KR20230133994A

KR20230133994A - 표지판 정보를 인식하는 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20230133994A
Application number: KR1020220029818A
Authority: KR
Inventors: 김완진
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2023-09-20

Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법은, 네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하는 단계와, 상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하는 단계와, 그리고 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

표지판 정보를 인식하는 차량 및 그 제어 방법 {Method and Vehicle for recognizing traffic sign}

본 실시예들은 모든 분야의 차량(vehicle)에 적용 가능하며, 보다 구체적으로 예를 들면, 교통 표지판을 인식하여 처리할 수 있는 카메라가 탑재된 차량 관련 시스템에 적용될 수 있다.

미국 자동차 공학회인 SAE(Society of Automotive Engineers)는 자율 주행 레벨을 예를 들어 다음과 같이, 레벨0부터 레벨5까지 총 6단계로 세분화하고 있다.

레벨 0(비자동화, No Automation)은, 운전자가 주행의 모든 것을 통제하고 책임지는 단계이다. 운전자가 항시 운전하며, 차량의 시스템은 긴급상황 알림 등 보조 기능만을 수행한다. 주행 제어의 주체는 인간이며, 주행 중 변수 감지와 주행 책임도 인간에게 있는 레벨이다.

레벨 1(운전자 보조, Driver Assistance)은, 어뎁티브 크루즈 컨트롤, 차선유지 기능을 통해 운전자를 보조하는 단계이다. 시스템 활성화로 차량의 속도와 차간거리 유지, 차선 유지로 운전자를 보조한다. 주행 제어 주체는 인간과 시스템에 있으며, 주행 중에 발생하는 변수의 감지와 주행 책임은 모두 인간에게 있는 레벨이다.

레벨 2(부분 자동화, Partial Automation)는, 특정 조건 내에서 일정 시간 동안 차량의 조향과 가감속을 차량이 인간과 동시에 제어할 수 있는 단계이다. 완만한 커브에서의 조향과 앞 차와의 간격을 유지하는 보조 주행이 가능하다. 그러나, 주행 중 변수 감지와 주행 책임은 인간에게 있는 레벨로, 운전자는 항상 주행 상황의 모니터링이 필요하며, 시스템이 인지하지 못하는 상황 등에서는 운전자가 즉시 운전에 개입해야 한다.

레벨 3(조건부 자율주행, Partial Automation)은, 고속도로와 같은 특정 조건의 구간에서 시스템이 주행을 담당하며, 위험 시에만 운전자가 개입하는 레벨이다. 주행 제어와 주행 중 변수 감지는 시스템이 담당하며, 레벨 2와 다르게 상기 모니터링을 요구하지 않는다. 다만, 시스템의 요구 조건을 넘어서는 경우, 시스템은 운전자의 즉시 개입을 요청한다.

레벨 4(고등 자율주행, High Automation)는, 대부분의 도로에서 자율주행이 가능하다. 주행 제어와 주행 책임이 모두 시스템에 있다. 제한 상황을 제외한 대부분의 도로에서 운전자 개입이 불필요하다. 다만, 악천후와 같은 특정 조건에서는 운전자 개입이 요청될 수 있기에 인간을 통한 주행 제어 장치가 필요한 단계이다.

레벨 5(완전 자율주행, Full Automation)는, 운전자가 불필요하며, 탑승자만으로 주행이 가능한 단계이다. 탑승자는 목적지만 입력하며, 시스템이 모든 조건에서 주행을 담당한다. 레벨 5 단계에서는 차량의 조향과 가속, 감속을 위한 제어 장치들이 불필요하다.

한편, 한국에서는 UN 산하 자동차 안전 기준 국제조화포럼(UN/ECE/WP.29)에서 논의 중인 국제 동향 등을 고려하여, 지난 2020년 레벨 3에 대한 안전 기준을 마련하였다.

그러나, 최근 적용된 반자율, 자율 주행 시스템 등에서 문제되는 것은, 전방 카메라가 고속 도로에 위치한 속도 관련 표지판을 오인식하는 확률이 높아지고 있다는 점이다.

상술한 바와 같은 문제점 등을 해결하기 위해 본 발명의 일실시예는, 고속도로에서 속도 관련 표지판을 오인식할 확률을 줄이기 위한 새로운 솔루션을 제안하고자 한다.

본 발명의 다른 일실시예는, 고속 도로에서 속도 관련 표지판 오인식으로 차량의 속도가 급감속하는 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법은, 네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하는 단계와, 상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하는 단계와, 그리고 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체는, 네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하기 위한 데이터와, 상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하기 위한 데이터와, 그리고 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하기 위한 데이터를 저장하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 표지판 정보를 인식하는 차량은, GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하기 위한 GPS 센서와, 상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 상기 차량의 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하기 위한 카메라와, 그리고 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 고속도로에서 속도 관련 표지판을 오인식할 확률을 감소키시는 기술적 효과가 있다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 고속 도로에서 속도 관련 표지판 오인식으로 차량의 속도가 급감속 하여 안전성이 문제되는 이슈를 해결할 수가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 차량에 적용되는 예시를 보인 예시도이다.
도 3은 차량이 오인식하는 대표적인 속도 관련 표지판을 예시적으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 고속 도로에서 표지판 정보를 처리하는 플로우 차트를 도시하고 있다.
도 5는 도 4의 S420 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
그리고, 도 6은 도 4의 S430 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 차량에 적용되는 예시를 보인 예시도이다.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예들에 따른 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템(예를 들어, 자율 주행 차량)의 구조 및 기능에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량(1000)은, 운전 정보 입력 인터페이스(101), 주행 정보 입력 인터페이스(201), 탑승자 출력 인터페이스(301) 및 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 차량의 자율 주행 제어에 필요한 데이터를 송수신하는 자율 주행 통합 제어부(600)를 중심으로 구현될 수 있다. 다만, 자율 주행 통합 제어부(600)를, 당해 명세서 상에서 컨트롤러, 프로세서 또는 간단히 제어부로 지칭할 수도 있다.

자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 사용자 입력부(100)에 대한 탑승자의 조작에 따른 운전 정보를 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 획득할 수 있다. 사용자 입력부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주행 모드 스위치(110) 및 컨트롤 패널(120)(예를 들어, 차량에 장착된 네비게이션 단말, 탑승자가 소지한 스마트폰 또는 태블릿 PC 등등)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 운전 정보는 차량의 주행 모드 정보 및 항법 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 주행 모드 스위치(110)에 대한 탑승자의 조작에 따라 결정되는 차량의 주행 모드(즉, 자율 주행 모드/수동 주행 모드 또는 스포츠 모드(Sports Mode)/에코 모드(Eco Mode)/안전 모드(Safe Mode)/일반 모드(Normal Mode))가 상기한 운정 정보로서 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달될 수 있다.

또한, 탑승자가 컨트롤 패널(120)을 통해 입력하는 탑승자의 목적지, 목적지까지의 경로(목적지까지의 후보 경로 중 탑승자가 선택한 최단 경로 또는 선호 경로 등)와 같은 항법 정보가 상기한 운전 정보로서 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달될 수 있다.

한편, 컨트롤 패널(120)은 차량의 자율 주행 제어를 위한 정보를 운전자가 입력하거나 수정하기 위한 UI (User Interface)를 제공하는 터치 스크린 패널로 구현될 수도 있으며, 이 경우 전술한 주행 모드 스위치(110)는 컨트롤 패널(120) 상의 터치 버튼으로 구현될 수도 있다.

또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 주행 상태를 나타내는 주행 정보를 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 획득할 수 있다. 주행 정보는 탑승자가 조향휠을 조작함에 따라 형성되는 조향각과, 가속 페달 또는 브레이크 페달을 답입함에 따라 형성되는 가속 페달 스트로크 또는 브레이크 페달의 스트로크와, 차량에 형성되는 거동으로서 차속, 가속도, 요, 피치 및 롤 등 차량의 주행 상태 및 거동을 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있으며, 상기 각 주행 정보는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향각 센서(210), APS(Accel Position Sensor)/PTS(Pedal Travel Sensor)(220), 차속 센서(230), 가속도 센서(240), 요/피치/롤 센서(250)를 포함하는 주행 정보 검출부(200)에 의해 검출될 수 있다.

나아가, 차량의 주행 정보는 차량의 위치 정보를 포함할 수도 있으며, 차량의 위치 정보는 차량에 적용된 GPS(Global Positioning System) 수신기(260)를 통해 획득될 수 있다. 이러한 주행 정보는 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달되어 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 차량의 주행을 제어하기 위해 활용될 수 있다.

또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 탑승자에게 제공되는 주행 상태 정보를 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 출력부(300)로 전달할 수 있다. 즉, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 주행 상태 정보를 출력부(300)로 전달함으로써, 출력부(300)를 통해 출력되는 주행 상태 정보를 기반으로 탑승자가 차량의 자율 주행 상태 또는 수동 주행 상태를 확인하도록 할 수 있으며, 상기 주행 상태 정보는 이를테면 현재 차량의 주행 모드, 변속 레인지, 차속 등 차량의 주행 상태를 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 상기한 주행 상태 정보와 함께 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 운전자에게 경고가 필요한 것으로 판단된 경우, 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 경고 정보를 출력부(300)로 전달하여 출력부(300)가 운전자에게 경고를 출력하도록 할 수 있다. 이러한 주행 상태 정보 및 경고 정보를 청각적 및 시각적으로 출력하기 위해 출력부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 스피커(310) 및 디스플레이 장치(320)를 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 장치(320)는 전술한 컨트롤 패널(120)과 동일한 장치로 구현될 수도 있고, 분리된 독립적인 장치로 구현될 수도 있다.

또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 차량의 주행 제어를 위한 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 차량에 적용된 하위 제어 시스템(400)으로 전달할 수 있다. 차량의 주행 제어를 위한 하위 제어 시스템(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진 제어 시스템(410), 제동 제어 시스템(420) 및 조향 제어 시스템(430)을 포함할 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 상기 제어 정보로서 엔진 제어 정보, 제동 제어 정보 및 조향 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 각 하위 제어 시스템(410, 420, 430)으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 엔진 제어 시스템(410)은 엔진에 공급되는 연료를 증가 또는 감소시켜 차량의 차속 및 가속도를 제어할 수 있고, 제동 제어 시스템(420)은 차량의 제동력을 조절하여 차량의 제동을 제어할 수 있으며, 조향 제어 시스템(430)은 차량에 적용된 조향 장치(예: MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템)를 통해 차량의 조향을 제어할 수 있다.

상기한 것과 같이 본 실시예의 자율 주행 통합 제어부(600)는 운전 정보 입력 인터페이스(101) 및 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 운전자의 조작에 따른 운전 정보 및 차량의 주행 상태를 나타내는 주행 정보를 각각 획득하고, 자율 주행 알고리즘에 따라 생성되는 주행 상태 정보 및 경고 정보를 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 출력부(300)로 전달할 수 있으며, 또한 자율 주행 알고리즘에 따라 생성되는 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 하위 제어 시스템(400)으로 전달하여 차량의 주행 제어가 이루어지도록 동작할 수 있다.

한편, 차량의 안정적인 자율 주행을 보장하기 위해서는 차량의 주행 환경을 정확하게 계측함으로써 주행 상태를 지속적으로 모니터링하고 계측된 주행 환경에 맞추어 주행을 제어해야 할 필요가 있으며, 이를 위해 본 실시예의 자율 주행 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 주변 차량, 보행자, 도로 또는 고정 시설물(예: 신호등, 이정표, 교통 표지판, 공사 펜스 등) 등 차량의 주변 객체를 검출하기 위한 센서부(500)를 포함할 수 있다.

센서부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 외부의 주변 객체를 검출하기 위해 라이다 센서(510), 레이더 센서(520) 및 카메라 센서(530) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

라이다 센서(510)는 차량 주변으로 레이저 신호를 송신하고 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 신호를 수신함으로써, 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각(Vertical Field Of View) 및 설정 수평 화각 범위(Vertical Field Of View) 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다. 라이다 센서(510)는 차량의 전면, 상부 및 후면에 각각 설치되는 전방 라이다 센서(511), 상부 라이다 센서(512) 및 후방 라이다 센서(513)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 레이저 신호의 유효성을 판단하기 위한 임계값은 자율 주행 통합 제어부(600)의 메모리(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 라이다 센서(510)를 통해 송신된 레이저 신호가 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하는 방식을 통해 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향을 판단할 수 있다.

레이더 센서(520)는 차량 주변으로 전자파를 방사하고 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 신호를 수신함으로써, 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각 및 설정 수평 화각 범위 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다. 레이더 센서(520)는 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 각각 설치되는 전방 레이더 센서(521), 좌측 레이더 센서(521), 우측 레이더 센서(522) 및 후방 레이더 센서(523)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 자율 주행 통합 제어부(600)는 레이더 센서(520)를 통해 송수신된 전자파의 파워(Power)를 분석하는 방식을 통해 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향을 판단할 수 있다.

카메라 센서(530)는 차량 주변을 촬상하여 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각 및 설정 수평 화각 범위 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다.

카메라 센서(530)는 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 각각 설치되는 전방 카메라 센서(531), 좌측 카메라 센서(532), 우측 카메라 센서(533) 및 후방 카메라 센서(534)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 자율 주행 통합 제어부는 카메라 센서(530)를 통해 촬상된 이미지에 대하여 미리 정의된 영상 처리 프로세싱을 적용함으로써 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향 등을 판단할 수가 있다.

또한, 차량 내부를 촬상하기 위한 내부 카메라 센서(535)가 차량의 내부의 소정 위치(예: 리어뷰 미러)에 장착되어 있을 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 내부 카메라 센서(535)를 통해 획득된 이미지를 기반으로 탑승자의 거동 및 상태를 모니터링하여 전술한 출력부(300)를 통해 탑승자에게 안내 또는 경고를 출력할 수도 있다.

라이다 센서(510), 레이더 센서(520) 및 카메라 센서(530) 뿐만 아니라, 센서부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 초음파 센서(540)를 더 포함할 수도 있으며, 이와 함께 차량의 주변 객체를 검출하기 위한 다양한 형태의 센서가 센서부(500)에 더 채용될 수도 있다.

도 2는 본 실시예의 이해를 돕기 위해 전방 라이다 센서(511) 또는 전방 레이더 센서(521)가 차량의 전면에 설치되고, 후방 라이다 센서(513) 또는 후방 레이더 센서(524)가 차량의 후면에 설치되며, 전방 카메라 센서(531), 좌측 카메라 센서(532), 우측 카메라 센서(533) 및 후방 카메라 센서(534)가 각각 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 설치된 예시를 도시하고 있으나, 전술한 것과 같이 각 센서의 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다.

나아가, 센서부(500)는 차량에 탑승한 탑승자의 상태 판단을 위해, 탑승자의 생체 신호(예: 심박수, 심전도, 호흡, 혈압, 체온, 뇌파, 혈류(맥파) 및 혈당 등)를 검출하기 위한 생체 센서를 더 포함할 수도 있으며, 생체 센서로는 심박수 센서, 심전도(Electrocardiogram) 센서, 호흡 센서, 혈압 센서, 체온 센서, 뇌파(Electroencephalogram) 센서, 혈류(Photoplethysmography) 센서 및 혈당 센서 등이 있을 수 있다.

마지막으로, 센서부(500)는 마이크(550)를 추가적으로 부가하고 있으며, 내부 마이크(551) 및 외부 마이크(552)는 각각 다른 용도를 위해 사용된다.

내부 마이크(551)는, 예를 들어 자율 주행 차량(1000)에 탑승한 탑승자의 음성을 AI 등에 기반하여 분석하거나 또는 직접적인 음성 명령에 즉각적으로 반응하기 위해 사용될 수 있다.

반면, 외부 마이크(552)는, 예를 들어 자율 주행 차량(1000)의 외부에서 발생하는 다양한 소리를 딥러닝등 다양한 분석툴로 분석하여 안전 운행 등에 적절히 대응하기 위한 용도로 사용될 수가 있다.

참고로, 도 2에 도시된 부호는 도 1에 도시된 부호와 동일 또는 유사한 기능을 수행할 수 있으며, 도 2는 도 1과 비교하여 각 구성요소들의 상대적 위치관계(자율 주행 차량(1000) 내부를 기준으로)를 보다 상세히 예시하였다.

도 3은 차량이 오인식하는 대표적인 속도 관련 표지판을 예시적으로 도시하고 있다.

현재 자율 주행 관련 차량 시스템은, 전방 카메라를 이용하여 인식한 제한 속도 표지판을 운전자에게 알려 주고 제어하는 속도 제한 경고/제어 기능 등을 탑재하고 있다.

그러나, 종래 기술에 의하면, 도 3에 도시된 고속도로에서의 속도 관련 표지판 처리에 오류가 발생할 가능성이 적지 않다는 문제점이 있다.

예를 들어, 도 3의 (a)에 도시된 고속 도로 속도 관련 표지판의 의미는, 예를 들어 최소(minimum) 40 MPH (miles per hour) 이상으로 주행해야 한다는 의미인 반면, 도 3의 (b)에 도시된 고속 도로 속도 관련 표지판의 의미는, 예를 들어 50 MPH 가 넘지 않도록 주행해야 한다는 의미이다.

통상적으로 표지판의 속도 관련 숫자는 상대적으로 사이즈가 커서, 빠른 속도로 운행하던 차량도 속도 관련 속도의 숫자 인식에는 에러가 발생할 확률이 높지 않다.

그러나, 상대적으로 안내 문구(예를 들어, “minimum speed” 또는 “speed limit” 등)에 대해서는, 고속도로에서 빠르게 주행하던 차량의 카메라가 제대로 식별하지 못하는 경우가 발생하고 있다.

예를 들어, 실제 고속도로에서는, 도 3의 (a)에 도시된 고속 도로 표지판이 존재하였던 것으로 가정한다. 그러나, 차량의 카메라가 숫자 “40” 은 제대로 인식하였으나, 이를 최대 주행 속도(Max)로 오인식한 경우, 고속도로를 주행하던 자율 차량의 주행 속도가 갑자기 40 MPH 이하로 감속하게 된다. 이 경우, 제대로 인식한 다른 자율 주행 차량이나, 다른 정상속도로 주행하던 차량과 추돌이 발생할 가능성이 커지는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 오인식하는 표지판에 대하여 별도의 필터 로직을 적용하여, 표지판 오인식 시에도 급감속 하는 전술한 문제점을 해결하고자 한다.

따라서, 고속 도로에서 속도 관련 표지판의 오인식을 보완하기 위한 필터링 로직을 추가하여, 제한 속도 오경고/오제어를 방지할 수 있는 기술적 효과가 기대된다.

이를 구현하기 위하여, 본 발명의 실시예들은, 표지판 인식으로 차량의 고속 도로 주행 여부를 판단하고, 속도 관련 표지판 인식시 바로 처리하지 않고 본 발명 특유의 판단 보류 로직(알고리즘)을 적용하고, 주행 상황을 판단 후 최종적으로 자율 주행이 제어되도록 설계한다.

도 4는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 고속 도로에서 표지판 정보를 처리하는 플로우 차트를 도시하고 있다.

도 4에 도시된 단계들 전부 또는 일부를 일반 차량 또는 자율 주행 차량에 적용한 경우, 본 발명의 권리범위에 속한다.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라, 표지판 정보를 인식하는 차량은, 네비게이션 등을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하도록 설계한다(S410).

상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은, 적어도 하나 이상의 센서(예를 들어, 카메라 등)를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단한다(S420). 이와 관련된 보다 구체적인 실시예는, 이하 도 5에서 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어한다(S430).

상기 S430 단계는, 고속도로에서 속도 관련 표지판을 최초 인식한 경우와, 그 이후 인식한 경우를 나누어 표지판 판단 보류 로직이 작동하도록 설계함이 일특징이다.

예를 들어, S420 단계 이후에, 제1 시점(최초)에 인식되는 제1 표지판내 속도 정보가 기설정된 고속 도로 최대 제한 속도값(예를 들어, 55 MPH, 물론, 다른 국가에서의 평균적인 고속도로 최대 제한 속도값은 달라질 수가 있다)과 예를 들어, 10% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제1 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어한다. 즉, 10% 이내 차이인 경우, 인식된 표지판의 제한 속도의 의미가, 최대 주행 속도를 표시하는 것으로 추정하는 것이다.

반면, 제1 시점(최초) 이후인 제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 예를 들어 20% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어하도록 설계한다. 국가별로 고속도로의 평균적인 최대 속도가 있을 수 있으나, 하나의 국가 내에서도 고속도로별로, 또는 고속도로내 구간별로 다른 최대 속도가 설정되어 있을 수 있으므로, 제2 시점부터는 직전 또는 최초 인식된 표지판의 속도와 비교하도록 설계하는 것이 오류 가능성을 줄일 수 있는 기술적 효과가 기대된다.

그러나, 상기 제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 20% 초과한 차이인 경우, 제2 시점에 인식된 속도값에 따라 바로 차량을 제어하거나 알림 메시지를 표시하지 않도록 설계한다. 이는, 인식된 표지판의 숫자(속도값)의 의미가, 고속도로내 최대 주행 속도가 아니고, 최소한의 주행 속도임을 표시할 가능성이 크기 때문이다.

따라서, 이 경우에는, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은, 인식된 제2 표지판의 이미지 정보를 메모리에 저장하고, 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초한 상기 차량의 속도 제어를 보류하도록 설계한다.

한편, 속도 제어를 보류하는 프로세스는, 다시 크게 2가지 상황으로 나누어 처리한다. 즉, 제2 시점에 제2 표지판을 인식한 지점으로부터, 예를 들어 200m 이내에 특정 표지판이 인식되었는지 여부에 따라 달라지는 것이 본 발명의 다른 일특징이다.

즉, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은, 제2 시점에 제2 표지판을 인식한 지점으로부터, 200m 이내에 특정 표지판이 인식되는지 여부를 추가적으로 판단하도록 설계한다. 여기서, 특정 표지판에 대해서는, 이하 도 6에서 보다 상세히 설명하도록 하겠다.

만약, 제2 시점에 제2 표지판 인식 지점으로부터 200m 이내에 상기 특정 표지판(예를 들어, 도 6에 도시된 표지판들 중 적어도 하나에 대응함)이 인식되지 않은 경우, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 삭제한다.

반면, 제2 시점에 제2 표지판 인식 지점으로부터 200m 이내에 상기 특정 표지판(예를 들어, 도 6에 도시된 표지판들 중 적어도 하나에 대응함)이 인식된 경우, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 디스플레이 하도록 제어한다.

도 5는 도 4의 S420 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

차량에 장착된 GPS 센서가 제대로 동작하거나, 네비게이션이 정상 동작하는 경우, 차량이 표지판 정보를 미리 인식하는 것이 가능하다. 그러나, GPS 센서나 네비게이션 등에 문제가 있는 차량에서는, 현재 주행 중인 도로가 고속 도로인지 여부를 판단하는 것이 불가능하다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 차량은, 차량에 설치된 전방 카메라를 통해 톨게이트 이미지(도 5의 (b)에 도시) 또는 고속 도로 표지판 이미지(도 5의 (a)에 도시)가 인식된 경우, 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 간주한다. 이를 만족하는 경우에 한하여, 도 4에 도시된 S430 단계가 수행되도록 제어하는 것도 본 발명의 일특징이다.

그리고, 도 6은 도 4의 S430 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

이전에 설명한 도 4의 S430 단계에 대한 설명에서, 최초 속도 관련 표지판이 인식된 이후에 제2 표지판이 인식된 경우 바로 제2 표지판에서 인식된 속도에 따라 차량을 제어하지 않고 보류한다고 설명하였다.

나아가, 제2 표지판이 인식된 지점으로부터 예를 들어, 200m 이내에 특정 표지판의 인식 여부에 따라, 제2 표지판에 대한 정보를 메모리에서 삭제하거나 또는 제2 표지판에 대한 정보를 디스플레이 한다고 설명하였다.

이 때, 기준이 되는 특정 표지판은, 예를 들어, 도 6의 (a)에 도시된 고속 도로 엑시트(Exit)를 표시하는 표지판 또는 도 6의 (b)에 도시된 분기도로 속성을 표시하는 표지판 중 적어도 하나를 포함한다.

그리고, 당해 명세서에서는 주로 미국 고속 도로에서 사용되는 표지판을 중점적으로 설명 및 도시하였으나, 한국을 포함한 다른 국가에서도 본 발명을 적용할 수가 있다.

한편, 전술한 본 발명은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 통해서도 구현 가능하다. 예를 들어, 네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하기 위한 데이터와, 상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하기 위한 데이터 및 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하기 위한 데이터를 저장하고 있는 메모리도 본 발명의 권리범위에 속한다.

나아가, 전술한 본 발명은 도 1에 도시된 차량 장치에서도 구현 가능하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 GPS 수신기(260)는, GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하도록 설계된다.

상기 1차 판단 결과 GPS 정보 수신에 실패한 경우, 전방 카메라(도 1에 도시된 531번)는 상기 차량의 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하도록 설계된다.

그리고, 상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 제어부(600)는 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하도록 설계된다.

본 발명의 또 다른 양태(aspect)로서, 앞서 설명한 제안 또는 발명의 동작이 “컴퓨터”(시스템 온 칩(system on chip; SoC) 또는 마이크로 프로세서 등을 포함하는 포괄적인 개념)에 의해 구현, 실시 또는 실행될 수 있는 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 어플리케이션, 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품(product) 등으로도 제공될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

100: 사용자 입력부
101: 운전 정보 입력 인터페이스
200: 주행 정보 검출부
201: 주행 정보 입력 인터페이스
300: 출력부
301: 탑승자 출력 인터페이스
400: 하위 제어 시스템
401: 차량 제어 출력 인터페이스
500: 센서부
600: 자율 주행 통합 제어부
700: 서버
1000: 자율 주행 차량

Claims

표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법에 있어서,
네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하는 단계;
적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하는 단계; 그리고
상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
제1 시점에 인식되는 제1 표지판내 속도 정보가 기설정된 고속 도로 최대 제한 속도값과 10% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제1 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 20% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 20% 초과한 차이인 경우,
상기 인식된 제2 표지판의 이미지 정보를 메모리에 저장하는 단계; 그리고
상기 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초한 상기 차량의 속도 제어를 보류하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 보류하는 단계는,
상기 제2 시점에 상기 제2 표지판을 인식한 지점으로부터, 200m 이내에 특정 표지판이 인식되는지 여부를 판단하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 200m 이내에 상기 특정 표지판이 인식되지 않은 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 삭제하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 200m 이내에 상기 특정 표지판이 인식된 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 디스플레이 하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 특정 표지판은,
고속도로 엑시트(Exit)를 표시하는 표지판 또는 분기도로 속성을 표시하는 표지판 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차적으로 판단하는 상기 단계는,
상기 차량에 설치된 전방 카메라를 통해 톨게이트 이미지 또는 고속 도로 표지판 이미지가 인식된 경우, 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량의 제어 방법.
컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
네비게이션을 통한 GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하기 위한 데이터;
적어도 하나 이상의 센서를 통해 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하기 위한 데이터; 그리고
상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하기 위한 데이터
를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
표지판 정보를 인식하는 차량에 있어서,
GPS 정보 수신 여부를 1차적으로 판단하기 위한 GPS 센서;
상기 차량의 고속 도로 주행 여부를 2차적으로 판단하기 위한 카메라; 그리고
상기 2차 판단 결과 상기 차량이 고속 도로를 주행하는 것으로 판단한 경우, 표지판 판단 보류 로직에 따라 상기 차량을 제어하는 컨트롤러
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제11항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
제1 시점에 인식되는 제1 표지판내 속도 정보가 기설정된 고속 도로 최대 제한 속도값과 10% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제1 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제12항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 20% 이내 차이인 경우, 상기 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초하여 상기 차량의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제12항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
제2 시점에 인식되는 제2 표지판내 속도 정보가 상기 제1 시점에 인식된 제1 표지판내 속도 정보와 20% 초과한 차이인 경우,
상기 인식된 제2 표지판의 이미지 정보를 메모리에 저장하고,
상기 인식된 제2 표지판내 속도 정보에 기초한 상기 차량의 속도 제어를 보류하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제14항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 시점에 상기 제2 표지판을 인식한 지점으로부터, 200m 이내에 특정 표지판이 인식되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제15항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 200m 이내에 상기 특정 표지판이 인식되지 않은 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 삭제하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제16항에 있어서,
상기 200m 이내에 상기 특정 표지판이 인식된 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 제2 표지판의 이미지 정보를 디스플레이 하는 디스플레이
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.
제15항에 있어서,
상기 특정 표지판은,
고속도로 엑시트(Exit)를 표시하는 표지판 또는 분기도로 속성을 표시하는 표지판 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표지판 정보를 인식하는 차량.