KR20220113556A

KR20220113556A - 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템

Info

Publication number: KR20220113556A
Application number: KR1020210015866A
Authority: KR
Inventors: 이나라; 김채빈; 이은비; 박수조
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-08-16

Abstract

본 발명은 자율주행 차량을 이용하여 배송을 수행하되 배송 지역 내로 신속하게 이동하고 나아가 각각의 세부 배송 목적지에 동시적으로 배송을 수행하여 배송의 양적 증가 및 신속성을 향상시키는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템을 제공한다. 이에 본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템은 물품을 분류하고 자율주행 차량에의 물품을 적재하도록 제어하는 배송서버 및 배송 목적지에 물품을 최종 배송하는 자율주행 차량을 포함하고, 상기 자율주행 차량은 모차량과 모차량에 적재되어 배송 지역으로 이동하는 자차량으로 이루어진다.

Description

자율주행 차량을 이용한 배송 시스템{DELIVERY SYSTEM USING SELF DRIVING ROBOT}

본 발명은 배송 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행 차량의 기능을 갖는 로봇을 이용한 물품의 배송 시스템에 대한 것이다.

자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.

자율주행 차량은 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이다. 무인자동차는 레이더, LIDAR(light detection and ranging), GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자율적으로 주행한다. 이미 실용화되고 있는 무인자동차로는 이스라엘 군에서 운용되는 미리 설정된 경로를 순찰하는 무인 차량과 국외 광산이나 건설 현장 등에서 운용되고 있는 덤프 트럭 등의 무인 운행 시스템 등이 있다.

이러한 자율주행 차량의 첫 번째 핵심기술은 무인자동차 시스템과 Actual System이다. 실험실 내의 시뮬레이션뿐만 아니라 실제로 무인자동차 시스템을 구축하는 기술이며 구동장치인 가속기, 감속기 및 조향장치 등을 무인화 운행에 맞도록 구현하고, 무인자동차에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어 그리고 하드웨어를 이용하여 제어를 가능하게 한다.

두 번째 핵심기술은 비전, 센서를 이용하여 시각정보를 입력받고 처리하는 것이다. 무인화 운행을 위한 자율 주행의 기본이 되는 것으로, 영상정보를 받아들이고 이 영상 중에서 필요한 정보를 추출해내는 기술이다. 이것은 CCD(charge-coupled device) 카메라뿐만 아니라 초음파 센서 및 레인지 필더 등의 센서를 사용하여 거리와 주행에 필요한 정보를 융합하여 분석 및 처리를 통해 장애물 회피와 돌발상황에 대처할 수 있게 한다.

세 번째 핵심기술은 통합관제 시스템과 운행감시 고장진단체계 기술이다. 이 기술은 차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하고, 개별적 프로세서 및 센서에서 발생되는 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장을 진단하여 오퍼레이터에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있게 한다.

네 번째 핵심기술은 지능제어 및 지능운행 장치이다. 이 기술은 무인운행기법으로 실제 차량모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어명령을 생성하여 현재 무인자동차에 적용되고 있는 첫 번째 적용기술은 지능형 순향제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템이다. 지능형 순향제어는 레이더 가이드 기술에 기반을 두고 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지시켜주는 시스템이다. 운전자가 앞차와의 거리를 입력하면 자동차 전면에 부착된 장거리 레이더가 앞차의 위치를 탐지하여 일정속도를 유지하거나 감속, 가속하며 필요한 경우 완전히 정지하여 시야확보가 어려운 날씨에 유용하다.

다섯 번째 적용기술은 차선이탈방지 시스템이다. 이는 내부에 달린 카메라가 차선을 감지하여 의도하지 않은 이탈 상황을 운전자에게 알려주는 기술로 무인자동차에서는 도보와 중앙선을 구분하여 자동차가 차선을 따라 안전하게 주행할 수 있도록 해준다.

여섯 번째 적용기술은 주차보조 시스템이다. 이는 운전자가 어시스트 버튼을 탐색한 수 후진기어를 넣고 브레이크 페달을 밟으면 자동차가 조향장치 조절하여 후진 일렬주차를 도와주는 시스템이다. 차량 장착형 센서뿐만 아니라 인프라를 기반으로 출발지에서 주차공간까지 차량을 자동으로 유도하여 주차 시 불필요하게 소모되는 시간과 에너지를 절약해주어 소요비용과 환경오염을 최소화 해준다.

일곱 번째 적용기술은 자동주차 시스템이다. 이는 운전자가 주차장 앞에 차를 정지시킨 뒤 엔진을 끄고 내려서 리모콘 잠금 스위치를 2회 연속 누르면 자동차에 설치된 카메라가 차고의 반대편 벽에 미리 붙여놓은 반사경을 탐지해 적정한 접근 경로를 계산하여 스스로 주차를 하는 기술이다.

여덟 번째 적용 기술은 사각지대 정보 안내 시스템이다. 이는 자동차의 양측면에 장착된 센서가 사이드 미러로 보이지 않는 사각지대에 다른 차량이 있는지를 판단하여 운전자에게 경고를 해주는 것으로 복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인하여 차선을 변경하는 용도로 사용된다.

자율주행의 가장 큰 장점은 주행속도와 교통 관리 자료가 일치하기 때문에 조절장치를 더욱 고르게 하여 반복정지를 피해 연료 효율에 도움을 준다는 것과 노인, 아동, 장애인 등 운전을 할 수 없는 이들도 이용할 수 있다는 것이다. 이외에도 장시간 운전으로 인한 피로를 해결해주고, 교통사고의 위험을 크게 줄일 수 있는 것과 도로의 교통 흐름이 빨라지고 교통 혼잡을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

최근에는 자율주행 차량이나 드론을 이용하여 물품을 배송하는 새로운 방법이 대두되고 있다. 이에 선행기술문헌에서는 주행이 가능한 도로에서는 자율주행 차량이 배송을 수행하고, 주행이 불가능한 구간에서는 드론이 배송을 수행하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 현재까지 개시된 선행문헌은 배송 자체를 완료하는 것에 중점을 두고 있으며 배송의 양적 증가 및 신속성을 동시에 향상시키는 부분은 상대적으로 연구가 미흡한 실정이다.

한국공개특허 제10-1917194호(2018. 11. 9.), 물류배송방법{DELIVERY METHOD OF THE GOODS}

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의목적은 자율주행 차량을 이용하여 배송을 수행하되 배송 지역 내로 신속하게 이동하고 나아가 각각의 세부 배송 목적지에 동시적으로 배송을 수행하여 배송의 양적 증가 및 신속성을 향상시키는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템은 물품을 분류하고 자율주행 차량에의 물품을 적재하도록 제어하는 배송서버 및 배송 목적지에 물품을 최종 배송하는 자율주행 차량을 포함하고, 상기 자율주행 차량은 모차량과 모차량에 적재되어 배송 지역으로 이동하는 자차량으로 이루어진다.

이때, 상기 모차량은 배송 지역에서 산정된 주행 경로를 따라 이동하고 상기 자차량은 주행 경로 상의 경유지에서 하차되어 목적지로 이동할 수 있다.

또한, 상기 자차량은 배송 목적지에의 배송이 완료된 후 최초 하차한 경유지에서 대기하거나 모차량으로 이동하여 적재될 수 있다.

또한, 상기 자차량은 물품 정보에 따라 요청 위치에 물품을 불출하거나 물품을 전달할 수 있다.

또한, 상기 자차량이 요청 위치에 물품을 불출한 경우에는 해당 시간의 물품과 주위 영상 또는 이미지를 실시간으로 배송서버에 전송할 수 있다.

또한, 상기 자율주행 차량은 통신부를 더 포함하고, 상기 통신부는 목적지에 구비된 단말과 통신하여 출입 권한 또는 이동 권한을 생성할 수 있다.

또한, 상기 자율주행 차량은 출력부를 더 포함하고, 상기 출력부는 배송 진행 또는 배송 완료를 외부에 표시할 수 있다.

본 발명은 모차량이 자차량을 적재하여 배송 지역으로 이동하고, 배송 세부 목적지에서의 최종 배송은 자차량이 수행하도록 하여 배송의 신속성을 확보한다.

나아가, 본 발명은 배송서버가 배송 지역에 따라 물품을 분류하고 다시 최종 목적지에 따라 물품을 자차량에 적재한 후 배송 지역에 도달한 자차량이 최종 목적지로 이동하여 복수개의 배송을 완료하도록 하므로 배송의 신속성이 더욱 확보된다.

또한, 본 발명은 종래의 배송 차량과 같이 배송 지역에서 물품을 다시 분류하거나 정리할 내부 공간이 필요 없게 되어 배송 차량의 내부 공간을 자차량으로 모두 채울 수 있으므로 배송의 양을 현저하게 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에서의 서버를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에서의 자율주행 차량을 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 5는 도 3에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 6은 도 3에서의 제어부를 더욱 상세히 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템의 사용자 UI를 예시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템을 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 서버를 더욱 상세히 도시한 구성도이며, 도 3은 도 1에서의 자율주행 차량을 더욱 상세히 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에서의 감지부를 더욱 상세히 도시한 구성도이고, 도 5는 도 3에서의 출력부를 더욱 상세히 도시한 구성도이며, 도 6은 도 3에서의 제어부를 더욱 상세히 도시한 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템의 사용자 UI를 예시하는 도면이다.

우선, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 이용한 배송시스템(1000)은 크게 배송 목적지에 물품을 최종적으로 배송하는 자율주행 차량(100)과 물품을 분류하여 자율주행 차량(100)에 물품을 적재하도록 제어하는 배송서버(200)를 포함하여 이루어진다.

이때 본 실시예에서의 배송서버(200)는 물류의 마지막 단계에서 집하되어 배송 지역으로 배송되는 물품의 배송 제어를 담당하는데 물품분류모듈(210), 적재제어모듈(220), 경로설정모듈(230), 및 복귀제어모듈(240)을 포함하여 이루어진다.

물품분류모듈(210)은 물품을 분류하는데 각각의 배송 지역을 분류하고 하나의 배송 지역으로 이동할 적어도 하나의 자율주행 차량을 배정한다. 이러한 자율주행 차량을 편의상 모(母)차량(100a)으로 정의한다. 또한, 물품분류모듈(210)은 하나의 배송 지역에 포함되는 각 배송 목적지에 따라 물품을 실제로 배송할 자율주행 차량을 배정한다. 이때 여기서의 자율주행 차량은 자(子)차량(100b)으로 정의한다. 또한, 여기서의 배송 목적지는 배송 지역에 포함된 일부 영역을 의미하지만 아파트의 어떤 특정 동과 같이 전체적인 개념을 의미한다.

즉, 자차량(100b)은 모차량(100a)에 탑승하여 배송 지역으로 이동한 후 실제 배송 최종 목적지에 물품의 배송을 완료하게 된다. 예를 들어, 아파트 등에 있어서는 특정 아파트 단지가 배송 지역으로 분류될 수 있고 각 아파트 단지의 각 동은 배송 목적지로 분류될 수 있다. 이 경우에 자차량(100b)은 최초 배송 지역으로 이동하기 전부터 특정 아파트의 한동에 대한 배송을 맡게 된다.

이에 따라 적재제어모듈(220)은 물류센터에서 각각의 자차량(100b)에 특정 목적지의 물품 전체가 적재되도록 하고, 적재가 완료된 차량들(100b_1 내지 100b_n)은 모차량으로 이동하여 탑승되도록 제어한다.

경로설정모듈(230)은 배송 지역에서 모차량(100a)의 이동 경로를 산정한다. 전술한 것과 같이 배송 지역은 적어도 하나의 배송 목적지를 포함하여 이루어진다. 따라서, 배송 목적지에 각 자차량이 하차하는 경우에 배송 목적지는 모차량의 경유지가 된다. 따라서, 경로설정모듈(230)은 최단 거리 동선으로 배송이 완료되도록 배송 지역에서의 경로인 동선을 산정한다. 특히, 경로설정모듈(230)은 각 배송 목적지가 인접하도록 경로를 산정하고 최종 배송 목적지에서 최초 배송 목적지가 최단 거리가 되도록 경로를 산정할 수 있다. 이때는 배송을 마친 자차량의 복귀 시간이 더욱 단축된다.

나아가, 경로설정모듈(230)은 각 배송 목적지가 설정 거리 이상 가깝게 배치된 경우에는 중간 위치를 경유지로 지정하여 여기에서 자차량을 하차시켜 배송 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.

복귀제어모듈(240)은 배송을 완료한 자차량(100b)의 복귀를 제어한다. 자차량(100b)이 배송을 완료한 경우에는 통신부(150)를 통해 완료신호를 접수하게 되는데 복귀제어모듈(240)은 모차량(100a)의 경로를 감지하여 자차량(100b)이 배송을 완료한 배송 목적지에서 대기하는지 혹은 배송 목적지에서 일정 거리 주행하여 대기할지 판단하여 자차량(100b)에 구동 제어 신호를 송신하게 된다.

이상과 같은 자율주행 차량을 이용한 배송을 위해 자율주행 차량(100)은 전술한 바와 같이 용도 상으로 자율주행 차량인 모차량(100a)과 자차량(100b)으로 구성된다. 여기서 자차량(100b)은 자율주행을 수행하는 로봇이나 카트로 이루어질 수도 있다. 이러한 자율주행 차량은 적재부(110), 감지부(120), 출력부(130), 제어부(140), 통신부(150) 및 구동부(160)로 이루어진다.

적재부(110)는 물품을 수납하는 부분이다. 전술한 바와 같이 모차량(100a)의 경우에는 물품 대신 자차량(100b)을 수납한다. 이때, 각 자차량(100b)에는 이미 배송 목적지 별로 물품이 수납되어 있으므로 모차량의 적재부에서 사람이 별도로 분류 작업을 수행할 필요가 없으므로 바로 하차 후 배송 목적지로 이동할 수 있다. 따라서 모차량의 적재부에는 여분의 공간이 필요하지 않아 배송량의 대용량화를 구현할 수 있다.

한편, 감지부(120)는 레이더(121) 및 라이다(122)를 포함하고, 카메라(123)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

우선, 레이더(121)는 전파를 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이더(121)는 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

레이더(121)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(121)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(121)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 이때 레이더(121)는 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

라이다(122)는 레이저 광을 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다(122)는 광 송신부(미도시), 광 수신부(미도시) 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

라이다(122)는 TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다(122)는 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있는데, 구동식으로 구현되는 경우 라이다(122)는 모터에 의해 회전되며 자율주행 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(122)는 광 스티어링에 의해 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 자율주행 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다(122)는 레이저 광 매개로 TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 이때 라이다(122)는 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

이상과 같은 레이더(121)와 라이다(122)에 의해 자차량(100b)은 배송 중에 사람을 감지하게 되고 사람과의 충돌을 억제하게 된다. 또한, 사람의 상대적인 접근이 감지되는 경우에는 배송 진행을 보류하고 사람의 지나가거나 사람의 허락을 기다리도록 제어될 수 있다.

한편, 카메라(123)는 영상을 이용하여 자율주행 차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라(123)는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

이때 카메라(123)는 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라(123)는 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 카메라(123)는 획득된 영상에서 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 또한, 카메라(123)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

또한, 카메라(123)는 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 따라서 자차량(100b)은 배송 중 사람의 접근을 감지하여 물품의 물품의 불출을 중지하도록 제어될 수 있다.

카메라(123)는 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라(123)는 차량 전방의 영상을 획득하기 위해 차량의 실내에서 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 나아가 카메라(123)는 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라(123)는 차량 후방의 영상을 획득하기 위해 차량의 실내에서 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 이때, 카메라(123)는 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라(123)가 차량 측방의 영상을 획득하기 위해서는 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는 카메라(123)는 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.

또한, 감지부(120)는 자율주행 차량의 위치 정보를 활용해야 되므로 GPS(124)를 필수적으로 더 포함한다. GPS(124)는 자율주행 차량(100)의 위치 데이터를 생성하는데 일반적인 GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 자율주행 차량(100)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 한편 자차량(100b)이 아파트 건물 등이 내부로 진입한 경우에는 GPS 신호가 약하지는 경우가 빈번하게 발생할 수 있으므로 이 경우 통신부(150)가 즉각적으로 스탠바이되어 배송 상황을 실시간으로 배송서버(200)와 모차량(100a)에 전달하는 것이 바람직하다.

이때, GPS(124)는 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 감지부(120)의 카메라(123) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 또한, GPS(124)는 GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다. 한편, 자차량(100b)에는 배송 과정에서 주위 사람이나 주문자가 음성 등으로 자율주행에 개입하거나 인증을 수행하는 것을 감지하기 위해 마이크(125)를 더 구비할 수 있다.

출력부(130)는 모차량(100a) 또는 자차량(100b)에 배치되어 주행 관련 상황을 표시하고 나아가 차량의 외부에 형상, 모양, 색체 및 텍스트 중 어느 하나가 디스플레이되도록 하여 주위의 사람에게 정보 전달 및 예측 가능성 제공을 수행하도록 할 수 있다. 더욱 상세하게 본 실시예에 따른 출력부(130)는 배송진행출력모듈(131) 및 배송완료출력모듈(132)을 더 포함하여 이루어진다.

우선, 배송진행출력모듈(131)은 모차량(100a)의 경우에 배송 지역으로 이동한다는 내용, 및 배송 지역에 진입하여 자차량(100b)이 배송을 위해 하차하고 있다는 내용을 출력하고, 자차량(100b)은 하차 후 배송을 진행하고 있다는 내용, 층을 이동하는 내용, 주문자를 확인하는 출력 및 주위 사람을 인지하고 안전을 보장한다는 내용 등이 출력되는 것이 바람직하다.

배송완료출력모듈(132)는 모차량(100a)의 경우에는 배송이 완료되어 자차량을 수집하고 있다는 내용, 자차량의 탑승이 완료되어 출발한다는 내용과 별도의 광고를 출력할 수 있다. 자차량(100b)의 경우에는 배송 목적지의 배송이 모두 완료되었다는 내용과 이에 모차량(100a)에 복귀한다는 내용이 출력될 수 있다.

한편, 제어부(140)는 구동제어모듈(141), 입출력제어모듈(142) 및 실시간통신제어모듈(143)으로 구성된다. 구동제어모듈(141)은 메인 ECU로 구성될 수 있는데 자율주행 차량(100)의 구동부(160)를 제어하게 된다.

이때, 구동제어모듈(141)은 모차량(100a)의 경우에는 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 자차량(100b)의 경우에는 여기에서 도어/윈도우 구동 제어 장치 외에 물품 불출 제어 장치를 더 구비하는 것이 바람직하다. 물품 불출 제어 장치는 배송되는 물품 정보에 따라 요청 위치에 물품을 불출하거나 물품을 직접 주문자에게 전달되도록 한다. 또한, 자차량(100b)이 요청 위치에 물품을 불출한 경우에는 전술한 카메라(213)를 제어하여 해당 시간의 물품과 주위 영상 또는 이미지를 실시간으로 배송서버(200) 또는 주문자에게 전달하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 파워 트레인 구동 제어 장치는 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.

또한 구동제어모듈(141)는 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다. 특히 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 구동제어모듈(141)는 감지부(120)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.

입출력제어모듈(142)는 전술한 출력부(130)를 제어하는데 배송이 진행되는 과정의 전체 출력 사항과 배송이 완료된 이후의 전체 출력을 제어한다. 이때 전술한 바와 같이 별도의 광고 서버로부터 배송과 관련된 광고를 송출하는 것도 가능함은 이미 설명한 바와 같다.

실시간통신제어모듈(143)은 전술한 바와 같이 GPS 신호가 미약한 경우를 대비하거나 각각의 자차량(100b)에서 실제로 배송이 얼마나 이루어지고 있는지 실시간으로 그 정보를 배송서버 또는 모차량에 전송하도록 제어하는 역할을 수행한다. 이에 배송 과정에서의 물품 누락이나 분실을 최소화한다.

통신부(150)는 모차량(100a), 자차량(100b) 배송서버(200), 단말기 중 적어도 어느 하나와 서로 신호를 교환하도록 한다. 특히, 통신부(150)는 배송 목적지에 구비된 단말과 통신하여 건물이나 앨레베이터의 출입 권한이나 이동 권한을 생성할 수 있다.

통신부(150)는 이러한 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또한, 통신부(150)는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.

마지막으로 도 7은 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템의 사용자 UI를 예시하는 도면인데 도시된 사용자 단말에서는 자차량이 송출한 배송 관련 정보를 확인하고 인증을 위한 패스워드를 설정하며 배송 관련 예약을 진행할 수 있다. 다만, 사용자 UI는 다양한 변경 실시가 가능함은 물론이다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1000: 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템
100: 자율주행 차량
100a: 모차량
100b: 자차량
110: 적재부
120: 감지부
130: 출력부
140: 제어부
150: 통신부
160: 구동부
200: 배송서버

Claims

자율주행 차량을 이용한 배송 시스템에 있어서,
물품을 분류하고 자율주행 차량에의 물품을 적재하도록 제어하는 배송서버; 및
배송 목적지에 물품을 최종 배송하는 자율주행 차량;
을 포함하고,
상기 자율주행 차량은 모차량과 모차량에 적재되어 배송 지역으로 이동하는 자차량으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모차량은 배송 지역에서 산정된 주행 경로를 따라 이동하고 상기 자차량은 주행 경로 상의 경유지에서 하차되어 목적지로 이동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제2항에 있어서,
상기 자차량은 배송 목적지에의 배송이 완료된 후 최초 하차한 경유지에서 대기하거나 모차량으로 이동하여 적재되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 자차량은 물품 정보에 따라 요청 위치에 물품을 불출하거나 물품을 전달하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제4항에 있어서,
상기 자차량이 요청 위치에 물품을 불출한 경우에는 해당 시간의 물품과 주위 영상 또는 이미지를 실시간으로 배송서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 자율주행 차량은 통신부를 더 포함하고,
상기 통신부는 목적지에 구비된 단말과 통신하여 출입 권한 또는 이동 권한을 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.
제1항에 있어서,
상기 자율주행 차량은 출력부를 더 포함하고,
상기 출력부는 배송 진행 또는 배송 완료를 외부에 표시하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 이용한 배송 시스템.