KR102377766B1 - 자율 차량 센서들에 대한 pod 커넥션 - Google Patents
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Abstract
차량 레이더 시스템들에 관한 예들이 설명된다. 예시적인 레이더 시스템은 센서 유닛을 포함할 수도 있다. 센서 유닛은, 차량의 환경을 감지하도록 구성되는 복수의 센서들을 포함한다. 센서 유닛은, 센서 유닛을 차량에 커플링하도록 구성되는 커플링 부분을 또한 포함한다. 커플링 부분은 전원 커넥션 및 데이터 버스를 포함한다. 데이터 버스는 차량의 제어 시스템에 정보를 제공하도록 구성될 수도 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 11월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/363,212호에 대한 우선권을 주장하고, 이 미국 특허 출원은 이로써 그 전체가 참조로 포함된다.
차량들은 종종, 환경 전역의 사람들 및 물품들의 수송을 위해서와 같은 다양한 일들을 위해 사용된다. 기술의 진보들에 따라, 일부 차량들은 차량들이 부분 또는 완전 자율 모드에서 동작하는 것을 가능하게 하는 시스템들로 구성된다. 부분 또는 완전 자율 모드에서 동작할 때, 차량 동작의 내비게이션 양태들의 일부 또는 전부는 전통적인 인간 운전자보다는 오히려 차량 제어 시스템에 의해 제어된다. 차량의 자율 동작은, 컴퓨팅 시스템이 원하는 목적지들에 도달하기 위해 내비게이팅 루트들을 계획하고 안전하게 실행하는 것을 가능하게 하도록 차량의 주변 환경을 감지하는 시스템들을 수반할 수 있다.
차량 시스템의 예시적인 구현들이 본 명세서에 개시된다. 예시적인 차량 시스템은, 차량에 자율 제어를 제공하도록 구성되는 제어 시스템을 포함한다. 차량 시스템은, 센서 유닛을 차량에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성되는 차량의 루프(roof)에 커플링되는 커넥터를 또한 포함한다. 커넥터는 전원 커넥션 및 데이터 버스를 포함한다. 데이터 버스는 제어 시스템에 커플링될 수도 있다.
다른 양태에서, 예시적인 센서 유닛이 제공된다. 센서 유닛은, 차량의 환경을 감지하도록 구성되는 복수의 센서들을 포함한다. 센서 유닛은, 센서 유닛을 차량에 커플링하도록 구성되는 커플링 부분을 또한 포함한다. 커플링 부분은 전원 커넥션 및 데이터 버스를 포함한다. 데이터 버스는 차량의 제어 시스템에 정보를 제공하도록 구성될 수도 있다.
다른 양태에서, 예시적인 방법이 제공된다. 방법은, 차량에 자율 제어를 제공하도록 구성되는 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 방법은, 센서 유닛을 차량에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성되는 차량의 루프에 커플링되는 커넥터를 제공하는 단계를 또한 포함한다. 커넥터는 전원 커넥션 및 데이터 버스를 포함하고, 여기서 데이터 버스는 제어 시스템에 커플링된다.
다른 양태에서, 차량 레이더 시스템에 대한 시스템의 예시적인 구현들이 본 명세서에 개시된다. 예시적인 시스템은, 차량에 자율 제어를 제공하는 수단을 포함할 수도 있다. 시스템은, 차량의 루프에 센서 유닛을 커플링하는 수단을 또한 포함한다. 커넥터는 전원 커넥션 및 데이터 버스를 포함하고, 여기서 데이터 버스는 제어 시스템에 커플링된다.
전술한 요약은 단지 예시적인 것이고 어떠한 방식으로든 제한하려는 것으로 의도된 것이 아니다. 상술된 예시적인 양태들, 실시예들, 및 피처들에 부가적으로, 도면들 및 다음의 상세한 설명을 참조하여 추가의 양태들, 실시예들, 및 피처들이 명백해질 것이다.
도 1은 예시적인 차량을 예시하는 기능 블록도이다.
도 2는 차량의 예시적인 물리적 구성을 도시한다.
도 3a는 커플러를 포함하는 감지 시스템의 블록도를 예시한다.
도 3b는 커플러를 포함하는 다른 감지 시스템의 블록도를 예시한다.
도 4a는 차량의 물리적 구성을 도시한다.
도 4b는 차량의 물리적 구성을 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 6은 예시적인 컴퓨터 프로그램의 개략도를 도시한다.
도 2는 차량의 예시적인 물리적 구성을 도시한다.
도 3a는 커플러를 포함하는 감지 시스템의 블록도를 예시한다.
도 3b는 커플러를 포함하는 다른 감지 시스템의 블록도를 예시한다.
도 4a는 차량의 물리적 구성을 도시한다.
도 4b는 차량의 물리적 구성을 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 6은 예시적인 컴퓨터 프로그램의 개략도를 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들이 참조된다. 도면들에서, 유사한 심볼들은 전형적으로, 문맥상 달리 나타내지 않는 한, 유사한 컴포넌트들을 식별한다. 상세한 설명, 도면들, 및 청구범위에서 설명되는 예시적인 실시예들은 제한하려는 것으로 의도된 것이 아니다. 본 명세서에 제시된 요지의 범주로부터 벗어남이 없이, 다른 실시예들이 이용될 수도 있고, 다른 변경들이 행해질 수도 있다. 본 개시내용의 양태들은, 일반적으로 본 명세서에서 설명되고 도면들에 예시되는 바와 같이, 매우 다양한 상이한 구성들로 배열, 치환, 조합, 분리, 및 설계될 수 있고, 그 모두는 본 명세서에서 명시적으로 고려된다는 것이 쉽게 이해될 것이다.
차량에 대한 레이더 시스템은 종종, 차량의 전방 방향에서의 환경을 감지하는 데 사용된다. 예를 들어, 레이더 시스템은 차량과 차량의 전방에서 내비게이팅하는 다른 차량 사이의 거리를 측정할 수도 있다. 이 타입의 레이더 시스템은 차량에 대한 전방 내비게이션을 개선시킬 수도 있지만, 레이더 시스템은 차량의 주변 환경의 360도 뷰를 제공하지 않는다.
차량은 상부에 장착된 센서 유닛을 가질 수도 있다. 센서 유닛은 RADAR 및 LIDAR 센서들 양측 모두를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 센서 유닛은 카메라들 등과 같은 다른 센서들도 또한 포함할 수도 있다. 센서 유닛은 차량으로부터 탈착가능하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 차량에 센서들을 부착하기 위해 센서 유닛이 차량에 연결되게 하는 커넥터가 차량에 구비될 수도 있다. 상부에 장착된 센서 유닛은 차량에 대해 표준화된 커넥션을 사용할 수도 있다. 표준화된 커넥션은 센서 유닛이 다양한 제조자들로부터의 차량들에 커플링되는 것을 가능하게 할 수도 있다. 커넥션은 냉각, 전력 송신, 데이터 송신, 및 다른 센서 데이터(브레이크들, 스로틀 등)의 송신을 지원할 수도 있다. 일부 구현들에서, 범용 인터페이스는 센서 유닛이 광범위한 차량들에 커플링되는 것을 가능하게 할 수도 있다.
일부 예들에서, 차량은 "자율 준비(autonomous ready)"된 것으로서 판매될 수도 있다. 자율 준비 차량은, 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 능력들의 일부를 가질 수도 있지만, 이들 기능들을 가능하게 하기 위한 하드웨어의 일부가 결여되어 있을 수도 있다. 자율 준비 차량은, 자율 기능성이 요망될 때 센서 유닛이 차량에 커플링되게 하는 커넥터를 포함할 수도 있다.
일 예에서, 자율 준비 차량은, 자율 기능들을 수행하는 프로세싱 능력을 가질 수도 있지만, 센서 유닛이 결여되어 있다. 그 경우에, 센서는 커넥터를 사용하여 차량에 커플링될 수 있다. 다른 예에서, 자율 준비 차량은 자율 제어를 허용하는 데이터 버스를 가질 수도 있지만, 감지 및 프로세싱 능력들 양측 모두가 결여되어 있다. 그 경우에, 차량에 커플링될 수 있는 센서 유닛은, 차량을 자율적으로 동작시킬 수 있는 프로세싱 유닛을 또한 포함할 수도 있다. 부가적으로, 시스템은, 차량의 연산 능력을 사용하여 센서 융합 및 계산들을 행하고 차량을 반응적으로 제어할 수도 있다.
변환 유닛은 임의적 연산(차량에 구비되지 않은 경우) 및 전압 변환(차량이 단지 단일 전압 버스만을 갖는 경우)을 수행할 수도 있다. 변환 유닛은, 전체적으로 또는 부분적으로, 자체 드라이빙 계산들을 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 유닛은 오토파일럿 또는 다른 운전자 보조 기능들을 대신할 수도 있다. 변환 유닛은 제3자 확장 모듈로서 차량의 데이터 버스를 이용하는 것이 가능할 수도 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 충분한 연산 리소스들을 갖지 않는 차량들의 경우, 부가적인 연산 능력들을 가능하게 하기 위해 센서 유닛과 차량 사이에 중간 연산 모듈이 삽입될 수도 있다.
본 명세서에서 설명되는 예시적인 레이더 시스템들은 차량의 주변들의 측정치들을 캡처할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 시스템 또는 차량의 컴퓨팅 시스템은 루트 내비게이션 및 장애물 회피와 같은 제어 동작들을 결정하기 위해 레이더 데이터를 사용할 수도 있다. 그 결과, 레이더 시스템은 차량이 부분 또는 완전 자율 모드에서 동작하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 레이더 시스템은 일부 구현들 내에서 차량의 다른 센서 시스템들을 보충하도록 또한 구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 레이더 시스템은 운전자가 차량을 내비게이팅하는 것을 보조하기 위해 사용할 수도 있는 인터페이스에 레이더 데이터를 제공할 수도 있다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 자율 모드에서 완전히 또는 부분적으로 동작하도록 구성될 수도 있는 예시적인 차량(100)을 예시하는 기능 블록도이다. 더 구체적으로는, 차량(100)은 컴퓨팅 시스템으로부터 제어 명령어들을 수신하는 것을 통해 인간 상호작용 없이 자율 모드에서 동작할 수도 있다. 자율 모드에서의 동작의 일부로서, 차량(100)은 센서들을 사용하여 주변 환경의 객체들을 검출하고 가능하다면 식별하여 안전한 내비게이션을 가능하게 할 수도 있다. 일부 구현들에서, 차량(100)은, 운전자가 차량(100)의 동작들을 제어하는 것을 가능하게 하는 서브시스템들을 또한 포함할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 추진 시스템(102), 센서 시스템(104), 제어 시스템(106), 하나 이상의 주변기기들(108), 전원(110), 컴퓨터 시스템(112), 데이터 스토리지(114), 및 사용자 인터페이스(116)와 같은 다양한 서브시스템들을 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 차량(100)은, 다수의 요소들을 각각 포함할 수 있는 보다 많은 또는 보다 적은 서브시스템들을 포함할 수도 있다. 차량(100)의 서브시스템들 및 컴포넌트들은 다양한 방식들로 상호연결될 수도 있다. 부가적으로, 본 명세서에서 설명되는 차량(100)의 기능들은 부가적인 기능적 또는 물리적 컴포넌트들로 분할될 수 있거나, 또는 구현들 내에서 보다 적은 기능적 또는 물리적 컴포넌트들로 조합될 수 있다.
추진 시스템(102)은, 차량(100)에 대해 전력공급 모션을 제공하도록 동작가능한 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수도 있고, 다른 가능한 컴포넌트들 중에서도, 엔진/모터(118), 에너지 소스(119), 트랜스미션(120), 및 휠들/타이어들(121)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔진/모터(118)는 에너지 소스(119)를 기계적 에너지로 변환하도록 구성될 수도 있고, 다른 가능한 옵션들 중에서도, 내연 엔진(internal combustion engine), 전기 모터, 스팀 엔진, 또는 스털링 엔진(Stirling engine) 중 하나 또는 이들의 조합에 대응할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 추진 시스템(102)은, 가솔린 엔진 및 전기 모터와 같은 다수의 타입들의 엔진들 및/또는 모터들을 포함할 수도 있다.
에너지 소스(119)는, 전체적으로 또는 부분적으로, 차량(100)의 하나 이상의 시스템들(예를 들어, 엔진/모터(118))에 전력공급할 수도 있는 에너지의 소스를 나타낸다. 예를 들어, 에너지 소스(119)는 가솔린, 디젤, 다른 석유 기반 연료들, 프로판, 다른 압축 가스 기반 연료들, 에탄올, 태양 패널들, 배터리들, 및/또는 전기 전력의 다른 소스들에 대응할 수 있다. 일부 구현들에서, 에너지 소스(119)는 연료 탱크들, 배터리들, 커패시터들, 및/또는 플라이휠(flywheel)들의 조합을 포함할 수도 있다.
트랜스미션(120)은 엔진/모터(118)로부터의 기계적 동력을 휠들/타이어들(121) 및/또는 차량(100)의 다른 가능한 시스템들에 송신할 수도 있다. 이와 같이, 트랜스미션(120)은, 다른 가능한 컴포넌트들 중에서도, 기어박스, 클러치, 차동기(differential), 및 드라이브 샤프트를 포함할 수도 있다. 드라이브 샤프트는, 하나 이상의 휠들/타이어들(121)에 연결되는 차축을 포함할 수도 있다.
차량(100)의 휠들/타이어들(121)은 예시적인 구현들 내에서 다양한 구성들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 차량(100)은, 다른 가능한 구성들 중에서도, 외발 자전거, 두발 자전거/모터사이클, 세발 자전거, 또는 자동차/트럭 4-휠 포맷으로 존재할 수도 있다. 이와 같이, 휠들/타이어들(121)은 다양한 방식들로 차량(100)에 연결될 수도 있고 금속 및 고무와 같은 상이한 재료들로 존재할 수 있다.
센서 시스템(104)은, 다른 가능한 센서들 중에서도, 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System)(GPS)(122), 관성 측정 유닛(inertial measurement unit)(IMU)(124), 레이더(126), 레이저 거리 측정기(laser rangefinder)/LIDAR(128), 카메라(130), 스티어링 센서(123), 및 스로틀/브레이크 센서(125)와 같은 다양한 타입들의 센서들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 센서 시스템(104)은, 차량(100)의 내부 시스템들(예를 들어, O2 모니터, 연료 게이지, 엔진 오일 온도, 브레이크 마모)을 모니터링하도록 구성되는 센서들을 또한 포함할 수도 있다.
GPS(122)는, 지구에 대한 차량(100)의 포지션에 관한 정보를 제공하도록 동작가능한 트랜시버를 포함할 수도 있다. IMU(124)는 하나 이상의 가속도계들 및/또는 자이로스코프들을 사용하는 구성을 가질 수도 있고, 관성 가속도에 기초하여 차량(100)의 포지션 및 배향 변경들을 감지할 수도 있다. 예를 들어, IMU(124)는 차량(100)이 고정되거나 또는 움직이는 동안 차량(100)의 피치(pitch) 및 요(yaw)를 검출할 수도 있다.
레이더(126)는, 차량(100)의 로컬 환경 내에서, 객체들의 속도 및 헤딩(heading)을 포함하여, 객체들을 감지하기 위해 무선 신호들을 사용하도록 구성되는 하나 이상의 시스템들을 나타낼 수도 있다. 이와 같이, 레이더(126)는, 무선 신호들을 송신 및 수신하도록 구성되는 안테나들을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 레이더(126)는, 차량(100)의 주변 환경의 측정치들을 획득하도록 구성되는 장착가능 레이더 시스템에 대응할 수도 있다.
레이저 거리 측정기/LIDAR(128)는, 다른 시스템 컴포넌트들 중에서도, 하나 이상의 레이저 소스들, 레이저 스캐너, 및 하나 이상의 검출기들을 포함할 수도 있고, (예를 들어, 헤테로다인 검출을 사용하는) 간섭성 모드(coherent mode)에서 또는 비간섭성 검출 모드에서 동작할 수도 있다. 카메라(130)는, 차량(100)의 환경의 이미지들을 캡처하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스들(예를 들어, 스틸 카메라 또는 비디오 카메라)을 포함할 수도 있다.
스티어링 센서(123)는, 스티어링 휠의 각도를 측정하는 것 또는 스티어링 휠의 각도를 대표하는 전기 신호를 측정하는 것을 수반할 수도 있는, 차량(100)의 스티어링 각도를 감지할 수도 있다. 일부 구현들에서, 스티어링 센서(123)는, 차량(100)의 전방 축에 대한 휠들의 각도를 검출하는 것과 같이, 차량(100)의 휠들의 각도를 측정할 수도 있다. 스티어링 센서(123)는 스티어링 휠의 각도, 스티어링 휠의 각도를 나타내는 전기 신호, 및 차량(100)의 휠들의 각도의 조합(또는 서브세트)을 측정하도록 또한 구성될 수도 있다.
스로틀/브레이크 센서(125)는 차량(100)의 스로틀 포지션 또는 브레이크 포지션 중 어느 하나의 포지션을 검출할 수도 있다. 예를 들어, 스로틀/브레이크 센서(125)는 가스 페달(스로틀) 및 브레이크 페달 양측 모두의 각도를 측정할 수도 있거나, 또는, 예를 들어, 가스 페달(스로틀)의 각도 및/또는 브레이크 페달의 각도를 나타낼 수 있는 전기 신호를 측정할 수도 있다. 스로틀/브레이크 센서(125)는, 엔진/모터(118)에 에너지 소스(119)의 변조를 제공하는 물리적 메커니즘(예를 들어, 버터플라이 밸브 또는 기화기(carburetor))의 일부를 포함할 수도 있는, 차량(100)의 스로틀 보디의 각도를 또한 측정할 수도 있다. 부가적으로, 스로틀/브레이크 센서(125)는 차량(100)의 로터 상의 하나 이상의 브레이크 패드들의 압력 또는 가스 페달(스로틀) 및 브레이크 페달의 각도의 조합(또는 서브세트), 가스 페달(스로틀) 및 브레이크 페달의 각도를 나타내는 전기 신호, 스로틀 보디의 각도, 및 적어도 하나의 브레이크 패드가 차량(100)의 로터에 가하고 있는 압력을 측정할 수도 있다. 다른 실시예들에서, 스로틀/브레이크 센서(125)는, 스로틀 또는 브레이크 페달과 같은, 차량의 페달에 가해지는 압력을 측정하도록 구성될 수도 있다.
제어 시스템(106)은, 스티어링 유닛(132), 스로틀(134), 브레이크 유닛(136), 센서 융합 알고리즘(138), 컴퓨터 비전 시스템(140), 내비게이션/경로지정 시스템(142), 및 장애물 회피 시스템(144)과 같은, 차량(100)을 내비게이팅하는 것을 보조하도록 구성되는 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 더 구체적으로는, 스티어링 유닛(132)은 차량(100)의 헤딩을 조정하도록 동작가능할 수도 있고, 스로틀(134)은 엔진/모터(118)의 동작 속도를 제어하여 차량(100)의 가속도를 제어할 수도 있다. 브레이크 유닛(136)은 차량(100)을 감속시킬 수도 있는데, 이는 마찰을 사용하여 휠들/타이어들(121)을 감속시키는 것을 수반할 수도 있다. 일부 구현들에서, 브레이크 유닛(136)은 휠들/타이어들(121)의 운동 에너지를 차량(100)의 시스템 또는 시스템들에 의한 후속 사용을 위해 전류로 변환할 수도 있다.
센서 융합 알고리즘(138)은 칼만 필터(Kalman filter), 베이지안 네트워크(Bayesian network), 또는 센서 시스템(104)으로부터의 데이터를 프로세싱할 수 있는 다른 알고리즘들을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 센서 융합 알고리즘(138)은, 개별 객체들 및/또는 피처들의 평가들, 특정 상황의 평가들, 및/또는 주어진 상황 내의 잠재적인 영향들의 평가들과 같은, 인커밍 센서 데이터에 기초하는 평가들을 제공할 수도 있다.
컴퓨터 비전 시스템(140)은, 객체들, 환경 객체들(예를 들어, 정지 신호등들, 차도 경계들 등), 및 장애물들을 결정하기 위한 노력으로 이미지들을 프로세싱 및 분석하도록 동작가능한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 컴퓨터 비전 시스템(140)은, 예를 들어, 객체들을 인식하는 것, 환경을 매핑시키는 것, 객체들을 추적하는 것, 객체들의 속도를 추정하는 것 등을 위해, 객체 인식, SFM(Structure from Motion), 비디오 추적, 및 컴퓨터 비전에 사용되는 다른 알고리즘들을 사용할 수도 있다.
내비게이션/경로지정 시스템(142)은 차량(100)에 대한 드라이빙 경로를 결정할 수도 있는데, 이는 동작 동안 내비게이션을 동적으로 조정하는 것을 수반할 수도 있다. 이와 같이, 내비게이션/경로지정 시스템(142)은 차량(100)을 내비게이팅하기 위해, 다른 소스들 중에서도, 센서 융합 알고리즘(138), GPS(122), 및 맵들로부터의 데이터를 사용할 수도 있다. 장애물 회피 시스템(144)은 센서 데이터에 기초하여 잠재적인 장애물들을 평가할 수도 있고, 차량(100)의 시스템들로 하여금 잠재적인 장애물들을 회피하게 하거나 또는 그렇지 않으면 이들과 협상하게 할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 무선 통신 시스템(146), 터치스크린(148), 마이크로폰(150), 및/또는 스피커(152)와 같은 주변기기들(108)을 또한 포함할 수도 있다. 주변기기들(108)은 사용자가 사용자 인터페이스(116)와 상호작용하기 위한 컨트롤(control)들 또는 다른 요소들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 터치스크린(148)은 차량(100)의 사용자들에게 정보를 제공할 수도 있다. 사용자 인터페이스(116)는 터치스크린(148)을 통해 사용자로부터의 입력을 또한 수용할 수도 있다. 주변기기들(108)은 차량(100)이 다른 차량 디바이스들과 같은 디바이스들과 통신하는 것을 또한 가능하게 할 수도 있다.
무선 통신 시스템(146)은 직접적으로 또는 통신 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 무선으로 통신할 수도 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(146)은 3G 셀룰러 통신, 예컨대 CDMA, EVDO, GSM/GPRS, 또는 4G 셀룰러 통신, 예컨대 WiMAX 또는 LTE를 사용할 수 있다. 대안적으로, 무선 통신 시스템(146)은 WiFi 또는 다른 가능한 커넥션들을 사용하여 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)와 통신할 수도 있다. 무선 통신 시스템(146)은 또한, 예를 들어, 적외선 링크, 블루투스, 또는 지그비(ZigBee)를 사용하여 디바이스와 직접적으로 통신할 수도 있다. 다양한 차량 통신 시스템들과 같은 다른 무선 프로토콜들이 본 개시내용의 맥락 내에서 가능하다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(146)은, 차량들 및/또는 노변 스테이션(roadside station)들 사이의 공중 및/또는 사설 데이터 통신들을 포함할 수 있는 하나 이상의 전용 단거리 통신(dedicated short-range communications)(DSRC) 디바이스들을 포함할 수도 있다.
차량(100)은, 컴포넌트들에 전력공급하기 위한 전원(110)을 포함할 수도 있다. 전원(110)은 일부 구현들에서 재충전가능 리튬 이온 또는 납산 배터리를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 전원(110)은, 전기 전력을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 배터리들을 포함할 수도 있다. 차량(100)은 또한 다른 타입들의 전원들을 사용할 수도 있다. 예시적인 구현에서, 전원(110) 및 에너지 소스(119)는 단일 에너지 소스로 통합될 수도 있다.
차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 동작들과 같은 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 시스템(112)을 또한 포함할 수도 있다. 이와 같이, 컴퓨터 시스템(112)은, 데이터 스토리지(114)와 같은 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되는 명령어들(115)을 실행하도록 동작가능한 적어도 하나의 프로세서(113)(적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함할 수 있음)를 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨터 시스템(112)은, 분산된 방식으로 차량(100)의 개별 컴포넌트들 또는 서브시스템들을 제어하도록 기능할 수도 있는 복수의 컴퓨팅 디바이스들을 나타낼 수도 있다.
일부 구현들에서, 데이터 스토리지(114)는, 도 1과 관련하여 상술된 것들을 포함하는, 차량(100)의 다양한 기능들을 실행하기 위해 프로세서(113)에 의해 실행가능한 명령어들(115)(예를 들어, 프로그램 로직)을 포함할 수도 있다. 데이터 스토리지(114)는, 추진 시스템(102), 센서 시스템(104), 제어 시스템(106), 및 주변기기들(108) 중 하나 이상으로 데이터를 송신하거나, 이들로부터 데이터를 수신하거나, 이들과 상호작용하거나, 그리고/또는 이들을 제어하기 위한 명령어들을 포함하는, 부가적인 명령어들을 또한 포함할 수도 있다.
명령어들(115)에 부가적으로, 데이터 스토리지(114)는, 다른 정보 중에서도, 차도 맵들, 경로 정보와 같은 데이터를 저장할 수도 있다. 그러한 정보는 자율, 반자율, 및/또는 수동 모드들에서 차량(100)의 동작 동안 차량(100) 및 컴퓨터 시스템(112)에 의해 사용될 수도 있다.
차량(100)은, 차량(100)의 사용자에게 정보를 제공하거나 또는 그 사용자로부터 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스(116)를 포함할 수도 있다. 사용자 인터페이스(116)는 터치스크린(148) 상에 디스플레이될 수 있는 인터랙티브 이미지들의 콘텐츠 및/또는 레이아웃을 제어하거나 또는 이들의 제어를 가능하게 할 수도 있다. 추가로, 사용자 인터페이스(116)는, 무선 통신 시스템(146), 터치스크린(148), 마이크로폰(150), 및 스피커(152)와 같은, 주변기기들(108)의 세트 내의 하나 이상의 입/출력 디바이스들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(112)은 사용자 인터페이스(116)로부터뿐만 아니라 다양한 서브시스템들(예를 들어, 추진 시스템(102), 센서 시스템(104), 및 제어 시스템(106))로부터 수신되는 입력들에 기초하여 차량(100)의 기능을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(112)은 추진 시스템(102) 및 제어 시스템(106)에 의해 생성되는 출력을 추정하기 위해 센서 시스템(104)으로부터의 입력을 이용할 수도 있다. 실시예에 따라, 컴퓨터 시스템(112)은 차량(100) 및 그의 서브시스템들의 많은 양태들을 모니터링하도록 동작가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터 시스템(112)은 센서 시스템(104)으로부터 수신되는 신호들에 기초하여 차량(100)의 일부 또는 모든 기능들을 디스에이블시킬 수도 있다.
차량(100)의 컴포넌트들은 이들의 각각의 시스템들 내의 또는 외측의 다른 컴포넌트들과 상호연결된 방식으로 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 카메라(130)는 자율 모드에서 동작하는 차량(100)의 환경의 상태에 관한 정보를 나타낼 수 있는 복수의 이미지들을 캡처할 수 있다. 환경의 상태는, 차량이 동작하고 있는 도로의 파라미터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 비전 시스템(140)은 차도의 복수의 이미지들에 기초하여 기울기(등급) 또는 다른 피처들을 인식하는 것이 가능할 수도 있다. 부가적으로, GPS(122)와 컴퓨터 비전 시스템(140)에 의해 인식되는 피처들의 조합은 특정 도로 파라미터들을 결정하기 위해 데이터 스토리지(114)에 저장되는 맵 데이터와 함께 사용될 수도 있다. 추가로, 레이더 유닛(126)은 차량의 주변들에 관한 정보를 또한 제공할 수도 있다.
다시 말해, 다양한 센서들(입력-표시 및 출력-표시 센서들로 지칭될 수 있음) 및 컴퓨터 시스템(112)의 조합은 차량의 주변들의 표시 또는 차량을 제어하기 위해 제공되는 입력의 표시를 제공하도록 상호작용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컴퓨터 시스템(112)은 무선 시스템 이외의 시스템들에 의해 제공되는 데이터에 기초하여 다양한 객체들에 관한 결정을 행할 수도 있다. 예를 들어, 차량(100)은, 차량의 시야에서의 객체들을 감지하도록 구성되는 레이저들 또는 다른 광학 센서들을 가질 수도 있다. 컴퓨터 시스템(112)은 차량의 시야에서의 객체들에 관한 정보를 결정하기 위해 다양한 센서들로부터의 출력들을 사용할 수도 있고, 다양한 객체들에 대한 거리 및 방향 정보를 결정할 수도 있다. 컴퓨터 시스템(112)은 다양한 센서들로부터의 출력들에 기초하여 객체들이 바람직한지 또는 바람직하지 않은지 여부를 또한 결정할 수도 있다.
도 1은, 차량(100)에 통합되는 바와 같은, 차량(100)의 다양한 컴포넌트들, 즉, 무선 통신 시스템(146), 컴퓨터 시스템(112), 데이터 스토리지(114), 및 사용자 인터페이스(116)를 도시하지만, 이들 컴포넌트들 중 하나 이상은 차량(100)과는 별개로 장착 또는 연관될 수 있다. 예를 들어, 데이터 스토리지(114)는, 부분적으로 또는 전체적으로, 차량(100)으로부터 분리되어 존재할 수 있다. 따라서, 차량(100)은 별개로 또는 함께 위치될 수도 있는 디바이스 요소들의 형태로 제공될 수 있다. 차량(100)을 구성하는 디바이스 요소들은 유선 및/또는 무선 방식으로 함께 통신가능하게 커플링될 수 있다.
도 2는, 도 1을 참조하여 설명되는 차량(100)의 하나의 가능한 물리적 구성을 나타낼 수도 있는, 차량(200)의 예시적인 물리적 구성을 도시한다. 실시예에 따라, 차량(200)은, 다른 가능한 컴포넌트들 중에서도, 센서 유닛(202), 무선 통신 시스템(204), 무선 유닛(206), 및 카메라(210)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 차량(200)은 도 1에 설명된 컴포넌트들의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 차량(200)은 도 2에 자동차로서 도시되어 있지만, 차량(200)은, 다른 가능한 예들 중에서도, 트럭, 밴, 세미-트레일러 트럭, 모터사이클, 골프 카트, 오프-로드 차량, 또는 농장 차량과 같은, 예들 내의 다른 구성들을 가질 수 있다.
센서 유닛(202)은, 차량(200)의 주변 환경의 정보를 캡처하도록 구성되는 하나 이상의 센서들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 센서 유닛(202)은, 다른 가능한 타입들의 센서들 중에서도, 카메라들, 레이더들, LIDAR들, 거리 측정기들, 무선 디바이스들(예를 들어, 블루투스 및/또는 802.11), 및 음향 센서들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 센서 유닛(202)은, 센서 유닛(202)에서의 센서들의 배향을 조정하도록 동작가능한 하나 이상의 이동가능 마운트들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이동가능 마운트는, 차량(200) 주위의 각각의 방향으로부터 정보를 획득하도록 센서들을 스캐닝할 수 있는 회전 플랫폼을 포함할 수도 있다. 센서 유닛(202)의 이동가능 마운트는 특정 범위의 각도들 및/또는 방위각들 내에서 스캐닝 방식으로 또한 이동가능할 수도 있다.
일부 구현들에서, 센서 유닛(202)은, 센서 유닛(202)이 자동차의 루프의 정상에 장착되는 것을 가능하게 하는 기계적 구조체들을 포함할 수도 있다. 부가적으로, 다양한 장착 위치들이 다양한 예들 내에서 가능하다.
무선 통신 시스템(204)은 도 2에 도시된 바와 같은 차량(200)에 대한 위치를 가질 수도 있지만, 구현들 내에서 상이한 위치들을 또한 가질 수 있다. 무선 통신 시스템(200)은, 다른 외부 또는 내부 디바이스들과 통신할 수도 있는 하나 이상의 수신기들 및 하나 이상의 무선 송신기들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(204)은, 다른 가능한 엔티티들 중에서도, 사용자의 디바이스, 다른 차량들, 및 차로 요소들(예를 들어, 표지들, 교통 신호들)과 통신하기 위한 하나 이상의 트랜시버들을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 차량(200)은, 통신들, 예컨대 전용 단거리 통신(DSRC), 무선 주파수 식별(radio frequency identification)(RFID), 및 지능형 수송 시스템들을 향해 지향되는 다른 제안된 통신 표준들을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 차량 통신 시스템들을 포함할 수도 있다.
카메라(210)는, 차량(200)의 전방 윈드실드(front windshield) 상의 위치와 같은, 차량(200)에 대한 다양한 포지션들을 가질 수도 있다. 이와 같이, 카메라(210)는 차량(200)의 환경의 이미지들을 캡처할 수도 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 카메라(210)는 차량(200)에 대해 전방에서 보이는 뷰로부터 이미지들을 캡처할 수도 있지만, 카메라(210)의 다른 장착 위치들(이동가능 마운트들을 포함함) 및 뷰잉 각도들이 구현들 내에서 가능하다. 일부 예들에서, 카메라(210)는 하나 이상의 가시 광 카메라들에 대응할 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 카메라(210)는 적외선 감지 능력들을 포함할 수도 있다. 카메라(210)는, 조정가능한 시야를 제공할 수도 있는 옵틱(optic)들을 또한 포함할 수도 있다.
도 3a는 커플러(306)를 포함하는 감지 시스템(300)의 블록도를 예시한다. 커플러(306)는 센서 유닛(304)을 차량(302)에 커플링하도록 구성될 수도 있다. 커플러(306)는 센서 유닛(304)이 차량(302)에 제거가능하게 커플링되는 것을 가능하게 할 수도 있다. 일부 예들에서, 이전에 논의된 바와 같이, 차량은 "자율 준비"된 것으로서 판매될 수도 있다. "자율 준비" 차량은 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 것이 가능할 수도 있지만, 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 데 사용되는 센서들의 일부가 결여되어 있을 수도 있다. 그러나, 차량(302)은, 추후에 센서 유닛(304)이 차량(302)에 커플링되게 하는 커플러(306)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 사람은 "자율 준비" 차량을 구입할 수도 있고, 차량에 자율 기능성을 제공하기 위해 센서 유닛(304)을 구매 또는 임대하기로 추후에 판정할 수도 있다. 일부 예들에서, 커플러(306)는 범용 비-제조자 특정 표준화 설계일 수도 있다. 즉, 센서 유닛(304)은 "자율 준비"된 임의의 제조자의 차량에 커플링될 수도 있다.
일 예에서, "자율 준비" 차량(302)은, 프로세서(322) 및 메모리(324)를 포함하는 제어기(320)를 포함할 수도 있다. "자율 준비" 차량(302)은 또한 전원(326) 및 히트 유닛(heat unit)(328)을 또한 포함할 수도 있다. 제어기(320)는 도 1의 컴퓨터 시스템(112)과 유사하거나 또는 동일할 수도 있다. 제어기(320)는 커플러(306)를 통과하는 데이터 버스(330)를 통해 센서 유닛(304)으로부터 센서 데이터를 수신하도록 구성될 수도 있다. 제어기(320)는 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 차량의 자율 제어를 위한 제어 명령어들을 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 제어기(320)는 메모리(324)에 일부 데이터 및/또는 제어 명령어들을 또한 저장할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기(320)는, 모든 센서 프로세싱을 자체적으로 수행할 수 있는 완전한 기능의 제어기일 수도 있다.
부가적으로, 차량(302)은 전원(326)을 포함할 수도 있다. 전원(326)은 도 1과 관련하여 설명된 전원(110)과 유사하거나 또는 동일할 수도 있다. 전원(326)은 차량(302)의 다양한 컴포넌트들에 전력을 공급하는 전압(예를 들어, 12 볼트들)을 제공할 수도 있다. 일부 예들에서, 전원은 12 볼트들 이외의 다른 전압들을 제공하도록 구성될 수도 있다. 전원은 커플러(306)를 통과하는 전력 버스(332)를 통해 센서 유닛(304)에 커플링될 수도 있다. 부가적으로, 차량(302)은 히트 유닛(328)을 포함할 수도 있다. 히트 유닛(328)은, 차량(302)의 다양한 컴포넌트들의 냉각을 제공하도록 구성되는 라디에이터 또는 다른 유닛일 수도 있다. 일부 다양한 예들에서, 히트 유닛(328)은 공기 및/또는 액체 냉각에 기초하는 냉각을 제공할 수도 있다. 히트 유닛(328)은 커플러(306)를 통과하는 히트 버스(334)를 통해 센서 유닛(304)에 커플링될 수도 있다.
센서 유닛(304)은, 하우징(308)에 위치되는 LIDAR 디바이스(310), RADAR 디바이스(312), 및 다른 감지 디바이스들(314)(예컨대, 광학, 음향, 및/또는 다른 감지 디바이스들)과 같은 다양한 센서들을 포함할 수도 있다. 하우징(308)은 커플러(306)를 통해 차량(302)에 커플링하도록 구성될 수도 있다. 센서들은 전반에 걸쳐 설명된 것들과 유사할 수도 있다. 센서들은 커플러(306)를 통해 차량(302)의 제어기(320)에 센서 데이터를 전달하는 이전에 설명된 데이터 버스에 커플링될 수도 있다. 센서 유닛은 열 교환기(316)를 또한 포함할 수도 있다. 열 교환기(316)는 센서 유닛(304)의 다양한 센서들 및 컴포넌트들에 냉각을 제공하도록 구성될 수도 있다. 열 교환기(316)는 액체 냉각을 사용하여 다양한 센서 디바이스들로부터의 열을 이들의 동작 동안 제거할 수도 있다. 예를 들어, LIDAR 디바이스(310) 및/또는 RADAR 디바이스(312)는 동작 동안 열을 생성할 수도 있다. 디바이스들을 냉각시키고 이들의 고장들을 방지하기 위해, 열 교환기(316)는 디바이스(들)로부터의 열을 제거하는 것이 가능할 수도 있다. 부가적으로, 이전에 논의된 바와 같이, 센서 유닛(304)으로부터의 축적된 열을 제거하기 위해, 히트 유닛(328)은 커플러(306)를 통과하는 히트 버스를 통해 센서 유닛(302)에 커플링될 수도 있다. 액체, 공기, 또는 다른 물질이 센서 유닛으로부터의 열을 제거하기 위해 히트 버스를 통해 흐를 수도 있다.
도 3b는 커플러(356)를 포함하는 다른 감지 시스템(350)의 블록도를 예시한다. 일부 예들에서, "자율 준비" 차량은 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 것이 가능할 수도 있지만, 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 데 사용되는 센서들의 일부 및 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 프로세싱 능력의 일부 양측 모두가 결여되어 있을 수도 있다. 도 3a와 관련하여 논의된 예와 유사하게, 사람은 "자율 준비" 차량(352)을 구입할 수도 있다. 그러나, 도 3b의 "자율 준비" 차량(352)은 도 3a의 차량보다 더 낮은 비용의 차량일 수도 있다. 더 낮은 비용의 "자율 준비" 차량(352)은 자율 드라이빙 계산들을 위한 충분한 프로세싱 능력들을 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 제어기(370)는 차량을 자율적으로 드라이빙하기 위해 센서 데이터에 기초하여 요구되는 결정들을 행하는 것이 가능하지 않을 수도 있다. 그러나, 제어기(370) 및 프로세서(372)는 차량의 일부 제어 기능들을 수행하는 것이 가능할 수도 있다.
도 3a의 차량(302)과 유사하게, 차량(352)은, 추후에 다른 디바이스들이 차량(352)에 커플링되게 하는 커플러(356)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 사람은 "자율 준비" 차량(352)을 구입할 수도 있고, 차량에 자율 기능성을 제공하기 위해 센서 유닛(304)을 구매 또는 임대하기로 추후에 판정할 수도 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 커플러(356)는 범용 비-제조자 특정 표준화 설계일 수도 있다. 즉, 센서 유닛(304)은 "자율 준비"된 임의의 제조자의 차량에 커플링될 수도 있다.
자율 차량 제어를 제공하기 위해, 감지 시스템(350)은 변환 유닛(354)을 포함할 수도 있다. 변환 유닛(354)은 커플러(356)를 통해 차량(352)에 그리고 커플러(358)를 통해 센서 유닛(304)에 커플링될 수도 있다. 일부 추가의 예들에서, 변환 유닛(354)은 센서 유닛(304) 내에 통합될 수도 있고 커플러(358)는 생략될 수도 있다.
변환 유닛(354)는 차량(352)이 자율 드라이빙 기능들을 수행하는 것을 가능하게 하는 수 개의 기능들을 수행할 수도 있다. 일부 예들에서, 변환 유닛(354)은 프로세서(362)를 포함할 수도 있다. 프로세서(362)는 센서 유닛의 데이터 버스로부터 센서 데이터를 수신하도록 구성될 수도 있다. 프로세서(362)는 차량(352)의 제어기(370)로부터 데이터를 또한 수신할 수도 있다. 제어기(370)는 차량(352)에 관련된 신호들을 프로세서(362)에 전달할 수도 있다. 제어기(370)는 프로세서(362)에 차량(352)의 제어 버스에 대한 커넥션을 제공하거나 그리고/또는 그와 통신할 수도 있다. 차량(352)의 버스는, 온-보드 차량 진단(on-board vehicle diagnostic)(OBD) 시스템과 통신하는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network)(CAN) 버스일 수도 있다. CAN 버스는 차량(352)의 다양한 유닛들이 서로 통신하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 일부 다른 예들에서, 통신 버스는 CAN 버스 이외의 버스일 수도 있다.
프로세서(362)는 센서 유닛(304)으로부터의 센서 데이터 및 차량(352)으로부터의 차량 데이터를 해석하여 차량(352)의 자율 동작을 위한 제어 스킴을 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 프로세서(362)는 차량(352)에 대한 제어 신호들을 결정하는 것이 추가로 가능할 수도 있다. 프로세서(362)는 차량(352)을 자율적으로 동작시키기 위해 차량(352)의 제어기(370)에 제어 신호들을 전달할 수도 있다. 그에 따라, 변환 유닛(354)의 프로세서(362)는, 다른 상황에서는 차량의 프로세싱 유닛에 의해 수행되는 자율 드라이빙 계산들을 수행할 수도 있다. 따라서, 프로세서(362)는 자율 동작을 제공하기 위해 차량의 CAN 버스(또는 다른 데이터 버스)를 이용하는 것이 가능할 수도 있다.
변환 유닛(354)은 또한 전력 변환기(364)를 포함할 수도 있다. 전력 변환기(364)는 차량 전압을 하나 이상의 전압들로 변환하여 센서 유닛(304)의 다양한 컴포넌트들에 전력공급하는 것이 가능할 수도 있다. 전력 변환기(364)는 차량(352)으로부터 하나 이상의 전압들을 수신하고 이들을 센서 유닛(304)에 대한 하나 이상의 출력 전압들로 변환할 수도 있다.
도 4a는 차량(400)의 물리적 구성을 도시한다. 차량(400)은, 차량의 상부에 커플링되는 센서 유닛(402)을 가질 수도 있다. 차량(400)은, 센서 유닛(402)과 차량(400)을 커플링하는 커플러(404)를 또한 가질 수도 있다. 도 4b는 차량(450)의 물리적 구성을 도시한다. 차량(450)은, 제1 커플러(454)를 통해 변환 유닛(456)에 커플링되는 센서 유닛(452)을 가질 수도 있다. 변환 유닛(456)은 커플러(456)에 의해 차량(450)의 상부에 커플링될 수도 있다.
도 5는 차량 시스템을 구현하기 위한 예시적인 방법(500)의 흐름도이다. 방법(500)은, 블록 502 및 블록 504 중 하나 이상에 의해 도시된 바와 같은, 하나 이상의 동작들, 기능들, 또는 액션들을 포함할 수도 있는 예시적인 방법을 나타내고, 이들 각각은, 다른 가능한 시스템들 중에서도, 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b, 및 도 4에 도시된 시스템들 중 임의의 것에 의해 수행될 수도 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용에서 설명되는 흐름도가 본 개시내용의 특정 구현들의 기능성 및 동작을 예시한다는 것을 이해할 것이다. 이와 관련하여, 흐름도의 각각의 블록은, 프로세스에서 특정 논리 기능들 또는 단계들을 구현하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어들을 포함하는, 모듈, 세그먼트, 또는 프로그램 코드의 일부분을 나타낼 수도 있다. 프로그램 코드는, 예를 들어, 디스크 또는 하드 드라이브를 포함하는 스토리지 디바이스와 같은, 임의의 타입의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수도 있다.
부가적으로, 각각의 블록은 프로세스에서 특정 논리 기능들을 수행하도록 배선되는 회로부를 나타낼 수도 있다. 대안적인 구현들은 본 출원의 예시적인 구현들의 범주 내에 포함되는데, 여기서 기능들은, 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 수반된 기능성에 따라, 실질적으로 동시에 또는 역순으로를 포함하여, 도시된 또는 논의된 순서 이외의 순서로 실행될 수도 있다. 예들에서, 컴퓨팅 시스템은 시스템으로 하여금 방법(500)의 하나 이상의 블록들을 수행하게 할 수도 있다.
블록 502에서, 방법(500)은, 차량에 자율 제어를 제공하도록 구성되는 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함한다. 이전에 논의된 바와 같이, 제어 시스템은 차량을 자율 모드에서 제어하도록 구성될 수도 있다. 제어 시스템은 스로틀, 브레이크들, 스티어링, 및 차량을 제어하기 위한 다른 동작들을 동작시키도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 제어 시스템은 내비게이션 능력들을 더 포함할 수도 있다. 내비게이션 능력들은 자율 차량이 동작 루트를 계획하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 차량은 또한 "자율 준비"될 수도 있다. "자율 준비" 차량은 스스로 동작하는 능력들을 가질 수도 있지만, 그것은, 차량의 자율 동작 동안 사용될 수도 있는 감지 시스템들을 포함하지 않을 수도 있다.
"자율 준비" 차량의 제1 예에서, 차량은, 센서 데이터를 수신하고 센서 데이터를 해석하여 차량을 제어할 수 있는 프로세싱 시스템을 포함한다. 센서 데이터가 해석될 때, 프로세싱 시스템은 "자율 준비" 차량을 자율 모드에서 동작시키라는 명령어들을 제어 시스템에 전달할 수도 있다. 예를 들어, 센서 데이터는 RADAR, LIDAR, 광학, 및/또는 다른 센서들로부터의 데이터를 포함할 수도 있다. 프로세싱 시스템은 차량 근처에 위치된 장애물들뿐만 아니라, 차량의 로컬리제이션(localization)을 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 프로세싱 시스템은 차량의 루트 계획 및 제어 양측 모두에서 장애물들뿐만 아니라 로컬리제이션 양측 모두를 사용할 수도 있다.
"자율 준비" 차량의 제2 예에서, 차량은, 센서 데이터를 수신 및 해석할 수 있는 프로세싱 시스템을 포함하지 않을 수도 있다. 이들 예들에서, 센서 데이터를 수신 및 해석하기 위해 외부 프로세서가 제공될 수도 있다. 이 외부 프로세서는, 차량에 부가되는 변환 유닛의 일부일 수도 있다. 센서 데이터가 변환 유닛의 외부 프로세서에 의해 해석될 때, 외부 프로세서는 "자율 준비" 차량을 자율 모드에서 동작시키라는 명령어들을 "자율 준비" 차량의 제어 시스템에 전달할 수도 있다. 센서 데이터는 RADAR, LIDAR, 광학, 및/또는 다른 센서들로부터의 데이터를 포함할 수도 있다. 외부 프로세서는 차량 근처에 위치된 장애물들뿐만 아니라, 차량의 로컬리제이션을 결정하는 것이 가능할 수도 있다. 외부 프로세서는 차량의 루트 계획 및 제어 양측 모두에서 장애물들뿐만 아니라 로컬리제이션 양측 모두를 사용할 수도 있다. 추가로, 외부 프로세서는 차량의 데이터 버스를 통해 "자율 준비" 차량의 제어 시스템과 통신하는 것이 가능할 수도 있다.
블록 504에서, 방법(500)은, 센서 유닛을 차량에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성되는 차량의 루프에 커플링되는 커넥터를 제공하는 단계를 포함한다. 커넥터는 센서 유닛이 "자율 준비" 차량의 상부에 커플링되는 것을 가능하게 할 수도 있다. 센서 유닛은, "자율 준비" 차량이 완전 자율 모드에서 기능하는 것을 가능하게 하는 센서들을 제공할 수도 있다. 부가적으로, 커넥터는 범용 커넥터일 수도 있다. 범용 커넥터는 "자율 준비" 차량을 구축하는 다양한 자동차 제조자에 의해 사용될 수도 있다. 범용 커넥터를 사용함으로써, 센서 유닛은 임의의 제조자로부터의 "자율 준비" 차량들에 커플링되어 자율 기능성을 가능하게 할 수도 있다.
커넥터는 "자율 준비" 차량과 센서 유닛 사이의 다양한 커넥션들을 제공할 수도 있다. 커넥터는 데이터 커넥션을 제공할 수도 있다. 일부 예들에서, 데이터 커넥션은 센서 유닛으로부터의 센서 데이터를 차량에 제공할 수도 있다. 다른 예들에서, 센서 유닛은 변환 유닛에 커플링되거나 또는 변환 유닛을 포함할 수도 있다. 이들 예들에서, 커넥터는 변환 유닛으로부터 제어 신호들을 수신할 수도 있다. 제어 신호들은 차량의 자율 동작을 위한 명령어들일 수도 있다.
커넥터는 센서 유닛에 전력 및 열 교환을 또한 제공할 수도 있다. 커넥터는, 센서 유닛이 차량에 커플링될 때 센서 유닛에 전력을 송신하는 전압을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 커넥터는 센서 유닛에 12-볼트(또는 다른 전압) 커넥션을 제공할 수도 있다. 센서 유닛 또는 변환 유닛은, 센서 유닛의 다양한 컴포넌트들에 대한 적절한 전압들을 제공하는 전압 변환을 또한 포함할 수도 있다. 부가적으로, 커넥터는 센서 유닛에 열 교환을 제공하도록 구성될 수도 있다. 열 교환은 공기, 액체, 또는 다른 열 교환 수단에 의해 수행될 수도 있다. 센서 유닛의 동작 동안, 열이 생성될 수도 있다. 열이 센서 유닛으로부터 제거되는 것이 바람직할 수도 있다. 차량은 커넥터의 열 교환 부분에 연결되는 라디에이터 또는 다른 타입의 열 방산 컴포넌트로 구성될 수도 있다.
도 6은, 본 명세서에서 제시되는 적어도 일부 실시예들에 따라 배치되는, 컴퓨팅 디바이스 상에서 컴퓨터 프로세스를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 예시적인 컴퓨터 프로그램 제품의 개념적 부분도를 예시하는 개략도이다. 일부 실시예들에서, 개시된 방법들은 머신 판독가능 포맷으로 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들 상에서, 또는 다른 비일시적 매체들 또는 제조 물품들 상에서 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령어들로서 구현될 수도 있다.
일 실시예에서, 예시적인 컴퓨터 프로그램 제품(600)이 신호 베어링 매체(602)를 사용하여 제공되는데, 이 신호 베어링 매체(602)는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 도 1 내지 도 6과 관련하여 상술된 기능성 또는 그 기능성의 부분들을 제공할 수도 있는 하나 이상의 프로그래밍 명령어들(604)을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 신호 베어링 매체(602)는 하드 디스크 드라이브, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디지털 테이프, 메모리 등과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(606)를 포괄할 수도 있다. 일부 구현들에서, 신호 베어링 매체(602)는 메모리, 판독/기입(R/W) CD들, R/W DVD들 등과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 컴퓨터 기록가능 매체(608)를 포괄할 수도 있다. 일부 구현들에서, 신호 베어링 매체(602)는 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예를 들어, 광섬유 케이블, 도파관, 유선 통신 링크, 무선 통신 링크 등)와 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 통신 매체(610)를 포괄할 수도 있다. 유사하게, 신호 베어링 매체(602)는 원격 스토리지(예를 들어, 클라우드)에 대응할 수도 있다. 컴퓨팅 시스템은, 정보를 전송 또는 수신하는 것을 포함하여, 정보를 클라우드와 공유할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 센서들 또는 다른 엔티티로부터 획득되는 정보를 증대시키기 위해 클라우드로부터 부가적인 정보를 수신할 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 신호 베어링 매체(602)는 통신 매체(610)의 무선 형태에 의해 전달될 수도 있다.
하나 이상의 프로그래밍 명령어들(604)은, 예를 들어, 컴퓨터 실행가능 그리고/또는 로직 구현 명령어들일 수도 있다. 일부 예들에서, 도 1의 컴퓨터 시스템(112)과 같은 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨터 판독가능 매체(606), 컴퓨터 기록가능 매체(608), 및/또는 통신 매체(610) 중 하나 이상에 의해 컴퓨터 시스템(112)에 전달되는 프로그래밍 명령어들(604)에 응답하여 다양한 동작들, 기능들, 또는 액션들을 제공하도록 구성될 수도 있다.
비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는, 서로 원거리에 위치될 수 있는 다수의 데이터 저장 요소들 및/또는 클라우드 중에서 (예를 들어, 원격으로) 또한 분산될 수 있다. 저장된 명령어들의 일부 또는 전부를 실행하는 컴퓨팅 디바이스는 도 2에 예시된 차량(200)과 같은 차량일 수 있다. 대안적으로, 저장된 명령어들의 일부 또는 전부를 실행하는 컴퓨팅 디바이스는 서버와 같은 다른 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
상기의 상세한 설명은 첨부 도면들을 참조하여 개시된 시스템들, 디바이스들, 및 방법들의 다양한 피처들 및 기능들을 설명한다. 다양한 양태들 및 실시예들이 본 명세서에 개시되었지만, 다른 양태들 및 실시예들이 명백해질 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태들 및 실시예들은 예시의 목적들을 위한 것이고 제한하려는 것으로 의도된 것이 아니며, 진정한 범주는 다음의 청구범위에 의해 나타내어진다.
Claims (20)
- 차량 시스템으로서,
차량을 자율적으로 제어하도록 구성되는 제어 시스템; 및
센서 유닛을 상기 차량에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성되는 상기 차량의 루프(roof)에 커플링되는 커넥터
를 포함하고,
상기 커넥터는:
전원 커넥션;
상기 센서 유닛으로부터의 열을 제거하도록 구성되는 서멀 커넥션(thermal connection); 및
데이터 버스
를 포함하고,
상기 데이터 버스는 상기 센서 유닛 내에 위치하는 프로세싱 시스템과 상기 제어 시스템 사이의 통신을 가능하게 하도록 구성되는, 차량 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 전원 커넥션은 상기 센서 유닛이 상기 차량에 커플링되는 배터리로부터 전력을 수신하는 것을 가능하게 하도록 구성되는, 차량 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 데이터 버스는 상기 제어 시스템이 상기 센서 유닛 내에 위치하는 상기 프로세싱 시스템으로부터 출력되는 센서 데이터를 수신하는 것을 가능하게 하도록 구성되는, 차량 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은
상기 센서 유닛 내에 위치하는 상기 프로세싱 시스템으로부터 상기 차량의 환경 내의 객체의 표시를 수신하고;
상기 객체의 표시에 기초하여 상기 차량을 제어하도록
추가로 구성되는, 차량 시스템. - 제4항에 있어서, 상기 객체의 표시는 상기 차량에 대한 상기 객체의 속도 및 위치를 특정하는, 차량 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 센서 유닛은 LIDAR 센서를 포함하는, 차량 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 센서 유닛은 하나 이상의 카메라를 포함하는, 차량 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 센서 유닛은 제1 타입의 센서 및 제2 타입의 센서를 포함하는, 차량 시스템.
- 센서 유닛으로서,
차량의 환경을 측정하도록 구성되는 복수의 센서;
상기 복수의 센서로부터의 센서 데이터를 처리하도록 구성되는 프로세싱 시스템; 및
상기 센서 유닛을 상기 차량에 커플링하도록 구성되는 커플링 부분
을 포함하고,
상기 커플링 부분은:
전원 커넥션;
상기 센서 유닛으로부터의 열을 제거하도록 구성되는 서멀 커넥션; 및
데이터 버스
를 포함하고,
상기 데이터 버스는 상기 프로세싱 시스템과 상기 차량의 제어 시스템 사이의 통신을 가능하게 하도록 구성되는, 센서 유닛. - 제9항에 있어서, 상기 프로세싱 시스템은:
상기 복수의 센서 중 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 수신하고;
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 차량의 환경 내의 객체를 검출하도록
추가로 구성되는, 센서 유닛. - 제10항에 있어서, 상기 프로세싱 시스템은:
상기 환경 내의 객체를 검출하는 것에 기초하여, 상기 차량에 대한 상기 객체의 속력 및 위치를 결정하도록
추가로 구성되는, 센서 유닛. - 제11항에 있어서, 상기 프로세싱 시스템은:
상기 객체를 식별하고;
상기 데이터 버스를 통해 상기 차량의 상기 제어 시스템에 상기 객체에 관한 정보를 제공하도록
추가로 구성되는, 센서 유닛. - 제9항에 있어서, 상기 프로세싱 시스템은:
상기 복수의 센서로부터 센서 데이터를 수신하고;
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 차량에 대한 제어 전략(control strategy)을 결정하고;
상기 데이터 버스를 통해 상기 제어 시스템에 상기 차량에 대한 상기 제어 전략을 제공하도록
추가로 구성되는, 센서 유닛. - 제9항에 있어서, 상기 커플링 부분은 상기 센서 유닛을 상기 차량에 제거가능하게 커플링하도록 구성되는, 센서 유닛.
- 제9항에 있어서, 상기 복수의 센서는 LIDAR 유닛을 포함하는, 센서 유닛.
- 제15항에 있어서, 상기 복수의 센서는 하나 이상의 카메라를 추가로 포함하는, 센서 유닛.
- 제15항에 있어서, 상기 프로세싱 시스템은:
상기 복수의 센서로부터의 센서 데이터에 기초하여 출력을 생성하는 센서 융합을 수행하도록 추가로 구성되는, 센서 유닛. - 제15항에 있어서, 상기 커플링 부분은:
전원 커넥션에 의해 제공되는 전압을 상기 센서 유닛에 의해 사용되는 전압으로 변환하도록 구성되는 변환 유닛
을 추가로 포함하는, 센서 유닛. - 차량 시스템을 구현하기 위한 방법으로서,
차량의 제어 시스템에서, 커넥터를 통해 상기 차량에 커플링되는 센서 유닛으로부터 센서 데이터를 수신하는 단계 - 상기 커넥터는 상기 차량의 루프에 커플링되고, 전원 커넥션, 상기 센서 유닛으로부터 열을 제거하도록 구성되는 서멀 커넥션, 및 상기 제어 시스템과 상기 센서 유닛 사이의 통신을 가능하게 하도록 구성되는 데이터 버스를 포함함 -; 및
상기 센서 데이터에 기초하여 자율 모드에서 상기 차량을 제어하는 단계
를 포함하는 방법. - 제19항에 있어서,
상기 차량의 환경 내의 하나 이상의 객체에 대한 식별 정보를 수신하는 단계
를 추가로 포함하고,
상기 센서 유닛 내의 프로세싱 시스템은 상기 센서 유닛 내의 복수의 센서로부터의 센서 데이터에 기초하여 상기 식별 정보를 결정하는, 방법.
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