KR102482613B1 - 차량을 위한 동적으로 로컬화된 센서 - Google Patents

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Abstract

무엇보다도, 보조 차량에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 적어도 하나의 부착부를 포함하는 적어도 하나의 센서 - 보조 차량은 주 차량에 부착되도록 구성됨 -; 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능 매체; 적어도 하나의 센서에 통신 가능하게 결합되고 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행하도록 구성된 적어도 하나의 제1 프로세서 - 실행은: 적어도 하나의 센서로부터 보조 차량의 환경에 대응하는 데이터를 수신하는 동작; 보조 차량의 환경에 기초하여 보조 차량의 적어도 하나의 치수 및 주 차량으로부터의 적어도 하나의 센서의 상대 위치를 결정하는 동작; 및 보조 차량의 적어도 하나의 치수 및 적어도 하나의 센서의 상대 위치에 기초하여 적어도 하나의 치수 및 적어도 하나의 센서의 상대 위치를 주 차량에 제공하는 동작을 수행함 - 를 포함하는 시스템에 대한 기술이 설명되어 있다.

Description

차량을 위한 동적으로 로컬화된 센서{DYNAMICALLY-LOCALIZED SENSORS FOR VEHICLES}
이 설명은 차량을 위한, 예를 들면, 트레일러링을 위한 동적으로 로컬화된 센서에 관한 것이다.
자율 주행 차량(autonomous vehicle)은 하나의 목적지로부터 다음 목적지로 그의 환경을 운행하는 동안 센서 및 통신 디바이스 스위트(suite)를 사용하여 자신의 로컬화 상태를 업데이트한다. 트레일러 차량(trailered vehicle)은 센서 가시선을 방해하여 차량 로컬화 정확도 및 주변의 인식을 감소시킨다. 트레일러 차량이, 특히 코너링과 같이 높은 정확도를 요구하는 기동에서, 자율 주행 차량의 위치 정확도를 크게 감소시키기 때문에 궤적 계획이 또한 방해받는다.
도 1은 자율 주행 능력(autonomous capability)을 갖는 자율 주행 차량의 예를 도시한다.
도 2는 컴퓨터 시스템을 도시한다.
도 3은 자율 주행 차량에 대한 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 4는 인지 모듈에 의해 사용될 수 있는 입력 및 출력의 예를 도시한다.
도 5는 트레일러링 시스템의 예시적인 시스템 다이어그램 및 예시적인 자율 주행 차량 컴퓨터 시스템과의 통신을 도시한다.
도 6a는 통합 센서를 갖는 예시적인 자율 주행 차량의 측면도를 도시한다.
도 6b는 임시 센서를 갖는 트레일러 차량에 연결된 예시적인 자율 주행 차량의 측면도를 도시한다.
도 6c는 임시 센서를 갖는 트레일러 차량에 연결된 예시적인 자율 주행 차량의 평면도를 도시한다.
도 7은 부착된 임시 센서를 갖는, 자율 주행 차량에 연결된 트레일러 차량의 투시도를 도시한다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따른, 트레일러링 시스템을 사용하여 트레일러 차량의 적어도 하나의 치수를 자율 주행 차량에 제공하기 위한 프로세스의 플로차트이다.
설명을 위한 이하의 기술에서는, 본 발명에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 기재된다. 그렇지만, 본 발명이 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 다른 경우에, 공지된 구조 및 디바이스는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위하여 블록 다이어그램 형태로 도시된다.
도면에서, 설명을 용이하게 하기 위해, 디바이스, 모듈, 명령어 블록 및 데이터 요소를 나타내는 것과 같은 개략적 요소의 특정 배열 또는 순서가 도시된다. 그렇지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자라면, 도면에서의 개략적 요소의 특정 순서 또는 배열이 프로세싱의 특정한 순서 또는 시퀀스, 또는 프로세스의 분리가 요구됨을 암시한다는 것을 의미하지는 않는다는 점을 이해할 것이다. 게다가, 도면에 개략적 요소를 포함시키는 것은, 그러한 요소가 모든 실시예에서 요구됨을 암시한다는 것을 의미하지 않거나, 또는 그러한 요소에 의해 표현된 특징이 일부 실시예에서 포함되지 않을 수 있거나 다른 요소와 조합되지 않을 수 있음을 암시한다는 것을 의미하지 않는다.
또한, 도면에서, 2개 이상의 다른 개략적 요소 사이의 연결, 관계 또는 연관을 보여주기 위해 실선 또는 파선 또는 화살표와 같은 연결 요소가 사용되는 경우에, 임의의 그러한 연결 요소의 부재가 연결, 관계 또는 연관이 존재할 수 없다는 것을 암시하는 것을 의미하지 않는다. 환언하면, 요소들 사이의 일부 연결, 관계 또는 연관은 본 개시를 모호하게 하지 않기 위해 도면에 도시되어 있지 않다. 추가적으로, 예시를 용이하게 하기 위해, 요소들 사이의 다수의 연결, 관계 또는 연관을 나타내기 위해 단일의 연결 요소가 사용된다. 예를 들어, 연결 요소가 신호, 데이터 또는 명령어의 통신을 나타내는 경우에, 본 기술 분야의 통상의 기술자라면, 그러한 요소가, 통신을 수행하기 위해 필요할 수 있는, 하나 또는 다수의 신호 경로(예를 들면, 버스)를 나타낸다는 것을 이해할 것이다.
그 예가 첨부된 도면에 예시된 실시예가 이제 상세하게 언급될 것이다. 이하의 상세한 설명에서, 다양한 기술된 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 특정 세부 사항이 기재된다. 그렇지만, 다양한 기술된 실시예가 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 실시예의 양태를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 공지된 방법, 절차, 컴포넌트, 회로, 및 네트워크는 상세히 기술되지 않았다.
서로 독립적으로 또는 다른 특징들의 임의의 조합과 함께 각각 사용될 수 있는 여러 특징이 이하에 기술된다. 그렇지만, 임의의 개별 특징은 위에서 논의된 문제들 중 임의의 것을 해결할 수 없거나 또는 위에서 논의된 문제들 중 단지 하나만을 해결할 수 있다. 위에서 논의된 문제들 중 일부가 본원에 기술된 특징들 중 임의의 것에 의해 완전히 해결되지는 않을 수 있다. 비록 여러 표제가 제공되어 있더라도, 특정 표제에 관련되지만 해당 표제를 갖는 섹션에서 발견되지는 않는 정보가 본 설명의 다른 곳에서 발견될 수도 있다. 실시예는 이하의 개요에 따라 본원에 기술된다:
1. 일반적 개관
2. 시스템 개관
3. 자율 주행 차량 아키텍처
4. 자율 주행 차량 입력
5. 보조 차량을 위한 트레일러링 시스템
6. 예시적인 실시예
일반적 개관
차량(예를 들면, 자율 주행 차량, 반자율 주행 차량 등)에 부착된 트레일러 상의 적어도 하나의 지점에 임시로 장착 가능한 센서를 추가하는 것은 차량 주변에 대한 추가 커버리지(supplemental coverage) 및 더 정확한 위치결정 데이터를 제공한다. 통상적으로, 트레일러는 차량 주변의 일 부분, 특히 차량의 후방 또는 측면에 있는 대상체를 감지하는 능력을 폐색한다. 게다가, 결합 차량(combined vehicle)이 기동하고 AV에 상대적인 트레일러 위치가 변함에 따라 이러한 폐색이 변한다. 따라서, 추가적인 센서는 차량이 그렇지 않았으면 폐색되었을 주변을 감지할 수 있게 한다.
이러한 기술의 장점 중 일부는 AV 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현되는 제어 및 경로 계획을 위해 결합 차량 및 트레일러의 정확한 크기 및 형상과 연관된 데이터를 생성하여 제공하는 것이다. 센서는 AV에 대한 정확한 트레일러 위치 정보를 제공하며 이는 기동 동안 트레일러 스윙(trailer swing)의 위치 오차를 감소시키는 데 도움이 된다. 트레일러 로컬화 정확도를 증가시키는 것은 움직임 코레오그래피(movement choreography) 동안 결합 차량의 안전 및 제어에 이점이 있다. 임시 센서는 또한, 수신된 데이터를 AV 센서 스위트에 제공하기 전에 프로세싱하여 트레일러 로컬화 추정치(trailer localization estimation)를 얻는, 추가 계산 능력을 제공한다. 추가적으로, 임시 고정구를 사용하여 센서를 동적으로 배치하는 것은 차량 센서 스위트와 결합될 때 트레일러 아이템(trailered item) 치수의 유연성을 가능하게 한다. 포터블 센서 스위트는 임의의 트레일러 아이템에 적응 가능하여, 시스템에 유연성 및 경제적 효율성을 부여한다. 추가적인 안전 애플리케이션은, 피시 테일링(fish-tailing) 또는 잭 나이핑(jack-knifing), 대상체 검출, 또는 하중 분포 불량과 같은, 상대 위치결정 오차 위치 검출을 포함할 수 있다.
시스템 개관
도 1은 자율 주행 능력을 갖는 자율 주행 차량(100)의 예를 도시한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "자율 주행 능력"이라는 용어는, 완전한 자율 주행 차량, 고도의 자율 주행 차량, 및 조건부 자율 주행 차량을 제한 없이 포함하는, 실시간 인간 개입 없이 차량이 부분적으로 또는 완전하게 동작할 수 있게 하는 기능, 특징, 또는 설비를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 자율 주행 차량(AV)은 자율 주행 능력을 갖는 차량이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "차량"은 상품 또는 사람의 운송 수단을 포함한다. 예를 들어, 자동차, 버스, 기차, 비행기, 드론, 트럭, 보트, 선박, 잠수함, 비행선 등. 무인 자동차는 차량의 예이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "궤적"은 AV를 제1 시공간적 위치로부터 제2 시공간적 위치로 운행시키는 경로 또는 루트를 지칭한다. 일 실시예에서, 제1 시공간적 위치는 초기 또는 시작 위치라고 지칭되고 제2 시공간적 위치는 목적지, 최종 위치, 목표, 목표 위치, 또는 목표 장소라고 지칭된다. 일부 예에서, 궤적은 적어도 하나의 세그먼트(예를 들면, 도로의 섹션)로 구성되고, 각각의 세그먼트는 적어도 하나의 블록(예를 들면, 차선 또는 교차로의 부분)으로 구성된다. 일 실시예에서, 시공간적 위치는 현실 세계 위치에 대응한다. 예를 들어, 시공간적 위치는 사람을 태우거나 내려주고 또는 상품을 싣거나 내리는 픽업(pick up) 위치 또는 드롭 오프(drop-off) 위치이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "센서(들)"는 센서를 둘러싸는 환경에 관한 정보를 검출하는 적어도 하나의 하드웨어 컴포넌트를 포함한다. 하드웨어 컴포넌트들 중 일부는 감지 컴포넌트(예를 들면, 이미지 센서, 생체 측정 센서), 송신 및/또는 수신 컴포넌트(예를 들면, 레이저 또는 라디오 주파수 파 송신기 및 수신기), 아날로그 대 디지털 변환기와 같은 전자 컴포넌트, 데이터 저장 디바이스(예컨대, RAM 및/또는 비휘발성 스토리지), 소프트웨어 또는 펌웨어 컴포넌트, 및 ASIC(application-specific integrated circuit), 마이크로프로세서 및/또는 마이크로컨트롤러와 같은 데이터 프로세싱 컴포넌트를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "장면 묘사(scene description)"는 AV 차량 상의 적어도 하나의 센서에 의해 검출되거나 AV 외부의 소스에 의해 제공되는 적어도 하나의 분류된 또는 레이블링된 대상체를 포함하는 데이터 구조(예를 들면, 리스트) 또는 데이터 스트림이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "도로"는 차량에 의해 횡단될 수 있는 물리적 영역이고, 명명된 주요 도로(예를 들면, 도시 거리, 주간 프리웨이(interstate freeway) 등)에 대응할 수 있거나, 또는 명명되지 않은 주요 도로(예를 들면, 주택 또는 사무실 건물 내의 사유 도로, 주차장 섹션, 공터 섹션, 시골 지역의 비포장 경로 등)에 대응할 수 있다. 일부 차량(예를 들면, 4륜 구동 픽업 트럭, 스포츠 유틸리티 차량 등)은 차량 주행에 특히 적합하지 않은 다양한 물리적 영역을 횡단할 수 있기 때문에, "도로"는 임의의 지자체 또는 다른 정부 또는 행정처에 의해 주요 도로로서 공식적으로 규정되지 않은 물리적 영역일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "차선"은 차량에 의해 횡단될 수 있는 도로의 일 부분이다. 차선은 때때로 차선 마킹(lane marking)에 기초하여 식별된다. 예를 들어, 차선은 차선 마킹 사이의 공간의 대부분 또는 전부에 대응할 수 있거나, 또는 차선 마킹 사이의 공간의 단지 일부(예를 들면, 50% 미만)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 멀리 이격된 차선 마킹을 갖는 도로는 차선 마킹들 사이에 둘 이상의 차량을 수용할 수 있음으로써, 하나의 차량이 차선 마킹을 횡단하지 않으면서 다른 차량을 추월할 수 있고, 따라서 차선 마킹들 사이의 공간보다 더 좁은 차선을 갖거나 차선 마킹들 사이에 2개의 차선을 갖는 것으로 해석될 수 있다. 차선은 차선 마킹의 부재 시에도 해석될 수 있다. 예를 들어, 차선은 환경의 물리적 특징부, 예를 들면, 시골 지역에서의 주요 도로를 따라 있는 바위 및 나무 또는, 예를 들면, 미개발 지역에서의 피할 자연 장애물에 기초하여 규정될 수 있다. 차선은 또한 차선 마킹 또는 물리적 특징부와 무관하게 해석될 수 있다. 예를 들어, 차선은 차선 경계로서 해석될 특징부가 달리 없는 영역에서 장애물이 없는 임의의 경로에 기초하여 해석될 수 있다. 예시적인 시나리오에서, AV는 들판 또는 공터의 장애물 없는 부분을 통해 차선을 해석할 수 있다. 다른 예시적인 시나리오에서, AV는 차선 마킹을 갖지 않는 넓은(예를 들면, 2개 이상의 차선을 위해 충분히 넓은) 도로를 통해 차선을 해석할 수 있다. 이 시나리오에서, AV는 차선에 관한 정보를 다른 AV에 통신할 수 있음으로써, 다른 AV가 동일한 차선 정보를 사용하여 그 자신들 간에 경로 계획을 조정할 수 있다.
"OTA(over-the-air) 클라이언트"라는 용어는 임의의 AV, 또는 AV에 내장되거나, AV에 결합되거나, 또는 AV와 통신하는 임의의 전자 디바이스(예를 들면, 컴퓨터, 컨트롤러, IoT 디바이스, 전자 제어 유닛(ECU))를 포함한다.
"OTA(over-the-air) 업데이트"라는 용어는, 셀룰러 모바일 통신(예를 들면, 2G, 3G, 4G, 5G), 라디오 무선 영역 네트워크(예를 들면, WiFi) 및/또는 위성 인터넷을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 독점적인 및/또는 표준화된 무선 통신 기술을 사용하여 OTA 클라이언트에 전달되는 소프트웨어, 펌웨어, 데이터 또는 구성 설정, 또는 이들의 임의의 조합에 대한 임의의 업데이트, 변경, 삭제, 또는 추가를 의미한다.
"에지 노드"라는 용어는, AV와 통신하기 위한 포털을 제공하고 OTA 업데이트를 스케줄링하여 OTA 클라이언트에 전달하기 위해 다른 에지 노드 및 클라우드 기반 컴퓨팅 플랫폼과 통신할 수 있는, 네트워크에 결합된 적어도 하나의 에지 디바이스를 의미한다.
"에지 디바이스"라는 용어는 에지 노드를 구현하고 기업 또는 서비스 제공자(예를 들면, VERIZON, AT&T) 코어 네트워크에 물리적 무선 액세스 포인트(AP)를 제공하는 디바이스를 의미한다. 에지 디바이스의 예는 컴퓨터, 제어기, 송신기, 라우터, 라우팅 스위치, IAD(integrated access device), 멀티플렉서, MAN(metropolitan area network) 및 WAN(wide area network) 액세스 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
"하나 이상"은 하나의 요소에 의해 수행되는 기능, 둘 이상의 요소에 의해, 예를 들어, 분산 방식으로, 수행되는 기능, 하나의 요소에 의해 수행되는 여러 기능, 여러 요소에 의해 수행되는 여러 기능, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어가, 일부 예에서, 다양한 요소를 기술하기 위해 본원에서 사용되고 있지만, 이러한 요소가 이러한 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하는 데만 사용된다. 예를 들어, 기술된 다양한 실시예의 범위를 벗어나지 않으면서, 제1 접촉은 제2 접촉이라고 지칭될 수 있고, 유사하게 제2 접촉은 제1 접촉이라고 지칭될 수 있다. 제1 접촉과 제2 접촉 둘 모두가 접촉이지만, 동일한 접촉은 아니다.
본원에 기술된 다양한 실시예의 설명에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 기술하기 위한 것이며, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 기술된 다양한 실시예 및 첨부된 청구항의 설명에서 사용되는 바와 같이, 단수형은, 문맥이 달리 명확히 표시하지 않는 한, 복수형을 포함하는 것으로 의도되어 있다. "및/또는"이라는 용어가, 본원에서 사용되는 바와 같이, 연관된 열거된 항목들 중 적어도 하나의 항목의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함한다는 것이 또한 이해될 것이다. 게다가, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어가, 본 설명에서 사용될 때, 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 및/또는 컴포넌트의 존재를 명기하지만, 적어도 하나의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트, 및/또는 그 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "~ 경우"라는 용어는 선택적으로 문맥에 따라 "~할 때", 또는 "~시에" 또는 "결정에 응답하여" 또는 "검출에 응답하여"를 의미하는 것으로 해석된다. 마찬가지로, 문구 "~라고 결정되는 경우" 또는 "[언급된 조건 또는 이벤트]가 검출되는 경우"는 선택적으로 문맥에 따라, "결정할 시에" 또는 "결정에 응답하여" 또는 "[언급된 조건 또는 이벤트]의 검출 시에" 또는 "[언급된 조건 또는 이벤트]의 검출에 응답하여"를 의미하는 것으로 해석된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, AV 시스템은 AV의 동작을 지원하는 하드웨어, 소프트웨어, 저장 데이터 및 실시간으로 생성된 데이터의 어레이와 함께 AV를 지칭한다. 일 실시예에서, AV 시스템은 AV 내에 포함된다. 일 실시예에서, AV 시스템은 여러 위치에 걸쳐 확산되어 있다. 예를 들어, AV 시스템의 소프트웨어 중 일부는 클라우드 컴퓨팅 환경 상에 구현된다.
일반적으로, 본원은 완전한 자율 주행 차량, 고도의 자율 주행 차량, 및 조건부 자율 주행 차량, 예를 들어, 각각 소위 레벨 5 차량, 레벨 4 차량 및 레벨 3 차량을 포함하는 적어도 하나의 자율 주행 능력을 갖는 임의의 차량에 적용 가능한 기술을 개시한다(차량의 자율성의 레벨 분류에 대한 세부 사항은 본원에 그 전체가 참조로 포함된, SAE 국제 표준 J3016: 온로드 자동차 자동 운전 시스템에 관한 용어의 분류 및 정의(Taxonomy and Definitions for Terms Related to On-128-172020-02-28 Road Motor Vehicle Automated Driving Systems) 참조). 또한, 본원에서 개시된 기술은 부분적 자율 주행 차량 및 운전자 보조 차량, 예컨대, 소위 레벨 2 및 레벨 1 차량에도 적용 가능하다(SAE 국제 표준 J3016: 온로드 자동차 자동 운전 시스템에 관한 용어의 분류 및 정의 참조). 일 실시예에서, 레벨 1, 레벨 2, 레벨 3, 레벨 4 및 레벨 5 차량 시스템 중 적어도 하나는 센서 입력의 프로세싱에 기초하여 특정의 동작 조건 하에서 특정의 차량 동작(예를 들면, 조향, 제동, 및 맵 사용)을 자동화할 수 있다. 본 문서에서 설명된 기술은, 완전한 자율 주행 차량으로부터 인간 운전 차량에 이르는, 임의의 레벨에 있는 차량에 혜택을 줄 수 있다.
자율 주행 차량은 사람 운전자를 필요로 하는 차량보다 장점이 있다. 한 가지 장점은 안전성이다. 예를 들어, 2016년에, 미국은 9100억 달러의 사회적 비용으로 추정되는 600만 건의 자동차 사고, 240만 건의 부상, 4만 명의 사망자, 및 1300만 건의 차량 충돌을 경험했다. 1억 마일 주행당 미국 교통 사망자수는, 부분적으로 차량에 설치된 추가적인 안전 대책으로 인해, 1965년과 2015년 사이에 약 6명으로부터 약 1명으로 줄었다. 예를 들어, 충돌이 발생할 것이라는 추가적인 0.5초의 경고는 전후 충돌의 60%를 완화시키는 것으로 여겨진다. 그렇지만, 수동적 안전 특징부(예를 들면, 안전 벨트, 에어백)는 이 수치를 개선시키는 데 한계에 도달했을 것이다. 따라서 차량의 자동 제어와 같은, 능동적 안전 대책이 이러한 통계치를 개선시키는 데 유망한 다음 단계이다. 인간 운전자가 충돌의 95%에서 중요한 충돌전 이벤트에 책임있는 것으로 여겨지기 때문에, 자동 운전 시스템은, 예를 들어, 중요한 상황을 인간보다 잘 신뢰성 있게 인식하고 피하는 것에 의해; 더 나은 의사 결정을 하고, 교통 법규를 준수하며, 미래의 사건을 인간보다 더 잘 예측하는 것에 의해; 및 차량을 인간보다 더 잘 신뢰성 있게 제어하는 것에 의해 더 나은 안전성 결과를 달성할 수 있다.
도 1을 참조하면, AV 시스템(120)은, 대상체(예를 들면, 자연 장애물(191), 차량(193), 보행자(192), 자전거 타는 사람, 및 다른 장애물)을 피하고 도로 법규(예를 들면, 동작 규칙 또는 운전 선호사항)를 준수하면서, 차량(100)을 궤적(198)을 따라 환경(190)을 통과하여 목적지(199)(때때로 최종 위치라고 지칭됨)로 동작시킨다.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은 컴퓨터 프로세서(146)로부터 동작 커맨드를 수신하고 이에 따라 동작하도록 설비된 디바이스(101)를 포함한다. 차량이 액션(예를 들면, 운전 기동)을 수행하게 하는 실행 가능 명령어(또는 명령어 세트)를 의미하기 위해 "동작 커맨드"라는 용어를 사용한다. 동작 커맨드는, 제한 없이, 차량이 전진을 시작하고, 전진을 중지하며, 후진을 시작하고, 후진을 중지하며, 가속하고, 감속하며, 좌회전을 수행하고, 우회전을 수행하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 프로세서(146)는 도 2를 참조하여 아래에서 기술되는 프로세서(204)와 유사하다. 디바이스(101)의 예는 조향 컨트롤(102), 브레이크(103), 기어, 가속기 페달 또는 다른 가속 제어 메커니즘, 윈드실드 와이퍼, 사이드 도어 락, 윈도 컨트롤, 및 방향 지시등을 포함한다.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은 AV의 위치, 선속도와 각속도 및 선가속도와 각가속도, 및 헤딩(heading)(예를 들면, 차량(100)의 선단의 배향)과 같은 차량(100)의 상태 또는 조건의 속성을 측정 또는 추론하기 위한 센서(121)를 포함한다. 센서(121)의 예는 GPS, 차량 선가속도 및 각도 변화율(angular rate) 둘 모두를 측정하는 IMU(inertial measurement unit), 휠 슬립률(wheel slip ratio)을 측정 또는 추정하기 위한 휠 속력 센서, 휠 브레이크 압력 또는 제동 토크 센서, 엔진 토크 또는 휠 토크 센서, 그리고 조향각 및 각도 변화율 센서이다.
일 실시예에서, 센서(121)는 AV의 환경의 속성을 감지 또는 측정하기 위한 센서를 또한 포함한다. 예를 들어, 가시광, 적외선 또는 열(또는 둘 모두) 스펙트럼의 단안 또는 스테레오 비디오 카메라(122), LiDAR(123), RADAR, 초음파 센서, 비행 시간(time-of-flight, TOF) 깊이 센서, 속력 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및 강우 센서.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은 컴퓨터 프로세서(146)와 연관된 머신 명령어 또는 센서(121)에 의해 수집된 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 유닛(142) 및 메모리(144)를 포함한다. 일 실시예에서, 데이터 저장 유닛(142)은 도 2와 관련하여 아래에서 기술되는 ROM(208) 또는 저장 디바이스(210)와 유사하다. 일 실시예에서, 메모리(144)는 아래에서 기술되는 메인 메모리(206)와 유사하다. 일 실시예에서, 데이터 저장 유닛(142) 및 메모리(144)는 환경(190)에 관한 과거 정보, 실시간 정보, 및/또는 예측 정보를 저장한다. 일 실시예에서, 저장된 정보는 맵, 운전 성능, 교통 혼잡 업데이트 또는 기상 조건을 포함한다. 일 실시예에서, 환경(190)에 관한 데이터는 원격에 위치된 데이터베이스(134)로부터 통신 채널을 통해 차량(100)에 송신된다.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은 다른 차량의 상태 및 조건의 측정된 또는 추론된 속성, 예컨대, 위치, 선속도와 각속도, 선가속도와 각가속도, 및 선형 헤딩(linear heading)과 각도 헤딩(angular heading)을 차량(100)에 통신하기 위한 통신 디바이스(140)를 포함한다. 이러한 디바이스는 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 및 V2I(Vehicle-to-Infrastructure) 통신 디바이스 및 포인트-투-포인트(point-to-point) 또는 애드혹(ad hoc) 네트워크 또는 둘 모두를 통한 무선 통신을 위한 디바이스를 포함한다. 일 실시예에서, 통신 디바이스(140)는 (라디오 및 광학 통신을 포함하는) 전자기 스펙트럼 또는 다른 매체(예를 들면, 공기 및 음향 매체)를 통해 통신한다. V2V(Vehicle-to-Vehicle), V2I(Vehicle-to-Infrastructure) 통신(및 일부 실시예에서, 적어도 하나의 다른 유형의 통신)의 조합이 때때로 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신이라고 지칭된다. V2X 통신은 전형적으로, 자율 주행 차량과의 통신 및 자율 주행 차량들 사이의 통신을 위한 적어도 하나의 통신 표준을 준수한다.
일 실시예에서, 통신 디바이스(140)는 통신 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, 유선, 무선, WiMAX, Wi-Fi, 블루투스, 위성, 셀룰러, 광학, 근거리, 적외선, 또는 라디오 인터페이스. 통신 인터페이스는 원격에 위치된 데이터베이스(134)로부터 AV 시스템(120)으로 데이터를 송신한다. 일 실시예에서, 원격에 위치된 데이터베이스(134)는 클라우드 컴퓨팅 환경에 내장된다. 통신 디바이스(140)는 센서(121)로부터 수집된 데이터 또는 차량(100)의 동작에 관련된 다른 데이터를 원격에 위치된 데이터베이스(134)에 송신한다. 일 실시예에서, 통신 디바이스(140)는 원격 운용(teleoperation)에 관련되는 정보를 차량(100)에 송신한다. 일부 실시예에서, 차량(100)은 다른 원격(예를 들면, "클라우드") 서버(136)와 통신한다.
일 실시예에서, 원격에 위치된 데이터베이스(134)는 또한 디지털 데이터를 저장 및 송신한다(예를 들면, 도로 및 거리 위치와 같은 데이터를 저장함). 그러한 데이터는 차량(100) 상의 메모리(144)에 저장되거나, 원격에 위치된 데이터베이스(134)로부터 통신 채널을 통해 차량(100)에 송신된다.
일 실시예에서, 원격에 위치된 데이터베이스(134)는 유사한 시각(time of day)에 궤적(198)을 따라 이전에 주행한 적이 있는 차량의 운전 속성(예를 들면, 속력 프로파일 및 가속도 프로파일)에 관한 과거 정보를 저장 및 송신한다. 일 구현예에서, 그러한 데이터는 차량(100) 상의 메모리(144)에 저장될 수 있거나, 원격에 위치된 데이터베이스(134)로부터 통신 채널을 통해 차량(100)에 송신될 수 있다.
차량(100) 상에 위치된 컴퓨팅 프로세서(146)는 실시간 센서 데이터 및 사전 정보(prior information) 둘 모두에 기초한 제어 액션을 알고리즘적으로 생성하여, AV 시스템(120)이 자율 주행 능력을 실행할 수 있게 한다.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은 차량(100)의 사용자(예를 들면, 탑승자 또는 원격 사용자)에게 정보 및 경고를 제공하고 사용자로부터 입력을 수신하기 위해 컴퓨터 프로세서(146)에 결합된 컴퓨터 주변기기(132)를 포함한다. 일 실시예에서, 주변기기(132)는 도 2를 참조하여 아래에서 논의되는 디스플레이(212), 입력 디바이스(214), 및 커서 컨트롤러(216)와 유사하다. 결합은 무선 또는 유선이다. 인터페이스 디바이스들 중 임의의 둘 이상이 단일 디바이스에 통합될 수 있다.
일 실시예에서, AV 시스템(120)은, 예를 들어, 승객에 의해 지정되거나 승객과 연관된 프로파일에 저장된, 승객의 프라이버시 레벨을 수신하고 시행한다. 승객의 프라이버시 레벨은 승객과 연관된 특정 정보(예를 들면, 승객 편의 데이터, 생체 측정 데이터 등)가 사용되도록, 승객 프로파일에 저장되도록, 그리고/또는 클라우드 서버(136)에 저장되어 승객 프로파일과 연관되도록 할 수 있는 방법을 결정한다. 일 실시예에서, 프라이버시 레벨은 일단 라이드(ride)가 완료되면 삭제되는 승객과 연관된 특정 정보를 지정한다. 일 실시예에서, 프라이버시 레벨은 승객과 연관된 특정 정보를 지정하고 정보에 액세스하도록 인가된 적어도 하나의 엔티티를 식별해준다. 정보에 액세스하도록 인가되어 있는 지정된 엔티티의 예는 다른 AV, 서드파티 AV 시스템, 또는 정보에 잠재적으로 액세스할 수 있는 임의의 엔티티를 포함할 수 있다.
승객의 프라이버시 레벨은 적어도 하나의 입도(granularity) 레벨로 지정될 수 있다. 일 실시예에서, 프라이버시 레벨은 저장 또는 공유될 특정 정보를 식별해준다. 일 실시예에서, 승객이 자신의 개인 정보가 저장 또는 공유되지 않게 지정할 수 있도록 승객과 연관된 모든 정보에 프라이버시 레벨이 적용된다. 특정 정보에 액세스하도록 허용된 엔티티의 지정은 다양한 입도 레벨로 지정될 수 있다. 특정 정보에 액세스하도록 허용되는 다양한 엔티티 세트는, 예를 들어, 다른 AV, 클라우드 서버(136), 특정 서드파티 AV 시스템 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, AV 시스템(120) 또는 클라우드 서버(136)는 승객과 연관된 특정 정보가 AV(100) 또는 다른 엔티티에 의해 액세스될 수 있는지를 결정한다. 예를 들어, 특정 시공간적 위치에 관련된 승객 입력에 액세스하려고 시도하는 서드파티 AV 시스템은 승객과 연관된 정보에 액세스하기 위해, 예를 들어, AV 시스템(120) 또는 클라우드 서버(136)로부터 인가를 획득해야 한다. 예를 들어, AV 시스템(120)은 시공간적 위치에 관련된 승객 입력이 서드파티 AV 시스템, AV(100), 또는 다른 AV에 제공될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 승객의 지정된 프라이버시 레벨을 사용한다. 이것은 승객의 프라이버시 레벨이 어느 다른 엔티티가 승객의 액션에 관한 데이터 또는 승객과 연관된 다른 데이터를 수신하도록 허용되는지를 지정할 수 있게 한다.
도 2는 컴퓨터 시스템(200)을 도시한다. 일 구현예에서, 컴퓨터 시스템(200)은 특수 목적 컴퓨팅 디바이스이다. 특수 목적 컴퓨팅 디바이스는 기술을 수행하도록 고정 배선(hard-wired)되거나, 기술을 수행하도록 지속적으로 프로그래밍되는 적어도 하나의 ASIC(application-specific integrated circuit) 또는 FPGA(field programmable gate array)와 같은 디지털 전자 디바이스를 포함하거나, 펌웨어, 메모리, 다른 스토리지 또는 그 조합 내의 프로그램 명령어에 따라 기술을 수행하도록 프로그래밍되는 적어도 하나의 범용 하드웨어 프로세서를 포함할 수 있다. 그러한 특수 목적 컴퓨팅 디바이스는 또한 커스텀 고정 배선 로직, ASIC, 또는 FPGA를 커스텀 프로그래밍과 조합하여 기술을 실현할 수 있다. 다양한 실시예에서, 특수 목적 컴퓨팅 디바이스는 기술을 구현하기 위한 고정 배선 및/또는 프로그램 로직을 포함하는 데스크톱 컴퓨터 시스템, 휴대용 컴퓨터 시스템, 핸드헬드 디바이스, 네트워크 디바이스, 또는 임의의 다른 디바이스이다.
일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(200)은 정보를 통신하기 위한 버스(202) 또는 다른 통신 메커니즘, 및 정보를 프로세싱하기 위한, 버스(202)와 결합된 프로세서(204)를 포함한다. 프로세서(204)는, 예를 들어, 범용 마이크로프로세서이다. 컴퓨터 시스템(200)은 프로세서(204)에 의해 실행될 명령어 및 정보를 저장하기 위한, 버스(202)에 결합된 메인 메모리(206), 예컨대, RAM(random access memory) 또는 다른 동적 저장 디바이스를 또한 포함한다. 일 구현예에서, 메인 메모리(206)는 프로세서(204)에 의해 실행될 명령어의 실행 동안 임시 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하는 데 사용된다. 그러한 명령어는, 프로세서(204)에 의해 액세스 가능한 비-일시적 저장 매체에 저장되어 있을 때, 컴퓨터 시스템(200)을 명령어에 지정된 동작을 수행하도록 커스터마이징된 특수 목적 머신으로 만든다.
일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(200)은, 프로세서(204)를 위한 정적 정보 및 명령어를 저장하기 위한, 버스(202)에 결합된 ROM(read only memory)(208) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 추가로 포함한다. 정보 및 명령어를 저장하기 위한, 자기 디스크, 광학 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 또는 3차원 크로스 포인트 메모리와 같은, 저장 디바이스(210)가 제공되고 버스(202)에 결합된다.
일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(200)은 정보를 컴퓨터 사용자에게 디스플레이하기 위한 CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display), 플라스마 디스플레이, LED(light emitting diode) 디스플레이, 또는 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이와 같은 디스플레이(212)에 버스(202)를 통해 결합된다. 정보 및 커맨드 선택을 프로세서(204)에 통신하기 위한 문자 숫자식 키 및 다른 키를 포함하는 입력 디바이스(214)가 버스(202)에 결합된다. 다른 유형의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 커맨드 선택을 프로세서(204)에 통신하고 디스플레이(212) 상에서의 커서 움직임을 제어하기 위한, 마우스, 트랙볼, 터치식 디스플레이, 또는 커서 방향 키와 같은, 커서 컨트롤러(216)이다. 이러한 입력 디바이스는 전형적으로, 디바이스가 평면에서의 위치를 지정할 수 있게 하는 2개의 축, 즉 제1 축(예를 들면, x-축) 및 제2 축(예를 들면, y-축)에서의 2 자유도를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본원에서의 기술은, 프로세서(204)가 메인 메모리(206)에 포함된 적어도 하나의 명령어의 적어도 하나의 시퀀스를 실행하는 것에 응답하여, 컴퓨터 시스템(200)에 의해 수행된다. 그러한 명령어는, 저장 디바이스(210)와 같은, 다른 저장 매체로부터 메인 메모리(206) 내로 판독된다. 메인 메모리(206)에 포함된 명령어의 시퀀스의 실행은 프로세서(204)로 하여금 본원에서 기술된 프로세스 단계를 수행하게 한다. 대안적인 실시예에서, 소프트웨어 명령어 대신에 또는 소프트웨어 명령어와 조합하여 고정 배선 회로가 사용된다.
"저장 매체"라는 용어는, 본원에서 사용되는 바와 같이, 머신이 특정 방식으로 동작하게 하는 데이터 및/또는 명령어를 저장하는 임의의 비-일시적 매체를 지칭한다. 그러한 저장 매체는 비휘발성 매체 및/또는 휘발성 매체를 포함한다. 비휘발성 매체는, 예를 들어, 광학 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 또는 3차원 크로스 포인트 메모리, 예컨대, 저장 디바이스(210)를 포함한다. 휘발성 매체는 동적 메모리, 예컨대, 메인 메모리(206)를 포함한다. 저장 매체의 일반적인 형태는, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 데이터 저장 매체, 홀 패턴을 갖는 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, NV-RAM, 또는 임의의 다른 메모리 칩, 또는 카트리지를 포함한다.
저장 매체는 송신 매체와 별개이지만 송신 매체와 함께 사용될 수 있다. 송신 매체는 저장 매체들 사이에서 정보를 전달하는 데 참여한다. 예를 들어, 송신 매체는 버스(202)를 포함하는 와이어를 포함하여, 동축 케이블, 구리 와이어 및 광섬유를 포함한다. 송신 매체는 또한, 라디오 파 및 적외선 데이터 통신 동안 생성되는 것과 같은, 음향파 또는 광파의 형태를 취할 수 있다.
일 실시예에서, 실행을 위해 적어도 하나의 명령어의 적어도 하나의 시퀀스를 프로세서(204)로 반송하는 데 다양한 형태의 매체가 관여된다. 예를 들어, 명령어는 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 또는 솔리드 스테이트 드라이브에 보유된다. 원격 컴퓨터는 자신의 동적 메모리에 명령어를 로딩하고 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 명령어를 전송한다. 컴퓨터 시스템(200)에 로컬인 모뎀은 전화선을 통해 데이터를 수신하고 적외선 송신기를 사용하여 데이터를 적외선 신호로 변환한다. 적외선 검출기는 적외선 신호로 반송되는 데이터를 수신하고 적절한 회로는 데이터를 버스(202)에 배치한다. 버스(202)는 데이터를 메인 메모리(206)로 반송하고, 프로세서(204)는 메인 메모리로부터 명령어를 검색 및 실행한다. 메인 메모리(206)에 의해 수신된 명령어는 프로세서(204)에 의해 실행되기 전이나 실행된 후에 선택적으로 저장 디바이스(210)에 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(200)은 버스(202)에 결합된 통신 인터페이스(218)를 또한 포함한다. 통신 인터페이스(218)는 로컬 네트워크(222)에 연결된 네트워크 링크(220)에 대한 양방향 데이터 통신(two-way data communication) 결합을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(218)는 ISDN(integrated service digital network) 카드, 케이블 모뎀, 위성 모뎀, 또는 대응하는 유형의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 모뎀이다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(218)는 호환 가능한 LAN(local area network)에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 LAN 카드이다. 일 실시예에서, 무선 링크도 구현된다. 임의의 그러한 구현예에서, 통신 인터페이스(218)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 반송하는 전기 신호, 전자기 신호, 또는 광학 신호를 전송 및 수신한다.
네트워크 링크(220)는 전형적으로 적어도 하나의 네트워크를 통한 다른 데이터 디바이스로의 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(220)는 로컬 네트워크(222)를 통해 호스트 컴퓨터(224)로의 연결 또는 ISP(Internet Service Provider)(226)에 의해 운용되는 클라우드 데이터 센터 또는 장비로의 연결을 제공한다. ISP(226)는 차례로 지금은 "인터넷(228)"이라고 통상적으로 지칭되는 월드-와이드 패킷 데이터 통신 네트워크(world-wide packet data communication network)를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 로컬 네트워크(222) 및 인터넷(228) 둘 모두는 디지털 데이터 스트림을 반송하는 전기 신호, 전자기 신호, 또는 광학 신호를 사용한다. 컴퓨터 시스템(200)으로 및 컴퓨터 시스템(200)으로부터 디지털 데이터를 반송하는, 다양한 네트워크를 통한 신호 및 통신 인터페이스(218)를 통한 네트워크 링크(220) 상의 신호는 송신 매체의 예시적인 형태이다.
컴퓨터 시스템(200)은 네트워크(들), 네트워크 링크(220), 및 통신 인터페이스(218)를 통해, 프로그램 코드를 포함한, 메시지를 전송하고 데이터를 수신한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(200)은 프로세싱하기 위한 코드를 수신한다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(204)에 의해 실행되고/되거나 추후의 실행을 위해 저장 디바이스(210) 또는 다른 비휘발성 스토리지에 저장된다.
자율 주행 차량 아키텍처
도 3은 자율 주행 차량(예를 들면, 도 1에 도시된 차량(100))에 대한 예시적인 아키텍처(300)를 도시한다. 아키텍처(300)는 인지 모듈(302)(때때로 인지 회로라고 지칭됨), 계획 모듈(304)(때때로 계획 회로라고 지칭됨), 제어 모듈(306)(때때로 제어 회로라고 지칭됨), 로컬화 모듈(308)(때때로 로컬화 회로라고 지칭됨), 및 데이터베이스 모듈(310)(때때로 데이터베이스 회로라고 지칭됨)을 포함한다. 각각의 모듈은 차량(100)의 동작에서 소정의 역할을 한다. 다함께, 모듈(302, 304, 306, 308, 및 310)은 도 1에 도시된 AV 시스템(120)의 일부일 수 있다. 일부 실시예에서, 모듈(302, 304, 306, 308, 및 310) 중 임의의 모듈은 컴퓨터 소프트웨어(예를 들면, 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된 실행 가능 코드) 및 컴퓨터 하드웨어(예를 들면, 적어도 하나의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, ASIC(application-specific integrated circuit), 하드웨어 메모리 디바이스, 다른 유형의 집적 회로, 다른 유형의 컴퓨터 하드웨어, 또는 이러한 것들 중 임의의 것 또는 모든 것의 조합)의 조합이다. 모듈(302, 304, 306, 308, 및 310)의 각각의 모듈은 때때로 프로세싱 회로(예를 들면, 컴퓨터 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합)라고 지칭된다. 모듈(302, 304, 306, 308, 및 310) 중 임의의 것 또는 모든 것의 조합이 또한 프로세싱 회로의 예이다.
사용 중에, 계획 모듈(304)은 목적지(312)를 나타내는 데이터를 수신하고 목적지(312)에 도달하기 위해(예를 들면, 도착하기 위해) 차량(100)에 의해 주행될 수 있는 궤적(314)(때때로 루트라고 지칭됨)을 나타내는 데이터를 결정한다. 계획 모듈(304)이 궤적(314)을 나타내는 데이터를 결정하기 위해, 계획 모듈(304)은 인지 모듈(302), 로컬화 모듈(308), 및 데이터베이스 모듈(310)로부터 데이터를 수신한다.
인지 모듈(302)은, 예를 들면, 도 1에도 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 센서(121)를 사용하여 인근의 물리적 대상체를 식별한다. 대상체는 분류되고(예를 들면, 보행자, 자전거, 자동차, 교통 표지판 등과 같은 유형으로 그룹화되고), 분류된 대상체(316)를 포함하는 장면 묘사는 계획 모듈(304)에 제공된다.
계획 모듈(304)은 또한 로컬화 모듈(308)로부터 AV 위치(318)를 나타내는 데이터를 수신한다. 로컬화 모듈(308)은 위치를 계산하기 위해 센서(121)로부터의 데이터 및 데이터베이스 모듈(310)로부터의 데이터(예를 들면, 지리적 데이터)를 사용하여 AV 위치를 결정한다. 예를 들어, 로컬화 모듈(308)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 센서로부터의 데이터 및 지리적 데이터를 사용하여 AV의 경도 및 위도를 계산한다. 일 실시예에서, 로컬화 모듈(308)에 의해 사용되는 데이터는 도로 기하학적 속성의 고정밀 맵, 도로망 연결 속성을 기술하는 맵, 도로 물리적 속성(예컨대, 교통 속력, 교통량, 차량 교통 차선과 자전거 타는 사람 교통 차선의 개수, 차선 폭, 차선 교통 방향, 또는 차선 마커 유형 및 위치, 또는 그 조합)을 기술하는 맵, 및 도로 특징부, 예컨대, 횡단보도, 교통 표지판 또는 다양한 유형의 다른 주행 신호(travel signal)의 공간적 위치를 기술하는 맵을 포함한다. 일 실시예에서, 고정밀 맵은 자동 또는 수동 주석 달기를 통해 저정밀 맵에 데이터를 추가함으로써 구성된다.
제어 모듈(306)은 궤적(314)을 나타내는 데이터 및 AV 위치(318)를 나타내는 데이터를 수신하고, 차량(100)으로 하여금 목적지(312)를 향해 궤적(314)을 주행하게 할 방식으로 AV의 제어 기능(320a 내지 320c)(예를 들면, 조향, 스로틀링, 제동, 점화)을 동작시킨다. 예를 들어, 궤적(314)이 좌회전을 포함하는 경우, 제어 모듈(306)은, 조향 기능의 조향각이 차량(100)으로 하여금 좌회전하게 하고 스로틀링 및 제동이 차량(100)으로 하여금 이러한 회전이 이루어지기 전에 지나가는 보행자 또는 차량을 위해 일시정지 및 대기하게 하는 방식으로, 제어 기능(320a 내지 320c)을 동작시킬 것이다.
자율 주행 차량 입력
도 4는 인지 모듈(302)(도 3)에 의해 사용되는 입력(402a 내지 402d)(예를 들면, 도 1에 도시된 센서(121)) 및 출력(404a 내지 404d)(예를 들면, 센서 데이터)의 예를 도시한다. 하나의 입력(402a)은 LiDAR(Light Detection and Ranging) 시스템(예를 들면, 도 1에 도시된 LiDAR(123))이다. LiDAR는 그의 가시선에 있는 물리적 대상체에 관한 데이터를 획득하기 위해 광(예를 들면, 적외선 광과 같은 광의 버스트)을 사용하는 기술이다. LiDAR 시스템은 출력(404a)으로서 LiDAR 데이터를 생성한다. 예를 들어, LiDAR 데이터는 환경(190)의 표현을 구성하는 데 사용되는 3D 또는 2D 포인트(포인트 클라우드라고도 알려져 있음)의 집합체이다.
다른 입력(402b)은 RADAR 시스템이다. RADAR는 인근의 물리적 대상체에 관한 데이터를 획득하기 위해 라디오 파를 사용하는 기술이다. RADAR는 LiDAR 시스템의 가시선 내에 있지 않은 대상체에 관한 데이터를 획득할 수 있다. RADAR 시스템은 출력(404b)으로서 RADAR 데이터를 생성한다. 예를 들어, RADAR 데이터는 환경(190)의 표현을 구성하는 데 사용되는 적어도 하나의 라디오 주파수 전자기 신호이다.
다른 입력(402c)은 카메라 시스템이다. 카메라 시스템은 인근의 물리적 대상체에 관한 정보를 획득하기 위해 적어도 하나의 카메라(예를 들면, CCD(charge-coupled device)와 같은 광 센서를 사용하는 디지털 카메라)를 사용한다. 카메라 시스템은 출력(404c)으로서 카메라 데이터를 생성한다. 카메라 데이터는 종종 이미지 데이터(예를 들면, RAW, JPEG, PNG 등과 같은 이미지 데이터 포맷의 데이터)의 형태를 취한다. 일부 예에서, 카메라 시스템은, 카메라 시스템이 깊이를 인지할 수 있게 하는, 예를 들어, 입체시(stereopsis)(스테레오 비전)를 위한, 다수의 독립적인 카메라를 갖는다. 비록 카메라 시스템에 의해 인지되는 대상체가 여기서 "인근"으로 기술되지만, 이것은 AV를 기준으로 한 것이다. 일부 실시예에서, 카메라 시스템은 멀리 있는, 예를 들면, AV 전방으로 최대 1 킬로미터 이상에 있는 대상체를 "보도록" 구성된다. 따라서, 일부 실시예에서, 카메라 시스템은 멀리 떨어져 있는 대상체를 인지하도록 최적화되어 있는 센서 및 렌즈와 같은 특징부를 갖는다.
다른 입력(402d)은 TLD(traffic light detection) 시스템이다. TLD 시스템은 적어도 하나의 카메라를 사용하여, 시각적 운행 정보를 제공하는 교통 신호등, 거리 표지판, 및 다른 물리적 대상체에 관한 정보를 획득한다. TLD 시스템은 출력(404d)으로서 TLD 데이터를 생성한다. TLD 데이터는 종종 이미지 데이터(예를 들면, RAW, JPEG, PNG 등과 같은 이미지 데이터 포맷의 데이터)의 형태를 취한다. TLD 시스템은, 시각적 운행 정보를 제공하는 가능한 한 많은 물리적 대상체에 관한 정보를 획득하기 위해 TLD 시스템이 넓은 시야를 갖는 카메라(예를 들면, 광각 렌즈 또는 어안 렌즈를 사용함)를 사용하여, 차량(100)이 이러한 대상체에 의해 제공되는 모든 관련 운행 정보에 액세스한다는 점에서, 카메라를 포함하는 시스템과 상이하다. 예를 들어, TLD 시스템의 시야각은 약 120도 이상이다.
일부 실시예에서, 출력(404a 내지 404d)은 센서 융합 기술을 사용하여 결합된다. 따라서, 개별 출력(404a 내지 404d) 중 어느 하나가 차량(100)의 다른 시스템에 제공되거나(예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같은 계획 모듈(304)에 제공되거나), 또는 결합된 출력이 동일한 유형(동일한 결합 기술을 사용하는 것 또는 동일한 출력을 결합하는 것 또는 둘 모두)의 단일 결합 출력 또는 다중 결합 출력의 형태 또는 상이한 유형(예를 들면, 상이한 각자의 결합 기술을 사용하는 것 또는 상이한 각자의 출력을 결합하는 것 또는 둘 모두)의 단일 결합 출력 또는 다중 결합 출력의 형태 중 어느 하나로 다른 시스템에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 조기 융합(early fusion) 기술이 사용된다. 조기 융합 기술은 적어도 하나의 데이터 프로세싱 단계가 결합된 출력에 적용되기 전에 출력을 결합하는 것을 특징으로 한다. 일부 실시예에서, 늦은 융합(late fusion) 기술이 사용된다. 늦은 융합 기술은 적어도 하나의 데이터 프로세싱 단계가 개별 출력에 적용된 후에 출력을 결합하는 것을 특징으로 한다.
보조 차량을 위한 트레일러링 시스템
트레일러링 시스템은 보조 차량(예를 들면, 트레일러 차량)을 주 차량(primary vehicle)(예를 들면, 자율 주행 차량 [AV])에 부착시키는 데 사용된다. AV에 연결된 트레일러 차량은 AV 센서가 주변 환경에 대한 정보를 수신하는 센서 가시선을 엄폐한다. 따라서, 트레일러링 시스템은 AV에 추가 데이터를 제공하고 주변 환경에 대한 AV 인지를 향상시키는, 트레일러 차량 상의 표면 또는 부착 지점에 착탈 가능하게(reversibly) 부착된 적어도 하나의 감지 디바이스 - 때때로 센서라고 지칭됨 - 를 포함한다. AV는 결합 차량 시스템의 로컬화 및 경로 계획 정확도와 전반적인 안전성을 증가시키기 위해 궤적 계산 및 경로 계획에서 추가 데이터를 활용한다.
도 5는 적어도 하나의 감지 디바이스(502)(개별적으로 감지 디바이스(502)라고 지칭되고 집합적으로 감지 디바이스들(502)이라고 지칭됨), 적어도 하나의 프로세서(504), 메모리(506), 전원(508) 및 통신 어레이(510)를 포함한 트레일러링 시스템(500) 컴포넌트의 개략 다이어그램이다. 감지 디바이스(502)는 도 4에 설명된 임의의 입력 시스템(예를 들면, 입력(402a 내지 402d), LiDAR, RADAR 또는 카메라), 또는 임의의 센서 유형 - 인지 모듈(302)은 그와 통신하도록(예를 들면, 그로부터 출력을 수신하도록) 구성됨 - 을 포함할 수 있다. 감지 디바이스(502)의 추가적인 예는 가속도계, 자력계, 나이트 비전 카메라(예를 들면, 적외선 카메라), GPS 수신기, 초음파 센서, TOF 센서, 온도 센서, 습도 센서, 강우 센서 등을 포함한다. 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 프로세서(504)를 포함하지 않는다. 그러한 예에서, 트레일러링 시스템(500)은 프로세서(204)(도 2)와 같은 로컬 프로세서를 사용하여 프로세싱하기 위해 적어도 하나의 감지 디바이스(502)로부터 수신된 신호를 AV에 제공할 수 있다.
감지 디바이스(502)는 트레일러 차량(615)에 감지 디바이스(502)를 임시로 부착하기 위한 적어도 하나의 부착 디바이스를 추가로 포함한다. 부착 디바이스는 표면 또는 도킹 위치에 임시로 부착될 수 있는 메커니즘 또는 메커니즘의 조합을 포함할 수 있다. 부착 디바이스의 예는 자석, 히치(hitch), 커플러(coupler), 흡인 컵(suction cup) 등을 포함한다. 부착 디바이스는 임의의 위치, 예를 들면, 사용자에 의해 선택된 위치에서의 트레일러 차량(615)에 대한 임시 연결을 제공한다.
일 실시예에서, 부착 디바이스는 감지 디바이스(502)가 트레일러 차량(615)으로부터 분리될 수 있고 상이한 감지 디바이스(502)가 동일한 부착 디바이스를 사용하여 트레일러 차량(615)에 부착(예를 들면, 교체(swap))될 수 있도록 다수의 감지 디바이스(502) 사이의 임시 연결을 제공한다. 예를 들어, 부착 디바이스는 암 포트(female port)를 포함할 수 있고 입력 시스템은, 암 포트에 삽입될 때, 트레일러 차량(615)에 나중에 부착될 수 있는 부착 디바이스에 대한 임시 연결을 구축(establish)하는 수 플러그(male plug)를 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 설치된 부착 디바이스는 트레일러 차량(615) 및 설치 또는 교환된 입력 시스템에 남아 있을 수 있다. 일 실시예에서, 트레일러 차량(615)은 분리형 입력 시스템이 부착되는, 히치 또는 커플러와 같은, 적어도 하나의 반영구적 부착 사이트(attachment site)를 포함한다.
도 5를 또다시 참조하면, 프로세서(504)는 메모리(506)에 저장된 명령어를 포함한, 트레일러링 시스템(500) 내에서 실행하기 위한 명령어를 프로세싱한다. 트레일러링 시스템(500) 내의 메모리(506)는 정보를 저장한다. 일 실시예에서, 메모리(506)는 휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들이다. 일 실시예에서, 메모리(506)는 비휘발성 메모리 유닛 또는 유닛들이다. 메모리(506)는 또한, 자기 또는 광학 디스크와 같은, 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능 매체일 수 있다.
전원(508)은, 예를 들어, 배터리, 배터리 팩 및/또는 콘센트 어댑터, AC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터, 전력 조절기(power conditioner), 커패시터 뱅크, 및/또는 트레일러링 시스템(500)에 전력을 제공하기 위한 하나 이상의 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 임시 전기 연결(예를 들면, 유선 연결)을 통해 AV로부터 주 전력 또는 보조 전력을 수신한다.
통신 어레이(510)는 Wi-Fi, 블루투스® 또는 구리선 연결과 같은 다수의 통신 인터페이스를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 기술적으로 적절한 통신 인터페이스를 제공하는 라디오 디바이스이다. 일 실시예에서, 통신 어레이(510)는 10 mm(예를 들면, 30 GHz) 내지 1 mm(예를 들면, 300 GHz)의 파장 범위에 대응하는 밀리미터 파장 주파수(예를 들면, 밀리미터 파 라디오)에서 통신하는 라디오 디바이스이다. 일 실시예에서, 통신 어레이(510)는 5G 디바이스이다. 일 예에서, 통신 어레이(510)는 둘 이상의 통신 인터페이스이다.
프로세서(504)는 감지 디바이스(502)로부터 수신된 입력을 프로세싱하여 출력으로 내보내고, 이 출력을 AV 컴퓨터 시스템(200)의 통신 인터페이스(218)가 통신 어레이(510)로부터 수신한다. AV 아키텍처(300)의 인지 모듈(302)은 환경으로부터의 반사 신호(예를 들면, 포인트 클라우드, RADAR 에코, 광학 신호)와 연관된 데이터를 수신하고 인근 대상체(예를 들면, 차량, 사람, 도로 표지판)를 식별하기 위해 트레일러링 시스템(500)의 출력을 사용한다. 일부 실시예에서, AV 로컬화 모듈(308)은 또한 환경에 대한 또는 AV에 대한 트레일러 차량 위치를 결정하기 위해 보충 정보로서 트레일러링 시스템(500)의 출력을 사용한다. 일 실시예에서, 프로세서(504)는 반사 신호와 연관된 데이터를 수신하고 트레일러링 시스템(500)의 로컬화 추정치를 계산하며 이 로컬화 추정치를 통신 어레이(510)가 AV에 제공한다. AV 로컬화 모듈(308)은 AV의 로컬화 추정치를 결정하는 데 트레일러링 시스템(500)의 로컬화 추정치를 이용한다.
일반적으로 감지 디바이스(502)는 감지 디바이스(502)와의 임시 연결을 유지할 수 있는 임의의 표면 또는 지점(예를 들면, 루프, 도어, 측면, 창문 등)에 부착될 수 있으며 또한 주변 환경으로부터의 반사 신호를 위한 방해 없는 가시선을 제공할 수 있다.
일 예에서, 트레일러링 시스템(500)은 단일 하우징에 다수의 감지 디바이스(502)를 포함하고 단일 부착 메커니즘을 사용하여 트레일러 차량에 연결된다. 제2 예에서, 트레일러링 시스템(500)의 다수의 감지 디바이스(502)는 트레일러링 시스템(500)과 통신하는 동안 독립적인 동작을 위해 각자의 프로세서(504), 메모리(506), 전원(508) 및 통신 어레이(510)를 포함한다.
일 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 트레일러 차량의 적어도 하나의 치수를 결정하기 위해 적어도 하나의 거리 측정치 및/또는 상대 위치를 결정한다. 예를 들어, 트레일러링 시스템(500)은 AV에 대한 적어도 하나의 감지 디바이스(502)의 상대 위치를 결정한다. 상대 위치는 AV의 적어도 하나의 센서와 관련한 수평 위치 또는 수직 위치와 같은 공간 정보를 포함한다.
트레일러링 시스템(500)의 프로세서(504)는 적어도 감지 디바이스(502)의 상대 위치에 기초하여 적어도 하나의 감지 디바이스(502)와 AV 사이의 거리를 계산한다. 예를 들어, RADAR 감지 디바이스는 반사 신호를 수신하고, 프로세서(504)는 AV까지의 상대 위치 및 거리를 결정하기 위해 반사 신호에 기초하여 비행 시간 계산을 수행한다. 제2 예로서, 트레일러링 시스템(500)의 LiDAR 감지 디바이스(502)가 주변 환경의 포인트 클라우드를 결정하거나, 또는 적어도 2개의 카메라 감지 디바이스(502)가 주변 환경으로부터의 이미지를 수신하고, 트레일러링 시스템(500)의 프로세서(504)는 트레일러 차량의 치수를 결정하기 위해 수신된 스테레오 광학 정보에 기초하여 계산을 수행한다.
트레일러링 시스템(500)은 감지 디바이스(502)로부터 반사 신호를 수신하고 개별적으로 프로세싱하여, AV에 제공하기 위한 출력을 얻는다. 일 실시예에서, 프로세서(504)는 반사 신호 출력들을 병합된 반사 신호(예를 들면, 각각의 반사 신호들의 합성물)를 나타내는 데이터 구조로 결합하고 병합된 반사 신호를 나타내는 데이터 구조를 AV에(예를 들면, AV에 포함된 하나 이상의 시스템에) 제공한다. 추가 실시예에서, 프로세서(504)는 반사 신호 출력들을 병합된 반사 신호를 나타내는 데이터 구조로 결합하고 병합된 반사 신호에 기초하여 트레일러 차량 로컬화 추정치를 결정하며 로컬화 추정치를 AV에 제공한다.
트레일러링 시스템(500)은 AV로부터의 결정된 상대 위치 및 거리에 기초하여 트레일러 차량의 적어도 하나의 치수를 계산한다. 일 예에서, 트레일러링 시스템(500)은 트레일러 차량의 전체 치수(예를 들면, 길이)를 인지할 수 있는 적어도 하나의 감지 디바이스(502)를 포함한다. 적어도 하나의 감지 디바이스(502)는 트레일러 차량으로부터의 반사 신호를 수신하고, 프로세서(504)는 반사 신호로부터 전체 치수를 결정한다. 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은, 각각이 트레일러 차량의 부분 치수를 인지할 수 있는, 적어도 2개의 감지 디바이스(502)를 포함한다. 적어도 2개의 감지 디바이스(502)는 부분 치수에 대응하는 반사 신호를 수신하고 이 신호를 프로세서(504)에 제공하며, 이어서 이 신호로부터 전체 치수가 결정된다.
치수는 트레일러 차량의 높이, 길이 또는 폭에 대응하는 공간 치수 값(예를 들면, 피트, 미터)을 포함한다. 추가 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 트레일러 차량 분류(예를 들면, 선적 컨테이너, 트랙터-트레일러(tractor-trailer), 보트, 굴절 버스)에 대응하는 적어도 하나의 치수 값을 포함하는 메모리(506) 내의 테이블(예를 들면, 데이터베이스, 룩업 테이블)을 포함한다. 트레일러링 시스템(500)의 프로세서(504)는 트레일러 차량의 적어도 하나의 치수 값을 계산하고 메모리(506)에 저장된 테이블로부터 트레일러 차량 분류를 결정하고 트레일러 차량 분류를 AV에 제공한다.
일부 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 트레일러 차량으로부터 제2 위치까지의 거리를 계산한다. 제1 예에서, 트레일러링 시스템(500)은 AV로부터의 상대 위치 및 거리에서 트레일러 차량에 부착되고, 제2 위치는 인근의 제2 차량이다. 트레일러링 시스템(500)의 적어도 하나의 감지 디바이스(502), 예를 들면, 카메라, LiDAR 수신기는 인근의 제2 차량으로부터의 반사 신호를 수신하고, 프로세서(504)는 제2 차량까지의 제2 거리를 결정한다. 트레일러링 시스템(400)은 제2 거리를 AV에 제공한다.
제2 예에서, 제2 차량은 트레일러링 시스템(500)과 통신할 수 있는 통신 어레이(예를 들면, GPS 트랜시버, Wi-Fi 또는 mm파 라디오)를 포함한다. 제2 차량은 통신 어레이(510)와의 통신 연결을 구축하고 제2 차량 로컬화 추정치를 트레일러링 시스템(500)에 제공한다. 예를 들어, 이어서 트레일러링 시스템(500)은 경로 계획 및 제어에서의 추가 프로세싱을 위해 제2 차량 로컬화 추정치를 AV에 제공한다.
제3 예에서, 제2 위치는 트레일러 도크, 주차 공간, 또는 구획(bay)과 같은 고정된 위치일 수 있다. 트레일러링 시스템(500)의 적어도 하나의 감지 디바이스(502)는 고정된 위치에 대응하는 반사 신호를 수신한다. 일부 실시예에서, 고정된 위치는 고정된 위치에 대응하는 적어도 하나의 기점 마커(예를 들면, 반사 마커, 고 가시성 페인트 또는 심벌)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 고정된 위치는, GPS 트랜시버, Wi-Fi 또는 밀리미터파 라디오 비콘(radio beacon)과 같은, 트레일러링 시스템(500)과의 통신 연결을 구축하기 위한 통신 어레이를 포함할 수 있다. 트레일러링 시스템(500)은 고정된 위치의 통신 어레이로부터 로컬화 추정치를 수신하거나 수신 신호로부터 로컬화 추정치를 결정하고, 로컬화 추정치를 AV에 제공한다.
예시적인 실시예
도 6a는 주변 환경을 인지하기 위한 다수의 통합 센서(612a 내지 612c)(예를 들면, 도 1에 도시된 센서(121))를 포함하는 예시적인 AV(610)(예를 들면, 도 1에 도시된 AV(100)와 동일하거나 유사한 AV)를 도시한다. 센서(612a 내지 612c)는 센서 데이터를 AV(610)의 인지 모듈(302)에 제공하며, 인지 모듈(302)은 추가로 센서 데이터를, 로컬화 모듈(308)과 같은, AV(610) 내의 요청 모듈에 제공한다. 묘사된 AV(610)는 트레일러링 세미 트레일러(trailering semi-trailer)와 연결하기 위한 피프스 휠 히치(fifth wheel hitch)를 갖는 트랙터 트럭이다. AV(610)의 다른 예는 승용차, 전동 터그(motorized tug) 또는 다른 상업용 또는 산업용 트럭을 포함할 수 있다.
예시적인 센서(612a 내지 612c)는 LiDAR 시스템(612a), RADAR 시스템(612b) 및 카메라 시스템(612c)을 포함한다. 각각의 센서(612a 내지 612c)는 차량 또는 보행자와 같은 대상체로부터의 반사 신호(예를 들면, LiDAR 포인트 클라우드, RADAR 에코, 광학 신호)를 수신하기 위해 인근의 대상체에 대한 가시선 뷰에 의존한다. 예를 들어, LiDAR 시스템(612a)은 반사 레이저 신호(613a)를 수신하고, RADAR 시스템(612b)은 반사 라디오 신호를 수신하며, 카메라 시스템(612c)은 반사 광 신호(613c)를 수신한다. 이러한 반사 신호(예를 들면, 613a, 613c)를 사용하여, AV(610)의 인지 모듈(302)은 주변 환경의 추정치를 작성한다.
도 6b는 도 6a의 예시적인 AV(610) 및, 히치 또는 피프스 휠과 같은, 임시 연결부를 통해 AV(610)에 연결된 트레일러 차량(615)을 포함하는 예시적인 결합 차량(600)을 도시한다. 묘사된 바와 같이, 트레일러 차량(615)은 세미 트레일러이지만, 다른 트레일러 차량의 예는 2륜 트레일러, 냉동 트레일러, 플랫 베드 트레일러, 캠퍼 트레일러, 레저용 차량, 오토랙 트레일러, 곡물 호퍼 트레일러, 가축 트레일러, 트레일러 보트, 견인된 제2 차량 등을 포함한다. 일 실시예에서, 연결은 트레일러 차량(615) 및/또는 트레일러링 시스템(620)에 전력을 공급하고/하거나 트레일러 차량(615) 및/또는 트레일러링 시스템(620)으로부터 전기 신호를 수신하기 위한 전기적 연결을 포함할 수 있다.
RADAR 시스템(612b)과 같은 AV(610)의 전방 센서(forward-facing sensor)는 인근의 대상체로부터의 반사 신호를 수신하기 위해 그 각자의 가시선을 유지한다. 그렇지만, AV(610) 후방의 환경을 결정하는 일을 책임지고 있는 후방 가시선(rear-facing line-of-sight)을 갖는 센서는 감소된 가시성을 경험하고 환경 내의 대상체보다는 트레일러 차량(615)의 표면으로부터의 반사 신호를 수신한다. 예를 들어, 반사 신호(613a, 613c)는, 이 신호로부터 주변 환경을 부분적으로 또는 전체적으로 엄폐하는, 트레일러 차량(615)의 표면으로부터 반사된다. 이것은 AV(610)에 대한 환경 정보가 없는 영역(예를 들면, 사각 지대)을 생성한다. 분리형 센서의 출력은 주변 환경에 관한 추가 정보를 AV(610)에 제공하고, 사각 지대(들)의 적어도 일 부분에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 트레일러 차량(615)은 3개의 감지 디바이스(622a 내지 622c)를 포함하는 트레일러링 시스템(620)을 포함한다. 트레일러링 시스템(620)은 트레일러 차량(615)의 후미(rear end)에 부착된 LiDAR 감지 디바이스(622a), RADAR 감지 디바이스(622b) 및 카메라 감지 디바이스(622c)를 포함한다. LiDAR 감지 디바이스(622a)는 상부 표면에 부착되고, 카메라 감지 디바이스(622c)는 상부 표면에 근접한 측면 표면에 부착되며, RADAR 감지 디바이스(622b)는 트레일러 차량(615)의 후방 표면에 부착된다.
트레일러 차량(615) 상에 감지 디바이스(622a 내지 622c)를 배치하는 것은 감지 디바이스(622a 내지 622c)가, 반사 신호(623a 및 623c)에 의해 나타내어진, 주변 환경으로부터의 반사 신호를 수신하도록 방해 없는 가시선을 구축한다. 감지 디바이스(622a 내지 622c)는 반사 신호를 수신하고, 감지 디바이스 유형에 제각각인 출력(예를 들면, LiDAR 데이터, RADAR 데이터 또는 카메라 데이터)을 생성한다.
감지 디바이스(622a 내지 622c)는 후방 표면 근처에 부착될 때 트레일러 차량(615)의 후방 표면으로부터의 반사 신호를 수신한다. 일 실시예에서, 트레일러링 시스템(500)은 부분적으로 또는 전체적으로 실패한 동작(예를 들면, 고장)을 겪는 트레일러 차량(615)의 적어도 하나의 컴포넌트를 검출하기 위해 프로세서(504)를 이용한다. 예를 들어, 카메라 감지 디바이스(622c)가 트레일러 차량(615)의 후방 표면 근처의 작동 전구(예를 들면, 테일 라이트)로부터 방출되는 광은 감지하지만 기능하는 전구 반대편에 있는 쌍을 이룬 작동 전구로부터 방출되는 광은 감지하지 않는다. 트레일러링 시스템(500)은 고장난 기능을 나타내는 라이트 고장 통지를 AV에 전송하고, AV는 통지를 사용자에게 디스플레이할 수 있다.
다른 예에서, 트레일러 차량(615)의 한쪽 측면에서의 고장난 타이어(예를 들면, 평크나거나 손상되거나 낮은 압력)는 측면 표면에서의 고진폭 랜덤 모션을 유발한다. 이러한 모션은 동일한 측면 표면에 부착된 제1 감지 디바이스(502)에 의해 감지되고 반대편 측면 표면에 부착된 제2 감지 디바이스(502)에 의해 감지되지 않는다. 트레일러링 시스템(500)은 사용자에게 디스플레이하기 위해 타이어 고장 통지를 AV에 전송한다. 추가 예에서, 고장난 타이어는 적어도 하나의 감지 디바이스(502)의 시야 내에 파편이 나타나게 한다. 트레일러링 시스템(500)은 파편을 검출하고, 단독으로 또는 검출된 랜덤 모션 신호와 결합하여, 사용자에게 디스플레이하기 위해 타이어 고장 통지를 AV에 전송한다.
도 6c는 AV(610) 및 트레일러 차량(615)을 포함하는 도 6b의 예시적인 결합 차량(600)의 평면도를 도시한다. 도 6c는 카메라 감지 디바이스(622c) 반대편에 있는 표면에 부착된 추가적인 카메라 감지 디바이스(622d)를 포함하는 트레일러링 시스템(620)을 도시한다. 인근의 대상체 및 주변 환경의 방해물 없는 가시선에 대응하는 반사 신호(623a, 623c 및 623d)가 도시되어 있다.
트레일러 차량(615)은 트레일러 차량(615)에 대한 AV(610)의 부착 지점을 중심으로 굴절 가능한 AV(610)에 추가 치수를 추가함으로써 AV(610)의 궤적(314)의 결정을 복잡하게 만든다. AV(610)가 트레일러 차량(615)이 AV(610) 후방에서 끌려가는(예를 들면, 전진 주행하는) 궤적(314)을 결정하고 이를 따라 주행할 때, 트레일러링 시스템(620)은 AV(610)가 궤적(314)을 따라 주행하기 위해 제어 기능(320a 내지 320c)을 동작시키는 동안 트레일러 차량(615)의 주변 환경에 대한 AV(610)의 상대 위치에 관한 출력을 AV(610)에 제공한다.
일 실시예에서, AV(610)는 트레일러 차량(615)이 AV(610)에 의해 밀려가는(예를 들면, 후진 주행하는) 궤적(314)을 결정한다. 그러한 실시예에서, 트레일러링 시스템(620)은 연결된 감지 디바이스로부터 수신된 출력에 응답하여 제어 기능(320a 내지 320c)을 동작시키는, 프로세서(504)에 통신 가능하게 결합된 적어도 하나의 추가 프로세서(예를 들면, 제2 프로세서)를 포함한다. 일 실시예에서, 트레일러링 시스템(620)의 제2 프로세서(또는 제1 프로세서(504))는 궤적(314)을 주행하도록 제어 기능(320a 내지 320c)을 독립적으로 동작시키기 위해 제어 신호를 전송한다.
도 7은 통합 LiDAR 센서(712a)가 트레일러 차량(715)으로부터의 방해받은 반사 신호를 수신하는 경우의 AV(700)를 도시한다. 트레일러링 시스템(720)이 상부 표면 상의 LiDAR 감지 디바이스(722a), 후방 표면 상의 RADAR 감지 디바이스(722b) 및 대향 측면 표면에 스테레오로 배열된 2개의 카메라 감지 디바이스(722c 및 722d)를 포함하는 트레일러 차량(715)에 부착되어 있다. 도 7의 예에서, 주행 방향이 도시되어 있다(예를 들면, 후진 모션). 트레일러링 시스템(720)은 환경으로부터 주행 방향에서의 상대 위치 및 속도를 나타내는 방해받지 않는 반사 신호를 수신하고 수신된 입력을 프로세싱하여 출력으로 내보낸다. AV(700)는 트레일러링 시스템(720)으로부터 출력을 수신하고 궤적(314)을 계산한다. AV(700)는 궤적(314)을 주행하도록 제어 기능(320a 내지 320c)을 동작시킨다. 일 실시예에서, 트레일러링 시스템(720)은 궤적(314)을 계산하고, 궤적(314)을 주행하라는 명령어를 AV(700)의 제어 기능(320a 내지 320c)에 통신한다.
도 8은 보조 차량에 대응하는 정보를 착탈 가능하게 부착된 주 차량에 제공하기 위한 프로세스(800)를 나타내는 플로차트이다. 일 실시예에서, 보조 차량은 도 6에 도시된 보조 차량(615)이고, 주 차량은 도 6에서의 AV(610) 또는 도 1에서의 AV(100)이고, 프로세스(800)는 도 5에 도시된 프로세서(504) 또는 도 4에 도시된 인지 모듈(402)과 같은 프로세서에 의해 수행된다.
트레일러링 시스템의 프로세서는 적어도 하나의 감지 디바이스로부터 보조 차량의 환경에 대응하는 데이터, 예를 들면, 반사 신호를 수신한다(802). 환경에 대응하는 데이터는, LiDAR 포인트 클라우드, RADAR 에코 또는 광학 신호와 같은, 트레일러링 시스템의 적어도 하나의 감지 디바이스에 의해 수신되는 적어도 하나의 반사 신호를 포함한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 감지 디바이스는 도 5의 감지 디바이스, 예를 들면, LiDAR, RADAR, 카메라, 또는 본원에서 설명된 임의의 감지 디바이스를 포함한다.
트레일러링 시스템의 프로세서는 보조 차량의 환경으로부터의 반사 신호로부터 수신된 데이터에 기초하여 보조 차량의 적어도 하나의 치수 및 주 차량으로부터의 적어도 하나의 감지 디바이스의 상대 위치를 결정한다(804). 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템은 환경으로부터의 반사 신호를 사용하여 적어도 하나의 치수 및 상대 위치를 결정한다. 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템은 환경으로부터의 반사 신호를 수신하고 반사 신호에 기초하여 병합된 반사 신호를 생성한다.
일부 실시예에서, 트레일러링 시스템의 프로세서는 결정된 보조 차량에 대한 치수 및 주 차량으로부터의 상대 위치에 기초하여 차량 분류를 결정한다. 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템의 프로세서는 결정된 보조 차량에 대한 치수 및 주 차량으로부터의 상대 위치에 기초하여 적어도 하나의 감지 디바이스가 탈착 가능하게(releasably) 부착되는 센서 위치를 결정한다.
시스템의 프로세서는 적어도 하나의 치수 및 적어도 하나의 감지 디바이스의 상대 위치를 주 차량에 제공한다(806). 일부 실시예에서, 트레일러링 시스템은, 밀리미터 파장 주파수에서 통신하는 통신 어레이(510)(예를 들면, mm파 라디오, 5G 디바이스)와 같은, 정보를 주 차량에 제공하기 위한 통신 어레이를 포함한다. 일부 실시예에서, 주 차량에 제공되는 정보는 804에서의 병합된 반사 신호에 기초한 로컬화 추정치이다. 일부 실시예에서, 주 차량에 제공되는 정보는 차량 분류, 또는 804에서 결정된 바와 같은 센서 위치이다.
상기 설명에서, 본 발명의 실시예는 실시예마다 변화될 수 있는 다수의 특정 세부 사항을 참조하여 기술되었다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 제한적인 관점보다는 예시적인 관점에서 보아야 한다. 본 발명의 범위의 유일한 독점적인 지표, 및 출원인이 본 발명의 범위이도록 의도한 것은, 본 출원에서 특정 형태로 나오는 일련의 청구항의 문언적 등가 범위이며, 그러한 청구항이 나오는 특정 형태는 임의의 후속 보정을 포함한다. 그러한 청구항에 포함된 용어에 대한 본원에서 명시적으로 기재된 임의의 정의는 청구항에서 사용되는 그러한 용어의 의미를 결정한다. 추가적으로, 전술한 설명 및 이하의 청구항에서 "추가로 포함하는"이라는 용어가 사용될 때, 이 문구에 뒤따르는 것은 추가적인 단계 또는 엔티티, 또는 이전에 언급된 단계 또는 엔티티의 서브-단계/서브-엔티티일 수 있다.

Claims (12)

  1. 시스템으로서,
    보조 차량에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 적어도 하나의 부착부(attachment)를 포함하는 적어도 하나의 센서 - 상기 보조 차량은 주 차량에 부착되도록 구성됨 -;
    컴퓨터 실행 가능 명령어들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능 매체;
    상기 적어도 하나의 센서에 통신 가능하게 결합되고 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 제1 프로세서를 포함하며, 상기 실행은:
    상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 보조 차량의 환경에 대응하는 데이터를 수신하는 동작;
    상기 보조 차량의 상기 환경에 기초하여 상기 보조 차량의 적어도 하나의 치수 및 주 차량으로부터의 상기 적어도 하나의 센서의 상대 위치를 결정하는 동작; 및
    상기 보조 차량의 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치에 기초하여 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치를 상기 주 차량에 제공하는 동작을 수행하는 것인, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 프로세서에 통신 가능하게 결합된 적어도 하나의 제2 프로세서를 추가로 포함하되, 상기 제2 프로세서는:
    상기 적어도 하나의 센서로부터 수신된 데이터에 기초하여 상기 주 차량을 동작시키도록 구성되는 것인, 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 통신 어레이를 추가로 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통신 어레이는 30 GHz 내지 300 GHz의 주파수 범위에서 데이터를 전송 및 수신하도록 구성되는 것인, 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치를 상기 주 차량에 제공하는 동작은:
    상기 통신 어레이를 사용하여 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치를 상기 주 차량에 제공하는 동작을 포함하는 것인, 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실행은:
    상기 보조 차량의 상기 환경에 기초하여 대상체들을 검출하는 동작을 수행하는 것을 추가로 포함하는 것인, 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실행은:
    상기 보조 차량에서의 적어도 하나의 고장을 검출하는 동작을 수행하는 것을 추가로 포함하는 것인, 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능 매체, 및 상기 적어도 하나의 제1 프로세서에 전력을 제공하도록 구성된 전원을 추가로 포함하는, 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 환경에 대응하는 데이터를 수신하는 동작은:
    상기 적어도 하나의 센서의 각 센서로부터 반사 신호와 연관된 데이터를 수신하는 동작;
    상기 적어도 하나의 센서의 각 센서로부터 수신된 상기 반사 신호에 기초하여 병합된 반사 신호를 생성하는 동작;
    상기 병합된 반사 신호에 기초하여 로컬화 추정치를 결정하는 동작; 및
    상기 로컬화 추정치를 상기 주 차량에 제공하는 동작을 포함하는 것인, 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결정하는 동작은:
    상기 보조 차량의 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 주 차량으로부터의 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치로부터, 상기 보조 차량의 차량 분류를 결정하는 동작;
    상기 보조 차량의 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 주 차량으로부터의 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치로부터, 상기 적어도 하나의 센서가 탈착 가능하게 부착되는 센서 위치를 확정하는 동작; 및
    상기 차량 분류 및 상기 센서 위치를 상기 주 차량에 제공하는 동작을 추가로 포함하는 것인, 시스템.
  11. 방법으로서,
    보조 차량에 분리 가능하게 부착되도록 구성된 적어도 하나의 센서로부터 상기 보조 차량의 환경에 대응하는 데이터를 수신하는 단계 - 상기 보조 차량은 주 차량에 부착되도록 구성됨 -;
    상기 보조 차량의 상기 환경에 기초하여 상기 보조 차량의 적어도 하나의 치수 및 상기 주 차량으로부터의 상기 적어도 하나의 센서의 상대 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 보조 차량의 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치에 기초하여 상기 적어도 하나의 치수 및 상기 적어도 하나의 센서의 상기 상대 위치를 상기 주 차량에 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1 디바이스의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행하기 위한 적어도 하나의 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 비-일시적 저장 매체로서, 상기 적어도 하나의 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제1 디바이스로 하여금 제11항의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 것인, 컴퓨터 판독 가능 비-일시적 저장 매체.
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