[go: up one dir, main page]

KR20140144921A - 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140144921A
KR20140144921A KR20130067129A KR20130067129A KR20140144921A KR 20140144921 A KR20140144921 A KR 20140144921A KR 20130067129 A KR20130067129 A KR 20130067129A KR 20130067129 A KR20130067129 A KR 20130067129A KR 20140144921 A KR20140144921 A KR 20140144921A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
virtual
information
data
module
simulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR20130067129A
Other languages
English (en)
Inventor
김정하
김충겸
배병휴
김재환
이준수
한영민
임경일
Original Assignee
국민대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국민대학교산학협력단 filed Critical 국민대학교산학협력단
Priority to KR20130067129A priority Critical patent/KR20140144921A/ko
Publication of KR20140144921A publication Critical patent/KR20140144921A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/003—Navigation within 3D models or images
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 3차원 가상현실 내에서 가상의 무인 자동차의 자율 주행 알고리즘을 검증하기 위해 자율 주행 시뮬레이션을 수행하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 가상현실 환경이 모델링된 3차원 영상 정보를 제공하여 자율 주행 시뮬레이션을 구동하는 시뮬레이터부와, 상기 시뮬레이터부에서 제공되는 3차원 영상 내에서 가상의 자동차를 자율 주행시키고, 자율 주행되는 가상의 자동차의 상태정보 및 가상의 자동차에서 취득하는 주행정보를 수신하는 시뮬레이션 서버와, 상기 시뮬레이션 서버에서 수신한 상태정보 및 주행정보를 수신하여 로봇서버 타입의 데이터로 변환하여 출력하는 시뮬레이션 컴포넌트 및 상기 시뮬레이션 컴포넌트에서 출력되는 OPRoS 타입의 데이터를 수신하여 GUI(Graphical User Interface)로 디스플레이하는 시뮬레이션 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템{SIMULATION SYSTEM FOR AUTONOMOUS VEHICLE USING VIRTUAL REALITY}
본 발명은 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 3차원 가상현실 내에서 가상의 무인 자동차(로봇)의 자율 주행 알고리즘을 검증하기 위해 자율 주행 시뮬레이션을 수행하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 무인 자율 주행시스템과 관련하여, 특히 로봇이나 자동차 분야에서의 자율 주행과 관련한 많은 연구가 이루어지고 있다.
일반적으로 자율 주행시스템은 도로맵 정보를 바탕으로 GPS 위치정보 및 각종 센서에서 취득한 신호를 이용하여 도로상의 시작점부터 종료점까지 자동차의 주행을 자동으로 제어하면서 이동시킬 수 있다.
특히, 자율 주행시스템은 고속으로 움직이는 이동체(자동차 또는 로봇)의 주행환경을 실시간으로 인식 및 판단하기 위해, 스캐닝 장치, 카메라, 레이더 등과 같은 센서 장비들을 포함할 수 있다.
자율 주행을 수행할 수 있는 시스템과 관련한 발명으로, 예를 들어, 등록특허 제10-1209062호에는 영상인식 정보를 이용한 GPS 보정 시스템 및 방법에 관한 기술이 개시되고 있다.
그러나, 종래 기술에서는 자동차에 각종 주행 장치 및 알고리즘이 탑재된 시스템들을 장착하여 자율 주행 시험을 수행할 수 있으나, 대부분 자동차 탑재되는 장비들이 고가의 장비이고, 특히 실제 도로에서 주행 시험을 실시해야 하기 때문에 공간적 제약으로 인한 효과적인 자율 주행 성능을 이룰 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 3차원 영상을 통한 가상현실 내에서 가상의 무인 자동차의 자율 주행시험을 수행함으로써 자율 주행의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 가상현실 환경이 모델링된 3차원 영상 정보를 제공하여 자율 주행 시뮬레이션을 구동하는 시뮬레이터부와, 상기 시뮬레이터부에서 제공되는 3차원 영상 내에서 가상의 자동차를 자율 주행시키고, 자율 주행되는 가상의 자동차의 상태정보 및 가상의 자동차에서 취득하는 주행정보를 수신하는 시뮬레이션 서버와, 상기 시뮬레이션 서버에서 수신한 상태정보 및 주행정보를 수신하여 로봇서버 타입의 데이터로 변환하여 출력하는 시뮬레이션 컴포넌트 및 상기 시뮬레이션 컴포넌트에서 출력되는 OPRoS 타입의 데이터를 수신하여 GUI(Graphical User Interface)로 디스플레이하는 시뮬레이션 모니터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 시뮬레이터부가, 가상의 GPS(Global Positioning System) 좌표정보, 도로정보, 교통정보 및 주변정보를 포함하는 3차원 영상정보를 저장하는 영상정보 저장모듈 및 출발점 정보 및 도착점 정보를 입력받고, 가상의 자동차에 대한 주행 경로를 설정하는 주행경로 설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 가상의 GPS 좌표정보가 실제 GPS 좌표값이 변환하여 입력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 시뮬레이션 서버가, 3차원 영상 내에서 자율 주행하도록 가상의 카메라, GPS 센서, Gyro 센서 및 LRF(Laser Range Finder) 센서가 탑재되는 가상의 자동차에 대한 제어정보를 제공하고, 상기 가상의 자동차에 대한 상태정보를 수신하는 로봇 모듈과, 상기 가상의 카메라를 제어하고, 상기 가상의 카메라에서 촬영되는 가상의 카메라 영상정보를 수신하는 카메라 센서 모듈과, 상기 가상의 GPS 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 GPS 데이터를 수신하는 GPS 센서 모듈과, 상기 가상의 Gyro 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 Gyro 데이터를 수신하는 Gyro 센서 모듈 및 상기 가상의 LRF 센서에서 스캐닝되어 획득되는 LRF 데이터를 수신하는 LRF 센서 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 시뮬레이션 컴포넌트에서 출력되는 로봇서버 타입의 데이터가 OPRoS(Open Platform for Robotic Service) 타입의 데이터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 시뮬레이션 컴포넌트가, 상기 로봇 모듈에서 수신하는 가상의 자동차에 대한 상태정보를 상기 시뮬레이션 모니터부로 출력하고, 입력되는 가상의 자동차에 대한 제어정보를 상기 로봇 모듈로 전송하는 로봇 컴포넌트 모듈과, 상기 카메라 센서 모듈에서 수신된 카메라 영상정보를 설정된 파라메타를 이용하여, 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 카메라 컴포넌트 모듈과, 상기 GPS 센서 모듈에서 수신된 GPS 데이터를 로깅된 실제 GPS 데이터로 변환하고, 설정된 파라메타를 이용하여 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 GPS 컴포넌트 모듈과, 상기 Gyro 센서 모듈에서 수신된 Gyro 데이터를 설정된 파라메타를 이용하여 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 Gyro 컴포넌트 모듈 및 상기 LRF 센서 모듈에서 수신된 LRF 데이터를 설정된 파라메타를 이용하여 거리값 데이터를 생성하고, 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 LRF 컴포넌트 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 로봇 모듈에서 제공하는 제어정보는 속도값 명령, 조향값 명령, 방향 지시등 명령, 헤드라이트 온/오프 명령을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 GPS 센서 모듈에서 수신하는 GPS 데이터는 3차원 영상 공간의 x, y, z값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 Gyro 센서 모듈에서 수신하는 Gyro 데이터는 3차원 영상 공간의 roll, pitch, yaw값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템은, 상기 로봇 컴포넌트 모듈에서 출력되는 상기 상태정보는 가상의 자동차의 현재 조향각, 왼쪽 바퀴 속도, 오른쪽 바퀴 속도, 이동속도, 이동위치, 헤딩, 방향 지시등 상태 표시 및 헤드라이트 상태 표시 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템에 따르면, 3차원 영상을 통한 가상현실 내에서 가상의 무인 자동차의 안정적이고 정확한 자율 주행시험을 수행함으로써, 자율 주행의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2 내지 도 4는, 본 발명의 시뮬레이터부에서 가상현실 환경이 모델링된 3차원 영상정보를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 5는, 본 발명의 시뮬레이터부에서 자율 주행을 위해 설정된 주행 경로를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 시뮬레이션 서버의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 시뮬레이션 컴포넌트의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은, 가상의 자동차에 장착되는 가상의 카메라에서 촬영되는 영상을 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 9 및 도 10은, 가상의 자동차에 장착되는 가상의 LRF 센서에서 스캐닝되어 획득되는 LRF 데이터를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 시뮬레이션 모니터부에서 디스플레이되는 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 상태정보 및 주행정보를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
도 12는, 실제 자율 주행 데이터와 본 발명에 따른 시뮬레이션을 통한 자율 주행 데이터를 비교한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율주행 시뮬레이션 시스템(1)은 시뮬레이터부(10), 시뮬레이션 서버(20), 시뮬레이션 컴포넌트(30) 및 시뮬레이션 모니터부(40)를 포함할 수 있다.
시뮬레이터부(10)는, 가상의 GPS(Global Positioning System) 좌표정보, 도로정보, 교통정보 및 주변정보 등을 포함하는 3차원 영상정보를 저장할 수 있는 영상정보 저장모듈(110)과 출발점 정보 및 도착점 정보를 입력받고, 가상의 자동차에 대한 주행 경로를 설정할 수 있는 주행경로 설정모듈(120)을 포함할 수 있다.
영상정보 저장모듈(110)에 저장되는 3차원 영상정보는 실제환경을 측정하기 위해, Map-building을 이용하여 2차원 지도를 생성하고, 2차원 지도와 위성 지도를 이용하여 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, CAD 모델을 통한 가상환경으로 구축될 수 있다.
특히, 영상정보 저장모듈(110)에 저장되는 3차원 영상정보는, 위도 및 경도 등의 실제 GPS 좌표값을 x, y, z의 좌표로 정의될 수 있는 가상의 GPS 좌표정보로 입력되어 모델링될 수 있다.
또한, 주행경로 설정모듈(120)에서는 입력되는 출발점 정보 및 도착점 정보에 대해, 예를 들어, A* 알고리즘(A Star Algorithm)을 이용하여 가상의 자동차가 자율 주행할 수 있는 주행경로가 도 5에 나타낸 바와 같이 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 시뮬레이션 서버의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이션 서버(20)는 로봇 모듈(210), 카메라 센서 모듈(220), GPS 센서 모듈(230), Gyro 모듈(240) 및 LRF(Laser Range Finder) 모듈(250)을 포함할 수 있다.
로봇 모듈(210)은 시뮬레이터부(10)에서 제공되는 3차원 영상 내에서 자율 주행하도록 가상의 자동차를 모델링한다. 이때, 모델링되는 가상의 자동차에는 가상의 카메라, 가상의 GPS 센서, 가상의 Gyro 센서 및 장애물을 인식하여 거리정보를 제공할 수 있는 가상의 LRF 센서가 탑재된다.
가상의 GPS 센서에서는 가상의 자동차에 대한 절대 위치 정보를 제공할 수 있다. 위치 정보는 3차원 영상 내에서 기준 좌표인 x, y와 높이 z로 구성되고, bias와 covariance를 설정하여 위치 정보의 정확성을 반영할 수 있다.
또한, Gyro 센서는 가상의 자동차에 대한 각속도 정보를 제공하는 것으로, 이 각속도 정보는 roll, pitch, yaw 정보로 구성되고, GPS 센서와 동일하게 bias와 covariance를 설정할 수 있다.
또한, 로봇 모듈(210)에서는 자율 주행을 수행하는 가상의 자동차에 대한 제어정보를 제공하고, 3차원 영상 내에서 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 상태정보를 수신할 수 있다.
카메라 센서 모듈(220)에서는 가상의 자동차에 탑재된 가상의 카메라를 제어하고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 가상의 카메라에서 촬영되는 가상의 카메라 영상정보, 예를 들어, 카메라 센서에서 센싱된 320*240, 24bit 해상도의 Raw RGB 이미지 데이터를 수신할 수 있다.
또한, GPS 센서 모듈(230)에서는 가상의 GPS 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 GPS 데이터, 즉 위치 정보를 수신할 수 있다.
Gyro 모듈(240)은 가상의 Gyro 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 Gyro 데이터로서 roll, pitch, yaw값을 수신하고, LRF 모듈(250)에서는 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 3차원 영상 내에서 스캐닝되어 획득되는 LRF 데이터(장애물 정보로서 도 10에서는 도로표지판과 건물의 기둥(붉은색 원)을 나타냄)를 수신할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이션 컴포넌트의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면을 참조하면, 시뮬레이션 컴포넌트(30)는 로봇 컴포넌트 모듈(310), 카메라 컴포넌트 모듈(320), GPS 컴포넌트 모듈(330), Gyro 컴포넌트 모듈(340) 및 LRF 컴포넌트 모듈(350)을 포함할 수 있다.
로봇 컴포넌트 모듈(310)은 로봇 모듈(210)에서 가상의 자동차에 대한 상태정보(속도, 조향, 헤딩, 이동 거리 등)를 수신하고, 설정된 파라메타, 예를 들어, 속도값 명령, 조향값 명령, 방향 지시등 명령, 헤드라이트 온/오프 명령 등의 가상의 자동차에 대한 제어정보를 로봇 모듈(210)로 전송하여 가상의 자동차를 제어할 수 있다.
카메라 컴포넌트 모듈(320)에서는 카메라 센서 모듈(220)을 통해 수신한 가상의 카메라 영상정보를 다음의 표 1에 나타낸 설정된 파라메타를 이용하여, 320*240, 24bit 해상도의 Raw RGB 데이터로서 로봇서버 타입의 데이터인 OPRoS 타입으로 변환하여 출력할 수 있다.
[표 1]
Figure pat00001

GPS 컴포넌트 모듈(330)은 GPS 모듈(230)에서 수신된 3차원 영상에 해당되는 GPS 데이터를 로깅된 실제 GPS 데이터로 변환하고, 표 2에 나타낸 설정된 파라메타를 이용하여 로봇서버 타입의 데이터인 OPRoS 타입으로 변환하여 출력할 수 있다. 출력정보에는 시간, 위도, 경도, 수신상태, 위성수, 수평오차, 고도, GPS 주행 속도 등의 정보를 포함할 수 있다.
[표 2]
Figure pat00002

Gyro 컴포넌트 모듈(340)은 Gyro 모듈(240)에서 수신된 가상의 자동차에 대한 Gyro 데이터를 표 3에 나타낸, 설정된 파라메타를 이용하여 OPRoS 타입으로 변환하여 출력할 수 있다.
[표 3]
Figure pat00003
Gyro 컴포넌트 모듈(340)을 통해 출력되는 출력정보에는 X축을 기준으로 한 회전 각도(Radian), Y축을 기준으로 한 회전 각도, Z축을 기준으로 한 회전 각도 등을 포함할 수 있다.
또한, LRF 컴포넌트 모듈(350)에서는 LRF 모듈(250)에서 수신된 LRF 데이터를, 표 4에 나타낸 설정된 파라메타를 이용하여 거리값(x, y) 데이터를 생성하고, 로봇서버 타입의 데이터인 OPRoS 타입으로 변환하여 출력할 수 있다.
[표 4]
Figure pat00004
LRF 컴포넌트 모듈(350)에서 출력되는 출력정보는 LRF 데이터를 스캔 각도(Scan Angle)는 180도와 각도분해능(Angular Resolution)은 0.5도를 이용하여 계산된값(x, y, 단위는 m)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 시뮬레이션 모니터부에서 디스플레이되는 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 상태정보 및 주행정보를 예시적으로 나타내는 예시도이다.
본 발명의 시뮬레이션 모니터부(40)에서는 도 11에 나타낸 바와 같이, 시뮬레이션 컴포넌트(30)의 각 요소 컴포넌트 모듈에 출력되는 OPRoS 타입의 데이터를 수신하여 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 상태정보 및 주행정보 등을 GUI(Graphical User Interface) 타입으로 디스플레이할 수 있다.
도 12는 실제 자율 주행 데이터와 본 발명에 따른 시뮬레이션을 통한 자율 주행 데이터를 비교한 도면으로, 흰색 점선은 실제 자율 주행 자동차의 데이터를 나타내고, 붉은색 실선은 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템을 이용한 데이터를 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이, 실제 자율 주행 자동차의 데이터와 시뮬레이션 시스템을 이용한 데이터가 유사한 궤적을 가지는 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 3차원 영상을 통한 가상현실 내에서 가상의 무인 자동차의 자율 주행시험을 수행함으로써 공간적 제약없이 저비용으로 자율 주행의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 로봇서버 타입의 데이터로서 OPRoS 기반의 데이터를 적용하였으나, 기타 다른 형태로도 변경가능하다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 자율주행 시뮬레이션 시스템 10 : 시뮬레이터부
20 : 시뮬레이션 서버 30 : 시뮬레이션 컴포넌트
40 : 시뮬레이션 모니터부 110 : 영상정보 저장모듈
120 : 주행경로 설정모듈 210 : 로봇 모듈
220 : 카메라 센서 모듈 230 : GPS 센서 모듈
240 : Gyro 센서 모듈 250 : LRF 센서 모듈
310 : 로봇 컴포넌트 모듈 320 : 카메라 컴포넌트 모듈
330 : GPS 컴포넌트 모듈 340 : Gyro 컴포넌트 모듈
350 : LRF 컴포넌트 모듈

Claims (10)

  1. 가상현실 환경이 모델링된 3차원 영상 정보를 제공하여 자율 주행 시뮬레이션을 구동하는 시뮬레이터부;
    상기 시뮬레이터부에서 제공되는 3차원 영상 내에서 가상의 자동차를 자율 주행시키고, 자율 주행되는 가상의 자동차의 상태정보 및 가상의 자동차에서 취득하는 주행정보를 수신하는 시뮬레이션 서버;
    상기 시뮬레이션 서버에서 수신한 상태정보 및 주행정보를 수신하여 로봇서 타입의 데이터로 변환하여 출력하는 시뮬레이션 컴포넌트; 및
    상기 시뮬레이션 컴포넌트에서 출력되는 로봇서버 타입의 데이터를 수신하여 GUI(Graphical User Interface)로 디스플레이하는 시뮬레이션 모니터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시뮬레이터부는,
    가상의 GPS(Global Positioning System) 좌표정보, 도로정보, 교통정보 및 주변정보를 포함하는 3차원 영상정보를 저장하는 영상정보 저장모듈; 및
    출발점 정보 및 도착점 정보를 입력받고, 가상의 자동차에 대한 주행 경로를 설정하는 주행경로 설정모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가상의 GPS 좌표정보는 실제 GPS 좌표값이 변환하여 입력되는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 서버는,
    3차원 영상 내에서 자율 주행하도록 가상의 카메라, GPS 센서, Gyro 센서 및 LRF(Laser Range Finder) 센서가 탑재되는 가상의 자동차에 대한 제어정보를 제공하고, 상기 가상의 자동차에 대한 상태정보를 수신하는 로봇 모듈;
    상기 가상의 카메라를 제어하고, 상기 가상의 카메라에서 촬영되는 가상의 카메라 영상정보를 수신하는 카메라 센서 모듈;
    상기 가상의 GPS 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 GPS 데이터를 수신하는 GPS 센서 모듈;
    상기 가상의 Gyro 센서로부터 센싱된 자율 주행 중인 가상의 자동차에 대한 Gyro 데이터를 수신하는 Gyro 센서 모듈; 및
    상기 가상의 LRF 센서에서 스캐닝되어 획득되는 LRF 데이터를 수신하는 LRF 센서 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 컴포넌트에서 출력되는 로봇서버 타입의 데이터는 OPRoS(Open Platform for Robotic Service) 타입의 데이터인 것을 특징으로 하는 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 컴포넌트는,
    상기 로봇 모듈에서 수신하는 가상의 자동차에 대한 상태정보를 상기 시뮬레이션 모니터부로 출력하고, 입력되는 가상의 자동차에 대한 제어정보를 상기 로봇 모듈로 전송하는 로봇 컴포넌트 모듈;
    상기 카메라 센서 모듈에서 수신된 카메라 영상정보를 설정된 파라메타를 이용하여, 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 카메라 컴포넌트 모듈;
    상기 GPS 센서 모듈에서 수신된 GPS 데이터를 로깅된 실제 GPS 데이터로 변환하고, 설정된 파라메타를 이용하여 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 GPS 컴포넌트 모듈;
    상기 Gyro 센서 모듈에서 수신된 Gyro 데이터를 설정된 파라메타를 이용하여 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 Gyro 컴포넌트 모듈; 및
    상기 LRF 센서 모듈에서 수신된 LRF 데이터를 설정된 파라메타를 이용하여 거리값 데이터를 생성하고, 로봇서버 타입으로 변환하여 출력하는 LRF 컴포넌트 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 로봇 모듈에서 제공하는 제어정보는 속도값 명령, 조향값 명령, 방향 지시등 명령, 헤드라이트 온/오프 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 GPS 센서 모듈에서 수신하는 GPS 데이터는 3차원 영상 공간의 x, y, z값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 Gyro 센서 모듈에서 수신하는 Gyro 데이터는 3차원 영상 공간의 roll, pitch, yaw값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 로봇 컴포넌트 모듈에서 출력되는 상기 상태정보는 가상의 자동차의 현재 조향각, 왼쪽 바퀴 속도, 오른쪽 바퀴 속도, 이동속도, 이동위치, 헤딩, 방향 지시등 상태 표시 및 헤드라이트 상태 표시 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템.
KR20130067129A 2013-06-12 2013-06-12 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템 Ceased KR20140144921A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130067129A KR20140144921A (ko) 2013-06-12 2013-06-12 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130067129A KR20140144921A (ko) 2013-06-12 2013-06-12 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140144921A true KR20140144921A (ko) 2014-12-22

Family

ID=52674961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130067129A Ceased KR20140144921A (ko) 2013-06-12 2013-06-12 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140144921A (ko)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104750100A (zh) * 2015-03-23 2015-07-01 北京润科通用技术有限公司 一种无人车测试系统及方法
CN108267322A (zh) * 2017-01-03 2018-07-10 北京百度网讯科技有限公司 对自动驾驶性能进行测试的方法和系统
CN108919779A (zh) * 2018-07-02 2018-11-30 北京小马智行科技有限公司 一种交互式无人车仿真方法及仿真平台
CN109413415A (zh) * 2018-12-12 2019-03-01 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种摄像头控制器测试系统及测试方法
KR101984762B1 (ko) 2018-10-31 2019-06-03 주식회사 모라이 네트워크 플랫폼을 적용한 자율주행차량 시뮬레이터
CN110174274A (zh) * 2019-05-28 2019-08-27 初速度（苏州）科技有限公司 一种智能驾驶算法的修正方法及装置
CN110992763A (zh) * 2019-03-28 2020-04-10 珠海超凡视界科技有限公司 基于虚拟现实进行科目二的教学方法
KR102139172B1 (ko) 2020-01-06 2020-07-29 주식회사 모라이 가상환경에서의 자율주행차량 시뮬레이션 방법
CN111841012A (zh) * 2020-06-23 2020-10-30 北京航空航天大学 一种自动驾驶模拟仿真系统及其测试资源库建设方法
KR20210038792A (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 한국자동차연구원 드라이빙 시뮬레이션 평가 시스템 및 그 방법
KR20210063701A (ko) 2019-11-25 2021-06-02 (주)이노시뮬레이션 실시간 분산 자율주행 시뮬레이션 프레임워크를 구성 및 제어하는 방법
KR20210065295A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 한국전자기술연구원 가상현실을 이용한 자율주행 ai 시뮬레이션 시스템 및 방법
KR102310500B1 (ko) * 2021-07-02 2021-10-08 주식회사 스프링클라우드 다중 테스트 환경 기반 자율주행셔틀의 통합주행성능에 대한 정량적 평가 장치 및 방법
KR102317922B1 (ko) * 2020-11-25 2021-10-27 한국전자기술연구원 시뮬레이터 내의 최적화된 객체 움직임 경로 생성을 위한 교통 시뮬레이션 방법
KR102649368B1 (ko) * 2022-10-07 2024-03-19 주식회사 자동차공학연구소 가상 도로주행 사건의 설계 방법 및 가상 도로주행 사건의 설계 시스템
WO2024150903A1 (ko) * 2023-01-10 2024-07-18 주식회사 엘지에너지솔루션 차량 데이터 관리 서버, 플랫폼 관리 서버 및 서비스 서버, 그리고 자율주행 플랫폼과 연계한 서비스 제공 시스템
KR102695981B1 (ko) * 2023-10-27 2024-08-16 주식회사 자동차공학연구소 가상 도로주행 사건의 설계 방법 및 가상 도로주행 사건의 설계 시스템

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104750100B (zh) * 2015-03-23 2017-10-24 北京润科通用技术有限公司 一种无人车测试系统及方法
CN104750100A (zh) * 2015-03-23 2015-07-01 北京润科通用技术有限公司 一种无人车测试系统及方法
CN108267322A (zh) * 2017-01-03 2018-07-10 北京百度网讯科技有限公司 对自动驾驶性能进行测试的方法和系统
CN108919779A (zh) * 2018-07-02 2018-11-30 北京小马智行科技有限公司 一种交互式无人车仿真方法及仿真平台
KR101984762B1 (ko) 2018-10-31 2019-06-03 주식회사 모라이 네트워크 플랫폼을 적용한 자율주행차량 시뮬레이터
CN109413415A (zh) * 2018-12-12 2019-03-01 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种摄像头控制器测试系统及测试方法
CN109413415B (zh) * 2018-12-12 2024-03-29 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种摄像头控制器测试系统及测试方法
CN110992763A (zh) * 2019-03-28 2020-04-10 珠海超凡视界科技有限公司 基于虚拟现实进行科目二的教学方法
CN110174274A (zh) * 2019-05-28 2019-08-27 初速度（苏州）科技有限公司 一种智能驾驶算法的修正方法及装置
KR20210038792A (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 한국자동차연구원 드라이빙 시뮬레이션 평가 시스템 및 그 방법
KR20210063701A (ko) 2019-11-25 2021-06-02 (주)이노시뮬레이션 실시간 분산 자율주행 시뮬레이션 프레임워크를 구성 및 제어하는 방법
KR20210065295A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 한국전자기술연구원 가상현실을 이용한 자율주행 ai 시뮬레이션 시스템 및 방법
WO2021141206A1 (ko) * 2020-01-06 2021-07-15 주식회사 모라이 가상환경에서의 자율주행차량 시뮬레이션 방법
US11514212B2 (en) 2020-01-06 2022-11-29 Morai Method of simulating autonomous vehicle in virtual environment
KR102139172B1 (ko) 2020-01-06 2020-07-29 주식회사 모라이 가상환경에서의 자율주행차량 시뮬레이션 방법
CN111841012A (zh) * 2020-06-23 2020-10-30 北京航空航天大学 一种自动驾驶模拟仿真系统及其测试资源库建设方法
CN111841012B (zh) * 2020-06-23 2024-05-17 北京航空航天大学 一种自动驾驶模拟仿真系统及其测试资源库建设方法
KR102317922B1 (ko) * 2020-11-25 2021-10-27 한국전자기술연구원 시뮬레이터 내의 최적화된 객체 움직임 경로 생성을 위한 교통 시뮬레이션 방법
WO2022114253A1 (ko) * 2020-11-25 2022-06-02 한국전자기술연구원 시뮬레이터 내의 최적화된 객체 움직임 경로 생성을 위한 교통 시뮬레이션 방법
KR102310500B1 (ko) * 2021-07-02 2021-10-08 주식회사 스프링클라우드 다중 테스트 환경 기반 자율주행셔틀의 통합주행성능에 대한 정량적 평가 장치 및 방법
KR102649368B1 (ko) * 2022-10-07 2024-03-19 주식회사 자동차공학연구소 가상 도로주행 사건의 설계 방법 및 가상 도로주행 사건의 설계 시스템
WO2024150903A1 (ko) * 2023-01-10 2024-07-18 주식회사 엘지에너지솔루션 차량 데이터 관리 서버, 플랫폼 관리 서버 및 서비스 서버, 그리고 자율주행 플랫폼과 연계한 서비스 제공 시스템
US12128773B2 (en) 2023-01-10 2024-10-29 Lg Energy Solution, Ltd. Vehicle data managing server, platform managing server and service server, and service providing system associated with autonomous driving platform
KR102695981B1 (ko) * 2023-10-27 2024-08-16 주식회사 자동차공학연구소 가상 도로주행 사건의 설계 방법 및 가상 도로주행 사건의 설계 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101515496B1 (ko) 가상현실에서 변동되는 장애물 정보를 반영한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템
KR20140144921A (ko) 가상현실을 이용한 무인 자동차의 자율 주행 시뮬레이션 시스템
JP7073315B2 (ja) 乗物、乗物測位システム、及び乗物測位方法
US11787543B2 (en) Image space motion planning of an autonomous vehicle
EP3692395B1 (en) Methods for autonomous vehicle localization
CN111837136B (zh) 基于本地感测的自主导航以及相关联的系统和方法
KR101454153B1 (ko) 가상차선과 센서 융합을 통한 무인 자율주행 자동차의 항법시스템
US11512975B2 (en) Method of navigating an unmanned vehicle and system thereof
KR20200136905A (ko) 신호 처리 장치 및 신호 처리 방법, 프로그램, 그리고 이동체
CN106918830A (zh) 一种基于多导航模块的定位方法及移动机器人
US20220219720A1 (en) Methods and system for constructing data representation for use in assisting autonomous vehicles navigate intersections
RU195749U1 (ru) Интеллектуальная система технического зрения беспилотного летательного аппарата для решения задач навигации, построения трехмерной карты окружающего пространства и препятствий и автономного патрулирования
US11754415B2 (en) Sensor localization from external source data
JP7008040B2 (ja) 環境モデルの写像を作成するための方法、並びに、車両制御システム、及び、対応する車両
JP7337617B2 (ja) 推定装置、推定方法及びプログラム
KR102175943B1 (ko) 무인자동차 교육용 플랫폼 및 자동차 플랫폼
WO2019176278A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及び移動体
KR20220031574A (ko) 3차원 측위 및 지도작성 시스템 및 방법
Nastro Position and orientation data requirements for precise autonomous vehicle navigation
Yaakub et al. A Review on Autonomous Driving Systems
Calero et al. Autonomous Wheeled Robot Platform Testbed for Navigation and Mapping Using Low-Cost Sensors
CN110892353A (zh) 控制方法、控制装置、无人飞行器的控制终端
WO2021140916A1 (ja) 移動体、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
CN116203506A (zh) 一种检测自主车辆上的俯仰角的雷达安装误差的方法
KR20230054062A (ko) Gnss 기반의 차량 운전주행 시험 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20130612

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20141006

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20151124

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20150427

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event code: PE06011S02I

Patent event date: 20141006

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I