KR20230156428A - 차량을 자동으로 제어하는 방법 - Google Patents

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KR20230156428A
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KR1020237035790A
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울리히 슈텔린
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콘티넨탈 오토모티브 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 차량을 자동으로 제어하는 방법으로서, 외부 인프라로부터 주행 사양을 수신하고, 정상 동작 모드에서 지정된 궤적을 따라 차량을 제어하고, 테스트 모드에서 주행 사양에 의해 지정된 궤적과 다른 테스트 궤적을 따라 차량을 제어하고/하거나 테스트 파라미터를 사용하여 차량을 제어하는, 방법에 관한 것이다. 이러한 방식으로 인프라의 동작 신뢰성을 테스트할 수 있다.

Description

차량을 자동으로 제어하는 방법
본 발명은 특히 주행 사양에 기초하여 차량을 자동으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
주행 사양의 일부로서 차량을 자동으로 제어하는 것은 예를 들어 자동 발레 파킹(AVP)으로 구현될 수 있다. 이것은 주차장에 차량을 주차하고 탑승자가 내릴 수 있는 시스템이다. 그런 다음, 차량은 적어도 실질적으로 주차장에 설치된 센서 시스템과 인프라에 기초하는 자동 제어를 통해 무료 주차 공간으로 조향되어 상기 주차 공간에 주차된다. 탑승자가 돌아와 차량을 되가져 가기를 원하는 경우 차량은 마찬가지로 환승 공간으로 다시 이동된다.
대응하는 시스템이 예를 들어 ISO 23374 표준의 맥락에서 현재 개발 및 표준화되고 있다. 이 경우, 특히 차량 자체가 시스템에 참여하기 위해 환경 센서를 가질 필요는 없는 것으로 제공된다. 따라서 차량은 인프라로부터 주행 사양을 수신하므로 인프라에 의존할 수 있어야 한다. 또한 예를 들어 주차장에 다른 차량이나 사람이 있는 경우 차량의 자동 제어가 매우 신뢰성이 있고, 또한 예를 들어 부주의한 사람으로 인해 예상치 못한 사건이 발생하는 경우 신속히 반응할 수 있는 것이 중요하다.
따라서 본 발명의 목적은 알려진 버전에 비해 대안적이거나 더 나은 설계의 차량을 자동으로 제어하는 방법을 제공하는 것이다. 이것은 본 발명에 따라 청구항 1에 청구된 방법을 통해 달성된다. 예를 들어, 유리한 실시예는 종속 청구항으로부터 취해질 수 있다. 청구범위의 내용은 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 본 설명의 내용에 포함된다.
본 발명은 차량을 자동으로 제어하는 방법으로서,
- 외부 인프라로부터 주행 사양을 수신하는 단계,
- 정상 모드에서 주행 사양에 의해 지정된 궤적을 따라 차량을 제어하는 단계, 및
- 테스트 모드에서 테스트 파라미터를 사용하여 및/또는 주행 사양에 의해 지정된 궤적에서 벗어나는 테스트 궤적을 따라 차량을 제어하는 단계
를 포함하는, 차량을 자동으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
이러한 방법을 사용하면 의도적으로 주행 사양에서 벗어나는 상태를 야기할 수 있어 외부 인프라가 이를 검출하는지 여부를 테스트할 수 있다. 이에 따라 인프라가 결함을 검출하는 데 적합한지 여부를 검증할 수 있다.
예를 들어, 차량은 승용차와 같은 자동차일 수 있다. 그러나 이 방법은 다른 차량에도 사용될 수 있다. 주행 사양은 예를 들어 무선 통신을 통해 수신될 수 있다. 특히, 주행 사양은 차량이 이동하는 동안 지속적으로 업데이트될 수 있다. 외부 인프라는 예를 들어 센서 및/또는 카메라를 가질 수 있으며, 주행 사양을 생성하고 이를 차량으로 송신하기 위한 기초로 이를 사용할 수 있다.
정상 모드는 일반적으로 차량이 인프라에 의해 정상적으로 제어될 수 있을 때 차량이 사용하는 모드이다. 차량은 예를 들어 나중에 지시된 바와 같이 특정 시간에 테스트 모드로 전환될 수 있다. 테스트 궤적은 검출을 검증하기 위해 적절한 방식으로 지정된 궤적에서 벗어날 수 있다. 테스트 파라미터는 전기로 동작되는 뒷문이나 조명 시스템과 같은 차량의 특정 기능과 관련될 수 있으며, 이 또한 일반적으로 외부 인프라에 의해 검출되어야 한다.
인프라로부터 에러 신호가 수신되는지 여부는 바람직하게는 테스트 모드 동안 검증된다. 이를 통해 인프라가 지정된 궤적에서 벗어나는 것에 응답하고/하거나 테스트 파라미터에 응답하는지 여부를 식별할 수 있다.
에러 신호는 특히 결함 보고 및/또는 정지 신호 및/또는 새로운 궤적 및/또는 새로운 경유지를 포함할 수 있다. 예로서, 결함 보고는 차량의 오작동을 나타내는 전자 메시지일 수 있다. 정지 신호는 즉시 정지를 요구할 수 있다. 예로서, 새로운 궤적은 이탈을 수정하기 위한 것일 수 있다. 이는 차량이 따라가거나 새로운 궤적을 정할 수 있는 새로운 경유지에도 동일하게 적용된다.
특히, 테스트 모드에서 지정된 시간 기간 내에 에러 신호가 수신되지 않는 경우 차량이 정지하고/하거나 에러 메시지가 출력될 수 있다. 이러한 에러 신호가 수신되지 않는 경우 이는 일반적으로 인프라가 테스트 파라미터의 사용 및/또는 지정된 궤적에서 이탈을 올바르게 검출하지 못했기 때문에 인프라가 올바르게 작동하지 않은 것을 나타낸다. 이 경우 인프라가 신뢰성 있게 작동하지 않는 것이 분명하므로 차량을 즉시 정지하는 것이 적절하다.
특히, 에러 메시지는 무선 연결을 통해 인프라로 송신되고/되거나 시각적 및/또는 청각적 경고 디바이스를 동작시킴으로써 출력될 수 있다. 무선 연결을 통해 송신하면 인프라에 오작동을 알릴 수 있다. 그런 다음 예를 들어 적절한 조치를 취할 수 있다. 시각적 경고 디바이스는 예를 들어 위험 경고등이나 다른 조명 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 청각적 경고 디바이스는 경적일 수 있다.
에러 메시지는 특히 차량의 위치 및/또는 차량의 코스 및/또는 궤적 및/또는 테스트 궤적에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이를 통해 문제 해결을 용이하게 하기 위해 결함에 대한 정보를 추가로 지정할 수 있다. 지시된 값의 임의의 조합 또는 하위 조합도 가능하며 다른 값도 사용될 수 있다.
차량은 에러 신호가 수신된 후에 정상 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 에러 신호가 수신되면 이는 인프라가 차량의 의도적인 비정상적인 거동을 올바르게 검출했음을 의미한다. 따라서 인프라는 신뢰성이 있고 정상적으로 계속 동작할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어에 따르면 에러 신호는 인프라로부터 차량으로 송신되는 신호라는 점에 주목해야 한다. 이와 달리 에러 메시지는 차량으로부터 인프라로 송신되는 메시지이다.
테스트 파라미터는 예를 들어 차량의 뒷문이나 다른 요소를 개방하는 것, 차량의 하나 이상의 조명을 끄는 것, 및/또는 차량의 위험 경고등 또는 하나 이상의 조명을 활성화하는 것을 지정할 수 있다. 이 또한 일반적으로 버전에 따라 인프라에 의해 검출될 수 있고, 그리하여 검출이 올바르게 작동하는지 여부를 검증할 수 있다. 특히 이에 필요한 높이를 이용할 수 없는 주차장 지역에서는 뒷문이 개방될 수 있다. 일반적으로 손상을 방지하기 위해 뒷문을 개방하는 것이 제때에 중지된다. 그러나 이러한 장소에서는 인프라가 뒷문 개방이 실제로 검출되는 것에 특별한 주의를 기울여야 한다.
특히, 차량은 차량 자체의 환경 센서의 데이터를 사용하지 않고 제어될 수 있다. 이에 따라 이런 점에서 이러한 센서와 그 사용 및 프로그래밍은 생략될 수 있다.
하나의 버전에 따르면, 차량은 차량 자체 환경 센서의 데이터를 사용하여 제어되고, 여기서 특히 테스트 모드에 대한 인프라의 반응은 인프라와 환경 센서의 가중치 측면에서 제어를 변경하기 위한 기초로 사용된다. 이를 통해 가중치를 인프라의 신뢰성에 맞출 수 있다. 예를 들어, 차량을 제어할 때 환경 센서가 고려되는 정도와 인프라가 고려되는 정도를 지정하고 조정될 수 있는 파라미터를 제공할 수 있다.
특히, 테스트 궤적은 궤적에서 랜덤한 이탈을 사용하여 정해질 수 있다. 이것은 예를 들어 난수 생성기를 사용하여 달성될 수 있다. 테스트 궤적은 또한 궤적으로부터 지정된 이탈을 사용하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 이 지정된 이탈은 영구적으로 저장될 수 있다.
특히, 차량은 랜덤하게 선택된 시간 및/또는 규칙적 간격으로 정상 모드로부터 테스트 모드로 전환될 수 있다.
또한 테스트 모드로 전환할 시기를 결정하기 위한 기초로 차량 자체 환경 센서로부터 데이터를 취하는 것도 가능하다. 이것은 예를 들어 다음과 같은 장소에서 이루어질 수 있다:
- 좁은 장소; 여기서 특히 인프라의 빠른 반응이 기대된다.
- 차량의 시야가 좋지 않은 장소; 여기에도 빠른 반응이 기대된다.
- 공간이 넓고 교통량이 없는 장소; 여기서는 느린 반응이긴 하지만 여전히 괜찮을 수 있다.
- 주변에 사람이 많은 지역; 여기서는 위험 가능성이 높기 때문에 빠른 반응이 기대된다.
- 조명이 약한 지역; 여기서는 특히 카메라 시스템을 검사할 수 있고, 또는 다른 검출 시스템을 통해 충분한 중복(redundancy)이 있는지 여부를 검사할 수 있다. 특히, 이 변형예는 주차장이 랜덤한 간격으로 조명을 끄고 반응을 검증하도록 확장될 수 있다.
주행 사양은 특히 궤적 및/또는 경유지를 포함함으로써 궤적을 지정할 수 있다. 이는 궤적의 실제적인 지정을 허용한다.
본 발명은 또한 본 명세서에 설명된 방법을 수행하도록 구성된 차량 제어 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 또한 프로그램 코드를 저장하는 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 프로그램 코드의 실행 동안 프로세서는 본 명세서에 설명된 방법을 수행하는, 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 각 방법의 모든 버전과 변형이 사용될 수 있다.
예로서, 환경 센서가 없는 차량이 있는 AVP 유형 2 시스템 또는 차량에 센서가 필요하지 않은 시스템 설계가 시작 위치로 간주될 수 있다. 인프라는 일반적으로 차량을 지속적으로 검출하고, 차량의 위치를 결정하고, 이 차량이 위험 없이 계획된 주차 위치로 이동할 수 있도록 차량에 적절한 경유지를 송신한다.
예로서, 차량은 이제 불규칙적인 간격으로 지정된 코스로부터 의도적으로 벗어날 수 있다. 인프라가 계획대로 작동한다면 차량에 대한 경유지의 새로운 지정이나 정지 신호와 같은 다른 차량 안내 명령이 지정된 시간 내에 제공된다. 그렇지 않은 경우, 예를 들어 인프라가 계획대로 또는 필요에 따라 작동하지 않는다고 가정할 수 있기 때문에 차량은 자동으로 정지한다. 그런 다음 결함을 보고하기 위해 신호가 송신될 수 있다. 신호, 예를 들어, 무선 신호는 특히 차량 대 사물(V2X) 간 통신이나 3G/4G/5G 등을 사용하거나, 또는 블루투스, UWB(초광대역) 또는 WLAN을 사용하거나, 또는 다른 무선 기술을 사용하여 송신될 수 있다. 또한 신호는 시각적 또는 청각적 수단(예를 들어, 경적 또는 위험 경고등)을 통해 송신될 수 있다. 또한 무선 신호의 경우 의도적인 이탈이 발생한 장소에 대한 정보를 어떤 형식으로 송신할 수 있어서 후속 문제 해결이 보다 쉬워진다.
차량에 환경 센서가 장착된 경우 차량은 특정 경계 조건을 보다 정확하게 검사하는 방식으로 지정된 경로에서 이탈하는 것을 선택할 수 있다. 이와 관련하여 앞에서 이미 언급한 사례를 참조하는 것이 적절하다.
경로에서 이탈하는 것 대신 또는 경로에서 이탈하는 것에 더하여 인프라로부터의 반응을 검사하기 위해 차량이 목표 상태에서 추가 이탈을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 차량은 전기로 동작되는 뒷문을 개방할 수 있지만 이상적으로는 뒷문을 개방한 상태로 주행하기에 높이가 더 이상 충분하지 않은 장소에서는 개방할 수 없다. 인프라 시스템이 정지 신호를 송신할 것으로 예상된다. 차량은 조명을 끌 수도 있으며, 인프라 시스템이 정지 신호를 송신할 것으로 예상된다. 차량은 위험 경고등을 활성화할 수도 있으며, 여기서도 인프라 시스템이 정지 신호를 송신할 것으로 예상된다.
또한 이 시스템은 차량과 인프라가 안내 작업을 공유하는 AVP 유형 3 시스템에도 사용될 수 있다. 여기서 인프라로부터의 정보가 차량 안내에 통합되는 정도 및 차량이 환경 센서에만 의존하는 정도를 차량이 결정할 수 있게 하기 위해 검사를 추가로 사용할 수 있다.
특히 추가 센서 없이 인프라 시스템이 올바로 동작하는지 검사할 수 있다.
일반 승용차로 설계된 차량과는 별도로, 본 명세서에 설명된 방법은 예를 들어 항만 물류, 공항, 공장 건물에서의 물류, 또는 자율 이동 플랫폼, 이동 로봇 또는 기타 유닛을 사용하는 구내에서 사용될 수 있다.
이제 도면에 기초하여 본 발명이 설명된다.
도 1은 차량과 인프라를 포함하는 배치를 도시한다.
도 1은 차량(10)과 인프라(20)를 도시한다. 이는 기능 면을 설명하기 위해 아래에서 사용되는 순전히 개략적인 표현이다.
차량(10)은 안테나(17)가 연결되는 통신 모듈(15)을 갖는다. 이를 통해 차량은 인프라(20)와 통신할 수 있다. 적어도 하나의 버전에 따르면 차량(10)에 환경 센서는 필요치 않다. 인프라(20)는 중앙 제어 작업을 수행하는 중앙 컴퓨팅 유닛(21)을 갖는다. 인프라(20)는 차량(10)을 관찰하는 카메라(22)를 갖는다. 일반적으로 다수의 이러한 카메라 및/또는 기타 센서가 또한 존재하고; 여기서는 카메라(22)가 단지 예시로서 사용된다. 인프라(20)는 통신 모듈(25)을 추가로 갖고, 이 통신 모듈에도 안테나(27)가 연결된다. 차량(10)은 인프라(20)에 의해 제어되는 지역을 통해 이동한다. 이를 위해, 차량은 통신 모듈(25, 15)을 통해 궤적을 포함하거나 적어도 궤적이 추출될 수 있는 주행 사양을 수신한다. 차량(10)은 정상 모드에서 이러한 궤적을 따라가고, 그 과정에서 인프라(20)에 의해 모니터링된다.
특정 시간, 예를 들어, 난수 생성기에 의해 지정된 시간에 차량(10)은 지정된 궤적으로부터 랜덤하게 벗어난다. 그런 다음 차량은 인프라(20)로부터 결함 보고를 수신하는지 여부를 확인하기 위해 지정된 시간 기간 동안 기다린다. 이것은 예를 들어 정지 신호나 새로운 궤적을 포함할 수 있다. 이러한 결함 보고가 수신되면, 차량(10)은 인프라(20)가 제대로 작동하고 있다고 확립하고 정상 모드로 복귀한다. 이러한 결함 보고가 지정된 시간 내에 수신되지 않은 경우 차량(10)은 인프라(20)가 모니터링 작업을 올바르게 수행하고 있지 않는 것으로 가정해야 한다. 이에 따라 차량은 일반적으로 정지하고 결함에 대한 정보를 포함하는 에러 메시지를 송신한다. 이를 통해 차량(10)이 앞으로 이동한 결과 발생할 수 있는 재산 피해 또는 인명 부상을 방지할 수 있다.
또한 차량(10)에 의해 다른 파라미터도 변경될 수 있으며, 예를 들어, 위험 경고등이 켜지거나 뒷문이 개방될 수 있다. 이 경우에도 인프라(20)의 올바른 반응이 검증될 수 있다.
일반적으로, 차량 대 사물 간 통신은 특히 차량 간 직접 통신 및/또는 차량과 인프라 디바이스 간 통신을 의미하는 것으로 이해된다는 점에 유의해야 한다. 예로서, 이에 따라 이 통신은 차량 대 차량 간 통신 또는 차량 대 인프라 간 통신일 수 있다. 예로서, 차량 대 사물 간 통신은 IEEE 802.11p 또는 IEEE 1609.4 표준을 사용하여 이루어질 수 있다. 통신 기술의 다른 예로는 LTE-V2X, 5G-V2X, C-V2X, WLAN, WiMax, UWB 또는 블루투스를 포함한다. 차량 대 사물 간 통신은 C2X 통신이라고도 지칭될 수 있다. 하위 영역은 C2C(자동차 대 자동차) 또는 C2I(자동차 대 인프라)라고 할 수 있다. 그러나 본 발명은 예를 들어 모바일 무선 네트워크를 통한 전환을 통한 차량 대 사물 간 통신을 명시적으로 배제하는 것은 아니다.
언급된 본 발명에 따른 방법의 단계는 지시된 순서로 수행될 수 있다. 그러나 이들 방법 단계는 기술적으로 유용하다면 다른 순서로 수행될 수도 있다. 본 발명에 따른 방법의 버전 중 하나는, 예를 들어, 추가 단계가 수행되지 않는 방식으로 단계의 특정 조합으로 수행될 수 있다. 그러나 추가 단계, 심지어 언급되지 않은 단계라도 원칙적으로 수행될 수 있다.
특징들은 예를 들어 이해를 용이하게 하기 위해 청구범위와 설명에서 조합으로 설명되었을 수 있지만, 이 특징들은 서로 별도로 사용될 수도 있다는 것에 유의해야 한다. 당업자라면 이러한 특징들이 서로 독립적으로 다른 특징 또는 특징들의 조합과 함께 사용될 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
종속 청구항의 종속 관계의 언급은 각 특징의 바람직한 조합을 특징으로 할 수 있지만 특징들의 다른 조합을 배제하는 것은 아니다.
10: 차량
15: 통신 모듈
17: 안테나
20: 인프라
21: 컴퓨팅 유닛
22: 카메라
25: 통신 모듈
27: 안테나

Claims (15)

  1. 차량(10)을 자동으로 제어하는 방법으로서,
    - 외부 인프라(20)로부터 주행 사양을 수신하는 단계,
    - 정상 모드에서 상기 주행 사양에 의해 지정된 궤적을 따라 상기 차량(10)을 제어하는 단계, 및
    - 테스트 모드에서, 테스트 파라미터를 사용하여 및/또는 상기 주행 사양에 의해 지정된 궤적에서 벗어나는 테스트 궤적을 따라 상기 차량(10)을 제어하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 테스트 모드 동안 에러 신호가 상기 인프라(20)로부터 수신되었는지 여부를 결정하기 위해 검사가 수행되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    - 상기 에러 신호는 결함 보고 및/또는 정지 신호 및/또는 새로운 궤적 및/또는 새로운 경유지를 포함하는, 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    - 상기 테스트 모드에서 지정된 시간 기간 내에 에러 신호가 수신되지 않는 경우 상기 차량(10)이 정지하고/하거나 에러 메시지가 출력되는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    - 상기 에러 메시지는 무선 연결을 통해 상기 인프라(20)로 송신되고/되거나 시각적 및/또는 청각적 경고 디바이스를 동작시킴으로써 출력되는, 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    - 상기 에러 메시지는 상기 차량(10)의 위치 및/또는 상기 차량(10)의 코스 및/또는 상기 궤적 및/또는 상기 테스트 궤적에 대한 정보를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 차량은 상기 에러 신호가 수신된 후 상기 정상 모드로 전환되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 테스트 파라미터는,
    - 상기 차량(10)의 뒷문 또는 다른 요소를 개방하는 것,
    - 상기 차량(10)의 하나 이상의 조명을 끄는 것, 및/또는
    - 상기 차량(10)의 위험 경고등 또는 하나 이상의 조명을 활성화하는 것
    을 지정하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 차량(10)은 상기 차량 자체의 환경 센서의 데이터를 사용하지 않고 제어되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 차량(10)은 상기 차량 자체의 환경 센서의 데이터를 사용하여 제어되고,
    - 상기 테스트 모드에 대한 인프라(20)의 반응은 상기 인프라(20)와 상기 환경 센서의 가중치 측면에서 제어를 변경하기 위한 기초로 사용되는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 테스트 궤적은 상기 궤적에서 랜덤한 이탈을 사용하여 정해지는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 테스트 궤적은 상기 궤적에서 지정된 이탈을 사용하여 정해지는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 차량은 랜덤하게 선택된 시간 및/또는 규칙적 간격으로 상기 정상 모드로부터 상기 테스트 모드로 전환되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 차량 자체의 환경 센서의 데이터는 상기 테스트 모드로 전환되는 시기를 결정하기 위한 기초로 사용되는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 주행 사양은 상기 궤적 및/또는 경유지를 포함함으로써 상기 궤적을 지정하는, 방법.
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