KR102007087B1 - V2v 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 자율주행차량은, 통신을 위한 복수의 V2V 안테나; 상기 복수의 V2V 안테나의 동작을 제어하는 제어부; 및 경로에 설치된 적어도 하나의 태그를 리딩하는 태그 리더부;를 포함하되, 상기 태그 리더부가 상기 경로 중 구배(slope) 영역의 적어도 일부에 설치된 태그를 리딩하는 경우, 상기 제어부는, 상기 복수의 V2V 안테나 중 미리 지정된 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어할 수 있다.

Description

V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법 {Autonomous vehicle and its control method using Vehicle to Vehicle antenna}

본 발명은 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량에 관한 것이다.

자율주행 차량은 주행방향의 전방사고, 추돌 등으로 인한 긴급 정지 정보를 후속차량에게 전달하여 2차 사고를 방지하는 V2V 통신 서비스 기술을 제공하여야 한다.

그러나 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제가 있었다.

또한, 종래의 기술들은 단순히 자기차량의 동작 상태를 주변차량에 전파하고, 자기차량은 주변차량의 동작 상태를 운전자에게 그대로 알려주는 정도의 기술로서, 현재의 기술 수준에서는 교통사고를 사전에 예방하거나 교통흐름의 효율화를 도모하여 교통 시스템의 최적화를 기대할 수 없는 상황이다,

따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 니즈가 높아지고 있다.

대한민국 특허청 등록번호 10-1755944호 대한민국 특허청 등록번호 10-1656808호

본 발명은 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량을 제안하고자 한다.

구체적으로 본 발명은 도로의 상/하 구배구간 혹은 구배 시작 또는 끝나는 경계구간에 태그를 설치하고, 차상에 테그 리더장치와 연산장치를 설치하며, 엑츄에이터 기능이 포함된 후방 지향성 차량 안테나를 포함하는 시스템을 제안하고자 한다.

또한, 본 발명은 구배가 시작 또는 끝나는 도로 경계구간에 태그(RFID Tag, 루프코일, 영구자석 등 센서)가 설치되고, 차상에 설치된 태그(센서) 리더장치를 통해, 도로의 태그 정보를 읽어 차량 V2V 안테나를 제어함으로써, 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하고자 한다.

또한, 본 발명은 자기차량의 주행 속도, 자기차량의 현재 위치와 주행 방향을 검출하고, 상기 현재 속도 및 위치정보를 이용하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치를 예측하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치 정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변차량 및 인프라에게 방송하고, 주변차량 및 인프라에서 방송되는 메시지를 추가적으로 수신하고, 주변차량이 통제불능 상태인 경우, 자기차량의 미래 위치 정보 및 주변차량의 미래 위치 정보를 이용하여 사고 위험을 감지할 수 있며, 사고 위험이 감지되는 경우, 청각 수단, 시각 수단, 및 진동 수단을 조합하여 사고 위험을 미리 경고하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 자율주행차량은, 통신을 위한 복수의 V2V 안테나; 상기 복수의 V2V 안테나의 동작을 제어하는 제어부; 및 경로에 설치된 적어도 하나의 태그를 리딩하는 태그 리더부;를 포함하되, 상기 태그 리더부가 상기 경로 중 구배(slope) 영역의 적어도 일부에 설치된 태그를 리딩하는 경우, 상기 제어부는, 상기 복수의 V2V 안테나 중 미리 지정된 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 안테나의 통신 가능한 영역과 상기 자율주행차량과 인접한 다른 제 1 자율주행차량의 V2V 안테나의 통신 가능한 제 1 영역이 적어도 일부 오버랩(overlap)되도록, 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 태그는 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 시간을 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 온(ON) 하고, 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 오프(OFF) 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 리딩한 정보에 따라 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성을 결정하고, 상기 자율주행차량이 상기 구배(slope) 영역을 벗어날 때까지 상기 결정한 제 1 안테나의 출력과 방향성을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 상기 제 1 안테나와 연결되어 상기 제 1 안테나가 수직 방향으로 이동할 수 있도록 지원하는 액츄에이터;를 더 포함하고, 상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나는, 주변으로 복수의 파일럿 정보를 수신하고, 다른 자율주행차량으로부터 상기 복수의 파일럿 정보에 대응하는 제 1 정보를 수신하며, 상기 제어부는, 상기 제 1 정보를 추가적으로 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 자율주행차량의 현재 속도를 감지하는 센싱부; 및 상기 자율주행차량의 현재 위치를 결정하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 현재 속도 및 현재 위치를 이용하여 미리 지정된 시간 이후의 상기 자율주행차량의 미래 위치를 예측하고, 상기 복수의 V2V 안테나는, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 미래 위치를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변에 방송할 수 있다.

또한, 상기 복수의 V2V 안테나 중 적어도 일부가 상기 주변으로부터 상기 자율주행차량과 다른 제 1 자율주행차량으로부터 상기 제 1 자율주행차량의 제 1 미래 위치를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 경우, 상기 제어부는, 상기 미래 위치와 상기 제 1 미래 위치를 이용하여 사고 위험을 판단할 수 있다.

또한, 상기 통신부는, 위치정보 수집 모듈, GPS/GNSS 모듈 및 전자 지도정보 중 적어도 하나를 이용해 상기 현재 위치를 결정하고, 상기 메시지는, 상기 자율주행차량의 위치 및 상태, 적어도 하나 이상의 이벤트 정보, 통제불능 상태 여부 및 ABS(Anti-Lock Brake System), ESC(Electronic Stability Control), TCS(Traction Control System) 작동 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 자율주행차량의 제어방법은, 제어부의 제어에 따라 복수의 V2V 안테나가 주변과 통신하는 제 1 단계; 태그 리더부가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그를 리딩하는 제 2 단계; 상기 태그 리더부가 상기 경로 중 구배(slope) 영역의 적어도 일부에 설치된 태그를 리딩하는 제 3 단계; 및 상기 제어부가 상기 복수의 V2V 안테나 중 미리 지정된 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어하는 제 4 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계에서, 상기 제어부는 상기 제 1 안테나의 통신 가능한 영역과 상기 자율주행차량과 인접한 다른 제 1 자율주행차량의 V2V 안테나의 통신 가능한 제 1 영역이 적어도 일부 오버랩(overlap)되도록, 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 태그는 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치되고, 상기 제 4 단계에서, 상기 제어부는 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 시간을 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제 2 단계와 제 3 단계 사이에는, 상기 제어부가 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 온(ON) 하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제 4 단계 이후에는, 상기 제어부가 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 오프(OFF) 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계에서, 상기 제어부는 상기 리딩한 정보에 따라 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성을 결정하고, 상기 자율주행차량이 상기 구배(slope) 영역을 벗어날 때까지 상기 결정한 제 1 안테나의 출력과 방향성을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계 이후에는, 액츄에이터를 통해 상기 제 1 안테나가 수직 방향으로 이동되는 단계; 상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나가 주변으로 복수의 파일럿 정보를 수신하는 단계; 상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나가 다른 자율주행차량으로부터 상기 복수의 파일럿 정보에 대응하는 제 1 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 제 1 정보를 추가적으로 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계 이후에는, 상기 자율주행차량의 현재 속도 및 현재 위치를 센싱하는 제 5 단계; 상기 제어부가 상기 현재 속도 및 현재 위치를 이용하여 미리 지정된 시간 이후의 상기 자율주행차량의 미래 위치를 예측하는 제 6 단계; 및 상기 복수의 V2V 안테나가 상기 제어부의 제어에 따라 상기 미래 위치를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변에 방송하는 제 7 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 7 단계 이후, 상기 복수의 V2V 안테나 중 적어도 일부가 상기 주변으로부터 상기 자율주행차량과 다른 제 1 자율주행차량으로부터 상기 제 1 자율주행차량의 제 1 미래 위치를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 제 8 단계; 및 상기 제어부가 상기 미래 위치와 상기 제 1 미래 위치를 이용하여 사고 위험을 판단하는 제 9 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량을 사용자에게 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면 구배가 시작 또는 끝나는 도로 경계구간에 태그(RFID Tag, 루프코일, 영구자석 등 센서)가 설치되고, 차상에 설치된 태그(센서) 리더장치를 통해, 도로의 태그 정보를 읽어 차량 V2V 안테나를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 교통사고를 사전에 예방하거나 교통흐름의 효율화를 도모하여 교통 시스템의 최적화를 기대할 수 없는 종래의 문제를 해소할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 태그에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량, 태그 등의 적용 일례를 구체적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 다른 일례를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 사고를 사전에 예방하기 위한 제어방법의 일례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 사고를 사전에 예방하기 위한 제어방법의 다른 일례를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

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 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

자율주행차량은 운전자가 핸들과 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 정밀한 지도, 위성항법시스템(GPS) 등 차량의 각종 센서로 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가는 차량을 말한다.

자율주행 시장은 2020년부터 본격적인 성장세에 진입할 것으로 전망되고 있다.

시장조사업체 네비건트리서치에 따르면 세계 자율주행차 시장은 2020년 전체 자동차 시장의 2%인 2000억달러를 차지한 뒤 2035년까지 1조2000억달러에 달할 것으로 추정된다.

자율주행 자동차가 실현되기 위해선 여러 가지의 기술이 필요할 수 있는데, 차간 거리를 자동으로 유지해 주는 HDA 기술, 차선이탈 경보 시스템(LDWS), 차선유지 지원 시스템(LKAS), 후측방 경보 시스템(BSD), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 자동 긴급제동 시스템(AEB) 등이 필요하다.

여기서 자율주행 차량은 주행방향의 전방사고, 추돌 등으로 인한 긴급 정지 정보를 후속차량에게 전달하여 2차 사고를 방지하는 V2V 통신 서비스 기술을 제공하여야 한다.

그러나 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제가 있었다.

또한, 종래의 기술들은 단순히 자기차량의 동작 상태를 주변차량에 전파하고, 자기차량은 주변차량의 동작 상태를 운전자에게 그대로 알려주는 정도의 기술로서, 현재의 기술 수준에서는 교통사고를 사전에 예방하거나 교통흐름의 효율화를 도모하여 교통 시스템의 최적화를 기대할 수 없는 상황이다,

따라서 본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하고자 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량을 제안하고자 한다.

구체적으로 본 발명은 도로의 상/하 구배구간 혹은 구배 시작 또는 끝나는 경계구간에 태그를 설치하고, 차상에 테그 리더장치와 연산장치를 설치하며, 엑츄에이터 기능이 포함된 후방 지향성 차량 안테나를 포함하는 시스템을 제안하고자 한다.

또한, 본 발명은 구배가 시작 또는 끝나는 도로 경계구간에 태그(RFID Tag, 루프코일, 영구자석 등 센서)가 설치되고, 차상에 설치된 태그(센서) 리더장치를 통해, 도로의 태그 정보를 읽어 차량 V2V 안테나를 제어함으로써, 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하고자 한다.

또한, 본 발명은 자기차량의 주행 속도, 자기차량의 현재 위치와 주행 방향을 검출하고, 상기 현재 속도 및 위치정보를 이용하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치를 예측하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치 정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변차량 및 인프라에게 방송하고, 주변차량 및 인프라에서 방송되는 메시지를 추가적으로 수신하고, 주변차량이 통제불능 상태인 경우, 자기차량의 미래 위치 정보 및 주변차량의 미래 위치 정보를 이용하여 사고 위험을 감지할 수 있으며, 사고 위험이 감지되는 경우, 청각 수단, 시각 수단, 및 진동 수단을 조합하여 사고 위험을 미리 경고하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 적용되는 태그 및 자율주행차량에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량 및 태그에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 교통 시스템(1)은 태그(10)와 자율주행차량(100) 등을 포함할 수 있다.

여기서 태그(10)는 자율주행차량(100)의 주행 경로 영역의 적어도 일부에 설치되고, 본 발명에서는 특히 구배 구간의 적어도 일부에 태그(10)가 복수로 설치될 수 있다.

태그(10)와 자율주행차량(100) 간에는 근거리 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.

대표적으로 근거리 통신은 ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등의 기술을 포함할 수 있다.

도면을 참조하여, 태그(10)와 통신하는 자율주행차량(100)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 자율주행차량(100)는 무선 통신부(110), 구동부(120), 제동부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 태그 리더부(170) 및 액츄에이터(195) 등을 포함할 수 있다.

단, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 자율주행차량(100)이 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 자율주행차량(100)과 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

무선 통신부(110)는 근거리 통신 또는 원거리 통신을 통해 외부의 기기와 통신을 수행할 수 있다.

여기서 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술을 포함할 수 있다.

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.

또한, 도 2을 참조하면, 구동부(120)는 자율주행차량(100) 즉, 이동체를 구동시키는 기능을 제공한다.

즉, 모터, 인버터 등의 구성들을 기초로 자율주행차량(100)을 이동시키는 원동력을 제공할 수 있다.

또한, 도 2을 참조하면, 제동부(130)는 자율주행차량(100)의 이동을 중지시키는 브레이킹 기능을 제공하는 구성이다.

제동부(130)는, 운전자의 조작력이나 보조동력 따위를 이용해 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 이용해 차량의 속도를 줄이거나, 차량을 직접 정지시키는 제동장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 제동장치에 전달하는 부수장치 등으로 구성될 수 있다.

제동력 발생장치에는 진공, 유압, 공기 브레이크 등 보조동력과 마스터 실린더, 부스터 등이 속하고, 제동장치에는 드럼, 디스크 브레이크 등이 속하며, 부수장치에는 진공펌프와 에어 컴프레셔 등이 속할 수 있다.

제동부(130)는 자동차의 주행 속도를 낮추거나 급정차하는 데 필요한 제동브레이크, 주차 또는 정차 상태를 유지하거나 비탈길에서 주정차한 자동차가 미끄러지지 않도록 하는 주차브레이크, 비탈길을 내려갈 때 속도를 제어하는 보조브레이크 따위로 분류된다. 또 마찰 방식에 따라 마찰식과 비마찰식으로 나뉠 수도 있다.

전자에는 주차, 중앙, 휠, 상용, 유압, 공기 브레이크 등이, 후자에는 감속, 배기, 엔진, 전자식, 유체식 브레이크 등이 있다.

또한, 센싱부(140)는 자율주행차량(100)의 개폐 상태, 자율주행차량(100)의 위치, 자율주행차량(100)의 방위, 자율주행차량(100)의 가속/감속 등과 같이 자율주행차량(100)의 현 상태를 감지하여 자율주행차량(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부 을 센싱할 수도 있다.

본 발명에 따른 센싱부(140)는 근접 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 더 포함할 수도 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 자율주행차량(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 자율주행차량(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 자율주행차량(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

자율주행차량(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 자율주행차량(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 자율주행차량(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 자율주행차량(100)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

태그 리더부(170)는 전술한 자율주행차량(100)의 주행 경로 상에 적어도 하나 설치된 태그(10)와 통신하는 기능을 제공한다.

태그 리더부(170)가 통신한 태그(10) 정보를 통해 무선 통신부(110) 상의 안테나의 상태를 제어할 수 있다.

예를 들어, V2V 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어할 수 있다.

또한, 제어부(controller, 180)는 통상적으로 자율주행차량(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

또한, 액츄에이터(195)는 후속 기지국과의 전파음영지역 확인을 위해 활용될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 엑추에이터(195)는 제어부(180)의 제어에 따라 수직방향으로 움직여 복수의 파일럿 전파를 송수신하도록 지원할 수 있다.

여기서 획득된 상기 복수의 파일럿 전파를 이용하여 상기 V2V 안테나의 동작을 제어하는 것이 가능해지고, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량, 태그 등의 적용 일례를 구체적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교통 시스템(1)은 태그(10), 자율주행차량(100) 및 기지국(20)을 포함한다.

여기서 자율주행차량(100)은 복수일 수 있고, 복수의 자율주행차량(100)은 V2V 통신을 이용할 수 있다.

여기서 V2V 통신은 차량간(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 의미하고, 차량과 차량이 스스로 네트워크와 통신, 인터넷 기술을 이용해 서로 정보를 주고받는 기술을 말한다.

차량끼리 위치와 속도 정보를 공유하면서 교통사고를 예방하고 운전자를 보조하는 역할을 할 수 있다.

갑작스러운 비상 상황에 대처하는 브레이크 등 기계적 장치와 연결되고 자동 대응 시스템과 연계해 운전자에게 비상 상황을 경고할 수도 있다.

또한, 기지국(20)은 복수의 자율주행차량(100)과 V2X 통신할 수 있다.

V2X 통신 기술은 차량이 운행중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 무선통신으로 교환하거나 공유하는 기술(vehicular communication system)이다.

또한, 본 발명에 따른 기지국(20)은 복수로 구비될 수 있고, 각 기지국(20)이 통신할 수 있는 커버리지에 따라 복수의 셀 중 각각의 셀 영역을 각 기지국(20)이 담당하여 해당 셀 영역으로 진입하는 자율주행차량(100)과 통신하는 것이 가능하다.

또한, 태그(10)는 자율주행차량의 경로 상에 복수로 배치되고, 특히 구배구간의 시작 및 말단 영역에 적어도 한 개 배치되고, 그 영역을 지나가는 자율주행차량(100)과 통신할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자율주행차량의 무선 통신부(110)는 일반적인 V2V 통신을 위한 안테나(111)와 경로 중 구배(slope) 구간과 같은 특수한 영역에서만 이용되는 후방 지향성 차량 안테나(112)를 포함할 수 있다.

안테나(111)는 V2V 통신을 위해 제어부(180)의 제어에 따라 주행 중 항상 온(ON)되어 있을 수 있으나 후방 지향성 차량 안테나(112)는 태그 리더부(170)의 태깅 동작에 따라 구배 구간에서만 온(ON)되고, 나머지 구간에서는 오프(OFF)되어 이용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 핵심적인 기술적 특징으로서, 자율주행차량(100)의 주행 도로의 상/하 구배구간 혹은 구배 시작 또는 끝나는 경계구간에 태그(10)가 설치될 수 있다.

또한, 자율주행차량(100) 상의 태그 리더장치(170)를 통해 획득된 정보를 제어부(180)가 연산할 수 있다.

또한, 본 발명은 액츄에이터(195)를 활용한 후방 지향성 차량 안테나(112) 적용이 가능하다.

도 3을 참조하면, 구배가 시작 또는 끝나는 도로 경계구간에 태그(10, RFID Tag, 루프코일, 영구자석 등 센서)가 설치되어 있고, 차상에 태그(센서) 리더 장치(170)가 있으며, 도로의 태그 정보를 읽어 차량 V2V 안테나(112)를 제어할 수 있다.

지상 태그(10)는 구배정보(상구배, 하구배 시작/종료)를 포함하고 있으며, 차상의 리더장치(170)가 태그의 구배정보를 이용하여 차량 V2V 안테나(112)의 출력과 방향성을 제어할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제 1 차량(100a)과 제 2 차량(100b)가 도시된다.

각 자율주행차량(100a, 100b)는 V2V 통신을 위한 안테나(111)를 포함하고, 전술한 것과 같이 구배 구간에서는 특정 돌발상황으로 인해 통신하는 것이 어려울 수 있다.

즉, 제 1 차량(100a)의 안테나(111a)의 통신 영역(112a)와 제 2 차량(100b)의 안테나(111b)의 통신 영역(112b)는 구배 구간 등에서는 서로 통신이 어려울 수 있다.

따라서 본 발명에서는 도 3에 도시된 것과 같이, 경로 중 구배(slope) 구간과 같은 특수한 영역에서만 이용되는 후방 지향성 차량 안테나(112)를 이용한다.

또한, 구배 구간 등과 같은 특별한 상황에서는 후방 지향성 차량 안테나(112)의 통신 영역(113a)에 대해서도 조절을 할 필요가 있으므로, 도 3에 도시된 것과 같이, 태그(10)로부터 태그 리더부(170)가 획득한 정보에 따라 상 방향으로 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력과 방향성을 변화 시킴으로써, 제 1 차량(100a)과 제 2 차량(100b) 간의 통신이 가능해진다.

또한, 자율주행차량(100) 태그(센서) 리더장치(170)는 차량 전면 하단에 설치되어 차량이 일정시간(구간) 주행하여 경계구간을 지날 때까지 시간을 카운터하며 이를 이용하여 차량 V2V 안테나의 출력을 제어할 수 있다.

또한, 자율주행차량(100a)의 후방 지향성 차량 안테나(112) 제어는 후속차량(100b) 방향으로 지향성을 유지하며 후속차량(100b)이 구배 경계구간을 통과할 때까지 지속적으로 안테나 출력신호를 전파할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 자율주행차량(100a)의 후방 지향성 차량 안테나(112) 제어와 관련하여, 지상의 태그(10) 정보를 수신하면 후속 기지국(20)과의 전파음영지역 확인을 위한 엑추에이터(195)를 수직방향으로 움직이며 다수의 파일럿 전파를 송수신하고 수신전파를 확인후 최적의 안테나 방향을 선택할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 태그(센서) 리더장치(170)는 지상의 태그(센서) 정보를 수신하면 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력을 온(On)하거나 차량속도와 주행시간을 이용하여 경계구간을 벗어나는 지점을 연산하고 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력을 오프(Off) 할 수도 있다.

이러한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 경로 상의 구배(slope) 영역에 설치된 태그를 리딩하고, 리딩한 정보에 따라 V2V 안테나의 출력과 방향성 등을 제어함으로써, 도로의 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소하는 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량을 사용자에게 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면 구배가 시작 또는 끝나는 도로 경계구간에 태그(RFID Tag, 루프코일, 영구자석 등 센서)가 설치되고, 차상에 설치된 태그(센서) 리더장치를 통해, 도로의 태그 정보를 읽어 차량 V2V 안테나를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 도로의 상/하 구배 구간 혹은 구배가 시작 또는 끝나는 경계구간에서는 전파의 음영지역이 발생하여 V2V 통신 서비스가 원만하게 제공되지 않는 문제를 해소할 수 있다.

이하에서는 전술한 본 발명에 따른 시스템을 적용하기 위한 구체적인 일례들을 복수의 순서도를 통해 설명한다.

제 1 실시례

도 4는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 일례를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 가장 먼저, 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그(10)를 리딩하는 단계(S111)가 진행된다.

이후, 태그 리더부(170)가 경로 중 구배 구간의 시작 및 종료 영역 중 적어도 하나에 설치된 태그(10)를 리딩하고(S112), 제어부(180)는 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 리딩한 정보에 따라 제어하게 된다(S113).

제 2 실시례

도 5는 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 다른 일례를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 가장 먼저, 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그(10)를 리딩하는 단계(S111)가 진행된다.

이후, 태그 리더부(170)가 경로 중 구배 구간의 시작 및 종료 영역 중 적어도 하나에 설치된 태그(10)를 리딩하게 된다(S114).

또한, 본 발명의 자율주행차량(100)의 센싱부(140)는 구배 구간 중 경계 영역에 자율주행차량(100)이 진입한 시간 등을 센싱하고(S115), 제어부(180)는 센싱한 정보를 기초로 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 리딩한 정보에 따라 제어하게 된다(S116).

제 3 실시례

도 6은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 가장 먼저, 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그(10)를 리딩하는 단계(S111)가 진행된다.

이후, 태그 리더부(170)가 경로 중 구배 구간의 시작 및 종료 영역 중 적어도 하나에 설치된 태그(10)를 리딩하고(S117), 제어부(180)는 자율주행차량(100)이 상기 구배구간을 벗어날 때까지 후방 지향성 차량 안테나(112)의 지향성을 일정 방향으로 유지함으로써, 특정 형태의 구배구간에서의 차량 사고 등을 사전에 예방할 수 있다.

제 4 실시례

도 7은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 가장 먼저, 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그(10)를 리딩하는 단계(S111)가 진행된다.

이후, 태그 리더부(170)가 경로 중 구배 구간의 시작 및 종료 영역 중 적어도 하나에 설치된 태그(10)를 리딩하고(S121), 제어부(120)는 후방 지향성 차량 안테나(112)의 전원이 온(ON)되도록 제어한다.

또한, 제어부(180)는 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 리딩한 정보에 따라 제어하게 된다(S123).

이후, 자율주행차량(100)이 상기 구배 구간을 벗어나는 경우, 제어부(180)는 후방 지향성 차량 안테나(112)의 전원이 오프(OFF)되도록 제어할 수 있다.

제 5 실시례

도 8은 본 발명에 따른 V2V 안테나를 이용한 자율주행차량의 제어방법의 또 다른 일례를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 가장 먼저, 자율주행차량(100)의 태그 리더부(170)가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그(10)를 리딩하는 단계(S111)가 진행된다.

이후, 태그 리더부(170)가 경로 중 구배 구간의 시작 및 종료 영역 중 적어도 하나에 설치된 태그(10)를 리딩하고(S125), 액츄에이터(195)가 후속 기지국(20)과의 전파음영지역을 확인하는 단계가 진행된다(S126).

만약 전파음영지역이 존재하는 경우, 제어부(180)는 액츄에이터(195)가 수직방향으로 움직여 후방 지향성 차량 안테나(112)가 복수의 파일럿 전파를 송수신하도록 제어할 수 있다(S127).

이후, 제어부(180)는 복수의 파일럿 전파를 이용하여 후방 지향성 차량 안테나(112)의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어할 수 있다(S128).

한편, 본 발명에서는 구배 구간에서의 전술한 시스템 및 방법 이외에도 자율주행차량이 자기차량의 주행 속도, 자기차량의 현재 위치와 주행 방향을 검출하고, 상기 현재 속도 및 위치정보를 이용하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치를 예측하여 자기차량의 기 지정된 시간 후의 미래 위치 정보를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변차량 및 인프라에게 방송하고, 주변차량 및 인프라에서 방송되는 메시지를 추가적으로 수신하고, 주변차량이 통제불능 상태인 경우, 자기차량의 미래 위치 정보 및 주변차량의 미래 위치 정보를 이용하여 사고 위험을 감지하는 시스템 및 방법을 추가적으로 제안한다.

본 발명의 추가적 일 실시예에서는 사고 위험이 감지되는 경우, 청각 수단, 시각 수단, 및 진동 수단을 조합하여 사고 위험을 미리 경고하는 시스템 및 방법도 적용될 수 있다.

제 6 실시례

도 9는 본 발명에 따른 사고를 사전에 예방하기 위한 제어방법의 일례를 도시한 것이다.

즉, 도 9는 통제불능 상태인 자율주행차량(100)이 통제불능 정보가 포함된 WAVE 메시지를 생성하여 주변에 방송하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 통제불능 상태인 자율주행차량(100)은 V2V 기반의 WAVE 통신을 통해 주변에 자신의 상태를 방송한다.

도 9를 참조하면, 자율주행차량(100)이 주행 중 급박한 상황(예를 들어, 도로 장애물 발견, 미끄러운 노면 주행, 도로 기하 구조 변경 등)에 직면했을 경우, 센싱부(140)를 통해 급제동, 급격한 핸들 조작 등이 감지되고, 자율주행차량(100)은 상기 조작에 대응하는 기능(또는 장치)을 작동한다.

예컨대 수행한 조작에 대응하는 기능(또는 장치)으로는, ABS(Anti Lock Brake System), ESC(Electronic Stability Control), TCS(Traction Control System) 등이 포함될 수 있다.

이에 따라 제어부(180)는 상기 기능들의 작동에 따라 적어도 하나 이상의 차량 이상신호를 감지한다(S131).

그리고 상기 제어부(180)는 상기 차량 이상신호가 감지될 시점과 동시(또는 설정된 특정 시간 내)에 차량의 현재 속도가 미리 설정된 임계값(Threshold Value) 이상인지 판단한다(S132).

상기와 같이 차량 이상신호가 감지되면서 동시에 차량의 현재 속도가 임계값 이상이면, 상기 제어부(180)는 통제불능 상태를 판단하기 위한 차량 이상상태 정보를 추가로 감지한다.

예컨대 상기 차량 이상상태 정보는, 차량의 가속/감속도 값이 단위시간 내에 급격하게 변동되는 상태, 차량 스티어링 각도(Steering Angle)가 단위시간 내에 급격하게 변동되는 상태, 차량 이동궤적(Longitudinal 및 Latitudinal Distance)이 단위시간 내에 급격하게 변동되는 상태, 지도정보 비교(Map Matching)시 해당 도로의 기하구조에 맞지 않는 차량 조작(maneuver)이 감지되는 상태 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

이후, 제어부(180)는 상기 차량의 현재 속도가 임계값 이상이면서 동시(또는 설정된 특정 시간 내)에 차량 이상 신호가 감지되고, 아울러 차량 이상상태 정보가 감지되었을 경우(S103의 예) 차량이 통제불능 상태인 것으로 판단한다(S134).

그리고 상기 제어부(180)는 WAVE 메시지 생성부(150)를 통해 WAVE 메시지(또는 BSM) 내의 특정 필드(예를 들어, 이벤트 정보를 기입하는 데이터 필드)에 통제불능 이벤트를'ON'으로 기록한 WAVE 메시지를 생성한다(S135).

그리고 상기 제어부(180)는 WAVE 데이터 통신부(110)를 이용해 상기 WAVE 메시지를 주변에 방송하게 된다(S136).

제 7 실시례

도 10은 본 발명에 따른 사고를 사전에 예방하기 위한 제어방법의 다른 일례를 도시한 것이다.

즉, 도 10은 제 1 차량(100a)로부터 통제불능 상태 정보가 포함된 WAVE 메시지를 수신한 제 2 차량(100b)이 안내 및 경고를 출력하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 통제불능 상태인 제 1 차량(100a)으로부터 V2V 기반의 WAVE 메시지를 수신한 제 2 차량(100b)은 사고 위험(예를 들어, 충돌, 추돌 등)을 미리 경고하거나 사고를 방지하기 위한 적절한 행동(예 : 브레이크 제동, 방향 전환, 비상등 점등, 비상 경적 등)을 미리 안내한다.

도 10을 참조하면, 제어부(180)는 WAVE 데이터 통신부(160)를 통해 제 1 차량(100a)에서 방송한 WAVE 메시지를 수신한다(S141).

그리고 상기 제어부(180)는 상기 WAVE 메시지를 분석하여 상기 WAVE 메시지에 통제불능 이벤트가'ON'으로 설정되어 있을 경우, 상기 WAVE 메시지에 포함된 정보를 이용하여 제 2 차량(100b)과 제 1 차량(100a) 간의 상대적인 위치를 산출한다(S143).

예컨대 상기 WAVE 메시지에는 제 1 차량(100a)의 위치 정보도 포함되어 있으므로, 상기 제 1 차량(100a)에서 검출한 자신의 위치 및 속도 정보를 이용하여 제 1 차량(100a)과 제 2 차량(100b) 간의 상대적인 위치 및 경로를 산출(또는 예측)할 수 있다.

리고 상기 제어부(180)는 제 1 차량(100a)과 제 2 차량(100b) 간의 상대적인 위치를 이용하여 제 1 차량(100a)의 위치가 제 2 차량(100b)과의 사고 위험 범위 이내인지 판단한다(S144).

예컨대 상기 제어부(140)는 제 2 차량(100b)과 동일 차로의 전방/후방에 있는 제 1 차량(100a)의 거리가 미리 설정된 제1 임계값(예 : 수 미터) 이내인지, 제2 임계값(예 : 수 미터) 이내인지, 마주 오는 차량일 경우 접근 거리(On Coming Distance)가 제3 임계값(예 : 수 미터) 이내인지, 또는 교차로에서 교차하는 제 1 차량(100a)과 제 2 차량(100b)의 교차점(Intersection Point)까지의 거리가 제4 임계값(예 : 수 미터) 이내인지 여부 등을 판단한다.

즉, 상기 제어부(180)는 상기 조건들 중 적어도 어느 하나 이상이 검출될 경우, 제 1 차량(100a)의 위치가 제 2 차량(100b)과의 사고 위험 범위 이내에 있는 것으로 판단한다.

상기와 같이 제 1 차량(100a)이 사고 위험 범위 내에 위치하고 있을 경우, 상기 제어부(180)는 제 1 차량(100a)의 주행 속도를 검출한다. 그리고 상기 제 1 차량(100a)의 주행 속도가 미리 설정된 임계값(즉, 제5 임계값) 이상이면 사고 발생 위험이 있는 것으로 판단하여 안내 및 경고 출력부(150)를 통해 사고 방지를 위한 안내 및 경고를 출력한다(S145).

그리고 제어부(180)는 상기 사고 방지를 위한 안내 및 경고의 출력 후, 사고 발생 위험 조건이 해제되면(예를 들어, 경고 출력 후 브레이크를 작동시켜 제 1 차량(100a)의 속도가 감속되었을 경우, 경고 출력 후 제 2 차량(100b)의 통제불능 상태가 해제된 경우 등) 상기 안내 및 경고의 출력을 중지한다(S146).

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 통제불능 상태인 제 1 차량(100a)은 자신의 상태 및 위치 정보를 노변 기지국(20)에 V2I 통신을 통해 전달함으로써 경찰/소방/응급센터 등의 기관에 사고 및 돌발정보를 전달하는 것도 가능하다.

이러한 추가적은 본 발명의 기능을 통해, 교통사고를 사전에 예방하거나 교통흐름의 효율화를 도모하여 교통 시스템의 최적화를 기대할 수 없는 종래의 문제를 해소할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (18)

1. 통신을 위한 복수의 V2V 안테나;
   상기 복수의 V2V 안테나의 동작을 제어하는 제어부; 및
   경로에 설치된 적어도 하나의 태그를 리딩하는 태그 리더부;를 포함하되,
   상기 태그 리더부가 상기 경로 중 구배(slope) 영역의 적어도 일부에 설치된 태그를 리딩하는 경우,
   상기 제어부는,
   상기 복수의 V2V 안테나 중 미리 지정된 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어하고,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 안테나의 통신 가능한 영역과 자율주행차량과 인접한 다른 제 1 자율주행차량의 V2V 안테나의 통신 가능한 제 1 영역이 적어도 일부 오버랩(overlap)되도록, 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 태그는 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 시간을 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 온(ON) 하고,
   상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 오프(OFF) 하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 리딩한 정보에 따라 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성을 결정하고,
   상기 자율주행차량이 상기 구배(slope) 영역을 벗어날 때까지 상기 결정한 제 1 안테나의 출력과 방향성을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 안테나와 연결되어 상기 제 1 안테나가 수직 방향으로 이동할 수 있도록 지원하는 액츄에이터;를 더 포함하고,
   상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나는, 주변으로 복수의 파일럿 정보를 수신하고, 다른 자율주행차량으로부터 상기 복수의 파일럿 정보에 대응하는 제 1 정보를 수신하며,
   상기 제어부는, 상기 제 1 정보를 추가적으로 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 자율주행차량의 현재 속도를 감지하는 센싱부; 및
   상기 자율주행차량의 현재 위치를 결정하는 통신부;를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 현재 속도 및 현재 위치를 이용하여 미리 지정된 시간 이후의 상기 자율주행차량의 미래 위치를 예측하고,
   상기 복수의 V2V 안테나는, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 미래 위치를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변에 방송하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 복수의 V2V 안테나 중 적어도 일부가 상기 주변으로부터 상기 자율주행차량과 다른 제 1 자율주행차량으로부터 상기 제 1 자율주행차량의 제 1 미래 위치를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 경우,
   상기 제어부는,
   상기 미래 위치와 상기 제 1 미래 위치를 이용하여 사고 위험을 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 통신부는,
    위치정보 수집 모듈, GPS/GNSS 모듈 및 전자 지도정보 중 적어도 하나를 이용해 상기 현재 위치를 결정하고,
    상기 메시지는
    상기 자율주행차량의 위치 및 상태, 적어도 하나 이상의 이벤트 정보, 통제불능 상태 여부 및 ABS(Anti-Lock Brake System), ESC(Electronic Stability Control), TCS(Traction Control System) 작동 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
11. 제어부의 제어에 따라 복수의 V2V 안테나가 주변과 통신하는 제 1 단계;
    태그 리더부가 경로에 설치된 적어도 하나의 태그를 리딩하는 제 2 단계;
    상기 태그 리더부가 상기 경로 중 구배(slope) 영역의 적어도 일부에 설치된 태그를 리딩하는 제 3 단계; 및
    상기 제어부가 상기 복수의 V2V 안테나 중 미리 지정된 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 상기 리딩한 정보에 따라 제어하는 제 4 단계;를 포함하되,
    상기 제 4 단계에서,
    상기 제어부는 상기 제 1 안테나의 통신 가능한 영역과 자율주행차량과 인접한 다른 제 1 자율주행차량의 V2V 안테나의 통신 가능한 제 1 영역이 적어도 일부 오버랩(overlap)되도록, 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
12. 삭제
13. 제 11항에 있어서,
    상기 태그는 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치되고,
    상기 제 4 단계에서,
    상기 제어부는 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역 및 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 시간을 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 단계와 제 3 단계 사이에는,
    상기 제어부가 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 시작 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 온(ON) 하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제 4 단계 이후에는,
    상기 제어부가 상기 태그 리더부가 상기 구배(slope) 영역의 종료 영역에 배치된 태그를 리딩하는 경우에 상기 제 1 안테나를 오프(OFF) 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
15. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4 단계에서,
    상기 제어부는 상기 리딩한 정보에 따라 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성을 결정하고, 상기 자율주행차량이 상기 구배(slope) 영역을 벗어날 때까지 상기 결정한 제 1 안테나의 출력과 방향성을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
16. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4 단계 이후에는,
    액츄에이터를 통해 상기 제 1 안테나가 수직 방향으로 이동되는 단계;
    상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나가 주변으로 복수의 파일럿 정보를 수신하는 단계;
    상기 수직 방향으로 이동된 제 1 안테나가 다른 자율주행차량으로부터 상기 복수의 파일럿 정보에 대응하는 제 1 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 제 1 정보를 추가적으로 이용하여 상기 제 1 안테나의 출력과 방향성 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
17. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4 단계 이후에는,
    상기 자율주행차량의 현재 속도 및 현재 위치를 센싱하는 제 5 단계;
    상기 제어부가 상기 현재 속도 및 현재 위치를 이용하여 미리 지정된 시간 이후의 상기 자율주행차량의 미래 위치를 예측하는 제 6 단계; 및
    상기 복수의 V2V 안테나가 상기 제어부의 제어에 따라 상기 미래 위치를 포함하는 메시지를 주기적으로 주변에 방송하는 제 7 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 7 단계 이후,
    상기 복수의 V2V 안테나 중 적어도 일부가 상기 주변으로부터 상기 자율주행차량과 다른 제 1 자율주행차량으로부터 상기 제 1 자율주행차량의 제 1 미래 위치를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 제 8 단계; 및
    상기 제어부가 상기 미래 위치와 상기 제 1 미래 위치를 이용하여 사고 위험을 판단하는 제 9 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 제어방법.

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