KR20200097259A - 차량의 gnss 센서의 작동 방법 - Google Patents

차량의 gnss 센서의 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량(2)의 GNSS 센서(1)의 작동 방법, 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량의 작동 방법, GNSS 센서, 및 GNSS 센서를 갖는 차량에 관한 것이다. 전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량의 GNSS 센서의 작동 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다: a) 위성 데이터를 수신하는 단계, b) 위성 데이터를 평가하는 단계, c) 위성 데이터 중 적어도 일부가 차량의 위치를 결정하기에 적합하지 않은 경우 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드를 비활성화시키는 단계.

Description

차량의 GNSS 센서의 작동 방법
본 발명은 전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량의 GNSS 센서의 작동 방법, 전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량의 작동 방법, GNSS 센서, 및 GNSS 센서를 구비한 차량에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상응하게 설계된 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
자율 차량은 운전자가 필요 없는 차량이다. 이 차량은, 예를 들어 도로의 코스, 다른 도로 사용자 또는 장애물을 자동으로 인식하고, 차량에서 상응하는 제어 명령을 계산하여 이를 차량 내 액추에이터로 전달함으로써 차량의 주행 코스가 정확하게 조절되는 방식으로 자율적으로 주행한다. 완전 자율 주행 차량에서, 운전자는 운전에 관여하지 않는다.
현재 이용 가능한 차량은 아직 자율적으로 동작할 수 없는데, 그 이유는 한편으로는 해당 기술이 아직 완전히 개발되지 않았기 때문이다. 다른 한편으로는, 오늘날 운전자는 언제라도 운전에 개입할 수 있어야 하는 것이 여전히 법적 요구 사항이기 때문이다. 이는 자율 주행 차량의 구현을 어렵게 한다. 그러나 자율 주행 또는 반 자율 주행을 나타내는 다양한 제조업체의 시스템들이 이미 있다. 이 시스템들은 집중 테스트 단계에 있다. 위에서 언급한 장애들이 해결되면, 완전 자율 차량 시스템이 몇 년 안에 시장에 출시될 것으로 예상된다.
무엇보다도, 자율 주행 차량에는 특히 네비게이션 위성 데이터(GPS, GLONASS, Beidou, Galileo)의 도움으로 매우 정확한 차량 위치를 결정할 수 있는 센서 시스템이 필요하다. 이 경우, 센서 시스템은 차량의 위치를 훨씬 더 정확하게 계산하기 위해, 소위 보정 서비스의 보정 데이터를 사용할 수 있다.
본 발명의 과제는 종래 기술의 단점을 갖지 않는 GNSS 센서의 작동 방법을 제공하는 것이다.
청구항 제 1 항에 따라, 전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량의 GNSS 센서의 작동 방법이 제안되며, 상기 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다:
a) 위성 데이터를 수신하는 단계,
b) 위성 데이터를 평가하는 단계,
c) 위성 데이터의 적어도 일부가 차량의 위치를 결정하기에 적합하지 않은 경우 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드를 비활성화시키는 단계.
GNSS는 글로벌 네비게이션 위성 시스템을 나타낸다. GNSS는 여기서 위성 데이터라고 하는 네비게이션 위성으로부터의 신호를 수신함으로써 지구 및/또는 공중에서의 위치 결정 및/또는 네비게이션 시스템이다. GNSS는 GPS(NAVSTRAR GPS), GLONASS, Beidou 및 Galileo와 같은 기존 및 미래의 글로벌 위성 시스템의 사용을 총칭하는 용어이다. 따라서 GNSS 센서는 네비게이션 위성 데이터를 수신하고 처리, 예컨대 평가하기에 적합한 적합한 센서 시스템이다. GNSS 센서는 네비게이션 위성 데이터(GPS, GLONASS, Beidou, Galileo)의 도움으로 매우 정확한 차량 위치를 결정할 수 있는 것이 바람직하다.
전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량은 바람직하게는 자율 차량이다. 차량은 특히 바람직하게는 자율 자동차이다.
GNSS 센서는 다양한 작동 모드로 작동될 수 있다. GNSS 센서는 바람직하게는 GPS 모드, GLONASS 모드, Beidou 모드 및/또는 Galileo 모드로 작동될 수 있다. 예를 들어, GPS 모드에서의 작동은 특히 GPS 신호만이 평가됨을 의미한다.
다시 말해서, 여기에 제안된 해결책은 특히 (자율) 차량에서 GNSS 센서를 (부분적으로) 비활성화하는 방법이다. GNSS 센서의 (적어도 부분적인) 비활성화는 예를 들어 위성 데이터가 심하게 교란될 때 유용하다. 이는 예를 들어 강한 태양 폭풍이 발생할 때 또는 극한의 기상 조건이 발생할 때일 수 있다. 제안된 해결책의 범위에서, 차량 내 GNSS 센서의 (적어도 부분적인) 비활성화는 직접적으로 또는 간접적으로 이루어질 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, GNSS 센서가 위성 데이터로부터 에러를 가진 또는 교란된 정보를 취할 때, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는 것이 제안된다. 이는 직접적인 비활성화라고 할 수 있다. 이를 위해, 추가 데이터가 위성 데이터로 인코딩될 수 있어서, 특히 단계 b)에서의 평가 동안, 바람직하게는 GNSS 센서에 의해, 이 위성 데이터가 사용 불가능하다는 것이 검출될 수 있다. 이 경우, 유효한 GNSS 데이터가 위성으로부터 다시 수신될 때까지, GNSS 센서 또는 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 출력 데이터에 대해 비활성화될 수 있다. 이 경우, 위성 데이터의 입력 신호는 평소와 같이 처리될 수 있다. 그러나 유효하지 않은 위성 데이터의 경우, GNSS 센서는 즉시 비활성화되는 것이 바람직하다. 이는, 예를 들어 태양 폭풍 또는 극한의 기상 조건에 의해 지역의 위성 데이터가 크게 왜곡될 경우, 자율 주행 차량이 예를 들어 GNSS 센서와 관련하여 작동되지 않을 수 있다는 장점을 허용한다. 이로 인해, 자율 주행 동안 심한 위치 부정확성이 처음부터 방지되어 심각한 사고가 예방될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 위성 데이터가 에러를 갖거나 교란되었다는 정보가 통신 링크를 통해 GNSS 센서에 제공될 때, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는 것이 제안된다. 이는 간접적인 비활성화라고 할 수 있다. 이를 위해, 상태 데이터는 예를 들어 차량에 설치된 Car-to-X 통신 링크를 통해 또는 보정 서비스를 통해 차량이 위치한 지역에 대한 GNSS 시스템에 수신될 수 있다. (너무 심하게) 교란된 위성 데이터의 경우, GNSS 센서는 외부로부터, 특히 특별한 에러 코드에 의해, 바람직하게는 특정 지속 시간 동안 비활성화될 수 있다. 바람직하게는, 위성 데이터의 품질이 특정 값 아래로 떨어지면, (자율) 차량의 GNSS 센서는 의도적으로 외부로부터 비활성화된다.
바람직한 실시예에 따르면, 차량이 특정 (공간적) 지역에 있을 때 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는 것이 제안된다. 즉, 이는 특히 GNSS 센서의 (부분적인) 비활성화가 지역 또는 위치에 따라 이루어질 수 있음을 의미한다. 특정 지역은 바람직하게는 불충분한 위성 커버리지가 예측되는 지역이다. 대안으로서 또는 추가로, 특정 지역은 거기에 도달하는 위성 데이터가 에러를 갖거나 교란된 것으로 이미 알려진 지역일 수 있다.
또한, 특정 지역은 도시 지역일 수 있다. 위성 수신은 일반적으로 도시에서 매우 열악하다. 이는 특히 하우스 협곡에서 관찰될 수 있으며, 이는 GNSS 시스템의 분야에서 "도시 협곡(urban canyon)" 문제라고도 한다. 차량이 도시 지역 내로 진입할 때 GNSS 센서의 의도적인 (부분) 비활성화는 바람직하게는 외부로부터 이루어진다. 이로 인해, 자율 차량이 이 지역에서 대안적으로 위치 찾기를 해야 하거나 이 지역에서 수동으로만 제어될 수 있다. 이는 GNSS 센서의 성능이 이 지역에서 일반적으로 자율 주행 기능에 충분하지 않기 때문에 바람직하다. 반대로, 수신된 위성 데이터의 품질이 자율 주행에 충분한 것이 보장되는 경우에만 GNSS 센서가 사용되는 것이 달성될 수 있다.
또한, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 특정 지속 시간, 예를 들어 태양 폭풍의 지속 시간 동안 비활성화되는 것이 바람직하다. 상기 특정 지속 시간은 지역에 따라 또는 위치에 따라 결정되는 것이 특히 바람직하다.
바람직한 실시예에 따르면, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드의 비활성화가 상위의 시스템에 보고되는 것이 제안된다. 이 경우, 상위의 시스템이 활성화 신호를 트리거할 때 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 다시 활성화되는 것이 특히 바람직하다. 상위의 시스템은 GNSS 관리 시스템 및/또는 소위 클라우드일 수 있다.
GNSS 센서는 단계 c)에서 비활성화가 이루어지면 센서가 (부분적으로) 비활성화되었다는 정보를 차량 ID와 함께, 바람직하게는 Car-to-X 통신 링크를 통해 인프라 또는 클라우드에 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우, GNSS 센서는 그 마지막 유효 위치 및/또는 시간 및/또는 비활성화 이유(예를 들면, 위성 데이터 내의 코드 또는 외부 명령)를 전송할 수 있다. 클라우드는 바람직하게는 GNSS 센서의 (부분) 비활성화가 정당했는지 또는 정당한지의 여부를 검사한다. 특히, 비활성화에 대한 이유(예를 들면, 위성 데이터 내의 코드 또는 외부 명령)가 있는 경우 비활성화는 정당하다. 후속해서, 클라우드가 바람직하게는 Car-to-X를 통해 (대응) 응답을 GNSS 센서에 전송하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 비활성화가 정당하면, GNSS 센서는 (부분적으로) 비활성화된 상태로 유지될 수 있다. 반면에, 비활성화가 (더 이상) 정당하지 않으면, 특히 클라우드로부터 GNSS 센서가 다시 활성화될 수 있다. GNSS 센서의 비활성화에 대한 이유가 없으면, 이는 내부 GNSS 센서 에러에 대한 지시일 수 있거나 GNSS 센서가 신호음에 의해 교란되었을 수 있다. 이 정보는 클라우드에 의해 적절히 처리될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 특정 위성 시스템에 할당된 GNSS 센서의 작동 모드가(작동 모드만이) 비활성화되는 것이 제안된다. 특정 위성 시스템은 신호 교란이 있거나 검출되었던 시스템인 것이 바람직하다. 예를 들어, GPS 신호가(신호만이) 에러를 갖거나 교란된 경우 GNSS 센서의 GPS 모드가(모드만이) 비활성화된다. 다시 말해, (상황에 따라) GNSS 센서의 특정 부분만이 비활성화되는 것이 바람직하다. GPS 데이터가 교란되는 경우, 예를 들어 GNSS 센서에서 GPS 경로만이 (일시적으로) 비활성화되는 것이 바람직할 수 있는 한편, GLONASS 또는 Galileo 또는 Beidou와 같은 다른 위성 신호는 GNSS 센서에 의해 평가된다.
다른 양태에 따르면, 차량의 작동 방법이 제안된다. 차량은 전자 제어 유닛에 의해 조절될 수 있는 제어 동작을 갖는 차량이다. 이 방법은 적어도 다음 단계들을 포함한다:
a) GNSS 센서를 작동시키기 위해 여기에 제안된 방법에 따라 작동되는 GNSS 센서를 사용하여 차량의 위치를 결정하는 단계,
b) GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화된 경우, 차량의 제어 동작들 중 적어도 하나에 대한 전자 제어 유닛의 조절을 제한하는 단계.
단계 b)에서, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화된 경우 (제어 유닛에 의해 미리 정해질 수 있는) 차량의 주행 속도가 제한되는 것이 바람직하다. 또한, 단계 b)에서, GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화된 경우 자율 주행 모드가 스위치 오프되는 것이 바람직하다. 특히, GNSS 센서의 적어도 2개 또는 심지어 모든 작동 모드가 비활성화된 경우 자율 주행 모드가 스위치 오프된다. 이는 GNSS 수신기가 일시적으로 비활성화된 자율 주행 차량이 수동으로만 작동되어야 하거나 자율 주행 모드가 어떠한 경우에도 최대 속도를 초과할 수 없는 정도로 제한되어야 한다는 사상을 기초로 한다.
다른 양태에 따르면, GNSS 센서를 작동시키기 위해 여기에 제안된 방법을 수행하도록 제공되고 설계되는 GNSS 센서가 제안된다.
다른 양태에 따르면, 여기서 제안된 GNSS 센서를 구비한 차량이 제안된다. 차량은 전자 제어 유닛에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량이다. 차량은 바람직하게는 자율 주행 차량, 특히 바람직하게는 자율 주행 자동차이다.
본 경우에, GNSS 센서는 센서 신호를 처리하고 그에 따라서 제어 및/또는 데이터 신호를 출력하는 전기 장치를 의미할 수 있다. 센서는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 설계될 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다. 하드웨어 설계의 경우, 인터페이스는 예를 들어 장치의 다양한 기능들을 포함하는 소위 시스템 ASIC(ASIC = Application Specific Integrated Circuit)의 부분일 수 있다. 그러나 인터페이스가 고유의 집적 회로를 포함하거나 적어도 부분적으로 개별 컴포넌트로 구성될 수도 있다. 소프트웨어 설계의 경우 인터페이스는 예를 들어 다른 소프트웨어 모듈과 함께 마이크로 컨트롤러에 있는 소프트웨어 모듈일 수 있다.
또한, 반도체 메모리, 하드 디스크 메모리 또는 광 메모리와 같은 기계 판독 가능한 캐리어 또는 저장 매체에 저장될 수 있고, 특히 프로그램 제품 또는 프로그램이 컴퓨터 또는 장치에서 실행되는 경우, 전술한 실시예들 중 하나에 따른 방법의 단계들을 수행, 구현 및/또는 제어하기 위해 사용되는, 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램이 바람직하다.
여기에 제시된 해결책 및 그 기술 환경은 도면을 참조하여 아래에서 더 자세히 설명될 것이다. 본 발명은 도시된 실시예에 의해 제한되지 않는다. 특히, 달리 명시되지 않는 한, 도면에 설명된 사실의 부분적인 측면을 추출하여 다른 도면 및/또는 본 설명으로부터의 다른 구성 요소 및/또는 지식과 조합하는 것도 가능하다.
도 1은 GNSS 센서의 본 발명에 따른 작동 방법의 예시적인 흐름도이고,
도 2는 GNSS 센서를 구비한 차량의 개략도이다.
도 1은 GNSS 센서의 본 발명에 따른 작동 방법의 예시적인 흐름도를 개략적으로 도시한다. 먼저, 단계 a)에서 위성 데이터가 수신된다. 이들은 단계 b)에서 평가된다. 단계 c)에서, 위성 데이터 중 적어도 일부가 차량의 위치를 결정하기에 적합하지 않으면 GNSS 센서의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화된다.
도 2는 도 1과 관련하여 설명된 방법을 실시하도록 제공되고 설계되는 GNSS 센서(1)를 구비한 차량(2)을 개략적으로 도시한다. 차량(2)은 그 제어 동작이 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한 차량, 예를 들어 자율 주행 자동차이다. GNSS 센서(1)는 전자 제어 유닛(3)에 연결된다.
여기에 제시된 해결책은 특히 자율 주행 차량에서 심각하고 위험한 위치 에러를 방지하여 자율 주행 차량의 안전성을 높이는데 기여한다.
1: GNSS 센서
2: 차량
3: 제어 유닛

Claims (12)

  1. 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량(2)의 GNSS 센서(1)의 작동 방법으로서, 적어도
    a) 위성 데이터를 수신하는 단계,
    b) 위성 데이터를 평가하는 단계,
    c) 상기 위성 데이터 중 적어도 일부가 상기 차량(2)의 위치를 결정하기에 적합하지 않은 경우 상기 GNSS 센서(1)의 적어도 하나의 작동 모드를 비활성화시키는 단계를 포함하는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 GNSS 센서(1)가 상기 위성 데이터로부터 에러를 갖거나 교란된 정보를 취할 때 상기 GNSS 센서(1)의 상기 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위성 데이터가 에러를 갖거나 교란된다는 정보가 통신 링크를 통해 상기 GNSS 센서(1)에 제공될 때, 상기 GNSS 센서(1)의 상기 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량(2)이 특정 지역에 있을 때 상기 GNSS 센서(1)의 상기 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 GNSS 센서(1)의 상기 적어도 하나의 작동 모드의 비활성화가 상위의 시스템에 보고되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 상위의 시스템이 활성화 신호를 트리거하면, 상기 GNSS 센서(1)의 상기 적어도 하나의 작동 모드가 다시 활성화되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 위성 시스템에 할당된 상기 GNSS 센서(1)의 상기 작동 모드가 비활성화되는, GNSS 센서(1)의 작동 방법.
  8. 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한 제어 동작을 갖는 차량(2)의 작동 방법으로서, 적어도
    a) 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 작동되는 GNSS-센서(1)를 사용해서 상기 차량(2)의 위치를 결정하는 단계,
    b) 상기 GNSS 센서(1)의 적어도 하나의 작동 모드가 비활성화되었으면, 상기 차량(2)의 상기 제어 동작들 중 적어도 하나에 대한 상기 전자 제어 유닛(3)의 조절을 제한하는 단계를 포함하는, 차량(2)의 작동 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위해 제공되고 설계되는 제어 유닛(3).
  10. 제 9 항에 따른 제어 유닛(3) 및 GNSS 센서(1)를 포함하는 차량(2)으로서, 상기 차량(2)의 제어 동작은 전자 제어 유닛(3)에 의해 조절 가능한, 차량(2).
  11. 제어 유닛(3)으로 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 작동 방법을 실행하도록 설계된, 컴퓨터 프로그램 제품.
  12. 제 11 항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장되어 있는, 기계 판독 가능한 저장 매체.
KR1020207016478A 2017-12-11 2018-12-06 차량의 gnss 센서의 작동 방법 KR20200097259A (ko)

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