KR20220029864A - 협력 자율 주행 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

협력 자율 주행 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 협력 자율 주행 방법은, 자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신하는 단계, 인프라 에지 장치가 자율 주행 차량으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨에 따라 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량에 전송하는 단계 및 자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로부터 수신한 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

협력 자율 주행 장치 및 방법{Apparatus and Method for Cooperative Autonomous Driving}
기재된 실시예는 자율 주행 기술에 관한 것이다.
자율 주행 기술이 발전함에 따라 커넥티드 자율 주행 기술로 발전하며, 차량간 통신을 이용한 주행 협상 또는 인프라와의 통신을 이용한 인프라 협조형 자율 주행으로 발전하고 있다.
이러한 인프라는 향후 자율주행의 기능 일부를 인프라에서 수행할 수도 있고, 자율 주행 차량 단독 뷰의 한계를 극복하기 위하여 협조형으로 동작할 수 있는 형태로 발전이 예상된다.
자율 주행 레벨 중 3, 4 단계에 해당하는 운전석이 있는 단계의 자율주행에서는 자율주행 시스템에서 실패가 발생할 경우, 자율 주행 모드에서 운전자가 운전할 수 있는 운전자 주행 모드로의 전환이 발생될 수 있다.
그러나, 자율 주행 레벨 중 5 단계에 해당하는 운전석(핸들, 엑셀, 브레이크)이 없는 완전 자율 주행 차량에서 시스템 실패가 발생한 경우에는 일반적으로 긴급 정지를 할 수 밖에 없다. 그런데, 자율 주행 차량이 주행하던 도로에서 긴급 정지를 하게 될 경우, 주변의 다른 차량의 교통 흐름을 방해할 수 있을 뿐만 아니라, 더 나아가 교통 사고와 같은 위험한 상황을 야기시킬 수도 있다.
한국공개특허 10-2017-0109722호
기재된 실시예는 운전자 전환이 불가능한 자율주행 차량의 시스템 실패 발생시 주변 차량의 주행에 방해가 되지 않으면서 자율 주행 차량을 안전하게 정차시키도록 하는데 그 목적이 있다.
실시예에 따른 협력 자율 주행 방법은, 자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신하는 단계, 인프라 에지 장치가 자율 주행 차량으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨에 따라 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량에 전송하는 단계 및 자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로부터 수신한 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 협력 자율 주행 방법은, 인프라 에지 장치가 소정 반경 내의 환경을 인지하는 단계 및 인지된 환경 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 정차하는 단계는, 비상등을 점멸하고 저속으로 주행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 인프라 에지 장치는, 자율 주행 차량과 최근접한 것일 수 있다.
이때, 안전 지역은, 갓길, 최외곽 차선 또는 주차장을 포함할 수 있다.
이때, 인지 활성 메시지는, 센서 또는 인지 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 자율 주행 차량에 전송하는 단계는, 인지 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계 및 획득된 자율 주행 차량의 위치 정보를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함하고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 자율 주행 차량의 위치 정보 및 인지된 환경 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 판단 활성 메시지는, 판단 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 전송하는 단계는, 판단 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계 및 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 전송하는 단계를 포함하고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 제어 활성 메시지는, 제어 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 전송하는 단계는, 제어 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령을 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 포함하고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 인프라 에지 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 자율 주행 차량으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지가 수신되는지 모니터링하는 단계 및 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨에 따라 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 프로그램은, 소정 반경 내의 환경을 인지하는 단계 및 인지된 환경 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 더 수행할 수 있다.
이때, 전송하는 단계는, 인지 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계 및 획득된 자율 주행 차량의 위치 정보를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 전송하는 단계는, 판단 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계 및 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 전송하는 단계는, 제어 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령을 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 자율 주행 차량은, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 인프라 에지 장치로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신하는 단계, 인프라 에지 장치로부터 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보가 수신됨에 따라, 수신된 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 정차하는 단계는, 비상등을 점멸하고 저속으로 주행할 수 있다.
이때, 인프라 에지 장치는, 자율 주행 차량과 최근접한 것일 수 있다.
이때, 안전 지역은, 갓길, 최외곽 차선 또는 주차장을 포함할 수 있다.
이때, 인지 활성 메시지는, 센서 또는 인지 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 자율 주행 차량의 위치 정보 및 인지된 환경 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 판단 활성 메시지는, 판단 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 및 생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 제어 활성 메시지는, 제어 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고, 정차하는 단계는, 인프라 에지 장치로부터 수신된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운전자 전환이 불가능한 자율주행 차량의 시스템 실패 발생한 경우에 자율주행 차량을 갓길 또는 최 우측 차선 또는 주변 주차장으로 안전하게 이동하기 위한 제어권을 인프라 시스템으로 전환함으로써, 주변 차량의 주행에 방해가 되지 않고, 이로 인한 사고를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 협력 자율 주행 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 자율 주행 차량의 개략적인 내부 구성 블록 구성도이다.
도 3은 자율 주행부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 자율 주행부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 인프라 에지 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 6은 실시예에 따른 인프라 에지 장치에서의 협력 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 협력 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8 내지 도 10은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 인지 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 13은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 판단 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 제어 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 "제1" 또는 "제2" 등이 다양한 구성요소를 서술하기 위해서 사용되나, 이러한 구성요소는 상기와 같은 용어에 의해 제한되지 않는다. 상기와 같은 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 또는 단계가 하나 이상의 다른 구성요소 또는 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 의미를 내포한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 실시예에 따른 협력 자율 주행 시스템의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 협력 자율 주행 시스템은, 자율 주행 차량 (100) 및 인프라 에지 장치(200)가 무선 통신(V2X)을 통해 연결되어 상호간의 신호 송수신을 통해 협력 자율 주행일 수행할 수 있도록 구현된다.
이때, 무선 통신(V2X)은, Wave, 5G 및 6G 등을 포함하는 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100)은, 운전자에 의한 운전이 불가능한 완전 자율 주행하는 차량일 수 있다. 그러나, 실시예는 자율 주행 차량(100)이 완전 자율 주행할 경우에만 적용되는 것은 아니고, 완전 자율 주행이 아닐 경우에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
인프라 에지 장치(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이 도로를 따라 일정 간격으로 배치될 수 있고, 자율 주행 차량(100)은 일정 간격으로 배치된 복수의 인프라 에지 장치(200) 들 간을 핸드오버하면서 인프라 에지 장치(200)에 통신 접속될 수 있다.
실시예에 따라, 인프라 에지 장치(200)는 소정 반경 내의 통신 영역에 진입한 자율 주행 차량(100)과 실시간 통신을 통해 자율 주행 차량(100)의 활성화(alive) 여부를 모니터링한다. 이때, 자율 주행 기능에 실패가 발생한 것으로 판단될 경우, 인프라 에지 장치(100)가 자율 주행 기능을 수행하게 된다.
즉, 자율 주행 레벨이 3, 4 단계에서 실패가 발생될 경우, 자율 주행 모드에서 운전자 모드로 전환하게 되는데, 실시예에 따라, 운전자 모드를 운전자가 아닌 인프라 에지 장치(100)가 대신 수행하여 된다.
실시예에 따라, 인프라 에지 장치(100)는, 자율 주행 차량(100)을 안전 지역으로 주행하여 정차하도록 가이드할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 자율 주행 차량의 개략적인 내부 구성 블록 구성도이고, 도 3은 자율 주행부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 자율 주행부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 자율 주행 차량(100)은, 센서부(110), 외부 통신부(120), 내부 통신부(130) 및 자율 주행부(140)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는, 라이다, 레이더 및 카메라를 포함할 수 있다.
외부 통신부(120)는, V2X 모듈로, OBU(On-Board Unit)일 수 있다. 실시예에 따라, 외부 통신부(120)는, 자율 주행부(140)로부터 전달된 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 인프라 에지 장치(200)에 송신할 수 있다. 또한, 인프라 에지 장치(200)로부터 수신된 자율 주행 차량(100)이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행부(140)에 전달할 수 있다. ,
내부 통신부(130)는, 차량의 각 구성 요소들에 제어 명령을 전달하여 차량을 구동시키는 것으로, CAN(Controller Area Network) 통신이 사용될 수 있다.
자율 주행부(140)는, 인지부(141), 판단부(142) 및 제어부(143)를 포함할 수 있다.
이들 인지부(141), 판단부(142) 및 제어부(143)는 각각 별도의 소프트웨어 프로그램으로 생성되고, 이들 프로그램은 개별적으로 컴퓨터의 메모리에 로딩이 되어 동작하며 인지 프로세스, 판단 프로세스, 제어 프로세스 또는 각각의 프로세스가 세부 프로세스로 분리되어 동작될 수 있다.
이때, 일 실시예에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 인지부(141-1), 판단부(142-1) 및 제어부(143-1)는 물리적으로 분리된 별도의 하드웨어 컴퓨터(컨트롤러)로 구성될 수 있다. 이때, 인지부(141-1), 판단부(142-1) 및 제어부(143-1) 간의 데이터 송수신은 물리적인 in-vehicle network(ex) 이더넷(유선/무선)을 통하여 이루어질 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 인지부(141-2), 판단부(142-2) 및 제어부(143-2)는 하나의 하드웨어 컴퓨터(컨트롤러) 상에서 구현될 수도 있다. 이때, 인지부(141-2), 판단부(142-2) 및 제어부(143-2)간의 데이터 송수신은 프로세스 간 통신을 통하여 이루어질 수 있다.
인지부(141)는, 센서부(110)와 연결되어 실시간 센서 데이터를 수신받아 자율 주행 인지를 수행하여 인지 결과를 판단부(142)에 전달한다. 이때, 인지는 위치 인식, 동적 객체 인식, 신호등 인식, 주행 가능 영역 인식 등이 포함될 수 있다.
실시예에 따라, 인지부(141)는, 외부 통신부(120)를 통해 인프라 에지 장치(200)로 인지 활성 메시지(alive message)를 송신하되, 센서부(110)의 고장 또는 인지부(141)의 소프트웨어 또는 하드웨어의 시스템 오류가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)로 인지 활성 메시지를 송신할 수 없다.
판단부(142)는, 인지부(141)로부터 전달된 인지 결과를 이용하여 목적지까지의 주행계획을 수립한다. 즉, 인지 결과를 이용하여 충돌 위험도를 분석하여 자율 주행 행동 결정한 후, 주행 경로를 생성하여 차량의 현재 위치 정보와 함께 제어부(143)로 전달한다.
실시예에 따라, 판단부(142)는, 외부 통신부(120)를 통해 인프라 에지 장치(200)로 판단 활성 메시지(alive message)를 송신하되, 판단부(150)의 소프트웨어 또는 하드웨어의 시스템 오류가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)로 판단 활성 메시지를 송신할 수 없다.
제어부(143)는, 판단부(142)로부터 전달된 주행 경로를 추종(following)하기 위한 종/횡 제어 명령을 생성하고, 결과를 내부 통신부(130)으로 전달하여 차량을 구동시킨다.
실시예에 따라, 제어부(143)는, 인프라 에지 장치(200)로 제어 활성 메시지(alive message)를 송신하되, 제어부(143)의 소프트웨어 또는 하드웨어의 시스템 오류가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)로 제어 활성 메시지를 송신할 수 없다.
도 5는 실시예에 따른 인프라 에지 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 인프라 에지 장치(200)는, 센서부(210), 통신부(220) 및 협력 자율 주행부(230)를 포함할 수 있다.
센서부(210)는, 라이다, 레이더 및 카메라를 포함할 수 있다.
통신부(220)는, V2X 모듈로, RSU(Road-side Unit)일 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(220)는, 자율 주행 차량(100)로부터 전달된 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 협력 자율 주행부(230)에 송신할 수 있다. 또한, 협력 자율 주행부(230)로부터 수신된 자율 주행 차량(100)이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량(100)에 전달할 수 있다.
협력 자율 주행부(230)는, 인지부(231), 판단부(232) 및 제어부(233)를 포함할 수 있다.
인지부(231)는, 센서부(210)와 연결되어 소정 반경 내의 실시간 센서 데이터를 기반으로 하는 인지 결과를 생성한다. 이때, 인지는 위치 인식, 동적 객체 인식, 신호등 인식, 주행 가능 영역 인식 등이 포함될 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(220)는 인지부(231)에 의한 인지 결과를 소정 반경 내에서 브로드캐스팅한다. 그러면, 소정 반경 내의 자율 주행 차량(100)은 인프라 에지 장치(200)로부터 브로드캐스팅된 인지 결과와 자신이 인지한 인지 결과를 통합하여 보다 넓은 인지 결과를 확보함으로써 보다 안전한 자율주행이 가능하다.
또한, 실시예에 따라 인지부(231)는, 통신부(220)를 통해 자율 주행 차량(100)으로부터 인지 활성 메시지(alive message)가 미수신될 경우, 자율 주행 차량 대신 인지 기능을 수행하여 인지 결과를 해당 자율 주행 차량(100)에 전달한다.
실시예에 따라 판단부(232)는, 통신부(220)를 통해 자율 주행 차량(100)으로부터 판단 활성 메시지(alive message)가 미수신될 경우, 자율 주행 차량 대신 판단 기능을 수행하여 판단 결과를 해당 자율 주행 차량(100)에 전달한다. 이때, 인지부(231)로부터 전달된 인지 결과를 이용하여 충돌 위험도를 분석하여 자율 주행 차량(100)의 안전 지역까지의 주행 경로를 생성하고, 자율 주행 차량의 현재 위치 정보와 함께 통신부(220)를 통해 자율 주행 차량(100)에 전달한다.
실시예에 따라 제어부(233)는, 통신부(220)를 통해 자율 주행 차량(100)으로부터 제어 활성 메시지(alive message)가 미수신될 경우, 자율 주행 차량 대신 제어 기능을 수행하여 제어 결과를 해당 자율 주행 차량(100)에 전달한다. 이때, 판단부(232)로부터 전달된 주행 경로를 추종(following)하기 위한 종/횡 제어 명령을 생성하고, 결과를 통신부(220)를 통해 자율 주행 차량(100)에 전달하여 차량을 구동시킨다.
그러면, 자율 주행 차량(100)의 시스템 실패에 따른 인프라 에지 장치(200)와의 협력 자율 주행 방법에 대해 도 6 내지 도 16을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 6은 실시예에 따른 인프라 에지 장치에서의 협력 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 인프라 에지 장치(200)는, 소정 반경 내의 환경을 인지한다(S310). 그런 후, 인지된 환경 정보를 브로드캐스팅한다(S320).
한편, 인프라 에지 장치(200)는, 소정 반경 내에서 주행하는 자율 주행 차량(100)으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지가 수신되는지 모니터링한다(S330).
그런데, 인프라 에지 장치(200)는, 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨(S340, S350, S360)에 따라, 자율 주행 차량(100)이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량(100)에 전송한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 8내지 도 16을 참조하여 후술한다.
도 7은 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 협력 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 자율 주행 차량(100)은, 자율 주행 장치(200)로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신한다(S420).
그리고, 자율 주행 차량(100)은, 자율 주행을 수행함과 아울러 근접한 인프라 에지 장치(S430)에 접속하여 자율 주행 동작을 수행한다(S430).
한편, 자율 주행 차량(100)은, 인지, 판단 및 제어 모두 실패하지 않을 경우SN440, S450, S460), 자율 주행으로 목적지까지 도착(S470)한 후, 자율 주행을 종료한다. 이와 같이, 시스템 실패가 발생되지 않는 정상 동작의 경우에는, 자율 주행 차량(100)은 인프라 에지 장치(100)로부터 전달된 인지 정보와 자신이 인지한 인지 정보를 통합하여 자율 주행을 수행한다.
이때, 자율 주행 차량(100)은, 인지, 판단 및 제어 중 적어도 하나가 실패(S440, S450, S460)함에 따라, 인프라 에지 장치(200)로부터 자율 주행 차량(100)이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보가 수신되고, 수신된 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차한다.
이때, 자율 주행 챠랑(100)은, 비상등을 점멸하고 저속으로 주행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 인프라 에지 장치(200)로부터 전달되는 정보 만으로 주행하는 것은 위험 요소가 클 수 있기 때문이다. 즉, 인프라 에지 장치(200)가 연속적으로 설치되어 있지 않을 수도 있고, 인프라 에지 장치(200)의 인지 정확도, 예컨대 인프라 에지 장치(200)에서 멀리 떨어진 객체의 인지 정확도 저하 등이 발생될 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100)에 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 전송하는 인프라 에지 장치(200)는, 자율 주행 차량과 최근접한 것일 수 있다. 이는 최근접한 인프라 에지 장치(200)가 가장 정확한 정보를 제공할 수 있기 때문이다.
이때, 안전 지역은, 갓길, 최외곽 차선 또는 주차장을 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 인지 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 자율 주행 차량(100)의 센서(110) 및 인지부(141)에 실패가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)에 판단부(141) 및 제어부(143)에서만 활성 메시지(alive message)가 전송되고, 인지 활성 메시지는 미송신된다.
따라서, 도 9를 참조하면, 인프라 에지 장치(200)는, 인지 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량(100)의 위치를 획득한다(S510).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 획득된 자율 주행 차량(100)의 위치 정보를 인지된 환경 정보와 함께 자율 주행 차량(100)에 전송한다(S520). 이때, 인프라 에지 장치(200)로부터 전달된 정보는 자율 주행 차량(100)의 외부 통신부(120)를 통해 판단부(142)로 전달된다,
그러면, 자율 주행 차량(100)의 판단부(142)는, 인프라 에지 장치(200)로부터 수신된 자율 주행 차량(100)의 위치 정보 및 인지된 환경 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성한다(S530).
그러면, 제어부(143)는, 판단부(142)에 의해 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성한다(S540).
그런 후, 제어부(143)는, 생성된 제어 명령을 내부 통신부(130)를 통해 차량의 구성 요소들에 전달하여, 차량이 안전 지역으로 주행하도록 구동시킨다(S550).
이로써, 자율 주행 차량(100)이 도 10에 도시된 바와 같이 최 외곽 차선으로 주행하여 정차할 수 있다.
또한, 자율주행 차량의 위치를 계산하는 방식이 GPS에만 의존하지 않고 일반적으로 정밀 맵과 센서 인식(차선, 마커 등)을 매핑하여 계산하는 방식이므로, 인프라 에지 장치(200)에서 자율주행 차량의 위치까지 인프라에서 계산하여 송신할 수 있다.
예컨대, 가까운 거리에 주차장이 있고, 인프라 에지 장치(200)가 충분히 배치되어 있어, 시스템 실패가 발생한 자율 주행 차량(100)을 주차장까지 가이드할 수 있는 경우, 주차장까지 전역경로를 자율 주행 차량(100)의 판단부(142)가 생성하고, 실시간 지역 경로를 생성하여 추종한다. 그리고, 자율 주행 차량(100)이 주차장에 진입 후에는 주차장 내에 설치된 인프라 에지 장치(200)가 빈 주차 슬롯을 검색하여 해당 주차 슬롯까지의 경로를 자율 주행 차량(100)에 전송하고, 자율 주행 차량(100)이 인프라 에지 장치(200)으로부터 수신받아 주행 후, 차량의 오토 파킹 기능을 이용한 주차 수행할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 판단 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이 자율 주행 차량(100)의 판단부(142)에 실패가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)에 인지부(141) 및 제어부(143)에서만 활성 메시지(alive message)가 전송되고, 판단부(142)에 의한 판단 활성 메시지는 미송신된다.
따라서, 도 12를 참조하면, 인프라 에지 장치(200)는, 판단 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량(100)의 위치를 획득한다(S610).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량(100)의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성한다(S620).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 인지된 환경 정보와 함께 자율 주행 차량(100)에 전송한다(S630). 이때, 인프라 에지 장치(200)로부터 전달된 정보는 자율 주행 차량(100)의 외부 통신부(120)를 통해 제어부(143)로 전달된다,
그러면, 자율 주행 차량(100)의 제어부(143)는, 인프라 에지 장치(200)로부터 수신된 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성한다(S640).
이때, 제어 명령은 주행 경로를 추종하기 위한 조향, 차속 값일 수 있다.
그런 후, 제어부(143)는, 생성된 제어 명령을 내부 통신부(130)를 통해 차량의 구성 요소들에 전달하여, 차량이 안전 지역으로 주행하도록 구동시킨다(S650).
이로써, 자율 주행 차량(100)이 도 13에 도시된 바와 같이 최 외곽 차선으로 주행하여 정차할 수 있다.
도 14 내지 도 16은 실시예에 따라 자율 주행 차량의 제어 실패시의 협력 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이 자율 주행 차량(100)의 제어부(143)에 실패가 발생된 경우, 인프라 에지 장치(200)에 인지부(141) 및 판단부(142)에서만 활성 메시지(alive message)가 전송되고, 제어부(143)에 의한 제어 활성 메시지는 미송신된다.
따라서, 도 15를 참조하면, 인프라 에지 장치(200)는, 제어 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량(100)의 위치를 획득한다(S710).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량(100)의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성한다(S720).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성한다(S730).
그런 후, 인프라 에지 장치(200)는, 생성된 제어 명령을 자율 주행 차량(100)에 전송한다(S740). 이때, 인프라 에지 장치(200)로부터 전달된 정보는 자율 주행 차량(100)의 외부 통신부(120)를 통해 내부 통신부(130)로 차량의 구성 요소들에 전달된다,
그러면, 자율 주행 차량(100)은, 차량이 안전 지역으로 주행하도록 구동시킨다(S750).
이로써, 자율 주행 차량(100)이 도 16에 도시된 바와 같이 최 외곽 차선으로 주행하여 정차할 수 있다.
도 17은 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 자율 주행부(140) 및 협력 자율 주행부(230)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1000)에서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1000)은 버스(1020)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1010), 메모리(1030), 사용자 인터페이스 입력 장치(1040), 사용자 인터페이스 출력 장치(1050) 및 스토리지(1060)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크(1080)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1070)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1030)나 스토리지(1060)에 저장된 프로그램 또는 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1030) 및 스토리지(1060)는 휘발성 매체, 비휘발성 매체, 분리형 매체, 비분리형 매체, 통신 매체, 또는 정보 전달 매체 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리(1030)는 ROM(1031)이나 RAM(1032)을 포함할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 자율 주행 차량 200 : 인프라 에지 장치
110, 210 : 센서부 120, 130, 220 : 통신부
140, 230 : 자율 주행부 141, 231 : 인지부
142, 232 : 판단부 143, 233 : 제어부

Claims (20)

  1. 자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신하는 단계;
    인프라 에지 장치가 자율 주행 차량으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨에 따라 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량에 전송하는 단계; 및
    자율 주행 차량이 인프라 에지 장치로부터 수신한 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차하는 단계를 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    인프라 에지 장치가 소정 반경 내의 환경을 인지하는 단계; 및
    인지된 환경 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 정차하는 단계는,
    비상등을 점멸하고 저속으로 주행하는 단계를 더 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 인프라 에지 장치는,
    자율 주행 차량과 최근접한 것인, 협력 자율 주행 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 안전 지역은,
    갓길, 최외곽 차선 또는 주차장을 포함하는, 협력 자율 주행 방법
  6. 제2 항에 있어서, 인지 활성 메시지는,
    센서 또는 인지 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    자율 주행 차량에 전송하는 단계는,
    인지 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    획득된 자율 주행 차량의 위치 정보를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함하고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 자율 주행 차량의 위치 정보 및 인지된 환경 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계;
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  7. 제2 항에 있어서, 판단 활성 메시지는,
    판단 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    전송하는 단계는,
    판단 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계;
    인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계; 및
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 전송하는 단계를 포함하고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  8. 제2 항에 있어서, 제어 활성 메시지는,
    제어 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    전송하는 단계는,
    제어 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계;
    인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계;
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령을 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 포함하고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 협력 자율 주행 방법.
  9. 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및
    프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    프로그램은,
    자율 주행 차량으로부터의 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지가 수신되는지 모니터링하는 단계; 및
    인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나가 미수신됨에 따라 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보를 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 수행하는, 인프라 에지 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 프로그램은
    소정 반경 내의 환경을 인지하는 단계; 및
    인지된 환경 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 더 수행하는, 인프라 에지 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 전송하는 단계는,
    인지 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    획득된 자율 주행 차량의 위치 정보를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함하는, 인프라 에지 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 전송하는 단계는,
    판단 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계;
    인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계; 및
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 인지된 환경 정보와 함께 전송하는 단계를 포함하는, 인프라 에지 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 전송하는 단계는,
    제어 활성 메시지가 미수신될 경우, 자율 주행 차량의 위치 정보를 획득하는 단계;
    인지된 환경 정보 및 자율 주행 차량의 위치 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계;
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령을 자율 주행 차량에 전송하는 단계를 포함하는, 인프라 에지 장치.
  14. 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및
    프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    프로그램은,
    인프라 에지 장치로 인지 활성 메시지, 판단 활성 메시지 및 제어 활성 메시지 중 적어도 하나를 송신하는 단계;
    인프라 에지 장치로부터 자율 주행 차량이 정차할 안전 지역으로 주행을 유도하기 위한 정보가 수신됨에 따라, 수신된 정보를 기반으로 안전 지역으로 주행하여 정차하는 단계를 수행하는, 자율 주행 차량.
  15. 제14 항에 있어서, 정차하는 단계는,
    비상등을 점멸하고 저속으로 주행하는, 자율 주행 차량.
  16. 제14 항에 있어서, 인프라 에지 장치는,
    자율 주행 차량과 최근접한 것인, 자율 주행 차량.
  17. 제14 항에 있어서, 안전 지역은,
    갓길, 최외곽 차선 또는 주차장을 포함하는, 자율 주행 차량
  18. 제14 항에 있어서, 인지 활성 메시지는,
    센서 또는 인지 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 자율 주행 차량의 위치 정보 및 인지된 환경 정보를 기반으로 안전 지역으로의 주행 경로를 생성하는 단계;
    생성된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 자율 주행 차량.
  19. 제14 항에 있어서, 판단 활성 메시지는,
    판단 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 안전 지역으로의 주행 경로를 추종하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    생성된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 자율 주행 차량.
  20. 제14 항에 있어서, 제어 활성 메시지는,
    제어 기능에 실패가 발생된 경우 미송신되고,
    정차하는 단계는,
    인프라 에지 장치로부터 수신된 제어 명령으로 차량을 구동시키는 단계를 포함하는, 자율 주행 차량.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117565892A (zh) * 2023-11-17 2024-02-20 上海智能汽车融合创新中心有限公司 一种接力型自动驾驶系统和方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170109722A (ko) 2016-03-21 2017-10-10 성균관대학교산학협력단 자율주행 차량의 운전 제어권 전환 방법

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