KR20190047334A - 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190047334A
KR20190047334A KR1020170141085A KR20170141085A KR20190047334A KR 20190047334 A KR20190047334 A KR 20190047334A KR 1020170141085 A KR1020170141085 A KR 1020170141085A KR 20170141085 A KR20170141085 A KR 20170141085A KR 20190047334 A KR20190047334 A KR 20190047334A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tag
autonomous vehicle
information
management server
speed
Prior art date
Application number
KR1020170141085A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102041682B1 (ko
Inventor
김재희
신현오
안치형
조봉관
윤혁진
구병춘
서승일
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020170141085A priority Critical patent/KR102041682B1/ko
Publication of KR20190047334A publication Critical patent/KR20190047334A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102041682B1 publication Critical patent/KR102041682B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/028Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14Cruise control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 자율주행차량의 제어 방법에 있어서, 상기 자율주행차량의 관리 서버가 상기 자율주행차량의 경로 정보를 저장하는 제 1 단계; 상기 자율주행차량의 태그 리더부가 자신의 경로 상에 설치된 태그 중 적어도 하나를 리딩하는 제 2 단계; 상기 자율주행차량의 통신부가 상기 태그 리더부가 리딩한 정보를 상기 관리서버로 전달하는 제 3 단계; 상기 관리서버가 상기 경로 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하여 지시정보를 생성하는 제 4 단계; 및 상기 자율주행차량이 상기 경로 정보 및 상기 지시정보를 함께 이용하여 주행하는 제 5 단계;를 포함할 수 있다.

Description

태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법 {Control system for autonomous vehicle using tag and its control method}
본 발명은 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
대중교통 자율주행 차량은 미리 정해진 경로에 따라 안정적으로 운행되어야 하고, 정차장에서 승객이 안전하게 탈수 있도록 정해진 구간에 정차를 할 수 있는 기술을 제공하여야 한다.
그러나 도로가 직선이 아닌 횡 방향으로 복수회 구비된 경우, 자율주행 차량의 운행을 안정적으로 가져가기 힘들고, GPS의 위치정보만으로는 위치정보의 오차에 의해 정류장에 정 위치 정차하기가 어렵다는 문제가 있었다.
따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 니즈가 높아지고 있다.
대한민국 특허청 등록번호 10-0873472 호 대한민국 특허청 등록번호 10-1017604 호
본 발명은 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 도로에 RFID 태그를 매설하고, 자율주행차량에 RFID의 리더장치를 구비하며, RFID의 리더장치가 리딩한 RFID 태그 정보에 따라 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제안하고자 한다.
구체적으로 본 발명은 도로에 RFID 태그 중 자율주행차량의 경로에 적용되는 RFID 태그를 식별하고, 자율주행차량의 주행에 따라 인식되는 RFID 태그 정보를 이용하여 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제안하고자 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 자율주행차량의 제어 방법에 있어서, 상기 자율주행차량의 관리 서버가 상기 자율주행차량의 경로 정보를 저장하는 제 1 단계; 상기 자율주행차량의 태그 리더부가 자신의 경로 상에 설치된 태그 중 적어도 하나를 리딩하는 제 2 단계; 상기 자율주행차량의 통신부가 상기 태그 리더부가 리딩한 정보를 상기 관리서버로 전달하는 제 3 단계; 상기 관리서버가 상기 경로 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하여 지시정보를 생성하는 제 4 단계; 및 상기 자율주행차량이 상기 경로 정보 및 상기 지시정보를 함께 이용하여 주행하는 제 5 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 태그는 복수이고, 상기 제 1 단계에서, 상기 관리서버는 상기 태그의 태그 식별정보를 추가적으로 저장할 수 있다.
또한, 상기 제 4 단계에서, 상기 관리서버는, 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며, 상기 자율주행차량의 경로 정보, 상기 판단한 제 1 태그의 위치 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제 2 단계에서, 상기 리딩한 정보는 상기 자율주행차량의 속도에 대한 정보이고, 상기 제 4 단계는, 상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계; 상기 관리서버가 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계; 상기 관리서버가 상기 제 1 태그의 위치에서 허용되는 제한 차량 속도를 결정하는 단계; 및 상기 관리서버가 상기 제한 차량 속도보다 상기 자율주행차량의 속도가 높은 경우, 감속하라는 지시정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단계에서, 상기 관리서버는 상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 추가적으로 저장하고, 상기 제 4 단계는, 상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 상기 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계; 상기 관리서버가 상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 결정하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 관리서버가 상기 결정한 안테나의 개수 및 배치형태와 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량의 진행방향과 관련된 지시 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 4 단계는, 상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계; 상기 관리서버가 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 관리서버가 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량이 정차해야 하는 정차 위치를 포함하는 지시 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 태그와 상기 태그 리더부는 근거리 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함할 수 있다.
또한, 상기 태그 리더부와 상기 관리서버는 유무선 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 유무선 통신은, WiFi, CAN, UWB, ZigBee 및 블루투스 통신 기술을 포함할 수 있다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 자율주행차량에 있어서, 자신의 경로 상에 설치된 태그 중 적어도 하나를 리딩하는 태그 리더부; 및 경로 정보를 저장하고, 상기 리딩한 정보를 전달 받는 관리서버;를 포함하고, 상기 관리서버는, 상기 경로 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하여 지시정보를 생성하고, 상기 자율주행차량은, 상기 경로 정보 및 상기 지시정보를 함께 이용하여 주행할 수 있다.
또한, 상기 태그는 복수이고, 상기 관리서버는, 상기 태그의 태그 식별정보를 추가적으로 저장할 수 있다.
또한, 상기 관리서버는, 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며, 상기 자율주행차량의 경로 정보, 상기 판단한 제 1 태그의 위치 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 리딩한 정보는 상기 자율주행차량의 속도에 대한 정보이고, 상기 관리서버는, 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며, 상기 제 1 태그의 위치에서 허용되는 제한 차량 속도를 결정하고, 상기 제한 차량 속도보다 상기 자율주행차량의 속도가 높은 경우, 감속하라는 지시정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 관리서버는, 상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 추가적으로 저장하고, 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 상기 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며, 상기 판단한 제 1 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 결정하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며, 상기 결정한 안테나의 개수 및 배치형태와 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량의 진행방향과 관련된 지시 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 관리서버는, 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며, 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량이 정차해야 하는 정차 위치를 포함하는 지시 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 태그와 상기 태그 리더부는 근거리 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함할 수 있다.
또한, 상기 태그 리더부와 상기 관리서버는 유무선 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 유무선 통신은, WiFi, CAN, UWB, ZigBee 및 블루투스 통신 기술을 포함할 수 있다.
본 발명은 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 도로에 RFID 태그를 매설하고, 자율주행차량에 RFID의 리더장치를 구비하며, RFID의 리더장치가 리딩한 RFID 태그 정보에 따라 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제공할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 도로에 RFID 태그 중 자율주행차량의 경로에 적용되는 RFID 태그를 미리 식별 및 저장하고, 자율주행차량의 주행에 따라 인식되는 RFID 태그와 미리 저장된 RFID 태그 정보를 비교하면서 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 도로가 직선이 아닌 횡 방향으로 복수회 구비된 경우, 자율주행 차량의 운행을 안정적으로 가져가기 힘들고 특정 이벤트 발생에 따른 대응도 어렵다는 문제를 해소할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자율주행차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 태그를 이용한 자율주행차량을 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따라 리딩한 정보를 기초로 차량의 속도를 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따라 리딩한 정보를 기초로 차량의 진행 방향을 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 2:2 배치형태의 안테나 및 태그의 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 2:2 배치형태의 안테나 및 태그가 굽은 도로에서 동작하는 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 3:1 배치형태의 안테나 및 태그의 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 3:1 배치형태의 안테나 및 태그가 굽은 도로에서 동작하는 일례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따라 정류장에 배치된 태그를 리딩하여 차량의 정차 위치를 결정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
자율주행차량은 운전자가 핸들과 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 정밀한 지도, 위성항법시스템(GPS) 등 차량의 각종 센서로 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가는 차량을 말한다.
자율주행 시장은 2020년부터 본격적인 성장세에 진입할 것으로 전망되고 있다.
시장조사업체 네비건트리서치에 따르면 세계 자율주행차 시장은 2020년 전체 자동차 시장의 2%인 2000억달러를 차지한 뒤 2035년까지 1조2000억달러에 달할 것으로 추정된다.
자율주행 자동차가 실현되기 위해선 여러 가지의 기술이 필요할 수 있는데, 차간 거리를 자동으로 유지해 주는 HDA 기술, 차선이탈 경보 시스템(LDWS), 차선유지 지원 시스템(LKAS), 후측방 경보 시스템(BSD), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 자동 긴급제동 시스템(AEB) 등이 필요하다.
여기서 자율주행 차량은 미리 정해진 경로에 따라 안정적으로 운행되어야 하고, 특정 이벤트 발생시에도 해당 이벤트에 대응하는 바이패스 운행을 통해 안정적 서비스 기술을 제공하여야 한다.
그러나 도로가 직선이 아닌 횡 방향으로 복수회 구비된 경우, 자율주행 차량의 운행을 안정적으로 가져가기 힘들고 특정 이벤트 발생에 따른 대응도 어렵다는 문제가 있었다.
따라서 본 발명에서는 상기 문제점을 해소하고자 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 도로에 RFID 태그를 매설하고, 자율주행차량에 RFID의 리더장치를 구비하며, RFID의 리더장치가 리딩한 RFID 태그 정보에 따라 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제안하고자 한다.
구체적으로 본 발명은 도로에 RFID 태그 중 자율주행차량의 경로에 적용되는 RFID 태그를 식별하고, 자율주행차량의 주행에 따라 인식되는 RFID 태그 정보를 이용하여 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 적용되는 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 자율주행차량의 제어 시스템(1)은 태그(10), 자율주행차량(100), 관리 서버(200) 등을 포함할 수 있다.
여기서 관리 서버(200)는 자율주행차량(100)과 구분되어 별로도 포함되는 것으로 가정하여 설명하였으나 관리 서버(200)는 자율주행차량(100) 내에 함께 구비될 수도 있다.
여기서 태그(10)는 자율주행차량(100)의 주행 경로 영역의 적어도 일부에 설치되고, 복수로 설치될 수 있다.
태그(10)와 자율주행차량(100) 간에는 근거리 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.
태그와 상기 태그 리더부는 근거리 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함할 수 있다.
구체적으로 자율주행차량(100)에는 태그 리더부(170)가 구비되어 태그(10)와 인접한 위치인 경우, 태그 리더부(170)가 태그(10)를 리딩하여 정보를 획득할 수 있다.
태그리더부(170)와 서버(200) 간에도 유무선 통신이 적용될 수 있다.
상기 태그 리더부와 상기 관리서버는 유무선 통신을 이용하여 데이터를 교환하고, 상기 유무선 통신은, WiFi, CAN, UWB, ZigBee, 블루투스 통신 기술을 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 자율주행차량(100)의 일례인 자율주행버스가 도시되고, 자율주행차량(100) 내부에는 태그 리더부(170)가 배치된다.
또한, 자율주행차량(100)이 운행되는 도로 상에는 복수의 태그(10)가 배치될 수 있다.
여기서 태그(10)는 도로의 상면에 추가적으로 부착된 형태로 배치되거나 도로에 매립된 형태로 구비될 수 있다.
도면을 참조하여, 태그(10)와 통신하는 자율주행차량(100)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자율주행차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 자율주행차량(100)는 무선 통신부(110), 구동부(120), 제동부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 태그 리더부(170) 등을 포함할 수 있다.
단, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 자율주행차량(100)이 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 자율주행차량(100)과 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신부(110)는 근거리 통신 또는 원거리 통신을 통해 외부의 기기와 통신을 수행할 수 있다.
여기서 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술을 포함할 수 있다.
또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.
무선 통신부(110)는 태그 리더부(170)에서 태그(10)를 통해 획득한 정보를 관리 서버(200)로 유무선 전송할 수 있다.
여기서 태그 디러부(170)가 태그(10)를 통해 획득한 정보는 속도 정보, 태그 식별 정보, 태그 배치 정보 등이 될 수 있다.
또한, 도 2을 참조하면, 구동부(120)는 자율주행차량(100) 즉, 이동체를 구동시키는 기능을 제공한다.
즉, 모터, 인버터 등의 구성들을 기초로 자율주행차량(100)을 이동시키는 원동력을 제공할 수 있다.
또한, 도 2을 참조하면, 제동부(130)는 자율주행차량(100)의 이동을 중지시키는 브레이킹 기능을 제공하는 구성이다.
제동부(130)는, 운전자의 조작력이나 보조동력 따위를 이용해 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 이용해 차량의 속도를 줄이거나, 차량을 직접 정지시키는 제동장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 제동장치에 전달하는 부수장치 등으로 구성될 수 있다.
제동력 발생장치에는 진공, 유압, 공기 브레이크 등 보조동력과 마스터 실린더, 부스터 등이 속하고, 제동장치에는 드럼, 디스크 브레이크 등이 속하며, 부수장치에는 진공펌프와 에어 컴프레셔 등이 속할 수 있다.
제동부(130)는 자동차의 주행 속도를 낮추거나 급정차하는 데 필요한 제동브레이크, 주차 또는 정차 상태를 유지하거나 비탈길에서 주정차한 자동차가 미끄러지지 않도록 하는 주차브레이크, 비탈길을 내려갈 때 속도를 제어하는 보조브레이크 따위로 분류된다. 또 마찰 방식에 따라 마찰식과 비마찰식으로 나뉠 수도 있다.
전자에는 주차, 중앙, 휠, 상용, 유압, 공기 브레이크 등이, 후자에는 감속, 배기, 엔진, 전자식, 유체식 브레이크 등이 있다.
또한, 센싱부(140)는 자율주행차량(100)의 개폐 상태, 자율주행차량(100)의 위치, 자율주행차량(100)의 방위, 자율주행차량(100)의 가속/감속 등과 같이 자율주행차량(100)의 현 상태를 감지하여 자율주행차량(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.
센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부 을 센싱할 수도 있다.
본 발명에 따른 센싱부(140)는 근접 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 더 포함할 수도 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 자율주행차량(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 자율주행차량(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 자율주행차량(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
자율주행차량(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 자율주행차량(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 자율주행차량(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 자율주행차량(100)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
태그 리더부(170)는 전술한 자율주행차량(100)의 주행 경로 상에 적어도 하나 설치된 태그(10)와 통신하는 기능을 제공한다.
태그 리더부(170)를 구성하는 안테나는 단일한 안테나 또는 복수의 안테나가 이용될 수 있다.
또한, 복수의 안테나를 이용하는 경우에는 2:2, 3:1 등의 배치가 가능하고, 복수의 안테나 배치 및 리딩하는 태그의 정보 등을 기초로 자율주행차량(100)의 주행 방향이 결정될 수도 있다.
또한, 제어부(controller, 180)는 통상적으로 자율주행차량(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 구성을 기초로 본 발명이 적용되는 기술적 특징에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 태그를 이용한 자율주행차량을 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 가장 먼저, 도로에 복수의 태그가 설치되는 단계(S100)가 진행된다.
전술한 것과 같이, 태그(10)는 복수로 배치될 수 있고, 도로의 상면에 부착되거나 도로에 매립되는 형태로 배치될 수 있다.
단, 도로에 태그(10)가 매립되는 경우, 근거리 통신이 원활하게 수행될 수 있도록 너무 깊지 않게 매립되거나 태그(10)가 매립된 영역은 원활한 통신 지원을 위해 오픈된 구조로 배치될 수 있다.
여기서 자율주행차량(100) 내에 배치된 서버(200)는 자율주행차량(100)의 경로를 외부로부터 받아 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용되는 자율주행차량(100)은 1대 또는 복수가 될 수 있다.
복수의 자율주행차량(100)이 이용되는 경우, 관리 서버(200)는 복수의 자율주행차량(100) 각각을 구분하기 위해, 각 자율주행차량(100)에 식별자(ID)를 부여하여 관리할 수 있다.
각각의 자율주행차량(100)의 경로는 서로 상이할 수 있다.
예를 들어, 자율주행차량(100)이 버스인 경우, 각 버스가 운행하는 버스 운행 정보에 따라 경로가 결정되고, 결정된 각각의 버스에 대한 운행 경로를 관리 서버(200)가 저장할 수 있다.
이후, 경로에 적용되는 복수의 태그에 대한 정보를 저장하는 단계(S300)가 진행된다.
전술한 것과 같이, 태그(100)는 복수로 도로 상에 배치되고, 서버(200)는 복수의 태그(100) 각각을 구분하기 위해 태그 식별자(ID)를 추가로 부여하고, 각 태그(10)에서 태그 리더부(170)과 통신하는 경우에는 부여한 태그 식별자(ID)를 디폴트로 함께 보내도록 할 수 있다.
또한, 관리 서버(200)는 복수의 태그(100) 각각이 배치된 위치에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다.
이를 통해, 태그 리더부(170)에서 특정 태그(100)를 리딩하고, 이에 대해 관리 서버(200)가 파악하는 경우, 미리 저장된 특정 태그(100) 위치를 이용하여 자율주행차량(100)의 현재 위치를 파악하는 것이 가능하다.
이후, 자율주행차량(100)이 미리 지정된 경로에 따라 운행되고, 운행 중 태그 리더부(170)가 경로 상에 설치된 태그(10)를 리딩하는 단계(S400)가 진행된다.
전술한 것과 같이, 태그 리더부(170)와 태그(10) 간에는 근거리 통신을 통해 정보가 교환된다.
상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함할 수 있다.
이후, 자율주행차량(100)의 통신부(110)가 태그 리더부(170)가 리딩한 정보를 서버(200)로 전송하는 단계(S500)가 진행된다.
이 경우, 근거리 통신 또는 원거리 통신이 모두 적용될 수 있다.
S500 단계 이후, 관리 서버(200)가 수신한 정보를 기초로 자율주행차량(100)의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하는 단계(S600)가 진행된다.
S600 단계에서는 관리 서버(200)는 미리 저장한 자율주행차량(100)의 주행 정보를 기초로, 태그 리더부(170)가 리딩한 정보를 추가적으로 활용하여 자율주행차량(100)의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하게 된다.
전술한 것과 같이, 자율주행차량(100)이 자신에게 부여된 식별자(ID)를 관리 서버(200)에 송부하는 경우, 관리 서버(200)는 해당 자율주행차량(100)을 식별할 수 있고, 식별된 자율주행차량(100)에 대응하는 주행 경로를 파악할 수 있다.
또한, 파악된 주행경로와 태그 리더부(170)를 통해 리딩한 정보를 비교, 이용하여 자율주행차량(100)의 속도 및 방향을 결정할 수 있다.
이후, 관리 서버(200)는 결정된 지시 정보를 자율주행차량(100)으로 전송(S700)할 수 있고, 자율주행차량(100)은 수신한 지시 정보에 따라 주행하게 된다(S800).
결국, 자율주행차량(100)은 미리 관리 서버(200)를 통해 지시받은 주행 정보뿐만이 아니라 실시간으로 태그(10)를 통해 획득된 정보를 기초로 관리 서버(200)로부터 추가적은 주행 정보를 이용하여 운행하게 되므로, 안정적인 운행이 가능하게 된다.
관리 서버(200)가 수신한 정보를 기초로 자율주행차량(100)의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하는 S600 단계와 관련하여, 본 발명에 따른 관리 서버(200)는 차량의 속도, 차량의 진행 방향, 차량의 정차 위치 등을 결정할 수 있다.
이에 대해 이하에서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
제 1 실시예
도 4는 본 발명에 따라 리딩한 정보를 기초로 차량의 속도를 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, S500 단계 이후, 관리 서버(200)는 태그 리더부(170)가 리딩한 차량 속도 정보를 확인할 수 있다(S611).
제 1 실시예에 태그 리더부(170)는 태그(10)로부터 자율주행차량(100)의 속도 자체에 대한 정보를 수신하거나 복수의 태그(10) 중 제 1 태그와 제 2 태그가 인식되는 시간 차이 및 제 1 태그와 제 2 태그 간의 이격된 거리 등을 이용하여 자율주행차량(100)의 속도에 대한 정보를 관리 서버(200)에 전달할 수 있게 된다.
이후, 관리 서버는 태그 리더부(170)가 리딩한 태그(10)의 위치를 파악할 수 있다(S612).
전술한 것과 같이, 관리 서버(200)는 복수의 태그(10) 각각에 대해 태그 식별자를 부여하고, 이에 대해 디폴트로 정보 전달시 포함되도록 할 수 있으므로, 수신한 정보를 기초로 자율주행차량(100)이 인식한 태그의 종류 및 이에 따른 위치를 파악할 수 있다.
S612 단계 이후, 관리 서버(200)는 파악한 태그(10)의 위치에서 허용되는 제한 차량 속도를 파악(S613)할 수 있고, 관리 서버(200)는 제한 차량 속도보다 리딩한 차량 속도가 높은 경우, 감속하라는 지시 정보를 결정(S614)하여 자율주행차량으로 전송(S700)할 수 있다.
따라서 관리 서버(200)는 실시간으로 자율주행차량(200)의 속도를 파악하여 제한 속도를 초과하지 않도록 관리하는 것이 가능하다.
제 2 실시예
도 5는 본 발명에 따라 리딩한 정보를 기초로 차량의 진행 방향을 제어하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, S600 단계 관련, 관리 서버(200)는 태그 리더부(170)가 리딩한 태그(10)의 위치를 파악할 수 있다(S621).
전술한 것과 같이, 관리 서버(200)는 복수의 태그(10) 각각에 대해 태그 식별자를 부여하고, 이에 대해 디폴트로 정보 전달시 포함되도록 할 수 있으므로, 수신한 정보를 기초로 자율주행차량(100)이 인식한 태그의 종류 및 이에 따른 위치를 파악할 수 있다.
S621 단계 이후, 관리 서버(200)는 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)를 구성하는 안테나의 배치를 파악할 수 있다(S622).
예를 들어, 태그 리더부(170)를 구성하는 안테나가 4개인 경우, 2:2로 배치되었거나 3:1로 배치되었다는 등의 안테나의 배치를 파악할 수 있다.
이후, 관리 서버(200)는 태그(10)의 위치 및 안테나의 배치를 이용하여 차량(100)이 주행하는 도로의 형태를 결정할 수 있다(S623).
즉, S623 단계에서는 직선 도로에서 자율주행차량(100)이 좌측 또는 우측으로 붙어 있는 상황, 차선을 넘어선 사항 등에 대해 판단하는 것이 가능하다.
또한, 굽은 도로에서의 굽은 정도를 파악하는 것도 S623 단계를 통해 수행될 수 있다.
따라서 관리서버(200)는 미리 저장한 경로 및 결정한 주행 도로의 형태를 이용하여 차량의 진행 방향에 대한 지시 정보를 결정하게 된다(S624).
본 발명이 적용되는 일례로서, 안테나가 4개이면서 2:2로 배치되었거나 3:1로 배치된 경우를 나누어 설명한다.
먼저, 안테나가 2:2로 배치된 경우에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 2:2 배치형태의 안테나 및 태그의 일례를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 2:2 배치형태의 안테나 및 태그가 굽은 도로에서 동작하는 일례를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 복수의 태그(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j)와 태그 리더부(170)를 구성하는 2:2의 안테나(141, 142, 143, 144)가 도시된다.
도 6을 참조하면, 안테나 3(142)은 현재 태그 10c를 인식하고, 안테나 4(144)는 태그 10h를 인식하고 있다.
또한, 조금의 시간이 흐르면 안테나 1(141)은 태그 10a를 인식하고, 안테나 2(143)은 태그 10f를 인식하게 된다.
이때 인식된 정보를 기초로 관리 서버(200)는 직선 도로에서 자율주행차량(100)이 좌측 또는 우측으로 붙어 있는 상황, 차선을 넘어선 사항 등에 대해 판단하는 것이 가능하다.
또한, 도 7을 참조하면, 안테나 1(141)과 안테나 2(143)는 함께 태그 10i를 인식하고 있고, 안테나 3(142)는 태그 10d를 인식하며, 안테나 4(144)는 태그 10j를 인식하고 있다.
이때, 각 안테나가 획득한 정보를 기초로 굽은 도로에서의 굽은 정도를 파악하는 것이 가능하다.
즉, 태그(10)가 곡률 얼마로 어느 방향으로 변화하며 배치되어 있는지를 판단하여 차량(100)의 주행 방향을 결정할 수 있게 된다.
다음으로, 안테나가 배치되었거나 3:1로 배치된 경우를 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 3:1 배치형태의 안테나 및 태그의 일례를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 3:1 배치형태의 안테나 및 태그가 굽은 도로에서 동작하는 일례를 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 안테나 3(144)은 현재 태그 10c를 인식하고 있다.
또한, 조금의 시간이 흐르면 안테나 1(141), 안테나 2(142) 및 안테나 3(143)은 태그 10a를 인식하게 된다.
이때 인식된 정보를 기초로 관리 서버(200)는 직선 도로에서 자율주행차량(100)이 좌측 또는 우측으로 붙어 있는 상황, 차선을 넘어선 사항 등에 대해 판단하는 것이 가능하다.
또한, 도 9를 참조하면, 안테나 1(141)은 태그 10c를 인식하고, 안테나 3(143)은 태그 10d를 인식한다.
또한, 시간의 흐름에 따라 각 안테나가 인식하는 태그의 종류는 변화된다.
이때, 각 안테나가 획득한 정보를 기초로 굽은 도로에서의 굽은 정도를 파악하는 것이 가능하다. 즉, 태그(10)가 곡률 얼마로 어느 방향으로 변화하며 배치되어 있는지를 판단하여 차량(100)의 주행 방향을 결정할 수 있게 된다.
따라서 관리 서버(200)는 태그(10)를 통해 획득된 정보를 기초로 차량(100)이 주행 중인 상태를 파악하고, 자율주행차량(100)의 주행 방향을 결정할 수 있게 된다.
제 3 실시예
도 10은 본 발명에 따라 정류장에 배치된 태그를 리딩하여 차량의 정차 위치를 결정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
자율주행차량이 택시, 버스 등인 경우에는 정해진 정차 공간에 정확하게 정차하는 것이 중요하다.
따라서 관리 서버(200)는 태그 리더부(170)가 리딩한 태그(10)가 정류장에 배치된 태그인 것으로 판단(S631)되는 경우, 정류장에 배치된 태그의 종류 및 배치를 이용하여 차량이 정차해야 하는 위치를 결정(S632)할 수 있다.
예를 들어, 정류장의 시작 지점과 마지막 지점에 특정 태그(10)가 배치될 수 있고, 정류장 내의 정차 지점을 알리기 위한 추가 태그(10)가 배치될 수 있다.
관리 서버(200)는 인식된 정보 중 특정 태그(10)를 통해 전체 정류장의 크기 등을 가늠할 수 있고, 구체적으로 추가 태그(10)를 기초로 정차 지점을 파악한 다음, 파악된 정차 지점에 대한 정보를 자율주행차량으로 전송(S700)할 수 있다.
따라서 본 발명이 제안하는 시스템에 따라 자율주행차량(100)이 정해진 정차 지점에 정확하게 정차하는 것이 가능해진다.
전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 경로 상에 설치된 태그를 리딩한 차량으로부터 수신한 정보를 기초로 자율주행차량의 속도 및 방향을 결정하고, 결정된 지시 정보를 자율주행차량으로 전송하여 제어하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 도로에 RFID 태그를 매설하고, 자율주행차량에 RFID의 리더장치를 구비하며, RFID의 리더장치가 리딩한 RFID 태그 정보에 따라 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어하는 시스템을 제공할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 도로에 RFID 태그 중 자율주행차량의 경로에 적용되는 RFID 태그를 미리 식별 및 저장하고, 자율주행차량의 주행에 따라 인식되는 RFID 태그와 미리 저장된 RFID 태그 정보를 비교하면서 자율주행 차량의 방향, 속도 등을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 도로가 직선이 아닌 횡 방향으로 복수회 구비된 경우, 자율주행 차량의 운행을 안정적으로 가져가기 힘들고 특정 이벤트 발생에 따른 대응도 어렵다는 문제를 해소할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (16)

  1. 자율주행차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 자율주행차량의 관리 서버가 상기 자율주행차량의 경로 정보를 저장하는 제 1 단계;
    상기 자율주행차량의 태그 리더부가 자신의 경로 상에 설치된 태그 중 적어도 하나를 리딩하는 제 2 단계;
    상기 자율주행차량의 통신부가 상기 태그 리더부가 리딩한 정보를 상기 관리서버로 전달하는 제 3 단계;
    상기 관리서버가 상기 경로 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하여 지시정보를 생성하는 제 4 단계; 및
    상기 자율주행차량이 상기 경로 정보 및 상기 지시정보를 함께 이용하여 주행하는 제 5 단계;를 포함하는 자율주행차량의 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 태그는 복수이고,
    상기 제 1 단계에서,
    상기 관리서버는 상기 태그의 태그 식별정보를 추가적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 4 단계에서,
    상기 관리서버는,
    상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며,
    상기 자율주행차량의 경로 정보, 상기 판단한 제 1 태그의 위치 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서, 상기 리딩한 정보는 상기 자율주행차량의 속도에 대한 정보이고,
    상기 제 4 단계는,
    상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 제 1 태그의 위치에서 허용되는 제한 차량 속도를 결정하는 단계; 및
    상기 관리서버가 상기 제한 차량 속도보다 상기 자율주행차량의 속도가 높은 경우, 감속하라는 지시정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서,
    상기 관리서버는 상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 추가적으로 저장하고,
    상기 제 4 단계는,
    상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 상기 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 결정하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 관리서버가 상기 결정한 안테나의 개수 및 배치형태와 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량의 진행방향과 관련된 지시 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    상기 관리서버가 상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하는 단계;
    상기 관리서버가 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 관리서버가 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량이 정차해야 하는 정차 위치를 포함하는 지시 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 태그와 상기 태그 리더부는 근거리 통신을 이용하여 데이터를 교환하고,
    상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 태그 리더부와 상기 관리서버는 유무선 통신을 이용하여 데이터를 교환하고,
    상기 유무선 통신은, WiFi, CAN, UWB, ZigBee 및 블루투스 통신 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어 방법.
  9. 자율주행차량에 있어서,
    자신의 경로 상에 설치된 태그 중 적어도 하나를 리딩하는 태그 리더부; 및
    경로 정보를 저장하고, 상기 리딩한 정보를 전달 받는 관리서버;를 포함하고,
    상기 관리서버는, 상기 경로 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하여 지시정보를 생성하고,
    상기 자율주행차량은, 상기 경로 정보 및 상기 지시정보를 함께 이용하여 주행하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 태그는 복수이고,
    상기 관리서버는, 상기 태그의 태그 식별정보를 추가적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며,
    상기 자율주행차량의 경로 정보, 상기 판단한 제 1 태그의 위치 정보 및 상기 리딩한 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 리딩한 정보는 상기 자율주행차량의 속도에 대한 정보이고,
    상기 관리서버는,
    상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하고,
    상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며,
    상기 제 1 태그의 위치에서 허용되는 제한 차량 속도를 결정하고,
    상기 제한 차량 속도보다 상기 자율주행차량의 속도가 높은 경우, 감속하라는 지시정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 추가적으로 저장하고,
    상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 상기 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하며,
    상기 판단한 제 1 자율주행차량의 태그 리더부를 구성하는 안테나의 개수 및 배치형태를 결정하고, 상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며,
    상기 결정한 안테나의 개수 및 배치형태와 상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량의 진행방향과 관련된 지시 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 관리서버는,
    상기 리딩한 정보에 포함된 태그 식별정보를 이용하여 복수의 태그 중 해당하는 제 1 태그를 판단하고,
    상기 판단한 제 1 태그의 위치를 결정하며,
    상기 제 1 태그의 위치를 이용하여 상기 자율주행차량이 정차해야 하는 정차 위치를 포함하는 지시 정보를 생성하는 것을 특징로 하는 자율주행차량.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 태그와 상기 태그 리더부는 근거리 통신을 이용하여 데이터를 교환하고,
    상기 근거리 통신은, NFC(Near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 태그 리더부와 상기 관리서버는 유무선 통신을 이용하여 데이터를 교환하고,
    상기 유무선 통신은, WiFi, CAN, UWB, ZigBee 및 블루투스 통신 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
KR1020170141085A 2017-10-27 2017-10-27 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법 KR102041682B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170141085A KR102041682B1 (ko) 2017-10-27 2017-10-27 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170141085A KR102041682B1 (ko) 2017-10-27 2017-10-27 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190047334A true KR20190047334A (ko) 2019-05-08
KR102041682B1 KR102041682B1 (ko) 2019-11-07

Family

ID=66580529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170141085A KR102041682B1 (ko) 2017-10-27 2017-10-27 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102041682B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102454679B1 (ko) * 2022-03-03 2022-10-13 삼성물산 주식회사 로봇 이동 제어 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102586174B1 (ko) * 2023-03-10 2023-10-10 한국건설기술연구원 스마트 도로 노면표시 시공방법, 스마트 도로 노면표시 및 이를 이용한 자율주행 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331382A (ja) * 2003-04-01 2003-11-21 Denso Corp 車両案内用タグを用いた車両案内システム
JP2005293054A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Super Map Kk Icタグを用いた走行支援システムおよび車載装置
KR100873472B1 (ko) 2006-10-30 2008-12-15 한국전자통신연구원 무선 인식 기술을 이용한 위치 정보 제공 및 정보 수집장치 및 그 방법
KR100998757B1 (ko) * 2008-09-10 2010-12-07 한국전자통신연구원 Rfid를 이용한 차량의 위치 인식 방법 및 그 장치
KR101017604B1 (ko) 2009-10-16 2011-02-28 한국과학기술원 온라인 전기 자동차의 위치 인식 시스템
KR20160132789A (ko) * 2016-10-31 2016-11-21 도영민 사회적 자율주행 교통장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331382A (ja) * 2003-04-01 2003-11-21 Denso Corp 車両案内用タグを用いた車両案内システム
JP2005293054A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Super Map Kk Icタグを用いた走行支援システムおよび車載装置
KR100873472B1 (ko) 2006-10-30 2008-12-15 한국전자통신연구원 무선 인식 기술을 이용한 위치 정보 제공 및 정보 수집장치 및 그 방법
KR100998757B1 (ko) * 2008-09-10 2010-12-07 한국전자통신연구원 Rfid를 이용한 차량의 위치 인식 방법 및 그 장치
KR101017604B1 (ko) 2009-10-16 2011-02-28 한국과학기술원 온라인 전기 자동차의 위치 인식 시스템
KR20160132789A (ko) * 2016-10-31 2016-11-21 도영민 사회적 자율주행 교통장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102454679B1 (ko) * 2022-03-03 2022-10-13 삼성물산 주식회사 로봇 이동 제어 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102041682B1 (ko) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110171419B (zh) 用于控制队列行驶的装置和方法
AU2018323983B2 (en) Identifying unassigned passengers for autonomous vehicles
US20190053154A1 (en) Electronic device for transmitting communication signal related to pedestrian safety and method of operating same
CN104583042B (zh) 对自主车辆系统进行控制的方法和机动车
KR20190109608A (ko) 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법
CN107021099A (zh) 自主车辆紧急操作模式
CN105096199B (zh) 车辆生成的社交网络更新
US11332121B2 (en) Autonomous parking apparatus and method in mechanical parking system
KR20190106843A (ko) 다목적 자율주행 차량 제어 장치 및 방법
US20220057796A1 (en) Device and method for controlling autonomous driving
KR20180124685A (ko) 자율주행 차량 및 그 제어 방법
JPWO2010100723A1 (ja) 運転支援装置
CN113179488A (zh) 使用uwb无线电执行行人-车辆会合
KR102041682B1 (ko) 태그를 이용한 자율주행차량의 제어 시스템 및 그 제어방법
KR100756187B1 (ko) 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템 및 그 제어방법
KR20190048085A (ko) 차량 간 통신을 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법
KR200435599Y1 (ko) 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템
KR102007087B1 (ko) V2v 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법
KR102538256B1 (ko) 목적지 기반형 자율주행 대중교통의 경로생성 시스템 및 방법
JP2023145103A (ja) 情報処理装置、移動体、システム、情報処理方法、プログラム、及びサーバ
JP2019182260A (ja) 物体検知システム
KR102469413B1 (ko) 굴절버스 차량의 자율주행을 위한 제어 시스템 및 방법
KR102441972B1 (ko) 자율주행차량의 철도건널목 통과 제어 시스템 및 그 제어방법
KR102414764B1 (ko) 굴절차량의 다중센서 캘리브레이션 자동화 시스템 및 방법
KR20240050539A (ko) 승객 승하차에 따른 차량 중량변화를 감지하는 자율주행 대중교통 지원시스템 및 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right