KR20190107280A - 차량용 전자 장치 - Google Patents

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KR20190107280A
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vehicle
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communication
external server
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윤상열
유준영
이태경
전수정
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 센서 자율주행 모드 또는 통신 자율주행 모드에서 5G 통신을 기반으로 자율주행 서비스를 지원하는 외부 서버와 정보를 송수신하여, 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능 또는 추가적으로 요구되는 추가 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하는 통합모드로의 전환을 수행하는 프로세서를 포함하는 차량용 전자 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 전자 장치{Electronic device for vehicle}
본 발명은 차량용 전자 장치에 관한 것으로, LTE와 같은 4G 통신시스템 보다 높은 데이터 전송률을 지원하는 5G 통신시스템을 활용하여 자율주행차량에 자율주행 기능를 지원하는 전자 장치에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이고, 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다. 자율 주행 차량은 인간의 운전 조작 없이 자동으로 주행할 수 있는 차량을 의미한다.
한편, 5G 통신은 최대속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 서비스로, 전 세대인 LTE의 최대 속도(1Gbps)보다 20배가량 빠르며 처리용량도 100배 많다. 초저지연성(지연시간 1ms)과 초연결성이 강점으로 꼽히며 이를 토대로 자율주행 등을 구현할 수 있어 이에 대한 연구가 활발하게 이루어 지고 있다.
종래에는 차량 자율주행 수준에 따라서 가능한 기능 및 성능, 안정성이 고정되어 있었다. 즉, 차량의 센서만으로 차량 상태, 주행 환경 등을 감지하다보니 인지 가능한 영역 및 정확도에는 한계가 있었다. 예를 들어, 레벨3의 자율주행 수준인 경우, 고속도로에서 차선변경, 추월 등의 자율주행이 가능하지만, 센서만으로는 다양한 도로 조건과 운전 상황에 대응할 수 없어 도심지에서의 자율주행에는 한계가 있었다.
따라서, 더 높은 단계의 자율주행차량을 별도로 구매하거나 고성능의 센서로 교체하는 작업이 없이도 통신을 통해 데이터를 교환함으로써 기존 자율주행 기능보다 업그레이드된 기능 또는 향상된 주행 성능을 얻을 수 있는 개선된 시스템 및 장치가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 5G 통신을 활용하여 기존 자율주행 수준이 고정되어 있던 차량의 자율주행 수준을 향상시키는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 5G 통신을 결합, 활용한 확장되고 고도화된 자율주행의 구현을 통해 주행 성능을 향상시키는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 주행환경에 따른 자율주행 기능을 고려한 다양한 루트와 요금제를 제시하여 사용자의 선택권을 넓힐수 있는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 인터페이스부; 및 센서 자율주행 모드에서 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 통합 모드에서 상기 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 센서 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 외부 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능한 자율주행차량의 차량용 전자 장치에 있어서, 인터페이스부; 및 통신 자율주행 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 통합 모드에서 상기 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 통신 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치에서 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고, 통신은 5G 통신을 이용한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 통합 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정된다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치에서 경로별 요금제는 외부 서버가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 고속도로전용 자율주행 시스템이 5G 통신을 활용하여 도심지 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 맑은 날 또는 낮에만 동작하는 자율주행 시스템이 5G 통신을 활용하여 우천시 또는 야간에 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 3단계 또는 4단계 자율주행차량이 5G 통신을 활용하여 5단계 전용 도로에서 5단계 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 차선 유지 기능만 있는 2단계 자율주행차량이 5G 통신을 통하여 MOT(Multi Object Tracking), Lane Info 등의 정보를 제공받아 차선변경 또는 고속도로에서 분기/합류 기능을 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 조향과 가감속 제어만 가능한 자율주행차량이 5G 통신을 통하여 무인발렛주차 인프라 정보를 제공받아 무인발렛주차 기능을 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 저성능 센서 구성에 5G 통신의 고급 요금제를 선택하면, 고성능 센서 구성에 5G 통신의 기본 요금제를 선택한 것과 유사한 자율주행 수준을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 통신사 시스템의 원격 진단 모듈을 통해 센서 진단 및 On-line Calibration이 가능하고, 자율주행 DNN의 업데이트를 통해 자율주행 성능 향상 및 기능을 추가할 수 있고, 긴급 상황 판단 시 원격 제어 서비스를 제공하거나 사고예측을 할 수 있다.
기타 본 발명의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 5G 통신을 이용하여 정보를 송수신하는 통신부 및 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템을 통해서, 자율주행차량에 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 제공하여 자율주행 수준 향상 및 자율주행 기능 추가의 효과가 있다.
둘째, 센서 모드에서 센서기반 통합 모드로 전환하는 프로세서를 통해, 차량의 센서만으로 인지 가능한 영역을 넓히고 정확도를 향상시키는 효과가 있다.
셋째, 통신 모드에서 통신기반 통합 모드로 전환하는 프로세서를 통해, 차량 자율주행 수준에 따라서 가능한 기능 및 성능, 안정성이 고정되어 있던 자율주행차량의 자율주행 수준을 향상시키는 효과가 있다.
넷째, 이에 따른 주행 성능의 향상 효과가 있다.
다섯째, 요금제에 따라서 차등화된 자율주행 서비스를 제공하여 사용자의 선택권을 넓히고, 경제적이고 효율적인 자율주행 서비스를 이용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 서비스 시스템의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량 시스템과 외부 서버 시스템의 기본블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 자율주행 모드에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드에서, 프로세서가 제 1 데이터를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 통신 자율주행 모드에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드에서, 프로세서가 제 2 데이터를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로별 요구되는 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 요금제별 차량에 제공되는 데이터 및 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정이 표시된 블록선도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 경로 및 요금제 계산 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 통신사 시스템의 자율주행 기능 서비스 제공 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 15a 내지 도 15b는 요금제별 추가 자율주행 기능 또는 보조 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 차선변경 필요여부 및 차선변경 가능여부를 판단하는 과정이 표현된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은 도로나 선로 위를 달리는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이고, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등 동력원으로서 상기와 다른 동력원을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있고, 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(10)은 차량용 전자 장치(100)가 포함될 수 있고, 차량용 전자 장치(100)는 후술하는 자율주행 기능을 제공하거나 차량(10)이 자율주행 하는데 추가적으로 필요한 자율주행 기능에 따라 자율주행 제어 신호를 생성하는 장치일 수 있다.
차량(10)은 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(10)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(10)은 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있고, 주행 상황 정보는 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(10)은 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있고, 통신 장치(220)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 또한, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼모드로 전환될 수 있다.
차량(10)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(10)은 주행 시스템(260)에 기초하여 운행될 수 있고, 차량(10)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(10)은 운전 조작 장치(230)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(230)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(10)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(10)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(10)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(10)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(10)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고방향(H)은 차량(10)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)의 제어 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 차량(10)은 차량용 전자 장치(100), 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 차량 구동 장치(250), 주행 시스템(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 적어도 하나의 외부 서버와 데이터를 교환하여 상기 외부 서버로부터 자율주행 기능을 지원받고 자율주행 제어 신호를 생산할 수 있는 전자 장치일 수 있다. 이 경우, 통신 장치(220)가 이용될 수 있다. 외부 서버(300)는 5G 통신을 기반으로 자율주행 기능을 지원하는 통신사 시스템일 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치로서 사용자 입력 정보를 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.
오브젝트 검출 장치(210)는 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 장치로서 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 어느 하나의 검출 수단을 포함할 수 있고, 상기 검출 수단에서 생성되는 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
통신 장치(220)는 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있는 장치로서 서버, 방송국과 같은 인프라 및 타 차량 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있고, 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(220)는 V2X(Vehicle to Everything) 통신부를 포함할 수 있고, V2X 통신부는 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle), 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행 또는 차량 내 유무선 네트워킹(IVN: In-Vehicle Networking)을 위한 유닛으로서, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P), 차량 내 네트워킹(IVN) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
통신 장치(220)는 5G 통신을 이용하여 외부 서버(300)와 정보를 송수신할 수 있다. 5G 통신은 최대속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 서비스로, 전 세대인 LTE의 최대 속도(1Gbps)보다 20배가량 빠르며 처리용량도 100배 많아, 초저지연성(지연시간 1ms)과 초연결성이 강점으로 꼽히며 이를 토대로　가상현실(VR), 자율주행,　사물인터넷(IoT)　기술 등을 구현할 수 있다.
통신 장치(220)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)로 센싱부(270)에서 센싱한 정보를 전송할 수 있다. 센싱부(270)에서 센싱한 정보는 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보를 포함할 수 있다. 또한, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보 등의 차량 정보를 함께 전송할 수 있고, 센싱부(270)로 센싱한 정보는 미가공된 센싱 정보를 포함할 수 있다.
운전 조작 장치(230)는 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치로서 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있고, 스티어링 휠과 같은 조향 입력 장치, 가속 페달과 같은 가속 입력 장치 및 브레이크 페달과 같은 브레이크 입력 장치를 포함할 수 있다.
메인 ECU(240)는 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(250)는 차량(10)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치로서 파워 트레인 구동부, 샤시 구동부, 도어/윈도우 구동부, 안전 장치 구동부, 램프 구동부 및 공조 구동부를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동부는 동력원 구동부 및 변속기 구동부를 포함할 수 있고, 샤시 구동부는 조향 구동부, 브레이크 구동부 및 서스펜션 구동부를 포함할 수 있다. 안전 장치 구동부는 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동부를 포함할 수 있다.
주행 시스템 (260)은 오브젝트 검출 장치(210)에서 수신한 오브젝트에 대한 데이터에 기초하여, 차량(10)의 움직임을 제어하거나, 사용자에게 정보를 출력하기 위한 신호를 생성할 수 있고, 생성된 신호를 사용자 인터페이스 장치(200), 메인 ECU(240) 및 차량 구동 장치(250) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다.
주행 시스템(260)은 ADAS를 포함하는 개념일 수 있고, 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(LKAS : Lane Keeping Assist System), 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.
주행 시스템(260)은 자율 주행 장치(예를 들면, 자율 주행 ECU(Electronic Control Unit))를 포함할 수 있고, 차량(10) 내 다른 전자 장치들 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 데이터에 기초하여, 자율 주행 경로를 설정할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 데이터에 기초하여, 자율 주행 경로를 설정할 수 있고, 설정된 자율 주행 경로를 따라 차량(10)이 주행하도록 제어 신호를 생성할 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, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서 및 브레이크 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 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. 센싱부(270)는, 차량 자세 정보, 차량 모션 정보, 차량 요(yaw) 정보, 차량 롤(roll) 정보, 차량 피치(pitch) 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 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 생성할 수 있다.
센싱부(270)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), 안전 벨트의 텐션 센서 등을 더 포함할 수 있다.
차량 상태 정보는 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 예를 들면, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
위치 데이터 생성 장치(280)는 GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 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.
차량(10)은 내부 통신 시스템(50)을 포함할수 있고, 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있으며, 내부 통신 시스템(50)은 CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷 등과 같은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)의 블럭도이다.
도 3를 참조하면, 차량용 전자 장치(100)는 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(220)를 통해 적어도 하나의 외부 서버(300)와 데이터를 교환할 수 있다. 외부 서버(300)는 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버일 수 있다.
메모리(140)는 프로세서(170)와 전기적으로 연결되어 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있고, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성되어 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 전자 장치 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있고, 실시예에 따라, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 차량 구동 장치(250), ADAS(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있고, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
인터페이스부(180)를 통해 프로세서(170)는 사용자 입력 신호를 수신할 수 있고, 센싱부(270)에서 센싱한 센서 데이터 및 외부 서버(300)에서 생성한 주행 관련 데이터를 수신할 수 있다.
전원 공급부(190)는 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아 공급받아, 전자 장치의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다.
프로세서(170)는 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있고, 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)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있고, 인터페이스부(180)를 통해 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신하거나 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 통신 장치(220)를 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환할 수 있다. 외부 서버(300)와 교환하는 정보는 모드에 따라 달라질 수 있고, 모드는 도 6에 도시된 센서 자율주행 모드(100a), 도 8에 도시된 통신 자율주행 모드(100c)및 통합모드로 나누어 질 수 있다.
통합 모드는 도 7에 도시된 센서 위주의 통합 모드(100b)와 도 9에 도시된 통신 위주의 통합 모드(100d)로 나누어 질 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높아 주행 성능이 우수한 경우, 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류)인 경우, 주행 성능이 우수하여 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
통신 위주의 통합 모드(100d)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있지 않을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높지 않아 주행 성능이 낮은 경우, 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control)인 경우, 주행 성능이 낮아 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
주행 성능은 목적지 까지의 소요시간 또는 거리, 예상되는 운전자 개입 횟수 (예를들어 Exit/Merge, 톨게이트 등)에 기초하는 주행 안정성, 및 자율 주행 기능 Fail 통계를 기준으로 판단할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자 입력에 기초하여, 센서 자율주행 모드(100a)에서 통합 모드(100b) 또는 통신 자율주행 모드(100c)에서 통합 모드(100d)로 전환할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 센서 자율주행 모드(100a)에서 통합 모드(100b)로 전환하거나, 통신 자율주행 모드(100c)에서 통합 모드(100d)로 전환할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자 입력에 기초하여, 통합 모드(100b)에서 센서 자율주행 모드(100a) 또는 통합 모드(100d)에서 통신 자율주행 모드(100c)로 전환할 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서, 프로세서(170)는 차량(10)에 장착된 센서에 의해 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서, 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서, 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에 의해 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다. 자율주행 가능 기능 판단은 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여, LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류) 등의 자율주행 기능을 판단한다.
자차에 장착된 센서의 구성은 카메라, 레이더, 라이더, GPS 등의 센서 종류나 센서의 장착 위치 및 FOV(Field of View), 측정 거리, Sampling Rate 등의 센서 성능을 통해서 판단할 수 있다. 자율주행 알고리즘의 구성은 알고리즘의 기능과 성능을 통해 판단할 수 있고, 도로 환경은 Traffic, 곡률 반경, 고속도로인지 도심인지 등으로 판단할 수 있고, 날씨 환경은 눈 또는 비가 오는지, 시간대 등으로 판단할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자의 요금제 선택에 기초하여 외부 서버(300)로부터 주행 환경에 관한 정보나 측위 정보, 자율주행 기능 정보, 자율주행 제어 명령 정보 중 적어도 어느 하나를 제공받을 수 있다.
요금제 선택은 외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단(S441)하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성(S442)하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단(S443)하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교(S444)하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 요금제를 계산하고, 사용자가 요금제를 선택할 수 있다.
프로세서(170)는 센서 위주 통합 모드(100b)에서, 요금제에 따른 주행 관련 데이터와 센서로 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 보조 자율주행 기능에 더 기초하여 자차의 자율주행을 제어할 수 있다.
프로세서(170)는 센서 위주 통합 모드(100b)를 통해 보조적인 수준에서 자차의 자율주행 가능 기능을 협조하는 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다. 추가가능한 보조 자율주행 기능은 요금제에 따라 달라질 수 있다.
프로세서(170)는 통신 위주 통합 모드(100d)에서, 외부의 자율주행 제어 신호와 더불어 센서를 통해 얻을 수 있는 자차의 자율주행 가능 기능을 고려하여 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 생성하고 자차의 자율주행을 제어할 수 있다.
또한, 선택된 경로로의 자율주행을 위해 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가 자율주행 기능에 더 기초하여 자차의 자율주행을 제어할 수 있다. 추가가능한 추가 자율주행 기능은 요금제에 따라 달라질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량 시스템과 외부 서버 시스템의 기본블럭도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 전자 장치(100)는 자율주행차량 시스템과 외부 서버(300) 시스템에 의해 구동될 수 있다. 자율주행차량 시스템은 통신망을 통해 신호, 정보 또는 데이터를 교환할 수 있고, 인지, 판단/제어의 자체 알고리즘을 이용하여 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있다. 자율주행차량 시스템과 외부 서버(300) 시스템은 5G 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.
자율주행차량 시스템은 인지 모듈(101), 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 포함할 수 있고, 각 모듈은 알고리즘에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 인지 모듈(101)은 인지 알고리즘에 의해 작동될 수 있다.
인지 알고리즘은 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보 등의 차량 정보 등을 수집하기 위한 절차 또는 방법일 수 있다.
판단/제어 알고리즘은 인지 알고리즘을 통해 수집한 정보를 기초로 하여 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류) 등의 자율주행 기능을 판단하고 제어하기 위한 절차 또는 방법일 수 있다.
외부 서버(300) 시스템은 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 등의 환경 정보 모듈(310)과 Route 생성 모듈(316), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319) 등의 자율주행 시스템 관리 모듈(315)을 포함할 수 있다. 외부 서버(300) 시스템은 판단/제어 모듈(314)을 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 자율주행 모드(100a)에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성(S502)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 센서 자율주행 모드(100a)에서 프로세서(170)는 인터페이스부(180)를 통해 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서 통신은 연결되지 않을 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서 프로세서(170)는 센서 데이터를 생성하는 단계(S501), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S502)를 통해 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 데이터는 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보를 포함하는 센서에서 센싱한 정보일 수 있다. 자율주행 제어 신호는 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 통해 생성될 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드(100b)에서, 프로세서가 제 1 데이터(S602)를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성(S604)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 센서 위주의 통합 모드(100b)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)에서, 프로세서(170)는 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 상기 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성할 수 있다.
외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않다고 판단하면, 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조하는 보조 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터인 제 1 데이터일 수 있다.
제 1 데이터는 상기 외부 서버의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310) 및 자율주행 시스템 관리 모듈(315)을 통해서 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 센서 데이터 및 제 1 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능 및 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 보조 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 통신 요금제는 외부 서버(300)의 경로별 요금제 계산 결과에 기초할 수 있다. 또한 통신 요금제는 인터페이스부(180)를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정될 수 있다.
통신 요금제가 기본 요금제로 선택되면 주행 관련 데이터는 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 기초로 하여 생성한 HD Map 정보 또는 Local Dynamic Map 정보 중 적어도 어느 하나의 주행 환경 정보일 수 있다.
프로세서(170)는 요금제에 따른 주행 환경에 관한 정보와 센서에서 센싱한 정보에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 보조 자율주행 기능에 더 기초하여 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있다.
센서 위주의 통합모드(100b)에서, 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하는 단계(S601), 외부 서버(300)로부터 제 1 데이터 또는 주행 환경 정보를 전송받는 단계(S602), 센서 데이터와 주행 환경 정보에 기초하여 자율주행 기능을 판단하는 단계(S603), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S604)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
센서 데이터는 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보를 포함하는 센서에서 센싱한 정보일 수 있다. 자율주행 제어 명령은 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 통해 생성될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merge 등으로 높은 경우, 기본 요금제만으로도 5G 통신을 통하여 자차의 자율주행을 보조할 보조 자율주행 기능인 확장된 MOT(Multi Object Tracking), 도심지 지원(신호등, 보행자 정보) 등의 기능을 제공받을 수 있다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 통신 자율주행 모드(100c)에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성(S702)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 통신 자율주행 모드(100c)에서 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는, 외부 서버(300)의 환경 정보 모듈(310), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 판단/제어 모듈(314)을 통해서 생성된 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터일 수 있다.
프로세서(170)는 차량에 장착된 센서의 구동 없이도 외부 신호 데이터를 수신하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)가 제공하는 자율주행 기능 또는 외부의 자율주행 제어 신호를 받고, 상기 자율주행 기능 또는 외부의 자율주행 제어 신호에 기초하여 차량(10)을 제어할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서, 외부 서버(300)로부터 생성된 외부의 자율주행 제어 신호를 수신하는 단계(S701), 자율주행 제어 신호을 생성하는 단계(S702)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드(100d)에서, 프로세서가 제 2 데이터(S802)를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성(S804)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 통신 위주의 통합 모드(100d)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 위주 통합 모드(100d)에서, 프로세서(170)는 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 상기 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성할 수 있다. 센서 데이터는 가공되지 않은 센서 데이터일 수 있다.
외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높다고 판단하면, 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 추가되는 추가 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터 및 이를 기초로 하여 생성한 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터인 제 2 데이터일 수 있다.
제 2 데이터는 외부 서버(300)의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310), 자율주행 시스템 관리 모듈(315) 및 판단/제어 모듈(314)을 통해서 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 센서 데이터 및 제 2 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능 및 추가 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 추가 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 통신 요금제는 외부 서버(300)의 경로별 요금제 계산 결과에 기초할 수 있다. 또한 통신 요금제는 인터페이스부(180)를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정될 수 있다.
요금제에 따라서 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터가 달라지고, 상기 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터는, 측위 정보, 주행 환경 관련 정보, 자율주행 기능 정보 또는 자율주행 제어 명령 정보 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
통신 위주의 통합모드(100b)에서, 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하는 단계(S801), 외부 서버(300)로부터 외부의 자율주행 제어 신호를 포함하는 제 2 데이터를 전송받는 단계(S802), 자차의 자율주행 가능 기능과 추가 자율주행 기능을 판단하는 단계(S803), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S804)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
센서 데이터는 외부 서버(300)의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310)에 의해서 가공될 수 있다. 가공된 환경 정보는 판단/제어 모듈(314)과 자율주행 시스템 관리 모듈(315)에 의해서 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능을 판단하는데 사용될 수 있고, 추가 자율주행 기능을 기초로 외부의 자율주행 제어 신호가 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능과 추가 자율주행 기능의 판단 및 외부의 자율주행 제어 신호에 기초하여 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 생성하고 차량(10)을 제어할 수 있고, 추가 자율주행 기능의 확보로 주행 성능이 향상될 수 있다.
예를 들어 도 15a를 참조하면, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC이고, 추가가능한 추가 자율주행 기능이 TJP, LCA, Exit/Merge인 경우, 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)은 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC인 것을 판단할 수 있고, 판단/제어 모듈(314)은 추가 자율주행 기능이 TJP, LCA, Exit/Merge인 것을 판단할 수 있다. 결론적으로, LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merge의 자율주행 기능을 기초로하여 차량(10)을 제어할 수 있다.
이중화(Redendancy)란, 자율주행 차량(10)에 포함된 전자 장치 중 어느 하나라도 고장(fail)난 경우, 자율주행이 원활하게 이루어지지 않아 사고가 발생될 여지가 많은 상황에서, 이러한 점을 해결하기 위해 차량(10) 내에 자체 알고리즘으로 주행하는 것 외에 통신망(예를 들어, 5G 통신망)을 통한 자율주행 서비스를 제공하여 보다 안전한 시스템을 구현하는 것이다.
통신 위주 통합모드(100d)에서, 차량(10)은 자체 알고리즘으로 자율 주행을 할 수 있지만, 차량(10)에 포함되는 전자 장치에 페일이 발생되는 경우, 자율주행 지원 통신사 시스템에서 생성된 인지, 판단, 제어 결과값에 기초하여, 자율 주행을 할 수 있어 이중화(Redundancy)를 확보한 자율주행이 가능할 수 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로별 요구되는 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 9는 목적지까지의 모든 루트를 나타내는 도면이다.
Route1은 목적지까지 1시간30분이 소요되고, 톨게이트를 통과해야하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 2회인 주행 성능(안정성)이 보통인 경로일 수 있다.
Route2는 목적지까지 1시간이 소요되고, 톨게이트 통과와 분기/합류 지점을 통과하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 3회인 주행 성능(안정성)이 낮은 경로일 수 있다.
Route3은 목적지까지 3시간이 소요되고, 신호등을 통과해야하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 1회인 주행 성능(안정성)이 우수한 경로일 수 있다.
도 10는 자차의 자율주행 가능 기능(1000), 각 경로에 따른 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능(1001, 1002, 1003)을 나타내는 도면이다.
자차의 자율주행 가능기능(1110)이 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB일 때, 각 경로(Route1, Route2, Route3)에 따른 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능과 각 요금제에서 지원하는 추가 자율주행 기능이 달라질 수 있다.
Route1에서 요구되는 자율주행 기능(1001)은 톨게이트를 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 자동 차선변경 기능, 톨게이트 통과 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 2 요금제에서 자동 차선변경 기능(1102)을 지원하고, 제 3 요금제에서 톨게이트 통과 기능(1103)을 지원할 수 있다.
Route2에서 요구되는 자율주행 기능(1002)은 톨게이트를 통과와 분기/합류지점을 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 자동 차선변경 기능, 톨게이트 통과 기능, 분기/합류 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 2 요금제에서는 자동 차선변경 기능(1102)을 지원하고, 제 3 요금제에서는 톨게이트 통과 기능(1103), 분기/합류 기능(1104)을 지원할 수 있다.
Route3에서 요구되는 자율주행 기능(1003)은 신호등을 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 신호등 통과 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 1 요금제에서는 신호등 통과 기능(1101)을 지원할 수 있다.
예를 들어, Route2을 선택하면 소요시간은 가장 짧지만 안정성이 가장 낮으므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 3 요금제의 선택이 필요할 수 있다. Route3을 선택하면 소요시간은 가장 길지만 안정성이 가장 높으므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 1 요금제의 선택이 필요할 수 있다. Route1을 선택하면 소요시간과 안정성이 보통이므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 2 요금제의 선택이 필요할 수 있다.
완전 자율주행을 위해 필요한 요금제보다 저렴한 요금제를 선택하면 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능을 충족하지 못하므로, 자율주행 기능을 지원할 수 없는 구간이 발생할 수 있다. 그러므로 상기 자율주행 기능 지원이 불가한 구간에서는 운전자의 수동 운전이 요구될 수 있다.
예를 들어, Route2 와 제 2 요금제를 선택하면 톨게이트 통과 기능(1103) 및 분기/합류 기능(1104)이 지원되지 않기 때문에 톨게이트를 통과하거나 분기/합류 지점을 통과할 때에는 수동운전 전환이 요구될 수 있다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 요금제별 차량에 제공되는 데이터 및 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 11a는 각 요금제에서 자율주행 기능을 지원하기 위해 제공되는 데이터를 나타내는 도면이다. 자차의 자율주행 가능기능(1000)이 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB일 때 제공되는 데이터는 차선(경로) 정보, 제한 속도 정보, 주변 차량 정보(전방)일 수 있다.
제 1 요금제에서는 신호등 통과 기능(1101) 등을 지원하기 위해 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터, 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터(1110)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 1 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터일 수 있다.
제 2 요금제에서는 자동 차선변경 기능(1102) 등을 지원하기 위해 주변 차량 정보(측방), 주변 차량 정보(후방) 데이터(1120)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 2 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터일 수 있다.
제 3 요금제에서는 톨게이트 통과(1103), 분기/합류 기능(1104) 등을 지원하기 위해 주변 환경 데이터(1130)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 3 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터일 수 있다.
도 11b는 각 요금제에 따른 가격 및 제공하는 자율주행 기능 및 데이터를 나타내기 위한 도면이다. 각 요금제는 가격이 상이할 수 있고, 사용자의 선택에 따라 결정될 수 있다. 가격이 높은 요금제에서 제공하는 자율주행 기능 및 자율주행 기능을 지원하기 위한 데이터는 가격이 낮은 요금제에서 제공하는 자율주행 기능 및 자율주행 기능을 지원하기 위한 데이터를 포함할 수 있다.
사용자가 제 1 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터(1110)일 수 있다.
사용자가 제 2 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터(1120)일 수 있다.
사용자가 제 3 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터(1120) 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터(1130)일 수 있다.
자율주행차량은 5G 통신이 가능하고, 외부의 자율주행 제어 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능할 수 있다. 자차의 자율주행 가능 기능(1000)과 각 경로별 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능(1001, 1002, 1003)을 통해 소요시간과 안정성 정보를 계산할 수 있다.
프로세서(170)는 인터페이스부(180)를 통해 사용자에게 어떤 경로와 어떤 요금제를 선택할 것인지 의사를 물을 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정이 표시된 블록선도이다.
도 12를 참조하면, 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정은 사용자의 목적지 입력단계(S410); 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 요청 단계(S420); 차량(10)의 센서 데이터 송신 단계(S430); 외부 서버(300)의 경로 및 요금제 계산 단계(S440); 사용자의 경로 및 요금제 선택 단계(S450); 외부 서버(300)의 주행 관련 데이터 제공 및 자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460); 및 차량(10)의 제어 신호 생성 단계(S470);를 포함할 수 있다.
사용자의 목적지 입력단계(S410)는 자율주행차량 시스템의 HMI 모듈(20), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)에 의해 수행될 수 있고, 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 요청 단계(S420)는 외부 서버(300)의 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 수행될 수 있다.
외부 서버(300)의 경로 및 요금제 계산은 외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산할 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능은 외부 서버(300)가 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)을 통해서 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여 판단할 수 있다.
입력된 목적지까지의 경로 및 요금제 계산 단계(S440)는 외부 서버(300)의 자율주행 시스템 관리 모듈(315), Route 생성 모듈(316), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 수행될 수 있고, 사용자의 경로 및 요금제 선택 단계(S450)는 자율주행차량 시스템의 HMI 모듈(20), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)에 의해 수행될 수 있다.
자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460)는, 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않은 경우에, 외부 서버(300)의 HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318)에 의해 수행될 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높은 경우에, 외부 서버(300)의 HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313), 판단/제어 모듈(314), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318)에 의해 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 경로 및 요금제 계산 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 13을 참조하면, 경로 및 요금제 계산 단계(S440)는 자차의 자율주행 가능 기능 판단 단계(S441); 입력된 목적지까지의 모든 경로 생성 단계(S442); 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하는 단계(S443); 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444); 및 각 경로에 따른 주행 성능을 계산하는 단계(S445)를 포함할 수 있다.
입력된 목적지까지의 모든 루트 생성 단계(S442)는 HMI 모듈(20), HD-Map 모듈(312), Route 생성 모듈(316)을 통해서 목적지까지의 모든 루트(Global Path)를 생성하고, 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하는 단계(S443)는 HD-Map 모듈(312)을 통해 얻을 수 있는 도로환경, 날씨환경 정보 등을 바탕으로 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의하여 각 루트별 자율주행을 하기 위해서 필요한 기능을 판단할 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능과 상기 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444)는 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 차량(10)의 센서, 알고리즘의 구성을 통해 자차의 자율주행 가능 기능을 수집하여 상기 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능과 비교할 수 있다.
주행 성능을 계산하는 단계(S445)는 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319), HD-Map 모듈(312)에 의해 각 루트에 따라 주행하는데 소요되는 주행 소요시간과 주행 거리, 예상되는 운전자 개입 횟수 및 자율주행 기능 페일 통계에 기초하여 각 루트별 주행 성능을 계산할 수 있다.
경로 및 요금제를 계산하는 단계(S440)는 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해서 상기 주행 성능에 기초하여 경로별로 필요한 요금제를 계산할 수 있다. HMI 모듈(20)을 통해 사용자는 경로 및 요금제를 선택할 수 있고(S450), 사용자의 경로 및 요금제 선택이 완전 자율주행을 위해 필요한 요금제보다 저렴한 요금제로 선택되면, 선택된 경로의 자율주행 기능 지원이 불가한 구간에서는 운전자의 수동 운전이 요구될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 통신사 시스템의 자율주행 기능 서비스 제공 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 14를 참조하면, 사용자가 경로 및 요금제를 선택하면(S450) 외부 서버(300)는 선택된 경로와 요금제에 따라 필요한 자율주행 기능을 제공할 수 있다.
자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460)는 구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높은지 판단하여(S461), 구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높다면 추가 자율주행 기능을 제공하고(S462), 낮다면 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다(S463).
구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높은지 판단하는 단계(S461)는 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444)의 결과를 이용할 수 있다.
추가 자율주행 기능을 제공하는 경우는 통신 위주의 통합모드(100d)일 수 있다. 통신 위주의 통합모드(100d)에서는 외부 서버(300)가 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능과 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 제공할 수 있다.
보조 자율주행 기능을 제공하는 경우는 센서 위주의 통합모드(100b)일 수 있다. 센서 위주의 통합모드(100b)에서는 외부 서버(300)가 보조적인 수준에서 자차의 자율주행 가능 기능을 협조하는 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다.
도 15a 내지 도 15b는 요금제별 추가 자율주행 기능 또는 보조 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 15a를 참조하면, 추가 자율주행 기능을 제공(S462)하는 경우, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC일 수 있다(추가 요금 없는 경우도 같다(462a)). 사용자는 통신 위주의 통합 모드(100d)를 선택하고 요금제를 선택할 수 있다. 요금제는 최저 요금제(462b), 중간 요금제(462c), 고급 요금제(462d)로 나눌 수 있다
통신 위주의 통합 모드(100d)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있지 않을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높지 않아 주행 성능이 낮은 경우, 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control)인 경우, 주행 성능이 낮아 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
사용자가 최저 요금제(462b)를 선택하면 추가 자율주행 기능은 TJP일 수 있고, 주행 성능은 보통일 수 있다. 중간 요금제(462c)를 선택하면 추가 자율주행 기능은 TJP, 수동 트리거 LCA일 수 있고, 주행 성능은 보통일 수 있다. 고급 요금제(462d)를 선택하면, 추가 자율주행 기능은 TJP, 자동 트리거 LCA, Exit/Merge일 수 있고, 주행성능은 우수할 수 있다.
보조 자율주행 기능을 제공(S463)하는 경우, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merg일 수 있다(추가 요금 없는 경우도 같다(463a)). 사용자는 센서 위주의 통합 모드(100b)를 선택하고 요금제를 선택할 수 있다. 요금제는 기본 요금제(463b)를 선택할 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높아 주행 성능이 우수한 경우, 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류)인 경우, 주행 성능이 우수하여 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
사용자가 기본 요금제(463b)를 선택하면 확장된 MOT(Multi Object Tracking), 도심지 지원(신호등, 보행자 정보) 등의 기능을 추가적으로 지원하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 수 있고, 주행 성능이 향상될 수 있다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 차선변경 필요여부 및 차선변경 가능여부를 판단하는 과정이 표현된 도면이다.
도 16a 내지 16b을 참조하면, 차량(10)은 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터에 기초하여, 차선변경 필요 여부를 스스로 판단하고 차선변경 가능 여부를 스스로 판단하여, 상기 차선변경 필요 여부의 판단 및 상기 차선변경 가능 여부의 판단에 기초하여 수동 트리거 차선 변경 기능만 지원되는 차량에서 자동 트리거 차선 변경 기능을 활용할 수 있다.
5G 통신을 통해, 차량(10)은 자차의 위치를 외부 서버(300)에게 전송하고(S1601), 외부 서버(300)는 인프라를 통해 분기점 위치 정보를 전송받아(S1602), 차선 변경 필요 여부를 판단한다(S1603). 차선 변경이 필요하다고 판단 시, 예를 들어, 오른쪽으로 한 차선 변경하라는 신호를 차량(10)에게 전송한다(S1604).
차선 변경이 필요한 경우, 차량(10)은 자차에 장착된 센서를 통해 얻은 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하고(S1605), 외부 서버(300)는 인프라를 통해 얻은 주행 환경 정보를 전송받아(S1606), 차선 변경 가능 여부를 판단한다(S1607). 차선 변경 가능하다고 판단 시, 차선 변경하라는 신호를 차량(10)에 전송하고, 차선 변경이 불가능하다고 판단 시, 차선 변경하지 말라는 신호를 차량(10)에 전송한다(S1608).
자차에 장착된 센서가 인식할 수 있는 영역은 주변 차량 정보가 충분하지 않아 차량(10) 스스로 차선 변경 가능 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 반면에, 인프라를 통한 외부 서버(300)로부터 데이터를 수신하는 경우, 인식 영역을 확장할 수 있어, 차량(10) 스스로 차선 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
즉, 운전자의 개입이 필요한 부분(차선 변경 필요 여부 또는 가능 여부 판단)을 운전자 대신 외부 서버(300)가 수행함으로써, 수동 트리거 차선 변경 기능만 지원되던 차량에서 자동 트리거 차선 변경 기능을 지원할 수 있다.
외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터는 전방 차량 흐름 상황 정보, 신호등 정보, 자차의 정확한 위치 정보, 정확한 주변 오브젝트 정보 등의 센서를 통해 얻을 수 있는 정보보다 정확한 주변 환경 정보를 포함하고, 상기 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터에 기초하여, 고속도로 전용 자율주행 기능만 지원되는 차량에서 도심지 자율주행 기능을 지원할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽을 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.
10 : 차량
100 : 차량용 전자 장치
140 : 메모리
170 : 프로세서
180 : 인터페이스부
190 : 전원 공급부
300 : 통신사 시스템
S410 : 사용자의 목적지 입력 단계
S420 : 외부 서버의 자율주행 가능 기능 요청 단계
S430 : 차량의 센서 데이터 송신 단계
S440 : 외부 서버의 경로 및 요금제 계산 단계
S450 : 사용자의 루트 및 요금제 선택 단계
S460 : 외부 서버의 주행 관련 데이터 제공 및 자율주행 기능 서비스 제공 단계
S470 : 차량의 제어 신호 생성 단계

Claims (20)

  1. 인터페이스부; 및
    센서 자율주행 모드에서 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    통합 모드에서 상기 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 센서 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량용 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고,
    상기 통신은 5G 통신을 이용하는, 차량용 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 자율주행 모드에서,
    상기 프로세서는 상기 인터페이스부를 통해 상기 센서 데이터를 수신하고,
    상기 센서 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성하는, 차량용 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 서버가 상기 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않다고 판단하면,
    상기 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조하는 보조 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터인 제 1 데이터이고,
    상기 제 1 데이터는 상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈을 통해서 생성되는, 차량용 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 데이터 및 상기 제 1 데이터에 기초하여 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 보조 자율주행 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 보조 자율주행 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고,
    상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정되는, 차량용 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 기본 요금제로 선택되면,
    상기 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고,
    상기 센서 데이터를 기초로 하여 생성한 HD Map 정보 또는 Local Dynamic Map 정보 중 적어도 어느 하나의 주행 환경 정보인, 차량용 전자 장치.
  9. 외부 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능한 자율주행차량의 차량용 전자 장치에 있어서,
    인터페이스부; 및
    통신 자율주행 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    통합 모드에서 상기 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 통신 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량용 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고,
    상기 통신은 5G 통신을 이용하는, 차량용 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신 자율주행 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈, 판단/제어 모듈을 통해서 생성된 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터이고,
    상기 프로세서는 상기 차량에 장착된 센서의 구동 없이도 상기 외부 신호 데이터를 수신하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 목적지까지의 주행 환경에 따라 필요한 자율주행 기능을 비교하여 생성하는, 차량용 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부 서버가 상기 자차의 자율주행 가능 기능보다 상기 주행 환경에 따라 필요한 자율주행 기능이 더 높다고 판단하면,
    상기 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 추가되는 추가 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터 및 이를 기초로 하여 생성한 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터인 제 2 데이터이고,
    상기 제 2 데이터는 상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈, 판단/제어 모듈을 통해서 생성되는, 차량용 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 데이터 및 상기 제 2 데이터에 기초하여 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 추가 자율주행 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 추가 자율주행 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고,
    상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정되는, 차량용 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 1 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터인, 차량용 전자 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 2 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터인, 차량용 전자 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 3 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터인, 차량용 전자 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 경로별 요금제는,
    상기 외부 서버가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산하는, 차량용 전자 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능은,
    상기 외부 서버가 자율주행 가능 기능 판단 모듈을 통해서 상기 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여 판단하는, 차량용 전자 장치.
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