KR20240080218A - 스마트 자율주행모드 결정 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하는 단계; 상기 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하는 단계; 및 상기 제1자율주행모드를, 상기 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계;를 포함하는 스마트 자율주행모드 결정 방법을 개시한다.

Description

스마트 자율주행모드 결정 방법 및 그 장치 {Method for determining autonomous driving mode and apparatus thereof}
본 발명은 스마트 자율주행모드 결정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 복수의 자율주행모드를 지원하는 자율주행 자동차에서 자율주행모드를 결정하는 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 차량 산업의 융합으로 인해 빠르게 차량의 스마트화가 진행되고 있다. 스마트화로 인해, 차량은 단순한 기계적 장치에서 스마트카로 진화하고 있으며, 특히, 스마트카의 핵심기술로 자율 주행(self-driving 또는 autonomous driving)이 주목 받고 있다. 자율 주행이란, 운전자가 핸들, 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 차량에 탑재된 자율 주행 모듈이 차량의 주행상태를 능동적으로 제어함으로써, 차량 스스로 목적지까지 찾아가는 기술이다.
자율 주행 알고리즘은 운전자가 차량을 직접 조작하지 않더라도 차량을 목적지까지 안전하게 운행할 수 있도록 하기 위해서, 필수적으로 다양한 센서의 센싱값을 참조하며, 종래기술에 따르면, 자율 주행 알고리즘을 구현하기 위한 필수 센서가 고장나거나, 필수 센서가 정확하게 동작할 수 없는 환경에서는, 운전자가 수동으로 차량을 운행하는 방법밖에 없었기에, 이러한 한계점을 해소시키는 기술이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-2438114호 (2022.08.25)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자율주행모드를 주변 환경에 따라서 적절히 변경하여 운행하는 자율주행모드 결정 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 장치를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하는 단계; 상기 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하는 단계; 및 상기 제1자율주행모드를, 상기 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1이벤트는, 상기 주행 당시의 날씨, 상기 주행 당시의 시각, 상기 제1자율주행모드로 주행하는 자동차에 가해진 충격량, 상기 자동차에 가해진 충격의 횟수, 상기 자동차에 탑재된 센서의 오류 중 적어도 하나에 의해 탐지되는 이벤트일 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드별로 대응되는 타이머를 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 우선순위를 변경할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드별로 대응되는 타이머의 잔여시간을 증감하도록 제어하고, 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는, 상기 타이머의 잔여시간이 소진된 후에 가장 높은 우선순위를 갖고 있는 자율주행모드를 제2자율주행모드로 결정할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드를 각각 구현하기 위한 센서별로 설정된 가중치를 기초로 하여 우선순위를 산출할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는, 상기 제2자율주행모드를 결정하고 난 후, 소정의 조건이 만족되면, 상기 제1자율주행모드를 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는, 상기 제2자율주행모드를 결정하고 난 후에, 상기 제1자율주행모드로 주행하던 자동차가 주행을 멈추는 것을 감지하여, 상기 제1자율주행모드를 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1이벤트는, 자동차에 장착된 제1센서의 고장에 대한 이벤트이고, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드 중에서 상기 제1센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 낮게 변경할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제1이벤트는, 자동차에 장착된 제1센서 및 제2센서 중 제1센서의 고장에 대한 이벤트이고, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드 중에서 상기 제2센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 높게 변경할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 우선순위를 변경하는 단계는, 상기 복수의 자율주행모드 중에서 가장 많은 수의 센서를 통해 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 가장 높게 변경할 수 있다.
상기 방법에 있어서, 상기 제2자율주행모드의 레벨은, 상기 제1자율주행모드의 레벨보다 더 낮을 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하고, 상기 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하고, 상기 제1자율주행모드를, 상기 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 환경 변화가 있는 상황에서도 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 안전하게 동작할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 자율 주행 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 자율주행으로 동작하는 차량의 외부를 촬영하는 카메라와 관련된 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 객체 인식 방법을 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 스마트 자율주행모드 결정 장치의 자율주행모드 결정 프로세스를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 활성모듈에 탑재된 자율주행모드가 제1자율주행모드에서 제2자율주행모드로 변경된 것을 개념적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른, 스마트 자율주행모드 결정 방법의 일 예를 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시 예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시 예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시 예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징을 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 자율 주행 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 장치는, 차량에 장착되어 자율주행 자동차(10)를 구현할 수 있다. 자율주행 자동차(10)에 장착되는 자율 주행 장치는, 주변의 상황 정보를 수집하기 위한 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 일례로, 자율 주행 장치는 자율주행 자동차(10)의 전면에 장착된 이미지 센서 및/또는 이벤트 센서를 통해, 전방에서 운행 중인 선행 차량(20)의 움직임을 감지할 수 있다. 자율 주행 장치는 자율주행 자동차(10)의 전면은 물론, 옆 차로에서 운행중인 다른 주행 차량(30)과, 자율주행 자동차(10) 주변의 보행자 등을 감지하기 위한 센서들을 더 포함할 수 있다.
자율주행 자동차 주변의 상황 정보를 수집하기 위한 센서들 중 적어도 하나는, 도 1에 도시한 바와 같이 소정의 화각(FoV)을 가질 수 있다. 일례로, 자율주행 자동차(10)의 전면에 장착된 센서가 도 1에 도시한 바와 같은 화각(FoV)을 갖는 경우에, 센서의 중앙에서 검출되는 정보가 상대적으로 높은 중요도를 가질 수 있다. 이는, 센서의 중앙에서 검출되는 정보에, 선행 차량(20)의 움직임에 대응하는 정보가 대부분 포함되어 있기 때문일 수 있다.
자율 주행 장치는, 자율주행 자동차(10)의 센서들이 수집한 정보를 실시간으로 처리하여 자율주행 자동차(10)의 움직임을 제어하는 한편, 센서들이 수집한 정보 중에 적어도 일부는 메모리 장치에 저장할 수 있다.
도 2를 참조하면, 자율 주행 장치(40)는 센서부(41), 프로세서(46), 메모리 시스템(47), 및 차체 제어 모듈(48) 등을 포함할 수 있다. 센서부(41)는 복수의 센서들(42-45)을 포함하며, 복수의 센서들(42-45)은 이미지 센서, 이벤트 센서, 조도 센서, GPS 장치, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.
센서들(42-45)이 수집한 데이터는 프로세서(46)로 전달될 수 있다. 프로세서(46)는 센서들(42-45)이 수집한 데이터를 메모리 시스템(47)에 저장하고, 센서들(42-45)이 수집한 데이터에 기초하여 차체 제어 모듈(48)을 제어하여 차량의 움직임을 결정할 수 있다. 메모리 시스템(47)은 둘 이상의 메모리 장치들과, 메모리 장치들을 제어하기 위한 시스템 컨트롤러를 포함할 수 있다. 메모리 장치들 각각은 하나의 반도체 칩으로 제공될 수 있다.
메모리 시스템(47)의 시스템 컨트롤러 외에, 메모리 시스템(47)에 포함되는 메모리 장치들 각각은 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있으며, 메모리 컨트롤러는 신경망과 같은 인공지능(AI) 연산 회로를 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러는 센서들(42-45) 또는 프로세서(46)로부터 수신한 데이터에 소정의 가중치를 부여하여 연산 데이터를 생성하고, 연산 데이터를 메모리 칩에 저장할 수 있다.
도 3은 자율 주행 장치가 탑재된 자율주행 자동차의 센서가 획득한 영상 데이터의 예시를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 영상 데이터(50)는 자율주행 자동차의 전면에 장착된 센서가 획득한 데이터일 수 있다. 따라서 영상 데이터(50)에는 자율주행 자동차의 전면부(51), 자율주행 자동차와 같은 차로의 선행 차량(52), 자율주행 자동차 주변의 주행 차량(53) 및 비관심영역(54) 등이 포함될 수 있다.
도 3에 도시한 실시예에 따른 영상 데이터(50)에서, 자율주행 자동차의 전면부(51)와 비관심영역(54)이 나타나는 영역의 데이터는 자율주행 자동차의 운행에 영향을 미칠 가능성이 거의 없는 데이터일 수 있다. 다시 말해, 자율주행 자동차의 전면부(51)와 비관심영역(54)은 상대적으로 낮은 중요도를 갖는 데이터로 간주될 수 있다.
반면, 선행 차량(52)과의 거리, 및 주행 차량(53)의 차로 변경 움직임 등은 자율주행 자동차의 안전한 운행에 있어서 매우 중요한 요소일 수 있다. 따라서, 영상 데이터(50)에서 선행 차량(52) 및 주행 차량(53) 등이 포함되는 영역의 데이터는 자율주행 자동차의 운행에 있어서 상대적으로 높은 중요도를 가질 수 있다.
자율 주행 장치의 메모리 장치는, 센서로부터 수신한 영상 데이터(50)의 영역별로 가중치를 다르게 부여하여 저장할 수 있다. 일례로, 선행 차량(52)과 주행 차량(53) 등이 포함되는 영역의 데이터에는 높은 가중치를 부여하고, 자율주행 자동차의 전면부(51)와 비관심영역(54)이 나타나는 영역의 데이터에는 낮은 가중치를 부여할 수 있다.
도 1 내지 도 3에서 설명한 자율 주행 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치를 물리적 또는 논리적으로 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 자율주행으로 동작하는 차량의 외부를 촬영하는 카메라와 관련된 도면이다.
카메라는 차량에 탑재되어 차량의 외부를 촬영할 수 있다. 카메라는 차량의 전방, 측방, 후방 등을 촬영할 수 있다. 본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치는 카메라에서 촬영된 복수의 영상을 획득할 수 있다. 카메라에서 촬영된 복수의 영상에는 복수의 객체가 포함될 수 있다.
객체에 관한 정보는 객체 종류 정보 및 객체 속성 정보를 포함한다. 여기에서, 객체 종류 정보는 객체의 종류를 나타내는 인덱스 정보이며, 큰 범위인 그룹과 세부 범위인 클래스로 구성된다. 그리고, 객체 속성 정보는 객체의 현재 상태에 대한 속성 정보를 나타내는 것이며, 움직임 정보, 회전 정보, 교통 정보, 색상 정보, 및 가시성 정보 등을 포함한다.
일 실시예에서, 객체 종류 정보에 포함되는 그룹 및 클래스는 아래의 표 1과 같을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
움직임 정보는 객체의 움직임 정보를 표현하며 정차, 주차, 이동 등으로 정의될 수 있다. 차량의 경우 정차, 주차, 이동이 객체 속성 정보로 결정될 수 있고, 보행자의 경우 이동, 정지, 알 수 없음이 객체 속성 정보로 결정될 수 있고, 신호등과 같이 움직일 수 없는 객체의 경우 디폴트 값인 정지로 객체 속성 정보가 결정될 수 있다.
회전 정보는 객체의 회전 정보를 표현하며 정면, 후면, 수평(horizontal), 수직(vertical), 측면 등으로 정의될 수 있다. 차량의 경우 정면, 후면, 측면으로 객체 속성 정보가 정해질 수 있고, 가로 또는 세로 방향의 신호등은 각각 수평 또는 수직으로 객체 속성 정보가 정해질 수 있다.
교통 정보는 객체의 교통정보를 의미하며, 교통표지판의 지시, 주의, 규제, 보조 표지 등으로 정의될 수 있다. 색상 정보는 객체의 색상 정보를 의미하며 객체의 색상, 신호등 및 교통표지판의 색상을 표현할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 객체(411)는 보행자일 수 있다. 이미지(410)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 복수의 이미지(410)에는 동일한 객체(411)가 포함될 수 있으나, 차량이 도로를 따라 주행함에 따라 차량과 객체(411)의 상대적 위치는 계속 변하고, 또한 객체(411)도 시간에 따라 이동을 함으로써, 이에 따라 동일한 객체(411)라도 각 이미지 내에서의 위치가 달라지게 된다.
각 이미지에서 동일한 객체가 어떤 것인지 결정하기 위해 이미지 전체를 이용하는 경우, 데이터 전송량 및 연산량이 상당히 커지게 된다. 이에 따라, 차량에 탑재되는 장치에서 엣지 컴퓨팅을 통해 처리되기 어렵고, 실시간 분석 또한 어렵다.
도 4b를 참조하면, 이미지(420)에 포함된 바운딩 박스(421)가 도시된다. 바운딩 박스(Bounding box)는 객체(object)에 대한 메타데이터로서, 바운딩 박스 정보에는 객체 종류 정보(그룹, 클래스 등), 이미지(420) 상의 위치 정보, 크기 정보 등이 포함될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 바운딩 박스 정보는 해당 객체(411)가 보행자 클래스에 해당한다는 정보와, 객체(411)의 좌측 상단 꼭지점이 이미지 상의 (x, y) 에 위치한다는 정보, 객체(411)의 너비와 높이(width & height)에 대한 정보, 그리고 객체(411)가 이동 중이라는 현재 상태 정보(즉, 움직임 정보)를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 객체 인식 방법을 설명하는 개략도이다.
본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치는 카메라로부터 획득된 동영상을 프레임별로 분리하여 복수의 프레임을 획득할 수 있다. 복수의 프레임은 이전 프레임(510) 및 현재 프레임(520)을 포함할 수 있다. 스마트 자율주행모드 결정 장치는 1차적으로 프레임을 분석하여 프레임에 포함되어 있는 객체를 인식하고, 2차적으로 도 4a 및 도 4b에서 설명한 것처럼, 인식된 객체에 대응하는 바운딩 박스를 생성할 수 있다. 본 발명에서, 바운딩 박스는 객체의 외곽에 형성되어 객체를 둘러싸고 있는 선으로서, 문맥상 제1외곽선 및 제2외곽선 중 어느 하나로 별칭될 수도 있다.
스마트 자율주행모드 결정 장치는 이전 프레임(510)에서 제1 보행자 객체(511)를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 스마트 자율주행모드 결정 장치는 프레임을 동일한 크기의 그리드로 나누고, 각 그리드에 대해 그리드 중앙을 중심으로 미리 정의된 형태로 지정된 경계박스의 개수를 예측하며 이를 기반으로 객체의 신뢰도를 계산할 수 있다. 스마트 자율주행모드 결정 장치는 프레임에 객체가 포함되어 있는지, 또는, 배경만 단독으로 있는지 여부를 결정하고, 높은 객체 신뢰도를 갖는 위치를 선택하여 객체 카테고리를 결정함으로써 결과적으로 객체를 인식할 수 있다. 다만, 본 개시에서 객체를 인식하는 방법은 이에 제한되지 않는다.
스마트 자율주행모드 결정 장치는 이전 프레임(510)에서 인식된 제1 보행자 객체(511)의 제1 위치 정보를 획득할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에서 상술한 바와 같이, 제1 위치 정보는 이전 프레임(510) 상의 제1 보행자 객체(511)에 대응하는 바운딩 박스의 어느 하나의 꼭지점(예를 들어, 좌측 상단 꼭지점) 좌표 정보 및 가로, 세로 길이 정보를 포함할 수 있다.
또한, 스마트 자율주행모드 결정 장치는 현재 프레임(520)에서 인식된 제2 보행자 객체(521)의 제2 위치 정보를 획득할 수 있다.
스마트 자율주행모드 결정 장치는 이전 프레임(510)에서 인식된 제1 보행자 객체(511)의 제1 위치 정보, 및 현재 프레임(520)에서 인식된 제2 보행자 객체(521)의 제2 위치 정보 간의 유사도를 산출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보를 이용하여, 스마트 자율주행모드 결정 장치는 제1 보행자 객체(511) 및 제2 보행자 객체(521)간의 교집합 및 합집합을 산출할 수 있다. 스마트 자율주행모드 결정 장치는 합집합 영역 대비 교집합 영역의 값을 산출하고, 산출된 값이 임계값 이상인 경우, 제1 보행자 객체(511) 및 제2 보행자 객체(521)가 동일한 보행자 객체인 것으로 결정할 수 있다.
그러나, 객체 간의 동일성을 판별하는 방법은 상술한 방법으로 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명의 스마트 자율주행모드 결정 장치의 자율주행모드 결정 프로세스를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는, 제어모듈(610), 활성모듈(630), 대기모듈(650), 제1센서(671), 제2센서(673) 및 제3센서(675)를 물리적 또는 논리적으로 포함할 수 있다. 도 6에 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 다수의 하위모듈을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명에서 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)에 포함되는 하위모듈의 수를 특정한 개수와 종류로 한정하고 있지 않으므로, 실시예에 따라서, SoC(System on Chip)기법을 통한 단일칩으로 구현될 수도 있고, 도 6에 도시된 것보다 더 많은 수의 세부모듈로 구현될 수 있다.
제어모듈(610)은 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)의 각종 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(610)은 활성모듈(630) 및 대기모듈(650)의 일련의 제어신호를 송신하여 활성모듈(630) 및 대기모듈(650)의 동작을 제어할 수도 있고, 제1센서(671) 내지 제3센서(675)로부터 센싱값(sensing value)을 수신하고, 수신된 센싱값을 제어신호를 생성하는 데에 반영할 수 있다.
활성모듈(630)은 하나의 자율주행모드(autonomous driving mode)를 탑재하고 있으며, 탑재되어 있는 자율주행모드를 활성화시켜서, 자율주행 차량이 자율 주행을 할 수 있도록 제어한다. 활성모듈(630)은 자율주행모드마다 각각 개별적으로 정의되어 있는 센서에 대한 정보를 판독하여, 제1센서(671), 제2센서(673), 제3센서(675) 중 적어도 하나의 센서로부터 센싱값을 수신하고, 수신된 센싱값을 기반으로 활성화된 자율주행 모드가 유지되도록 제어할 수 있다. 이하에서는, 활성모듈(630)에 의해서 자율주행 차량에 적용되고 있는 자율주행모드는 제1자율주행모드로 호칭하기로 하며, 도 6에서는 C자율주행모드(6C)가 제1자율주행모드로 설정되어 있다.
대기모듈(650)은 적어도 하나 이상의 자율주행모드를 포함하고 있다. 대기모듈(650)에 포함되어 있는 자율주행모드는 예비적인 자율주행모드를 의미한다. 대기모듈(650)에 포함되어 있는 자율주행모드는 활성모듈(630)에 탑재되어 활성화된 제1자율주행모드가 교체될 필요가 있을 때 교체되어, 활성모듈(630)에 탑재될 수 있다. 활성모듈(630)에 탑재되지 않은 상태의 자율주행모드는 자율주행모드마다 설정된 우선순위에 따라서 교체될 가능성이 존재하며, 자율주행 차량이 동작에 영향을 주지 않는다. 이하에서는, 대기모듈(650)에 포함(탑재)되어 있는 자율주행 모드는 제2자율주행모드로 호칭하기로 하며, 도 6을 참조하면, A자율주행모드(6A) 및 B자율주행모드(6B)가 제2자율주행모드로 설정된 것을 알 수 있다. 도 6에서 대기모듈(650)에 포함된 제2자율주행모드는 두 종류이지만, 실시예에 따라서, 제2자율주행모드는 한 종류이거나, 세 종류 이상일 수도 있다.
도 6에서, 활성모듈(630) 또는 대기모듈(650)에 포함되는 자율주행모드는 자율주행모드를 구현하기 위한 하위모듈 또는 컴포넌트를 간결하게 호칭한 것으로 간주한다.
도 6에서 제1센서(671), 제2센서(673), 제3센서(675)는 자율주행 차량이 주행 중에 각 센서에 대응되는 지표를 감지하여 센싱값을 산출하고, 제어모듈(610)이나 활성모듈(630)에 전달할 수 있다. 본 발명에서 서로 다른 자율주행모드는 서로 다른 센서의 센싱값을 기반으로 자율주행을 구현하는 모드를 의미한다. 도 6을 참조하여 설명하면, A자율주행모드(6A)는 제1센서(671), 제3센서(675)를 기초로 자율주행을 구현할 수 있고, B자율주행모드(6B)는 제2센서(673), 제3센서(675)를 기초로 자율주행을 구현할 수 있고, C자율주행모드(6C)는 제1센서(671), 제2센서(673)를 기초로 하여 자율주행을 구현할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, A자율주행모드(6A)는 제1센서(671)의 센싱값으로만 구현될 수도 있고, C자율주행모드(6C)는 제1센서(671) 내지 제3센서(675)의 센싱값을 모두 이용하여 자율주행을 구현할 수도 있다.
활성모듈(630)은 활성모듈(630)에 탑재되어 있는 제1자율주행모드가 어떤 센서를 기초로 하여 자율주행을 구현하는지 판독하고, 게이트(635)를 통해서 특정한 센서들로부터 센싱값을 선택적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 A자율주행모드(6A)가 제1센서(671) 및 제3센서(675)를 기초로 하여 자율주행을 구현하는 모드라면, 활성모듈(630)은 독자적으로 또는 제어모듈(610)로부터 제어신호를 수신하여, 게이트(635)를 동작시켜서 제1센서(671) 및 제3센서(675)와의 연결을 활성화시킬 수 있다.
도 6에서 제1센서(671) 내지 제3센서(675)는 서로 다른 종류의 센서일 수 있다. 예를 들어, 제1센서(671)는 LiDAR(Laser Imaging Detection And Ranging), 제2센서(673)는 카메라, 제3센서(675)는 IMU(Inertial Measurement Unit)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 센서의 종류는 전술한 LiDAR, 카메라, IMU 외에 RADAR(radar, radio detection and ranging), 가속도 센서, 자이로 센서 등 다양한 센서가 될 수 있다. 또한, 도 6에서 센서의 수는 3개로 도시되어 있지만, 실시예에 따라서, 센서의 수는 3개보다 더 적어지거나 더 많아질 수도 있다.
본 발명은, 자율주행 차량의 자율주행 프로세스를 복수의 자율주행모드 중 활성화(선택)된 하나의 자율주행모드를 기반으로 구현하다가, 필요에 따라서, 다른 자율주행모드로 변경하는 스마트 자율주행모드 결정 방법을 제안한다. 특히, 본 발명은, 자율주행 차량의 설치되어 있는 다양한 센서 중에서 일부 센서가 고장나거나, 외부 환경의 변화로 인해서 센서의 신뢰도가 급격히 감소하는 상황에서 유동적으로 자율주행 모드를 변경하여 운용될 수 있도록 하여, 자율주행의 안정성을 향상시킬 수 있다. 이하에서는, 활성모듈(630)에 탑재되는 자율주행모드가 우선순위에 따라 달라지는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.
제어모듈(610)은 활성모듈(630)에 탑재된 자율주행모드의 변경의 필요성을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1자율주행모드가 카메라를 기반으로 자율주행을 구현하는 자율주행모드인 상황에서, 자율주행 차량이 주행하고 있는 시간대가 밤이 되거나 기상상태가 악화되어 가시거리가 극도로 짧아지면, 제어모듈(610)은 카메라를 기반으로 하는 제1자율주행모드를 밤이나 기상상황이 좋지 않은 상태에서도 안전하게 자율주행을 구현할 수 있는 자율주행모드로 변경할 필요성이 있다고 판단할 수 있다. 제어모듈(610)은 제1센서(671) 내지 제3센서(675)로부터 센싱값을 수집한 결과로 자율주행모드를 변경해야 한다고 판단할 수도 있고, 도 6에 도시되어 있지 않지만, 자율주행 차량에 설치된 센서로서 자율주행 모드의 구현에 직접적으로 관여하지 않는 센서의 센싱값을 분석하여, 자율주행모드를 변경해야 한다고 판단할 수도 있다.
스마트 자율주행모드 결정 장치(600)에 포함되어 있는 자율주행모드에는 각각 가변적인 우선순위가 설정되어 있다. 자율주행을 구현하기 위해 사용(참조)하는 센서의 개수가 많으면 많을수록, 상대적으로 더 적은 개수의 센서를 사용하는 자율주행모드보다 더 높은 우선순위가 설정될 수 있다. 또한, 자율주행을 구현하기 위해서 사용하는 센서 중 하나가 고장났을 경우에는, 우선순위가 낮게 설정될 수 있다. 또한, 중요도가 높은 센서가 고장났을 경우, 해당 센서를 사용하는 모든 자율주행모드는 활성모듈(630)에 탑재될 수 있는 후보자(candidate)자격을 상실할 수 있다. 후보자와 대응되는 개념으로서, 활성모듈(630)에 이미 탑재된 자율주행모드는 리더(leader)라고 별칭될 수도 있다.
본 발명에서 자율주행모드별로 부여되는 우선순위는 영구적인 것이 아니라, 지속적으로 갱신될 수 있다. 특히, 자율주행모드별로 부여된 우선순위와 반비례하는 타이머값(timer value)이 자율주행모드별로 설정되어 있으며, 제어모듈(610)은 시간이 경과함에 따라 타이머값이 소진된 것을 기초로 하여, 리더를 재선출하는 프로세스에 돌입하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 6에서 A자율주행모드(6A)의 우선순위가 5이고, B자율주행모드(6B)의 우선순위가 3이라면, A자율주행모드(6A)의 타이머값은 3이 되고, B자율주행모드(6B)의 타이머값은 5가 될 수 있다. 즉, A자율주행모드(6A)의 타이머값이 B자율주행모드(6B)의 타이머값보다 더 작아서, 더 빨리 소진된다. 이때, 타이머값의 시간단위는 초, 분, 시간, 일 등 공지된 단위가 될 수 있고, 실시예에 따라 임의로 생성된 고유한 단위가 될 수도 있다.
자율주행모드별로 설정된 타이머값은 우선순위에 반비례한 값이므로, 시간이 경과함에 따라 가장 높은 우선순위를 갖는 자율주행모드의 타이머값이 가장 빨리 소진되며, 타이머값이 소진된 자율주행모드가 발생된 경우, 제어모듈(610)은 리더를 재선출하기 위한 조건이 성립한 것으로 간주할 수 있다. 이어서, 제어모듈(610)은 자율주행모드별로 설정된 우선순위를 확인하여, 현재의 리더를 그대로 유지하거나, 해당 시점을 기준으로 우선순위가 가장 높은 자율주행모드를 리더로 선출하여 대기모듈(650)에서 활성모듈(630)로 이동시키는 방식으로 자율주행 차량을 운용하는 자율주행모드를 유동적으로 변경할 수 있다.
타이머값이 소진된 자율주행모드가 발생되어 리더의 재선출이 일어나면, 자율주행모드별로 설정된 타이머값은 다시 우선순위에 반비례하는 값으로 리셋(reset)될 수 있다.
표 2는 복수의 자율주행모드들 중 어느 하나의 타이머값이 소진되고, 리셋되는 과정을 설명하기 위한 표이다. 표 2에서, J자율주행모드, K자율주행모드 및 L자율주행모드는 예시적인 자율주행모드이므로, 본 발명이 실제로 적용되어 자율주행 차량에서 자율주행이 구현될 때에는, 표 2에 기재된 자율주행모드의 명칭 및 개수와 다른 명칭과 개수의 자율주행모드가 사용될 수 있다. 또한, 잔여타이머값의 시간단위는 특정한 시간단위로 한정되지 않는다는 걸 나타내기 위해서, 표 2에서 단위를 생략했다. 또한, 표 2에서 t1에서 t4의 순서로 시간이 경과하는 것으로 간주한다.
표 2를 참조하면, 가장 우선순위가 높은 J자율주행모드의 타이머값이 가장 낮은 상태에서 시작되며, 시간이 흐름에 따라서 t3시점에서 J자율주행모드의 타이머값이 소진되면, 제어모듈(610)은 리더를 재선출하기 위한 조건이 성립한 것으로 판단하고, J자율주행모드, K자율주행모드, L자율주행모드의 현재 우선순위를 확인하고, t4시점에서 모든 타이머를 리셋시켜서 각 자율주행모드들의 잔여타이머값을 리셋시킬 수 있다. 특별한 이벤트가 발생되지 않으면, 자율주행모드별로 매겨져 있는 우선순위는 달라지지 않으며, 초기 타이머값은 우선순위에 반비례하는 값이 적용되지만, 타이머값은 시간의 경과에 따라서 점차 감소하게 된다. 위와 같은 과정에서, 제어모듈(610)은 별도로 자율주행모드별로 타이머값을 저장하고 관리할 수도 있고, 도 6에 도시된 것처럼 자율주행모드의 우선순위저장소(6AA)에 우선순위와 함께 저장된 잔여타이머값을 참조할 수도 있다.
표 3은 이벤트가 감지되어서 자율주행모드별로 설정된 우선순위가 변경되는 실시예를 설명하기 위한 표이다. 보다 구체적으로, 표 3은, t3시점에서 이벤트가 발생되었으며, t4시점에 J자율주행모드의 잔여타이머값이 소진되어, t5시점에서 변경된 우선순위에 따라서 새로운 초기 타이머값이 리셋된 것을 설명하고 있다. t1시점에서는 J자율주행모드의 우선순위가 가장 높았기 때문에 상대적으로 가장 낮은 잔여타이머값인 5가 할당되었으나, t3에 이벤트가 발생된 이후에는 J자율주행모드의 우선순위는 t3시점보다 더 낮아지고, K자율주행모드의 우선순위가 t3시점보다 더 높아지면서, t5시점에서 우선순위가 가장 높아진 K자율주행모드의 잔여타이머값이 나머지 자율주행모드들보다 더 작게 되다.
표 3에서 발생된 이벤트의 유형은 여러가지일 수 있다. 일 예로서, J자율주행모드를 구현하기 위해서 사용되는 센서가 고장난 경우, 이벤트로 감지될 수 있다. 다른 일 예로서, J자율주행모드를 구현하기 위해서 사용되는 센서가 자율주행 차량의 주변 환경에서 낮은 신뢰도를 갖게 된 경우에도, 이벤트로 감지될 수 있다. 만약, 자율주행을 구현하기 위해서 필수적인 센서가 LiDAR센서인 경우, 안개가 심한 악천후 상황이나 자율주행 차량의 배터리의 잔여 용량이 기설정된 값 미만일 경우에는, 그 LiDAR센서는 사실상 고장난 것으로 취급되고, 해당 센서를 이용하는 자율주행모드의 우선순위는 낮게 변경될 수 있다. 표 3의 J자율주행모드처럼, 다른 자율주행모드들에 비해서 우선순위가 더 낮게 변경된 자율주행모드는, 그 다음에 리더가 재선출되면서 자동적으로 리더에서 배제된다.
표 4는 이벤트가 감지되자마자 리더가 재선출되는 실시예를 설명하기 위한 표이다. 보다 구체적으로, 전술한 표 3에서는, 이벤트가 발생되어 자율주행모드별로 우선순위가 갱신(변경)되더라도, 잔여 타이머값이 소진된 자율주행모드가 나올 때까지는, 현재 자율주행 차량을 주도하는 자율주행모드가 그대로 유지되는 실시예를 설명했으나, 표 4에서는, 이벤트가 발생되면 그 즉시 자율주행모드별로 우선순위가 갱신되고, 리더가 재선출되며, 변경된 우선순위에 반비례하는 타이머값이 리셋을 통해 새로 부여되는 실시예를 설명하기로 한다.
표 4를 참조하면, t3시점에 이벤트가 발생되면, 그 이벤트의 특성에 따라서 자율주행모드별로 우선순위가 갱신될 수 있다. 일 예로서, t3시점에서 카메라가 고장나거나 카메라가 수집한 센싱값의 신뢰도가 일정 이상 낮아지는 상황이 감지되면, 이벤트가 발생된 것으로 판단되어, 카메라를 메인 센서로 사용하는 J자율주행모드의 우선순위가 더 낮게 변경될 수 있다. 이어서, 나머지 자율주행모드별로 설정된 우선순위도 이벤트의 특성을 고려하여 갱신되며, 갱신된 우선순위 중에서 가장 높은 우선순위를 갖는 K자율주행모드가 리더로 선출되고, t4시점부터 타이머값이 초기화(리셋)될 수 있다.
선택적 일 실시예로서, 표 4와 같은 상황에서, t3시점에서 이벤트가 발생되어서, 자율주행모드들의 우선순위가 모두 갱신되더라도 현재 리더의 우선순위가 가장 높다면, 제어모듈(610)은 리더를 재선출하는 절차를 즉시 진행하지 않고, 표 3처럼 잔여 타이머값을 소진된 후에 리더를 재선출하는 통상 프로세스로 동작하도록 제어할 수도 있다.
표 3와 같은 자율주행모드 변경 프로세스는, 자율주행모드를 급하게 변경할 필요가 없을 때에 적용될 수 있으며, 표 4과 같은 자율주행모드 변경 프로세스는, 상대적으로 자율주행모드를 급하게 변경할 필요가 있을 때에 선택적으로 적용될 수 있다.
표 5는 본 발명에서 자율주행모드별로 우선순위를 산정하는 방식을 설명하기 위한 표이다. 먼저, 특별한 이벤트가 발생되지 않았다면, 제1센서 내지 제4센서를 모두 사용하는 L자율주행모드의 우선순위가 나머지 자율주행모드들의 우선순위보다 더 높게 결정될 수 있고, 자율주행 차량의 자율주행을 주도적으로 구현하는 리더로 선출될 수 있다.
또한, 자율주행을 구현하는 데에 사용되는 센서들 중 하나라도 고장이 발생되거나, 주행 중인 자율주행 차량의 주변 환경의 변화로 인해서, 센서들의 신뢰도가 급격히 감소된 경우에는, 이벤트가 발생된 것으로 간주되면서, 해당 센서를 사용하는 모든 자율주행모드들의 우선순위는 낮게 변경될 수 있다. 표 3에서 제1센서가 고장났을 경우, J자율주행모드 및 L자율주행모드의 우선순위는 현재보다 더 낮은 값으로 변경되면서, 결과적으로 K자율주행모드가 리더로 선출될 가능성이 높아진다.
또한, 자율주행모드를 구현하기 위한 센서들마다 가중치가 미리 설정되어 있고, 그 설정된 가중치에 따라서, 우선순위가 산정될 수도 있다. 예를 들어, 표 3에서 제1센서가 LiDAR, 제2센서가 카메라, 제3센서가 IMU, 제4센서가 Radar가 될 수 있고, 가중치가 각각 0.9, 0.1, 0.9, 0.9가 설정되어 있을 수 있다. 이 경우, 우선순위는 수학식 1과 같은 수식을 통해 산출될 수 있다.
수학식 1은 우선순위를 산출하기 위한 수식의 일 예이다. 수학식 1에서 T는 자율주행모드의 우선순위, α는 논리계수, Zk는 k번째 센서의 가중치, n은 센서의 수를 의미한다. 즉, 우선순위는 논리계수에 자율주행 모드를 구현하는 데에 사용되는 센서들의 가중치의 합을 곱한 값이 될 수 있다. 특히, 수학식 1에서 논리계수 α는 자율주행모드를 구현하는 데에 사용되는 센서가 오동작, 고장, 신뢰도 하락 등과 같은 문제가 발생될 경우, 0이나 0에 가까운 값이 되고, 그 외에는 1이 될 수 있다.
전술한 제1센서 내지 제4센서의 가중치를 수학식 1에 적용하여 자율주행모드별로 우선순위를 산출하면, 각각 J자율주행모드의 우선순위는 1.8, K자율주행모드의 우선순위는 1.0, L자율주행모드의 우선순위는 2.7이 산출될 수 있다. 또한, L자율주행모드에만 사용되는 제3센서가 고장난 경우, L자율주행모드에 대한 논리계수는 0.1이 되고, L자율주행모드의 우선순위는 2.7에서 0.27로 갱신될 수 있다.
표 6는 특정 자율주행모드가 여러 단계의 레벨로 구현가능한 경우에 있어서, 일부 센서에 문제가 발생(고장, 신뢰도 하락 등)한 경우에, 하위 레벨의 자율주행모드를 선택지로 넣어서 우선순위를 산출하고, 자율주행모드를 변경하는 실시예를 설명하기 위한 표이다.
표 6에서 가장 많은 수의 센서로 구현되는 L자율주행모드가 리더로 선출된 상황에서 제1센서가 고장나면, 통상적으로는, 제1센서를 사용하는 L자율주행모드뿐만 아니라 J자율주행모드도 낮은 우선순위가 적용되어 리더로 선출될 수 없다. 다만, 수학식 1에 따르면, K자율주행모드를 4레벨로 구현할 때보다 L자율주행모드를 3레벨로 구현하는 것이 더 안정적인 자율주행이 가능하다고 판단되므로, 본 실시예에서는, 제1센서가 고장나더라도, 자율주행모드의 교체는 이루어지지 않으며, 레벨만 한 단계 낮아진 L자율주행모드가 자율주행 차량의 자율주행 기능을 구현하게 된다. 여기서, 자율주행모드의 레벨은 자율주행모드 알고리즘의 복잡도 및 성능과 관계된 특성값으로서, 본 실시예는 안정성이 낮은 고레벨 알고리즘(4레벨 K자율주행모드)을 사용하기보다 안정적으로 동작가능한 저레벨 알고리즘(3레벨 L자율주행모드)을 사용하는 것을 실시예로 나타낸 것이다. 본 실시예에 따르면, 자율주행 차량을 운용하는 자율주행모드에 대한 리던던시(redundancy)를 구비할 수 있게 되어, 예측하지 못한 상황에서도, 안정적으로 자율주행 기능을 구현할 수 있게 된다.
선택적 일 실시예로서, 자율주행모드를 구현하는 센서들이 모두 정상적으로 동작할 수 없는 경우, 제어모듈(610)은 잔여 센서들을 기초로 하여, 인접한 갓길에 자율주행 차량이 주차되도록 제어할 수도 있다. 본 선택적 일 실시예는, 예비적인 자율주행모드를 설명하는 것으로서, 예를 들어, 표 6에서 제4센서가 고장나면 모든 자율주행모드가 정상적으로 구현될 수 없을 때에 한해 실행될 수 있다.
이하에서는, 전술한 본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)의 자율주행모드 결정 프로세스를 청구범위에 대응되도록 기술하기로 한다.
본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지할 수 있다. 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경할 수 있다. 여기서, 이벤트의 발생으로 모든 자율주행모드의 우선순위가 실질적으로 달라지는 것은 아니고, 그대로 유지될 수도 있으므로, 실시예에 따라서, 우선순위의 변경(change)은 우선순위의 갱신(update)의 개념으로 사용될 수도 있다. 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 현재의 제1자율주행모드를, 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어할 수 있다.
일 예로서, 제1이벤트는 자율주행 차량이 주행하고 있던 당시의 날씨, 주행 당시의 시각, 자율주행 차량에 가해진 충격량, 자율주행 차량에 가해진 충격의 횟수, 자율주행 차량에 탑재된 센서의 오류 중 적어도 하나에 의해 탐지되는 이벤트일 수 있다.
다른 일 예로서, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 복수의 자율주행모드별로 대응되는 타이머의 잔여시간을 증감하도록 제어하고, 타이머의 잔여시간이 소진된 후에 가장 높은 우선순위를 갖고 있는 자율주행모드를 제2자율주행모드로 결정할 수도 있다.
또 다른 일 예로서, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 자율주행모드를 구현하기 위한 센서별로 설정된 가중치를 기초로 우선순위를 산출할 수 있다. 이에 대해서는, 표 5 및 수학식 1을 통해 이미 설명한 바 있다.
일 실시예로서, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 제2자율주행모드를 결정하고 난 후, 소정의 조건이 만족되면, 제1자율주행모드를 제2자율주행모드로 변경하여 자율주행차량을 자율주행하도록 제어할 수도 있다. 예를 들어, 갱신된 우선순위에 따라서, 리더를 제1자율주행모드에서 제2자율주행모드로 변경되는 것이 결정되더라도, 즉시, 활성모듈(630)에 제2자율주행모드가 탑재되는 것이 아니라, 제1자율주행모드로 주행하던 자율주행 차량의 주행이 멈추는 것을 감지하여 안전하게 모드를 전환할 수 있다.
스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는, 자율주행 차량에 장착된 제1센서의 고장에 대한 제1이벤트가 발생되면, 복수의 자율주행모드 중에서 제1센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 낮게 변경할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 자율주행 차량에 장착된 제1센서 및 제2센서 중 제1센서의 고장에 대한 제1이벤트가 발생되면, 복수의 자율주행모드 중에서 제2센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 높게 변경할 수도 있다.
또한, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 복수의 자율주행모드 중에서 가장 많은 센서를 통해 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 가장 높게 변경할 수 있다.
또한, 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 자율주행 차량의 일부 센서가 고장나면, 제1자율주행모드를 현재 구현되는 레벨보다 더 낮은 레벨의 제2자율주행모드로 변경할 수 있다. 이때, 제2자율주행모드가 자율주행 기능을 구현하기 위해서 사용하는 센서들은 정상 센서들의 조합으로 구성될 수 있으며, 이에 대해서는 표 6를 통해 설명한 바 있다.
도 7은 활성모듈에 탑재된 자율주행모드가 제1자율주행모드에서 제2자율주행모드로 변경된 것을 개념적으로 나타낸다.
도 7을 도 6과 비교하면, 가장 높은 우선순위를 갖는 C자율주행모드(6C)가 활성모듈(630)에 탑재되어 자율주행 차량의 자율주행 기능을 주도적으로 구현할 수 있게 되며, 기존에 활성모듈(630)에 탑재되어 활성화되어 있던 A자율주행모드(6A)는 대기모듈(650)로 이동하여 리더 재선출 프로세스가 시작될 때까지 대기하게 된다.
활성모듈(630)에 탑재된 자율주행모드는 리더로서, 주기적 또는 비주기적으로 활성모듈(630)에 연결된 센서들의 상태를 로그 복제(log copy)방식으로 다른 자율주행 컴포넌트에 공유할 수 있다. 여기서, 다른 자율주행 컴포넌트는 대기모듈(650)에 포함되어 있는 자율주행모드들을 포함할 뿐만 아니라, 자율주행 기능을 구현하기 위해서 각종 데이터를 제어하는 다른 모듈(예를 들어, 제어모듈(610))을 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7에서 이미 설명한 것처럼, 본 발명에서 활성모듈(630) 또는 대기모듈(650)에 자율주행모드가 탑재되는 것은, 리더로 선출된 하나의 자율주행모드만 활성화되어 자율주행 차량의 자율주행을 주도적으로 실행하고, 나머지 자율주행모드는 활성화되지 않은 상태로 대기하고 있다는 것을 간명하게 나타내기 위한 개념적인 설명이므로, 활성모듈(630)만 배타적으로 제1센서(671) 내지 제3센서(675)와 연결되는 것을 의미하지 않는다.
즉, 본 발명에서 리더로 선출되지 않은 나머지 자율주행모드(또는, 자율주행모드를 구현하기 위한 개별모듈)도 도 6 및 도 7에서 설명한 제1센서(671) 내지 제3센서(675)에 전기적으로 연결되어, 필요에 따라 센서들로부터 센싱값을 수신할 수도 있다.
또한, 새로운 리더가 선출된 경우, 리더로 선출된 자율주행모드(또는, 자율주행모드를 구현하기 위한 개별모듈)가 물리적으로 대기모듈(650)에서 활성모듈(630)로 이동하지 않는다. 본 발명에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 SoC(System on Chip)기법이나 스크립트 형태의 단일장치로 구현될 수 있으므로, 활성모듈(630) 및 대기모듈(650)은 물리적 또는 논리적으로 하나의 모듈일 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른, 스마트 자율주행모드 결정 방법의 일 예를 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 8에 따른 방법은 도 6 및 도 7에서 설명한 스마트 자율주행모드 결정 장치(600)에 의해서 구현될 수 있으므로, 이하에서는, 도 6 및 도 7에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지할 수 있다(S810).
스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경할 수 있다(S830).
스마트 자율주행모드 결정 장치(600)는 제1자율주행모드를, 단계 S830에서 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경할 수 있다(S850).
도 9는 일 실시예에 따른 스마트 자율주행모드 결정 장치의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 스마트 자율주행모드 결정 장치(900)는 통신부(910), 프로세서(920) 및 DB(930)를 포함할 수 있다. 도 9의 스마트 자율주행모드 결정 장치(900)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.
통신부(910)는 외부 서버 또는 외부 장치와 유선/무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(910)는, 근거리 통신부(미도시), 이동 통신부(미도시) 및 방송 수신부(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
DB(930)는 스마트 자율주행모드 결정 장치(900)내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 프로세서(920)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
DB(930)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(920)는 스마트 자율주행모드 결정 장치(900)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(920)는 DB(930)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 입력부(미도시), 디스플레이(미도시), 통신부(910), DB(930) 등을 전반적으로 제어할 수 있다. 프로세서(920)는, DB(930)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 스마트 자율주행모드 결정 장치(900)의 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(920)는 도 1 내지 도 7에서 상술한 스마트 자율주행모드 결정 장치의 동작 중 적어도 일부를 제어할 수 있다.
일 예로서, 프로세서(920)는 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하고, 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하고, 제1자율주행모드를, 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어할 수 있다.
프로세서(920)는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하는 단계;
    상기 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하는 단계; 및
    상기 제1자율주행모드를, 상기 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계;를 포함하는 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1이벤트는,
    상기 주행 당시의 날씨, 상기 주행 당시의 시각, 상기 제1자율주행모드로 주행하는 자동차에 가해진 충격량, 상기 자동차에 가해진 충격의 횟수, 상기 자동차에 탑재된 센서의 오류 중 적어도 하나에 의해 탐지되는 이벤트인, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드별로 대응되는 타이머를 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 우선순위를 변경하는, 스마트 자율주행모들 결정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드별로 대응되는 타이머의 잔여시간을 증감하도록 제어하고,
    상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는,
    상기 타이머의 잔여시간이 소진된 후에, 가장 높은 우선순위를 갖고 있는 자율주행모드를 제2자율주행모드로 결정하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드를 각각 구현하기 위한 센서별로 설정된 가중치를 기초로 하여 우선순위를 산출하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는,
    상기 제2자율주행모드를 결정하고 난 후, 소정의 조건이 만족되면, 상기 제1자율주행모드를 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는 단계는,
    상기 제2자율주행모드를 결정하고 난 후에, 상기 제1자율주행모드로 주행하던 자동차가 주행을 멈추는 것을 감지하여, 상기 제1자율주행모드를 상기 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1이벤트는,
    자동차에 장착된 제1센서의 고장에 대한 이벤트이고,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드 중에서 상기 제1센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 낮게 변경하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1이벤트는,
    자동차에 장착된 제1센서 및 제2센서 중 제1센서의 고장에 대한 이벤트이고,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드 중에서 상기 제2센서의 센싱값을 기반으로 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 나머지 자율주행모드의 우선순위보다 더 높게 변경하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 우선순위를 변경하는 단계는,
    상기 복수의 자율주행모드 중에서 가장 많은 수의 센서를 통해 구현되는 자율주행모드의 우선순위를 가장 높게 변경하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2자율주행모드의 레벨은,
    상기 제1자율주행모드의 레벨보다 더 낮은, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
  12. 제1항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  13. 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    복수의 자율주행모드 중 하나인 제1자율주행모드로 주행 중에, 제1이벤트의 발생을 감지하고,
    상기 제1이벤트가 감지된 것을 기초로 하여, 상기 복수의 자율주행모드별로 각각 설정된 우선순위를 변경하고,
    상기 제1자율주행모드를, 상기 변경된 우선순위에 따라 가장 높은 우선순위를 갖게 된 제2자율주행모드로 변경하여 주행하도록 제어하는, 스마트 자율주행모드 결정 방법.
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