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KR20200087307A - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

차량 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20200087307A
KR20200087307A KR1020180171756A KR20180171756A KR20200087307A KR 20200087307 A KR20200087307 A KR 20200087307A KR 1020180171756 A KR1020180171756 A KR 1020180171756A KR 20180171756 A KR20180171756 A KR 20180171756A KR 20200087307 A KR20200087307 A KR 20200087307A
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KR
South Korea
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vehicle
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sensor
control unit
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김성윤
김현우
이준묵
하창우
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현대자동차주식회사
현대오트론 주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 및 주변 차량이 도출한 위치 정보를 기초로 차량 자체 및 주변 차량의 고장을 진단하여 안전한 주행을 도모할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 센서부; 주변 차량과 통신하는 통신부; 및 상기 센서부가 획득한 정보를 기초로 차량의 제1위치 정보를 결정하고, 상기 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제2위치 정보를 수신하고, 상기 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량 및 상기 주변 차량 중 적어도 하나를 고장 상태로 결정하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 차량 및 주변 차량의 고장을 진단하여 자율 주행을 수행할 수 있는 차량 및 그 제어방법에 관련된 기술이다.
차량의 자율 주행 기술은 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 차량이 도로의 상황을 파악해 자동으로 주행하는 기술이다.
자율 주행 기술은 스마트 카 구현을 위한 핵심 기술로, 자율 주행 차를 위해서는 고속도로 주행 지원 시스템(HDA, 자동차 간 거리를 자동으로 유지해 주는 기술)을 비롯해 후측방 경보 시스템(BSD, 후진 중 주변 차량을 감지, 경보를 울리는 기술), 자동 긴급 제동 시스템(AEB, 앞차를 인식하지 못할 시 제동 장치를 가동하는 기술), 차선 이탈 경보 시스템(LDWS), 차선 유지 지원 시스템(LKAS, 방향 지시등 없이 차선을 벗어나는 것을 보완하는 기술), 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC, 설정된 속도로 차 간 거리를 유지하며 정속 주행하는 기술), 혼잡 구간 주행 지원 시스템(TJA) 등으로 이루어져 있다.
한편, 자율 주행을 수행하는데 있어 주행 차량 자체의 고장을 진단할 필요성이 존재한다. 즉, 자율 주행 중 차량에 이상이 발생하면 제어권을 이양하는 등의 후속 조치가 이루어져야 하기 때문이다. 더 나아가 자율 주행 중 주변 차량의 고장을 진단할 필요성이 존재한다. 주변 차량에 고장이 발생한 경우 사고 방지를 위하여 주변 차량을 회피하는 주행을 실시하는 등의 후속 동작이 이루어져야 하기 때문이다.
한편 주변 차량의 고장 상태를 판단하는 기술에 대해서는 해당 차량의 고장을 판단하는 기술 만큼의 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 차량 및 주변 차량이 도출한 위치 정보를 기초로 차량 자체 및 주변 차량의 고장을 진단하여 안전한 주행을 도모할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 센서부; 주변 차량과 통신하는 통신부; 및 상기 센서부가 획득한 정보를 기초로 차량의 제1위치 정보를 결정하고, 상기 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제2위치 정보를 수신하고, 상기 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량 및 상기 주변 차량 중 적어도 하나를 고장 상태로 결정하는 제어부를 포함한다.
상기 통신부는 상기 주변 차량 및 다른 주변 차량과 통신하도록 구성되고,
상기 제어부는, 상기 다른 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제3위치 정보를 수신하고, 상기 제2위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고, 상기 차량의 예상 위치 정보와 상기 제1위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량을 고장 상태로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고, 상기 차량의 예상 위치 정보와 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 주변 차량을 고장 상태로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 주변 차량이 고장 상태로 판단된 경우, 상기 주변 차량을 회피하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 주변 차량이 고장 상태로 판단된 경우, 상기 주변 차량에 경고 메시지를 송신할 수 있다.
상기 센서부는, 복수개의 센서 모듈을 포함하고,
상기 제어부는, 상기 복수개의 센서 모듈 각각이 획득한 정보를 기초로 상기 제1위치 정보를 결정하고, 상기 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이를 기초로 상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나의 고장 상태를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나가 고장 상태로 판단되면, 상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나를 배제하고 상기 센서부가 획득한 정보를 기초로 주행하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 통신부의 수신 강도 및 상기 센서부의 동작 상태를 기초로 상기 기준 값을 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법은 차량 및 주변 차량이 도출한 위치 정보를 기초로 차량 자체 및 주변 차량의 고장을 진단하여 안전한 주행을 도모할 수 있다.
도1은 차량과 주변 차량과의 관계를 나타낸 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 차량의 제어블럭도이다.
도3a 및 도3b는 일 실시예에 따른 고장 상태를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도4a 및 도4b는 일 실시예에 따른 기준 값과 차량의 위치 정보의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도5는 일 실시예에 따른 기준 값을 변경하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도6은 일 실시예에 따른 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도1은 차량(11)과 주변 차량(12,13)과의 관계를 나타낸 도면이다.
도1을 참고하면, 차량(11)은 주변 차량(12,13)과 통신할 수 있다.
한편 차량(11)은 차량에 마련된 센서를 기초로 차량의 위치 정보를 도출할 수 있다. 또한 주변 차량은 다른 주변 차량 각각에 마련된 센서를 이용하여 차량의 위치 정보를 도출할 수 있다.
구체적으로 차량(11)은 센서(GPS, 레이더, 카메라, 라이더 등)로 인식한 정보를 확장 칼만 필터를 이용하여 차량 위치의 위치 정보(x, y, h)를 결정할 수 있다. 또한 주변 차량(12,13)은 상대 측위 방식을 이용하여 차량의 위치 정보.(x1, y1, h1, x2, y2, h2, x3, y3, h3)를 결정할 수 있다. 한편 차량(11)은 주변 차량(12,13)이 결정한 차량의 위치 정보를 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 통해 수신 받을 수 있다.
V2V는 차량간(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 의미할 수 있다. V2V는 차량과 차량이 스스로 네트워크와 통신, 인터넷 기술을 이용해 서로 정보를 주고받는 기술을 의미할 수 있다.
도2는 일 실시예에 따른 차량(11)의 제어블럭도이다.
도2를 참고하면, 일 실시예에 따른 차량(11)은 통신부(110), 센서부(120), 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 주변 차량과 통신할 수 있다. 상술한 바와 같이 통신부는 주변 차량과 V2V통신을 수행할 수 있다.
통신부는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈 , 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 차량의 위치 정보를 송신하는 안테나 및 송신기(Transmitter)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 제어부의 제어에 따라 무선 통신 인터페이스를 통해 제어부로부터 출력된 디지털 제어 신호를 아날로그 형태의 무선 신호로 변조하는 차량의 위치 정보 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 위치 정보를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 위치 정보 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
센서부(120)는 복수개의 센서 모듈을 포함할 수 있으며, 차량의 위치를 결정하는데 필요한 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 센서부(120)는 차량 주변에 위치한 다른 차량 및 물체와의 거리 등을 획득할 수 있다.
센서부(120)는, 레이더(121), 라이다(122), 가속도 센서(123), 조향 센서(124), 토크 센서(125) 및 휠 속 센서(126)를 포함할 수 있다.
레이더(121)는 마이크로파(극초단파, 10cm~100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 차량과 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 센서 모듈로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따르면 차량 전방에 마련된 전방 레이더는 차량의 종방향 관련 위치 정보를 결정하는데 이용될 수 있다.
라이다(122)는 레이저 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 센서 모듈로 마련될 수 있다.
가속도 센서(123)는 3축 센서로 구현될 수 있다. 가속도 센서(123)는 차량이3차원에서 움직일 때 x축, y축, z축 방향의 가속도의 정보를 획득할 수 있도록 구현될 수 있다. 가속도 센서(123)는 자이로 센서로 구현될 수 있다. 센서는 차량의 충격 정보를 계산하는 구성이면 센서의 종류는 한정하지 않는다.
조향 센서(124)는 차량의 핸들을 꺾은 각에 대해 실제로 타이어가 회전한 각을 획득할 수 있는 센서를 의미하며, 전동식 조향 장치 시스템 내에 구비될 수 있다.
토크 센서(125)는 차량의 전체 토크를 측정하는 센서로 토크를 측정하는 데는 동력전달 축을 제동장치와 결합하여 그 일을 열 또는 전기 에너지의 형태로 방산시켜 그 때의 제동량으로부터 구하는 것과 동력전달축의 비틀림 각이나 변형 등으로부터 측정하는 동작이 구현될 수 있다.
휠 속 센서(126)는 앞뒤 4바퀴에 각각 설치되어 바퀴의 회전 속도를 톤 휠(tone wheel)과 센서에서의 자력선 변화로 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면 휠 속 센서(126)는 차량자세제어장치(electronic stability control, ESC) 시스템 내에 마련될 수 있다.
카메라(127)는 차량의 전방, 후방 및 측방에 마련되어 영상을 획득할 수 있다.
카메라(127)는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라 또는 CMOS 컬러 이미지 센서를 포함할 수 있다. 여기서 CCD 및 CMOS는 모두 카메라의 렌즈를 통해 들어온 빛을 전기 신호로 바꾸어 저장하는 센서를 의미한다. 구체적으로CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(127)는 전하 결합 소자를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환하는 장치이다. 또한, CIS(CMOS Image Sensor)는 CMOS 구조를 가진 저소비, 저전력형의 촬상소자를 의미하며, 디지털 기기의 전자 필름 역할을 수행한다. 일반적으로 CCD는 CIS보다 감도가 좋아 차량(1)에 많이 쓰이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따르면 차량에 마련된 측방 카메라는 차량의 횡방향 위치 정보를 결정하는데 이용될 수 있다.
제어부(130)는 센서부가 획득한 정보를 기초로 차량의 제1위치 정보를 결정할 수 있다. 즉 제어부는 센서부가 획득한 정보를 기초로 차량의 위치 정보를 결정할 수 있으며, 본 명세서에서는 자차인 차량이 도출한 위치 정보를 제1위치 정보로 서술한다.
또한 차량의 주변 차량은 차량의 위치 정보를 결정할 수 있는데 제2위치 정보는 주변 차량이 결정한 차량의 위치 정보를 의미할 수 있다.
차량은 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제2위치 정보를 수신하고, 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량 및 상기 주변 차량 중 적어도 하나를 고장 상태로 결정할 수 있다. 이와 관련된 자세한 동작은 후술한다.
제어부는 다른 주변 차량이 판단한 차량의 제3위치 정보를 수신하고, 제2위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 차량의 예상 위치 정보를 결정할 수 있다.
제3위치 정보는 주변 차량과 구별되는 다른 주변 차량이 도출한 자차의 위치 정보를 의미할 수 있다.
예상 위치 정보는 자차가 도출한 위치 정보를 제외한 차량이 도출한 위치 정보를 기초로 도출된 위치 정보를 의미할 수 있다.
즉 제1위치 정보를 도출한 차량의 예상 위치 정보는 제2위치 정보 및 제3위치 정보를 기초로 결정될 수 있다.
제어부는 차량의 예상 위치 정보와 상기 제1위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 차량을 고장 상태로 결정할 수 있다.
제어부는 다른 차량이 획득한 정보를 기초로 결정된 위치 정보는 상대적으로 신뢰성이 있는 것으로 판단할 수 있으며, 이 위치 정보와 차이가 기준 값을 초과하면 차량이 도출한 위치 정보에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다.
제어부는 제1위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고, 차량의 예상 위치 정보와 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 주변 차량을 고장 상태로 결정할 수 있다.
자차의 예상 위치 정보를 결정하는데 여러 차량이 이용될 수 있고, 특정 차량이 결정한 자차의 위치 정보와 특정 차량을 제외한 차량이 결정한 예상 위치 정보의 차이가 크면, 특정 차량이 자차의 위치를 잘못 도출한 것으로 판단할 수 있다.
제어부는 주변 차량이 제2위치 정보를 도출했는데, 주변 차량을 제외한 차량이 도출한 예상 위치 정보와 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 해당 주변 차량에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제어부는 복수개의 센서 모듈 각각이 획득한 정보를 기초로 상기 제1위치 정보를 결정하고, 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이를 기초로 상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나의 고장 상태를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면 위치 정보는 종방향 위치 정보, 횡방향 위치 정보 및 높이 위치 정보를 포함할 수 있다.
차량이 종방향 위치 정보를 차량에 마련된 레이더를 통하여 도출할 경우 제1위치 정보에 포함된 종방향 위치 정보와 제2위치 정보에 포함된 종방향 위치 정보의 차이가 크면 제어부는 종방향 위치 정보를 도출하는데 이용된 레이더가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어부는 통신부의 수신 강도 및 상기 센서부의 동작 상태를 기초로 상기 기준 값을 변경할 수 있다.
예를 들어, 차량이 통신부가 수신하는GPS신호의 수신 강도가 약한 지역을 주행하는 경우 차량의 위치 정보의 정확도가 감소하므로 기준 값을 증가 시킬 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 후술한다.
제어부는 차량 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 2에 도시된 (시스템/장치)의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 2에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도3a 및 도3b는 일 실시예에 따른 고장 상태를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도3a를 참고하면 각 차량이 도출하는 위치 정보 및 예상 위치 정보의 관계를 나타내고 있다.
도3a에 제시된 차량1은 자차에 대응 될 수 있고, 차량2는 주변 차량에 대응될 수 있으며, 차량3은 다른 주변 차량에 대응될 수 있다.
P1은 제1위치 정보로 차량1이 도출한 차량1의 위치 정보를 의미할 수 있다. 또한 P1는 차량1이 도출한 종방향 위치 정보(x1), 횡방향 위치 정보(y1) 및 높이 위치 정보(h1)을 포함할 수 있다.
P2는 제2위치 정보로 차량2가 도출한 차량1의 위치 정보를 의미할 수 있다. 또한 P2는 차량2가 도출한 종방향 위치 정보(x2), 횡방향 위치 정보(y2) 및 높이 위치 정보(h2)을 포함할 수 있다.
P3는 제3위치 정보로 차량3이 도출한 차량1의 위치 정보를 의미할 수 있다. 또한 P3은 차량3이 도출한 종방향 위치 정보(x3), 횡방향 위치 정보(y3) 및 높이 위치 정보(h3)을 포함할 수 있다.
또한 제어부는 각 차량의 고장 상태를 결정하는데 이용되는 예상 위치 정보를 도출할 수 있다.
차량1의 고장 상태를 판단하기 위해서는 제2위치 정보와 제3위치 정보를 기초로 결정된 예상 위치 정보가 이용될 수 있다.
차량2의 고장 상태를 판단하기 위해서는 제1위치 정보와 제3위치 정보를 기초로 결정된 예상 위치 정보가 이용될 수 있다.
차량3의 고장 상태를 판단하기 위해서는 제1위치 정보와 제2위치 정보를 기초로 결정된 예상 위치 정보가 이용될 수 있다.
예상 위치 정보 또한 종방향, 횡방향 및 높이 위치 정보를 포함할 수 있다.
또한 제어부가 예상 위치 정보를 도출하는데 확장된 칼만 필터(Extended Kalman Filter)가 이용될 수 있다. 칼만 필터는 기존의 관측값을 최소 제곱법을 통해 분석함으로써 일정 시간 후 위치를 예측할 수 있도록 하는 최적의 수학적 계산 과정을 의미할 수 있다.
확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter, EKF)에서는 칼만 필터에서의 선형성 가정을 완화시켜, 일반적인 시스템에 대해서도 사용이 가능하도록 확장된 형태를 의미할 수 있다.
즉 제어부는 예상 위치 정보 기초 값을 칼만 필터에 입력하고, 이에 대한 결과 값을 예상 위치 정보 도출 값으로 결정할 수 있다.
도3b를 참고하면, 제어부는 제2위치 정보와 제3위치 정보를 기초로 결정된 예상 위치 정보와 제1위치 정보의 차이의 제곱 값이 기준 값을 초과하면, 차량1이 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
구체적으로 제1위치 정보에 포함된 종 방향, 횡 방향 및 높이 위치 정보와 예상 위치 정보에 포함된 종 방향, 횡 방향 및 높이 위치 정보 각각의 차이의 합이 기준 값을 초과하는지 여부를 기초로 차량1의 고장 상태를 판단할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면 제1위치 정보에 포함된 종 방향 위치 정보와 예상 위치 정보에 포함된 종 방향 위치 정보의 차이의 제곱이 미리 결정된 값을 초과하면 제어부는 종 방향 위치 정보를 도출하는데 이용되는 차량1에 마련된 레이더가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
한편 이 경우 차량1의 제어부는 고장난 것으로 판단된 레이더를 배제하고 차량1의 센서부가 획득한 정보를 기초로 주행하도록 차량을 제어할 수 있다.
또한 제어부는 제1위치 정보와 제3위치 정보를 기초로 결정된 예상 위치 정보와 제2위치 정보의 차이의 제곱 값이 기준 값을 초과하면, 차량2가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이 경우 제2위치 정보에 포함된 횡 방향 위치 정보와 예상 위치 정보에 포함된 횡 방향 위치 정보의 차이의 제곱이 미리 결정된 값을 초과하면 제어부는 횡 방향 위치 정보를 도출하는데 이용되는 차량2에 마련된 측방 카메라가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한 이러한 판단이 차량1의 제어부에 의해서 실시된 경우 차량1의 제어부는 차량1이 차량2를 회피하도록 제어할 수 있다.
또한 차량1의 제어부는 차량2에 측방 카메라가 고장 상태인 것을 포함하는 경고 메시지를 차량2에 송신할 수 있다.
한편 도3a 및 도3b에서 설명한 본 발명의 동작은 일 실시예에 불과하며 특히 위치 정보 각각과 예상 위치 정보의 차이를 계산하는 것은 각 값에 제곱을 계산하는 것에 한정하지 않으며, 차이를 도출하는 동작에는 제한이 없다.
도4a 및 도4b는 일 실시예에 따른 기준 값과 차량의 위치 정보의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도4a를 참고하면, R41 및 R42는 기준 값을 의미한다.
또한D41은 상술한 동작을 기초로 결정된 각 차량이 도출한 위치 정보와 예상 위치 정보와의 차이를 의미할 수 있다.
도4a에서는 위치 정보와 예상 위치 정보와의 차이가 기준 값을 초과하지 않는 것을 나타내고 있다. 제어부는 자차가 도출한 위치 정보와 다른 차량이 도출한 위치 정보의 차이가 일정 범위에 포함되면 차량의 위치를 결정하는데 있어서 신뢰도가 있는 것으로 판단하고 차량에 고장이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
반면 도4b를 참고하면, D42는 차량이 도출한 위치 정보와 예상 위치 정보와의 차이를 의미할 수 있다.
도4b에서는 위치 정보와 예상 위치 정보와의 차이가 기준 값을 초과하는 것을 나타내고 있다. 제어부는 자차가 도출한 위치 정보와 다른 차량이 도출한 위치 정보의 차이가 일정 범위를 초과하면 차량의 위치를 결정하는데 있어서 신뢰도가 없는 것으로 판단하고 차량에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 동작의 실시예예 불과하며 기준 값 및 위치 정보와 예상 위치 정보와의 차이의 제한은 없으며, 특히 기준 값은 후술하는 동작을 기초로 변경될 수 있다.
도5는 일 실시예에 따른 기준 값을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5를 참고하면, 기준 값(R51), 차량이 도출한 위치 정보와 예상 위치 정보의 차이(D51)을 나타내고 있다.
상술한 바와 같이 기준 값은 변경될 수 있다. 구체적으로 차량에 마련된 센서의 성능이 좋은 환경인 경우 제어부는 기준 값을 낮게 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부는 맑은 날씨에 차량이 주행하는 경우, 차량에 마련된 레이더, 카메라 및 라이다 등이 주변 물체를 인식하는데 용이한 경우로 판단할 수 있다.
이 경우 제어부는 위치 정보와 예상 위치 정보의 차이가 적어도 차량에 마련된 센서를 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. 따라서 제어부는 기준 값을 낮게 설정할 수 있다.
반면, 통신부의 수신 강도가 약하여 GPS수신이 어려운 상황 등 차량의 위치 정보를 결정하기 어려운 상황에서는 차량의 위치 정보의 오차가 많을 수 있으므로 차량은 기준 값을 높게 결정할 수 있다. 도5에서는 상대적으로 t51이전 시점에서는 기준 값이 높게 t51이후 시점에서는 기준 값이 낮게 결정되었다.
또한t52시점에서 차량이 도출한 위치 정보와 예상 위치 정보의 차이(D51)가 기준 값(R51)을 초과하였으므로, 차량은 해당 위치 정보를 도출한 차량이 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
한편 도5에서 기준 값이 변경되는 것은 본 발명의 일 실시예에 불과하며 기준 값을 변경하는 요소의 제한은 없다.
도6은 일 실시예에 따른 순서도이다.
도6을 참고하면, 각 차량은 자차의 위치 정보인 제1내지 제3위치 정보를 결정할 수 있다(1001).
또한 상술한 동작을 예상 위치 정보를 결정할 수 있다(1002).
한편 각 위치 정보와 예상 위치 정보가 기준 값을 초과하면(1003), 해당 위치 정보를 도출한 차량은 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 이를 기초로 각 위치 정보에 포함된 종 방향, 횡 방향 및 높이에 대응되는 센서의 고장을 판단하는 동작을 수행할 수 있다.
반면 각 위치 정보와 예상 위치 정보가 기준 값 이하면(1003), 해당 위치 정보를 도출한 차량은 정상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
11: 차량
110 : 통신부
120 : 센서부
130 : 제어부

Claims (8)

  1. 센서부;
    주변 차량과 통신하는 통신부; 및
    상기 센서부가 획득한 정보를 기초로 차량의 제1위치 정보를 결정하고,
    상기 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제2위치 정보를 수신하고,
    상기 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량 및 상기 주변 차량 중 적어도 하나를 고장 상태로 결정하는 제어부;를 포함하는 차량
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 주변 차량 및 다른 주변 차량과 통신하도록 구성되고,
    상기 제어부는,
    상기 다른 주변 차량이 판단한 상기 차량의 제3위치 정보를 수신하고,
    상기 제2위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고,
    상기 차량의 예상 위치 정보와 상기 제1위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 차량을 고장 상태로 결정하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1위치 정보 및 상기 제3위치 정보를 기초로 상기 차량의 예상 위치 정보를 결정하고,
    상기 차량의 예상 위치 정보와 상기 제2위치 정보의 차이가 기준 값을 초과하면 상기 주변 차량을 고장 상태로 결정하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주변 차량이 고장 상태로 판단된 경우, 상기 주변 차량을 회피하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주변 차량이 고장 상태로 판단된 경우, 상기 주변 차량에 경고 메시지를 송신하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    복수개의 센서 모듈을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수개의 센서 모듈 각각이 획득한 정보를 기초로 상기 제1위치 정보를 결정하고,
    상기 제1위치 정보 및 상기 제2위치 정보의 차이를 기초로 상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나의 고장 상태를 판단하는 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나가 고장 상태로 판단되면,
    상기 복수개의 센서 모듈 중 적어도 하나를 배제하고 상기 센서부가 획득한 정보를 기초로 주행하도록 상기 차량을 제어하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부의 수신 강도 및 상기 센서부의 동작 상태를 기초로 상기 기준 값을 변경하는 차량.
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