KR20200072574A - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 정확한 측위를 유도하는 주행을 통하여 차량의 위치를 정확히 파악하고 안전한 자율 주행이 가능한 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 통신부; 맵 정보를 저장하는 저장부; 차량의 주행 정보 및 상기 차량의 주변 정보를 획득하는 센서부; 및 상기 맵 정보, 상기 주행 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정하고, 상기 예상 위치 및 상기 통신부를 통하여 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하고, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 주변 정보를 이용하여 차량의 위치를 파악할 수 있는 차량 및 그 제어방법에 관련된 기술이다.
정밀지도 기반의 자율주행 차량에 있어서, 지도 정보를 활용한 차량의 위치 인식은 가장 먼저 수행되어야 하는 부분으로 위치 인식의 정확성이 차량 제어의 성능에까지 영향을 미치게 된다.
자율주행을 위한 측위 기술은 주변 정보를 활용하여 차량의 현재 위치와 지도의 위치를 매칭시키는 방법이 사용될 수 있다. 일반적으로 주변 물체 정보를 정확히 측정할수록 보다 정확한 정보를 얻어낼 수 있다.
한편, 정확한 정보를 획득하지 못하는 경우 획득한 정보만으로 필터 등을 사용해 보정을 수행할 수 있으나, 오류 값이 일정 이상인 경우 이의 신뢰도는 낮아지고 이에 따라 차량의 안전한 자율 주행 수행이 어려워 질 수 있다.
따라서 차량의 정확한 위치를 결정하는 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 정확한 측위를 유도하는 주행을 통하여 차량의 위치를 정확히 파악하고 안전한 자율 주행이 가능한 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 통신부; 맵 정보를 저장하는 저장부; 차량의 주행 정보 및 상기 차량의 주변 정보를 획득하는 센서부; 및 상기 맵 정보, 상기 주행 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정하고, 상기 예상 위치 및 상기 통신부를 통하여 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하고, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이 및 상기 위치 신호에 기초하여, 상기 차량이 상기 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이에 기초하여, 상기 차량의 주변에서 주행하는 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어하고, 상기 차량과 상기 주변 차량의 위치 관계를 기초로 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로, 상기 기준 요소에 포함되는 고정물의 위치를 판단하고, 상기 고정물을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로, 상기 차량 주변의 도로 특성을 판단하고, 미리 결정된 도로 특성이 존재하는 차선을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은 운전자가 명령을 입력하는 입력부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 운전자의 명령을 기초로, 상기 차량의 제어권이 변경되는 것으로 판단되면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치에 기초하여 상기 차량의 위치 정보를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 차량의 주변 정보를 획득하고, 맵 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정하고, 상기 예상 위치 및 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하고, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이 및 상기 위치 신호에 기초하여, 상기 차량이 상기 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이에 기초하여, 상기 차량의 주변에서 주행하는 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어하는 것을 포함하고, 상기 예상 위치 및 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하는 것은, 상기 차량과 상기 주변 차량의 위치 관계를 기초로 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치 중 적어도 하나를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로, 상기 기준 요소에 포함되는 고정물의 위치를 판단하고, 상기 고정물을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로, 상기 차량 주변의 도로 특성을 판단하고, 미리 결정된 도로 특성이 존재하는 차선을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 운전자가 명령을 입력하는 것을 더 포함하고, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 운전자의 명령을 기초로, 상기 차량의 제어권이 변경되는 것으로 판단되면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은, 상기 주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치에 기초하여 상기 차량의 위치 정보를 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법은, 차량의 정확한 측위를 유도하는 주행을 통하여 차량의 위치를 정확히 파악하고 안전한 자율 주행이 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어블럭도이다.
도2는 주행하는 차량의 위치 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 일 실시예에 따른 예상 위치 및 정밀 위치를 도출하는 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도4는 일 실시예에 따른 예상 위치 및 정밀 위치의 차이를 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5내지 도8은 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행동작을 설명하기 위한 도면이다.
도9는 일 실시예에 따른 순서도이다.
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. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어블럭도이다.
도1을 참고하면 일 실시예에 따른 차량은 입력부(110), 통신부(140), 저장부(130), 센서부(120) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(140)는 위치 신호를 수신할 수 있다. 위치 신호는 GPS(Global Positioning System)신호를 포함할 수 있다. 차량은 위성에서 보내는 신호를 수신해 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다.
저장부(130)는 맵(map) 정보를 저장할 수 있다.
맵 정보는 차량이 주행하는 주변 정보를 제공할 수 있다. 맵 정보에는 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 주변의 건물의 위치, 신호등 및 표지판과 같은 도로 설비 등 고정물 등 차량의 위치를 판단하는데 필요한 정보가 포함될 수 있다.
저장부는 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 한정되지는 않는다. 저장부는 제어부와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
입력부(110)는 운전자가 명령을 입력하는 구성으로 마련될 수 있다. 입력부는 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다. 센서부는 차량의 주변 정보를 획득할 수 있다.
센서부(120)는 레이저 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 도출하는 라이다(Ridar), 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 도출하는 레이더(rader) 및 영상 신호를 획득하는 카메라를 포함할 수 있다.
센서부가 획득하는 주변 정보는 차량과 차량이 주행하는 도로의 차선 정보, 주변의 건물 정보, 도로 설비 등을 포함하는 고정물과의 위치 관계에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 상기 맵 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정할 수 있다.
예상 위치는 차량에 미리 저장된 맵 정보와 차량이 획득한 주변 정보를 비교하여 차량의 도출하는 정보를 의미할 수 있다. 제어부는 예상 위치 및 상기 통신부를 통하여 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정할 수 있다. 정밀 위치는 상술한 예상 위치에서 위치 신호를 더 포함하여 도출된 정보를 의미할 수 있다. 예상 위치와 정밀 위치에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제어부는 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 차량을 제어할 수 있다. 구체적으로 정밀 위치는 예상 위치에 위치 신호를 더 고려하여 도출된 위치 정보로 예상 위치 보다 더욱 정확한 위치를 의미할 수 있는 것이므로 제어부는 정확한 위치를 도출하기 위하여 제어부는 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 차량을 제어할 수 있다.
제어부는, 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이 및 상기 위치 신호에 기초하여, 차량이 상기 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 하도록 제어할 수 있다.
주변 정보의 기준 요소는 차량이 위치를 도출하는데 기초가 되는 요소로서 상술한 차량이 주행하는 도로의 차선 정보, 주변의 건물 정보, 도로 설비 등을 포함하는 고정물 등을 의미할 수 있다.
제어부는 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이에 기초하여 차량의 주변에서 주행하는 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어하고 차량과 상기 주변 차량의 위치 관계를 기초로 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
구체적으로 상술한 주변 정보에는 차량과 주행하는 주변 차량도 포함될 수 있으며 상대적으로 주변 차량이 다수인 경우 차량의 위치의 정확성이 증가하므로 제어부는 차량은 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어할 수 있다.
제어부는 입력부에서 입력한 운전자의 명령을 기초로, 상기 차량의 제어권이 변경되는 것으로 판단되면, 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
구체적으로 운전자가 스티어링 휠을 파지하지 않는 경우, 운전자가 자율 주행 명령을 입력한 경우 등 운전자의 자율 주행 의지가 포함된 운전자 명령이 입력된 경우 제어부는 차량의 위치의 정확성을 향상시키기 위하여 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
제어부는, 통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만인 것은 차량이 터널등을 진입하여 주변 신호를 수신하기 어려운 상황인 것으로 이 경우 제어부는 정확한 위치정보를 도출하기 어려울 것으로 판단하고 주변 정보로부터 정확한 위치 정보를 도출하기 위하여 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
제어부는 주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만인 경우는 차량 주변에 차량의 위치를 도출하기 위한 주변 정보가 부족한 상황인 것으로 차량은 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행은 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 포함할 수 있다.
제어부는 예상 위치 및 정밀 위치에 기초하여 상기 차량의 위치 정보 결정할 수 있다.
제어부는 차량 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도1에 도시된 차량의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 1에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도2는 주행하는 차량의 위치 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도2를 참고하면, 차량(1)은 차량의 위치정보를 도출하는데 있어서, 센서부가 획득한 주변 정보를 이용할 수 있다. 구체적으로 차량은 차량이 주행하는 도로의 차선 정보(L21)를 이용할 수 있다. 도2에서는 차량이 3차선으로 주행하는 동작을 제시하고 있다. 이 경우, 제어부는 센서부가 획득한 차선 정보를 기초로 차량이 3차선으로 주행하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 차량의 위치 정보를 도출하는데 있어서 차량이 주행하는 도로의 고정물을 이용할 수 있다. 도2에서는 고정물로서 도로에 마련된 감시 카메라(P1)를 제시하고 있다. 또한 도2에 제시된 감시 카메라는 주변 정보의 기준 요소로 결정될 수 있다. 즉, 제어부는 감시 카메라의 위치와 차량의 위치 관계 및 차량에 미리 저장된 맵 정보를 기초로 차량의 위치 정보를 결정할 수 있다.
한편, 차량은 위치 신호(S21)를 기초로 차량의 위치 정보를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이 위치 신호는 GPS신호(S21)를 포함할 수 있다.
한편 본 명세서에서는 주변 정보 및 차량에 미리 저장된 맵 정보로 도출되는 정보는 예상 위치를 의미할 수 있고, GPS신호를 포함하는 위치 신호를 더 포함하여 도출되는 정보는 정밀 위치를 의미할 수 있다.
도3은 일 실시예에 따른 예상 위치 및 정밀 위치를 도출하는 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도3을 참고하면, 위치 신호(140-1)는 통신부로부터 수신할 수 있고, 맵 정보(130-1)는 저장부에 저장될 수 있다. 또한 센서부(120)는 차량 센서(120-1)와 카메라(120-2)를 포함할 수 있다. 위치 신호(304)는 상술한 바와 같이 정밀 위치를 도출하는데 이용될 수 있다.
맵 정보는 예상 위치(303)와 정밀 위치(304)를 도출하는데 이용될 수 있다.
한편 차량 센서(120-1)는 차량의 속도 정보 등을 획득할 수 있는 휠속 센서등을 포함할 수 있고, 차량 센서가 획득한 정보는 차량의 동적 신호 분석동작(301)을 기초로 예상 위치(303를 도출하는데 이용될 수 있다.
한편 차량에 마련된 카메라는 차량 주위에 마련된 고정물(305) 및 주변 차량(306)을 기초로 차량의 위치를 도출할 수 있다.
차량에 마련된 카메라(120-2)는 센서퓨전(302)을 거쳐 차량 주변에 마련된 고정물(305) 및 주변 차량(306)과 차량과의 위치 관계를 도출하고, 도출된 위치 관계는 맵 정보와의 비교를 통해 차량의 예상 위치 및 정밀 위치를 도출할 수 있다.
한편, 상술한 방법을 기초로 도출된 예상 위치와 정밀 위치는 각각 예상 위치 통계 값과 정밀 위치 통계 값으로 계산될 수 있고, 제어부는 상기 통계 값을 기초로 차량 위치를 계산한 측위의 안정도를 계산할 수 있다.
도4는 일 실시예에 따른 예상 위치 및 정밀 위치의 차이를 도출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도3과 도4를 참고하면, 제어부는 예상 위치 및 정밀 위치의 차이를 예상 위치 통계 값과 정밀 위치 통계 값을 비교하여 계산할 수 있다. 이러한 계산은 하기의 수학식1을 통하여 도출될 수 있다.
Figure pat00001
수학식1을 참고하면 Xu는 차량의 위치를 의미하고, Xp는 예상 위치를 의미할 수 있다. p(Xu|Xp)는 조건부 확률 함수(conditional probability density function)로서, 예상 위치 조건의 차량의 위치의 정확도를 의미할 수 있다.
한편p(Xu|Xp,Z1,Z2,Z3..L)는 정밀 위치 대비 차량의 위치를 의미하는 조건부 확률 함수로 정의 될 수 있다.
한편, 차량이 정확하고 안정적인 측위를 수행할수록 p(Xu|Xp)은 감소하고, p(Xu|Xp,Z1,Z2,Z3..L)는 증가할 수 있으며, 차량이 불안적인 측위를 수행할수록 p(Xu|Xp)은 증가하고, p(Xu|Xp,Z1,Z2,Z3..L)는 감소할 수 있다.
따라서 제어부는 상기 수학식1을 기초로 D가 미리 결정된 값보다 작으면 안정적인 측위로 판단하고, D가 미리 결정된 값보다 크면 불안정한 측위로 판단할 수 있다.
구체적으로 예상 위치의 확률 분포(P1)는 위치의 확률 값이 넓게 분포되어 큰 분산 값을 갖을 수 있는 반면, 정밀 위치의 확률 분포(P2)는 예상 위치에 비하여 상대적으로 좁게 분포하여 낮은 분산 값을 갖을 수 있다.
한편 제어부는 D가 미리 결정된 값보다 크면 불안정한 측위로 판단하고, D를 미리 결정된 값 이하로 조정하기 위하여 측위에 정확성을 향상 시킬 수 있으며, 일 실시예에 따르면 제어부는 차량이 차량의 주변 정보의 기준 요소가 되는 고정물 등을 추종하는 주행하도록 제어할 수 있다.
한편 도3 및 도4에서 설명한 동작은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하며, 차량 측위의 안정성을 평가하는 동작은 다양한 고장 검출(FDI) 알고리즘(SPRT, CUSUM, GLR, 등)을 활용하여 개선 가능하며 차량 위치 측정의 정확도를 평가하는 동작이면 그 동작에 제한은 없다.
도5내지 도8은 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행동작을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이 차량의 위치는 차량의 주변 정보에 의하여 도출될 수 있으며, 차량의 주변 정보는 주변 정보의 기준 요소를 기초로 결정될 수 있다.
도5에서는 차량이 기준 요소 중 하나의 주변 고정물(Q51, Q52)로 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량의 정확한 측위가 필요한 상황 및 차량의 정확한 측위가 어려운 상황에서 제어부는 정확한 주변 정보를 획득하기 위해 주변 정보의 기준 요소를 추종하도록 제어할 수 있다.
따라서 차량은 기존의 도로에서 고정물(Q51, Q52)이 더 많은 2차선으로 이동하여 주행할 수 있다.
도6에서는 차량이 기준 요소 중 하나인 IC/JC등 도로 특성이 있는 경로로 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량의 정확한 측위가 필요한 상황 및 차량의 정확한 측위가 어려운 상황에서 제어부는 정확한 주변 정보를 획득하기 위해 도로 특성이 있는 경로를 추종하도록 제어할 수 있다.
따라서 차량은 기존의 도로에서 IC/JC을 추종하기 위한3차선으로 이동하여 주행할 수 있다.
도7에서는 차량이 기준 요소 중 하나인 차선 정보(L71)가 정확한 경로로 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량의 정확한 측위가 필요한 상황 및 차량의 정확한 측위가 어려운 상황에서 제어부는 정확한 주변 정보를 획득하기 위해 차선 정보(L71)가 정확한 경로를 추종하도록 제어할 수 있다.
도7에서 현재 위치에서는 차선 위에 있는 물질에 의하여 차선이 가려저 정확한 차선 정보를 획득하기 어려운바, 제어부는 차량을 2차선에서 3차선으로 이동시켜 차선 정보(L71)를 획득할 수 있고 이를 기초로 주변 정보를 도출하여 차량의 위치를 정확하게 도출할 수 있다.
도8에서는 차량이 기준 요소 중 하나인 랜드 마크(land mark, L81)로 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량의 정확한 측위가 필요한 상황 및 차량의 정확한 측위가 어려운 상황에서 제어부는 정확한 주변 정보를 획득하기 위해 랜드 마크(L81)가 존재하는 경로를 추종하도록 제어할 수 있다.
즉, 도8에서 2차선이나 3차선으로 주행하는 경우 주변에 랜드마크가 존재하지 않아(L82) 주변 정보의 기준요소가 적어 정확한 주변 정보를 도출하기 어렵다. 따라서 제어부는 주변 정보의 기준요소인 랜드마크(L81)가 존재하는 1차선으로 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
한편 도5내지 도8에서 설명한 차량의 주행 동작은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 주변 정보를 도출하는데 필요한 기준 요소를 추종하는 주행에 관련된 동작이라면 그 동작에 제한은 없다.
도9는 일 실시예에 따른 순서도이다.
도9를 참고하면, 제어부는 차량의 예상 위치 및 정밀 위치를 결정할 수 있다(1001). 제어부는 예상 위치와 정밀 위치의 차이를 도출할 수 있다(1002). 예상 위치와 정밀 위치의 차이는 상술한 확률 분포의 비교 등으로 도출될 수 있다. 한편 예상 위치와 정밀 위치의 차이가 미리 결정된 값을 초과하면(1003), 제어부는 차량의 주변 정보의 기준 요소를 추종하도록 제어할 수 있다(1004).
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.
1 : 차량
110 : 입력부
120 : 센서부
130 : 저장부
140 : 통신부
150 : 제어부

Claims (18)

  1. 통신부;
    맵 정보를 저장하는 저장부;
    차량의 주행 정보 및 상기 차량의 주변 정보를 획득하는 센서부; 및
    상기 맵 정보, 상기 주행 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정하고,
    상기 예상 위치 및 상기 통신부를 통하여 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하고,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이 및 상기 위치 신호에 기초하여,
    상기 차량이 상기 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 하도록 제어하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이에 기초하여,
    상기 차량의 주변에서 주행하는 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어하고,
    상기 차량과 상기 주변 차량의 위치 관계를 기초로 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치 중 적어도 하나를 결정하는 차량.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로,
    상기 기준 요소에 포함되는 고정물의 위치를 판단하고,
    상기 고정물을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로,
    상기 차량 주변의 도로 특성을 판단하고,
    미리 결정된 도로 특성이 존재하는 차선을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    운전자가 명령을 입력하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 명령을 기초로, 상기 차량의 제어권이 변경되는 것으로 판단되면,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치에 기초하여 상기 차량의 위치 정보를 결정하는 차량.
  10. 차량의 주변 정보를 획득하고,
    맵 정보 및 상기 주변 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치를 결정하고,
    상기 예상 위치 및 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하고,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이 및 상기 위치 신호에 기초하여,
    상기 차량이 상기 주변 정보의 기준 요소를 추종하는 주행을 하도록 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이에 기초하여,
    상기 차량의 주변에서 주행하는 주변 차량을 추종하는 주행을 하도록 제어하는 것을 포함하고,
    상기 예상 위치 및 수신한 위치 신호를 기초로 정밀 위치를 결정하는 것은,
    상기 차량과 상기 주변 차량의 위치 관계를 기초로 상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치 중 적어도 하나를 결정하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로,
    상기 기준 요소에 포함되는 고정물의 위치를 판단하고,
    상기 고정물을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 맵 정보 및 상기 위치 신호 중 적어도 하나를 기초로,
    상기 차량 주변의 도로 특성을 판단하고,
    미리 결정된 도로 특성이 존재하는 차선을 추종하여 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  15. 제10항에 있어서,
    운전자가 명령을 입력하는 것을 더 포함하고,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 운전자의 명령을 기초로, 상기 차량의 제어권이 변경되는 것으로 판단되면,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    통신부가 수신하는 신호의 세기가 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것은,
    상기 주변 정보를 결정하는 기준이 되는 기준요소의 획득량이 미리 결정된 값 미만이면, 상기 예상 위치와 상기 정밀 위치의 차이를 감소 시키는 주행을 하도록 상기 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 예상 위치 및 상기 정밀 위치에 기초하여 상기 차량의 위치 정보를 결정하는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
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