포함하는 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원격 제어부는,
    상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 차량 자세 인식부를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차량 자세 인식부는,
    상기 센싱정보에 포함된 상기 인프라 센서 장치의 상대적인 위치 좌표를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치를 인식하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 차량 자세 인식부는,
    상기 인프라 센서가 고정된 축 방향을 기준으로 회전한 각도를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 자세를 인식하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 원격 제어부는,
    인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑하는 지도 매핑부를 더 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 원격 제어부는,
    상기 실내 인프라 지도와, 인식된 차량의 위치 및 자세 정보와, 상기 실내 인프라 지도에 인식된 차량의 위치 및 자세가 매핑된 정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 목적지를 지정하고, 실시간으로 인식된 차량의 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성부를 더 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주행 제어명령은,
    출발지에서 목적지까지의 전체 경로에서 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가정보를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑한 정보를 사용자 단말로 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 제3 네트워크 인터페이스부
    를 더 포함하는 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원격 제어부는,
    상기 자율주행 서비스 요청에 해당하는 원격제어 대상 차량을 상기 실내 인프라 지도 상에서 검색하고, 상기 인프라 센서장치가 검색된 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 상기 제1 네트워크 인터페이스부를 통해 송신하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치.
  10. 위치 인식 기반 원격 자율주행을 위한 서버 장치가 수행하는 원격 자율주행 방법에 있어서,
    (a) 원격제어 대상 차량을 감지한 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량을 등록하는 단계;
    (b) 이동 가능한 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하면서 감지한 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 주행 경로 및 상기 주행 경로에 해당하는 주행 제어명령을 생성하는 단계
    를 포함하는 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 인프라 센서장치가 상기 원격제어 대상 차량을 추종하면서 감지한 상기 센싱정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 단계와,
    인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑하는 단계를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 원격제어 대상 차량의 위치 및 자세를 인식하는 단계는,
    상기 센싱정보에 포함된 상기 인프라 센서 장치의 상대적인 위치 좌표를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 위치를 인식하는 단계와,
    상기 인프라 센서가 고정된 축 방향을 기준으로 회전한 각도를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 자세를 인식하는 단계를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 실내 인프라 지도와, 인식된 차량의 위치 및 자세 정보와, 상기 실내 인프라 지도에 인식된 차량의 위치 및 자세가 매핑된 정보를 이용하여 상기 원격제어 대상 차량의 목적지를 지정하는 단계와,
    실시간으로 인식된 차량의 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 생성하는 단계를 더 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 주행 제어명령은,
    출발지에서 목적지까지의 전체 경로에서 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가정보를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    (d) 인식된 차량의 위치 및 자세를 실내 인프라 지도에 매핑한 정보를 사용자 단말로 송신하는 단계; 및
    (e) 상기 사용자 단말로부터 자율주행 서비스 요청을 수신하는 단계
    를 더 포함하는 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
    상기 자율주행 서비스 요청에 해당하는 원격제어 대상 차량을 상기 실내 인프라 지도 상에서 검색하는 단계와,
    상기 인프라 센서장치가 검색된 상기 원격제어 대상 차량을 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계를 포함하는 것
    인 위치 인식 기반 원격 자율주행 방법.
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