WO2022145912A1 - 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2022145912A1
WO2022145912A1 PCT/KR2021/019909 KR2021019909W WO2022145912A1 WO 2022145912 A1 WO2022145912 A1 WO 2022145912A1 KR 2021019909 W KR2021019909 W KR 2021019909W WO 2022145912 A1 WO2022145912 A1 WO 2022145912A1
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droid
driving
delivery service
sensor
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권순
김제석
박재형
이진희
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재단법인대구경북과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a technical idea for providing a delivery service on a regular road and an irregular road using autonomous vehicles.
  • a lead vehicle and at least one droid vehicle are bound to deliver delivery based on autonomous driving.
  • the droid vehicle provides delivery service by remotely controlling the driving of the droid vehicle in the last mile delivery section corresponding to the irregular road after the lead vehicle automatically disengages the bond between the lead vehicle and the droid vehicle on irregular roads. It's about technology.
  • autonomous driving-based mobility can be applied in various fields such as self-driving shuttles, on-demand robot taxis, self-driving parcel delivery, autonomous vehicle-based mobile unmanned lockers, self-driving food delivery, and self-driving-based advertisements.
  • 1 is a diagram illustrating an operable area of a conventional autonomous driving vehicle and autonomous driving mobility.
  • FIG. 1 illustrates an operable area 100 of a conventional autonomous vehicle and autonomous driving mobility.
  • the operable area 100 of the conventional autonomous driving vehicle and autonomous driving mobility may be divided into a regular road 110 and an irregular road 120 , and on the regular road 110 , the autonomous driving vehicle ( 130) can be operated, but cannot be operated on the irregular road 120.
  • the autonomous driving mobility 140 may operate on the irregular road 120 , but cannot enter the regular road 110 .
  • Mobility capable of autonomous driving is largely in the form of an autonomous driving vehicle 130 that can be driven while complying with the laws of regular roads, or autonomous driving mobility that can operate on irregular road sections called 'last mile sections'. (140) can be divided into the form.
  • the location where the delivery can be delivered will be the location where the vehicle can stop, and the last mile section will be handled by the delivery person. do.
  • the autonomous vehicle 130 must be able to move as close to the destination as possible.
  • this small mobility-based autonomous driving platform has limitations in understanding the various driving environments of non-normalized walking or moving routes in the city and securing accurate driving performance.
  • the autonomous driving service can only be provided within a certain range due to limitations in platform movement speed or performance.
  • the lead vehicle and at least one droid vehicle are bound on a regular road to provide a delivery service based on autonomous driving.
  • An object of the present invention is to provide a delivery service system and method using autonomous vehicles in which the droid vehicle provides a delivery service by remotely controlling the driving of the droid vehicle in the last mile delivery section corresponding to the .
  • the present invention relates to the two driving environments under the mixed conditions of the section to which the Road Traffic Act is applied in which the movement of micro-vehicles and low-speed mobility is not allowed in the autonomous driving logistics delivery service and the last mile section in which the entry of general vehicles is not permitted conversely.
  • An object of the present invention is to provide a delivery service system and method using self-driving vehicles capable of responding.
  • the sensor data of the lead vehicle and the sensor data of the droid vehicle are integrally collected in consideration of the location of the sensors, and the integratedly collected sensor data is combined with the processor of the lead vehicle. It aims to efficiently reduce the cost of constructing computing resources as distributed processing is performed using the processor of the droid vehicle.
  • An object of the present invention is to overcome limitations in establishing an autonomous driving environment of a droid vehicle and to improve autonomous driving performance of the droid vehicle by remotely controlling the droid vehicle after the droid vehicle is separated from the lead vehicle.
  • the present invention aims to improve the efficiency of resource consumption based on the cooperative structure between the autonomous vehicle and the autonomous droid by mutually sharing physical resources such as sensors, batteries, and processors of the lead vehicle and the droid vehicle in the bonding structure of the lead vehicle and the droid vehicle.
  • the purpose aims to improve the efficiency of resource consumption based on the cooperative structure between the autonomous vehicle and the autonomous droid by mutually sharing physical resources such as sensors, batteries, and processors of the lead vehicle and the droid vehicle in the bonding structure of the lead vehicle and the droid vehicle.
  • the delivery service system using autonomous vehicles for providing a delivery service on an irregular road on which entry of general vehicles is not allowed and on a regular road on which entry of small and low-speed vehicles is not allowed is the irregular road
  • the droid vehicle when the lead vehicle performs the autonomous driving by including a first multi-sensor, the droid vehicle includes a second multi-sensor to provide the limited autonomous driving performance, and the lead vehicle is bound to the droid vehicle;
  • the first multi-sensor and the second multi-sensor are selectively dispersed to recognize the omnidirectional relationship between the lead vehicle and the droid vehicle, and autonomous driving is performed on the regular road based on the recognized omnidirectional direction.
  • the lead vehicle When the lead vehicle is bound to the droid vehicle, it recognizes the relative position of the droid vehicle, and based on the recognized relative position, selectively disperses the first multi-sensor and the second multi-sensor to drive integrated sensor data can be collected.
  • the lead vehicle includes a first processor for processing first sensor data of the first multi-sensor
  • the droid vehicle includes a second processor for processing second sensor data of the second multi-sensor
  • the lead vehicle processes some data of the integrated sensor data using the first processor, and transmits the remaining data except for the partial data to the droid vehicle to use the second processor
  • the remaining data can be processed.
  • the integrated sensor data may be collected by minimizing an overlapping area of the first sensor data and the second sensor data.
  • the lead vehicle calculates a position using the first multi-sensor, calculates an initial position of the droid vehicle using the first multi-sensor, and calculates the calculated initial position and a second multiple transmitted from the droid vehicle. Calculating the final position of the droid vehicle by using second sensor data based on a sensor, detecting a surrounding environment of the calculated final position using the second sensor data, and taking the detected surrounding environment into consideration
  • the driving of the vehicle can be controlled remotely.
  • the lead vehicle calculates the driving route to the destination where the delivery service is provided by applying the calculated final location to the precision map information, and generates a remote control signal according to the calculated driving route to control the driving of the droid vehicle. Can be remotely controlled.
  • the lead vehicle may receive driving information corresponding to a change in the relative position of the droid vehicle on the driving route from the droid vehicle, and remotely control the driving of the droid vehicle in consideration of the driving information.
  • the droid vehicle When the lead vehicle includes a first battery, the droid vehicle includes a second battery, and the lead vehicle is coupled to the droid vehicle, sharing and charging electric energy of the first battery and the second battery and use.
  • the droid vehicle When the droid vehicle is bound to the lead vehicle, the droid vehicle may move with power based on the first battery or support power based on the second battery.
  • the droid vehicle When the droid vehicle supports power based on the second battery, the droid vehicle may support directional rotation based on a difference in rotational speed of two wheels or may support movement speed control by increasing or decreasing the rotational speed of the wheels.
  • the droid vehicle may be automatically coupled to or released from the lead vehicle using a coupler in at least one of a trailer shape and a train shape.
  • a delivery service method using autonomous vehicles for providing a delivery service on an irregular road where entry of general vehicles is not allowed and a regular road on which entry of small and low-speed vehicles is not allowed according to an embodiment of the present invention , providing a delivery service based on autonomous driving on the regular road while being bound with the droid vehicle on the regular road to transport the droid vehicle, in the lead vehicle, in the last mile delivery section corresponding to the irregular road After the bond with the droid vehicle is released, remotely controlling the driving of the droid vehicle; and providing, in the droid vehicle, a delivery service in the last mile delivery section based on the remotely controlled driving. have.
  • the step of providing a delivery service based on autonomous driving on the regular road while being bound with the droid vehicle on the regular road and transporting the droid vehicle may include: , collecting integrated sensor data by selectively distributing a first multi-sensor of a lead vehicle and a second multi-sensor of a droid vehicle based on the recognized relative position, and collecting integrated sensor data based on the collected integrated sensor data. and recognizing an omnidirectional connection state of the droid vehicle and performing autonomous driving on the regular road based on the recognized omnidirectional direction.
  • the step of recognizing an omnidirectional relationship between the lead vehicle and the droid vehicle based on the collected integrated sensor data may include: processing some data of the integrated sensor data using a first processor of the lead vehicle; The method may include transmitting the remaining data except for the partial data to the droid vehicle and processing the remaining data using a second processor of the droid vehicle.
  • the step of remotely controlling the driving of the droid vehicle may include: calculating the initial position, calculating the final position of the droid vehicle by using the calculated initial position and second sensor data based on the second multi-sensor transmitted from the droid vehicle; Calculating a driving route to a destination where the delivery service is provided by applying to map information and detecting the surrounding environment of the calculated final location using the second sensor data, the detected surrounding environment and the calculated It may include the step of remotely controlling the driving of the droid vehicle in consideration of the driving route.
  • the driving information corresponding to a relative position change of the droid vehicle on the driving route is received from the droid vehicle, It may include the step of remotely controlling the driving of the droid vehicle in consideration of the driving information.
  • the lead vehicle and at least one droid vehicle are bound on a regular road to provide a delivery service based on autonomous driving. It is possible to provide a delivery service system and method using autonomous vehicles in which the droid vehicle provides a delivery service by remotely controlling the driving of the droid vehicle in the last mile delivery section corresponding to the .
  • the present invention relates to the two driving environments under the mixed conditions of the section to which the Road Traffic Act is applied in which the movement of micro-vehicles and low-speed mobility is not allowed in the autonomous driving logistics delivery service and the last mile section in which the entry of general vehicles is not permitted conversely. It is possible to provide a delivery service system and method using self-driving vehicles capable of responding.
  • the sensor data of the lead vehicle and the sensor data of the droid vehicle are integrally collected in consideration of the location of the sensors, and the integratedly collected sensor data is combined with the processor of the lead vehicle.
  • the cost of constructing computing resources can be effectively reduced.
  • the present invention by remotely controlling the droid vehicle after the droid vehicle is separated from the lead vehicle, it is possible to overcome the limitations in establishing an autonomous driving environment of the droid vehicle and to improve the autonomous driving performance of the droid vehicle.
  • the present invention can improve the efficiency of resource consumption based on the cooperative structure between the autonomous vehicle and the autonomous droid by mutually sharing physical resources such as sensors, batteries, and processors of the lead vehicle and the droid vehicle in the bonding structure of the lead vehicle and the droid vehicle. have.
  • 1 is a diagram illustrating an operable area of a conventional autonomous driving vehicle and autonomous driving mobility.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • 3A to 5 are diagrams for explaining a bonding structure between a lead vehicle and a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a delivery service system using autonomous vehicles that remotely control a droid vehicle in a last mile section according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining multi-sensor driving in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration for distributed processing of sensor data of multiple sensors in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining remote control of a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view for explaining a configuration in which a lead vehicle recognizes a location of a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates components of a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • a delivery service system 200 using autonomous vehicles includes a lead vehicle 210 and a droid vehicle 220 .
  • droid vehicle 220 is a small autonomous vehicle with limited autonomous driving capabilities coupled with lead vehicle 210 .
  • the droid vehicle 220 may be configured in plurality within a range controllable by the lead vehicle 210 .
  • the delivery service system 200 using autonomous vehicles can provide a delivery service on irregular roads where entry of general vehicles is not allowed and on regular roads where entry of small and low-speed vehicles is not allowed. have.
  • the lead vehicle 210 may be referred to as at least one of a main delivery vehicle, a first delivery vehicle, a first delivery vehicle, a first autonomous delivery vehicle, a fully autonomous vehicle, and a first autonomous vehicle. have.
  • the droid vehicle 220 may be referred to as at least one of an auxiliary delivery vehicle, a second delivery vehicle, a second transportation vehicle, a second autonomous delivery vehicle, an auxiliary autonomous driving vehicle, and a second autonomous driving vehicle.
  • the lead vehicle 210 includes multiple sensors 211 , a processor 212 and a communication module 213 .
  • the lead vehicle 210 may perform autonomous driving using the multi-sensor 211 or may recognize the position of the lead vehicle 210 and the position of the droid vehicle 220 .
  • the lead vehicle 210 uses the processor 212 to process sensor data collected from the multi-sensor 211 or data received from the droid vehicle 220 , and a binding structure or bond with the droid vehicle. Operation control of the lead vehicle 210 and remote control of the droid vehicle 220 according to the release structure may be performed.
  • the lead vehicle 210 may transmit a remote control signal to the droid vehicle 220 or receive sensor data from the droid vehicle 220 using the communication module 213 .
  • the multi-sensor 211 may be referred to as a first multi-sensor and may include a plurality of sensors that sense the state of the lead vehicle 210 .
  • the multi-sensor 211 includes a yaw sensor, a roll sensor, a pitch sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, and an inclination. sensor, weight sensor, heading sensor, yaw sensor, gyro sensor, position module, vehicle forward/reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, At least one attitude sensor selected from a steering sensor by steering wheel rotation, a vehicle internal temperature sensor, a vehicle internal humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, an accelerator pedal position sensor, and a brake pedal position sensor.
  • the multi-sensor 211 includes vehicle posture information, vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle location information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle inclination information, vehicle forward/reverse information, at least one of battery information, fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation angle, vehicle exterior illuminance, pressure applied to the accelerator pedal, pressure applied to the brake pedal, etc.
  • a sensing signal may be obtained.
  • the multi-sensor 211 includes an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake air temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle position sensor (TPS). ), a TDC sensor and a crank angle sensor (CAS) may further include at least one sensor.
  • AFS air flow sensor
  • ATS intake air temperature sensor
  • WTS water temperature sensor
  • TPS throttle position sensor
  • CAS crank angle sensor
  • CAS crank angle sensor
  • the droid vehicle 220 includes a multi-sensor 221 , a processor 222 and a communication module 223 .
  • the multi-sensor 221 may be referred to as a second multi-sensor, and the processor 222 may be referred to as a second processor.
  • the droid vehicle 210 may perform limited autonomous driving by using the multi-sensor 221 or may recognize the position of the lead vehicle 210 and the relative position of the droid vehicle 220 and the surrounding environment.
  • the droid vehicle 220 may receive a remote control signal from the lead vehicle 210 or transmit sensor data to the lead vehicle 210 using the communication module 223 .
  • the multi-sensor 221 may selectively include a sensor for the droid vehicle 220 to have limited autonomous driving performance among the aforementioned multi-sensor 211 .
  • the lead vehicle 210 provides a delivery service based on autonomous driving on a regular road, is bound with the droid vehicle 220 on a regular road to transport the droid vehicle 220, and the last mile After the bond with the droid vehicle 220 is released in the delivery section, the driving of the droid vehicle 220 may be remotely controlled.
  • the first multi-sensor and the second multi-sensor are selectively and distributedly driven to determine the omnidirectional relationship between the lead vehicle and the droid vehicle 220 . It can recognize and perform autonomous driving on a regular road based on the recognized omnidirectional direction.
  • the lead vehicle 210 when the lead vehicle 210 is coupled to the droid vehicle 220, the lead vehicle 210 recognizes the relative position of the droid vehicle 220, and based on the recognized relative position, the first multi-sensor and the second Integrated sensor data can be collected by selectively distributing multiple sensors.
  • the lead vehicle 210 when the lead vehicle 210 is bound to the droid vehicle 220, it processes some data of the integrated sensor data using the first processor, and transmits the remaining data except for some data to the droid vehicle 220 for first processing.
  • 2 Processors can be used to process the rest of the data.
  • the integrated sensor data may be collected by minimizing the overlapping area of the first sensor data and the second sensor data.
  • the sensor data of the lead vehicle and the sensor data of the droid vehicle are integrally collected in consideration of the arrangement position of the sensors, and the integratedly collected sensor data is collected in the structure of the lead vehicle.
  • distributed processing is performed using the processor and the processor of the droid vehicle, the cost of constructing computing resources can be effectively reduced.
  • the lead vehicle 210 releases the bond with the droid vehicle 220 in the last mile section where the lead vehicle 210 is difficult to enter, and remotely controls the autonomous driving of the droid vehicle 220 . can do.
  • the lead vehicle 210 calculates a position using the first multi-sensor, calculates the initial position of the droid vehicle 220 using the first multi-sensor, and calculates the initial position and the droid vehicle 220
  • the final position of the droid vehicle 220 is calculated using the second sensor data based on the second multi-sensor transmitted from the .
  • the lead vehicle 210 may detect a surrounding environment of the calculated final location using the second sensor data, and remotely control the driving of the droid vehicle 220 in consideration of the detected surrounding environment.
  • the lead vehicle 210 applies the calculated final location to the precision map information to calculate the driving route to the destination where the delivery service is provided, and generates a remote control signal according to the calculated driving route to generate the droid vehicle 220 .
  • driving can be controlled remotely.
  • the lead vehicle 210 may remotely control the driving process of the droid vehicle 220 returning to the location of the lead vehicle 210 from the destination after completing the delivery service.
  • the lead vehicle 210 receives driving information corresponding to a change in the relative position of the droid vehicle 220 on the driving route from the droid vehicle 220 and remotely controls the driving of the droid vehicle 220 in consideration of the driving information. can do.
  • the delivery service system 200 using autonomous vehicles provides a delivery service on irregular roads where entry of general vehicles is not allowed and on regular roads where entry of small and low-speed vehicles is not allowed. It is possible to provide a delivery service method using autonomous vehicles to provide
  • a delivery service method using autonomous vehicles includes: in a lead vehicle, providing a delivery service based on autonomous driving on a regular road while transporting the droid vehicle in connection with the droid vehicle on a regular road; In the lead vehicle, after the bond with the droid vehicle is released in the last mile delivery section corresponding to the irregular road, remotely controlling the driving of the droid vehicle, and in the droid vehicle, in the last mile delivery section based on the remotely controlled driving It may include providing a delivery service.
  • the delivery service method using autonomous vehicles when the lead vehicle is bound to the droid vehicle, the relative position of the droid vehicle is recognized, and based on the recognized relative position, the first vehicle of the lead vehicle is recognized.
  • Collecting integrated sensor data by selectively distributing multiple sensors and a second multi-sensor of the droid vehicle and recognizing and recognizing the omnidirectional relationship between the lead vehicle and the droid vehicle based on the collected integrated sensor data
  • the method may include performing autonomous driving on the regular road based on the determined omnidirectional direction.
  • the delivery service method using autonomous vehicles includes processing some data of the integrated sensor data using the first processor of the lead vehicle, and transferring the remaining data except for some data to the droid vehicle and processing the remaining data using the second processor of the droid vehicle.
  • a delivery service method using autonomous vehicles includes calculating a position and an initial position of the droid vehicle using a first multi-sensor of the lead vehicle, and transferring the calculated initial position and the droid vehicle Calculating the final position of the droid vehicle using second sensor data based on the second multi-sensor, calculating the driving route to the destination where the delivery service is provided by applying the calculated final position to the precision map information;
  • the method may include detecting a surrounding environment of the calculated final location using the second sensor data, and remotely controlling the driving of the droid vehicle in consideration of the detected surrounding environment and the calculated driving route.
  • the lead vehicle and at least one droid vehicle are bound on a regular road to provide a delivery service based on autonomous driving, and on an irregular road, the lead vehicle and the droid vehicle are automatically disconnected after It is possible to provide a delivery service system and method using autonomous vehicles in which the droid vehicle provides a delivery service by remotely controlling the driving of the droid vehicle in the last mile delivery section corresponding to an irregular road.
  • 3A to 5 are diagrams for explaining a bonding structure between a lead vehicle and a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • 3A illustrates a case in which a plurality of droid vehicles are coupled to a lead vehicle and the plurality of droid vehicles have a four-wheel structure in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • the delivery service system 300 using autonomous vehicles includes a lead vehicle 310 , a first droid vehicle 320 , and a second droid vehicle 330 , and , the number of droid vehicles can be added or reduced.
  • the lead vehicle 310 is a vehicle capable of high-speed autonomous driving on a regular road with upper and lower speed limits, and can serve to transport delivery droid mobility between mid- to long-distance regular road sections, and by itself Self-driving delivery services can also be provided.
  • the first droid vehicle 320 and the second droid vehicle 330 are mobile small vehicles or mobility platforms with magnetic power that perform delivery in the last mile section, and are relatively limited compared to the lead vehicle 310 .
  • the system may be configured to have autonomous driving performance (autonomy).
  • the first droid vehicle 320 and the second droid vehicle 330 may perform remote autonomous driving by utilizing the performance of the autonomous driving system of the lead vehicle 310 while communicating remotely with the lead vehicle 310 . .
  • the first droid vehicle 320 and the second droid vehicle 330 may perform remote-controlled autonomous driving in the last mile section by the lead vehicle 310 .
  • 3B illustrates a wheel structure and a motor structure of a droid vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a droid vehicle 330 includes a direction change motor 331 capable of supporting a direction change and a driving motor 332 capable of supporting a moving speed.
  • the droid vehicle 330 may support direction rotation by generating a rotation speed difference between the two wheels based on the direction change motor 331 .
  • the droid vehicle 330 may support movement speed control by increasing or decreasing the rotational speed of the wheel based on the driving motor 332 .
  • FIG. 4A illustrates a case in which a plurality of droid vehicles are coupled to a lead vehicle and the plurality of droid vehicles have a trailer structure in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • a delivery service system 400 using autonomous vehicles includes a lead vehicle 410 , a first droid vehicle 420 , and a second droid vehicle 430 , and , the number of droid vehicles can be added or reduced.
  • the lead vehicle 410 is a vehicle capable of high-speed autonomous driving on a regular road with upper and lower speed limits, and can serve to transport delivery droid mobility between mid- to long-distance regular road sections, and by itself Self-driving delivery services can also be provided.
  • the first droid vehicle 420 and the second droid vehicle 430 are mobile small vehicles or mobility platforms with magnetic power that perform delivery in the last mile section, and are relatively limited compared to the lead vehicle 410 .
  • the system may be configured to have autonomous driving performance (autonomy).
  • the first droid vehicle 420 and the second droid vehicle 430 may perform remote autonomous driving by utilizing the performance of the autonomous driving system of the lead vehicle 410 while communicating remotely with the lead vehicle 410 . .
  • the first droid vehicle 420 and the second droid vehicle 430 may perform remote-controlled autonomous driving in the last mile section by the lead vehicle 410 .
  • FIG. 4B illustrates a wheel structure and a motor structure of a droid vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a droid vehicle 430 according to an embodiment of the present invention includes a caster 431 supporting movement according to horizontal rotation and driving and a driving motor 432 capable of supporting movement speed.
  • the droid vehicle 430 may support movement speed control by increasing or decreasing the rotation speed of the wheel based on the driving motor 432 .
  • FIG. 5 is a specific example of a bonding structure between a lead vehicle and a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • a delivery service system 500 using autonomous vehicles includes a lead vehicle 510 , a first droid vehicle 520 , and a second droid vehicle 522 , and , has a structure in which the lead vehicle 510 and the first droid vehicle 520 are coupled, and the first droid vehicle 520 and the second droid vehicle 522 are coupled.
  • the binding structure between the lead vehicle 510 and the first droid vehicle 520 is specifically exemplified, and the same binding structure is possible between the droid vehicles.
  • the lead vehicle 510 is coupled to the first droid vehicle 520 using an automatic connector 530 .
  • the lead vehicle 510 or the first droid vehicle 520 is an automatic coupler corresponding to the first droid vehicle 520 or the lead vehicle 510 and a coupler in at least one of a trailer type and a train type. It may be automatically bound or released using 530 .
  • droid vehicles when driving on general roads (city centers, automobiles, highways, etc.), droid vehicles travel in a state of being tied like a trailer vehicle, and when two or more droid vehicles are connected, they can be driven like a train.
  • a refraction angle sensor 531 is attached to the connection portion connected by the automatic connector 530 , so that the lead vehicle 510 and the first droid vehicle 520 can estimate a relative position.
  • a universal joint may be positioned at the connection portion.
  • a location measuring device such as a GPS may not be installed in the first droid vehicle 520 .
  • a caster 533 may be positioned in the first droid vehicle 520 to support movement of the first droid vehicle 520 .
  • a regenerative braking system 532 is located on the wheel of the first droid vehicle 520 , and a motor is directly attached to the wheel like the in-wheel system 534 to rotate the direction or increase the vehicle speed by the difference in rotational speed between the two wheels. Controlled driving can be supported.
  • the first droid vehicle 520 may charge the battery based on the regenerative braking system 532 , and when it is bound to the lead vehicle 510 , the battery may be interconnected through a wire to share electricity with each other. .
  • the lead vehicle 510 includes a first battery
  • the first droid vehicle 520 includes a second battery.
  • the first At least one of sharing, charging, and use of electric energy between the battery and the second battery may be controlled.
  • the first droid vehicle 520 when the first droid vehicle 520 is coupled to the lead vehicle 510 , it moves according to the rotation of the caster 533 with power based on the first battery of the lead vehicle 510 or in-wheel based on the second battery.
  • the system 534 may be driven to support power.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a delivery service system using autonomous vehicles that remotely control a droid vehicle in a last mile section according to an embodiment of the present invention.
  • a destination 630 is an irregular road ( If accessible via 620, the lead vehicle 640 is separated from the droid vehicle 641 on the regular road 610, and the separated droid vehicle 641 is remotely controlled to a destination ( 630) may provide a delivery service.
  • the delivery service system using autonomous vehicles remotely controls the droid vehicle 641 to access the destination 630 on the irregular road 620 that the lead vehicle 640 cannot access. Accordingly, a delivery service may be provided on both the regular road 610 and the irregular road 620 .
  • the delivery service system using autonomous vehicles controls the driving of the droid vehicle 641 through remote communication between the lead vehicle 640 and the droid vehicle 641 in the last mile section. Therefore, when the droid vehicle 641 is equipped with a system resource that supports a highly autonomous driving function, it is difficult to cope with the high cost of construction of the droid vehicle 641 itself, as well as power consumption for system operation. It is possible to solve the problem of spatial limitations due to the small structure with insufficient space capacity.
  • the droid vehicle 641 In general, in order for the droid vehicle 641 to perform fully autonomous driving by itself, it must have an autonomous driving function structure that recognizes and senses all directions, but uses the autonomous driving function of the lead vehicle 640 and uses the droid vehicle 641 ) has only a partially autonomous driving function and the lead vehicle 640 remotely provides necessary information to remotely control the driving of the droid vehicle 641 .
  • the lead vehicle 640 and each droid vehicle 641 are individually equipped with a wireless communication module (4G LTE, 5G, WIFI, etc.),
  • the lead vehicle 640 may receive the mounted sensor data and driving data from the droid vehicle 641 through a wireless network in real time.
  • the present invention provides two types of driving under a mixed condition of the section to which the Road Traffic Act is applied in which the movement of micro-vehicles and low-speed mobility is not allowed and the last mile section in which the entry of general vehicles is not allowed in the autonomous driving logistics delivery service. It is possible to provide a delivery service system and method using autonomous vehicles capable of responding to the environment.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining multi-sensor driving in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates multi-sensor driving when a lead vehicle and a droid vehicle are separated in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • the lead vehicle 700 and the droid vehicle 710 are separated, and the lead vehicle 700 uses the multi-sensor 701 to form an omnidirectional field of view area 702, so that autonomous driving is performed. can be done
  • the droid vehicle 710 may also perform limited autonomous driving by forming the field-of-view area 712 in all directions using the multi-sensor 711 .
  • the lead vehicle 700 must be configured with a sensor system for a fully autonomous driving function, and the droid vehicle 710 is also partially equipped with a sensor for a limited autonomous driving function required for driving in the last mile section.
  • the lead vehicle 700 must recognize the surrounding object in the AROUND direction around the vehicle for autonomous driving. At this time, the necessary sensors (camera, lidar) , radar, etc.) exist to have full coverage.
  • FIG. 8 illustrates multi-sensor driving when a lead vehicle and a droid vehicle are bound in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 are bound, and the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 selectively use the multi-sensor 801 and the multi-sensor 811
  • the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 selectively use the multi-sensor 801 and the multi-sensor 811
  • autonomous driving may be performed.
  • the sensor system mounted on each platform of the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 is mutually bound to recognize the driving environment of the autonomous vehicle.
  • the same function can be performed with a smaller number of sensors than when configuring a sensor system for each vehicle by distributing it to suit the mode.
  • the sensor driving cost can be minimized by selectively driving the sensors mounted on the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 so that they do not overlap. .
  • a sensor mounted on the droid vehicle 810 may replace the function of the side and rear sensors of the lead vehicle 800 as a reference.
  • the lead vehicle 800 accurately grasps the relative position of the droid vehicle 810, so that the lead vehicle 800 and the droid vehicle 810 are connected. It is possible to selectively drive a sensor for collecting sensor data among multiple sensors of
  • the droid vehicle 810 may collide with the surrounding vehicles and may perform avoidance driving.
  • the present invention improves the efficiency of resource consumption based on the cooperative structure between the autonomous vehicle and the autonomous droid by mutually sharing physical resources such as sensors, batteries, and processors of the lead vehicle and the droid vehicle in the bonding structure of the lead vehicle and the droid vehicle. can do it
  • the sensor data of the lead vehicle and the sensor data of the droid vehicle can be collectively collected in consideration of the arrangement position of the sensors.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration for distributed processing of sensor data of multiple sensors in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • a delivery service system 900 using autonomous vehicles includes a lead vehicle, a first droid vehicle, and a second droid vehicle.
  • the lead vehicle includes a lead vehicle multi-sensor 910 and a lead vehicle processor 920 .
  • the first droid vehicle includes a first droid processor 930
  • the second droid vehicle includes a second droid processor 940 .
  • the lead vehicle processes the sensor data collected through the lead vehicle multi-sensor 910 using the lead vehicle processor 920 and transmits it to the first droid vehicle and the second droid vehicle as well.
  • the processing may be performed using the first droid processor 930 and the second droid processor 940 .
  • the lead vehicle processor 920 and the first droid may also process integrated sensor data collected together using multiple sensors of the droid vehicle as well as the multiple sensors of the lead vehicle.
  • the processor 930 and the second droid processor 940 may be used together.
  • the lead vehicle distributes the system computing resources (processor, memory, etc.) necessary to process autonomous driving sensor data independently among the computing resources (processor, memory) possessed by each droid vehicle, the computing resources of the lead vehicle The cost of construction can be effectively reduced.
  • it may include a structure in which the lead vehicle and the droid vehicle are mutually bound and the battery mounted in the lead vehicle and the droid vehicle mutually share the power consumption required for the operation of the high-performance autonomous driving system during movement, not the lead vehicle alone.
  • the wireless communication module mounted on each of the lead vehicle and the droid vehicle By bonding the bandwidth of , the entire bandwidth can be extended.
  • the sensor data of the lead vehicle and the sensor data of the droid vehicle are integrally collected in consideration of the arrangement position of the sensors, and the integratedly collected sensor data is collected in the structure of the lead vehicle.
  • distributed processing is performed using the processor and the processor of the droid vehicle, the cost of constructing computing resources can be effectively reduced.
  • FIG. 10 is a view for explaining remote control of a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • the droid vehicle transmits the sensor data acquired from the mounted multiple sensors and the driving data acquired between driving to the lead vehicle through a wireless communication network, and, if necessary, distributes a part of the autonomous driving function to the droid vehicle. After allocating, the processing result can be transmitted to the lead vehicle through the processing system (CPU) built into the droid vehicle.
  • CPU processing system
  • step 1001 the lead vehicle determines the position of the lead vehicle. That is, the lead vehicle uses multiple sensors to determine its current location.
  • step 1002 the lead vehicle detects and tracks the target droid vehicle to determine its initial location.
  • the position of the droid vehicle is detected and tracked, and the relative movement position with the droid vehicle is obtained from the current position value of the lead vehicle determined in step 1001. It is calculated and determined by the initial position information of the droid vehicle.
  • step 1003 the droid vehicle senses the surroundings of the droid vehicle, and transmits sensing data and driving information to the lead vehicle.
  • the droid vehicle may transmit and receive service-related information in addition to a control value from the lead vehicle for a service mission.
  • step 1004 the lead vehicle determines a final position of the droid vehicle based on the initial position, sensing data, and driving information.
  • the initial position is applied as an input to the location recognition function built into the droid vehicle along with data obtained from sensors (lidar, etc.) mounted on the terrain around the path during the movement process of the droid vehicle, and the final position of the droid vehicle It can be used to calculate information.
  • the lead vehicle determines the final position of the droid vehicle based on the initial position of the droid vehicle and sensing data and driving information transmitted from the droid vehicle.
  • the droid vehicle does not have its own localization (location recognition) function
  • the sensor data can be transmitted to the lead vehicle and the final location information can be calculated through the localization (location recognition) function of the lead vehicle. It is possible to utilize the precision map data possessed by the vehicle.
  • the lead vehicle may detect surrounding environment information based on the final location, generate remote control information based on the detected surrounding environment information, and transmit the generated remote control information to the droid vehicle.
  • the lead vehicle performs a function of recognizing the surrounding environment, and when it is within a range that can detect the location of the droid vehicle with multiple sensors mounted on the lead vehicle, information about obstacles (objects) around the droid vehicle on the same 3D coordinate system It can be recognized and used to plan the driving route of the droid vehicle.
  • the droid vehicle transmits the data acquired by the self-mounted sensor to the lead vehicle to process the driving recognition algorithm, or executes the built-in driving recognition algorithm and transmits the processing result to the lead vehicle to perform the driving recognition function.
  • the lead vehicle calculates the optimal driving route of the droid vehicle based on the final location of the droid vehicle, surrounding environment information, and HD-MAP information, and generates a real-time control signal and transmits it to the droid vehicle.
  • the lead vehicle uses the information received from the droid vehicle to perform location recognition, driving environment recognition, route planning and control functions of the droid vehicle, and transmits the remote control result through a wireless communication network to complete remote control.
  • step 1006 the droid vehicle moves to a destination by driving the vehicle based on the remote control information transmitted from the lead vehicle.
  • a droid vehicle may have a built-in function that enables emergency evasive driving by itself.
  • the present invention after the droid vehicle is separated from the lead vehicle, as the droid vehicle is remotely controlled, it is possible to overcome the limitations in establishing an autonomous driving environment of the droid vehicle and to improve the autonomous driving performance of the droid vehicle.
  • FIG. 11 is a view for explaining a configuration in which a lead vehicle recognizes a location of a droid vehicle in a delivery service system using autonomous vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • the lead vehicle 1110 is located in the center and the droid vehicle 1120 is located on the world coordinate system 1100 .
  • the lead vehicle 1110 and the droid vehicle 1120 may be configured to express the coordinate system of the mutual sensor system on a single world coordinate system 1100 .
  • the position coordinates of the lead vehicle 1110 are (x1, y1, z1)
  • the position coordinates of the droid vehicle 1120 may be expressed as (x1+ ⁇ x, y1+ ⁇ y, z1+ ⁇ z).
  • the device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component.
  • devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions.
  • the processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system.
  • a processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software.
  • the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software.
  • Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks.
  • - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
  • Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device.
  • the software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave.
  • the software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

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Abstract

본 발명은 자율주행 차량들을 이용하여 정규 도로 및 비정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 기술적 사상에 관한 것으로, 구체적으로, 정규 도로에서는 선도 차량과 적어도 하나의 드로이드 차량이 결속되어 자율 주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 비정규 도로에서는 선도 차량과 드로이드 차량의 결속을 자동으로 해제한 후, 선도 차량이 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하여 드로이드 차량이 배송 서비스를 제공하는 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템은 상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 제한된 자율 주행 성능을 이용하여 배송 서비스를 제공하는 드로이드 차량 및 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 상기 정규 도로에서 상기 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하며, 상기 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 선도 차량을 포함할 수 있다.

Description

자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법
본 발명은 자율주행 차량들을 이용하여 정규 도로 및 비정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 기술적 사상에 관한 것으로, 구체적으로, 정규 도로에서는 선도 차량과 적어도 하나의 드로이드 차량이 결속되어 자율 주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 비정규 도로에서는 선도 차량과 드로이드 차량의 결속을 자동으로 해제한 후, 선도 차량이 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하여 드로이드 차량이 배송 서비스를 제공하는 기술에 관한 것이다.
최근 들어, 자율주행 차량을 포함하는 자율주행기반 모빌리티를 이용한 응용 분야는 다양하게 부각되고 있다.
예를 들어, 자율주행기반 모빌리티는 자율주행 셔틀, 온디맨드형 로보택시, 자율주행 택배배송, 자율차기반 이동형무인락커, 자율주행 음식배달, 자율주행기반 광고 등 다양한 분야에서 적용이 될 수 있다.
도 1은 종래의 자율 주행 차량과 자율 주행 모빌리티의 동작 가능 영역을 설명하는 도면이다.
즉, 도 1은 종래의 자율 주행 차량과 자율 주행 모빌리티의 동작 가능 영역(100)을 예시한다.
도 1을 참고하면, 종래의 자율 주행 차량과 자율 주행 모빌리티의 동작 가능 영역(100)은 정규 도로(110)와 비정규 도로(120)로 구분될 수 있고, 정규 도로(110) 상에서는 자율 주행 차량(130)이 운행할 수 있으나, 비정규 도로(120)에서는 운행할 수 없다.
또한, 비정규 도로(120) 상에서는 자율 주행 모빌리티(140)가 운행할 수 있으나, 정규 도로(110) 상에 진입할 수 없다.
자율주행이 가능한 모빌리티는 크게 일반 정규도로의 법규를 준수하면서 주행할 수 있는 자율 주행 차량(130)의 형태 또는 일명 ‘라스트마일(Last Mile) 구간’이라고 부르는 비정규도로 구간에서 동작이 가능한 자율 주행 모빌리티(140) 형태로 나뉘어 볼 수 있다.
예를 들어, 기존의 탑차 형태의 택배차량을 자율 주행 차량(130)가 대신한다고 할 경우 택배물건의 배달이 가능한 위치는 차량이 정차할 수 있는 곳이될 것이고, 라스트마일 구간은 배달원이 진행하게 된다.
만일, 최종목적지까지 주행부터 집하까지 별도의 배달원을 두지 않으려면 자율 주행 차량(130)은 최대한 목적지에 근접하여 이동할 수 있어야 한다.
하지만, 도심지역의 대부분의 구역은 안전상의 이유로 일반차량이 도보나 건물에 인접한 공간에 진입하기가 쉽지 않은 구조이다.
이로인해 자율주행 모빌리티 기반 서비스는 비 도로 구간에 최적화된 초소형의 자율 주행 모빌리티(140) 기반 자율주행시스템을 개발하여 특화가 시도되고 있다.
예를 들어, 미국의 ‘아마존’ 이나 한국의 ‘배달의민족’ 등에서는 소형의 자율주행 모빌리티가 목적지까지 안전하게 고객의 물품이나 배달음식을 보행자 도보구역을 통해서 이동하여 배달하는 시연을 보인바 있다.
하지만, 이러한 소형모빌리티 기반 자율주행 플랫폼은 도심 내 정규화되지 않은 도보나 이동 루트의 다양한 주행환경을 이해하고 정확한 주행성능을 확보하는데 한계성이 존재한다.
또한, 고도의 복잡한 환경을 이해하고 처리하기 위한 자율주행시스템의 구성비용이 증대되어 양산하는데 한계를 보이고 있다.
무엇보다도, 플랫폼 이동속도나 성능의 한계로 특정범위 이내 거리에서만 자율주행 서비스를 제공할 수 있는 단점이 존재한다.
본 발명은 정규 도로에서는 선도 차량과 적어도 하나의 드로이드 차량이 결속되어 자율 주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 비정규 도로에서는 선도 차량과 드로이드 차량의 결속을 자동으로 해제한 후, 선도 차량이 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하여 드로이드 차량이 배송 서비스를 제공하는 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 자율주행 물류배송 서비스에 있어서 초소형 차량 및 저속 모빌리티의 이동이 허용되지 않는 도로교통법이 적용되는 구간과 그 반대로 일반차량 진입이 허용되지 않는 라스트 마일 구간이 혼재된 조건에서 두 가지 주행 환경에 대응이 가능한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속된 구조에서 선도 차량의 센서 데이터와 드로이드 차량의 센서 데이터를 센서의 배치 위치를 고려하여 통합적으로 수집하고, 통합적으로 수집된 센서 데이터를 선도 차량의 프로세서와 드로이드 차량의 프로세서를 이용하여 분산 처리함에 따라 컴퓨팅 자원 구축에 소요되는 비용을 효율적을 줄이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 선도 차량으로부터 드로이드 차량이 분리된 후, 드로이드 차량을 원격 제어함에 따라 드로이드 차량의 자율 주행 환경 구축에 제약을 극복하고, 드로이드 차량의 자율 주행 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조에서 선도 차량과 드로이드 차량의 센서, 배터리, 프로세서와 같은 물리적 자원을 상호 공유함에 따라 자율차와 자율 드로이드 간의 협동 구조에 기반한 자원 소모의 효율성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템은 상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 제한된 자율 주행 성능을 이용하여 배송 서비스를 제공하는 드로이드 차량 및 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 상기 정규 도로에서 상기 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하며, 상기 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 선도 차량을 포함할 수 있다.
상기 선도 차량은 제1 다중 센서를 포함하여 상기 자율주행을 수행하고, 상기 드로이드 차량은 제2 다중 센서를 포함하여 상기 제한된 자율 주행 성능을 제공하며, 상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 다중 센서와 상기 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하고, 상기 인지된 전 방향에 기반하여 상기 정규 도로 상에서 자율주행을 수행할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 드로이드 차량의 상대 위치를 인식하고, 상기 인식된 상대 위치에 기반하여 상기 제1 다중 센서와 상기 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 제1 다중 센서의 제1 센서 데이터를 처리하기 위한 제1 프로세서를 포함하고, 상기 드로이드 차량은 상기 제2 다중 센서의 제2 센서 데이터를 처리하기 위한 제2 프로세서를 포함하며, 상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 프로세서를 이용하여 상기 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하면서, 상기 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 상기 드로이드 차량으로 전달하여 상기 제2 프로세서를 이용하여 상기 나머지 데이터를 처리할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 센서 데이터와 상기 제2 센서 데이터의 중복 영역을 최소화하여 상기 통합 센서 데이터를 수집할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 제1 다중 센서를 이용하여 위치를 산출하고, 상기 제1 다중 센서를 이용하여 상기 드로이드 차량의 초기 위치를 산출하며, 상기 산출된 초기 위치와 상기 드로이드 차량으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 드로이드 차량의 최종 위치를 산출하고, 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 상기 검출된 주변 환경을 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 상기 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하고, 상기 산출된 주행경로에 따른 원격 제어 신호를 생성하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어할 수 있다.
상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량으로부터 상기 주행경로 상에서 상기 드로이드 차량의 상대적 위치 변화에 해당하는 주행정보를 수신하고, 상기 주행정보를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어할 수 있다.
상기 선도 차량은 제1 배터리를 포함하고, 상기 드로이드 차량은 제2 배터리를 포함하며, 상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전기 에너지의 공유, 충전 및 사용 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 드로이드 차량은 상기 선도 차량과 결속된 경우, 상기 제1 배터리에 기반한 동력으로 이동되거나 상기 제2 배터리에 기반한 동력을 지원할 수 있다.
상기 드로이드 차량은 상기 제2 배터리에 기반한 동력을 지원할 경우, 두 바퀴의 회전속도 차이에 기반하여 방향 회전을 지원하거나 바퀴의 회전속도를 증가 또는 감소시켜 이동 속도 제어를 지원할 수 있다.
상기 드로이드 차량은 상기 선도 차량과 트레일러 형태 및 기차 형태 중 적어도 하나의 형태로 커플러(coupler)를 이용하여 자동 결속되거나 해제될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법은 선도 차량에서, 상기 정규 도로에서 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하면서, 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하는 단계, 상기 선도 차량에서, 상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계 및 상기 드로이드 차량에서, 상기 원격 제어된 주행에 기반하여 상기 라스트 마일 배송 구간에서 배송 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정규 도로에서 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하면서, 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하는 단계는, 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 드로이드 차량의 상대 위치를 인식하고, 상기 인식된 상대 위치에 기반하여 선도 차량의 제1 다중 센서와 드로이드 차량의 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집하는 단계 및 상기 수집된 통합 센서 데이터에 기반하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하는 단계 및 상기 인지된 전 방향에 기반하여 상기 정규 도로 상에서 자율주행을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수집된 통합 센서 데이터에 기반하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하는 단계는 상기 선도 차량의 제1 프로세서를 이용하여 상기 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하는 단계 및 상기 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 상기 드로이드 차량으로 전달하여 상기 드로이드 차량의 제2 프로세서를 이용하여 상기 나머지 데이터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계는 상기 선도 차량의 제1 다중 센서를 이용하여 위치 및 상기 드로이드 차량의 초기 위치를 산출하는 단계, 상기 산출된 초기 위치와 상기 드로이드 차량으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 드로이드 차량의 최종 위치를 산출하는 단계, 상기 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 상기 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하는 단계 및 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 상기 검출된 주변 환경 및 상기 산출된 주행경로를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검출된 주변 환경 및 상기 산출된 주행경로를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계는, 상기 드로이드 차량으로부터 상기 주행경로 상에서 상기 드로이드 차량의 상대적 위치 변화에 해당하는 주행정보를 수신하고, 상기 주행정보를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 정규 도로에서는 선도 차량과 적어도 하나의 드로이드 차량이 결속되어 자율 주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 비정규 도로에서는 선도 차량과 드로이드 차량의 결속을 자동으로 해제한 후, 선도 차량이 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하여 드로이드 차량이 배송 서비스를 제공하는 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 자율주행 물류배송 서비스에 있어서 초소형 차량 및 저속 모빌리티의 이동이 허용되지 않는 도로교통법이 적용되는 구간과 그 반대로 일반차량 진입이 허용되지 않는 라스트 마일 구간이 혼재된 조건에서 두 가지 주행 환경에 대응이 가능한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속된 구조에서 선도 차량의 센서 데이터와 드로이드 차량의 센서 데이터를 센서의 배치 위치를 고려하여 통합적으로 수집하고, 통합적으로 수집된 센서 데이터를 선도 차량의 프로세서와 드로이드 차량의 프로세서를 이용하여 분산 처리함에 따라 컴퓨팅 자원 구축에 소요되는 비용을 효율적을 줄일 수 있다.
본 발명은 선도 차량으로부터 드로이드 차량이 분리된 후, 드로이드 차량을 원격 제어함에 따라 드로이드 차량의 자율 주행 환경 구축에 제약을 극복하고, 드로이드 차량의 자율 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조에서 선도 차량과 드로이드 차량의 센서, 배터리, 프로세서와 같은 물리적 자원을 상호 공유함에 따라 자율차와 자율 드로이드 간의 협동 구조에 기반한 자원 소모의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 자율 주행 차량과 자율 주행 모빌리티의 동작 가능 영역을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 라스트 마일 구간에서 드로이드 차량을 원격 제어하는 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템을 설명하는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 다중 센서 구동을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 다중 센서의 센서 데이터를 분산 처리하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 드로이드 차량의 원격 제어를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량이 드로이드 차량의 위치를 인식하는 구성을 설명하는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 스테이지, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 스테이지, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템의 구성 요소를 예시한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(200)은 선도 차량(210)과 드로이드 차량(220)으로 구성된다.
예를 들어, 드로이드 차량(220)은 선도 차량(210)과 결합되는 제한적인 자율 주행 성능을 보유한 소형 자율 주행 차량이다.
또한, 드로이드 차량(220)은 선도 차량(210)이 제어 가능한 범위에서 복수로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(200)은 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 메인 배송 차량, 제1 배송 차량, 제1 운송 차량, 제1 자율 배송 차량, 완전 자율 주행 차량 및 제1 자율 주행 차량 중 적어도 하나로 지칭될 수 있다.
한편, 드로이드 차량(220)은 보조 배송 차량, 제2 배송 차량, 제2 운송 차량, 제2 자율 배송 차량, 보조 자율 주행 차량 및 제2 자율 주행 차량 중 적어도 하나로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 다중 센서(211), 프로세서(212) 및 통신 모듈(213)을 포함한다.
선도 차량(210)은 다중 센서(211)를 이용하여 자율 주행을 수행하거나, 선도 차량(210)의 위치와 드로이드 차량(220)의 위치를 인식할 수 있다.
일례로, 선도 차량(210)은 프로세서(212)를 이용하여 다중 센서(211)로부터 수집된 센서 데이터를 처리하거나 드로이드 차량(220)으로부터 전달 받은 데이터를 처리하고, 드로이드 차량과의 결속 구조 또는 결속 해제 구조에 따른 선도 차량(210)의 동작 제어와 드로이드 차량(220)의 원격 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 통신 모듈(213)을 이용하여 드로이드 차량(220)에 원격 제어 신호를 전달하거나, 드로이드 차량(220)으로부터 센서 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들어, 다중 센서(211)는 제1 다중 센서로 지칭될 수 있고, 선도 차량(210)의 상태를 센싱하는 복수의 센서로 구성될 수 있다.
*본 발명의 일실시예에 따르면 다중 센서(211)는 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중 량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈 (position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서 및 브레이크 페달 포지션 센서 중 적어도 하나의 자세 센서를 포함할 수 있다.
또한, 다중 센서(211)는 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 적어도 하나의 센싱 신호를 획득할 수 있다.
또한, 다중 센서(211)는 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서 (AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서 및 크랭크각 센서(CAS) 중 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 드로이드 차량(220)은 다중 센서(221), 프로세서(222) 및 통신 모듈(223)을 포함한다.
예를 들어, 다중 센서(221)는 제2 다중 센서로 지칭될 수 있고, 프로세서(222)는 제2 프로세서로 지칭될 수 있다.
드로이드 차량(210)은 다중 센서(221)를 이용하여 제한된 자율 주행을 수행하거나, 선도 차량(210)의 위치와 드로이드 차량(220)의 상대적 위치 및 주변환경을 인식할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 드로이드 차량(220)은 통신 모듈(223)을 이용하여 선도 차량(210)으로부터 원격 제어 신호를 수신하거나 선도 차량(210)으로 센서 데이터를 전달할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 센서(221)는 상술한 다중 센서(211) 중 드로이드 차량(220)이 제한적인 자율 주행 성능을 보유하기 위한 센서를 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 정규 도로에서 드로이드 차량(220)과 결속되어 드로이드 차량(220)을 이송하며, 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량(220)과의 결속이 해제된 후, 드로이드 차량(220)의 주행을 원격 제어할 수 있다.
일례로, 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)과 결속된 경우, 제1 다중 센서와 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 선도 차량과 드로이드 차량(220)의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하고, 인지된 전 방향에 기반하여 정규 도로 상에서 자율주행을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)과 결속된 경우, 드로이드 차량(220)의 상대 위치를 인식하고, 인식된 상대 위치에 기반하여 제1 다중 센서와 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집할 수 있다.
또한, 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)과 결속된 경우, 제1 프로세서를 이용하여 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하면서, 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 드로이드 차량(220)으로 전달하여 제2 프로세서를 이용하여 나머지 데이터를 처리할 수 있다.
즉, 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)과 결속된 경우, 제1 센서 데이터와 제2 센서 데이터의 중복 영역을 최소화하여 통합 센서 데이터를 수집할 수 있다.
따라서, 본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속된 구조에서 선도 차량의 센서 데이터와 드로이드 차량의 센서 데이터를 센서의 배치 위치를 고려하여 통합적으로 수집하고, 통합적으로 수집된 센서 데이터를 선도 차량의 프로세서와 드로이드 차량의 프로세서를 이용하여 분산 처리함에 따라 컴퓨팅 자원 구축에 소요되는 비용을 효율적을 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(210)은 선도 차량(210)이 진입하기 어려운 라스트 마일 구간에서 드로이드 차량(220)과의 결속을 해제하고, 드로이드 차량(220)의 자율 주행을 원격 제어할 수 있다.
구체적으로, 선도 차량(210)은 제1 다중 센서를 이용하여 위치를 산출하고, 제1 다중 센서를 이용하여 드로이드 차량(220)의 초기 위치를 산출하며, 산출된 초기 위치와 드로이드 차량(220)으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 드로이드 차량(220)의 최종 위치를 산출한다.
또한, 선도 차량(210)은 제2 센서 데이터를 이용하여 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 검출된 주변 환경을 고려하여 드로이드 차량(220)의 주행을 원격 제어할 수 있다.
또한, 선도 차량(210)은 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하고, 산출된 주행경로에 따른 원격 제어 신호를 생성하여 드로이드 차량(220)의 주행을 원격 제어할 수 있다.
또한, 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)이 배송 서비스를 완료한 후, 목적지로부터 선도 차량(210)의 위치까지 복귀하는 과정에 대한 주행도 원격 제어할 수 있다.
또한, 선도 차량(210)은 드로이드 차량(220)으로부터 주행경로 상에서 드로이드 차량(220)의 상대적 위치 변화에 해당하는 주행정보를 수신하고, 주행정보를 고려하여 드로이드 차량(220)의 주행을 원격 제어할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(200)은 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법은 선도 차량에서, 정규 도로에서 드로이드 차량과 결속되어 드로이드 차량을 이송하면서, 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하는 단계, 선도 차량에서, 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계 및 드로이드 차량에서, 원격 제어된 주행에 기반하여 라스트 마일 배송 구간에서 배송 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법은 선도 차량이 드로이드 차량과 결속된 경우, 드로이드 차량의 상대 위치를 인식하고, 인식된 상대 위치에 기반하여 선도 차량의 제1 다중 센서와 드로이드 차량의 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집하는 단계 및 수집된 통합 센서 데이터에 기반하여 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하는 단계 및 인지된 전 방향에 기반하여 상기 정규 도로 상에서 자율주행을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법은 선도 차량의 제1 프로세서를 이용하여 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하는 단계 및 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 드로이드 차량으로 전달하여 드로이드 차량의 제2 프로세서를 이용하여 나머지 데이터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법은 선도 차량의 제1 다중 센서를 이용하여 위치 및 드로이드 차량의 초기 위치를 산출하는 단계, 산출된 초기 위치와 드로이드 차량으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 드로이드 차량의 최종 위치를 산출하는 단계, 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하는 단계 및 제2 센서 데이터를 이용하여 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 검출된 주변 환경 및 산출된 주행경로를 고려하여 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 정규 도로에서는 선도 차량과 적어도 하나의 드로이드 차량이 결속되어 자율 주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 비정규 도로에서는 선도 차량과 드로이드 차량의 결속을 자동으로 해제한 후, 선도 차량이 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하여 드로이드 차량이 배송 서비스를 제공하는 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 3a 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조를 설명하는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량에 복수의 드로이드 차량이 결합되고, 복수의 드로이드 차량이 4륜 구조를 가진 경우를 예시한다.
도 3a를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(300)은 선도 차량(310), 제1 드로이드 차량(320) 및 제2 드로이드 차량(330)으로 구성되고, 드로이드 차량의 수는 추가되거나 감소될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(310)은 시속 상하한선이 있는 정규도로에서 고속 자율주행이 가능한 차량으로서, 배송 드로이드 모빌리티를 중장거리 정규도로 구간 간 이송하는 역할을 수행할 수 있으며 그 자체로도 자율주행 배송서비스를 수행할 수 있다.
일례로, 제1 드로이드 차량(320) 및 제2 드로이드 차량(330)은 라스트마일 구간에 배송을 수행하는 자기동력을 가진 이동형 소형 차량 또는 모빌리티 플랫폼으로, 선도 차량(310)에 대비하여 상대적으로 제한된 자율주행 성능(autonomy)을 가지도록 시스템이 구성될 수 있다.
이에, 제1 드로이드 차량(320) 및 제2 드로이드 차량(330)은 선도 차량(310)과 원격 통신을 하면서 선도 차량(310)의 자율주행 시스템의 성능을 활용하여 원격 자율주행을 수행 할 수 있다.
즉, 선도 차량(310)에 의해 제1 드로이드 차량(320) 및 제2 드로이드 차량(330)은 라스트 마일 구간에서 원격 제어된 자율 주행을 수행할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량의 바퀴 구조 및 모터 구조를 예시한다.
도 3b를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량(330)은 방향 전환을 지원할 수 있는 방향 전환 모터(331)와 이동 속도를 지원할 수 있는 구동 모터(332)를 포함한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량(330)은 방향 전환 모터(331)에 기반하여 두 바퀴의 회전 속도 차이를 발생시켜 방향 회전을 지원할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량(330)은 구동 모터(332)에 기반하여 바퀴의 회전속도를 증가 또는 감소시켜 이동 속도 제어를 지원할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량에 복수의 드로이드 차량이 결합되고, 복수의 드로이드 차량이 트레일러 구조를 가진 경우를 예시한다.
도 4a를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(400)은 선도 차량(410), 제1 드로이드 차량(420) 및 제2 드로이드 차량(430)으로 구성되고, 드로이드 차량의 수는 추가되거나 감소될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(410)은 시속 상하한선이 있는 정규도로에서 고속 자율주행이 가능한 차량으로서, 배송 드로이드 모빌리티를 중장거리 정규도로 구간 간 이송하는 역할을 수행할 수 있으며 그 자체로도 자율주행 배송서비스를 수행할 수 있다.
일례로, 제1 드로이드 차량(420) 및 제2 드로이드 차량(430)은 라스트마일 구간에 배송을 수행하는 자기동력을 가진 이동형 소형 차량 또는 모빌리티 플랫폼으로, 선도 차량(410)에 대비하여 상대적으로 제한된 자율주행 성능(autonomy)을 가지도록 시스템이 구성될 수 있다.
이에, 제1 드로이드 차량(420) 및 제2 드로이드 차량(430)은 선도 차량(410)과 원격 통신을 하면서 선도 차량(410)의 자율주행 시스템의 성능을 활용하여 원격 자율주행을 수행 할 수 있다.
즉, 선도 차량(410)에 의해 제1 드로이드 차량(420) 및 제2 드로이드 차량(430)은 라스트 마일 구간에서 원격 제어된 자율 주행을 수행할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량의 바퀴 구조 및 모터 구조를 예시한다.
도 4b를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량(430)은 수평 회전과 구동에 따라 이동을 지원하는 캐스터(431)와 이동 속도를 지원할 수 있는 구동 모터(432)를 포함한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 드로이드 차량(430)은 구동 모터(432)에 기반하여 바퀴의 회전속도를 증가 또는 감소시켜 이동 속도 제어를 지원할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조를 구체적으로 예시한다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(500)은 선도 차량(510)과 제1 드로이드 차량(520) 및 제2 드로이드 차량(522)으로 구성되고, 선도 차량(510)과 제1 드로이드 차량(520)이 결합되고, 제1 드로이드 차량(520)과 제2 드로이드 차량(522)이 결합된 구조를 가진다.
여기서는 선도 차량(510)과 제1 드로이드 차량(520)의 결속 구조를 구체적으로 예시하고, 드로이드 차량들 간에도 동일한 결속 구조가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량(510)은 제1 드로이드 차량(520)과 자동 연결기(530)를 이용하여 결합된다.
즉, 선도 차량(510) 또는 제1 드로이드 차량(520)은 제1 드로이드 차량(520) 또는 선도 차량(510)과 트레일러 형태 및 기차 형태 중 적어도 하나의 형태로 커플러(coupler)에 해당하는 자동 연결기(530)를 이용하여 자동 결속되거나 해제될 수 있다.
예를 들어, 드로이드 차량들은 일반 도로(도심, 자동차전용, 고속도로 등)에서 주행할 경우에는 트레일러 차량처럼 결속된 상태로 주행하며, 두 대 이상의 드로이드 차량들을 연결하게 되면 기차처럼 주행될 수 있다.
자동 연결기(530)에 의해 연결되는 연결 부위에는 굴절각 센서(531)가 부착 되어, 선도 차량(510)과 제1 드로이드 차량(520)은 상대 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 연결 부위에는 유니버셜 조인트가 위치할 수 있다.
여기서, 제1 드로이드 차량(520)에는 GPS와 같은 위치 측정 장비가 설치되지 않을 수 있다.
또한, 제1 드로이드 차량(520)에는 캐스터(533)가 위치하여 제1 드로이드 차량(520)의 이동을 지원할 수 있다.
또한, 제1 드로이드 차량(520)의 바퀴에는 회생 제동 시스템(532)이 위치하고, 인휠 시스템(534)처럼 바퀴에 모터를 직접 부착하여, 두 바퀴의 회전속도 차이에 의해 방향을 회전하거나, 차속을 제어하는 주행을 지원할 수 있다.
따라서, 제1 드로이드 차량(520)은 배터리를 회생 제동 시스템(532)에 기반하여 충전할 수 있고, 선도 차량(510)과 결속된 경우 유선을 통해 배터리를 상호 연결하여 서로 전기를 공유할 수 있다.
즉, 선도 차량(510)은 제1 배터리를 포함하고, 제1 드로이드 차량(520)은 제2 배터리를 포함하는데, 선도 차량(510)은 제1 드로이드 차량(520)과 결속된 경우, 제1 배터리와 제2 배터리의 전기 에너지의 공유, 충전 및 사용 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
또한, 제1 드로이드 차량(520)은 선도 차량(510)과 결속된 경우, 선도 차량(510)의 제1 배터리에 기반한 동력으로 캐스터(533)의 회전에 따라 이동되거나 제2 배터리에 기반하여 인휠 시스템(534)을 구동시켜 동력을 지원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 라스트 마일 구간에서 드로이드 차량을 원격 제어하는 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템을 설명하는 도면이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템은 정규 도로(610)와 비정규 도로(620)로 구성된 배송 환경(600)에서 목적지(630)가 비정규 도로(620)를 통해 접근 가능할 경우, 정규 도로(610) 상에 선도 차량(640)이 드로이드 차량(641)과 분리되고, 분리된 드로이드 차량(641)을 원격 제어하여 비정규 도로(620) 상에 목적지(630)에 배송 서비스를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템은 선도 차량(640)이 접근할 수 없는 비정규 도로(620) 상의 목적지(630)에 드로이드 차량(641)을 원격 제어하여 접근함에 따라 정규 도로(610)와 비정규 도로(620) 모두에서 배송 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템은 라스트마일 구간에서 선도 차량(640)과 드로이드 차량(641)간에 원격통신을 통한 드로이드 차량(641)의 주행을 제어하는 경우로, 드로이드 차량(641)에 고도의 자율주행기능을 지원하는 시스템자원을 탑재하는 경우 드로이드 차량(641)자체의 구축비용의 고비용뿐 만 아니라 시스템동작을 위한 전력소모를 감당하기 어렵고 센서 등의 탑재 공간 여력이 부족한 소형 구조로 인해 공간적 한계가 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
일반적으로 드로이드 차량(641)이 스스로 완전자율주행을 하기위해서는 전 방향에 대한 인식 및 감지하는 자율주행기능구조를 가지고 있어야 하나, 선도 차량(640)가 가지고 있는 자율주행기능을 사용하며 드로이드 차량(641)는 부분자율주행 기능만을 가지고 필요한 정보를 선도 차량(640)이 원격으로 제공하여 드로이드 차량(641)의 주행을 원격제어 할 수 있다.
이를 위해 선도 차량(640)과 각 드로이드 차량(641)은 개별로 무선통신모듈(4G LTE, 5G, WIFI 등)을 탑재하고 있고, 선도 차량(640)은 무선네트워크를 통해 드로이드 차량(641)로부터 탑재된 센서데이터 및 주행데이터를 실시간으로 전달받을 수 있다.
따라서, 본 발명은 자율주행 물류배송 서비스에 있어서 초소형 차량 및 저속 모빌리티의 이동이 허용되지 않는 도로교통법이 적용되는 구간과 그 반대로 일반차량 진입이 허용되지 않는 라스트 마일 구간이 혼재된 조건에서 두 가지 주행 환경에 대응이 가능한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 다중 센서 구동을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량과 드로이드 차량이 분리된 경우의 다중 센서 구동을 예시한다.
도 7을 참고하면, 선도 차량(700)과 드로이드 차량(710)이 분리되고, 선도 차량(700)은 다중 센서(701)를 이용하여 전 방위로 화각 영역(702)을 형성함에 따라 자율 주행을 수행할 수 있다.
또한, 드로이드 차량(710)도 다중 센서(711)를 이용하여 전 방위로 화각 영역(712)을 형성함에 따라 제한된 자율 주행을 수행할 수 있다.
즉, 선도 차량(700)은 완전자율주행 기능을 위한 센서 시스템이 구성되어야 하며, 드로이드 차량(710)도 라스트마일 구간 주행에 필요한 제한된 자율주행 기능을 위한 센서를 일부 탑재하고 있다.
또한, 선도 차량(700)은 드로이드 차량(710)과의 결속모드를 고려하지 않는다면 자율주행을 위해 차량주변의 전(AROUND) 방향에 대한 주변객체를 인지해야하는데 이때 필요한 센서들(카메라, 라이다, 레이다 등)을 완전한 커버리지를 가지도록 배치해야하는 필요성이 존재한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량과 드로이드 차량이 결속된 경우의 다중 센서 구동을 예시한다.
도 8을 참고하면, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)이 결속되고, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)은 다중 센서(801)와 다중 센서(811)를 선택적으로 이용하여 전 방위로 화각 영역(802) 및 화각 영역(812)을 형성함에 따라 자율 주행을 수행할 수 있다.
즉, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)이 결속된 경우, 자율주행차의 주행환경 인식을 위해 선도 차량(800)와 드로이드 차량(810) 각각의 플랫폼에 탑재된 센서시스템을 상호 결속된 모드에 적합하도록 분산 배치하여 개별 차량 별로 센서 시스템을 구성할 때 보다 적은 갯수의 센서로 동일한 기능을 수행할 수 있다.
선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)이 결속된 모드에서는 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)에 탑재된 센서를 중복되지 않게 선택적으로 구동함에 따라 센서 구동을 위한 비용을 최소화할 수 있다.
즉, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)이 결속된 모드에서는 기준으로 볼 때 선도 차량(800)의 측후방 센서 기능을 드로이드 차량(810)에 탑재된 센서가 대체할 수 있다.
또한, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)이 결속된 상태에서, 선도 차량(800)은 드로이드 차량(810)의 상대적 위치를 정확하게 파악함에 따라, 선도 차량(800)과 드로이드 차량(810)의 다중 센서 중에 선택적으로 센서 데이터를 수집하기 위한 센서를 선택적으로 구동할 수 있다.
한편, 드로이드 차량(810)은 차륜 중심 위치를 정확하게 인식할 경우, 드로이드 차량(810)과 주변 차량의 충돌 여부 및 회피 주행을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량의 결속 구조에서 선도 차량과 드로이드 차량의 센서, 배터리, 프로세서와 같은 물리적 자원을 상호 공유함에 따라 자율차와 자율 드로이드 간의 협동 구조에 기반한 자원 소모의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속된 구조에서 선도 차량의 센서 데이터와 드로이드 차량의 센서 데이터를 센서의 배치 위치를 고려하여 통합적으로 수집할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 다중 센서의 센서 데이터를 분산 처리하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템(900)은 선도 차량과 제1 드로이드 차량 및 제2 드로이드 차량으로 구성된다.
일례로, 선도 차량은 선도 차량 다중 센서(910) 및 선도 차량 프로세서(920)를 포함한다.
또한, 제1 드로이드 차량은 제1 드로이드 프로세서(930)를 포함하고, 제2 드로이드 차량은 제2 드로이드 프로세서(940)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 선도 차량은 선도 차량 다중 센서(910)를 통해 수집된 센서 데이터를 선도 차량 프로세서(920)를 이용하여 처리하면서 제1 드로이드 차량 및 제2 드로이드 차량으로도 전달하여 제1 드로이드 프로세서(930) 및 제2 드로이드 프로세서(940)를 이용하여 처리할 수 있다.
여기서, 선도 차량의 다중 센서를 처리하는 실시예를 설명하나, 선도 차량의 다중 센서뿐 만 아니라 드로이드 차량의 다중 센서를 이용하여 함께 수집된 통합 센서 데이터 처리에도 선도 차량 프로세서(920), 제1 드로이드 프로세서(930) 및 제2 드로이드 프로세서(940)가 함께 이용될 수 있다.
예를 들어, 선도 차량은 단독으로 자율주행 센서데이터를 처리하기 위해서 필요한 시스템 컴퓨팅 자원(프로세서, 메모리 등)을 각 드로이드 차량과 가지고 있는 컴퓨팅자원(프로세서, 메모리)로 분산할 경우 선도 차량의 컴퓨팅자원 구축에 소요되는 비용을 효율적으로 줄일 수 있다.
예를 들어, 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속되어 이동 간에 고성능 자율주행 시스템 동작에 필요한 전력소모를 선도 차량 단독이 아닌 선도 차량과 드로이드 차량에 탑재된 배터리가 상호분담하는 구조를 포함할 수 있다.
또한, 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속되어 배송을 관리하는 중앙 관제시스템과 데이터를 주고받기위한 무선통신(4G LTE, 5G 등) 대역폭을 확대하기위해 선도 차량과 드로이드 차량 각각에 탑재된 무선통신모듈의 대역폭을 본딩(bonding)하여 전체 대역폭을 확장할 수 있다.
따라서, 본 발명은 선도 차량과 드로이드 차량이 상호 결속된 구조에서 선도 차량의 센서 데이터와 드로이드 차량의 센서 데이터를 센서의 배치 위치를 고려하여 통합적으로 수집하고, 통합적으로 수집된 센서 데이터를 선도 차량의 프로세서와 드로이드 차량의 프로세서를 이용하여 분산 처리함에 따라 컴퓨팅 자원 구축에 소요되는 비용을 효율적을 줄일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 드로이드 차량의 원격 제어를 설명하는 도면이다.
도 10을 참고하면, 드로이드 차량은 탑재된 다중 센서로부터 획득한 센서데이터와 주행 간에 획득한 주행데이터를 무선통신네트워크를 통해 선도 차량에 전달하고, 필요시, 드로이드 차량에 자율주행 기능의 일부를 분산할당하여 드로이드 차량에 내장된 처리시스템(CPU)을 통해 처리한 결과를 선도 차량에 전달할 수 있다.
구체적으로, 단계(1001)에서 선도 차량은 선도 차량의 위치를 결정한다. 즉, 선도 차량은 다중 센서를 이용하여 현재 자신의 위치를 결정한다.
단계(1002)에서 선도 차량은 타겟 드로이드 차량을 검출 및 추적하여 초기 위치를 결정한다.
즉, 라스트마일의 진입 지점에 도착한 선도 차량은 드로이드 차량과 분리되어 이동할 때 드로이드 차량의 위치를 검출 및 추적하여 단계(1001)에서 셜정한 선도 차량의 현재 위치값으로부터 드로이드 차량과의 상대적 이동위치를 계산하여 드로이드 차량의 초기위치정보로 결정한다.
단계(1003)에서 드로이드 차량은 드로이드 차량의 주변을 센싱하고, 센싱 데이터 및 주행 정보를 선도 차량으로 전달한다.
예를 들어, 드로이드 차량은 서비스 미션을 위해서 선도 차량으로부터 제어값 외에도 서비스와 관련된 정보를 송수신할 수 있다.
단계(1004)에서 선도 차량은 초기 위치, 센싱 데이터 및 주행 정보에 기반하여 드로이드 차량의 최종 위치를 결정한다.
여기서, 초기위치는 드로이드 차량의 이동 과정에 경로 주변의 지형지물에 대해 탑재된 센서(라이다 등)로부터 획득된 데이터와 함께 드로이드 차량에 내장된 위치인식기능에 입력으로 적용되어 드로이드 차량의 최종 위치정보를 계산하는데 사용될 수 있다.
즉, 선도 차량은 드로이드 차량의 초기 위치와 드로이드 차량으로부터 전달된 센싱 데이터 및 주행 정보에 기반하여 드로이드 차량의 최종 위치를 결정한다.
예를 들어, 드로이드 차량에 자체 로컬라이제이션(위치인식)기능이 없을 경우 센서데이터를 선도 차량으로 전달하여 선도 차량의 로컬라이제이션(위치인식) 기능을 통해 최종 위치정보를 계산할 수 있는데, 위치정보를 계산할 때 선도 차량에서 보유한 정밀지도데이터를 활용할 수 있다.
단계(1005)에서 선도 차량은 최종 위치에 기반하여 주변 환경 정보를 검출하고, 검출된 주변 환경 정보에 기반한 원격 제어 정보를 생성하며, 생성된 원격 제어 정보를 드로이드 차량으로 전달 할 수 있다.
여기서, 선도 차량은 주변환경 인식 기능을 수행하는데, 선도 차량에 탑재된 다중 센서로 드로이드 차량의 위치를 탐지할 수 있는 범위에 있을 경우 동일한 3차원좌표계 상에서 드로이드 차량의 주변의 장애물(객체)정보를 인식하여 드로이드 차량의 주행경로 계획에 활용할 수 있다.
또한, 드로이드 차량은 자체탑재한 센서가 획득한 데이터를 선도 차량으로 전송하여 주행인식알고리즘을 처리하거나 아니면 자체 내장한 주행인식알고리즘을 수행하여 처리한 결과를 선도 차량으로 전송하여 주행인식기능을 수행할 수 있다.
여기서, 선도 차량은 드로이드 차량의 최종 위치와 주변 환경 정보 및 정밀지도(HD-MAP)정보를 통해 드로이드 차량의 최적 주행경로를 계산하고 실시간제어신호를 생성하여 드로이드 차량에 전송한다.
즉, 선도 차량은 드로이드 차량으로부터 수신되는 정보를 사용하여 드로이드 차량의 위치인식, 주행환경인식, 경로계획 및 제어기능을 수행하고, 원격 제어 결과를 무선통신네트워크를 통해 전달하여 원격제어를 완성한다.
단계(1006)에서 드로이드 차량은 선도 차량으로부터 전달된 원격 제어 정보에 기반하여 차량을 구동하여 목적지로 이동한다.
예를 들어, 드로이드 차량은 자체적으로 긴급 회피주행이 가능한 기능을 내장할 수 있다.
따라서, 본 발명은 선도 차량으로부터 드로이드 차량이 분리된 후, 드로이드 차량을 원격 제어함에 따라 드로이드 차량의 자율 주행 환경 구축에 제약을 극복하고, 드로이드 차량의 자율 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에서 선도 차량이 드로이드 차량의 위치를 인식하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 11을 참고하면, 월드 좌표계(1100) 상에 선도 차량(1110)이 중앙에 위치하고, 드로이드 차량(1120)이 위치한다.
각 기능을 수행하기위해서 선도 차량(1110)과 드로이드 차량(1120)은 상호 센서시스템의 좌표계를 단일의 월드 좌표계(1100)상에서 표현할 수 있도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 선도 차량(1110)의 위치 좌표가 (x1, y1, z1)일 경우, 드로이드 차량(1120)의 위치 좌표는 (x1+△x, y1+△y, z1+△z)로 표시될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템에 있어서,
    상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 제한된 자율 주행 성능을 이용하여 배송 서비스를 제공하는 드로이드 차량; 및
    상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하고, 상기 정규 도로에서 상기 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하며, 상기 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 선도 차량을 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선도 차량은 제1 다중 센서를 포함하여 상기 자율주행을 수행하고,
    상기 드로이드 차량은 제2 다중 센서를 포함하여 상기 제한된 자율 주행 성능을 제공하며,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 다중 센서와 상기 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하고, 상기 인지된 전 방향에 기반하여 상기 정규 도로 상에서 자율주행을 수행하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 드로이드 차량의 상대 위치를 인식하고, 상기 인식된 상대 위치에 기반하여 상기 제1 다중 센서와 상기 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 제1 다중 센서의 제1 센서 데이터를 처리하기 위한 제1 프로세서를 포함하고,
    상기 드로이드 차량은 상기 제2 다중 센서의 제2 센서 데이터를 처리하기 위한 제2 프로세서를 포함하며,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 프로세서를 이용하여 상기 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하면서, 상기 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 상기 드로이드 차량으로 전달하여 상기 제2 프로세서를 이용하여 상기 나머지 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 센서 데이터와 상기 제2 센서 데이터의 중복 영역을 최소화하여 상기 통합 센서 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 제1 다중 센서를 이용하여 위치를 산출하고, 상기 제1 다중 센서를 이용하여 상기 드로이드 차량의 초기 위치를 산출하며, 상기 산출된 초기 위치와 상기 드로이드 차량으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 드로이드 차량의 최종 위치를 산출하고, 상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 상기 검출된 주변 환경을 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 상기 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하고, 상기 산출된 주행경로에 따른 원격 제어 신호를 생성하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량으로부터 상기 주행경로 상에서 상기 드로이드 차량의 상대적 위치 변화에 해당하는 주행정보를 수신하고, 상기 주행정보를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 선도 차량은 제1 배터리를 포함하고,
    상기 드로이드 차량은 제2 배터리를 포함하며,
    상기 선도 차량은 상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리의 전기 에너지의 공유, 충전 및 사용 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 드로이드 차량은 상기 선도 차량과 결속된 경우, 상기 제1 배터리에 기반한 동력으로 이동되거나 상기 제2 배터리에 기반한 동력을 지원하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 드로이드 차량은 상기 제2 배터리에 기반한 동력을 지원할 경우, 두 바퀴의 회전속도 차이에 기반하여 방향 회전을 지원하거나 바퀴의 회전속도를 증가 또는 감소시켜 이동 속도 제어를 지원하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 드로이드 차량은 상기 선도 차량과 트레일러 형태 및 기차 형태 중 적어도 하나의 형태로 커플러(coupler)를 이용하여 자동 결속되거나 해제되는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 시스템.
  13. 일반 차량의 진입이 허용되지 않는 비정규 도로와 소형 및 저속 차량의 진입이 허용되지 않는 정규 도로에서 배송 서비스를 제공하기 위한 자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법에 있어서,
    선도 차량에서, 상기 정규 도로에서 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하면서, 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하는 단계;
    상기 선도 차량에서, 상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계; 및
    상기 드로이드 차량에서, 상기 원격 제어된 주행에 기반하여 상기 라스트 마일 배송 구간에서 배송 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정규 도로에서 드로이드 차량과 결속되어 상기 드로이드 차량을 이송하면서, 상기 정규 도로 상에서 자율주행에 기반하여 배송 서비스를 제공하는 단계는,
    상기 드로이드 차량과 결속된 경우, 상기 드로이드 차량의 상대 위치를 인식하고, 상기 인식된 상대 위치에 기반하여 선도 차량의 제1 다중 센서와 드로이드 차량의 제2 다중 센서를 선택적으로 분산 구동하여 통합 센서 데이터를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 통합 센서 데이터에 기반하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하는 단계; 및
    상기 인지된 전 방향에 기반하여 상기 정규 도로 상에서 자율주행을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수집된 통합 센서 데이터에 기반하여 상기 선도 차량과 상기 드로이드 차량의 결속 상태에 대한 전 방향을 인지하는 단계는,
    상기 선도 차량의 제1 프로세서를 이용하여 상기 통합 센서 데이터의 일부 데이터를 처리하는 단계; 및
    상기 일부 데이터를 제외한 나머지 데이터를 상기 드로이드 차량으로 전달하여 상기 드로이드 차량의 제2 프로세서를 이용하여 상기 나머지 데이터를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 비정규 도로에 해당하는 라스트 마일 배송 구간에서 상기 드로이드 차량과의 결속이 해제된 후, 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계는,
    상기 선도 차량의 제1 다중 센서를 이용하여 위치 및 상기 드로이드 차량의 초기 위치를 산출하는 단계;
    상기 산출된 초기 위치와 상기 드로이드 차량으로부터 전달된 제2 다중 센서에 기반한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 드로이드 차량의 최종 위치를 산출하는 단계;
    상기 산출된 최종 위치를 정밀지도 정보에 적용하여 상기 배송 서비스가 제공되는 목적지까지의 주행경로를 산출하는 단계; 및
    상기 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 산출된 최종 위치의 주변 환경을 검출하며, 상기 검출된 주변 환경 및 상기 산출된 주행경로를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 검출된 주변 환경 및 상기 산출된 주행경로를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계는,
    상기 드로이드 차량으로부터 상기 주행경로 상에서 상기 드로이드 차량의 상대적 위치 변화에 해당하는 주행정보를 수신하고, 상기 주행정보를 고려하여 상기 드로이드 차량의 주행을 원격 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자율주행 차량들을 이용한 배송 서비스 방법.
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