KR20200101188A - 주행 정보 제공 방법, 차량맵 제공 서버 및 방법 - Google Patents

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KR20200101188A KR1020190019488A KR20190019488A KR20200101188A KR 20200101188 A KR20200101188 A KR 20200101188A KR 1020190019488 A KR1020190019488 A KR 1020190019488A KR 20190019488 A KR20190019488 A KR 20190019488A KR 20200101188 A KR20200101188 A KR 20200101188A
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Abstract

일 실시예에 따른 주행 정보 제공 방법은 주행 정보 제공 장치가 수행하며, 자차에 대한 주행 정보를 획득하는 단계와, 상기 자차의 주변 차량을 감지하는 단계와, 상기 감지된 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계와, 복수의 차량 각각에 대한 주행 정보를 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 제공 서버에게 상기 자차에 대한 주행 정보 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 송신하는 단계와, 상기 자차의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵을 상기 차량맵 제공 서버로부터 수신하는 단계와, 상기 수신된 차량맵을 기초로 소정의 주행 보조 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.

Description

주행 정보 제공 방법, 차량맵 제공 서버 및 방법 {METHOD FOR PROVIDING NAVIGATION INFORMATION, SERVER AND METHOD FOR PROVIDING VEHICLE MAP}
본 발명은 주행 정보 제공 방법, 차량맵 제공 서버 및 방법에 관한 것이다.
C-ITS(Cooperative-Intelligent Transport Systems)는 주행 중 운전자에게 주변 교통 상황과 급정거, 낙하물 등의 사고 위험 정보가 실시간으로 제공되도록 하는 시스템을 지칭한다.
C-ITS는 교통 사고를 미연에 방지하거나 획기적으로 줄이기 위한 목적을 갖는다. 이러한 목적 달성을 위해서는 주변 차량의 위치가 실시간으로 파악될 수 있어야 하며, 그 방법 중에 하나로는 차량-차량(V2V)과 차량-도로(인프라)(V2I) 간 지속적인 데이터 공유를 통해 주변 차량의 위치를 파악하는 것이 있다.
그런데, 이러한 방법에서는 V2V 또는 V2I 통신을 지원하지 않는 주변 차량의 위치가 파악되기 어렵다. 뿐만 아니라, 통신 지연이 발생할 경우 그 성능이 급격히 떨어질 수도 있다.
한국공개특허공보, 10-2017-0097435호 (2017.08.28. 공개)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, V2V 또는 V2I 통신을 지원하지 않는 주변 차량의 위치까지도 실시간으로 파악해서 차량에게 제공되도록 하고, 이를 통해 C-ITS와 같은 주행 보조 서비스가 보다 효과적으로 차량 내지 차량의 운전자에게 제공되도록 하는 것에 있다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 주행 정보 제공 장치가 수행하는 주행 정보 제공 방법은 자차에 대한 주행 정보를 획득하는 단계와, 상기 자차의 주변 차량을 감지하는 단계와, 상기 감지된 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계와, 복수의 차량 각각에 대한 주행 정보를 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 제공 서버에게 상기 자차에 대한 주행 정보 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 송신하는 단계와, 상기 자차의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵을 상기 차량맵 제공 서버로부터 수신하는 단계와, 상기 수신된 차량맵을 기초로 소정의 주행 보조 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 차량맵 제공 서버는 복수의 차량 각각으로부터, 상기 차량에 대해 획득된 주행 정보 및 상기 차량의 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보를 수신하는 통신부와, 상기 복수의 차량에 대해 수신된 주행 정보 및 상기 복수의 차량의 주변 차량에 대해 수신된 주행 정보를 차량 별로 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 생성부와, 상기 생성된 차량맵으로부터, 상기 복수의 차량 각각에게 송신될 차량맵이 해당 차량의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하도록 추출하는 차량맵 추출부를 포함하며, 상기 추출된 각각의 차량맵은 상기 통신부를 통해 해당 차량에게 송신된다.
일 실시예에 따른 차량맵 제공 서버가 수행하는 차량맵 제공 방법은 복수의 차량 각각으로부터, 상기 차량에 대해 획득된 주행 정보 및 상기 차량의 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 차량에 대해 수신된 주행 정보 및 상기 복수의 차량의 주변 차량에 대해 수신된 주행 정보를 차량 별로 취합해서 차량맵을 생성하는 단계와, 상기 생성된 차량맵으로부터, 상기 복수의 차량 각각에게 송신될 차량맵이 해당 차량의 경로를 포함하도록 추출하는 단계와, 상기 추출된 각각의 차량맵을 해당 차량에게 송신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면 V2V 또는 V2I와 같은 기능을 지원하는 모듈을 탑재하고 있지 않은 차량이 있더라도, 이러한 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 다른 차량이나 운전자에게 제공될 수 있다. 뿐만 아니라 자차에서 감지되지 못한 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 해당 차량에게 제공될 수도 있다. 따라서 주행 보조 서비스가 신속, 정확하면서도 능동적으로 각 차량에게 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 장치가 탑재된 차량 및 주행 정보 제공 장치가 탑재되지 않은 차량, 그리고 이러한 각 차량과 통신을 수행하는 차량맵 제공 서버에 대한 연결 관계를 개념적으로 도시하고 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 방법의 수행 절차에 대한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 장치의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에서 차량에서 촬영된 주변 차량에 대한 예시 영상이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량맵 제공 방법의 수행 절차에 대한 순서도이다
도 6은 일 실시예에 따른 차량맵 제공 방법에 따라 제공 가능한 차량맵에 대한 예시이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량맵 제공 서버의 구성도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 수행 가능한 주행 정보의 취합 과정이다.
도 9은 일 실시예에 따라 수행 가능한 주행 정보의 취합 과정이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 장치(100)가 탑재된 차량(310, 320) 및 주행 정보 제공 장치(100)가 탑재되지 않은 차량(300), 그리고 이러한 각 차량 중 일부(310, 320)와 통신을 수행하는 차량맵 제공 서버(200)에 대한 연결 관계를 개념적으로 도시하고 있다. 다만, 도 1은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 1에 도시된 것으로 한정 해석되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 3대의 차량의 도시되어 있다. 제2 차량(310)과 제3 차량(320)에는 각각 주행 정보 제공 장치(100)가 탑재되어 있으나 제1 차량(300)에는 주행 정보 제공 장치(100)가 탑재되어 있지 않다. 여기서 주행 정보 제공 장치(100)는 V2V 또는 V2I와 같은 통신 기능을 지원하는 모듈일 수 있다.
제2 차량(310)과 제3 차량(320)에서는 각각에 탑재되어 있는 주행 정보 제공 장치(100)에 의해 자차에 대한 주행 정보가 획득될 뿐 아니라 주변 차량에 대한 주행 정보가 산출된다. 여기서 주행 정보에는 해당 차량의 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 해당 차량의 식별자 및 해당 차량의 이러한 주행 정보에 대한 획득 시간 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이렇게 획득 또는 산출된 주행 정보는 차량맵 제공 서버(200)에게 송신된다. 예컨대 제1 차량(300)에 대한 주행 정보는 제2 차량(310) 또는 제3 차량(320)에 탑재되어 있는 주행 정보 제공 장치(100)에 의해 산출되어서 차량맵 제공 서버(200)에게 송신될 수 있다. 즉, 제1 차량(300) 스스로가 자차에 대한 주행 정보를 산출해서 차량맵 제공 서버(200)에게 송신할 수 없더라도, 제2 차량(310) 또는 제3 차량(320)이 이러한 제1 차량(300)에 대한 주행 정보를 산출해서 차량맵 제공 서버(200)에게 송신할 수 있다.
차량맵 제공 서버(200)는 이렇게 수신받은 주행 정보를 취합해서 차량맵을 생성한 뒤, 각각의 차량(310, 320)에게 송신한다. 예컨대 제2 차량(310)에게는 제3 차량(320)에 대한 주행 정보 뿐 아니라 제1 차량(300)에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 송신될 수 있다. 또한, 제3 차량(320)에게는 제2 차량(310)에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 송신될 수 있으며, 만약 제3 차량(320)이 제1 차량(300)을 감지할 수 없었다고 하더라도 제2 차량(310)이 감지한 제1 차량(300)에 대한 주행 정보까지도 포함하는 차량맵이 송신될 수 있다.
여기서 차량맵이란 자차 뿐 아니라 주변 차량에 대한 전술한 주행 정보를 지도 상에 표시하고 있는 지도 데이터를 의미한다. 이러한 차량맵을 통해서 주변 차량의 위치, 자세각, 이동 방향 또는 속도 등이 파악될 수 있으므로, 각각의 차량(310, 320)에서는 이를 이용한 ADAS의 다양한 주행 보조 서비스, 예컨대 Forward Collision Warning, Automatic Braking System, Blind Spot Detection 기능 등의 제공될 수 있다.
즉, 일 실시예에 따르면 V2V 또는 V2I와 같은 기능을 지원하는 모듈을 탑재하고 있지 않은 차량이 있더라도, 이러한 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 다른 차량이나 운전자에게 제공될 수 있다. 뿐만 아니라 자차에서 감지되지 못한 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 해당 차량에게 제공될 수도 있다. 따라서 주행 보조 서비스가 신속, 정확하면서도 능동적으로 각 차량에게 제공될 수 있다.
이하에서는 이러한 기술적 사상을 제공하는 구체적인 기술에 대해 살펴보기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 방법의 수행 절차에 대한 순서도이고, 도 3은 도 2에 도시된 이러한 주행 정보 제공 방법을 수행하는 주행 정보 제공 장치(100)의 구성도이다. 여기서 도 2와 도 3은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 2와 도 3에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 주행 정보 제공 방법은 자차에 대한 주행 정보를 획득하는 단계(S100)와, 상기 자차의 주변 차량을 감지하는 단계(S110)와, 상기 감지된 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계(S120)와, 복수의 차량 각각에 대한 주행 정보를 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 제공 서버에게 상기 자차에 대한 주행 정보 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 송신하는 단계(S130)와, 상기 자차의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵을 상기 차량맵 제공 서버로부터 수신하는 단계(S140)와, 상기 수신된 차량맵을 기초로 소정의 주행 보조 서비스를 제공하는 단계(S150)를 포함하여 수행된다.
이를 위해 주행 정보 제공 장치(100)는 자차 주행 정보 획득부(120), 주변 차량 감지부(130), 주변 차량 주행 정보 산출부(140), 주행 보조 서비스 제공부(150) 및 통신부(110)를 포함한다. 이러한 주행 정보 제공 장치(100)의 각각의 구성은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈이나 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나 또는 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈이 조합된 형태로 구현될 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 주행 정보 제공 장치(100)의 각 구성 및 이에 의해 수행되는 작용 내지 효과에 대해 상세히 설명하기로 한다.
통신부(110)는 V2V 또는 V2I를 지원하는 무선 통신 모듈이다. 예컨대 통신부(110)는 CDMA, GSM, W-CDMA, TD-SCDMA, WiBro, LTE, EPC, 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy) 또는 NFC(Near Field Communication)와 같은 통신 방법을 채택하여 무선 통신을 수행할 수 있는 무선 통신 모듈일 수 있다.
차량은 이러한 통신부(110)를 통해, 도로 상에 분산되어 설치되어 있는 복수 개의 V2I 기지국 중 적어도 하나에 접속한 뒤 차량맵 제공 서버(200)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대 통신부(110)에는 복수 개의 V2I 기지국 중 차량의 현재 위치와 가장 가까운 V2I 기지국에 접속하기 위한 알고리즘이 탑재되어 있다. 이러한 알고리즘을 기초로 통신부(110)가 소정의 V2I 기지국에 접속하면, 차량은 이러한 통신부(110)를 통해 접속된 V2I 기지국을 경유해서 차량맵 제공 서버(200)와 데이터를 송수신할 수 있다.
자차 주행 정보 획득부(120)는 자차에 대한 주행 정보를 획득하는 구성이다. 여기서 자차에 대한 주행 정보 중 위치와 자세각은 다양한 방법을 통해 획득 가능하다.
예컨대 자차에 대한 위치와 자세각은 GPS 위성으로부터 수신된 GPS 신호 또는 미리 주어진 정보 등을 이용하여 획득될 수 있다.
또는 자차에 대한 위치와 자세각은 정밀 지도의 랜드마크와 자차에서 촬영된 영상을 매칭시키는 방법을 통해 획득될 수도 있다. 여기서 정밀 지도의 랜드마크와 자차에서 촬영된 영상을 매칭시키는 방법이란, GPS 기반 자차의 초기 위치 정보에 대응되는 정밀 지도의 랜드마크를 상기 자차의 카메라에 의해 촬영된 영상에 매칭하여 상기 카메라의 초기 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 카메라의 초기 위치 정보 및 상기 자차의 주행 정보를 기초로 샘플링된 복수의 후보 위치 정보 각각에 대응되는 상기 정밀 지도의 랜드마크와 상기 영상 간 매칭 오차에 기초하여 상기 카메라의 추정 위치 정보를 획득하는 단계; 및 상기 카메라의 추정 위치 정보를 기초로 상기 자차의 추정 위치 정보를 획득하는 단계를 포함하여서 수행될 수 있다.
또한, 자차에 대한 속도 정보는 CAN 데이터로서 획득 가능한 휠(wheel) 속도값을 이용하여서 획득될 수 있다.
또한, 자차에 대한 이동 방향 정보는 GPS 정보 등을 기초로 획득될 수 있다.
또한, 자차의 식별자는 사전에 차량맵 제공 서버(200)로부터 부여받은 자차 자신의 ID일 수 있다.
또한, 자차의 전술한 주행 정보에 대한 획득 시간 정보는 전술한 주행 정보 각각이 획득된 GPS 기준의 시각 정보를 지칭할 수 있다.
주변 차량 감지부(130)는 자차 주변에 위치해 있는 주변 차량을 감지하는 구성이다. 예컨대 주변 차량 감지부(130)는 자차 주변을 촬영하는 카메라 또는 자차 주변에서 주행 또는 정지해있는 차량을 감지하는 센서 등으로 구현 가능하다.
주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 주변 차량 감지부(130)가 감지한 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 구성이다. 이 중 먼저 주변 차량의 위치 정보를 산출하는 방법에 대해 먼저 살펴보기로 한다. 이를 위해서는 주변 차량 감지부(130)에 의해 촬영된 주변 차량에 대한 영상이 확보될 필요가 있다.
주변 차량 주행 정보 산출부(140)는, 이렇게 확보된 영상에서 주변 차량이 지면 상에 위치해 있는 위치 정보, 즉 픽셀의 좌표값을 획득한다. 여기서 획득되는 픽셀의 좌표값이란, 영상에서 주변 차량이 검출된 영역을 소정의 바운딩 박스로 경계지었을 때 이러한 경계 중 지면과 맞닿는 픽셀의 좌표값을 지칭하며, 이는 도 4에 예시적으로 도시되어 있다. 만약 주변 차량이 자차로부터 상대적으로 멀리 이격되어 있다면 해당 픽셀값은 영상에서의 소실점에 상대적으로 가깝게 표시될 것이고 주변 차량이 자차로부터 상대적으로 가깝게 이격되어 있다면 해당 픽셀값은 영상에서의 소실점으로부터 상대적으로 멀리 이격되어 표시될 것이다. 즉, 해당 픽셀값은 주변 차량과 자차 간의 이격 거리와 소정의 상관 관계를 갖는다. 따라서 자차와 주변 차량 간의 이격 거리는 이러한 상관 관계를 이용하는 알고리즘을 기초로 산출될 수 있다.
다음으로, 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는. 다음의 수학식 1을 이용해서, 주변 차량 감지부(130)에 의해 촬영된 주변 차량에 대한 영상을 자차에 장착된 카메라가 전방을 바라봤을 때의 좌표값의 형식으로 변환한다.
Figure pat00001
여기서, K는 자차에 장착된 카메라의 내부 파라미터에 관한 3x3 행렬을 의미하며, R은 자차에서 촬영된 영상의 특정 픽셀 값 m을 카메라가 전방을 바라봤을 때의 좌표계로 변환해 주는 회전 행렬을 의미하며, mnew는 자차에 장착된 카메라가 전방을 바라봤을 때로 변환된 좌표값을 의미한다. 본 발명에서 m은 전술한 것과 같이 확보된 영상에서, 주변 차량이 지면 상에 위치해 있는 위치 정보, 즉 픽셀의 좌표값이 될 수 있다. 또한 R은 카메라를 자차에 장착할 당시 계산되는 차량 좌표계 기준 회전 행렬을 이용하거나, 카메라 기반 ADAS에서 제공되는 지면 기준 카메라 자세각 관련 회전 행렬을 이용함으로써 그 값이 정해질 수 있다.
다음으로 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 자차의 종축(진행) 방향과 주변 차랑 간의 회전 각도 θ를 다음의 수학식 2을 이용하여 산출한다.
Figure pat00002
여기서 HFOV는 카메라 수평 화각을 의미하며, unew는 수학식 1의 mnew의 x축 좌표 값을 의미하며, cx는 카메라 주점(principal point)을 의미하며, image_width는 영상의 가로 해상도를 의미한다.
다음으로 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 주변 차량의 위치[xa, ya]를 아래의 수학식 3을 이용하여 산출한다.
Figure pat00003
여기서 [xs, ys, θs]는 자차 주행 정보 획득부(120)가 획득한 자차의 위치와 자세각을 나타내며, 주변 차량 주행 정보 산출부(140)가 산출한 자차와 주변 차량 간의 이격 거리를 의미한다. θ는 수학식 2에서 산출된 자차의 종축 방향과 검출된 차량 위치 간의 회전 각도를 의미하며, [xa, ya]는 영상에서 검출된 주변 차량의 위치를 나타낸다. 따라서, 영상에서 검출된 주변 차량의 자세각은 θ+θs가 된다.
다음으로, 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 영상에서 검출된 주변 차량의 이동 방향 정보를 아래의 수학식 4를 이용하여 산출한다
Figure pat00004
여기서, [xa,t1, ya,t1], [xa,t2, ya,t2]는 각각 시간 t1과 시간 t2에서 수학식 3을 이용하여 산출된 주변 차량의 위치를 나타내며, θa는 주변 차량의 이동 방향을 나타낸다. 만일, 주변 차량이 정지해 있는 경우, [xa,t1:t2, ya,t1:t2] 값은 0이거나 영상 인식 오차로 인해 0에 가까운 값을 가지게 되는데, 이러한 경우, θa는 이전에 계산된 값이 있으면 이전 값을 그대로 이용하거나 자차의 방향과 같은 θs 값을 가지게 된다.
다음으로, 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 영상에서 검출된 주변 차량의 속도 정보를 아래의 수학식 5를 이용하여 산출한다
Figure pat00005
여기서, d는 시간 t1과 t2 사이에서 수학식 4를 이용하여 산출된 이동 거리를 나타내며, v는 주변 차량의 이동 속도를 나타낸다.
한편, 주변 차량 주행 정보 산출부(140)는 주변 차량의 식별자에 대한 정보를 획득해서 해당 주변 차량 및 해당 주변 차량에 대한 주행 정보에 부여한다. 획득 방법으로는 주변 차량 감지부(130)에 의해 촬영된 주변 차량에 대한 영상으로부터 해당 주변 차량에 대한 차량 번호를 인식하는 방법이 있다. 다만 만약 영상으로부터 차량 번호가 인식되지 않는다면, 해당 주행 정보 및 해당 주변 차량에 대해서는 식별자가 부여되지 않을 수도 있다.
주행 보조 서비스 제공부(150)는 통신부(110)를 통해 수신받은 차량맵을 기초로 소정의 주행 보조 서비스를 제공한다. 예컨대 주행 보조 서비스 제공부(150)는 ADAS의 다양한 주행 보조 서비스, 예컨대 Forward Collision Warning, Automatic Braking System, Blind Spot Detection 기능 등을 제공할 수 있다.
이를 위해 주행 보조 서비스 제공부(150)는 차량맵이 포함하는 주변 차량에 대한 주행 정보를 이용하여서, 현재 시간을 기준으로 주변 차량에 대한 주행 정보를 예측하여 제공할 수 있다. 여기서 '예측'이라고 한 이유는, 차량맵에 포함된 주행 정보는 복수의 차량 각각이 현재 시간보다 이전의 시간 대에 획득 내지 산출한 주행 정보라는 것에서 연유한다. 즉, 현재 시간에서의 주행 정보는, 이전의 시간 대에 획득 내지 산출한 주행 정보 등에 대한 추이를 기초로 '예측'될 수 밖에 없기 때문이다. 주행 보조 서비스 제공부(150)는 아래의 수학식 6을 이용하여서 현재 시간을 기준으로 주변 차량에 대한 주행 정보를 예측할 수 있다.
Figure pat00006
여기서, (xa,t2, ya,t2)는 현재 시간(t2)을 기준으로 예측된 주변 차량에 대한 위치이고, t1은 각 차량에서 주행 정보가 획득된 획득 내지 산출된 시간을 나타낸다.
한편, 주행 보조 서비스 제공부(150)는 소정의 조건이 만족할 경우에만 전술한 주행 보조 서비스를 제공할 수 있다. 예컨대 주행 보조 서비스 제공부(150)는 차량맵이 포함하는 자차에 대한 주행 정보를 이용하여서, 현재 시간을 기준으로 자차에 대한 주행 정보를 예측한 뒤, 이렇게 예측된 주행 정보와 자차에 대한 실제 주행 정보의 차이가 임계치 미만인 경우에만 전술한 주행 보조 서비스가 제공되도록 할 수 있다. 이를 통해 차량맵에 대한 유효성이 검증될 수 있다.
다음으로 차량맵 제공 서버(200)에 대해 살펴보기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량맵 제공 방법의 수행 절차에 대한 순서도이고, 도 7은 도 5에 도시된 차량맵 제공 방법을 수행하는 차량맵 제공 서버(200)의 구성도이다. 여기서 도 5와 도 7은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 5와 도 7에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 차량맵 제공 방법은 복수의 차량 각각으로부터, 상기 차량에 대해 획득된 주행 정보 및 상기 차량의 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보를 수신하는 단계(S200)와, 상기 복수의 차량에 대해 수신된 주행 정보 및 상기 복수의 차량의 주변 차량에 대해 수신된 주행 정보를 차량 별로 취합해서 차량맵을 생성하는 단계(S210)와, 상기 생성된 차량맵으로부터, 상기 복수의 차량 각각에게 송신될 차량맵이 해당 차량의 경로를 포함하도록 추출하는 단계(S230)와, 상기 추출된 각각의 차량맵을 해당 차량에게 송신하는 단계(S240)를 포함하여 수행된다.
여기서 차량맵이란 자차 뿐 아니라 주변 차량에 대한 전술한 주행 정보를 지도 상에 표시하고 있는 지도 데이터를 의미하며, 도 6에 예시적으로 도시되어 있다. 이러한 차량맵을 통해서 주변 차량의 위치, 자세각, 이동 방향 또는 속도 등이 파악될 수 있으므로, 각각의 차량(310, 320)에서는 이를 이용한 ADAS의 다양한 주행 보조 서비스, 예컨대 Forward Collision Warning, Automatic Braking System, Blind Spot Detection 기능 등의 제공될 수 있다.
이를 위해 차량맵 제공 서버(200)는 통신부(210), 차량맵 생성부(220) 및 차량맵 추출부(230)를 구성으로서 포함한다. 이러한 차량맵 제공 서버(200) 각각의 구성은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈이나 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나 또는 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈이 조합된 형태로 구현될 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 9를 참조하여, 차량맵 제공 서버(200)의 각 구성 및 이에 의해 수행되는 작용 내지 효과에 대해 상세히 설명하기로 한다.
통신부(210)는 무선 통신 모듈이다. 예컨대 통신부(110)는 CDMA, GSM, W-CDMA, TD-SCDMA, WiBro, LTE, EPC, 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy) 또는 NFC(Near Field Communication)와 같은 통신 방법을 채택하여 무선 통신을 수행할 수 있는 무선 통신 모듈일 수 있다.
차량맵 제공 서버(200)는 이러한 통신부(210)를 통해, 도로 상에 분산되어 설치되어 있는 복수 개의 V2I 기지국 중 어느 하나를 경유해서 차량과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대 차량이 복수 개의 V2I 기지국 중 자신의 현재 위치와 가까운 V2I 기지국에 접속하면, 차량맵 제공 서버(200)는 이러한 통신부(210)를 통해서 차량이 접속한 V2I 기지국을 통해 차량 내지 차량에 탑재된 주행 정보 제공 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.
이러한 통신부(210)를 통해서 차량맵 제공 서버(200)는 복수의 차량에 대한 주행 정보를 수신한다. 이 때 수신되는 주행 정보에는 주행 정보를 송신한 차량에 대한 것 뿐 아니라 주행 정보를 송신한 차량의 주변 차량에 대한 것 또한 포함될 수 있다. 아울러, 수신되는 주행 정보에는 해당 차량의 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 해당 차량의 식별자 및 해당 차량의 이러한 주행 정보에 대한 획득 시간 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
차량맵 생성부(220)는 통신부(210)를 통해 수신된 전술한 주행 정보를 차량 별로 취합한다. 취합 과정에 대해서는 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 8을 참조하면, 차량맵 생성부(220)는 통신부(210)를 통해 수신된 주행 정보에 식별자가 포함되어 있는지를 판별한다(S211). 식별자에는 차량의 ID 또는 차량 번호 등이 포함될 수 있다. 경우에 따라 수신된 주행 정보에는 식별자가 포함되어 있지 않을 수도 있다. 예컨대 자차가 주변 차량의 차량 번호를 인식하지 못한 경우 등이 그러한 경우에 해당할 수 있다.
판별 결과, 수신된 주행 정보에 식별자가 포함되어 있으면, 차량맵 생성부(220)는 식별자를 기준으로 주행 정보를 차량 별로 취합한다(S212). 이에 따르면, 예컨대 제1 차량에 대해 수신된 주행 정보끼리, 제2 차량에 대해 수신된 주행 정보끼리 취합될 수 있다.
그러나 판별 결과 수신된 주행 정보에 식별자가 포함되어 있지 않으면, 차량맵 생성부(220)는 차량의 위치 정보와 자세각 정보를 기준으로 주행 정보를 차량 별로 취합한다(S213). 단계 S213에 대해서는 이하에서 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
먼저 차량맵 생성부(220)는 식별자를 포함하고 있지 않은 주행 정보로부터 차량의 위치 정보와 자세각 정보를 추출한다. 이 후 차량맵 생성부(220)는, 이렇게 추출된 위치 정보와 자세각 정보를, 그 전에 취합이 완료된, 즉 식별자를 갖고 있는 각 차량에 대한 최신 위치 정보 및 자세각 정보 각각과 비교하여서 오차를 각각 도출한다. 차량맵 생성부(220)는 도출된 오차가 최소이거나 또는 임계치 이하인 위치 정보와 자세 정보를 갖는 차량에 대한 식별자를 추출한다. 차량맵 생성부(220)는 이렇게 추출된 식별자를, 전술한 식별자를 포함하고 있지 않은 주행 정보에 대한 식별자라고 가정한 뒤 취합을 수행한다.
여기서, 전술한 오차를 도출하는 과정에서는, 차량의 위치 정보와 자세각 정보에 대한 오차를 가우시안 확률분포(평균 및 공분산)로서 모델링해서 Mahalanobis Distance 계산(아래의 수학식 7)을 이용하는 방법이 적용될 수 있다.
Figure pat00007
여기서, P1과 P2는 오차 도출의 대상이 되는 두 대의 차량의 위치/방향을 나타내며, C1과 C2는 P1과 P2에 대응되는 공분산(covariance matrix)을 나타낸다. Mahalanobis Distance 인 Dm 값이 임계치 이하이면 중복된 걸로 판단한다.
차량맵 생성부(220)는 취합된 주행 정보를 기초로 차량맵을 생성한다. 이 때 차량맵 생성부(220)는 업데이트가 지연된 주행 정보는 제거한 뒤에 차량맵을 생성할 수 있는데, 이에 대해서는 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 9를 도 8과 함께 참조하면, 단계 S211 내지 S213에서 수신된 주행 정보는 차량 별로 취합된다. 이 후 차량맵 생성부(220)는 차량맵을 생성하려고 하는 시점에 각 차량 별로 주행 정보가 업데이트된 시점 또는 가장 마지막으로 주행 정보가 수신된 시점으로부터 얼마만큼의 시간이 경과하였는지를 조사한다(S214). 만약 경과된 시간이 임계치를 초과하였다면, 즉 업데이트가 지연된 주행 정보가 존재한다면, 차량맵 생성부(220)는 이러한 주행 정보는 제거시키고 나서(S215), 차량맵을 생성한다(S216).
여기서 업데이트가 지연된 주행 정보가 존재하는지는 다양한 방법으로 판단될 수 있다. 예컨대 해당 차량의 속도와 업데이트되지 않은 채로 경과된 시간의 곱, 즉, 업데이트되지 않은 채로 해당 차량이 이동한 거리가 소정의 임계치 이상이라면 업데이트가 지연된 주행 정보라고 판단될 수 있다. 또는 해당 차량의 속도가 0인 경우에는 업데이트되지 않은 채로 경과된 시간이 소정의 임계치 이상이라면 업데이트가 지연된 주행 정보라고 판단될 수 있다. 다만, 이렇게 업데이트가 지연된 주행 정보가 존재하는지를 판단하는 것은 예시에 불과하다.
차량맵 추출부(230)는 차량맵 생성부(220)가 생성한 차량맵으로부터 복수 개의 차량 각각에게 송신될 차량맵을 추출한다. 이렇게 추출된 차량맵은 해당 차량에게 통신부(210)를 통해 송신될 수 있다. 이 때 복수 개의 차량 각각에게 송신될 차량맵이란, 해당 차량에 대한 주행 정보 또는 해당 차량의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵을 지칭할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따르면 V2V 또는 V2I와 같은 기능을 지원하는 모듈을 탑재하고 있지 않은 차량이 있더라도, 이러한 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 다른 차량이나 운전자에게 제공될 수 있다. 뿐만 아니라 자차에서 감지되지 못한 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵이 해당 차량에게 제공될 수도 있다. 따라서 주행 보조 서비스가 신속, 정확하면서도 능동적으로 각 차량에게 제공될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 주행 정보 제공 방법 및 차량맵 제공 방법 각각은 이러한 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
일 실시예에 따르면 주행 보조 서비스가 신속, 정확하면서도 능동적으로 각 차량에게 제공될 수 있다.
100 : 주행 정보 제공 장치
200 : 차량맵 제공 서버

Claims (17)

  1. 주행 정보 제공 장치가 수행하는 주행 정보 제공 방법으로서,
    자차에 대한 주행 정보를 획득하는 단계와,
    상기 자차의 주변 차량을 감지하는 단계와,
    상기 감지된 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계와,
    복수의 차량 각각에 대한 주행 정보를 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 제공 서버에게 상기 자차에 대한 주행 정보 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 송신하는 단계와,
    상기 자차의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하는 차량맵을 상기 차량맵 제공 서버로부터 수신하는 단계와,
    상기 수신된 차량맵을 기초로 소정의 주행 보조 서비스를 제공하는 단계를 포함하는
    주행 정보 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자차에 대한 주행 정보는,
    상기 자차가 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 상기 자차의 식별자 및 상기 자차에 대한 주행 정보의 획득 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 주변 차량에 대한 주행 정보는,
    상기 주변 차량이 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 상기 주변 차량의 식별자 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보의 획득 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    주행 정보 제공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주변 차량이 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보는,
    상기 자차와 상기 주변 차량 간의 이격 거리 정보, 상기 자차에서 촬영된 영상에 나타난 상기 주변 차량의 지면 상 위치 정보, 상기 자차가 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보 및 상기 자차의 자세각 정보를 기초로 산출되는
    주행 정보 제공 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계는,
    상기 자차에서 연속으로 촬영된 상기 주변 차량에 대한 복수 개의 영상으로부터 각각 상기 주변 차량이 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보를 산출하고, 상기 산출된 각각의 위치 정보를 이용해서 상기 주변 차량의 이동 방향 정보를 산출하는
    주행 정보 제공 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 주변 차량에 대한 주행 정보를 산출하는 단계는,
    상기 자차에서 연속으로 촬영된 상기 주변 차량에 대한 복수 개의 영상으로부터 각각 상기 주변 차량이 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보를 산출하고, 상기 획득된 각각의 위치 정보를 이용해서 상기 주변 차량의 이동 거리 정보를 산출하며, 상기 주변 차량의 이동 거리 정보를 기초로 상기 주변 차량의 속도 정보를 산출하는
    주행 정보 제공 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행 보조 서비스를 제공하는 단계는,
    상기 수신된 차량맵이 포함하는 주변 차량에 대한 주행 정보를 기초로, 현재 시간에서 상기 수신된 차량맵이 포함하는 주변 차량에 대한 주행 정보를 예측하여 제공하는
    주행 정보 제공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신된 차량맵이 포함하는 주변 차량은,
    상기 자차의 주변 차량을 감지하는 단계에서 감지되지 않은 주변 차량을 포함하는
    주행 정보 제공 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신된 차량맵이 포함하는 주변 차량은,
    차량과 상기 차량맵 제공 서버 간의 통신(V2I) 또는 차량 간 통신(V2V) 통신을 지원하지 않는 차량을 포함하는
    주행 정보 제공 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 차량맵은 상기 자차에 대한 주행 정보를 포함하고,
    상기 주행 정보 제공 방법은,
    상기 수신된 차량맵이 포함하는 자차에 대한 주행 정보를 기초로, 현재 시간에서 상기 자차에 대한 주행 정보를 예측하여 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 주행 보조 서비스를 제공하는 단계는,
    상기 현재 시간에서 예측되는 상기 자차에 대한 주행 정보와 상기 획득된 자차에 대한 주행 정보 간의 오차가 기 정의된 임계치 미만인 경우에 수행되는
    주행 정보 제공 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 포함된 각 단계를 포함하여 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  11. 복수의 차량 각각으로부터, 상기 차량에 대해 획득된 주행 정보 및 상기 차량의 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보를 수신하는 통신부와,
    상기 복수의 차량에 대해 수신된 주행 정보 및 상기 복수의 차량의 주변 차량에 대해 수신된 주행 정보를 차량 별로 취합해서 차량맵을 생성하는 차량맵 생성부와,
    상기 생성된 차량맵으로부터, 상기 복수의 차량 각각에게 송신될 차량맵이 해당 차량의 경로 상에 있는 주변 차량에 대한 주행 정보를 포함하도록 추출하는 차량맵 추출부를 포함하며,
    상기 추출된 각각의 차량맵은,
    상기 통신부를 통해 해당 차량에게 송신되는
    차량맵 제공 서버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 차량에 대해 획득된 주행 정보는,
    상기 차량이 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 상기 차량의 식별자 및 상기 차량에 대한 주행 정보의 획득 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보는,
    상기 주변 차량이 상기 정밀 지도 상에서 갖는 위치 정보, 자세각 정보, 이동 방향 정보, 속도 정보, 상기 주변 차량의 식별자 및 상기 주변 차량에 대한 주행 정보의 획득 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는
    차량맵 제공 서버.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 차량맵 생성부는,
    상기 수신된 주행 정보 중에서 동일한 차량에 대해 수신된 복수 개의 주행 정보를 선별하고, 상기 선별된 복수 개의 주행 정보 중 시간순으로 가장 마지막에 수신된 주행 정보를 상기 차량맵의 생성에 반영시키는
    차량맵 제공 서버.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차량맵 생성부는,
    상기 수신된 주행 정보에 차량의 식별자가 포함되어 있으면 상기 식별자를 기초로 동일한 차량에 대해 수신된 주행 정보를 선별하고, 상기 수신된 주행 정보에 차량의 식별자가 포함되어 있지 않으면 상기 수신된 주행 정보에 포함된 차량의 위치 정보 또는 자세각 정보를 기초로 동일한 차량에 대해 수신된 주행 정보를 선별하는
    차량맵 제공 서버.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 차량맵 생성부는,
    상기 차량 별로 취합된 주행 정보 중에서 가장 마지막으로 주행 정보가 수신된 시간으로부터 임계치 이상의 시간이 경과된 주행 정보는, 상기 차량맵의 생성에 반영시키지 않는
    차량맵 제공 서버.
  16. 차량맵 제공 서버가 수행하는 차량맵 제공 방법으로서,
    복수의 차량 각각으로부터, 상기 차량에 대해 획득된 주행 정보 및 상기 차량의 주변 차량에 대해 산출된 주행 정보를 수신하는 단계와,
    상기 복수의 차량에 대해 수신된 주행 정보 및 상기 복수의 차량의 주변 차량에 대해 수신된 주행 정보를 차량 별로 취합해서 차량맵을 생성하는 단계와,
    상기 생성된 차량맵으로부터, 상기 복수의 차량 각각에게 송신될 차량맵이 해당 차량의 경로를 포함하도록 추출하는 단계와,
    상기 추출된 각각의 차량맵을 해당 차량에게 송신하는 단계를 포함하는
    차량맵 제공 방법.
  17. 제 16 항에 포함된 각 단계를 포함하여 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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