KR20210068199A - 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치로서, 프로세서 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 하나 이상의 자율주행차량으로 시스템 체크 요청을 전송하고, 상기 하나 이상의 자율주행차량으로부터 시스템 모니터링 정보 및 위치 정보를 수신하고, 상기 시스템 모니터링 정보에 따라 상기 하나 이상의 자율주행차량이 정상 상태인 경우, 미리 설정된 시나리오에 따른 시나리오 주행이 수행되도록, 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어들을 포함하되, 상기 시나리오는 상기 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보를 포함하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치가 제공된다.

Description

자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법 및 장치{Control method and apparatus for unmanned vehicle test evaluation}
본 발명은 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
과거 차량주행은 운전자가 모든 것을 눈으로 확인하여 차량을 직접 제어하는 방식이었으나, 이후 속도 및 차간 거리 유지, 차선 유지를 위한 부분 자율주행 기술이 제안되었다.
또한, 특정 상황에서 일정 시간 동안 보조 주행이 가능하도록 하는 부분 주행 기술이 제안되었으며, 부분 주행은 운전자의 즉시 개입이 가능하였다.
향후에는 운전자가 목적지만 입력하면 조향, 페달 및 브레이크를 스스로 조절하여 주행하는 완전 자율주행이 가능할 것으로 전망되고 있다.
자율주행차량에 대해서는 다양한 상황에서 시험 평가가 이루어져야 하나, 아직까지 자율주행차량의 시험 평가를 위한 구체적인 방안이 제시되지 않은 상태이다.
한국등록특허 10-1409323
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 자율주행차량을 시험 평가할 수 있는 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 하나 이상의 자율주행차량으로 시스템 체크 요청을 전송하고, 상기 하나 이상의 자율주행차량으로부터 시스템 모니터링 정보 및 위치 정보를 수신하고, 상기 시스템 모니터링 정보에 따라 상기 하나 이상의 자율주행차량이 정상 상태인 경우, 미리 설정된 시나리오에 따른 시나리오 주행이 수행되도록, 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어들을 포함하되, 상기 시나리오는 상기 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보를 포함하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치가 제공된다.
상기 하나 이상의 자율주행차량 각각은 메인 제어기, 서브 제어기, APS(Accelerator pedal sensor) 에뮬레이터, 조향 엑츄에이터 및 브레이크 엑츄에이터를 포함하며, 상기 시스템 체크 요청이 수신되는 경우, 상기 서브 제어기는 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 APS 에뮬레이터, 상기 조향 엑츄에이터 및 상기 브레이크 엑츄에이터에 대한 시스템 모니터링 정보를 수집할 수 있다.
상기 프로그램 명령어들은, 상기 시나리오 주행에 앞서, 시나리오를 선택하고, 상기 선택된 시나리오에 따른 경로를 플롯하고, 상기 경로를 평행이동 및 회전시키고, 상기 평행이동 및 회전된 경로에 상응하는 맵핑 파일을 생성할 수 있다.
상기 하나 이상의 자율주행차량은 상기 맵핑 파일을 다운로드하고, 시나리오 주행의 출발 지점까지의 어프로치 궤적(approach tragetory)를 생성할 수 있다.
상기 시나리오 주행을 수행하는 자율주행차량은 DBW(Drive By Wire) 모드로 정지 및 주행을 수행할 수 있다.
상기 시나리오 주행 중 비상상황이 발생하는 경우, 상기 프로그램 명령어들은 긴급 제동 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어 장치와 상기 자율주행차량은 전이중 전송 방식(Full-Duplex)으로 데이터를 송수신할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 자율주행차량 시험 평가를 제어하는 방법으로서, 하나 이상의 자율주행차량으로 시스템 체크 요청을 전송하는 단계; 상기 하나 이상의 자율주행차량으로부터 시스템 모니터링 정보 및 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 시스템 모니터링 정보에 따라 상기 하나 이상의 자율주행차량이 정상 상태인 경우, 미리 설정된 시나리오에 따른 시나리오 주행하도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 시나리오는 상기 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보를 포함하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 상기한 방법을 수행하는 록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명에 따르면, 원격관제센터에서 효율적으로 하나 이상의 자율주행차량을 시험 평가할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자율주행차량 시험 평가를 위한 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 자율주행차량의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 시스템 체크 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오 설정 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오에 따른 시작점으로 자율주행차량을 이동시키기 위한 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오 주행 제어 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 자율주행차량의 원격 제어 과정을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자율주행차량 시험 평가를 위한 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자율주행차량 시험 평가를 위한 시스템은 원격관제센터(100) 및 자율주행차량(102)을 포함할 수 있다.
원격관제센터(100)와 자율주행차량(102)은 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 여기서 네트워트는 인터넷망 및 이동통신망을 포함할 수 있다.
또한, 자율주행차량(102)은 하나 이상일 수 있다.
본 실시예에 따른 원격관제센터(100)는 자율주행차량(102)의 상태 체크, 위치 파악, 위치 조정 및 비상 정지와 같은 동작을 수행할 수 있고, 또한, 상황에 따라 운전자에 의한 수동주행, 미리 설정된 시나리오에 따른 자율주행 및 원격주행을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따른 원격관제센터(100)가 자율주행차량의 시험 평가를 위한 제어 장치로 정의될 수 있다.
본 실시예에 따른 원격관제센터(100)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 CPU(central processing unit)나 그밖에 가상 머신 등을 포함할 수 있다.
메모리는 고정식 하드 드라이브나 착탈식 저장 장치와 같은 불휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 장치는 컴팩트 플래시 유닛, USB 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 메모리는 각종 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리도 포함할 수 있다.
메모리에는 자율주행차량(102)의 상태 체크, 위치 파악, 위치 조정 및 비상 정지와 같은 동작을 수행할 수 있고, 또한, 상황에 따라 운전자에 의한 수동주행, 미리 설정된 시나리오에 따른 자율주행 및 원격주행을 제어하기 위한 프로그램 명령어가 저장된다.
원격관제센터(100)와 자율주행차량(102)은 전이중 전송 방식(Full-Duplex)으로 데이터를 동시에 주고 받을 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 데이터 구조를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 원격관제센터(100)와 자율주행차량(102)이 송수신하는 데이터는 ID와 Length로 구성되는 헤더프레임(200), Command와 Data로 구성되는 데이터 프레임(202) 및 체크섬(204)을 포함할 수 있다.
ID는 원격관제센터(100)가 자율주행차량(102)으로 전송하는 Request(요청)와 자율주행차량(102)이 원격관제센터(100)로 전송하는 Response(응답)로 구분되며, Length는 데이터 프레임의 바이트수를 나타낸다.
데이터 프레임(202)의 Command는 Service ID 및 Response ID로 구분되고, Data는 각 서비스별 전달할 데이터를 나타낸다.
체크섬(204)은 데이터 프레임의 유효성을 검증하기 위한 것으로 헤더프레임(200) 및 데이터 프레임(202)의 모든 데이터를 더한 값에 2 의 보수를 취한 값을 사용한다.
도 3은 본 실시예에 따른 자율주행차량의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자율주행차량(102)은 메인 제어기(300), 서브 제어기(302), APS(Accelerator pedal sensor) 에뮬레이터(304), 조향 엑츄에이터(306) 및 브레이크 엑츄에이터(308)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 시스템 체크 과정을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 시스템 체크가 필요한 경우, 원격관제센터(100)는 자율주행차량(102)으로 시스템 체크 요청(system check request)을 전송한다(400).
이를 수신한 자율주행차량(102)의 서브 제어기(302)는 APS(Accelerator pedal sensor) 에뮬레이터(304), 조향 엑츄에이터(306) 및 브레이크 엑츄에이터(308)의 상태 정보(서브 시스템 모니터링 정보)를 수집한다(단계 402).
단계 402에서 수집하는 서브 시스템 모니터링 정보는 APS 전압, 엑츄에이터 모터 관련 정보를 포함하며, 그밖에 자율주행차량(102)의 위치 정보도 포함할 수 있다.
메인 제어기(300)는 서브 제어기(302)로부터 수신한 서브 시스템 모니터링 정보 및 시동 후 기어 위치와 같은 정보가 원격관제센터(100)로 전송되도록 한다(단계 404).
원격관제센터(100)는 메인 제어기(300)의 제어에 따라 수신된 정보를 이용하여 자율주행차량(102)이 정상 상태인지 여부를 판단하고, 정상인 경우 원격 또는 미리 설정된 시나리오에 따라 주행되도록 제어한다.
여기서, 시나리오는 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보로 정의될 수 있다. 이러한 시나리오에 따른 주행은 완전히 통제된 환경에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원격관제센터(100)는 미리 설정된 시나리오에 따라 자율주행차량(102)이 주행되도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오 설정 과정을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 원격관제센터(100)는 시나리오를 선택하고(단계 500), 시나리오에 따른 경로를 플롯한다(단계 502).
복수의 자율주행차량이 시나리오에 따라 주행되어야 하는 경우, 원격관제센터(100)는 좌표 변환을 위해 각 자율주행차량의 경로를 평행이동 및 회전(Translation 및 Rotation)시킨다(단계 504).
이후, 해당 평행이동 및 회전에 상응하는 맵핑 파일을 생성한다(단계 506).
단계 500 내지 506는 맵핑 과정으로 정의된다.
시나리오 맵핑 이후, 원격관제센터(100)에서 복수의 시나리오 중 하나를 선택하고(단계 508), 선택된 시나리오에 상응하는 맵핑 파일이 있으면 이를 선택한다(단계 510).
단계 510에서, 선택된 시나리오에 상응하는 맵핑 파일을 없으면 안내문구가 디스플레이부를 통해 출력된다.
다음으로 원격관제센터(100)에서 시나리오 실행하고(단계 512), 실행되는 시나리오에 상응하는 경로를 플롯한다(단계 514).
여기서, 단계 508 내지 514는 시뮬레이션 과정으로 정의된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오에 따른 시작점으로 자율주행차량을 이동시키기 위한 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 원격관제센터(100)에서 시나리오 및 맵핑을 선택하고(단계 600), 운용할 자율주행차량을 선택한다(602).
이후, 자율주행차량 별로 다운로드 상태를 체크하고, 필요한 경우, 재다운로드되도록 한다(단계 604).
각 자율주행차량의 다운로드 완료 후, 원격관제센터(100)로부터 준비 신호를 자율주행차량(102)로 전송하고(단계 606), 준비 신호를 수신한 자율주행차량(102)은 시나리오 주행의 출발 지점까지의 어프로치 궤적(approach tragetory)를 생성한다(단계 608).
이후, 자율주행차량(102)은 출발 지점까지 자율주행을 실행하고(단계 610), 출발 지점 도달 후 정지한다(단계 612).
자율주행 및 정지를 위해, 서브 제어기(302)는 APS 에뮬레이터(304), 조향 엑츄에이터(306) 및 브레이크 엑츄에이터(308)를 제어한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시나리오 주행 제어 과정을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 원격관제센터(100)는 준비 신호를 자율주행차량(102)로 전송한다(단계 700).
준비 신호를 수신한 자율주행차량(102)의 메인 제어기(300)는 GPS 타임을 모니터링하고(단계 702), 차량 상태를 피드백한다(단계 704).
다음으로, GPS 타임을 트리거하고(단계 706), 시나리오에 따른 자율주행을 위한 경로를 추적한다(단계 708).
시나리오 주행에서 DBW(Drive By Wire) 모드로 정지 및 주행이 수행된다.
비상상황 발생 시, 원격관제센터(100)는 긴급 제동 신호를 생성하고 이를 자율주행차량(102)으로 전송하고(단계 710), 메인 제어기(300)는 비상정지 모드를 실행한다(단계 712).
단계 712에서 서브 제어기(302)는 DBW 모드로 자율주행차량(102)을 정지시킨다.
원격관제센터(100)는 비상정지 모드에서 자율주행차량(102)의 상태를 모니터링하고(단계 714), 필요한 경우 운전자에 의한 제어 또는 원격 제어를 수행한다(단계 716).
도 8은 본 실시예에 따른 자율주행차량의 원격 제어 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 원격관제센터(100)는 원격으로 제어할 자율주행차량(102)을 선택하고(단계 800), 원격 제어 요청을 해당 자율주행차량(102)으로 전송한다(단계 802).
원격 제어 요청을 수신한 메인 제어기(300)는 서브 제어기(302)로 원격 제어 상태 메시지를 전송한다(단계 804).
원격 제어 상태 메시지를 수신한 서브 제어기(302)는 APS 에뮬레이터(304)를 ABW(Accelerator By Wire) 모드로, 조향 엑츄에이터(306)를 SBW(Steer By Wire) 모드로, 브레이크 엑츄에이터(308)를 BBW(Brake By Wire) 모드로 변경한다(단계 806).
원격관제센터(100)는 조종실(Cockpit)에서 생성된 원격 제어 명령을 자율주행차량(102)로 전송하고(단계 808), 원격 제어 명령은 서브 제어기(304)로 전달되어 자율주행차량의 원격 주행이 이루어진다(단계 810).
원격 제어 시, 자율주행차량(102)의 경광등이 온 되어(단계 812), 주변에서 원격 제어 중인 사실을 알 수 있도록 한다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되,
    상기 메모리는,
    하나 이상의 자율주행차량으로 시스템 체크 요청을 전송하고,
    상기 하나 이상의 자율주행차량으로부터 시스템 모니터링 정보 및 위치 정보를 수신하고,
    상기 시스템 모니터링 정보에 따라 상기 하나 이상의 자율주행차량이 정상 상태인 경우, 미리 설정된 시나리오에 따른 시나리오 주행이 수행되도록,
    상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어들을 포함하되,
    상기 시나리오는 상기 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보를 포함하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자율주행차량 각각은 메인 제어기, 서브 제어기, APS(Accelerator pedal sensor) 에뮬레이터, 조향 엑츄에이터 및 브레이크 엑츄에이터를 포함하며,
    상기 시스템 체크 요청이 수신되는 경우, 상기 서브 제어기는 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 APS 에뮬레이터, 상기 조향 엑츄에이터 및 상기 브레이크 엑츄에이터에 대한 시스템 모니터링 정보를 수집하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 시나리오 주행에 앞서, 시나리오를 선택하고,
    상기 선택된 시나리오에 따른 경로를 플롯하고,
    상기 경로를 평행이동 및 회전시키고,
    상기 평행이동 및 회전된 경로에 상응하는 맵핑 파일을 생성하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자율주행차량은 상기 맵핑 파일을 다운로드하고, 시나리오 주행의 출발 지점까지의 어프로치 궤적(approach tragetory)를 생성하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시나리오 주행을 수행하는 자율주행차량은 DBW(Drive By Wire) 모드로 정지 및 주행을 수행하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시나리오 주행 중 비상상황이 발생하는 경우, 상기 프로그램 명령어들은 긴급 제동 신호를 생성하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 장치와 상기 자율주행차량은 전이중 전송 방식(Full-Duplex)으로 데이터를 송수신하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 장치.
  8. 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 자율주행차량 시험 평가를 제어하는 방법으로서,
    하나 이상의 자율주행차량으로 시스템 체크 요청을 전송하는 단계;
    상기 하나 이상의 자율주행차량으로부터 시스템 모니터링 정보 및 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 시스템 모니터링 정보에 따라 상기 하나 이상의 자율주행차량이 정상 상태인 경우, 미리 설정된 시나리오에 따른 시나리오 주행하도록 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 시나리오는 상기 하나 이상의 자율주행차량의 출발지점, 종료지점 및 매시간 위치해야 하는 좌표 정보를 포함하는 자율주행차량 시험 평가를 위한 제어 방법.
  9. 제8항에 따른 방법을 수행하는 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.



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