WO2020145432A1 - Multi soc 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법 - Google Patents

Multi soc 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법 Download PDF

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WO2020145432A1
WO2020145432A1 PCT/KR2019/000324 KR2019000324W WO2020145432A1 WO 2020145432 A1 WO2020145432 A1 WO 2020145432A1 KR 2019000324 W KR2019000324 W KR 2019000324W WO 2020145432 A1 WO2020145432 A1 WO 2020145432A1
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soc
vehicle
information
adas
driving
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PCT/KR2019/000324
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English (en)
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이남수
김성민
최재호
한상우
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엘지전자 주식회사
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    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a vehicle through a multi SoC (System on Chip) system. More specifically, the present invention relates to a method of controlling a vehicle by combining information generated by a CID SoC and an ADAS SoC.
  • a multi SoC System on Chip
  • the vehicle has traditionally functioned as a user's vehicle, but for convenience of the user, various sensors and electronic devices are provided to provide the user's driving convenience.
  • driver assistance systems ADAS: Advanced Driver Assistance System
  • autonomous vehicles have been actively conducted.
  • ICE or IVI is the automotive hardware and software that provides audio or video entertainment.
  • IVI includes car navigation systems, video players, USB and Bluetooth connections, carputers, in-vehicle internet and WiFi.
  • the conventional driver assistance system and the autonomous vehicle simply inform the driver of information obtained from the sensor through one electronic control unit (ECU) or simply control the vehicle according to a preset condition.
  • ECU electronice control unit
  • the technical problem to be achieved in the present invention is to provide a method for controlling a vehicle through a multi SoC (System on Chip) system.
  • SoC System on Chip
  • the technical problem to be achieved in the present invention is to solve this problem of the prior art.
  • the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description.
  • requesting information from the second SoC or the ADAS (Adaptive Driver Assistant System) by the first SoC and the first SoC in response to the request.
  • Receiving information from 2 SoCs or the ADAS determining whether the vehicle is safe using the received information by the first SoC, and generating commands based on the determination by the first SoC. It provides a method for controlling a vehicle comprising the step of transmitting to the second SoC or the ADAS.
  • first SoC and the second SoC may be connected through a Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), and the first SoC and the ADAS may be connected through a control area network (CAN).
  • PCIe Peripheral Component Interconnect Express
  • CAN control area network
  • the data packet used for requesting and receiving the information is composed of command, payload length, number of elements, data payload and end character, and the size of the data payload depends on the type of data related to the requested and received information. It can be varied accordingly.
  • the first SoC may transmit a message indicating that the request for the information is valid to the second SoC or the ADAS.
  • the first SoC transmits a message to the second SoC indicating that the vehicle is secure or below a predetermined level, and the second SoC is the second SoC.
  • the received message may be output through a display device connected to.
  • a method of controlling a vehicle includes detecting that the network connection of the vehicle is released by the second SoC, and information about the location, speed, and driving lane of the vehicle to the first SoC by the second SoC. In response to the request and in response to the request, it may further include the step of receiving information about the position, speed and driving lane of the vehicle from the first SoC by the second SoC.
  • the risk can be predicted by combining ADAS information and navigation information, and an accident can be avoided according to the prediction result.
  • safety-related operations can be maintained in real time even when a central information display (CID) is overloaded.
  • CID can actively cope even when the vehicle's network connection is released.
  • RTOS real-time operating system-based ADAS SoC combines information in real time using PCIe communication and controls the vehicle based on the combined information, so that the vehicle can actively cope with danger.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a vehicle according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of a vehicle according to an aspect of the present invention viewed from various angles outside.
  • 3 to 4 are views showing the interior of a vehicle according to an aspect of the present invention.
  • 5 to 6 are views referred to for describing an object according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram referred to for describing a vehicle according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a software configuration of a Multi SoC (System on Chip) based Car Controller system according to an aspect of the present invention.
  • Multi SoC System on Chip
  • 9 to 10 are diagrams for explaining the hardware configuration of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • 11 to 12 are diagrams for explaining the communication structure between the components of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining a vehicle control sequence or scenario through the CID SoC, ADAS SoC and ADAS of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for describing component initialization of an MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • 15 is a view for explaining information transmission and reception of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • 16 is a view for explaining whether a safety is determined by a safety manager of an MSCC system and control command transmission according to an aspect of the present invention.
  • 17 is a diagram for explaining a method of controlling an ADAS SoC according to Implementation 1 to a CID SoC.
  • 19 is a diagram for explaining a method of controlling a vehicle through a combination of information of an ADAS SoC and a CID SoC according to Implementation 3.
  • 20 is a diagram for explaining a method of controlling a vehicle through a combination of information of an ADAS SoC and a CID SoC according to Implementation 4.
  • 21 is a diagram for explaining a method of controlling ADAS and a vehicle by transmitting information generated through a user input to a CID SoC according to Implementation 5 to an ADAS SoC.
  • the vehicle described herein may be a concept including an automobile and a motorcycle.
  • a vehicle is mainly described for a vehicle.
  • the vehicle described in this specification may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.
  • the left side of the vehicle means the left side of the driving direction of the vehicle
  • the right side of the vehicle means the right side of the driving direction of the vehicle.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of a vehicle according to an embodiment of the present invention viewed from various angles outside.
  • 3 to 4 are views showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 6 are views referred to for describing an object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram referred to for describing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 may include a wheel rotated by a power source and a steering input device 510 for adjusting the traveling direction of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 may be an autonomous vehicle.
  • the vehicle 100 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on a user input.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or the autonomous driving mode to the manual mode based on the received user input through the user interface device 200.
  • the vehicle 100 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on driving situation information.
  • the driving situation information may include at least one of object information, navigation information, and vehicle status information outside the vehicle.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on the driving situation information generated by the object detection device 300.
  • the vehicle 100 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode, or may be switched from the autonomous driving mode to the manual mode based on the driving situation information received through the communication device 400.
  • the vehicle 100 may be switched from a manual mode to an autonomous driving mode based on information, data, and signals provided from an external device, or may be switched from an autonomous driving mode to a manual mode.
  • the autonomous driving vehicle 100 may be operated based on the driving system 700.
  • the autonomous vehicle 100 may be driven based on information, data, or signals generated from the driving system 710, the exit system 740, and the parking system 750.
  • the autonomous vehicle 100 may receive a user input for driving through the driving manipulation apparatus 500.
  • the vehicle 100 may be driven based on a user input received through the driving manipulation apparatus 500.
  • the full-length direction L is a direction that is a reference for measuring the full-length of the vehicle 100
  • the full-width direction W is a direction that is a reference for the full-width measurement of the vehicle 100
  • the full-height direction H is the vehicle It may mean a direction that is a reference for measuring the height of the (100).
  • the vehicle 100 includes a user interface device 200, an object detection device 300, a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, and a driving system 700, a navigation system 770, a sensing unit 120, an interface unit 130, a memory 140, a control unit 170, and a power supply unit 190.
  • the vehicle 100 may further include other components in addition to the components described in this specification, or may not include some of the components described.
  • the sensing unit 120 may be in a state of a vehicle. You can sense The sensing unit 120 includes a posture sensor (for example, a yaw sensor, a roll sensor, a pitch sensor), a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, and an inclination Sensor, weight sensor, heading sensor, gyro sensor, position module, vehicle forward/reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, steering sensor by steering wheel, vehicle It may include an internal temperature sensor, a vehicle internal humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, an accelerator pedal position sensor, a brake pedal position sensor, and the like.
  • a posture sensor for example, a yaw sensor, a roll sensor, a pitch sensor
  • a collision sensor for example, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, and an inclination Sensor
  • weight sensor for example, a y
  • the sensing unit 120 includes vehicle attitude information, vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle location information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward/reverse information, battery Acquire sensing signals for information, fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation angle, vehicle exterior illumination, pressure applied to the accelerator pedal, and pressure applied to the brake pedal. can do.
  • the sensing unit 120 includes, in addition, an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake air temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle position sensor (TPS), a TDC sensor, a crank angle sensor (CAS), and the like.
  • an accelerator pedal sensor a pressure sensor
  • an engine speed sensor an air flow sensor (AFS)
  • an intake air temperature sensor ATS
  • WTS water temperature sensor
  • TPS throttle position sensor
  • TDC sensor crank angle sensor
  • the sensing unit 120 may generate vehicle state information based on the sensing data.
  • the vehicle status information may be information generated based on data sensed by various sensors provided in the vehicle.
  • the vehicle state information includes vehicle attitude information, vehicle speed information, vehicle tilt information, vehicle weight information, vehicle direction information, vehicle battery information, vehicle fuel information, vehicle tire pressure information
  • the vehicle may include steering information of the vehicle, vehicle indoor temperature information, vehicle indoor humidity information, pedal position information, and vehicle engine temperature information.
  • the interface unit 130 may serve as a passage with various types of external devices connected to the vehicle 100.
  • the interface unit 130 may have a port connectable to the mobile terminal, and may connect to the mobile terminal through the port. In this case, the interface unit 130 may exchange data with the mobile terminal.
  • the interface unit 130 may function as a passage for supplying electrical energy to the connected mobile terminal.
  • the interface unit 130 may provide the mobile terminal with electric energy supplied from the power supply unit 190.
  • the memory 140 is electrically connected to the control unit 170.
  • the memory 140 may store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may be various storage devices such as ROM, RAM, EPROM, flash drive, hard drive, and the like in hardware.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the vehicle 100, such as a program for processing or controlling the control unit 170.
  • the memory 140 may be integrally formed with the control unit 170 or may be implemented as a lower component of the control unit 170.
  • the control unit 170 may control the overall operation of each unit in the vehicle 100.
  • the control unit 170 may be referred to as an electronic control unit (ECU).
  • the power supply unit 190 may supply power required for the operation of each component under the control of the control unit 170.
  • the power supply unit 190 may receive power from a battery or the like inside the vehicle.
  • One or more processors and controls 170 included in the vehicle 100 include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and field programmable (FPGAs) gate arrays, processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • the vehicle driving device 600, the driving system 700 and the navigation system 770 may have separate processors or be integrated into the control unit 170.
  • the user interface device 200 is a device for communication between the vehicle 100 and a user.
  • the user interface device 200 may receive user input and provide information generated in the vehicle 100 to the user.
  • the vehicle 100 may implement User Interfaces (UI) or User Experience (UX) through the user interface device 200.
  • UI User Interfaces
  • UX User Experience
  • the user interface device 200 may include an input unit 210, an internal camera 220, a biometric sensing unit 230, an output unit 250, and a processor 270. Each component of the user interface device 200 may be structurally and functionally separated or integrated with the aforementioned interface unit 130.
  • the user interface device 200 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the input unit 210 is for receiving information from a user, and data collected by the input unit 210 may be analyzed by the processor 270 and processed by a user's control command.
  • the input unit 210 may be disposed inside the vehicle.
  • the input unit 210 includes a region of a steering wheel, a region of an instrument panel, a region of a seat, a region of each pillar, and a door One area of the door, one area of the center console, one area of the head lining, one area of the sun visor, one area of the windshield or one of the windows It can be arranged in one area or the like.
  • the input unit 210 may include a voice input unit 211, a gesture input unit 212, a touch input unit 213, and a mechanical input unit 214.
  • the voice input unit 211 may convert a user's voice input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the processor 270 or the control unit 170.
  • the voice input unit 211 may include one or more microphones.
  • the gesture input unit 212 may convert a user's gesture input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the processor 270 or the control unit 170.
  • the gesture input unit 212 may include at least one of an infrared sensor and an image sensor for sensing a user's gesture input.
  • the gesture input unit 212 may detect a user's 3D gesture input.
  • the gesture input unit 212 may include a light output unit outputting a plurality of infrared light or a plurality of image sensors.
  • the gesture input unit 212 may detect a user's 3D gesture input through a time of flight (TOF) method, a structured light method, or a disparity method.
  • TOF time of flight
  • the touch input unit 213 may convert a user's touch input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the processor 270 or the controller 170.
  • the touch input unit 213 may include a touch sensor for detecting a user's touch input.
  • the touch input unit 213 may be integrally formed with the display unit 251 to implement a touch screen.
  • the touch screen may provide an input interface and an output interface between the vehicle 100 and a user.
  • the mechanical input unit 214 may include at least one of a button, a dome switch, a jog wheel, and a jog switch.
  • the electrical signal generated by the mechanical input unit 214 may be provided to the processor 270 or the control unit 170.
  • the mechanical input unit 214 may be disposed on a steering wheel, a center fascia, a center console, a cockpit module, a door, and the like.
  • the processor 270 starts a learning mode of the vehicle 100 in response to user input to at least one of the voice input unit 211, the gesture input unit 212, the touch input unit 213, and the mechanical input unit 214 described above. can do.
  • the vehicle 100 may perform driving path learning and surrounding environment learning of the vehicle 100.
  • the learning mode will be described in detail below in the parts related to the object detection device 300 and the driving system 700.
  • the internal camera 220 may acquire an image inside the vehicle.
  • the processor 270 may detect a user's state based on an image inside the vehicle.
  • the processor 270 may acquire the user's gaze information from the image inside the vehicle.
  • the processor 270 may detect a gesture of the user from the image inside the vehicle.
  • the biometric sensing unit 230 may acquire biometric information of the user.
  • the biometric sensing unit 230 includes a sensor capable of acquiring the user's biometric information, and may acquire the user's fingerprint information, heartbeat information, and the like using the sensor. Biometric information may be used for user authentication.
  • the output unit 250 is for generating output related to vision, hearing, or tactile sense.
  • the output unit 250 may include at least one of a display unit 251, an audio output unit 252, and a haptic output unit 253.
  • the display unit 251 may display graphic objects corresponding to various information.
  • the display unit 251 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible) display), a three-dimensional display (3D display), an electronic ink display (e-ink display).
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • 3D display three-dimensional display
  • e-ink display electronic ink display
  • the display unit 251 forms a mutual layer structure with the touch input unit 213 or is integrally formed, thereby realizing a touch screen.
  • the display unit 251 may be implemented as a head up display (HUD).
  • the display unit 251 may include a projection module to output information through a wind shield or an image projected on the window.
  • the display unit 251 may include a transparent display. The transparent display can be attached to a wind shield or window.
  • the transparent display can display a predetermined screen while having a predetermined transparency.
  • Transparent display to have transparency, the transparent display is transparent thin film electroluminescent (TFEL), transparent organic light-emitting diode (OLED), transparent liquid crystal display (LCD), transmissive transparent display, transparent LED (light emitting diode) display It may include at least one of.
  • the transparency of the transparent display can be adjusted.
  • the user interface device 200 may include a plurality of display units 251a to 251g.
  • the display unit 251 includes one region of the steering wheel, one region 251a, 251b, and 251e of the instrument panel, one region 251d of the seat, one region 251f of each filler, and one region of the door ( 251g), one area of the center console, one area of the headlining, one area of the sun visor, or one area 251c of the wind shield or one area 251h of the window.
  • the sound output unit 252 converts and outputs an electrical signal provided from the processor 270 or the control unit 170 into an audio signal. To this end, the sound output unit 252 may include one or more speakers.
  • the haptic output unit 253 generates a tactile output.
  • the haptic output unit 253 may operate by vibrating the steering wheel, seat belt, and seats 110FL, 110FR, 110RL, and 110RR, so that the user can recognize the output.
  • the processor 270 may control the overall operation of each unit of the user interface device 200.
  • the user interface device 200 may include a plurality of processors 270 or may not include a processor 270.
  • the user interface device 200 may be operated under the control of the processor or control unit 170 of another device in the vehicle 100. Meanwhile, the user interface device 200 may be referred to as a vehicle display device. The user interface device 200 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the object detection device 300 is a device for detecting an object located outside the vehicle 100.
  • the object detection device 300 may generate object information based on the sensing data.
  • the object information may include information about the presence or absence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 100 and the object, and relative speed information between the vehicle 100 and the object.
  • the object may be various objects related to the operation of the vehicle 100.
  • the object (O) is a lane (OB10), another vehicle (OB11), pedestrian (OB12), two-wheeled vehicle (OB13), traffic signals (OB14, OB15), light, road, structure, It may include a speed bump, terrain, and animals.
  • the lane OB10 may be a driving lane, a side lane next to the driving lane, or a lane through which an opposed vehicle travels.
  • the lane OB10 may be a concept including left and right lines forming a lane.
  • the other vehicle OB11 may be a vehicle driving around the vehicle 100.
  • the other vehicle may be a vehicle located within a predetermined distance from the vehicle 100.
  • the other vehicle OB11 may be a vehicle preceding or following the vehicle 100.
  • the pedestrian OB12 may be a person located around the vehicle 100.
  • the pedestrian OB12 may be a person located within a predetermined distance from the vehicle 100.
  • the pedestrian OB12 may be a person located on a sidewalk or a road.
  • the two-wheeled vehicle OB13 may be a vehicle that is located around the vehicle 100 and moves using two wheels.
  • the two-wheeled vehicle OB13 may be a vehicle having two wheels positioned within a predetermined distance from the vehicle 100.
  • the two-wheeled vehicle OB13 may be a motorcycle or a bicycle located on a sidewalk or a driveway.
  • the traffic signal may include a traffic light OB15, a traffic sign OB14, a pattern or text drawn on the road surface.
  • the light may be light generated from a lamp provided in another vehicle.
  • Light can be light generated from street lights.
  • the light can be sunlight.
  • Roads may include road surfaces, curves, slopes such as uphills, downhills, and the like.
  • the structure may be an object located around the road and fixed to the ground.
  • the structure may include street lights, street trees, buildings, power poles, traffic lights, and bridges. Terrain can include mountains, hills, and the like.
  • the object may be classified into a moving object and a fixed object.
  • the moving object may be a concept including other vehicles and pedestrians.
  • the fixed object may be a concept including traffic signals, roads, and structures.
  • the object detection device 300 may include a camera 310, a radar 320, a lidar 330, an ultrasonic sensor 340, an infrared sensor 350 and a processor 370. Each component of the object detection device 300 may be structurally and functionally separated or integrated with the sensing unit 120 described above.
  • the object detection apparatus 300 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the camera 310 may be located at an appropriate location outside the vehicle in order to acquire an image outside the vehicle.
  • the camera 310 may be a mono camera, a stereo camera 310a, an AVM (Around View Monitoring) camera 310b, or a 360 degree camera.
  • the camera 310 may acquire position information of an object, distance information of an object, or relative speed information of an object using various image processing algorithms.
  • the camera 310 may acquire distance information and relative speed information with an object based on a change in object size over time in the acquired image.
  • the camera 310 may acquire distance information and relative speed information with an object through a pin hole model, road surface profiling, and the like.
  • the camera 310 may obtain distance information and relative speed information with an object based on disparity information in the stereo image obtained from the stereo camera 310a.
  • the camera 310 may be disposed close to the front windshield, in the interior of the vehicle, to obtain an image in front of the vehicle.
  • the camera 310 may be disposed around the front bumper or radiator grille.
  • the camera 310 may be disposed close to the rear glass, in the interior of the vehicle, in order to acquire an image behind the vehicle.
  • the camera 310 may be disposed around the rear bumper, trunk, or tail gate.
  • the camera 310 may be disposed close to at least one of the side windows in the interior of the vehicle in order to acquire an image on the side of the vehicle.
  • the camera 310 may be disposed around a side mirror, fender, or door.
  • the camera 310 may provide the obtained image to the processor 370.
  • the radar 320 may include an electromagnetic wave transmitting unit and a receiving unit.
  • the radar 320 may be implemented in a pulse radar method or a continuous wave radar method in accordance with the principle of radio wave launch.
  • the radar 320 may be implemented by a FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method or a FSK (Frequency Shift Keying) method according to a signal waveform among continuous wave radar methods.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • FSK Frequency Shift Keying
  • the radar 320 detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method via electromagnetic waves, the position of the detected object, the distance from the detected object, and the relative speed Can be detected.
  • TOF time of flight
  • phase-shift method via electromagnetic waves
  • the radar 320 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, rear, or side of the vehicle.
  • the lidar 330 may include a laser transmitter and a receiver.
  • the lidar 330 may be implemented by a time of flight (TOF) method or a phase-shift method.
  • TOF time of flight
  • the lidar 330 may be implemented in a driving type or a non-driving type. When implemented in a driving type, the lidar 330 is rotated by a motor and can detect objects around the vehicle 100. When implemented in a non-driven manner, the rider 330 may detect an object located within a predetermined range with respect to the vehicle 100 by optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven lidars 330.
  • the lidar 330 detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method using laser light, and the position of the detected object, the distance to the detected object, and Relative speed can be detected.
  • the lidar 330 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle in order to detect objects located in the front, rear, or side of the vehicle.
  • the ultrasonic sensor 340 may include an ultrasonic transmitter and a receiver.
  • the ultrasonic sensor 340 may detect an object based on ultrasonic waves and detect a position of the detected object, a distance from the detected object, and a relative speed.
  • the ultrasonic sensor 340 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle in order to sense an object located in front, rear, or side of the vehicle.
  • the infrared sensor 350 may include an infrared transmitter and a receiver.
  • the infrared sensor 340 may detect an object based on infrared light, and detect a position of the detected object, a distance from the detected object, and a relative speed.
  • the infrared sensor 350 may be disposed at an appropriate location outside the vehicle to sense an object located in front, rear, or side of the vehicle.
  • the processor 370 may control the overall operation of each unit of the object detection device 300.
  • the processor 370 compares the data sensed by the camera 310, the radar 320, the lidar 330, the ultrasonic sensor 340, and the infrared sensor 350 with pre-stored data to detect or classify the object. can do.
  • the processor 370 may detect and track an object based on the acquired image.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating a distance to the object and calculating a relative speed with the object through an image processing algorithm.
  • the processor 370 may obtain distance information and relative speed information with an object based on a change in object size over time in the acquired image.
  • the processor 370 may obtain distance information and relative speed information with an object through a pin hole model, road surface profiling, and the like.
  • the processor 370 may obtain distance information and relative speed information with an object based on disparity information in the stereo image obtained from the stereo camera 310a.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected electromagnetic wave from which the transmitted electromagnetic wave is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating a distance from the object and calculating a relative speed with the object based on electromagnetic waves.
  • the processor 370 may detect and track an object based on reflected laser light from which the transmitted laser is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object, based on the laser light.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected ultrasonic waves from which the transmitted ultrasonic waves are reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object based on ultrasound.
  • the processor 370 may detect and track the object based on the reflected infrared light from which the transmitted infrared light is reflected and returned.
  • the processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed with the object, based on the infrared light.
  • the processor 370 when the learning mode of the vehicle 100 is initiated in response to a user input to the input unit 210, the processor 370 includes a camera 310, a radar 320, a lidar 330, and an ultrasonic sensor Data sensed by the 340 and infrared sensor 350 may be stored in the memory 140.
  • the object detection device 300 may include a plurality of processors 370, or may not include a processor 370.
  • each of the camera 310, the radar 320, the lidar 330, the ultrasonic sensor 340, and the infrared sensor 350 may individually include a processor.
  • the object detection device 300 may be operated under the control of the processor or control unit 170 of the device in the vehicle 100.
  • the object detection device 300 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the communication device 400 is a device for performing communication with an external device.
  • the external device may be another vehicle, a mobile terminal, or a server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmitting antenna, a receiving antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 400 includes a local area communication unit 410, a location information unit 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a broadcast transmission/reception unit 450, an intelligent transport systems (ITS) communication unit 460, and a processor. 470.
  • the communication device 400 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the short-range communication unit 410 is a unit for short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 includes BluetoothTM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near Field Communication (NFC), and Wireless Wi-Fi -Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 may form short-range wireless communication networks (Wireless Area Networks) to perform short-range communication between the vehicle 100 and at least one external device.
  • the location information unit 420 is a unit for obtaining location information of the vehicle 100.
  • the location information unit 420 may include a global positioning system (GPS) module or a differential global positioning system (DGPS) module.
  • GPS global positioning system
  • DGPS differential global positioning system
  • the V2X communication unit 430 is a unit for performing wireless communication with a server (V2I: Vehicle to Infra), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), or a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • the V2X communication unit 430 may include an RF circuit capable of implementing communication with infrastructure (V2I), communication between vehicles (V2V), and communication with pedestrians (V2P).
  • the optical communication unit 440 is a unit for performing communication with an external device via light.
  • the optical communication unit 440 may include an optical transmitter that converts an electrical signal into an optical signal and transmits it to the outside, and an optical receiver that converts the received optical signal into an electrical signal.
  • the light emitting unit may be formed integrally with a lamp included in the vehicle 100.
  • the broadcast transmission/reception unit 450 is a unit for receiving a broadcast signal from an external broadcast management server through a broadcast channel or transmitting a broadcast signal to the broadcast management server.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal.
  • the ITS communication unit 460 can exchange information, data or signals with the traffic system.
  • the ITS communication unit 460 may provide information and data obtained to the transportation system.
  • the ITS communication unit 460 may receive information, data, or signals from the traffic system.
  • the ITS communication unit 460 may receive road traffic information from the traffic system and provide it to the control unit 170.
  • the ITS communication unit 460 may receive a control signal from the traffic system and provide it to the controller 170 or a processor provided inside the vehicle 100.
  • the processor 470 may control the overall operation of each unit of the communication device 400.
  • the communication device 400 may include a plurality of processors 470 or may not include a processor 470.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the processor or control unit 170 of another device in the vehicle 100.
  • the communication device 400 may implement a vehicle display device together with the user interface device 200.
  • the vehicle display device may be referred to as a telematics device or an audio video navigation (AVN) device.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the driving operation device 500 is a device that receives a user input for driving. In the manual mode, the vehicle 100 may be driven based on a signal provided by the driving manipulation device 500.
  • the driving manipulation device 500 may include a steering input device 510, an acceleration input device 530, and a brake input device 570.
  • the steering input device 510 may receive an input of a traveling direction of the vehicle 100 from a user.
  • the steering input device 510 is preferably formed in a wheel shape to enable steering input by rotation.
  • the steering input device may be formed in the form of a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the acceleration input device 530 may receive an input for acceleration of the vehicle 100 from a user.
  • the brake input device 570 may receive an input for deceleration of the vehicle 100 from a user.
  • the acceleration input device 530 and the brake input device 570 are preferably formed in the form of a pedal. According to an embodiment, the acceleration input device or the brake input device may be formed in the form of a touch screen, a touch pad or a button.
  • the driving operation apparatus 500 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the vehicle driving device 600 is a device that electrically controls driving of various devices in the vehicle 100.
  • the vehicle driving device 600 includes a power train driving part 610, a chassis driving part 620, a door/window driving part 630, a safety device driving part 640, a lamp driving part 650 and an air conditioning driving part 660.
  • the vehicle driving apparatus 600 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the vehicle driving apparatus 600 may include a processor. Each unit of the vehicle driving apparatus 600 may individually include a processor.
  • the power train driver 610 may control the operation of the power train device.
  • the power train driving unit 610 may include a power source driving unit 611 and a transmission driving unit 612.
  • the power source driving unit 611 may control the power source of the vehicle 100.
  • the power source driving unit 610 may perform electronic control of the engine.
  • the output torque of the engine and the like can be controlled.
  • the power source driving unit 611 can adjust the engine output torque under the control of the control unit 170.
  • the power source driving unit 610 may perform control for the motor.
  • the power source driving unit 610 may adjust the rotational speed, torque, and the like of the motor under the control of the control unit 170.
  • the transmission driver 612 may perform control of the transmission.
  • the transmission drive unit 612 can adjust the state of the transmission.
  • the transmission drive unit 612 can adjust the state of the transmission to forward (D), reverse (R), neutral (N), or parking (P).
  • the transmission drive unit 612 can adjust the gear engagement state in the forward (D) state.
  • the chassis driver 620 may control the operation of the chassis device.
  • the chassis driving unit 620 may include a steering driving unit 621, a brake driving unit 622, and a suspension driving unit 623.
  • the steering driving unit 621 may perform electronic control of a steering apparatus in the vehicle 100.
  • the steering driving unit 621 may change the traveling direction of the vehicle.
  • the brake driving unit 622 may perform electronic control of a brake apparatus in the vehicle 100. For example, by controlling the operation of the brake disposed on the wheel, the speed of the vehicle 100 can be reduced.
  • the brake driving unit 622 can individually control each of the plurality of brakes.
  • the brake driving unit 622 may control braking forces applied to the plurality of wheels differently.
  • the suspension driver 623 may perform electronic control of a suspension apparatus in the vehicle 100.
  • the suspension driving unit 623 may control the suspension device to control the vibration of the vehicle 100 when the road surface is curved, by controlling the suspension device.
  • the suspension driving unit 623 may individually control each of the plurality of suspensions.
  • the door/window driver 630 may perform electronic control of a door apparatus or a window apparatus in the vehicle 100.
  • the door/window driving unit 630 may include a door driving unit 631 and a window driving unit 632.
  • the door driver 631 may perform control of the door device.
  • the door driver 631 may control opening and closing of a plurality of doors included in the vehicle 100.
  • the door driver 631 may control opening or closing of a trunk or tail gate.
  • the door driving unit 631 may control opening or closing of a sunroof.
  • the window driver 632 may perform electronic control of a window apparatus. The opening or closing of a plurality of windows included in the vehicle 100 may be controlled.
  • the safety device driver 640 may perform electronic control of various safety devices in the vehicle 100.
  • the safety device driving unit 640 may include an airbag driving unit 641, a seat belt driving unit 642, and a pedestrian protection device driving unit 643.
  • the airbag driving unit 641 may perform electronic control of an airbag apparatus in the vehicle 100.
  • the airbag driving unit 641 may control the airbag to be deployed when a danger is detected.
  • the seat belt driving unit 642 may perform electronic control of a seatbelt apparatus in the vehicle 100.
  • the seat belt driving unit 642 may control the passenger to be fixed to the seats 110FL, 110FR, 110RL, and 110RR using the seat belt when the danger is detected.
  • the pedestrian protection device driver 643 may perform electronic control of the hood lift and the pedestrian airbag.
  • the pedestrian protection device driver 643 may control the hood lift-up and the pedestrian airbag to be deployed upon collision detection with the pedestrian.
  • the lamp driving unit 650 may perform electronic control of various lamp apparatuses in the vehicle 100.
  • the air conditioning driving unit 660 may perform electronic control of an air conditioner in the vehicle 100. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioning driving unit 660 may control the air conditioning device to operate so that cold air is supplied into the vehicle.
  • the vehicle driving apparatus 600 may include a processor. Each unit of the vehicle driving apparatus 600 may individually include a processor. The vehicle driving apparatus 600 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the operation system 700 is a system that controls various operations of the vehicle 100.
  • the driving system 700 may be operated in an autonomous driving mode.
  • the driving system 700 may include a driving system 710, an exit system 740, and a parking system 750. Depending on the embodiment, the driving system 700 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described. Meanwhile, the driving system 700 may include a processor. Each unit of the driving system 700 may individually include a processor.
  • the driving system 700 may control the driving of the autonomous driving mode based on learning.
  • a learning mode and an operation mode on the premise that learning is completed may be performed.
  • a method in which the processor of the driving system 700 performs a learning mode and an operating mode will be described below.
  • the learning mode can be performed in the manual mode described above.
  • the processor of the driving system 700 may perform driving route learning and surrounding environment learning of the vehicle 100.
  • the driving route learning may include generating map data for a route through which the vehicle 100 travels.
  • the processor of the driving system 700 may generate map data based on information detected through the object detection device 300 while the vehicle 100 is traveling from the origin to the destination.
  • Learning about the surrounding environment may include storing and analyzing information about the surrounding environment of the vehicle 100 in a driving process and a parking process of the vehicle 100.
  • the processor of the driving system 700 the information detected through the object detection device 300 in the parking process of the vehicle 100, for example, location information, size information, fixed (or non-fixed) of the parking space Based on information such as obstacle information, information about the surrounding environment of the vehicle 100 may be stored and analyzed.
  • the operation mode may be performed in the autonomous driving mode described above.
  • the operation mode will be described on the premise that learning the driving route or learning the surrounding environment is completed through the learning mode.
  • the operation mode may be performed in response to a user input through the input unit 210, or may be automatically performed when the vehicle 100 reaches a driving path and a parking space where learning is completed.
  • the operation mode includes a semi-autonomous operating mode that partially requires the user's manipulation of the driving manipulation apparatus 500 and a full-autonomous operation that does not require any manipulation by the user of the driving manipulation apparatus 500.
  • Mode fully autonomous operating mode
  • the processor of the driving system 700 may control the driving system 710 in an operation mode to drive the vehicle 100 along a learning route.
  • the processor of the driving system 700 may control the exit system 740 in the operation mode to unload the parked vehicle 100 from the learning-completed parking space.
  • the processor of the driving system 700 may control the parking system 750 in the operation mode to park the vehicle 100 from the current location to the completed parking space.
  • the driving system 700 When the driving system 700 is implemented in software, it may be a sub-concept of the control unit 170.
  • the driving system 700 includes a user interface device 270, an object detection device 300 and a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, and a navigation system (770), it may be a concept including at least one of the sensing unit 120 and the control unit 170.
  • the driving system 710 may perform driving of the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600 to perform driving of the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive object information from the object detection device 300 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to perform driving of the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive a signal from an external device through the communication device 400, provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600, and perform driving of the vehicle 100.
  • the driving system 710 includes a user interface device 270, an object detection device 300 and a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, a navigation system 770, and a sensing unit ( 120) and a control unit 170, it may be a system concept for performing driving of the vehicle 100.
  • the driving system 710 may be referred to as a vehicle driving control device.
  • the unloading system 740 may perform unloading of the vehicle 100.
  • the unloading system 740 may receive navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600 to perform unloading of the vehicle 100.
  • the unloading system 740 may receive object information from the object detection device 300 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to perform the unloading of the vehicle 100.
  • the exit system 740 may receive a signal from an external device through the communication device 400 and provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600 to perform the exit of the vehicle 100.
  • the exit system 740 includes a user interface device 270, an object detection device 300 and a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, a navigation system 770, and a sensing unit ( 120) and a control unit 170, it may be a system concept for performing an exit of the vehicle 100.
  • the unloading system 740 may be referred to as a vehicle unloading control device.
  • the parking system 750 may perform parking of the vehicle 100.
  • the parking system 750 may receive the navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600 to perform parking of the vehicle 100.
  • the parking system 750 may receive object information from the object detection device 300, provide a control signal to the vehicle driving device 600, and perform parking of the vehicle 100.
  • the parking system 750 may receive a signal from an external device through the communication device 400, provide a control signal to the vehicle driving apparatus 600, and perform parking of the vehicle 100.
  • the parking system 750 includes a user interface device 270, an object detection device 300 and a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, a navigation system 770, and a sensing unit ( 120) and a control unit 170, it may be a system concept for performing parking of the vehicle 100.
  • the parking system 750 may be referred to as a vehicle parking control device.
  • the navigation system 770 may provide navigation information.
  • the navigation information may include at least one of map information, set destination information, route information according to the destination setting, information on various objects on the route, lane information, and current location information of the vehicle.
  • the navigation system 770 may include a memory and a processor.
  • the memory can store navigation information.
  • the processor can control the operation of the navigation system 770.
  • the navigation system 770 may receive information from an external device through the communication device 400 and update pre-stored information. According to an embodiment, the navigation system 770 may be classified as a sub-component of the user interface device 200.
  • MSCC Multi SoC based Car Controller
  • FIG. 8 is a view for explaining a software configuration of a Multi SoC (System on Chip) based Car Controller system (hereinafter referred to as an MSCC system) according to an aspect of the present invention.
  • the MSCC system can operate based on PCIe (Peripheral Component Interconnect express) interconnection.
  • PCIe Peripheral Component Interconnect express
  • the CID (Central Information Display) SoC may be composed of Agent, PCIe Communicator, DSM (Data Sharing Manager), Navigation, Video/Audio, GPS.
  • ADAS SoC can be composed of Agent, PCIe Communicator, DSM, Safety Manager, Navigation Assistant, Synchronization manager.
  • ADAS can be composed of LIDAR, RADAR, Camera, GPS, and DATA Provider.
  • Car controller can be composed of CAN manager and ECU.
  • CID SoC, ADAS SoC, ADAS, and Car Controller may omit some of the above-described configurations or additionally include other components.
  • FIG. 9 to 10 are diagrams for explaining the hardware configuration of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • the SoCs are connected through the PCIe bus, and other components are connected through the CAN bus as described above in FIG. 8.
  • each sub component (AVN, Cluster, HUD, Rear View Mirror, Side Mirror) of the CID SoC may be designed as an independent SoC according to the actual system configuration.
  • the MSCC system according to an aspect of the present invention may include one or more SoCs.
  • the added SoCs can be connected through the PCIe bus as described above.
  • the MSCC system may include CID SoC, ADAS SoC, ADAS and Car Controller. Each component may include one or more sub components. First, sub components included in common among the four components will be described first.
  • the Agent manages communication between SoCs. That is, the Agent can packetize data upon receiving a predetermined request and deliver it to another SoC through PCIe. Specifically, the agent exists i) in each of the Infotainment SoC and the ADAS SoC, and performs the function of transferring the necessary information from each SoC, and ii) the Infotainment SoC or CAN based on the information provided by the Safety Mgr of the ADAS SoC. The necessary information is transmitted to the Mgr.
  • DSM enables the connection between applications of different nodes using i) PCIe Interconnection supporting Socket/SISCI, and ii) sharing data.
  • DSM is characterized by separating client/server functions. In data sharing, the IP and port for socket and adapter number, node ID, and segment for SISCI are not known from the server side without knowing the specific node location accessible to the client side. By creating and managing information such as ID, it is possible to connect with each other using only a unique key.
  • the PCIe Communication SW plays the role of PCIe Socket/SISCI communication through NT/DMA Transfer control of the PCIe Switch.
  • CAN controls data transmission between ECUs of vehicle safety systems and convenience specification systems, and controls information communication systems and entertainment systems.
  • the CID SoC may additionally include audio for controlling the audio output of the CID, video for controlling the video output of the CID, map information, and navigation for navigating or guiding a route.
  • the ADAS SoC i) combines information generated from ADAS and CID, ii) detects and predicts risk factors, iii) generates and transmits vehicle control signals to the Car Controller, and iv) generates CID control signals It may include a safety manager delivered to the agent of the CID SoC.
  • the ADAS SoC may include a Synchronization manager that provides a means for synchronizing (eg, time clock synchronization) the system clock between the CID SoC, ADAS SoC, and ADAS.
  • ADAS detects targets such as distant ships, aircraft, and rain clouds using LIDAR, which can detect distances from objects and various physical properties by shining a laser at targets, and detects targets such as distances and directions. It may include RADAR that provides information, GPS that calculates the user's current location by receiving a signal from a GPS satellite, and a Data Provider that delivers ADAS information to the ADAS SoC.
  • the Car Controller may include a CAN manager that controls the vehicle through commands received from the ADAS Agent.
  • 11 to 12 are diagrams for explaining the communication structure between the components of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • CID SoC can communicate using the packet structure shown in FIG. 11.
  • headers are Command, Payload Length, Number of Elements and END Character, and the actual data part is a Data Payload block.
  • a SDP Session Description Protocol
  • the packet transmission structure of the MSCC system proposed by the present invention is characterized by i) deleting unnecessary fields, and ii) the command structure is simplified.
  • Data Payload has the number of data equal to the value of Number of Elements. Each data has String(N Byte) and Non-String(Bool(1 Byte), Integer(4 Byte), Long(8 Byte), Float(4 Byte), Double(8 Byte)) Type and Data Payload block
  • the packet structure of is as shown in FIG. 12.
  • description of each packet block shown in FIGS. 11 to 12 may be summarized as in Table 1 below.
  • the vehicle control sequence or scenario is basically i) component initialization, ii) information transmission and reception (for example, information request, information transfer), iii) safety manager judgment, iv) control command delivery It may include.
  • case 1) When the timestamp of the information received from the CID SoC and the ADAS gradually widens (for example, several msec or more), the buffer initialization and/or transmission interval according to the flush command Adjustment can be performed, and case 2) When there is no response for a certain time or when information is not received, the software sends a Request Alive command or nevertheless, a chip reset is performed using a hardware reset pin. Can.
  • steps i) to iv) described above will be described in detail with reference to FIGS. 14 to 16.
  • each of the CID SoC, ADAS SoC, and ADAS can first perform component initialization.
  • component initialization may be performed in the following order.
  • CID SoC and ADAS SoC Agent connected to each other, ii) PCIe SW initialization and data sharing process for PCIe connection between SoCs, iii) ADAS SoC and ADAS connection, iv) Connection between ADAS SoC and Car Controller, v ) Clock synchronization, vi) Connection between CID SoC and Sub SoC (for example, CID_SoC 1 to CID_SoC N) and supportable functions for each SoC (for example, Navigation, audio, video) are created as a table.
  • CID SoC and Sub SoC for example, CID_SoC 1 to CID_SoC N
  • supportable functions for each SoC for example, Navigation, audio, video
  • FIG. 15 is a view for explaining information transmission and reception of the MSCC system according to an aspect of the present invention.
  • the MSCC system can perform information transmission and reception.
  • the specific process of transmitting and receiving information may be as follows.
  • Agent of ADAS SoC requests information about Navi of CID SoC
  • Information of destination, driving route, speed, etc. is transmitted from Navi of CID SoC to ADAS Agent
  • Agent of ADAS SoC is LIDAR of ADAS
  • Request information such as RADAR, Camera, GPS
  • Data Prov. of ADAS delivers information such as LIDAR, RADAR, Camera, GPS to ADAS SoC.
  • steps i)-ii) and iii)-iv) described above may be simultaneously performed or may be performed with temporal sequential relationships.
  • the safety determination may include i) the ADAS SoC agent delivers the navigation information and ADAS information to the Safety Manager, and ii) the Safety Manager combines the received information to predict the risk.
  • control command delivery includes i) Safety Manager delivers Control Command to CID SoC through Agent of ADAS (Warning), ii) Safety Manager delivers Control Command to Car Controller through Agent of ADAS (Vehicle Control) can do.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a method of controlling an ADAS SoC according to Implementation 1 to a CID SoC.
  • Implementation 1 may be applied when the entertainment application is controlled when a vehicle is in an autonomous driving mode and a danger occurs.
  • a method in which the ADAS SoC controls the CID SoC may be performed in the order of i)-iv) below.
  • ADAS SoC performs real-time accident detection through the Safety Manager.
  • the ADAS SoC's Safety Manager detects an accident risk
  • the ADAS SoC's Agent notifies the CID SoC's agent about the event of an accident.
  • CID SoC's Agent suspends the use of the Entertainment Application in use in the CID and displays a warning pop-up and plays a warning sound.
  • the ADAS SoC's Safety Manager sends the event termination popup to the CID SoC's Agent to resume the use of the Entertainment Application in use.
  • ADAS_SoC's Safety_Mgr detects accident risk
  • ADAS SoC's Safety_Mgr delivers CID SoC Agent with accident risk factor information (e.g., presence/absence of obstacles ahead, distance from pedestrians, vehicles, etc.)
  • CID_SoC Agent sends pause command to CID_SoC's Audio and Video
  • CID_SoC Agent shows Emergency Popup on Cluster Display and displays accident risk information (presence/absence of obstacles, distance from pedestrians, vehicles in front, etc.).
  • Implementation 2 relates to a method in which an ADAS SoC controls a CID SoC in a state in which all network GPSs of a vehicle are disconnected. For example, if GPS and location information is lost due to an underground tunnel or network loss, the CID SoC can notify the ADAS SoC.
  • the ADAS SoC can update the current position and speed of the vehicle with the CID SoC by calculating the speed and position using ADAS information.
  • the lane change may be performed by calculating whether a lane change is necessary and passing it to the Car Controller.
  • a method in which the ADAS SoC controls the CID SoC may be performed in the order of i)-iii) below.
  • the Navigation App requests the ADAS SoC's Navigation Assistant through the Agent to update the route, ii) the ADAS SoC's
  • the Navigation Assistant receives a request to update information from CID Navigation, it receives ADAS information (RADAR, LIDAR, CAMERA, etc.) from the ADAS Provider, calculates the current speed and location, and delivers it to the CID SoC's Navigation App through the Agent, while autonomous In case of driving, the Navigation Assistant also calculates whether a lane change is necessary, and if a change is necessary, sends a lane change command to the CAN Manager of the Car Controller through the agent, iii) The CID SoC's Navigation App is information provided by the ADAS SoC's Navigation Assistant Based on the screen update, if the network and GPS connection is disconnected, the information is continuously requested from the ADAS SoC to perform the screen update, and when the network and GPS are reconnected, the
  • CID_SoC Navigation loses GPS and/or location information due to underground tunnel and/or network lost
  • CID_SoC Navigation requests ADAS_SoC for accurate Navigation info (e.g. current location, speed, lane information)
  • ADAS_SoC Agent requests ADAS_SoC Navigation Assistant to calculate current location, speed, and lane information
  • ADAS_SoC Navigation Assistant receives Camera, RADAR, LIDAR, GPS from ADAS and calculates current location, speed, lane information fmf, v) ADAS_SoC Navigation Assistant A transmits the current location, speed, and lane information calculated to CID_SoC
  • CID_SoC Navigation updates the current navigation information with reference to the received current location, speed, and lane information
  • ADAS_SoC Navigation_Assistant is Car_Controller Ask Can_Mgr to change lanes.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a method of controlling a vehicle through a combination of information of an ADAS SoC and a CID SoC according to Implementation 3.
  • Implementation 3 can be applied to the case of emergency braking in the event of a danger when turning left or right at an intersection.
  • a method of controlling a vehicle through a combination of information of an ADAS SoC and a CID SoC may be performed in the order of i)-v) below.
  • the navigation of the CID SoC transmits the navigation route information to the Safety Manager of the ADAS SoC through the agent.
  • the Safety Manager of the ADAS SoC commands the steering angle of ADID's LIDAR, RADAR, etc. to be changed. (This is to reduce the risk of an accident by increasing the steering angle when approaching an intersection to detect vehicles approaching from the left and/or right side), iii) ADAS changes the steering angle and updates the information to ADAS through the Data Provider.
  • ADAS SoC sends the changed ADAS information to Safety Manager through Agent, Safety Manager detects whether there is an accident, v) If there is an accident, Safety Manager of ADAS SoC slows down to Car Controller or Brake command issued.
  • CID_SoC Navigation transmits Navigation Info (e.g., route, distance remaining to the intersection) to ADAS_SoC
  • ADAS_SoC Safety_Mgr receives Navigation Info and detects the angle of Camera, RADAR, LIDAR Calculate
  • ADAS_SoC Safety_Mgr requests change to ADAS based on the calculated detection angle
  • ADAS tells ADAS_SoC Safety_Mgr the distance from other cars, pedestrians Vii) ADAS_SoC Safety_Mgr calculates the accident risk factor based on the information received
  • ADAS_SoC Safety_Mgr When ADAS_SoC Safety_Mgr detects an accident risk, it sends a vehicle control command (deceleration or stop) to CAR Controller (CAN Mgr) .
  • Implementation 4 can be applied when the speed of a vehicle needs to be changed during autonomous driving i) a change in the speed limit of a road, and ii) an unpredictable speed change (for example, lane construction).
  • a method of controlling a vehicle through a combination of information of an ADAS SoC and a CID SoC may be performed in the order of i)-iii) below.
  • ADAS recognizes the sign and detects the changed speed limit value
  • ADAS data provider changes The speed value is delivered to the ADAS SoC Safety Manager through the agent.
  • the ADAS SoC Safety Manager compares the current driving speed with the changed speed limit value and sends a speed deceleration command to the Car Controller when the vehicle is driving at overspeed.
  • ADAS detects the change in speed limit on the road
  • ADAS delivers the changed speed limit value to ADAS_SoC Agent
  • ADAS_SoC Safety_Mgr delivers the changed speed limit value to CID_SoC Navigation
  • ADAS_SoC Safety_Mgr compares the current driving speed with the changed speed limit value, vi) If the current driving speed exceeds the changed speed limit value, ADAS_SoC Safety_Mgr sends a speed change command to Car_Controller(CAN Mgr) to perform deceleration.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining a method of controlling ADAS and a vehicle by transmitting information generated through a user input to a CID SoC according to Implementation 5 to an ADAS SoC.
  • MSCC system i) When approaching an intersection during autonomous driving, the navigation app of the CID SoC displays a choice for the direction of the vehicle (for example, left turn, right turn or straight), and ii) When the vehicle direction is selected, the agent of each SoC Through the ADAS SoC Safety Manager, information on the selected direction can be delivered, and iii) the ADAS SoC Safety Manager can be combined with ADAS information to determine whether a lane change is necessary and whether it is safe to control the vehicle.
  • a method of controlling ADAS and a vehicle by transmitting information generated through a user input to a CID SoC to an ADAS SoC may be performed in the order of i)-iv) below.
  • the CID SoC's Navigation Application screen provides a choice for the direction of the vehicle (left/right/straight), and ii) the selected direction when the driver selects the direction of the vehicle (left/right/straight) Information on (left/right/straight) is delivered to the ADAS SoC Safety Manager through the agent of each SoC.
  • the ADAS SoC's Safety Manager receives ADAS information from the ADAS data provider (for example, Receives LIDAR, RADAR, Camera, GPS), checks the information of the lane currently being driven, and if lane changes are necessary, determines whether there is an accident risk due to lane changes, and if there is no risk of accident, changes the lane and direction to the Car Controller Communicate change orders.
  • ADAS data provider for example, Receives LIDAR, RADAR, Camera, GPS
  • the ADAS SoC's Safety Manager adjusts the steering angle of the ADAS according to the changed direction of travel through the agent.
  • ADAS_SoC Safety_Mgr provides ADAS with LIDAR, RADAR, CAMERA, GPS Request information, iv) ADAS delivers LIDAR, RADAR, CAMERA, GPS information to ADAS_SoC, v) ADAS_SoC Safety_Mgr calculates the risk of accidents when changing lanes based on the received ADAS information, vi) ADAS_SoC Safety_Mgr Passes the lane change command (eg Left, Right) to Car_Controller (or EV-ECU).
  • lane change command eg Left, Right
  • embodiments of the present invention can be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs) , Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit is located inside or outside the processor, and can exchange data with the processor by various known means.
  • the above-described present invention can be embodied as computer readable codes on a medium on which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include a hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), silicon disk drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. This includes, and is also implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include a control unit 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects, but should be considered illustrative. The scope of the invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

Abstract

multi SoC (System on Chip) 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법을 제안한다. 구체적으로, 제 1 SoC에 의해 제 2 SoC 또는 ADAS (Adaptive Driver Assistant System)에게 정보를 요청하는 단계, 상기 제 1 SoC에 의해 상기 요청에 대한 응답으로 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 정보를 수신하는 단계, 상기 제 1 SoC에 의해 상기 수신된 정보를 이용하여 상기 차량의 안전 여부를 판단하는 단계 및 상기 제 1 SoC에 의해 상기 판단에 기초하여 생성되는 명령을 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 전송하는 단계를 포함하는 차량을 제어하는 방법을 제안한다.

Description

MULTI SOC 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법
본 발명은 multi SoC (System on Chip) 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CID SoC와 ADAS SoC에서 생성한 정보를 조합하여 차량을 제어하는 방법에 관한 것이다.
차량은 전통적으로 사용자의 이동 수단으로 기능하지만, 사용자의 편의를 위해 각종 센서와 전자 장치 등을 구비하여 사용자의 운전 편의를 제공하고 있다. 특히 사용자의 운전 편의를 위한 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System) 및 더 나아가 자율주행차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
최근의 운전자 보조 시스템 및 자율주행차량은 사용자의 운전 편의뿐만 아니라 승객의 편의를 위한 다양한 디스플레이 장치를 제공하고 있다. 이를 일컬어 차량 내 엔터테인먼트 (In-car entertainment, ICE) 또는 차량 내 인포테인먼트 (In-vehicle Infotainment, IVI)라고 한다. ICE 또는 IVI는 오디오 또는 비디오 엔터테인먼트를 제공하는 자동차 하드웨어 및 소프트웨어라고 할 수 있다. 특히, IVI는 자동차 내비게이션 시스템, 비디오 플레이어, USB 및 Bluetooth 연결, Carputers, 차량 내 인터넷 및 WiFi를 포함한다.
한편, 종래의 운전자 보조 시스템 및 자율주행차량은 하나의 ECU (Electronic Control Unit)을 통해 센서로부터 획득되는 정보를 운전자에게 단순히 알려주거나, 기설정된 조건에 따라 단순히 차량을 제어하는 수준에 그치고 있다.
전술한 종래의 운전자 보조 시스템 및 자율주행차량의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 multi SoC (System on Chip) 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 문제를 해결하는 것이다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에서는 제 1 SoC에 의해 제 2 SoC 또는 ADAS (Adaptive Driver Assistant System)에게 정보를 요청하는 단계, 상기 제 1 SoC에 의해 상기 요청에 대한 응답으로 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 정보를 수신하는 단계, 상기 제 1 SoC에 의해 상기 수신된 정보를 이용하여 상기 차량의 안전 여부를 판단하는 단계 및 상기 제 1 SoC에 의해 상기 판단에 기초하여 생성되는 명령을 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 전송하는 단계를 포함하는 차량을 제어하는 방법을 제공한다.
한편, 상기 제 1 SoC 및 상기 제 2 SoC는 PCIe (Peripheral Component Interconnect express)를 통해 연결되고, 상기 제 1 SoC 및 상기 ADAS는 CAN (Control Area Network)을 통해 연결될 수 있다.
한편, 상기 정보의 요청 및 수신에 이용되는 데이터 패킷은 command, payload length, number of elements, data payload 및 end character로 구성되고, 상기 data payload의 사이즈는 상기 요청 및 수신되는 정보와 관련된 데이터의 타입에 따라 가변될 수 있다.
한편, 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 소정 시간 이상 정보가 수신되지 않는 경우, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 상기 정보의 요청이 유효함을 나타내는 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하로 판단되면, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC에게 상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하임을 나타내는 메시지를 전송하고, 상기 제 2 SoC는 상기 제 2 SoC에 연결된 디스플레이 장치를 통해 상기 수신된 메시지를 출력할 수 있다.
한편, 차량을 제어하는 방법은 상기 제 2 SoC에 의해 상기 차량의 네트워크 연결이 해제되는 것을 감지하는 단계, 상기 제 2 SoC에 의해 상기 제 1 SoC에게 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 요청하는 단계 및 상기 요청에 대한 응답으로, 상기 제 2 SoC에 의해 상기 제 1 SoC로부터 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, ADAS 정보와 navigation 정보를 조합하여 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 사고 발생을 회피 할 수 있다. 또한, CID (Central Information Display)에 과부하가 걸린 상황에서도 안전 관련 동작을 실시간으로 유지할 수 있다. 또한, 차량의 network 연결이 해제된 상황에서도 CID 가 능동적으로 대처할 수 있다. 또한, RTOS (Real-Time Operating System) 기반의 ADAS SoC 에서 PCIe 통신을 이용하여 실시간으로 정보를 조합하고, 조합된 정보를 기반으로 차량 제어함으로써 차량이 능동적으로 위험에 대처할 수 있다.
본 발명에서 얻은 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 측면에 따른 Multi SoC (System on Chip) based Car Controller 시스템의 소프트웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 구성 요소간 통신 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 CID SoC, ADAS SoC 및 ADAS를 통한 차량제어 시퀀스 또는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 컴포넌트 초기화 (component initialization)을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 정보 송수신에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 safety manager에 의한 안전 여부 판단 및 control command 전달을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 Implementation 1에 따른 ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 Implementation 2에 따른 ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 Implementation 3에 따른 ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 Implementation 4에 따른 ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 Implementation 5에 따른 CID SoC에 사용자 입력을 통해 발생한 정보를 ADAS SoC에 전달하여 ADAS 및 차량 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다. 본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다. 차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우 자율 주행 차량(100)은 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.
예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다. 전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140) 전원 공급부(190), 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700) 및 내비게이션 시스템(770)은 개별적인 프로세서를 갖거나 제어부(170)에 통합될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 구성요소는 전술한 인터페이스부(130)와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠(steering wheel), 센터페시아(center fascia), 센터 콘솔(center console), 콕핏 모듈(cockpit module), 도어 등에 배치될 수 있다.
프로세서(270)는 앞서 설명한 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214) 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력에 반응하여, 차량(100)의 학습 모드를 개시할 수 있다. 학습 모드에서 차량(100)은 차량(100)의 주행 경로 학습 및 주변 환경 학습을 수행할 수 있다. 학습 모드에 관해서는 이하 오브젝트 검출 장치(300) 및 운행 시스템(700)과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다. 출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Electroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다. 한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다. 오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로 면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다. 빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다. 도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다. 구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다. 지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(300)의 각 구성요소는 전술한 센싱부(120)와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
카메라(310)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이다(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다(320)는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 구현될 수 있다.
레이다(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이다(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(370)는, 카메라(310, 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 입력부(210)에 대한 사용자 입력에 반응하여 차량(100)의 학습 모드가 개시되면, 프로세서(370)는 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터를 메모리(140)에 저장할 수 있다.
저장된 데이터의 분석을 기초로 한 학습 모드의 각 단계와 학습 모드에 후행하는 동작 모드에 대해서는 이하 운행 시스템(700)과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다.실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다. 통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450), ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
ITS 통신부(460)는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부(170)에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부(170) 또는 차량(100) 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다. 통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이 경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다. 통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다. 차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다. 한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다. 파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다. 한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다. 샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로 면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지 시, 시트 벨트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지 시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air conditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다. 한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은 학습에 기초한 자율 주행 모드의 운행을 제어할 수 있다. 이러한 경우에는 학습 모드 및 학습이 완료됨을 전제로 한 동작 모드가 수행될 수 있다. 운행 시스템(700)의 프로세서가 학습 모드(learning mode) 및 동작 모드(operating mode)를 수행하는 방법에 대하여 이하 설명하도록 한다.
학습 모드는 앞서 설명한 메뉴얼 모드에서 수행될 수 있다. 학습 모드에서 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)의 주행 경로 학습 및 주변 환경 학습을 수행할 수 있다.
주행 경로 학습은 차량(100)이 주행하는 경로에 대한 맵 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)이 출발지로부터 목적지까지 주행하는 동안 오브젝트 검출 장치(300)를 통해 검출된 정보에 기초하여 맵 데이터를 생성할 수 있다.
주변 환경 학습은 차량(100)의 주행 과정 및 주차 과정에서 차량(100)의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행 시스템(700)의 프로세서는 차량(100)의 주차 과정에서 오브젝트 검출 장치(300)를 통해 검출된 정보, 예를 들면 주차 공간의 위치 정보, 크기 정보, 고정된(또는 고정되지 않은) 장애물 정보 등과 같은 정보에 기초하여 차량(100)의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석할 수 있다.
동작 모드는 앞서 설명한 자율 주행 모드에서 수행될 수 있다. 학습 모드를 통하여 주행 경로 학습 또는 주변 환경 학습이 완료된 것을 전제로 동작 모드에 대하여 설명한다.
동작 모드는 입력부(210)를 통한 사용자 입력에 반응하여 수행되거나, 학습이 완료된 주행 경로 및 주차 공간에 차량(100)이 도달하면 자동으로 수행될 수 있다.
동작 모드는 운전 조작 장치(500)에 대한 사용자의 조작을 일부 요구하는 반-자율 동작 모드(semi autonomous operating mode) 및 운전 조작 장치(500)에 대한 사용자의 조작을 전혀 요구하지 않는 완전-자율 동작 모드(fully autonomous operating mode)를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 주행 시스템(710)을 제어하여 학습이 완료된 주행 경로를 따라 차량(100)을 주행시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 출차 시스템(740)을 제어하여 학습이 완료된 주차 공간으로부터 주차된 차량(100)을 출차 시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따라 운행 시스템(700)의 프로세서는 동작 모드에서 주차 시스템(750)을 제어하여 현재 위치로부터 학습이 완료된 주차 공간으로 차량(100)을 주차 시킬 수 있다.한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다. 주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다. 주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다. 이러한, 주행 시스템(710)은, 차량 주행 제어 장치로 명명될 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다. 출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 출차 시스템(740)은, 차량 출차 제어 장치로 명명될 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다. 주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주차 시스템(750)은, 차량 주차 제어 장치로 명명될 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다. 실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
Multi SoC based Car Controller (MSCC) 시스템_소프트웨어 구성
도 8은 본 발명의 일 측면에 따른 Multi SoC (System on Chip) based Car Controller 시스템 (이하 MSCC 시스템)의 소프트웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다. MSCC 시스템은 PCIe (Peripheral Component Interconnect express) 인터커넥션을 기반으로 동작할 수 있다.
구체적으로, CID (Central Information Display) SoC는 Agent, PCIe Communicator, DSM (Data Sharing Manager), Navigation, Video/Audio, GPS로 구성될 수 있다. ADAS SoC는 Agent, PCIe Communicator, DSM, Safety Manager, Navigation Assistant, Synchronization manager로 구성될 수 있다. ADAS는 LIDAR, RADAR, Camera, GPS, DATA Provider로 구성될 수 있다. Car Controller는 CAN manager, ECU로 구성될 수 있다. CID SoC, ADAS SoC, ADAS, Car Controller는 전술한 구성 중 일부를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
한편, CID SoC와 ADAS SoC간에는 송수신되는 데이터의 양이 많기 때문에 큰 대역폭을 지원하는 PCIe 인터커넥션을 통해 연결된다. 반면, ADAS SoC와 ADAS, 그리고 ADAS SoC와 Car Controller 간에는 일반적인 커맨드가 송수신되기 때문에 CAN (Controller Area Network) Bus를 통해 연결된다.
Multi SoC based Car Controller 시스템_하드웨어 구성
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참조하면, 도 8에서 전술한 바와 같이 SoC 들은 PCIe Bus를 통해 연결되고, 그 외의 구성요소들은 CAN Bus를 통해 연결되는 것을 확인할 수 있다. 한편, CID SoC의 각 Sub Component (AVN, Cluster, HUD, Rear View Mirror, Side Mirror)는 실제 시스템 구성에 따라 독립된 SoC로 설계될 수도 있다. 한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템은 하나 또는 그 이상의 SoC를 포함할 수 있다. 또한, 추가되는 SoC들은 전술한 바와 같이 PCIe Bus를 통해 연결될 수 있다.
계속하여, 도 8 내지 도 10에 도시된 MSCC 시스템의 구성요소들에 대하여 상세히 설명하도록 한다. MSCC 시스템은 CID SoC, ADAS SoC, ADAS 및 Car Controller를 포함할 수 있다. 각 구성 요소들은 하나 이상의 Sub Component를 포함할 수 있다. 전술한 4 가지 구성 요소들이 공통적으로 포함하는 Sub Component들에 대해 우선 설명하도록 한다.
Agent는 SoC 간의 통신을 주관한다. 즉, Agent는 소정의 request를 수신함에 따라 데이터를 패킷화하고 PCIe를 통해 다른 SoC에 전달할 수 있다. 구체적으로, Agent는 i) Infotainment SoC와 ADAS SoC에 각각의 존재하여, 각각의 SoC에서 서로 필요한 정보를 전달하는 기능을 수행하고, ii) ADAS SoC의 Safety Mgr로 제공된 정보를 바탕으로 Infotainment SoC나 CAN Mgr에 필요한 정보를 전달한다.
DSM은 i) Socket/SISCI 방식을 지원하는 PCIe Interconnection을 이용해 서로 다른 노드의 Application간 연결을 가능하게 하고, ii) Data를 공유하는 기능을 수행한다. DSM의 특징은 Client / Server 기능 분리를 통해, Data Sharing하는데 있어서 Client Side에서는 접근할 수 있는 특정 노드 위치를 알지 못 해도 Server Side에서 Socket 의 경우 IP 와 Port, SISCI 의 경우 adaptor number, node ID, segment ID 등의 정보를 생성 및 관리하여, Unique Key 만으로 서로 간의 연결이 가능하다는 것이다.
PCIe Communication SW는 PCIe Switch의 NT/DMA Transfer 컨트롤을 통해, PCIe Socket/SISCI 통신 역할을 수행한다. CAN은 차량 안전시스템 및 편의 사양 시스템들의 ECU들 간의 데이터 전송을 제어하고, 정보 통신 시스템 및 엔터테인먼트 시스템을 제어한다.
한편, CID SoC는 CID의 오디오 출력을 제어하는 Audio, CID의 비디오 출력을 제어하는 Video, 지도 정보를 제공하며 경로를 탐색 또는 안내하는 Navigation을 추가적으로 포함할 수 있다.
한편, ADAS SoC는 i) ADAS와 CID로부터 생성된 정보를 조합하고, ii) 위험 요소를 탐지 및 예측하고, iii) 차량 제어 신호를 생성하여 Car Controller에 전달하고, iv) CID 제어 신호를 생성하여 CID SoC의 Agent에 전달하는 Safety manager를 포함할 수 있다. 또한, ADAS SoC는 CID SoC, ADAS SoC, ADAS간의 시스템 클락을 동기화 (예를 들면, time clock 동기화)하기 위한 수단을 제공하는 Synchronization manager를 포함할 수 있다.
ADAS는 레이저를 목표물에 비춰 사물과의 거리 및 다양한 물성을 감지할 수 있는 LIDAR, 펄스 전파의 직진성, 반사성 등을 이용하여 멀리 있는 선박, 항공기, 비 구름 등의 목표물을 탐지하고 그 거리와 방향에 관한 정보를 제공하는 RADAR, GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 GPS, ADAS 정보를 ADAS SoC에 전달하는 Data Provider를 포함할 수 있다.
Car Controller는 ADAS Agent로부터 전달받은 Command를 통해 차량을 제어하는 CAN manager를 포함할 수 있다.
Multi SoC based Car Controller 시스템_구성 요소 간의 통신 구조
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 구성 요소간 통신 구조를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 4개의 구성요소들 즉, CID SoC, ADAS SoC, ADAS, Car Controller은 도 11에 도시된 패킷구조를 사용하여 통신할 수 있다. 도 11의 패킷 구조에서 헤더는 Command, Payload Length, Number of Elements 그리고 END Character 이며, 실제 데이터 부분은 Data Payload 블록이다.
한편, 도 11에 도시된 패킷 전송 구조와 유사한 전송 구조를 가지는 프로토콜로 mirrorlink에서 사용되는 SDP (Session Description Protocol)가 알려져 있다. SDP와 비교할 때, 본 발명이 제안하는 MSCC 시스템의 패킷 전송 구조는 i) 불필요한 field 삭제하고, ii) command 구조가 보다 간소화된 것이 특징이다.
Data Payload는 Number of Elements의 값만큼의 Data 개수를 가진다. 각 Data는 String(N Byte)과 Non-String(Bool(1 Byte), Integer(4 Byte), Long(8 Byte), Float(4 Byte), Double(8 Byte)) Type이 있으며, Data Payload 블록의 패킷 구조는 도 12에 도시된 것과 같다. 또한, 도 11 내지 도 12에 도시된 각 패킷 블록들에 대한 설명은 아래 표 1과 같이 요약될 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2019000324-appb-img-000001
Multi SoC based Car Controller 시스템_차량제어 시퀀스
도 13은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 CID SoC, ADAS SoC 및 ADAS를 통한 차량제어 시퀀스 또는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다. 도 13을 참조하면, 차량제어 시퀀스 또는 시나리오는 기본적으로 i) component initialization, ii) 정보 송수신 (예를 들면, information request, information transfer), iii) safety manager에 의한 안전 여부 판단, iv) control command 전달을 포함할 수 있다.
한편, ADAS SoC의 동기화 예외 처리 시나리오로서, case 1) CID SoC와 ADAS로부터 각각 수신한 정보의 timestamp가 점점 벌어질 때 (예를 들면, 수 msec 이상) flush 명령에 따른 buffer 초기화 및/또는 전송 간격 조정이 수행될 수 있고, case 2) 일정 시간이상 응답이 없거나 정보가 수신되지 않을 때 소프트웨어적으로 Request Alive command를 전송하거나 그럼에도 불구하고 응답이 없는 경우 하드웨어적인 reset pin을 이용하여 chip reset이 수행될 수 있다. 이하 도 14 내지 도 16을 통해서 전술한 i) 내지 iv)의 단계에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 14는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 컴포넌트 초기화 (component initialization)을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, CID SoC, ADAS SoC 및 ADAS 각각은 우선 component initialization을 수행할 수 있다. 도 14를 참조하면, 컴포넌트 초기화는 다음의 순서로 수행될 수 있다.
i) CID SoC와 ADAS SoC의 Agent를 서로 연결, ii) SoC간 PCIe Connection을 위한 PCIe SW 초기화 및 Data Sharing 구동 과정, iii) ADAS SoC와 ADAS간의 connection, iv) ADAS SoC와 Car Controller간의 connection, v) Clock 동기화, vi) CID SoC와 Sub SoC (예를 들면, CID_SoC 1 내지 CID_SoC N)들간의 연결 및 각 SoC별 지원 가능한 기능 (예를 들면, Navigation, audio, video)을 Table로 생성.
도 15는 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 정보 송수신에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 14의 설명에 따른 컴포넌트 초기화가 완료되면 MSCC 시스템은 정보 송수신을 수행할 수 있다. 정보 송수신의 구체적인 과정은 다음과 같을 수 있다.
i) ADAS SoC의 Agent가 CID SoC의 Navi에 대한 정보를 요청, ii) CID SoC의 Navi에서 목적지, 주행경로, 속도 등의 정보를 ADAS Agent에 전달, iii) ADAS SoC의 Agent가 ADAS의 LIDAR, RADAR, Camera, GPS 등의 정보를 요청, iv) ADAS의 Data Prov.가 ADAS SoC에게 LIDAR, RADAR, Camera, GPS 등의 정보를 전달. 한편, 전술한 i)-ii) 단계 및 iii)-iv) 단계는 동시에 수행되거나 시간적인 선후 관계를 가지고 수행될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 측면에 따른 MSCC 시스템의 safety manager에 의한 안전 여부 판단 및 control command 전달을 설명하기 위한 도면이다. 안전 여부 판단은 i) ADAS SoC의 Agent가 Safety Manager에게 Navigation 정보와 ADAS 정보를 전달, ii) Safety Manager는 전달받은 정보를 조합하여 위험을 예측을 포함할 수 있다. 한편, control command 전달은 i) Safety Manager가 ADAS의 Agent를 통하여 CID SoC에게 Control Command를 전달 (경고), ii) Safety Manager가 ADAS의 Agent를 통하여 Car Controller에게 Control Command를 전달 (차량 제어)을 포함할 수 있다.
도 13 내지 도 16을 통해 MSCC 시스템의 기본적인 동작에 대해 설명하였다. 이하 도 17 내지 도 21을 통해 구체적인 구현 예에 대해 설명하도록 한다.
Multi SoC based Car Controller 시스템_Implementation 1
도 17은 Implementation 1에 따른 ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, Implementation 1은 차량이 자율 주행 모드일 때 위험 발생 시 Entertainment Application을 제어하는 경우에 적용될 수 있다. 도 17을 참조하면, ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법은 아래 i)-iv)의 순서로 수행될 수 있다.
i) 자율 주행 중 운전자는 CID의 Entertainment Application(Video, Game 등) 사용에 집중하고 있고, ADAS SoC는 Safety Manager를 통해 실시간으로 사고 위험 여부 탐지를 수행하고 있다. ii) ADAS SoC의 Safety Manager가 사고 위험을 탐지하면, ADAS SoC의 Agent를 통해 CID SoC의 Agent에게 사고 위험 발생에 대한 이벤트를 notify 해준다. iii) CID SoC의 Agent는 CID 내에 사용중인 Entertainment Application의 사용을 일시 중단하고 경고 팝업을 디스플레이 및 경고음을 재생하도록 한다. iv) 사고 위험이 사라지면 ADAS SoC의 Safety Manager는 이벤트 종료 팝업을 CID SoC의 Agent에 전달하여 사용 중이던 Entertainment Application의 사용을 재개시킨다.
한편, 함수 콜 (function call) 및 command flow 측면에서 전술한 각 단계를 설명하면 다음과 같을 수 있다. i) ADAS_SoC의 Safety_Mgr가 사고 위험 여부 탐지, ii) ADAS SoC의 Safety_Mgr가 CID SoC의 Agent에게 사고 위험 요소 정보(예를 들면, 전방 장애물 유/무, 보행자, 앞차와의 거리 등)을 전달, iii) CID_SoC의 Agent는 CID_SoC의 Audio 및 Video에게 pause 명령 전달, iv) CID_SoC Agent는 Cluster Display에 Emergency Popup을 Show하고 사고 위험 요소 정보(전방 장애물 유/무, 보행자, 앞차와의 거리 등)을 표시.
Multi SoC based Car Controller 시스템_Implementation 2
도 18은 Implementation 2에 따른 ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, Implementation 2는 차량의 네트워크 GPS 모두 연결이 해제된 상태에서 ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 지하 터널 또는 network lost 등으로 인해 GPS 및 location 정보가 상실된 경우, CID SoC는 ADAS SoC에게 이를 알릴 수 있다. ADAS SoC는 ADAS 정보를 이용하여 속도 및 위치를 계산하여 CID SoC로 차량의 현재 위치 및 속도를 업데이트해 줄 수 있다. 나아가, 자율 주행인 경우 차선 변경이 필요한지 여부도 계산하여 Car Controller에게 전달함으로써 차선 변경을 수행하도록 할 수도 있다.
도 18을 참조하면, ADAS SoC가 CID SoC를 제어하는 방법은 아래 i)-iii)의 순서로 수행될 수 있다.
i) 네비게이션 경로대로 주행하는 도중 터널에 진입하여 네트워크와 GPS 연결이 끊겼을 때, Navigation App은 경로를 계속 갱신하기 위하여 Agent를 통해 ADAS SoC의 Navigation Assistant에게 Corrected Navigation 정보를 요청, ii) ADAS SoC의 Navigation Assistant는 CID Navigation으로 부터 정보 업데이트 요청을 받으면, ADAS Provider로부터 ADAS 정보 (RADAR, LIDAR, CAMERA 등)을 받아와서 현재 속도와 위치를 계산한 후 Agent를 통해 CID SoC의 Navigation App으로 전달, 한편 자율 주행인 경우, Navigation Assistant는 차선 변경 필요 여부도 계산하여 변경이 필요하면 Agent를 통하여 Car Controller의 CAN Manager에게 차선 변경 명령을 전달, iii) CID SoC의 Navigation App은 ADAS SoC의 Navigation Assistant가 전달해준 정보에 기반하여 화면을 갱신하고, 네트워크와 GPS 연결이 끊긴 상황에서는 지속적으로 ADAS SoC에게 정보를 요청하여 화면 갱신을 수행하다가 터널을 빠져 나와 네트워크와 GPS가 다시 연결되면 ADAS SoC에게 정보 요청을 중단.
한편, 함수 콜 (function call) 및 command flow 측면에서 전술한 각 단계를 설명하면 다음과 같을 수 있다.
i) CID_SoC Navigation이 지하 터널 및/또는 network lost로 인해 GPS 및/또는 location 정보 상실, ii) CID_SoC Navigation이 ADAS_SoC에게 정확한 Navigation info (예를 들면, 현재 위치, 속도, 차선 정보)를 요청, iii) ADAS_SoC Agent는 ADAS_SoC Navigation Assistant에게 현재 위치, 속도, 차선 정보 계산 요청, iv) ADAS_SoC Navigation Assistant는 ADAS 로부터 Camera, RADAR, LIDAR, GPS를 받아와서 현재 위치, 속도, 차선 정보fmf 계산, v) ADAS_SoC Navigation Assistant 가 CID_SoC에게 계산된 현재 위치, 속도, 차선 정보를 전송, vi) CID_SoC Navigation은 전송받은 현재 위치, 속도, 차선 정보를 참고하여 현재 Navigation 정보를 갱신, vii) 차선 변경이 필요한 경우, ADAS_SoC Navigation_Assistant는 Car_Controller Can_Mgr에게 차선 변경을 요청.
Multi SoC based Car Controller 시스템_Implementation 3
도 19는 Implementation 3에 따른 ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들면, Implementation 3은 교차로에서 좌회전 또는 우회전 시 위험 요소 발견 시 긴급 제동하는 경우에 적용될 수 있다.
도 19를 참조하면, ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법은 아래 i)-v)의 순서로 수행될 수 있다.
i) 자율 주행 중 교차로 접근 시 CID SoC의 Navigation은 Agent를 통해 ADAS SoC의 Safety Manager에게 Navigation 경로 정보를 전달, ii) 동시에 ADAS SoC의 Safety Manager는 ADAS의 LIDAR, RADAR 등의 조향 각도를 변경하도록 명령을 전송 (이는 교차로에 접근 시 조향 각도를 넓혀 좌측 및/또는 우측에서 접근하는 차량을 탐지하여 사고 위험을 줄이기 위함이다), iii) ADAS는 조향 각도를 변경하고 업데이트된 정보를 Data Provider를 통해 ADAS SoC에게 전달, iv) ADAS SoC는 Agent를 거쳐 Safety Manager에게 변경된 ADAS 정보를 전달하고, Safety Manager는 사고 위험 여부를 탐지, v) 사고 위험이 있으면, ADAS SoC의 Safety Manager는 Car Controller에게 속도 감속 또는 brake 명령을 전달.
한편, 함수 콜 (function call) 및 command flow 측면에서 전술한 각 단계를 설명하면 다음과 같을 수 있다.
i) 차량이 교차로에 진입, ii) CID_SoC Navigation은 ADAS_SoC에게 Navigation Info (예를 들면, 경로, 교차로까지 남은 거리 등)을 전달, iii) ADAS_SoC Safety_Mgr는 Navigation Info를 받아서 Camera, RADAR, LIDAR의 탐지 각도를 계산, iv) ADAS_SoC Safety_Mgr는 계산된 탐지 각도를 기준으로 ADAS에 변경을 요청, v) ADAS는 요청받은 탐지 각도에 맞춰 탐지 각도를 갱신, vi) ADAS는 ADAS_SoC Safety_Mgr에게 다른 차와의 거리, 보행자의 존재 유무를 전달, vii) ADAS_SoC Safety_Mgr는 전달 받은 정보를 기반으로 사고 위험 요소를 계산, viii) ADAS_SoC Safety_Mgr가 사고 위험을 감지하면 CAR Controller(CAN Mgr)에게 차량 제어 명령(감속 또는 정지)을 전달.
Multi SoC based Car Controller 시스템_Implementation 4
도 20은 Implementation 4에 따른 ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들면, Implementation 4는 자율 주행 중 i) 도로의 제한 속도 변경, ii) 예측하지 못한 속도 변경 (예를 들면, 차선 공사 등)에 따라 차량의 속도를 변경해야 하는 경우에 적용될 수 있다.
도 20을 참조하면, ADAS SoC와 CID SoC의 정보 조합을 통해 차량을 제어하는 방법은 아래 i)-iii)의 순서로 수행될 수 있다.
i) 제한 속도가 일정한 고속도로에서 자율 주행 중인 상황일 때, 예기치 못한 공사로 인해 고속도로의 제한 속도가 갑자기 변경되면 ADAS가 표지판을 인식하여 변경된 제한속도 값을 탐지, ii) ADAS의 Data Provider가 변경된 제한 속도 값을 ADAS SoC의 Safety Manager에게 Agent를 통해 전달, iii) ADAS SoC의 Safety Manager는 현재 주행 속도와 변경된 제한 속도 값을 비교하여 차가 과속으로 주행하고 있으면 Car Controller에게 속도 감속 명령을 전달.
한편, 함수 콜 (function call) 및 command flow 측면에서 전술한 각 단계를 설명하면 다음과 같을 수 있다.
i) ADAS가 도로의 제한속도 변화를 감지, ii) ADAS가 ADAS_SoC Agent에게 변경된 제한 속도 값을 전달, iii) ADAS_SoC Safety_Mgr는 CID_SoC Navigation에게 변경된 제한속도 값을 전달, iv) Navigation의 제한 속도 값을 update, v) ADAS_SoC Safety_Mgr는 현재 주행 속도와 변경된 제한 속도 값을 비교, vi) 현재 주행 속도가 변경된 제한 속도 값을 초과하면, ADAS_SoC Safety_Mgr는 Car_Controller(CAN Mgr)에게 속도 변경 명령을 전달하여 감속 수행.
Multi SoC based Car Controller 시스템_Implementation 5
도 21은 Implementation 5에 따른 CID SoC에 사용자 입력을 통해 발생한 정보를 ADAS SoC에 전달하여 ADAS 및 차량 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. MSCC 시스템은 i) 자율 주행 중 교차로 접근 시 CID SoC의 Navigation App에 차량 진행 방향 (예를 들면, 좌회전, 우회전 또는 직진)에 대한 선택지를 표시하고, ii) 차량 진행 방향이 선택되면 각 SoC의 Agent를 통하여 ADAS SoC의 Safety Manager에게 선택 방향에 대한 정보 전달하고, iii) ADAS SoC의 Safety Manager에서 ADAS 정보와 조합하여 차선 변경 필요 여부 및 안전 여부를 판단하여 차량을 제어할 수 있다.
도 21을 참조하면, CID SoC에 사용자 입력을 통해 발생한 정보를 ADAS SoC에 전달하여 ADAS 및 차량 제어하는 방법은 아래 i)-iv)의 순서로 수행될 수 있다.
i) 자율 주행 중 교차로 접근 시 CID SoC의 Navigation Application 화면에 차량 진행 방향(좌/우/직진)에 대한 선택지를 제공, ii) 운전자가 차량 진행 방향(좌/우/직진)을 선택하면 선택 방향(좌/우/직진)에 대한 정보를 각 SoC의 Agent를 통하여 ADAS SoC의 Safety Manager에게 전달. 만약 운전자가 차량 진행 방향을 선택하지 않거나, 선택 방향이 기존 주행 방향과 같으면 별도의 정보 전달 없이 기존 Navigation 경로대로 주행, iii) ADAS SoC의 Safety Manager는 ADAS의 Data Provider로부터 ADAS 정보(예를 들면, LIDAR, RADAR, Camera, GPS)를 수신하고, 현재 주행 중인 차선의 정보를 확인하고, 차선 변경이 필요하면 차선 변경에 따른 사고 위험 여부를 판단하고, 사고 위험이 없으면 Car Controller에게 차선 변경 및 주행 방향 변경 명령을 전달. 한편, ADAS로부터 현재 주행 중인 차선의 정보를 확인하고, 차선 변경이 필요한 경우에만 차선 변경에 따른 사고 위험 여부를 판단하고, 사고 위험이 없으면 Agent를 통해 Car Controller에게 차선 및 주행 방향 명령 전달, iv) 차선 변경 이후 교차로에서 ADAS SoC의 Safety Manager는 Agent를 통해 변경된 진행 방향에 맞게 ADAS의 조향 각도를 조정.
한편, 함수 콜 (function call) 및 command flow 측면에서 전술한 각 단계를 설명하면 다음과 같을 수 있다.
i) 교차로에서 운전자가 Navigation이 제공하는 경로와 다른 경로로 가기 위해 Navigation 조작, ii) CID_SoC Navigation은 ADAS_SoC에게 새로운 경로 정보 전달, iii) 차선 변경 필요시 ADAS_SoC Safety_Mgr는 ADAS에게 LIDAR, RADAR, CAMERA, GPS 정보 요청, iv) ADAS는 ADAS_SoC에게 LIDAR, RADAR, CAMERA, GPS 정보 전달, v) ADAS_SoC Safety_Mgr는 전송받은 ADAS 정보를 기반으로 차선 변경 시의 사고 위험 요소 계산, vi) 만약 사고 위험이 없다면, ADAS_SoC Safety_Mgr는 Car_Controller (또는 EV-ECU)에게 차선 변경 Command (예를 들면, Left, Right)를 전달.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
발명의 실시를 위한 다양한 형태가 상기 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
상기 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
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. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. multi SoC (System on Chip) 시스템을 통해 차량을 제어하는 방법에 있어서,
    제 1 SoC에 의해 제 2 SoC 또는 ADAS (Adaptive Driver Assistant System)에게 정보를 요청하는 단계;
    상기 제 1 SoC에 의해 상기 요청에 대한 응답으로 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 정보를 수신하는 단계;
    상기 제 1 SoC에 의해 상기 수신된 정보를 이용하여 상기 차량의 안전 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제 1 SoC에 의해 상기 판단에 기초하여 생성되는 명령을 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 전송하는 단계를 포함하는 차량을 제어하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 SoC 및 상기 제 2 SoC는 PCIe (Peripheral Component Interconnect express)를 통해 연결되고, 상기 제 1 SoC 및 상기 ADAS는 CAN (Control Area Network)을 통해 연결되는, 차량을 제어하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보의 요청 및 수신에 이용되는 데이터 패킷은 command, payload length, number of elements, data payload 및 end character로 구성되고,
    상기 data payload의 사이즈는 상기 요청 및 수신되는 정보와 관련된 데이터의 타입에 따라 가변되는, 차량을 제어하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 소정 시간 이상 정보가 수신되지 않는 경우, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 상기 정보의 요청이 유효함을 나타내는 메시지를 전송하는, 차량을 제어하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하로 판단되면, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC에게 상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하임을 나타내는 메시지를 전송하고,
    상기 제 2 SoC는 상기 제 2 SoC에 연결된 디스플레이 장치를 통해 상기 수신된 메시지를 출력하는, 차량을 제어하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 SoC에 의해 상기 차량의 네트워크 연결이 해제되는 것을 감지하는 단계;
    상기 제 2 SoC에 의해 상기 제 1 SoC에게 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 요청에 대한 응답으로, 상기 제 2 SoC에 의해 상기 제 1 SoC로부터 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 차량을 제어하는 방법.
  7. 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템에 있어서,
    제 1 SoC, 제 2 SoC 및 ADAS (Adaptive Driver Assistant System)를 포함하고,
    상기 제 1 SoC는,
    상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보를 이용하여 상기 차량의 안전 여부를 판단하고, 그리고 상기 판단에 기초하여 생성되는 명령을 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 전송하는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 SoC 및 상기 제 2 SoC는 PCIe (Peripheral Component Interconnect express)를 통해 연결되고, 상기 제 1 SoC 및 상기 ADAS는 CAN (Control Area Network)을 통해 연결되는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보의 요청 및 수신에 이용되는 데이터 패킷은 command, payload length, number of elements, data payload 및 end character로 구성되고,
    상기 data payload의 사이즈는 상기 요청 및 수신되는 정보와 관련된 데이터의 타입에 따라 가변되는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS로부터 소정 시간 이상 정보가 수신되지 않는 경우, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC 또는 상기 ADAS에게 상기 정보의 요청이 유효함을 나타내는 메시지를 전송하는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하로 판단되면, 상기 제 1 SoC는 상기 제 2 SoC에게 상기 차량의 안전 여부가 소정 레벨 이하임을 나타내는 메시지를 전송하고,
    상기 제 2 SoC는 상기 제 2 SoC에 연결된 디스플레이 장치를 통해 상기 수신된 메시지를 출력하는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 SoC는,
    상기 차량의 네트워크 연결이 해제되는 것을 감지하고, 상기 제 1 SoC에게 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 요청하고, 그리고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 제 1 SoC로부터 상기 차량의 위치, 속도 및 주행 차선에 관한 정보를 수신하는, 차량을 제어하는 multi SoC (System on Chip) 시스템.
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