KR102468814B1 - 자율주행용 실시간 지도를 구성하는 자율주행 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행용 실시간 지도를 구성하는 자율주행 보조장치에 관한 것이다. 상기 자율주행 보조장치는 모바일 단말기에 설치되는 자율주행 보조어플리케이션과 전기적으로 신호를 주고받으며, 모바일 단말기로부터 수신되는 차량주행 정보를 이용해서 자율주행기능이 포함되지 않는 차량들에도 기본적인 자율주행기능을 제공할 수 있는 특징이 있다. 더 나아가 V2X통신방식을 이용하여 주변 차량의 이동과 같은 자율주행용 실시간 지도를 구성할 수 있고, 주변의 자율주행 보조어플리케이션들과 자율주행 중앙 서버의 연산값에 대해서도 분산되어 연산함으로써, 전체적인 자율주행 기능의 안정도를 높일 수 있고, 블록체인 방식의 보안스킴을 적용하여, 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

자율주행용 실시간 지도를 구성하는 자율주행 보조장치{Self-driving assistance device that composes real-time map for autonomous driving}

본 발명은 자율주행 보조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 V2X(Vehicle-To-Everything) 통신을 이용하여, 주변 차량들의 차량 주행정보들을 획득하여, 자율주행을 위해 활용되는 실시간 지도에, 주변 차량들의 차량 주행정보를 반영하여, 결과적으로 효율적인 자율주행을 보조할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있는 자율주행 보조장치에 관한 것이다.

최근 운전자의 안전이나 편의 또는 보행자 등의 안전을 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)가 활발히 개발되고 있다.

지능형 자동차는 정보기술(IT)을 융합한 최첨단 자동차로 스마트 자동차라고도 한다. 지능형 자동차는 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템(ITS) 등과 같은 자율주행 중앙서버와의 연동을 통한 무인 운전과 같은 자율 주행과 관련된 기능을 제공하여 결과적으로, 최적의 교통 효율과 안전한 도로 환경을 제공한다.

예를 들어, 지능형 자동차는 자율주행과 관련된 단계적 기능(level 3,4,5)을 제공하거나, ACC(Adaptive Cruise Control), HAD(Highway Driver Assistant), 장애물 감지, 충돌 감지 또는 경감 장치 등과 같은 안전에 관련된 핵심 기술의 개발로 운전자, 탑승자뿐만 아니라 보행자의 안전까지 극대화하는 기술적 장점을 갖고 있다.

하지만, 기존에 출시된 자동차에는 이러한 기능이 없으므로 정보기술을 기존에 출시된 차량에 적용하기 힘들다는 문제점이 있다.

또한, 실제 도로에서 주행하는 일부 차량들이 자율주행 기능을 가지고 있는 지능형 자동차라고 하더라도, 그 주변에 주행되는 차량들이 이러한 자율주행 기능이 없다고 한다면, 자율주행 기능이 없는 차량들에는 사용자에게 사고를 예방해줄 수 있는 경고 기능 등이 제공되지 않기 때문에, 결과적으로 전체 차량들의 효율성이나 안전성을 이러한 자율주행 기술을 통해 획기적으로 높이기 힘들다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-2055385호(2019. 12. 06. 등록) 대한민국 공개특허 제10-2019-0098093호(2019. 08. 21. 공개)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자율주행 기능이 없는 구형 차량에 대해서 자율주행 기능을 제공할 수 있는 자율주행 보조장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 목적은 자율주행 기능을 제공하는 자율주행 보조장치들의 자율주행을 위한 실시간 지도를 구성하되, 이 때 V2X 통신을 통해, 실시간적으로 필요한 정보를 반영하여 해당 차량과 주변 차량의 효율적인 자유주행이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 자율주행 기능을 제공하는 차량주행 보조장치들이 분산된 연산을 하여, 안전성과 신뢰성을 높이되, 이러한 분산된 연산에 블록체인 보안방식을 적용하여, 자율주행 보조장치들의 송수신 데이터들에 신뢰성을 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 자율주행 보조장치는 하부에 설치되는 커넥터부를 통해, 상기 모바일 단말기에 설치되는 자율주행 보조어플리케이션과 전기적인 신호를 주고받으며, 상기 지율주헹 보조어플리케이션은 상기 모바일 단말기로부터 수신되는 차량주행 정보를 이용하여, 차량의 주행상황을 판단한 자체판단결과를 연산하는 자율주행 연산부, 상기 자율주행 연산부로부터 연산된 자체판단결과와 자율주행을 관할하는 자율주행 중앙서버의 판단결과를 비교하는 자율주행 판단비교부, 주변 차량의 차량주행 정보를 수신할 수 있는 V2X 통신부, 상기 V2X 통신부로부터 수신된 상기 주변 차량의 차량주행 정보를 이용하여 자율주행을 위한 실시간 지도를 생성하는 자율주행 지도 생성부; 상기 자율주행 지도 생성부로부터 생성된 자율주행용 실시간 지도와 상기 자율주행 연산부의 자체판단결과와 상기 자율주행 중앙서버의 두 판단결과가 다른 경우에 대응하는 자율주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량의 주행상황은 HDA 또는 ACC 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자율주행 지도 생성부는 상기 실시간 지도에 V2X 패킷 중, 시간(timestamp)정보를 활용하여, 주변 차량의 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자율주행 지도 생성부에서 상기 주변 차량의 정보를 업데이트하는 것은, 상기 주변 차량과의 거리 정보와 상기 시간정보를 활용하여, 상기 실시간 지도에서 상기 주변 차량의 정보가 현재 시간 및 현재 위치를 기준으로 하여, 기준연관 임계치보다 낮은 경우, 상기 주변 차량의 정보를 상기 실시간 지도에서 삭제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 V2X 통신부를 통하여, 상기 자율주행 연산부의 자체판단결과의 연산이 주변 차량의 차량주행 보조어플리케이션들과 분산되어 연산될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량의 주행상황을 판단하기 위한 자체판단결과의 연산이 분산되어 연산되는 경우, 해당 연산에 사용되는 차량주행 정보들은 블록체인화되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 자율주행 보조장치를 사용하는 경우, 자율주행 기능이 없는 구형 차량에 대해서 자율주행 기능을 제공함으로써, 구형 차량을 바꾸지 않고 그대로 사용이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자율주행 보조장치와 같이 자율주행 기능의 일부를 다수 차량의 모바일 단말기에 설치된 자율주행 보조어플리케이션들에서 분산되어 연산됨으로써, 중앙서버의 일시적 오류 등에도 자율주행 기능이 분산되어 실시될 수 있어 전체 자율주행시스템의 안정성 등을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자율주행 보조장치는 자율주행 기능을 제공하는 자율주행 보조장치들의 자율주행을 위한 실시간 지도를 구성하되, 이 때 V2X 통신을 통해, 실시간적으로 필요한 정보(주변차량의 시간정보, 거리정보 등)를 반영하여 해당 차량과 주변 차량의 효율적인 자유주행이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명과 같이 여러 차량들에서 분산되어 자율주행 보조어플리케이션을 통해 주변 차량들에서 입수된 차량 주행정보들을 이용함으로써, 자율주행 기능의 신뢰성 등을 더 높일 수 있다.

또한, 이러한 분산된 연산방식에 블록체인을 이용하여, 주고받는 정보들의 보안성과 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 보조장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 자율주행 보조어플리케이션의 논리적 구성도이다.
도 3은 V2X packet format의 여러 레이어(layer)와 해당 레이어(layer)를 이루는 계층적 헤더(header) 구조를 예시적으로 도시한 것이다.
도 4는 주변 차량들과 분산되어 연산되는 복수의 자율주행 보조장치를 예시적으로 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1a, 도 1b 및 도 2는 각각 자율주행 보조장치의 일 실시예와 상기 모바일 단말기(500)에 설치되어 자율주행 보조장치와 커넥터부(300)를 통해 연동되는 자율주행 보조어플리케이션(1000)에 대한 상세한 구성도를 도시한 것이다

본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 보조장치는 모션센서부(100), 모션센서 제어부(200), 커넥터부(300), 홈버튼(미도시), 모바일 단말기(500) 등을 포함할 수 있다.

또한 모바일 단말기(500)에는 자율주행 보조어플리케이션(1000)이 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 자율주행 보조어플리케이션(1000)은 자율주행 연산부(1100), 자율주행 판단비교부(1200), 자율주행 제어부(1300) 및 V2X 통신부(1400)을 포함한다.

상기 자율주행 연산부(1100)은 상기 모바일 단말기(500)로부터 수신되는 차량주행 정보를 이용하여, 차량의 주행상황을 판단한 자체판단결과를 연산하는 기능을 제공한다.

여기에서 모바일 단말기(500)로부터 수신되는 차량주행 정보는 차량의 ECU나 AUTOSAR 등을 통해 얻을 수 있는 차량의 속도, RPM, MAP센서의 값, 타이어 공기압 등 복수의 차량정보를 얻을 수도 있다.

또한, 상기 차량주행 정보는 모바일 단말기(500)에 설치된 전면 카메라 등으로부터 수신된 영상을 분석하여, 연산하여 추정된 차량의 속도, 앞차와의 거리 등의 정보일 수 있다.

또는 상기 차량주행 정보는 차량에 설치된 별도의 LIDAR 장비로부터 얻는 정보일 수 있다.

또한 상기 차량의 주행상황은 HDA 또는 ACC와 같은 상황일 수 있다.

결과적으로, 이러한 여러 차량주행 정보를 이용하여 자율주행 연산부(1100)는 차량의 주행상황(예를 들어 HDA)에 필요한 여러 정보들을 연산하여, 자체판단결과(예를 들어 현재속도를 그대로 유지해도 좋은지, 앞차와의 거리를 추정했을 때, 속도를 줄여야 하는지, 앞차가 급정지 했으므로, 브레이킹을 해야하는지)를 도출할 수 있게 된다.

또한, 자율주행 판단비교부(1200)는 상기 자율주행 연산부로부터 연산된 자체판단결과와 자율주행을 관할하는 자율주행 중앙서버의 판단결과를 비교하는 기능을 수행한다.

이 때, 자율주행 중앙서버는 차세대 지능형 교통관제 서버, 즉 C-ITS 서버의 형태일 수 있고, 자율주행 중앙서버와의 통신방식은 여러 무선통신방식을 통해서 이루어질 수 있다.

구체적으로, 자율주행 중앙서버는 중앙서버를 통해 접수받은 여러 주행정보를 이용해서, 차량에 자율주행을 위해 필요한 여러 차량의 파라미터들(속도, 브레이크 여부 등)을 종합하여, 판단결과를 송신할 수 있는데, 이 판단결과값과, 자율주행 연산부(1100)의 자체판단결과값을 비교한다.

결과적으로, 자율주행 판단비교부(1200)에서는 차량 스스로 얻을 수 있는 정보들을 기반으로 판단한 자체판단값과, 중앙서버에서 판단한 판단결과값을 비교함으로써, 예를 들어 일시적인 통신단절로 중앙서버에서 적기에 판단결과를 송신받지 못하거나, 여러 자연 재해(화재, 쓰나미, 지진) 등으로 인해 중앙서버에 오류가 발생하는 경우에도 보수적으로 차량의 자율주행 기능을 보조하여, 사용자가 원활하게 자율주행기능을 사용하면서도 한편으로는 불의의 사태에 대비할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 자율주행 보조장치가 널리 보급되어 여러 차량들에 설치되어 자율주행 보조어플리케이션(1000)이 많이 사용되는 경우일수록, 해당 자율주행 관련 중앙서버에 문제가 생기더라도 분산되어 연산된 여러 챠량들의 주행정보들을 활용하여, 서버의 부재로 인해 크리티컬한 재앙이 일어나지 않도록 큰 효과를 발휘할 수도 있다.

마지막으로 자율주행 제어부(1300)는 상기 자율주행 연산부(1100)의 자체판단결과와 상기 자율주행 중앙서버의 판단결과가 서로 다른 경우에 차량을 제어할 수 있도록 하는 기능을 제공한다.

구체적으로, 자율주행 제어부(1300)는 자체판단결과와 중앙서버의 판단결과가 같은 경우에는 정상상태로 인지하여, 특별히 자율주행 기능(예를 들어 HDA, ACC)에 개입하지 않고 있을 수 있다.

반면, 자율주행 제어부(1300)는 자체판단결과와 중앙서버의 판단결과가 다른 경우에는 이상상태로 인지하고, 자율주행 기능을 수동모드로 변경하면서 사용자에게 경고를 알리도록 할 수 있다.

또한, 상술한 특이상황으로 인해 중앙서버값 자체의 수신이 제대로 되지 않는다던가 하는 이상상태에서도, 자율주행 기능을 수동모드로 변경하면서 사용자에게 경고를 알릴 수 있다.

또한, 후술되는 V2X 통신부(1400)를 이용하여 주변 차량들의 자율주행 보조어플리케이션으로부터 여러 차량주행정보들을 확보할 수 있는 경우, 이러한 값들을 참조하여 차량주행상태를 추정함으로써, 자체판단결과와 중앙서버의 판단결과 중 어느 판단결과가 더욱 신뢰할 수 있는지를 판단하는 기능 또한 제공할 수 있다.

V2X 통신부(1400)은 기본적으로 V2X 통신 방식을 이용하여, 상기 자율주행 보조어플리케이션(1000)과 주변 차량의 차량주행 정보를 송신 또는 수신할 수 있는 기능을 제공한다.

또한 V2X 통신부(1400)는 상술한 자율주행 중앙서버와의 통신기능을 수행할 수도 있다.

또한 자율주행 보조장치(1000)은 V2X통신부(1400)로부터 수신된 상기 주변 차량의 차량주행 정보를 이용하여 자율주행을 위한 실시간 지도를 생성하는 자율주행 지도 생성부(1500)를 더 포함할 수도 있다.

구체적으로, 자율주행 지도 생성부(1500)는 V2X 통신부(1400)를 통해 수신된 주변 차량의 차량주행 정보를 활용하여, 자율주행에 활용되는 지도데이터의 여러 레이어 중, 실시간(real-time) 정보에 해당하는 레이어를 형성 또는 업데이트하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 자율주행 기능이 구현된 차량의 경우, 상술한 것과 같이 시간에 따라 변화가 없는 데이터가 반영된 지도 정보와 시간 등에 따라 변동사항이 있는 데이터가 반영된 지도 정보가 혼용되어 사용되기 때문에 자율주행 지도 생성부(1500)를 통해 실시간 정보에 해당하는 레이어가 형성되는 것이 바람직하다.

또한 자율주행 지도 생성부(1500)에서 생성된 실시간 지도는 상술한 것과 같이 실시간 정보(예를 들어 운행차량의 앞 차량 데이터나 자전거 등의 움직이니 객체)에 해당하는 레이어 및 시간에 따라 변화가 없는 데이터(예를 들어 건물이나 교량과 같은 구조물 정보)에 해당하는 레이어가 3차원(3D) 적으로 구현된 3D 이상의 지도를 의미할 수도 있다.

또한 상술한 것과 같이 만들어진 운행차량의 자율주행에 활용되는 실시간 지도는 5G와 같은 초고속 송신 수단을 V2X에 활용하여, 클라우드와 같은 온라인 공유 환경에 실시간 지도 자체가 업로드될 수 있다.

결과적으로는 상기 업로드된 실시간 지도는 운행 차량의 시간 및 거리의 차이가 일정한 기준보다 적은(즉 운행 차량과의 동일 시간대에 일정 거리 이내에 위치한 차량) 주변차량에 클라우드 환경 등을 통해 공유되어, 예를 들어, 자율주행 기능이 부족한 주변차량에 제약된 기능이나마 자율주행용 실시간 지도를 공유할 수 있는 효과가 있다. 원래는 일정 시간이 지나고, 일정 거리가 지난 주변 차량 상태는 실시간 지도에 반영하지 않지만, 사고가 나서 멈춘 차량, 화재가 난 차량 등의 경우에는 V2X 헤더 중 시간(timestamp) 정보를 일부러 무시하도록 하여 실시간 지도에 반영할 수 있다.

또한 더 나아가, 복수의 자율주행 보조장치가 주행 중 비전 인식 수단(예를 들어 차량의 전방을 촬상하는 복수의 카메라)으로부터 획득한 영상 정보(예를 들어 전방에 주행 중인 객체)를 상기 실시간 지도에 반영하여 클라우드를 통해 주변차량에 공유하도록 할 수도 있다.

상술한 구현 방식을 활용하게 되면, 구체적으로 운전자를 기준으로 전방에 위치한 전방 운전차량의 자율주행 보조장치의 비전 인식 수단으로부터 획득한 전방의 교통 상황을 반영한 자율주행용 실시간 지도를 V2X 통신과 클라우드를 통해 공유받아, 운전자의 자율주행 보조장치에서 상기 전방 운전차량의 상기 실시간 지도를 시간과 거리를 기준으로 활용할 수 있는 경우(즉 같은 시간대에 기준 거리 이내의 경우)에 이를 활용하여 자율주행에 활용할 수 있다.

보다 구체적으로 상술한 실시간 정보는 도면 3에 제시된 것과 같은 V2X 패킷의 구조(헤더 구조 및 여러 레이어 정보) 중 주변 차량의 시간 정보에 해당하는 Secured Network Header 정보 중 timestamp 헤더 정보를 활용하는 것이 바람직하다. 또한 만약 V2X 패킷 중 Secured Network Header 정보가 불명확한 경우에는(즉, 주변 차량의 직접적인 V2X데이터정보의 활용이 어려운 경우), 다른 레이어인 Payload 레이어에서 확인할 수 있는 Generation time 등의 간접적인 시간정보를 활용하여 주변 차량의 시간 정보를 추정하는 데 활용할 수도 있다.

또한, 상기 자율주행 지도 생성부(1500)에서 상기 주변 차량의 정보를 업데이트하는 것은, 상기 주변 차량과의 거리 정보와 상기 시간정보를 활용하여, 상기 실시간 지도에서 상기 주변 차량의 정보가 현재 시간 및 현재 위치를 기준으로 하여, 기준연관 임계치보다 낮은 경우, 상기 주변 차량의 정보를 상기 실시간 지도에서 삭제하는 것을 특징으로 한다.

예시적으로, 운행 차량의 자율주행 보조장치에서, 주변 차량 A의 V2X 패킷 중 Secure Network Header 정보의 시간이 현재 시간보다 기준시간(예를 들어 10초)보다 큰 값을 가진 과거시간이면서, 상기 주변 차량과 운행중인 차량간의 거리가 기준거리(예를 들어 300m)보다 멀다면, 기준연관 임계치(예를 들어, 0부터 1까지의 값을 가질 수 있으며, 0.5보다 낮으면 임계치와의 연관성이 낮다고 추정함)인 0.5보다 낮다고 가정할 수 있다.

더불어, 이렇게 기준연관 임계치보다 낮은 값을 가지는 정보(예를 들어 주변 차량 A)는 운행 차량의 실시간 지도에서 삭제하고, 연산하지 않도록 하여, 자율주행 보조장치(1000)의 연산량을 줄일 수 있도록 한다. 특히 자율주행 보조장치(1000)의 경우 후술되는 거처럼 대부분 모바일 기기 등에서 운행되는 어플리케이션의 형태일 것이므로, 이렇듯 운행 차량과 연관성이 낮은 주변 차량의 운행과 관련된 정보를 실시간 지도에서 삭제하는 것은 자율주행 보조장치(1000)의 컴퓨팅 연산을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량주행정보를 상기 V2X 통신부(1400)을 통해 송수신하는 경우, V2X 통신의 정보에는 차량의 VIN과 모바일 MID를 포함하여 송수신하는 것이 더 바람직하다. 또한, VIN 및 MID에 대한 설명 및 그 구체적인 효용성에 대해서는 후술하기로 한다.

상술한 것과 같이 MID 등이 포함된 차량주행정보를 통해 사용자의 개인정보를 V2X를 통해 송수신하는 경우에는 이러한 개인정보가 드러날 수 있기 때문에, 이러한 개인정보의 보호화를 위해서는 적절한 보안정책이 적용될 필요성이 있다.

이러한 보안스킴의 구체적인 예로는 원장을 서로 분산하여 보관함으로써, 위조 및 변조를 근복적으로 막을 수 있는 블록체인 방식이 매우 효과적이다. 또한 이러한 블록체인 방식으로 분산된 원장에 기록하는 정보들에 대해서도 기본적으로 암호화가 이루어져야 한다.

구체적으로, 이러한 정보(VIN, MID)들과 차량의 주행정보(속도, GPS 등)을 블록체인 시스템에 등록하여, 안전하게 보호하기 위해서는 해당 정보들을 송수신할 때, 단방향함수를 이용하여 상기 정보들을 변환하는 것이 바람직하다.

단방향함수란 입력에 대해서 출력이 항상 일정한 함수로서, 그 역함수를 충분히 어렵게 만들어, 출력으로부터 입력을 추정하기 어려운 특징을 가진 함수를 의미한다.

이러한, 단방향함수 중에서도, 구제척으로 해시함수가 사용되는 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로는 블록체인 시스템의 머클트리 구조가 사용되는 것이 더욱 바람직하다.

더욱 구체적으로, 주행중인 차량의 자율주행 보조어플리케이션에서, 주변 차량들에 차량주행정보를 요청하는 이벤트 메시지를 송신하고, 주변 차량 중 해당 차량주행정보을 송신할 수 있는 경우, 이러한 이벤트에 응답하여, 차량주행정보를 요청한 차량의 자율주행 보조어플리케이션에 전달할 수 있다.

그리고, 상기 이벤트 메시지와 그에 대한 응답결과(차량주행정보)를 변환하여 블록체인 시스템에 등록할 수 있다. 이 때 등록되는 정보의 변환에는 상술한 것과 같은 단방향함수를 사용하여, 다른 사용자가 해당 정보를 보더라도, 차량주행정보에 포함된 민감한 정보(예를 들어 MID)를 쉽게 보지 못하도록 구현할 수 있다.

그리고, 이렇게 블록체인 시스템에 저장된 차량주행정보 및 이벤트 요청/응답 메시지들을 추후 해당 도로에서 차량 사고가 발생했다던가 하는 경우, 사고의 원인을 파악하거나 사고의 출처를 정확히 밝히는데 신뢰성있게 사용될 수 있다.

또한 V2X 통신부(1400)를 통해 획득한 주변 차량의 차량주행 정보는 상술한 바와 같이 자율주행 제어부(1300)에서 이상상태의 판단에 활용되어, 신뢰할 수 있는 판단결과가 중앙서버의 값인지 혹은 자체연산의 경우인지를 판단하는 데도 도움을 줄 수 있다.

다음은 자율주행 보조장치의 다른 구성들에 대해서 구체적으로 설명한다.

모션센서부(100)는 양쪽 측면부에 각각 구비되어 객체가 위치하는 영역을 향해 조사되는 전파를 출력하고, 전파가 객체에 반사되는 반사전파를 수신하여 상기 객체의 제스쳐를 감지할 수 있다.

여기에서, 전파는 초음파 또는 적외선일 수 있고, 모션센서부(100)의 센서는 예를 들어 초음파 센서로 구성될 수 있다. 이외 적외선 센서 등 제스쳐를 감지할 수 있는 다른 종류의 센서로도 구성될 수 있다.

또한, 모션센서 제어부(200)는 객체의 제스쳐에 따른 행위 신호를 모바일 단말기(500)로 전송할 수 있다.

또한, 모션센서 제어부(200)는, 모바일 단말기(500) 주변에 배치되는 복수의 전파출력부 및 전파수신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 커넥터부(300)는 하부에 구비되어 모션센서 제어부(200)와 모바일 단말기(500)를 전기적으로 연결할 수 있다.

구체적으로, 커넥터부(300)를 통해 자율주행 보조장치는 상기 자율주행 보조어플리케이션(1000)과 전기적인 신호를 주고받을 수 있다.

또한 커넥터부(300)는 모바일 단말기(500)와의 결합과 분리를 전기적으로 센싱하고, 센싱된 결과를 모바일 단말기(500)에 설치된 후술되는 자율주행 보조어플리케이션(1000)에 전달할 수 있다. 이러한 결합/분리 결과를 자율주행 보조어플리케이션(1000)이 인지하게 함으로써, 모바일 단말기(500)가 장착되는 경우에 모션센서 제어부(200)가 동작하여 사용자의 모션을 인지하기 시작하고, 모바일 단말기(500)가 분리되는 경우에는 모션센서 제어부(200)의 동작을 중지시키고 더 나아가 자율주행 보조장치의 동작을 멈추게 할 수 있다.

홈버튼은 하부에 형성되어 모바일 단말기(500)에 설치된 앱을 제어할 수 있다. 여기에서, 홈버튼은 물리적으로 형성되어 돌출된 형태로, 사용자가 촉감을 통해서도 쉽게 감지하여 운전중에도 쉽게 버튼을 누를 수 있게 형성될 수 있다.

구체적으로, 홈버튼의 기능은 사용자의 모바일 단말기(500)에 설치된 자율주행 보조어플리케이션(1000)과의 연동을 통해 초기화(initialization), 백버튼(예를 들면, 취소기능, 이전 액션으로 돌아가는 기능 등) 등의 기능일 수 있다.

또한 모바일 단말기(500)는 디스플레이 기능 및 V2X 통신을 통해 사용자에게 정보 및 신호를 표시하여 제공하는 기능을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 모바일 단말기의 V2X 통신 정보는 차량의 VIN과 모바일 MID(Mobile Identification)를 포함할 수 있다. 구체적으로 V2X 통신시 어플리케이션 레이어의 적정 헤더 위치에 사용자의 모바일 단말번호를 암호화하여 전송함으로써, 해당 모바일 단말번호를 사용할 수 있도록 적정 권한을 인증받은 해당 어플리케이션의 사용자(예를 들어 자율주행 보조 어플리케이션)들이 해당 모바일 단말정보를 사용할 수 있도록 할 수 있다.

더욱 구체적으로는 V2X 통신이 DRSC(Dedicated Short-Range Communications, IEEE 802.11p)으로 구현되는 경우, 해당 프로토콜의 Application header에 모바일 단말정보를 포함하도록 구현할 수도 있다.

또한, 다른 구현 예로 V2X 통신이 C-V2X(Cellular V2X) 형태의 5G 네트워크 방식으로 구현되는 경우에도, 해당 프로토콜의 해당 프로토콜의 Application header에 모바일 단말정보를 포함하도록 구현할 수도 있다.

이러한 방식을 택함으로써, 복수의 차량에 자율주행 보조장치 등을 통해 설치된 자율주행 보조어플리케이션은 사용자의 모바일 단말번호를 통해 얻을 수 있는 사용자의 기본적인 정보(성별, 연령, 거주지, 관심사항 등)를 이용해 여러 상황들을 주변에 알릴 수 있다.

구체적으로, 고속도로 상에서 중대한 추돌상황이 일어나는 경우, 단순히 자율주행 중앙서버의 위험메시지를 기다리지 않고, 상술한 방식을 통해 상기 차량에 탑승한 운전자에게 직접적으로(모바일 단말기를 통해) 경고를 보낼 수 있고, 이는 연쇄추돌 등으로 사고가 커지는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.

도 4는 주변 차량들과 분산되어 연산되는 복수의 자율주행 보조장치를 예시적으로 도시한 것으로, 예를 들어 자율주행 기능이 있는 차량(A차량)이 고속도로를 주행중이고, 그 주변으로 본 발명과 같은 자율주행 보조장치를 탑재한 차량들(B,C,D차량)이 주행하고 있다고 가정해보자. 만약 고속도로에 중대한 화재가 진행방향 수 km 전에 발생하는 경우, 자율주행 중앙서버를 통해 정지 또는 감속 메시지를 A차량에 전달할 수 있을 것이고, 본 발명과 같은 자율주행 보조장치에 탑재된 모바일 단말기의 자율주행 보조어플리케이션을 통해서도 이러한 정지 또는 감속 메시지를 B내지D차량들도 수신할 수 있으므로, 화재로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.

또다른 상황으로는 상술한 화재 상황에서 자율주행 중앙서버의 일시적인 통신두절로 적절한 메시지를 A내지 D차량에 전달하지 못하는 경우를 고려해보자. B내지 D차량들은 자율주행 보조어플리케이션의 자율주행 제어부를 통하여, 중앙서버의 이상상태를 인지하여 운전자에게 적절한 경고를 제공하므로, 이를 이용해 화재로 인한 사고를 모면할 확률이 높아지게 된다.

또다른 상황으로는 일반적인 주행상황에서, 운행차량과 일정 기준시간, 일정 거리이상 차이가 생기는 주변 차량의 운행정보를 운행차량의 자율주행을 위해 실시간 운행정보를 반영하여 만들어지는 지도데이터에서 삭제함으로써, 운행차량의 자율주행을 위한 컴퓨팅 파워를 세이브할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 보조어플리케이션은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 보조어플리케이션은 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, SSD(Solid State Drive) 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.

또한 본 발명에서 사용되는 컴퓨터 또는 컴퓨터 프로그램과 같은 구성은 이동통신 단말기의 형태가 스마트폰과 같이 변형되며, 컴퓨팅 파워가 획기적으로 커짐에 따라, 스마트폰 또는 스마트폰에서 실행되는 어플리케이션과 같은 의미로도 사용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 모션센서부
200: 모션센서 제어부
300: 커넥터부
500: 모바일 단말기
1000: 자율주행 보조어플리케이션
1100: 자율주행 연산부
1200: 자율주행 판단비교부
1300: 자율주행 제어부
1400: V2X 통신부
1500: 자율주행 지도 생성부

Claims (7)

1. 자율주행용 실시간 지도를 구성하며, 디스플레이 및 V2X 통신을 담당하는 모바일 단말기를 포함하는 자율주행기능을 제공하기 위한 자율주행 보조장치에 있어서,
   상기 자율주행 보조장치는 하부에 설치되는 커넥터부를 통해, 상기 모바일 단말기에 설치되는 자율주행 보조어플리케이션과 전기적인 신호를 주고받으며,
   상기 자율주행 보조어플리케이션은
   상기 모바일 단말기로부터 수신되는 차량주행 정보를 이용하여, 차량의 주행상황을 판단한 자체판단결과를 연산하는 자율주행 연산부;
   상기 자율주행 연산부로부터 연산된 자체판단결과와 자율주행을 관할하는 자율주행 중앙서버의 판단결과를 비교하는 자율주행 판단비교부;
   주변 차량의 차량주행 정보를 수신할 수 있는 V2X 통신부;
   상기 V2X 통신부로부터 수신된 상기 주변 차량의 차량주행 정보를 이용하여 자율주행을 위한 실시간 지도를 생성하는 자율주행 지도 생성부;
   상기 자율주행 지도 생성부로부터 생성된 자율주행용 실시간 지도와 상기 자율주행 연산부의 자체판단결과 및 상기 자율주행 중앙서버의 두 판단결과가 다른 경우에 대응하는 자율주행 제어부를 포함하며,
   상기 자율주행 지도 생성부는
   상기 실시간 지도에 V2X 패킷 중, 시간(timestamp)정보를 활용하여, 주변 차량의 정보를 업데이트하고, 상기 주변 차량의 정보를 업데이트하는 것은, 상기 주변 차량과의 거리 정보와 상기 시간정보를 활용하여, 상기 실시간 지도에서 상기 주변 차량의 정보가 현재 시간 및 현재 위치를 기준으로 하여, 기준연관 임계치보다 낮은 경우, 상기 주변 차량의 정보를 상기 실시간 지도에서 삭제하며,
   상기 자율주행 지도 생성부는 상기 V2X 통신부를 통해 수신된 상기 주변 차량의 차량주행정보를 활용하여, 자율주행에 활용되는 지도데이터의 레이어 중, 실시간(real-time) 정보에 해당하는 레이어를 형성 또는 업데이트하며,
   상기 실시간 지도는 운행차량의 앞 차량 데이터나 움직이는 객체를 포함하는 상기 실시간 정보에 해당하는 레이어와, 건물이나 교량의 구조물 정보를 포함하는 시간에 따라 변화가 없는 데이터에 해당하는 레이어가 3차원적으로 구현되고,
   상기 자율주행 보조장치는 주행 중 차량의 전방을 촬상하는 복수의 카메라로부터 획득한 영상 정보를 상기 실시간 지도에 반영하여 클라우드를 통해 상기 주변 차량에 공유하는 것을 특징으로 하는 자율주행 보조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 차량의 주행상황은 HDA 또는 ACC 인 것을 특징으로 하는 자율주행 보조장치
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 V2X 통신부를 통하여, 상기 자율주행 연산부의 자체판단결과의 연산이 주변 차량의 차량주행 보조어플리케이션들과 분산되어 연산될 수 있는 것을 특징으로 하는 자율주행 보조장치
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 차량의 주행상황을 판단하기 위한 자체판단결과의 연산이 분산되어 연산되는 경우, 해당 연산에 사용되는 차량주행 정보들은 블록체인화되는 것을 특징으로 하는 자율주행 보조장치
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 차량주행 정보의 블록체인화에는 단방향함수가 사용되는 것을 특징으로 하는 자율주행 보조장치
   
   

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