KR102406506B1

KR102406506B1 - 자율주행 차량 경쟁 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102406506B1
Application number: KR1020170021473A
Authority: KR
Inventors: 최태성; 이동휘; 유수정
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2022-06-10
Also published as: KR20180095240A; DE102017111102A1; US20180239358A1; CN108459592B; US10509406B2; CN108459592A

Abstract

본 발명은 자율주행 차량 경쟁 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량경쟁 제어장치는 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하는 자율주행 판단부; 상기 경쟁공간 진입 가능 시 상기 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하는 차량 주행 제어부; 및 차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 제 1 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어하는 차량 경쟁 제어부를 포함할 수 있다.

Description

자율주행 차량 경쟁 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling competition of an autonomous vehicle, system having the same and method thereof}

본 발명은 자율주행 차량 경쟁 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율주행 차량의 경쟁상황을 인지하고 해결할 수 있는 기술에 관한 것이다.

다수의 자율주행 차량들이 도로를 주행하는 상황에서 동일하거나 유사한 전략을 가지고 있는 자율주행 차량들이 동일한 공간에 동시에 진입하고자 할 때에 차량간 경쟁 전략이 없다면 진입하고자 하는 자율주행 차량 모두 해당 영역에 동시에 반복적으로 진입시도를 하여 진입실패가 반복되는 비효율적인 상황이 발생할 수 있다.

이처럼 자율주행 차량 사이에 경쟁이 필요한 상황에서 해당 상황을 조정해줄 중간자가 따로 없기에 각각의 차량이 판단한 기준에 따라 경쟁 상황을 정리할 수 있는 기술이 필요하다.

본 발명의 실시예는 자율주행 차량의 경쟁상황을 인지하고 자율주행 차량들 각자가 자신의 우선순위 및 진입횟수 등을 고려하여 경쟁상황 공간을 안전하게 통과할 수 있도록 제어하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량경쟁 제어장치는 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하는 자율주행 판단부; 상기 경쟁공간 진입 가능 시 상기 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하는 차량 주행 제어부; 및 차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 제 1 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어하는 차량 경쟁 제어부를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 차량 경쟁 제어부는, 상기 차량이 상기 경쟁공간 진입을 성공하였는지를 판단하는 진입 성공 판단부; 및 상기 경쟁공간 진입 실패 시 우선순위 또는 상기 경쟁공간으로의 진입횟수를 기반으로 상기 제 1 경쟁대기시간을 산출하는 대기시간 산출부;를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 대기시간 산출부는, 최초 실패 시 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 상기 제 1 경쟁대기시간을 산출하고, 상기 경쟁공간 진입 횟수가 적어도 2회 이상 실패 시, 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 제 2 경쟁대기시간을 산출 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 대기시간 산출부는, 상기 우선순위가 낮거나, 상기 진입횟수가 증가할수록 상기 제 1 경쟁대기시간 또는 상기 제 2 경쟁대기시간을 증가시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 대기시간 산출부는 상기 경쟁공간에 동시에 진입하고자 하는 경쟁차량이 차로 중앙선에 가까울수록, 상기 경쟁차량의 속도가 낮을수록, 교차로에서 상기 경쟁차량이 직진 차량인 경우, 상기 경쟁차량이 진입 차로를 통해 진입중인 차량인 경우, 주행중인 차로의 전체 차로수가 많을수록, 상기 경쟁공간의 진입을 실패하여 경로 이탈이 발생할 수 있는 차량인 경우 상기 우선순위를 높게 부여할 수 있다.

일실시예에서, 상기 대기시간 산출부는 경로 상 우회전을 위해 최외곽 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량이거나 경로상 좌회전을 위해 1차로 또는 좌포켓 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량의 경우 상기 우선순위를 높게 부여 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 차량 제어부는, 상기 제 1 경쟁대기시간 또는 상기 제 2 경쟁대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하도록 제어 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 차량 제어부는, 상기 경쟁공간 진입 실패 시 상기 차량이 상기 경쟁 공간으로의 진입을 보류하고 기존 주행 영역으로 복귀 또는 정지하도록 제어 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황은, 신호등이 없는 교차로 진행 상황, 진입 또는 진출 차로가 있는 상황, 차로가 나뉘거나 합쳐지는 상황, 동일한 차로로의 차로 변경 상황, 회전 교차로 진입 또는 진출 상황 중 적어도 하나 이상의 상황을 포함 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 자율주행 판단부는, 목적지로 자율주행하기 위한 자율주행 경로를 생성하는 자율주행 경로 생성부; 상기 자율주행 경로 중 상기 경쟁공간으로 진입 시 이동을 위한 궤적을 생성하는 자율주행 궤적 생성부; 및 상기 경쟁공간으로의 진입 가능 여부를 판단하는 자율주행 전략 생성부;를 포함 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 자율주행 전략 생성부는, 상기 경쟁공간에 진입 전 및 진입 중 상기 경쟁공간으로 진입 시 상기 경쟁 차량과의 충돌 가능성을 판단하여 진입 가능여부를 판단 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 차량 제어부는, 상기 자율 주행 경로에 따라 차량을 주행하고, 상기 자율주행 전략 생성부에서 상기 경쟁공간으로의 진입 가능으로 판단한 경우, 상기 궤적에 따라 차량이 주행하도록 제어 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템은 주변상황을 촬영 및 감지를 수행하는 주변상황 인지 장치; 및 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하고, 상기 경쟁공간 진입 가능 시 상기 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하며, 차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 주변상황 인지 장치는, 상기 주변상황을 촬영하는 카메라; 및 주변차량을 감지하는 센서부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법은 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하는 단계; 차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 상기 경쟁 공간으로의 상기 차량의 진입을 보류하고 원래 진행 방향으로 복귀 또는 정지하도록 제어하는 단계; 우선순위 또는 상기 경쟁공간으로의 진입횟수를 기반으로 경쟁 대기시간을 산출하는 단계; 및 상기 경쟁 대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하는 단계;를 포함 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 경쟁공간 진입 횟수가 적어도 2회 이상 실패 시, 상기 우선순위 또는 상기 진입횟수를 기반으로 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계를 더 포함 할 수 있다.

일실시예에서, 기 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계는, 상기 우선순위가 낮거나, 상기 진입횟수가 증가할수록 상기 제 2 경쟁대기시간을 증가시킬 수 있다.

일실시예에서, 상기 제 2 경쟁대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하도록 제어하는 단계;를 더 포함 할 수 있다.

일실시예에서, 상기 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계는, 상기 경쟁공간에 동시에 진입하고자 하는 경쟁차량이 차로 중앙선에 가까울수록, 상기 경쟁차량의 속도가 낮을수록, 교차로에서 상기 경쟁차량이 직진 차량인 경우, 상기 경쟁차량이 진입 차로를 통해 진입중인 차량인 경우, 주행중인 차로의 전체 차로수가 많을수록, 상기 경쟁공간의 진입을 실패하여 경로 이탈이 발생할 수 있는 차량인 경우 상기 우선순위를 높게 부여할 수 있다.

본 기술은 자율주행 차량의 경쟁상황을 인지하고 자율주행 차량들 각자가 자신의 우선순위 및 진입횟수 등을 고려하여 경쟁상황 공간을 안전하게 통과할 수 있도록 제어한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교차로에서의 자율 주행 차량 경쟁 상황 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시 자율 주행 차량 경쟁 상황 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템의 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 경쟁 상황을 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 경쟁상황에서 두 자율주행 차량이 동시에 차선을 변경시도를 하는 예시도이다.
도 4c는 도 4b에서 두 자율주행 차량이 동시에 차선 변경시도를 하다 둘다 실패하여 원래 위치로 복귀하는 예시도이다.
도 4d는 도 4c에서 자차가 미리 정한 대기시간만큼 차선 변경 명령을 보류하는 예시도이다.
도 4e는 도 4d에서 미리 정한 대기시간 후 자차의 차선 변경을 시도하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

본 기술은 다수의 자율주행 차량들이 도로를 주행 시 신 발명은 자율주행 차량 사이에 발생할 수 있는 경쟁 상황에서, 자율주행 차량 간의 충돌 위협을 판단하고 우선순위 및 진입 횟수 등을 고려하여 경쟁상황을 회피한 후 주행할 수 있도록 한다. 이때, 자율주행 차량 사이에 발생할 수 있는 경쟁상황은 동일한 공간을 다수의 자율주행 차량이 동시에 접근하고자 하는 경우를 의미한다.

예컨데, 도 1과 같이 신호등이 없는 교차로 상황, 진입/진출 차로가 있는 상황, 차로가 나뉘거나 합쳐지는 상황, 도 2와 같이 동일한 차로로의 차로 변경 상황, 회전 교차로 진입/진출 상황 등을 포함할 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교차로에서의 자율 주행 차량 경쟁 상황 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차선 변경 시 자율 주행 차량 경쟁 상황 예시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템은 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100), 주변상황 인지 장치(200)를 포함한다.

자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하고, 경쟁공간 진입 가능 시 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하며, 차량이 경쟁공간 진입 시도 후 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 경쟁대기시간 동안 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어한다.

이를 위해, 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 자율 주행 판단부(110), 차량 제어부(120), 차량 경쟁 제어부(130)를 포함할 수 있다.

자율 주행 판단부(110)는 자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별할 수 있다.

자율 주행 판단부(110)는 자율주행 경로 생성부(111), 자율 주행 궤적 생성부(112), 자율주행 전략 생성부(113)를 포함한다.

자율주행 경로 생성부(111)는 목적지로 자율주행하기 위한 자율주행 경로를 생성한다.

자율 주행 궤적 생성부(112)는 자율주행 경로 중 경쟁공간으로 진입 시 이동을 위한 궤적을 생성한다.

자율주행 전략 생성부(113)는 경쟁공간으로의 진입 가능 여부를 판단하고, 목표 차로 및 주행 속도를 결정한다.

즉, 자율주행 전략 생성부(113)는 경쟁공간으로 진입 시 경쟁 차량과의 충돌 가능성을 판단하되 진입 중에도 충돌 가능성을 계속하여 판단하여 진입 가능여부를 판단할 수 있다. 자율주행 전략 생성부(113)는 주행 차량의 이동 궤적과 인지된 경쟁차량의 이동 궤적을 예측했을 때, 자차의 이동 궤적과 경쟁 차량의 이동 궤적을 통해 충돌이 일어날 수 있음을 판단할 수 있다. 이때, 경쟁 차량이란 경쟁공간에 자차와 동시에 진입하려는 차량을 의미한다.

차량 제어부(120)는 차량 경쟁 제어부(130) 및 자율주행 판단부(110)의 명령에 따라 차량 제어를 수행한다. 즉, 차량 제어부(120)는 경쟁공간 진입 가능 시 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어한다. 또한, 차량 제어부(120)는 제 1 경쟁대기시간 또는 제 2 경쟁대기시간만큼 대기 후 경쟁 공간으로 재진입을 시도하도록 제어할 수 있다.

또한, 차량 제어부(120)는 경쟁공간 진입 실패 시 차량이 경쟁 공간으로의 진입을 보류하고 기존 주행 영역으로 복귀 또는 정지하도록 제어할 수 있다.

또한, 차량 제어부(120)는 자율 주행 경로에 따라 차량을 주행하고, 자율주행 전략 생성부(113)에서 경쟁공간으로의 진입 가능으로 판단한 경우, 상기 궤적에 따라 차량이 주행하도록 제어할 수 있다.

차량 경쟁 제어부(130)는 차량이 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 제 1 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어한다. 이를 위해, 차량 경쟁 제어부(130)는 진입 성공 판단부(131), 대기시간 산출부(132)를 포함한다.

진입 성공 판단부(131)는 차량이 경쟁공간 진입을 성공하였는지를 판단한다.

대기시간 산출부(132)는 경쟁공간 진입 실패 시 우선순위 또는 경쟁공간으로의 진입횟수를 기반으로 제 1 경쟁대기시간을 산출한다. 또한 대기시간 산출부(132)는 최초 실패 시 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 제 1 경쟁대기시간을 산출하고, 경쟁공간 진입 횟수가 적어도 2회 이상 실패 시, 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 제 2 경쟁대기시간을 산출한다.

즉 대기시간은 아래 수학식 1과 같이 산출될 수 있다.

여기서, Tstep,i는 대기시간, Tumit은 단위 유지시간이고 Xn,i는 랜덤변수(random variable)이다. 이때, n은 우선순위이고 i는 동일한 경쟁공간으로의 진입횟수이다. 이에 Xn,i 는 우선순위와 동일한 경쟁공간으로의 진입횟수에 따라 결정된다. 이처럼 대기시간은 랜덤변수에 의해 결정되는데, 랜덤 변수는 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.

여기서 a는 랜덤 변수가 가지는 값의 범위로서, 진입횟수가 증가할수록 a가 증가한다.

대기시간 산출부(132)는 동일한 링크 및 도로 내에 위치하는 차량들간의 경쟁 시 차로 중앙선에 가까운 차량들에게 높은 우선순위를 부여하고 차량의 속도가 낮을수록 높은 우선순위를 부여한다.

또한, 대기시간 산출부(132)는 각각 다른 링크 및 도로에 위치하는 차량들간의 경쟁 시(예컨데, 교차로, 진입 차로 등) 위치하는 도로의 전체 차로수가 많을수록 높은 우선순위를 부여하고 도로 자체가 가지는 가중치를 활용할 수 있다. 또한, 대기시간 산출부(132)는 교차로의 경우 좌/우회전 차량에 비해 직진에 높은 우선순위를 부여하고, 진입 차로를 통해 본 도로에 들어오는 차량에 높은 우선순위를 부여할 수 있다.

또한, 대기시간 산출부(132)는 경쟁공간의 진입을 실패하여 경로 이탈이 발생할 수 있는 경우로서, 경로 상 우회전을 위해 최외곽 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량이거나 경로상 좌회전을 위해 1차로 또는 좌포켓 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량의 경우 우선순위를 높게 부여할 수 있다.

또한, 대기시간 산출부(132)는 경쟁공간으로의 진입 횟수가 증가할수록, 우선순위가 높아질수록 대기시간이 증가시킨다.

주변상황 인지 장치(200)는 주변상황을 촬영 및 감지를 수행하며 영상획득부(210)와 센서부(220)를 구비한다.

영상획득부(210)는 주변을 촬영하기 위한 카메라를 포함한다.

센서부(220)는 주변 차량 감지를 위한 레이더, 레이저스캐너 등을 포함할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 경쟁 상황을 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 4a의 경쟁상황에서 두 자율주행 차량이 동시에 차선을 변경시도를 하는 예시도이다. 도 4c는 도 4b에서 두 자율주행 차량이 동시에 차선 변경시도를 하다 둘다 실패하여 원래 위치로 복귀하는 예시도이고, 도 4d는 도 4c에서 자차가 미리 정한 대기시간만큼 차선 변경 명령을 보류하는 예시도이다. 도 4e는 도 4d에서 미리 정한 대기시간 후 자차의 차선 변경을 시도하는 예시도이다.

도 4a를 참조하면 1, 3 차로를 주행중인 자율주행 차량들(10, 20)이 각각의 목적에 의해 2차로로 동시에 차로 변경을 시도하고자 하는 경우, 도 4b와 같이 목표 차로(경쟁공간)인 2차로로 접근하는 차량들(10, 20) 간의 충돌위험도가 감지되어 차량들(10, 20)이 모두 차로 변경을 취소할 수 있다.

이에 도 4c와 같이 두 차량(10, 20) 모두 원래 주행중이던 차로로 복귀하게 된다.

이후 두 차량(10, 20)은 다시 2차로로의 차로 변경을 시도하게 되는데 두 차량(10, 20)이 진입 시도 및 실패를 동시에 계속 반복하다가 결국 진입 실패하게될 수 있다.

이에 도 4d와 같이 자차(20)는 대기시간동안 대기하도록 하여 타차(10)가 먼저 차로 변경을 수행하고나서 도 4e와 같이 자차(20)는 대기시간이 경과하면 차로 변경을 수행하도록 함으로써 자율주행차량 간의 충돌을 피할 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명은 동일한 경쟁공간으로 접근하는 차량들의 차로 변경 시도 시점을 다르게 제어함으로써 충돌 및 경쟁 상황을 피할 수 있도록 한다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 자율 주행 중(S101) 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황의 발생을 판단하고(S102), 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황이 발생하면 주변차량과의 충돌여부를 산출하여(S103), 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별한다(S104).

그 후, 경쟁공간 진입이 불가능한 경우, 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 우선순위 및 진입횟수를 고려하여 경쟁대기시간을 산출하고(S105), 경쟁대기시간만큼 대기하거나 원래 진행방향으로 진행한다(S106).

이어 경쟁대기시간이 경과하면 다시 상기 과정 S103으로 진행되어 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 주변차량과의 충돌 여부를 다시 판별한다.

한편, 경쟁공간 진입이 가능한 경우, 차량이 경쟁공간 진입 시도를 하도록 제어한다(S107).

그 후 경쟁공간으로 진입이 성공하였는지를 판단하여, 성공한 경우 자율 주행을 계속 진행하고, 경쟁공간 진입이 실패한 경우, 경쟁공간으로의 진입을 보류하고 원래 진행방향으로 복귀 또는 정지한다(S109).

자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 우선순위 및 진입횟수를 고려하여 경쟁대기시간을 산출하고(S105), 경쟁대기시간만큼 대기하거나 원래 진행방향으로 진행한다(S106).

그 후, 경쟁 대기 후 경쟁 공간으로 재진입을 시도한다.

이 후 경쟁공간으로 재진입을 또 실패하는 경우, 해당 시점에서의 우선순위와 진입횟수를 고려하여 경쟁대기시간을 재 산출한다.

이에 자율주행 차량 경쟁 제어 장치(100)는 경쟁공간으로의 진입을 성공할때까지 상기 과정들을 반복수행한다.

이처럼 본 발명은 신호등이 없는 교차로에서 교차로를 통과하기 위해 다수의 차량이 동시에 교차로 내 영역에 접근하고자 하는 경우, 교차로에 접근하는 차량과의 충돌 확률 및 가능성을 고려하여 안전한 상황이라고 판단이 되면 차량이 교차로를 통과하도록 하되, 교차로를 통과하기에 위험하다고 판단된 상황에서 교차로 내의 자율주행 차량들 각자가 자신의 우선순위를 계산하여 교차로를 통과할 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 경쟁 제어 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.

예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 자율주행 차량 경쟁 제어 장치
200 : 주변상황 인지장치
110 : 자율 주행 판단부
120 : 차량 제어부
130 : 차량 경쟁 제어부

Claims

자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하는 자율주행 판단부;
상기 경쟁공간 진입 가능 시 상기 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하는 차량 주행 제어부; 및
차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 제 1 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어하는 차량 경쟁 제어부;를 포함하고,
상기 차량 경쟁 제어부는,
상기 경쟁 공간으로의 진입 시도 후 실패한 횟수 및 우선순위를 모두 이용하여 랜덤 변수를 결정하고 상기 랜덤 변수를 기반으로 상기 제 1경쟁 대기시간을 산출하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차량 경쟁 제어부는,
상기 차량이 상기 경쟁공간 진입을 성공하였는지를 판단하는 진입 성공 판단부; 및
상기 경쟁공간 진입 실패 시 우선순위 또는 상기 경쟁공간으로의 진입횟수를 기반으로 상기 제 1 경쟁대기시간을 산출하는 대기시간 산출부;
를 포함하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 대기시간 산출부는,
최초 실패 시 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 상기 제 1 경쟁대기시간을 산출하고,
상기 경쟁공간 진입 횟수가 적어도 2회 이상 실패 시, 우선순위 또는 진입횟수를 기반으로 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 대기시간 산출부는,
상기 우선순위가 낮거나, 상기 진입횟수가 증가할수록 상기 제 1 경쟁대기시간 또는 상기 제 2 경쟁대기시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 대기시간 산출부는
상기 경쟁공간에 동시에 진입하고자 하는 경쟁차량이 차로 중앙선에 가까울수록, 상기 경쟁차량의 속도가 낮을수록, 교차로에서 상기 경쟁차량이 직진 차량인 경우, 상기 경쟁차량이 진입 차로를 통해 진입중인 차량인 경우, 주행중인 차로의 전체 차로수가 많을수록, 상기 경쟁공간의 진입을 실패하여 경로 이탈이 발생할 수 있는 차량인 경우 상기 우선순위를 높게 부여하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 대기시간 산출부는
경로 상 우회전을 위해 최외곽 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량이거나 경로상 좌회전을 위해 1차로 또는 좌포켓 차로로의 차로 변경을 시도하는 차량의 경우 상기 우선순위를 높게 부여하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차량 경쟁 제어부는,
상기 제 1 경쟁대기시간 또는 상기 제 2 경쟁대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차량 경쟁 제어부는,
상기 경쟁공간 진입 실패 시 상기 차량이 상기 경쟁 공간으로의 진입을 보류하고 기존 주행 영역으로 복귀 또는 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황은,
신호등이 없는 교차로 진행 상황, 진입 또는 진출 차로가 있는 상황, 차로가 나뉘거나 합쳐지는 상황, 동일한 차로로의 차로 변경 상황, 회전 교차로 진입 또는 진출 상황 중 적어도 하나 이상의 상황을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 자율주행 판단부는,
목적지로 자율주행하기 위한 자율주행 경로를 생성하는 자율주행 경로 생성부;
상기 자율주행 경로 중 상기 경쟁공간으로 진입 시 이동을 위한 궤적을 생성하는 자율주행 궤적 생성부; 및
상기 경쟁공간으로의 진입 가능 여부를 판단하는 자율주행 전략 생성부;
를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 자율주행 전략 생성부는,
상기 경쟁공간으로 진입 시 경쟁 차량과의 충돌 가능성을 판단하여 진입 가능여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 차량 주행 제어부는,
상기 자율 주행 경로에 따라 차량을 주행하고, 상기 자율주행 전략 생성부에서 상기 경쟁공간으로의 진입 가능으로 판단한 경우, 상기 궤적에 따라 차량이 주행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 장치.
주변상황을 촬영 및 감지를 수행하는 주변상황 인지 장치; 및
자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하고, 상기 경쟁공간 진입 가능 시 상기 경쟁공간으로 차량이 진입하도록 제어하며, 차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 경쟁대기시간 동안 상기 경쟁공간 진입 시도를 보류하도록 제어하는 자율주행 차량 경쟁 제어장치;
상기 자율 주행 차량 경쟁 제어장치는,
상기 경쟁 공간으로의 진입 시도 후 실패한 횟수 및 우선 순위를 모두 이용하여 랜덤 변수를 결정하고 상기 랜덤 변수를 기반으로 상기 제 1경쟁 대기시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 주변상황 인지 장치는,
상기 주변상황을 촬영하는 카메라; 및
주변차량을 감지하는 센서부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 시스템.
자율 주행 중 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황에서 상기 경쟁공간 진입 가능 여부를 판별하는 단계;
차량이 상기 경쟁공간 진입 시도 후 상기 경쟁공간 진입을 실패한 경우, 상기 경쟁 공간으로의 상기 차량의 진입을 보류하고 원래 진행 방향으로 복귀 또는 정지하도록 제어하는 단계;
우선순위 및 상기 경쟁공간으로의 진입 시도 후 실패한 횟수인 진입횟수를 모두 이용하여 랜덤 변수를 결정하고, 상기 랜덤 변수를 기반으로 제 1 경쟁 대기시간을 산출하는 단계; 및
상기 제 1 경쟁 대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 경쟁공간 진입 횟수가 적어도 2회 이상 실패 시, 상기 우선순위 또는 상기 진입횟수를 기반으로 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계는,
상기 우선순위가 낮거나, 상기 진입횟수가 증가할수록 상기 제 2 경쟁대기시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제 2 경쟁대기시간만큼 대기 후 상기 경쟁 공간으로 재진입을 시도하도록 제어하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 경쟁공간으로의 이동이 필요한 상황은,
신호등이 없는 교차로 진행 상황, 진입 또는 진출 차로가 있는 상황, 차로가 나뉘거나 합쳐지는 상황, 동일한 차로로의 차로 변경 상황, 회전 교차로 진입 또는 진출 상황 중 적어도 하나 이상의 상황을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 제 2 경쟁대기시간을 산출하는 단계는,
상기 경쟁공간에 동시에 진입하고자 하는 경쟁차량이 차로 중앙선에 가까울수록, 상기 경쟁차량의 속도가 낮을수록, 교차로에서 상기 경쟁차량이 직진 차량인 경우, 상기 경쟁차량이 진입 차로를 통해 진입중인 차량인 경우, 주행중인 차로의 전체 차로수가 많을수록, 상기 경쟁공간의 진입을 실패하여 경로 이탈이 발생할 수 있는 차량인 경우 상기 우선순위를 높게 부여하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 경쟁 제어 방법.