KR20210018681A

KR20210018681A - 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템

Info

Publication number: KR20210018681A
Application number: KR1020190096845A
Authority: KR
Inventors: 정태권; 빈죤 키라칼; 최은재; 박건희
Original assignee: 주식회사 스프링클라우드
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-18

Abstract

본 발명은 무선 네트워크를 통해 통신하는 관제 서버 및 자율주행차량을 포함하며, 상기 관제 서버는, 자율주행차량의 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공하고, 상기 자율주행차량은 주행차로 변경 장치를 포함하여 상기 관제 서버로부터 실시간의 맵 정보를 근거로 상황에 따라 주행차로 변경을 자동으로 행하되, 자율주행중인 차량의 전방을 촬영하는 카메라; 상기 카메라에서 촬영된 전방 영상에서 바운더리 및 차선을 검출하고, 검출된 바운더리 및 차선을 근거로 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 자차로 인식부; 및 서버로부터의 계획된 주행경로와 교통정보를 포함하는 맵 정보 및 상기 자차로 인식부에서 인식된 자차로를 기반으로, 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하여 차로 변경을 행하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템에 관한 것이다.

Description

자율주행차량의 주행차로 변경 시스템{System for changing running lane of autonomous driving vehicle}

본 발명은 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율주행차량의 자차로를 인식하여 상황에 따라 적절한 차로 변경을 수행하도록 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템에 관한 것이다.

완전자율주행차량이 임무를 완수하기 위해 가장 먼저 필요한 정보는 현재 주행하고 있는 차로에 대한 정확한 위치이다.

현재 위성 항법(GPS) 환경에서 GPS 미수신 구간이 없는 오픈 스카이(open sky) 상황에서도 대략 2.5m 정도의 측위 오차가 발생한다.

이와 관련하여 최근 자율주행 기술 구현을 위해서는 현재 자리하고 있는 차로의 정확한 위치 인식에 대해 여러 단계의 융합이 연구되고 있는 실정이다.

선행기술 1 : 대한민국 등록특허 제10-0559870호(차량의 주행차로 변경방법) 선행기술 2 : 대한민국 공개특허 제10-2015-0098071호(차선 분석을 위한 방법, 이를 위한 장치 및 시스템)

본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 카메라 영상을 기반으로 파악되는 바운더리 및 차선들을 통해 현재 주행중인 자차로를 인식하고 이를 근거로 상황별로 적절한 차로 변경을 할 수 있도록 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템은, 무선 네트워크를 통해 통신하는 관제 서버 및 자율주행차량을 포함하며, 상기 관제 서버는, 자율주행차량의 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공하고, 상기 자율주행차량은 주행차로 변경 장치를 포함하여 상기 관제 서버로부터 실시간의 맵 정보를 근거로 상황에 따라 주행차로 변경을 자동으로 행하되, 자율주행중인 차량의 전방을 촬영하는 카메라; 상기 카메라에서 촬영된 전방 영상에서 바운더리 및 차선을 검출하고, 검출된 바운더리 및 차선을 근거로 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 자차로 인식부; 및 서버로부터의 계획된 주행경로와 교통정보를 포함하는 맵 정보 및 상기 자차로 인식부에서 인식된 자차로를 기반으로, 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하여 차로 변경을 행하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템을 제공한다.

상기 바운더리는 중앙 분리대, 도로 연석, 및 가드레일을 포함하고, 상기 자차로 인식부는 상기 중앙 분리대를 검출하면 하기의 계산식,

자차로 = 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 우측 라인의 갯수

(여기서, 상기 좌측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 우측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 상기 좌측 라인과 상기 우측 라인을 합한 것을 의미한다.)에 의거하여 현재 자율주행중인 자차로를 인식할 수 있다.

상기 바운더리는 중앙 분리대, 도로 연석, 및 가드레일을 포함하고, 상기 자차로 인식부는 상기 중앙 분리대가 검출되지 않으면 하기의 계산식,

자차로 = (바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1)

상기 제어부는, 좌회전 차로 또는 우회전 차로로의 진입이 필요할 때, 전방에서 사고가 발생하였을 때에 상기 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단할 수 있다.

상기 차로 변경의 상황을 음성으로 알리는 알림부;를 추가로 포함할 수 있다.

상기 차로 변경의 상황을 문자 및 이미지 중에서 하나 이상의 조합으로 표시하는 표시부;를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 자율주행차량의 주행차로 변경 방법은, 자율주행차량의 주행차로 변경 장치에서 수행되는 주행차로 변경 방법으로서, 상기 자율주행중인 차량의 카메라에서 촬영된 전방 영상에서 바운더리 및 차선을 검출하는 단계; 상기 검출된 바운더리 및 차선을 근거로 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 단계; 및 서버로부터의 계획된 주행경로와 교통정보를 포함하는 맵 정보 및 상기 인식된 자차로를 기반으로, 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하여 차로 변경을 행하는 단계;를 포함한다.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 계획된 주행경로를 통해 좌회전 차로 또는 우회전 차로로의 진입이 필요함을 미리 인지하여 좌회전 또는 우회전의 차로로의 차로 변경을 미리 할 수 있으므로, 자연스럽게 좌회전 또는 우회전이 가능하고, 급작스럽게 차로 변경을 하지 않게 되어 자율주행차량내의 탑승자에게 보다 향상된 안락감을 제공하게 된다.

또한, 맵 정보를 통해 좀 멀리 떨어진 전방에 사고가 발생한 것을 인지하였을 경우 차로 변경을 미리 할 수 있으므로, 사고가 발생한 차로를 미리 피해갈 수 있게 되어 자율주행차량내의 탑승자에게 보다 향상된 안락감을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자율주행차량의 내부 구성도로서 자율주행차량의 주행차로 변경 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 자차로 인식부의 설명에 채용되는 화면예이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량의 주행차로 변경 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 설명에 채용되는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용된 시스템의 구성도이다.

도 1의 시스템은, 관제 서버(10), 네트워크(20), 및 자율주행차량(30)을 포함한다.

관제 서버(10)는 네트워크(20)를 통해 자율주행차량(30)과 통신하되, 해당 자율주행차량(30)의 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.

여기서, 계획된 주행경로라 함은 출발지에서 목적지까지의 다양한 주행경로중에서 탑승자가 선택된 주행경로를 의미할 수 있다.

그리고, 상술한 맵 정보에는 교통정보도 포함된다. 예를 들어, 교통정보는 도로 상황(예컨대, 정체, 사고 발생 등)을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

네트워크(20)는 관제 서버(10)와 자율주행차량(30)간의 통신이 원활하게 이루어질 수 있게 한다.

여기서, 네트워크(20)는 관제 서버(10)와 자율주행차량(30)간의 통신을 가능하게 하는 것이라면 어떠한 종류의 무선 네트워크라도 무방하다.

자율주행차량(30)은 주행차로 변경 장치를 포함하고서, 관제 서버(10)로부터의 실시간의 맵 정보를 근거로 상황에 따라 주행차로 변경을 자동으로 행할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 자율주행차량의 내부 구성도로서 자율주행차량의 주행차로 변경 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 자차로 인식부의 설명에 채용되는 화면예이다.

본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량의 주행차로 변경 장치는 통신부(31), 카메라(32), 자차로 인식부(33), 주행부(34), 알림부(35), 표시부(36), 및 제어부(37)를 포함할 수 있다.

통신부(31)는 네트워크(20)를 통해 관제 서버(10)와 통신을 하되, 관제 서버(10)로부터 해당 자율주행차량(30)의 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공받는다.

여기서, 통신부(31)는 후술하는 제어부(37)에 포함되는 것으로 하여도 무방하다.

카메라(32)는 자율주행중인 자율주행차량(30)의 전방을 촬영할 수 있다.

필요에 따라서는, 카메라(32)는 자율주행중인 자율주행차량(30)의 후방을 추가로 촬영할 수 있다.

자차로 인식부(33)는 카메라(32)에서 촬영된 전방 영상에서 바운더리(boundary) 및 차선(line)을 검출하고, 검출된 바운더리 및 차선을 근거로 현재 주행중인 자차로(lane)를 인식한다.

바운더리는 중앙 분리대, 도로 연석, 가드레일 등을 포함할 수 있다.

차선은 좌측의 바운더리와 우측의 바운더리 사이에 존재하는 세로 방향의 실선 및 점선이 될 수 있다.

여기서, 바운더리 및 차선 검출은 동종업계에 종사하는 자라면 주지의 기술로 충분히 이해할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

자차로 인식부(33)는 전방 영상의 도로에 중앙 분리대가 있는지에 따라 자차로 계산식을 다르게 적용한다.

도 3 내지 도 6을 참고로, 자차로 인식부(33)에서의 자차로 인식에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 3은 편도 2차로의 도로를 자율주행하고 있는 경우를 예시하였다.

자율주행하고 있는 방향의 도로의 좌측에는 중앙 분리대(41)가 설치되어 있고, 도로의 우측에는 가드레일(42)이 설치되어 있다.

도 3의 경우, 자차로 인식부(33)는 바운더리(즉, 41, 42)를 검출하고 해당 바운더리를 지칭하는 선(41a, 42a)을 촬영된 전방 영상에 표시하고, 바운더리(41)와 바운더리(42) 사이에 존재하는 차선을 검출하고 이를 지칭하는 선(43, 44, 45)을 촬영된 전방 영상에 표시한다. 실제로 도 3에서, 선(43, 45)은 실선인 차선을 지칭하고, 선(44)은 점선인 차선을 지칭할 것이다. 그에 따라, 선(43, 44, 45)을 차선으로 이해하여도 된다.

그리고 나서, 자차로 인식부(33)는 중앙 분리대가 있는 경우의 자차로 계산식(자차로 = 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 우측 라인의 갯수)에 따라 자차로를 계산해낸다.

도 3에서, 좌측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 우측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 좌측 라인과 우측 라인을 합한 것을 의미한다.

따라서, 도 3의 경우, 좌측 라인은 2개의 차선(43, 44)을 포함하고, 우측 라인은 1개의 차선(45)을 포함하므로, 좌우측 전체 라인의 갯수는 3개가 되어 자차로 인식부(33)는 상기의 계산식(바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 우측 라인의 갯수)에 의거하여 현재 주행하고 있는 차로(즉, 자차로)를 2차로인 것으로 인식할 수 있다.

도 4는 중앙 분리대(51)가 있는 도로(편도 4차로)를 자율주행하고 있는 경우를 예시하였다.

자율주행하고 있는 방향의 도로의 좌측에는 중앙 분리대(51)가 설치되어 있고, 도로의 우측에는 도로 연석(52)이 설치되어 있다.

도 4의 경우, 자차로 인식부(33)는 바운더리(즉, 51, 52)를 검출하고 해당 바운더리를 지칭하는 선(51a, 52a)을 촬영된 전방 영상에 표시하고, 바운더리(51)와 바운더리(52) 사이에 존재하는 차선을 검출하고 이를 지칭하는 선(53, 54, 55, 56, 57)을 검출하여 촬영된 전방 영상에 표시한다. 실제로 도 4에서, 선(53, 57)은 실선인 차선을 지칭하고, 선(54, 55, 56)은 점선인 차선을 지칭할 것이다. 그에 따라, 선(53, 54, 55, 56, 57)을 차선으로 이해하여도 된다.

도 4에서, 좌측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 우측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 좌측 라인과 우측 라인을 합한 것을 의미한다.

따라서, 도 4의 경우, 좌측 라인은 2개의 차선(53, 54)을 포함하고, 우측 라인은 3개의 차선(55, 56, 57)을 포함하므로, 좌우측 전체 라인의 갯수는 5개가 되어 자차로 인식부(33)는 상기의 계산식(바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 우측 라인의 갯수)에 의거하여 현재 주행하고 있는 차로(즉, 자차로)를 2차로인 것으로 인식할 수 있다.

한편, 도 5는 중앙 분리대가 없는 도로(왕복 2차로 ; 편도 1차로)를 자율주행하고 있는 경우를 예시하였다.

도로의 좌측 및 우측에는 도로 연석(61, 62)이 설치되어 있다.

도 5의 경우, 자차로 인식부(33)는 바운더리(즉, 61, 62)를 검출하고 해당 바운더리를 지칭하는 선(61a, 62a)을 촬영된 전방 영상에 표시하고, 바운더리(61)와 바운더리(62) 사이에 존재하는 차선을 검출하고 이를 지칭하는 선(63, 64, 65)을 촬영된 전방 영상에 표시한다. 실제로 도 5에서, 선(63, 64, 65)은 실선인 차선을 지칭할 것이다. 그에 따라, 선(63, 64, 65)을 차선으로 이해하여도 된다.

그리고 나서, 자차로 인식부(33)는 중앙 분리대가 없는 경우의 자차로 계산식(자차로 = (바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1))에 따라 자차로를 계산해낸다.

도 5에서, 좌측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 우측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 좌측 라인과 우측 라인을 합한 것을 의미한다.

따라서, 도 5의 경우, 좌측 라인은 2개의 차선(63, 64)을 포함하고, 우측 라인은 1개의 차선(65)을 포함하므로, 좌우측 전체 라인의 갯수는 3개가 되어 자차로 인식부(33)는 상기의 계산식(자차로 = (바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1))에 의거하여 현재 주행하고 있는 차로(즉, 자차로)를 1차로인 것으로 인식할 수 있다.

도 6은 중앙 분리대가 없는 도로(왕복 6차로 ; 편도 3차로)를 자율주행하고 있는 경우를 예시하였다.

도로의 좌측 및 우측에는 도로 연석(71, 72)이 설치되어 있다.

도 6의 경우, 자차로 인식부(33)는 바운더리(즉, 71, 72)를 검출하고 해당 바운더리를 지칭하는 선(71a, 72a)을 촬영된 전방 영상에 표시하고, 바운더리(71)와 바운더리(72) 사이에 존재하는 차선을 검출하고 이를 지칭하는 선(73, 74, 75, 76, 77, 78, 79)을 촬영된 전방 영상에 표시한다. 실제로 도 6에서, 선(73, 76, 79)은 실선인 차선을 지칭하고, 선(74, 75, 77, 78)은 점선인 차선을 지칭할 것이다. 그에 따라, 선(73, 74, 75, 76, 77, 78, 79)을 차선으로 이해하여도 된다.

그리고 나서, 자차로 인식부(33)는 중앙 분리대가 없는 경우의 자차로 계산식((바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1))에 따라 자차로를 계산해낸다.

도 6에서, 좌측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 우측 라인은 전방 영상에서 중심(center)과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 좌측 라인과 우측 라인을 합한 것을 의미한다.

따라서, 도 6의 경우, 좌측 라인은 5개의 차선(73, 74, 75, 76, 77)을 포함하고, 우측 라인은 2개의 차선(78, 79)을 포함하므로, 좌우측 전체 라인의 갯수는 7개가 되어 자차로 인식부(33)는 상기의 계산식((바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1))에 의거하여 현재 주행하고 있는 차로(즉, 자차로)를 2차로인 것으로 인식할 수 있다.

도 3에서, 주행부(34)는 자율주행차량(30)의 자율주행을 담당하고, 제어부(37)의 제어에 의해 차로를 변경하여 자율주행을 행할 수 있다.

알림부(35)는 제어부(37)의 제어에 의해 차로 변경 상황을 알릴 수 있다. 예를 들어, 알림부(35)는 차로 변경 상황을 음성으로 출력할 수 있는 기기로 구성될 수 있다.

표시부(36)는 제어부(37)의 제어에 의해 차로 변경 상황을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(36)는 차로 변경 상황을 문자 및/또는 이미지 등으로 표시할 수 있는 디스플레이기기로 구성될 수 있다.

제어부(37)는 자율주행차량(30)의 전체적인 동작을 제어한다.

특히, 제어부(37)는 안전하고 편안한 자율주행을 위해, 통신부(31)를 통한 관제 서버(10)로부터의 실시간의 맵 정보 및 자차로 인식부(33)에서 인식된 자차로를 기반으로 적절한 차로 위치를 찾아 주행차로를 미리 변경시킬 수 있다.

다시 말해서, 제어부(37)는 조만간 좌회전 차로 또는 우회전 차로로의 진입이 필요할 때, 전방에서 사고가 발생하였을 때와 같은 상황이 발생하면 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하여 주행차로를 미리 변경시킨다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량의 주행차로 변경 방법을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 설명에 채용되는 도면이다.

먼저, 자율주행차량(30)은 네트워크(20)를 통해 관제 서버(10)로부터 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공받는다(S10). 여기서, 계획된 주행경로라 함은 출발지에서 목적지까지의 다양한 주행경로중에서 사용자(즉, 운전자)가 선택된 주행경로를 의미하고, 맵 정보에는 교통정보도 포함된다. 예를 들어, 교통정보는 도로 상황(예컨대, 정체, 사고 발생 등)을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

자율주행차량(30)은 자율주행을 하고 있던 중에, 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 통해 조만간 좌회전 또는 우회전을 해야 하는지, 또는 좀 멀리 떨어진 전방에서 사고가 발생하였는지를 미리 인지할 수 있다.

그에 따라, 자율주행차량(30)이 자율주행을 하던 중에, 조만간 좌회전 또는 우회전을 해야 하는 상황이면(S12에서 "Yes") 현재 주행중인 차로를 인식한다(S14). 즉, 자차로 인식부(33)를 통해 현재 주행중인 차로(즉, 자차로)를 인식한다.

도 8에 예시한 바와 같이, 제어부(37)는 인식된 현재의 자차로(예컨대, 4차로)가 좌회전의 차로(예컨대, 1차로)가 아니어서 차로 변경을 미리 해야 하는 경우로 판단되면(S16에서 "Yes") 알림부(35) 또는 표시부(36)를 통해 좌회전을 위해 차로 변경 상황임을 알리거나 표시한다(S18). 그와 함께, 주행부(34)는 제어부(37)의 제어에 의해 좌회전의 차로로 주행차로를 미리 변경한다(S20).

이와 같이 계획된 주행경로를 통해 좌회전 차로 또는 우회전 차로로의 진입이 필요함을 미리 인지하여 좌회전 또는 우회전의 차로로의 차로 변경을 미리 할 수 있다. 이에 의해, 자연스럽게 좌회전 또는 우회전이 가능하고, 급작스럽게 차로 변경을 하지 않게 되어 자율주행차량내의 탑승자에게 보다 향상된 안락감을 제공하게 된다.

상술한 도 8에 예시한 바와 다르게, 좌회전을 할 수 있는 차로가 1차로 및 2차로인데, 1차로에 많은 차량이 주행하고 있다고 판단되면 굳이 1차로로 차로 변경을 하지 않고 2차로로 차로 변경이 되도록 할 수 있다.

한편, 인식된 자차로가 좌회전을 할 수 있는 차로이면 차로 변경이 필요없기 때문에 제어부(37)는 주행부(34)를 제어하여 현재 주행중인 차로를 계속 유지하도록 한다(S22).

상술한 바와 다른 경우로서, 맵 정보를 통해 좀 멀리 떨어진 전방에서 사고(예컨대, 추돌사고)가 발생한 것을 미리 인지하였다면(S24에서 "Yes") 현재 주행중인 차로를 인식한다(S26). 즉, 자차로 인식부(33)를 통해 현재 주행중인 차로(즉, 자차로)를 인식한다.

이후, 제어부(37)는 해당 자율주행차량(30)이 현재 주행중인 차로(즉, 자차로)와 사고가 발생된 차로를 매칭시켜 본다(S28).

매칭 결과, 차로 변경을 해야 한다면 예를 들어, 도 9에서와 같이 현재 주행중인 차로(즉, 자차로)와 사고가 발생된 차로가 동일하다면 제어부(37)는 차로 변경을 해야 하는 것으로 판단한다. 그에 따라, 제어부(37)는 알림부(35) 또는 표시부(36)를 통해 전방의 추돌사고 등에 의해 차로 변경 상황임을 알리거나 표시하고, 주행부(34)를 제어하여 현재 주행주인 차로 이외의 차로로 주행차로를 미리 변경한다.

이와 같이 맵 정보를 통해 좀 멀리 떨어진 전방에 사고가 발생한 것을 인지하였을 경우 차로 변경을 미리 할 수 있다. 이에 의해, 사고가 발생한 차로를 미리 피해갈 수 있게 되어 자율주행차량내의 탑승자에게 보다 향상된 안락감을 제공하게 된다.

한편, 매칭 결과, 차로 변경을 할 필요가 없다면 즉, 현재 주행중인 차로와 사고가 발생된 차로가 상이하다면 제어부(37)는 차로 변경을 할 필요가 없는 것으로 판단한다. 그에 따라, 제어부(37)는 주행부(34)를 제어하여 현재 주행중인 차로를 계속 유지하도록 한다.

상술한 바와 같은 차로 변경 등을 하면서 목적지에 도착하여 주행종료를 하면(S30에서 "Yes") 더 이상의 자율주행을 하지 않고 종료한다.

또한, 상술한 본 발명의 자율주행차량의 주행차로 변경 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 관제 서버 20 : 네트워크
30 : 자율주행차량 31 : 통신부
32 : 카메라 33 : 자차로 인식부
34 : 주행부 35 : 알림부
36 : 표시부 37 : 제어부

Claims

무선 네트워크를 통해 통신하는 관제 서버 및 자율주행차량을 포함하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템에 있어서,
상기 관제 서버는, 자율주행차량의 계획된 주행경로를 포함하는 맵 정보를 실시간으로 제공하고,
상기 자율주행차량은 주행차로 변경 장치를 포함하여 상기 관제 서버로부터 실시간의 맵 정보를 근거로 상황에 따라 주행차로 변경을 자동으로 행하되,
자율주행중인 차량의 전방을 촬영하는 카메라;
상기 카메라에서 촬영된 전방 영상에서 바운더리 및 차선을 검출하고, 검출된 바운더리 및 차선을 근거로 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 자차로 인식부; 및
서버로부터의 계획된 주행경로와 교통정보를 포함하는 맵 정보 및 상기 자차로 인식부에서 인식된 자차로를 기반으로, 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하여 차로 변경을 행하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 관제 서버는,
출발지에서 목적지까지의 다양한 주행경로 중에서 탑승자가 선택한 자율주행차량의 계획된 주행경로와 정체, 사고 발생과 같은 도로 상황을 나타내는 정보를 포함하는 맵 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 바운더리는 중앙 분리대, 도로 연석, 및 가드레일을 포함하고,
상기 자차로 인식부는 상기 중앙 분리대를 검출하면 하기의 계산식,
자차로 = 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 우측 라인의 갯수
(여기서, 상기 좌측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 우측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 상기 좌측 라인과 상기 우측 라인을 합한 것을 의미한다.)
에 의거하여 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 바운더리는 중앙 분리대, 도로 연석, 및 가드레일을 포함하고,
상기 자차로 인식부는 상기 중앙 분리대가 검출되지 않으면 하기의 계산식,
자차로 = (바운더리 사이의 좌우측 전체 라인의 갯수 - 1)/2 - (우측 라인의 갯수 - 1)
(여기서, 상기 좌측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 좌측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 우측 라인은 상기 전방 영상에서 중심과 우측의 바운더리 사이에 존재하는 모든 세로 방향의 차선을 의미하고, 상기 바운더리 사이의 좌우측 전체 라인은 상기 좌측 라인과 상기 우측 라인을 합한 것을 의미한다.)
에 의거하여 현재 자율주행중인 자차로를 인식하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 자율주행차량의 제어부는,
좌회전 차로 또는 우회전 차로로의 진입이 필요할 때, 전방에서 사고가 발생하였을 때에 상기 자율주행중인 현재의 자차로를 미리 변경해야 할 필요가 있는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 자율주행차량은,
차로 변경의 상황을 음성으로 알리는 알림부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 자율주행차량은,
상기 차로 변경의 상황을 문자 및 이미지 중에서 하나 이상의 조합으로 표시하는 표시부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행차로 변경 시스템.