KR20190047199A

KR20190047199A - 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20190047199A
Application number: KR1020170140772A
Authority: KR
Inventors: 김준수; 유주현; 최태성
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: US10793159B2; KR102463709B1; US20190126930A1; DE102017127789A1; CN109724618A

Abstract

본 발명은 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 지도 정보 제공장치는 차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 지도 위치 업데이트부; 상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 지도 정보 업데이트부; 및 상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 도로모델 생성부를 포함할 수 있다.

Description

주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for providing a map information for deciding driving situation of vehicle, system having the same and method thereof}

본 발명은 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 장치들의 요구 타입에 맞는 지도 정보를 구축하여 제공하는 기술에 관한 것이다.

최근 운전자 편의 및 안전을 위해서 다양한 운전자보조시스템이 개발되고 있다. HDA(Highway Driving Assist), BCA (Blind-Spot Collision Avoidance Assist), ADAS(Advanced Driver Assistance System) 등 차량에 장착되어 있는 센서를 통해 주변차량을 인지하고 운전자 주행편의를 돕는 운전 지원 시스템이 지속적으로 개발되고 있다.

이러한 운전 지원 시스템들에 사용되는 센서들은 운전자 시각과 달리 이동물체의 거리와 속도만 측정을 하기 때문에 굽은 도로 등의 도로상황에 따른 차량거동판단을 하는 데에는 한계가 존재한다. 자차의 상대속도 및 거리를 측정하는 센서의 정보만을 이용하여 주행상황을 판단할 시에는 굽은도로 등의 도로형태에 따라 잘못된 판단을 할 수 있는 한계점을 가지게 된다.

본 발명의 실시예는 차량 장치들의 요구 타입에 맞는 특정 위치의 지도 정보를 구축하여 제공함으로써 방대한 데이터 처리를 하지 않고 필요한 부분의 데이터 처리만으로 간단하고 편리하게 지도 정보를 제공할 수 있는 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공장치, 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 지도 정보 제공 장치는 차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 지도 위치 업데이트부; 상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 지도 정보 업데이트부; 및 상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 도로모델 생성부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지도 위치 업데이트부는, 차량 센서 또는 정밀 측위 장치로부터 상기 자차 위치에 대한 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크, 상기 링크와 링크를 연결하는 노드, 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크를 포함하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지도 위치 업데이트부는 상기 차선 링크 상에 상기 자차의 위치를 매핑하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지도 정보 업데이트부는, 상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 상기 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 상기 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 상기 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 상기 유효 영역을 선정하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지도 정보 업데이트부는, 상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내를 상기 유효 영역으로 선정하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 도로 모델 생성부는, 상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크 상에 상기 자차의 위치가 표시되며, 상기 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 도로 모델 생성부는, 상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지도 정보 제공 장치는 차선 링크 단위의 도로형상 정보를 포함한 정밀 지도를 저장하는 정밀 지도 데이터베이스; 및 상기 정밀지도 상에 자차 위치를 매핑하고, 상기 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하며, 상기 유효 영역 내에서 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하여 상기 차량 장치로 생성된 도로 모델을 제공하는 지도 정보 제공 장치;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 차량 장치와의 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지도 정보 제공 장치는, 차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 지도 위치 업데이트부; 상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 지도 정보 업데이트부; 및 상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 도로 모델 생성부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크, 상기 링크와 링크를 연결하는 노드, 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크를 포함하고,

상기 지도 위치 업데이트부는 상기 차선 링크 상에 상기 자차의 위치를 매핑하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지도 정보 제공 방법은 차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 단계; 상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 단계; 및 상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유효 정밀 지도를 구성하는 단계는, 상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 상기 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 상기 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 상기 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 상기 유효 영역을 선정하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 도로 모델을 생성하는 단계는, 상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크 상에 상기 자차의 위치가 표시되며, 상기 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 도로 모델을 생성하는 단계는, 상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

본 기술은 차량 장치들의 요구 타입에 맞는 특정 위치의 지도 정보를 구축하여 제공함으로써 방대한 데이터 처리를 하지 않고 필요한 부분의 데이터 처리만으로 간단하고 편리하게 지도 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도의 도로 형상의 예시도이다.
도 3은 도 2의 정밀지도의 도로 형상에 자차의 위치를 매핑한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자차 위치 기반 링크 유효 영역을 선정하여 표시한 예시도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청 타입에 따른 도로 모델을 생성하는 예시도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 장치의 요청 타입에 따른 자차 주행 도로의 좌표계를 나타내는 도로 모델 의 예시도이다.
도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청타입에 따른 타겟 차량의 주행 경로의 좌표계를 나타내는 도로모델의 예시도이다.
도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청타입에 따른 로터리 회전 시 좌표계를 나타내는 도로 모델의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카르테시안 좌표계의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도로 모델 좌표계의 예시도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 도로모델 생성 예시도이다.
도 8b는 도 8a의 도로모델을 스무딩(smoothing)하게 생성한 예시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로컬 기준 경로를 포함하는 도로 모델 기반 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로컬 기준 좌표 정보를 포함하는 도로 모델 기반 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다.
도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 교차로에서 도로모델 기반으로 주변 차량을 표시한 주행 경로의 예시도이다.
도 9d는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로터리 회전 도로에서 도로 모델 기반으로 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지도정보 상에 자차의 위치를 매핑하는 자차 위치 업데이트 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 경로를 포함한 도로 모델을 기반으로 주행경로를 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 좌표정보를 포함하는 도로메델을 기반으로 충돌여부를 판단하여 차량 서비스를 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 주행상황을 판단할 수 있는 지도 정보의 예시도이다.
도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 실시예에 따른 연속적으로 생성되는 도로모델을 따라 자차가 충돌없이 회피할 수 있는 경로를 생성한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 법을 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 16을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공시스템의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도의 도로 형상의 예시도이고, 도 3은 도 2의 정밀지도의 도로 형상에 자차의 위치를 매핑한 예시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자차 위치 기반 링크 유효 영역을 선정하여 표시한 예시도이고, 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청 타입에 따른 도로 모델을 생성하는 예시도이다. 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 장치의 요청 타입에 따른 자차 주행 도로의 좌표계를 나타내는 도로 모델의 예시도이고, 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청타입에 따른 타겟 차량의 주행 경로의 좌표계를 나타내는 도로모델의 예시도이다. 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치의 요청타입에 따른 로터리 회전 시 좌표계를 나타내는 도로 모델의 예시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카르테시안 좌표계의 예시도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도로 모델 좌표계의 예시도이고, 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 도로모델 생성 예시도이다. 도 8b는 도 8a의 도로모델을 스무딩(smoothing)하게 생성한 예시도이고, 도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로컬 기준 경로를 포함하는 도로 모델 기반 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다. 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로컬 기준 좌표 정보를 포함하는 도로 모델 기반 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다. 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 교차로에서 도로모델 기반으로 주변 차량을 표시한 주행 경로의 예시도이다. 도 9d는 본 발명의 실시예에 따른 차량 장치가 로터리 회전 도로에서 도로 모델 기반으로 주변 차량을 표시한 주행경로의 예시도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 시스템은 지도 정보 제공 장치(100), 정밀 지도 데이터 DB(200), 정밀 측위 장치(300), 센서(400), 차량 장치(500)를 포함한다.

지도 정보 제공 장치(100)는 정밀지도 상에 자차 위치를 매핑하고, 자차 위치를 기반으로 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하며, 유효 영역 내에서 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하여 차량 장치로 생성된 도로 모델을 제공할 수 있으며, 이러한 지도 정보 제공 장치(100)는 네비게이션 장치일 수 있다.

이를 위해, 지도 정보 제공 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 지도 위치 업데이트부(130), 지도 정보 업데이트부(140), 도로모델 생성부(150)를 포함한다.

통신부(110)는 차량 내 차량 장치(500)와 통신을 수행한다.

저장부(120)는 로오(Raw) 지도 데이터, 위치 정보, 도로 모델, 도로 모델 생성을 위한 유효 데이터 정보 등을 저장한다.

지도 위치 업데이트부(130)는 차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 한다. 지도 위치 업데이트부(130)는 상기 차선 링크 상에 자차의 위치를 매핑하여 표시하며, 차량 센서(400) 또는 정밀 측위 장치(300)로부터 자차 위치에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이때, 도 2를 참조하면, 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크(12), 링크와 링크를 연결하는 노드(11), 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크(13)를 포함한다. 도 3을 참조하면 이러한 정밀지도의 차선링크 상에 자차(10)의 위치가 표시됨을 알 수 있다. 이때, 노드는 교차로 표현이 가능하고 회전 및 통행코드 정보를 포함할 수 있으며 노드의 위치값, 노드 관련 속성(교차로, 도로종류 등)을 포함할 수 있다. 링크는 차로를 고려하지 않은 도로로서 방향성이 존재하지 않으며 링크의 시작 및 종료지점의 위치값, 링크 관련 속성(차선 수, 타 링크 연결 정보 등)을 포함할 수 있다. 차선 링크는 차량이 주행하는 각 차로를 표현하는 것으로 방향성을 가진다. 이처럼 지도 위치 업데이트부(130)는 정밀 지도상에 차량이 현재 위치하고 있는 링크 및 차선 링크를 조회하여 매핑하는 것이다.

이러한 자차 위치를 정밀 지도상에 업데이트하기 위해, 지도 위치 업데이트부(130)는 차선 링크의 경계선 정보로부터 후보 리스트를 생성한 후, 후보 리스트에 있는 차선 링크들에 대해 주어진 코스트 펑션(cost function)을 통해 기대값을 계산하고, 기대값을 통해 현재 차량의 위치를 정밀 지도 상에 매핑한다. 이때 코스트 펑션(Ci)는 아래 수학식 1과 같이 여러 요소들에 의해 종합적으로 결정될 수 있다.

여기서, N 은 정규화 계수(Normalization coefficient),

는 가로 어긋남(Lateral offset),

는 헤딩 차이(heading difference),

는 차선변경확률(probability of lane-change),

는 도로 네트워크(road Network),

는 이전 차선링크(Previous Lanelink)이다.

지도 정보 업데이트부(140)는 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성할 수 있다. 이때, 지도 정보 업데이트부(140)는 모든 지도 데이터 전체를 차량 장치(500)로 전송하는 경우 부하가 커지므로 전송 주기마다 자차 위치를 기반으로 유효한 영역(특정 영역)을 선정한다.

지도 정보 업데이트부(140)는 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내를 유효 영역으로 선정할 수 있다.

지도 정보 업데이트부(140)는 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 유효 영역을 선정할 수 있다. 도 4를 참조하면, 자차 위치를 기준으로 전방으로 유효한 링크의 최대 개수 또는 거리(N _max _.forward ), 자차 후방으로 유효한 링크의 최대 개수 또는 거리(N _max _.behind ), 링크와 링크가 만나는 지점의 서브경로(Stub)에서 유효한 링크의 최대 개수 또는 거리(N _max _.depth )를 정하여 유효 영역을 선정한다. 이때 유효 영역을 선정하는 기준은 차량의 운전조건 혹은 차량 장치에 따라 최대값이 가변될 수 있다.

도로모델 생성부(150)는 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성한다.

도로모델 생성부(150)는 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 자차가 위치하는 차선링크 상에 자차의 위치가 표시되며, 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 자차(10)가 주행하는 경로 상의 차선 링크를 모아서 기준이 되는 로컬 기준 경로를 생성하여 지도를 생성한다. 이때, 도로 모델 생성부(150)는 목적지 정보를 차량 장치(500)로부터 전달받거나 사용자로부터 직접 입력받아 목적지까지의 경로 정보를 알 수 있으며 도 5a에서는 자차가 목적지로 주행하는 경로를 생성한다.

도로모델 생성부(150)는 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서, 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성할 수 있다. 도 5b를 참조하면 자차(10)가 진행하는 차로를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 좌표계를 생성한다. 즉 자차의 목적지까지의 주행경로가 아닌 자차가 현재 주행하고 있는 주행 경로의 좌표계를 생성하여 현재 주행하고 있는 주행차로 주변의 차량을 판단하도록 할 수 있다. 도 5c는 교차로에서의 자차의 위치, 자차의 주행 경로를 생성하고 도 5d는 회전 로터리에서 자차의 위치 및 자차의 주행 경로를 생성한다. 도 6은 카르테시안(Cartesian) 좌표계를 도로모델 좌표계로 표현한 예시도이다. 즉, 카르테시안 좌표계로 표현하는 경우 구불구불하게 표현하는데 종방향과 횡방향의 도로 모델 좌표계로 표현하는 경우 일직선으로 표현할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도로 모델 좌표계의 예시도이다. 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 도로모델 생성 예시도이고, 도 8b는 도 8a의 도로모델을 스무딩(smoothing)하게 생성한 예시도이다.

정밀 지도 데이터 DB(200)는 차선 링크 단위의 도로형상 정보를 포함한 정밀 지도를 저장할 수 있다. 이때, 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크, 링크와 링크를 연결하는 노드, 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크를 포함한다.

정밀 측위 장치(300)는 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 지도 정보 제공 장치(100)로 제공할 수 있다.

센서(400)는 차량이 주행하는 과정에서 차량의 경도 좌표값, 위도 좌표값 등의 차량 위치 정보를 획득하고 차량 자세 정보 등을 획득할 수 있다. 또한, 센서(400)는 HDA(Highway Driving Assist), BCA(Blind-Spot Collision Avoidance Assist) 등 차량에 장착되어 있는 센서를 포함할 수 있다.

차량 장치(500)는 지도 정보 제공 장치(100)로 원하는 타입의 지도 정보를 요청하고, 지도 정보 제공 장치(100)로부터 원하는 타입의 지도 정보를 수신하여 지도정보를 이용한 차량 제어 및 판단 기능을 수행할 수 있다. 예컨데, 차량 장치(500)는 첨단운전자보조시스템(ADAS), HDA(Highway Driving Assist), BCA(Blind-Spot Collision Avoidance Assist), 차선이탈 경보 시스템(LDWS), 차선유지 지원 시스템(LKAS), 후측방 경보 시스템(BSD), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 자동 긴급제동 시스템(AEB) 등의 자율 주행 지원 시스템 등을 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 자차와 주변 차량의 상대속도 및 거리 뿐만 아니라 도로 정보도 함께 이용하여 주변 주행 상황을 판단함으로써 도로 정보를 알 수 없어 발생했던 종래의 한계점을 극복하고, 도로 주행 상황을 정확히 판단할 수 있도록 한다.

또한, 각 차량 장치에서 원하는 요구 타입의 지도 정보를 생성하여 제공함으로써, 이러한 지도 정보를 각 차량 장치에서 생성하는 경우 방대한 양의 데이터 처리로 각 차량 장치에 부하가 걸릴 수 있는 문제점을 해결할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 방법을 나타내는 순서도이다. 도 10는 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 방법을 나타내는 순서도이다.

도 10를 참조하면, 지도 정보 제공 장치(100)는 차량 센서 및 GPS 정보를 업데이트하고(S110), 정밀 지도 기반 자차 위치를 판단한다(S120). 이때, 정밀지도 기반 자차의 위치를 매핑하는 기술은 아래 도 11을 통해 구체적으로 설명할 수 있다.

지도 정보 제공 장치(100)는 정밀 지도 상의 자차 위치가 유효한지를 판단하고(S130), 유효한 경우, 정밀 지도상에서 전송범위(유효한 영역)를 선정한다(S140). 즉, 지도 정보 제공 장치(100)는 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정한다. 이처럼 자차를 기준으로 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브링크의 개수 또는 거리를 유효 영역으로 선정함으로써, 지도 전체 데이터가 아닌 유효 영역으로 선정된 지도 데이터만을 생성할 수 있도록 한다. 이때 상위 링크의 개수 또는 거리, 하위 링크의 개수 또는 거리, 서브 링크의 개수 또는 거리를 미리 설정할 수 있고 사용자에 의해 선택될 수 있다.

이후, 지도 정보 제공 장치(100)는 유효한 영역내의 유효 정밀 지도 데이터를 패키징한다(S150).

지도 정보 제공 장치(100)는 차량 장치(500)의 요구 타입을 업데이트하고(S160), 유효 정밀 지도 데이터를 차량 장치(500)에서 요구한 타입에 맞게 도로 모델을 생성한다(S170). 이때, 도로 모델은 상기 과정 S140에서 선정된 유효한 영역 내의 크기로 생성될 수 있다. 또한, 차량 장치ㅏ(500)의 요청에 따라 자차의 목적지로의 주행경로, 자차의 현재 주행경로 상의 좌표계, 도로의 형태(교차로, 회전로터리 등)에서의 주행 경로 등을 특정지어 생성될 수 있다.

이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지도정보 상에 자차의 위치를 매핑하는 자차 위치 업데이트 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지도정보 상에 자차의 위치를 매핑하는 자차 위치 업데이트 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.

지도 정보 제공 장치(100)는 차량이 현재 정밀지도가 제공되어지는영역에 위치하는 지를 판단한다(S121).

지도 정보 제공 장치(100)는 차선 링크의 경계정보로부터 후보 목록을 생성하고(S122), 후보 목록에 있는 차선 링크들에 대해 주어진 코스트 펑션을 통해 기대값을 계산하고(S123), 기대값을 통해 현재 차량의 위치를 정밀지도상에 매핑한다.

다만 도 11에서 개시되는 지도 상에 자차 위치를 매핑하는 기술에 한정되지 않고 통상의 다양한 기술을 이용하여 지도상에 자차 위치를 매핑할 수 있다.

이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 경로를 포함한 도로 모델을 기반으로 주행경로를 제공하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 경로를 포함한 도로 모델을 기반으로 주행경로를 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다. 이때, 도 12의 차량 장치는(400)는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)일 수 있다.

도 12를 참조하면 차량 장치(400)가 지도 정보 제공 장치(100)로 로컬 기준 경로를 요청하면(S201), 지도 정보 제공 장치(100)는 정밀 지도 데이터 DB(200)로부터 정밀 지도를 로딩하고(S202), 로딩된 정밀지도 상에 자차 위치정보를 업데이트한다(S203). 그 후, 자차를 기준으로 전방과 후방에 적어도 하나 이상의 링크를 포함하는 유효 영역을 선정하여(S204), 유효영역 내 로컬기준 경로를 포함한 도로 모델을 생성한다(S205). 이때 도로 모델은 도 8a 또는 도 8b와 같이 생성될 수 있다.

이후, 지도 정보 제공 장치(100)는 생성된 로컬 기준 경로를 포함하는 도로 모델을 요청한 차량장치(400)로 전송한다(S206).

이에 차량 장치(400)는 수신한 도로 모델을 기반으로 주변 차량 정보 등을 합성하여 주행 경로를 생성한다(S207). 즉 차량 장치(400)는 자차의 위치를 표시한 도로 생성 모델 상에 주변 차량의 위치를 표시함으로써 도 9a 내지 도 9b와 같이 유효영역 내의 주행 경로를 생성한다.

이하, 도 13를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 좌표정보를 포함하는 도로메델을 기반으로 충돌여부를 판단하여 차량 서비스를 제공하는 방법을 설명하기로 한다. 도 13는 본 발명의 실시예에 따른 로컬 기준 좌표정보를 포함하는 도로메델을 기반으로 충돌여부를 판단하여 차량 서비스를 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 13의 차량 장치는(400)는 충돌여부를 판단하여 충돌 회피 경로를 안내하는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)일 수 있다.

도 13을 참조하면, 차량 장치(400)가 지도 정보 제공 장치(100)로 로컬 기준 좌표정보를 포함한 도로모델을 요청하면(S301), 지도 정보 제공 장치(100)는 정밀 지도 데이터 DB(200)로부터 정밀 지도를 로딩하고(S302), 로딩된 정밀지도 상에 자차 위치정보를 업데이트한다(S303). 그 후, 자차를 기준으로 전방과 후방에 적어도 하나 이상의 링크를 포함하는 유효 영역을 선정하여(S304), 유효영역 내 로컬기준 좌표정보를 포함한 도로 모델을 생성한다(S305). 이때 도로 모델은 도 7과 같이 로컬 기준 좌표정보를 포함하여 생성될 수 있다. 이때, 지도 정보 제공 장치(100)는 정밀 측위 장치(300), 센서(400) 등과 연동하여 좌표 정보를 획득할 수 있다. 이때, 로컬 기준 좌표정보는 도로상의 위치를 나타내는 좌표정보이다.

이후, 지도 정보 제공 장치(100)는 생성된 로컬 기준 좌표를 포함하는 도로 모델을 요청한 차량장치(400)로 전송한다(S306).

이에 차량 장치(400)는 수신한 도로 모델을 기반으로 자차 위치의 좌표정보와 주변 차량의 좌표 정보를 이용하여 자차와 주변 차량간의 충돌여부를 판단하고(S307), 충돌여부 판단 결과를 이용하여 유효 타겟 리스트를 생성할 수 있다(S308). 도 9a 내지 도 9b를 참조하면 자차(10)를 기준으로 전방에 주변차량들(20)과의 충돌을 회피하기 위한 경로를 생성하여 제공할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 주행상황을 판단할 수 있는 지도 정보의 예시도이고, 도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 실시예에 따른 연속적으로 생성되는 도로모델을 따라 자차가 충돌없이 회피할 수 있는 경로를 생성한 예시도이다.

도 14를 참조하면, 곡선 도로에서 카르테시안 좌표축으로 보면 선행 차량의 X 축이 67.3m, Y축 4.5m로 자차와 다른 차선에 존재하는 것으로 오인할 수 있는데, 도로계 좌표계에서는 s축이 67.5m, n축은 0.2m로 자차량과 동일차선에 있음을 확인할 수 있다. 도 15a 내지 도 15d를 참조하면 굽은 도로에서 자차의 주행 경로의 좌표계를 이용하여 충돌 회피 경로를 생성함을 알 수 있다. 도 15a에서는 자차(10) 주행 방향의 주변차량(20)을 피해서 경로를 생성하고, 도 15b는 장애물(30)을 피하기 위한 경로를 생성하였으나 주변차량(20)과 충돌할 수 있는 경로의 예시도이고 도 15c는 주변차량(21)을 피하기 위한 주행경로를 도시하고, 도 15d는 주변차량(22)를 피하기 위한 주행경로를 도시하며, 도 15a 내지 도 15d는 연속하는 주행경로를 나누어 표시한 예이다.

이와 같이 본 발명은 각 차량 장치에서 원하는 요구 타입의 지도 정보를 유효한 구간 내에서 생성하여 전체 데이터가 아닌 원하는 영역내의 지도 데이터만 차량 장치로 제공함으로써, 방대한 양의 지도 데이터를 전송할 필요가 없고 각 차량 장치에서 각각 지도 데이터를 생성하기 위한 동작을 할 필요가 없어 차량 장치들의 부하를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 이러한 도로 정보를 각 차량장치로 제공함으로써, 자율주행 시스템 등의 차량 장치들은 자차와 주변 차량의 상대속도 및 거리뿐만 아니라 도로 정보도 함께 이용하여 주변 주행 상황을 판단함으로써 도로 주행 상황을 정확히 판단할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 주행상황 판단을 위한 지도정보 제공 법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.

도 16을 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 : 지도 정보 제공 장치
200 : 정밀 지도 데이터 DB
300 : 정밀 측위 장치
400 : 센서
110 : 통신부
120 : 저장부
130 : 지도 위치 업데이트부
140 : 지도 정보 업데이트부
150 : 도로 모델 생성부
160 : 제어부

Claims

차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 지도 위치 업데이트부;
상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 지도 정보 업데이트부; 및
상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 도로모델 생성부
를 포함하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지도 위치 업데이트부는,
차량 센서 또는 정밀 측위 장치로부터 상기 자차 위치에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크, 상기 링크와 링크를 연결하는 노드, 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 지도 위치 업데이트부는
상기 차선 링크 상에 상기 자차의 위치를 매핑하여 표시하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지도 정보 업데이트부는,
상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 상기 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 상기 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 상기 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 상기 유효 영역을 선정하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지도 정보 업데이트부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내를 상기 유효 영역으로 선정하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 도로 모델 생성부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크 상에 상기 자차의 위치가 표시되며, 상기 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 도로 모델 생성부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 장치.
차선 링크 단위의 도로형상 정보를 포함한 정밀 지도를 저장하는 정밀 지도 데이터베이스; 및
상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 매핑하고, 상기 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하며, 상기 유효 영역 내에서 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하여 상기 차량 장치로 생성된 도로 모델을 제공하는 지도 정보 제공 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 차량 장치와의 통신을 수행하는 통신부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 지도 정보 제공 장치는,
차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 지도 위치 업데이트부;
상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 지도 정보 업데이트부; 및
상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 도로 모델 생성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 정밀 지도는 도로를 나타내는 링크, 상기 링크와 링크를 연결하는 노드, 차량이 주행하는 차선을 나타내는 차선링크를 포함하고,
상기 지도 위치 업데이트부는
상기 차선 링크 상에 상기 자차의 위치를 매핑하여 표시하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 11 있어서,
상기 지도 정보 업데이트부는,
상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 상기 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 상기 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 상기 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 상기 유효 영역을 선정하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 지도 정보 업데이트부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내를 상기 유효 영역으로 선정하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 도로 모델 생성부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크 상에 상기 자차의 위치가 표시되며, 상기 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 도로 모델 생성부는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 시스템.
차선정보를 포함하는 정밀지도 상에 자차 위치를 업데이트 하는 단계;
상기 정밀지도 상에 자차 위치를 기반으로 상기 자차 위치 주변의 유효 영역을 선정하여 유효 정밀 지도를 구성하는 단계; 및
상기 유효 정밀 지도를 이용하여, 지도 정보 제공을 요청한 차량 장치의 요구 타입에 맞게 도로 모델을 생성하는 단계
를 포함하는 지도 정보 제공 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 유효 정밀 지도를 구성하는 단계는,
상기 정밀 지도 상에 자차 위치를 기반으로, 상기 자차의 전방에 위치하는 상위 링크의 개수 또는 거리, 상기 자차의 후방에 위치하는 하위 링크의 개수 또는 거리, 상기 링크와 링크가 만나는 지점에서의 서브 링크의 개수 또는 거리를 기준으로 상기 유효 영역을 선정하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 도로 모델을 생성하는 단계는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크 상에 상기 자차의 위치가 표시되며, 상기 자차의 주행 경로를 나타내는 로컬 기준 경로를 표시한 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 도로 모델을 생성하는 단계는,
상기 자차 위치를 중심으로 일정 거리 또는 일정 링크 개수 이내에서,
상기 자차가 주행하는 도로의 차선 링크를 생성하고, 상기 자차가 위치하는 차선링크를 기준으로 주변 차량을 판단하기 위한 도로모델 좌표계를 생성하여 도로 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지도 정보 제공 방법.