WO2020251082A1 - 자율 주행 차량 제어 방법 - Google Patents

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WO2020251082A1
WO2020251082A1 PCT/KR2019/007120 KR2019007120W WO2020251082A1 WO 2020251082 A1 WO2020251082 A1 WO 2020251082A1 KR 2019007120 W KR2019007120 W KR 2019007120W WO 2020251082 A1 WO2020251082 A1 WO 2020251082A1
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박용수
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엘지전자 주식회사
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    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2754/30—Longitudinal distance
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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14—Cruise control

Definitions

  • the present invention relates to a method of controlling an autonomous vehicle.
  • Vehicles can be classified into internal combustion engine vehicles, external combustion engine vehicles, gas turbine vehicles, or electric vehicles, depending on the type of prime mover used.
  • Platooning is a technology in which trucks form a platoon and operate autonomously. The following truck follows the leading truck, and reducing tracking errors is a problem.
  • Still another object may be to provide a method of projecting a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle and measuring a distance to a leading vehicle based thereon.
  • Another object may be to provide a method of projecting a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle, and synchronizing a driving state with a leading vehicle based thereon.
  • Another object may be to provide a method of projecting a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle, and reducing an error between a leading vehicle and a driving state based thereon.
  • Another object may be to provide a method of projecting an image onto the ground using a headlamp of a subsequent vehicle, and inducing another vehicle to pass between platooning vehicles by using this.
  • the projector may be included in a headlamp installed in the vehicle.
  • the target driving state information may include at least one of speed information, acceleration information, deceleration information, steering information, heading information, and distance information between the front vehicle and the vehicle.
  • the receiving of the target driving state information may be characterized in that it is received from the front vehicle through vehicle-to-vehicle communication.
  • the distance marker image may be projected toward the ground, and at least a portion of the distance marker image may overlap the front vehicle.
  • the vehicle control method further includes, based on a positional relationship between the front vehicle and the distance marker image, controlling to increase the speed of the vehicle when it is sensed that the distance between the front vehicle and the vehicle increases. can do.
  • the vehicle control method controls the brake of the vehicle to lower the speed of the vehicle when it is sensed that the distance between the front vehicle and the vehicle becomes close It may further include;
  • the vehicle control method includes: sensing a difference between a heading direction of the front vehicle and a heading direction of the vehicle based on a positional relationship between the front vehicle and the distance marker image; And controlling the steering of the vehicle.
  • the vehicle control method includes: acquiring a center of the distance marker image in a width direction of a lane in which the vehicle travels; And acquiring the center of the front vehicle in the width direction of the lane. It may further include a step of controlling the steering of the vehicle so that the center of the distance marker image is the same as the center of the front vehicle.
  • the distance marker image may include an image indicating that the vehicle follows the vehicle in front.
  • the target driving state information includes other vehicle passage permission information
  • the vehicle control method comprises: when the other vehicle passage permission information is received, controlling the vehicle to increase the distance between the front vehicle and the vehicle ; And controlling the projector so that the distance marker image includes an image guiding the passage of the other vehicle.
  • a method of projecting a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle and measuring a distance to a leading vehicle based thereon may be provided.
  • another object is to provide a method of projecting a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle and synchronizing a driving state with a leading vehicle based thereon.
  • a method of reducing an error in a driving state with a leading vehicle may be provided based on the projection of a distance marker image using a headlamp of a subsequent vehicle.
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmission/reception method in a wireless communication system.
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of an autonomous vehicle and a 5G network in a 5G communication system.
  • FIG. 4 illustrates an example of a vehicle-to-vehicle basic operation using 5G communication.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates an embodiment of reducing a driving information error between a front vehicle and a rear vehicle.
  • 13 and 14 show distance marker images projected from a rear vehicle.
  • 15 shows an embodiment of running in a cluster using a distance marker image projected from a rear vehicle.
  • 16 and 17 illustrate an embodiment of inducing another vehicle to pass between platooned vehicles by using a distance marker image projected from a rear vehicle.
  • FIG. 18 illustrates an embodiment of calculating a driving state error with a front vehicle using a distance marker image projected from a rear vehicle.
  • Vehicles described herein may be concepts including automobiles and motorcycles. Hereinafter, the vehicle will be mainly described.
  • the vehicle described herein may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle including an electric motor as a power source, and the like.
  • the left side of the vehicle means the left side of the vehicle driving direction
  • the right side of the vehicle means the right side of the vehicle driving direction
  • LHD left hand drive
  • a user a driver, a passenger, and a passenger may be mixed according to embodiments.
  • seats or seats may be used interchangeably with the same meaning.
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • a device including an autonomous driving module is defined as a first communication device (910 in FIG. 1 ), and a processor 911 may perform a detailed autonomous driving operation.
  • a 5G network including other vehicles that communicate with the autonomous driving device may be defined as a second communication device (920 in FIG. 1), and the processor 921 may perform detailed autonomous driving operation.
  • the 5G network may be referred to as a first communication device and an autonomous driving device may be referred to as a second communication device.
  • the first communication device or the second communication device may be a base station, a network node, a transmission terminal, a reception terminal, a wireless device, a wireless communication device, an autonomous driving device, and the like.
  • a terminal or a user equipment is a vehicle, a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a terminal for digital broadcasting, personal digital assistants (PDA), and a portable multimedia player (PMP).
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • Navigation slate PC, tablet PC, ultrabook
  • wearable device for example, a smartwatch, a smart glass, HMD ( head mounted display)).
  • the HMD may be a display device worn on the head.
  • HMD can be used to implement VR, AR or MR. Referring to FIG.
  • a first communication device 910 and a second communication device 920 include a processor (processor, 911,921), a memory (memory, 914,924), one or more Tx/Rx RF modules (radio frequency modules, 915,925). , Tx processors 912 and 922, Rx processors 913 and 923, and antennas 916 and 926.
  • the Tx/Rx module is also called a transceiver. Each Tx/Rx module 915 transmits a signal through a respective antenna 926.
  • the processor implements the previously salpin functions, processes and/or methods.
  • the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data.
  • the memory may be referred to as a computer-readable medium.
  • the transmission (TX) processor 912 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
  • the receive (RX) processor implements the various signal processing functions of L1 (ie, the physical layer).
  • the UL (communication from the second communication device to the first communication device) is handled in the first communication device 910 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 920.
  • Each Tx/Rx module 925 receives a signal through a respective antenna 926.
  • Each Tx/Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 923.
  • the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data.
  • the memory may be referred to as a computer-readable medium.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmission/reception method in a wireless communication system.
  • the UE when the UE is powered on or newly enters a cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the BS (S201). To this end, the UE receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the BS, synchronizes with the BS, and obtains information such as cell ID. can do.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the UE may obtain intra-cell broadcast information by receiving a physical broadcast channel (PBCH) from the BS.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the UE may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE acquires more detailed system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink shared channel (PDSCH) according to the information carried on the PDCCH. It can be done (S202).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the UE may perform a random access procedure (RACH) for the BS (steps S203 to S206).
  • RACH random access procedure
  • the UE transmits a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203 and S205), and a random access response for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH (random access response, RAR) message can be received (S204 and S206).
  • PRACH physical random access channel
  • RAR random access response
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE receives PDCCH/PDSCH (S207) and physical uplink shared channel (PUSCH)/physical uplink control channel as a general uplink/downlink signal transmission process.
  • Uplink control channel, PUCCH) transmission (S208) may be performed.
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the UE monitors the set of PDCCH candidates from monitoring opportunities set in one or more control element sets (CORESET) on the serving cell according to the corresponding search space configurations.
  • the set of PDCCH candidates to be monitored by the UE is defined in terms of search space sets, and the search space set may be a common search space set or a UE-specific search space set.
  • the CORESET consists of a set of (physical) resource blocks with a time duration of 1 to 3 OFDM symbols.
  • the network can configure the UE to have multiple CORESETs.
  • the UE monitors PDCCH candidates in one or more search space sets. Here, monitoring means attempting to decode PDCCH candidate(s) in the search space.
  • the UE determines that the PDCCH is detected in the corresponding PDCCH candidate, and performs PDSCH reception or PUSCH transmission based on the detected DCI in the PDCCH.
  • the PDCCH can be used to schedule DL transmissions on the PDSCH and UL transmissions on the PUSCH.
  • the DCI on the PDCCH is a downlink assignment (i.e., downlink grant; DL grant) including at least information on modulation and coding format and resource allocation related to a downlink shared channel, or uplink It includes an uplink grant (UL grant) including modulation and coding format and resource allocation information related to the shared channel.
  • downlink grant i.e., downlink grant; DL grant
  • UL grant uplink grant
  • the UE may perform cell search, system information acquisition, beam alignment for initial access, and DL measurement based on the SSB.
  • SSB is used interchangeably with SS/PBCH (Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel) block.
  • SS/PBCH Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel
  • the SSB consists of PSS, SSS and PBCH.
  • the SSB is composed of 4 consecutive OFDM symbols, and PSS, PBCH, SSS/PBCH or PBCH are transmitted for each OFDM symbol.
  • the PSS and SSS are each composed of 1 OFDM symbol and 127 subcarriers, and the PBCH is composed of 3 OFDM symbols and 576 subcarriers.
  • Cell discovery refers to a process in which the UE acquires time/frequency synchronization of a cell and detects a cell identifier (eg, Physical layer Cell ID, PCI) of the cell.
  • PSS is used to detect a cell ID within a cell ID group
  • SSS is used to detect a cell ID group.
  • PBCH is used for SSB (time) index detection and half-frame detection.
  • 336 cell ID groups There are 336 cell ID groups, and 3 cell IDs exist for each cell ID group. There are a total of 1008 cell IDs. Information on the cell ID group to which the cell ID of the cell belongs is provided/obtained through the SSS of the cell, and information on the cell ID among 336 cells in the cell ID is provided/obtained through the PSS.
  • the SSB is transmitted periodically according to the SSB period.
  • the SSB basic period assumed by the UE during initial cell search is defined as 20 ms. After cell access, the SSB period may be set to one of ⁇ 5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms ⁇ by the network (eg, BS).
  • SI is divided into a master information block (MIB) and a plurality of system information blocks (SIB). SI other than MIB may be referred to as RMSI (Remaining Minimum System Information).
  • the MIB includes information/parameters for monitoring a PDCCH scheduling a PDSCH carrying a System Information Block1 (SIB1), and is transmitted by the BS through the PBCH of the SSB.
  • SIB1 includes information related to availability and scheduling (eg, transmission period, SI-window size) of the remaining SIBs (hereinafter, SIBx, x is an integer greater than or equal to 2). SIBx is included in the SI message and is transmitted through the PDSCH. Each SI message is transmitted within a periodic time window (ie, SI-window).
  • RA random access
  • the random access process is used for various purposes.
  • the random access procedure may be used for initial network access, handover, and UE-triggered UL data transmission.
  • the UE may acquire UL synchronization and UL transmission resources through a random access process.
  • the random access process is divided into a contention-based random access process and a contention free random access process.
  • the detailed procedure for the contention-based random access process is as follows.
  • the UE may transmit the random access preamble as Msg1 in the random access procedure in the UL through the PRACH.
  • Random access preamble sequences having two different lengths are supported. Long sequence length 839 is applied for subcarrier spacing of 1.25 and 5 kHz, and short sequence length 139 is applied for subcarrier spacing of 15, 30, 60 and 120 kHz.
  • the BS When the BS receives the random access preamble from the UE, the BS transmits a random access response (RAR) message (Msg2) to the UE.
  • RAR random access response
  • the PDCCH for scheduling the PDSCH carrying the RAR is transmitted after being CRC masked with a random access (RA) radio network temporary identifier (RNTI) (RA-RNTI).
  • RA-RNTI random access radio network temporary identifier
  • a UE that detects a PDCCH masked with RA-RNTI may receive an RAR from a PDSCH scheduled by a DCI carried by the PDCCH.
  • the UE checks whether the preamble transmitted by the UE, that is, random access response information for Msg1, is in the RAR.
  • Whether there is random access information for Msg1 transmitted by the UE may be determined based on whether a random access preamble ID for a preamble transmitted by the UE exists. If there is no response to Msg1, the UE may retransmit the RACH preamble within a predetermined number of times while performing power ramping. The UE calculates the PRACH transmission power for retransmission of the preamble based on the most recent path loss and power ramping counter.
  • the UE may transmit UL transmission as Msg3 in a random access procedure on an uplink shared channel based on random access response information.
  • Msg3 may include an RRC connection request and a UE identifier.
  • the network may send Msg4, which may be treated as a contention resolution message on the DL. By receiving Msg4, the UE can enter the RRC connected state.
  • the BM process may be divided into (1) a DL BM process using SSB or CSI-RS and (2) a UL BM process using a sounding reference signal (SRS).
  • each BM process may include Tx beam sweeping to determine the Tx beam and Rx beam sweeping to determine the Rx beam.
  • CSI channel state information
  • the UE receives a CSI-ResourceConfig IE including CSI-SSB-ResourceSetList for SSB resources used for BM from BS.
  • the RRC parameter csi-SSB-ResourceSetList represents a list of SSB resources used for beam management and reporting in one resource set.
  • the SSB resource set is ⁇ SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ... Can be set to ⁇ .
  • the SSB index may be defined from 0 to 63.
  • the UE receives signals on SSB resources from the BS based on the CSI-SSB-ResourceSetList.
  • the UE reports the best SSBRI and the corresponding RSRP to the BS.
  • the reportQuantity of the CSI-RS reportConfig IE is set to'ssb-Index-RSRP', the UE reports the best SSBRI and corresponding RSRP to the BS.
  • the UE When the CSI-RS resource is configured in the same OFDM symbol(s) as the SSB and'QCL-TypeD' is applicable, the UE is similarly co-located in terms of'QCL-TypeD' in the CSI-RS and SSB ( quasi co-located, QCL).
  • QCL-TypeD may mean that QCL is performed between antenna ports in terms of a spatial Rx parameter.
  • the UE receives signals from a plurality of DL antenna ports in a QCL-TypeD relationship, the same reception beam may be applied.
  • the Rx beam determination (or refinement) process of the UE using CSI-RS and the Tx beam sweeping process of the BS are sequentially described.
  • the repetition parameter is set to'ON'
  • the repetition parameter is set to'OFF'.
  • the UE receives the NZP CSI-RS resource set IE including the RRC parameter for'repetition' from the BS through RRC signaling.
  • the RRC parameter'repetition' is set to'ON'.
  • the UE repeats signals on the resource(s) in the CSI-RS resource set in which the RRC parameter'repetition' is set to'ON' in different OFDM symbols through the same Tx beam (or DL spatial domain transmission filter) of the BS Receive.
  • the UE determines its own Rx beam.
  • the UE omits CSI reporting. That is, the UE may omit CSI reporting when the shopping price RRC parameter'repetition' is set to'ON'.
  • the UE receives the NZP CSI-RS resource set IE including the RRC parameter for'repetition' from the BS through RRC signaling.
  • the RRC parameter'repetition' is set to'OFF', and is related to the Tx beam sweeping process of the BS.
  • the UE receives signals on resources in the CSI-RS resource set in which the RRC parameter'repetition' is set to'OFF' through different Tx beams (DL spatial domain transmission filters) of the BS.
  • Tx beams DL spatial domain transmission filters
  • the UE selects (or determines) the best beam.
  • the UE reports the ID (eg, CRI) and related quality information (eg, RSRP) for the selected beam to the BS. That is, when the CSI-RS is transmitted for the BM, the UE reports the CRI and the RSRP thereof to the BS.
  • ID eg, CRI
  • RSRP related quality information
  • the UE determines Tx beamforming for the SRS resource to be transmitted based on the SRS-SpatialRelation Info included in the SRS-Config IE.
  • SRS-SpatialRelation Info is set for each SRS resource, and indicates whether to apply the same beamforming as the beamforming used in SSB, CSI-RS or SRS for each SRS resource.
  • SRS-SpatialRelationInfo is set in the SRS resource, the same beamforming as that used in SSB, CSI-RS or SRS is applied and transmitted. However, if SRS-SpatialRelationInfo is not set in the SRS resource, the UE randomly determines Tx beamforming and transmits the SRS through the determined Tx beamforming.
  • BFR beam failure recovery
  • Radio Link Failure may frequently occur due to rotation, movement, or beamforming blockage of the UE. Therefore, BFR is supported in NR to prevent frequent RLF from occurring. BFR is similar to the radio link failure recovery process, and may be supported when the UE knows the new candidate beam(s).
  • the BS sets beam failure detection reference signals to the UE, and the UE sets the number of beam failure indications from the physical layer of the UE within a period set by RRC signaling of the BS. When a threshold set by RRC signaling is reached (reach), a beam failure is declared.
  • the UE triggers beam failure recovery by initiating a random access process on the PCell; Beam failure recovery is performed by selecting a suitable beam (if the BS has provided dedicated random access resources for certain beams, they are prioritized by the UE). Upon completion of the random access procedure, it is considered that beam failure recovery is complete.
  • URLLC transmission as defined by NR is (1) relatively low traffic size, (2) relatively low arrival rate, (3) extremely low latency requirement (e.g. 0.5, 1ms), (4) It may mean a relatively short transmission duration (eg, 2 OFDM symbols), and (5) transmission of an urgent service/message.
  • transmission for a specific type of traffic e.g., URLLC
  • eMBB previously scheduled transmission
  • eMBB and URLLC services can be scheduled on non-overlapping time/frequency resources, and URLLC transmission can occur on resources scheduled for ongoing eMBB traffic.
  • the eMBB UE may not know whether the PDSCH transmission of the UE is partially punctured, and the UE may not be able to decode the PDSCH due to corrupted coded bits.
  • the NR provides a preemption indication.
  • the preemption indication may be referred to as an interrupted transmission indication.
  • the UE is additionally configured with a set of serving cells by INT-ConfigurationPerServing Cell including a set of serving cell indices provided by servingCellID and a corresponding set of positions for fields in DCI format 2_1 by positionInDCI, and dci-PayloadSize It is set with the information payload size for DCI format 2_1 by, and is set with the indication granularity of time-frequency resources by timeFrequencySect.
  • the UE receives DCI format 2_1 from the BS based on the DownlinkPreemption IE.
  • the UE When the UE detects the DCI format 2_1 for the serving cell in the set set of serving cells, the UE is the DCI format among the set of PRBs and symbols in the monitoring period last monitoring period to which the DCI format 2_1 belongs. It can be assumed that there is no transmission to the UE in the PRBs and symbols indicated by 2_1. For example, the UE sees that the signal in the time-frequency resource indicated by the preemption is not a DL transmission scheduled to it, and decodes data based on the signals received in the remaining resource regions.
  • Massive Machine Type Communication is one of the 5G scenarios to support hyper-connection services that simultaneously communicate with a large number of UEs.
  • the UE communicates intermittently with a very low transmission rate and mobility. Therefore, mMTC aims at how long the UE can be driven at a low cost.
  • 3GPP deals with MTC and NB (NarrowBand)-IoT.
  • the mMTC technology has features such as repetitive transmission of PDCCH, PUCCH, physical downlink shared channel (PDSCH), PUSCH, etc., frequency hopping, retuning, and guard period.
  • a PUSCH (or PUCCH (especially, long PUCCH) or PRACH) including specific information and a PDSCH (or PDCCH) including a response to specific information are repeatedly transmitted.
  • Repetitive transmission is performed through frequency hopping, and for repetitive transmission, (RF) retuning is performed in a guard period from a first frequency resource to a second frequency resource, and specific information
  • RF repetitive transmission
  • the response to specific information may be transmitted/received through a narrowband (ex. 6 resource block (RB) or 1 RB).
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of an autonomous vehicle and a 5G network in a 5G communication system.
  • the autonomous vehicle transmits specific information transmission to the 5G network (S1).
  • the specific information may include autonomous driving related information.
  • the 5G network may determine whether to remotely control the vehicle (S2).
  • the 5G network may include a server or module that performs remote control related to autonomous driving.
  • the 5G network may transmit information (or signals) related to remote control to the autonomous vehicle (S3).
  • the autonomous vehicle in order for the autonomous vehicle to transmit/receive the 5G network, signals, and information, the autonomous vehicle performs an initial access procedure with the 5G network before step S1 of FIG. And a random access procedure.
  • the autonomous vehicle performs an initial access procedure with the 5G network based on the SSB in order to obtain DL synchronization and system information.
  • a beam management (BM) process and a beam failure recovery process may be added.
  • a quasi-co location ) Relationships can be added.
  • the autonomous vehicle performs a random access procedure with a 5G network to obtain UL synchronization and/or transmit UL.
  • the 5G network may transmit a UL grant for scheduling transmission of specific information to the autonomous vehicle have.
  • the autonomous vehicle transmits specific information to the 5G network based on the UL grant.
  • the 5G network transmits a DL grant for scheduling transmission of a 5G processing result for the specific information to the autonomous vehicle.
  • the 5G network may transmit information (or signals) related to remote control to the autonomous vehicle based on the DL grant.
  • the autonomous vehicle may receive a DownlinkPreemption IE from the 5G network.
  • the autonomous vehicle receives DCI format 2_1 including a pre-emption indication from the 5G network based on the DownlinkPreemption IE.
  • the autonomous vehicle does not perform (or expect or assume) the reception of eMBB data in the resource (PRB and/or OFDM symbol) indicated by the pre-emption indication. Thereafter, the autonomous vehicle may receive a UL grant from the 5G network when it is necessary to transmit specific information.
  • the autonomous vehicle receives a UL grant from the 5G network to transmit specific information to the 5G network.
  • the UL grant includes information on the number of repetitions for transmission of the specific information, and the specific information may be repeatedly transmitted based on the information on the number of repetitions. That is, the autonomous vehicle transmits specific information to the 5G network based on the UL grant.
  • repetitive transmission of specific information may be performed through frequency hopping, transmission of first specific information may be transmitted in a first frequency resource, and transmission of second specific information may be transmitted in a second frequency resource.
  • the specific information may be transmitted through a narrowband of 6RB (Resource Block) or 1RB (Resource Block).
  • FIG. 4 illustrates an example of a vehicle-to-vehicle basic operation using 5G communication.
  • the first vehicle transmits specific information to the second vehicle (S61).
  • the second vehicle transmits a response to the specific information to the first vehicle (S62).
  • vehicle-to-vehicle application operation Composition may vary depending on whether the 5G network directly (side link communication transmission mode 3) or indirectly (sidelink communication transmission mode 4) is involved in resource allocation of the specific information and response to the specific information.
  • the 5G network may transmit DCI format 5A to the first vehicle for scheduling of mode 3 transmission (PSCCH and/or PSSCH transmission).
  • PSCCH physical sidelink control channel
  • PSSCH physical sidelink shared channel
  • the first vehicle transmits SCI format 1 for scheduling specific information transmission to the second vehicle on the PSCCH. Then, the first vehicle transmits specific information to the second vehicle on the PSSCH.
  • the first vehicle senses a resource for mode 4 transmission in a first window. Then, the first vehicle selects a resource for mode 4 transmission in the second window based on the sensing result.
  • the first window means a sensing window
  • the second window means a selection window.
  • the first vehicle transmits SCI format 1 for scheduling specific information transmission to the second vehicle on the PSCCH based on the selected resource. Then, the first vehicle transmits specific information to the second vehicle on the PSSCH.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle 10 is defined as a transportation means traveling on a road or track.
  • the vehicle 10 is a concept including a car, a train, and a motorcycle.
  • the vehicle 10 may be a concept including both an internal combustion engine vehicle including an engine as a power source, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle including an electric motor as a power source.
  • the vehicle 10 may be a vehicle owned by an individual.
  • the vehicle 10 may be a shared vehicle.
  • the vehicle 10 may be an autonomous vehicle.
  • FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 includes a user interface device 200, an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, and a drive control device 250. ), an autonomous driving device 260, a sensing unit 270, and a location data generating device 280.
  • Each of 280 may be implemented as an electronic device that generates an electrical signal and exchanges electrical signals with each other.
  • the user interface device 200 is a device for communicating with the vehicle 10 and a user.
  • the user interface device 200 may receive a user input and provide information generated in the vehicle 10 to the user.
  • the vehicle 10 may implement a user interface (UI) or a user experience (UX) through the user interface device 200.
  • the user interface device 200 may include an input device, an output device, and a user monitoring device.
  • the object detection device 210 may generate information on an object outside the vehicle 10.
  • the information on the object may include at least one of information on the existence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 10 and the object, and relative speed information between the vehicle 10 and the object. .
  • the object detection device 210 may detect an object outside the vehicle 10.
  • the object detection device 210 may include at least one sensor capable of detecting an object outside the vehicle 10.
  • the object detection device 210 may include at least one of a camera, a radar, a lidar, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor.
  • the object detection device 210 may provide data on an object generated based on a sensing signal generated by a sensor to at least one electronic device included in the vehicle.
  • the camera may generate information on an object outside the vehicle 10 by using the image.
  • the camera may include at least one lens, at least one image sensor, and at least one processor that is electrically connected to the image sensor and processes a received signal, and generates data about an object based on the processed signal.
  • the lidar may generate information on an object outside the vehicle 10 using laser light.
  • the radar may include at least one processor that is electrically connected to the optical transmitter, the optical receiver, and the optical transmitter and the optical receiver, processes a received signal, and generates data for an object based on the processed signal. .
  • the rider may be implemented in a TOF (Time of Flight) method or a phase-shift method.
  • the lidar can be implemented either driven or non-driven. When implemented as a drive type, the lidar is rotated by a motor, and objects around the vehicle 10 can be detected. When implemented in a non-driven manner, the lidar can detect an object located within a predetermined range with respect to the vehicle by optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven lidars.
  • the radar detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method by means of a laser light, and determines the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed. Can be detected.
  • the lidar may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, rear or side of the vehicle.
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • DSRC technology may use a frequency of 5.9GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3Mbps ⁇ 27Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the driving operation device 230 is a device that receives a user input for driving. In the case of the manual mode, the vehicle 10 may be driven based on a signal provided by the driving operation device 230.
  • the driving operation device 230 may include a steering input device (eg, a steering wheel), an acceleration input device (eg, an accelerator pedal), and a brake input device (eg, a brake pedal).
  • the drive control device 250 is a device that electrically controls various vehicle drive devices in the vehicle 10.
  • the drive control device 250 may include a power train drive control device, a chassis drive control device, a door/window drive control device, a safety device drive control device, a lamp drive control device, and an air conditioning drive control device.
  • the power train drive control device may include a power source drive control device and a transmission drive control device.
  • the chassis drive control device may include a steering drive control device, a brake drive control device, and a suspension drive control device.
  • the safety device driving control device may include a safety belt driving control device for controlling the safety belt.
  • the vehicle type control device 250 may control the vehicle driving device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the control device 250 may control a power train, a steering device, and a brake device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the autonomous driving device 260 may generate a path for autonomous driving based on the acquired data.
  • the autonomous driving device 260 may generate a driving plan for driving along the generated route.
  • the autonomous driving device 260 may generate a signal for controlling the movement of the vehicle according to the driving plan.
  • the autonomous driving device 260 may provide the generated signal to the driving control device 250.
  • the autonomous driving device 260 may implement at least one ADAS (Advanced Driver Assistance System) function.
  • ADAS includes Adaptive Cruise Control (ACC), Autonomous Emergency Braking (AEB), Forward Collision Warning (FCW), and Lane Keeping Assist (LKA). ), Lane Change Assist (LCA), Target Following Assist (TFA), Blind Spot Detection (BSD), Adaptive High Beam Control System (HBA: High Beam Assist) , Auto Parking System (APS), PD collision warning system (PD collision warning system), Traffic Sign Recognition (TSR), Traffic Sign Assist (TSA), Night Vision System At least one of (NV: Night Vision), Driver Status Monitoring (DSM), and Traffic Jam Assist (TJA) may be implemented.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • AEB Autonomous Emergency Braking
  • FCW Forward Collision Warning
  • LKA Lane Keeping Assist
  • LKA Lane Change Assist
  • TSA Traffic Spot Detection
  • HBA High Beam Ass
  • the autonomous driving device 260 may perform a switching operation from an autonomous driving mode to a manual driving mode or a switching operation from a manual driving mode to an autonomous driving mode. For example, the autonomous driving device 260 may change the mode of the vehicle 10 from the autonomous driving mode to the manual driving mode or the autonomous driving mode from the manual driving mode based on a signal received from the user interface device 200. Can be switched to.
  • the sensing unit 270 may sense the state of the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle. It may include at least one of a forward/reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, and a pedal position sensor. Meanwhile, the inertial measurement unit (IMU) sensor may include one or more of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a magnetic sensor.
  • IMU inertial measurement unit
  • the sensing unit 270 may generate state data of the vehicle based on a signal generated by at least one sensor.
  • the vehicle state data may be information generated based on data sensed by various sensors provided inside the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes vehicle attitude data, vehicle motion data, vehicle yaw data, vehicle roll data, vehicle pitch data, vehicle collision data, vehicle direction data, vehicle angle data, and vehicle speed.
  • the location data generating device 280 may generate location data of the vehicle 10.
  • the location data generating apparatus 280 may include at least one of a Global Positioning System (GPS) and a Differential Global Positioning System (DGPS).
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the location data generating apparatus 280 may generate location data of the vehicle 10 based on a signal generated by at least one of GPS and DGPS.
  • the location data generating apparatus 280 may correct the location data based on at least one of an IMU (Inertial Measurement Unit) of the sensing unit 270 and a camera of the object detection apparatus 210.
  • the location data generating device 280 may be referred to as a Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • Vehicle 10 may include an internal communication system 50.
  • a plurality of electronic devices included in the vehicle 10 may exchange signals through the internal communication system 50.
  • the signal may contain data.
  • the internal communication system 50 may use at least one communication protocol (eg, CAN, LIN, FlexRay, MOST, Ethernet).
  • FIG. 7 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the autonomous driving device 260 may include a memory 140, a processor 170, an interface unit 180, and a power supply unit 190.
  • the memory 140 is electrically connected to the processor 170.
  • the memory 140 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may store data processed by the processor 170.
  • the memory 140 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the autonomous driving device 260, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may be implemented integrally with the processor 170. Depending on the embodiment, the memory 140 may be classified as a sub-element of the processor 170.
  • the power supply unit 190 may supply power to the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may be operated according to a control signal provided from the main ECU 240.
  • the power supply unit 190 may include a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the processor 170 may be electrically connected to the memory 140, the interface unit 280, and the power supply unit 190 to exchange signals.
  • the processor 170 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other 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 and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the processor 170 may be driven by power provided from the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive data, process data, generate a signal, and provide a signal while power is supplied by the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive information from another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the processor 170 may provide a control signal to another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the autonomous driving device 260 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • the memory 140, the interface unit 180, the power supply unit 190, and the processor 170 may be electrically connected to a printed circuit board.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may perform a reception operation.
  • the processor 170 may receive data from at least one of the object detection device 210, the communication device 220, the sensing unit 270, and the location data generation device 280 through the interface unit 180. I can.
  • the processor 170 may receive object data from the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may receive HD map data from the communication device 220.
  • the processor 170 may receive vehicle state data from the sensing unit 270.
  • the processor 170 may receive location data from the location data generating device 280.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation based on the driving situation information.
  • the processor 170 may perform a processing/decision operation based on at least one of object data, HD map data, vehicle state data, and location data.
  • the processor 170 may generate driving plan data.
  • the processor 110 may generate electronic horizon data.
  • the electronic horizon data is understood as driving plan data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • Horizon may be understood as a point in front of a preset distance from a point at which the vehicle 10 is located, based on a preset driving route.
  • the horizon is a point where the vehicle 10 is positioned along a preset driving route. It may mean a point at which the vehicle 10 can reach after a predetermined time from the point.
  • the electronic horizon data may include horizon map data and horizon pass data.
  • the horizon map data may include at least one of topology data, road data, HD map data, and dynamic data.
  • the horizon map data may include a plurality of layers.
  • the horizon map data may include a layer matching topology data, a second layer matching road data, a third layer matching HD map data, and a fourth layer matching dynamic data.
  • the horizon map data may further include static object data.
  • Topology data can be described as a map created by connecting the center of the road.
  • the topology data is suitable for roughly indicating the position of the vehicle, and may be in the form of data mainly used in a navigation for a driver.
  • the topology data may be understood as data about road information excluding information about a lane.
  • the topology data may be generated based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the topology data may be based on data stored in at least one memory provided in the vehicle 10.
  • the road data may include at least one of slope data of a road, curvature data of a road, and speed limit data of a road.
  • the road data may further include overtaking prohibited section data.
  • Road data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the road data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the HD map data includes detailed lane-level topology information of the road, connection information of each lane, and feature information for localization of the vehicle (e.g., traffic signs, lane marking/attributes, road furniture, etc.). I can.
  • the HD map data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may include various dynamic information that may be generated on a road.
  • the dynamic data may include construction information, variable speed lane information, road surface condition information, traffic information, moving object information, and the like.
  • the dynamic data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may provide map data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may be described as a trajectory that the vehicle 10 can take within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may include data representing a relative probability of selecting any one road from a decision point (eg, a crossroads, a junction, an intersection, etc.).
  • the relative probability can be calculated based on the time it takes to reach the final destination. For example, at the decision point, if the first road is selected and the time it takes to reach the final destination is less than the second road is selected, the probability of selecting the first road is less than the probability of selecting the second road. Can be calculated higher.
  • Horizon pass data may include a main pass and a sub pass.
  • the main path can be understood as a trajectory connecting roads with a high relative probability to be selected.
  • the sub-path may be branched at at least one decision point on the main path.
  • the sub-path may be understood as a trajectory connecting at least one road having a low relative probability of being selected from at least one decision point on the main path.
  • the processor 170 may perform a control signal generation operation.
  • the processor 170 may generate a control signal based on electronic horizon data.
  • the processor 170 may generate at least one of a powertrain control signal, a brake device control signal, and a steering device control signal based on the electronic horizon data.
  • the processor 170 may transmit the generated control signal to the driving control device 250 through the interface unit 180.
  • the drive control device 250 may transmit a control signal to at least one of the power train 251, the brake device 252, and the steering device 253.
  • FIG. 9 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle cabin system 300 (hereinafter, the cabin system) may be defined as a convenience system for a user using the vehicle 10.
  • the cabin system 300 may be described as a top-level system including a display system 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 includes a main controller 370, a memory 340, an interface unit 380, a power supply unit 390, an input device 310, an imaging device 320, a communication device 330, and a display system. 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 may further include other components other than the components described herein, or may not include some of the described components.
  • the main controller 370 is electrically connected to the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 to exchange signals. can do.
  • the main controller 370 may control the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • the main controller 370 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, It may be implemented using at least one of controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the main controller 370 may be configured with at least one sub-controller. According to an embodiment, the main controller 370 may include a plurality of sub-controllers. Each of the plurality of sub-controllers may individually control devices and systems included in the grouped cabin system 300. Devices and systems included in the cabin system 300 may be grouped by function or may be grouped based on seatable seats.
  • the main controller 370 may include at least one processor 371. 6 illustrates that the main controller 370 includes one processor 371, the main controller 371 may include a plurality of processors. The processor 371 may be classified as one of the above-described sub-controllers.
  • the processor 371 may receive signals, information, or data from a user terminal through the communication device 330.
  • the user terminal may transmit signals, information, or data to the cabin system 300.
  • the processor 371 may specify a user based on image data received from at least one of an internal camera and an external camera included in the imaging device.
  • the processor 371 may specify a user by applying an image processing algorithm to image data.
  • the processor 371 may compare information received from the user terminal with image data to identify a user.
  • the information may include at least one of route information, body information, passenger information, luggage information, location information, preferred content information, preferred food information, disability information, and usage history information of the user. .
  • the main controller 370 may include an artificial intelligence agent 372.
  • the artificial intelligence agent 372 may perform machine learning based on data acquired through the input device 310.
  • the artificial intelligence agent 372 may control at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 based on the machine learning result.
  • the memory 340 is electrically connected to the main controller 370.
  • the memory 340 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 340 may store data processed by the main controller 370.
  • the memory 340 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 340 may store various data for overall operation of the cabin system 300, such as a program for processing or controlling the main controller 370.
  • the memory 340 may be implemented integrally with the main controller 370.
  • the interface unit 380 may exchange signals with at least one electronic device provided in the vehicle 10 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 380 may be composed of at least one of a communication module, a terminal, a pin, a cable, a port, a circuit, an element, and a device.
  • the power supply unit 390 may supply power to the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may be operated according to a control signal provided from the main controller 370.
  • the power supply unit 390 may be implemented as a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the cabin system 300 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the main controller 370, the memory 340, the interface unit 380, and the power supply unit 390 may be mounted on at least one printed circuit board.
  • the input device 310 may receive a user input.
  • the input device 310 may convert a user input into an electrical signal.
  • the electrical signal converted by the input device 310 may be converted into a control signal and provided to at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may generate a control signal based on an electrical signal received from the input device 310.
  • the input device 310 may include at least one of a touch input unit, a gesture input unit, a mechanical input unit, and a voice input unit.
  • the touch input unit may convert a user's touch input into an electrical signal.
  • the touch input unit may include at least one touch sensor to detect a user's touch input.
  • the touch input unit is integrally formed with at least one display included in the display system 350, thereby implementing a touch screen.
  • Such a touch screen may provide an input interface and an output interface between the cabin system 300 and a user.
  • the gesture input unit may convert a user's gesture input into an electrical signal.
  • the gesture input unit may include at least one of an infrared sensor and an image sensor for detecting a user's gesture input.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input.
  • the gesture input unit may include a light output unit that outputs a plurality of infrared light or a plurality of image sensors.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input through a time of flight (TOF) method, a structured light method, or a disparity method.
  • the mechanical input unit may convert a user's physical input (eg, pressing or rotating) through a mechanical device into an electrical signal.
  • the mechanical input unit may include at least one of a button, a dome switch, a jog wheel, and a jog switch. Meanwhile, the gesture input unit and the mechanical input unit may be integrally formed.
  • the input device 310 may include a gesture sensor, and may include a jog dial device formed to be in and out of a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door). .
  • a jog dial device formed to be in and out of a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door).
  • the jog dial device may function as a gesture input unit.
  • the jog dial device protrudes compared to the surrounding structure, the jog dial device may function as a mechanical input unit.
  • the voice input unit may convert a user's voice input into an electrical signal.
  • the voice input unit may include at least one microphone.
  • the voice input unit may include a beam foaming microphone.
  • the imaging device 320 may include at least one camera.
  • the imaging device 320 may include at least one of an internal camera and an external camera.
  • the internal camera can take an image inside the cabin.
  • the external camera may capture an image outside the vehicle.
  • the internal camera can acquire an image in the cabin.
  • the imaging device 320 may include at least one internal camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the number of passengers capable of boarding.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an internal camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 detects the user's motion based on the image acquired by the internal camera, generates a signal based on the detected motion, and generates a display system.
  • the external camera may acquire an image outside the vehicle.
  • the imaging device 320 may include at least one external camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the boarding door.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may acquire user information based on an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 authenticates the user based on the user information, or the user's body information (for example, height information, weight information, etc.), Passenger information, user's luggage information, etc. can be obtained.
  • the communication device 330 can wirelessly exchange signals with an external device.
  • the communication device 330 may exchange signals with an external device through a network network or may directly exchange signals with an external device.
  • the external device may include at least one of a server, a mobile terminal, and another vehicle.
  • the communication device 330 may exchange signals with at least one user terminal.
  • the communication device 330 may include at least one of an antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing at least one communication protocol, and an RF element in order to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 330 may use a plurality of communication protocols.
  • the communication device 330 may switch the communication protocol according to the distance to the mobile terminal.
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • DSRC technology may use a frequency of 5.9GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3Mbps ⁇ 27Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the display system 350 may display a graphic object.
  • the display system 350 may include at least one display device.
  • the display system 350 may include a first display device 410 that can be commonly used and a second display device 420 that can be used individually.
  • the first display device 410 may include at least one display 411 that outputs visual content.
  • the display 411 included in the first display device 410 is a flat panel display. It may be implemented as at least one of a curved display, a rollable display, and a flexible display.
  • the first display device 410 may include a first display 411 positioned at the rear of a seat and formed to be in and out of a cabin, and a first mechanism for moving the first display 411.
  • the first display 411 may be disposed in a slot formed in the main frame of the sheet so as to be retractable.
  • the first display device 410 may further include a flexible area control mechanism.
  • the first display may be formed to be flexible, and the flexible area of the first display may be adjusted according to the user's position.
  • the first display device 410 may include a second display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be rollable, and a second mechanism for winding or unwinding the second display.
  • the second display may be formed to enable screen output on both sides.
  • the first display device 410 may include a third display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be flexible, and a third mechanism for bending or unfolding the third display.
  • the display system 350 may further include at least one processor that provides a control signal to at least one of the first display device 410 and the second display device 420.
  • the processor included in the display system 350 may generate a control signal based on a signal received from at least one of the main controller 370, the input device 310, the imaging device 320, and the communication device 330. I can.
  • the display area of the display included in the first display device 410 may be divided into a first area 411a and a second area 411b.
  • the first area 411a may define content as a display area.
  • the first area 411 may display at least one of entertainment contents (eg, movies, sports, shopping, music, etc.), video conferences, food menus, and graphic objects corresponding to the augmented reality screen. I can.
  • the first area 411a may display a graphic object corresponding to driving situation information of the vehicle 10.
  • the driving situation information may include at least one of object information outside the vehicle, navigation information, and vehicle status information.
  • the object information outside the vehicle may include information on the presence or absence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 300 and the object, and relative speed information between the vehicle 300 and the object.
  • 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 vehicle status 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, vehicle steering information , Vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, pedal position information, vehicle engine temperature information, and the like.
  • the second area 411b may be defined as a user interface area.
  • the second area 411b may output an artificial intelligence agent screen.
  • the second display device 420 may include at least one display 421.
  • the second display device 420 may provide the display 421 at a location where only individual passengers can check the display contents.
  • the display 421 may be disposed on the arm rest of the seat.
  • the second display device 420 may display a graphic object corresponding to the user's personal information.
  • the second display device 420 may include a number of displays 421 corresponding to the number of persons allowed to ride.
  • the second display device 420 may implement a touch screen by forming a layer structure or integrally with the touch sensor.
  • the second display device 420 may display a graphic object for receiving a user input for seat adjustment or room temperature adjustment.
  • the cargo system 355 may provide a product to a user according to a user's request.
  • the cargo system 355 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the cargo system 355 may include a cargo box.
  • the cargo box may be concealed in a portion of the lower portion of the seat while the goods are loaded.
  • the cargo box may be exposed as a cabin.
  • the user can select a necessary product among the items loaded in the exposed cargo box.
  • the cargo system 355 may include a sliding moving mechanism and a product pop-up mechanism to expose a cargo box according to a user input.
  • the cargo system 355 may include a plurality of cargo boxes to provide various types of goods.
  • a weight sensor for determining whether to be provided for each product may be built into the cargo box.
  • the seat system 360 may provide a user with a customized sheet to the user.
  • the seat system 360 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the seat system 360 may adjust at least one element of the seat based on the acquired user body data.
  • the seat system 360 may include a user detection sensor (eg, a pressure sensor) to determine whether the user is seated.
  • the seat system 360 may include a plurality of seats each of which a plurality of users can seat. Any one of the plurality of sheets may be disposed to face at least the other. At least two users inside the cabin may sit facing each other.
  • the payment system 365 may provide a payment service to a user.
  • the payment system 365 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the payment system 365 may calculate a price for at least one service used by the user and request that the calculated price be paid.
  • FIG. 11 is a diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present invention.
  • the first scenario S111 is a user's destination prediction scenario.
  • the user terminal may install an application capable of interworking with the cabin system 300.
  • the user terminal may predict the user's destination through the application, based on user's contextual information.
  • the user terminal may provide information on empty seats in the cabin through an application.
  • the second scenario S112 is a cabin interior layout preparation scenario.
  • the cabin system 300 may further include a scanning device for acquiring data on a user located outside the vehicle 300.
  • the scanning device may scan the user to obtain body data and baggage data of the user.
  • the user's body data and baggage data can be used to set the layout.
  • the user's body data may be used for user authentication.
  • the scanning device may include at least one image sensor.
  • the image sensor may acquire a user image by using light in the visible or infrared band.
  • the seat system 360 may set a layout in the cabin based on at least one of a user's body data and baggage data.
  • the seat system 360 may provide a luggage storage space or a car seat installation space.
  • the third scenario S113 is a user welcome scenario.
  • the cabin system 300 may further include at least one guide light.
  • the guide light may be disposed on the floor in the cabin.
  • the cabin system 300 may output a guide light to allow the user to sit on a preset seat among a plurality of seats.
  • the main controller 370 may implement a moving light by sequentially lighting a plurality of light sources over time from an opened door to a preset user seat.
  • the fourth scenario S114 is a seat adjustment service scenario.
  • the seat system 360 may adjust at least one element of a seat matching the user based on the acquired body information.
  • the fifth scenario S115 is a personal content providing scenario.
  • the display system 350 may receive user personal data through the input device 310 or the communication device 330.
  • the display system 350 may provide content corresponding to user personal data.
  • the sixth scenario S116 is a product provision scenario.
  • the cargo system 355 may receive user data through the input device 310 or the communication device 330.
  • the user data may include user preference data and user destination data.
  • the cargo system 355 may provide a product based on user data.
  • the seventh scenario S117 is a payment scenario.
  • the payment system 365 may receive data for price calculation from at least one of the input device 310, the communication device 330, and the cargo system 355.
  • the payment system 365 may calculate a vehicle usage price of the user based on the received data.
  • the payment system 365 may request payment from a user (eg, a user's mobile terminal) at the calculated price.
  • the eighth scenario S118 is a user's display system control scenario.
  • the input device 310 may receive a user input in at least one form and convert it into an electrical signal.
  • the display system 350 may control displayed content based on an electrical signal.
  • the ninth scenario S119 is a multi-channel artificial intelligence (AI) agent scenario for a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent 372 may classify a user input for each of a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent 372 is at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 based on the electrical signals converted from a plurality of user individual user inputs. Can be controlled.
  • a tenth scenario S120 is a scenario for providing multimedia contents targeting a plurality of users.
  • the display system 350 may provide content that all users can watch together. In this case, the display system 350 may individually provide the same sound to a plurality of users through speakers provided for each sheet.
  • the display system 350 may provide content that can be individually viewed by a plurality of users. In this case, the display system 350 may provide individual sounds through speakers provided for each sheet.
  • the eleventh scenario S121 is a user safety securing scenario.
  • the main controller 370 may control to output an alarm for objects around the vehicle through the display system 350.
  • a twelfth scenario is a scenario for preventing loss of belongings of a user.
  • the main controller 370 may acquire data on the user's belongings through the input device 310.
  • the main controller 370 may acquire user motion data through the input device 310.
  • the main controller 370 may determine whether the user leaves the belongings and alights based on the data and movement data on the belongings.
  • the main controller 370 may control an alarm regarding belongings to be output through the display system 350.
  • the thirteenth scenario S123 is a getting off report scenario.
  • the main controller 370 may receive a user's getting off data through the input device 310. After getting off the user, the main controller 370 may provide report data according to the getting off to the user's mobile terminal through the communication device 330.
  • the report data may include data on the total usage fee of the vehicle 10.
  • the vehicle control device 260 is a separate device provided in the vehicle 10 and may transmit and receive necessary information through data communication with the vehicle 10. However, the vehicle control device 260 may include at least some of the units of the vehicle 10.
  • the vehicle control device 260 may be referred to as a control device 260, a driving assistance device 260, a vehicle driving assistance device 260, or an auxiliary device 260.
  • the units of the vehicle control apparatus 260 may be units of the vehicle 10 or other devices mounted on the vehicle 10.
  • these external units may be understood to be included in the vehicle control device 260 by transmitting and receiving data through the interface unit of the vehicle control device 260.
  • the vehicle 10 may include a wheel W that rotates by a power source.
  • the first direction DR1 may be referred to as a front-rear direction.
  • the vehicle 10 may move forward or backward along the first direction DR1.
  • the second direction DR2 may be perpendicular to the first direction DR1.
  • the second direction DR2 may be referred to as a left-right direction.
  • the third direction DR3 may be perpendicular to the first direction DR1 or the second direction DR2.
  • the third direction DR3 may be referred to as a vertical direction.
  • the controller 483 may receive an input for controlling the driving of the vehicle 10.
  • the controller 483 may be a part of the input unit 410.
  • the controller 483 may be a jog dial, a button, or a gesture receiver.
  • the autonomous vehicle of the present invention and at least one of the servers are artificial intelligence (Artificial Intelligence) modules, drones (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs), robots, Augmented Reality (AR) devices, virtual reality (VR), It can be linked or converged with devices related to 5G service.
  • Artificial Intelligence Artificial Intelligence
  • UAVs Unmanned Aerial Vehicles
  • AR Augmented Reality
  • VR virtual reality
  • an autonomous vehicle may operate in conjunction with at least one artificial intelligence (AI) module, a robot, or the like included in the vehicle.
  • AI artificial intelligence
  • the vehicle may interact with at least one robot.
  • the robot may be an Autonomous Mobile Robot (AMR) capable of driving by magnetic force.
  • AMR Autonomous Mobile Robot
  • the mobile robot is capable of moving by itself and is free to move, and is provided with a plurality of sensors to avoid obstacles while driving, so that it can travel avoiding obstacles.
  • the mobile robot may be a flying robot (eg, a drone) having a flying device.
  • the mobile robot may be a wheel-type robot that includes at least one wheel and is moved through rotation of the wheel.
  • the mobile robot may be a legged robot that has at least one leg and is moved using the leg.
  • the robot may function as a device that complements the convenience of a vehicle user.
  • the robot may perform a function of moving luggage loaded in a vehicle to a user's final destination.
  • the robot may perform a function of guiding a user who gets off the vehicle to a final destination.
  • the robot may perform a function of transporting a user who gets off the vehicle to a final destination.
  • At least one electronic device included in the vehicle may communicate with the robot through a communication device.
  • At least one electronic device included in the vehicle may provide the robot with data processed by at least one electronic device included in the vehicle.
  • at least one electronic device included in the vehicle may include at least one of object data indicating objects around the vehicle, map data, vehicle state data, vehicle location data, and driving plan data. Either can be provided to the robot.
  • At least one electronic device included in the vehicle may receive data processed by the robot from the robot. At least one electronic device included in the vehicle may receive at least one of sensing data generated by the robot, object data, robot state data, robot position data, and movement plan data of the robot.
  • At least one electronic device included in the vehicle may generate a control signal further based on data received from the robot. For example, at least one electronic device included in the vehicle may compare information on an object generated in the object detection device with information on an object generated by the robot, and generate a control signal based on the comparison result. I can. At least one electronic device included in the vehicle may generate a control signal so that interference between the movement path of the vehicle and the movement path of the robot does not occur.
  • At least one electronic device included in the vehicle may include a software module or a hardware module (hereinafter, referred to as an artificial intelligence module) that implements artificial intelligence (AI). At least one electronic device included in the vehicle may input acquired data to an artificial intelligence module and use data output from the artificial intelligence module.
  • an artificial intelligence module that implements artificial intelligence (AI).
  • At least one electronic device included in the vehicle may input acquired data to an artificial intelligence module and use data output from the artificial intelligence module.
  • the artificial intelligence module may perform machine learning on input data using at least one artificial neural network (ANN).
  • ANN artificial neural network
  • the artificial intelligence module may output driving plan data through machine learning on input data.
  • At least one electronic device included in the vehicle may generate a control signal based on data output from the artificial intelligence module.
  • At least one electronic device included in a vehicle may receive data processed by artificial intelligence from an external device through a communication device. At least one electronic device included in the vehicle may generate a control signal based on data processed by artificial intelligence.
  • the vehicle 10 can run autonomously.
  • the driving mode of the vehicle 10 may include a manual driving mode, a semi-autonomous driving mode, an autonomous driving mode, and the like.
  • the manual driving mode may mean that the vehicle 10 is driven from a driver's manipulation.
  • the autonomous driving mode may mean that the vehicle 10 is driven without a driver's manipulation.
  • the autonomous driving mode may also be referred to as an automatic driving mode.
  • the semi-autonomous driving mode may mean that a part of driving of the vehicle 10 is performed by a driver's manipulation, and the rest of driving of the vehicle 10 is performed without a driver's manipulation.
  • the processor 170 may control the driving of the vehicle 10 with the driving control right of the vehicle 10.
  • the driving control right includes steering control of the vehicle 10, acceleration control of the vehicle 10, shift control of the vehicle 10, brake control of the vehicle 10, light control of the vehicle 10, and a wiper of the vehicle 10. It may include at least one of the controls.
  • the driving control right When the driving control right is transferred to the occupant, the driving mode of the vehicle 10 may be changed to a semi-autonomous driving mode or a manual driving mode.
  • FIG. 12 shows an embodiment of reducing a driving information error between the front vehicle 10a and the rear vehicle 10.
  • the vehicle 10 may be referred to as a rear vehicle 10.
  • the vehicle 10 may follow the front vehicle 10a.
  • the processor 170 may receive target driving state information (S1210).
  • the target driving state information may be vehicle 10 control information necessary for the vehicle 10 to follow the front vehicle 10a.
  • the target driving state information may include at least one of speed information, acceleration information, deceleration information, steering information, heading information, and distance information between the front vehicle 10a and the vehicle 10.
  • the processor 170 may receive the target driving state information using V2V communication or V2I communication.
  • the processor 170 may receive target driving state information through a 5G network.
  • the front vehicle 10a may transmit target driving state information to the vehicle 10.
  • the plurality of rear vehicles 10 may follow the front vehicle 10a.
  • the plurality of rear vehicles 10, 10b, and FIG. 15 may receive target driving state information from the front vehicle 10a.
  • the processor 170 may project the distance marker image 710 forward through the projector installed in the vehicle 10 (S1220).
  • the projector can be formed in plural.
  • the projector may be the headlamp 710 of the vehicle 10.
  • the projector may be included in the headlamp 710 of the vehicle 10.
  • the projector may project an image toward the ground in front of the vehicle 10.
  • the distance marker image 710 may overlap the front vehicle 10a.
  • the front vehicle 10a may cover at least a part of the distance marker image 710.
  • at least a part of the distance marker image 710 may be projected on the rear of the front vehicle 10a.
  • the processor 170 may detect the front vehicle 10a and the distance marker image 710 through a camera installed in the vehicle 10 (S1230).
  • the processor 170 may detect a distance marker image 710 projected onto the ground from an image acquired through a camera.
  • the processor 170 may obtain actual driving state information of the vehicle 10 based on the positional relationship between the front vehicle 10a and the distance marker image 710 (S1240). The processor 170 may detect how much the front vehicle 10a and the distance marker image 710 overlap, and obtain actual driving state information of the vehicle 10 based on this.
  • the processor 170 may calculate an error between the target driving state information and the driving state information (S1250). For example, the processor 170 may obtain the distance between the front vehicle 10a and the vehicle 10 based on the positional relationship between the front vehicle 10a and the distance marker image 710, and the target driving information Accordingly, a distance and an error between the vehicle 10a and the vehicle 10 in front can be calculated. For example, the processor 170 may obtain a relative speed between the front vehicle 10a and the vehicle 10 based on the positional relationship between the front vehicle 10a and the distance marker image 710 over time, It is possible to calculate the relative speed and error between the vehicle 10a and the vehicle ahead according to the target driving information.
  • the processor 170 may control the vehicle 10 so that the error is reduced (S1260). For example, the processor 170 detects that the distance between the front vehicle 10a and the vehicle 10 increases based on the positional relationship between the front vehicle 10a and the distance marker image 710, the vehicle 10 The vehicle 10 can be controlled to increase the speed of ).
  • the processor 170 detects that the distance between the front vehicle 10a and the vehicle 10 becomes close, the vehicle ( The brake of the vehicle 10 can be controlled to lower the speed of 10).
  • the processor 170 detects a difference between the heading direction of the front vehicle 10a and the heading direction of the vehicle 10 based on the positional relationship between the front vehicle 10a and the distance marker image 710, Steering of the vehicle 10 can be controlled.
  • 13 and 14 show distance marker images 710 projected from the rear vehicle 10.
  • the processor 170 may control the projector to project an image in front of the vehicle 10.
  • the projector may be a headlamp 710 installed in the front of the vehicle 10.
  • the projector may be installed in the front of the vehicle 10.
  • the projector can be formed in plural.
  • the processor 170 may project the distance marker image 710 onto the ground in front of the vehicle 10.
  • the processor 170 may capture a distance marker image 710 to determine a positional relationship between the vehicle 10 and the vehicle ahead 10a.
  • the distance marker image 710 may include a regular pattern.
  • the distance marker image 710 may include a vertical line 712 extending forward of the vehicle 10.
  • the vertical lines 712 may be formed as a pair of opposites.
  • the distance marker image 710 may include a horizontal line 711 connecting the vertical line 712.
  • the horizontal line 711 may be formed in plural along the vertical line 712. The interval between the horizontal line 711 and the horizontal line 711 may be equal.
  • the interval between the horizontal line 711 and the horizontal line 711 may be 5m.
  • the distance L1 between the vehicle 10 and the horizontal line 711 closest to the vehicle 10 may be 5 m.
  • the distance L2 between the vehicle 10 and the horizontal line 711 second farther away from the vehicle 10 may be 10 m.
  • the distance L3 between the vehicle 10 and the horizontal line 711 that is third farther away from the vehicle 10 may be 15 m.
  • the distance L4 between the vehicle 10 and the horizontal line 711 that is the fourth farther away from the vehicle 10 may be 20 m.
  • 15 shows an embodiment of running in a cluster using a distance marker image 710 projected from a rear vehicle 10.
  • the distance marker image 710 may be positioned between the vehicles 10a, 10, and 10b and the vehicles 10a, 10, and 10b.
  • the distance marker image 710 may include an image indicating that the vehicle 10 follows the front vehicle 10a.
  • the distance marker image 710 may include an image 713 in which rings are combined or connected.
  • the distance marker image 710 may include an image 713 in which chains are combined.
  • the distance marker image 710 may include text 714 indicating that the vehicle 10 is following the vehicle ahead 10a.
  • the distance marker image 710 may include the text 714 “join”.
  • 16 and 17 illustrate an embodiment of inducing another vehicle 10c to pass between the platooning vehicles 10 using a distance marker image 710 projected from the rear vehicle 10.
  • the processor 170 of the vehicle 10 or the processor 170 of the front vehicle 10a may detect that another vehicle 10c attempts to pass between platooning.
  • the processor 170 may detect the direction indicator of another vehicle 10c through a camera that photographs the surroundings of the vehicle 10.
  • the processor 170 may determine that the other vehicle 10c is trying to pass the platoon driving.
  • the processor 170 may determine that the other vehicle 10 intends to pass through the platooning through communication between the vehicles 10.
  • the processor 170 may receive information indicating that the other vehicle 10c is about to pass through platooning from the outside.
  • the target driving state information received by the processor 170 from the front vehicle 10a may include passage permit information of the other vehicle 10c.
  • the processor 170 may control the vehicle 10 so as to increase the distance between the vehicle 10a and the vehicle 10 in front of the vehicle 10 when the passage permit information is received.
  • the processor 170 may control the projector so that the distance marker image 710 includes an image 715 guiding the passage of the other vehicle 10.
  • the distance marker image 710 may include an image 715 indicating that the ring is broken or an image 715 indicating that the chain is broken.
  • the processor 170 may detect that another vehicle 10c enters between clustered driving through a camera.
  • the processor 170 may output an image guiding the other vehicle 10c to leave the platoon driving.
  • the processor 170 may control the projector so that the distance marker image 710 includes an image 716 guiding the passage of another vehicle 10c.
  • the processor 170 may control the projector so that the distance marker image 710 includes the text image 716 “bye”.
  • the processor 170 may control the projector to display the text image 716 “bye” in the direction the other vehicle 10 exits.
  • the processor 170 may detect a lane 717 from an image photographed in front of the vehicle 10.
  • the processor 170 may calculate the center b in the width direction of the lane 717.
  • the processor 170 may detect the distance marker image 710 from an image photographed in front of the vehicle 10.
  • the processor 170 may detect the center (a) in the width direction of the horizontal line 711 of the distance marker image 710.
  • the processor 170 may detect the front vehicle 10a from an image photographed in front of the vehicle 10.
  • the processor 170 may detect the center c in the width direction of the front vehicle 10a.
  • any two of the center in the width direction (b) of the lane, the center in the width direction of the horizontal line 711 of the distance marker image 710 (a), and the center in the width direction (c) of the front vehicle 10a It is possible to control the steering of the vehicle 10 to match.
  • the processor 170 controls the steering of the vehicle 10 so that the center (a) of the distance marker image 710 is the same as the center (c) of the front vehicle 10a, It is possible to reduce an error between the driving information and the target driving information.
  • the vehicle control apparatus may improve the convenience of the occupant.
  • the vehicle control device may be used during autonomous driving or semi-autonomous driving of the vehicle.

Abstract

자율 주행 차량 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법은, 전방 차량을 추종하는 후방 차량을 제어하는 차량 제어 방법으로서, 목표 주행 상태 정보를 수신하는 단계; 차량에 설치되는 프로젝터를 통해 전방으로 거리마커 이미지를 투사하는 단계; 상기 차량에 설치되는 카메라를 통해 전방 차량과 상기 거리마커 이미지를 감지하는 단계; 상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여 상기 차량의 실제 주행 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 목표 주행 상태 정보와 상기 주행 상태 정보 사이의 오차를 산출하는 단계; 및 상기 오차가 감소되도록 상기 차량을 제어하는 단계;를 포함한다. 본 발명의 자율 주행 차량, 사용자 단말기 및 서버 중 하나 이상이 인공 지능, 로봇, 증강 현실(Augmented Reality, AR), 가상 현실(virtual reality, VR) 등과 연계될 수 있다.

Description

자율 주행 차량 제어 방법
본 발명은 자율 주행 차량을 제어하는 방법에 관한 것이다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있으며, 지능형 자동차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 지능형 자동차에 이용되고 있으며, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 수행한다.
플래투닝(Platooning)은 트럭들이 소대를 이루며 자율로 운행하는 기술이다. 후속 트럭(following truck)이 선두 트럭(leading truck)을 추종하며, 추종 오차를 줄이는 것이 문제된다.
본 발명의 목적은 차량을 제어하는 방법을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 거리를 측정하는 방법을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 주행 상태를 동기화 시키는 방법을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 주행 상태 오차를 줄이는 방법을 제공하는 것일 수 있다.
또 다른 목적은 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 지면으로 이미지를 투사하고, 이를 이용하여 타 차량이 플래투닝 차량들 사이를 통과하도록 유도하는 방법을 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법은, 전방 차량을 추종하는 후방 차량을 제어하는 차량 제어 방법으로서, 목표 주행 상태 정보를 수신하는 단계; 차량에 설치되는 프로젝터를 통해 전방으로 거리마커 이미지를 투사하는 단계; 상기 차량에 설치되는 카메라를 통해 전방 차량과 상기 거리마커 이미지를 감지하는 단계; 상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여 상기 차량의 실제 주행 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 목표 주행 상태 정보와 상기 주행 상태 정보 사이의 오차를 산출하는 단계; 및 상기 오차가 감소되도록 상기 차량을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 프로젝터는, 상기 차량에 설치되는 헤드램프에 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 목표 주행 상태 정보는, 속도 정보, 가속 정보, 감속 정보, 조향 정보, 헤딩 정보, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 목표 주행 상태 정보를 수신하는 단계는 상기 전방 차량으로부터 차량 간 통신을 통해 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 거리마커 이미지는 지면을 향해 투사되고, 상기 거리마커 이미지의 적어도 일부는 상기 전방 차량과 중첩되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차량 제어 방법은, 상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리가 멀어지는 것이 감지되면, 상기 차량의 속도를 높이도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 차량 제어 방법은, 상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리가 가까워지는 것이 감지되면, 상기 차량의 속도를 낮추도록 상기 차량의 브레이크를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 차량 제어 방법은, 상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량의 헤딩 방향과 상기 차량의 헤딩 방향의 차이를 감지하는 단계; 및 상기 차량의 조향을 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 차량 제어 방법은, 상기 차량이 주행하는 차로(lane)의 폭 방향으로 상기 거리마커 이미지의 중심을 획득하는 단계; 및 상기 차로의 폭 방향으로 상기 전방 차량의 중심을 획득하는 단계; 상기 거리마커 이미지의 중심이 상기 전방 차량의 중심과 같아지도록 상기 차량의 조향을 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 거리마커 이미지는, 상기 차량이 상기 전방 차량을 추종하는 것을 나타내는 이미지를 포함할 수 있다.
상기 목표 주행 상태 정보는 타차량 통과허용 정보를 포함하고, 상기 차량 제어 방법은, 상기 타차량 통과허용 정보가 수신되는 경우, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리를 넓히도록 상기 차량을 제어하는 단계; 및 상기 거리마커 이미지가 상기 타차량의 통과를 가이드하는 이미지를 포함하도록 상기 프로젝터를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 실시 예 중 적어도 하나에 의하면, 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 거리를 측정하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예 중 적어도 하나에 의하면, 또 다른 목적은 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 주행 상태를 동기화 시키는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예 중 적어도 하나에 의하면, 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 거리마커 이미지를 투사하고, 이에 기초하여 선두 차량과 주행 상태 오차를 줄이는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예 중 적어도 하나에 의하면, 후속 차량의 헤드램프를 이용하여 지면으로 이미지를 투사하고, 이를 이용하여 타 차량이 플래투닝 차량들 사이를 통과하도록 유도하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12는 전방 차량과 후방 차량 사이의 주행 정보 오차를 감소시키는 실시 예를 나타낸다.
도 13 및 도 14는 후방 차량에서 투사하는 거리마커 이미지를 나타낸다.
도 15는 후방 차량에서 투사하는 거리마커 이미지를 이용하여 군집주행하는 실시 예를 나타낸다.
도 16 및 도 17은 후방 차량에서 투사하는 거리마커 이미지를 이용하여, 타 차량이 군집주행 차량 사이를 통과하도록 유도하는 실시 예를 나타낸다.
도 18은 후방 차량에서 투사하는 거리마커 이미지를 이용하여, 전방 차량과 주행상태 오차를 산출하는 실시 예를 나타낸다.
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.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는 한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다.
이하에서, 사용자, 운전자, 탑승자 및 동승자는 실시 예에 따라 혼용될 수 있다.
이하에서, 좌석 또는 시트는 같은 의미로 혼용될 수 있다.
A. UE 및 5G 네트워크 블록도 예시
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 1을 참조하면, 자율 주행 모듈을 포함하는 장치(자율 주행 장치)를 제1 통신 장치로 정의(도 1의 910)하고, 프로세서(911)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
자율 주행 장치와 통신하는 다른 차량을 포함하는 5G 네트워크를 제2 통신 장치로 정의(도 1의 920)하고, 프로세서(921)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
5G 네트워크가 제 1 통신 장치로, 자율 주행 장치가 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 통신 장치 또는 상기 제 2 통신 장치는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 자율 주행 장치 등일 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 UE(User Equipment)는 차량(vehicle), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 통신 장치(910)와 제 2 통신 장치(920)은 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. Tx/Rx 모듈은 트랜시버라고도 한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(915)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 전송한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층(즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 수신(RX) 프로세서는 L1(즉, 물리 계층)의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
B. 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 2를 참고하면, UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 BS와 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 BS로부터 1차 동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 2차 동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 BS와 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템과 NR 시스템에서 P-SCH와 S-SCH는 각각 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)와 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)로 불린다. 초기 셀 탐색 후, UE는 BS로부터 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, BS에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 BS에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로서 전송하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 과정(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 수행한 UE는 이후 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 과정으로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. UE는 해당 탐색 공간 설정(configuration)들에 따라 서빙 셀 상의 하나 이상의 제어 요소 세트(control element set, CORESET)들에 설정된 모니터링 기회(occasion)들에서 PDCCH 후보(candidate)들의 세트를 모니터링한다. UE가 모니터할 PDCCH 후보들의 세트는 탐색 공간 세트들의 면에서 정의되며, 탐색 공간 세트는 공통 탐색 공간 세트 또는 UE-특정 탐색 공간 세트일 수 있다. CORESET은 1~3개 OFDM 심볼들의 시간 지속기간을 갖는 (물리) 자원 블록들의 세트로 구성된다. 네트워크는 UE가 복수의 CORESET들을 갖도록 설정할 수 있다. UE는 하나 이상의 탐색 공간 세트들 내 PDCCH 후보들을 모니터링한다. 여기서 모니터링이라 함은 탐색 공간 내 PDCCH 후보(들)에 대한 디코딩 시도하는 것을 의미한다. UE가 탐색 공간 내 PDCCH 후보들 중 하나에 대한 디코딩에 성공하면, 상기 UE는 해당 PDCCH 후보에서 PDCCH를 검출했다고 판단하고, 상기 검출된 PDCCH 내 DCI를 기반으로 PDSCH 수신 혹은 PUSCH 전송을 수행한다. PDCCH는 PDSCH 상의 DL 전송들 및 PUSCH 상의 UL 전송들을 스케줄링하는 데 사용될 수 있다. 여기서 PDCCH 상의 DCI는 하향링크 공유 채널과 관련된, 변조(modulation) 및 코딩 포맷과 자원 할당(resource allocation) 정보를 적어도 포함하는 하향링크 배정(assignment)(즉, downlink grant; DL grant), 또는 상향링크 공유 채널과 관련된, 변조 및 코딩 포맷과 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant; UL grant)를 포함한다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 초기 접속(Initial Access, IA) 절차에 대해 추가적으로 살펴본다.
UE는 SSB에 기반하여 셀 탐색(search), 시스템 정보 획득, 초기 접속을 위한 빔 정렬, DL 측정 등을 수행할 수 있다. SSB는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel) 블록과 혼용된다.
SSB는 PSS, SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼들에 구성되며, OFDM 심볼별로 PSS, PBCH, SSS/PBCH 또는 PBCH가 전송된다. PSS와 SSS는 각각 1개의 OFDM 심볼과 127개의 부반송파들로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파들로 구성된다.
셀 탐색은 UE가 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID(Identifier)(예, Physical layer Cell ID, PCI)를 검출하는 과정을 의미한다. PSS는 셀 ID 그룹 내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인덱스 검출 및 하프-프레임 검출에 사용된다.
336개의 셀 ID 그룹이 존재하고, 셀 ID 그룹 별로 3개의 셀 ID가 존재한다. 총 1008개의 셀 ID가 존재한다. 셀의 셀 ID가 속한 셀 ID 그룹에 관한 정보는 상기 셀의 SSS를 통해 제공/획득되며, 상기 셀 ID 내 336개 셀들 중 상기 셀 ID에 관한 정보는 PSS를 통해 제공/획득된다
SSB는 SSB 주기(periodicity)에 맞춰 주기적으로 전송된다. 초기 셀 탐색 시에 UE가 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB 주기는 네트워크(예, BS)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다.
다음으로, 시스템 정보 (system information; SI) 획득에 대해 살펴본다.
SI는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)와 복수의 시스템 정보 블록(system information block, SIB)들로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI(Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. MIB는 SIB1(SystemInformationBlock1)을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH의 모니터링을 위한 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 BS에 의해 전송된다. SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성(availability) 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 크기)과 관련된 정보를 포함한다. SIBx는 SI 메시지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메시지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 임의 접속(Random Access, RA) 과정에 대해 추가적으로 살펴본다.
임의 접속 과정은 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 과정은 네트워크 초기 접속, 핸드오버, UE-트리거드(triggered) UL 데이터 전송에 사용될 수 있다. UE는 임의 접속 과정을 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다. 임의 접속 과정은 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 과정과 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 과정으로 구분된다. 경쟁 기반의 임의 접속 과정에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.
UE가 UL에서 임의 접속 과정의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다. 서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.
BS가 UE로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, BS는 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 UE에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 마스킹되어 전송된다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출한 UE는 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. UE는 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 UE가 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, UE는 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 소정의 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. UE는 가장 최근의 경로 손실 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.
상기 UE는 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 과정의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 UE 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, UE는 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
C. 5G 통신 시스템의 빔 관리(Beam Management, BM) 절차
BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.
SSB를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
SSB를 이용한 빔 보고(beam report)에 대한 설정은 RRC_CONNECTED에서 채널 상태 정보(channel state information, CSI)/빔 설정 시에 수행된다.
- UE는 BM을 위해 사용되는 SSB 자원들에 대한 CSI-SSB-ResourceSetList를 포함하는 CSI-ResourceConfig IE를 BS로부터 수신한다. RRC 파라미터 csi-SSB-ResourceSetList는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고을 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트를 나타낸다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, …}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다.
- UE는 상기 CSI-SSB-ResourceSetList에 기초하여 SSB 자원들 상의 신호들을 상기 BS로부터 수신한다.
- SSBRI 및 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)에 대한 보고와 관련된 CSI-RS reportConfig가 설정된 경우, 상기 UE는 최선(best) SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 BS에게 보고한다. 예를 들어, 상기 CSI-RS reportConfig IE의 reportQuantity가 'ssb-Index-RSRP'로 설정된 경우, UE는 BS으로 최선 SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 보고한다.
UE는 SSB와 동일한 OFDM 심볼(들)에 CSI-RS 자원이 설정되고, 'QCL-TypeD'가 적용 가능한 경우, 상기 UE는 CSI-RS와 SSB가 'QCL-TypeD' 관점에서 유사 동일 위치된(quasi co-located, QCL) 것으로 가정할 수 있다. 여기서, QCL-TypeD는 공간(spatial) Rx 파라미터 관점에서 안테나 포트들 간에 QCL되어 있음을 의미할 수 있다. UE가 QCL-TypeD 관계에 있는 복수의 DL 안테나 포트들의 신호들을 수신 시에는 동일한 수신 빔을 적용해도 무방하다.
다음으로, CSI-RS를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
CSI-RS를 이용한 UE의 Rx 빔 결정(또는 정제(refinement)) 과정과 BS의 Tx 빔 스위핑 과정에 대해 차례대로 살펴본다. UE의 Rx 빔 결정 과정은 반복 파라미터가 'ON'으로 설정되며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정은 반복 파라미터가 'OFF'로 설정된다.
먼저, UE의 Rx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 세팅되어 있다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원(들) 상에서의 신호들을 BS의 동일 Tx 빔(또는 DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 서로 다른 OFDM 심볼에서 반복 수신한다.
- UE는 자신의 Rx 빔을 결정한다.
- UE는 CSI 보고를 생략한다. 즉, UE는 상가 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 경우, CSI 보고를 생략할 수 있다.
다음으로, BS의 Tx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 세팅되어 있으며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정과 관련된다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원들 상에서의 신호들을 BS의 서로 다른 Tx 빔(DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 수신한다.
- UE는 최상의(best) 빔을 선택(또는 결정)한다.
- UE는 선택된 빔에 대한 ID(예, CRI) 및 관련 품질 정보(예, RSRP)를 BS으로 보고한다. 즉, UE는 CSI-RS가 BM을 위해 전송되는 경우 CRI와 이에 대한 RSRP를 BS으로 보고한다.
다음으로, SRS를 이용한 UL BM 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다. SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.
- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다. 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.
- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다.
다음으로, 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 과정에 대해 살펴본다.
빔포밍된 시스템에서, RLF(Radio Link Failure)는 UE의 회전(rotation), 이동(movement) 또는 빔포밍 블로키지(blockage)로 인해 자주 발생할 수 있다. 따라서, 잦은 RLF가 발생하는 것을 방지하기 위해 BFR이 NR에서 지원된다. BFR은 무선 링크 실패 복구 과정과 유사하고, UE가 새로운 후보 빔(들)을 아는 경우에 지원될 수 있다. 빔 실패 검출을 위해, BS는 UE에게 빔 실패 검출 참조 신호들을 설정하고, 상기 UE는 상기 UE의 물리 계층으로부터의 빔 실패 지시(indication)들의 횟수가 BS의 RRC 시그널링에 의해 설정된 기간(period) 내에 RRC 시그널링에 의해 설정된 임계치(threshold)에 이르면(reach), 빔 실패를 선언(declare)한다. 빔 실패가 검출된 후, 상기 UE는 PCell 상의 임의 접속 과정을 개시(initiate)함으로써 빔 실패 복구를 트리거하고; 적절한(suitable) 빔을 선택하여 빔 실패 복구를 수행한다(BS가 어떤(certain) 빔들에 대해 전용 임의 접속 자원들을 제공한 경우, 이들이 상기 UE에 의해 우선화된다). 상기 임의 접속 절차의 완료(completion) 시, 빔 실패 복구가 완료된 것으로 간주된다.
D. URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication)
NR에서 정의하는 URLLC 전송은 (1) 상대적으로 낮은 트래픽 크기, (2) 상대적으로 낮은 도착 레이트(low arrival rate), (3) 극도의 낮은 레이턴시 요구사항(requirement)(예, 0.5, 1ms), (4) 상대적으로 짧은 전송 지속기간(duration)(예, 2 OFDM symbols), (5) 긴급한 서비스/메시지 등에 대한 전송을 의미할 수 있다. UL의 경우, 보다 엄격(stringent)한 레이턴시 요구 사항(latency requirement)을 만족시키기 위해 특정 타입의 트래픽(예컨대, URLLC)에 대한 전송이 앞서서 스케줄링된 다른 전송(예컨대, eMBB)과 다중화(multiplexing)되어야 할 필요가 있다. 이와 관련하여 한 가지 방안으로, 앞서 스케줄링 받은 UE에게 특정 자원에 대해서 프리엠션(preemption)될 것이라는 정보를 주고, 해당 자원을 URLLC UE가 UL 전송에 사용하도록 한다.
NR의 경우, eMBB와 URLLC 사이의 동적 자원 공유(sharing)이 지원된다. eMBB와 URLLC 서비스들은 비-중첩(non-overlapping) 시간/주파수 자원들 상에서 스케줄될 수 있으며, URLLC 전송은 진행 중인(ongoing) eMBB 트래픽에 대해 스케줄된 자원들에서 발생할 수 있다. eMBB UE는 해당 UE의 PDSCH 전송이 부분적으로 펑처링(puncturing)되었는지 여부를 알 수 없을 수 있고, 손상된 코딩된 비트(corrupted coded bit)들로 인해 UE는 PDSCH를 디코딩하지 못할 수 있다. 이 점을 고려하여, NR에서는 프리엠션 지시(preemption indication)을 제공한다. 상기 프리엠션 지시(preemption indication)는 중단된 전송 지시(interrupted transmission indication)으로 지칭될 수도 있다.
프리엠션 지시와 관련하여, UE는 BS로부터의 RRC 시그널링을 통해 DownlinkPreemption IE를 수신한다. UE가 DownlinkPreemption IE를 제공받으면, DCI 포맷 2_1을 운반(convey)하는 PDCCH의 모니터링을 위해 상기 UE는 DownlinkPreemption IE 내 파라미터 int-RNTI에 의해 제공된 INT-RNTI를 가지고 설정된다. 상기 UE는 추가적으로 servingCellID에 의해 제공되는 서빙 셀 인덱스들의 세트를 포함하는 INT-ConfigurationPerServing Cell에 의해 서빙 셀들의 세트와 positionInDCI에 의해 DCI 포맷 2_1 내 필드들을 위한 위치들의 해당 세트를 가지고 설정되고, dci-PayloadSize에 의해 DCI 포맷 2_1을 위한 정보 페이로드 크기를 가지고 설졍되며, timeFrequencySect에 의한 시간-주파수 자원들의 지시 입도(granularity)를 가지고 설정된다.
상기 UE는 상기 DownlinkPreemption IE에 기초하여 DCI 포맷 2_1을 상기 BS로부터 수신한다.
UE가 서빙 셀들의 설정된 세트 내 서빙 셀에 대한 DCI 포맷 2_1을 검출하면, 상기 UE는 상기 DCI 포맷 2_1이 속한 모니터링 기간의 바로 앞(last) 모니터링 기간의 PRB들의 세트 및 심볼들의 세트 중 상기 DCI 포맷 2_1에 의해 지시되는 PRB들 및 심볼들 내에는 상기 UE로의 아무런 전송도 없다고 가정할 수 있다. 예를 들어, UE는 프리엠션에 의해 지시된 시간-주파수 자원 내 신호는 자신에게 스케줄링된 DL 전송이 아니라고 보고 나머지 자원 영역에서 수신된 신호들을 기반으로 데이터를 디코딩한다.
E. mMTC (massive MTC)
mMTC(massive Machine Type Communication)은 많은 수의 UE와 동시에 통신하는 초연결 서비스를 지원하기 위한 5G의 시나리오 중 하나이다. 이 환경에서, UE는 굉장히 낮은 전송 속도와 이동성을 가지고 간헐적으로 통신하게 된다. 따라서, mMTC는 UE를 얼마나 낮은 비용으로 오랫동안 구동할 수 있는지를 주요 목표로 하고 있다. mMTC 기술과 관련하여 3GPP에서는 MTC와 NB(NarrowBand)-IoT를 다루고 있다.
mMTC 기술은 PDCCH, PUCCH, PDSCH(physical downlink shared channel), PUSCH 등의 반복 전송, 주파수 호핑(hopping), 리튜닝(retuning), 가드 구간(guard period) 등의 특징을 가진다.
즉, 특정 정보를 포함하는 PUSCH(또는 PUCCH(특히, long PUCCH) 또는 PRACH) 및 특정 정보에 대한 응답을 포함하는 PDSCH(또는 PDCCH)가 반복 전송된다. 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 수행되며, 반복 전송을 위해, 제 1 주파수 자원에서 제 2 주파수 자원으로 가드 구간(guard period)에서 (RF) 리튜닝(retuning)이 수행되고, 특정 정보 및 특정 정보에 대한 응답은 협대역(narrowband)(ex. 6 RB (resource block) or 1 RB)를 통해 송/수신될 수 있다.
F. 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량 간 기본 동작
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)은 특정 정보 전송을 5G 네트워크로 전송한다(S1). 상기 특정 정보는 자율 주행 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2). 여기서, 상기 5G 네트워크는 자율 주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).
G. 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크 간의 응용 동작
이하, 도 1 및 도 2와 앞서 살핀 무선 통신 기술(BM 절차, URLLC, Mmtc 등)을 참고하여 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 eMBB 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 S1 단계 및 S3 단계와 같이, 자율 주행 차량이 5G 네트워크와 신호, 정보 등을 송/수신하기 위해, 자율 주행 차량은 도 3의 S1 단계 이전에 5G 네트워크와 초기 접속(initial access) 절차 및 임의 접속(random access) 절차를 수행한다.
보다 구체적으로, 자율 주행 차량은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차 과정에서 빔 관리(beam management, BM) 과정, 빔 실패 복구(beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, 자율 주행 차량이 5G 네트워크로부터 신호를 수신하는 과정에서 QCL(quasi-co location) 관계가 추가될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다.그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링하기 위한 UL grant를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 상기 5G 네트워크로 특정 정보를 전송한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 상기 특정 정보에 대한 5G 프로세싱 결과의 전송을 스케쥴링하기 위한 DL grant를 전송한다. 따라서, 상기 5G 네트워크는 상기 DL grant에 기초하여 상기 자율 주행 차량으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 URLLC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 자율 주행 차량은 5G 네트워크와 초기 접속 절차 및/또는 임의 접속 절차를 수행한 후, 자율 주행 차량은 5G 네트워크로부터 DownlinkPreemption IE를 수신할 수 있다. 그리고, 자율 주행 차량은 DownlinkPreemption IE에 기초하여 프리엠션 지시(pre-emption indication)을 포함하는 DCI 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다. 그리고, 자율 주행 차량은 프리엠션 지시(pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB data의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다. 이후, 자율 주행 차량은 특정 정보를 전송할 필요가 있는 경우 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 mMTC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 단계들 중 mMTC 기술의 적용으로 달라지는 부분 위주로 설명하기로 한다.
도 3의 S1 단계에서, 자율 주행 차량은 특정 정보를 5G 네트워크로 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신한다. 여기서, 상기 UL grant는 상기 특정 정보의 전송에 대한 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 상기 특정 정보는 상기 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송될 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다. 그리고, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다. 상기 특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(narrowband)을 통해 전송될 수 있다.
H. 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 자율 주행 동작
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
제1 차량은 특정 정보를 제2 차량으로 전송한다(S61). 제2 차량은 특정 정보에 대한 응답을 제1 차량으로 전송한다(S62).
한편, 5G 네트워크가 상기 특정 정보, 상기 특정 정보에 대한 응답의 자원 할당에 직접적(사이드 링크 통신 전송 모드 3) 또는 간접적으로(사이드링크 통신 전송 모드 4) 관여하는지에 따라 차량 대 차량 간 응용 동작의 구성이 달라질 수 있다.
다음으로, 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 응용 동작에 대해 살펴본다.
먼저, 5G 네트워크가 차량 대 차량 간의 신호 전송/수신의 자원 할당에 직접적으로 관여하는 방법을 설명한다.
5G 네트워크는, 모드 3 전송(PSCCH 및/또는 PSSCH 전송)의 스케줄링을 위해 DCI 포맷 5A를 제1 차량에 전송할 수 있다. 여기서, PSCCH(physical sidelink control channel)는 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 5G 물리 채널이고, PSSCH(physical sidelink shared channel)는 특정 정보를 전송하는 5G 물리 채널이다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량이 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
다음으로, 5G 네트워크가 신호 전송/수신의 자원 할당에 간접적으로 관여하는 방법에 대해 살펴본다.
제1 차량은 모드 4 전송을 위한 자원을 제1 윈도우에서 센싱한다. 그리고, 제1 차량은, 상기 센싱 결과에 기초하여 제2 윈도우에서 모드 4 전송을 위한 자원을 선택한다. 여기서, 제1 윈도우는 센싱 윈도우(sensing window)를 의미하고, 제2 윈도우는 선택 윈도우(selection window)를 의미한다. 제1 차량은 상기 선택된 자원을 기초로 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
주행
(1) 차량 외관
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량일 수 있다.
(2) 차량의 구성 요소
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.
1) 사용자 인터페이스 장치
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
2) 오브젝트 검출 장치
오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
2.1) 카메라
카메라는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라는, 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
2.2) 레이다
레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 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. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
2.3) 라이다
라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 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. 라이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
3) 통신 장치
통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)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.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성 할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 자율 주행 장치(260)는, 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 자율 주행 장치(260) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 자율 주행 장치(260)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 자율 주행 장치(260)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 메인 ECU(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 전원 공급부(190)는, SMPS(switched-mode power supply)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 메모리(140), 인터페이스부(280), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 프로세서(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.
프로세서(170)는, 전원 공급부(190)로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서(170)는, 전원 공급부(190)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190) 및 프로세서(170)는, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
(4) 자율 주행 장치의 동작
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
1) 수신 동작
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 수신 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터, 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 검출 장치(210)로부터, 오브젝트 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 통신 장치(220)로부터, HD 맵 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(270)로부터, 차량 상태 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 위치 데이터 생성 장치(280)로부터 위치 데이터를 수신할 수 있다.
2) 처리/판단 동작
프로세서(170)는, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 주행 상황 정보에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 데이터, HD 맵 데이터, 차량 상태 데이터 및 위치 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다.
2.1) 드라이빙 플랜 데이터 생성 동작
프로세서(170)는, 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(110는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터(Electronic Horizon Data)를 생성할 수 있다. 일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌(horizon)까지 범위 내에서의 드라이빙 플랜 데이터로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 기준으로, 차량(10)이 위치한 지점에서 기설정된 거리 앞의 지점으로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 따라 차량(10)이 위치한 지점에서부터 차량(10)이 소정 시간 이후에 도달할 수 있는 지점을 의미할 수 있다.
일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 호라이즌 맵 데이터 및 호라이즌 패스 데이터를 포함할 수 있다.
2.1.1) 호라이즌 맵 데이터
호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터(topology data), 도로 데이터, HD 맵 데이터 및 다이나믹 데이터(dynamic data) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 호라이즌 맵 데이터는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터에 매칭되는 1 레이어, 도로 데이터에 매칭되는 제2 레이어, HD 맵 데이터에 매칭되는 제3 레이어 및 다이나믹 데이터에 매칭되는 제4 레이어를 포함할 수 있다. 호라이즌 맵 데이터는, 스태이틱 오브젝트(static object) 데이터를 더 포함할 수 있다.
토폴로지 데이터는, 도로 중심을 연결해 만든 지도로 설명될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량의 위치를 대략적으로 표시하기에 알맞으며, 주로 운전자를 위한 내비게이션에서 사용하는 데이터의 형태일 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차로에 대한 정보가 제외된 도로 정보에 대한 데이터로 이해될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량(10)에 구비된 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터에 기초할 수 있다.
도로 데이터는, 도로의 경사 데이터, 도로의 곡률 데이터, 도로의 제한 속도 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 추월 금지 구간 데이터를 더 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 도로 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
HD 맵 데이터는, 도로의 상세한 차선 단위의 토폴로지 정보, 각 차선의 연결 정보, 차량의 로컬라이제이션(localization)을 위한 특징 정보(예를 들면, 교통 표지판, Lane Marking/속성, Road furniture 등)를 포함할 수 있다. HD 맵 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다.
다이나믹 데이터는, 도로상에서 발생될 수 있는 다양한 동적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다이나믹 데이터는, 공사 정보, 가변 속도 차로 정보, 노면 상태 정보, 트래픽 정보, 무빙 오브젝트 정보 등을 포함할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지 범위 내에서의 맵 데이터를 제공할 수 있다.
2.1.2) 호라이즌 패스 데이터
호라이즌 패스 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지의 범위 내에서 차량(10)이 취할 수 있는 궤도로 설명될 수 있다. 호라이즌 패스 데이터는, 디시전 포인트(decision point)(예를 들면, 갈림길, 분기점, 교차로 등)에서 어느 하나의 도로를 선택할 상대 확률을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상대 확률은, 최종 목적지까지 도착하는데 걸리는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 디시전 포인트에서, 제1 도로를 선택하는 경우 제2 도로를 선택하는 경우보다 최종 목적지에 도착하는데 걸리는 시간이 더 작은 경우, 제1 도로를 선택할 확률은 제2 도로를 선택할 확률보다 더 높게 계산될 수 있다.
호라이즌 패스 데이터는, 메인 패스와 서브 패스를 포함할 수 있다. 메인 패스는, 선택될 상대적 확률이 높은 도로들을 연결한 궤도로 이해될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 분기될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 선택될 상대적 확률이 낮은 적어도 어느 하나의 도로를 연결한 궤도로 이해될 수 있다.
3) 제어 신호 생성 동작
프로세서(170)는, 제어 신호 생성 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 파워트레인 제어 신호, 브라이크 장치 제어 신호 및 스티어링 장치 제어 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 생성된 제어 신호를 구동 제어 장치(250)에 전송할 수 있다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인(251), 브레이크 장치(252) 및 스티어링 장치(253) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 전송할 수 있다.
캐빈
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
(1) 캐빈의 구성 요소
도 9 내지 도 10을 참조하면, 차량용 캐빈 시스템(300)(이하, 캐빈 시스템)은 차량(10)을 이용하는 사용자를 위한 편의 시스템으로 정의될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이 먼트 시스템(365)을 포함하는 최상위 시스템으로 설명될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380), 전원 공급부(390), 입력 장치(310), 영상 장치(320), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 캐빈 시스템(300)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
1) 메인 컨트롤러
메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)과 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)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.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 서브 컨트롤러로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 메인 컨트롤러(370)는, 복수의 서브 컨트롤러를 포함할 수 있다. 복수의 서브 컨트롤러는 각각이, 그루핑된 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템을 개별적으로 제어할 수 있다. 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템은, 기능별로 그루핑되거나, 착좌 가능한 시트를 기준으로 그루핑될 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 프로세서(371)를 포함할 수 있다. 도 6에는 메인 컨트롤러(370)가 하나의 프로세서(371)를 포함하는 것으로 예시되나, 메인 컨트롤러(371)는, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서(371)는, 상술한 서브 컨트롤러 중 어느 하나로 분류될 수도 있다.
프로세서(371)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자 단말기로부터 신호, 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 단말기는, 캐빈 시스템(300)에 신호, 정보 또는 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(371)는, 영상 장치에 포함된 내부 카메라 및 외부 카메 중 적어도 어느 하나에서 수신되는 영상 데이터에 기초하여, 사용자를 특정할 수 있다. 프로세서(371)는, 영상 데이터에 영상 처리 알고리즘을 적용하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(371)는, 사용자 단말기로부터 수신되는 정보와 영상 데이터를 비교하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 정보는, 사용자의 경로 정보, 신체 정보, 동승자 정보, 짐 정보, 위치 정보, 선호하는 컨텐츠 정보, 선호하는 음식 정보, 장애 여부 정보 및 이용 이력 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 인공지능 에이전트(artificial intelligence agent)(372)를 포함할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 입력 장치(310)를 통해 획득된 데이터를 기초로 기계 학습(machine learning)을 수행할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 기계 학습된 결과에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
2) 필수 구성 요소
메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 전기적으로 연결된다. 메모리(340)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(340)는 메인 컨트롤러(370)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 캐빈 시스템(300) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 일체형으로 구현될 수 있다.
인터페이스부(380)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(380)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(390)는, 캐빈 시스템(300)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 캐빈 시스템(300)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 메인 컨트롤러(370)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(390)는, SMPS(switched-mode power supply)로 구현될 수 있다.
캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380) 및 전원 공급부(390)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있다.
3) 입력 장치
입력 장치(310)는, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 장치(310)는, 사용자 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 입력 장치(310)에 의해 전환된 전기적 신호는 제어 신호로 전환되어 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는 입력 장치(310)로부터 수신되는 전기적 신호에 기초한 제어 신호를 생성할 수 있다.
입력 장치(310)는, 터치 입력부, 제스쳐 입력부, 기계식 입력부 및 음성 입력부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위해 적어도 하나의 터치 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 입력부는 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 적어도 하나의 디스플레이 와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 캐빈 시스템(300)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제스쳐 입력부는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 제스쳐 입력부는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 기계식 입력부는, 기계식 장치를 통한 사용자의 물리적인 입력(예를 들면, 누름 또는 회전)을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 기계식 입력부는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, 제스쳐 입력부와 기계식 입력부는 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(310)는, 제스쳐 센서가 포함되고, 주변 구조물(예를 들면, 시트, 암레스트 및 도어 중 적어도 어느 하나)의 일부분에서 출납 가능하게 형성된 조그 다이얼 장치를 포함할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물과 평평한 상태를 이룬 경우, 조그 다이얼 장치는 제스쳐 입력부로 기능할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물에 비해 돌출된 상태의 경우, 조그 다이얼 장치는 기계식 입력부로 기능할 수 있다. 음성 입력부는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 음성 입력부는, 적어도 하나의 마이크로 폰을 포함할 수 있다. 음성 입력부는, 빔 포밍 마이크(Beam foaming MIC)를 포함할 수 있다.
4) 영상 장치
영상 장치(320)는, 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라 및 외부 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 촬영할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 촬영할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 내부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자의 모션을 검출하고, 검출된 모션에 기초하여 신호를 생성하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 외부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 도어에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자 정보를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 사용자 정보에 기초하여, 사용자를 인증하거나, 사용자의 신체 정보(예를 들면, 신장 정보, 체중 정보 등), 사용자의 동승자 정보, 사용자의 짐 정보 등을 획득할 수 있다.
5) 통신 장치
통신 장치(330)는, 외부 디바이스와 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 네트워크 망을 통해 외부 디바이스와 신호를 교환하거나, 직접 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 외부 디바이스는, 서버, 이동 단말기 및 타 차량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(330)는, 적어도 하나의 사용자 단말기와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 통신을 수행하기 위해 안테나, 적어도 하나의 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(330)는, 복수의 통신 프로토콜을 이용할 수도 있다. 통신 장치(330)는, 이동 단말기와의 거리에 따라 통신 프로토콜을 전환할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
6) 디스플레이 시스템
디스플레이 시스템(350)은, 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 적어도 하나의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 시스템(350)은, 공용으로 이용 가능한 제1 디스플레이 장치(410)와 개별 이용 가능한 제2 디스플레이 장치(420)를 포함할 수 있다.
6.1) 공용 디스플레이 장치
제1 디스플레이 장치(410)는, 시각적 컨텐츠를 출력하는 적어도 하나의 디스플레이(411)를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이(411)는, 평면 디스플레이. 곡면 디스플레이, 롤러블 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 시트 후방에 위치하고, 캐빈 내로 출납 가능하게 형성된 제1 디스플레이(411) 및 상기 제1 디스플레이(411)를 이동시키기 위한 제1 메카니즘를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이(411)는, 시트 메인 프레임에 형성된 슬롯에 출납 가능하게 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 플렉서블 영역 조절 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 제1 디스플레이는, 플렉서블하게 형성될 수 있고, 사용자의 위치에 따라, 제1 디스플레이의 플렉서블 영역이 조절될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 롤러블(rollable)하게 형성된 제2 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이를 감거나 풀기 위한 제2 메카니즘을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이는, 양면에 화면 출력이 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 플렉서블(flexible)하게 형성된 제3 디스플레이 및 상기 제3 디스플레이를 휘거나 펴기위한 제3 메카니즘을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 디스플레이 시스템(350)은, 제1 디스플레이 장치(410) 및 제2 디스플레이 장치(420) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 제공하는 적어도 하나의 프로세서를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 프로세서는, 메인 컨트롤러(370), 입력 장치(310), 영상 장치(320) 및 통신 장치(330) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이의 표시 영역은, 제1 영역(411a) 및 제2 영역(411b)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(411a)은, 컨텐츠를 표시 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 1영역(411)은, 엔터테인먼트 컨텐츠(예를 들면, 영화, 스포츠, 쇼핑, 음악 등), 화상 회의, 음식 메뉴 및 증강 현실 화면에 대응하는 그래픽 객체 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다. 제1 영역(411a)은, 차량(10)의 주행 상황 정보에 대응하는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 주행 상황 정보는, 주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량 외부의 오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(300)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(300)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 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. 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. 제2 영역(411b)은, 사용자 인터페이스 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(411b)은, 인공 지능 에이전트 화면을 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 영역(411b)은, 시트 프레임으로 구분되는 영역에 위치할 수 있다. 이경우, 사용자는, 복수의 시트 사이로 제2 영역(411b)에 표시되는 컨텐츠를 바라볼 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 홀로그램 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 복수의 사용자별로 홀로그램 컨텐츠를 제공하여 컨텐츠를 요청한 사용자만 해당 컨텐츠를 시청하게 할 수 있다.
6.2) 개인용 디스플레이 장치
제2 디스플레이 장치(420)는, 적어도 하나의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 개개의 탑승자만 디스플레이 내용을 확인할 수 있는 위치에 디스플레이(421)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(421)은, 시트의 암 레스트에 배치될 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 사용자의 개인 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 시트 조정 또는 실내 온도 조정의 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
7) 카고 시스템
카고 시스템(355)은, 사용자의 요청에 따라 상품을 사용자에게 제공할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 카고 시스템(355)은, 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스는, 상품들이 적재된 상태로 시트 하단의 일 부분에 은닉될 수 있다. 사용자 입력에 기초한 전기적 신호가 수신되는 경우, 카고 박스는, 캐빈으로 노출될 수 있다. 사용자는 노출된 카고 박스에 적재된 물품 중 필요한 상품을 선택할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 입력에 따른 카고 박스의 노출을 위해, 슬라이딩 무빙 메카니즘, 상품 팝업 메카니즘을 포함할 수 있다. 카고 시스템은(355)은, 다양한 종류의 상품을 제공하기 위해 복수의 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스에는, 상품별로 제공 여부를 판단하기 위한 무게 센서가 내장될 수 있다.
8) 시트 시스템
시트 시스템(360)은, 사용자에 맞춤형 시트를 사용자에게 제공할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 시트 시스템(360)은, 획득된 사용자 신체 데이터에 기초하여, 시트의 적어도 하나의 요소를 조정할 수 있다. 시트 시스템(360)은 사용자의 착좌 여부를 판단하기 위한 사용자 감지 센서(예를 들면, 압력 센서)를 포함할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 복수의 사용자가 각각 착좌할 수 있는 복수의 시트를 포함할 수 있다. 복수의 시트 중 어느 하나는 적어도 다른 하나와 마주보게 배치될 수 있다. 캐빈 내부의 적어도 두명의 사용자는 서로 마주보고 앉을 수 있다.
9) 페이먼트 시스템
페이먼트 시스템(365)은, 결제 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 사용자가 이용한 적어도 하나의 서비스에 대한 가격을 산정하고, 산정된 가격이 지불되도록 요청할 수 있다.
(2) 자율 주행 차량 이용 시나리오
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
1) 목적지 예측 시나리오
제1 시나리오(S111)는, 사용자의 목적지 예측 시나리오이다. 사용자 단말기는 캐빈 시스템(300)과 연동 가능한 애플리케이션을 설치할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 사용자의 컨텍스트추얼 정보(user's contextual information)를 기초로, 사용자의 목적지를 예측할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 캐빈 내의 빈자리 정보를 제공할 수 있다.
2) 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오
제2 시나리오(S112)는, 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 차량(300) 외부에 위치하는 사용자에 대한 데이터를 획득하기 위한 스캐닝 장치를 더 포함할 수 있다. 스캐닝 장치는, 사용자를 스캐닝하여, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터를 획득할 수 있다. 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터는, 레이아웃을 설정하는데 이용될 수 있다. 사용자의 신체 데이터는, 사용자 인증에 이용될 수 있다. 스캐닝 장치는, 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는, 가시광 대역 또는 적외선 대역의 광을 이용하여 사용자 이미지를 획득할 수 있다.
시트 시스템(360)은, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 캐빈 내 레이아웃을 설정할 수 있다. 예를 들면, 시트 시스템(360)은, 수하물 적재 공간 또는 카시트 설치 공간을 마련할 수 있다.
3) 사용자 환영 시나리오
제3 시나리오(S113)는, 사용자 환영 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 가이드 라이트를 더 포함할 수 있다. 가이드 라이트는, 캐빈 내 바닥에 배치될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 사용자의 탑승이 감지되는 경우, 복수의 시트 중 기 설정된 시트에 사용자가 착석하도록 가이드 라이트를 출력할 수 있다. 예를 들면, 메인 컨트롤러(370)는, 오픈된 도어에서부터 기 설정된 사용자 시트까지 시간에 따른 복수의 광원에 대한 순차 점등을 통해, 무빙 라이트를 구현할 수 있다.
4) 시트 조절 서비스 시나리오
제4 시나리오(S114)는, 시트 조절 서비스 시나리오이다. 시트 시스템(360)은, 획득된 신체 정보에 기초하여, 사용자와 매칭되는 시트의 적어도 하나의 요소를 조절할 수 있다.
5) 개인 컨텐츠 제공 시나리오
제5 시나리오(S115)는, 개인 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 개인 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 사용자 개인 데이터에 대응되는 컨텐츠를 제공할 수 있다.
6) 상품 제공 시나리오
제6 시나리오(S116)는, 상품 제공 시나리오이다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 데이터는, 사용자의 선호도 데이터 및 사용자의 목적지 데이터 등을 포함할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 데이터에 기초하여, 상품을 제공할 수 있다.
7) 페이먼트 시나리오
제7 시나리오(S117)는, 페이먼트 시나리오이다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310), 통신 장치(330) 및 카고 시스템(355) 중 적어도 어느 하나로부터 가격 산정을 위한 데이터를 수신할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 수신된 데이터에 기초하여, 사용자의 차량 이용 가격을 산정할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 산정된 가격으로 사용자(예를 들면, 사용자의 이동 단말기)에 요금 지불을 요청할 수 있다.
8) 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오
제8 시나리오(S118)는, 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오이다. 입력 장치(310)는, 적어도 어느 하나의 형태로 이루어진 사용자 입력을 수신하여, 전기적 신호로 전환할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 전기적 신호에 기초하여, 표시되는 컨텐츠를 제어할 수 있다.
9) AI 에이전트 시나리오
제9 시나리오(S119)는, 복수의 사용자를 위한 멀티 채널 인공지능(artificial intelligence, AI) 에이전트 시나리오이다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 별로 사용자 입력을 구분할 수 있다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 개별 사용자 입력이 전환된 전기적 신호에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
10) 복수 사용자를 위한 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오
제10 시나리오(S120)는, 복수의 사용자를 대상으로 하는 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 모든 사용자가 함께 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)은, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 동일한 사운드를 복수의 사용자 개별적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 복수의 사용자가 개별적으로 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)는, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 개별적 사운드를 제공할 수 있다.
11) 사용자 안전 확보 시나리오
제11 시나리오(S121)는, 사용자 안전 확보 시나리오이다. 사용자에게 위협이되는 차량 주변 오브젝트 정보를 획득하는 경우, 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 차량 주변 오브젝트에 대한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
12) 소지품 분실 예방 시나리오
제12 시나리오(S122)는, 사용자의 소지품 분실 예방 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 소지품에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 움직임 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 소지품에 대한 데이터 및 움직임 데이터에 기초하여, 사용자가 소지품을 두고 하차 하는지 여부를 판단할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 소지품에 관한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
13) 하차 리포트 시나리오
제13 시나리오(S123)는, 하차 리포트 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 하차 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 하차 이후, 메인 컨트롤러(370)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자의 이동 단말기에 하차에 따른 리포트 데이터를 제공할 수 있다. 리포트 데이터는, 차량(10) 전체 이용 요금 데이터를 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 차량 제어 장치(260)는 차량(10)에 구비되는 별도의 장치로서, 차량(10)과 데이터 통신을 통해 필요한 정보를 주고 받을 수 있다. 다만, 차량 제어 장치(260)는 차량(10)의 유닛 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 차량 제어 장치(260)는 제어 장치(260), 운전 보조 장치(260), 차량 운전 보조 장치(260) 또는 보조장치(260)로 칭할 수 있다.
또는, 차량 제어 장치(260)의 각 유닛들 중 적어도 일부는 차량(10) 또는 차량(10)에 탑재된 다른 장치의 유닛일 수 있다. 그리고 이러한 외부 유닛들은 차량 제어 장치(260)의 인터페이스부를 통해 데이터를 송수신함으로써, 차량 제어 장치(260)에 포함되는 것으로 이해할 수 있다.
차량(10)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴(W)를 포함할 수 있다. 제1 방향(DR1)은 전후방향이라고 칭할 수 있다. 차량(10)은 제1 방향(DR1)을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)에 수직할 수 있다. 제2 방향(DR2)은 좌우방향이라고 칭할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)에 수직할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 상하방향이라고 칭할 수 있다.
컨트롤러(483)는 차량(10)의 주행을 제어하기 위한 입력을 수신할 수 있다. 컨트롤러(483)는 입력부(410)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(483)는 조그 다이얼, 버튼 또는 제스쳐 수신부일 수 있다.
본 발명의 자율 주행 차량와, 서버 중 하나 이상이 인공 지능(Artificial Inteligence) 모듈, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), 로봇, 증강 현실(Augmented Reality, AR) 장치, 가상 현실(virtual reality, VR), 5G 서비스와 관련된 장치 등과 연계 혹은 융복합될 수 있다.
예를 들어, 자율 주행 차량은 차량에 포함된 적어도 하나의 인공지능(artificial intelligence, AI) 모듈, 로봇 등과 연계되어 동작할 수 있다.
예를 들어, 차량은, 적어도 하나의 로봇(robot)과 상호 작용할 수 있다. 로봇은, 자력으로 주행이 가능한 이동 로봇(Autonomous Mobile Robot, AMR)일 수 있다. 이동 로봇은, 스스로 이동이 가능하여 이동이 자유롭고, 주행 중 장애물 등을 피하기 위한 다수의 센서가 구비되어 장애물을 피해 주행할 수 있다. 이동 로봇은, 비행 장치를 구비하는 비행형 로봇(예를 들면, 드론)일 수 있다. 이동 로봇은, 적어도 하나의 바퀴를 구비하고, 바퀴의 회전을 통해 이동되는 바퀴형 로봇일 수 있다. 이동 로봇은, 적어도 하나의 다리를 구비하고, 다리를 이용해 이동되는 다리식 로봇일 수 있다.
로봇은 차량 사용자의 편의를 보완하는 장치로 기능할 수 있다. 예를 들면, 로봇은, 차량에 적재된 짐을 사용자의 최종 목적지까지 이동하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 로봇은, 차량에서 하차한 사용자에게 최종 목적지까지 길을 안내하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 로봇은, 차량에서 하차한 사용자를 최종 목적지까지 수송하는 기능을 수행할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 통신 장치를 통해, 로봇과 통신을 수행할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 로봇에 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치에서 처리한 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들면, 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 차량 주변의 오브젝트를 지시하는 오브젝트 데이터, 맵 데이터(map data), 차량 상태 데이터, 차량 위치 데이터 및 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data) 중 적어도 어느 하나를 로봇에 제공할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 로봇으로부터, 로봇에서 처리된 데이터를 수신할 수 있다. 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 로봇에서 생성된 센싱 데이터, 오브젝트 데이터, 로봇 상태 데이터, 로봇 위치 데이터 및 로봇의 이동 플랜 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 로봇으로부터 수신된 데이터에 더 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 오브젝트 검출 장치에 생성된 오브젝트에 대한 정보와 로봇에 의해 생성된 오브젝트에 대한 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 차량의 이동 경로와 로봇의 이동 경로간의 간섭이 발생되지 않도록, 제어 신호를 생성할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 인공 지능(artificial intelligence, AI)를 구현하는 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 모듈(이하, 인공 지능 모듈)을 포함할 수 있다. 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 획득되는 데이터를 인공 지능 모듈에 입력(input)하고, 인공 지능 모듈에서 출력(output)되는 데이터를 이용할 수 있다.
인공 지능 모듈은, 적어도 하나의 인공 신경망(artificial neural network, ANN)을 이용하여, 입력되는 데이터에 대한 기계 학습(machine learning)을 수행할 수 있다. 인공 지능 모듈은, 입력되는 데이터에 대한 기계 학습을 통해, 드라이빙 플랜 데이터를 출력할 수 있다.
차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 인공 지능 모듈에서 출력되는 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 통신 장치를 통해, 외부 장치로부터, 인공 지능에 의해 처리된 데이터를 수신할 수 있다. 차량에 포함되는 적어도 하나의 전자 장치는, 인공 지능에 의해 처리된 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다.
차량(10)은 자율 주행할 수 있다. 차량(10)의 주행모드는 수동 주행 모드, 반 자율 주행 모드, 자율 주행 모드 등을 포함할 수 있다. 수동 주행 모드는 차량(10)의 주행이 운전자의 조작으로부터 이루어지는 것을 의미할 수 있다. 자율 주행 모드는 차량(10)의 주행이 운전자의 조작 없이 이루어지는 것을 의미할 수 있다. 자율 주행 모드는 자동 주행 모드라고 칭할 수도 있다. 반 자율 주행 모드는, 차량(10)의 주행의 일부는 운전자의 조작으로부터 이루어지고, 차량(10)의 주행의 나머지는 운전자의 조작 없이 이루어지는 것을 의미할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는 차량(10)의 주행 제어권을 가지고 차량(10)의 주행을 제어할 수 있다. 주행 제어권은, 차량(10)의 조향 제어, 차량(10)의 가속 제어, 차량(10)의 변속 제어, 차량(10)의 브레이크 제어, 차량(10)의 라이트 제어, 차량(10)의 와이퍼 제어 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 주행 제어권이 탑승자에게 이관되면, 차량(10)의 주행모드는 반 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드로 변할 수 있다.
도 12는 전방 차량(10a)과 후방 차량(10) 사이의 주행 정보 오차를 감소시키는 실시 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 차량(10)은 후방 차량(10)이라고 칭할 수 있다. 차량(10)은 전방 차량(10a)을 추종할 수 있다. 프로세서(170)는 목표 주행 상태 정보를 수신할 수 있다(S1210). 목표 주행 상태 정보는 차량(10)이 전방 차량(10a)을 추종하기 위해 필요한 차량(10) 제어 정보일 수 있다. 예를 들어, 목표 주행 상태 정보는, 속도 정보, 가속 정보, 감속 정보, 조향 정보, 헤딩 정보, 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는 목표 주행 상태 정보를 V2V 통신 또는 V2I 통신을 이용하여 수신할 수 있다. 프로세서(170)는 5G 네트워크를 통해 목표 주행 상태 정보를 수신할 수 있다. 전방 차량(10a)은 차량(10)으로 목표 주행 상태 정보를 송신할 수 있다.
후방 차량(10)은 복수일 수 있다. 복수의 후방 차량(10)은 전방 차량(10a)을 추종할 수 있다. 복수의 후방 차량(10, 10b, 도 15 참조)은 전방 차량(10a)으로부터 목표 주행 상태 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(170)는 차량(10)에 설치되는 프로젝터를 통해 전방으로 거리마커 이미지(710)를 투사할 수 있다(S1220). 프로젝터는 복수로 형성될 수 있다. 프로젝터는 차량(10)의 헤드램프(710)일 수 있다. 또는, 프로젝터는 차량(10)의 헤드램프(710)에 포함될 수 있다. 프로젝터는 차량(10)의 전방 지면을 향해 이미지를 투사할 수 있다. 거리마커 이미지(710)는 전방 차량(10a)과 중첩될 수 있다. 또는, 전방 차량(10a)은 거리마커 이미지(710)의 적어도 일부를 가릴 수 있다. 또는, 거리마커 이미지(710)의 적어도 일부는 전방 차량(10a)의 후면에 투사될 수 있다.
프로세서(170)는 차량(10)에 설치되는 카메라를 통해 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)를 감지할 수 있다(S1230). 프로세서(170)는 카메라를 통해 획득되는 이미지로부터 지면에 투사되는 거리마커 이미지(710)를 감지할 수 있다.
프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여 차량(10)의 실제 주행 상태 정보를 획득할 수 있다(S1240). 프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)가 얼만큼 중첩되었는지를 감지할 수 있고, 이에 기초하여 차량(10)의 실제 주행 상태 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(170)는 목표 주행 상태 정보와 주행 상태 정보 사이의 오차를 산출할 수 있다(S1250). 예를 들어, 프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리를 획득할 수 있고, 목표 주행 정보에 따른 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리와 오차를 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(170)는 시간에 따른 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 상대 속도를 획득할 수 있고, 목표 주행 정보에 따른 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 상대 속도와 오차를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는 오차가 감소되도록 차량(10)을 제어할 수 있다(S1260). 예를 들어, 프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여, 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리가 멀어지는 것이 감지되면, 차량(10)의 속도를 높이도록 차량(10)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여, 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리가 가까워지는 것이 감지되면, 차량(10)의 속도를 낮추도록 차량(10)의 브레이크를 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는 전방 차량(10a)과 거리마커 이미지(710)의 위치관계에 기초하여, 전방 차량(10a)의 헤딩 방향과 차량(10)의 헤딩 방향의 차이가 감지되면, 차량(10)의 조향을 제어할 수 있다.
도 13 및 도 14는 후방 차량(10)에서 투사하는 거리마커 이미지(710)를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 프로세서(170)는 차량(10)의 전방으로 이미지를 투사하도록 프로젝터를 제어할 수 있다. 프로젝터는 차량(10)의 전면에 설치되는 헤드램프(710)일 수 있다. 또는, 프로젝터는 차량(10)의 전면에 설치될 수 있다. 프로젝터는 복수로 형성될 수 있다. 프로세서(170)는 차량(10)의 전방의 지면으로 거리마커 이미지(710)를 투사할 수 있다. 프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)를 촬영하여 차량(10)과 전방 차량(10a) 사이의 위치관계를 파악할 수 있다. 거리마커 이미지(710)는 규칙적인 패턴을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 거리마커 이미지(710)는 차량(10)의 전방으로 연장되는 세로선(712)을 포함할 수 있다. 세로선(712)은 대향하는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 거리마커 이미지(710)는 세로선(712)을 연결하는 가로선(711)을 포함할 수 있다. 가로선(711)은 세로선(712)을 따라 복수로 형성될 수 있다. 가로선(711)과 가로선(711)의 간격은 등 간격일 수 있다.
예를 들어, 가로선(711)과 가로선(711)의 간격은 5m 일 수 있다. 차량(10)과 가장 가까운 가로선(711)과 차량(10)의 거리(L1)은 5m 일 수 있다. 차량(10)으로부터 두번째로 멀리 떨어진 가로선(711)과 차량(10)의 거리(L2)는 10m 일 수 있다. 차량(10)으로부터 세번째로 멀리 떨어진 가로선(711)과 차량(10)의 거리(L3)는 15m 일 수 있다. 차량(10)으로부터 네번째로 멀리 떨어진 가로선(711)과 차량(10)의 거리(L4)는 20m 일 수 있다.
도 15는 후방 차량(10)에서 투사하는 거리마커 이미지(710)를 이용하여 군집주행하는 실시 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 거리마커 이미지(710)는 차량(10a, 10, 10b)과 차량(10a, 10, 10b) 사이에 위치할 수 있다. 거리마커 이미지(710)는 차량(10)이 전방 차량(10a)을 추종하는 것을 나타내는 이미지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리마커 이미지(710)는 고리가 결합 또는 연결된 형태의 이미지(713)를 포함할 수 있다. 또는, 거리마커 이미지(710)는 사슬이 결합된 형태의 이미지(713)를 포함할 수 있다. 또는, 거리마커 이미지(710)는 차량(10)이 전방 차량(10a)을 추종하는 것을 나타내는 텍스트(714)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리마커 이미지(710)는 “join” 이라는 텍스트(714)를 포함할 수 있다.
도 16 및 도 17은 후방 차량(10)에서 투사하는 거리마커 이미지(710)를 이용하여, 타 차량(10c)이 군집주행 차량(10) 사이를 통과하도록 유도하는 실시 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 차량(10)의 프로세서(170) 또는 전방 차량(10a)의 프로세서(170)는 타 차량(10c)이 군집주행 사이를 통과하려는 것을 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 차량(10)의 주변을 촬영하는 카메라를 통해 타 차량(10c)의 방향지시등을 감지할 수 있다. 타 차량(10c)의 방향지시등의 방향이 군집주행 방향인 경우, 프로세서(170)는 타 차량(10c)이 군집주행을 통과하려는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는 차량(10) 간 통신을 통해 타 차량(10)이 군집주행을 통과하려는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는 외부로부터 타 차량(10c)이 군집주행을 통과하려 한다는 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(170)가 전방 차량(10a)으로부터 수신한 목표 주행 상태 정보는 타 차량(10c) 통과 허용 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(170)는 타 차량(10) 통과허용 정보가 수신되는 경우, 전방 차량(10a)과 차량(10) 사이의 거리를 넓히도록 차량(10)을 제어할 수 있다.
프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)가 타차량(10)의 통과를 가이드하는 이미지(715)를 포함하도록 프로젝터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 거리마커 이미지(710)는 고리가 끊어진 것을 나타내는 이미지(715) 또는 사슬이 끊어진 것을 나타내는 이미지(715)를 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 프로세서(170)는 카메라를 통해 타 차량(10c)이 군집주행 사이로 진입한 것을 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 타 차량(10c)이 군집주행을 이탈하도록 가이드하는 이미지를 출력할 수 있다. 프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)가 타 차량(10c)의 통과를 가이드하는 이미지(716)를 포함하도록 프로젝터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)가 텍스트 이미지(716) “bye”를 포함하도록 프로젝터를 제어할 수 있다. 프로세서(170)는 텍스트 이미지(716) “bye”를 타 차량(10)이 나갈 방향에 표시하도록 프로젝터를 제어할 수 있다.
도 18은 후방 차량(10)에서 투사하는 거리마커 이미지(710)를 이용하여, 전방 차량(10a)과 주행상태 오차를 산출하는 실시 예를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 프로세서(170)는 차량(10)의 전방을 촬영한 이미지로부터 차로(lane, 717)를 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 차로(717)의 폭방향 중심(b)을 산출할 수 있다. 프로세서(170)는 차량(10)의 전방을 촬영한 이미지로부터 거리마커 이미지(710)를 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)의 가로선(711)의 폭방향 중심(a)을 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 차량(10)의 전방을 촬영한 이미지로부터 전방 차량(10a)을 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 전방 차량(10a)의 폭방향 중심(c)을 감지할 수 있다. 프로세서(170)는 차로의 폭방향 중심(b), 거리마커 이미지(710)의 가로선(711)의 폭방향 중심(a), 전방 차량(10a)의 폭방향 중심(c) 중 죽어도 어느 두 개가 일치하도록 차량(10)의 조향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(170)는 거리마커 이미지(710)의 중심(a)이 전방 차량(10a)의 중심(c)과 같아지도록 차량(10)의 조향을 제어함으로써, 차량(10)의 현재 주행 정보와 목표 주행 정보 사이의 오차를 감소시킬 수 있다.
상술한 실시 예에 따른 차량 제어 장치는 탑승자의 편의를 향상시킬 수 있다. 상술한 실시 예에 따른 차량 제어 장치는 차량의 자율주행 또는 반자율주행 중 사용될 수 있다.
상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 전방 차량을 추종하는 후방 차량을 제어하는 차량 제어 방법에 있어서,
    목표 주행 상태 정보를 수신하는 단계;
    차량에 설치되는 프로젝터를 통해 전방으로 거리마커 이미지를 투사하는 단계;
    상기 차량에 설치되는 카메라를 통해 전방 차량과 상기 거리마커 이미지를 감지하는 단계;
    상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여 상기 차량의 실제 주행 상태 정보를 획득하는 단계;
    상기 목표 주행 상태 정보와 상기 주행 상태 정보 사이의 오차를 산출하는 단계; 및
    상기 오차가 감소되도록 상기 차량을 제어하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로젝터는,
    상기 차량에 설치되는 헤드램프에 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 목표 주행 상태 정보는,
    속도 정보, 가속 정보, 감속 정보, 조향 정보, 헤딩 정보, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 차량 제어 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 목표 주행 상태 정보를 수신하는 단계는 상기 전방 차량으로부터 차량 간 통신을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 거리마커 이미지는 지면을 향해 투사되고,
    상기 거리마커 이미지의 적어도 일부는 상기 전방 차량과 중첩되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리가 멀어지는 것이 감지되면, 상기 차량의 속도를 높이도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리가 가까워지는 것이 감지되면, 상기 차량의 속도를 낮추도록 상기 차량의 브레이크를 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 전방 차량과 상기 거리마커 이미지의 위치관계에 기초하여, 상기 전방 차량의 헤딩 방향과 상기 차량의 헤딩 방향의 차이를 감지하는 단계; 및
    상기 차량의 조향을 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차량이 주행하는 차로(lane)의 폭 방향으로 상기 거리마커 이미지의 중심을 획득하는 단계; 및
    상기 차로의 폭 방향으로 상기 전방 차량의 중심을 획득하는 단계;
    상기 거리마커 이미지의 중심이 상기 전방 차량의 중심과 같아지도록 상기 차량의 조향을 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 거리마커 이미지는,
    상기 차량이 상기 전방 차량을 추종하는 것을 나타내는 이미지를 포함하는 차량 제어 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 목표 주행 상태 정보는 타차량 통과허용 정보를 포함하고,
    상기 타차량 통과허용 정보가 수신되는 경우, 상기 전방 차량과 상기 차량 사이의 거리를 넓히도록 상기 차량을 제어하는 단계; 및
    상기 거리마커 이미지가 상기 타차량의 통과를 가이드하는 이미지를 포함하도록 상기 프로젝터를 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
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