KR20220010697A - 안전지대 제공 시스템 - Google Patents

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KR20220010697A KR1020200185248A KR20200185248A KR20220010697A KR 20220010697 A KR20220010697 A KR 20220010697A KR 1020200185248 A KR1020200185248 A KR 1020200185248A KR 20200185248 A KR20200185248 A KR 20200185248A KR 20220010697 A KR20220010697 A KR 20220010697A
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송문형
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이재관
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한국자동차연구원
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Abstract

본 명세서에서 게시되는 일 실시예는, 차량에게 정차 가능한 안전지대 정보를 제공하기 위한 안전지대 제공 방법에 있어서 상기 차량으로부터 현재 위치정보를 수신 하는 단계와 상기 수신된 위치정보를 기반으로 후보 안전지대를 검색하는 단계와 상기 검색된 후보 안전지대 중 미리 결정된 우선순위에 따른 추천 안전지대를 결정하는 단계와 상기 결정된 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하는 단계를 포함하는 안전지대 제공 방법에 관한 것이다

Description

안전지대 제공 시스템{Parking area provision system}
본 발명은, 차량에게 클라우드 서버에 저장된 안전지대를 제공하는 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 자율주행 시스템은 차선 이탈 방지 기술, 차량 변경 제어 기술, 장애물 회피 제어 기술 등을 이용하여, 최적의 주행 경로를 선택하고, 자율 주행하도록 하는 기술로써, 운전자가 핸들과 가속 페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 차량의 주행과 관련된 기술을 의미한다.
운전자가 차량을 조작하지 않아도 스스로 주행하는 자동차는 차세대 자동차산업으로 주목받고 있는 기술이다. 이러한 시대의 흐름에 따라 많은 자동차 업체에서는 자율주행차에 대한 기술 개발이 이루어지고 있는 실정이다.
자율주행 기술이 실현되기 위해서는 여러 가지의 핵심 기술이 필요하다. 예를 들면, 고속도로에서 차간 거리를 자동으로 유지해주는 HDA(Highway Driving Assist) 기술, 차선 이탈 경보 시스템(LKAS, Lane Keeping Assist System), 후측방 경보 시스템(BSD, Blind Spot Detection), 크루즈 컨트롤(Advanced Smart Cruise Control), 자동 긴급 제동 시스템(AEB, Autonomous Emergency Braking) 등이 필요하다.
국제자동차기술자협회(SAE)에 따르면, 자율주행자동차는 운전자지원장치(ADAS, Advanced Driver Assistance System)부터 완벽한 자율주행시스템(ADS, Automatic Driving System)는 0단계부터 5단계까지로 구분할 수 있으며, 운전자의 도움이 필요 없는 자율주행시스템은 3단계 이상의 시스템으로 구분하고 있다. 3단계의 시스템에서는 비상 대응 사용자(FRU, Fallback-Ready User)가 비상 상황에서 대처해야 하며, 4단계 이상의 시스템에서는 자율주행시스템에 고장 등의 비상 상황이 발생하더라도 스스로 대응(Fallback)할 수 있어야 함을 명시하고 있다. 여기서 자율주행시스템의 대응이란 고장이 날 경우 스스로 최소위험상태(MRC, Minimal Risk Condition)인 주/정차 상태로 제어(MRM, Minimal Risk Manoeuvre)해야함을 의미한다.
그러나 MRM이 작동해야 하거나 FRU가 대응한다고 하더라도 고장/실패 등의 비상 상황에서 자차량의 인지 센서를 기반으로 안전지대를 확인하는 것은 한계가 있다. 인지 센서에 고장이 발생했을 수 있으며, 정상 작동하더라도 주변 장애물에 의하여 안전지대가 폐색되어 있을 수 있다. 예를 들면, 4차선 도로에서 자차량이 1차선에 위치 시 주변 교통류에 의하여 갓길의 상황을 정확히 알기 어려울 수 있는 경우 등이 있다. 또한 선 정의된 정보(예, 도로 지도 정보)에 의한 정보 의존 시, 도로 상황에 따라 안전지대가 이미 다른 도로 이용자에 의하여 점유되어 있을 수 있다.
따라서 본 발명은, 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 클라우드 서버에 저장되어 있는 주/정차가 가능한 안전지대에 대한 정보를 차량에게 제공하여 MRM 발생 시 차량을 안전한 지역으로 이동시키고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 고장 등의 비상 상황에 의하여 긴급히 비상 주/정차를 수행해야 할 경우, 차량의 제어권을 가진 객체에게 해당 시점에서 주/정차가 가능한 안전지대에 대한 위치, 거리, 경로 등의 정보를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 비상 주/정차를 수행하는 차량의 정보를 주변 사용자들에게 공유함으로써, 2차 사고 등의 피해를 예방하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 차량에게 정차 가능한 안전지대 정보를 제공하기 위한 안전지대 제공 시스템에 있어서, 상기 차량으로부터 현재 위치정보를 수신하는 단계와 상기 수신된 위치정보를 기반으로 후보 안전지대를 검색하는 단계와 상기 검색된 후보 안전지대 중 미리 결정된 우선순위에 따른 추천 안전지대를 결정하는 단계와 상기 결정된 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하는 단계를 포함하는 안전지대 제공 시스템을 제공한다.
또한 상기 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하고, 상기 추천 안전지대의 점유 가능성에 따라 안전지대 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 후보 안전지대를 검색하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 복수개의 안전지대 중 상기 차량과 근접한 순으로 후보 안전지대를 검색할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 후보 안전지대에 정차 가능한지 여부에 따라 추천 안전지대를 결정할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 상기 후보 안전지대에 도달하기 위한 경로들을 고려하여 추천 안전지대를 결정할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 경로들의 길이 또는 소요 시간에 따라 추천 안전지대를 결정할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 경로들 상의 특징 요소 별 비용(Cost)에 따라 상기 각 경로들의 주행 비용을 산출하고, 상기 주행 비용에 따라 추천 안전지대를 결정할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계에서, 상기 검색된 후보 안전지대가 미리 결정된 우선 순위를 벗어난 경우, 상기 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신할 수 있다.
상기 추천 안전지대를 결정하는 단계에서, 상기 검색된 후보 안전지대 중 미리 결정된 우선 순위에 따른 추천 안전지대를 결정한 경우, 상기 송신하는 단계는, 상기 결정된 추천 안전지대와 함께 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신할 수 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 실시예는, 복수개의 안전지대를 저장하는 클라우드 서버로부터 데이터를 송수신하며 주행하는 차량에게 주/정차 구역을 제공하기 위한 시스템에 있어서, 상기 차량으로부터 정보를 수신 받는 단계와 상기 정보 중 차량의 위치정보를 기반으로 적어도 둘 이상의 안전지대를 검색하는 단계와 상기 검색된 안전지대 중 어느 하나의 안전지대를 선택하는 단계 및 상기 선택된 안전지대 정보를 상기 차량에게 송신하는 단계를 포함하는 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템을 제공한다.
상기, 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템은, 상기 차량으로부터 정보를 수신 받은 후 상기 안전지대를 검색하기 전, 상기 정보로부터 상기 차량의 위치정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 위치정보를 획득한 후 상기 안전지대를 검색하기 전, 상기 차량의 위치정보와 상기 복수개의 안전지대 위치정보를 동기화 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 선택된 안전지대 정보를 차량에게 송신한 뒤, 상기 클라우드 서버에 저장된 복수개의 안전지대 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 안전지대를 선택하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 상기 복수개의 안전지대 중 상기 차량과 근접한 순으로 안전지대의 위치정보를 선택할 수 있다.
상기 안전지대를 선택하는 단계는, 상기 차량과 근접한 적어도 둘 이상의 안전지대에 주/정차가 불가능할 경우 상기 차량에게 정차신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량에게 정차신호를 송신한 뒤, 상기 클라우드 서버에 저장된 복수개의 안전지대 정보를 업데이트 하는 단계를 더 포함하는 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템.
상기 안전지대를 선택하는 단계는, 상기 차량과 가장 근접한 위치의 제1 안전지대에 주/정차가 가능한지 여부를 판단하고, 상기 제1 안전지대에 주/정차가 가능할 경우 상기 제1 안전지대의 위치정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 안전지대의 위치정보를 추출한 후, 상기 차량에게 제1 안전지대 정보를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 안전지대 정보를 송신한 후, 상기 클라우드 서버에 저장된 제1 안전지대 정보를 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 안전지대에 주/정차가 불가능할 경우, 제2 안전지대에 주/정차가 가능한지 여부를 판단하고, 상기 제2 안전지대에 주/정차가 가능할 경우 상기 클라우드 서버에 저장된 제1 안전지대 정보 업데이트 및 제2 안전지대의 위치정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 안전지대 정보 업데이트 및 제2 안전지대의 위치정보를 추출한 후, 상기 차량에게 제2 안전지대 정보를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 안전지대 정보를 송신한 후, 상기 클라우드 서버에 저장된 제2 안전지대 정보를 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 안전지대를 선택하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 상기 복수개의 안전지대 중 상기 차량과 근접한 적어도 둘 이상의 안전지대까지의 경로들을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 경로들을 추출한 뒤, 각각의 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기 설정된 요소들의 존재 여부를 판단한 뒤, 각각 설정된 요소들에 대한 수치를 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 경로들에 부여된 수치의 합을 비교하여 더 작은 수치의 경로를 차량에게 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량에게 경로를 송신한 뒤, 상기 클라우드 서버에 저장된 복수개의 안전지대 정보를 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수치의 합이 기 설정된 값보다 큰 경우 차량에게 정차 지시신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량에게 정차 지시신호를 송신한 뒤, 상기 클라우드 서버에 저장된 복수개의 안전지대 정보를 업데이트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 비상 상황에서 최적의 주/정차 공간을 빠르게 확보함으로써, 비상 차량의 정지까지 운전자/시스템의 오판 및 혼란을 줄여주는 효과를 기대할 수 있다. 또 고장에 의한 1차 사고 및 주변 차량과의 2차 사고 등을 예방하는데 효과를 볼 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량장치의 구성 중 일부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 시스템의 MRM 동작을 나타내는 예시도이다.
도 6은 MRM(Minimal Risk Maneuver)의 타입을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템을 나타내는 순서도이다.
도 8은 후보 안전지대 중 차량과의 거리 및 사용여부를 기반으로 추천 안전지대를 제공하는 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 후보 안전지대를 향하는 각각의 경로 상에 존재하는 요소들의 합을 기반으로 추천 안전지대를 제공하는 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
이하 도 1을 참고하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템은, 차량(1,3)과 차량(1,3)과 통신하며, 데이터를 송수신 하는 클라우드(2)를 포함할 수 있다.
상기 클라우드(2, Cloud)란 정보가 인터넷 상의 서버에 의도적으로 삭제하지 않는 이상 반영구적으로 저장되고, 데스크 톱·태블릿 컴퓨터·노트북·넷북·스마트폰 등과 같은 클라이언트에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경으로서, 이용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장하고, 이 정보를 각종 전자기기를 통하여 언제 어디서든 이용할 수 있는 컴퓨팅 환경을 일컫는다. 클라우드 환경은 과거 물리적 서버 기반의 운용 방식에서 점차 가상화 기술을 접목하여 유연성을 확대하고 있다.
본 실시예의 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템은, 텔레매틱스(Telematics) 시스템과 같은 다양한 정보통신 기술을 활용하여 운전자에게 편의를 제공하는 한다. 통신 기술로서는, 셀룰러(4G, LTE 등), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)등이 사용될 수 있으며, 이러한 통신 기술을 통해 차량과 차량(Vehicle to Vehicle)간 통신 또는 차량과 노변 장치(RSU: Road Side Unit)간 통신(V2I: Vehicle to Infrastructure) 등이 가능하며, 본 실시예의 경우 상술한 통신 기술 등을 통해 클라우드(2)에 지속적으로 업데이트 되며 저장되는 데이터를 차량에게 제공할 수 있다.
상기 클라우드(2)로부터 정보를 제공받는 차량은 정상주행 차량(1)과 비정상주행 차량(3)으로 구분될 수 있다.
정상주행 차량(1)이란, 자율주행을 위해 차량에 탑재된 다양한 센서 등이 정상적으로 작동하고 있으며 차량의 조향을 위한 장치가 정상적으로 작동하고 있는 일반적인 주행차량을 의미할 수 있다. 즉, 상기 정상주행 차량(1)의 경우 안전지대 제공 서비스를 받는 차량으로써, 비상 상황이 발생하지 않은 차량을 의미할 수 있다.
상기 정상주행 차량(1)의 주행 중 수집되는 데이터는 복수개의 안전지대를 저장하는 클라우드(2)에 송신되어, 클라우드(2)는 안전지대의 사용 여부에 대한 정보를 업데이트할 수 있다.
비정상주행 차량(3)이란, 자율주행을 위해 차량에 탑재된 다양한 센서 등 중 일부가 비정상적으로 작동하고 있거나, 또는 차량의 조향을 위한 장치가 비정상적으로 작동하고 있는 비상상황이 발생한 차량을 의미할 수 있다. 즉, 상기 비정상주행 차량(3)이란, 자율주행 또는 주행 제어 시스템의 구성중 일부에 고장(Fallback) 상황이 발생하여, MRC(Minimal Risk Condition) 상태로 천이 하기 위한 MRM(Minimal Risk Maneuver)에 따른 제어가 요구되는 차량을 의미할 수 있다.
이 경우 비정상주행 차량(3)은 클라우드(2)로부터 비상 주/정차가 가능한 안전지대 정보를 제공받아 안전지대를 향해 자율주행 또는 수동주행을 통해 주행할 수 있다. 클라우드(2)는 비정상주행 차량(3)으로부터 안전지대 요청을 받을 경우, 후술하는 방법을 통해 기 저장되어 있는 복수개의 안전지대 중 최적의 안전지대를 추출하여 비정상주행 차량(3)에게 제공할 수 있다.
즉, 클라우드(2)는, 정상 차량으로부터 제공받은 정보를 통하여 또는 기 입력된 정보 등을 통하여 선 정의된 안전지대의 사용 가능 유무를 지속적으로 갱신하며, 비상 차량(3)의 안전지대 정보 요청 시, 이를 기반으로 비상 차량의 최적 안전지대 후보군을 제공할 수 있다. 그리고 비상 차량(3)에 대한 위치, 경로, 고장 상태 등의 정보를 비상 차량 주변의 서비스 사용자들에게 제공할 수 있다.
상술한 안전지대란, 주차 가능 지역으로써, 교통법에 의거하여 주차가 가능한 공간으로, 노견, 휴게소, 졸음 쉼터 등 주 도로에서 벗어나 차량의 주차를 허용하는 지역을 의미할 수 있으며, 또는 정차 가능 지역으로써, 갓길과 같이, 정상 차량의 주행은 주행을 불허하나 고장 등 부득이한 경우에 한해 주/정차를 허용하는 지역을 의미할 수 있다.
안전지대의 요청은, 비상 대응 사용자(FRU)의 요청 또는 자율주행시스템의 요청에 의하여 요구될 수 있다.
상기, 비상 대응 사용자(FRU)의 요청이란, 운전자의 매뉴얼 운전 중 발생하는 고장, 자율주행 중 승객 사정(Passenger violence)으로 인하여 비상 주/정차를 수행해야 할 경우, 승객 혹은 운전자 등 비상 대응 사용자(FRU)가 안전지대 검색을 요청함을 의미할 수 있다.
상기 자율주행시스템의 요청이란, 자율주행시스템에 의하여 차량의 운전자 제어권이 넘어가 있는 경우, 시스템의 판단에 의하여 안전지대 검색을 요청할 수 있음을 의미할 수 있다.
안전지대에 대한 적합도는 비상 차량과 안전지대 사이의 거리, 주행의 난이도를 이용하여 하기의 식에 따라 계산된다. 적함도 점수가 낮을수록 높은 우선 순위를 갖을 수 있다.
예를 들면, 안전지대에 대한 선정 로직은 아래와 같은 식으로 정의될 수 있다.
식1: αХdSA + βХLdifficulty
dSA: 비상 차량으로부터 안전지대까지의 거리
Ldifficulty: 주행 난이도를 의미하며, 안전지대까지의 경로 내 본선으로부터의 분기, (신호/비신호)교차로 등의 유무에 의하여 정의될 수 있다.
α,β: 가중치
다만, 상술한 식에 의해 안전지대의 선정 로직이 제한 해석되는 것은 아니며 보다 구체적인 내용은 후술하는 도면을 참고하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량장치의 구성 중 일부를 설명하기 위한 도면이다.
이하 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다.
본 실시예의 차량장치(100)는 차량(1,3)에 장착되는 장치로써, 통신부(110), 위치정보부(120), 카메라부(130), 센서부(140), 구동부(150), 입력부(160), 표시부(170), 저장부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 클라우드(2) 서버 또는 근접한 차량 중 적어도 하나와 통신하기 위한 것이다. 통신부(110)는 차량간 통신네트워크(Vehicle-to-Vehicle(V2V) communication network) 통신을 통해 다른 차량의 차량장치와 통신하거나, 차량 인프라간 통신네트워크(Vehicle-to-Infrastructure(V2I) communication network) 통신을 통해 노변장치를 경유하여 클라우드 서버(2)와 통신하거나 또는 통신부(110)를 통해 차량과 클라우드(2)간의 직접적인 통신을 통한 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
통신부(110)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF(Radio Frequency) 송신기(Tx) 및 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기(Rx)를 포함할 수 있다. 그리고 통신부(110)는 송신되는 신호를 변조하고, 수신되는 신호를 복조하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있다.
위치정보부(120)는 차량(1,3)의 위치 정보를 산출하기 위한 것이다. 이를 위하여, 위치정보부(120)는 GPS(Global Positioning System) 신호, DGPS(Differential GPS) 신호 및 관성센서 신호를 이용하여 차량(1,3)의 위치 정보를 산출할 수 있다. 다른 말로, 위치정보부(120)는 GPS 신호를 이용하여 차량의 위치 정보를 도출하고, DGPS 신호 및 관성센서 신호 중 적어도 하나를 이용하여 차량(1,3)의 위치 정보를 보정하여 GPS 신호만을 이용한 위치정보 보다 정밀한 위치 정보를 산출할 수 있다. 보다 자세히 설명하면, 위치정보부(120)는 위성으로부터 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 차량(1,3)의 위치 정보를 도출할 수 있다.
또한, 위치정보부(120)는 DGPS 기준국으로부터 DGPS 신호를 수신하여 수신된 DGPS 신호를 이용하여 도출된 위치 정보를 보정하여 위치 정보의 정밀도를 높일 수 있다. 그리고 위치정보부(120)는 관성센서를 통해 차량(1,3)의 관성을 감지한 관성센서 신호를 획득하고, 획득한 관성센서 신호를 이용하여 도출된 위치 정보를 보정하여 위치 정보의 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 관성 센서는 가속도 센서, 자이로 센서, 고도센서 등을 예시할 수 있다. 또한, 관성센서 신호는 차량(1,3)의 가속도, 각속도, 고도 등을 포함한다. 위치정보부(120)는 전술한 방법에 따라 지속적으로 차량(1,3)의 위치 정보를 산출한다. 그런 다음, 위치정보부(120)는 산출된 위치 정보와 위치 정보를 보정할 때 사용된 신호에 대한 정보인 보정 정보를 제어부(190)로 전달한다. 이러한 보정 정보를 통해 위치 정보의 보정을 위해 DGPS 신호를 이용하였는지, 관성센서 신호를 이용하였는지 혹은 양자 모두 이용하였는지 아니면, 위치 정보를 보정하지 않았는지 여부를 알 수 있다.
카메라부(130)는 영상을 촬영하기 위한 것으로, 이미지 센서를 포함한다. 이미지 센서는 피사체에서 반사되는 빛을 입력 받아 전기신호로 변환하며, CCD(Charged Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등을 기반으로 구현될 수 있다. 카메라부(130)는 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있으며, 이미지 센서에서 출력되는 전기신호를 디지털 수열로 변환하여 제어부(190)로 출력할 수 있다. 특히, 카메라부(130)는 3D 센서를 포함한다. 3D 센서는 비접촉 방식으로 운전자의 영상의 특징점에 대한 3차원 좌표를 획득하기 위한 센서이다. 카메라부(130)가 운전자를 촬영하면, 3D 센서는 촬영된 운전자의 영상과 함께, 촬영한 운전자의 영상에서 복수의 특징점의 3차원 좌표를 검출하고, 검출된 3차원 좌표를 제어부(190)로 전달한다. 3D 센서는 레이저, 적외선, 가시광 등을 이용하는 다양한 방식의 센서를 이용할 수 있다. 이러한 3D 센서는 TOP(Time of Flight), 위상변위(Phase-shift) 및 Online Waveform Analysis 중 어느 하나를 이용하는 레이저 방식 3차원 스캐너, 광 삼각법을 이용하는 레이저 방식 3차원 스캐너, 백색광 혹은 변조광을 이용하는 광학방식 3차원 스캐너, Handheld Real Time 방식의 PHOTO, 광학방식 3차원 스캐너, Pattern Projection 혹은 Line Scanning을 이용하는 광학방식, 레이저 방식 전신 스캐너, 사진 측량(Photogrammetry)을 이용하는 사진방식 스캐너, 키네틱(Kinect Fusion)을 이용하는 실시간(Real Time) 스캐너 등을 예시할 수 있다.
센서부(140)는 차량(1,3)에 설치되는 복수의 센서를 포함하며, 차량 주변의 객체를 감지하기 위한 초음파 센서, 라이다 센서, 레이더 센서 등을 예시할 수 있다. 즉, 상기 센서부(140)를 통해 차량(1,3)의 외부 영역에 존재하는 객체를 감지할 수 있다.
구동부(150)는 구동계통, 제동계통 및 조향계통을 포함하는 차량(1,3)의 계통을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)가 될 수 있다. 구동부(150)는 제어부(190)의 제어에 따라 해당하는 차량(10)의 계통을 제어한다.
특히, 구동부(150)는 자율주행 시, 제어부(190)로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 시호를 차량(1,3)의 종방향 움직임을 제어하는 계통과 차량(10)의 횡방향 움직임을 제어하는 계통에 전송한다. 그러면, 해당 계통은 제어 신호에 따라 차량(1,3)의 종방향 움직임을 제어하거나, 횡방향 움직임을 제어한 후, 제어 신호에 따라 제어가 이루어졌음을 알리는 응답 신호를 전송한다. 이에 따라, 구동부(150)는 해당 계통으로부터 응답 신호를 수신하면, 이러한 응답 신호를 제어부(190)로 전달한다. 이에 따라, 제어부(190)는 제어 신호에 대한 응답 신호를 소정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 해당 계통이 불능인 것으로 판단할 수 있다.
입력부(160)는 차량장치(100)를 제어하기 위한 사용자의 키 조작을 입력 받고 입력 신호를 생성하여 제어부(190)에 전달한다. 입력부(160)는 차량을 제어하기 위한 각 종 키들을 포함할 수 있다. 입력부(160)는 표시부(170)가 터치 스크린으로 이루어진 경우, 각 종 키들의 기능이 표시부(170)에서 이루어질 수 있으며, 터치 스크린만으로 모든 기능을 수행할 수 있는 경우, 입력부(160)는 생략될 수도 있다.
표시부(170)는 차량장치(100)의 메뉴, 입력된 데이터, 기능 설정 정보 및 기타 다양한 정보를 차량 탑승자에게 시각적으로 제공한다. 표시부(170)는 차량장치(100)의 부팅 화면, 대기 화면, 메뉴 화면, 등의 화면을 출력하는 기능을 수행한다.
특히, 표시부(170)는 본 발명의 실시예에 따른 화면(예컨대, 지도 및 차량의 현재 위치)을 출력하는 기능을 수행한다. 이러한 표시부(170)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등으로 형성될 수 있다. 한편, 표시부(170)는 터치스크린으로 구현될 수 있다.
이러한 경우, 표시부(170)는 터치센서를 포함한다. 터치센서는 사용자의 터치 입력을 감지한다. 터치센서는 정전용량 방식(capacitive overlay), 압력식, 저항막 방식(resistive overlay), 적외선 감지 방식(infrared beam) 등의 터치 감지 센서로 구성되거나, 압력 감지 센서(pressure sensor)로 구성될 수도 있다. 상기 센서들 이외에도 물체의 접촉 또는 압력을 감지할 수 있는 모든 종류의 센서 기기가 본 발명의 터치센서로 이용될 수 있다.
터치센서는 사용자의 터치 입력을 감지하고, 감지 신호를 발생시켜 제어부(190)로 전송한다. 특히, 표시부(170)가 터치 스크린으로 이루어진 경우, 입력부(160) 기능의 일부 또는 전부는 표시부(170)를 통해 이루어질 수 있다.
저장부(180)는 차량장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행한다. 특히, 저장부(180)는 차량장치(100)의 사용에 따라 발생하는 사용자 데이터가 저장되는 영역이다. 저장부(180)에 저장되는 각종 데이터는 사용자의 조작에 따라, 삭제, 변경, 추가될 수 있다.
제어부(190)는 차량장치(100)의 전반적인 동작 및 차량장치(100)의 내부 블록(110 내지 180)들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어는 내부 블록(110 내지 180)들과 CAN(Controller Area Network) 통신 방식을 통해 이루어질 수 있다. 이러한 제어부(190)는 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit), 디지털신호처리기(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(190)는 복수의 프로세서(191) 및 모드 전환 모듈(193)을 포함한다. 복수의 프로세서(191) 각각은 차량장치(100)의 전반적인 동작 및 차량장치(100)의 내부 블록(110 내지 180)들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다.
모드 전환 모듈(193)은 센서부(140), 구동부(150), 위치정보부(120) 및 프로세서(191)의 상태에 따라 운행 모드를 전환하거나 또는 사용자의 수동조작에 의해 운행 모드를 전환하거나, 유지하는 역할을 수행한다. 여기서, 상술한 운행 모드는 자율주행 모드, 제한주행 모드 및 수동주행 모드를 포함할 수 있다.
상술한 차량의 구성은 자율주행을 수행할 수 있는 차량에 탑재되는 장치의 일 예로써, 본 실시예의 차량장치는, 차량의 자율주행을 위해 필요한 이상 설명되지 않은 다양한 구성을 포함할 수 있음은 물론이다.
도 1에서 설명한 정상주행 차량(1)은 자율주행을 수행하기 위한 다양한 구성들이 정상적으로 작동하고 있는 상태이며, 비정상주행 차량(2)은 차량의 조향에 관련된 구동부(150), 센서부(140), 입력부(160), 제어부(190) 등에 문제가 발생하거나 또는 차량의 자율주행에 관련된 통신부(110), 위치정보부(120), 카메라부(130), 센서부(140), 제어부(190) 등에 문제가 발생한 상태를 의미할 수 있다.
도 4 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 시스템의 MRM 동작을 나타내는 예시도이다.
이하 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다.
먼저 도 4를 참고하면, 자율주행의 주행 상태가 정상에서 상술한 비정상주행 차량(2)과 같이 이상 상황이 감지되면, 우선적으로 MRM 동작 상태로 변경(Trigger)되며(21) MRC 상태가 될 때까지 MRM에서 정의되는 동작들을 수행하게 된다. 동작 상태의 변경은 자율 주행 시스템에서 직접 수행될 수 있으며 이와 동시에 자율 주행에 대한 개입의 요청(RTI:Request to Intervene)을 발생(22)시킬 수 있다.
개입의 요청 단계는 고장 상황에 대해 대응 준비된 사용자(FRU:Fall-back Ready User)에 대하여 운전을 위한 제어권의 이양(take-over)를 요청할 수 있다(24). 다만, 자율 주행의 레벨 4 이상의 경우는 운전자가 존재하지 않을 수 있으므로 해당 단계는 선택적으로 수행될 수 있다.
또한, 제어권의 이양을 요청하였으나 타임아웃이 발생된 경우 MRM 상태로 변경(23)되어 자율 주행 시스템에서 정의한 MRM 동작이 수행될 수 있다.
이때 MRM은 자율 주행 시스템에서 차량이 MRC 상태가 되기까지 제어하는 일련의 동작들로 MRM 상황에서 자율 주행 시스템은 MRM 타입을 결정하고, 운전자에게 MRM에 따른 동작이 수행됨을 안내하는 등의 동작들을 수행한다. MRM 상태에서도 제어권은 운전자의 개입 여부에 따라 이양될 수 있다(26).
MRM을 통해 위험이 최소화된 상태, 예를 들어 안전지대에 정차하게 되면 MRC 상태가 되며(25), MRC 상태가 되면 제어권을 운전자에게 이양(27)함으로써 고장 상황이 해소된 경우 다시 자율 주행을 시작하거나 복귀할 수 있도록 한다.
구체적으로 도 5를 참고하여 MRM과 MRC에 따른 동작에 대해 설명하면, 먼저 자율 주행 시스템이 자율 주행의 정상적인 수행에 문제가 발생하며 MRM을 요청하게 된다(21).
MRM을 요청하면 자율주행시스템(ADS, Automatic Driving System) 내의 MRM 모듈은 자율주행시스템의 상태를 모니터링(32) 하고, 고장 상태 또는 고장 상태의 심각도에 따라 내부적 환경과 또는 안전지대 상황 등의 외부적 환경 요인을 파악하여 MRM의 타입을 결정한다(33).
결정된 MRM 타입은 내 외부 환경의 변화에 따라 유동적으로 변경될 수 있으며, 결정된 타입에 따라 MRM 동작을 실행시킨다(34). 최종 결정된 타입으로 차량이 정차하게 되면 이 때의 차량은 MRC로 위험이 최소화된 상태가 된다.
또한, 상술한 바와 같이 MRM 동작 중에 대응 준비된 사용자에게 개입을 요청하고 직접 제어권을 이양하는 것도 가능하다(26).
즉, 자율 주행 시스템(100)은 정상 상태에서 자율 주행이 불가하거나 제한되는 상황을 감지하고 대응을 위하여 MRM 모듈이 결정된 타입에 따른 주행을 제어하게 된다. 다만, MRM을 야기시키는 고장 상황은 자율 주행 시스템(100) 내부의 구성들의 상호 연관관계 또는 외부 네트워크의 문제에 따라 발생될 수 있는데, 동작 가능한 장치들을 통해 보다 효율적인 대처를 위해서는 자율 주행 시스템(100) 내부의 구성들을 독립적으로 구분하여 구성할 필요가 있다.
따라서, 일부 센서나 네트워크의 문제로 동작이 불가하더라도 동작 가능한 장치를 통해서 MRM 타입을 결정하고 MRM 동작을 수행할 수 있도록 할 필요가 있다.
본 실시예에 따른 자율 주행 시스템(100)은 이러한 목적에 따라 내부 구성들을 효과적으로 분리 또는 중복 설계한다.
도 6은 MRM(Minimal Risk Maneuver)의 타입을 설명하기 위한 도면이다.
이하 도 6을 참고하여 설명한다.
MRM 타입은 정차 상황에 따라 구분될 수 있으며 직진 정차(Straight stop), 차선 내 정차(In-lane stop), 노견 정차(Shoulder stop)로 구분될 수 있다.
직진 정차(Straight stop)는 타입1(Type1)로 분류될 수 있으며, 차선 내 정차(In-lane stop)는 타입2(Type2)로 분류될 수 있고, 노견 정차(Shoulder stop)는 타입3(Type3)로 분류될 수 있다.
타입1의 직진 정차(Straight stop)는 예를 들어 가장 긴급한 상황으로 현재 차량이 주행하고 있는 방향에서 제동이 수행되며 차량이 정차하는 것을 의미한다. 따라서, 측면조향(Lateral control), 가속제어(Acceleration) 및 차선변경(Lane Change)의 제어가 필요치 않으며, 제동을 위한 감속제어(Deceleration)가 수행된다. 이 경우, 상술한 제어를 위해 클라우드 서버(2)는 MRM 발생차량에게 제2 정차지시 신호를 송신할 수 있다.
타입2의 차선 내 정차(In-lane stop)는 현재 차량이 주행하고 있는 차선을 유지하는 방향으로 제동이 수행되며 차량이 정차하는 것을 의미한다. 따라서 가속제어(Acceleration) 및 차선변경(Lane Change)의 제어가 필요치 않으며, 차선을 유지하기 위한 측면조향(Lateral control) 및 제동을 위한 감속제어(Deceleration)가 수행된다. 이 경우, 상술한 제어를 위해 클라우드 서버(2)는 MRM 발생차량에게 제2 정차지시 신호를 송신할 수 있다.
타입3의 노견 정차(Shoulder stop)는 현재 차량이 주행하고 있는 차선을 벗어나 보다 안전한 지역(노견)으로 차량이 이동하며 제동이 수행되어 차량이 정차하는 것을 의미한다. 노견 정차에서는 현재 주행중인 차선을 벗어나기 위한 가속제어(Acceleration)와 안전지역으로 이동하기 위한 차선변경(Lane Change)의 제어와 차선 이동 및 차선을 유지하기 위한 측면조향(Lateral control) 및 제동을 위한 감속제어(Deceleration)가 수행된다. 이 경우, 상술한 제어를 위해 클라우드 서버(2)는 MRM 발생차량에게 제1 정차지시 신호를 송신할 수 있다.
결정된 MRM 타입은 내외부 환경의 변화에 따라 유동적으로 변경될 수 있으며 결정된 타입에 따라 MRM 동작을 실행시킨다. 최종 결정된 타입으로 차량이 정차하게 되면 이때의 차량은 MRC로 위험이 최소화된 상태가 된다.
또한, 상술한 바와 같이 MRM 동작 중에 대응 준비된 사용자에게 개입을 요청하고 직접 제어권을 이양하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 기반 주/정차 구역 제공 시스템을 나타내는 순서도이다. 보다 구체적으로, 도 7은 MRM이 발생한 차량에게 클라우드에 저장되어 있는 복수개의 안전지대 중 최적의 추천 안전지대를 선택하여 제공하는 흐름을 나타낸 블록도이다.
이하 도 7을 참고하여 설명한다.
MRM이 발생할 경우 차량에게 클라우드에 저장된 안전지대 중 최적의 추천 안전지대를 추천하는 흐름에 대해 살펴보면, 먼저 복수개의 안전지대를 저장하는 클라우드 서버(2)로부터 데이터를 송수신하며 주행하는 차량(1,3)에게 안전지대를 제공하기 위한 시스템에 있어서, 차량으로부터 차량정보를 수신 받아 차량의 위치를 파악하는 단계(10)가 수행될 수 있다.
상기 차량정보란 차량의 위치정보 또는 ADS 차량에게 MRM 발생 시 오작동 하고 있거나, 작동되지 않는 등의 비정상상태가 발생한 센서정보 또는 차량의 조향에 필요한 엑추에이터의 상태정보 등을 포함할 수 있다. 상기 차량의 정보 중 차량의 위치정보를 기반으로 차량의 위치를 파악할 수 있다.
상기 차량의 위치를 파악하는 단계(10) 이후, 상기 단계(10)에서 파악된 차량의 위치정보를 기반으로 후보 안전지대의 검색(20)을 수행할 수 있다.
안전지대는 클라우드 서버(2)에 저장되어 있는 복수개의 위치정보로써, 상술한 바와 같이 차량의 안전한 주/정차를 위해 마련된 구역을 의미하며, 후보 안전지대는 상기 클라우드 서버(2)에 저장되어 있는 복수개의 안전지대 중 수신된 차량의 현재 위치정보를 기반으로 상기 차량과 근접한 순으로 검색된 일종의 추천 안전지대를 위한 모집단을 의미할 수 있다.
즉, 상기 안전지대를 검색(20)하는 단계는, 차량의 위치정보를 기반으로 적어도 둘 이상의 안전지대를 검색할 수 있다. 그리고 검색된 복수개의 안전지대 중 추전 안전지대를 결정(30)할 수 있으며, 상기 추천 안전지대 결정단계(30)는 차량과 안전지대의 거리를 기반으로 가장 근접한 위치의 안전지대를 결정할 수 있다.
또는 상기 추천 안전지대 결정단계(30)는 차량의 현 위치로부터 복수개의 후보 안전지대들까지의 각 경로를 추출한 뒤 각 경로상에 존재하는 특징 요소(신호등, 교차로, 횡단보도 등)의 존재유무 또는 존재 시의 특징으로 차선 수, 도로 혼잡도 등의 수치화 가능한 값에 대한 가중치에 따른 코스트 등을 기반으로 하여 가장 적합한 안전지대를 선택할 수도 있다.
또는 상기 추천 안전지대 결정단계(30)는 차량의 현 위치로부터 복수개의 후보 안전지대들까지의 각 경로를 추출한 뒤 상기 경로들의 길이 또는 소요 시간에 따라 추천 안전지대를 결정할 수도 있다.
한편, 상기 추천 안전지대 결정단계(30) 후, 차량에게 정차 지시신호를 송신(40)한다. 상기 정차 지시신호(40)는 제1 정차 지시신호 송신(41)과 제2 정차 지시신호 송신(42)을 포함할 수 있다.
상기 제1 정차 지시신호란, 상술한 MRM 타입3에 해당되어 추천 안전지대가 결정된 경우 차량에게 송신하는 신호를 의미한다. 보다 구체적으로 결정된 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하는 단계를 의미할 수 있다. 나아가 결정된 추천 안전지대와 함께 차량에게 제1 정차 지시신호를 함께 송신할 수도 있다.
상기 제2 정차 지시신호란, 상술한 MRM 타입1 또는 타입2에 해당되어 추천 안전지대가 결정되지 않은 경우에 차량에게 송신하는 신호를 의미한다. 보다 구체적으로, 검색된 후보안전지대들이 기 설정된 우선순위의 기준에 부합되지 않은 경우에는 추천 안전지대를 결정하지 않고 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 수신된 차량정보를 통해 차량의 위치정보, 차량의 조향에 필요한 구성, 차량의 가속에 필요한 구성, 차량의 감속에 필요한 구성, 차선변경을 위해 필요한 구성 등의 상태에 따라 추천 안전지대까지의 주행이 불가능한 경우에도 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신할 수 있다.
즉 상기 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신(41)하는 것은 추천 안전지대 결정단계(30)에서 결정된 추천 안전지대 정보를 차량에게 송신하는 것을 포함한다. 상기 추천 안전지대 정보란, 상기 기 설정된 우선순위에 따라 안전지대의 사용 가능 여부, 안전지대의 위치정보, 안전지대까지의 경로 등을 포함할 수 있다.
다시 말하면, 클라우드 서버는 차량으로부터 위치정보를 수신 받고(10), 상기 정보 중 차량의 위치정보를 기반으로 적어도 둘 이상의 안전지대를 포함하는 후보 안전지대를 검색(20)한 후, 검색된 후보 안전지대 중 어느 하나인 추천 안전지대를 결정(30)하고, 상기 추천 안전지대의 결정여부에 따라 차량에게 정차지시신호를 송신(40)할 수 있다.
도 8은 후보 안전지대 중 차량과의 거리 및 사용여부를 기반으로 추천 안전지대를 제공하는 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하 도 8을 참고하여 설명한다.
주행하던 차량에 MRM이 발생한 경우, 차량의 정보는 클라우드 서버로 송신된다. 즉, 클라우드 서버는 차량의 정보를 수신(11) 받는다. 상기 주행하던 차량이란, 자율주행차량 및 수동주행차량을 포함할 수 있다.
클라우드 서버는 상기 차량으로부터 정보를 수신(11)받은 후, 차량의 정보 중 위치정보를 획득(12)할 수 있다. 상술한 바와 같이 차량의 정보란, 차량의 위치정보에 한정되는 것은 아니기 때문이다.
상기 차량의 위치정보를 획득하는 단계(12) 이후, 클라우드 서버는 클라우드 서버 내에 저장되어 있는 복수개의 안전지대 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)할 수 있다. 상기 복수개의 안전지대 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)시키는 예로써, 매핑(Mapping)을 들 수 있다. 즉, 클라우드 서버에 저장되어 있는 복수개의 안전지대를 표시하는 지도정보에 차량의 위치정보를 매핑(Mapping)시킴으로써 차량으로부터 복수개의 안전지대까지의 거리를 계산할 수 있다.
안전지대의 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)시킨 후, 상기 차량의 위치정보에 기반하여 후보 안전지대를 검색(20)할 수 있다. 후보 안전지대를 검색하는 단계에서 상기 후보 안전지대란, 기 설정된 요소에 의해 복수개의 안전지대 중 모집단을 의미하며, 보다 구체적으로 기 설정된 요소의 예로써, 차량과 안전지대까지의 거리를 기반으로 가장 근접한 순으로 모집단을 추출할 수 있다.
상술한 바와 같이 후보 안전지대를 검색(20)를 검색한 후 후보 안전지대들 중에서 추천 안전지대를 결정(30)할 수 있다. 본 실시예에서 추천 안전지대란, 사용가능(unoccupied)하면서 가장 근접한 거리에 있는 안전지대를 의미할 수 있다.
추천 안전지대를 결정하는 단계(30)를 보다 자세히 살펴보면, 먼저 제1 영역이 사용가능한지 여부를 판단(31)할 수 있다. 상기 제1 영역이란, 상기 차량으로부터 가장 근접한 위치의 안전지대를 의미할 수 있다. 즉, 클라우드 서버는 차량으로부터 가장 근접한 위치의 안전지대가 사용가능한지 여부를 판단할 수 있으며, 여기서 사용 가능하다는 의미는 안전지대 내에 주/정차가 가능하다는 의미로 해석될 수 있다.
클라우드 서버는, 제1 영역이 사용 가능할 경우 제1 영역의 위치정보를 추출(32)한 뒤, 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신(41)할 수 있다. 상기 송신(41)하는 단계에서는 안전지대 위치정보를 함께 송신할 수 있음은 물론이다. 이 경우 송신되는 안전지대 위치정보는 제1 영역에 대한 위치정보를 의미할 수 있다.
상기 제1 영역의 위치정보를 송신(41)한 후, 클라우드 서버는 안전지대 정보를 업데이트(50)할 수 있으며, 이 경우 제1 영역으로 현재 MRM 발생 차량이 이동 중에 있다는 정보를 업데이트할 수 있으며 일 예로써 제1 영역에 차량이 주/정차되어 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여 다른 MRM 발생 차량에게 안전지대 정보를 제공할 시 제1 영역이 다시 검색되거나 선택되는 경우를 방지할 수 있다.
즉, 상기 안전지대 정보를 업데이트(50)하는 단계는, 상기 추천 안전지대의 점유 가능성에 따라 안전지대 정보의 업데이트를 수행할 수 있다.
한편, 클라우드 서버는 제1 영역이 사용 불가능할 경우, 제2 영역이 사용 가능한지 여부를 판단(33)할 수 있다. 여기서 사용 불가능하다는 의미는 안전지대 내에 이미 다른 차량이 주/정차되어(occupied) 있다는 의미로 해석될 수 있다. 그리고 제2 영역이란, 상기 제1 영역보다는 거리상으로 먼 차순위의 안전지대를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제2 영역은 제1 영역을 제외하고는 차량으로부터 가장 근접한 안전지대를 의미할 수 있다.
상기 제2 영역이 사용가능한지 여부를 판단(33)한 뒤, 상기 제2 영역이 사용 가능한 경우, 클라우드 서버는 제1 영역 정보를 업데이트(34)할 수 있다. 상기 제1 영역 정보 업데이트란, 제1 영역이 현재 다른 차량이 주/정차되어 있는 등의 이유로 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여, 추천 안전지대 결정단계에서 다시 제1 영역의 사용여부를 판단하는 단계가 수행되는 것을 방지하기 위해서이다.
제1 영역 정보를 업데이트한 후, 클라우드 서버는 제2 영역의 위치정보를 추출(35)한 뒤, 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신(41)할 수 있다. 상기 송신(41)하는 단계에서는 안전지대 위치정보를 함께 송신할 수 있음은 물론이다. 이 경우 송신되는 안전지대 위치정보는 제2 영역에 대한 위치정보를 의미할 수 있다.
다시 말하면, 제1 안전지대에 주/정차가 불가능할 경우 클라우드 서버는 제2 안전지대에 주/정차가 가능한지 여부를 판단하고, 제2 안전지대에 주/정차가 가능할 경우 클라우드 서버에 저장된 제1 안전지대 정보를 업데이트하고 제2 안전지대의 위치정보를 추출하여 차량에게 안전지대 정보를 송신할 수 있다.
상기 제2 영역의 위치정보를 송신(41)한 후, 클라우드 서버는 안전지대 정보를 업데이트(50)할 수 있으며, 이 경우 제2 영역으로 현재 MRM 발생 차량이 이동중에 있다는 정보를 업데이트할 수 있으며 일 예로써 제2 영역에 차량이 주/정차되어 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여 다른 MRM 발생 차량에게 안전지대 정보를 제공할 시 제2 영역이 다시 검색되거나 선택되는 경우를 방지할 수 있다.
한편, 클라우드 서버는 제2 영역이 사용 불가능할 경우, 제3 영역이 사용 가능한지 여부를 판단(36)할 수 있다. 여기서 사용 불가능하다는 의미는 안전지대 내에 이미 다른 차량이 주/정차되어(occupied) 있다는 의미로 해석될 수 있다. 그리고 제3 영역이란, 상기 제1 영역과 제2 영역보다는 거리상으로 먼 세번째 순위의 안전지대를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제3 영역은 제1 영역 및 제2 영역을 제외하고는 차량으로부터 가장 근접한 안전지대를 의미할 수 있다.
상기 제3 영역이 사용가능한지 여부를 판단(36)한 뒤, 상기 제3 영역이 사용 가능한 경우, 클라우드 서버는 제1 영역 정보 및 제2 영역 정보를 업데이트(37)할 수 있다. 상기 제1 영역 정보 및 제2 영역 정보 업데이트란, 제1 영역과 제2 영역이 현재 다른 차량이 주/정차되어 있는 등의 이유로 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여, 추천 안전지대 결정단계에서 다시 제1 영역과 제2 영역의 사용여부를 판단하는 단계가 수행되는 것을 방지하기 위해서이다.
제1 영역과 제2 영역의 정보를 업데이트한 후, 클라우드 서버는 제3 영역의 위치정보를 추출(38)한 뒤, 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신(41)할 수 있다. 상기 송신(41)하는 단계에서는 안전지대 위치정보를 함께 송신할 수 있음은 물론이다. 이 경우 송신되는 안전지대 위치정보는 제3 영역에 대한 위치정보를 의미할 수 있다.
다시 말하면, 차량으로부터 근접한 순서대로 검색된 제1 안전지대와 제2 안전지대에 주/정차가 불가능할 경우 클라우드 서버는 제3 안전지대에 주/정차가 가능한지 여부를 판단하고, 제3 안전지대에도 주/정차가 가능할 경우, 클라우드 서버에 저장된 제1 안전지대와 제2 안전지대의 정보를 업데이트하고 제3 안전지대의 위치정보를 추출하여 차량에게 안전지대 정보를 송신할 수 있다.
상기 제3 영역의 위치정보를 송신(41)한 후, 클라우드 서버는 안전지대 정보를 업데이트(50)할 수 있으며, 이 경우 제3 영역으로 현재 MRM 발생 차량이 이동중에 있다는 정보를 업데이트할 수 있으며 일 예로써 제3 영역에 차량이 주/정차되어 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여 다른 MRM 발생 차량에게 안전지대 정보를 제공할 시 제3 영역이 다시 검색되거나 선택되는 경우를 방지할 수 있다.
한편, 상기 제3 영역이 사용가능한지 여부를 판단(36)한 뒤 상기 제3 영역이 사용 불가능한 경우 클라우드 서버는 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신(42)할 수 있다.
상기 제2 정차 지시신호는 상술한 직진 정차(Straight stop), 차선 내 정차(In-lane stop), 인접 차선 정차(Adjacent Lane stop) 등의 정차신호를 포함할 수 있다.
한편, 클라우드 서버는 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신(42)한 후 클라우드 서버에 저장되어 있는 안전지대 정보의 업데이트(50)를 수행할 수 있으며, 이 경우 검색된 복수개의 안전지대 영역에 현재 다른 차량이 주/정차되어 있는 등의 이유로 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여, 추천 안전지대 결정단계에서 다시 동일한 안전지대의 사용여부를 판단하는 단계가 수행되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 후보 안전지대 검색단계(20)에서 차량과 근접한 순으로 3개의 영역을 모집단(후보 안전지대)으로 추출한 뒤 추출된 3개의 영역에 대해 사용가능 여부를 판단하여 차량에게 사용 가능한 안전지대 영역의 정보를 송신하였으나, 모집단의 추출 개수는 클라우드 서버의 처리 능력에 따라 달리 설정될 수도 있으며, 각 영역의 정보를 업데이트하고 위치정보를 추출하는 단계는 동시에 수행될 수도 있음은 물론이다.
도 9는 후보 안전지대를 향하는 각각의 경로 상에 존재하는 요소들의 합을 기반으로 추천 안전지대를 제공하는 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하 도 9를 참고하여 설명한다.
주행하던 차량에 MRM이 발생한 경우, 차량의 정보는 클라우드 서버로 송신된다. 즉, 클라우드 서버는 차량의 정보를 수신(11) 받는다. 상기 주행하던 차량이란, 자율주행차량 및 수동주행차량을 포함할 수 있다.
클라우드 서버는 상기 차량으로부터 정보를 수신(11)받은 후, 차량의 정보 중 위치정보를 획득(12)할 수 있다. 상술한 바와 같이 차량의 정보란, 차량의 위치정보에 한정되는 것은 아니기 때문이다.
상기 차량의 위치정보를 획득하는 단계(12) 이후, 클라우드 서버는 클라우드 서버 내에 저장되어 있는 복수개의 안전지대 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)할 수 있다. 상기 복수개의 안전지대 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)시키는 예로써, 매핑(Mapping)을 들 수 있다. 즉, 클라우드 서버에 저장되어 있는 복수개의 안전지대를 표시하는 지도정보에 차량의 위치정보를 매핑(Mapping)시킴으로써 차량으로부터 복수개의 안전지대까지의 거리를 계산할 수 있다.
안전지대의 위치정보와 차량의 위치정보를 동기화(13)시킨 후, 상기 차량의 위치정보에 기반하여 후보 안전지대를 검색(20)할 수 있다. 후보 안전지대를 검색하는 단계(20)에서는 기 설정된 요소에 의해 복수개의 안전지대 중 모집단(후보 안전지대)을 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량과 안전지대까지의 거리를 기반으로 가장 근접한 순으로 모집단을 추출할 수 있다.
상술한 바와 같이 후보 안전지대를 검색(20)를 검색한 후 추천 안전지대를 결정(30)할 수 있다. 본 실시예에서 추천 안전지대란, 검색된 모집단(후보 안전지대) 중 현재 차량의 위치로부터 도착 경로상에 교통이 가장 원활한 안전지대를 의미할 수 있다.
추천 안전지대를 결정(30)하는 단계를 보다 자세히 살펴보면, 클라우드 서버는 차량과 안전지대 사이의 거리를 기준으로 제1 안전지대를 향하는 제1 경로와 제2 안전지대를 향하는 제2 경로를 추출(31)할 수 있다.
상기 제1 안전지대와 제2 안전지대는, 상기 안전지대를 검색(20)한 뒤 추출된 후보 안전지대 중 일부로써, MRM이 발생한 차량으로부터 가장 근접한 위치의 안전지대는 상기 제1 안전지대를 의미할 수 있으며, 그 다음 근접한 위치의 안전지대는 상기 제2 안전지대를 의미할 수 있다.
상기 제1 경로와 제2 경로를 추출하는 단계(31)에서는, 클라우드 서버에서 저장된 복수개의 안전지대 중 차량의 위치정보를 기반으로 차량과 근접한 적어도 둘 이상의 안전지대에 대한 각각의 경로를 추출할 수 있다. 따라서 제1 경로는 현재 차량의 위치로부터 제1 안전지대까지의 경로를 의미할 수 있으며, 제2 경로는 현재 차량의 위치로부터 제2 안전지대까지의 경로를 의미할 수 있다.
그리고 클라우드 서버는 상기 제1 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단(311)할 수 있다. 상기 제1 경로는 상술한 바와 같이 차량으로부터 가장 근접한 안전지대인 제1 안전지대로 향하는 경로를 의미할 수 있다.
상기 기 설정된 요소들이란, 제1 경로 상에 존재하며 차량의 교통체증을 일으킬 수 있는 다양한 요소를 포함할 수 있다. 기 설정된 요소들에 대한 예로써, 차량의 이동경로 상에 존재할 수 있는 교차로, 신호등, 횡단보도 등이 있다.
클라우드 서버는 상기 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단(311)한 뒤, 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는 경우, 설정된 요소들에 대한 코스트를 부여(312)할 수 있다.
상기 코스트를 부여(312)하는 단계에 대한 예로써, 교차로, 신호등, 횡단보도 등 각각의 교통체증을 일으킬 우려가 있는 요소들에 대해 각각 균등한 수치를 부여할 수 있다. 또는, 교통체증을 일으킬 우려가 높은 요소들에 대해서는 다른 요소들에 비해 가중치를 두며 수치를 부여할 수 있다. 이렇게 코스트를 부여하는 것은 상황에 따라 달리 설정될 수도 있음은 물론이다.
클라우드 서버는 코스트를 부여하는 단계(312) 후에 각 요소들에 설정된 코스트의 합인 제1 코스트를 연산(313)할 수 있다. 제1 코스트는 제1 경로 상에 존재하는 요소들에 대한 연산의 결과값을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로 제1 코스트는 각 요소들에 대한 합으로 도출될 수도 있으며, 또는 각 요소들에 대해 가중치를 두어 도출될 수도 있다.
클라우드 서버는 상기 제1 코스트 연산 단계(313) 후, 제1 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(314)를 수행할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 사용자의 설정에 따라 달리 설정될 수 있으며 교통체증을 일으킬 우려가 있는 요소들에 부여된 수치 값을 연산한 한계치로 이해될 수 있다.
클라우드 서버는 제1 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(314)에서 제1 코스트가 기 설정된 값보다 작은 경우, 제1 코스트를 제1 경로 정보에 동기화하는 단계(331)를 수행할 수 있다.
한편, 클라우드 서버는 상기 제1 경로상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 판단하는 단계(311)에서 제1 경로상에 기 설정된 요소들이 없을 경우, 제1 코스트를 제1 경로 정보에 동기화하는 단계(331)를 수행할 수 있으며, 이 경우 상기 제1 코스트는 가치가 없는 값(Null)으로 이해될 수 있다.
한편, 상기 클라우드 서버는 상기 제1 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(314)에서 제1 코스트가 기 설정된 값보다 큰 경우, 제2 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단(321)할 수 있다. 상기 단계(321)는 빠른 안전지대 경로 추천을 위해 제1 경로와 제2 경로를 추출하는 단계(31) 후, 제1 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단(311)하는 단계와 동시에 수행될 수도 있다.
클라우드 서버는 상기 제2 경로 상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 여부를 판단(321)한 뒤, 기 설정된 요소들이 존재하는 경우, 설정된 요소들에 대해 코스트를 부여(322)하고 제2 안전지대를 향하는 제2 경로 상에 존재하는 각 요소들의 합인 제2 코스트를 연산(323)할 수 있다. 제2 코스트는 제2 경로 상에 존재하는 요소들에 대한 연산의 결과값을 의미할 수 있으며, 제2 코스트는 각 요소들에 대한 합으로 도출될 수도 있으며, 또는 각 요소들에 대해 가중치를 두어 도출될 수도 있다.
클라우드 서버는 상기 제2 코스트 연산 단계(323) 후, 제2 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(324)를 수행할 수 있다. 상기 기 설정된 값은 사용자의 설정에 따라 달리 설정될 수 있으며 교통체증을 일으킬 우려가 있는 요소들에 부여된 수치 값을 연산한 한계치로 이해될 수 있다.
클라우드 서버는 제2 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(324)에서 제2 코스트가 기 설정된 값보다 작은 경우, 제2 코스트를 제2 경로 정보에 동기화하는 단계(333)를 수행할 수 있다.
한편, 클라우드 서버는 상기 제2 경로상에 기 설정된 요소들이 존재하는지 판단하는 단계(321)에서 제2 경로상에 기 설정된 요소들이 없을 경우, 제2 코스트를 제2 경로 정보에 동기화하는 단계(333)를 수행할 수 있으며, 이 경우 상기 제2 코스트는 가치가 없는 값(Null)으로 이해될 수 있다.
한편, 상기 클라우드 서버는 상기 제2 코스트를 기 설정된 값과 비교하는 단계(324)에서 제2 코스트가 기 설정된 값보다 큰 경우, 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신(421)할 수 있다. 상기 제2 정차 지시신호는 Straight stop, In-lane stop, Adjacent Lane stop 등의 정차신호를 포함할 수 있으며 이는 상술한 바와 같다.
상기 제2 코스트가 기 설정된 값보다 큰 경우에는, 이미 제1 안전지대를 향하는 제1 경로 상의 제1 코스트도 기 설정된 값보다 큰 경우로써, 차량의 위치정보에 기반하여 검색(20)된 안전지대 모집단(후보 안전지대)을 향해 주행하는 것이 현재 MRM이 발생한 차량의 성능으로는 불가능하거나 혹은 교통체증 등의 이유로 많은 시간이 소요될 우려가 있는 경우이므로 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신(421)하게 된다.
한편, 클라우드 서버는 상기 제1 코스트를 제1 안전지대를 향하는 제1 경로 상에 동기화(331)하고, 제2 코스트를 제2 안전지대를 향하는 제2 경로 상에 동기화(333)한 뒤 제1 코스트와 제2 코스트를 비교(335)하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 코스트 비교단계(335)에서 제1 코스트가 제2 코스트보다 작거나 같을 경우, 클라우드 서버는 차량에게 제1 경로를 송신(411)하며, 제1 코스트가 제2 코스트보다 클 경우, 클라우드 서버는 차량에게 제2 경로를 송신(413)할 수 있다. 제1 코스트와 제2 코스트가 같을 경우에도 차량에게 제1 경로를 송신하는 이유는, 코스트가 같은 경우 거리상 차량과 가장 근접한 제1 안전지대를 추천하는 것이 바람직하기 때문이다.
상기 제1 경로 송신(411)단계 또는 상기 제2 경로 송신(413)단계는 상술한 바와 같이 제1 정차 지시신호 송신을 포함할 수 있음은 물론이다.
한편, 클라우드 서버는 차량에게 제1 경로를 송신(411)하거나, 제2 경로를 송신(413)하거나, 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신(421)한 뒤 안전지대 정보를 업데이트(50)할 수 있다. 상기 안전지대 정보 업데이트란, 제1 안전지대 또는 제2 안전지대로 현재 MRM 발생 차량이 이동중에 있다는 정보를 업데이트할 수 있으며 일 예로써 제1 안전지대 또는 제2 안전지대에 차량이 주/정차되어 사용 불가능한 영역이라는 정보를 업데이트하여 다른 MRM 발생 차량에게 안전지대 정보를 제공할 시 제1 안전지대 또는 제2 안전지대가 다시 검색되거나 선택되는 경우를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 정상주행 차량
2: 클라우드 서버
3: 비정상주행 차량

Claims (10)

  1. 안전지대 제공 서버가 차량에게 정차 가능한 안전지대 정보를 제공하기 위한 안전지대 제공 방법에 있어서,
    상기 차량의 안전지대 제공 요청에 따라 상기 차량의 현재 위치정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 위치정보를 기반으로 후보 안전지대를 검색하는 단계;
    상기 검색된 후보 안전지대 중 미리 결정된 우선순위에 따른 추천 안전지대를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하는 단계;를 포함하는 안전지대 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 상기 차량에게 송신하고, 상기 추천 안전지대의 점유 가능성에 따라 안전지대 정보를 업데이트하는 단계;를 더 포함하는 안전지대 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 후보 안전지대를 검색하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 복수개의 안전지대 중 상기 차량과 근접한 순으로 후보 안전지대를 검색하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 후보 안전지대에 정차 가능한지 여부에 따라 추천 안전지대를 결정하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 차량의 위치정보를 기반으로 상기 후보 안전지대에 도달하기 위한 경로들을 고려하여 추천 안전지대를 결정하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 경로들의 길이 또는 소요 시간에 따라 추천 안전지대를 결정하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 경로들 상의 특징 요소 별 비용(Cost)에 따라 상기 각 경로들의 주행 비용을 산출하고, 상기 주행 비용에 따라 추천 안전지대를 결정하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 검색된 후보 안전지대가 미 존재하는 경우, 상기 차량에게 제2 정차 지시신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는, 상기 검색된 후보 안전지대 중 미리 결정된 우선 순위에 따른 추천 안전지대를 결정한 경우,
    상기 송신하는 단계는, 상기 결정된 추천 안전지대와 함께 차량에게 제1 정차 지시신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 차량의 현재 위치 정보를 수신하는 단계는 상기 차량의 자율주행을 위한 주행 제어 장치의 동작 가능 여부에 대한 차량 상태 정보를 더 수신하고,
    상기 추천 안전지대를 결정하는 단계는
    상기 차량 상태 정보에 따라 상기 경로의 주행 가능성을 고려하여 추천 안전지대를 결정하는 것을 특징으로 하는 안전지대 제공 방법.
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