KR20170083233A - 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템에 관한 것이다. 상기 주행 지원 시스템은, 차량 주변의 이동체들에 대한 정보를 얻기 위한 거리측정센서 및 GPS(120)를 포함하는 센서부(100); 주행에 활용할 지도를 저장장치로부터 수집하는 지도 정보 수집부(400); 차량에 장착된 환경 인지 센서를 통해 주변 이동체들의 상태정보를 취득하는 이동체 정보 측정부(220), 자 차량의 상태 정보를 파악하는 차량 상태 측정부(210), 기존에 이동체 의도 판단부(240)를 통해 획득하였던 이동체 움직임 의도 예측 결과와 실제 관측된 이동체 움직임 간의 차이를 분석하는 이동체 데이터 로그 분석부(230), 이동체 상태 측정부(220) 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 종합하여 이동체의 움직임 의도를 판단하는 이동체 의도 판단부(240), 및 이동체 의도 판단부(240)를 통해 얻은 주변 이동체들의 움직임 의도를 바탕으로 자 차량의 지역 주행 전략을 수립하는 지역 주행 계획 생성부(250), 그리고 광역 지도상에 최종 목표지점을 종점으로 이어진 전역 주행 계획 경로 및 지역 주행 계획 생성부(250)로부터의 결과를 반영하여 전역 주행 계획 경로점(waypoint)을 생성하는 전역 주행 계획 생성부(260) 를 포함하는 주행 계획부(200); 및 차량이 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310),사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 위험한 상황 예측시 운전자에 경고 혹은 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320), 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함하는 제어부(300);를 포함한다.
Description
본 발명은 자율 주행 지원 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 환경 인지 센서 및 지도정보를 활용하여 이동체의 움직임 의도 정보를 파악하며, 이를 사용한 주행 지원 시스템에 관한 것이다.
종래 이동체의 움직임 예측 기술은 한국 공개 특허 제 10-2015-0061093호에서 개시된 바와 같이 이동체들의 이동 궤도(Trajectory)들의 분석을 통하여 이동체의 향후이동 예상 경로를 예측하거나 한국 공개 특허 제 10-2012-0080960호에서 개시된 바와 같이 학습 경로 DB를 활용하여 이동체의 예상 경로를 예측하였다.
하지만 단순히 이동체의 이동 궤적만을 활용한 이동체의 경로 예측은 급격한 커브가 많은 도로에서 부정확한 결과를 초래할 수 있다. 또한 학습 경로 DB를 활용한 이동체 경로 예상의 경우, 학습 경로 DB의 활용도가 경로 예측 분야에만 한정되어 있어 이동체의 저장 공간의 비효율적 사용을 초래한다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 환경 인지 센서를 활용하여 차량 주변 이동체들의 상태정보를 파악하고, 지도정보와 이동체들의 상태정보를 활용하여 이동체들의 움직임 의도 판단을 수행하며,이들을 사용하는 주행 지원 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템은, 차량 주변의 이동체들에 대한 정보를 얻기 위한 거리측정센서(110) 및 차량의 위치를 구하는 GPS(120)를 포함하는 센서부(100); 주행에 활용할 지도를 저장장치로부터 수집하는 지도 정보 수집부(400); 차량에 장착된 환경인지 센서를 통해 주변 이동체들의 상태정보를 취득하는 이동체 정보 측정부(220), 자 차량의 상태 정보를 파악하는 차량 상태 측정부(210), 기존에 이동체 의도 판단부(240)를 통해 획득하였던 이동체 움직임 의도 예측 결과와 실제 관측된 이동체 움직임 간의 차이를 분석하는 이동체 데이터 로그 분석부(230), 이동체 상태 측정부(220) 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 종합하여 이동체의 움직임 의도를 판단하는 이동체 의도 판단부(240), 및 이동체 의도 판단부(240)를 통해 얻은 주변 이동체들의 움직임 의도를 바탕으로 자 차량의 지역 주행 전략을 수립하는 지역 주행 계획 생성부(250), 그리고 광역 지도상에 최종 목표지점을 종점으로 이어진 전역 주행 계획 경로 및 지역 주행 계획 생성부(250)로 부터의 결과를 반영하여 전역 주행 계획 경로점(waypoint)을 생성하는 전역 주행 계획 생성부(260) 를 포함하는 주행 계획부(200); 및 차량이 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310),사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 위험한 상황 예측시 운전자에 경고 혹은 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320), 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함하는 제어부(300);를 포함한다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 센서부(100)는, 차량 주변 환경을 인식하기 위한 거리측정센서(110)와 자 차량의 위치와 자세를 구하는 GPS(120)를 구비하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 거리측정센서(110)는, LiDAR(Light Detection And Ranging), 카메라, 스테레오 카메라, RGB-D 카메라, 레이저 스캐너 중 하나 또는 둘 이상을 구비하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 지도 정보 수집부(400)는 저장 장치에 저장된 지도정보를 수집하고, 상기 지도 정보는, 주행 차선의 종류, 주행 차선별 주행 가능 방향 및 이에 따른 주행 기준 경로점들에 대한 정보 및 도로망(road network) 정보와 차량의 지역 주행 계획부 (250)에서 생성한 주행 계획 경로점 중 하나 또는 둘 이상을 구비하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 이동체들의 상태정보는, 거리측정센서(110)를 통해 측정된 차량 주변 이동체들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y 좌표),
(지도 좌표 상의 X방향 속도), 
(지도 좌표 상의 Y방향 속도), 회전 각속도(Yaw rate), 차량의 헤딩각 및 차량의 방향 신호(Turn signal)에 대한 정보를 구비하고, 상기 주행 계획 경로점(waypoint) 정보는, 직전 시간단계 에서 주행 계획부(200)로부터 획득한 지역 주행 계획 경로를 일정 거리 간격으로 샘플링하고, 샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 이동체 데이터 로그 분석부(230)는, 의도를 분석하고자 하는 이동체가 연속적으로 의도 판단을 해온 이동체일 경우 과거 일정 기간에서의 의도 파악 결과와 실제 측정된 주행 궤적 사이의 오차 정보를 분석하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 전역 주행 계획 생성부(260)는, 최종 주행 목표지점 입력을 통해 출발지부터 목적지까지의 전역 주행 계획 경로를 생성하고, 직전 시간 단계에서 주행계획부(200)를 통해 생성된 자 차량의 지역 경로를 반영하여 이를 일정 거리 간격으로 샘플링 하여 샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 생성하는 것이 바람직하며,
상기 전역 주행 계획 경로는, 차량이 목적지까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 지도상의 광역 지역 도로망(roadnetwork) 정보에 포함된 차선별 주행 기준 경로점들을 포함하며 지역 주행 계획 생성부(250)에 의해 생성된 지역 주행 계획 경로의 변경으로 인해 변경 가능한 것이 더욱 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 지역 주행 계획 생성부(250)는 전역 주행 계획 생성부(260)로부터 생성된 전역 경로 계획과, 이동체 의도 측정부(240)를 통해 획득한 이동체의 주행 의도 경로점을 종합 분석하여 자 차량과 이동체간 충돌이 일어나지 않도록 지역 주행 계획 경로를 생성하고, 생성한 자 차량의 지역 주행 계획 경로점들을 지도상의 위경도좌표로 표현하는 지역 주행 경로 계획부(251)와, 속도 프로파일(velocity profile)을 계획하는 지역 주행 속도 계획부(252)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 주행 지원 시스템은, 도로를 주행하는 대다수의 이동체들이 주어진 차선 등과 같은 도로망(road network) 형태를 따라 주행하는 점에 착안하여 지도 정보를 통해 얻을 수 있는 도로망(road network) 정보를 이동체 움직임 의도 예측에 활용하여 보다 정밀한 이동체 경로 및 속도 예측을 하고, 이동체의 측위, 물체 인식 등 여러 분야에 활용되고 있는 지도 정보를 활용함으로써 지도 정보의 활용성을 더욱 극대화하고, 다른 기능에 전혀 도움이 안되는 DB를 사용하지 않음에 따라 저장공간의 효율적인 사용을 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 주행 지원 시스템은, 환경 인지 센서를 통해 획득한 이동체의 상태정보 및 지도 정보를 함께 활용하여 보다 신뢰도 높은 이동체들의 움직임 의도 정보를 파악하고, 고 신뢰도 의도 정보를 활용한 주행 계획 생성을 통해 차량의 주행을 지원하기 위한 장치 및 그 방법을 제공한다. 이 기술의 이용을 통해 지도 정보의 활용성을 증대시킬 수 있고, 신뢰도 높은 의도 추론을 통해 보다 정밀하고 안전한 주행 계획 생성이 가능하다.또한 이를 통해 최근 각광받고 있는 무인 이동체의 자율주행기술을 응용한 기술 분야에도 다양하게 적용할 수 있다.
본 발명을 통한 지도 정보를 활용한 이동체의 움직임 의도 파악 및 이를 활용한 주행 지원 장치는 최초 발명으로 볼 수 있다. 이동체의 측위,물체 탐지 등 다양한 영역에서 활용되고 있는 지도정보를 다른 이동체의 움직임 의도 측정에도 활용함으로써 지도정보의 활용도를 더욱 높이고, 이를 통한 신뢰도 높은 이동체의 움직임 의도 파악을 통해 주행 지원 장치를 고안함으로써 보다 안전한 교통환경을 조성할 수 있고 도심 내 지능형 교통 및 물류 시스템 분야에서의 발전을 기대할 수 있으며,자동주행 차량이 아닌 현재 판매되고 있는 상용차에도 적용이 되어 주행 보조 지원 장치로서 운전자의 부주의에 따른 사고 방지에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 지원 시스템을 전체적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 지도 정보의 일 실시예를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 주행계획부(200)의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 이동체 의도 경로 예측부(241)의 흐름도를 나타내며, 도 5는 지도 정보 상에 이동체 의도 경로 예측부(241)로부터 획득한 정보를 나타낸 예제이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 지원 시스템의 동작을 전체적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 지도 정보의 일 실시예를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 주행계획부(200)의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 이동체 의도 경로 예측부(241)의 흐름도를 나타내며, 도 5는 지도 정보 상에 이동체 의도 경로 예측부(241)로부터 획득한 정보를 나타낸 예제이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 지원 시스템의 동작을 전체적으로 도시한 흐름도이다.
일반적으로 안전한 주행 계획을 세우기 위해서는 이동체의 움직임 정보 및 이동체의 움직임 의도를 정확하게 파악하여 미래 상황을 보다 정확하게 예측하여야 한다. 이를 위해 움직임의 물리적 정보뿐만 아니라 지도를 통해 획득한 다양한 도로 정보를 함께 활용하여 신뢰도 높은 이동체의 움직임 의도 파악결과를 얻고자 한다. 또한 이동체의 움직임 의도 판단 결과를 활용하여 차량의 주행 계획을 생성하고자 한다. 따라서 본 발명은 지도와 이동체의 상태정보를 활용하여 의도를 판단하는 기술과, 이를 활용한 차량의 주행계획 생성 기술을 기반으로 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단 시스템 및 이를 활용한 주행 지원 시스템에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1과 도 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단 시스템 및 이를 활용한 주행 지원 시스템 블록도 및 흐름도이다. 차량이 목적지에 도달하여 주행을 종료하기 전까지 반복적으로 지도정보 및 환경인지 센서로부터 이동체 상태 정보를 획득하여 이동체들의 움직임 의도를 판단하고,이를 통해 자 차량의 주행 경로 계획 및 속도 계획을 업데이트 한다.상기 매 주기는 사용자 설정에 따라 바뀔 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시 예로, 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단 시스템 및 이를 활용한 주행 지원 시스템은, 차량 주변의 이동체들에 대한 정보를 얻기 위한 거리측정센서(110) 및 차량의 위치를 구하는 GPS(120)를 포함하는 센서부(100); 주행에 활용할 지도를 저장장치로부터 수집하는 지도 정보 수집부(400); 차량에 장착된 환경인지 센서를 통해 주변 이동체들의 상태정보를 취득하는 이동체 정보 측정부(220), 자 차량의 상태 정보를 파악하는 차량 상태 측정부(210), 기존에 이동체 의도 판단부(240)를 통해 획득하였던 이동체 움직임 의도 예측 결과와 실제 관측된 이동체 움직임 간의 차이를 분석하는 이동체 데이터 로그 분석부(230), 이동체 상태 측정부(220) 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 종합하여 이동체의 움직임 의도를 판단하는 이동체 의도 판단부(240), 및 이동체 의도 판단부(240)를 통해 얻은 주변 이동체들의 움직임 의도를 바탕으로 자 차량의 지역 주행 전략을 수립하는 지역 주행 계획 생성부(250), 그리고 광역 지도상에 최종 목표지점을 종점으로 이어진 전역 주행 계획 경로 및 지역 주행 계획 생성부(250)로부터의 결과를 반영하여 전역 주행 계획 경로점(waypoint)을 생성하는 전역 주행 계획 생성부(260) 를 포함하는 주행 계획부(200); 및 차량이 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310), 사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 위험한 상황 예측시 운전자에 경고 혹은 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320) 및 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함하는 제어부(300); 를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 일 실시예를 도 1에 블록도로 나타내었다. 최종 목적지에 도착할 때까지 매 주기마다 이동체 및 자 차량의 상태정보를 거리측정센서(110) 및 GPS(120)를 이용하여 측정하고, 지도 정보 수집부(400)로부터 주행에 필요한 지도 정보를 획득하여 이동체 의도 판단을 실시하고, 판단된 의도를 고려하여 자 차량의 주행 계획을 결정하는 과정을 반복한다.상기 매 주기는 사용자 설정에 따라 바뀔 수 있다.
상기 센서부는 차량 주변환경을 인식하기 위한 거리측정센서와 자 차량의 위치와 자세를 구하는 GPS를 포함한다.상기 거리측정센서는 LiDAR(Light Detection And Ranging), 카메라,스테레오 카메라, RGB-D 카메라,레이저 스캐너 등 거리를 측정할 수 있는 센서 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
상기 지도 정보 수집부는 저장 장치에 저장된 지도정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기 지도 정보의 일 실시예로 도 2 와 같은 지도 형태를 들 수 있다. 도 2는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 지도 정보의 일 실시예를 도시한 모식도이다. 도 2를 참조하면, 지도 정보는 적어도 주행 차선의 종류(401), 주행 차선별 주행 가능 방향(402) 및 이에 따른 주행 기준 경로점(waypoint)(403) 등의 정보 및 교통 시설물(404)들의 정밀한 위치 등을 포함하는 도로망(road network) 정보와 차량 주행계획부(200)로부터 생성된 주행 계획 경로점 등을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 주행계획부(200)의 블록도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 차량 상태 측정부에서는 거리측정센서 및 GPS를 활용하여 자 차량 상태 정보를 획득한다. 상기 자 차량 상태 정보는 거리측정센서(110) 및 GPS(120)를 통해 측정된 자 차량의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y 좌표),
(지도 좌표 상의 X방향 속도), 
(지도 좌표 상의 Y방향 속도), 회전 각속도(Yaw rate), 차량의 헤딩각 및 주행 계획 경로점(waypoint) 정보를 포함한다.
상기 이동체 정보 측정부에서는 거리측정센서를 활용하여 이동체의 상태정보를 획득한다. 상기 이동체 정보는 거리측정센서(110)를 통해 측정된 차량 주변 이동체들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y 좌표), 
(지도 좌표 상의 X방향 속도), 
(지도 좌표 상의 Y방향 속도), 회전 각속도(Yaw rate), 차량의 헤딩각 및 차량의 방향 신호(Turn signal) 등의 정보를 포함한다.
상기 주행 계획 경로점(waypoint) 정보는 직전 시간단계 에서 주행 계획부(200)로부터 획득한 지역 주행 계획 경로를 일정 거리 간격으로 샘플링 하고,샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 포함한다.
상기 이동체 데이터 로그 분석부는 의도를 분석하고자 하는 이동체가 연속적으로 의도 판단은 해온 이동체일 경우 과거 일정 시간 구간에서의 의도 파악 결과와 실 주행 궤적 사이의 오차 정보를 분석한다.
상기 이동체 의도 판단부에서는 상기 차량 상태 측정부(210)을 통해 획득한 자 차량의 상태 정보,이동체 정보 측정부(220)를 통해 취득한 주변 이동체들의 상태 정보, 지도로부터 획득한 정보 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)로부터 획득한 의도 예측 결과와 실 주행 궤적간의 오차정보를 활용하여 이동체가 의도한 경로를 예측하는 이동체 의도 경로 예측부(241) 및 이동체의 가감속 의도를 예측하는 이동체 가감속 의도 예측부(242)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 주행 지원 시스템에 있어서, 상기 이동체 의도 경로 예측부(241)의 흐름도를 나타내며, 도 5는 지도 정보 상에 이동체 의도 경로 예측부(241)로부터 획득한 정보를 나타낸 예제이다. 이동체의 의도 경로를 예측하기 위해 먼저 지도 정보에 존재하는 주행 기준 경로(10, 20)들 중에서 현재 이동체가 주행하고자 하는 경로와 가장 유사한 경로라고 판단되는 대표 주행 경로(20)를 선정한다. 이 때 주행 기준 경로는 지도 정보에 미리 포함되어 있으며, 대다수의 이동체가 각 차선을 따라 주행하기 위해 주행할 것으로 예측되는 경로를 의미한다.대표 주행 경로를 구하는 과정을 거친 후, 의도 측정을 하고자 하는 이동체가 과거부터 측정을 계속 해오던 이동체인지 여부를 확인하여, 만약 측정을 지속해오던 이동체일 경우 기존에 이동체 의도 측정부(240)로부터 측정해온 의도와 실제 측정되었던 이동체 상태정보 간의 오차정보를 분석하는 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 거쳐, 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 통해 획득한 오차정보 및 이동체의 운동학적 특성을 고려하여 이동체의 정확도 높은 주행 의도 경로를 예측하게 된다.
만약 의도를 측정하고자 하는 이동체가 최초로 측정된 이동체라면 현재 상태에서의 이동체 상태정보 및 대표 주행 경로 간의 오차를 활용하여 이동체 의도를 예측한다.
상기 이동체 가감속 의도 예측부(242)는 이동체 의도 경로 예측부(241)에서 획득한 이동체 의도 경로에서 일정 구간 세그먼트(segment)에서의 최대곡률, 최소곡률 및 평균 곡률, 의도를 측정하고자 하는 이동체의 의도 경로와 또 다른 이동체들의 의도 경로 및 직전 시간의 주행계획부(200)에서 산출되었던 자 차량의 주행 계획 경로가 서로 중첩되는 지점이 주어졌을 때,주행 안정성에 영향이 없으며,충돌이 발생하지 않을 것으로 예상되는 가속 값을 산출할 수 있고,이를 이동체의 가감속 의도 라고 정의를 한다. (자 차량 외의 다른 이동체들 역시 충돌을 일으키지 않는 사고방식을 가졌다고 가정).
상기 전역 주행 계획 생성부(260)는,최종 주행 목표지점 입력을 통해 출발지부터 목적지까지의 전역 주행 계획 경로를 생성하고, 직전 시간 단계에서 주행계획부(200)를 통해 생성된 자 차량의 지역 경로를 반영하여 이를 일정 거리 간격으로 샘플링 하여샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 생성한다.
상기 지역 주행 계획 생성부(250)는 전역 주행 계획 생성부(260)로부터 생성된 전역 경로 계획과, 이동체 의도 측정부(240)를 통해 획득한 이동체들이 의도하고 있는 것으로 판단되는 이동체의 주행 예상 경로점을 바탕으로 자 차량과 이동체간 충돌이 일어나지 않도록 경로를 수정하고, 수정한 자 차량의 경로점들을 지도상의 위경도 좌표로 표현하는 지역 주행 경로 계획부(251)와, 속도 프로파일(velocity profile)을 계획하는 지역 주행 속도 계획부(252)를 포함한다.
상기 제어부(300)는 지역 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 경로계획 및 속도계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310), 사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 지역 주행 계획 생성부(250)에서 생성한 경로계획 및 속도계획과 큰 차이를 보이는 운전자의 차량 제어가 발생한 경우 경고 혹은 시스템이 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320) 및 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함한다.
상기 비상상황은 이전 시간 단계에서 이동체 의도 판단부(230)를 통해 획득한 이동체 의도 예측 정보와 실제 관측된 이동체 이동 결과 간의 상당히 큰 오차로 인한 잘못된 주행 계획 생성으로 인해 야기된 충돌 등의위험 상황을 포함한다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 주행 지원 시스템은 환경 인지 센서를 통해 획득한 이동체의 상태정보 및 지도 정보를 함께 활용하여 보다 신뢰도 높은 이동체들의 움직임 의도 정보를 파악하고, 고 신뢰도 의도 정보를 활용한 주행 계획 생성을 통해 차량의 주행을 지원하기 위한 장치 및 그 방법을 제공한다. 이 기술의 이용을 통해 지도 정보의 활용성을 증대시킬 수 있고, 신뢰도 높은 의도 추론을 통해 보다 정밀하고 안전한 주행 계획 생성이 가능하다. 또한 이를 통해 최근 각광받고 있는 무인 이동체의 자율주행기술을 응용한 기술 분야에도 다양하게 적용할 수 있다.
100 : 센서부
110 : 거리 측정 센서
120 : GPS
200 : 주행 계획부
210 : 차량 상태 측정부
220 : 이동체 정보 측정부
230 : 이동체 데이터 로그 분석부
240 : 이동체 의도 판단부
250 : 지역 주행 계획 생성부
260 : 전역 주행 계획 생성부
400 : 지도 정보 수집부
300 : 제어부
310 : 자율 주행 제어부
320 : 수동 주행 제어부
330 : 비상상황 제어부
110 : 거리 측정 센서
120 : GPS
200 : 주행 계획부
210 : 차량 상태 측정부
220 : 이동체 정보 측정부
230 : 이동체 데이터 로그 분석부
240 : 이동체 의도 판단부
250 : 지역 주행 계획 생성부
260 : 전역 주행 계획 생성부
400 : 지도 정보 수집부
300 : 제어부
310 : 자율 주행 제어부
320 : 수동 주행 제어부
330 : 비상상황 제어부
Claims (16)
- 차량 주변의 이동체들에 대한 정보를 얻기 위한 거리측정센서(110) 및 차량의 위치를 구하는 GPS(120)를 포함하는 센서부(100);
주행에 활용할 지도를 저장장치로부터 수집하는 지도 정보 수집부(400);
차량에 장착된 환경인지 센서를 통해 주변 이동체들의 상태정보를 취득하는 이동체 정보 측정부(220), 자 차량의 상태 정보를 파악하는 차량 상태 측정부(210), 기존에 이동체 의도 판단부(240)를 통해 획득하였던 이동체 움직임 의도 예측 결과와 실제 관측된 이동체 움직임 간의 차이를 분석하는 이동체 데이터 로그 분석부(230), 이동체 상태 측정부(220) 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)를 종합하여 이동체의 움직임 의도를 판단하는 이동체 의도 판단부(240), 및 이동체 의도 판단부(240)를 통해 얻은 주변 이동체들의 움직임 의도를 바탕으로 자 차량의 지역 주행 전략을 수립하는 지역 주행 계획 생성부(250), 그리고 광역 지도상에 최종 목표지점을 종점으로 이어진 전역 주행 계획 경로 및 지역 주행 계획 생성부(250)로 부터의 결과를 반영하여 전역 주행 계획 경로점(waypoint)을 생성하는 전역 주행 계획 생성부(260) 를 포함하는 주행 계획부(200);및
차량이 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310),사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 위험한 상황 예측시 운전자에 경고 혹은 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320), 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함하는 제어부(300);
를 포함하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 센서부(100)는,
차량 주변 환경을 인식하기 위한 거리측정센서(110)와 자 차량의 위치와 자세를 구하는 GPS(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 거리측정센서(110)는,
LiDAR(Light Detection And Ranging), 카메라, 스테레오 카메라, RGB-D 카메라, 레이저 스캐너 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 지도 정보 수집부(400)는 저장 장치에 저장된 지도정보를 수집하고,
상기 지도 정보는, 주행 차선의 종류, 주행 차선별 주행 가능 방향 및 이에 따른 주행 기준 경로점들에 대한 정보 및 도로망(road network) 정보와 차량의 지역 주행 계획부 (250)에서 생성한 주행 계획 경로점 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 이동체들의 상태정보는,
거리측정센서(110)를 통해 측정된 차량 주변 이동체들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y 좌표),(지도 좌표 상의 X방향 속도),
(지도 좌표 상의 Y방향 속도), 회전 각속도(Yaw rate), 차량의 헤딩각 및 차량의 방향 신호(Turn signal)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템.
- 제4 항에 있어서, 상기 주행 계획 경로점(waypoint) 정보는, 직전 시간단계 에서 주행 계획부(200)로부터 획득한 지역 주행 계획 경로를 일정 거리 간격으로 샘플링하고, 샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이동체 데이터 로그 분석부(230)는,
의도를 분석하고자 하는 이동체가 연속적으로 의도 판단을 해온 이동체일 경우 과거 일정 기간에서의 의도 파악 결과와 실제 측정된 주행 궤적 사이의 오차 정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 이동체 의도 판단부(240)는,
상기 차량 상태 측정부(210)을 통해 획득한 자 차량의 상태 정보, 이동체 정보 측정부(220)를 통해 취득한 주변 이동체들의 상태 정보, 지도로부터 획득한 정보 및 이동체 데이터 로그 분석부(230)로부터 획득한 의도 예측 결과와 실 주행 궤적간의 오차정보를 활용하여 최소 오차를 기대할 수 있는 이동체 의도 경로를 예측하는 이동체 의도 경로 예측부(241) 및 이동체의 가감속 의도를 예측하는 이동체 가감속 의도 예측부(242)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제8 항에 있어서, 상기 이동체 의도 경로 예측부(241)는,
상기 이동체 정보 측정부(220)를 통해 취득한 주변 이동체들의 상태 정보 및 지도 정보, 과거의 이동체 의도 예측 결과와 실 주행 궤적 간의 오차정보를 활용하여 이동체가 이동하고자 하는 의도를 가졌을 것으로 예상되는 주행 예상 경로점(waypoint)을 출력하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제8 항에 있어서, 상기 이동체 가감속 의도 예측부(242)는,
상기 이동체 정보 측정부(220)를 통해 취득한 주변 이동체들의 상태 정보 및 지도 정보, 과거의 이동체 의도 예측 결과 와 실제 관측된 속도 정보간의 오차정보를 활용하여 이동체의 속도 변화를 정밀하게 예측한 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 전역 주행 계획 생성부(260)는,
최종 주행 목표지점 입력을 통해 출발지부터 목적지까지의 전역 주행 계획 경로를 생성하고, 직전 시간 단계에서 주행계획부(200)를 통해 생성된 자 차량의 지역 경로를 반영하여 이를 일정 거리 간격으로 샘플링 하여 샘플링된 주행 경로점들의 지도상에서의 위경도좌표(X, Y좌표)를 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제11항에 있어서, 상기 전역 주행 계획 경로는,
차량이 목적지까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 지도상의 광역 지역 도로망(roadnetwork) 정보에 포함된 차선별 주행 기준 경로점들을 포함하며 지역 주행 계획 생성부(250)에 의해 생성된 지역 주행 계획 경로의 변경으로 인해 변경 가능한 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 지역 주행 계획 생성부(250)는
전역 주행 계획 생성부(260)로부터 생성된 전역 경로 계획과, 이동체 의도 측정부(240)를 통해 획득한 이동체의 주행 의도 경로점을 종합 분석하여 자 차량과 이동체간 충돌이 일어나지 않도록 지역 주행 계획 경로를 생성하고, 생성한 자 차량의 지역 주행 계획 경로점들을 지도상의 위경도좌표로 표현하는 지역 주행 경로 계획부(251)와, 속도 프로파일(velocity profile)을 계획하는 지역 주행 속도 계획부(252)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 13 항에 있어서, 지역 주행 계획 경로는
차량 상태 측정부(210)로부터 측정된 자 차량의 위치로부터 일정 거리 내의 범위에 한정한 주행 계획 경로로 정의되고, 도로망(road network) 정보에 포함된 주행 차선 및 이에 따른 주행 기준 경로점들과 항상 일치하지는 않는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(300)는
지역 주행 계획 생성부(250)로부터 획득한 주행 계획을 통해 자율적으로 경로계획 및 속도계획을 달성할 수 있도록 하는 자율주행 제어부(310), 사람이 직접 차량을 제어하여 목적을 수행하는 수동주행 상황에서 지역 주행 계획 생성부(250)에서 생성한 경로계획 및 속도계획과 큰 차이를 보이는 운전자의 차량 제어가 발생한 경우 경고 혹은 시스템이 직접 제어에 관여하는 수동주행 제어부(320) 및 갑작스런 비상상황 발생시 급제동 혹은 급조향을 통해 충돌 등의 비상상황을 회피하는 비상상황제어부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템. - 제 15 항에 있어서, 상기 비상상황은
이전 시간 단계에서 이동체 의도 판단부(230)을 통해 획득한 이동체 의도 예측 정보와 실제 관측된 이동체 이동 결과간의 큰 오차로 인한 잘못된 주행 계획 생성으로 인해 야기된 위험 상황을 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 기반 이동체 움직임 의도 판단을 활용한 주행 지원 시스템.
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