KR20180058608A - 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량에 구비된 차량 제어 장치는, 센싱부를 구비하는 차량을 제어하는 차량 제어 장치로서, 서버로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신하는 통신부; 및 상기 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서;를 포함하며, 상기 차량의 위치를 중심으로 상기 제어 신호의 생성에 기준이 되는 제어 영역은, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의될 수 있다.

Description

차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법{VEHICLE CONTROL DEVICE MOUNTED ON VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THE VEHICLE}
본 발명은 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 것이 가능한 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
이와 같이, ADAS(Advanced Driving Assist System)에 대한 개발이 활발히 이루어짐에 따라, 차량 운행에 있어서 사용자 편의와 안전을 극대화할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
이에 대한 일환으로, EU OEM(European Union Original Equipment Manufacturing) 연합은 eHorizon(electronic Horizon) 데이터를 자율주행 시스템 및 인포테인먼트(infortainment) 시스템으로 효과적으로 전달하기 위해, 데이터규격과 전송방식을 'ADASIS(ADAS(Advanced Driver Assist System) Interface Specification)'라는 이름의 표준으로 제정하였다.
또한, eHorizon(소프트웨어)은 커넥티드 환경 하에서 자율주행차량의 안전/ECO/편의를 위한 필수요소로 자리잡고 있다.
기존의 Telematics 통신에 의하면, 차량의 위치 정보를 cellular 통신을 통해 외부 서버로 전송할 수 있다. 이때, 차량용 대역폭이 좁아 cellular 통신을 이용한 지도정보의 수신에는 어려움이 존재한다.
기존의 V2X 통신에 의하면 외부차량의 위치정보를 전송 받아 자차의 위치와 비교할 수 있다. 그러나, DSRC는 신호가 약한 곳에서 차량간 통신 감도가 저하되며, 초 단위 업데이트도 불가능하다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 제어 영역을 다양한 기준으로 정의하고, 제어 영역과 관련된 데이터 를 제어 신호의 생성에 이용할 수 있도록 하는 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 센싱부를 구비하는 차량을 제어하는 차량 제어 장치로서, 서버로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신하는 통신부; 및 상기 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서;를 포함하며, 상기 차량의 위치를 중심으로 상기 제어 신호의 생성에 기준이 되는 제어 영역은, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치를 제공한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제어 영역과 관련된 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하고, 상기 제어 영역과 관련되지 않는 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하지 않을 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽, 상기 차량의 속도 정보, 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 상기 차량의 주행방향 중 적어도 하나에 근거하여, 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽에 따라, 상이한 면적으로 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량의 속도에 따라, 상이한 형태와 면적으로 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량이 주행하고 있는 도로의 종류에 따라, 상이하게 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량이 기 설정된 종류의 도로를 주행하는 것에 근거하여, 상기 차량과 반대 방향으로 주행하는 도로에 대응되는 영역은 제외하도록 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량의 주행방향에 근거하여, 타 차량과 충돌 가능성이 기 설정된 기준 이하인 영역은 제외하도록 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 복수의 후보영역 중 적어도 하나로 정의될 수 있다.
이때, 상기 복수의 후보영역은, 기 설정된 기준에 근거하여 우선순위가 정해질 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 복수의 후보영역 중 상기 차량의 주행경로를 포함하는 영역으로 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 후보영역을 상기 우선순위에 따라 서로 다른 방식으로 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 후보영역 중 상기 우선순위에 따라 선정된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 차량 주변의 데이터로부터 복수의 이벤트를 산출하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 복수의 이벤트 중 중복되는 이벤트를 제외 시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 근거하여, 상기 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 대응되는 영역으로 재 정의된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 센싱부를 구비하는 차량의 제어 방법으로, (a) 서버로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신하는 단계; 및 (b) 상기 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성하는 단계;를 포함하며, 상기 차량의 위치를 중심으로 상기 제어 신호의 생성에 기준이 되는 제어 영역은, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의되는 것을 특징으로 하는 차량의 제어 방법을 제공한다.
실시 예에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 제어 영역과 관련된 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하고, 상기 제어 영역과 관련되지 않는 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하지 않는 단계;를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제어 영역은, 상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽, 상기 차량의 속도 정보, 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 상기 차량의 주행방향 중 적어도 하나에 근거하여, 정의될 수 있다.
본 발명에 따른 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양한 통신방식으로 수신한 정보, 특히 고정밀 지도 등을 통해, 차량의 절대위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 자율 주행 시, 상대위치를 비교하는 기존 V2X 통신 방식보다 정확도가 높아지게 된다.
또한, 제어 신호를 생성하는데 이용되는 데이터의 범위를 한정함으로써, 불필요하거나 중복되는 데이터 통신에 의해 발생할 수 있는 메모리 부족, 시간 지연, 비용 증가 등을 절감할 수 있다.
즉, 다양한 통신환경으로부터 수신되는 데이터 중 차량제어를 위해 필요한 데이터 만을 수신하고 이용함으로써, 효율적이고 정확한 자율주행이 가능해진다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양한 형태와 면적을 갖는 제어 영역에 의해, 데이터 통신량의 트래픽에 따른 데이터 누락현상이 발생하지 않을 수 있다.
그리고, 도로의 특성을 고려하여 차량 주행에 실질적으로 더 필요한 정보를 받아들일 수 있으며, 지도 정보를 이용하여 중복되는 이벤트를 구분할 수 있다.
또 다른 예로, 자율 주행 시 필요한 지도데이터의 복제를 통해 안정성을 높일 수도 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 eHorizon을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량 제어 장치의 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 데이터 통신량에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 차량의 속도에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 도로의 종류에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 차량의 주행 방향에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 14 및 도 15는 교차로에서 차량의 주행 방향에 따라 제어 영역이 상이하게 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 복수의 후보영역의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 17은 중복되는 데이터를 검출하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(521a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일 영역(251c), 윈도우의 일 영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100) 내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛, 가로등에서 생성된 빛, 또는 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I: Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100) 내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시 예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시 예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지 시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지 시, 시트 벨트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지 시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, 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 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 본 발명과 관련된 차량(100)은 차량 제어 장치(800)를 포함할 수 있다.
차량 제어 장치(800)는, 도 7에서 설명한 구성요소들 중 적어도 하나를 제어하는 것이 가능하다. 이러한 관점에서 봤을 때, 상기 차량 제어 장치(800)는 제어부(170)일 수 있다.
이에 한정되지 않고, 차량 제어 장치(800)는, 제어부(170)와 독립된 별도의 구성일 수 있다. 차량 제어 장치(800)가 제어부(170)와 독립된 구성요소로 구현되는 경우, 상기 차량 제어 장치(800)는 차량(100)의 일부분에 구비될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 차량 제어 장치(800)를 제어부(170)와 독립된 별도의 구성인 것으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 차량 제어 장치(800)에 대하여 설명하는 기능(동작) 및 제어방법은, 차량의 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 차량 제어 장치(800)와 관련하여 설명한 모든 내용은, 제어부(170)에도 동일/유사하게 유추적용 될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 차량 제어 장치(800)는, 도 7에서 설명한 구성요소 및 차량에 구비되는 다양한 구성요소들 중 일부분이 포함될 수 있다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 도 7에서 설명한 구성요소 및 차량에 구비되는 다양한 구성요소들을 별도의 명칭과 도면부호를 부여하여 설명하기로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 제어 장치 및 방법을 보다 구체적으로 살펴보고자 한다.
도 8은 본 발명과 관련된 eHorizon을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명과 관련된 차량 제어 장치(800)는, eHorizon(electronic Horizon) 기반으로 차량(100)을 자율주행 시킬 수 있다.
eHorizon은 소프트웨어, 시스템, 개념(컨셉) 등의 카테고리로 분류될 수 있다. eHorizon은 외부 서버(클라우드), V2X(Vehicle to everything) 등의 커넥티드 환경 하에서 정밀 지도의 도로형상 정보와 실시간 교통표지, 노면상태, 사고 등 실시간 이벤트들을 융합하여 자율주행시스템과 인포테인먼트 시스템으로 해당정보를 제공하는 구성을 의미한다.
일 예로, eHorizon은 외부 서버(또는 클라우드, 클라우드 서버)를 의미할 수 있다.
즉, eHorizon은 외부서버/V2X 환경하에서 차량 전방의 정밀지도 도로형상 및 실시간 이벤트를 자율주행시스템 및 인포테인먼트(infortainment) 시스템으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
eHorizon(즉, 외부 서버)로부터 전송되는 eHorizon 데이터(정보)는, 자율주행 시스템 및 인포테인먼트 시스템으로 효과적으로 전달하기 위해, 데이터규격과 전송방식을 'ADASIS(Advanced Driver Assistance Systems Interface Specification)'라는 표준에 따라 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 차량 제어 장치(800)는, eHorizon으로부터 수신된 정보를 자율주행시스템 및/또는 인포테인먼트 시스템에 이용할 수 있다.
예를 들어, 자율주행시스템에서는 안전 측면과 ECO 측면으로 구분될 수 있다.
안전 측면을 살펴보면, 본 발명의 차량 제어 장치(800)는, eHorizon으로부터 수신한 도로형상 정보, 이벤트 정보와 차량에 구비된 센싱부를 통해 센싱 된 주변물체 정보를 이용하여, LKA(Lane Keeping Assist), TJA(Traffic Jam Assist) 등과 같은 ADAS(Advanced Driver Assistance System)기능 및/또는 앞지르기, 도로 합류, 차선변경 등의 AD(AutoDrive)기능을 수행할 수 있다.
또한, ECO 측면을 살펴보면, 차량 제어 장치(800)는, eHorizon으로부터 전방 도로의 경사정보, 신호등 정보 등을 수신하여 효율적인 엔진 추력을 하도록 차량을 제어하여 연료 효율을 향상시킬 수 있다.
인포테인먼트 시스템에서는 편의성 측면이 포함될 수 있다.
일 예로, 차량 제어 장치(800)는, eHorizon으로부터 수신한 전방도로의 사고정보, 노면상태정보 등을 수신하여 차량에 구비된 디스플레이부(예를 들어, HUD(Head Up Display), CID, Cluster 등)에 출력하여 운전자가 안전운행을 할 수 있도록 하는 가이드 정보를 제공할 수 있다.
도 8을 참조하면, eHorizon(외부 서버)은 도로에서 발생 된 각종 이벤트 정보(예를 들어, 노면상태 정보(1010a), 공사정보(1010b), 사고정보(1010c) 등)의 위치정보 및/또는 도로별 제한속도 정보(1010d)를 본 차량(100) 또는 타차량(1020a, 1020b)으로부터 수신하거나, 도로에 설치된 인프라(예를 들어, 측정장치, 센싱 장치, 카메라 등)로부터 수집할 수 있다.
또한, 상기 이벤트 정보나 도로 별 제한속도 정보는, 지도정보에 기 연계되어 있거나, 업데이트 될 수 있다.
또한, 상기 이벤트 정보의 위치정보는, 차선(Lane) 단위로 구분될 수 있다.
이와 같은 정보들을 이용하여, 본 발명의 eHorizon(외부 서버)은, 차선단위로 도로 상황(또는 도로 정보)를 판단할 수 있는 정밀 지도를 기반으로, 각 차량으로 자율주행시스템 및 인포테인먼트 시스템에 필요한 정보들을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 eHorizon(외부 서버)는, 정밀 지도를 바탕으로 도로와 관련된 정보(예를 들어, 이벤트 정보, 본 차량(100)의 위치정보 등)에 대한 절대좌표를 이용한 절대 고정밀 MAP을 제공할 수 있다.
이러한 eHorizon에서 제공하는 도로와 관련된 정보는 본 차량(100)을 기준으로 일정영역(일정공간) 이내에 해당하는 정보만을 제공받을 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 차량 제어 장치의 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 제어 장치(800)는 센싱부(120)를 구비하는 차량(100)을 제어하는 장치로서, 통신부(810)와 프로세서(820)를 포함할 수 있다.
실시 예로서, 통신부(810)는 앞서 설명한 통신 장치(400)일 수 있다. 또한, 통신부(810)는 주변 차량(타 차량)과 통신을 수행하거나, eHorizon, cloud 서버 등의 외부 서버와 통신을 수행할 수 있다.
예를 들어, 통신부(810)는 eHorizon으로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신할 수 있다. 즉, 복수의 레이어로 이루어지는 지도는 도 8에서 설명한 고정밀 지도를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 통신부(810)는 ITS, OEM Cloud, 3rd party Cloud 환경으로부터 전송되는 Layered MAP(Local Dynamic Map 또는 ADAS MAP)을 수신할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 통신부(810)는 OEM Cloud 및 3rd Party Cloud로 자차의 정보를 제공하기 위한 SensorIS를 포함할 수 있다.
SensorIS는 자율주행을 위해 새롭게 진행되고 있는 Sensor Interface specification으로 차량의 센서정보(와이퍼, 헤드라이트, ESC동작, ABS동작, 에어백 등)를 Cloud로 전송하기 위한 표준 스펙이다.
이와 같이 다양한 통신방식으로 수신한 정보, 특히 고정밀 지도 등을 통해, 차량의 절대위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 자율 주행 시, 상대위치를 비교하는 기존 V2X 통신 방식보다 정확도가 높아지게 된다.
프로세서(820)는 통신부(810)를 통해 수신한 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 프로세서(820)가 생성한 제어 신호에 의해 수동주행이나 자율주행이 이루어질 수 있다.
이때, 차량(100)의 위치를 중심으로 하며, 상기 차량주행을 위한 제어 신호의 생성에 기준이되는 제어 영역이, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의될 수 있다.
또한, 제어 영역은 프로세서(820)에 의해 정의될 수도 있고, 외부 또는 내부의 다른 모듈, 장치, 서버 등으로부터 기 설정된 기준에 의해 정의된 제어 영역을 프로세서(820)가 수신할 수도 있다.
제어 영역이 정의됨에 따라, 프로세서(820)는, 상기 제어 영역과 관련된 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하고, 상기 제어 영역과 관련되지 않는 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하지 않을 수 있다.
차량은 ITS Infra, OEM Cloud, 3rd party Cloud 등의 환경과 DSRC, cellular, GNSS 등의 통신 환경을 통해, 차량 제어를 위한 수많은 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치한 타 차량, 보행자의 단말, 신호등과 같은 인프라스트럭쳐로부터 V2X 데이터를 수신할 수도 있다. 또한, 향후 5G Networks가 구축됨에 따라 더 많은 정보가 빠르게 전송될 수 있다.
이 경우, 차량 제어에 불필요하거나 중복되는 데이터가 수신되어 메모리 부족, 시간 지연, 비용 증가 등의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 차량 제어 장치가 수많은 데이터를 처리하는데 있어서 많은 로드가 걸릴 수 있다.
이에 따라, 제어 신호를 생성하는데 이용되는 데이터의 범위를 제어 영역과 관련된 데이터로 한정하고자 한다. 예를 들어, 제어 영역 내에서 발생한 데이터나 제어 영역에 대응되는 지도 데이터를 수신하여, 제어 신호를 생성하는데 이용할 수 있다.
즉, 제어 신호를 생성하는데 이용되는 데이터의 범위를 한정함으로써, 불필요하거나 중복되는 데이터 통신에 의해 발생할 수 있는 메모리 부족, 시간 지연, 비용 증가 등을 절감할 수 있다.
예를 들면, 앞서 설명한 다양한 통신환경으로부터 수신되는 데이터 중 차량제어를 위해 필요한 데이터만을 수신하고 이용함으로써, 효율적이고 정확한 자율주행이 가능해진다.
한편, 이러한 제어 영역은, 상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽, 상기 차량의 속도 정보, 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 상기 차량의 주행방향 중 적어도 하나에 근거하여, 정의될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 제어영역이 결정되는 실시 예를 구체적으로 설명하고자 한다.
일 예로, 제어 영역은, 상기 차량(100)의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽에 따라, 상이한 면적으로 정의될 수 있다.
도 10은 데이터 통신량에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 차량(100)의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽에 따라, 제1면적을 가지는 제어 영역(1010)이 정의될 수 있다. 이때, 제어 영역(1010)은 데이터 누락현상이 발생하지 않도록 정의될 수 있다.
실시 예로, 데이터 통신량이 감소하는 경우, 제1면적보다 큰 제2면적을 갖도록 제어 영역(1020)이 재 정의될 수 있다. 반대로, 데이터 통신량이 증가하는 경우, 다시 제1면적을 갖도록 제어 영역(1010)이 변경될 수 있다.
도 10에 있어서, 제어 영역(1010, 1020)을 원형 또는 타원형으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제어 영역은 직사각형, 정사각형, 차량 경로를 포함하는 형태 등 다양하게 정의될 수 있다.
즉, 다양한 형태의 제어 영역은 데이터 통신량의 트래픽에 따라 데이터 누락현상이 발생하지 않도록, 면적이 증가 또는 감소할 수 있다.
한편, 제어 영역은, 상기 차량(100)의 속도에 따라, 상이한 형태와 면적으로 정의될 수 있다.
도 11은 차량의 속도에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11을 참조하면, 차량(100)이 기 설정된 속도 범위로 주행하는 경우, 차량(100)을 중심으로 후방 면적보다 전방 면적이 다소 넓은 타원형으로 제어 영역(1110)이 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 차량(100)의 속도가 증가하여 기 설정된 속도 범위 이상으로 주행하게 되는 경우, 후방 면적에 비해 전방 면적이 더 넓어진 타원형으로 제어 영역(1120)의 형태가 변경될 수 있다. 이때, 제어 영역(1120)의 면적도 증가될 수 있다.
이어서, 차량(100)의 속도가 점차 더 증가함에 따라, 제어 영역(1130)은 폭은 좁아지고 전방으로 길게 늘어난 형태로 변경될 수 있다. 이때, 제어 영역(1130)의 면적도 증가될 수 있다.
즉, 도 11의 실시 예에 따르면, 차량(100)의 속도가 증가함에 따라, 전방의 더 먼 거리에 있는 데이터를 차량 제어에 이용할 수 있도록, 제어 영역이 정의될 수 있다. 구체적으로, 전체 면적은 넓어지고, 폭은 좁아지며 전방으로 길게 늘어난 형태로 제어 영역이 변경될 수 있다.
반대로, 차량(100)의 속도가 감소함에 따라, 전체 면적은 줄어들고 후방 면적보다 전방 면적이 다소 넓은 형태로 제어 영역이 변경될 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 제어 영역은 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보에 따라 상이하게 정의될 수 있다. 도로 정보는 도로의 종류나 상태 등을 포함하는 것으로, 상기 차량이 주행하는 도로가 고속도로, 국도, 지방도로, 교차로 등인지 여부, 도로의 포장 상태, 도로가 몇 차선인지 여부, 노면에 쌓인 눈의 양, 도로에 특정 설치물이나 장애물이 존재하는지 여부, 도로가 공사 중인지 여부 등의 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로서, 상기 제어 영역은, 상기 차량(100)이 기 설정된 종류의 도로를 주행하는 것에 근거하여, 상기 차량(100)과 반대 방향으로 주행하는 도로에 대응되는 영역은 제외하도록 정의될 수 있다.
도 12는 도로의 종류에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 차량(100)이 고속도로를 주행하는 경우, 반대 방향으로 주행하는 도로에 대응되는 영역은 포함하지 않도록 제어 영역(1200)이 정의될 수 있다.
예를 들면, 고속도로에서 중앙 분리대(1210) 건너편 도로를 주행하는 차량과의 충돌 가능성은 매우 낮으며, 상기 도로에서 발생하는 사고 등의 이벤트가 차량(100)에 미치는 영향도 매우 낮은 경우가 대부분이다.
따라서, 제어 영역(1200)은 중앙 분리대 건너편 도로 영역은 제외시키고, 차량(100)이 주행하는 도로 영역을 길게 포함하도록 정의될 수 있다. 이와 같이, 중앙 분리대 건너편 도로 영역이 제외됨에 따라, 차량(100)이 주행하는 도로 영역을 더 넓게 제어 영역(1200)에 포함시킬 수 있게 된다.
즉, 도로의 특성을 고려하여 차량 주행에 실질적으로 더 필요한 정보를 받아들일 수 있다.
한편, 제어 영역은, 상기 차량(100)의 주행방향에 근거하여, 타 차량과 충돌 가능성이 기 설정된 기준 이하인 영역은 제외하도록 정의될 수 있다.
도 13은 차량의 주행 방향에 따라 제어 영역이 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13을 참조하면, 차량(100)의 현재 위치를 중심으로, 도로 영역은 차량(100)이 지나갈 방향에 대응되는 도로 영역(1310)과 지나온 방향에 대응되는 도로 영역(1320)으로 구분될 수 있다.
이때, 차량(100)이 지나온 방향에 대응되는 도로 영역(1320)에 대한 정보 보다 차량(100)이 지나갈 방향에 대응되는 도로 영역(1310)에 대한 정보가, 차량(100) 운행에 더 중요하게 사용될 확률이 높은 것이 일반적이다.
또 다른 예로, 차량(100)이 지나온 방향에 대응되는 도로 영역(1320) 중, 차량(100) 주행 방향과 같은 방향의 도로 영역(차량이 주행하고 있는 도로)에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다.
즉, 뒤에서 따라오고 있는 차량이나 앞서서 주행하고 있는 차량과 충돌할 가능성은, 차량(100) 주행에서 고려해야 할 정도인 것이 일반적이다.
마찬가지로, 반대 차선의 도로에서 차량(100)과 반대 방향으로 주행하고 있는 차량의 경우, 차량(100)의 위치를 중심으로 전방의 차량은 충돌할 가능성이 존재한다. 그러나, 후방의 차량의 경우, 이미 차량(100)을 지나쳐 갔기에 충돌 가능성이 거의 없는 경우로 볼 수 있다.
이에 따라, 차량(100)이 지나온 방향에 대응되는 도로 영역(1320) 보다 차량(100)이 지나갈 방향에 대응되는 도로 영역(1310)이 더 넓게 포함되도록 제어 영역(1300)이 정의될 수 있다.
또한, 차량이 지나온 방향에 대응되는 도로 영역(1320) 중, 차량(100) 주행 방향과 같은 방향의 도로 영역(차량이 주행하고 있는 도로)이 일부 포함되도록 제어 영역(1300)이 정의될 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 제어 영역은 하나 또는 그 이상의 기준에 근거하여 정의될 수 있다. 예를 들면, 차량이 주행하고 있는 도로 정보와 주행 방향에 근거하여 제어 영역이 정의될 수 있다.
도 14 및 도 15는 교차로에서 차량의 주행 방향에 따라 제어 영역이 상이하게 정의되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 차량(100)이 주행 방향을 변경하지 않고 교차로를 통과하여 직진하는 경우, 차량(100)의 주행 방향(직진)에 대응되는 도로 영역, 상기 주행 방향과 반대 방향에 대응되는 도로 영역, 도로의 교차 영역에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 차량(100)이 주행하고 있는 도로와 수직으로 교차되는 도로 영역 중, 도로의 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다. 즉, 도로의 교차 영역으로 진입하는 차량은 차량(100)과 충돌 가능성이 높아지게 된다.
이에 따라, 차량(100)의 주행 방향에 대응되는 도로 영역, 상기 주행 방향과 반대 방향에 대응되는 도로 영역, 도로의 교차 영역을 제어 영역(1400)에 포함시킬 수 있다.
또한, 차량(100)이 주행하고 있는 도로와 수직으로 교차되는 도로 영역 중, 도로의 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역을, 교차 영역을 빠져나가는 차량이 주행하는 도로 영역보다 제어 영역(1400)에 더 많이 포함시킬 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 도 15를 참조하면, 차량(100)이 교차로를 통과하며 좌회전하는 경우, 현재 차량(100)이 주행하고 있는 교차로 아래쪽의 도로 영역(1510), 교차로를 통과하여 차량(100)이 진입하게 되는 교차로 좌측의 도로 영역(1520)에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다.
또 다른 예로, 교차로 우측의 도로 영역(1530) 중, 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다.
즉, 교차로 우측의 도로 영역(1530)에서, 도로의 교차 영역으로 진입하는 차량은 차량(100)과의 충돌 가능성이 높아지게 된다. 이와 달리, 교차로 우측의 도로 영역(1530)에서, 교차로를 이미 빠져나간 차량은 차량(100)과의 충돌 가능성이 거의 없게 된다.
또 다른 예로, 교차로 위쪽의 도로 영역(1540) 중, 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역에 대한 정보는, 차량(100) 운행에 있어서 의미 있는 정보로 사용될 수 있다.
즉, 교차로 위쪽의 도로 영역(1540)에서, 도로의 교차 영역으로 진입하는 차량은 차량(100)과의 충돌 가능성이 높아지게 된다. 이와 달리, 교차로 위쪽의 도로 영역(1540)에서, 교차로를 이미 빠져나간 차량은 차량(100)과의 충돌 가능성이 거의 없게 된다.
이에 따라, 현재 차량(100)이 주행하고 있는 교차로 아래쪽의 도로 영역(1510), 교차로를 통과하여 차량(100)이 진입하게 되는 교차로 좌측의 도로 영역(1520)을 제어 영역(1500)에 포함시킬 수 있다.
또한, 교차로 우측의 도로 영역(1530) 중, 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역을, 교차 영역을 빠져나가는 차량이 주행하는 도로 영역보다 제어 영역(1500)에 더 많이 포함시킬 수 있다.
마찬가지로, 교차로 위쪽의 도로 영역(1540) 중, 교차 영역으로 진입하는 차량이 주행하는 도로 영역을, 교차 영역을 빠져나가는 차량이 주행하는 도로 영역보다 제어 영역(1500)에 더 많이 포함시킬 수 있다.
한편, 제어 영역은, 복수의 후보영역 중 적어도 하나로 정의될 수 있고, 상기 복수의 후보영역은 기 설정된 기준에 근거하여 우선순위가 정해질 수 있다.
실시 예로서, 상기 제어 영역은, 상기 복수의 후보영역 중 상기 차량의 주행경로를 포함하는 영역으로 정의될 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(820)는, 상기 복수의 후보영역을 상기 우선순위에 따라 서로 다른 방식으로 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(820)는, 상기 복수의 후보영역 중 상기 우선순위에 따라 선정된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부(810)를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.
도 16은 복수의 후보영역의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16을 참조하면, 지도 데이터는 일정한 크기를 가지는 복수의 타일(tile)로 나뉘어질 수 있으며, 각각의 후보영역은 이 중 적어도 하나의 타일을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.
실시 예로서, 복수의 후보영역은 차량의 주행 경로를 포함하는 복수의 타일로 구성된 제1영역(1610), 상기 제1영역(1610)을 포함하며 직사각형 형태를 구성하는 제2영역(1620), 상기 제2영역(1620)을 포함하며 기 설정된 특정 시설을 포함하는 제3영역(1630)일 수 있다.
예를 들어, 특정 시설은 주유소, 충전소, 정비소, AS센터 등일 수 있다. 또한, 차량의 운행 경로를 포함하는 제1영역(1610), 제2영역(1620), 제3영역(1630) 순으로 우선순위를 가질 수 있다.
이와 관련된 실시 예로, 차량의 운행 경로를 포함하는 제1영역(1610)이 제어 영역으로 정의될 수 있다. 이 경우, 제1영역(1610)과 관련된 데이터 만을 차량 제어 신호를 생성하는데 이용할 수 있다.
예를 들어, 상기 프로세서(820)는, 제어 영역으로 정의된 제1영역(1610)에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부(810)를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(820)는, 서로 다른 우선순위를 갖는 제1영역(1610), 제2영역(1620), 제3영역(1630)을 우선순위에 따라 서로 다른 방식으로 제어할 수 있다.
구체적으로, 제1영역(1610)과 관련된 데이터를 다른 영역들과 관련된 데이터 보다 우선적으로 다운로드 받거나 처리할 수 있다. 또는, 제1영역(1610)과 관련된 데이터를 별도의 메모리에 복제할 수 있다.
한편, 상기 프로세서(820)는, 상기 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부(810)를 통해 수신하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서(820)는, 상기 통신부(810)를 통해 수신되는 상기 차량(100) 주변의 데이터로부터 복수의 이벤트를 산출하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 복수의 이벤트 중 중복되는 이벤트를 제외 시킬 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(820)는, 상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 근거하여, 상기 차량(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(820)는, 상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 대응되는 영역으로 재정의된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부(810)를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다.
도 17은 중복되는 데이터를 검출하는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 17을 참조하면, 앞서 설명한 제어영역의 결정기준 중 적어도 하나에 의해 제어 영역(1700)이 정의될 수 있다.
이어서, 다양한 통신 모듈로 전방 차량의 위치 정보 데이터를 수신하여, 차량 충돌 이벤트를 산출할 수 있다. 이때, 여러 통신 모듈에 의해 전방 차량의 상대 위치 정보가 수신되는 경우, 하나의 차량 충돌 이벤트가 서로 다른 복수의 이벤트로 산출될 수 있다.
이 경우, 본 발명에 따르면, 제어 영역(1700)에 대응되는 지도 정보를 수신하고, 지도 정보에 근거하여 차량의 절대 위치 정보 등을 산출할 수 있다. 그 결과, 상기 산출된 복수의 이벤트는 하나의 차량 충돌 이벤트임이 확인될 수 있다. 그리고, 이에 따라 차량(100)을 자율 주행시킬 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 확인된 차량 충돌 이벤트에 이어서 또 다른 이벤트가 감지되는 경우, 제어 영역(1700)에 대응되는 지도 정보를 참고하여 상기 또 다른 이벤트가 상기 차량 충돌 이벤트에 이어지는 이벤트인지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 또 다른 차량이 충돌된 차량과 충돌하는 경우, 이어지는 하나의 이벤트로 볼 수 있다. 반면, 상기 차량 충돌 이벤트와 근접한 영역에서 발생한 또 다른 차량 사고 이벤트, 예를 들면, 차량이 보행자를 치는 사고 이벤트는 상기 차량 충돌 이벤트와 상이한 새로운 이벤트인 것으로 판단할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 차량 제어 장치(800)는 제어 영역(1700)의 지도 정보를 이용하여, 이러한 중복 이벤트를 구분할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 차량 사고 이벤트가 새로운 이벤트로 감지됨에 따라, 새로운 제어 영역(1710)이 정의될 수 있다. 예를 들면, 차량이 보행자를 치는 사고가 발생한 영역을 포함하도록 제어 영역(1710)이 다시 정의될 수 있다.
본 발명에 따른 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양한 통신방식으로 수신한 정보, 특히 고정밀 지도 등을 통해, 차량의 절대위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 자율 주행 시, 상대위치를 비교하는 기존 V2X 통신 방식보다 정확도가 높아지게 된다.
또한, 제어 신호를 생성하는데 이용되는 데이터의 범위를 한정함으로써, 불필요하거나 중복되는 데이터 통신에 의해 발생할 수 있는 메모리 부족, 시간 지연, 비용 증가 등을 절감할 수 있다.
즉, 다양한 통신환경으로부터 수신되는 데이터 중 차량제어를 위해 필요한 데이터 만을 수신하고 이용함으로써, 효율적이고 정확한 자율주행이 가능해진다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양한 형태와 면적을 갖는 제어 영역에 의해, 데이터 통신량의 트래픽에 따른 데이터 누락현상이 발생하지 않을 수 있다.
그리고, 도로의 특성을 고려하여 차량 주행에 실질적으로 더 필요한 정보를 받아들일 수 있으며, 지도 정보를 이용하여 중복되는 이벤트를 구분할 수 있다.
또 다른 예로, 자율 주행 시 필요한 지도데이터의 복제를 통해 안정성을 높일 수도 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.

Claims (20)

  1. 센싱부를 구비하는 차량을 제어하는 차량 제어 장치로서,
    서버로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신하는 통신부; 및
    상기 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서;를 포함하며,
    상기 차량의 위치를 중심으로 상기 제어 신호의 생성에 기준이 되는 제어 영역은, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제어 영역과 관련된 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하고, 상기 제어 영역과 관련되지 않는 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽, 상기 차량의 속도 정보, 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 상기 차량의 주행방향 중 적어도 하나에 근거하여, 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽에 따라, 상이한 면적으로 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량의 속도에 따라, 상이한 형태와 면적으로 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량이 주행하고 있는 도로의 종류에 따라, 상이하게 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량이 기 설정된 종류의 도로를 주행하는 것에 근거하여, 상기 차량과 반대 방향으로 주행하는 도로에 대응되는 영역은 제외하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량의 주행방향에 근거하여, 타 차량과 충돌 가능성이 기 설정된 기준 이하인 영역은 제외하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    복수의 후보영역 중 적어도 하나로 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 후보영역은,
    기 설정된 기준에 근거하여 우선순위가 정해지는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 복수의 후보영역 중 상기 차량의 주행경로를 포함하는 영역으로 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 후보영역을 상기 우선순위에 따라 서로 다른 방식으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 후보영역 중 상기 우선순위에 따라 선정된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신부를 통해 수신되는 상기 차량 주변의 데이터로부터 복수의 이벤트를 산출하고, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 복수의 이벤트 중 중복되는 이벤트를 제외 시키는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 근거하여, 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 중복되는 이벤트를 제외한 이벤트에 대응되는 영역으로 재 정의된 제어 영역에 대응되는 지도 정보를 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 지도 정보에 근거하여 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  18. 센싱부를 구비하는 차량의 제어 방법으로,
    (a) 서버로부터 복수의 레이어로 이루어지는 지도를 수신하는 단계; 및
    (b) 상기 지도를 이용하여 차량주행을 위한 제어 신호를 생성하는 단계;를 포함하며,
    상기 차량의 위치를 중심으로 상기 제어 신호의 생성에 기준이 되는 제어 영역은, 기 설정된 기준에 따라 다르게 정의되는 것을 특징으로 하는 차량의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 제어 영역과 관련된 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하고, 상기 제어 영역과 관련되지 않는 데이터는 상기 제어 신호를 생성하는데 이용하지 않는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어 영역은,
    상기 차량의 제어를 위한 데이터 통신량의 트래픽, 상기 차량의 속도 정보, 상기 차량이 주행하고 있는 도로 정보, 상기 차량의 주행방향 중 적어도 하나에 근거하여, 정의되는 것을 특징으로 하는 차량의 제어 방법.
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