KR20200046167A - 가상 차량 경계를 결정하는 제어방법 및 그 제어방법을 제공하는 차량 - Google Patents

가상 차량 경계를 결정하는 제어방법 및 그 제어방법을 제공하는 차량 Download PDF

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Abstract

개시된 일 측면에 따른 전자 장치는, 레이더(Radar) 및 라이더(Lidar)를 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 차량의 외측을 향하는 감지 영역을 가지도록 차량에 설치되고, 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 센서부; 차량의 외측을 향하는 시야를 가지도록 차량에 설치되고, 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 센서부에 의하여 획득된 감지 데이터와 영상 획득부에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고, 제어부는, 감지 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로 중에서 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공할 수 있다.

Description

가상 차량 경계를 결정하는 제어방법 및 그 제어방법을 제공하는 차량{A CONTROL METHOD AND A VEHICLE FOR DETERMINING A VIRTUAL VEHICLE BOUNDARY THEREOF}
자율 주행 차량을 가이드 하는 가상 주행 경로의 경계를 결정하는 제어방법 및 그 제어방법이 구현되는 차량에 관한 것이다.
자동차 기술의 발달과 더불어 운전자의 조작 없이 스스로 운행할 수 있는 자율 주행 차량의 보급이 급속도로 증가될 것이 예상된다.
자율 주행 차량은 주행 경로를 유지하기 위해 차선, 주변 차량 및 주변 장애물들을 실시간으로 모니터링 하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 차량에는 센서를 장착하고, 센서가 감지한 차선 또는 주변 장애물 들을 기준으로 주행 경로의 경계를 설정한다.
한편, 복잡한 도로 환경에서는 자율 주행 자동차가 차선 등을 인식하지 못하는 다양한 변수가 존재한다. 예를 들어, 도로 면 위에 차선이 눈 등의 이물질 등으로 가려져 센서가 인식하지 못하는 경우를 들 수 있다. 본 발명은 이러한 상황에서도 자율 주행 경로를 안정적으로 생성할 수 있도록 하기 위하여 안출된 것이다.
복잡한 도로 환경으로 인하여 자율 주행 경로를 생성하기 어려운 상황에서도 자율 주행 차량이 올바른 경로로 주행할 수 있는 가상 경계를 생성할 수 있는 제어방법 및 그 방법을 제공하는 차량을 제공한다.
일 실시예에 따른 전자 장치는 레이더(Radar) 및 라이더(Lidar)를 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 차량의 외측을 향하는 감지 영역을 가지도록 상기 차량에 설치되고, 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 센서부; 상기 차량의 외측을 향하는 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 및 상기 센서부에 의하여 획득된 감지 데이터와 상기 영상 획득부에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공할 수 있다.
상기 센서부는, 상기 차량과 상기 오브젝트 사이의 거리에 관한 거리 데이터를 획득할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량에 인접한 두 개의 차선을 기준으로 경계를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량과 인접한 차선 및 상기 차선의 반대편의 오브젝트를 기준으로 경계를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 미리 설정된 값을 기준으로 경계를 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따른 전자 장치는 상기 차량의 위치 및 상기 차량이 위치한 곳의 지도 정보를 포함하는 위치 데이터를 획득하는 위치 정보 획득부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 위치 데이터에 기초한 제3 가상 주행 경로와 상기 실제 주행 경로와 비교한 결과, 상기 실제 주행 경로의 경계가 상기 제3 가상 주행 경로의 경계 안쪽인 경우 실제 주행 경로를 제공할 수 있다.
상기 위치 데이터는, V2X(Vehicle-to-Everything) 서버로부터 수신한 데이터에 기초하여 생성된 제3 가상 주행 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 주행 경로 제공 방법은 차량의 외측을 향하는 감지 영역에서 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 단계; 상기 차량의 외측을 향하는 시야 영역을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 단계; 상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.
차량의 외측을 향하는 감지 영역에서 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 단계는, 상기 차량과 상기 오브젝트 간의 거리에 관한 거리 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량의 외측을 향하는 시야 영역을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 단계는, 상기 영상 데이터를 이용하여 상기 오브젝트의 종류를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량에 인접한 두 개의 차선을 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량과 인접한 차선 및 상기 차선의 반대편 오브젝트를 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 미리 설정된 값을 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 단계는, 상기 차량의 위치 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 위치 데이터에 기초한 제3 가상 주행 경로와 상기 실제 주행 경로와 비교한 결과, 상기 실제 주행 경로의 경계가 상기 제3 가상 주행 경로의 경계 안쪽인 경우 실제 주행 경로를 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 위치 데이터는, V2X(Vehicle-to-Everything) 서버로부터 수신한 데이터에 기초하여 생성된 제3 가상 주행 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은, 레이더(Radar) 및 라이더(Lidar)를 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 차량의 외측을 향하는 감지 영역을 가지도록 상기 차량에 설치되고, 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 센서부; 상기 차량의 외측을 향하는 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 및 상기 센서부에 의하여 획득된 감지 데이터와 상기 영상 획득부에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공할 수 있다.
일 측면에 따른 가상 차량 경계를 결정하는 제어방법에 의하면, 실제 도로에서 차선이 보이지 않는 경우에도, 차량에 신뢰성 있는 주행 경로에 관한 데이터를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 경로 제공 방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 도 4에 따른 주행 경로 제공 방법을 더욱 상세히 설명하기 위하여 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주행 경로 제공 방법의 순서도이다.
도 10 내지 도 11은 도 9에 따른 주행 경로 제공 방법을 더욱 상세히 설명하기 위하여 참조되는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 차량(1)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(30a), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(30b), 운전자에게 차량(1) 측면 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(81L, 81R)를 포함한다. 사이드 미러는 우측 후방의 시야를 제공하는 우측 사이드 미러(81R)와 좌측 후방의 시야를 제공하는 좌측 사이드 미러(81L)를 포함할 수 있다. 차량(1)의 내부에는 운전자에게 후방의 시야를 제공하는 룸미러(32)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(71)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(30c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1) 내부에 마련되는 구동 장치(60)는 차량(1)이 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다.
차량(1)이 전륜 구동 방식인 경우에는 구동 장치(60)가 전륜(51)에 회전력을 제공하고, 후륜 구동 방식인 경우에는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 또한, 차량(1)이 사륜 구동 방식인 경우에는 전륜(51)과 후륜(52)에 모두 회전력을 제공할 수 있다.
이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진 또는 축전기로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터를 채용할 수 있고, 엔진과 모터를 모두 구비하여 선택적으로 사용하는 하이브리드 방식을 채용하는 것도 가능하다.
구동 장치(60)는 차량(1)에 마련된 프로세서에 의하여 제어될 수 있다. 프로세서는 차량(1)에 마련된 다양한 센서 및 통신 모듈이 제공한 정보를 기초로 자율 주행 경로를 생성하고, 구동 장치(60)는 생성된 자율 주행 경로에 따라 제어될 수 있다. 한편, 자율 주행 경로를 생성하는 구체적인 프로세스에 관하여는 하기에서 상세히 서술하도록 한다.
이외에도, 차량(1)은 차량 주변의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서, RPM을 감지하는 RPM 센서, GPS 신호를 수신하여 차량의 현재 위치를 감지하는 위치 센서, 차량의 운동 상태를 감지하는 속도 센서 등의 감지 장치를 포함할 수 있다.
또한, 근접 센서는 레이더(Radar) 센서와 라이더(Lidar) 센서를 포함할 수 있고, 필요에 따라 각각은 차량(1)에 복수 개로 마련될 수 있다. 또한, 레이더 센서와 라이더 센서가 마련되는 위치와 개수는 특정 개수에 한정되지 않음에 유의한다.
레이더 센서는 물체에 전자파(예를 들면, 전파, 마이크로파 등)를 조사하고, 물체로부터 반사된 전자파를 수신하여 물체의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 레이더 센서는 전자파를 전송하거나 물체로부터 반사된 전자파를 수신하기 위한 레이더 안테나를 포함할 수 있다.
라이더 센서는 물체에 전자파보다 짧은 파장을 갖는 레이저(예를 들어, 적외선, 가시광선 등)를 조사하고, 물체로부터 반사된 광을 수신하여 오브젝트의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 라이더 센서는 레이저를 전송하는 광원과 반사광을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 이러한 라이더 센서는 레이더 센서에 비해 방위 분해능, 거리 분해능 등이 높다.
도 2를 참조하면, 차량(1)의 내부에는 운전석(72), 보조석(73), 대시 보드(31), 스티어링 힐(35) 및 계기판(33)이 마련된다.
또한, 차량(1)의 내부에는, 운전자의 가속 의지에 따라 운전자에 의해 가압되는 가속 페달(41)과, 운전자의 제동 의지에 따라 운전자에 의해 가압되는 제동 페달(42)을 포함할 수 있다.
대시 보드(31)는, 차량(1)의 실내와 엔진룸을 구획하고, 운전에 필요한 각종 부품이 설치되는 패널을 의미한다. 대시 보드(31)는 운전석(72) 및 보조석(73)의 전면 방향에 마련된다.
차량(1)의 도어(71)에는 스피커(250)가 설치될 수 있다. 다만, 스피커(250)가 차량(1)의 도어(71)에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 스피커(250)가 마련되는 위치에는 제한이 없다.
대시 보드(31)의 상부 패널에는 디스플레이부(36)가 설치될 수 있다. 디스플레이부(36)는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 디스플레이부(36)는, 지도, 날씨, 뉴스, 각종 동영상이나 정지 화상, 차량(1)의 상태나 동작과 관련된 각종 정보, 일례로 공조 장치에 대한 정보 등 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다.
디스플레이부(36)는, 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(120)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
디스플레이부(36)는, 대시 보드(31)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이 패널만이 외부에 노출되도록 마련된 것일 수 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 디스플레이부(36)가 설치될 수도 있다.
대시 보드(31)의 내측에는 프로세서, 통신 모듈, 위성 항법 장치 수신 모듈, 저장 장치 등과 같은 다양한 종류의 장치가 설치될 수 있다. 차량에 설치된 프로세서는 차량(1)에 설치된 각종 전자 장치를 제어하도록 마련된 것일 수 있으며, 후술하는 제어부(250)의 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다. 상술한 장치들은 반도체칩, 스위치, 집적 회로, 저항기, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인쇄 회로 기판 등과 같은 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 센터 콘솔(37)에는 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(37)은 운전석(72)과 조수석(73) 사이에 위치하여 기어조작 레버(38)와 트레이(40)가 형성된 부분을 의미한다.
대시 보드(31)의 운전석 방향에는 스티어링 힐(35)과 계기판(33)이 마련된다.
스티어링 힐(35)은 운전자의 조작에 따라 소정의 방향으로 회전 가능하게 마련되고, 스티어링 힐(35)의 회전 방향에 따라서 차량(1)의 전륜(51) 또는 후륜(52)이 회전함으로써 차량(1)이 조향될 수 있다. 스티어링 휠(35)은 운전자의 편의를 위하여 원형의 형상을 가질 수 있으나, 스티어링 휠(35)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
계기판(33)은 차량(1)의 속도나, 엔진 회전수나, 연료 잔량이나, 엔진 오일의 온도나, 방향 지시등의 점멸 여부나, 차량 이동 거리 등 차량에 관련된 각종 정보를 운전자에게 제공할 수 있도록 마련된다. 계기판(33)은 조명등이나 눈금판 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수도 있다. 계기판(33)이 디스플레이 패널을 이용하여 구현된 경우, 계기판(33)은 상술한 정보 이외에도 연비나, 차량(1)에 탑재된 각종 기능의 수행 여부 등과 같이 보다 다양한 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다. 이하, 전술한 차량(1)의 구성과 도 3의 제어 블록도를 참조하여 본 실시예에 따른 차량(1)의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.
한편, 차량(1)의 구성 및 동작에 대하여 설명하기에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 용어에 관하여 설명한다.
본 명세서에서, 가상 주행 경로란 차량이 자율 주행을 하기 위하여 필요한 주행 가이드에 관한 데이터를 의미한다. 이 때, 차량은 가상 주행 경로를 결정하기 위하여 가상의 주행 차선을 설정할 필요가 있다. 주행 차선은 차량을 기준으로 좌우로 정해진 경계에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 차량은 가상 주행 경로가 결정되면, 좌우로 정해진 경계를 벗어나지 않도록 가상 주행 경로를 따라 주행하게 된다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(미도시)를 포함하는 차량(1)은 차량 주변의 오브젝트를 감지하는 센서부(210), 차량(1)의 주변의 영상을 획득하는 영상 획득부(220), 차량(1)이 위치한 곳에 관한 지리적 정보를 제공하는 위치 정보 획득부(230), 센서부(210), 영상 획득부(220) 및 위치 정보 획득부(230) 간에 정보를 송수신할 수 있도록 하는 통신부(240), 센서부(210)가 획득한 센서 정보 및 영상 획득부(220)가 획득한 영상 정보에 기초하여 가상 주행 경로를 생성하는 제어부(250) 및 생성된 가상 주행 경로 등을 저장할 수 있는 저장부(260)을 포함한다.
센서부(210)는 차량(1)에 마련되어 차량 주변에 존재하는 오브젝트를 감지하고 이를 파악할 수 있는 각종 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서부(210)는 라이더 센서, 레이더 센서, 조도 센서, 레인 센서 및 거리 센서를 포함할 수 있다. 센서부(210)는 오브젝트의 존재 및 거리 등에 관한 정보를 가공하여 제어부(250)에 전달할 수 있다.
또한, 센서부(210)는 레이더 센서 및 라이더 센서를 포함하고, 차량의 외측을 향하는 감지 영역에서 감지한 오브젝트에 관한 각종 정보를 획득할 수 있다. 센서부(210)는 오브젝트에 관한 각종 정보가 포함된 감지 데이터를 제어부(250)에 제공할 수 있다.
오브젝트는 차량 외부에 있는 차선, 장애물 등으로서 센서부(210)에 의하여 감지될 수 있고, 가상 주행 경로를 생성함에 있어서, 경계를 설정하는 기준이 되는 객체를 의미한다. 예를 들어, 오브젝트는 차량의 좌우에 인접해 있는 차선일 수 있다. 이 경우, 가상 주행 경로는 감지된 차선을 기준으로 좌우 경계가 결정될 수 있다.
영상 획득부(220)는 차량(1)에 마련되어 차량 주변의 영상을 획득하는 이미지 센서와 영상 처리 모듈 등을 포함할 수 있다. 영상 획득부(220)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 획득부(220)는 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 이에 따른 영상 데이터를 제어부(250)에 전달할 수 있다. 영상 획득부(220)는 획득한 영상 정보에 기초하여 차선이나 도로 엣지 등을 검출하여 가상 주행 경로를 생성하는 과정에 제공할 수 있다.
위치 정보 획득부(230)는 차량과 차량간 통신(V2V: Vehicle-to-Vehicle), 차량과 인프라 간 통신(V2I: Vehicle-to-Infra), 차량과 이동 단말 간 통신(V2N: Vehicle-to-Nomadic Devices)을 지원하기 위한 모듈로서, 차량(1)에 내장되거나 외장될 수 있다. 또한, 위치 정보 획득부(230)는 차량과의 통신을 위한 모듈로서, 표준화 단체에서 정의하는 통신 기술들을 이용하여 차량과 차량간 통신(V2V), 차량과 인프라 간 통신(V2I), 차량과 이동 단말 간 통신(V2N)을 지원할 수 있다.
또한, 위치 정보 획득부(230)는 차량(1)의 위치를 획득하기 위한 모듈을 포함할 수 있다. 일 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들어, 위치 정보 획득부(230)는 GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
한편, 위치 정보 획득부(230)와 연결될 수 있는 V2X 서버는 센서부(210), 영상 획득부(220)를 통해 입력된 센서 정보 및 영상 정보와, 도로를 주행하는 차량(1)과 송/수신되는 통신(즉, V2I 통신) 데이터 등을 기반으로 실시간 교통 상황, 도로 상태, 교통로 제어 상태 등과 같은 다양한 교통 정보를 획득할 수 있다. 또한, 위치 정보 획득부(230)는 V2X 서버로부터 제공받은 지도 맵, 교통 신호 체계, 교통 정보, 알림 정보 및 각종 서비스 정보 등을 자신의 통신 범위 내에 존재하는 차량 및 보행자의 V2X 기기로 전송할 수 있다.
통신부(240)는 상술한 센서부(210), 영상 획득부(220) 및 위치 정보 획득부(230) 간의 통신을 수행할 수 있도록 한다.
제어부(250)는 적어도 하나의 프로세서(251)을 포함할 수 있다. 제어부(251)는 프로세서(251)를 통하여, 센서부(210), 영상 획득부(220) 및 위치 정보 획득부(230)로부터 획득한 데이터를 이용하여 후술할 예정인 가상 주행 경로를 생성할 수 있다.
제어부(250)는 센서부(210) 내지 위치 정보 획득부(230)에 의하여 획득한 정보를 기초로 차량의 자율 주행을 가이드 하기 위한 가상 주행 경로를 생성한다. 제어부(250)는 다양한 정보에 기초하여 복수의 가상 주행 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 센서부(210) 또는 영상 획득부(220)가 획득한 도로 위의 차선 정보에 기초하여 가상 주행 경로의 경계를 결정할 수 있고, 차량에 인접하여 있는 장애물 기준으로 하여 경계를 결정할 수 있다.
한편, 제어부(250)는 생성한 가상 주행 경로를 그대로 자율 주행을 위한 데이터로 제공할 수 있으나, 복수의 가상 주행 경로 중에서 가장 적합한 하나의 가상 주행 경로를 자율 주행을 위한 데이터로 제공할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
저장부(260)는 차량(1)에 마련된 각각의 장치가 수신한 모든 정보를 저장할 수 있다. 저장부(260)는 각종 정보를 저장하기 위해 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않음에 유의한다.
지금까지는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)이 포함하는 구성 및 그 구성에 의한 동작에 관하여 설명하였다. 아래에서는, 차량(1)이 수행하는 제어방법에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 경로 제공 방법의 순서도이다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 단계의 수행 주체는 생략될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
차량의 주변의 오브젝트에 관한 센서 정보를 수신한다(401). 오브젝트는 차량 외부에 있는 차선 또는 장애물로서 차량에 마련된 센서부에 의하여 감지되는 객체를 가리킨다. 센서 정보는 센서에 의하여 감지되어 가상 주행 경로의 경계를 결정할 수 있는 요인을 가리킨다. 예를 들어, 센서 정보는 차량에 인접한 차선 또는 장애물, 즉 오브젝트와 차량 간의 거리에 관한 정보를 포함할 수 있다.
차량의 주변의 영상 정보를 수신한다(402). 영상 정보는 차량에 마련된 영상 획득부가 촬영한 영상을 이미지 프로세싱을 이용하여 영상을 가공하여 얻어낸 정보를 포함한다. 예를 들어, 영상 정보는 촬영한 영상 내에 오브젝트가 보행자인지, 장애물인지 분류할 수 있는 식별 정보 등을 포함할 수 있다.
센서 정보 및 영상 정보에 기초하여 가상 주행 경로를 생성한다(403). 여기서 가상 주행 경로는 센서 정보 및 영상 정보 중 적어도 하나에 기초하여 생성된다. 각 정보는 차량(1)에 마련된 통신부(240)에 의하여 수합되고, 수합된 정보에 기초하여 가상 주행 경로의 경계를 결정할 수 도 있다.
적어도 2 이상의 가상 주행 경로가 생성되지 않은 경우(404), 다른 가상 주행 경로를 생성한다(405).
적어도 2 이상의 가상 주행 경로가 생성된 경우(404), 생성된 적어도 2 이상의 가상 주행 경로들 각각의 경계의 위치 및 길이를 비교한다(406). 이에 관한 비교는 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 가상 주행 경로는 차량(1)을 기준으로 좌측 차선(L) 및 우측 차선(R)을 기준으로 생성된 것을 확인할 수 있다. 차량(1)은 생성된 가상 주행 경로의 좌측 경계인 좌측 차선(L) 및 우측 경계인 우측 차선(R) 내에서 주행한다. 한편, 각 경계는 특정 기준에 따라 결정될 수 있는데, 일 예로 차량에 마련된 센서에 의하여 감지된 차선을 기준으로 할 수 있다. 도 5는 차량(1)의 인접한 차선을 기준으로 좌우 경계를 결정한 예를 도시하고 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 가상 주행 경로는 차량(1)을 기준으로 좌측 차선(L) 및 우측의 도로 엣지(E)를 경계로 하고, 생성된 것을 확인할 수 있다. 좌측 경계가 결정되는 방식은 도 5와 동일하나, 우측 경계는 도로 엣지(E)를 기준으로 결정됨에 그 차이가 있다. 도로 엣지(E)는 차량(1)에 마련된 센서를 통하여 감지된 인도 턱과 같은 구조물을 가리킬 수 있다. 이에 따라, 도 5와 달리 다른 기준으로 가상 주행 경로의 경계를 결정할 수 있음을 알 수 있다.
도 7을 참조하면, 가상 주행 경로는 차량(1)을 기준으로 좌측 차선(L) 및 우측의 장애물(O)을 기준으로 생성된 것을 확인할 수 있다. 좌측 경계가 결정되는 방식은 도 5 및 도 6과 동일하다. 다만, 우측 경계는 차량에 인접한 장애물(O)을 기준으로 결정됨에 그 차이가 있다. 장애물(O)은 차량(1)에 마련된 다양한 센서 등에 의하여 감지할 수 있는 차량 외부의 시설물 등을 가리킨다. 예를 들어, 장애물(O)은 소음 방지벽, 나무 등 도로 상에서 발견될 수 있는 다양한 객체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 도 5 내지 도 6과 달리 다른 기준으로 가상 주행 경로의 경계를 결정할 수 있다.
또한, 가상 주행 경로의 경계는 직전의 주행 차로의 차선에 따라 결정될 수 있고, 미리 설정된 경계 폭 및 위치에 따라 결정될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 7에서 설명한 바에 따르면, 가상 주행 경로는 서로 다룬 기준에 따라 생성됨으로써 복수 개로 생성될 수 있음을 확인하였다. 가상 주행 경로가 복수 개로 생성되면, 비교를 통하여 가장 적합한 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 복수의 가상 주행 경로는 제1 경계(A), 제2 경계(B) 및 제3 경계(C)를 갖는다. 차량(1)은 어느 하나의 경계의 폭을 기준으로 주행되는데, 여기서 차량(1)은 차량(1)에 가장 인접한 경계의 사이로 주행하는 것이 안정적인 자율 주행 경로를 제공할 수 있다. 따라서, 복수의 가상 주행 경로 중 제1 경계(A), 제2 경계(B) 및 제3 경계(C) 간의 비교를 통하여 차량(1)에 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 결정할 수 있다. 도 8에서는 제1 경계(A)에 따른 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 결정하는 것이 안정적인 자율 주행 경로를 제공할 수 있을 것이다.
상기 비교 결과에 따라, 적어도 2 이상의 가상 주행 경로 중 경계가 차량에 가장 인접한 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공한다(407). 이 경우, 자율 주행 차량은 실제 주행 경로에 따라 주행한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 경로 제공 방법의 순서도이다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 단계의 수행 주체는 생략될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 가상 주행 경로를 생성하고 실제 주행 경로를 제공함에 있어서, 센서 정보(100), 영상 정보(200) 및 위치 정보(300)를 이용하는 것은 상술한 바와 같다.
먼저, 가상 주행 경로는 센서 정보(100)에 기초하여 경계가 설정될 수 있다. 도 10을 참조하면, 센서 정보(100)는 차선 정보(101), 도로 엣지 정보(102) 및 장애물 정보(103)를 포함할 수 있다. 또한, 가상 주행 경로는 영상 정보(200)를 더 참조하여 경계가 설정될 수 있다. 여기서, 제어부가 차량에 인접한 차선이나 도로 경계를 인식하지 못한 경우(502)를 조건으로 가상 주행 경로의 경계를 설정하도록 할 수 있다. 이는 차선으로만 가상 주행 경로를 생성하지 못하는 경우를 대비하는 것이다.
한편, 본 실시예에서는 가상 주행 경로의 유효성을 검증하는 단계(503)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 유효성을 검증하는 단계는 위치 정보(300)를 이용하여 가상 주행 경로의 유효성을 검증할 수 있다. 위치 정보(300)는 GPS 정보(301), 지도 정보(302), V2V 정보(303), V2I 정보(304), V2N 정보(305)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 정보(300)는 위치 정보 획득부에서 획득한 V2X 서버로부터 제공받은 자율 주행 경로에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 가상 주행 경로는 위치 정보(300)에 포함되는 V2X 서버로부터 제공받은 데이터와 비교하여 유효한 자율 주행 경로에 해당되는 것인지 확인될 수 있다.
마지막으로, 생성된 가상 주행 경로가 유효한 것으로 판정되면, 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 하여 자율 주행을 하는 차량에 제공할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
210: 센서부
220: 영상 획득부
230: 위치 정보 획득부
240: 통신부
250: 제어부
260: 저장부

Claims (17)

  1. 레이더(Radar) 및 라이더(Lidar)를 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 차량의 외측을 향하는 감지 영역을 가지도록 상기 차량에 설치되고, 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 센서부;
    상기 차량의 외측을 향하는 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 센서부에 의하여 획득된 감지 데이터와 상기 영상 획득부에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 차량과 상기 오브젝트 사이의 거리에 관한 거리 데이터를 획득하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량에 인접한 두 개의 차선을 기준으로 경계를 결정하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량과 인접한 차선 및 상기 차선의 반대편의 오브젝트를 기준으로 경계를 결정하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 미리 설정된 값을 기준으로 경계를 결정하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 위치 및 상기 차량이 위치한 곳의 지도 정보를 포함하는 위치 데이터를 획득하는 위치 정보 획득부;를 더 포함하는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 데이터에 기초한 제3 가상 주행 경로와 상기 실제 주행 경로와 비교한 결과, 상기 실제 주행 경로의 경계가 상기 제3 가상 주행 경로의 경계 안쪽인 경우 실제 주행 경로를 제공하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위치 데이터는,
    V2X(Vehicle-to-Everything) 서버로부터 수신한 데이터에 기초하여 생성된 제3 가상 주행 경로를 포함하는 전자 장치.
  9. 차량의 외측을 향하는 감지 영역에서 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 단계;
    상기 차량의 외측을 향하는 시야 영역을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 단계;를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    차량의 외측을 향하는 감지 영역에서 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 차량과 상기 오브젝트 간의 거리에 관한 거리 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 차량의 외측을 향하는 시야 영역을 촬영한 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 영상 데이터를 이용하여 상기 오브젝트의 종류를 파악하는 단계를 포함하는,
    주행 경로 제공 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량에 인접한 두 개의 차선을 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 상기 차량과 인접한 차선 및 상기 차선의 반대편 오브젝트를 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하는 단계는,
    상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중 적어도 하나는 미리 설정된 값을 기준으로 경계를 결정하는 단계를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 단계는,
    상기 차량의 위치 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 위치 데이터에 기초한 제3 가상 주행 경로와 상기 실제 주행 경로와 비교한 결과, 상기 실제 주행 경로의 경계가 상기 제3 가상 주행 경로의 경계 안쪽인 경우 실제 주행 경로를 제공하는 단계;를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 위치 데이터는,
    V2X(Vehicle-to-Everything) 서버로부터 수신한 데이터에 기초하여 생성된 제3 가상 주행 경로를 포함하는 주행 경로 제공 방법.
  17. 레이더(Radar) 및 라이더(Lidar)를 포함하는 그룹으로부터 선택되며, 차량의 외측을 향하는 감지 영역을 가지도록 상기 차량에 설치되고, 오브젝트에 관한 감지 데이터를 획득하는 센서부;
    상기 차량의 외측을 향하는 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 센서부에 의하여 획득된 감지 데이터와 상기 영상 획득부에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지 데이터 및 상기 영상 데이터에 기초하여 제1 가상 주행 경로 및 제2 가상 주행 경로를 생성하되, 상기 제1 가상 주행 경로의 제1 경계와 상기 제2 가상 주행 경로의 제2 경계는 서로 다른 위치에 있고, 상기 제1 가상 주행 경로 및 상기 제2 가상 주행 경로 중에서 상기 차량과 가장 인접한 경계를 갖는 가상 주행 경로를 실제 주행 경로로 제공하는 차량.
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