KR20190109608A

KR20190109608A - 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20190109608A
Application number: KR1020180021723A
Authority: KR
Inventors: 조봉관; 안치형; 김재희; 윤혁진; 구병춘; 신현오; 서승일
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-09-26

Abstract

본 발명은 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 자율주행차량 제어 시스템은, 자율주행차량; 서비스 커버리지 셀 내의 도로 상에 설치되는 적어도 하나의 센서를 통해 측정되는 상기 자율주행차량에 대한 제 1 정보 및 상기 도로의 상태에 대한 제 2 정보를 획득하는 지역 서버; 및 상기 제 1 정보, 제 2 정보 및 상기 지역 서버에 대한 제 3 정보 중 적어도 하나를 수신 하는 전역 서버;를 포함하되, 상기 자율주행차량은, 상기 지역 서버로부터 지역 경로점을 수신하고, 상기 지역 경로점을 바탕으로 상기 자율주행차량의 주행을 제어하며, 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 만족한 조건을 주변에 알리기 위한 제 4 정보를 생성하고, 상기 제 4 정보를 상기 지역 서버로 전송하며, 상기 전역 서버는, 상기 자율주행차량이 상기 지역 서버의 서비스 커버리지 셀에서 다른 지역 서버의 서비스 커버리지 셀로 이동할 때의 핸드오버 기능을 제공할 수 있다.

Description

네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법 {Control device and method for autonomousvehicles by using network}

본 발명은 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

기존의 지능형 자동차, 무인 자율 주행차량 시스템은 주행 인지 범위의 협소함과 고비용으로 인해 상용화 시 어려움이 있으며, 주행 환경 및 주행 상황을 인식하기 위해 유효 가능한 센서를 시스템에 탑재하여 국지적 영역(local area) 중심으로 주행 상황을 인식하는 방법을 채택하고 있으므로, 차량 내 탑재된 센서 독립적인 시스템이 아닌 도로 인프라(infra) 장치와 차량 장치 간 연동을 통한 자율 주행 또는 차량 유도 기술의 개발이 필요한 실정이다.

또한, 자율 주행 장치는 예를 들어 차량과 같이 고속으로 움직이는 이동체의 경우, 주행 환경(예를 들면, 전방 차량 인식, 장애물 검출 등)을 실시간으로 인식하여 운전자에게 알려주거나, 주행 환경을 실시간으로 판단하여 스스로 그에 대응하는 각각의 응급 기능을 수행해야 하며, 이를 위해서 많은 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 고성능의 프로세서가 필요하다는 문제점이 있었다.

따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.

대한민국 특허청 등록번호 10-14007705 호 대한민국 특허청 등록번호 10-1610544 호

본 발명은 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명은 서비스 커버리지 셀 내의 도로환경 정보와 서비스 커버리지 셀 내의 대상 차량에 대한 대상 차량 정보를 감지하고, 감지된 도로환경 정보 및 대상 차량 정보를 토대로 지역 경로점을 생성하여 대상 차량에 전송하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 대상 차량에 대한 자율 주행 제어를 더 손쉽게 하기 위해, 출발지에서 목적지까지의 전체 경로를 포함하는 정보를 송부하되, 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가 정보를 포함하며, 장애물 또는 이벤트의 발생에 대응하는 회피 경로를 포함하여 송부하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 자율 주행을 수행하는 중에 기 설정된 주기에 따라 센싱 정보를 전송하고, 핸드오버 준비 지점을 차량이 통과할 경우 핸드오버 준비 알림 메시지를 전송하고, 이에 대응하는 센싱 정보를 전송하며, 핸드오버 지점을 통과하면 핸드오버 실행 알림 메시지를 전송하여 지역 서버 장치의 제어권을 핸드오버하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 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 자율주행차량 제어 시스템은, 자율주행차량; 서비스 커버리지 셀 내의 도로 상에 설치되는 적어도 하나의 센서를 통해 측정되는 상기 자율주행차량에 대한 제 1 정보 및 상기 도로의 상태에 대한 제 2 정보를 획득하는 지역 서버; 및 상기 제 1 정보, 제 2 정보 및 상기 지역 서버에 대한 제 3 정보 중 적어도 하나를 수신 하는 전역 서버;를 포함하되, 상기 자율주행차량은, 상기 지역 서버로부터 지역 경로점을 수신하고, 상기 지역 경로점을 바탕으로 상기 자율주행차량의 주행을 제어하며, 미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 만족한 조건을 주변에 알리기 위한 제 4 정보를 생성하고, 상기 제 4 정보를 상기 지역 서버로 전송하며, 상기 전역 서버는, 상기 자율주행차량이 상기 지역 서버의 서비스 커버리지 셀에서 다른 지역 서버의 서비스 커버리지 셀로 이동할 때의 핸드오버 기능을 제공할 수 있다.

또한, 상기 전역 서버는, 실제 도로 데이터를 모델링한 도로 네트워크 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 도로 네트워크 데이터를 기준으로, 상기 제 1 정보 및 제 2 정보를 분석하는 분석 처리부; 및 상기 제 1 정보 및 제 2 정보를 기초로 분석한 결과를 상기 지역 서버로 송신하는 인터페이스부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지역 서버는, 상기 제 1 정보 및 제 2 정보를 기초로 결정된 상기 지역 경로점을 상기 자율주행차량으로 전송하고, 상기 제 1 정보를 상기 전역 서버로 송신하는 인터페이스부; 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 제 1 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 적어도 하나의 센서를 통한 도로환경 정보를 감지하고, 상기 센서의 이상 여부를 감지하는 감지부; 상기 정보 수집부를 통해 수집되는 상기 제 2 정보와 상기 감지부의 감지 결과 정보를 토대로 상기 지역 경로점을 생성하여 상기 인터페이스부로 제공하는 분석 처리부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지역 서버는, 상기 지역 경로점 및 상기 제 4 정보를 기초로 회피 경로를 결정하고, 상기 회피 경로를 상기 자율주행차량으로 송부할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 센서가 상기 다른 지역 서버의 서비스 커버리지 셀의 적어도 일부 영역을 감지하는 버퍼 구간을 설정하여 핸드오버 기능을 지원할 수 있다.

또한, 상기 회피 경로는, 상기 자율주행차량의 출발지에서 목적지까지의 전체 경로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 자율주행차량은, 상기 지역 서버로부터 상기 지역 경로점을 수신하는 인터페이스부; 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 지역 경로점을 수집하는 정보 수집부; 상기 자율주행차량의 위치, 주행차선 대비 상기 대상 차량의 각도, 상기 대상 차량의 핸들각 정보를 포함하는 구동 상태 정보를 감지하는 감지부; 상기 정보 수집부를 통해 수집되는 상기 지역 경로점 및 상기 감지부를 통해 감지되는 상기 구동 상태 정보를 분석하는 분석 처리부; 및 상기 분석 처리부에 의해 분석되는 상기 지역 경로점 및 구동 상태 정보에 따라 상기 자율주행차량이 구동하는데 필요한 제어 정보를 생성하고, 생성된 상기 제어 정보에 의거하여 상기 자율주행차량을 제어하는 차량 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 자율주행차량은, 주행 속도, 주행 방향 및 위치를 검출하고, 상기 주행 속도, 주행 방향 및 위치 중 적어도 하나를 이용하여 상기 자율주행차량의 기 지정된 시간후의 미래 위치를 예측하며, 상기 제 4 정보는 상기 미래 위치 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 미리 설정된 조건은, 상기 자율주행차량의 주변차량이 통제불능 상태인 조건이고, 상기 자율주행차량은, 상기 주변차량의 미래 위치 정보를 수신하고, 상기 미래 위치 정보 및 상기 주변차량의 미래 위치 정보를 이용하여 사고 위험을 감지하며, 상기 제 4 정보는 상기 감지한 사고 위험을 알리는 정보를 포함할 수 있다.

본 발명은 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

본 발명은 서비스 커버리지 셀 내의 도로환경 정보와 서비스 커버리지 셀 내의 대상 차량에 대한 대상 차량 정보를 감지하고, 감지된 도로환경 정보 및 대상 차량 정보를 토대로 지역 경로점을 생성하여 대상 차량에 전송하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 대상 차량에 대한 자율 주행 제어를 더 손쉽게 하기 위해, 출발지에서 목적지까지의 전체 경로를 포함하는 정보를 송부하되, 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가 정보를 포함하며, 장애물 또는 이벤트의 발생에 대응하는 회피 경로를 포함하여 송부하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 자율 주행을 수행하는 중에 기 설정된 주기에 따라 센싱 정보를 전송하고, 핸드오버 준비 지점을 차량이 통과할 경우 핸드오버 준비 알림 메시지를 전송하고, 이에 대응하는 센싱 정보를 전송하며, 핸드오버 지점을 통과하면 핸드오버 실행 알림 메시지를 전송하여 지역 서버 장치의 제어권을 핸드오버하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 지구온난화 방지협약, 배기가스 저감규제 등이 강화되어경제적/친환경 자동차가 절실히 요구되고 있는 현실에서 친환경/경제적 기술을 적용한 정속 주행 시스템을 제공함으로써, 산업적 활용성이 클 것으로 예상된다.

또한, 편의 및 안전 위주의 기존 정속 주행 시스템에서 진화된 친환경/경제적 정속 주행 시스템 기술을 제공함으로써 차세대 정속 주행 장치의 중요 기술이 될 것으로 판단된다.

또한, 본 발명에 따른 도로 인프라를 이용한 차량 제어 기술에 의하면, 차량의 자유주행 및 자동 유도를 위해 도로 인프라에서 주행 장애물 및 주행 상황정보를 수집하여 차량에게 제어 정보를 제공함으로써 사용자에게 편의성과 안정성을 제공할 수 있다.

또한, 차량 내 시스템의 복잡도를 인프라에서 해결하여 차량 내 장비를 최소화함으로써 관련 신 산업군에서의 높은 시장성을 확보할 수 있으므로, 기존의 방식인 지능형 자동차, 무인 자율주행 차량과 같이 차량 내에 센서를 탑재한 방법의 비용적, 기술적 한계를 인프라 센서 융합 및 IT융합 자동 유도기술로 극복함으로써, IT-자동차 융합기반의 서비스에 대한 산업기술 경쟁력을 강화하고 국제적인 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

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 1은 본 발명에 따른 차량 간 통신을 이용한 자율주행차량의 구성요소를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 시스템에 대한 개략적인 블록 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 전역 서버의 상세 구성 예시도이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 도로 네트워크 DB의 도로 네트워크 데이터를 구성하는 노드(node)의 데이터 모델 예시도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명과 관련하여, 도로 네트워크 DB의 도로 네트워크 데이터를 구성하는 링크(link)의 데이터 모델 예시도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명과 관련하여, 지역 서버의 상세 구성 예시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명과 관련하여, 차량 제어 단말의 구성을 설명하는 예시 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명과 관련하여, 네트워크를 이용한 차량 제어 방법, 구체적으로 지역 서버에서 수행되는 차량 제어 과정을 설명하는 순서도의 일례를 도시한 것이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 방법, 구체적으로 차량 제어 단말에서 수행되는 차량 제어 과정을 예시한 흐름도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 인프라에 설치된 센서의 센싱 정보와 지역 서버 및 전역 서버로부터 제공되는 주행 정보에 따라 차량의 자율 주행을 수행하는데 적합한 자율 주행 시스템의 블록 구성도를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 자율 주행 시스템을 예시한 도면이다.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 실시 예에 따라 도로 네트워크 데이터를 구성하는 것을 예시한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실시 예에 따라 지역 서버 장치에서 센싱 정보를 표현하기 위한 데이터 형식을 예시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 주행 제어 명령 및 센싱 정보에 따라 자율 주행을 수행하는 과정을 도시한 순서도의 일례를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 어느 하나의 지역 서버에서 다른 지역 서버로 제어권을 핸드오버하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명에 따라 자율 주행을 위한 지역 적응형 항법 중 센싱 영역을 확장하기 위한 버퍼 구간의 운용 기법을 설명하기 위한 도면이다.

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 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 사용된다. 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.

따라서 본 발명에서는 상기 문제점을 해소하고자 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

구체적으로 본 발명은 서비스 커버리지 셀 내의 도로환경 정보와 서비스 커버리지 셀 내의 대상 차량에 대한 대상 차량 정보를 감지하고, 감지된 도로환경 정보 및 대상 차량 정보를 토대로 지역 경로점을 생성하여 대상 차량에 전송하는 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 적용되는 자율주행차량의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 간 통신을 이용한 자율주행차량의 구성요소를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

도 1를 참조하면, 자율주행차량(1000)는 무선 통신부(1100), 구동부(1200), 제동부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 메모리(1600), 태그 리더부(1700) 등을 포함할 수 있다.

단, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 자율주행차량(1000)이 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(1100)는 자율주행차량(1000)과 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

무선 통신부(1100)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 multipleaccess), FDMA(frequency division multipleaccess), TDMA(time division multipleaccess), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multipleaccess)을 포함할 수 있다.

무선 통신부(1100)는 태그 리더부(1700)에서 태그(10)를 통해 획득한 정보를 관리 서버(200)로 전송할 수 있다.

여기서 태그 리더부(1700)가 태그(10)를 통해 획득한 정보는 속도 정보, 태그 식별 정보, 태그 배치 정보 등이 될 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 구동부(1200)는 자율주행차량(1000) 즉, 이동체를 구동시키는 기능을 제공한다.

즉, 모터, 인버터 등의 구성들을 기초로 자율주행차량(1000)을 이동시키는 원동력을 제공할 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 제동부(1300)는 자율주행차량(1000)의 이동을 중지시키는 브레이킹 기능을 제공하는 구성이다.

제동부(1300)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 콤프레서 등이 속할 수 있다.

제동부(1300)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 등으로 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(1400)는 자율주행차량(1000)의 개폐 상태, 자율주행차량(1000)의 위치, 자율주행차량(1000)의 방위, 자율주행차량(1000)의 가속/감속 등과 같이 자율주행차량(1000)의 현 상태를 감지하여 자율주행차량(1000)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

센싱부(1400)는 전원 공급부(1900)의 전원 공급 여부를 감지할 수도 있다.

본 발명에 따른 센싱부(1400)는 근접 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 더 포함할 수도 있다.

출력부(1500)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(1510), 음향 출력 모듈(1520) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(1510)는 자율주행차량(1000)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

디스플레이부(1510)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(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(1510)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 자율주행차량(1000) 바디의 디스플레이부(1510)가 차지하는 영역을 통해 자율주행차량(1000) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

자율주행차량(1000)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(1510)는 2개 이상 존재할 수 있다.

디스플레이부(1510)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 층 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(1510)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(1510)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(1510)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(1800)로 전송한다. 이로써, 제어부(1800)는 디스플레이부(1510)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 자율주행차량(1000)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(1520)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(1100)로부터 수신되거나 메모리(1600)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

음향 출력 모듈(1520)은 자율주행차량(1000)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(1520)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

메모리부(1600)는 제어부(1800)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(1600)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(1000)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(1600)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

태그 리더부(1700)는 전술한 자율주행차량(1000)의 주행 경로 상에 적어도 하나 설치된 태그(10)와 통신하는 기능을 제공한다.

태그 리더부(1700)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(1000)의 주행 방향이 결정될 수도 있다.

또한, 제어부(controller, 1800)는 통상적으로 자율주행차량(1000)의 전반적인 동작을 제어한다.

전원 공급부(1900)는 제어부(1800)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(1800) 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(1600)에 저장되고, 제어부(1800)에 의해 실행될 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 구성을 기초로 본 발명이 적용되는 기술적 특징에 대해 구체적으로 설명한다.

제 1 실시예

본 발명은 도로에서 주행상황을 수집하여 차량에게 제어정보를 제공하는 네트워크를 이용한 차량 제어 기술에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 서비스 커버리지 셀 내의 도로환경 정보와 서비스 커버리지 셀 내의 대상 차량에 대한 대상 차량 정보를 감지하고, 감지된 도로환경 정보 및 대상 차량 정보를 토대로 지역 경로점을 생성하여 대상 차량에 전송할 수 있다.

또한, 본 발명에서 생성되는 지역 경로점은 대상 차량이 서비스 커버리지 셀 내에서 주행할 수 있는 좌표 공간이 된다.

이러한 본 발명에 따른 제 1 실시예에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 시스템을 예시한 개략적인 블록 구성도로서, 전역 서버(central server)(10), 지역 서버(local server)1(20/1), 지역 서버2(20/2), 차량 제어 단말(30)을 포함할 수 있다.

여기서 차량 제어 단말(30)은 도 1을 기초로 설명한 자율주행차량(1000)에 별도로 구비되거나 자율주행차량(1000) 자체에 포함되는 구성으로 제작될 수 있다.

도 2에 예시한 바와 같이, 전역 서버(10)는 도로 상의 장애물(예를 들면 사람, 차량 등)에 대한 정보, 지역 서버(예컨대, 지역 서버1(20/1))의 위치 및 운영 상태 정보를 지역 서버1(20/1)로부터 수신 받아 모니터링 하는 역할을 수행할 수 있다.

이러한 전역 서버(10)는 대상 차량이 특정 지역 서버, 예컨대 지역 서버1(20/1)의 서비스 커버리지 셀(service coverage cell)인 제 1 네트워크(A)를 통과하기 전에 다음 지역 서버, 예컨대 지역 서버2(20/2)의 서비스 커버리지 셀인 제 2 네트워크(B)로 진행할 때의 핸드오버(handover) 기능을 제공할 수 있다.

이러한 핸드오버 기능은, 대상 차량이 연속적으로 도로를 주행하기 때문에 특정 구간의 차량 검지 및 차량 제어를 담당하는 지역 서버1,2(20/1)(20/2) 간의 연속적인 차량 제어를 수행하기 위해 필요하다. 예컨대, 도 2에 예시한 바와 같이, 제 1 네트워크(A)와 제 2 네트워크(B)의 서비스 커버리지 셀이 중첩되는 영역(AB)에 차량 제어 단말(30)이 위치할 때에 지역 서버1(20/1)의 제 1 네트워크(A)에서 지역 서버2(20/2)의 제 2 네트워크(B)로 접속 상태를 변경하거나, 지역 서버2(20/2)의 제 2 네트워크(B)에서 지역 서버1(20/1)의 제 1 네트워크(A)로 접속 상태를 변경하는 핸드오버를 수행할 수 있다. 이러한 전역 서버(10)에 대해서는 하기 도 3에서 보다 상세히 다루기로 한다.

지역 서버1(20/1)은 제 1 네트워크(A) 내에서 차량 제어 단말(30)과 무선으로 정보를 송수신하며, 송수신되는 정보를 저장 및 분석하여 차량 제어 단말(30) 또는 전역 서버(10)로 제공할 수 있다.

지역 서버2(20/2)는 제 2 네트워크(B) 내에서 차량 제어 단말(30)과 무선으로 정보를 송수신하며, 송수신되는 정보를 저장 및 분석하여 차량 제어 단말(30) 또는 전역 서버(10)로 제공할 수 있다.

여기서 송수신 정보는, 예를 들면 차량 제어 단말(30)로 송신되는 도로 인프라(infra) 정보(예컨대, 장애물 정보, 도로 환경 정보 등)와, 전역 서버(10)로 송신되는 도로 인프라 정보(예컨대, 대상 차량 정보, 센서들의 상태 정보, 지역 서버 자신의 상태 정보 등)와, 차량 제어 단말(30)로부터 수신되는 구간 내 대상 차량의 상태 정보(예컨대, 운행 가능여부 정보, 차량 부품 상태 정보, 이상 유무 정보 등)들이 적용될 수 있다.

이때, 도 2에서는 지역 서버1(20/1)과 지역 서버2(20/2)가 전역 서버(10) 및 차량 제어 단말(30)과 연결되어 있는 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 단지 예시적으로 나타낸 것이며, 또 다른 다수의 네트워크 내에서 차량 제어 단말(30) 및 전역 서버(10) 간의 정보를 송수신할 수 있는 또 다른 지역 서버들이 구비될 수 있음을 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

차량 제어 단말(30)은 대상 차량(1000) 내에 장착되어 제 1 네트워크(A)와 제 2 네트워크(B)의 구간 내에서 지역 서버1(20/1) 또는 지역 서버2(20/2)으로부터의 지역 경로점을 수신하고, 수신되는 지역 경로점을 바탕으로 대상 차량의 제어 정보, 예를 들면 조향각 제어 정보, 엑셀 제어 정보, 브레이크 제어 정보 등을 결정하여 대상 차량과의 연동을 통한 구동 제어 신호를 생성하여 대상 차량을 제어할 수 있다. 이러한 차량 제어 단말(30)에 대해서는 하기 도 7에서 상세히 다루기로 한다.

한편, 도 3은 도 2의 전역 서버(10)의 상세 구성을 예시한 도면으로서, 인터페이스부(102), 정보 수집부(104), 분석 처리부(106), 도로 네트워크 DB(Data Base)(108), 핸드오버 수행부(110)를 포함할 수 있다.

도 3에 예시한 바와 같이, 인터페이스부(102)는 지역 서버1(20/1) 및/또는 지역 서버2(20/2)로부터의 정보들, 예컨대 도로 상의 장애물에 대한 정보, 지역 서버의 위치 및 운영 상태 정보 등을 수신하는 역할을 할 수 있다. 또한, 인터페이스부(102)는 후술하는 분석 처리부(106)로부터 제공되는 분석 결과를 지역 서버1(20/1) 및/또는 지역 서버2(20/2)로 송신하는 역할을 할 수 있다.

정보 수집부(104)는 인터페이스부(102)를 통해 수신되는 지역 서버1(20/1) 및/또는 지역 서버2(20/2)로부터의 정보들을 수집하여 분석 처리부(106)로 제공하는 역할을 할 수 있다.

분석 처리부(106)는 정보 수집부(104)로부터 제공되는 수집 정보들을 도로 네트워크 DB(108)와 연계하여 분석하고, 그에 상응하는 분석 결과를 도출하여 인터페이스부(102)로 제공하는 역할을 할 수 있다.

도로 네트워크 DB(108)는 실제 도로 데이터를 모델링한 도로 네트워크 데이터를 저장하고 있으며, 분석 처리부(106)를 통해 해당 도로 네트워크 데이터가 관리될 수 있다. 이때의 도로 네트워크 데이터는, 예컨대 노드 데이터와 링크 데이터로 구성될 수 있으며, 이는 도 4 및 도 5에 예시한 바와 같다.

도 4는 노드 데이터의 모델을 예시한 것으로, 노드 식별자, X, Y, Z 좌표, 속성1 내지 속성N을 포함할 수 있다.

도 5는 링크 데이터의 모델을 예시한 것으로, 링크 식별자, 노드 식별자, 노드 식별자, 속성1 내지 속성N을 포함할 수 있다.

핸드오버 수행부(110)는 대상 차량이 특정 지역 서버, 예컨대 지역 서버1(20/1)의 서비스 커버리지 셀인 제 1 네트워크(A)를 통과하기 전에 다음 지역 서버, 예컨대 지역 서버2(20/2)의 서비스 커버리지 셀인 제 2 네트워크(B)로 진행할 때의 핸드오버 기능을 제공하는 역할을 한다. 예컨대, 제 1 네트워크(A)와 제 2 네트워크(B)의 서비스 커버리지 셀이 중첩되는 영역(AB)에 차량 제어 단말(30)이 위치할 때에 지역 서버1(20/1)의 제 1 네트워크(A)에서 지역 서버2(20/2)의 제 2 네트워크(B)로 접속 상태를 변경하거나, 지역 서버2(20/2)의 제 2 네트워크(B)에서 지역 서버1(20/1)의 제 1 네트워크(A)로 접속 상태를 변경하는 핸드오버를 수행할 수 있다.

도 6은 도 2의 지역 서버, 예컨대 지역 서버1(20/1)를 상세히 예시한 구성 블록도로서, 인터페이스부(202), 정보 수집부(204), 분석 처리부(206), 감지부(208), 차량 센싱 정보 DB(210)를 포함할 수 있다.

도 6에 예시한 바와 같이, 인터페이스부(202)는 차량 제어 단말(30)로부터 대상 차량 정보, 예컨대 대상 차량의 운행가능 여부, 대상 차량의 부품 상태, 대상 차량의 이상 여부 등의 정보를 수신하는 역할을 할 수 있다.

또한, 인터페이스부(202)는 후술하는 분석 처리부(206)로부터 생성된 지역 경로점을 차량 제어 단말(30)로 송신하고, 지역 서버1(20/1) 자신의 상태 정보를 전역 서버(10)로 송신하는 역할을 할 수 있다.

정보 수집부(204)는 인터페이스부(202)를 통해 수신된 정보를 수집하는 역할을 할 수 있다.

분석 처리부(206)는 정보 수집부(204)를 통해 수집되는 수집 정보와, 후술하는 감지부(208)를 통해 감지된 감지 정보를 토대로 지역 경로점을 생성하는 역할을 할 수 있다. 또한, 분석 처리부(206)는 지역 서버1(20/1) 자신의 상태 정보를 분석하는 역할을 할 수 있다. 생성된 지역 경로점과 분석된 상태 정보는 인터페이스부(202)로 제공될 수 있다.

감지부(208)는 도로 상의 센서들, 예를 들면 영상 센서, 레이저 센서, 레이더 센서, 초음파 센서 등을 통한 도로환경 정보를 감지하고, 이들 센서들의 이상 여부를 감지하는 역할을 할 수 있다. 감지부(208)를 통해 감지되는 감지 정보는 분석 처리부(206)로 제공될 수 있다.

차량 센싱 정보 DB(210)에는 감지부(208)를 통해 감지된 도로환경 정보, 인터페이스부(202)를 통해 수신되는 대상 차량 정보 등이 저장될 수 있다.

도 7은 도 2의 차량 제어 단말(30)을 상세히 예시한 구성 블록도로서, 인터페이스부(302), 정보 수집부(304), 분석 처리부(306), 차량 제어부(310), 차량 내 감지부(308)를 포함할 수 있다.

도 7에 예시한 바와 같이, 인터페이스부(302)는 지역 서버, 예컨대 지역 서버1(20/1)로부터 지역 경로점을 수신하여 정보 수집부(304)로 전달하는 역할을 할 수 있다.

정보 수집부(304)는 인터페이스부(302)를 통해 전달되는 지역 경로점을 수집하여 분석 처리부(306)로 제공할 수 있다.

분석 처리부(306)는 정보 수집부(304)를 통해 수집되는 지역 경로점과, 후술하는 차량 내 감지부(308)를 통해 감지되는 대상 차량의 위치 정보, 주행차선 대비 차량의 각도(headway), 핸들각 등의 대상 차량의 현재 구동 상태 정보를 분석하는 역할을 할 수 있다.

차량 내 감지부(308)는 대상 차량의 위치, 주행차선 대비 차량의 각도, 핸들각 등의 대상 차량의 현재 구동 상태를 감지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 대상 차량의 위치는, 예컨대 GPS(Global Positioning System), IMU(Inertial Measurement Unit) 등을 통해 측정될 수 있을 것이다.

차량 제어부(310)는 분석 처리부(306)에 의해 분석되는 지역 경로점, 구동 상태 정보에 따라 대상 차량이 구동하는데 필요한 제어 정보, 예컨대 대상 차량의 구동에 필요한 조향각, 엑셀/브레이크 조작 범위 등의 제어 정보를 생성하고, 생성된 제어 정보에 의거하여 대상 차량의 연동 장치, 예를 들면 ECU, 조향 장치, 현가 장치 등과 연동하여 대상 차량을 제어할 수 있다.

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 방법을 첨부한 도면 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 방법, 구체적으로 임의의 지역 서버인 지역 서버1(20/1)에서 차량 제어 단말(30)로 진행되는 차량 제어 과정을 예시한 흐름도이다.

도 8에 예시한 바와 같이, 지역 서버, 예컨대 지역 서버1(20/1)은 자신의 구간, 즉 자신의 서비스 커버리지 셀인 제 1 네트워크(A) 내의 도로환경 정보, 예를 들면 도로 상의 센서들을 통한 구간 내의 장애물, 구간 내의 도로상태 등과 같은 감지 정보들을 검지한다(S700)(S702). 장애물, 도로상태 등에 대한 검지는 지역 서버 1(20/1) 내의 감지부(208)를 통해 수행될 수 있을 것이다. 여기서, 구간 내의 장애물 검지는, 도로 상에 설치된 영상 센서, 레이저 센서, 레이더 센서, 초음파 센서 등을 통해 구현될 수 있으며, 장애물은 다른 차량, 사람 등 대상 차량이 운행할 수 없는 상태를 야기시킨 대상체를 지칭할 수 있다. 구간 내의 도로상태 검지는, 도로의 결빙, 파손, 산사태 등 도로의 주행환경을 검지하는 것을 의미할 수 있다.

한편, 지역 서버1(20/1)은 구간 내의 대상 차량을 검지한다(S704). 대상 차량에 대한 검지는 지역 서버 1(20/1) 내의 인터페이스부(202)를 통해 수행될 수 있을 것이다. 여기서, 대상 차량이라 함은, 지역 서버 1(20/1)가 안정적으로 주행시켜야 하는 차량을 말하고, 대상 차량 내에는 차량 제어 단말(30)이 부착될 수 있다.

이러한 장애물, 도로상태, 대상 차량 등에 대한 검지가 완료되면, 지역 서버1(20/1)은 해당 감지 정보 및 대상 차량 정보를 수집하고, 이를 토대로 지역 경로점을 생성할 수 있다(S706). 지역 경로점이란, 구간 내의 대상 차량이 안정적으로 주행할 수 있는 공간을 나타내는 것으로, 상술한 도 4의 노드 데이터의 X, Y 좌표 또는 이미지 등의 집합으로 기술될 수 있을 것이다.

생성되는 지역 경로점은 인터페이스부(202)를 통해 차량 제어 단말(30)로 전송될 수 있다(S708).

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 방법, 구체적으로 임의의 지역 서버인 지역 서버1(20/1)에서 전역 서버(10)로 진행되는 차량 제어 과정을 예시한 흐름도이다.

도 9에 예시한 바와 같이, 지역 서버1(20/1)은 차량 제어 단말(30)로부터 구간 내의 대상 차량의 상태 정보, 예를 들면 운행 가능여부, 차량 부품 상태, 이상 여부 등의 상태 정보가 수신되는지를 판단하고(S800), 상태 정보가 수신되면 대상 차량 및 도로에 설치된 인프라 센서들, 지역 서버1(20/1) 자신의 정상 동작 여부를 분석할 수 있다(S802).

이후, 지역 서버1(20/1)은 수신된 대상 차량의 상태 정보를 수집 및 저장하고(S804), 이를 전역 서버(10)로 전송한다(S806).

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크를 이용한 차량 제어 방법, 구체적으로 차량 제어 단말(30)에서 수행되는 차량 제어 과정을 예시한 흐름도이다.

먼저 도 10은, 차량 제어 단말(30)의 대상 차량 제어 과정을 예시한 것으로, 단계(S900)에서는, 임의의 지역 서버인 지역 서버1(20/1)로부터 지역 경로점이 수신되는지를 판단하고, 지역 경로점이 수신되면 지역 서버 1(20/1)은 단계(S902)로 진행한다.

단계(S902)에서 지역 서버1(20/1)은 구간 내의 대상 차량의 위치, 대상 차량의 주행 상태 등을 측정할 수 있다. 여기서, 대상 차량의 위치는, 예를 들면 대상 차량의 GPS 정보, IMU 정보 등을 파악하여 측정될 수 있으며, 대상 차량의 주행 상태는, 예를 들면 대상 차량의 주행차선 대비 각도, 핸들각 등을 파악하여 측정될 수 있을 것이다.

이러한 구간 내의 대상 차량의 위치, 주행 상태 등이 측정되면, 이를 토대로 차량 제어 단말(30)은 차량 구동 데이터, 예를 들면 대상 차량의 조향각, 엑셀/브레이크 조작 정보 등을 생성할 수 있다(S904).

최종적으로, 이렇게 생성된 조작 정보를 기반으로 대상 차량의 연동장치, 예컨대 ECU, 조향 장치, 현가 장치 등과의 연동을 통해 대상 차량을 제어할 수 있게 된다(S906).

도 11은 차량 제어 단말(30)과 지역 서버1(20/1) 간의 제어 과정을 예시한 흐름도이다.

먼저, 차량 제어 단말(30) 내에 대상 차량의 상태 정보가 수집 및 저장되면(S100), 차량 상태 정보를 분석할 수 있다(S102)

이렇게 분석되는 차량 상태 정보는 차량 제어 단말(30)의 인터페이스부(302)를 통해 지역 서버1(20/1)로 전송될 수 있을 것이다.

제 2 실시예

본 발명의 제 2 실시예에서는 대상 차량에 대한 자율 주행 제어를 더 손쉽게 하기 위해, 출발지에서 목적지까지의 전체 경로를 포함하는 정보를 송부하되, 차량 속도 및 주행 차선을 포함하는 부가 정보를 포함하며, 장애물 또는 이벤트의 발생에 대응하는 회피 경로를 포함하여 송부할 수 있다.

또한, 본 발명은 센싱 정보를 추가적으로 이용하여 경로를 생성할 수 있는데, 여기서 센싱 정보는 차량 센싱 정보 및 장애물 센싱 정보 중 적어도 어느 하나를 포함. 차량 센싱 정보는 차량을 둘러싸는 최소 경계 사각형(MBR)에 대한 4개의 절대 좌표와 차량 진행 방향에 대한 정보가 진북에 대한 각도를 포함하고, 장애물 센싱 정보는 비트맵 방식 및 벡터 방식 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 이러한 기술적 특징에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 12는 발명의 실시 예에 따라 인프라에 설치된 센서의 센싱 정보와 지역 서버 및 전역 서버로부터 제공되는 주행 정보에 따라 차량의 자율 주행을 수행하는데 적합한 자율 주행 시스템의 블록 구성도로서, 인프라 센서 장치(400), 지역 서버 장치(20), 전역 서버 장치(10), 차량 제어 장치(30) 등을 포함할 수 있다.

도 12를 참조하면, 인프라 센서 장치(400)는 예를 들면, 카메라, 2차원 또는 3차원 레이저 스캐너, 초음파 센서 등을 포함하는 것으로, 주행 경로 상의 각종 이벤트, 장애물, 차량 등을 센싱하여 그 센싱 정보(즉, 센서 데이터)를 지역 서버 장치(20)로 전송한다. 여기에서, 인프라 센서 장치(400)와 지역 서버 장치(20)간의 데이터 통신은 무선 통신망이 담당할 수 있다.

그리고, 지역 서버 장치(20)는 인프라 센서 장치(400)의 센싱 범위에 따라 적어도 하나가 설치되며, 인프라 센서 장치(100)와 연동하여 차량 제어 장치(30)의 자율 주행을 제어하는 것으로, 인프라 센서 장치(400)로부터 무선 통신망을 통해 전송되는 센싱 정보를 전역 서버 장치(10) 및 차량 제어 장치(30)로 전송하고, 차량 제어 장치(400)로부터 전송되는 차량 정보와 자율 주행 서비스 요청을 전역 서버 장치(10)로 전송하며, 이에 따라 전역 서버 장치(10)로부터 전송되는 주행 제어 명령을 차량 제어 장치(30)로 전송한다. 여기에서, 지역 서버 장치(20)와 전역 서버 장치(10)간의 데이터 통신은 유선 통신망이 담당하며, 지역 서버 장치(20)와 차량 제어 장치(400)간의 데이터 통신은 무선 통신망이 담당할 수 있다.

다음에, 전역 서버 장치(10)는 지역 서버 장치(20)와 차량 제어 장치(30)를 관리하여 자율 주행 서비스를 제공하는 것으로, 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 차량 정보를 등록한 후에, 자율 주행 서비스 요청에 따라 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로(즉, 출발지에서 목적지까지의 경로)를 생성하고, 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 센싱 정보에 따라 전역 경로 상에 블로킹(즉, 통행 불가능 지역)이 있는지를 체크한 후에, 블로킹 존재 유무에 따라 선택적으로 회피 경로를 탐색하며, 그에 대응하는 주행 제어 명령을 생성하여 지역 서버 장치(20)로 전송한다.

한편, 차량 제어 장치(30)는 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 주행 제어 명령에 따라 차량의 자율 주행을 수행하는 것으로, 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 주행 제어 명령과 센싱 정보(예를 들면, 장애물 센싱 정보, 이벤트 센싱 정보 등)에 따라 지역 경로(즉, 지역 서버 장치(20)의 구간 내 장애물 및 이벤트를 회피하는 경로)를 생성하고, 차량의 엑츄에이터를 구동시켜 차량의 조향, 구동, 제동 등을 제어함으로써, 차량의 자율 주행을 수행한다.

예를 들면, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 자율 주행 시스템을 예시한 도면으로, 차량 내에 탑재된 차량 제어기와, 지역 서버1 및 지역 서버2와, 전역 서버와, 인프라 센서 등을 포함하는 자율 주행 시스템을 나타내며, 차량 제어기와 지역 서버1 또는 지역 서버2간은 무선 통신을, 지역 서버1 또는 지역 서버2와 전역 서버간은 유선 통신을 통해 통신하고, 인프라 센서로부터 장애물, 차량의 센싱 정보를 지역 서버1 또는 지역서버2에서 수신하여 전역 서버로 전송하며, 전역 서버에서는 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로를 생성할 수 있다.

따라서, 자율 주행 시스템에서 인프라 센서 장치를 통해 센싱된 센싱 정보와 자율 주행 서비스 요청이 전송되면, 전역 서버 장치에서 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로를 생성하고, 센싱 정보에 따라 회피 경로를 선택 탐색하며, 그에 대응하는 주행 제어 명령을 지역 서버 장치를 통해 차량 제어 장치로 제공하면, 차량 제어 장치에서는 주행 제어 명령과 센싱 정보에 따라 지역 경로를 생성하여 구동함으로써, 차량의 자율 주행을 수행할 수 있다.

도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 실시 예에 따라 도로 네트워크 데이터를 구성하는 것을 예시한 도면으로, 전역 서버 장치(10)의 전역 환경 관리부(310)에서 저장 관리하는 도로 네트워크 데이터는 경로 계산에 활용되는 노드/링크 데이터 구조에 추가하여 실제 차량이 추종할 수 있는 경로에 대한 표현 방식이 필요하게 되는데, 표현 방식으로는 예를 들면, 도 14a에 도시한 바와 같은 좌표점 표현, 도 14b에 도시한 바와 같은 도로 설계 기반 함수 표현, 도 14c에 도시한 바와 같은 좌표 근사치 함수 표현, 도 14a 내지 도 14c의 표현 방식 중 적어도 두 개의 복합 표현 등이 있다.

여기에서, 경로점은 도로 위의 주요 지점으로, 노드(예를 들면, 교차점, 도로 속성이 변하는 지점 등)의 경우도 포함되고, 특정 위치에서 차량의 주행 변경이 요구될 경우 해당 지점도 경로점으로 포함될 수 있으며, 경로점의 경우 경로점 간 간격이 차량 제어 장치(30)가 추종하기에 간격이 넓을 수 있기 때문에, 경로점 사이 구간의 경로에 대한 정보가 필요한 방식이다.

이와 같은 경로점을 포함하는 도 14a에 도시한 바와 같은 좌표점 표현 방식에서는 경로점 사이 구간을 기하점이라는 좌표를 이용하여 표현하고, 곡선의 경우에는 직선보다 상대적으로 더 짧은 간격에 따라 기하점을 생성하게 되며, 이러한 방식은 자율 주행이 가능한 영역, 차량의 추종 알고리즘이 상이할 경우 사용될 수 있고, 도 14b 및 도 14c에 도시한 바와 같은 도로 설계 기반 함수 표현 방식 및 좌표 근사치 함수 표현 방식은 경로점 사이 구간을 함수의 형식으로 표현하는 것으로, 도 14b에 도시한 방식에서는 도로 설계 시에 도로의 속성(예를 들면, 경사도, 마찰력 등)과 차량 속도 등을 고려하여 도로 선형을 설계하게 되는데, 이러한 정보를 이용하여 도로 설계시 곡선 정보(예를 들면, 클로소이드 곡선과 같은 완화 곡성, 원곡선 등)를 함수로 표현할 수 있므며, 도 14c에 도시한 방식에서는 자율 주행 서비스 지역이 일반 도로가 아니거나 도로 설계 방식을 알 수 없을 경우 해당 지역에 대한 GPS 좌표를 수집하여 수집된 GPS 좌표에 가장 근접한 직선 및 곡선 함수(예를 들면, 최소자승법 활용)로 표현할 수 있다. 여기에서, 곡선 함수는 예를 들면, 다항식, B-Spline 등의 곡선을 표현할 수 있다.

따라서, 전역 서버 장치에서는 지역 서버 장치로부터 전송되는 차량 정보 및 센싱 정보에 따라 차량 정보를 등록한 후, 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로를 생성하고, 센싱 정보에 따라 그에 대응하는 주행 제어 명령을 생성하여 지역 서버 장치에 전송함으로써, 차량의 자율 주행 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 자율 주행 시스템에서 지역 서버 장치로부터 전송되는 주행 제어 명령과 센싱 정보에 따라 지역 경로를 생성하고, 차량의 엑츄에이터를 구동시켜 차량의 조향, 구동, 제동 등을 제어하는 차량 제어 장치에 대해 설명한다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전송되는 센싱 정보와 주행 제어 명령을 통해 지역 경로를 생성하여 자율주행을 수행하는데 적합한 차량 제어 장치의 블록 구성도로서, 제 4 통신 관리부(402), 지역 경로 생성부(404), 경로 추종 제어부(406), 차량 구동부(408) 등을 포함할 수 있다.

도 13을 참조하면, 제 4 통신 관리부(402)는 예를 들면, 무선 통신 모듈 등을 포함하는 것으로, 무선 통신 모듈을 통해 무선 통신망에 접속하여 지역 서버 장치(20)와 차량 제어 장치(30)간의 데이터 통신을 담당한다.

그리고, 지역 경로 생성부(404)는 주행 제어 명령에 따라 센싱 정보를 이용하여 지역 경로를 생성하는 것으로, 사용자가 자율 주행 서비스를 요청하면, 차량 정보 및 자율 주행 서비스 요청을 제 4 통신 관리부(402)를 통해 지역 서버 장치(20)로 전송하고, 이에 대응하여 제 4 통신 관리부(402)를 통해 지역 서버 장치(20)로부터 수신되는 주행 제어 명령에 따라 센싱 정보(예를 들면, 장애물 센싱 정보, 이벤트 센싱 정보 등)를 이용하여 지역경로(즉, 지역 서버 장치(20)의 구간 내 장애물 및 이벤트를 회피하는 경로)를 생성한다.

또한, 경로 추종 제어부(406)는 생성된 지역 경로를 추종하기 위해 차량의 구동을 제어하는 것으로, 지역 경로 생성부(404)를 통해 생성된 지역 경로에 따라 차량의 자율 주행을 수행하도록 차량의 엑츄에이터를 제어하는 제어신호를 제공한다.

다음에, 차량 구동부(408)는 엑츄에이터 제어신호에 따라 차량의 구동 엑츄에이터, 제동 엑츄에이터, 조향 엑츄에이터 등을 구동시켜 차량의 자율 주행을 수행한다.

따라서, 차량 제어 장치에서는 지역 서버 장치로부터 전송되는 주행 제어 명령에 따라 센싱 정보를 이용하여 지역 경로를 생성하고, 이러한 지역 경로를 추종하도록 차량의 엑츄에이터를 제어 및 구동시킴으로써, 차량의 자율 주행을 효과적으로 수행할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 자율 주행 시스템에서 자율 주행 서비스가 요청되면, 차량 정보와 자율 주행 서비스 요청을 전송하고, 이를 지역 서버 장치를 통해 전역 서버 장치에서 수신하여 차량 정보를 등록한 후, 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로를 생성하며, 지역 서버 장치에서 전송된 센싱 정보를 이용하여 주행 제어 명령을 생성하여 이를 지역 서버 장치를 통해 차량 제어 장치로 전송하면, 차량 제어 장치에서는 주행 제어 명령에 따라 센싱 정보를 이용하여 지역 경로를 생성하여 차량의 자율 주행을 수행하는 과정에 대해 설명한다.

도 16는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 주행 제어 명령 및 센싱 정보에 따라 자율 주행을 수행하는 과정을 도시한 플로우차트이다.

도 16를 참조하면, 자율 주행 시스템의 대기 모드에서(S902), 차량 제어 장치(30)에서는 사용자가 자율 주행서비스를 요청하는지를 체크한다(S904).

상기 S(904)에서의 체크 결과, 자율 주행 서비스를 요청할 경우 차량 제어 장치(30)에서는 차량 정보(예를 들면, 차량 번호, 차종, 운전자 정보 등)를 자율 주행 서비스 요청과 함께 무선 통신망을 통해 지역 서버 장치(20)로 전송한다(S906).

그리고, 지역 서버 장치(20)에서는 차량 정보 및 자율 주행 서비스 요청을 인프라 센서 장치(400)로부터 주기적으로 수신되는 센싱 정보(예를 들면, 영상 데이터, 스캐닝 데이터, 센서 데이터 등)와 함께 유선 통신망을 통해 전역 서버 장치(10)로 전송한다(S908). 예를 들면, 도 15a에 도시한 바와 같이 차량 센싱 정보의 경우 차량을 둘러싸는 최소 경계 사각형(MBR)에 대한 4개의 절대 좌표와 차량 진행 방향에 대한 정보를 진북에 대한 각도로 표현할 수 있고, 도 15b에 도시한 바와 같이 장애물 센싱 정보는 비트맵 방식과 벡터 방식으로 표현할 수 있다. 이러한 비트맵 방식은 지역 서버 장치(20)의 센서 영역을 격자로 나누고, 각 격자에 장애물의 존재 여부를 표시하는 것이고, 벡터 방식은 차량 센싱 정보와 같이 장애물을 최소 경계 사각형(MBR) 형식(즉, 벡터 형식)으로 표현하는 것으로, 비트맵 방식은 장애물이 상대적으로 많이 존재하는 경우, 벡터 방식은 장애물이 상대적으로 적게 존재하는 경우에 주로 사용될 수 있다.

다음에, 전역 서버 장치(10)에서는 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 차량 정보를 등록한 후에(S910), 도로 네트워크 데이터를 추출하고, 이러한 도로 네트워크 데이터를 이용하여 출발지부터 목적지까지의 전체 경로인 전역 경로를 생성한다(S912). 예를 들면, 도 14a에 도시한 바와 같은 좌표점 표현, 도 14b에 도시한 바와 같은 도로 설계 기반 함수 표현, 도 14c에 도시한 바와 같은 좌표 근사치 함수 표현, 도 14a 내지 도 14c의 표현 방식 중 적어도 두 개의 복합 표현 등과 같은 방식으로 도로 네트워크 데이터를 구성할 수 있으며, 이러한 도로 네트워크 데이터를 이용하여 전역 경로를 효과적으로 생성할 수 있다.

한편, 전역 서버 장치(10)에서는 지역 서버 장치(20)로부터 수신되는 센싱 정보를 참조하여 생성된 전역 경로 상에 블로킹(즉, 통행 불가능한 지역)이 존재하는지를 체크한다(S914).

상기 S(914)에서의 체크 결과, 전역 경로 상에 블로킹이 존재하지 않은 경우 전역 서버 장치(10)에서는 부가 정보(예를 들면, 제한 속도, 주행 차선 등)를 포함하는 주행 제어 명령을 생성한다(S916). 한편, 상기 S(914)에서의 체크 결과, 전역 경로 상에 블로킹이 존재할 경우, 전역 서버 장치(10)에서는 전역 경로 상에서 블로킹을 회피하는 회피 경로를 탐색하고, 그 회피 경로가 반영된 주행 제어 명령을 생성한다(S918). 여기에서, 주행 제어 명령은 S914에서 생성되는 주행 제어 명령과 같이 예를 들면, 제한 속도, 주행 차선 등의 부가 정보를 포함할 수 있다.

다음에, 전역 서버 장치(10)에서는 생성된 주행 제어 명령을 지역 서버 장치(20)로 유선 통신망을 통해 전송하고, 지역 서버 장치(20)에서는 인프라 센서 장치(400)로부터 수신되는 센싱 정보를 주행 제어 명령과 함께 무선 통신망을 통해 차량 제어 장치(30)로 전송한다(S920).

이어서, 차량 제어 장치(30)에서는 지역 서버 장치(20)로부터 전송되는 주행 제어 명령에 따라 센싱 정보를 참조하여 지역 경로(즉, 장애물 및 이벤트를 회피하는 경로)를 생성하고, 이의 추종을 위해 차량 엑츄에이터를 구동시켜 자율 주행을 수행한다(S922).

제 3 실시예

본 발명의 제 3 실시예에서는, 셀 1에서 셀 2로 차량의 위치가 변경되는 경우, 핸드오버를 위해 버퍼 구간인 센싱 확장 구간을 이용할 수 있다.

구체적으로 본 발명은 자율 주행을 수행하는 중에 기 설정된 주기에 따라 센싱 정보를 전송하고, 핸드오버 준비 지점을 차량이 통과할 경우 핸드오버 준비 알림 메시지를 전송하고, 이에 대응하는 센싱 정보를 전송하며, 핸드오버 지점을 통과하면 핸드오버 실행 알림 메시지를 전송하여 지역 서버 장치의 제어권을 핸드오버하게 된다.

제 3 실시예의 구체적인 내용에 대해 이하 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 제 3 실시예와 관련하여, 자율 주행을 수행하는 중에 기 설정된 주기에 따라 센싱 정보를 전송하고, 핸드오버 준비 지점을 차량이 통과할 경우 핸드오버 준비 알림 메시지를 전송하고, 이에 대응하는 센싱 정보를 전송하며, 핸드오버 지점을 통과하면 핸드오버 실행 알림 메시지를 전송하여 지역 서버 장치의 제어권을 핸드오버하는 과정에 대해 설명한다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 어느 하나의 지역 서버에서 다른 지역 서버로 제어권을 핸드오버하는 과정을 도시한 플로우차트이다. 이하에서는 차량이 현재 자율 주행하는 구간을 담당하는 제 1 지역 서버 장치에서 차량이 자율 주행하여 이동할 다음 구간을 담당하는 제 2 지역 서버 장치로 핸드오버되는 것으로 하여 설명하며, 그 도면 부호는 제 1 지역 서버 장치(200a), 제 2 지역 서버 장치(200b)로 하여 설명한다.

도 17을 참조하면, 자율 주행 시스템의 대기 모드에서(S1002), 제 1 지역 서버 장치(200a)에서는 기 설정된 주기(예를 들면, 1분, 5분, 10분 등)가 되는지를 체크한다(S1004).

상기 S(1004)에서의 체크 결과, 기 설정된 주기가 되면, 제 1 지역 서버 장치(200a)에서는 센싱 정보(즉, 제 1 지역 서버 장치(200a)가 담당하는 구간의 센싱 정보)를 전송하도록 인프라 센서 장치(400)로 요청하고, 인프라 센서 장치(100)에서는 예를 들면, 카메라, 레이저 스캐너, 초음파 센서 등을 통해 센싱된 영상 데이터, 스캐닝 데이터, 센서 데이터 등의 센싱 정보(예를 들면, 차량 센싱 정보, 장애물 센싱 정보, 이벤트 센싱 정보)를 제 1 지역 서버 장치(200a)로 전송하고, 이러한 센싱 정보는 주기적으로 전역 서버 장치(10)로 전송된다(S1006).

한편, 전역 서버 장치(10)에서는 제 1 지역 서버 장치(200a)로부터 전송되는 센싱 정보 중 차량 센싱 정보를 참조하여 차량이 제 1 지역 서버 장치(200a)로부터 제 2 지역 서버 장치(200b)로 핸드오버되는 준비 지점을 통과하는지를 체크한다(S1008).

상기 S(1008)에서의 체크 결과, 핸드오버되는 준비 지점을 통과할 경우 전역 서버 장치(10)에서는 핸드오버 준비 알림 메시지를 제 1 지역 서버 장치(200a)와 제 2 지역 서버 장치(200b)로 전송하고, 제 1 지역 서버 장치(200a)에서는 차량 제어 장치(30)로 핸드오버 준비 알림 메시지를 전송한다(S1010).

그리고, 제 2 지역 서버 장치(200b)에서는 전송되는 핸드오버 준비 알림 메시지에 따라 인프라 센서 장치(400)로부터 전송되는 센싱 정보(즉, 제 2 지역 서버 장치(200b)가 담당하는 구간의 센싱 정보)를 차량 제어 장치(400)로 전송한다(S1012). 물론, 제 1 지역 서버 장치(200a)에서는 이전과 마찬가지로 인프라 센서 장치(100)로부터 전송되는 센싱 정보(즉, 제 1 지역 서버 장치(200a)가 담당하는 구간의 센싱 정보)를 차량 제어 장치(400)로 전송하며, 이러한 센싱 정보들은 전역 서버 장치(10)로 전송된다.

다음에, 전역 서버 장치(10)에서는 제 1 지역 서버 장치(200a) 및 제 2 지역 서버 장치(200b)로부터 전송되는 각 센싱 정보에 따라 차량이 핸드오버 지점을 통과하는지를 체크한다(S1014).

상기 S(1014)에서의 체크 결과, 차량이 핸드오버 지점을 통과할 경우 전역 서버 장치(10)에서는 제 1 지역 서버 장치(200a)와 제 2 지역 서버 장치(200b)에 핸드오버 실행 알림 메시지를 전송한다(S1016). 여기에서, 제 1 지역 서버 장치(200a)에 전송되는 핸드오버 실행 알림 메시지에는 차량 제어 종료를 알리는 메시지가 포함되고, 제 2 지역 서버 장치(200b)에 전송되는 핸드오버 실행 알림 메시지에는 차량 제어 시작을 알리는 메시지가 포함될 수 있다.

따라서, 인프라 센서 장치로부터 주기적으로 전송되는 차량 센싱 정보에 따라 핸드오버 준비 지점을 체크하여 지역 서버 장치간의 핸드오버를 준비시키고, 핸드오버 지점을 통과하면, 그 핸드오버 실행 메시지를 전송하여 어느 하나의 지역 서버 장치로부터 다른 지역 서버 장치로의 제어권에 대한 핸드오버를 효과적으로 수행할 수 있다.

한편, 도 18 내지 도 20은 본 발명에 따라 자율 주행을 위한 지역 적응형 항법 중 센싱 영역을 확장하기 위한 버퍼 구간의 운용 기법을 설명하기 위한 도면으로, 인프라 센서 장치(400)의 센싱 정보를 기반으로 하는 자율 주행에서는 그 자율 주행 서비스 지역이 각 지역 서버 장치(20)에 의해 구분되는데, 각 지역 서버 장치(20)가 자신의 제어 영역에 대해 센싱할 경우 차량이 현재 지역 서버 장치에서 다음 지역 서버 장치로 핸드오버될 경우, 곧바로 장애물이 존재할 가능성이 있기 때문에, 각 지역 서버 장치(20)의 센싱 영역을 확장하기 위한 버퍼 구간을 설정해 두어야만 한다.

이에 따라, 도 18에 도시한 바와 같이 각 지역 서버 장치(20)의 제어 구간을 인프라 세서 장치(100)의 센싱 영역보다 상대적으로 작은 범위로 설정하고, 각 지역 서버 장치(20) 간의 센싱 영역을 중첩시킬 경우 각 지역 서버 장치(20)가 다음 지역 서버 장치의 제어 영역에 대해서도 버퍼 구간만큼 더 센싱할 수 있기 때문에, 핸드오버 시 차량이 다음 지역 서버 장치로 이동할 때 장애물을 만나는 상황을 방지할 수 있다.

또한, 도 19에 도시한 바와 같이 유도점을 이용할 경우 전역 서버 장치(10)에서 각 지역 서버 장치(20)간 핸드오버 지점을 기준으로 특정 거리(즉, 기 설정된 거리) 이내에 장애물이 존재하면 핸드오버 지역에 유도점(예를 들면, 경로점과 유사하게 동적으로 추가되는 좌표점)을 추가하여 차량이 자연스럽게 장애물을 회피할 수 있도록 하는 것으로, 생성된 전역 경로에 따라 1번 경로로 자율 주행을 해야만 하지만 다음 지역 서버 시작 지점에 장애물이 존재하기 때문에 기존 경로점을 삭제하고, 핸드오버 지점에서 유도점을 추가하여 장애물을 회피할 수 있다.

그리고, 도 20에 도시한 바와 같이 인프라 센싱 정보를 기반으로 하는 경우 인프라 센서 장치(400)의 센싱 정보를 통해 자율 주행 서비스 지역에서 발생하는 이벤트(예를 들면, 교통 사고, 병목, 장애물 등)등을 파악할 수 있고, 자율 주행을 수행하는 차량의 전역 경로 상에 이벤트가 발생할 경우 해당 전역 경로를 재탐색하여 차량이 목적지까지 최적 경로로 최적 시간을 소요하면서 원하는 목적지까지 도착할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 것과 같이, 본 발명은 네트워크 이용한 자율주행차량 제어 장치 및 그 방법을 사용자에게 제공할 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 최대한 광의의 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 최대한 광의의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims

자율주행차량;
서비스 커버리지 셀 내의 도로 상에 설치되는 적어도 하나의 센서를 통해 측정되는 상기 자율주행차량에 대한 제 1 정보 및 상기 도로의 상태에 대한 제 2 정보를 획득하는 지역 서버; 및
상기 제 1 정보, 제 2 정보 및 상기 지역 서버에 대한 제 3 정보 중 적어도 하나를 수신 하는 전역 서버;를 포함하되,
상기 자율주행차량은,
상기 지역 서버로부터 지역 경로점을 수신하고, 상기 지역 경로점을 바탕으로 상기 자율주행차량의 주행을 제어하며,
미리 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 만족한 조건을 주변에 알리기 위한 제 4 정보를 생성하고, 상기 제 4 정보를 상기 지역 서버로 전송하며,
상기 전역 서버는,
상기 제 3 정보를 기초로 상기 자율주행차량이 상기 지역 서버의 서비스 커버리지 셀에서 다른 지역 서버의 서비스 커버리지 셀로 이동할 때의 핸드오버 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 전역 서버는,
실제 도로 데이터를 모델링한 도로 네트워크 데이터를 저장하는 데이터베이스;
상기 도로 네트워크 데이터를 기준으로, 상기 제 1 정보, 제 2 정보 및 제 3 정보를 분석하는 분석 처리부; 및
상기 제 1 정보, 제 2 정보 및 제 3 정보를 기초로 분석한 결과를 상기 지역 서버로 송신하는 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 지역 서버는,
상기 제 1 정보 및 제 2 정보를 기초로 결정된 상기 지역 경로점을 상기 자율주행차량으로 전송하고, 상기 제 1 정보를 상기 전역 서버로 송신하는 인터페이스부;
상기 인터페이스부를 통해 수신되는 제 1 정보 및 제 2 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 적어도 하나의 센서를 통한 도로환경 정보를 감지하고, 상기 센서의 이상 여부를 감지하는 감지부;
상기 정보 수집부를 통해 수집되는 상기 제 1 정보 및 제 2 정보와 상기 감지부의 감지 결과 정보를 토대로 상기 지역 경로점을 생성하여 상기 인터페이스부로 제공하는 분석 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 지역 서버는,
상기 지역 경로점 및 상기 제 4 정보를 기초로 회피 경로를 결정하고,
상기 회피 경로를 상기 자율주행차량으로 송부하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서가 상기 다른 지역 서버의 서비스 커버리지 셀의 적어도 일부 영역을 감지하는 버퍼 구간을 설정하여 핸드오버 기능을 지원하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 회피 경로는, 상기 자율주행차량의 출발지에서 목적지까지의 전체 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 자율주행차량은,
상기 지역 서버로부터 상기 지역 경로점을 수신하는 인터페이스부;
상기 인터페이스부를 통해 수신되는 지역 경로점을 수집하는 정보 수집부;
상기 자율주행차량의 위치, 주행차선 대비 상기 대상 차량의 각도, 상기 대상 차량의 핸들각 정보를 포함하는 구동 상태 정보를 감지하는 감지부;
상기 정보 수집부를 통해 수집되는 상기 지역 경로점 및 상기 감지부를 통해 감지되는 상기 구동 상태 정보를 분석하는 분석 처리부; 및
상기 분석 처리부에 의해 분석되는 상기 지역 경로점 및 구동 상태 정보에 따라 상기 자율주행차량이 구동하는데 필요한 제어 정보를 생성하고, 생성된 상기 제어 정보에 의거하여 상기 자율주행차량을 제어하는 차량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 자율주행차량은,
주행 속도, 주행 방향 및 위치를 검출하고,
상기 주행 속도, 주행 방향 및 위치 중 적어도 하나를 이용하여 상기 자율주행차량의 기 지정된 시간후의 미래 위치를 예측하며,
상기 제 4 정보는 상기 미래 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 미리 설정된 조건은, 상기 자율주행차량의 주변차량이 통제불능 상태인 조건이고,
상기 자율주행차량은,
상기 주변차량의 미래 위치 정보를 수신하고,
상기 미래 위치 정보 및 상기 주변차량의 미래 위치 정보를 이용하여 사고 위험을 감지하며,
상기 제 4 정보는 상기 감지한 사고 위험을 알리는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량 제어 시스템.