KR20220111807A

KR20220111807A - 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템

Info

Publication number: KR20220111807A
Application number: KR1020210014840A
Authority: KR
Inventors: 이한규; 이승학
Original assignee: 우석대학교 산학협력단; 주식회사 라이커스넷
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-08-10
Also published as: KR102614256B1

Abstract

일 실시예에 따른 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템은 차량에 탑재되고 중앙처리부와 연통된 자율주행부; 노변에 설치되고 상기 중앙처리부와 연통된 노변설치부; 및 상기 자율주행부, 및 상기 노변설치부와 연통된 중앙처리부를 포함하고, 상기 자율주행부는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부, 상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부, 및 상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부를 포함한다.

Description

자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템{3D vector coordinate system for autonomous driving}

본 발명은 자율주행 좌표시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

일반적인 자동차는 운전자의 조향, 제동 등의 조작에 의해서 주행이 이루어지며, 자율주행차는 운전자의 개입이 없이도 조향, 제동 등의 조작이 이루어진다. 센서 및 정보통신 기술 등의 발달과 함께 최근 등장한 자율주행차는 머지 않은 미래에 상용화가 될 것으로 예측되고 있다.

한편, 자율주행차의 상용화에 앞서 운전자에 의해 운전되는 일반 자동차에도 운전자의 편의를 위해서 운전자의 눈과 귀를 대신할 수 있는 최첨단의 운전보조장치들이 장착되고 있다. 예를 들어, 차량에는 각종 센서들로, 초음파 센서, 영상센서, 레이더 센서, LiDAR 센서 등이 탑재됨으로써, 차량의 주행 또는 주차 중에 차량에 근접하는 물체가 있게 되거나 차량이 어느 물체에 근접하게 되는 경우에 운전자에게 이를 경고하도록 하는 구성이 일반화되고 있다.

특히, 차량에 탑재된 카메라 센서를 통해서 도로 상에 표시된 차선을 인식할 수 있고, 카메라 센서와 LiDAR 센서의 퓨전을 통해서 움직이는 물체를 인식하고 판단할 수 있게 되는 등 인지 판단 기술이 적용되고 있다.

이와 같이 차량에 탑재된 각종 인지수단으로부터 인지된 정보에 기초하여 주행을 제어할 수 있는 자율주행을 제어 시스템이 자율주행차에 적용이 되고 있다.

0001)대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2019-0000843호 0002)대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0904767호 0003)대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2017-0077332호

이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 차량에 탑재되고 중앙처리부와 연통된 자율주행부; 노변에 설치되고 상기 중앙처리부와 연통된 노변설치부; 및 상기 자율주행부, 및 상기 노변설치부와 연통된 중앙처리부를 포함하고, 상기 자율주행부는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부, 상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부, 및 상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부를 포함하는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

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

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템은 차량에 탑재되고 중앙처리부와 연통된 자율주행부; 노변에 설치되고 상기 중앙처리부와 연통된 노변설치부; 및 상기 자율주행부, 및 상기 노변설치부와 연통된 중앙처리부를 포함하고, 상기 자율주행부는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부, 상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부, 및 상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부를 포함한다.

상기 자율주행부는 상기 중앙처리부와 무선통신하는 차량통신부를 더 포함할 수 있다.

상기 자율주행부는 차량의 등록번호, 차량의 모델정보를 저장하고, 상기 차량통신부를 통해 상기 등록번호, 및 모델정보를 상기 중앙처리부에 제공하는 차량데이터베이스부를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 본 발명에 의하면 차량에 탑재되고 중앙처리부와 연통된 자율주행부; 노변에 설치되고 상기 중앙처리부와 연통된 노변설치부; 및 상기 자율주행부, 및 상기 노변설치부와 연통된 중앙처리부를 포함하고, 상기 자율주행부는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부, 상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부, 및 상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부를 포함하는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템을 제공함으로써 바로 인접한 차량의 움직임뿐만 아니라, 전전방, 후후방, 측측방 등에 위치한 차량들의 움직임(속력값, 위치값, 조향값)도 3차원 메쉬 형태의 좌표를 통해 쉽게 인식할 수 있어, 사고 예방에 탁월하다는 이점이 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 노변설치부의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 중앙처리부의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 자율주행부의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 5는 차량센싱부, 속도제어부, 조향제어부, 및 노변센싱부와 데이터베이스부 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 6은 데이터베이스부와 차량모델결정부 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 7은 차량센싱데이터, 지적도데이터, 라이다데이터, 및 비전인식데이터와 차량부위별좌표결정부 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 8은 차량부위별좌표결정부, 도출데이터통신부, 및 인접차량 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 9는 도출데이터의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 10은 벡터해석부, 차량부위별좌표결정부, 및 데이터베이스부 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 11은 차량데이터베이스부, 차량통신부, 및 상대차량 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 12는 상대차량운행정보의 구성들을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1은 일 실시예에 따른 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템의 구성들을 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 노변설치부의 구성들을 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1의 중앙처리부의 구성들을 보여주는 도면이다. 도 4는 도 1의 자율주행부의 구성들을 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템(1)은 차량에 탑재되고 중앙처리부(50)와 연통된 자율주행부(10), 노변에 설치되고 상기 중앙처리부(50)와 연통된 노변설치부(30), 및 상기 자율주행부(10), 및 상기 노변설치부(30)와 연통된 중앙처리부(50)를 포함할 수 있다.

상기 자율주행부(10)는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부(11), 상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부(12), 및 상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부(13)를 포함할 수 있다.

상기 자율주행부(10)의 차량센싱부(11)는 상기 차량에 부착된 카메라, 레이더, 초음파 등의 센서를 포함할 수 있다. 차량센싱부(11)는 상기 센서를 통해 상기 차량의 주변을 센싱하여 상황파악할 수 있다. 차량센싱부(11)는 상기 레이더, 상기 초음파 등의 센서를 통해 상기 차량의 위치를 파악하는 비컨 등의 선형 통신 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 자율주행부(10)는 센싱된 상기 차량의 주변 정보를 판단하는 전자제어부(ECU)를 더 포함할 수 있다. 전자제어부(ECU)에서 센싱된 상기 차량의 주변 정보를 판단한 후, 상기 전자제어부(ECU)는 상기 속도제어부(12), 조향제어부(13)에 각각 제어신호를 전송하여, 상기 차량의 속도, 제동, 및 조향 등을 제어할 수 있다.

상기 자율주행부(10)는 GPS좌표인식부를 더 포함할 수 있다. 상기 GPS좌표인식부는 GPS신호를 제공하는 통신부와 연통될 수 있다.

상기 자율주행부(10)는 차량통신부(14), 및 차량데이터베이스부(15)를 더 포함할 수 있다.

한편, 기존의 차량의 자율주행부는 상기 센서에 의해 센싱되는 주변환경만 고려할 수 있었다. 즉, 상기 차량의 전방, 후방, 측방의 주변환경만 고려할 수 있고, 상기 센서에 의해 센싱되지 않는 주변환경을 고려할 수 없었다.

나아가, 상기 센서는 소정의 시야각을 갖는데, 기존의 차량의 자율주행부는 제한된 시야각을 갖는 상기 센서에 의존하기 때문에, 정밀하게 주변환경을 파악하기 어렵다는 문제가 있었다.

더 나아가, 상기 센서가 탑재된 상기 차량과 인접한 주변환경과의 상대적 스칼라량(예컨대, 속력정보)에 의존하기 때문에, 방향 정보 및/또는 방향 정보와 속력 정보의 합산(예컨대, 속도정보)를 인지하기 어렵다는 문제가 있었다.

더 나아가, 기존의 차량의 자율주행부의 상기 GPS신호는 2차원 좌표로 구성된 신호이고, 터널, 빌딩숲, 실내 등에서는 상기 GPS좌표인식부는 상기 GPS신호가 인식되지 않을 수 있다. 상기 GPS신호가 2차원 좌표로 구성된 신호이기 때문에, 수직적 좌표를 인식하기 어려울 수 있다.

또한, 기존 차량의 자율주행부의 선형통신장치는 각종 통신 장애요소로 인해 현실 환경에서 부정확도가 높을 수 있다.

위 상술한 문제점을 일소하기 위한, 본 발명의 구체적인 구성에 대해 설명하기로 한다.

상기 노변설치부(30)는 노변에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 노변설치부(30)는 노변에 위치한 가로등에 설치될 수 있다. 상기 노변설치부(30)는 복수개로 마련되며, 복수개로 마련된 상기 노변설치부(30)들은 소정의 간격으로 노변에 위치한 가로등마다 설치될 수 있다.

상기 노변설치부(30)는 노변센싱부(31), 및 노변통신부(35)를 포함할 수 있다.

노변센싱부(31)는 노변에 설치된 레이다, 또는 카메라 등의 센서일 수 있다. 노변센싱부(31)의 레이다 센서를 통해 상기 차량, 상기 차량의 인접 차량들을 포함하는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 라이다데이터를 생성하고, 노변센싱부(31)의 카메라 센서를 통해 상기 차량, 상기 차량의 인접 차량들을 포함하는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 비전인식데이터를 생성할 수 있다.

상기 라이다데이터는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들과 관련된 3차원 좌표 정보를 포함할 수 있다. 상기 비전인식데이터는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들과 관련된 3차원 좌표 정보를 포함할 수 있다.

상기 노변센싱부(31)는 상기 라이다데이터 및 상기 비전인식데이터를 기초로 상기 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들과 관련된 3차원 좌표 정보를 획득할 수 있다.

상기 라이다데이터는 상기 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 일부 정보 및/또는 전체 정보를 획득할 수 있다.

상기 비전인식데이터는 상기 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 일부 정보 및/또는 전체 정보를 획득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 노변설치부(30)는 노변에 설치되고 소정의 간격으로 이격되어 위치한 가로등마다 설치되므로, 상기 노변설치부(30)의 노변센싱부(31) 역시, 소정의 간격으로 이격되어 설치될 수 있다.

상기 노변센싱부(31)는 소정의 범위를 커버하여 센싱할 수 있다. 예를 들어, 상기 소정의 범위는 상기 노변센싱부(31)과 인접한 상기 노변센싱부(31)와의 간격을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 인접 배치된 노변센싱부(31) 간의 간격이 100m라면, 상기 노변센싱부(31)가 커버하는 상기 소정의 범위는 상기 노변센싱부(31)를 원의 중심으로 설정하여 반경 50m까지 커버할 수 있다. 다만, 위 예시는 이에 제한되지 않고 인접 배치된 노변센싱부(31)의 커버 범위는 중첩할 수도 있다.

노변통신부(35)는 노변센싱부(31)에 의해 생성된 상기 라이다데이터, 및 상기 비전인식데이터를 제공받아, 데이터베이스부(54)에 제공할 수 있다.

즉, 노변통신부(35)는 상기 노변센싱부(31)에 의해 획득된 상기 노변을 지나가는 차량들과 관련된 3차원 좌표 정보를 데이터베이스부(54)에 제공할 수 있다.

중앙처리부(50)는 차량모델결정부(51), 차량부위별좌표결정부(52), 도출데이터통신부(53), 데이터베이스부(54), 및 벡터해석부(55)를 포함할 수 있다.

차량모델결정부(51)는 상기 차량, 상기 차량의 인접 차량들을 포함하는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 모델을 결정할 수 있다.

차량부위별좌표결정부(52)는 상기 차량, 상기 차량의 인접 차량들을 포함하는 소정 시간에 상기 노변을 지나가는 차량들의 부위별 좌표를 결정할 수 있다. 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 차량과 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)과의 좌표정보(개별 차량들의 3차원 절대좌표정보)를 생성할 수 있다. 뿐만 아니라, 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 지적도데이터(2차원 좌표)와 상기 노변센싱부(31)를 기초로, 후술할 실측기준점을 기준으로 도로의 3차원 좌표를 생성할 수 있다.

도 5는 차량센싱부, 속도제어부, 조향제어부, 및 노변센싱부와 데이터베이스부 간의 관계를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 차량센싱부(11)의 차량센싱데이터, 속도제어부(12)의 속도데이터, 및 조향제어부(13)의 조향데이터는 각각 차량통신부(14)를 통해 데이터베이스부(54)에 제공될 수 있다. 상기 차량센싱데이터, 상기 속도데이터, 및 상기 조향데이터뿐만 아니라, 상기 차량의 예측주행경로데이터도 차량통신부(14)를 통해 데이터베이스부(54)에 제공될 수 있다.

또한, 노변센싱부(31)의 라이다데이터, 비전인식데이터는 각각 노변통신부(35)를 통해 데이터베이스부(54)에 제공될 수 있다.

또한, 차량데이터베이스부(15)에 저장된 차량등록데이터도 차량통신부(14)를 통해 데이터베이스부(54)에 제공될 수 있다.

도 6은 데이터베이스부와 차량모델결정부 간의 관계를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 데이터베이스부(54)에는 차량센싱부(11)로부터 제공된 차량센싱데이터, 노변센싱부(31)로부터 제공된 라이다데이터, 비전인식데이터, 및 차량별표준형상데이터가 저장될 수 있다. 뿐만 아니라, 데이터베이스부(54)에는 지적도데이터, 차량데이터베이스부(15)로부터 제공된 차량등록데이터, 속도제어부(12)로부터 제공된 속도데이터, 조향제어부(13)로부터 제공된 조향데이터, 및 상기 예측주행경로데이터가 저장될 수 있다.

상기 차량데이터베이스부(15)에 저장된 차량센싱데이터, 라이다데이터, 비전인식데이터, 차량별표준형상데이터, 및 차량등록데이터는 도 6에 도시된 바와 같이, 차량모델결정부(51)에 제공될 수 있다. 차량모델결정부(51)는 제공된 차량센싱데이터, 라이다데이터, 비전인식데이터, 차량별표준형상데이터, 및 차량등록데이터를 통해 상기 차량 및 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)의 차량모델을 결정할 수 있다. 차량모델결정부(51)는 상기 차량센싱데이터, 상기 라이다데이터, 및 상기 비전인식데이터 등을 통해 상기 차량 및 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)의 차량모델을 판별하는 역할을 할 수 있다.

다만, 차량모델결정부(51)에 의해 판별된 차량모델이 정확하지 않을 경우 차량모델결정부(51)는 디폴트 모델을 상기 차량 및 상기 차량의 인접 차량들에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 차량모델결정부(51)에 의해 상기 차량 및 상기 차량의 인접 차량들의 판별도(또는 정확도)가 약 70% 이하일 경우, 상기 차량모델결정부(51)는 상기 차량등록데이터를 근거로, 해당 차량의 상기 차량별표준형상데이터에만 근거하여 추출된 상기 디폴트 모델을 상기 해당 차량의 차량모델로 결정할 수 있다. 다만, 상기 약 70%라는 수치는 제한되는 것은 아니고, 상황마다 변동되어 설계될 수 있음은 물론이다.

상기 차량모델결정부(51)에 의해 판별된 상기 차량모델은 3D 형상 매쉬(Mesh)의 형태로 제공될 수 있다.

각각 차량들의 상기 차량모델이 결정되면 각각의 차량들마다 ID가 부여될 수 있다.

한편, 차량모델결정부(51)는 각각의 차량들뿐만 아니라, 상기 차량에 적재된 적재물(예컨대, 적재된 컨테이너, 적재된 물품 등) 등의 실시간 차량 형태(또는 현장 차량 형태)를 추가로 포함하여 상기 차량모델을 결정할 수 있다.

도 7은 차량센싱데이터, 지적도데이터, 라이다데이터, 및 비전인식데이터와 차량부위별좌표결정부 간의 관계를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 데이터베이스부(54)에 저장된 차량센싱데이터, 지적도데이터, 라이다데이터, 및 비전인식데이터는 차량부위별좌표결정부(52)에 제공될 수 있다. 상기 지적도데이터는 상수값(또는 절댓값)일 수 있다. 즉, 상기 지적도데이터는 인접 차량과의 관계와 무관하게, 노면, 상기 노면 상의 구조물, 및/또는 상기 노면 상의 장애물을 표현하는 데이터일 수 있다. 상기 지적도데이터는 2차원 좌표데이터일 수 있다.

차량부위별좌표결정부(52)는 제공된 차량센싱데이터, 지적도데이터, 라이다데이터, 및 비전인식데이터를 통해 상기 차량 및 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)의 차량부위별좌표(이하, 도출데이터)를 결정할 수 있다. 상기 차량부위별좌표결정부(52)는 도 6에서 상술된 차량모델결정부(51)에 의해 결정된 차량모델을 참고하여 차량부위별좌표를 결정할 수 있다.

상기 차량부위별좌표는 평면상의 2차원 좌표뿐만 아니라, 높이까지 포함된 3차원 좌표일 수 있다. 상기 차량부위별좌표의 실측기준점은 차선, 또는 노변에 설치된 페이링 센서 또는 설비일 수 있다. 즉, 상기 실측기준점을 기준으로, 상기 차량부위 간의 각도와 거리를 고려하여 차량부위별좌표를 결정할 수 있다. 상기 차량부위별좌표는 결정된 후, 수시로 보정될 수 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 상기 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 차량모델결정부(51)에 의해 결정된 개별 차량모델과 상기 지적도데이터를 기초로 개별 차량의 차량부위별좌표를 결정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 지적도데이터(2차원 좌표)와 상기 노변센싱부(31)를 기초로, 후술할 실측기준점을 기준으로 도로의 3차원 좌표를 추가로 생성할 수 있다. 상기 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 도로의 3차원 좌표(메쉬형태)를 추가로 생성함으로써, 매번 차량이 지나갈 때마다 상기 차량의 좌표값을 새로이 계산할 필요가 없다. 즉, 매번 차량이 지나갈 때마다 상기 차량의 좌표값을 새롭게 계산하면, 다변하는 상황에 따라 인식 오류의 가능성이 발생할 수 있는데, 상기한 바와 같이, 상기 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 도로의 3차원 좌표를 추가로 생성함으로써, 다변하는 상황에 따라 인식 오류의 가능성을 미연에 차단할 수 있다는 이점이 있다. 나아가, 상기 차량부위별좌표결정부(52)는 상기 도로의 3차원 좌표(메쉬형태)를 추가로 생성함으로써, 상기 차량 등을 보다 빠르고 정확하게 표현할 수 있다는 장점이 있다.

상기 3차원의 메쉬형태의 좌표는 상기 지적도데이터(2차원 좌표)와 상기 노변센싱부(31)를 기초로 상기 노변센싱부(31)가 커버하는 상기 소정의 범위 내 공간 자체를 3차원 직선 메쉬들로 구성한 것으로서, 상기 3차원 직선 메쉬들의 교차점은 기본값으로 설정될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 도로(또는 노면)의 굴곡이나, 도로 상의 낙하물의 존재 등은 상기 노변센싱부(31)에 의해 실시간 감지되어, 상기 3차원의 메쉬형태의 좌표에 실시간 업데이트될 수 있다.

본 실시예와 같이, 상기 3차원의 메쉬형태의 좌표를 생성함으로써, 상기 노변센싱부(31)로부터 상기 레이다의 송출된 각도 및 반사체(예컨대, 차량이나 적재물 등)까지의 반사거리만 알더라도, 상기 반사체의 위치를 정확히 파악할 수 있다는 이점이 있다.

차량부위별좌표결정부(52)로부터 도출된 데이터(개별 차량의 차량부위별좌표, 및 도로의 3차원 좌표)를 이하에서, 도출데이터(ID)로 지칭한다.

벡터해석부(55)는 상기 도출데이터(ID) 중 개별 차량의 차량부위별좌표, 상기 속도데이터, 및 상기 조향데이터를 근거로, 상기 해당 차량과 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 벡터값을 결정할 수 있다. 상기 벡터값은 상기 해당 차량과 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 절대좌표값(3차원), 상기 해당 차량과 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 상대속력값, 및 상기 해당 차량과 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 상대방향값(3차원)을 포함할 수 있다.

벡터해석부(55)는 상기 해당 차량과 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 벡터값을 결정하되, 차량들의 대표 부위별 좌표를 기준으로 백터값을 결정할 수 있다. 벡터해석부(55)는 결정된 차량들의 대표 부위별 좌표의 벡터값을 차량부위별좌표결정부(52)로부터 도출된 도출데이터(ID) 중 도로의 3차원 좌표에 대입할 수 있다.

도 8은 차량부위별좌표결정부, 도출데이터통신부, 및 인접차량 간의 관계를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 차량부위별좌표결정부(52)로부터 도출된 도출데이터(ID)는 도출데이터통신부(53)에 제공될 수 있다. 도출데이터통신부(53)에 제공된 도출데이터(ID)는 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)에 제공될 수 있다.

도출데이터(ID)를 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)에 제공할 때, 각각 차량의 차량데이터베이스부(15)에 저장되고 차량통신부(14)를 통해 데이터베이스부(54)에 저장된 차량등록데이터를 기반으로, 상기 차량의 인접 차량들(전방, 후방, 측방, 전전방, 후후방, 측측방 등)에 제공할 수 있다.

한편, 도출데이터(ID)는 상기 차량의 인접 차량들뿐만 아니라, 해당 차량에도 도출데이터통신부(53)를 통해 제공될 수 있다.

도 8에서는, 도출데이터(ID) 자체를 도출데이터통신부(53)를 통해 인접한 차량들에 제공될 수 있다고 설명하였지만, 이에 제한되지 않고, 벡터해석부(55)에 의해 결정된 차량들의 대표 부위별 좌표의 벡터값이 차량부위별좌표결정부(52)로부터 도출된 도출데이터(ID) 중 도로의 3차원 좌표에 대입된 도출벡터데이터를 도출데이터통신부(53)를 통해 인접한 차량들에 제공할 수 있다. 상기 도출벡터데이터는 상기한 3차원 메쉬형태의 좌표의 형태로 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 도출벡터데이터는 해당 차량의 조향데이터, 속도데이터(및 브레이크데이터, 및 가속데이터 등을 포함)뿐만 아니라, 네이게이션 목적지 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 도출벡터데이터는 각각 차량들의 상기 차량모델이 결정되어 차량들마다 부여된 ID별로 생성될 수 있다.

상기 ID별 상기 도출벡터데이터는 도로 상황정보(예컨대, 이상 흐름 정보나, 신호등 정보 등)와 함께 도출데이터통신부(53)를 통해 인접한 차량들에 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 도출벡터데이터는 양방향 커뮤니케이션될 수 있어, 상기 인접한 차량들로부터 생성된 상기 도출벡터데이터 역시, 해당 차량에 제공될 수 있음은 물론이다. 이로 인해, 실시간 주행 정보뿐만 아니라, 예상 교통흐름도, 예상 차선변경도 등을 쉽게 알 수 있으므로, 자율주행 통행량 분산 및 방어운전을 도모할 수 있다는 이점이 있다.

도 9는 도출데이터의 구성들을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 도출데이터(ID)는 수치데이터, 및 이미지데이터의 형태로 제공될 수 있다. 상기 수치데이터는 상기 차량 및 상기 차량의 인접차량들의 차량부위별좌표값들 및 도로의 3차원 좌표값일 수 있다. 또한, 상기 수치데이터는 상기 차량 주변의 장애물(높이 등을 고려)에 관한 정확한 좌표를 포함할 수 있다. 상기 이미지데이터는 상기 차량 및 상기 차량의 인접차량들과 상기 차량 주변의 장애물(높이 등을 고려)에 관한 정확한 이미지일 수 있다.

도 10은 벡터해석부, 차량부위별좌표결정부, 및 데이터베이스부 간의 관계를 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 벡터해석부(55)는 차량부위별좌표결정부(52)로부터 도출데이터(ID)를 제공받고, 데이터베이스부(54)로부터 속도데이터, 및 조향데이터를 제공받을 수 있다.

본 실시예에 의하면, 3차원 메쉬 형태의 좌표 상에서 상기 해당 차량의 인접차량들 간의 절대좌표값(3차원)을 도출함으로써, 센서와 해당 차량 간의 거리나, 차간 거리 등을 매번 계산할 필요가 없다는 이점이 있다.

도 11은 차량데이터베이스부, 차량통신부, 및 상대차량 간의 관계를 보여주는 도면이다. 도 12는 상대차량운행정보의 구성들을 보여주는 도면이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상대차량(또는 인접차량)운행정보는 차량통신부(14)를 통해 해당 차량의 차량데이터베이스부(15)에 제공될 수 있다. 상기 상대차량운행정보는 상기 상대차량의 벡터해석부(55)에 의해 결정된 상기 상대차량과 상기 상대차량의 인접차량들 간의 벡터값일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템
10: 자율주행부
30: 노변설치부
50: 중앙처리부

Claims

차량에 탑재되고 중앙처리부와 연통된 자율주행부;
노변에 설치되고 상기 중앙처리부와 연통된 노변설치부; 및
상기 자율주행부, 및 상기 노변설치부와 연통된 중앙처리부를 포함하고,
상기 자율주행부는 상기 차량의 주변을 센싱하는 차량센싱부,
상기 차량의 속도를 자율제어하는 속도제어부, 및
상기 차량의 조향을 자율제어하는 조향제어부를 포함하는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템.
제1 항에 있어서,
상기 자율주행부는 상기 중앙처리부와 무선통신하는 차량통신부를 더 포함하는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템.
제1 항에 있어서,
상기 자율주행부는 차량의 등록번호, 차량의 모델정보를 저장하고, 상기 차량통신부를 통해 상기 등록번호, 및 모델정보를 상기 중앙처리부에 제공하는 차량데이터베이스부를 더 포함하는 자율주행을 위한 3차원 벡터좌표시스템.