KR20230158161A - Controller Redundancy system and method of self-driving vehicles - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템은, 자율 주행 차량, 상기 자율 주행 차량과 통신하는 자율 주행 서버, 상기 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 메인 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)의 고장이 감지되면, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부가 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 상기 메인 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템을 개시한다.A vehicle controller redundancy system according to an embodiment includes an autonomous vehicle, an autonomous driving server that communicates with the autonomous vehicle, and a main electronic control unit (ECU) that controls the autonomous vehicle to drive in an autonomous driving mode. When a failure of the autonomous vehicle is detected, the main communication unit of the self-driving vehicle communicates with the self-driving server to receive commands for autonomous driving of the self-driving vehicle from the self-driving server. A vehicle including a control unit that controls the main communication unit. A controller redundancy system is initiated.
Description
개시된 발명은 자율 주행 차량의 제어기를 이중화 할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율 주행 차량에 고장이 감지되는 경우, 안전하게 차량을 제어하기 위한 제어기 이중화 시스템에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a system and method for duplicating the controller of an autonomous vehicle, and more specifically, to a controller duplication system for safely controlling the vehicle when a failure is detected in the autonomous vehicle.
최근 자율 주행 차량 개발에 기존 자동차 회사 뿐만이 아니라 다양한 분야의 업체들도 추진하고 있다. 하지만, 여전히 자율 주행 차량에 대한 안전성 문제가 대두되고 있다.Recently, not only existing automobile companies but also companies in various fields are pursuing the development of autonomous vehicles. However, safety issues regarding autonomous vehicles are still emerging.
이에 따라 자율 주행 차량 안정성에 관한 기술적인 보완책으로 리던던시(Redundancy)의 중요성이 부각되고 있다.Accordingly, the importance of redundancy is being highlighted as a technological supplement to the safety of autonomous vehicles.
이에 자율 주행 차량의 구성 요소에 고장이 발생한 경우, 해당 자율 주행 차량을 제어할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.Accordingly, when a failure occurs in a component of an autonomous vehicle, a system that can control the autonomous vehicle is required.
개시된 발명의 일 측면은 자율 주행 차량의 구성 요소에 고장이 발생한 경우, 자율 주행 서버와의 통신으로 차량을 안전하게 제어할 수 있는 차량 제어기 이중화 시스템 및 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법을 제공하고자 한다.One aspect of the disclosed invention seeks to provide a vehicle controller redundancy system and a control method of the vehicle controller redundancy system that can safely control the vehicle through communication with an autonomous driving server when a failure occurs in a component of an autonomous vehicle.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템은, 자율 주행 차량, 상기 자율 주행 차량과 통신하는 자율 주행 서버, 상기 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 메인 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)의 고장이 감지되면, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부가 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 상기 메인 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention includes an autonomous vehicle, an autonomous driving server that communicates with the autonomous vehicle, and a main electronic control unit (ECU) that controls the autonomous vehicle to drive in an autonomous driving mode. When a failure of the self-driving vehicle is detected, the main communication unit of the autonomous vehicle communicates with the autonomous driving server and includes a control unit that controls the main communication unit to receive commands for autonomous driving of the autonomous vehicle from the autonomous driving server. can do.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템은, 상기 자율 주행 서버와 통신하는 백업 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 메인 통신부의 고장이 감지되면, 상기 백업 통신부를 통해 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 상기 백업 통신부를 제어할 수 있다.The vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention further includes a backup communication unit that communicates with the autonomous driving server, and when a failure of the main communication unit is detected, the control unit communicates with the autonomous driving server through the backup communication unit. The backup communication unit may be controlled to communicate and receive commands for autonomous driving of the autonomous vehicle from the autonomous driving server.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템은, 상기 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 백업 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 백업 통신부의 고장이 감지되면, 상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 제어되도록 제어를 변경할 수 있다.The vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention further includes a backup electronic control unit (ECU, Electronic Control Unit) that controls the autonomous vehicle to drive in an autonomous driving mode, wherein the control unit is configured to operate in an autonomous driving mode when the backup communication unit fails. When this is detected, control can be changed so that the autonomous vehicle is controlled by the backup electronic control unit.
상기 자율 주행을 위한 명령은, 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The command for autonomous driving may include either moving to a destination or moving to a preset point.
상기 제어부는, 상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 관한 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력을 상기 자율 주행 서버로 송신할 수 있다.The control unit may receive an input regarding either movement to a destination or a preset point from the driver through an input unit provided in the self-driving vehicle, and transmit the received input to the self-driving server. there is.
상기 제어부는, 상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 수신한 입력이 목적지로의 이동이면, 상기 목적지 도착 후 상기 미리 설정된 지점으로 이동하도록 상기 자율 주행 차량을 제어할 수 있다.If the input received from the driver through the input unit provided in the autonomous vehicle is movement to the destination, the control unit may control the autonomous vehicle to move to the preset point after arriving at the destination.
상기 제어부는, 상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 비상 정차를 수행하도록 상기 자율 주행 차량을 제어할 수 있다.The control unit may control the autonomous vehicle to perform an emergency stop by the backup electronic control unit.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법은, 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 메인 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)의 고장을 감지하고, 상기 메인 전자 제어 유닛의 고장이 감지되면, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부가 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하는 것을 포함할 수 있다.A control method of a vehicle controller redundancy system according to an aspect of the disclosed invention detects a failure of a main electronic control unit (ECU) that controls an autonomous vehicle to drive in an autonomous driving mode, and detects a failure of the main electronic control unit (ECU). When a failure of the self-driving vehicle is detected, the main communication unit of the self-driving vehicle may communicate with the self-driving server to receive a command for autonomous driving of the self-driving vehicle from the self-driving server.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법은, 상기 메인 통신부의 고장을 감지하고, 백업 통신부를 통해 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하는 것;을 더 포함할 수 있다.The control method of the vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention includes detecting a failure of the main communication unit, communicating with the autonomous driving server through a backup communication unit, and transmitting information from the autonomous driving server to the autonomous driving server for autonomous driving of the autonomous vehicle. It may further include receiving a command.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법은, 상기 백업 통신부의 고장을 감지하고, 백업 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)에 의해 상기 자율 주행 차량이 제어되도록 제어를 변경하는 것을 더 포함?C 수 있다.The control method of the vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention includes detecting a failure of the backup communication unit and changing control so that the autonomous vehicle is controlled by a backup electronic control unit (ECU). Can include more?C.
상기 자율 주행을 위한 명령은, 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The command for autonomous driving may include either moving to a destination or moving to a preset point.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법은, 상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 관한 입력을 수신하고,상기 수신된 입력을 상기 자율 주행 서버로 송신하는 것을 더 포함할 수 있다.A control method of a vehicle controller redundancy system according to an aspect of the disclosed invention includes receiving an input regarding any one of movement to a destination or movement to a preset point from a driver through an input unit provided in the autonomous vehicle, It may further include transmitting the received input to the autonomous driving server.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법은, 상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 수신한 입력이 목적지로의 이동이면, 상기 목적지 도착 후 상기 미리 설정된 지점으로 이동하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.The control method of the vehicle controller redundancy system according to one aspect of the disclosed invention is to move the autonomous vehicle to the preset point after arriving at the destination when the input received from the driver through the input unit provided in the autonomous vehicle is movement to the destination. It may further include controlling an autonomous vehicle.
상기 제어를 변경하는 것은, 상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 비상 정차를 수행하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 것을 포함할 수 있다.Changing the control may include controlling the autonomous vehicle to perform an emergency stop by the backup electronic control unit.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 자율 주행 서버를 통해 가상의 자율주행 제어기를 구성함으로써, 효율적인 자율주행 제어기 이중화 시스템을 제공할 수 있으며, 자율 주행 차량의 고장에도 사고 발생율을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to one aspect of the disclosed invention, by configuring a virtual self-driving controller through an autonomous driving server, an efficient self-driving controller redundancy system can be provided, and the accident rate can be reduced even when the self-driving vehicle breaks down. .
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템이 포함된 카메라 및 센서를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 자율 주행 서버가 자율 주행 차량과 통신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛 및 메인 통신부에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛, 메인 통신부 및 백업 통신부에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도9는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법에 관한 흐름도를 나타낸 도면이다.
도10은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법에 관한 흐름도를 계속 나타낸 도면이다.1 shows the configuration of a vehicle according to one embodiment.
Figure 2 shows the configuration of a driver assistance system according to one embodiment.
3 shows cameras and sensors included in a driver assistance system according to one embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an autonomous driving server of a vehicle controller redundancy system communicating with an autonomous vehicle according to an embodiment.
Figure 5 is a control block diagram of a vehicle controller redundancy system according to an embodiment.
Figure 6 is a diagram showing a failure in the main electronic control unit in a vehicle controller redundancy system according to an embodiment.
Figure 7 is a diagram showing a failure occurring in the main electronic control unit and main communication unit in the vehicle controller redundancy system according to one embodiment.
Figure 8 is a diagram showing a failure occurring in the main electronic control unit, main communication unit, and backup communication unit in the vehicle controller redundancy system according to one embodiment.
Figure 9 is a flowchart showing a control method of a vehicle controller redundancy system according to an embodiment.
Figure 10 continues to show a flowchart regarding the control method of the vehicle controller redundancy system according to one embodiment.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the disclosed invention pertains is omitted. The term 'unit, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'unit, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only cases where a member is in contact with another member, but also cases where another member exists between the two members.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the operating principle and embodiments of the disclosed invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.1 shows the configuration of a vehicle according to one embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 자율 주행 차량(1)이 포함될 수 있으며, 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함한다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.As shown in FIG. 1, the
차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (21)과, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module) (31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS) (41)과, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)과, 운전자 보조 시스템(100)(Driver Assistance System, DAS)과, 사용자 인터페이스(200)를 포함할 수 있다.The
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 시스템(100)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.The
엔진 관리 시스템(11)은 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 관리 시스템(11)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.The
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.The
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS).The electronic
전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다.The
바디 컨트롤 모듈(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.The
운전자 보조 시스템(100)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있고, 자율 주행 차량(1)의 경우 운전자의 개입 업이 차량(1) 자체를 제어할 수도 있다.The
예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판, 신호등 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다. For example, the
운전자 보조 시스템(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB)과, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.The
운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(102)을 포함한다. 카메라 모듈(101)은 카메라(101a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (101b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 표지판, 신호등 등을 인식할 수 있다. 레이더 모듈(102)은 레이더(102a)와 제어기(102b)를 포함하며, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.The
즉, 운전자 보조 시스템(100)은 카메라 모듈(101)에서 획득한 영상 데이터와 레이더 모듈(102)에서 획득한 감지 데이터(레이더 데이터)를 처리하고, 영상 데이터와 레이더 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경, 차량(1)의 전방에 위치하는 전방 객체 및 차량(1)의 측방에 위치하는 측방 객체를 감지할 수 있다.That is, the
운전자 보조 시스템(100)은 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.The
이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.The above electronic components can communicate with each other through a vehicle communication network (NT). For example, electronic components transmit data through Ethernet, MOST (Media Oriented Systems Transport), Flexray, CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), etc. You can give and receive. For example, the
도 2는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시하고, 도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.FIG. 2 shows the configuration of a driver assistance system according to an embodiment, and FIG. 3 shows a camera and radar included in the driver assistance system according to an embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 가속 시스템(12)과, 제동 시스템(32)과, 스피커(60), 디스플레이(70)와, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 ,
가속 시스템(12)은 도 1과 함께 설명된 엔진 관리 시스템(11, 도 1 참조)과 엔진(10, 도 1 참조)을 포함하며, 제동 시스템(32)은 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함할 수 있다. 스피커(60) 및 디스플레이(70)는 음성 및 영상의 형태로 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.The
운전자 보조 시스템(100)은 전방 카메라(110)와, 제1 센서(120) 및 제2 센서(130)를 포함할 수 있다.The
전방 카메라(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 가질 수 있다. 전방 카메라(110)는 예를 들어 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.The
전방 카메라(110)는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다.The
전방 카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.The
전방 카메라(110)는 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다.The
이에 따라, 전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.Accordingly, the
제1 센서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 제1 센서(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다. 제1 센서(120)는 레이더의 형태로 제공될 수 있다.The
제1 센서(120)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 객체에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 제1 센서(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 제1 센서 데이터를 획득할 수 있다. 제1 센서 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 속도 정보는 횡방향 속도 정보와 종방향 속도 정보를 모두 포함할 수 있다. 제1 센서(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상태 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다.The
제1 센서(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(120)는 제1 센서 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.The
또한, 운전자 보조 시스템(100)은 제2 센서(130)를 더 포함할 수 있으며, 제2 센서(20)는 복수의 코너 레이더의 형태로 제공될 수 있다.Additionally, the
제2 센서(130)는 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(131)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(132)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(133)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(134)를 포함할 수 있다.The
제1 코너 레이더(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 제1 센서(120)는 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제2 코너 레이더(132)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(132a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(133)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(133a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(134)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(134a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.The
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트(이하 "객체"라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 상대 속도를 포함할 수 있다.Each of the first, second, third, and
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.Each of the first, second, third and
네비게이션(165)은 도로 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 전방에 신호등이 존재하는지 여부에 관한 정보를 수신할 수 있다.The navigation 165 can receive road information. For example, information regarding whether a traffic light exists in front of the
제어부(140)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.The
제어부(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함할 수 있다.The
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 제1 센서(120)의 제1 센서 데이터 및 제2 센서(130)의 제2 센서 테이터를 처리하고, 가속 시스템(12), 제동 시스템(32), 스피커(60) 및 디스플레이(70)를 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. The
예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서 및/또는 제1 센서(120) 및 제2 센서(130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 구동 신호와 제동 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 포함할 수 있다.For example, the
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 제1 센서(120)의 제1 센서 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 전방 차량)을 인식할 수 있다.The
구체적으로, 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(방향) 및/또는 유형 정보 및/또는 차로 정보를 획득할 수 있다.Specifically, the location (direction) and/or type information and/or lane information of objects in front of the
또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 제1 센서 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 유형 정보와 위치와 상대 속도를 획득할 수 있다.In addition, the
프로세서(141)는 전방 영상 데이터 및/또는 제1 센서 데이터에서 전방 차량이 인식되면 인식된 전방 차량을 타겟 차량으로 선정할 수 있다.When the front vehicle is recognized in the front image data and/or the first sensor data, the
이 때, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에서 인식된 전방 차량과 제1 센서 데이터에서 인식된 전방 차량이 일치할 때 전방 차량을 타겟 차량으로 선정할 수도 있다.At this time, the
이후, 프로세서(141)는 가속 시스템(12), 제동 시스템(32), 및 조향 시스템(42)을 제어하여 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리를 유지시킬 수 있다.Thereafter, the
예를 들어, 프로세서(141)는 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리를 유지시키기 위해 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 크면 차량(1)이 가속되도록 가속 시스템(12)을 제어할 수 있다.For example, the
즉, 프로세서(141)는 타겟 차량을 추종하도록 차량(1)의 속도를 제어할 수 있으며, 이 때, 타겟 차량을 추종하기 위한 요구 가속도를 결정하고 가속 시스템(12) 및/또는 제동 시스템(32)을 제어하여 차량(1)의 가속도를 요구 가속도로 가속시킬 수 있다.That is, the
또한, 프로세서(141)는 제2 센서(130)의 제2 센서 데이터에 기초하여 차량(1) 양측의 객체들에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서 데이터에 기초하여 차량(1)의 양측에 차량의 존부와 정지 여부를 판단할 수 있다.Additionally, the
메모리(142)는 프로세서(141)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(141)가 구동 신호 및/또는 제동 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.The
메모리(142)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 제1 센서(120) 및 제2 센서(130)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(141)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.The
메모리(142)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The
운전자 보조 시스템(100)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.The
이하에서는, 전술한 구성요소를 제어하기 위한 제어부(140)의 동작과 제어기를 이중화 하기 위한 구성에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 4는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a control block diagram of a vehicle controller redundancy system according to an embodiment.
도4를 참조하면, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템은 메인 통신부(150), 백업 통신부(160), 메인 전자 제어 유닛(Main ECU)(170), 백업 전자 제어 유닛(Redundancy ECU)(180), 샤시 도메인 컨트롤러(CCU)(171)를 포함하며, 전술한 구성 요소를 제어하는 제어부(140) 및 자율 주행 서버를 포함한다.Referring to Figure 4, the vehicle controller redundancy system according to one embodiment includes a
메인 통신부(150)는 무선 통신부(151, 161)와 유선 통신부(152, 162)를 포함할 수 있으며, 백업 통신부(160)도 무선 통신부(151, 161) 및 유선 통신부(152, 162)를 포함할 수 있다.The
통신부는 무선 통신 기지국을 통하여 자율 주행 차량과 통신할 수 있으며, 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다.The communication unit can communicate with the autonomous vehicle through a wireless communication base station, and various communication methods can be applied.
통신 방식의 예를 들면, 통신부는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식을 채용할 수 있다. 통신부는 5세대(5G) 통신 방식을 채용할 수도 있다.For example, the communication department uses second generation (2G) communication methods such as Time Division Multiple Access (TDMA) and Code Division Multiple Access (CDMA), and broadband code division multiple access. 3rd generation (3G) communication methods such as (Wide Code Division Multiple Access: WCDMA), CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000), Wibro (Wireless Broadband: Wibro), and WiMAX (World Interoperability for Microwave Access: WiMAX), LTE ( 4th generation (4G) communication methods such as Long Term Evolution (LTE) and WiBro Evolution (Wireless Broadband Evolution) can be adopted. The Ministry of Communications may adopt the 5th generation (5G) communication method.
통신부는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신부(152, 162) 및 무선 통신부(151, 161) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The communication unit may include one or more components that enable communication with an external device, and may include, for example, at least one of a short-range communication module, a
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.The short-range communication module transmits signals using a wireless communication network at a short distance, such as a Bluetooth module, infrared communication module, RFID (Radio Frequency Identification) communication module, WLAN (Wireless Local Access Network) communication module, NFC communication module, and Zigbee communication module. It may include various short-range communication modules that transmit and receive.
유선 통신부(152, 162)는 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신부(152, 162)뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.The
무선 통신부(151, 161)는 라디오 데이터 시스템 교통 메시지 채널(Radio Data System-Traffic Message Channel, RDS-TMC), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신부(151, 161)를 포함할 수 있다.The
무선 통신부(151, 161)는 차량으로부터 사용자의 입력을 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(151, 161)는 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.The
통신부는 자율 주행 서버와 통신하여 메인 전자 제어 유닛(170) 고장시 자율 주행에 관한 명령을 수신할 수 있다.The communication unit may communicate with the autonomous driving server to receive commands related to autonomous driving when the main
통신부는 메인 통신부(150)와 백업 통신부(160)로 구분되어 후술하는 바와 같이 메인 통신부(150)의 고장에도 백업 통신부(160)를 통해 자율 주행 서버와 통신할 수 있다.The communication unit is divided into a
도 5는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 자율 주행 서버가 자율 주행 차량과 통신하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an autonomous driving server of a vehicle controller redundancy system communicating with an autonomous vehicle according to an embodiment.
도5를 참조하면, 일 실시예에 따른 자율 주행 서버는, 복수의 차량(1-1,1-2,…,1-n)과 통신할 수 있다. 이때, 복수의 차량은 레벨4 이상의 자율 주행 차량을 포함할 수 있다.Referring to Figure 5, the autonomous driving server according to one embodiment can communicate with a plurality of vehicles (1-1, 1-2,..., 1-n). At this time, the plurality of vehicles may include autonomous vehicles of level 4 or higher.
자율 주행 서버는 차량의 고장 발생 신호에 기초하여 복수의 차량(1-1,1-2,…,1-n) 중 고장 차량을 식별할 수 있고, 고장 차량의 제어를 획득할 수 있다.The autonomous driving server can identify the malfunctioning vehicle among the plurality of vehicles (1-1, 1-2,..., 1-n) based on the vehicle's malfunction signal and obtain control of the malfunctioning vehicle.
이를 위해, 자율 주행 서버는 네트워크를 통하여 복수의 차량(1-1,1-2,…,1-n)과 무선 통신을 수행할 수 있다. 이 때, 무선 통신은, 기 공지된 통신 기법이 사용될 수 있다.To this end, the autonomous driving server can perform wireless communication with a plurality of vehicles (1-1, 1-2,..., 1-n) through a network. At this time, known communication techniques may be used for wireless communication.
일 실시예에 따른 차량은, 내연기관을 이용하는 차량, 전기를 동력으로 하는 차량, 초소형 전기차 등을 포함할 수 있다. 차량의 유형은, 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 자율 주행 서버와 통신이 가능하고 자율 주행이 가능한 차량이면 제한없이 포함된다.Vehicles according to one embodiment may include vehicles using internal combustion engines, vehicles powered by electricity, and ultra-small electric vehicles. The type of vehicle is not limited to the above examples, and includes without limitation any vehicle that can communicate with an autonomous driving server and drive autonomously.
자율 주행 서버는 네트워크를 통하여 복수의 차량(1-1,1-2,…,1-n)과 무선 통신을 수행할 수 있으며, 복수의 차량(1-1,1-2,…,1-n) 중 고장 차량은 자율 주행 서버로 고장 발생 신호를 송신하고 자율 주행에 관한 명령을 수신할 수 있다.The autonomous driving server can perform wireless communication with multiple vehicles (1-1,1-2,…,1-n) through the network, and multiple vehicles (1-1,1-2,…,1- n) A vehicle with a major breakdown can transmit a failure signal to the autonomous driving server and receive commands regarding autonomous driving.
도 6은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛(170)에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a failure in the main
도6을 참조하면, 자율 주행 차량의 메인 전자 제어 유닛ECU, Electronic Control Unit)(170)(에 고장이 발생하여 샤시 도메인 컨트롤러 (CCU, Chassis domain Control Unit)(171)를 제어하지 못할 수 있다.Referring to FIG. 6, a failure may occur in the main electronic control unit (ECU) 170 of the autonomous vehicle, making it impossible to control the chassis domain controller (CCU) 171.
이때, 차량의 전자 제어 유닛(170, 180)은 차량의 엔진 제어, 변속기, 자세 제어, 에어백 제어, 타이어 공기압 관리 등 차량의 기능을 전반적으로 제어하는 장치를 의미할 수 있다.At this time, the
따라서, 자율 주행 차량에서 메인 전자 제어 유닛(170)에 고장이 발생하면 자율 주행 전반에 영향을 미칠 수 있고, 자율 주행은 운전자가 개입하지 않으므로 큰 사고로 이어질 수 있다.Therefore, if a failure occurs in the main
이에 따라, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어부(140)는 메인 전자 제어 유닛(170)에 고장이 발생하더라도, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부(150)가 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하여 차량을 제어할 수 있다.Accordingly, the
구체적으로, 자율 주행 서버는 차량의 자율 주행에 필요한 명령을 생성 및 송신할 수 있고, 차량 및 도로 상황 전반에 관한 정보를 메모리에 유지할 수 있다.Specifically, the autonomous driving server can generate and transmit commands necessary for autonomous driving of the vehicle, and can maintain information about the vehicle and overall road conditions in memory.
자율 주행 서버는 자율 주행 차량으로부터 메인 전자 제어 유닛(170)의 고장 신호를 수신하면, 메인 통신부(150)와 통신하여 직접 샤시 도메인 컨트롤러(171)를 제어할 수 있다.When the autonomous driving server receives a failure signal of the main
결국, 자율 주행 차량과 자율 주행 서버의 통신이 유지되면 메인 통신부(150)가 자율 주행 차량의 메인 전자 제어 유닛(170)의 역할을 대신하여 차량의 자율 주행을 제어할 수 있다.Ultimately, if communication between the self-driving vehicle and the self-driving server is maintained, the
이때, 자율 주행 서버는 샤시 도메인 컨트롤러(171)를 제어할 수 있고, 샤시 도메인 컨트롤러(171)는 전자식 파워 스티어링(EPS, Electronic Power Steering)(172), 차체 자세 제어 시스템(Electronic Stability Control)(173), 차량의 램프(LAMP)(174)등을 제어할 수 있으며 차량의 자율 주행에 관한 다른 부품을 제어할 수도 있다.At this time, the autonomous driving server can control the
이에 따라 자율 주행 차량의 메인 전자 제어 유닛(170)에 고장이 발생하고 자율 주행 차량으로 운전자의 개입이 없더라도 자율 주행 서버로부터 자율 주행에 관한 명령을 수신하여 목적지로 주행하거나 미리 설정된 지점인 정비소로 주행할 수 있다.Accordingly, even if a malfunction occurs in the main
일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에 의하면 차량에 고장이 발생하더라도 자율 주행 서버에 의해 목적지로 주행하거나 미리 설정된 지점인 정비소로 주행할 수 있으므로 차량 및 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the vehicle controller redundancy system according to one embodiment, even if a vehicle malfunction occurs, the autonomous driving server can drive to a destination or a preset point, a repair shop, which has the effect of improving the safety of the vehicle and driver.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛(170) 및 메인 통신부(150)에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a failure occurring in the main
도7을 참조하면, 도6에서의 메인 전자 제어 유닛(170)의 고장에 더하여 메인 통신부(150)에 고장이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 7, in addition to the failure of the main
메인 통신부(150)에 고장이 발생하면 자율 주행 서버는 메인 통신부(150)를 통해서 메인 전자 제어 유닛(170)의 제어 기능을 대신할 수 없게 된다.If a failure occurs in the
이에 따라, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템은 백업 통신부(160)를 더 구비할 수있다.Accordingly, the vehicle controller redundancy system according to one embodiment may further include a
제어부(140)는 메인 통신부(150)의 고장이 감지되면 백업 통신부(160)를 통해 자율 주행 서버와 통신하여 자율 주행 서버로부터 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 백업 통신부(160)를 제어할 수 있다.When a failure of the
즉, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛(170)에 고장이 발생하면 메인 통신부(150)를 통해 자율 주행 서버가 메인 전자 제어 유닛(170)의 기능을 대신하게 되는데, 메인 통신부(150)도 함께 고장이 발생할 경우 자율 주행 서버가 자율 주행 차량을 제어할 방법이 없어져 큰 사고로 이어질 수 있다.That is, when a failure occurs in the main
제어부(140)는 메인 전자 제어 유닛(170) 및 메인 통신부(150)에 고장이 발생하더라도, 자율 주행 차량의 백업 통신부(160)가 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하여 차량을 제어할 수 있다.Even if a failure occurs in the main
이에 따라, 메인 전자 제어 유닛(170)과 메인 통신부(150)에 동시에 고장이 발생하는 상황에서도 차량의 제어를 잃지 않으므로 운전자 및 차량을 더욱 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, even in a situation where a failure occurs in the main
도 8은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛(170), 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160)에 고장이 발생한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing a failure occurring in the main
도8을 참조하면, 도7에서의 메인 전자 제어 유닛(170) 및 메인 통신부(150)에 더하여 백업 통신부(160)에 고장이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 8, a failure may occur in the
즉, 메인 전자 제어 유닛(170)과 통신망 자체에 고장이 발생하여 자율 주행 서버와의 통신이 불가능해 질 수 있다.In other words, a failure may occur in the main
이와 같이 메인 전자 제어 유닛(170)과 통신망 전체에 고장이 발생하면, 자율 주행 서버는 메인 통신부(150) 또는 백업 통신부(160)를 통해서 메인 전자 제어 유닛(170)의 제어 기능을 대신할 수 없게 된다.In this way, if a failure occurs in the main
이에 따라, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템은 백업 전자 제어 유닛(180)을 더 구비할 수 있다.Accordingly, the vehicle controller redundancy system according to one embodiment may further include a backup
여기에서의 백업 전자 제어 유닛(180)은 메인 전자 제어 유닛(170)과 동일하게 자율 주행 차량의 기능을 전반적으로 제어하는 장치를 의미할 수 있으나, 비용의 효용성을 고려하여 자율 주행 차량을 제어하기 위한 최소한의 인지, 판단 및 제어 기능을 포함할 수 있다.The backup
예를 들어 백업 전자 제어 유닛(180)은 도로에 존재하는 타차량을 인지하고, 차선을 인식하여 자율 주행 차량을 감속시키고, 차선의 가장 바깥부분에 자율 주행 차량을 정차시키기 위한 기능만을 포함할 수 있다.For example, the backup
제어부(140)는 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160)의 고장이 감지되면 백업 전자 제어 유닛(180)이 직접 자율 주행 차량의 샤시 부품을 제어할 수 있도록 제어 할 수 있다.When a failure of the
즉, 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템에서 메인 전자 제어 유닛(170), 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160) 모두에 고장이 발생한 경우는 차량에 치명적인 결함이 존재하는 것이므로, 제어부(140)는 샤시 도메인 컨트롤러(171)의 고장까지 예상하여 백업 전자 제어 유닛(180)이 직접 자율 주행 차량의 샤시 부품을 제어하도록 할 수 있다.That is, in the vehicle controller redundancy system according to one embodiment, if a failure occurs in all of the main
이에 따라 제어부(140)는 메인 전자 제어 유닛(170), 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160)에 고장이 발생하더라도, 자율 주행 차량의 백업 전자 제어 유닛(180)에 의해 차량이 제어되도록 하여 사고를 방지할 수 있다.Accordingly, the
이때, 백업 전자 제어 유닛(180)이 차량을 제어하는 것은 자율 주행 차량이 비상 정차를 수행하도록 하는 것일 수 있다.At this time, the backup
즉, 위와 같이 메인 전자 제어 유닛(170), 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160)에 함께 고장이 발생한 경우는 차량의 주행이 어려울 수 있으므로, 제어부(140)는 비상등 점등 후 갓길 또는 도로 외곽에 정차하는 비상 정차를 수행하도록 백업 전자 제어 유닛(180)을 제어할 수 있다.In other words, if a failure occurs in the main
이에 따라, 메인 전자 제어 유닛(170), 메인 통신부(150) 및 백업 통신부(160)에 함께 고장이 발생하는 상황에서도 차량을 안전하게 정차시킬 수 있다.Accordingly, the vehicle can be safely stopped even in a situation where a failure occurs in the main
도9는 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법에 관한 흐름도를 나타낸 도면이고, 도10은 일 실시예에 의한 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법에 관한 흐름도를 계속 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a flowchart showing a control method of a vehicle controller redundancy system according to an embodiment, and FIG. 10 is a diagram showing a continued flowchart of a control method of a vehicle controller redundancy system according to an embodiment.
도9를 참조하면, 일 실시예에 의한 차량은 자율 주행을 시작할 수 있다(900). 여기에서 자율 주행이란 운전자의 개입이 없는 자율 주행을 의미할 수 있다.Referring to Figure 9, a vehicle according to one embodiment may start autonomous driving (900). Here, autonomous driving can mean autonomous driving without driver intervention.
제어부(140)는 메인 전자 제어 유닛(170)의 고장을 감지할 수 있다(910). 제어부(140)가 메인 전자 제어 유닛(170)의 고장을 감지하면(910의 예), 메인 통신부(150)를 통해 서버로부터 자율 주행에 관한 명령을 수신할 수 있다(920).The
이때, 자율 주행 서버는 메인 통신부(150)를 통해 샤시 도메인 컨트롤러(171)를 제어할 수 있으며, 자율 주행 서버로부터 수신되는 명령은 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나를 포함할 수 있다.At this time, the autonomous driving server can control the
제어부(140)는 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 관한 입력을 수신할 수 있으며, 수신된 입력을 상기 자율 주행 서버로 송신할 수 있다.The
이에 따라, 자율 주행 서버는 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 해당되는 명령을 생성하여 샤시 도메인 컨트롤러(171)를 제어할 수 있다.Accordingly, the autonomous driving server can control the
이후 제어부(140)는 메인 통신부(150)의 고장을 감지할 수 있다(930).Thereafter, the
제어부(140)는 메인 통신부(150)의 고장이 감지되면(930의 예), 도10을 참조하여 백업 통신부(160)를 통해 서버로부터 자율 주행에 관한 명령을 수신할 수 있다(940).When a failure of the
이에 따라, 메인 통신부(150)에 고장이 발생하더라도, 백업 통신부(160)를 통해 자율 주행 서버와 통신할 수 있으므로 제어기의 이중화가 가능할 수 있다.Accordingly, even if a malfunction occurs in the
제어부(140)는 백업 통신부(160)의 고장을 감지할 수 있다(950). 제어부(140)가 백업 통신부(160)의 고장까지 감지하면(950의 예), 차량에 중대한 결함이 있는 것으로 판단하고 백업 전자 제어 유닛(180)이 자율 주행 차량의 샤시 부품과 직접 통신하여 차량을 안전하게 제어할 수 있다(960).The
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
1: 차량
100: 운전자 보조 시스템
140: 제어부
141: 프로세서
142: 메모리
150 : 메인 통신부
160 : 백업 통신부
170 : 메인 전자 제어 유닛
171 : 샤시 도메인 컨트롤러
180 : 백업 전자 제어 유닛
200 : 자율 주행 서버1: vehicle
100: Driver assistance system
140: control unit
141: processor
142: memory
150: Main communication department
160: Backup communication department
170: main electronic control unit
171: Chassis domain controller
180: Backup electronic control unit
200: Self-driving server
Claims (14)
상기 자율 주행 차량과 통신하는 자율 주행 서버;
상기 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 메인 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)의 고장이 감지되면, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부가 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 상기 메인 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템.autonomous vehicles;
an autonomous driving server that communicates with the autonomous vehicle;
When a failure of the main electronic control unit (ECU) that controls the autonomous vehicle to drive in autonomous driving mode is detected, the main communication unit of the autonomous vehicle communicates with the autonomous driving server to receive information from the autonomous driving server. A control unit that controls the main communication unit to receive commands for autonomous driving of the self-driving vehicle.
상기 자율 주행 서버와 통신하는 백업 통신부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 메인 통신부의 고장이 감지되면, 상기 백업 통신부를 통해 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하도록 상기 백업 통신부를 제어하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to paragraph 1,
It further includes a backup communication unit that communicates with the autonomous driving server,
The control unit,
When a failure of the main communication unit is detected, a vehicle controller redundancy system that controls the backup communication unit to communicate with the autonomous driving server through the backup communication unit and receive commands for autonomous driving of the autonomous vehicle from the autonomous driving server.
상기 자율 주행 차량이 자율 주행 모드로 주행하도록 제어하는 백업 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit);을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 백업 통신부의 고장이 감지되면, 상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 제어되도록 제어를 변경하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to paragraph 2,
It further includes a backup electronic control unit (ECU, Electronic Control Unit) that controls the autonomous vehicle to drive in autonomous driving mode,
The control unit,
A vehicle controller redundancy system that changes control so that the autonomous vehicle is controlled by the backup electronic control unit when a failure of the backup communication unit is detected.
상기 자율 주행을 위한 명령은,
목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나를 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to paragraph 2,
The command for autonomous driving is,
A vehicle controller redundancy system that includes either movement to a destination or movement to a preset point.
상기 제어부는,
상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 관한 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력을 상기 자율 주행 서버로 송신하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to paragraph 4,
The control unit,
A vehicle controller redundancy system that receives an input regarding either movement to a destination or a preset point from the driver through an input unit provided in the autonomous vehicle, and transmits the received input to the autonomous driving server.
상기 제어부는,
상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 수신한 입력이 목적지로의 이동이면, 상기 목적지 도착 후 상기 미리 설정된 지점으로 이동하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to clause 5,
The control unit,
A vehicle controller redundancy system that controls the autonomous vehicle to move to the preset point after arriving at the destination when the input received from the driver through the input unit provided in the autonomous vehicle is movement to the destination.
상기 제어부는,
상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 비상 정차를 수행하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 차량 제어기 이중화 시스템.According to paragraph 3,
The control unit,
A vehicle controller redundancy system that controls the autonomous vehicle to perform an emergency stop by the backup electronic control unit.
상기 메인 전자 제어 유닛의 고장이 감지되면, 상기 자율 주행 차량의 메인 통신부가 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하는 것을 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.Detecting a failure in the main electronic control unit (ECU) that controls the autonomous vehicle to drive in autonomous driving mode;
When a failure of the main electronic control unit is detected, the main communication unit of the autonomous vehicle communicates with an autonomous driving server to receive commands for autonomous driving of the autonomous vehicle from the autonomous driving server. control method.
상기 메인 통신부의 고장을 감지하고;
백업 통신부를 통해 상기 자율 주행 서버와 통신하여 상기 자율 주행 서버로부터 상기 자율 주행 차량의 자율 주행을 위한 명령을 수신하는 것;을 더 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 8,
detecting a failure of the main communication unit;
The control method of the vehicle controller dual system further comprising: communicating with the autonomous driving server through a backup communication unit and receiving commands for autonomous driving of the autonomous vehicle from the autonomous driving server.
상기 백업 통신부의 고장을 감지하고;
백업 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)에 의해 상기 자율 주행 차량이 제어되도록 제어를 변경하는 것;을 더 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 9,
detecting a failure of the backup communication unit;
A control method for a vehicle controller redundancy system further comprising changing control so that the autonomous vehicle is controlled by a backup electronic control unit (ECU).
상기 자율 주행을 위한 명령은,
목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나를 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 9,
The command for autonomous driving is,
A control method of a vehicle controller redundancy system including either movement to a destination or movement to a preset point.
상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 목적지로의 이동 또는 미리 설정된 지점으로의 이동 중 어느 하나에 관한 입력을 수신하고;
상기 수신된 입력을 상기 자율 주행 서버로 송신하는 것;을 더 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 11,
Receiving an input regarding either movement to a destination or movement to a preset point from the driver through an input unit provided in the autonomous vehicle;
A control method for a vehicle controller redundancy system further comprising transmitting the received input to the autonomous driving server.
상기 자율 주행 차량에 구비된 입력부를 통해 운전자로부터 수신한 입력이 목적지로의 이동이면, 상기 목적지 도착 후 상기 미리 설정된 지점으로 이동하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 것;을 더 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 12,
If the input received from the driver through the input unit provided in the autonomous vehicle is movement to the destination, controlling the autonomous vehicle to move to the preset point after arriving at the destination; Dual vehicle controller system further comprising: control method.
상기 제어를 변경하는 것은,
상기 백업 전자 제어 유닛에 의해 상기 자율 주행 차량이 비상 정차를 수행하도록 상기 자율 주행 차량을 제어하는 것을 포함하는 차량 제어기 이중화 시스템의 제어 방법.According to clause 10,
Changing the control is
A control method of a vehicle controller redundancy system comprising controlling the autonomous vehicle to perform an emergency stop by the backup electronic control unit.
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KR1020220057416A KR20230158161A (en) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | Controller Redundancy system and method of self-driving vehicles |
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