KR20230031730A - 신호등 판단 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호등 판단 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치는 차량 주행 중 교차로의 신호등 상태 정보를 획득하고, 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.

Description

신호등 판단 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for determining a traffic light, system having the same and method thereof}
본 발명은 신호등 판단 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율 주행 차량이 교차로 진입 시 신호등 정보를 보상하는 기술에 관한 것이다.
자율 주행 차량은 도심지 내에서 주행 시 교차로의 신호등 정보를 미리 인식하고 신호등 정보에 대응하여 주행을 제어한다. 종래에는 복잡한 도심지에서 전방 카메라를 통해 전방의 신호등 정보를 미리 인식하거나 V2X 통신을 통해 주변 차량으로부터 신호등 정보를 수신할 수 있었다. 그러나 차량이 교차로의 정지선을 지나쳐 정지하는 경우 전방 카메라를 통해 신호등 상태 정보를 수집할 수 없고, V2X 통신에 이상이 발생하여 신호등 상태 정보를 수집할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
이런 경우 자율 주행 차량은 정확한 신호등 상태 정보를 알 수 없어 자율 주행 제어가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 자율 주행 차량이 교차로 진입 시 신호등 정보의 획득이 어려운 경우 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태 정보를 추정함으로써 교차로에서의 자율 주행의 안정성을 향상시킬 수 있는 신호등 판단 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치는 차량 주행 중 교차로의 신호등 상태 정보를 획득하고, 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 상기 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방 교차로의 주변 차량들 중 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 차량이 존재하는 지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 주변 차량들이 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 경우, 차량측의 신호등 상태가 적색등 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로에서 전방 차량 뒤에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 전방 차량의 거동을 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량과 수직하는 방향의 차량이 정지한 상황에서 상기 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 상기 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방의 횡단보도를 보행하는 보행자의 존재 유무를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 보행자 존재 시 차량측의 신호등 상태는 적색등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량의 센싱 장치로부터 신호등 상태 정보를 획득하거나 V2I 통신을 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보이면, 상기 신호등 상태 정보를 지도상의 신호등 정보에 매칭하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니면, 상기 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하는 지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니고, 상기 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 주변 차량 정보 또는 상기 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 교차로 진입 전 저장된 신호등 상태 정보를 상기 지도 상의 신호등 정보에 매칭하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로에 진입 전인 경우, 상기 신호등 상태 정보를 차량 제어 장치로 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량이 교차로에 진입한 경우, 상기 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효한지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효하지 않은 경우, 상기 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 전방의 신호등 상태 정보를 획득하는 센싱 장치; V2I 통신 기반으로 신호등 상태 정보를 수신하는 통신 장치; 및 상기 센싱 장치 또는 상기 통신 장치를 통해 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 신호등 판단 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 신호등 판단 장치로부터 신호등 상태 정보를 수신하여 차량을 제어하는 차량 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 방법은, 차량 주행 중 신호등 상태 정보를 획득하는 단계; 및 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 단계는, 상기 차량이 상기 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방 교차로의 주변 차량들 중 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 차량이 존재하는 지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 자율 주행 차량이 교차로 진입 시 신호등 정보의 획득이 어려운 경우 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태 정보를 추정함으로써 교차로에서의 자율 주행의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치의 신호등 정보 보상 과정을 설명하기 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량의 교차로 진입 시 신호등 정보 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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. 또한, 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 가진다. 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, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 신호등 판단 장치(100), 센싱 장치(200), 통신 장치(300), GPS 수신 장치(400), 표시 장치(500), 및 차량 제어 장치(600)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 신호등 판단 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
신호등 판단 장치(100)는 차량이 교차로의 정지선에 진입하기 전까지 미리 정한 시간마다 신호등 상태 정보를 획득할 수 있다. 즉 신호등 판단 장치(100)는 센싱 장치(200)의 전방 카메라를 이용하여 전방의 신호등을 촬영한 영상 데이터로부터 신호등 상태 정보를 획득할 수 있다.
또한, 신호등 판단 장치(100)는 V2I 통신을 통해 MAP 및 SPAT(Signal Phase and Timing) 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 차량이 교차로에 진입 시 도로 위치에 맞춰 MAP 및 SPAT 메시지를 수신할 수 있다. SPAT 메시지는 신호등 등화상태 정보 및 잔여시간 정보를 포함할 수 있다. MAP은 SPAT 메시지가 매칭되는 위치 경로 정보이다.
신호등 판단 장치(100)는 차량 주행 중 교차로의 신호등 상태 정보를 획득하고, 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태 정보를 추정할 수 있다.
도 1을 참조하면 신호등 판단 장치(100)는 저장부(110), 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
저장부(110)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과 및 프로세서(120)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다. 일 예로서, 저장부(110)는 전방 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터, V2I 통신 기반으로 수신한 데이터 등이 저장될 수 있다.
저장부(110)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 저장부(110) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
프로세서(120)는 신호등 판단 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있고, 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(120)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있고, 바람직하게는 마이크로프로세서(microprocessor)로 구현될 수 있으며 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(120)는 차량 주행 중 교차로의 신호등 상태 정보를 획득하고, 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태 정보를 추정할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 차량의 전방 교차로의 주변 차량들 중 차량과 수직하는 방향(좌우교행)으로 주행하는 차량이 존재하는 지를 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 주변 차량들이 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 경우, 차량측의 신호등 상태가 적색등 점등 상태로 추정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 차량이 교차로에서 전방 차량 뒤에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 전방 차량의 거동을 판단할 수 있다. 이에 프로세서(120)는 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태로 추정할 수 있다.
또한 프로세서(120)는 차량과 수직하는 방향의 차량이 정지한 상황에서 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태인 것으로 추정할 수 있다.
또한 프로세서(120)는 차량이 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 차량의 전방의 횡단보도를 보행하는 보행자의 존재 유무를 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 보행자 존재 시 차량측의 신호등 상태는 적색등이 점등 상태인 것으로 추정할 수 있다.
프로세서(120)는 차량의 센싱 장치(200)로부터 신호등 상태 정보를 획득하거나 V2X 통신(V2X, V2I 통신 포함)을 기반으로 주변 인프라(예, 신호등, 주변 차량 등)신호등 상태 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로 진입 시 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보이면, 신호등 상태 정보를 지도상의 신호등 정보에 매칭할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로 진입 시 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니면, 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하는 지를 판단할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로 진입 시 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니고, 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하지 않는 경우, 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태 정보를 추정할 수 있다.
프로세서(120)는 교차로 진입 전 저장된 신호등 상태 정보를 지도 상의 신호등 정보에 매칭할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로에 진입 전인 경우, 신호등 상태 정보를 차량 제어 장치(600)로 전송할 수 있다. 이에 차량 제어 장치(600)는 수신한 신호등 상태 정보를 이용하여 자율 주행 제어 등을 수행할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 교차로에 진입한 경우, 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효한지를 판단할 수 있다. 즉 프로세서(120)는 교차로 진입 시 이전 신호등 상태 정보의 잔여 시간이 현재 유효한 지를 판단할 수 있다. 예를 들어 10초전 수신한 신호등 상태 정보의 잔여 시간이 5초인 경우, 현재 잔여시간은 유효하지 않은 정보로 판단될 수 있다.
이에 프로세서(120)는 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효하지 않은 경우, 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정할 수 있다.
센싱 장치(200)는 전방의 신호등의 상태 정보를 획득할 수 있다. 이를 위해 센싱 장치(200)는 전방의 신호등을 촬영하기 위한 전방 카메라를 포함할 수 있다.
통신 장치(300)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 차량 내 장치들과 차량 내 네트워크 통신 기술을 기반으로 정보를 송수신할 수 있다. 일 예로서 차량 내 네트워크 통신 기술은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신, 이더넷(Ethernet) 통신 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신 장치(300)는 무선 인터넷 기술 또는 근거리 통신(Short Range Communication) 기술을 통해 차량 외부의 서버, 인프라(예, 신호등), 타 차량 등과 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax), V2X통신(V2V, V2I 등) 등이 포함될 수 있다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
일 예로, 통신 장치(300)는 V2I 통신을 기반으로 신호등으로부터 신호등 정보를 수신할 수 있다.
GPS 수신 장치(400)는 GPS 신호를 수신하여 신호등 판단 장치(100))로 제공함으로써 신호등 판단 장치(100)는 차량의 현재 위치를 파악할 수 있다. 또한 신호등 판단 장치(100)에는 정밀 지도 정보가 입력될 수 있다.
표시 장치(500)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다. 여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 더 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 더 포함할 수도 있다. 일 예로서, 표시 장치(500)는 신호등 상태 정보, 자율 주행 상태 정보 등을 표시할 수 있다.
표시 장치(500)는 헤드업 디스플레이(HUD), 클러스터, AVN(Audio Video Navigation), HMI(Human Machine Interface), USM (User Setting Menu)등으로 구현될 수 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 더 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다. 이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차량 제어 장치(600)는 신호등 판단 장치(100)의 신호등 상태 정보를 기반으로 차량 제어를 수행할 수 있다. 일 예로, 차량 제어 장치(600)는 자율 주행 제어 장치 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 자율 주행 차량의 신호등 정보 처리의 연속성을 확보함으로써 교차로 주행의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 장치의 신호등 정보 보상 과정을 설명하기 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 신호등 판단 장치(100)는 주변차량 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정할 수 있다.
차량은 교차로에 진입 하기 전 미리 정한 거리에서 인프라와 V2I 통신을 수행하여 신호등의 정보를 수신할 수 있다. 다만 차량이 교차로에 진입하면 더 이상 신호등의 정보를 수신할 수 없게 된다. 즉 현재 차량은 교차로 진입 전까지만 통신을 수행하여 정보를 수신하고 교차로에 진입하면 더 이상 신호등 정보를 수신하지 않도록 설정되어 있다.
도 2를 참조하면 신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)이 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신 문제로 상태정보의 수신이 불가능하고, 전방 카메라로 신호등 상태를 인지할 수 없는 상태에서, 주변 차량 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정할 수 있다.
먼저, 자차량(10)의 신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)의 전방 교차로의 차량들(21, 22, 23, 24, 25)의 좌우교행 여부를 확인할 수 있다. 전방 교차로의 차량들(21, 22, 23, 24, 25)의 좌우교행 시, 신호등 판단 장치(100)는 신호등의 상태가 적색등(20)이 점등된 상태인 것으로 추정할 수 있다. 또한, 신호등 판단 장치(100)는 미리 알고 있는 교차로의 신호등 동작 순서 및 활성화 시간 데이터를 활용하여 적색 신호등(20)의 잔여시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 해당 교차로의 신호등이 적색(60초) -> 좌회전 (10초)-> 직진(60초)의 순서로 동작하는 정보를 미리 알고 있는 경우, 적색이 점등 된 직후 잔여 시간이 60초 남음을 추정할 수 있다.
이때, 신호등 판단 장치(100)는 교차로의 전방 차량들(21, 22, 23, 24)의 좌우교행 출발 시점에 대한 정보를 획득한 경우, 적색등의 잔여 시간을 추정할 수 있다.
그러나 교차로의 전방 차량들(21, 22, 23, 24)의 좌우교행 출발 시점에 대한 정보를 획득하지 못한 경우, 현재 점등된 신호등의 상태가 다음 상태로 전환되는 시점에 새롭게 점등된 신호등의 점등 시작 시점을 파악하고 이를 기반으로 잔여 시간을 추정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)이 교차로에서 전방 차량(31) 뒤에 정지한 상황에서 V2X 통신 문제 및 전방 카메라로 신호등 인지 불가 상태인 경우, 주변 차량 정보를 기반으로 신호등의 점등 상태를 추정할 수 있다.
신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)의 전방의 차량들 즉 자차량(10)과 동일 방향 차량들(31, 32, 33, 34)의 거동 및 좌우 교행차량들(35, 36)의 거동을 확인할 수 있다. 신호등 판단 장치(100)는 좌우 교행차량들(35, 36)이 정지한 상황에서 전방차량들(31, 32, 33, 34)이 직진하거나 좌회전 주행 시작 시 신호등의 상태가 직좌 신호등(30)이 점등된 상태로 추정할 수 있다.
이어 신호등 판단 장치(100)는 사전에 알고있는 교차로의 신호등 동작 순서 및 활성화 시간 데이터를 활용하여 자차량(10)의 직좌 신호등의 잔여시간을 추정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)이 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신 문제로 상태정보 수신이 불가능하고 전방 카메라를 통한 신호등 인지가 불가능한 경우, 보행자 정보기반 신호등 상태를 추정할 수 있다.
신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)의 전방의 횡단보도를 보행자(41, 42, 43)가 횡단하는 지를 판단할 수 있다.
신호등 판단 장치(100)는 자차량(10)의 전방의 횡단보도를 보행자(41, 42, 43)가 횡단 시 자차량의 신호등은 적색등(40)이 점등된 상태로 추정할 수 있다. 또한 신호등 판단 장치(100)는 사전에 알고있는 교차로의 신호등 동작 순서 및 활성화 시간 데이터를 활용하여 자차량의 적색 신호등의 잔여시간을 추정할 수 있다.
　
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호등 판단 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율 주행 차량의 교차로 진입 시 신호등 정보 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 신호등 판단 장치(100)가 도 5의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 5의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 신호등 판단 장치(100)의 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 5를 참조하면 신호등 판단 장치(100)는 신호등 상태 정보를 입력 처리할 수 있다(S101). 즉 신호등 판단 장치(100)는 센싱 장치(200)의 전방 카메라를 통해 전방의 신호등 등화 상태 정보 및 상대 위치값을 획득할 수 있다. 또한, 신호등 판단 장치(100)는 V2I 통신을 통해 자차량 부근 교차로에 진입하는 도로위치에 맞추어 신호등으로부터 MAP 메시지 및 SPAT 메시지를 수신할 수 있다.
신호등 판단 장치(100)는 교차로 진입 전 해당 교차로의 신호등 상태 정보가 신규 정보 인지를 판단한다(S102). 신호등 판단 장치(100)는 신호등 상태 정보가 현재 수신한 정보인지를 판단하여 신규 정보 인지를 판단할 수 있다.
신호등 입력 정보가 신규 정보가 아닌 경우, 신호등 판단 장치(100)는 해당 교차로의 신호등에 대해 이전에 저장해둔 신호등 상태 정보가 존재하는 지를 판단할 수 있다(S103).
신호등 판단 장치(100)는 신호등 입력 정보가 신규 정보 또는 이전 정보 존재 시, 정밀 지도상에 존재하는 신호등 정보 상에 신호등 상태 정보를 입력하여 매핑할 수 있다(S104). 즉 신호등 상태정보를 제공하는 소스인 전방 카메라, V2I 통신에 따라 그 신호등 상태정보의 데이터 타입이 다르므로, 추후 자율 주행 인지 또는 판단 시 활용을 위해 신호등 상태정보를 공통의 통합 인터페이스로 관리할 필요가 있다.
이어 신호등 판단 장치(100)는 차량이 교차로 내 진입했는 지를 판단하고(S105), 교차로 진입을 하지 않은 경우 현재 수신한 신호등 정보를 차량 제어 장치(600)로 출력할 수 있다(S106). 이때, 신호등 판단 장치(100)는 차량이 교차로에서 미리 정한 거리 이내에 진입하거나 교차로의 정지선에 정차한 경우 교차로 내에 진입한 것으로 판단할 수 있다.
신호등 판단 장치(100)는 차량이 교차로 내 진입한 경우, 신호등의 상태 정보를 기반으로 신호등의 잔여 시간이 유효한지 유무를 판단할 수 있다(S107), 즉 신호등 판단 장치(100)는 교차로 내 진입 직전 획득한 신호등의 상태 정보를 기반으로 신호등의 유효 잔여 시간 유무를 판단할 수 있다. 예를 들어, 신호등 판단 장치(100)는 교차로 진입 직전(예, 5초전)에 획득한 신호등의 잔여 시간이 10초일 때, 해당 잔여 시간은 유효하므로, 해당 잔여 시간은 유효한 것으로 판단하여 신호등 상태 정보에 적용하여 차량 제어 장치(600)로 전송 할 수 있다(S108).
반면 신호등 판단 장치(100)는 교차로 진입 직전(예, 5초전)에 획득한 신호등의 잔여 시간이 3초일 때, 이미 잔여 시간은 카운트 완료되어 해당 잔여 시간은 유효하지 않게 된다. 이에 해당 잔여 시간은 유효하지 않은 것으로 판단하여 신호등 판단 장치(100)는 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정할 수 있다(S109).
이와 같이 본 발명은 자율 주행 중 교차로 진입으로 전방 카메라에 의한 신호등 상태 인지가 불가능하고 V2I 통신 문제로 신호등 상태 정보의 획득이 불가능한 경우, 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 해당 신호등 상태 정보를 추정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 차량 주행 중 교차로의 신호등 상태 정보를 획득하고, 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 구동되는 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부;
    를 포함하는 신호등 판단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 상기 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방 교차로의 주변 차량들 중 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 차량이 존재하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 주변 차량들이 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 경우, 차량측의 신호등 상태가 적색등 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로에서 전방 차량 뒤에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 전방 차량의 거동을 판단하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량과 수직하는 방향의 차량이 정지한 상황에서 상기 전방 차량이 직진 또는 좌회전 주행 시작 시 차량측의 신호등 상태는 직좌 신호등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 상기 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방의 횡단보도를 보행하는 보행자의 존재 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보행자 존재 시 차량측의 신호등 상태는 적색등이 점등 상태인 것으로 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 센싱 장치로부터 신호등 상태 정보를 획득하거나 V2I 통신을 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보이면,
    상기 신호등 상태 정보를 지도상의 신호등 정보에 매칭하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니면, 상기 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하는 지를 판단하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로 진입 시 상기 신호등 상태 정보가 최신 업데이트된 정보가 아니고, 상기 교차로 진입 전 기 저장된 신호등 상태 정보가 존재하지 않는 경우,
    상기 주변 차량 정보 또는 상기 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 교차로 진입 전 저장된 신호등 상태 정보를 지도 상의 신호등 정보에 매칭하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로에 진입 전인 경우, 상기 신호등 상태 정보를 차량 제어 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 교차로에 진입한 경우,
    상기 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 신호등 상태 정보 중 점등된 신호등의 잔여 시간이 유효하지 않은 경우, 상기 주변 차량 또는 보행자 정보를 기반으로 신호등 상태를 추정하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 장치.
  17. 전방의 신호등 상태 정보를 획득하는 센싱 장치;
    V2I 통신 기반으로 신호등 상태 정보를 수신하는 통신 장치; 및
    상기 센싱 장치 또는 상기 통신 장치를 통해 상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 신호등 판단 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 신호등 판단 장치로부터 신호등 상태 정보를 수신하여 차량을 제어하는 차량 제어 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  19. 차량 주행 중 신호등 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 신호등 상태 정보의 획득이 불가한 경우 주변 차량 정보 또는 보행자 정보를 기반으로 상기 신호등 상태 정보를 추정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 신호등 상태 정보를 추정하는 단계는,
    상기 차량이 교차로의 정지선 앞에 정지한 상황에서 V2X 통신이 불가능한 경우, 상기 차량의 전방 교차로의 주변 차량들 중 상기 차량과 수직하는 방향으로 주행하는 차량이 존재하는 지를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 판단 방법.
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