KR20230156190A

KR20230156190A - 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템

Info

Publication number: KR20230156190A
Application number: KR1020220055185A
Authority: KR
Inventors: 김성민
Original assignee: 주식회사 엘지유플러스
Priority date: 2022-05-04
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2023-11-14

Abstract

본 발명은 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 일 측면에 따른 네트워크를 통해 자율 주행 차량과 연동되는 서버에서의 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 제공 방법은 상기 자율 주행 차량으로부터 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 수신하는 단계와 상기 자율 주행 정보에 기반하여 ODD 저장소로부터 ODD 정보를 추출하는 단계와 상기 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템{METHOD OF PROVIDING OPERATIONAL DESIGN DOMAIN FOR AUTONOMOUS DRIVING AND APPARATUS AND SYSTEM THEREFOR}

본 발명은 자율 주행 차량에 관한 것으로서, 상세하게 자율 주행 차량을 위한 운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)를 원격 제어 센터와 연동되는 ODD 서버 시스템을 통해 해당 지역 내 모든 자율 주행 차량에 동일한 ODD 정보를 제공함으로써 자율 주행의 안전성과 효율성을 향상시키는 것이 가능한 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 기술에 관한 것이다.

자율 주행 차량이란 운전자 또는 승객의 조작없이 차량 스스로 운행이 가능한 차량을 말한다. 또한, 통신 기술이 발전함에 따라 고속으로 대용량의 데이터 전송이 가능해지면서, 무선 통신 시스템에 의해 더 다양한 서비스를 제공할 수 있게 된다.

현재 자율 주행 차량은 기술적으로도 아직 폭우나 폭설, 짙은 안개가 있는 환경이나 돌발 상황에서 문제 없이 주행할 수 있는 수준이 아니다. 구글이 네바다주에서 무인 자동차로 면허를 받았을 때 검사관은 여러 가지 기상 상황이나 비포장 도로 같은 환경에 적응하지 못하는 문제점을 지적한 바 있다.

이러한 자율 주행 차량의 문제점을 보완하기 위해, 원격지에서 자율 주행 차량의 주행 지점에 대한 정보, 자율 주행 차량의 위치 정보, 자율 주행 차량에 의해 수집된 각종 센싱 정보 등을 기초로 자율 주행 차량을 원격으로 상시 감시하고 조작하는 것이 가능한 원격 제어 자율 주행 제어 시스템, 즉 원격 주행(teleoperated driving, ToD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 교통 수단이나 서비스가 보급 및 확대됨에 따라 자율 주행 차량의 원격 제어는 매우 중요한 교통의 요소가 될 전망이다.

최근 자율 주행 차량의 시험 운행이 증가하고 있다. 이에 따라 레벨(Level) 3 부분 자율 주행 차량 및 레벨 5 완전 자율 주행 차량의 상용화를 목표로 현재까지 자율 주행 차량의 임시 운행과 관련된 규정은 있지만, 실제 도로에서의 자율 주행 차량의 안전 운행을 위한 법/제도 및 대책이 마련되어 있지 않아 이에 대한 대비가 필요한 상태이다.

미도로안정교통국(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)에서 자율 주행 차량의 안전 운행을 위한 연방 가이드라인을 발표하면서 자율주행시스템(Autonomus Driving System, ADS)의 운행 가능 영역 식별과 객체 및 상황에 대한 대응 능력이 중요하게 인식되고 있다.

운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)는 자율주행시스템의 특정 작동 조건을 정의하기 위한 운행 설계 범위로 자율 주행 차량의 안전성 확보에 필수적인 개념이다.

하지만, 도심 환경에서의 자율 주행은 많은 어려움이 있으며, 주변 환경 및 상황에 따라 자율 주행 모드에서 수행 주행 모드로의 원활한 전환이 요구된다.

객체 및 이벤트 감지 및 응답(Object and Event Detection and Response, OEDR)은 주행 중 객체가 감지된 특정 상황에서 ADS의 대응 능력을 의미한다. 차량(응급 차량 포함), 보행자, 자전거 및 모터사이클 운전자, 동물, 도로 설치물 등 ODD 범위 내의 동적 및 정적 객체를 정확하게 인지하고 이에 발생 가능한 상황에 대응할 수 있는 ADS의 기능을 의미한다.

SAE J3016에 따르면, Level 3 자율 주행 차량은 DDT(Dynamic Driving Task)를 수행하며 종방향 및 횡방향 제어와 함께 OEDR을 수행한다. Level 3 이상의 자율주행 차량은 ODD 내에서만 운행하도록 제어되며, ODD를 벗어난 경우나 차량 고장, ADS 이상, 운전자의 건강 문제 등이 발생하면 최소위험상태(Minimum Risk Condition, MRC)를 달성하기 위하여 ADS는 운전자에게 제어권 전환 요청(Take-Over Request)을 발생시켜 비상대처방안(DDT fallback)을 통해 차량을 안전한 장소로 이동시킨다. 비상대처방안과 관련하여, Level 3 자율 주행 차량의 경우 운전자가 직접 수동 운전으로 제어권 전환을 실시하여 상황에 대응하고, Level 4와 Level 5 자율 주행 차량의 경우 ADS가 자율 주행 모드를 유지하면서 감속, 긴급 조향 장치 제어 등을 통해 위험 상황에 대처한다.

종래의 ODD 제어 기술은 자율 주행 차량 내부에만 적용되며, 외부에서 만들어진 정보와 융합하여 각 차량의 자율 주행 가능 여부가 판단되었다. 따라서, 종래의 ODD 제어 기술은 자율 주행 차량마다 자신의 센서를 통해 획득 가능한 주변 정보를 기반으로 서로 상이한 ODD가 생성 및 설정되므로 전체적으로 자율 주행의 안정성과 효율성이 저하되는 문제점이 있었다. 특히, 자율 주행 차량과 일반 수동 제어 차량이 혼재되어 있는 도로 환경에서 안전 문제가 발생될 수 있다.

한국 특허공개 제10-2021-0010994호(2021.01.26)에는 차량이 자동 운전 시스템과 연동하여 자동 운전 시스템으로부터의 명령에 따라 차량을 제어하는 차량 플랫폼에 관한 것으로서, 특히, 자동 운전 시스템은 자율 모드와 메뉴얼 모드 중 어느 상태인지를 나타내는 제1 시그널을 차량 플랫폼에 전송하고, 차량의 진행 방향을 나타내는 제 2 시그널을 취득한 경우 제1 시그널이 자율 모드이고, 제2 시그널이 정지 신호인 경우에만 제1 시그널에 따라 시프트 변경을 실시하는 방법이 개시되어 있다.

한국 공개특허 제10-2020-0055596호(2020.05.21)에는 차량 단말 장치가 복수의 카메라로부터 복수의 입력 영상들을 획득하고 이를 네트워크를 통해 원격 제어 장치에 전송하면, 원격 제어 장치가 수신된 영상을 기초로 패킹 영상을 구성하는 기술이 개시되어 있다.

한국 공개특허 제10-2018-012625(2018.11.27)에는 무인차량에 탑재된 다양한 센서들로부터 생성된 환경 정보 지도 및 영상 정보를 기반으로 원격 통제 장치가 무인 차량이 추종할 경로점 및 가감속 명령을 생성하는 기술이 개시되어 있다.

본 개시의 목적은 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 개시의 다른 목적은 자율 주행 차량을 위한 운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)를 원격 제어 센터와 연동되는 ODD 서버 시스템을 통해 해당 지역 내 모든 자율 주행 차량에 동일한 ODD 정보를 제공함으로써 자율 주행의 안전성과 효율성을 향상시키는 것이 가능한 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 측면에 따른 네트워크를 통해 자율 주행 차량과 연동되는 서버에서의 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 제공 방법은 상기 자율 주행 차량으로부터 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 수신하는 단계와 상기 자율 주행 정보에 기반하여 ODD 저장소로부터 ODD 정보를 추출하는 단계와 상기 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량에 전송할 수 있다.

실시 예로, 상기 일부 구간의 개수는 전방에 발생된 이벤트 타입, 상기 자율 주행 차량의 현재 주행 속도, 상기 자율 주행 차량이 주행중인 도로의 교통 혼잡 상태 및 상기 자율 주행 차량의 일정 반경 이내에 위치한 자율 주행이 가능한 차량의 비율 중 적어도 하나 에 기반하여 동적으로 결정될 수 있다.

실시 예로, 상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량으로 전송하고, 이후, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보가 상기 자율 주행 차량으로 전송될 수 있다.

실시 예로, 상기 ODD 정보는 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보와 상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 동적으로 결정될 수 있다.

실시 예로, 상기 방법은 원격 제어 센터로부터 전방 도로 구간에 발생된 이벤트 타입에 관한 정보를 수신하는 단계와 상기 이벤트 타입에 기반하여 상기 ODD 정보를 생성 또는 갱신하는 단계와 상기 생성 또는 갱신된 ODD 정보를 상기 ODD 저장소에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 방법은 상기 원격 제어 센터의 원격지 운전자에 의해 입력된 상기 전방 도로 구간에 대한 판단 결과 및/또는 분석 결과에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 판단 결과 및/또는 분석 결과에 더 기반하여 상기 ODD 정보가 생성 및 갱신될 수 있다.

실시 예로, 상기 이벤트 타입은 사고 이벤트 타입, 공사 이벤트 타입, 교통 신호 이벤트 타입, 교통량 변화 이벤트 타입, 장애물 감지 이벤트 타입 및 보행자 감지 이벤트 타입 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 측면에 따른 네트워크를 통해 서버와 연동되는 차량에서의 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보 획득 방법은 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 상기 서버로 전송하는 단계와 상기 자율 주행 정보에 상응하는 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 단계와 상기 수신된 ODD 정보에 기반하여 자율 주행을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보가 수신될 수 있다.

실시 예로, 상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보가 수신되고, 이후, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 상기 서버에 의해 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보가 수신될 수 있다.

실시 예로, 상기 ODD 정보는 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보와 상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 변경 가능 차선 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 상기 서버에 의해 동적으로 결정될 수 있다.

또 다른 실시 예에 따른 네트워크를 통해 자율 주행 차량과 연동되는 서버는 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보가 기록된 ODD 저장소와 상기 ODD 저장소로부터 해당 ODD 정보를 추출하는 추출부와 상기 자율 주행 차량으로부터 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 수신하고, 상기 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는 제1 인터페이스부를 포함하고, 상기 추출부가 상기 자율 주행 정보를 기반으로 상기 ODD 정보를 추출할 수 있다.

실시 예로, 상기 추출부가 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하고, 상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하되, 상기 전체 구간에 대한 ODD 정보가 상기 자율 주행 차량으로 전송된 후 상기 현재 위치에 관한 정보가 포함된 상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 추출부가 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다.

실시 예로, 상기 일부 구간의 개수는 전방에 발생된 이벤트 타입, 상기 자율 주행 차량의 현재 주행 속도, 상기 자율 주행 차량이 주행중인 도로의 교통 혼잡 상태 및 상기 자율 주행 차량의 일정 반경 이내에 위치한 자율 주행이 가능한 차량의 비율 중 적어도 하나에 기반하여 동적으로 결정될 수 있다.

실시 예로, 상기 ODD 정보는 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보와 상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 동적으로 결정될 수 있다.

실시 예로, 상기 자율 주행 차량을 원격으로 제어하는 원격 제어 센터와 더 연동되고, 상기 서버는 상기 원격 제어 센터로부터 전방 도로 구간에 발생된 이벤트 타입에 관한 정보를 수신하는 제2 인터페이스부와 상기 이벤트 타입에 기반하여 ODD 맵을 생성하는 분석부와 상기 생성된 ODD 맵에 기반하여 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 ODD 데이터를 매핑하여 ODD 정보를 생성 또는 갱신하는 생성 및 갱신부를 더 포함하고, 상기 생성 또는 갱신된 ODD 정보는 상기 ODD 저장소에 저장될 수 있다.

실시 예로, 상기 원격 제어 센터의 원격지 운전자에 의해 입력된 상기 전방 도로 구간에 대한 판단 결과 및/또는 분석 결과에 대한 정보를 상기 제2 인터페이스를 통해 더 수신하고, 상기 분석부가 상기 판단 결과 및/또는 분석 결과에 더 기반하여 상기 ODD 맵을 생성할 수 있다.

실시 예로, 상기 원격 제어 센터는 내부 통신선을 통해 상기 서버와 하나의 시스템으로 구현되거나 상기 네트워크를 통해 상기 서버와 연동될 수 있다.

또 다른 측면에 따른 네트워크를 통해 서버와 연동되는 차량은 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 상기 서버로 전송하는 수단과 상기 자율 주행 정보에 상응하는 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 수단과 상기 수신된 ODD 정보에 기반하여 자율 주행을 제어하는 수단을 포함할 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 실시 예들은 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

또한, 다양한 실시 예들은 자율 주행 차량을 위한 운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)를 원격 제어 센터와 연동되는 ODD 서버 시스템을 통해 해당 지역 내 모든 자율 주행 차량에 동일한 ODD 정보를 제공함으로써 자율 주행의 안전성과 효율성을 향상시키는 것이 가능한 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

또한, 다양한 실시 예들은 해당 도로 구간을 통과하는 모든 자율 주행 차량에 동일한 ODD 정보가 공유되므로 해당 도로 구간에서 원활한 교통 흐름을 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

다양한 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예의 원격 주행 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 원격 주행 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 원격 제어 차량의 일반적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 원격 주행 시스템의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 ODD 제공 시스템 구성도이다.
도 6은 자율 주행 차량의 자동화 레벨이 정의된 테이블이다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 자율 주행 제어기의 상세 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래 기술에 따른 자율 주행 차량을 위한 ODD 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 종래 자율 주행 차량의 ODD 보정 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 상기 도 8 내지 9에 따른 ODD 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시에 따른 ODD 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 본 개시에 따른 ODD 정보 구성 예들을 보여준다.
도 13은 실시 예에 따른 ODD 정보 전송 기능이 구비된 원격 제어 센터의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

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 "부" 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, 도 1 내지 13을 참조하여 본 개시에 따른 자율 주행 차량을 위한 작동 설계 영역 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예의 원격 주행 시스템을 설명하는 도면이다.

원격 주행(Tele-operated driving, ToD) 시스템(100)은 자율 주행 기능이 탑재된 차량, 즉, 자율 주행 차량과 원격지 서버가 유/무선 네트워크를 통해 연동되어, 자율 주행 차량의 운행 중 문제 발생 시, 원격지 센터(또는 서버)의 원격 제어(tele-operated)를 통해 자율 주행 차량을 직-간접적으로 감시 및 제어하는 기술로서 최근 다방면으로 연구 개발되고 있다.

원격 주행 기술은 원격지 센터(120)에 구비된 원격지 운전 장치를 원격지 운전자가 조작하여 자율 주행 차량(110)을 원격으로 조작하는 기술로서 원격 주행 시스템(100)은 크게 세가지 구성 요소로 이루어진다.

도 1을 참조하면, 원격 주행 시스템(100)은 원격 제어가 가능한 자율 주행 차량인 원격 제어 차량(Tele-operated vehicle, ToV, 110), 네트워크(network, 130) 및 원격으로 차량을 제어하는 원격 제어 센터(Tele-operated center, ToC, 120)로 구성될 수 있다. 이때, 원격 제어 차량(110)은 자율 주행이 가능하며, 환경모델(E/M) 부호화가 가능하다. 또한, 네트워크(130)는 5G 통신망이 이용될 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 당업자의 설계에 따라 4G 통신망 또는 6G 통신망 또는 다른 이동 통신망이 이용될 수 있다. 또한, 원격 제어 센터(120)는 환경모델(E/M) 복호화가 가능하며, 디스플레이를 통한 원격 감시 및 차량의 원격 조작이 가능할 수 있다.

원격 제어 차량(110)은 원격 제어 대상 차량으로서, 자율 주행 기능을 반드시 탑재하고, 각종 자율 주행에 필요한 각종 안전 센서(Safety Sensor)를 구비할 수 있다. 여기서, 안전 센서는 첨단 운전자 보조 장치인 ADAS(Advanced Driver Assistance System)를 구현하기 위한 카메라, 레이다(Radar), 라이다(Lidar), 소나(Sound Navigation And Ranging, SONAR) 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

카메라는 인간의 눈에 해당되는 차량 센서로서, 렌즈를 통해 시각적으로 주변 사물을 인식하고, 인식된 주변 사물을 통해 주행 상황을 인식하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

카메라는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 이때 처리된 화상 프레임은 디스플레이에 표시되거나 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 자율주행 차량에 설치되는 복수의 카메라는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같은 매트릭스 구조를 이루는 카메라를 통하여 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상 정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록 스테레오 구조로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 카메라는 자율 주행 차량의 운전자 시야 데이터를 센싱할 수 있다. 여기에서, 운전자 시야 데이터는 차량 외부 영상을 포함할 수 있다.

레이다는 전자기파를 발사하고 반사돼 돌아오는 신호를 기반으로 주변 사물과의 거리, 속도, 방향 등의 정보를 추출할 수 있다. 레이다는 사용 주파수에 따라 단거리부터 중거리, 장거리를 모두 감지할 수 있으며, 긴급자동제동장치, 스마트 크루즈 컨트롤 등에 활용될 수 있다. 자율주행차량에 3대의 레이다 센서를 나란히 설치하면, 전방 180도 시야를 확보할 수 있다. 레이다는 날씨 등에 영향을 받지 않고, 먼 거리에 있는 장애물의 존재를 확인할 수 있기 때문에 현재 운행 중인 차량에도 많이 적용되어 있는 센서이다.

라이다는 레이저(빛)를 물체와 주고받으며 3차원 지도를 형성하여 사물의 원근감, 형태, 거리, 속도를 인식할 수 있다. 라이다는 주로 905나노미터(nm)의 짧은 파장을 이용해 레이더보다 공간 분해능력이 훨씬 정밀할뿐만 아니라 자체 광원으로 빛이 부족환 환경에서도 성능에 영향을 덜 받는 장점이 있다. 따라서, 라이다는 자율 주행 시스템의 신뢰도를 높이는데 중요한 역할을 수행한다.

소나는 레이더와 용도가 유사하나, 전자파가 아닌 음파 전송 후 객체에 충돌한 후 다시 반사되어 수신되는 시간을 측정하여 전방 또는 후방 객체를 감지하고, 객체까지의 거리를 측정하는 센서이다. 소나는 주로 차량이 후진할 때 후방의 시야 사각지대의 객체를 감지하고, 이를 운전자에게 알리는 용도로 사용되고 있다. 음파는 전자파에 비해 훨씬 느린 속도로 전파되기 때문에 작은 물체도 높은 해상도로 확인할 수 있는 장점이 있다.

원격 제어 차량(110)은 각 센서로부터 수집된 센싱 데이터를 결합 및 융합하는 센서 퓨전 기술 및 AI 기술 등을 적용하여 자율 주행을 위한 최적의 주행 알고리즘을 제공할 수 있다.

원격 제어 차량(110)은 수집된 센싱 데이터를 네트워크(130)를 통해 원격 제어 센터(120)로 전송할 수 있다.

원격 제어 센터(120)는 수집된 센싱 데이터를 기초로 제어 데이터를 생성하고, 생성된 제어 데이터를 네트워크(130)를 통해 원격 제어 차량(110)에 전송할 수 있다.

여기에서, 환경모델은 차량의 속도/위치/방향/차량 상태 등을 식별하기 위한 센싱 정보를 제공하는 차량 센서(속도, 위치, 방향, 차량 상태) 및 주변 객체 인식 및 인식된 객체의 이동 궤적을 추정하여 차량의 주행을 제어하는 자율 주행 센서들-예를 들면, 라이다, 레이다, 소나, V2X 통신, 카메라 등-를 이용하여 주변 환경 데이터를 모델링한 것에 대응한다.

특히, 원격 주행 시스템(100)을 구현하기 위하여 통신환경 극복을 위한 네트워크 적응(network adaptation) 기술이 반드시 필요하며, 업링크(uplink) 및 다운링크(downlink) 기술, 자율 주행 기술을 포함하며, 이 중 업링크 기술은 영상 및 센서로부터 센싱 데이터 전송과 관련되고, 다운링크 기술은 원격 제어 센터(120)로부터 원격 제어 차량(110)를 제어하기 위한 제어 데이터 생성 및 전송과 관련될 수 있다.

이하, 업링크 전송에 대하여 설명한다.

원격 제어 차량(ToV, 110)은 적어도 두 가지 환경모델을 부호화하여 원격 제어 센터(ToC, 120)로 전송할 수 있다. 이때, 원격 제어 차량(110)은 센싱 데이터를 포함하는 환경모델을 인코더(encoder)를 통해 부호화하여 네트워크(130, 예를 들어, 5G)를 통해 원격 제어 센터(120)으로 전송할 수 있다. 한편, 원격 제어 센터(120)는 수신된 환경모델을 디코더(decoder)를 통해 복호화하여 구비된 디스플레이(display)을 통해 출력할 수 있다.

이때, 두가지 환경모델은 운전자 시야 데이터 및 차량 센싱 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 운전자 시야 데이터는 차량 외부 영상(4채널 또는 2채널)을 압축하여 전송할 수 있고, 차량 센서 데이터는 차량 위치에 대한 센싱 정보 및 차량 운행 상태에 관한 센싱 정보를 포함할 수 있다. 차량 운행 상태에 대한 센싱 정보는 주행 속도에 관한 정보, 제동(브레이크) 제어 정보, 가속(악셀) 제어 정보, 조향 제어 정보, 충격 감지 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이를 위하여, 저지연 영상통신 기술, 빠르고 안정적인 네트워크 기술, 저지연 디스플레이 기술 등이 요구된다. 이를 통하여 영상 및 네트워크의 delay 및 latency를 최대한 줄여 데이터의 정확하고 빠른 통신 달성이 가능하다.

이하, 다운링크 전송에 대하여 설명한다.

원격 제어 센터(ToC, 120)는 원격 제어 차량(110)의 상태를 파악하여 직/간접적인 제어 신호(및/또는 제어 명령)을 생성하고, 생성된 제어 신호를 원격 제어 차량(110)으로 전송할 수 있다. 여기에서, 직접적인 제어 신호는 차량 구동 장치를 제어하기 위한 제어 데이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 원격 제어 센터(ToC, 120)는 차량 구동 장치를 위한 제어 데이터를 생성하여 전송할 수 있다. 또한, 간접적인 제어 신호는 운전자 가이드 데이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 원격 제어 센터(120)는 운전자 가이드 데이터를 생성하여 원격 제어 차량(110)에게 전송할 수 있다.

이를 위하여, 전송된 환경모델 이해를 통한 차량 상태 및 제어 형태 추론 기술 등이 요구되며, 환경모델 이해를 통한 정확한 차량 제어 형태 정의가 중요하게 된다.

실시 예에 따른 원격 제어 센터(120)는 원격 제어 차량(110)으로부터 수집된 환경 모델을 기초로 특정 도로 구간-예를 들면, 전방 자율 주행이 불가한 도로 구간-에 대한 원격 주행 궤적 경로(또는 웨이포인트(Way Point) 및/또는 루트(Route) 및/또는 트랙(Track))를 산출하고, 산출된 원격 주행 궤적 경로를 외부 클라우드 서버 또는 로컬 엣지(Local Edge) 서버 또는 프라이빗 서버에 등록 및 저장할 수 있다. 이때, 등록된 원격 주행 궤적 경로는 해당 도로 구간을 통과하는 다른 자율 주행 차량에 공유될 수 있으며, 다른 자율 주행 차량은 획득된 원격 주행 궤적 경로에 기반하여 해당 도로 구간에서의 차량 제어를 수행할 수 있다.

일 예로, 원격 주행 궤적 경로에 대한 정보(또는 간단히 원격 주행 정보)는 웨이포인트, 루트 및 트랙 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 여기서, 웨이포인트는 경유지 및 관심지점(Point of Interest) 또는 지도상에 명명된 특정 개체를 의미할 수 있다. 루트는 목적지로 이어지는 일련의 턴포인트(turn point)를 나타내는 웨이포인트들의 순차적 목록을 의미할 수 있다. 트랙은 경로(path)를 묘사하는 트랙포인트들의 순차적 목록을 의미할 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 원격 주행 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1에서 상술한 설명과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.

도 2를 참조하면, 원격 주행 시스템(200)은 원격 제어 차량(210), 데이터 부호화부(211), 제 1 네트워크 적응부(212), 원격 제어 센터(220), 데이터 복호화부(221), 제 2 네트워크 적응부(222) 및 네트워크(230)를 포함할 수 있다. 다만, 여기에서, 원격 주행 시스템(200)이 상술한 구성을 모두 포함한다는 의미는 물리적으로 포함한다는 의미가 아닌 원격 주행 시스템(200) 내에서 서로 연결되어 동작 가능함을 의미한다.

원격 제어 차량(210)은 데이터 부호화부(211)를 통하여 센싱된 데이터를 압축 및/또는 부호화하고 원격 제어 센터(220)로 전송할 수 있다. 이때, 제 1 네트워크 적응부는 네트워크(230)의 상태를 모니터링하면서 시스템 파라미터를 조절할 수 있다.

또한, 원격 제어 센터(220)는 데이터 복호화부(221)를 통하여 원격 제어 차량(210)이 전송한 센싱 데이터를 수신하고 복호화 및/또는 압축 해제할 수 있다. 일 예로, 센싱 데이터는 차량 센서로부터 수집된 데이터, 카메라 촬영된 영상 데이터 등을 포함할 수 있다.

이때, 제 1 네트워크 적응부(212)은 원격 제어 차량(210)의 로직을 수행할 수 있고, 제 2 네트워크 적응부(222)는 원격 제어 센터(220)의 로직을 수행할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 원격 제어 차량의 일반적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 원격 제어 차량은 크게 정보 제공 주체(301), 처리 및 판단 주체(302), 동작 주체(303)를 포함하여 구성될 수 있다.

정보 제공 주체(301)는 처리 및 판단 주체(302)로 고정밀 지도 정보 및 각종 센싱 정보를 제공할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 정보 제공 주체(301)는 고정밀 지도 저장소, 안전 센서(Safety Sensor) 및 차량 센서(Vehicle Sensor)를 포함할 수 있다.

고정밀 지도(또는 HD 지도)는 차선, 교차로, 공사 구간, 도로 표지판 등 도로나 교차로의 표면에 대한 세부적인 정보를 포함하고 있다. 고정밀 지도는 단순히 자율 주행 차량의 위치를 파악하기 위한 용도 이외에도 차량 운행에 필요한 경로를 결정하기 위한 다양한 정보를 제공할 수 있다.

일 예로, 안전 센서는 카메라, 소나 센서, 라이다, 레이다 등을 포함하고, 차량 센서는 휠 센서, 관성 센서(Inertial Measurement Unit, IMU),위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 등을 포함할 수 있다.

GNSS와 IMU는 차량의 위치를 측정하고, 관성 정보 및 지리적 위치에 대한 측정 값을 200Hz 이상의 빠른 주기로 처리 및 판단 주체(302)에 제공할 수 있다. GPS의 느린 주기와 높은 정확도, IMU의 빠른 주기와 큰 누적 오차의 장/단점들을 잘 융합하도록　칼만 필터가 사용될 수 있다.

라이다는 지도 매핑, 로컬라이제이션, 장애물 회피 등에 사용될 수 있으며, 레이저 빛의 ToF(Time of Flight)를 측정해 거리를 측정하고 단색 3D 맵을 생성할 수 있다. 라이다는 정확도가 높기 때문에 HD맵을 생성하고 이동중인 차량 위치를 로컬라이제이션(추정)한 뒤, 전방의 장애물을 감지하는 작업에 주로 사용될 수 있다.

카메라는 차로, 신호등, 보행자 감지 등과 같이, 객체 인지 및 추적 작업에 활용될 수 있다. 일 예로, 안전성을 높이기 위해 1080p 카메라가 8개 이상 사용될 수 있다. 카메라 센싱 정보를 기초로 처리 및 판단 주체(302)는 전방, 후방, 좌/우 측장의 객체를 감지 및 인지하여 추적할 수 있다.

레이더와 소나는 장애물 회피를 위한 최후의 수단으로 사용될 수 있다. 레이더와 소나의 센싱 정보는 차량 이동 경로 선상에서 가장 가까이 있는 대상까지의 거리와 속도 정보를 제공할 수 있다.

처리 및 판단 주체(302)는 자율 주행 제어기에 해당될 수 있다.

자율 주행 제어기는 고정밀 측위부, 경로 생성부, V2X(Vehicle to Everything) 통신부, 자율 주행 판단부, 센서 퓨전부, 제어명령생성부 및 원격 주행 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.

고정밀 측위부는 센싱 정보를 기초로 차량의 위치 및 자세를 측정 및/또는 추정할 수 있다.

경로 생성부는 센싱 정보를 기초로 차량의 주행 경로를 생성할 수 있다.

V2X 통신부는 V2X 통신 기능을 제공할 수 있다. V2X 통신은 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.

자율 주행 판단부는 운전자의 자율 주행 요청에 따라 자율 주행이 가능한 경우, 자율 주행 모드로 진입하도록 제어할 수 있다. 또한, 자율 주행 판단부는 자율 주행 중 더 이상 자율 주행 유지가 어려운 것으로 판단된 경우, 수동 제어 모드로 전환되도록 제어할 수 있다. 자율 주행 판단부는 수동 제어 모드로의 동작 중 다시 자율 주행이 가능한 것으로 판단된 경우, 자율 주행 모드로 전환되도록 제어할 수도 있다.

센서퓨전부는 각 센서로부터 수집된 센싱 정보가 가지는 장점 및 특성들을 융합하여 차량 근거리 주변의 정보들을 HD-MAP상에 표현할 수 있다.

센서 퓨전을 통해 고정밀 측위부는 차선 단위 고정밀 측위가 가능하고, 경로 생성부는 차량의 지근 거리 경로를 생성할 수 있다.

제어명령생성부는 V2X 통신을 통해 근거리 상황 정보를 획득할 수 있으며, 상술한 고정밀 측위 결과 및 경로 생성 결과, 그리고 V2X 통신을 통해 획득된 근거리 상황 정보를 종합적으로 고려하여 객체 인지 및 객체의 위치를 추적하고, 이를 기반으로 동작 주체(303)를 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.

원격 주행 연결부(또는 ToD 연결부)는 자율 주행 중 최근 법제화되고 있는 원격 주행으로의 전환 기능을 수행할 수 있다.

원격 주행 연결부는 자율 주행 중 전방 도로 구간의 자율 주행이 불가하거나, 또는 원격 제어 센터의 제어권 전환 요청이 수신되거나, 또는 운전자로부터 원격 주행이 요청된 경우 자율 주행 모드를 원격 주행 모드로 전환시킬 수 있다.

동작 주체(303)는 엔진 ECU(Electronic Control Unit), 제동 ECU, 조향 ECU, 변속 ECU 등을 포함할 수 있다. 동작 주체(303)는 처리 및 판단 주체(302)로부터 수신되는 제어 명령에 따라 동작할 수 있다.

도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 원격 주행 시스템의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 원격 주행 시스템(400)은 크게 원격 제어 차량(ToV, 410), 원격 제어 센터(ToC, 420) 및 네트워크(430)을 포함하여 구성될 수 있다.

원격 제어 차량(410)은 차량 센서(411), 자율주행제어기(412), 차량 ECU(413), ToD 카메라(414), 영상압축기(415), 원격주행제어기(416), 네트워크상태예측기(417) 및 송수신기(418) 중 적어도 하나, 또는 그것들의 조합을 통해서 구성될 수 있다.

상기 도 4에 도시되어 있지는 않지만, 원격 제어 차량(410)은 지도저장소(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 지도저장소는 자율 주행에 필요한 고정밀 지도를 유지하고, 해당 고정밀 지도에 대한 정보를 자율 주행 제어기(412)에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

차량 센서(411)는 ADAS를 위한 안전 센서들로부터 수신되는 각종 센싱 정보 및 그 외의 다양한 차량 내 구비된 다른 센서 및/또는 차량 ECU(413)로부터의 각종 센싱 정보를 수집하여 자율 주행 제어기(412)에 제공할 수 있다.

일 예로, 차량 센서(411)에 의해 수집되는 정보는 네-바퀴 휠틱, 스티어링 조향각, 속도, 가속도, 차량 자세 제어, 타이어 압력 등 차량의 OBD(On-Board Diagnostic) 장치로부터 쉽게 취득할 수 있는 정보들을 포함할 수 있다.

차량 ECU(413)는 자율 주행 제어기(412)의 제어 명령에 따라 동작하는 다양한 ECU들을 포함할 수 있다.

차량 센서(411) 및 차량 ECU(413)에 대한 구체적인 설명은 상술한 도면들의 설명으로 대체한다.

실시 예에 따른 자율 주행 제어기(412)는 자율 주행 모드로 주행 중 더 이상 자율 주행 유지가 불가하거나, 운전자 또는 원격지 요청에 따라 원격 주행 모드로의 전환이 요청된 경우, 원격 주행 모드로의 전환을 원격 주행 제어기9416)에 요청할 수 있다.

일 예로, 자율 주행 제어기(412)는 전방 도로 구간에 대한 고정밀 지도 정보가 존재하지 않거나, 전방 장애물 식별이 불가한 상황 등이 감지되었거나, 기준치 이상의 외부 충격이 감지된 경우 자율 주행 유지가 더 이상 어려운 것으로 판단할 수 있다.

원격주행제어기(416)는 자율 주행 모드에서 원격 주행 모드로 전환된 경우, ToD 카메라(414)를 구동시킬 수 있다.

ToD 카메라(414)에 의해 촬영된 영상은 영상압축기(415)를 통해 압축된 후 송수신기(418)를 통해 원격 제어 센터(420)로 전송될 수 있다. 일 예로, ToD 카메라(414)는 원격 제어 차량(410)의 전/후/좌/우 4개의 영상을 촬영할 수 있으며, 원격 제어 센터(420)로 전송되는 차량 영상 정보는 촬영된 4개의 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

네트워크상태예측기(417)는 현재 네트워크 상태를 모니터링하여 원격 제어 센터(420)와의 통신에 적합한 채널을 선택할 수 있다.

영상압축기(415)에 의해 압축된 영상 데이터 및 차량 센서(411)로부터 수집된 차량 센싱 데이터는 송수신기(418)를 통해 인코딩 및 변조되어 네트워크상태예측기(417)에 의해 선택된 채널을 통해 전송될 수 있다.

실시 예에 따른 원격주행제어기(416)는 네트워크상태예측기(417)에 의해 선택된 채널 정보에 기반하여 영상압축기(415)의 압축률을 결정할 수 있으며, 영상압축기(415)는 결정된 압축률에 따라 영상 압축을 수행할 수 있다. 일 예로, 채널 상태가 양호할수록, 영상 압축률은 높게 결정되고, 채널 상태가 열악할수록 영상 압축률은 낮게 결정될 수 있다.

원격주행제어기(416)는 송수신기(418)를 통해 원격 제어 센터(420)로부터 차량 제어 명령을 수신할 수 있다.

원격주행제어기(416)는 수신된 차량 제어 명령을 자율주행제어기(412)로 전달할 수 있다. 자율주행제어기(412)는 수신된 차량 제어 명령에 따라 차량 ECU(413)를 제어할 수 있다.

원격제어센터(420)는 원격제어센터제어기(ToC controller, 421), 송수신기(422), 영상복호기(423), 모니터링장치(424), 원격지운전장치(425), 4D 엑추에이터(426), 스피커(428) 및 사고 인식 및 예방 장치(427) 중 적어도 하나 또는 그것들의 조합들로 포함하여 구성될 수 있다.

원격지 운전자는 디스플레이 화면에 표시되는 영상을 모니터링하면서 원격지 운전 장치(425)를 이용하여 원격지 운전을 수행할 수 있다. 여기서, 원격지 운전 장치(425)는 조향 핸들, 악셀 패달, 브레이크 패달, 기어 장치 등의 기본적인 주행 제어 수단뿐만 아니라 인포테인먼트 시스템, 램프 및 와이퍼 등 각종 차량 기능을 제어할 수 있는 수단을 구비할 수 있다.

실시 예에 따른 사고 인식 및 예방 장치(427)는 소프웨어적으로 로딩(Loading)/언로딩(Unloading) 및/또는 하드웨어적으로 장착/탈착이 가능한 구조로 구현될 수 있다. 따라서, 사고 인식 및 예방 장치(427)는 기존 원격 제어 센터(420)와 독립적으로 구현되어 적용될 수 있다. 즉, 사용자의 선택에 사고 인식 및 예방 장치(427)는 원격 제어 센터(420)에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.

송수신기(422)는 네트워크(430)를 통해 수신된 신호를 복조 및 디코딩하여 원격제어센터제어기(421)에 제공할 수 있다.

원격제어센터제어기(421)는 송수신기(422)를 통해 원격 제어 차량(410)으로부터의 영상 정보 및 차량 센서 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 영상 정보는 압축된 영상 정보일 수 있다.

원격제어센터제어기(421)는 영상 정보를 영상복호기(423)로 전달하여 압축 해제하고, 압축 해제된 영상 정보를 모니터링장치(424)로 전송하고, 모니터링장치(424)는 영상 정보를 구비된 화면에 표시할 수 있다.

원격지 운전자는 모니터링 화면을 보면서 원격지 운전 장치(425)를 조작할 수 있다.

원격지 운전 장치(425)의 조작에 따라 생성된 차량 제어 명령은 원격제어센터제어기(421) 및/또는 송수신기(422)를 통해 원격 제어 차량(410)에 전송될 수 있다.

실시 예로, 차량 제어 명령은 사고 인식 및 예방 장치(427)에 제공될 수도 있다. 이때, 차량 제어 명령은 원격제어센터제어기(421)를 통해 제공될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 원격지 운전 장치(425)와 사고 인식 및 예방 장치(427) 사이에 직접 연결 선로가 구성된 경우, 원격지 운전 장치(425)에 의해 생성된 차량 제어 명령이 직접 사고 인식 및 예방 장치(427)에 제공될 수도 있다.

실시 예로, 원격제어센터제어기(421)는 압축 해제된 영상 정보를 사고 인식 및 예방 장치(427)에 제공할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 영상복호기(423)와 사고 인식 및 예방 장치(427) 사이에 직접 연결 선로가 구성된 경우, 원격제어센터제어기(421)를 경유하지 않고, 압축 해제된 영상 정보는 영상복호기(423)로부터 사고 인식 및 예방 장치(427)에 직접 전달될 수 있다.

사고 인식 및 예방 장치(427)는 차량 센서 정보를 원격제어센터제어기(421)로부터 수신할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 송수신기(422)와 사고 인식 예방 장치(427) 사이에 직접 연결 선로가 구현된 경우, 차량 센서 정보는 송수신기(422)로부터 사고 인식 예방 장치(427)에 직접 제공될 수도 있다.

사고 인식 및 예방 장치(427)는 영상 정보, 차량 센서 정보 및 차량 제어 명령 중 적어도 하나, 또는 그것들의 조합에 기반하여 차량 상태 및 충격 상태를 결정하고, 결정된 차량 상태 및 충격 상태에 기반하여 인포테인먼트 장치 및/또는 4D 엑추에이터(426) 및/또는 스피커(428)의 출력을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.

사고 인식 및 예방 장치(427)는 영상 정보, 차량 센서 정보 및 차량 제어 명령을 전처리 과정을 통해 시계열적으로 동기화한 후 각각에 대한 분석을 수행하여 특성 값들을 추출할 수 있다.

사고 인식 및 예방 장치(427)는 추출된 특성 값들에 대한 학습-예를 들면, 딥러닝 또는 머신 러닝- 또는 함수 연산을 통해 차량 상태 및 충격 상태를 추정할 수 있다.

사고 인식 및 예방 장치(427)는 추정된 차량 상태 및 충격 상태에 기반하여 인포테인먼트 제어 신호 및/또는 햅틱 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 인포테인먼트 제어 신호는 모니터링장치(424)의 화면 일측에 표시될 그래픽/문자 알람 메시지 및/또는 스피커(428)를 통해 출력될 음성 알람 메시지를 포함하고, 햅틱 제어 신호는 해당 4D 엑추에이터(426)의 동작을 제어하기 위한 엑추에이터 제어 신호를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 개시에 따른 원격지 제어 센터(420)는 사고 인식 및 예방 장치(427)를 구비함으로써, 각종 경고 알람 메시지 출력 및 엑추에이터 출력을 제어할 수 있으며, 이를 통해, 원격지 운전자가 보다 정확하고 빠르게 실제 사고 발생을 정확히 인지하고 추가 사고 발생 위험을 감지하여 피해를 경감시키거나 추가 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

특히, 원격지 운전자는 사고 인식 및 예방 장치(427)에 의해 제공되는 정보를 기반으로 분석 및 판단한 결과를 후술할 ODD 서버(또는 ODD 정보 전송기)에 제공할 수 있으며, ODD 서버(또는 ODD 정보 전송기)는 원격지 운전자의 분석 및 판단 결과를 고려하여 ODD 정보를 생성 및/또는 갱신할 수 있다.

도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 ODD 제공 시스템 구성도이다.

도 5를 참조하면, ODD 제공 시스템(500)은 크게 원격 제어 차량(ToV, 510), 원격 제어 센터(ToC, 520), ODD 서버(530) 및 네트워크(540)을 포함하여 구성될 수 있다.

원격 제어 차량(510)은 지도저장소(511), 센서(512), 차량 ECU(513), 자율 주행 제어기(514), ODD 정보 저장소(515), ToD 카메라(516) 및 ToD 연결 장치(517)을 포함하여 구성될 수 있다.

지도저장소(511)는 자율 주행에 필요한 고정밀 지도를 유지하고, 해당 고정밀 지도에 대한 정보를 자율 주행 제어기(514)에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

센서(512)는 ADAS를 위한 안전 센서들로부터의 각종 센싱 정보 및 차량 센서들로부터의 각종 센싱 정보를 자율 주행 제어기(514)에 제공할 수 있다.

차량 ECU(513)는 자율 주행 제어기(514)의 제어 명령에 따라 해당 ECU를 제어할 수 있다.

센서(512) 및 차량 ECU(513)에 대한 구체적인 설명은 상술한 도면들의 설명으로 대체한다.

ODD 정보 저장소(515)는 ODD 서버(530)로부터 획득한 ODD 정보가 유지될 수 있다.

일 예로, ODD 정보 저장소(515)에 유지되는 ODD 정보는 ODD 서버(530)에 저장된 ODD 정보와 동기화되어 유지될 수 있다. 실시 예로, ODD 서버(530)는 ODD 정보의 버전이 변경된 경우-즉, ODD 정보가 생성/추가/갱신된 경우-, 변경된 버전 정보를 원격 제어 차량(510)에 제공할 수 있으며, 원격 제어 차량(510)은 ODD 정보 저장소(515)에 저장된 ODD 정보의 버전과 ODD 서버(530)에 저장된 ODD 정보의 버전이 서로 상이한 경우, ODD 서버(530)로부터 최신 ODD 정보를 네트워크(540)를 통해 다운로드하여 동기화시킬 수 있다. 일 예로, ODD 정보는 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보 및 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, ODD 정보에 포함될 제1 정보 및/또는 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 동적으로 결정될 수 있다.

다른 일 예로, ODD 정보 저장소(515)에 유지되는 ODD 정보는 원격 제어 차량(510)의 주행 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 ODD 정보가 유지될 수 있다. ODD 서버(530)는 원격 제어 차량(510)의 현재 위치에 상응하는 구간의 ODD 정보가 갱신된 경우, 해당 갱신된 구간의 ODD 정보를 원격 제어 차량(510)으로 전송할 수 있다. 원격 제어 차량(510)은 갱신된 구간의 ODD 정보를 ODD 정보 저장소(515)에 저장하여 ODD 서버(530)와 ODD 정보를 동기화시킬 수 있다.

자율 주행 제어기(514)는 ODD 정보 저장소(515)에 유지된 ODD 정보를 기반하으로 전방 도로 구간에 대한 자율 주행을 제어할 수 있다. 만약, 전방 도로 구간에 대한 자율 주행이 불가한 경우, 자율 주행 제어기(514)는 수동 제어 모드(또는 메뉴얼 모드)로 전환시키거나 원격 주행 모드로 전환시킬 수 있다.

자율 주행 제어기(514)는 원격 주행 모드로의 전환이 필요한 경우, ToD 연결 장치(517)로 원격 주행을 요청할 수 있다.

이상의 설명에서는 자율 주행 제어기(514)가 원격 주행 정보를 처리하는 것으로 설명되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 원격 주행 정보는 원격 제어 차량(510)에 구비된 다른 프로세서를 통해 처리된 후 자율 주행 제어기(514)에 제공될 수도 있다.

ToD 연결 장치(517)는 자율 주행 제어기(514)로부터 원격 주행이 요청된 경우, 네트워크(540)를 통해 원격 제어 센터(520)에 접속하여 원격 주행 제어를 요청할 수 있다. ToD 연결 장치(517)와 원격 제어 센터(520)는 원격 주행을 위해 네트워크(540)상의 통신 세션(또는 통신 채널)을 설정할 수 있다.

이 후, ToD 연결 장치(517)는 ToD 카메라(516)를 통해 촬영된 영상을 처리하여 설정된 통신 세션을 통해 원격 제어 센터(520)로 전송할 수 있다. 일 예로, ToD 카메라(516)를 통해 촬영된 영상-즉, 원격 주행 영상 또는 ToD 영상-은 소정 압축 알고리즘으로 압축된 후 부호화되어 전송될 수 있다.

ToD 연결 장치(517)는 설정된 통신 세션을 통해 수신된 원격 주행 제어 신호를 자율 주행 제어기(514)에 전달할 수 있다. 자율 주행 제어기(514)는 수신된 원격 주행 제어 신호에 상응하는 제어 명령을 생성하여 차량 ECU(513)의 동작을 제어할 수 있다.

원격 제어 센터(520)는 ToC 제어기(521), 디스플레이(522) 및 원격지 운전 장치(523)를 포함하여 구성될 수 있다.

ToC 제어기(521)는 네트워크(540)를 통해 원격 제어 차량(510) 및 ODD 서버(530)와 연동될 수 있다.

ToC 제어기(521)는 통신 수단-예를 들면, 이더넷 통신 모듈, 광통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈 등-이 구비되어 네트워크(540)를 통해 원격 제어 차량(510)과 통신 세션을 설정한 후 각종 정보를 교환할 수 있다. ToC 제어기(521)는 설정된 통신 세션을 통해 수신되는 ToD 영상을 복호 후 압축 해제하여 디스플레이(522)에 출력할 수 있다.

원격지 운전자는 디스플레이(522)상에 출력된 영상을 모니터링하면서 원격지 운전 장치(523)를 조작하여 원격 제어 차량(510)을 제어할 수 있다.

원격지 운전 장치(523)에 의해 발생된 제어 신호-즉, 원격 주행 제어 신호-는 ToC 제어기(521)를 통해 원격 제어 차량(510)으로 전송될 수 있다.

ToC 제어기(521)는 원격지 운전자에 의해 입력된 분석 및 판단 결과에 대한 정보를 ODD 서버(530)에 전송할 수 있다. 여기서, 분석 및 판단 결과는 전방 도로 구간에 발생된 이벤트의 타입에 관한 정보, 이벤트가 발생된 차선에 관한 정보, 추전 주행 경로에 관한 정보 및 추천 ODD 구간 개수에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당업자의 설계에 따라 그보다 많거나 적은 정보 또는 다른 정보가 추가로 구성될 수 있다.

ODD 서버(530)는 원격 제어 센터(520)로부터 수신된 원격지 운전자의 분석 및 판단 결과 및/또는 외부 장치로부터 수신된 다양한 이벤트 정보를 기초로 분석을 수행하여 ODD 맵을 작성하고, 작성된 ODD 맵에 구간 별 각 차선 및 도로에 상응하는 ODD 정보를 매핑하여 내부 저장소에 저장할 수 있다.

ODD 서버(530)는 원격 제어 차량(510)으로부터 수신된 자율 주행 정보에 기반하여 내부 저장소에 저장된 해당 ODD 정보를 추출하고, 추출된 ODD 정보를 네트워크(540)를 통해 원격 제어 차량(510)에 전송할 수 있다. 여기서, 자율 주행 정보는 ODD 요청 메시지에 포함되어 수신되고, 추출된 ODD 정보는 ODD 응답 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

일 예로, 자율 주행 정보는 원격 제어 차량(510)의 주행 경로에 관한 정보 및/또는 현재 위치에 관한 정보-예를 들면, 위/경도 정보-를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 차량 식별 정보, 현재 주행 속도에 관한 정보 및 현재 주행 차선에 관한 정보, 현재 주행 중인 도로의 제한 속도에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

도 6은 자율 주행 차량의 자동화 레벨이 정의된 테이블이다.

자율 주행 차량은 자동차 스스로 주행 환경을 인지하여 위험을 판단하고 주행 경로를 제어하면서 운전자의 주행조작을 최소화하며 차량 스스로 운전하는 차량을 의미한다.

궁극적으로, 자율 주행 차량은 사람의 영향 없이 주행, 조종 및 주차가 가능한 차량을 의미하며, 자율 주행 자량의 핵심 토대인 자율 주행 기술-즉, 운전자의 능동적인 제어나 모니터링 없이도 차량을 운행할 수 있는 능력-이 최고도로 발전된 상태에 있는 차량에 초점을 맞춘 것이다.

도 6을 참조하면, 자동화 단계 LEVEL 0 내지 2는 운전자에 의해 주행 환경이 모니터링된다. 반면 자동화 단계 LEVEL 3 내지 5는 자동화된 주행 시스템에 의해 주행 환경이 모니터링된다.

하지만, 현재 출시되고 있는 자율 주행 차량의 개념은 완전한 의미의 자율 주행 차량으로 가는 중간 단계의 자동화 단계를 포함할 수 있으며, 완전 자율 주행 차량의 양산 및 상용화를 전제로 하는 목표지향적 개념에 해당한다.

본 발명에 따른 자율 주행 제어 방법은 상기 도 6에 도시된 자율 주행의 자동화 단계 중 LEVEL 2(부분 자율 주행) 및 LEVEL 3(조건부 자율 주행)에 해당되는 자율 주행 차량에 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 복수의 다양한 자동화 단계를 지원하는 자율 주행 차량에 적용될 수 있다.

미국 자동차 기술자 협회인 SAE(Society of Automotive Engineers) 기준 자율 주행 차량의 자동화 레벨은 상기 도 6의 표와 같이 분류될 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 자율 주행 제어기의 상세 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 자율 주행 제어기(700)는 고정밀 측위부(720), 경로 생성부(730), V2X 통신부(740), 자율 주행 판단부(750), 센서 퓨전부(760), 제어 명령 생성부(770) 및 원격 주행 연결부(780) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

ODD 정보 저장소(710)에 저장된 ODD 정보는 경로 생성부(730) 및 자율 주행 판단부(740) 등에 의해 참조될 수 있다.

이를 위해, ODD 정보는 구간 별 각 차선 및/또는 도로상에의 자동화 단계-즉, 자율 주행 레벨-에 대한 정보, 차선 변경에 관한 정보 및 자율 주행 가능 여부에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상술한 ODD 서버(530)에 저장된 ODD 정보는 도로 구간 단위로 관리될 수 있으며, 해당 도로 구간을 주행하는 모든 자율 주행 차량에 공유될 수 있다. 실시 예로, 자율 주행 차량은 자율 주행 시 자신의 현재 주행 경로 및/또는 위치에 상응하는 자율 주행 정보를 ODD 서버(530)에 전송하여 주행에 필요한 ODD 정보를 획득하여 내부 ODD 정보 저장소(710)에 유지할 수 있다.

고정밀 측위부(720)는 차량에 장착된 측위 시스템-예를 들면, GPS 수신기-를 이용하여 자체적으로 정밀 측위를 수행하여 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다.

경로 생성부(730)는 차량 운전자에 의해 설정된 목적지까지의 주행 경로를 산출하고, 산출된 주행 경로에 상응하는 ODD 정보를 ODD 정보 저장소(710)로부터 추출하여 차량의 최종 경로를 결정할 수 있다.

자율 주행 판단부(750)는 ODD 정보 저장소(710)에 저장된 ODD 정보를 참조하여 현재 주행 중인 도로 구간의 해당 차선에서 자율 주행이 가능한지 여부 및 자율 주행이 가능하다면 적용 가능한 자동화 단계를 결정할 수 있다.

센서퓨전부(760)는 상술한 도면들의 설명으로 대체한다.

제어명령생성부(770)는 최종 결정된 경로에 따라 차량 ECU를 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.

도 8은 종래 기술에 따른 자율 주행 차량을 위한 ODD 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 종래의 ODD 시스템(800)은 자율 주행 차량 내부에 구비되며, 통신장치(810), 측위시스템(820), ODD 생성기(830), 고정밀 지도 저장소(840), 차량 센서(850), 차량 ECU(860) 및 자율 주행 제어기(870)을 포함하여 구성될 수 있다.

통신장치(810)를 통해 수신되는 외부 정보들은 ODD 생성기(830)에 제공되며, ODD 생성기(830)는 외부 정보들 및 고정밀 지도 저장소(840)에 저장된 HD 맵에 기반하여 ODD 정보를 생성할 수 있다.

자율 주행 제어기(870)는 측위 시스템(820)으로부터 수신된 정밀 측위 정보, ODD 생성기(830)로부터 수신된 ODD 정보 및 차량 센서(850)로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 제어 명령을 생성하고, 생성된 제어 명령을 차량 ECU(860)에 전송할 수 있다.

상기 도 8에서 설명한 바와 같이, 종래 자율 주행 차량의 ODD 시스템은 차량 내에 존재하며, 차량 외부로부터 수집된 외부 정보 및 차량 내부에 저장된 HD 맵을 기반으로 ODD 정보를 생성하고, 생성된 ODD 정보를 자기 차량의 자율 주행 능력과 비교하여 자율 주행 기능의 ON/OFF를 제어한다. 따라서, 차량 별 탑재된 HD 맵의 종류 및 차량 별 탑재된 ODD 생성 알고리즘에 따라 동일 도로 구간에 대해 각각의 차량에서 생성되는 ODD 정보는 상이할 수 있다. 이는 자율 주행의 안정성과 효율성을 현저히 저하시키는 원인이 될 수 있다.

도 9는 종래 자율 주행 차량의 ODD 보정 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 자율 주행 차량(910)은 차량 주행 정보를 도로 관제 시스템(920)에 전송할 수 있다(S901).

도로 관제 시스템(920)은 외부 정보 제공 시스템(930)으로부터 외부 제공 정보를 획득할 수 있다(S902).

도로 관제 시스템(920)은 차량 주행 정보 및 외부 제공 정보에 기반하여 운항 설계 영역 보정 정보 및 도로 상태 정보를 생성할 수 있다(S903).

도로 관제 시스템(920)은 운항 설계 영역 보정 정보를 자율 주행 차량(910)에 전송하고(S904), 도로 상태 정보를 도로 관리팀 서버(또는 작업자 단말)(940)에 전송할 수 있다(S905).

자율 주행 차량(910)은 운항 설계 영역 보정 정보에 기반하여 ODD 보정을 수행하고, 보정된 ODD에 기반하여 차량 제어를 수행할 수 있다(S906 내지 S907).

상기 도 9에서 설명한 바와 같이, 종래 자율 주행 차량은 내부 ODD 시스템이 구비되어 외부 장치로부터 수신된 운항 설계 영역 보정 정보를 기초로 내부 HD 맵 및 ODD 생성 알고리즘에 따라 ODD 정보를 보정하여 자율 주행을 제어한다. 따라서, 차량 별 탑재된 HD 맵의 종류 및 차량 별 탑재된 ODD 생성 알고리즘에 따라 동일 도로 구간에 대해 각각의 차량에서 보정되는 ODD 정보는 상이할 수 있다. 이는 자율 주행의 안정성과 효율성을 현저히 저하시키는 원인이 될 수 있다.

도 10은 상술한 도 8 내지 9에 따른 ODD 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 8 내지 9에서 설명한 바와 같이, 종래의 ODD 시스템의 단점은 차량 별 전방 도로 구간의 상태를 분석하는 방법-즉, ODD 생성 알고리즘- 및 차량 별 탑재된 HD-MAP의 종료에 따라 차량마다 제 각각의 ODD가 설정된다는 것이다. 이와 같은 ODD 시스템은 상기 도 10에 보여지는 바와 같이, 전방 도로에 이벤트(Event) 발생 시 상당히 혼잡스러운 상황을 초래할 수 있다. 예를 들어, 상기 도 10의 상황에서 일부 차량은 이벤트 발생 지점까지 탑재된 자율 주행 알고리즘 및 자율 주행 능력에 따라 천천히 진행하면서 자율 주행이 가능할 수도 있지만, 일부 다른 차량은 차량 내 탑재된 자율 주행 알고리즘 및 자율 주행 능력에 따라 자율 주행이 불가할 수 있다.

일 예로, 상기 도 10의 상황에서 자동화 레벨이 3 이상이고, ODD on 인 차량들은 막히지 않는 차선으로 차량을 제어할 수 있고, 이벤트 발생 차선에 위치한 자동화 레벨 2인 차량은 현재 주행 중인 차선에서 다른 차선으로 이동할 수 없기 때문에 계속 직진만 수행할 수 있다. 이에 따라, 차량 정체 및 사고 위험은 현저히 증가될 수 있다.

이러한 상황들은 차량의 자율 주행 능력(lv.1~5)과 각 차량들의 ODD on/off 여부에 따라 매우 혼잡하고 복잡한 원리에 의해 움직이게 된다. 심지어 몇 번째 차선에서 이벤트 발생되었는지 차량이 인지할 수 없는 경우, 해당 차량은 이벤트 발생 차선으로 진입하여 교통 혼잡 및 추가 사고를 야기할 수 있다.

도 11은 본 개시에 따른 ODD 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 11을 참조하면, ODD 서버(1100)는 제1 인터페이스부(1110), 추출부(1120), ODD 저장소(1130), 생성 및 갱신부(1140), 분석부(1150) 및 제2 인터페이스부(1160) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 인터페이스부(1110)는 ODD 서버(1100)와 자율주행차량 사이의 신호 송수신을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.

일 예로, 제1 인터페이스(1110)는 자율 주행 정보가 포함된 ODD 요청 메시지를 자율주행차량(1170)으로부터 수신하고, ODD 정보가 포함된 ODD 응답 메시지를 자율주행차량(1170)으로 전송할 수 있다.

추출부(1120)는 자율 주행 정보에 상응하는 ODD 정보를 ODD 저장소(1130)로부터 추출할 수 있다. 일 예로, 자율 주행 정보에 자율주행차량(1170)의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 경우, 추출부(1120)는 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 ODD 정보를 추출할 수 있다. 다른 일 예로, 자율 주행 정보에 자율주행차량(1170)의 경로에 관한 정보가 포함된 경우, 추출부(1120)는 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 ODD 정보를 ODD 저장소(1130)로부터 추출할 수 있다.

제2 인터페이스부(1160)는 ODD 서버(1100)와 원격제어센터(1180) 사이의 신호 송수신을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.

일 예로, 제2 인터페이스부(1160)는 원격제어센터(1180)로부터 특정 도로 구간에 대한 이벤트 발생 정보 및 원격지 운전자에 의한 판단 및 분석 결과에 대한 정보를 수신할 수 있다.

분석부(1150)는 이벤트 발생 정보 및 판단 및 분석 결과에 대한 정보를 분석하여 해당 도로 구간에 대한 ODD 맵을 작성할 수 있다.

생성 및 갱신부(1140)는 ODD 맵의 구간 별 각 차선 및/또는 도로에 상응하는 다양한 ODD 데이터를 생성하고, 이를 ODD 맵에 매핑하여 ODD 정보를 생성 또는 갱신할 수 있다. 일 예로, ODD 정보는 상기 ODD 정보는 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보와 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

ODD 정보에 포함될 제1 정보 및/또는 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 ODD 서버(1100)의 분석부(1150)에 의해 동적으로 결정될 수 있다.

일 예로, 이벤트 타입은 사고 이벤트 타입, 공사 이벤트 타입, 교통 신호 이벤트 타입, 교통량 변화 이벤트 타입, 장애물 감지 이벤트 타입 및 보행자 감지 이벤트 타입 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 12는 본 개시에 따른 ODD 정보 구성 예들을 보여준다.

도면 번호 1210을 참조하면, ODD 서버(1100)는 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 ODD 요청 메시지가 수신되면, 해당 현재 위치에 상응하는 ODD 정보 추출 구간을 결정하고, 결정된 추출 구간에 상응하는 ODD 정보를 ODD 저장소(1130)로부터 추출하여 자율 주행 차량에 전송할 수 있다. 여기서, ODD 정보 추출 구간은 자율 주행 차량의 현재 위치에 상응하는 하나의 구간-예를 들면, 구간 A-으로 결정될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 현재 위치에 상응하는 구간을 포함하여 몇 개 앞 구간-예를 들면, 구간 B/C/D-이 포함되도록 결정될 수 있다.

실시 예로, ODD 서버(1100)는 자율 주행 차량의 주행 경로에 관한 정보가 포함된 ODD 요청 메시지가 수신되면, 해당 전체 경로에 상응하는 ODD 정보를 ODD 저장소(1130)로부터 추출하여 자율 주행 차량에 전송할 수 있다. 일 예로, 자율 주행 차량이 특정 경로로 주행 중 해당 경로 내 특정 구간에 대한 ODD 정보가 갱신된 경우, ODD 서버(1100)는 갱신된 ODD 정보가 포함된 갱신 요청 메시지를 해당 자율 주행 차량에 전송할 수 있다. 다른 일 예로, ODD 서버(1100)는 전체 경로에 상응하는 ODD 정보를 자율 주행 차량으로 전송한 후, 해당 자율 주행 차량의 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 갱신된 경우, 갱신된 ODD 정보를 해당 자율 주행 차량으로 전송할 수도 있다.

도면 번호 1220에 도시된 바와 같이, ODD 서버(1100)는 주행 도로 전방에 발생된 이벤트 타입에 따라 구간 별 각 차선에 대한 자율 주행 레벨 및 변경 가능 차선 방향에 대한 정보가 매핑된 ODD 정보를 추출하여 자율 주행 차량에 제공할 수 있다.

도면 번호 1220을 참조하면, 1 차선을 주행 중인 차량은 우측 차선-즉, 2차선-으로 이동하면 사고 발생 차량들로 인해 교통 정체 또는 추가 사고가 발생될 수 있으므로, ODD 서버(1100)는 해당 구간의 1 차선을 자동화 레벨 2로 결정하여 1 차선을 주행 중인 차량이 계속 자기 차선을 유지하도록 ODD 정보를 생성할 수 있다. 반면, 2 차선을 주행 중인 차량은 계속 직진하면 사고 발생 차량들로 인해 교통 정체 또는 추가 사고가 발생될 수 있으므로, ODD 서버(1100)는 해당 구간의 2 차선을 자동화 레벨 3으로 결정하여, 2 차선을 주행 중인 차량이 차선을 자유롭게 변경하도록 ODD 정보를 생성할 수 있다. 또한, 3 차선을 주행 중인 차량은 좌측 차선-즉, 2차선-으로 이동하면 사고 발생 차량들로 인해 교통 정체 또는 추가 사고가 발생될 수 있으므로, ODD 서버(1100)는 해당 구간의 3 차선을 자동화 레벨 3으로 결정하고, 변경 가능 차선을 우측 차선-즉, 4 차선-으로 결정하여 3 차선을 주행 중인 차량이 우측 차선으로 차선을 변경하여 주행하도록 ODD 정보를 생성할 수 있다. 또한, 4 차선을 주행 중인 차량은 자동화 레벨 3 이상의 자율 주행이 가능하나, ODD 서버(1100)는 원활한 교통 흐름을 위해 직진만 가능하도록 자동화 레벨 2로 결정하여 ODD 정보를 생성할 수 있다.

도면 번호 1230에 도시된 바와 같이, ODD 서버(1100)는 주행 도로 전방에 발생된 이벤트 타입에 따라 구간 별 각 차선에 대한 자율 주행 가능 여부를 ON/OFF로 표시하여 ODD 정보를 생성할 수도 있다.

도면 번호 1230을 참조하면, 구간 별 자율 주행이 가능한 차선은 ON으로 표시되고, 구간 별 자율 주행이 불가한 차선-즉, 수행 제어 모드 차선-은 OFF로 표시될 수 있다.

도 13은 실시 예에 따른 ODD 정보 전송 기능이 구비된 원격 제어 센터의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 13을 참조하면, 원격 제어 센터(1300)는 통신장치(1310), 복호기(1320), ODD 정보 전송기(또는 ODD 서버 시스템, 1330), 주제어기(1340), 모니터링장치(1350) 및 원격지운전장치(1360)을 포함하여 구성될 수 있다.

통신장치(1310)를 통해 수신된 ToD 카메라 촬영 압축 영상은 복호기(1320)로 전달되어 압축해제 된 후 모니터링장치(1350)의 디스플레이 화면에 출력될 수 있다.

원격지 운전자는 모니터링장치(1350)의 디스플레이 화면에 출력된 영상을 확인하면서 원격지 운전 장치(1360)를 조정하여 원격 운전을 수행할 수 있다. 여기서, 원격지 운전 장치(670)는 조향 핸들, 악셀 패달, 브레이크 패달 등의 기본적인 주행 제어 수단뿐만 아니라 램프 및 와이퍼 등 각종 차량 기능을 제어할 수 있는 수단이 구비될 수 있다.

원격지 운전 장치(1360)의 조작에 따라 생성되는 제어 신호는 주제어기(1340)로 전달되며, 주제어기(1340)는 제어 신호에 상응하는 제어 명령을 생성하여 통신장치(1310)를 통해 원격지 차량으로 전송할 수 있다.

실시 예에 따른 원격지 운전자는 모니터링장치(1350)에 구비된 각종 입력 수단-예를 들면, 키보드, 터치 화면, 마우스 등-을 통해 영상을 통한 판단 결과 및 분석 결과를 입력할 수 있다. 여기서, 원격지 운전자에 의해 입력된 판단 결과 및 분석 결과는 ODD 정보 전송기(1330)에 전달되고, ODD 정보 전송기(1330)는 원격지 차량으로 수신된 자율 주행 정보 및 원격지 운전자에 의해 입력된 판단 결과 및 분석 결과에 기반으로 ODD 정보를 생성/갱신/추출할 수 있다.

ODD 정보 전송기(1330)는 원격지 차량로부터 수신된 요청 메시지에 따라 해당 ODD 정보를 추출하고, 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 통신 장치(1310)를 통해 원격지 차량에 전송할 수 있다.

실시 예에 따른 ODD 정보 전송기(1330)는 종래 원격 제어 센터(1300)에 소프트웨어 및/또는 하드웨어 옵션으로 추가 구성될 수 있다.

본 개시에 따른 ODD 정보 전송기(1330)는 원격지 차량으로부터 수신된 자율 주행 정보뿐만 아니라 원격지 운전자의 정확한 판단 및 분석 결과를 ODD 정보 생성/갱신/추출에 더 사용함으로써, 보다 안전하고 정확한 ODD 정보를 원격지 차량에 제공할 수 있는 장점이 있다.

ODD 정보 전송기(1330)는 원격지 차량 주변에 발생되는 다양한 이벤트를 분석하여 ODD 맵을 생성하고, 구간 별 각 차선 및/또는 도로에 상응하는 ODD 정보를 생성/갱신하고, 원격지 차량의 현재 위치 및/또는 경로에 상응하는 ODD 정보를 추출할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량, 자율 주행 제어기, ODD 서버, 원격 제어 차량, 원격 제어 센터, ODD 정보 전송기 등의 ODD 제공 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims

네트워크를 통해 자율 주행 차량과 연동되는 서버에서의 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 제공 방법에 있어서,
상기 자율 주행 차량으로부터 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 자율 주행 정보에 기반하여 ODD 저장소로부터 ODD 정보를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량에 전송하는, 방법.
제2항에 있어서,
상기 일부 구간의 개수는 전방에 발생된 이벤트 타입, 상기 자율 주행 차량의 현재 주행 속도, 상기 자율 주행 차량이 주행중인 도로의 교통 혼잡 상태 및 상기 자율 주행 차량의 일정 반경 이내에 위치한 자율 주행이 가능한 차량의 비율 중 적어도 하나 에 기반하여 동적으로 결정되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량으로 전송하고, 이후, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 ODD 정보는,
구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보; 및
상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보
중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제5항에 있어서,
상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 동적으로 결정되는, 방법.
제1항에 있어서,
원격 제어 센터로부터 전방 도로 구간에 발생된 이벤트 타입에 관한 정보를 수신하는 단계;
상기 이벤트 타입에 기반하여 상기 ODD 정보를 생성 또는 갱신하는 단계; 및
상기 생성 또는 갱신된 ODD 정보를 상기 ODD 저장소에 저장하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 원격 제어 센터의 원격지 운전자에 의해 입력된 상기 전방 도로 구간에 대한 판단 결과 및/또는 분석 결과에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 판단 결과 및/또는 분석 결과에 더 기반하여 상기 ODD 정보가 생성 및 갱신되는 것을 특징으로 하는, 방법.
제7항에 있어서,
상기 이벤트 타입은 사고 이벤트 타입, 공사 이벤트 타입, 교통 신호 이벤트 타입, 교통량 변화 이벤트 타입, 장애물 감지 이벤트 타입 및 보행자 감지 이벤트 타입 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
네트워크를 통해 서버와 연동되는 차량에서의 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보 획득 방법에 있어서,
자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 상기 서버로 전송하는 단계;
상기 자율 주행 정보에 상응하는 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 단계; 및
상기 수신된 ODD 정보에 기반하여 자율 주행을 제어하는 단계
를 포함하는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보가 수신되는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보가 수신되고, 이후, 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 상기 서버에 의해 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보가 수신되는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 ODD 정보는,
구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보; 및
상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보
중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제13항에 있어서,
상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 상기 서버에 의해 동적으로 결정되는, 방법.
제14항에 있어서,
상기 이벤트 타입은 사고 이벤트 타입, 공사 이벤트 타입, 교통 신호 이벤트 타입, 교통량 변화 이벤트 타입, 장애물 감지 이벤트 타입 및 보행자 감지 이벤트 타입 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
네트워크를 통해 자율 주행 차량과 연동되는 서버에 있어서,
작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보가 기록된 ODD 저장소;
상기 ODD 저장소로부터 해당 ODD 정보를 추출하는 추출부; 및
상기 자율 주행 차량으로부터 자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 수신하고, 상기 추출된 ODD 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 자율 주행 차량으로 전송하는 제1 인터페이스부;
를 포함하고, 상기 추출부가 상기 자율 주행 정보를 기반으로 상기 ODD 정보를 추출하는, 서버.
제16항에 있어서,
상기 추출부가 상기 자율 주행 정보에 상기 자율 주행 차량의 현재 위치에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 현재 위치에 상응하는 일부 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하고, 상기 자율 주행 정보에 경로에 관한 정보가 포함된 것에 기반하여 상기 경로에 상응하는 전체 구간에 대한 상기 ODD 정보를 추출하되,
상기 전체 구간에 대한 ODD 정보가 상기 자율 주행 차량으로 전송된 후 상기 현재 위치에 관한 정보가 포함된 상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 추출부가 상기 현재 위치에 상응하는 ODD 정보가 갱신된 경우에만, 상기 갱신된 ODD 정보를 추출하여 상기 자율 주행 차량으로 전송하는, 서버.
제17항에 있어서,
상기 일부 구간의 개수는 전방에 발생된 이벤트 타입, 상기 자율 주행 차량의 현재 주행 속도, 상기 자율 주행 차량이 주행중인 도로의 교통 혼잡 상태 및 상기 자율 주행 차량의 일정 반경 이내에 위치한 자율 주행이 가능한 차량의 비율 중 적어도 하나 에 기반하여 동적으로 결정되는, 서버.
제16항에 있어서,
상기 ODD 정보는,
구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 영역을 ON/OFF로 표시한 제1 정보; 및
상기 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 자율 주행 가능 레벨에 관한 정보 및 주행 가능 방향에 관한 정보 중 적어도 하나로 구성된 제2 정보
중 적어도 하나를 포함하고,
상기 ODD 정보에 포함될 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보는 전방 발생된 이벤트 타입에 따라 동적으로 결정되는, 서버.
제16항에 있어서,
상기 자율 주행 차량을 원격으로 제어하는 원격 제어 센터와 더 연동되고,
상기 서버는,
상기 원격 제어 센터로부터 전방 도로 구간에 발생된 이벤트 타입에 관한 정보를 수신하는 제2 인터페이스부;
상기 이벤트 타입에 기반하여 ODD 맵을 생성하는 분석부; 및
상기 생성된 ODD 맵에 기반하여 구간 별 차선 및/또는 도로에 상응하는 ODD 데이터를 매핑하여 ODD 정보를 생성 또는 갱신하는 생성 및 갱신부
를 더 포함하고,
상기 생성 또는 갱신된 ODD 정보는 상기 ODD 저장소에 저장되는, 서버.
제20항에 있어서,
상기 원격 제어 센터의 원격지 운전자에 의해 입력된 상기 전방 도로 구간에 대한 판단 결과 및/또는 분석 결과에 대한 정보를 상기 제2 인터페이스를 통해 더 수신하고, 상기 분석부가 상기 판단 결과 및/또는 분석 결과에 더 기반하여 상기 ODD 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는, 서버.
제20항에 있어서,
상기 이벤트 타입은 사고 이벤트 타입, 공사 이벤트 타입, 교통 신호 이벤트 타입, 교통량 변화 이벤트 타입, 장애물 감지 이벤트 타입 및 보행자 감지 이벤트 타입 중 적어도 하나를 포함하는, 서버.
제20항에 있어서,
상기 원격 제어 센터는 내부 통신선을 통해 상기 서버와 하나의 시스템으로 구현되거나 상기 네트워크를 통해 상기 서버와 연동되는, 서버.
네트워크를 통해 서버와 연동되는 차량에 있어서,
자율 주행 정보가 포함된 요청 메시지를 상기 서버로 전송하는 수단;
상기 자율 주행 정보에 상응하는 작동 설계 영역(Operational Design Domain, ODD) 정보가 포함된 응답 메시지를 상기 서버로부터 수신하는 수단; 및
상기 수신된 ODD 정보에 기반하여 자율 주행을 제어하는 수단
을 포함하는, 차량.