KR20190095179A - 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 - Google Patents

제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 Download PDF

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Abstract

제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템이 개시된다. 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법은 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하는 단계; 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및 상기 자율 주행 시스템이 상기 해독키로 상기 암호화된 글로벌 패스를 복원하는 단계를 포함한다.

Description

제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 {Autonomous driving control method in restricted area and autonomous driving system using the same}
본 발명은 자율 주행 시스템과 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제한 구역 내에서 자율 주행 제어 방법과 이를 이용한 자율 주행 시스템에 관한 것이다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
자율 주행차량(autonomous vehicle)이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말하며, 자율 주행 시스템(autonomous driving system)은 이러한 자율 주행자동차가 스스로 운행될 수 있도록 모니터링하고 제어하는 시스템을 말한다.
제한 구역 예를 들면, 군사 지역이나 보안 구역 등은 보안 정책상 카메라 촬영이 금지되거나 지도 사용 및 저장이 금지될 수 있다. 이러한 제한 구역의 경우, 자율 주행을 위한 드라이빙 플랜을 생성할 수 없을 수 있다. 예를 들어, 제한 구역 내에서는 보안 정책으로 인해 맵 데이터(map data)가 제공되지 않기 때문에 기존의 자율 주행 방법이나 시스템을 그대로 적용하는 경우, 주행 경로를 생성할 수 없다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제한 구역 내에서 자율 주행이 가능한 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법은 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하는 단계; 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및 상기 자율 주행 시스템이 상기 해독키로 상기 암호화된 글로벌 패스를 복원하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 시스템은 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 리퀘스터; 상기 제한 구역 관리 서버로부터 암호화된 글로벌 패스와 해독키를 수신하는 리시버; 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하고, 리시버를 통해 수신된 상기 해독키를 이용하여 암호화된 글로벌 패스를 해독하여 글로벌 패스를 복원하는 컨트롤 시스템; 및 상기 컨트롤러 시스템의 제어 하에 상기 제한 구역에서 글로벌 패스를 따라 차량의 자율 주행을 처리하는 자율 주행 장치를 포함한다.
본 발명은 제한 구역의 진입이 허용된 인증 차량의 자율 주행 시스템에 글로벌 패스(global path)를 제공하고, 자율 주행 시스템은 글로벌 패스와 센서 정보를 바탕으로 로컬 패스를 생성한다. 그 결과, 차량은 맵 데이터 없이 제한 구역 내에서 자율 주행으로 원하는 목적지로 이동할 수 있다.
본 발명은 제한 구역에서 자율 주행 시스템이 억세스 가능한 메모리를 소거 가능 메모리로 제한하고 외부 네트워크와의 통신을 차단함으로써 차량이 제한 구역에서 취득한 모든 정보를 적절히 관리하고 소거할 수 있게 한다. 따라서, 제한 구역 관리 센터는 제한 구역으로 진입하는 자율 주행 차량으로 인한 보안 문제를 적절히 관리할 수 있다.
제한 구역 관리 서버는 제한 구역 내에서 차량이 글로벌 패스를 이탈할 때 업데이트된 글로벌 패스를 해당 차량의 자율 주행 시스템에 전송하여 목적지로 차량을 다시 안내할 수 있다.
제한 구역 관리 서버는 차량이 글로벌 패스를 이탈하는 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 의심 상황으로 판단하여 해당 차량에 보안 요원을 급파하거나 해당 차량의 주행 모드를 원격 제어 모드로 전환할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 5G 통신 시스템에서 사용자 단말과 5G 네트워크의 기본동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 9는 V2X 어플리케이션의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 V2X 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 시스템과 제한 구역 관리 서버를 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 13은 제한 구역 관리 서버가 제공한 글로벌 패스(global path)를 이탈할 때 자율 주행 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 14는 제한 구역 내에서 얻은 정보 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 15 및 도 16은 제한 구역에서 자율 주행 시스템의 메모리 제어 방법을 보여 주는 흐름도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.
이하, 자율 주행 정보를 필요로 하는 장치 및/또는 자율 주행 차량이 필요로 하는 5G 통신(5th generation mobile communication)을 단락 A 내지 단락 G를 통해 설명하기로 한다.
A. UE 및 5G 네트워크 블록도 예시
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 1을 참조하면, 자율 주행 모듈을 포함하는 장치(자율 주행 장치)를 제1 통신 장치로 정의(도 1의 910)하고, 프로세서(911)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
자율 주행 장치와 통신하는 다른 차량을 포함하는 5G 네트워크를 제2 통신 장치로 정의(도 1의 920)하고, 프로세서(921)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
5G 네트워크가 제 1 통신 장치로, 자율 주행 장치가 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 통신 장치 또는 상기 제 2 통신 장치는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 자율 주행 장치 등일 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 UE(User Equipment)는 차량(vehicle), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 통신 장치(910)와 제 2 통신 장치(920)은 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. Tx/Rx 모듈은 트랜시버라고도 한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(915)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 전송한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층(즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 수신(RX) 프로세서는 L1(즉, 물리 계층)의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
B. 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 2를 참고하면, UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 BS와 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 BS로부터 1차 동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 2차 동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 BS와 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템과 NR 시스템에서 P-SCH와 S-SCH는 각각 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)와 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)로 불린다. 초기 셀 탐색 후, UE는 BS로부터 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, BS에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 BS에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로서 전송하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 과정(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 수행한 UE는 이후 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 과정으로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. UE는 해당 탐색 공간 설정(configuration)들에 따라 서빙 셀 상의 하나 이상의 제어 요소 세트(control element set, CORESET)들에 설정된 모니터링 기회(occasion)들에서 PDCCH 후보(candidate)들의 세트를 모니터링한다. UE가 모니터할 PDCCH 후보들의 세트는 탐색 공간 세트들의 면에서 정의되며, 탐색 공간 세트는 공통 탐색 공간 세트 또는 UE-특정 탐색 공간 세트일 수 있다. CORESET은 1~3개 OFDM 심볼들의 시간 지속기간을 갖는 (물리) 자원 블록들의 세트로 구성된다. 네트워크는 UE가 복수의 CORESET들을 갖도록 설정할 수 있다. UE는 하나 이상의 탐색 공간 세트들 내 PDCCH 후보들을 모니터링한다. 여기서 모니터링이라 함은 탐색 공간 내 PDCCH 후보(들)에 대한 디코딩 시도하는 것을 의미한다. UE가 탐색 공간 내 PDCCH 후보들 중 하나에 대한 디코딩에 성공하면, 상기 UE는 해당 PDCCH 후보에서 PDCCH를 검출했다고 판단하고, 상기 검출된 PDCCH 내 DCI를 기반으로 PDSCH 수신 혹은 PUSCH 전송을 수행한다. PDCCH는 PDSCH 상의 DL 전송들 및 PUSCH 상의 UL 전송들을 스케줄링하는 데 사용될 수 있다. 여기서 PDCCH 상의 DCI는 하향링크 공유 채널과 관련된, 변조(modulation) 및 코딩 포맷과 자원 할당(resource allocation) 정보를 적어도 포함하는 하향링크 배정(assignment)(즉, downlink grant; DL grant), 또는 상향링크 공유 채널과 관련된, 변조 및 코딩 포맷과 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant; UL grant)를 포함한다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 초기 접속(Initial Access, IA) 절차에 대해 추가적으로 살펴본다.
UE는 SSB에 기반하여 셀 탐색(search), 시스템 정보 획득, 초기 접속을 위한 빔 정렬, DL 측정 등을 수행할 수 있다. SSB는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel) 블록과 혼용된다.
SSB는 PSS, SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼들에 구성되며, OFDM 심볼별로 PSS, PBCH, SSS/PBCH 또는 PBCH가 전송된다. PSS와 SSS는 각각 1개의 OFDM 심볼과 127개의 부반송파들로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파들로 구성된다.
셀 탐색은 UE가 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID(Identifier)(예, Physical layer Cell ID, PCI)를 검출하는 과정을 의미한다. PSS는 셀 ID 그룹 내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인덱스 검출 및 하프-프레임 검출에 사용된다.
336개의 셀 ID 그룹이 존재하고, 셀 ID 그룹 별로 3개의 셀 ID가 존재한다. 총 1008개의 셀 ID가 존재한다. 셀의 셀 ID가 속한 셀 ID 그룹에 관한 정보는 상기 셀의 SSS를 통해 제공/획득되며, 상기 셀 ID 내 336개 셀들 중 상기 셀 ID에 관한 정보는 PSS를 통해 제공/획득된다
SSB는 SSB 주기(periodicity)에 맞춰 주기적으로 전송된다. 초기 셀 탐색 시에 UE가 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB 주기는 네트워크(예, BS)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다.
다음으로, 시스템 정보 (system information; SI) 획득에 대해 살펴본다.
SI는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)와 복수의 시스템 정보 블록(system information block, SIB)들로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI(Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. MIB는 SIB1(SystemInformationBlock1)을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH의 모니터링을 위한 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 BS에 의해 전송된다. SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성(availability) 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 크기)과 관련된 정보를 포함한다. SIBx는 SI 메시지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메시지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 임의 접속(Random Access, RA) 과정에 대해 추가적으로 살펴본다.
임의 접속 과정은 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 과정은 네트워크 초기 접속, 핸드오버, UE-트리거드(triggered) UL 데이터 전송에 사용될 수 있다. UE는 임의 접속 과정을 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다. 임의 접속 과정은 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 과정과 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 과정으로 구분된다. 경쟁 기반의 임의 접속 과정에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.
UE가 UL에서 임의 접속 과정의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다. 서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.
BS가 UE로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, BS는 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 UE에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 마스킹되어 전송된다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출한 UE는 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. UE는 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 UE가 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, UE는 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 소정의 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. UE는 가장 최근의 경로 손실 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.
상기 UE는 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 과정의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 UE 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, UE는 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
C. 5G 통신 시스템의 빔 관리(Beam Management, BM) 절차
BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.
SSB를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
SSB를 이용한 빔 보고(beam report)에 대한 설정은 RRC_CONNECTED에서 채널 상태 정보(channel state information, CSI)/빔 설정 시에 수행된다.
- UE는 BM을 위해 사용되는 SSB 자원들에 대한 CSI-SSB-ResourceSetList를 포함하는 CSI-ResourceConfig IE를 BS로부터 수신한다. RRC 파라미터 csi-SSB-ResourceSetList는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고을 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트를 나타낸다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ?}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다.
- UE는 상기 CSI-SSB-ResourceSetList에 기초하여 SSB 자원들 상의 신호들을 상기 BS로부터 수신한다.
- SSBRI 및 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)에 대한 보고와 관련된 CSI-RS reportConfig가 설정된 경우, 상기 UE는 최선(best) SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 BS에게 보고한다. 예를 들어, 상기 CSI-RS reportConfig IE의 reportQuantity가 'ssb-Index-RSRP'로 설정된 경우, UE는 BS으로 최선 SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 보고한다.
UE는 SSB와 동일한 OFDM 심볼(들)에 CSI-RS 자원이 설정되고, 'QCL-TypeD'가 적용 가능한 경우, 상기 UE는 CSI-RS와 SSB가 'QCL-TypeD' 관점에서 유사 동일 위치된(quasi co-located, QCL) 것으로 가정할 수 있다. 여기서, QCL-TypeD는 공간(spatial) Rx 파라미터 관점에서 안테나 포트들 간에 QCL되어 있음을 의미할 수 있다. UE가 QCL-TypeD 관계에 있는 복수의 DL 안테나 포트들의 신호들을 수신 시에는 동일한 수신 빔을 적용해도 무방하다.
다음으로, CSI-RS를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
CSI-RS를 이용한 UE의 Rx 빔 결정(또는 정제(refinement)) 과정과 BS의 Tx 빔 스위핑 과정에 대해 차례대로 살펴본다. UE의 Rx 빔 결정 과정은 반복 파라미터가 'ON'으로 설정되며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정은 반복 파라미터가 'OFF'로 설정된다.
먼저, UE의 Rx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 세팅되어 있다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원(들) 상에서의 신호들을 BS의 동일 Tx 빔(또는 DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 서로 다른 OFDM 심볼에서 반복 수신한다.
- UE는 자신의 Rx 빔을 결정한다.
- UE는 CSI 보고를 생략한다. 즉, UE는 상가 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 경우, CSI 보고를 생략할 수 있다.
다음으로, BS의 Tx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 세팅되어 있으며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정과 관련된다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원들 상에서의 신호들을 BS의 서로 다른 Tx 빔(DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 수신한다.
- UE는 최상의(best) 빔을 선택(또는 결정)한다.
- UE는 선택된 빔에 대한 ID(예, CRI) 및 관련 품질 정보(예, RSRP)를 BS으로 보고한다. 즉, UE는 CSI-RS가 BM을 위해 전송되는 경우 CRI와 이에 대한 RSRP를 BS으로 보고한다.
다음으로, SRS를 이용한 UL BM 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다. SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.
- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다. 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.
- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다.
다음으로, 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 과정에 대해 살펴본다.
빔포밍된 시스템에서, RLF(Radio Link Failure)는 UE의 회전(rotation), 이동(movement) 또는 빔포밍 블로키지(blockage)로 인해 자주 발생할 수 있다. 따라서, 잦은 RLF가 발생하는 것을 방지하기 위해 BFR이 NR에서 지원된다. BFR은 무선 링크 실패 복구 과정과 유사하고, UE가 새로운 후보 빔(들)을 아는 경우에 지원될 수 있다. 빔 실패 검출을 위해, BS는 UE에게 빔 실패 검출 참조 신호들을 설정하고, 상기 UE는 상기 UE의 물리 계층으로부터의 빔 실패 지시(indication)들의 횟수가 BS의 RRC 시그널링에 의해 설정된 기간(period) 내에 RRC 시그널링에 의해 설정된 임계치(threshold)에 이르면(reach), 빔 실패를 선언(declare)한다. 빔 실패가 검출된 후, 상기 UE는 PCell 상의 임의 접속 과정을 개시(initiate)함으로써 빔 실패 복구를 트리거하고; 적절한(suitable) 빔을 선택하여 빔 실패 복구를 수행한다(BS가 어떤(certain) 빔들에 대해 전용 임의 접속 자원들을 제공한 경우, 이들이 상기 UE에 의해 우선화된다). 상기 임의 접속 절차의 완료(completion) 시, 빔 실패 복구가 완료된 것으로 간주된다.
D. URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication)
NR에서 정의하는 URLLC 전송은 (1) 상대적으로 낮은 트래픽 크기, (2) 상대적으로 낮은 도착 레이트(low arrival rate), (3) 극도의 낮은 레이턴시 요구사항(requirement)(예, 0.5, 1ms), (4) 상대적으로 짧은 전송 지속기간(duration)(예, 2 OFDM symbols), (5) 긴급한 서비스/메시지 등에 대한 전송을 의미할 수 있다. UL의 경우, 보다 엄격(stringent)한 레이턴시 요구 사항(latency requirement)을 만족시키기 위해 특정 타입의 트래픽(예컨대, URLLC)에 대한 전송이 앞서서 스케줄링된 다른 전송(예컨대, eMBB)과 다중화(multiplexing)되어야 할 필요가 있다. 이와 관련하여 한 가지 방안으로, 앞서 스케줄링 받은 UE에게 특정 자원에 대해서 프리엠션(preemption)될 것이라는 정보를 주고, 해당 자원을 URLLC UE가 UL 전송에 사용하도록 한다.
NR의 경우, eMBB와 URLLC 사이의 동적 자원 공유(sharing)이 지원된다. eMBB와 URLLC 서비스들은 비-중첩(non-overlapping) 시간/주파수 자원들 상에서 스케줄될 수 있으며, URLLC 전송은 진행 중인(ongoing) eMBB 트래픽에 대해 스케줄된 자원들에서 발생할 수 있다. eMBB UE는 해당 UE의 PDSCH 전송이 부분적으로 펑처링(puncturing)되었는지 여부를 알 수 없을 수 있고, 손상된 코딩된 비트(corrupted coded bit)들로 인해 UE는 PDSCH를 디코딩하지 못할 수 있다. 이 점을 고려하여, NR에서는 프리엠션 지시(preemption indication)을 제공한다. 상기 프리엠션 지시(preemption indication)는 중단된 전송 지시(interrupted transmission indication)으로 지칭될 수도 있다.
프리엠션 지시와 관련하여, UE는 BS로부터의 RRC 시그널링을 통해 DownlinkPreemption IE를 수신한다. UE가 DownlinkPreemption IE를 제공받으면, DCI 포맷 2_1을 운반(convey)하는 PDCCH의 모니터링을 위해 상기 UE는 DownlinkPreemption IE 내 파라미터 int-RNTI에 의해 제공된 INT-RNTI를 가지고 설정된다. 상기 UE는 추가적으로 servingCellID에 의해 제공되는 서빙 셀 인덱스들의 세트를 포함하는 INT-ConfigurationPerServing Cell에 의해 서빙 셀들의 세트와 positionInDCI에 의해 DCI 포맷 2_1 내 필드들을 위한 위치들의 해당 세트를 가지고 설정되고, dci-PayloadSize에 의해 DCI 포맷 2_1을 위한 정보 페이로드 크기를 가지고 설졍되며, timeFrequencySect에 의한 시간-주파수 자원들의 지시 입도(granularity)를 가지고 설정된다.
상기 UE는 상기 DownlinkPreemption IE에 기초하여 DCI 포맷 2_1을 상기 BS로부터 수신한다.
UE가 서빙 셀들의 설정된 세트 내 서빙 셀에 대한 DCI 포맷 2_1을 검출하면, 상기 UE는 상기 DCI 포맷 2_1이 속한 모니터링 기간의 바로 앞(last) 모니터링 기간의 PRB들의 세트 및 심볼들의 세트 중 상기 DCI 포맷 2_1에 의해 지시되는 PRB들 및 심볼들 내에는 상기 UE로의 아무런 전송도 없다고 가정할 수 있다. 예를 들어, UE는 프리엠션에 의해 지시된 시간-주파수 자원 내 신호는 자신에게 스케줄링된 DL 전송이 아니라고 보고 나머지 자원 영역에서 수신된 신호들을 기반으로 데이터를 디코딩한다.
E. mMTC (massive MTC)
mMTC(massive Machine Type Communication)은 많은 수의 UE와 동시에 통신하는 초연결 서비스를 지원하기 위한 5G의 시나리오 중 하나이다. 이 환경에서, UE는 굉장히 낮은 전송 속도와 이동성을 가지고 간헐적으로 통신하게 된다. 따라서, mMTC는 UE를 얼마나 낮은 비용으로 오랫동안 구동할 수 있는지를 주요 목표로 하고 있다. mMTC 기술과 관련하여 3GPP에서는 MTC와 NB(NarrowBand)-IoT를 다루고 있다.
mMTC 기술은 PDCCH, PUCCH, PDSCH(physical downlink shared channel), PUSCH 등의 반복 전송, 주파수 호핑(hopping), 리튜닝(retuning), 가드 구간(guard period) 등의 특징을 가진다.
즉, 특정 정보를 포함하는 PUSCH(또는 PUCCH(특히, long PUCCH) 또는 PRACH) 및 특정 정보에 대한 응답을 포함하는 PDSCH(또는 PDCCH)가 반복 전송된다. 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 수행되며, 반복 전송을 위해, 제 1 주파수 자원에서 제 2 주파수 자원으로 가드 구간(guard period)에서 (RF) 리튜닝(retuning)이 수행되고, 특정 정보 및 특정 정보에 대한 응답은 협대역(narrowband)(ex. 6 RB (resource block) or 1 RB)를 통해 송/수신될 수 있다.
F. 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량 간 기본 동작
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)은 특정 정보 전송을 5G 네트워크로 전송한다(S1). 상기 특정 정보는 자율 주행 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2). 여기서, 상기 5G 네트워크는 자율 주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).
G. 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크 간의 응용 동작
이하, 도 1 및 도 2와 앞서 살핀 무선 통신 기술(BM 절차, URLLC, Mmtc 등)을 참고하여 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 eMBB 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 S1 단계 및 S3 단계와 같이, 자율 주행 차량이 5G 네트워크와 신호, 정보 등을 송/수신하기 위해, 자율 주행 차량은 도 3의 S1 단계 이전에 5G 네트워크와 초기 접속(initial access) 절차 및 임의 접속(random access) 절차를 수행한다.
보다 구체적으로, 자율 주행 차량은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차 과정에서 빔 관리(beam management, BM) 과정, 빔 실패 복구(beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, 자율 주행 차량이 5G 네트워크로부터 신호를 수신하는 과정에서 QCL(quasi-co location) 관계가 추가될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링하기 위한 UL grant를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 상기 5G 네트워크로 특정 정보를 전송한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 상기 특정 정보에 대한 5G 프로세싱 결과의 전송을 스케쥴링하기 위한 DL grant를 전송한다. 따라서, 상기 5G 네트워크는 상기 DL grant에 기초하여 상기 자율 주행 차량으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 URLLC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 자율 주행 차량은 5G 네트워크와 초기 접속 절차 및/또는 임의 접속 절차를 수행한 후, 자율 주행 차량은 5G 네트워크로부터 DownlinkPreemption IE를 수신할 수 있다. 그리고, 자율 주행 차량은 DownlinkPreemption IE에 기초하여 프리엠션 지시(pre-emption indication)을 포함하는 DCI 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다. 그리고, 자율 주행 차량은 프리엠션 지시(pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB data의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다. 이후, 자율 주행 차량은 특정 정보를 전송할 필요가 있는 경우 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 mMTC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 단계들 중 mMTC 기술의 적용으로 달라지는 부분 위주로 설명하기로 한다.
도 3의 S1 단계에서, 자율 주행 차량은 특정 정보를 5G 네트워크로 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신한다. 여기서, 상기 UL grant는 상기 특정 정보의 전송에 대한 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 상기 특정 정보는 상기 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송될 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다. 그리고, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다. 상기 특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(narrowband)을 통해 전송될 수 있다.
H. 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 자율 주행 동작
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
제1 차량은 특정 정보를 제2 차량으로 전송한다(S61). 제2 차량은 특정 정보에 대한 응답을 제1 차량으로 전송한다(S62).
한편, 5G 네트워크가 상기 특정 정보, 상기 특정 정보에 대한 응답의 자원 할당에 직접적(사이드 링크 통신 전송 모드 3) 또는 간접적으로(사이드링크 통신 전송 모드 4) 관여하는지에 따라 차량 대 차량 간 응용 동작의 구성이 달라질 수 있다.
다음으로, 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 응용 동작에 대해 살펴본다.
먼저, 5G 네트워크가 차량 대 차량 간의 신호 전송/수신의 자원 할당에 직접적으로 관여하는 방법을 설명한다.
5G 네트워크는, 모드 3 전송(PSCCH 및/또는 PSSCH 전송)의 스케줄링을 위해 DCI 포맷 5A를 제1 차량에 전송할 수 있다. 여기서, PSCCH(physical sidelink control channel)는 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 5G 물리 채널이고, PSSCH(physical sidelink shared channel)는 특정 정보를 전송하는 5G 물리 채널이다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량이 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
다음으로, 5G 네트워크가 신호 전송/수신의 자원 할당에 간접적으로 관여하는 방법에 대해 살펴본다.
제1 차량은 모드 4 전송을 위한 자원을 제1 윈도우에서 센싱한다. 그리고, 제1 차량은, 상기 센싱 결과에 기초하여 제2 윈도우에서 모드 4 전송을 위한 자원을 선택한다. 여기서, 제1 윈도우는 센싱 윈도우(sensing window)를 의미하고, 제2 윈도우는 선택 윈도우(selection window)를 의미한다. 제1 차량은 상기 선택된 자원을 기초로 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
주행
(1) 차량 외관
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량일 수 있다.
(2) 차량의 구성 요소
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.
1) 사용자 인터페이스 장치
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
2) 오브젝트 검출 장치
오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
2.1) 카메라
카메라는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라는, 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
2.2) 레이다
레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 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. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
2.3) 라이다
라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(10)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 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. 라이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
3) 통신 장치
통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)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.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 경로(path)를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 자율 주행 장치(260)는, 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 자율 주행 장치(260) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 자율 주행 장치(260)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 자율 주행 장치(260)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 메인 ECU(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 전원 공급부(190)는, SMPS(switched-mode power supply)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 메모리(140), 인터페이스부(280), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 프로세서(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.
프로세서(170)는, 전원 공급부(190)로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서(170)는, 전원 공급부(190)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190) 및 프로세서(170)는, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
(4) 자율 주행 장치의 동작
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
1) 수신 동작
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 수신 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터, 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 검출 장치(210)로부터, 오브젝트 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 통신 장치(220)로부터, HD 맵 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(270)로부터, 차량 상태 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 위치 데이터 생성 장치(280)로부터 위치 데이터를 수신할 수 있다.
2) 처리/판단 동작
프로세서(170)는, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 주행 상황 정보에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 데이터, HD 맵 데이터, 차량 상태 데이터 및 위치 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다.
2.1) 드라이빙 플랜 데이터 생성 동작
프로세서(170)는, 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1700는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터(Electronic Horizon Data)를 생성할 수 있다. 일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌(horizon)까지 범위 내에서의 드라이빙 플랜 데이터로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 기준으로, 차량(10)이 위치한 지점에서 기설정된 거리 앞의 지점으로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 따라 차량(10)이 위치한 지점에서부터 차량(10)이 소정 시간 이후에 도달할 수 있는 지점을 의미할 수 있다.
일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 호라이즌 맵 데이터 및 호라이즌 패스 데이터를 포함할 수 있다.
2.1.1) 호라이즌 맵 데이터
호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터(topology data), 도로 데이터, HD 맵 데이터 및 다이나믹 데이터(dynamic data) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 호라이즌 맵 데이터는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터에 매칭되는 1 레이어, 도로 데이터에 매칭되는 제2 레이어, HD 맵 데이터에 매칭되는 제3 레이어 및 다이나믹 데이터에 매칭되는 제4 레이어를 포함할 수 있다. 호라이즌 맵 데이터는, 스태이틱 오브젝트(static object) 데이터를 더 포함할 수 있다.
토폴로지 데이터는, 도로 중심을 연결해 만든 지도로 설명될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량의 위치를 대략적으로 표시하기에 알맞으며, 주로 운전자를 위한 내비게이션에서 사용하는 데이터의 형태일 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차로에 대한 정보가 제외된 도로 정보에 대한 데이터로 이해될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량(10)에 구비된 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터에 기초할 수 있다.
도로 데이터는, 도로의 경사 데이터, 도로의 곡률 데이터, 도로의 제한 속도 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 추월 금지 구간 데이터를 더 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 도로 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
HD 맵 데이터는, 도로의 상세한 차선 단위의 토폴로지 정보, 각 차선의 연결 정보, 차량의 로컬라이제이션(localization)을 위한 특징 정보(예를 들면, 교통 표지판, Lane Marking/속성, Road furniture 등)를 포함할 수 있다. HD 맵 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다.
다이나믹 데이터는, 도로상에서 발생될 수 있는 다양한 동적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다이나믹 데이터는, 공사 정보, 가변 속도 차로 정보, 노면 상태 정보, 트래픽 정보, 무빙 오브젝트 정보 등을 포함할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지 범위 내에서의 맵 데이터를 제공할 수 있다.
2.1.2) 호라이즌 패스 데이터
호라이즌 패스 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지의 범위 내에서 차량(10)이 취할 수 있는 궤도로 설명될 수 있다. 호라이즌 패스 데이터는, 디시전 포인트(decision point)(예를 들면, 갈림길, 분기점, 교차로 등)에서 어느 하나의 도로를 선택할 상대 확률을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상대 확률은, 최종 목적지까지 도착하는데 걸리는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 디시전 포인트에서, 제1 도로를 선택하는 경우 제2 도로를 선택하는 경우보다 최종 목적지에 도착하는데 걸리는 시간이 더 작은 경우, 제1 도로를 선택할 확률은 제2 도로를 선택할 확률보다 더 높게 계산될 수 있다.
호라이즌 패스 데이터는, 메인 패스와 서브 패스를 포함할 수 있다. 메인 패스는, 선택될 상대적 확률이 높은 도로들을 연결한 궤도로 이해될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 분기될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 선택될 상대적 확률이 낮은 적어도 어느 하나의 도로를 연결한 궤도로 이해될 수 있다.
3) 제어 신호 생성 동작
프로세서(170)는, 제어 신호 생성 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 파워트레인 제어 신호, 브라이크 장치 제어 신호 및 스티어링 장치 제어 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 생성된 제어 신호를 구동 제어 장치(250)에 전송할 수 있다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인(251), 브레이크 장치(252) 및 스티어링 장치(253) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 전송할 수 있다.
도 9는 V2X 어플리케이션의 타입을 예시한 것이다.
4가지 타입의 V2X 어플리케이션은 최종 사용자를 위해 보다 지능적인 서비스를 제공하는 "협력적 인식(co-operative awareness)"을 사용할 수 있다. 이는 차량, 길가 기반 시설, 애플리케이션 서버 및 보행자와 같은 엔티티들이 협동 충돌 경고 또는 자율 주행과 같은 보다 지능적인 정보를 제공하기 위해 해당 지식을 처리하고 공유하도록 해당 지역 환경에 대한 지식(예, 근접한 다른 차량 또는 센서 장비로부터 받은 정보)을 수집할 수 있음을 의미한다.
이러한 지능형 운송 서비스 및 관련 메시지 세트는 3GPP 밖의 자동차 SDO(Standards Developing Organizations)에 정의되어 있다.
ITS 서비스 제공을 위한 세 가지 기본 클래스: 도로 안전, 교통 효율성 및 기타 어플리케이션은 예를 들어 ETSI TR 102 638 V1.1.1: " Vehicular Communications; Basic Set of Applications; Definitions"에 기술된다.
V2X 통신을 위한 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)와 V2X 통신을 위한 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조는 기본적으로 사이드링크를 위한 프로토콜 스택 구조와 동일할 수 있다. 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RLC(Radio Link Control), MAC(Medium Access Control) 및 물리 계층(PHY)를 포함하고, 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조는, RRC(radio resource control), RLC, MAC, 물리 계층을 포함할 수 있다. V2X 통신을 위한 프로토콜 스택에 관한 좀 더 자세한 설명은 3GPP TS 23.303, 3GPP TS 23.285, 3GPP TS 24.386 등을 참조할 수 있다.
도 10은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
사이드링크에서는 도 10의 (a)와 같이 서로 다른 사이드링크 제어 채널(physical sidelink control channel, PSCCH)들이 주파수 도메인에서 이격되어 할당되고 서로 다른 사이드링크 공유 채널(physical sidelink shared channel, PSSCH)들이 이격되어 할당될 수 있다. 또는, 도 10의 (b)와 같이 서로 다른 PSCCH들이 주파수 도메인에서 연속하여 할당되고, PSSCH들도 주파수 도메인에서 연속하여 할당될 수도 있다.
TDMA(time division multiple access) 및 FDMA(frequency division multiples access) 시스템에서, 정확한 시간 및 주파수 동기화는 필수적이다. 시간 및 주파수 동기화가 정확하게 되지 않으면, 심볼 간 간섭(intersymbol interference, ISI) 및 반송파 간 간섭(intercarrier interference, ICI)을 야기하게 되어 시스템 성능이 저하된다. 이는, V2X에도 마찬가지이다. V2X에서는 시간/주파수 동기화를 위해, 물리 계층에서는 사이드링크 동기 신호(sidelink synchronization signal, SLSS)를 사용하고, RLC(radio link control) 계층에서는 MIB-SL-V2X(master information block-sidelink-V2X)를 사용할 수 있다.
V2X에서 동기화의 소스(source) 또는 동기화의 기준에 대해 설명한다. UE(user equipment)는 GNSS(global navigation satellite systems), BS(base station) 또는 이웃한 다른 UE들 중 적어도 하나로부터 시간/주파수 동기화에 대한 정보를 획득할 수 있다.
구체적으로, UE는 GNSS에 직접 동기화되거나, GNSS에 시간/주파수 동기화된 다른 UE에게 동기화될 수 있다. GNSS가 동기 소스로 설정된 경우, UE는 UTC(Coordinated Universal Time) 및 (미리) 설정된 DFN(direct frame number) 오프셋을 사용하여 DFN 및 서브프레임 번호를 계산할 수 있다.
또는, UE는 BS에 직접 동기화되거나, BS에 시간/주파수 동기화된 다른 UE에게 동기화될 수 있다. 예를 들어, UE가 네트워크 커버리지 내에 있는 경우, 상기 UE는 BS가 제공하는 동기화 정보를 수신하고, 상기 BS에 직접 동기화될 수 있다. 그 후, 동기화 정보를 이웃한 다른 UE에게 제공할 수 있다. BS 타이밍이 동기화의 기준으로 설정된 경우, 동기화 및 하향링크 측정을 위해 UE는 해당 주파수에 연관된 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 내에 있는 경우), 프라이머리 셀 또는 서빙 셀(상기 주파수에서 셀 커버리지 바깥에 있는 경우)을 따를 수 있다.
BS(서빙 셀)은 V2X 사이드링크 통신에 사용되는 반송파에 대한 동기화 설정을 제공할 수 있다. 이 경우, UE는 상기 BS로부터 수신한 동기화 설정을 따를 수 있다. 만약, 상기 V2X 사이드링크 통신에 사용되는 반송파에서 아무 셀도 검출하지 못하였고, 서빙 셀로부터 동기화 설정도 수신하지 못하였다면, UE는 미리 설정된 동기화 설정을 따를 수 있다.
또는, UE는 BS가나 GNSS로부터 직접 또는 간접적으로 동기화 정보를 획득하지 못한 다른 UE에게 동기화될 수도 있다. 동기화의 소스 및 선호도는 UE에게 미리 설정될 수 있거나 또는 BS에 의하여 제공되는 제어 메시지를 통해 설정될 수 있다.
SLSS는 사이드링크 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(primary sidelink synchronization signal)와 SSSS(secondary sidelink synchronization signal)를 포함할 수 있다.
각 SLSS는 물리 계층 사이드링크 동기화 ID(identity)를 가질 수 있으며, 그 값은 예를 들어 0부터 335 중 어느 하나일 수 있다. 상기 값들 중에서 어느 값을 사용하는지에 따라 동기화 소스를 식별할 수도 있다. 예를 들어, 0, 168, 169는 GNSS(Global Navigation Satellite System), 1에서 167은 BS, 170에서 335은 커버리지 바깥임을 의미할 수 있다. 또는, 물리 계층 사이드링크 동기화 ID(identity)의 값들 중에서 0에서 167은 네트워크에 의하여 사용되는 값들이고, 168에서 335는 네트워크 커버리지 바깥에서 사용되는 값들일 수도 있다.
동기화 정보를 다른 UE에게 제공하는 UE는 동기화의 기준(synchronization reference)으로 동작한다고 볼 수 있다. 상기 UE는 SLSS와 함께 추가적으로 동기화에 대한 정보를 SL-BCH(sidelink broadcast channel)를 통해 제공할 수 있다.
사이드링크에는 전송 모드 1, 2, 3 및 4가 있다.
전송 모드 1/3에서는, BS가 UE 1에게 PDCCH(보다 구체적으로 DCI)를 통해 자원 스케줄링을 수행하고, UE 1은 해당 자원 스케줄링에 따라 UE 2와 D2D/V2X 통신을 수행한다. UE 1은 UE 2에게 PSCCH(physical sidelink control channel)을 통해 SCI(sidelink control information)을 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH(physical sidelink shared channel)을 통해 전송할 수 있다. 전송 모드 1은 D2D에, 전송 모드 3은 V2X에 적용될 수 있다.
전송 모드 2/4는, UE가 스스로 스케줄링을 하는 모드라 할 수 있다. 보다 구체적으로, 전송 모드 2는 D2D에 적용되며, 설정된 자원 풀 내에서 UE가 자원을 스스로 선택하여 D2D 동작을 수행할 수 있다. 전송 모드 4는 V2X에 적용되며, 센싱 과정을 거쳐 선택 윈도우 내에서 UE가 스스로 자원을 선택한 후 V2X 동작을 수행할 수 있다. UE 1은 UE 2에게 PSCCH을 통해 SCI을 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH을 통해 전송할 수 있다. 이하, 전송 모드를 모드로 약칭할 수 있다.
BS가 PDCCH를 통해 UE에게 전송하는 제어 정보를 DCI(downlink control information)이라 칭하는데 반해, UE가 PSCCH를 통해 다른 UE에게 전송하는 제어 정보를 SCI라 칭할 수 있다. SCI는 사이드링크 스케줄링 정보를 전달할 수 있다. SCI에는 여러 가지 포맷이 있을 수 있는데, 예컨대, SCI 포맷 0과 SCI 포맷 1이 있을 수 있다.
SCI 포맷 0은 PSSCH의 스케줄링을 위해 사용될 수 있다. SCI 포맷 0에는, 주파수 홉핑 플래그(1 비트), 자원 블록 할당 및 홉핑 자원 할당 필드(사이드링크의 자원 블록 개수에 따라 비트 수가 달라질 수 있음), 시간 자원 패턴(time resource pattern), MCS (modulation and coding scheme), 시간 어드밴스 지시(time advance indication), 그룹 목적지 ID(group destination ID) 등을 포함할 수 있다.
SCI 포맷 1은 PSSCH의 스케줄링을 위해 사용될 수 있다. SCI 포맷 1에는, 우선권(priority), 자원 예약(resource reservation), 초기 전송 및 재전송의 주파수 자원 위치(사이드링크의 서브 채널 개수에 따라 비트 수가 달라질 수 있음), 초기 전송과 재전송 간의 시간 갭(time gap between initial transmission and retransmission), MCS, 재전송 인덱스 등을 포함한다.
SCI 포맷 0은 전송 모드 1, 2에 사용될 수 있고, SCI 포맷 1은 전송 모드 3, 4에 사용될 수 있다.
이하, V2X에 적용되는 모드 3 및 모드 4에서의 자원 할당(resource allocation)을 보다 구체적으로 설명한다. 우선 모드 3에 대해 설명한다.
모드 3은 스케줄된 자원 할당이라고 할 수 있다. UE는 데이터를 전송하기 위해 RRC_CONNECTED 상태일 수 있다.
도 10은 UE가 모드 3 동작을 수행하는 경우를 예시한다.
UE는 BS에게 전송/수신 자원을 요청하고, BS는 사이드링크 제어 정보 및/또는 데이터의 전송/수신에 관한 자원(들)을 UE에게 스케줄링 할 수 있다. 이때, 스케줄된 자원 할당을 위해 사이드링크 SPS가 지원될 수도 있다. UE는 할당 받은 자원을 이용하여 다른 UE와 사이드링크 제어 정보 및/또는 데이터를 전송/수신할 수 있다.
UE는 BS에게 전송/수신 자원을 요청하고, BS는 사이드링크 제어 정보 및/또는 데이터의 전송/수신에 관한 자원(들)을 UE에게 스케줄링 할 수 있다. 이때, 스케줄된 자원 할당을 위해 사이드링크 SPS가 지원될 수도 있다. UE는 할당 받은 자원을 이용하여 다른 UE와 사이드링크 제어 정보 및/또는 데이터를 전송/수신할 수 있다.
모드 4는 UE 자율적 자원 선택(UE autonomous resource selection)이라 할 수 있다. UE는 사이드링크 자원의 (재)선택을 위한 센싱(sensing)을 수행할 수 있다. 센싱 결과에 기반하여 특정 자원을 제외한 나머지 자원들 중에서 UE는 사이드링크 자원을 임의로 선택/예약할 수 있다. UE는 최대 두 개의 병렬적인 독립된 자원 예약 프로세스를 수행할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, UE는 모드 4 전송 자원을 선택하기 위해 센싱을 수행할 수 있다.
예를 들어, UE는 센싱 윈도우 내에서의 센싱을 통해 다른 UE가 예약한 전송 자원들 또는 다른 UE가 사용하고 있는 자원들을 파악하고, 선택 윈도우 내에서 이를 배제한 후 남아 있는 자원들 중 간섭이 적은 자원에서 임의로 자원을 선택할 수 있다.
예를 들어, UE는 센싱 윈도우 내에서, 예약된 자원들의 주기에 대한 정보를 포함하는 PSCCH를 디코딩하고, 상기 PSCCH에 기반하여 주기적으로 결정된 자원들에서 PSSCH RSRP를 측정할 수 있다. 상기 PSSCH RSRP 값이 임계치(threshold)를 초과하는 자원들을 선택 윈도우 내에서 제외할 수 있다. 그 후, 선택 윈도우 내의 남은 자원들에서 사이드링크 자원을 임의하게 선택할 수 있다.
센싱 윈도우 내에서 주기적인 자원들의 RSSI(Received signal strength indication)를 측정하여 예컨대, 하위 20%에 해당하는 간섭이 적은 자원들을 파악한다. 그리고 상기 주기적인 자원들 중 선택 윈도우에 포함된 자원들 중에서 사이드링크 자원을 임으로 선택할 수도 있다. 예를 들어, PSCCH의 디코딩을 실패한 경우, 이러한 방법을 사용할 수 있다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법 및 이를 이용한 자율 주행 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 시스템과 제한 구역 관리 서버(2000)를 보여 주는 도면이다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 자율 주행 시스템은 차량이 제한 구역에 진입할 때 제한 구역 자율 주행 모드로 주행 모드를 전환한다(S131).
제한 구역 자율 주행 모드에서, 차량은 메모리 억세스, 외부 네트워크 연결, 및 정보 취득이 제한된다. 자율 주행 시스템은 가용한 메모리 중에서 제한 구역 진출시에 데이터 소거 가능 메모리(112)만 억세스할 수 있다. 예를 들어, 메모리(112)는 휘발성 메모리일 수 있다. 제한 구역 자율 주행 모드에서 자율 주행 시스템은 제한 구역에서 허용된 메모리(112) 이외의 다른 저장 매체에 접근할 수 없다.
자율 주행 시스템(1000)은 제한 구역에서 네트워크를 통해 제한 구역 관리 서버(2000)와 연결된다.
제한 구역 자율 주행 모드에서 자율 주행 시스템(1000)은 제한 구역 관리 서버(2000)와 연결되는 네트워크 이외의 다른 외부 네트워크와 연결할 수 없다. 따라서, 자율 주행 시스템은 제한 구역에서 차량이 주행할 때 얻은 정보를 제한 구역 외부를 전송할 수 없다.
자율 주행 시스템(1000)에서 제한 구역 내의 자율 주행과 관련된 구성 요소는 리퀘스터(Requester, 104), 리시버(Receiver, 106), 패스 플래너(Path Planner, 108), 인지 시스템(Perception System, 110), 센서 시스템(Sensor System, 102), 컨트롤 시스템(Control System, 100), 메모리(112) 등을 포함한다.
제한 구역 관리 서버(이하, "서버"라 함, 2000)는 글로벌 패스 플래너(Global Path Planner, 22), 인증 모듈(Authenticator, 26), 리시버(Receiver, 24), 암호화 모듈(Cryptography, 30), 송신부(Sender, 28) 등을 포함한다.
컨트롤 시스템(1000)은 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하는 컨트롤 시스템
자율 주행 시스템(1000)은 리퀘스터(104)를 통해 제한 구역에 진입할 때 목적지(Destination)와 인증키(Authentication Key)를 서버(2000)로 전송하고, 목적지까지의 글로벌 패스를 요청한다(S132).
서버(2000)의 리시버(24)는 자율 주행 시스템(1000)으로부터 목적지와 인증키를 인증 모듈(26)에 제공한다. 인증 모듈(26)은 자율 주행 시스템(1000)으로부터 수신된 인증키의 유효성을 확인하고 그 결과를 글로벌 패스 플래너(22)에 제공한다(S133). 글로벌 패스 플래너(22)는 자율 주행 시스템(1000)으로부터 수신된 인증키가 유효하면, 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함한 글로벌 패스를 생성한다(S134). 글로벌 패스는 서버(2000)에 의해 생성되는 자율 주행 경로 정보이다. 서버(2000)는 자율 주행 시스템(1000)이 요청한 제한 구역 내의 목적지까지 안내하는 글로벌 패스를 암호화 모듈(30)을 통해 암호화한다(S135). 암호화된 글로벌 패스는 해독키(Decryption Key)와 함께 자율 주행 시스템(1000)에 전송된다(S136).
자율 주행 시스템(1000)의 리시버(106)는 서버(2000)로부터 수신된 암호화된 글로벌 패스와 해독기를 컨트롤 시스템(100)에 제공한다. 컨트롤 시스템(100)은 해독키를 이용하여 암호화된 글로벌 패스를 해독하여 글로벌 패스를 복원한다(S137). 글로벌 패스는 제한 구역 내에서 메모리(112)에 저장되고 차량이 제한 구역을 진출할 때 자동 소거된다.
컨트롤 시스템(100)은 제한 구역 내에서 차량이 글로벌 패스를 따라 자율 주행하도록 도 6에 도시된 자율 주행 장치(260)를 제어한다. 차량은 제한 구역에서 서버(2000)로부터 수신된 글로벌 패스를 따라 제한 구역 내의 목적지까지 자율 주행하고, 자율 주행하면서 센서 데이터와 글로벌 패스를 기초로 실시간으로 로컬 플래닝을 수행한다.
컨트롤 시스템(1000)은 차량이 제한 구역 내에서 이탈할 때 서버(200)로부터 수신된 업데이트된 글로벌 패스의 해독키로 업데이트된 글로벌 패스를 복원하고, 업데이트된 글로벌 패스를 바탕으로 자율 주행 장치(260)를 제어할 수 있다.
자율 주행 시스템(1000)의 패스 플래너(108)는 센서 시스템(102)으부터 수신된 센서 데이터와 글로벌 패스를 바탕으로 로컬 플래닝을 수행하여 로컬 패스(local path)를 생성한다(S138). 센서 시스템(102)은 오브젝트 검출장치(210)와 연계되어 제한 구역 내에서 차량이 글로벌 패스를 따라 주행하면서 차량 주변의 지형 정보와 오브젝트 검출 정보를 포함한 센서 데이터를 발생한다. 패스 플래너(108)는 센서 시스템(102)의 출력 데이터와 글로벌 패스를 기초로 로컬 패스를 생성한다. 로컬 패스는 센서 시스템(102)의 탐지 범위 내에서 차량의 주행 경로 정보를 포함한다.
패스 플래너(108)는 센서 시스템(102)으로부터의 주변 지형 정보와 오브젝트 정보에 따라 로컬 패스를 실시간 업데이트하고 인지 시스템(110)에 의해 보행자가 검출될 때 로컬 패스를 수정할 수 있다.
인지 시스템(110)은 보행자 충돌 알림 시스템과 연계되어 제한 구역 내에서 차량 주변의 보행자를 인지하여 패스 플래너(108)에 제공한다. 패스 플래너(108)는 제한 구역 내에서 충돌 가능성이 있는 보행자가 인지되면 차량을 정지시키거나 회피 기동하도록 차량을 제어한다.
메모리(112)는 컨트롤 시스템(100)의 제어 하에 글로벌 패스와 로컬 패스를 포함한 제한 구역에서 취득한 정보를 저장한다. 차량이 제한 구역을 진출할 때 제한 구역에서 취득하여 메모리(1120에 저장된 모든 정보가 제거된다. 제한 구역에서 취득한 정보는 글로벌 패스, 로컬 패스, 상기 제한 구역에서 센서 시스템(102)로부터 발생된 각종 센서 데이터 등을 포함할 수 있다.
도 13은 서버(2000)가 제공한 글로벌 패스(global path)를 이탈할 때 자율 주행 제어 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 자율 주행 시스템(1000)은 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 따라 차량의 자율 주행을 안내한다(S140). 자율 주행 시스템(1000)의 컨트롤 시스템(100)은 차량이 글로벌 패스를 이탈할 때 차량의 현재 위치와 함께, 목적지 및 인증키를 서버(2000)로 재전송하고 목적지까지의 글로벌 패스를 재요청한다(S143).
서버(2000)는 제한 구역 내에서 재수신된 인증키의 유효성을 확인하고, 인증키가 유효하면 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 이하인 조건 하에서 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 글로벌 패스를 생성하고 이를 암호화하여 해독키와 함께 자율 주행 시스템(1000)으로 전송한다(S145, S146, S147). 서버(2000)는 제한 구역 내에서 글로벌 패스 재요청이 수신될 때마다 글로벌 패스의 이탈 횟수를 카운트하여 누적하고 임계값과 비교한다.
서버(2000)는 글로벌 패스 이탈시 재탐색하여 업데이트된 글로벌 패스를 자율 주행 시스템(1000)에게 제공하고, 해당 차량이 미리 설정된 임계값 보다 많은 횟수로 글로벌 패스를 이탈하면 의심 상황으로 판단하여 후속 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 서버(2000)는 해당 차량이 글로벌 패스를 3회 이상 이탈한 경우에, 제한 구역 관리 센터에 의심 상황을 보고하고 후속 조치를 요청할 수 있다. 후속 조치의 일 예로는, 해당 차량에게 경고 메시지를 전송하거나, 보안 요원을 해당 차량의 위치로 급파하여 의심 상황을 확인하게 하거나 해당 차량의 주행 모드를 강제로 원격 제어로 전환할 수 있다.
자율 주행 시스템(1000)은 글로벌 패스 이탈시 재수신된 암호화된 글로벌 패스를 해독키로 복원하고, 업데이트된 글로벌 패스를 따라 자율 주행을 재개할 수 있다(S148)
서버(2000)는 글로벌 패스의 이탈 횟수가 임계값 보다 많으면, 자율 주행 시스템(1000)에게 경고 메시지를 전송한다. 또한, 서버(2000)는 필요한 경우 보안 요원을 차량으로 보내 의심 상황을 확인하고 차량의 주행 모드를 원격 제어 모드로 전환하여 차량 주행을 직접 제어할 수 있다(S149).
자율 주행 시스템(1000)은 글로벌 패스의 이탈 횟수가 임계값 보다 많을 때 수신된 경고 메시지를 수신하고, 제한 구역 관리 센터로부터 급파된 보안 요원의 가이드를 따르거나 차량의 제어권을 서버(2000)에 넘겨 원격 제어를 수락할 수 있다(S150). 서버(2000)는 자율 주행 시스템(1000)으로부터 제어 권한을 넘겨 받아 차량의 주행 모드를 원격 제어 모드로 전환하여 차량의 주행을 직접 제어할 수 있다.
제한 구역 관리 센터는 제한 구역 내에서 자율 주행 시스템(1000)이 취득한 정보의 유출을 방지할 수 있는 대책을 필요로 한다. 이를 위하여, 서버(2000)는 제한 구역에 진입하는 차량의 자율 주행 시스템(1000)에 보안 프로그램을 설치할 수 있다. 서버(2000)는 차량에 보안 프로그램이 설치되고, 모든 보안 조치가 완료될 때에만 입구 게이트를 열어 제한 구역 진입을 허용할 수 있다.
보안 프로그램은 자율 주행 시스템(1000) 내의 모든 비휘발성 메모리의 권한을 읽기 전용으로 변경하거나 언마운트(unmount)할 수 있다. 언마운트는 시스템 구성 요소에서 해당 하드웨어를 제거하는 시스템 명령어이다. 따라서, 보안 프로그램이 실행되면 자율 주행 시스템(1000)은 언마운트된 메모리에 억세스할 수 없다.
보안 프로그램은 자율 주행 시스템(1000)의 외부 네트워크로의 데이터 전송을 차단할 수 있다. 따라서, 보안 프로그램이 실행되면 자율 주행 시스템(1000)은 글로벌 패스, 로컬 패스, 센서 데이터 등 제한 구역에서 취득한 어떠한 정보도 외부 네트워크로 전송할 수 없다.
보안 프로그램은 자율 주행 시스템(1000)과 서버(2000) 간의 암호화된 보안 네트워크 연결을 허용하여 제한 구역 진입이 허용된 차량의 자율 주행 시스템(1000)이 인증과 글로벌 패스를 요청할 수 있게 할 수 있다.
차량이 제한 구역을 진출할 때 보안 프로그램은 위와 같은 모든 보안 조치를 해제할 수 있다.
도 14는 제한 구역 내에서 얻은 정보 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 제한 구역 진입을 원하는 차량의 자율 주행 시스템(1000)은 제한 구역의 진입 전에 시스템 정보를 서버(2000)에 전송한다(S151 및 S152).
서버(2000)는 자율 주행 시스템(1000)의 시스템 정보를 분석하여 해당 차량의 자율 주행 시스템(1000)에 맞는 보안 프로그램을 준비한다(S153). 서버(2000)는 보안 프로그램을 자율 주행 시스템(1000)으로 전송하고, 자율 주행 시스템(1000)은 보안 프로그램을 설치한다(S154 및 S155).
자율 주행 시스템(1000)에 설치된 보안 프로그램은 자율 시스템이 억세스 가능한 모든 비휘발성 메모리를 읽기 전용 모드로 전환하거나 언마운트한다. 그리고 보안 프로그램은 서버(2000)와의 통신을 제외한 모든 외부 네트워크를 차단하여 자율 주행 시스템(1000)이 외부 네트워크를 통해 정보를 전송할 수 없도록 자율 주행 시스템(1000)을 제어한다(S156).
보안 프로그램은 모든 보안 조치가 완료될 때 보안 조치 결과 리포트(report)를 서버(2000)로 전송한다(S157). 서버(2000)는 보안 조치 결과 리포트에 응답하여 모든 보안 조치가 완료된 것으로 판단되면, 제한 구역 입구 게이트를 개방(open)하고, 차량에 대한 모니터링을 시작한다(S160 및 S161).
서버(2000)는 보안 조치 리포트에 응답하여 미완료 보안 조치가 있으면 입구 게이트를 개방하지 않고 자율 주행 시스템(1000)에 보안 조치 미완료로 인하여 제한 구역 진입이 불가함을 알려 주는 메시지를 전송한다(S162).
보안 프로그램에 의해 모든 보안 조치가 완료되면, 차량이 제한 구역의 출구 게이트를 통과하여 제한 구역으로 진출할 수 있다. 차량이 제한 구역을 진출하기 전 제한 구역의 출구 게이트 근방에 도달할 때, 보안 프로그램은 차량의 진출을 알리는 메시지를 서버(2000)로 전송하고 자율 주행 시스템(1000)에서 억세스가 허용된 소거 가능 메모리(112)에 저장된 모든 데이터를 소거하고 모든 보안 조치를 해제한다(S159). 서버(2000)는 차량 진출 메시지에 응답하여 출구 게이트를 개방한다. 차량이 출구 게이트를 통과하여 제한 구역을 진출하면, 서버(2000)는 차량의 모니터링을 종료한다.
도 15 및 도 16은 제한 구역에서 자율 주행 시스템(1000)의 메모리 제어 방법을 보여 주는 흐름도들이다.
도 15을 참조하면, 서버(2000)는 제한 구역 진출이 허용된 차량의 제한 구역 자율 주행 모드에서 억세스가 허용된 소거 가능 메모리(112)를 제외한 메모리를 읽기 전용 모드 또는 언마운트 처리한다(S171 및 S172).
서버(2000)는 차량이 제한 구역을 진출할 때 제한 구역 자율 주행 모드에서 억세스가 차단된 메모리를 읽기-쓰기 가능 모드로 전환하거나 마운트(mount) 처리한다. 마운트는 시스템 구성 요소로 해당 하드웨어를 설치하는 시스템 명령어이다(S173 및 S174).
도 16을 참조하면, 서버(2000)는 제한 구역의 진입을 원하는 차량의 자율 주행 시스템(1000)에 보안 프로그램을 설치한다(S181 및 S182).
차량이 제한 구역을 진출할 때, 차량에 설치된 보안 프로그램이 메모리(112)에 저장된 모든 데이터를 소거하고 삭제될 수 있다(S183, S184 및 S185).
본 발명의 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법에 대한 다양한 실시예들을 간단하고 명료하게 설명하면 다음과 같다.
실시예 1: 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하는 단계; 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및 상기 자율 주행 시스템이 상기 해독키로 상기 암호화된 글로벌 패스를 복원하는 단계를 포함한다.
실시예 2: 상기 차량이 상기 글로벌 패스를 따라 상기 제한 구역 내의 목적지까지 자율 주행하는 단계; 및 상기 글로벌 패스와 상기 차량의 센서 시스템에 의해 취득된 지형 정보와 오브젝트 검출 정보를 바탕으로 상기 센서 시스템의 탐지 범위 내에서 상기 차량의 자율 주행 경로 정보를 포함하는 로컬 패스를 생성하는 단계를 더 포함한다.
실시예 3:차량의 인지 시스템에 의해 상기 제한 구역에서 보행자가 검출될 때 상기 차량을 정지시키거나 상기 보행자와의 충돌을 방지하기 위하여 상기 로컬 패스를 업데이트하여 상기 차량을 회피 기동하는 단계를 더 포함한다.
실시예 4: 상기 자율 주행 시스템은 상기 글로벌 패스, 상기 로컬 패스, 및 상기 제한 구역에서 상기 센서 시스템으로부터 발생된 각종 센서 데이터를 미리 지정된 소거 가능 메모리에만 저장하는 단계; 및 상기 차량이 상기 제한 구역을 진출할 때 상기 소거 가능 메모리에 저장된 데이터를 소거하는 단계를 더 포함한다.
실시예 5: 상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 상기 자율 주행 시스템이 차량의 현재 위치와 상기 목적지 및 인증키를 상기 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계; 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효하고 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 이하일 때 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 업데이트된 글로벌 패스를 생성하는 단계; 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 업데이트된 글로벌 패스를 암호화하고 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 상기 자율 주행 시스템이 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키로 상기 업데이트된 글로벌 패스를 복원하는 단계; 및 상기 자율 주행 시스템이 상기 업데이트된 글로벌 패스를 따라 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 단계를 더 포함한다.
실시예 6: 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 경고 메시지를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함한다.
실시예 7: 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 보안 요원을 상기 차량으로 보내는 단계를 더 포함한다.
실시예 8: 상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 상기 자율 주행 시스템으로부터 제어 권한을 넘겨 받아 상기 차량의 주행 모드를 원격 제어 모드로 전환하여 상기 차량의 주행을 직접 제어하는 단계를 더 포함한다.
실시예 9: 상기 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역에 진입하기 전에 시스템 정보를 전송하는 단계; 상기 서버가 상기 시스템 정보를 분석하여 상기 자율 주행 시스템에 맞는 보안 프로그램을 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및 상기 자율 주행 시스템에 설치된 상기 보안 프로그램이 상기 자율 주행 시스템의 비휘발성 메모리 억세스를 차단하고 상기 자율 주행 시스템과 상기 외부 네트워크의 통신을 차단하는 보안 조치를 실행하는 단계를 더 포함한다.
실시예 10: 상기 보안 프로그램이 모든 보안 조치가 완료될 때 보안 조치 결과를 포함한 리포트를 서버로 전송하는 단계; 상기 서버가 상기 리포트의 분석 결과 모든 보안 조치가 완료된 것으로 판단될 때 상기 제한 구역의 입구 게이트를 개방하여 상기 차량의 제한 구역 진입을 허영하고, 상기 차량에 대한 모니터링을 시작하는 단계; 및 상기 서버가 상기 리포트의 분석 결과 미완료된 보안 조치가 있는 것으로 판단될 때 상기 입구 게이트를 개방하지 않고 상기 자율 주행 시스템에 상기 제한 구역의 진입이 불가함을 알려 주는 메시지를 상기 자율 주행 시스템에 전송하는 단계를 더 포함한다.
실시예 11: 상기 보안 프로그램이 상기 자율 주행 시스템과 연결된 모든 비휘발성 메모리를 읽기 전용 모드로 전환하거나 언마운트 처리하는 단계를 더 포함한다.
실시예 12: 상기 보안 프로그램이 상기 차량이 제한 구역을 진출할 때 보안 프로그램은 자율 주행 시스템에서 억세스가 허용된 상기 소거 가능 메모리에 저장된 모든 데이터를 소거하고 모든 보안 조치를 해제하는 단계를 더 포함한다.
실시예 13: 상기 차량이 상기 제한 구역의 출구 게이트에 도달할 때 상기 보안 프로그램이 상기 차량의 진출을 알리는 차량 진출 메시지를 상기 서버로 전송하고, 상기 소거 가능 메모리에 저장된 모든 데이터를 소거하고 모든 보안 조치를 해제하는 단계; 및 상기 서버가 차량 진출 메시지에 응답하여 상기 제한 구역의 출구 게이트를 개방하고, 상기 차량의 모니터링을 종료하는 단계를 더 포함한다.
상기 자율 주행 시스템의 실시예들은 다음과 같다.
실시예 1: 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 리퀘스터; 상기 제한 구역 관리 서버로부터 암호화된 글로벌 패스와 해독키를 수신하는 리시버; 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하고, 리시버를 통해 수신된 상기 해독키를 이용하여 암호화된 글로벌 패스를 해독하여 글로벌 패스를 복원하는 컨트롤 시스템; 및 상기 컨트롤러 시스템의 제어 하에 상기 제한 구역에서 글로벌 패스를 따라 차량의 자율 주행을 처리하는 자율 주행 장치를 포함한다.
실시예 2: 상기 제한 구역 관리 서버는 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 글로벌 패스를 생성하고, 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성한다. 상기 제한 구역 관리 서버는 상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송한다. 상기 글로벌 패스는 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함한다.
실시예 3: 상기 차량의 주변 지형 정보와 오브젝트 검출 정보를 포함한 센서 데이터를 발생하는 센서 시스템; 및 상기 글로벌 패스와 상기 센서 시스템으로부터 수신된 센서 데이터를 바탕으로 상기 센서 시스템의 탐지 범위 내에서 상기 차량의 자율 주행 경로 정보를 포함하는 로컬 패스를 생성하는 패스 플레너를 더 포함한다.
실시예 6: 상기 제한 구역에서 차량이 자율 주행할 때 차량과 충돌 가능한 보행자를 인지하는 인지 시스템을 더 포함한다. 상기 패스 플래너는 상기 보행자가 검출될 때 상기 차량을 정지시키거나 상기 차량이 회피 기동하도록 상기 로컬 패스를 업데이트한다.
실시예 7: 상기 자율 주행 시스템은 상기 글로벌 패스, 상기 로컬 패스, 및 상기 센서 시스템으로부터 발생된 센서 데이터가 저장되는 소거 가능 메모리를 더 포함한다. 상기 차량이 상기 제한 구역을 진출할 때 상기 소거 가능 메모리에 저장된 데이터가 소거된다.
실시예 8: 상기 컨트롤 시스템은 상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 상기 차량의 현재 위치와 상기 목적지 및 인증키를 상기 제한 구역 관리 서버로 전송한다.
실시예 8: 상기 제한 구역 관리 서버는 상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 수신된 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효하고 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 이하일 때 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 업데이트된 글로벌 패스를 생성한다. 상기 제한 구역 관리 서버는 상기 업데이트된 글로벌 패스를 암호화하고 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송한다.
실시예 9: 상기 컨트롤 시스템은 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키로 상기 업데이트된 글로벌 패스를 복원하고, 상기 업데이트된 글로벌 패스를 바탕으로 상기 자율 주행 장치를 제어한다.
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. 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.
22: 글로벌 패스 플래너 24, 106: 리시버
26: 인증 모듈 28: 송신부
30: 암호화 모듈 100: 컨트롤 시스템
102: 센서 시스템 104: 리퀘스터
108: 패스 플래너 110: 인지 시스템
112: 메모리 1000 : 자율 주행 시스템
2000 : 제한 구역 관리 서버

Claims (20)

  1. 차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하는 단계;
    차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계;
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성하는 단계;
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및
    상기 자율 주행 시스템이 상기 해독키로 상기 암호화된 글로벌 패스를 복원하는 단계를 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 글로벌 패스를 따라 상기 제한 구역 내의 목적지까지 자율 주행하는 단계; 및
    상기 글로벌 패스와 상기 차량의 센서 시스템에 의해 취득된 지형 정보와 오브젝트 검출 정보를 바탕으로 상기 센서 시스템의 탐지 범위 내에서 상기 차량의 자율 주행 경로 정보를 포함하는 로컬 패스를 생성하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    차량의 인지 시스템에 의해 상기 제한 구역에서 보행자가 검출될 때 상기 차량을 정지시키거나 상기 보행자와의 충돌을 방지하기 위하여 상기 로컬 패스를 업데이트하여 상기 차량을 회피 기동하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 자율 주행 시스템은 상기 글로벌 패스, 상기 로컬 패스, 및 상기 제한 구역에서 상기 센서 시스템으로부터 발생된 각종 센서 데이터를 미리 지정된 소거 가능 메모리에만 저장하는 단계; 및
    상기 차량이 상기 제한 구역을 진출할 때 상기 소거 가능 메모리에 저장된 데이터를 소거하는 단계를 더 포함하는 자율 주행 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 상기 자율 주행 시스템이 차량의 현재 위치와 상기 목적지 및 인증키를 상기 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계;
    차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 단계;
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효하고 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 이하일 때 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 업데이트된 글로벌 패스를 생성하는 단계;
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 업데이트된 글로벌 패스를 암호화하고 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계;
    상기 자율 주행 시스템이 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키로 상기 업데이트된 글로벌 패스를 복원하는 단계; 및
    상기 자율 주행 시스템이 상기 업데이트된 글로벌 패스를 따라 상기 차량의 자율 주행을 제어하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 경고 메시지를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 보안 요원을 상기 차량으로 보내는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제한 구역 관리 서버가 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 보다 많을 때 상기 자율 주행 시스템으로부터 제어 권한을 넘겨 받아 상기 차량의 주행 모드를 원격 제어 모드로 전환하여 상기 차량의 주행을 직접 제어하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역에 진입하기 전에 시스템 정보를 전송하는 단계;
    상기 서버가 상기 시스템 정보를 분석하여 상기 자율 주행 시스템에 맞는 보안 프로그램을 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 단계; 및
    상기 자율 주행 시스템에 설치된 상기 보안 프로그램이 상기 자율 주행 시스템의 비휘발성 메모리 억세스를 차단하고 상기 자율 주행 시스템과 상기 외부 네트워크의 통신을 차단하는 보안 조치를 실행하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보안 프로그램이 모든 보안 조치가 완료될 때 보안 조치 결과를 포함한 리포트를 서버로 전송하는 단계;
    상기 서버가 상기 리포트의 분석 결과 모든 보안 조치가 완료된 것으로 판단될 때 상기 제한 구역의 입구 게이트를 개방하여 상기 차량의 제한 구역 진입을 허영하고, 상기 차량에 대한 모니터링을 시작하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 리포트의 분석 결과 미완료된 보안 조치가 있는 것으로 판단될 때 상기 입구 게이트를 개방하지 않고 상기 자율 주행 시스템에 상기 제한 구역의 진입이 불가함을 알려 주는 메시지를 상기 자율 주행 시스템에 전송하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 보안 프로그램이 상기 자율 주행 시스템과 연결된 모든 비휘발성 메모리를 읽기 전용 모드로 전환하거나 언마운트 처리하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 보안 프로그램이 상기 차량이 제한 구역을 진출할 때 보안 프로그램은 자율 주행 시스템에서 억세스가 허용된 상기 소거 가능 메모리에 저장된 모든 데이터를 소거하고 모든 보안 조치를 해제하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량이 상기 제한 구역의 출구 게이트에 도달할 때 상기 보안 프로그램이 상기 차량의 진출을 알리는 차량 진출 메시지를 상기 서버로 전송하고, 상기 소거 가능 메모리에 저장된 모든 데이터를 소거하고 모든 보안 조치를 해제하는 단계; 및
    상기 서버가 차량 진출 메시지에 응답하여 상기 제한 구역의 출구 게이트를 개방하고, 상기 차량의 모니터링을 종료하는 단계를 더 포함하는 제한 구역에서의 자율 주행 제어 방법.
  14. 차량의 자율 주행 시스템이 상기 제한 구역 내의 목적지와 인증키를 제한 구역 관리 서버로 전송하는 리퀘스터;
    상기 제한 구역 관리 서버로부터 암호화된 글로벌 패스와 해독키를 수신하는 리시버;
    차량이 제한 구역에 진입할 때, 메모리 억세스, 차량과 외부 네트워크의 통신, 및 정보 취득이 제한되는 제한 구역 자율 주행 모드로 차량의 주행 모드를 전환하고, 리시버를 통해 수신된 상기 해독키를 이용하여 암호화된 글로벌 패스를 해독하여 글로벌 패스를 복원하는 컨트롤 시스템; 및
    상기 컨트롤러 시스템의 제어 하에 상기 제한 구역에서 글로벌 패스를 따라 차량의 자율 주행을 처리하는 자율 주행 장치를 포함하는 자율 주행 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제한 구역 관리 서버는,
    상기 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효할 때 상기 글로벌 패스를 생성하고, 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 글로벌 패스를 생성하고,
    상기 글로벌 패스를 암호화하고 암호화된 글로벌 패스와 함께 상기 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하고,
    상기 글로벌 패스가 상기 제한 구역 내에서 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 자율 주행 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 차량의 주변 지형 정보와 오브젝트 검출 정보를 포함한 센서 데이터를 발생하는 센서 시스템; 및
    상기 글로벌 패스와 상기 센서 시스템으로부터 수신된 센서 데이터를 바탕으로 상기 센서 시스템의 탐지 범위 내에서 상기 차량의 자율 주행 경로 정보를 포함하는 로컬 패스를 생성하는 패스 플레너를 더 포함하는 자율 주행 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제한 구역에서 차량이 자율 주행할 때 차량과 충돌 가능한 보행자를 인지하는 인지 시스템을 더 포함하고,
    상기 패스 플래너가 상기 보행자가 검출될 때 상기 차량을 정지시키거나 상기 차량이 회피 기동하도록 상기 로컬 패스를 업데이트하는 자율 주행 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 자율 주행 시스템은 상기 글로벌 패스, 상기 로컬 패스, 및 상기 센서 시스템으로부터 발생된 센서 데이터가 저장되는 소거 가능 메모리를 더 포함하고,
    상기 차량이 상기 제한 구역을 진출할 때 상기 소거 가능 메모리에 저장된 데이터가 소거되는 자율 주행 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 컨트롤 시스템은,
    상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 상기 차량의 현재 위치와 상기 목적지 및 인증키를 상기 제한 구역 관리 서버로 전송하는 자율 주행 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제한 구역 관리 서버는,
    상기 차량이 상기 제한 구역 내에서 글로벌 패스를 이탈할 때 수신된 인증키의 유효성을 확인하고 상기 인증키가 유효하고 상기 글로벌 패스의 이탈 횟수가 미리 설정된 임계값 이하일 때 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 경로 정보를 포함하는 업데이트된 글로벌 패스를 생성하고,
    상기 업데이트된 글로벌 패스를 암호화하고 상기 업데이트된 글로벌 패스의 해독키를 상기 자율 주행 시스템으로 전송하는 시스템.
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