KR101829672B1

KR101829672B1 - 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR101829672B1
Application number: KR1020160173558A
Authority: KR
Inventors: 김영식
Original assignee: 조선대학교산학협력단
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-02-19

Abstract

자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 자율 주행 차량에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 차량 내에 탑재되어 있는 다수의 센서들로부터 센서 정보를 수신하여 이를 기초로 주행여부를 결정할 때, 해당 센서 정보들이 외부의 공격자에 의해 조작되거나 교란된 정보인지 여부를 판단하여 이를 기초로 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 탐지함으로써, 외부 침입에 따른 사고 발생 가능성을 줄일 수 있도록 하기 위한 침입 탐지 기술을 제공하고자 한다.

Description

자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치 및 그 동작 방법{INTRUSION DETECTION APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 자율 주행 차량에 대한 외부의 침입 여부를 탐지할 수 있는 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.

최근, "무인 자동차"라고 불리우는 자율 주행 차량에 대한 관심이 증가됨에 따라, 자율 주행 차량에 적용되는 다양한 최신 기술들이 등장하고 있다.

이러한 자율 주행 차량은 사람의 개입 없이, 자율 주행 차량이 스스로 주변 환경을 판단하여 차량 주행을 할 것인지 아니면, 멈출 것인지 등을 결정해야 한다는 점에서 주변 환경을 감지하기 위한 다양한 센서들이 자율 주행 차량에 탑재된다.

이러한 센서들은 주로 차량 주변에 장애물이 존재하는지 여부를 감지하기 위해서 활용되며, 차량 주변에 장애물이 존재하는 것으로 감지되면, 차량의 감속을 유도하기 위한 센싱 결과 값을 출력하고, 차량 주변에 장애물이 존재하지 않는 것으로 감지되면, 차량의 속도를 유지시키거나 가속을 유도하기 위한 센싱 결과 값을 출력한다.

이러한 자율 주행 차량에 탑재되는 센서들로는 초음파를 이용하여 장애물을 감지하는 초음파 센서, 카메라를 통해 촬영한 영상으로부터 오브젝트 추적을 수행하여 장애물을 감지하는 영상 감지 센서, 레이더(RADAR)를 이용하여 장애물을 감지하는 레이더 센서, 레이저 광을 이용하여 장애물을 감지하는 라이더(LiDAR) 센서 등이 활용된다.

이러한 자율 주행 차량은 사람이 직접 운전을 하지 않아도 되기 때문에 인간의 삶에 혁신을 가져올 수 있는 기술이지만, 사람의 의사결정과는 상관없이 센서를 통해 수집한 정보를 기반으로 자율 주행을 실시하기 때문에, 외부에서 인위적으로 센서 정보를 교란시키는 경우에는 자율 주행 차량의 의사결정에 오류를 일으켜 사고를 발생시킬 수 있는 큰 위험성을 내포하고 있다.

관련해서, 최근에는 실제로 자율 주행 차량에 대한 센서 공격이 성공적으로 이루어져서 자율 주행 차량에서 사고가 날 수 있음이 시연된 사례가 존재하기도 한다.

따라서, 자율 주행 차량에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 차량 내에 탑재되어 있는 다수의 센서들로부터 센서 정보를 수신하여 이를 기초로 주행여부를 결정할 때, 해당 센서 정보들이 외부의 공격자에 의해 조작되거나 교란된 정보인지 여부를 판단하여 이를 기초로 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 탐지함으로써, 외부 침입에 따른 사고 발생 가능성을 줄일 수 있도록 하기 위한 침입 탐지 기술에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 자율 주행 차량에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 차량 내에 탑재되어 있는 다수의 센서들로부터 센서 정보를 수신하여 이를 기초로 주행여부를 결정할 때, 해당 센서 정보들이 외부의 공격자에 의해 조작되거나 교란된 정보인지 여부를 판단하여 이를 기초로 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 탐지함으로써, 외부 침입에 따른 사고 발생 가능성을 줄일 수 있도록 하기 위한 침입 탐지 기술을 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 탑재되는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치는 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지하는 가중치 테이블 유지부, 상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 제2 센싱 결과 값을 수신하는 센싱 결과 수신부, 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 가중치 적용부, 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된(predetermined) 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산하는 출력 값 연산부, 상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 침입 판단부 및 상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력하는 침입 여부 알림부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 탑재되는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법은 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지하는 단계, 상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 제2 센싱 결과 값을 수신하는 단계, 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 단계, 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산하는 단계, 상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명은 자율 주행 차량에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 차량 내에 탑재되어 있는 다수의 센서들로부터 센서 정보를 수신하여 이를 기초로 주행여부를 결정할 때, 해당 센서 정보들이 외부의 공격자에 의해 조작되거나 교란된 정보인지 여부를 판단하여 이를 기초로 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 탐지함으로써, 외부 침입에 따른 사고 발생 가능성을 줄일 수 있도록 하기 위한 침입 탐지 기술을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 가중치 테이블 유지부(111), 센싱 결과 수신부(112), 가중치 적용부(113), 출력 값 연산부(114), 침입 판단부(115) 및 침입 여부 알림부(116)를 포함한다.

우선, 본 발명에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 소정의 자율 주행 차량 내부에 탑재되어, 상기 자율 주행 차량에 대해 외부 침입이 발생하였는지 여부를 탐지하기 위해서 사용되며, 상기 자율 주행 차량에는 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)이 탑재되어 있다.

이때, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)은 서로 다른 종류의 센서가 될 수도 있고, 서로 동일한 종류의 센서가 될 수도 있으며, 각 센서들로는 초음파를 이용하여 장애물을 감지하는 초음파 센서, 카메라를 통해 촬영한 영상으로부터 오브젝트 추적을 수행하여 장애물을 감지하는 영상 감지 센서, 레이더(RADAR)를 이용하여 장애물을 감지하는 레이더 센서, 레이저 광을 이용하여 장애물을 감지하는 라이더(LiDAR) 센서 등이 활용될 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각은 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지한 결과, 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지가 필요하다고 판단되면, 제1 센싱 결과 값으로 "1"을 출력하고, 상기 자율 주행 차량에 대한 감속이 필요하다고 판단되면, 제2 센싱 결과 값으로 "-1"출력하도록 설정되어 있을 수 있다.

이때, 가중치 테이블 유지부(111)는 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지한다.

관련해서, 가중치 테이블 유지부(111)는 하기의 표 1과 같은 정보가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지할 수 있다.

복수의 센서들	가중치
센서 1	1
센서 2	1.2
센서 3	0.8
센서 4	0.7

이러한 가중치 테이블에 기록되어 있는 각 센서들(101, 102, 103, 104)에 대한 가중치는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각의 성능이나 신뢰도에 기초하여 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 예컨대, 높은 성능의 센서에 대해서는 높은 가중치가 설정될 수 있고, 낮은 성능의 센서에 대해서는 낮은 가중치가 설정될 수 있다.

센싱 결과 수신부(112)는 상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 상기 제2 센싱 결과 값을 수신한다.

가중치 적용부(113)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용한다.

그리고, 출력 값 연산부(114)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된(predetermined) 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 출력 값 연산부(114)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)이 k개(k는 자연수) 존재할 때, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 하기의 수학식 1에 따른 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 출력 값을 연산할 수 있다.

여기서, y는 상기 출력 값, e는 지수(exponent)를 의미하고, w_i는 k개의 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 i번째 센서에 할당되어 있는 가중치, x_i는 k개의 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미하며, 상기 출력 값 y는 "0<y<1"의 범위를 가진다.

예컨대, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 센서 1(101), 센서 2(102), 센서 3(103)으로부터는 주변에 장애물이 없는 것으로 감지됨에 따라 상기 제1 센싱 결과 값인 "1"이 수신되었고, 센서 4(104)로부터는 주변에 장애물이 있는 것으로 감지됨에 따라 상기 제2 센싱 결과 값인 "-1"이 수신되었다고 가정하자.

이때, 가중치 적용부(113)는 상기 표 1과 같은 가중치 테이블을 참조하여 센서 1(101)로부터 수신된 센싱 결과 값인 "1"에 대해 "1"이라는 가중치를 적용하여 "1"이라는 가중치가 적용된 센싱 결과 값을 연산하고, 센서 2(102)로부터 수신된 센싱 결과 값인 "1"에 대해 "1.2"라는 가중치를 적용하여 "1.2"이라는 가중치가 적용된 센싱 결과 값을 연산하며, 센서 3(103)으로부터 수신된 센싱 결과 값인 "1"에 대해 "0.8"이라는 가중치를 적용하여 "0.8"이라는 가중치가 적용된 센싱 결과 값을 연산하고, 센서 4(104)로부터 수신된 센싱 결과 값인 "-1"에 대해 "0.7"이라는 가중치를 적용하여 "-0.7"이라는 가중치가 적용된 센싱 결과 값을 연산할 수 있다.

그러고 나서, 출력 값 연산부(114)는 상기 가중치가 적용된 센싱 결과 값들을 상기 수학식 1에 따라 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가함으로써, "y=0.909"라는 출력 값을 연산할 수 있다.

이러한 상기 수학식 1에 따른 상기 선정된 판별 함수는 가중치가 적용된 각 센싱 결과 값들의 합을 기초로 음의 지수함수 값을 연산하고, 상기 음의 지수함수 값에 "1"을 합산한 값의 역수를 상기 출력 값으로 산출하도록 구성하였기 때문에 상기 출력 값은 "0"부터 "1"의 값을 가지게 되며, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)이 "1"이라는 상기 제1 센싱 결과 값을 많이 출력하였다면, 상기 출력 값은 "1"에 가까운 값으로 연산될 수 있고, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)이 "-1"이라는 상기 제2 센싱 결과 값을 많이 출력하였다면, 상기 출력 값은 "0"에 가까운 값으로 연산될 수 있다.

이로 인해, 상기 출력 값이 "1"에 가까운 값으로 연산되었다면, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 대부분이 상기 자율 주행 차량 주변에 장애물이 없어서 상기 자율 주행 차량이 속도를 유지하는 것이 옳다고 판단하였다고 볼 수 있으므로, 최종적으로 상기 자율 주행 차량이 현재 속도를 유지하면서 주행을 지속하는 것이 옳다고 볼 수 있고, 상기 출력 값이 "0"에 가까운 값으로 연산되었다면, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 대부분이 상기 자율 주행 차량 주변에 장애물이 있어서 상기 자율 주행 차량이 감속하는 것이 옳다고 판단하였다고 볼 수 있으므로, 최종적으로 상기 자율 주행 차량이 감속을 수행하는 것이 옳다고 볼 수 있을 것이다.

이렇게, 상기 출력 값의 연산이 완료되면, 침입 판단부(115)는 상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 침입 판단부(115)는 상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생하였음을 가정하여 미리 설정한 제1 기준 값 범위 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하고, 상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생할 위험이 있음을 가정하여 미리 설정한 제2 기준 값 범위(상기 제2 기준 값 범위는 상기 제1 기준 값 범위와 겹치지 않음)내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단하며, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위와 상기 제2 기준 값 범위에 모두 속하지 않는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

관련해서, 상기 제1 기준 값 범위는 도 2에 도시된 도면과 같이, "β~1-β"(210)사이의 값으로 설정될 수 있고, 상기 제2 기준 값 범위는 도 2에 도시된 도면과 같이, "α~β"(211)와 "1-β~1-α"(212)까지의 값으로 설정될 수 있다.

여기서, "α"와 "β"는 "0~0.5"사이의 값으로 사용자에 의해 사전에 설정될 수 있고, "α<β"이다.

예컨대, "α=0.1", "β=0.4"라고 한다면, 도 2의 실시예에 따르면, 상기 제1 기준 값 범위는 "0.4~0.6"(210)이 되고, 상기 제2 기준 값 범위는 "0.1~0.4"(211), "0.6~0.9"(212)가 될 수 있다.

이러한 상황 하에서 상기 수학식 1에 따라 연산된 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위인 "0.4~0.6"(210) 내에 속하게 되면, 침입 판단부(115)는 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

관련해서, 상기 수학식 1에 따라 연산된 상기 출력 값이 "0.4~0.6"(210) 내에 속하는 값이라는 것은 가중치가 적용된 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)로부터 수신된 각 센싱 결과 값의 합이 "0"에 가까운 값으로 연산되었다고 볼 수 있으며, 이는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 절반은 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 상기 제1 센싱 결과 값인 "1"을 출력하였다고 볼 수 있고, 나머지 절반은 상기 자율 주행 차량에 대한 감속을 지시하는 상기 제2 센싱 결과 값인 "-1"을 출력하였다고 볼 수 있으므로, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)이 일관된 센싱 결과를 출력하지 않았기 때문에 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)의 센싱 정보를 교란하기 위한 침입이 발생한 것으로 판단할 수 있는 근거가 되는 것이다.

반면에, 상기 수학식 1에 따라 연산된 출력 값이 상기 제2 기준 값 범위인 "0.1~0.4"(211), "0.6~0.9"(212) 내에 속하게 되면, 침입 판단부(115)는 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.

관련해서, 상기 수학식 2에 따라 연산된 상기 출력 값이 "0.1~0.4"(211), "0.6~0.9"(212) 내에 속하는 값이라는 것은 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 대부분이 일관된 센싱 결과 값을 출력하기는 했지만, 일부 센서들에 대해서는 다른 센싱 결과가 출력되었다고 볼 수 있기 때문에 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단할 수 있는 근거가 될 수 있다.

마지막으로, 상기 수학식 1에 따라 연산된 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위와 상기 제2 기준 값 범위가 아닌 "0~0.1"(221), "0.9~1"(222) 내에 속하게 되면, 침입 판단부(115)는 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

관련해서, 상기 수학식 2에 따라 연산된 상기 출력 값이 "0~0.1"(221), "0.9~1"(222) 내에 속하는 값이라는 것은 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 대부분이 일관된 센싱 결과 값을 출력했다라고 볼 수 있기 때문에 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 침입이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있는 근거가 될 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 침입 판단부(115)는 일치 확인부(117) 및 판단부(118)를 포함할 수 있다.

일치 확인부(117)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 상기 가중치 테이블 상에서 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 제1 센서와 두 번째로 높은 가중치가 설정되어 있는 제2 센서를 확인하고, 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로 부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하는지 여부를 확인한다.

판단부(118)는 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하지 않는 것으로 확인된 경우, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위 내에 속하는지 여부와 무관하게 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단한다.

예컨대, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 상기 표 1과 같은 가중치 테이블 상에서와 같이, 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 상기 제1 센서로 센서 2(102)가 존재하고, 두 번째로 높은 가중치가 설정되어 있는 상기 제2 센서로 센서 1(101)이 존재한다고 하였을 때, 일치 확인부(117)는 센서 2(102)로부터 수신된 센싱 결과 값과 센서 1(101)로부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하는지 여부를 확인할 수 있다.

만약, 센서 2(102)로부터 수신된 센싱 결과 값이 상기 제1 센싱 결과 값인 "1"이고, 센서 1(101)로부터 수신된 센싱 결과 값이 상기 제2 센싱 결과 값인 "-1"이라고 하는 경우, 센서 2(102)와 센서 1(101)은 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 두 센서로 이는 센서 2(102)와 센서 1(101)이 다른 센서들보다 신뢰도가 높은 센서라는 점에서 양 센서의 센싱 결과 값이 서로 상이하다면, 센서를 통한 감지에 이상이 있는 것으로 볼 수 있다는 점에서 판단부(118)는 상기 수학식 1에 따라 연산된 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위 내에 속하는지 여부와 무관하게 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

이렇게, 침입 판단부(115)를 통해 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단이 완료되면, 침입 여부 알림부(116)는 상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.

이를 통해, 상기 자율 주행 차량의 운전자는 상기 자율 주행 차량이 자율적으로 주행을 수행하는 도중, 디스플레이를 통해 외부 침입이 발생하였음을 알리는 경고 메시지 등이 표시되면, 이러한 경고 메시지를 보고 즉시, 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 차단하고, 본인이 직접 수동으로 주행을 시도함으로써, 의도하지 않은 교통사고로부터의 위험을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각의 성능에 기초하여 상기 가중치 테이블 상에 각 센서들(101, 102, 103, 104)에 대응하는 가중치가 미리 설정되어 있는데, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 사용자가 소정의 가중치 초기 값을 설정한 이후, 상기 자율 주행 차량에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하면서, 상기 가중치 테이블 상에 저장되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대응하는 가중치를 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라서 보정을 수행함으로써, 각 가중치의 정확도를 높일 수 있도록 하는 구성을 더 포함할 수 있다.

이와 관련해서, 센싱 결과 수신부(112)는 미리 설정한 주행 환경에서의 상기 자율 주행 차량에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에서 생성된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값을 수신할 수 있다.

이때, 가중치 적용부(113)는 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용할 수 있고, 출력 값 연산부(114)는 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 연산할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값의 연산이 완료되면, 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 비교하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치를 보정하는 가중치 학습 보정부(119)를 더 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 가중치 학습 보정부(119)는 오류 연산부(120), 가중치 증감률 연산부(121) 및 보정부(122)를 포함할 수 있다.

오류 연산부(120)는 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값 간의 차이를 오류 시그널로 연산한다.

가중치 증감률 연산부(121)는 상기 오류 시그널의 연산이 완료되면, 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 오류 시그널을 기초로 하기의 수학식 2에 따른 연산을 수행함으로써, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치 증감률을 연산한다.

여기서,

는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 i번째 센서에 대한 가중치 증감률,

는 미리 정해진 상수, x_i는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미한다.

보정부(122)는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치 증감률의 연산이 완료되면, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치 증감률을 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치에 합산하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치를 보정한다.

예컨대, 상기 자율 주행 차량에 대해 특정 주행 환경을 설정해서, 소정의 주행 시뮬레이션을 수행한 결과, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 중 센서 1(101), 센서 2(102), 센서 3(103)으로부터는 주변에 장애물이 없는 것으로 감지됨에 따라 상기 제1 센싱 결과 값인 "1"이 수신되었고, 센서 4(104)로부터는 주변에 장애물이 있는 것으로 감지됨에 따라 상기 제2 센싱 결과 값인 "-1"이 수신되었다고 가정하고, 이로 인해 출력 값 연산부(114)에서 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값으로, "0.909"이라는 출력 값이 연산되었다고 가정하자. 그리고, 상기 특정 주행 환경에서 가장 이상적으로 나와야 하는 목표 출력 값으로 "0.976"이 설정되어 있다고 가정하고, 상기 수학식 2에서의 상수

가 "0.5"로 설정되어 있다고 가정하자.

이때, 오류 연산부(120)는 상기 목표 출력 값인 "0.976"과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값인 "0.909" 간의 차이인 "0.067"을 오류 시그널 e로 연산할 수 있다.

이렇게, 상기 오류 시그널 e의 연산이 완료되면, 가중치 증감률 연산부(121)는 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각으로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 오류 시그널을 기초로 상기 수학식 2에 따른 연산을 수행함으로써, 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치 증감률을 연산할 수 있다.

관련해서, 센서 1(101), 센서 2(102), 센서 3(103)으로부터는 상기 제1 센싱 결과 값인 "1"이 수신되었고, 센서 4(104)로부터는 상기 제2 센싱 결과 값인 "-1"이 수신되었기 때문에, 가중치 증감률 연산부(121)는 상기 수학식 2에 따라 복수의 센서들(101, 102, 103, 104) 각각에 대한 가중치 증감률로 "0.0335"를 연산할 수 있다.

이때, 보정부(122)는 상기 가중치 증감률 "0.0335"의 연산이 완료되면, 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 센서 1(101)에 대한 가중치인 "1"에 상기 가중치 증감률인 "0.0335"를 합산하여 "1.0335"로 가중치를 보정하고, 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 센서 2(102)에 대한 가중치인 "1.2"에 상기 가중치 증감률인 "0.0335"를 합산하여 "1.2335"로 가중치를 보정하며, 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 센서 3(103)에 대한 가중치인 "0.8"에 상기 가중치 증감률인 "0.0335"를 합산하여 "0.8335"로 가중치를 보정하고, 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 센서 4(104)에 대한 가중치인 "0.7"에 상기 가중치 증감률인 "0.0335"를 합산하여 "0.7335"로 가중치를 보정할 수 있다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)는 주행 시뮬레이션을 다수회 수행하여 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 복수의 센서들(101, 102, 103, 104)에 대한 가중치를 조정함으로써, 실제 주행 환경에 보다 적합한 가중치가 적용될 수 있도록 지원할 수 있다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 수학식 2에서 사용되는

는 주행 시뮬레이션이 수행될 때마다 항상 동일한 값을 사용하도록 설정될 수도 있고, 소정의 초기 값

를 설정해 둔 후 주행 시뮬레이션의 수행 횟수나 수행 시간인 t에 따라 감소하는

으로 설정함으로써, 주행 시뮬레이션이 수행될 때마다 가중치 증감률의 크기가 작게 연산되도록 구성할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.

단계(S310)에서는 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지한다.

단계(S320)에서는 상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 제2 센싱 결과 값을 수신한다.

단계(S330)에서는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용한다.

단계(S340)에서는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산한다.

단계(S350)에서는 상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단한다.

단계(S360)에서는 상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S350)에서는 상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생하였음을 가정하여 미리 설정한 제1 기준 값 범위 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계, 상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생할 위험이 있음을 가정하여 미리 설정한 제2 기준 값 범위 - 상기 제2 기준 값 범위는 상기 제1 기준 값 범위와 겹치지 않음 - 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단하는 단계 및 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위와 상기 제2 기준 값 범위에 모두 속하지 않는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S350)에서는 상기 복수의 센서들 중 상기 가중치 테이블 상에서 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 제1 센서와 두 번째로 높은 가중치가 설정되어 있는 제2 센서를 확인하고, 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로 부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하는지 여부를 확인하는 단계 및 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하지 않는 것으로 확인된 경우, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위 내에 속하는지 여부와 무관하게 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 복수의 센서들 각각은 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지한 결과, 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지가 필요하다고 판단되면, 상기 제1 센싱 결과 값으로 "1"을 출력하고, 상기 자율 주행 차량에 대한 감속이 필요하다고 판단되면, 상기 제2 센싱 결과 값으로 "-1"을 출력하도록 설정되어 있을 수 있다.

이때, 단계(S340)에서는 상기 복수의 센서들이 k개(k는 자연수) 존재할 때, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 수학식 1에 따른 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 출력 값을 연산할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법은 미리 설정한 주행 환경에서의 상기 자율 주행 차량에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 상기 복수의 센서들 각각에서 생성된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값을 수신하는 단계, 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 단계, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 연산하는 단계 및 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값의 연산이 완료되면, 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 비교하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가중치를 보정하는 단계는 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값 간의 차이를 오류 시그널로 연산하는 단계, 상기 오류 시그널의 연산이 완료되면, 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 오류 시그널을 기초로 상기 수학식 2에 따른 연산을 수행함으로써, 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 연산하는 단계 및 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치에 합산하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

이상, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법은 도 1과 도 2를 이용하여 설명한 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치
111: 가중치 테이블 유지부 112: 센싱 결과 수신부
113: 가중치 적용부 114: 출력 값 연산부
115: 침입 판단부 116: 침입 여부 알림부
117: 일치 확인부 118: 판단부
119: 가중치 학습 보정부 120: 오류 연산부
121: 가중치 증감률 연산부 122: 보정부
101, 102, 103, 104: 복수의 센서들

Claims

자율 주행 차량에 탑재되는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치에 있어서,
상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지하는 가중치 테이블 유지부;
상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 제2 센싱 결과 값을 수신하는 센싱 결과 수신부;
상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 가중치 적용부;
상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된(predetermined) 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산하는 출력 값 연산부;
상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 침입 판단부; 및
상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력하는 침입 여부 알림부
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
제1항에 있어서,
상기 침입 판단부는
상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생하였음을 가정하여 미리 설정한 제1 기준 값 범위 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하고, 상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생할 위험이 있음을 가정하여 미리 설정한 제2 기준 값 범위 - 상기 제2 기준 값 범위는 상기 제1 기준 값 범위와 겹치지 않음 - 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단하며, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위와 상기 제2 기준 값 범위에 모두 속하지 않는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하지 않은 것으로 판단하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
제2항에 있어서,
상기 침입 판단부는
상기 복수의 센서들 중 상기 가중치 테이블 상에서 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 제1 센서와 두 번째로 높은 가중치가 설정되어 있는 제2 센서를 확인하고, 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로 부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하는지 여부를 확인하는 일치 확인부; 및
상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하지 않는 것으로 확인된 경우, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위 내에 속하는지 여부와 무관하게 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하는 판단부
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 센서들 각각은 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지한 결과, 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지가 필요하다고 판단되면, 상기 제1 센싱 결과 값으로 "1"을 출력하고, 상기 자율 주행 차량에 대한 감속이 필요하다고 판단되면, 상기 제2 센싱 결과 값으로 "-1"을 출력하도록 설정되어 있고,
상기 출력 값 연산부는
상기 복수의 센서들이 k개(k는 자연수) 존재할 때, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 하기의 수학식 1에 따른 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 출력 값을 연산하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
[수학식 1]

- 여기서, y는 상기 출력 값, e는 지수(exponent)를 의미하고, w_i는 k개의 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서에 할당되어 있는 가중치, x_i는 k개의 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미하며, 상기 출력 값 y는 "0<y<1"의 범위를 가짐.
제4항에 있어서,
상기 센싱 결과 수신부는
미리 설정한 주행 환경에서의 상기 자율 주행 차량에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 상기 복수의 센서들 각각에서 생성된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값을 수신하고,
상기 가중치 적용부는
상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하며,
상기 출력 값 연산부는
가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 연산하고,
상기 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치는
상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값의 연산이 완료되면, 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 비교하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 가중치 학습 보정부
를 더 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
제5항에 있어서,
상기 가중치 학습 보정부는
상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값 간의 차이를 오류 시그널로 연산하는 오류 연산부;
상기 오류 시그널의 연산이 완료되면, 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 오류 시그널을 기초로 하기의 수학식 2에 따른 연산을 수행함으로써, 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 연산하는 가중치 증감률 연산부; 및
상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치에 합산하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 보정부
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치.
[수학식 2]

- 여기서,
는 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서에 대한 가중치 증감률,
는 미리 정해진 상수, x_i는 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미함.
자율 주행 차량에 탑재되는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지하여 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 지시하는 센싱 결과 값을 출력하는 복수의 센서들 각각에 대한 미리 설정된 가중치가 기록되어 있는 가중치 테이블을 저장하여 유지하는 단계;
상기 자율 주행 차량이 주행하면, 상기 자율 주행 차량이 주행함에 따라 상기 자율 주행 차량에 탑재되어 있는 상기 복수의 센서들 각각으로부터 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지를 지시하는 제1 센싱 결과 값 또는 상기 자율 주행 차량의 감속을 지시하는 제2 센싱 결과 값을 수신하는 단계;
상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 단계;
상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해 가중치의 적용이 완료되면, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지 또는 감속을 최종 판별하기 위한 선정된(predetermined) 판별 함수에 입력으로 인가하여 출력 값을 연산하는 단계;
상기 출력 값에 기초하여 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 외부 침입이 발생하였는지 여부에 대한 판단 결과를 디스플레이를 통해 출력하는 단계
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
제7항에 있어서,
상기 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계는
상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생하였음을 가정하여 미리 설정한 제1 기준 값 범위 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계;
상기 출력 값이 상기 자율 주행 차량에 침입이 발생할 위험이 있음을 가정하여 미리 설정한 제2 기준 값 범위 - 상기 제2 기준 값 범위는 상기 제1 기준 값 범위와 겹치지 않음 - 내에 속하는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생할 위험이 있는 것으로 판단하는 단계; 및
상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위와 상기 제2 기준 값 범위에 모두 속하지 않는 것으로 판단되면, 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
제8항에 있어서,
상기 외부 침입이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계는
상기 복수의 센서들 중 상기 가중치 테이블 상에서 가장 높은 가중치가 설정되어 있는 제1 센서와 두 번째로 높은 가중치가 설정되어 있는 제2 센서를 확인하고, 상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로 부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하는지 여부를 확인하는 단계; 및
상기 제1 센서로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 제2 센서로부터 수신된 센싱 결과 값이 서로 일치하지 않는 것으로 확인된 경우, 상기 출력 값이 상기 제1 기준 값 범위 내에 속하는지 여부와 무관하게 상기 자율 주행 차량의 제어 시스템에 외부 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계
를 더 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
제7항에 있어서,
상기 복수의 센서들 각각은 상기 자율 주행 차량의 주변 환경을 감지한 결과, 상기 자율 주행 차량에 대한 속도 유지가 필요하다고 판단되면, 상기 제1 센싱 결과 값으로 "1"을 출력하고, 상기 자율 주행 차량에 대한 감속이 필요하다고 판단되면, 상기 제2 센싱 결과 값으로 "-1"을 출력하도록 설정되어 있고,
상기 출력 값을 연산하는 단계는
상기 복수의 센서들이 k개(k는 자연수) 존재할 때, 가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 하기의 수학식 3에 따른 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 출력 값을 연산하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
[수학식 3]

- 여기서, y는 상기 출력 값, e는 지수(exponent)를 의미하고, w_i는 k개의 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서에 할당되어 있는 가중치, x_i는 k개의 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미하며, 상기 출력 값 y는 "0<y<1"의 범위를 가짐.
제10항에 있어서,
미리 설정한 주행 환경에서의 상기 자율 주행 차량에 대한 주행 시뮬레이션을 수행하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 상기 복수의 센서들 각각에서 생성된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값을 수신하는 단계;
상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 상기 제2 센싱 결과 값에 대해, 상기 가중치 테이블을 참조하여 각 센서들에 대응하는 가중치를 적용하는 단계;
가중치가 적용된 상기 제1 센싱 결과 값 또는 가중치가 적용된 상기 제2 센싱 결과 값을 상기 선정된 판별 함수에 입력으로 인가하여 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 연산하는 단계; 및
상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값의 연산이 완료되면, 상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값을 비교하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 단계
를 더 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
제11항에 있어서,
상기 가중치를 보정하는 단계는
상기 미리 설정한 주행 환경에 대응하여 설정한 목표 출력 값과 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따른 출력 값 간의 차이를 오류 시그널로 연산하는 단계;
상기 오류 시그널의 연산이 완료되면, 상기 주행 시뮬레이션 결과에 따라 상기 복수의 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 결과 값과 상기 오류 시그널을 기초로 하기의 수학식 4에 따른 연산을 수행함으로써, 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 연산하는 단계; 및
상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치 증감률을 상기 가중치 테이블 상에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치에 합산하여 상기 가중치 테이블에 기록되어 있는 상기 복수의 센서들 각각에 대한 가중치를 보정하는 단계
를 포함하는 자율 주행 차량에 대한 침입 탐지 장치의 동작 방법.
[수학식 4]

- 여기서,
는 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서에 대한 가중치 증감률,
는 미리 정해진 상수, x_i는 상기 복수의 센서들 중 i번째 센서로부터 수신한 센싱 결과 값을 의미함.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.