WO2021002501A1 - 차량용 전자 장치 - Google Patents

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WO2021002501A1
WO2021002501A1 PCT/KR2019/008125 KR2019008125W WO2021002501A1 WO 2021002501 A1 WO2021002501 A1 WO 2021002501A1 KR 2019008125 W KR2019008125 W KR 2019008125W WO 2021002501 A1 WO2021002501 A1 WO 2021002501A1
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autonomous driving
vehicle
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communication
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PCT/KR2019/008125
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이태경
유준영
윤상열
전수정
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엘지전자 주식회사
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device for a vehicle, and to an electronic device that supports an autonomous driving function in an autonomous vehicle by using a 5G communication system that supports a higher data rate than a 4G communication system such as LTE.
  • a vehicle is a device that moves in a direction desired by a user on board, and a typical example is a vehicle.
  • Autonomous vehicle refers to a vehicle that can be driven automatically without human driving operation.
  • 5G communication is a mobile communication service with a maximum speed of 20 Gbps, which is about 20 times faster than the maximum speed (1 Gbps) of the previous generation of LTE, and has 100 times more processing capacity.
  • Ultra-low latency (delay time of 1 ms) and hyper-connectivity are regarded as strengths, and based on this, autonomous driving, etc. can be implemented, and thus research is being actively conducted.
  • an improved system and device capable of obtaining an upgraded function or improved driving performance than the existing autonomous driving function by exchanging data through communication without the need to separately purchase a higher-level autonomous vehicle or replace it with a high-performance sensor.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device for a vehicle that uses 5G communication to improve the autonomous driving level of a vehicle in which the existing autonomous driving level is fixed.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device for a vehicle that improves driving performance through implementation of expanded and advanced autonomous driving by combining and utilizing 5G communication.
  • an object of the present invention is to provide an electronic device for a vehicle capable of widening a user's choice by presenting various routes and fee plans in consideration of autonomous driving functions according to a driving environment.
  • the electronic device for a vehicle includes an interface unit; And sensor In the autonomous driving mode, an autonomous driving control signal is generated based on sensor data sensed by a sensor mounted on the vehicle, and autonomous driving-related data is received through communication with the sensor data and an external server in the integrated mode. And a processor for generating a driving control signal and performing mutual switching between the sensor autonomous driving mode and the integrated mode based on a user input signal received through the interface unit.
  • An electronic device for a vehicle is an electronic device for a vehicle of an autonomous vehicle capable of longitudinal and lateral control by an external signal, comprising: an interface unit; And generating an autonomous driving control signal based on driving-related data received through communication with an external server in the communication autonomous driving mode, and based on the driving-related data and sensor data sensed by a sensor mounted on the vehicle in the integrated mode. And a processor for generating an autonomous driving control signal and performing mutual switching between the communication autonomous driving mode and the integrated mode based on a user input signal received through the interface unit.
  • the external server is a server of a communication company system supporting 5G-based autonomous driving service, and communication uses 5G communication.
  • the driving-related data received through communication with an external server in an integrated mode is changed according to a communication rate plan, and the communication rate is based on the calculation result of a rate plan for each route of the external server. It is determined by the user's choice through wealth.
  • the external server determines the autonomous driving function of the own vehicle, generates all routes to the destination, determines the autonomous driving function required for each section in each route, and By comparing the autonomous driving function of the driver and the autonomous driving function required for each section, the autonomous driving function additionally required for each route is determined, and calculated based on the additionally required autonomous driving function.
  • the autonomous driving system exclusively for highways can perform autonomous driving in urban areas using 5G communication.
  • an autonomous driving system operating only on a clear day or during the day may use 5G communication to perform autonomous driving in rainy weather or at night.
  • a stage 3 or stage 4 autonomous vehicle may perform stage 5 autonomous driving on a stage 5 dedicated road using 5G communication.
  • a two-stage autonomous vehicle having only a lane keeping function can utilize information such as MOT (Multi Object Tracking) and Lane Info through 5G communication to change lanes or use a branch/combination function on a highway.
  • MOT Multi Object Tracking
  • Lane Info through 5G communication to change lanes or use a branch/combination function on a highway.
  • an autonomous vehicle capable of controlling only steering and acceleration/deceleration can utilize the unmanned valet parking function by receiving information on the unmanned valet parking infrastructure through 5G communication.
  • an advanced rate plan of 5G communication is selected for a low-performance sensor configuration, it is possible to maintain an autonomous driving level similar to that of selecting a basic rate plan for 5G communication in a high-performance sensor configuration.
  • sensor diagnosis and on-line calibration are possible through a remote diagnosis module of a telecommunication company system, and autonomous driving performance can be improved and functions can be added through an update of the autonomous driving DNN, and when determining an emergency situation It can provide remote control services or predict accidents.
  • FIG. 1 is a view showing the exterior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of an autonomous driving service system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a basic block diagram of an autonomous vehicle system and an external server system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal in a sensor autonomous driving mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal using first data in an integrated mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal in a communication autonomous driving mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal using second data in an integrated mode according to an embodiment of the present invention.
  • 9 to 10 are diagrams showing an autonomous driving function required for each route according to an embodiment of the present invention.
  • 11A to 11B are diagrams showing data and autonomous driving functions provided to vehicles for each fare plan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a process of generating an autonomous driving control signal for each subject according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a method for calculating a route and a rate plan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a method of providing an autonomous driving function service of a communication service provider system according to an embodiment of the present invention.
  • 15A to 15B are diagrams showing an additional autonomous driving function or an auxiliary autonomous driving function for each rate plan.
  • 16A to 16B are diagrams illustrating a process of determining whether a lane change is necessary for each subject and whether a lane change is possible according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a vehicle 10 according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle 10 is defined as a transportation means running on a road or track.
  • the vehicle 10 is a concept including automobiles, trains, and motorcycles, and as a power source such as an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source. It may be a concept including all of the power sources different from the above.
  • the vehicle 10 may be a shared vehicle or an autonomous vehicle.
  • the vehicle 10 may include an electronic device 100 for a vehicle, and the electronic device 100 for a vehicle provides an autonomous driving function to be described later, or an autonomous driving control signal according to an autonomous driving function additionally required for the vehicle 10 to run autonomously. It may be a device that generates.
  • the vehicle 10 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on a user input.
  • the vehicle 10 may be switched from a manual mode to an autonomous driving mode, or may be switched from an autonomous driving mode to a manual mode, based on a user input received through the user interface device 200.
  • the vehicle 10 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on the driving situation information, and the driving situation information may include at least one of object information outside the vehicle, navigation information, and vehicle state information.
  • the vehicle 10 may be switched from a manual mode to an autonomous driving mode, or may be switched from an autonomous driving mode to a manual mode, based on driving situation information generated by the object detection device 210, and the communication device ( 220), the manual mode may be switched to the autonomous driving mode, or the autonomous driving mode may be switched to the manual mode based on the driving situation information received through the device. Also, based on information, data, and signals provided from an external device, the manual mode may be switched to the autonomous driving mode, or the autonomous driving mode may be switched to the manual mode.
  • the autonomous driving vehicle 10 When the vehicle 10 is operated in the autonomous driving mode, the autonomous driving vehicle 10 may be operated based on the driving system 260, and when the vehicle 10 is operated in the manual mode, the autonomous driving vehicle 10 ) May receive a user input for driving through the driving manipulation device 230. The vehicle 10 may be driven based on a user input received through the driving manipulation device 230.
  • the overall length means the length from the front part to the rear part of the vehicle 10
  • the width means the width of the vehicle 10
  • the height means the length from the lower part of the wheel to the roof.
  • the overall length direction (L) is a direction that is a reference for measuring the overall length of the vehicle 10
  • the full width direction (W) is a direction that is a reference for measuring the overall width of the vehicle 10
  • the overall height direction (H) is a vehicle It can mean the direction that is the standard for measuring the height of (10).
  • FIG. 2 is a control block diagram of a vehicle 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 includes an electronic device 100 for a vehicle, a user interface device 200, an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, and a main ECU 240. , A vehicle driving device 250, a driving system 260, a sensing unit 270, and a location data generating device 280.
  • the vehicle electronic device 100 may be an electronic device capable of exchanging data with at least one external server to support an autonomous driving function from the external server and to generate an autonomous driving control signal.
  • the communication device 220 may be used.
  • the external server 300 may be a communication company system that supports an autonomous driving function based on 5G communication.
  • the user interface device 200 is a device for communicating with the vehicle 10 and a user, and may receive user input information and provide information generated by 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.
  • UI user interface
  • UX user experience
  • the object detection device 210 is a device capable of detecting an object outside the vehicle 10 and may include at least one of a camera, a radar, a lidar, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor, and the detection means Data on an object generated based on the generated signal may be provided to at least one electronic device included in the vehicle.
  • the communication device 220 is a device that can exchange signals with devices located outside the vehicle 10 and can exchange signals with at least one of a server, an infrastructure such as a broadcasting station, and other vehicles, and to perform communication. It may include at least one of a transmit antenna, a receive antenna, a radio frequency (RF) circuit and an RF element capable of implementing various communication protocols.
  • a server such as a broadcasting station
  • RF radio frequency
  • the communication device 220 may include a vehicle to everything (V2X) communication unit, and the V2X communication unit communicates with a server (V2I: Vehicle to Infra), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), and a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • V2X Vehicle to everything
  • V2V Vehicle to Infra
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2P Vehicle to Pedestrian
  • IVN In-Vehicle Networking
  • the protocol may include an RF circuit that can be implemented.
  • the communication device 220 may transmit and receive information with the external server 300 using 5G communication.
  • 5G communication is a mobile communication service with a maximum speed of 20 Gbps.It is about 20 times faster than the maximum speed (1 Gbps) of the previous generation of LTE, and has 100 times more processing capacity, with its strengths in ultra-low latency (1 ms delay) and high connectivity. Based on this, virtual reality (VR), autonomous driving, and Internet of Things (IoT) technologies can be implemented.
  • VR virtual reality
  • IoT Internet of Things
  • the communication device 220 may transmit the information sensed by the sensing unit 270 to the external server 300 through 5G communication.
  • the information sensed by the sensing unit 270 may include surrounding object information or surrounding environment information detected from detection means such as a camera, radar, lidar, ultrasonic sensor, and infrared sensor.
  • vehicle information such as vehicle status information obtained through IVN and vehicle location information obtained through GPS may be transmitted together, and information sensed by the sensing unit 270 may include unprocessed sensing information. .
  • the driving operation device 230 is a device that receives a user input for driving, and in the case of a manual mode, the vehicle 10 may be driven based on a signal provided by the driving operation device 230, such as a steering wheel. It may include a steering input device, an acceleration input device such as an accelerator pedal, and a brake input device such as a brake pedal.
  • the main ECU 240 may control the overall operation of at least one electronic device provided in the vehicle 10.
  • the vehicle driving device 250 is a device that electrically controls driving of various devices in the vehicle 10, and may include a power train driving unit, a chassis driving unit, a door/window driving unit, a safety device driving unit, a lamp driving unit, and an air conditioning driving unit.
  • the power train driving unit may include a power source driving unit and a transmission driving unit
  • the chassis driving unit may include a steering driving unit, a brake driving unit, and a suspension driving unit.
  • the safety device driving unit may include a safety belt driving unit for controlling the safety belt.
  • the driving system 260 may control the movement of the vehicle 10 or generate a signal for outputting information to a user based on data on an object received from the object detection device 210, and the generated signal May be provided to at least one of the user interface device 200, the main ECU 240, and the vehicle driving device 250.
  • the driving system 260 may be a concept including ADAS, and ADAS is an adaptive cruise control system (ACC), an automatic emergency braking system (AEB), and a forward collision notification system (FCW). Collision Warning), Lane Keeping Assist System (LKAS), Lane Change Assist (LCA), Target Following Assist (TFA), Blind Spot Monitoring System (BSD: Blind Spot) Detection), Adaptive High Beam Assist (HBA), Auto Parking System (APS), PD collision warning system, Traffic Sign Recognition (TSR), At least one of a traffic signal assistance system (TSA: Trafffic Sign Assist), a night vision system (NV: Night Vision), a driver status monitoring system (DSM: Driver Status Monitoring), and a traffic jam assistance system (TJA: Traffic Jam Assist). Can be implemented.
  • ACC adaptive cruise control system
  • AEB automatic emergency braking system
  • FCW forward collision notification system
  • Collision Warning Collision Warning
  • Lane Keeping Assist System LSA
  • LCA Lane Change As
  • the driving system 260 may include an autonomous driving device (eg, an autonomous driving electronic control unit (ECU)), and based on data received from at least one of other electronic devices in the vehicle 10, You can set an autonomous driving route.
  • an autonomous driving device eg, an autonomous driving electronic control unit (ECU)
  • the autonomous driving path May be set, and a control signal may be generated so that the vehicle 10 travels along the set autonomous driving path.
  • the sensing unit 270 is an IMU (Inertial Measurement Unit) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle advancement. /Reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, steering sensor by steering wheel rotation, vehicle interior temperature sensor, vehicle interior humidity sensor, ultrasonic sensor, illuminance sensor, accelerator pedal position sensor, and brake pedal position sensor. Can include.
  • the IMU (Inertial Measurement Unit) sensor may include one or more of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a magnetic sensor.
  • the sensing unit 270 may generate state data of the vehicle based on a signal generated by at least one sensor.
  • the sensing unit 270 includes vehicle attitude information, vehicle motion information, vehicle yaw information, vehicle roll information, vehicle pitch information, vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle angle information, and vehicle speed.
  • the sensing unit 270 includes an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake air temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle position sensor (TPS). ), a TDC sensor, a crank angle sensor (CAS), a tension sensor of a seat belt, etc. may be further included.
  • the vehicle status information may be information generated based on data sensed by various sensors provided inside the vehicle. For example, 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, It may include vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, pedal position information, vehicle engine temperature information, and the like.
  • the location data generating device 280 may include at least one of a Global Positioning System (GPS) and a Differential Global Positioning System (DGPS), and the vehicle 10 based on a signal generated from at least one of GPS and DGPS. Can generate location data of According to an embodiment, 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.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the vehicle 10 may include an internal communication system 50, and a plurality of electronic devices included in the vehicle 10 may exchange signals through the internal communication system 50, and the internal communication system 50 Can use at least one communication protocol such as CAN, LIN, FlexRay, MOST, Ethernet, etc.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle electronic device 100 may include a memory 140, a processor 170, an interface unit 180, and a power supply unit 190.
  • data may be exchanged with at least one external server 300 through the communication device 220.
  • the external server 300 may be a server of a communication service provider system supporting an autonomous driving service based on 5G communication.
  • the memory 140 is electrically connected to the processor 170 to store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data, and may store data processed by the processor 170.
  • the memory 140 may be composed of at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive to store various data for overall operation of the electronic device, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may be implemented integrally with the processor 170 and may be classified as a sub-element of the processor 170 according to embodiments.
  • the interface unit 180 includes an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, a vehicle driving device 250, an ADAS 260, a sensing unit 270, and A signal may be exchanged with at least one of the location data generating devices 280 by wire or wirelessly, and may be configured with at least one of a communication module, a terminal, a pin, a cable, a port, a circuit, an element, and a device.
  • the processor 170 may receive a user input signal, and may receive sensor data sensed by the sensing unit 270 and driving related data generated by the external server 300.
  • the power supply unit 190 may receive and receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the electronic device.
  • a power source eg, a battery
  • the processor 170 is electrically connected to the memory 140, the interface unit 180, and the power supply unit 190 to exchange signals, and ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs ( digital signal processing devices), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other functions It may be implemented using at least one of the electrical units.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, micro-controllers, microprocessors, and other functions It may be implemented using at least one of the electrical units.
  • the processor 170 may receive data, process data, generate a signal, and provide a signal in a state in which power is supplied by the power supply unit 190, and the vehicle 10 through the interface unit 180 ) It is possible to receive information from another electronic device in the vehicle or provide a control signal to another electronic device in the vehicle 10.
  • the processor 170 may exchange information with the external server 300 through the communication device 220.
  • the information exchanged with the external server 300 may vary depending on the mode, and the modes can be divided into a sensor autonomous driving mode 100a shown in FIG. 6, a communication autonomous driving mode 100c shown in FIG. 8, and an integrated mode. I can.
  • the integrated mode may be divided into a sensor-oriented integrated mode 100b shown in FIG. 7 and a communication-oriented integrated mode 100d shown in FIG. 9.
  • the sensor-oriented integrated mode 100b may be an integrated mode when the vehicle 10 is equipped with a high-performance sensor.
  • the vehicle may be driven in the sensor-oriented integrated mode 100b for autonomous driving.
  • the autonomous driving function of the own vehicle is LKA (Lane Keeping Assist), ACC (Adaptive Cruise Control), TJP (Traffic Jam Pilot), LCA (Lane Change Assist), Exit/Merge (Branch/Merge), Since the driving performance is excellent, it is possible to drive in the sensor-oriented integrated mode 100b for autonomous driving.
  • LKA Li Keeping Assist
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • TJP Traffic Jam Pilot
  • LCA Lossist
  • Exit/Merge Branch/Merge
  • the communication-oriented integrated mode 100d may be an integrated mode when the vehicle 10 is not equipped with a high-performance sensor.
  • driving performance is low because the autonomous driving function level of the own vehicle based on the data sensed by the sensor mounted on the vehicle 10 is not high, the vehicle may be driven in a communication-oriented integrated mode 100d for autonomous driving.
  • LKA Lane Keeping Assist
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the driving performance may be determined based on the required time or distance to the destination, driving stability based on the expected number of driver interventions (eg, Exit/Merge, toll gate, etc.), and the autonomous driving function fail statistics.
  • driver interventions eg, Exit/Merge, toll gate, etc.
  • the processor 170 may switch from the sensor autonomous driving mode 100a to the integrated mode 100b or the communication autonomous driving mode 100c to the integrated mode 100d based on a user input. For example, the processor 170 may switch from the sensor autonomous driving mode 100a to the integrated mode 100b based on a user input received through the user interface device 200, or in the communication autonomous driving mode 100c. It is possible to switch to the integrated mode (100d).
  • the processor 170 may switch from the integrated mode 100b to the sensor autonomous driving mode 100a or the integrated mode 100d to the communication autonomous driving mode 100c based on a user input.
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal based on sensor data sensed by a sensor mounted in the vehicle 10.
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal based on driving-related data received through communication with the external server 300.
  • the processor 170 In the integrated mode (100b, 100d), the processor 170 generates an autonomous driving control signal based on driving-related data received through communication with the external server 300 and sensor data sensed by a sensor mounted on the vehicle. I can.
  • the processor 170 may determine an autonomous driving capability of the host vehicle and generate an autonomous driving control signal based on the autonomous driving capability of the host vehicle.
  • the determination of the autonomous driving capability is based on at least one of the configuration of the sensor installed in the own vehicle, the configuration of the autonomous driving algorithm, the road environment or the weather environment, and is based on LKA (Lane Keeping Assist), ACC (Adaptive Cruise Control), TJP ( Traffic Jam Pilot), LCA (Lane Change Assist), and Exit/Merge (branch/joining), etc.
  • the configuration of the sensor mounted on the own vehicle can be determined through sensor types such as camera, radar, lidar, GPS, or sensor mounting location and sensor performance such as field of view (FOV), measurement distance, and sampling rate.
  • the composition of the autonomous driving algorithm can be judged through the function and performance of the algorithm, and the road environment can be judged by traffic, radius of curvature, whether it is a highway or downtown, and the weather environment can be judged by whether it is snow or rain, or the time of day. I can.
  • the processor 170 may receive at least one of information about a driving environment, positioning information, autonomous driving function information, and autonomous driving control command information from the external server 300 based on the user's selection of a rate plan.
  • the external server 300 determines the autonomous driving function of the own vehicle (S441), generates all routes to the destination (S442), and determines the autonomous driving function required for each section in each route (S443). , The autonomous driving function of the own vehicle and the autonomous driving function required for each section are compared (S444) to determine an additionally required autonomous driving function for each route, and a rate plan is calculated based on the additionally required autonomous driving function, and You can choose
  • the processor 170 determines an auxiliary autonomous driving function to assist the autonomous driving function of the own vehicle based on driving-related data according to the tariff plan and sensor data sensed by the sensor, and The autonomous driving of the own vehicle can be controlled further based on the driving function.
  • the processor 170 may provide an auxiliary autonomous driving function that cooperates with the autonomous driving function of the own vehicle at an auxiliary level through the sensor-oriented integrated mode 100b. Additional auxiliary autonomous driving functions may vary depending on the fare plan.
  • the processor 170 In the communication-oriented integrated mode (100d), the processor 170 generates an autonomous driving control signal with redundancy in consideration of the autonomous driving capability of the own vehicle that can be obtained through the sensor in addition to the external autonomous driving control signal. And control the autonomous driving of the own vehicle.
  • FIG. 4 is a basic block diagram of an autonomous vehicle system and an external server system according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle electronic device 100 may be driven by an autonomous vehicle system and an external server 300 system.
  • the autonomous vehicle system can exchange signals, information, or data through a communication network, and can control the autonomous driving of the vehicle 10 by using its own algorithm of recognition and determination/control.
  • the autonomous vehicle system and the external server 300 system can exchange data through 5G communication.
  • the autonomous vehicle system may include a recognition module 101, a determination/control module 102, and an autonomous driving system management module 103, and each module may be operated by an algorithm.
  • the cognitive module 101 may be operated by a cognitive algorithm.
  • the recognition algorithm collects vehicle information such as surrounding object information or surrounding environment information detected from detection means such as cameras, radars, and lidars, vehicle status information obtained through IVN, and vehicle location information obtained through GPS. It may be a procedure or method for doing.
  • the decision/control algorithm is based on the information collected through the recognition algorithm, and based on the information collected through the recognition algorithm, Lane Keeping Assist (LKA), Adaptive Cruise Control (ACC), Traffic Jam Pilot (TJP), Lane Change Assist (LCA), Exit/Merge (branch/merge). It may be a procedure or method for determining and controlling autonomous driving functions such as confluence).
  • the external server 300 system includes an environmental information module 310 such as a sensor data processing module 311, an HD Map module 312, and a Local Dynamic Map module 313, a route generation module 316, and a vehicle diagnosis module 317. ), a risk prediction/decision module 318, an autonomous driving system management module 315, such as an autonomous driving function determination module 319.
  • the external server 300 system may further include a determination/control module 314.
  • FIG 5 is a diagram illustrating a process in which the processor generates an autonomous driving control signal (S502) in the sensor autonomous driving mode 100a according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 receives sensor data through the interface unit 180, and generates an autonomous driving control signal of the vehicle 10 based on the sensor data.
  • the processor 170 may determine an autonomous driving capability of the host vehicle and generate an autonomous driving control signal based on the autonomous driving capability of the host vehicle.
  • the processor 170 may generate the autonomous driving control signal of the vehicle 10 through the step of generating sensor data (S501) and the step of generating the autonomous driving control signal (S502). .
  • the sensor data is sensed by a sensor that includes surrounding object information or surrounding environment information detected from detection means such as a camera, radar, and lidar, vehicle status information obtained through IVN, and vehicle location information obtained through GPS. It could be information.
  • the autonomous driving control signal may be generated through the determination/control module 102 and the autonomous driving system management module 103.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process in which the processor generates an autonomous driving control signal (S604) by using the first data (S602) in the integrated mode (100b) according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may exchange information with an external server 300 through 5G communication to generate an autonomous driving control signal of the vehicle 10.
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal based on sensor data and driving-related data received through communication with an external server.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 is the external server 300 receives sensor data from the processor 170, the autonomous driving function of the own vehicle based on the sensor data and the required autonomy for each section. It can be created by comparing driving functions.
  • the driving-related data is data for providing an auxiliary autonomous driving function that assists the autonomous driving function of the own vehicle. It may be the first data.
  • the first data includes at least one of the sensor data processing module 311, the HD Map module 312, and the Local Dynamic Map module 313 of the external server 310 and an autonomous driving system management module 315 It can be created through
  • the processor 170 determines an autonomous driving function and an auxiliary autonomous driving function of the own vehicle based on the sensor data and the first data, and generates an autonomous driving control signal based on the autonomous driving possible function and an auxiliary autonomous driving function of the host vehicle. can do.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 varies according to the communication rate plan, and the communication rate may be based on the calculation result of the rate plan for each route of the external server 300.
  • the communication rate may be determined by a user's selection through the interface unit 180.
  • the driving-related data is at least one of HD Map information or Local Dynamic Map information generated by the external server 300 receiving sensor data from the processor 170 and the sensor data. It may be the driving environment information of.
  • the processor 170 determines an auxiliary autonomous driving function to assist the autonomous driving possible function of the own vehicle based on information about the driving environment according to the tariff plan and the information sensed by the sensor, and further based on the auxiliary autonomous driving function, the vehicle ( 10) can control autonomous driving.
  • the vehicle 10 may be controlled through the step of determining the autonomous driving function based on the driving environment information (S603) and the step of generating the autonomous driving control signal (S604).
  • the sensor data is sensed by a sensor that includes surrounding object information or surrounding environment information detected from detection means such as a camera, radar, and lidar, vehicle status information obtained through IVN, and vehicle location information obtained through GPS. It could be information.
  • the autonomous driving control command may be generated through the determination/control module 102 and the autonomous driving system management module 103.
  • the extended MOT which is an auxiliary autonomous driving function that will assist the autonomous driving of the own vehicle through 5G communication only with the basic rate plan.
  • Functions such as (Multi Object Tracking) and urban support (traffic lights, pedestrian information) can be provided.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal (S702) in a communication autonomous driving mode 100c according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal based on driving related data received through communication with the external server 300.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 is a vehicle generated through the environmental information module 310, the autonomous driving system management module 315, and the determination/control module 314 of the external server 300. It may be external signal data that can control the autonomous driving of (10).
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal by receiving external signal data without driving a sensor mounted in the vehicle.
  • the processor 170 receives an autonomous driving function provided by the external server 300 or an external autonomous driving control signal through 5G communication, and responds to the autonomous driving function or an external autonomous driving control signal. Based on the vehicle 10 can be controlled.
  • the vehicle 10 can be controlled through the step of receiving an external autonomous driving control signal generated from the external server 300 (S701) and generating the autonomous driving control signal (S702). I can.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process in which a processor generates an autonomous driving control signal (S804) using second data (S802) in an integrated mode (100d) according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may exchange information with an external server 300 through 5G communication to generate an autonomous driving control signal of the vehicle 10.
  • the processor 170 may generate an autonomous driving control signal based on sensor data sensed by a sensor mounted in a vehicle and driving related data received through communication with an external server.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 is the external server 300 receives sensor data from the processor 170, the autonomous driving function of the own vehicle based on the sensor data and the required autonomy for each section. It can be created by comparing driving functions.
  • the sensor data may be raw sensor data.
  • the driving-related data is data for providing an additional autonomous driving function added to the autonomous driving function of the own vehicle and It may be second data, which is external signal data capable of controlling autonomous driving of a vehicle generated based on this.
  • the second data includes at least one of the sensor data processing module 311 of the external server 300, the HD Map module 312, and the Local Dynamic Map module 313, the environment information module 310, and the autonomous driving system management module ( 315) and the determination/control module 314.
  • the processor 170 determines the autonomous driving capability and additional autonomous driving functions of the own vehicle based on the sensor data and the second data, and generates an autonomous driving control signal based on the autonomous driving possible function and additional autonomous driving functions of the own vehicle. can do.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 varies according to the communication rate plan, and the communication rate may be based on the calculation result of the rate plan for each route of the external server 300.
  • the communication rate may be determined by a user's selection through the interface unit 180.
  • Data provided to the vehicle 10 from the external server 300 varies depending on the rate plan, and the data provided to the vehicle 10 from the external server 300 includes positioning information, driving environment related information, and autonomous driving function information. Or at least one of autonomous driving control command information.
  • the step of transmitting sensor data to the external server 300 (S801), the step of receiving second data including an external autonomous driving control signal from the external server 300 (S802) ), the vehicle 10 may be controlled through the step of determining the autonomous driving function of the own vehicle and the additional autonomous driving function (S803), and generating the autonomous driving control signal (S804).
  • the sensor data may be processed by the environment information module 310 of at least one of the sensor data processing module 311, the HD Map module 312, and the Local Dynamic Map module 313 of the external server 300.
  • the processed environmental information can be used by the determination/control module 314 and the autonomous driving system management module 315 to determine additionally required additional autonomous driving functions, and an external autonomous driving control signal is generated based on the additional autonomous driving function. Can be created.
  • the processor 170 can control the vehicle 10 by generating an autonomous driving control signal with redundancy based on the determination of an autonomous driving function of the own vehicle and an additional autonomous driving function, and an external autonomous driving control signal.
  • driving performance can be improved by securing additional autonomous driving functions.
  • the autonomous driving function determination module of the external server 300 319 may determine that the autonomous driving function of the own vehicle is LKA or ACC, and the determination/control module 314 may determine that the additional autonomous driving function is TJP, LCA, and Exit/Merge.
  • the vehicle 10 it is possible to control the vehicle 10 based on the autonomous driving functions of LKA, ACC, TJP, LCA, and Exit/Merge.
  • Redendancy means that if any of the electronic devices included in the autonomous vehicle 10 fails, the autonomous driving is not smooth and there is a lot of room for an accident.
  • a safer system is implemented by providing an autonomous driving service through a communication network (eg, a 5G communication network) in addition to driving in the vehicle 10 with its own algorithm.
  • a communication network eg, a 5G communication network
  • the vehicle 10 can autonomously drive with its own algorithm, but when a failure occurs in the electronic device included in the vehicle 10, the recognition generated by the autonomous driving support carrier system, Based on the determination and control result values, autonomous driving may be performed, thereby enabling autonomous driving with redundancy.
  • 9 to 10 are diagrams showing an autonomous driving function required for each route according to an embodiment of the present invention.
  • 9 is a diagram showing all routes to a destination.
  • Route 1 takes 1 hour and 30 minutes to the destination and has to pass through the toll gate, so it may be a route with a normal driving performance (stability) with an expected number of driver interventions of two.
  • Route 2 Since Route 2 takes 1 hour to the destination, and passes through the toll gate and the branch/convergence point, it may be a route with low driving performance (stability) in which the expected number of driver interventions is 3 times.
  • Route 3 Since Route 3 takes 3 hours to the destination and must pass through a traffic light, it may be a route with excellent driving performance (stability) in which the expected number of driver interventions is one.
  • 10 is a diagram showing an autonomous driving function 1000 of an own vehicle and an autonomous driving function 1001, 1002, 1003 required in a driving environment along each route.
  • the self-driving capable function (1110) of the own vehicle is the lane keeping function, speed maintaining function, distance maintaining function of the vehicle ahead, AEB, the autonomous driving function required in the driving environment according to each route (Route 1, Route 2, Route 3) and each fare plan Additional autonomous driving functions supported may vary.
  • the autonomous driving function (1001) required by Route 1 must pass through the toll gate, the lane keeping function, the speed maintenance function, the distance maintenance function of the vehicle in front of the vehicle's autonomous driving function (1000), as well as AEB, automatic lane change function, pass through the toll gate. Function may be required.
  • an automatic lane change function 1102 may be supported in a second rate plan, and a toll gate passing function 1103 may be supported in a third rate plan.
  • the autonomous driving function (1002) required by Route 2 must pass through the toll gate and the branch/convergence point, the lane maintenance function, the speed maintenance function, the vehicle distance maintenance function, and AEB, which are autonomous driving functions of the own vehicle (1000), An automatic lane change function, a toll gate pass function, and a branch/merger function may be required.
  • the second rate plan may support an automatic lane change function 1102, and the third rate plan may support a toll gate passing function 1103 and a branch/merging function 1104.
  • the autonomous driving function 1003 required by Route 3 must pass through a traffic light, a lane maintenance function, a speed maintenance function, a distance maintenance function, and AEB, as well as a traffic light passing function, which are autonomous driving functions 1000 of the own vehicle, may be required. .
  • the first rate plan may support a traffic light passing function 1101.
  • the autonomous driving function required in the driving environment may not be satisfied, so there may be a section in which the autonomous driving function cannot be supported. Therefore, a driver's manual driving may be required in a section in which the autonomous driving function is not supported.
  • the toll gate pass function (1103) and the branch/join function (1104) are not supported, so manual operation may be required when passing through a toll gate or passing through a branch/join point. have.
  • 11A to 11B are diagrams showing data and autonomous driving functions provided to vehicles for each fare plan according to an embodiment of the present invention.
  • 11A is a diagram showing data provided to support an autonomous driving function in each rate plan.
  • the autonomous driving function 1000 of the own vehicle is a lane maintaining function, a speed maintaining function, a driving distance maintaining function, or AEB
  • data provided may be lane (route) information, speed limit information, and surrounding vehicle information (forward).
  • At least one of positioning data 1110 of own vehicle location data, traffic light signal data, toll gate location data, and branch/join location data may be provided.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 may be at least one of own vehicle location data, traffic light signal data, toll gate location data, or branch/combined location data. It may be one positioning data.
  • the surrounding vehicle information (side) and surrounding vehicle information (rear) data 1120 may be provided to support the automatic lane change function 1102 and the like.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 may be data related to surrounding vehicles including a rear side for automatic lane change.
  • environment data 1130 may be provided to support the toll gate passage 1103, the branch/join function 1104, and the like.
  • the driving-related data received through communication with the external server 300 is data related to surrounding vehicles including the rear side for automatic lane change, and passing or branching the toll gate. / May be data about the surrounding environment for consolidation.
  • 11B is a diagram illustrating a price according to each fare plan and autonomous driving functions and data provided.
  • Each rate plan may have a different price and may be determined according to a user's choice.
  • the data for supporting the autonomous driving function and the autonomous driving function provided by the high price plan may include data for supporting the autonomous driving function and the autonomous driving function provided by the low price plan.
  • the data provided to the vehicle from the external server 300 may be at least one positioning data 1110 of own vehicle location data, traffic light signal data, toll gate location data, or branch/merged location data. have.
  • the data provided to the vehicle from the external server 300 may be data 1120 about surrounding vehicles including a rear side for automatic lane change.
  • the data provided to the vehicle from the external server 300 is data 1120 on surrounding vehicles including the rear side for automatic lane change, and the surrounding environment for passing or branching/joining the toll gate. It may be data 1130 about.
  • An autonomous vehicle can communicate with 5G, and can be controlled vertically and horizontally by an external autonomous driving control signal.
  • the required time and stability information can be calculated through the autonomous driving function 1000 of the own vehicle and the autonomous driving functions 1001, 1002, and 1003 required in the driving environment for each route.
  • the processor 170 may inquire of a user through the interface unit 180 for an intention to select which route and which rate plan to select.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a process of generating an autonomous driving control signal for each subject according to an embodiment of the present invention.
  • the process of generating the autonomous driving control signal includes a user's destination input step (S410); Requesting an autonomous driving function of the external server 300 (S420); Sensor data transmission step of the vehicle 10 (S430); Path and rate calculation step of the external server 300 (S440); User's path and plan selection step (S450); Providing driving-related data and providing an autonomous driving function service by the external server 300 (S460); And generating a control signal of the vehicle 10 (S470).
  • the user's destination input step (S410) may be performed by the HMI module 20 of the autonomous vehicle system and the autonomous driving system management module 103, and the autonomous driving function request step of the external server 300 (S420) May be performed by the autonomous driving system management module 315 of the external server 300 and the autonomous driving possible function determination module 319.
  • the external server 300 determines the autonomous driving capability of the own vehicle, generates all routes to the destination, and determines the autonomous driving function required for each section in each route, By comparing the autonomous driving function of the own vehicle with the autonomous driving function required for each section, an additionally required autonomous driving function for each route may be determined, and the additionally required autonomous driving function may be calculated.
  • the autonomous driving capability of the own vehicle is based on at least one of a configuration of a sensor mounted in the host vehicle, a configuration of an autonomous driving algorithm, a road environment or a weather environment by the external server 300 through the autonomous driving capability determination module 319. Can be judged.
  • the route to the input destination and calculating the fare plan can be performed by the autonomous driving system management module 315, the route creation module 316, and the autonomous driving function determination module 319 of the external server 300.
  • the user's path and fee plan selection step (S450) may be performed by the HMI module 20 and the autonomous driving system management module 103 of the autonomous vehicle system.
  • the HD Map module 312 of the external server 300 the Local Dynamic Map module ( 313), the autonomous driving system management module 315, the vehicle diagnosis module 317, and the risk prediction/decision module 318.
  • the HD Map module 312 of the external server 300 When the autonomous driving function required for each section is higher than the autonomous driving function of the own vehicle, the HD Map module 312 of the external server 300, the Local Dynamic Map module 313, the determination/control module 314, and the autonomous vehicle It may be performed by the driving system management module 315, the vehicle diagnosis module 317, and the risk prediction/decision module 318.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a method for calculating a route and a rate plan according to an embodiment of the present invention.
  • the calculating of the route and the fare plan includes determining the autonomous driving function of the own vehicle (S441); Generating all routes to the input destination (S442); Determining an autonomous driving function required for each section in each route (S443); Comparing the autonomous driving function of the own vehicle with the autonomous driving function required for each section (S444); And calculating driving performance according to each route (S445).
  • step of creating all routes to the input destination all routes to the destination through the HMI module 20, the HD-Map module 312, and the route creation module 316 are created, and each route
  • step of determining the autonomous driving function required for each section is performed by the autonomous driving function determination module 319 based on the road environment and weather environment information that can be obtained through the HD-Map module 312. It is possible to determine the functions necessary for autonomous driving by route.
  • Comparing the autonomous driving function of the own vehicle with the autonomous driving function required for each section in each route is performed by the autonomous driving system management module 315 and the autonomous driving function determining module 319.
  • the autonomous driving function of the own vehicle can be collected and compared with the autonomous driving function required for each section in each route.
  • the driving time and driving distance required for driving according to each route by the autonomous driving possible function determination module 319 and the HD-Map module 312 can be calculated based on the failure statistics of the autonomous driving function.
  • the required fare plan for each route may be calculated based on the driving performance by the autonomous driving function determination module 319.
  • the user can select a route and a rate plan (S450), and if the user's choice of a route and a rate plan is selected in a rate plan that is cheaper than the rate plan required for fully autonomous driving, support for the autonomous driving function of the selected route is not possible.
  • Manual driving by the driver may be required in one section.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a method of providing an autonomous driving function service of a communication service provider system according to an embodiment of the present invention.
  • the external server 300 may provide a necessary autonomous driving function according to the selected route and rate plan.
  • step of providing the autonomous driving function service it is determined whether the autonomous driving function required for each section is higher than the autonomous driving function of the own vehicle (S461), and if the autonomous driving function required for each section is higher than the autonomous driving function of the own vehicle, it is added.
  • An autonomous driving function may be provided (S462), and if it is low, an auxiliary autonomous driving function may be provided (S463).
  • step (S461) of determining whether the autonomous driving function required for each section is higher than the autonomous driving function of the own vehicle (S461) the result of the step (S444) of comparing the autonomous driving function of the own vehicle and the autonomous driving function required for each section can be used. .
  • the external server 300 may provide an additional autonomous driving function additionally required and an autonomous driving control signal with redundancy secured.
  • the auxiliary autonomous driving function it may be a sensor-oriented integrated mode 100b.
  • the external server 300 may provide an auxiliary autonomous driving function that cooperates with the autonomous driving function of the own vehicle at an auxiliary level.
  • 15A to 15B are diagrams showing an additional autonomous driving function or an auxiliary autonomous driving function for each rate plan.
  • the autonomous driving possible function of the own vehicle may be LKA or ACC (the same applies when there is no additional charge (462a)).
  • the user may select a communication-oriented integrated mode 100d and select a plan.
  • the plan can be divided into the lowest rate plan (462b), the medium rate plan (462c), and the premium rate plan (462d).
  • the communication-oriented integrated mode 100d may be an integrated mode when the vehicle 10 is not equipped with a high-performance sensor.
  • driving performance is low because the autonomous driving function level of the own vehicle based on the data sensed by the sensor mounted on the vehicle 10 is not high, the vehicle may be driven in a communication-oriented integrated mode 100d for autonomous driving.
  • LKA Lane Keeping Assist
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the additional autonomous driving function may be TJP, and the driving performance may be normal. If the intermediate fare plan 462c is selected, additional autonomous driving functions may be TJP, manual triggered LCA, and driving performance may be normal. If the premium fare plan 462d is selected, additional autonomous driving functions may be TJP, automatic trigger LCA, Exit/Merge, and driving performance may be excellent.
  • the autonomous driving function of the own vehicle may be LKA, ACC, TJP, LCA, and Exit/Merg (the same applies when there is no additional charge (463a)).
  • the user may select the sensor-oriented integration mode 100b and select a rate plan. For the plan, the basic plan 463b can be selected.
  • the sensor-oriented integrated mode 100b may be an integrated mode when the vehicle 10 is equipped with a high-performance sensor.
  • the vehicle may be driven in the sensor-oriented integrated mode 100b for autonomous driving.
  • the autonomous driving function of the own vehicle is LKA (Lane Keeping Assist), ACC (Adaptive Cruise Control), TJP (Traffic Jam Pilot), LCA (Lane Change Assist), Exit/Merge (Branch/Merge), Since the driving performance is excellent, it is possible to drive in the sensor-oriented integrated mode 100b for autonomous driving.
  • LKA Li Keeping Assist
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • TJP Traffic Jam Pilot
  • LCA Lossist
  • Exit/Merge Branch/Merge
  • additional functions such as extended MOT (Multi Object Tracking) and urban support (traffic lights, pedestrian information) can be supported to assist the autonomous driving function of the own vehicle, and driving performance is improved. Can be.
  • extended MOT Multi Object Tracking
  • urban support traffic lights, pedestrian information
  • 16A to 16B are diagrams illustrating a process of determining whether a lane change is necessary for each subject and whether a lane change is possible according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 determines whether a lane change is necessary based on data provided to the vehicle 10 from an external server 300, and determines whether a lane change is possible by itself, and An automatic trigger lane change function may be used in a vehicle that supports only a manual trigger lane change function based on the determination of whether a change is necessary and whether the lane change is possible.
  • the vehicle 10 transmits the location of the own vehicle to the external server 300 (S1601), and the external server 300 receives the branch point location information through the infrastructure (S1602), and determines whether a lane change is necessary. It is determined (S1603). When it is determined that lane change is necessary, a signal to change one lane to the right, for example, is transmitted to the vehicle 10 (S1604).
  • the vehicle 10 transmits sensor data obtained through a sensor mounted on the own vehicle to the external server 300 (S1605), and the external server 300 receives driving environment information obtained through the infrastructure. (S1606), it is determined whether a lane change is possible (S1607). When it is determined that lane change is possible, a signal to change lanes is transmitted to the vehicle 10, and when it is determined that lane change is impossible, a signal not to change lanes is transmitted to the vehicle 10 (S1608).
  • the vehicle 10 may be difficult for the vehicle 10 to determine whether or not the vehicle 10 can change lanes by itself because information on surrounding vehicles is insufficient in an area that can be recognized by a sensor mounted on the own vehicle.
  • the recognition area can be expanded, so that the vehicle 10 itself can determine whether a lane change is possible.
  • the external server 300 performs a part requiring the driver's intervention (determining whether or not a lane change is necessary or possible), so that an automatic trigger lane change function can be supported in a vehicle that has only supported a manual trigger lane change function.
  • the data provided to the vehicle 10 from the external server 300 includes more accurate surrounding environment information than information that can be obtained through sensors such as forward vehicle flow status information, traffic light information, accurate location information of the own vehicle, and accurate surrounding object information. And, based on the data provided to the vehicle 10 from the external server 300, it is possible to support an urban autonomous driving function in a vehicle that supports only an autonomous driving function exclusively for expressways.
  • the above-described present invention can be implemented as a computer-readable code on a medium on which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (e.g., transmission over the Internet).
  • the computer may include a processor or a control unit. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Abstract

본 발명은 센서 자율주행 모드 또는 통신 자율주행 모드에서 5G 통신을 기반으로 자율주행 서비스를 지원하는 외부 서버와 정보를 송수신하여, 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능 또는 추가적으로 요구되는 추가 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하는 통합모드로의 전환을 수행하는 프로세서를 포함하는 차량용 전자 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 전자 장치
본 발명은 차량용 전자 장치에 관한 것으로, LTE와 같은 4G 통신시스템 보다 높은 데이터 전송률을 지원하는 5G 통신시스템을 활용하여 자율주행차량에 자율주행 기능를 지원하는 전자 장치에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이고, 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다. 자율 주행 차량은 인간의 운전 조작 없이 자동으로 주행할 수 있는 차량을 의미한다.
한편, 5G 통신은 최대속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 서비스로, 전 세대인 LTE의 최대 속도(1Gbps)보다 20배가량 빠르며 처리용량도 100배 많다. 초저지연성(지연시간 1ms)과 초연결성이 강점으로 꼽히며 이를 토대로 자율주행 등을 구현할 수 있어 이에 대한 연구가 활발하게 이루어 지고 있다.
종래에는 차량 자율주행 수준에 따라서 가능한 기능 및 성능, 안정성이 고정되어 있었다. 즉, 차량의 센서만으로 차량 상태, 주행 환경 등을 감지하다보니 인지 가능한 영역 및 정확도에는 한계가 있었다. 예를 들어, 레벨3의 자율주행 수준인 경우, 고속도로에서 차선변경, 추월 등의 자율주행이 가능하지만, 센서만으로는 다양한 도로 조건과 운전 상황에 대응할 수 없어 도심지에서의 자율주행에는 한계가 있었다.
따라서, 더 높은 단계의 자율주행차량을 별도로 구매하거나 고성능의 센서로 교체하는 작업이 없이도 통신을 통해 데이터를 교환함으로써 기존 자율주행 기능보다 업그레이드된 기능 또는 향상된 주행 성능을 얻을 수 있는 개선된 시스템 및 장치가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 5G 통신을 활용하여 기존 자율주행 수준이 고정되어 있던 차량의 자율주행 수준을 향상시키는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 5G 통신을 결합, 활용한 확장되고 고도화된 자율주행의 구현을 통해 주행 성능을 향상시키는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 주행환경에 따른 자율주행 기능을 고려한 다양한 루트와 요금제를 제시하여 사용자의 선택권을 넓힐수 있는 차량용 전자 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 인터페이스부; 및 센서 자율주행 모드에서 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 통합 모드에서 상기 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 센서 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 외부 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능한 자율주행차량의 차량용 전자 장치에 있어서, 인터페이스부; 및 통신 자율주행 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 통합 모드에서 상기 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고, 상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 통신 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치에서 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고, 통신은 5G 통신을 이용한다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치는, 통합 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정된다.
본 발명에 따른 차량용 전자 장치에서 경로별 요금제는 외부 서버가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 고속도로전용 자율주행 시스템이 5G 통신을 활용하여 도심지 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 맑은 날 또는 낮에만 동작하는 자율주행 시스템이 5G 통신을 활용하여 우천시 또는 야간에 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 3단계 또는 4단계 자율주행차량이 5G 통신을 활용하여 5단계 전용 도로에서 5단계 자율주행을 할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 차선 유지 기능만 있는 2단계 자율주행차량이 5G 통신을 통하여 MOT(Multi Object Tracking), Lane Info 등의 정보를 제공받아 차선변경 또는 고속도로에서 분기/합류 기능을 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 조향과 가감속 제어만 가능한 자율주행차량이 5G 통신을 통하여 무인발렛주차 인프라 정보를 제공받아 무인발렛주차 기능을 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 저성능 센서 구성에 5G 통신의 고급 요금제를 선택하면, 고성능 센서 구성에 5G 통신의 기본 요금제를 선택한 것과 유사한 자율주행 수준을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서, 통신사 시스템의 원격 진단 모듈을 통해 센서 진단 및 On-line Calibration이 가능하고, 자율주행 DNN의 업데이트를 통해 자율주행 성능 향상 및 기능을 추가할 수 있고, 긴급 상황 판단 시 원격 제어 서비스를 제공하거나 사고예측을 할 수 있다.
기타 본 발명의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 5G 통신을 이용하여 정보를 송수신하는 통신부 및 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템을 통해서, 자율주행차량에 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 제공하여 자율주행 수준 향상 및 자율주행 기능 추가의 효과가 있다.
둘째, 센서 모드에서 센서기반 통합 모드로 전환하는 프로세서를 통해, 차량의 센서만으로 인지 가능한 영역을 넓히고 정확도를 향상시키는 효과가 있다.
셋째, 통신 모드에서 통신기반 통합 모드로 전환하는 프로세서를 통해, 차량 자율주행 수준에 따라서 가능한 기능 및 성능, 안정성이 고정되어 있던 자율주행차량의 자율주행 수준을 향상시키는 효과가 있다.
넷째, 이에 따른 주행 성능의 향상 효과가 있다.
다섯째, 요금제에 따라서 차등화된 자율주행 서비스를 제공하여 사용자의 선택권을 넓히고, 경제적이고 효율적인 자율주행 서비스를 이용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 서비스 시스템의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량 시스템과 외부 서버 시스템의 기본블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 자율주행 모드에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드에서, 프로세서가 제 1 데이터를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 통신 자율주행 모드에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드에서, 프로세서가 제 2 데이터를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로별 요구되는 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 요금제별 차량에 제공되는 데이터 및 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정이 표시된 블록선도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 경로 및 요금제 계산 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 통신사 시스템의 자율주행 기능 서비스 제공 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 15a 내지 도 15b는 요금제별 추가 자율주행 기능 또는 보조 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 차선변경 필요여부 및 차선변경 가능여부를 판단하는 과정이 표현된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은 도로나 선로 위를 달리는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이고, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등 동력원으로서 상기와 다른 동력원을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있고, 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(10)은 차량용 전자 장치(100)가 포함될 수 있고, 차량용 전자 장치(100)는 후술하는 자율주행 기능을 제공하거나 차량(10)이 자율주행 하는데 추가적으로 필요한 자율주행 기능에 따라 자율주행 제어 신호를 생성하는 장치일 수 있다.
차량(10)은 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(10)은 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(10)은 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있고, 주행 상황 정보는 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(10)은 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있고, 통신 장치(220)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 또한, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼모드로 전환될 수 있다.
차량(10)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(10)은 주행 시스템(260)에 기초하여 운행될 수 있고, 차량(10)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(10)은 운전 조작 장치(230)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(230)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(10)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(10)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(10)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(10)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(10)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고방향(H)은 차량(10)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)의 제어 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 차량(10)은 차량용 전자 장치(100), 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 차량 구동 장치(250), 주행 시스템(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 적어도 하나의 외부 서버와 데이터를 교환하여 상기 외부 서버로부터 자율주행 기능을 지원받고 자율주행 제어 신호를 생산할 수 있는 전자 장치일 수 있다. 이 경우, 통신 장치(220)가 이용될 수 있다. 외부 서버(300)는 5G 통신을 기반으로 자율주행 기능을 지원하는 통신사 시스템일 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치로서 사용자 입력 정보를 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.
오브젝트 검출 장치(210)는 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 장치로서 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 어느 하나의 검출 수단을 포함할 수 있고, 상기 검출 수단에서 생성되는 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
통신 장치(220)는 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있는 장치로서 서버, 방송국과 같은 인프라 및 타 차량 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있고, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(220)는 V2X(Vehicle to Everything) 통신부를 포함할 수 있고, V2X 통신부는 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle), 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행 또는 차량 내 유무선 네트워킹(IVN: In-Vehicle Networking)을 위한 유닛으로서, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P), 차량 내 네트워킹(IVN) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
통신 장치(220)는 5G 통신을 이용하여 외부 서버(300)와 정보를 송수신할 수 있다. 5G 통신은 최대속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 서비스로, 전 세대인 LTE의 최대 속도(1Gbps)보다 20배가량 빠르며 처리용량도 100배 많아, 초저지연성(지연시간 1ms)과 초연결성이 강점으로 꼽히며 이를 토대로 가상현실(VR), 자율주행, 사물인터넷(IoT) 기술 등을 구현할 수 있다.
통신 장치(220)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)로 센싱부(270)에서 센싱한 정보를 전송할 수 있다. 센싱부(270)에서 센싱한 정보는 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보를 포함할 수 있다. 또한, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보 등의 차량 정보를 함께 전송할 수 있고, 센싱부(270)로 센싱한 정보는 미가공된 센싱 정보를 포함할 수 있다.
운전 조작 장치(230)는 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치로서 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있고, 스티어링 휠과 같은 조향 입력 장치, 가속 페달과 같은 가속 입력 장치 및 브레이크 페달과 같은 브레이크 입력 장치를 포함할 수 있다.
메인 ECU(240)는 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(250)는 차량(10)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치로서 파워 트레인 구동부, 샤시 구동부, 도어/윈도우 구동부, 안전 장치 구동부, 램프 구동부 및 공조 구동부를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동부는 동력원 구동부 및 변속기 구동부를 포함할 수 있고, 샤시 구동부는 조향 구동부, 브레이크 구동부 및 서스펜션 구동부를 포함할 수 있다. 안전 장치 구동부는 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동부를 포함할 수 있다.
주행 시스템 (260)은 오브젝트 검출 장치(210)에서 수신한 오브젝트에 대한 데이터에 기초하여, 차량(10)의 움직임을 제어하거나, 사용자에게 정보를 출력하기 위한 신호를 생성할 수 있고, 생성된 신호를 사용자 인터페이스 장치(200), 메인 ECU(240) 및 차량 구동 장치(250) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다.
주행 시스템(260)은 ADAS를 포함하는 개념일 수 있고, 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(LKAS : Lane Keeping Assist System), 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.
주행 시스템(260)은 자율 주행 장치(예를 들면, 자율 주행 ECU(Electronic Control Unit))를 포함할 수 있고, 차량(10) 내 다른 전자 장치들 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 데이터에 기초하여, 자율 주행 경로를 설정할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 데이터에 기초하여, 자율 주행 경로를 설정할 수 있고, 설정된 자율 주행 경로를 따라 차량(10)이 주행하도록 제어 신호를 생성할 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, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서 및 브레이크 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 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. 센싱부(270)는, 차량 자세 정보, 차량 모션 정보, 차량 요(yaw) 정보, 차량 롤(roll) 정보, 차량 피치(pitch) 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 생성할 수 있다.
센싱부(270)는 그 외 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 안전 벨트의 텐션 센서 등을 더 포함할 수 있다.
차량 상태 정보는 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 예를 들면, 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.
위치 데이터 생성 장치(280)는 GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 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.
차량(10)은 내부 통신 시스템(50)을 포함할수 있고, 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있으며, 내부 통신 시스템(50)은 CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷 등과 같은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)의 블럭도이다.
도 3를 참조하면, 차량용 전자 장치(100)는 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(220)를 통해 적어도 하나의 외부 서버(300)와 데이터를 교환할 수 있다. 외부 서버(300)는 5G 통신 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버일 수 있다.
메모리(140)는 프로세서(170)와 전기적으로 연결되어 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있고, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성되어 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 전자 장치 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있고, 실시예에 따라, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 차량 구동 장치(250), ADAS(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있고, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
인터페이스부(180)를 통해 프로세서(170)는 사용자 입력 신호를 수신할 수 있고, 센싱부(270)에서 센싱한 센서 데이터 및 외부 서버(300)에서 생성한 주행 관련 데이터를 수신할 수 있다.
전원 공급부(190)는 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아 공급받아, 전자 장치의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다.
프로세서(170)는 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있고, 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)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있고, 인터페이스부(180)를 통해 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신하거나 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 통신 장치(220)를 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환할 수 있다. 외부 서버(300)와 교환하는 정보는 모드에 따라 달라질 수 있고, 모드는 도 6에 도시된 센서 자율주행 모드(100a), 도 8에 도시된 통신 자율주행 모드(100c)및 통합모드로 나누어 질 수 있다.
통합 모드는 도 7에 도시된 센서 위주의 통합 모드(100b)와 도 9에 도시된 통신 위주의 통합 모드(100d)로 나누어 질 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높아 주행 성능이 우수한 경우, 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류)인 경우, 주행 성능이 우수하여 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
통신 위주의 통합 모드(100d)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있지 않을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높지 않아 주행 성능이 낮은 경우, 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control)인 경우, 주행 성능이 낮아 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
주행 성능은 목적지 까지의 소요시간 또는 거리, 예상되는 운전자 개입 횟수 (예를들어 Exit/Merge, 톨게이트 등)에 기초하는 주행 안정성, 및 자율 주행 기능 Fail 통계를 기준으로 판단할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자 입력에 기초하여, 센서 자율주행 모드(100a)에서 통합 모드(100b) 또는 통신 자율주행 모드(100c)에서 통합 모드(100d)로 전환할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 센서 자율주행 모드(100a)에서 통합 모드(100b)로 전환하거나, 통신 자율주행 모드(100c)에서 통합 모드(100d)로 전환할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자 입력에 기초하여, 통합 모드(100b)에서 센서 자율주행 모드(100a) 또는 통합 모드(100d)에서 통신 자율주행 모드(100c)로 전환할 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서, 프로세서(170)는 차량(10)에 장착된 센서에 의해 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서, 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서, 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에 의해 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다. 자율주행 가능 기능 판단은 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여, LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류) 등의 자율주행 기능을 판단한다.
자차에 장착된 센서의 구성은 카메라, 레이더, 라이더, GPS 등의 센서 종류나 센서의 장착 위치 및 FOV(Field of View), 측정 거리, Sampling Rate 등의 센서 성능을 통해서 판단할 수 있다. 자율주행 알고리즘의 구성은 알고리즘의 기능과 성능을 통해 판단할 수 있고, 도로 환경은 Traffic, 곡률 반경, 고속도로인지 도심인지 등으로 판단할 수 있고, 날씨 환경은 눈 또는 비가 오는지, 시간대 등으로 판단할 수 있다.
프로세서(170)는 사용자의 요금제 선택에 기초하여 외부 서버(300)로부터 주행 환경에 관한 정보나 측위 정보, 자율주행 기능 정보, 자율주행 제어 명령 정보 중 적어도 어느 하나를 제공받을 수 있다.
요금제 선택은 외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단(S441)하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성(S442)하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단(S443)하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교(S444)하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 요금제를 계산하고, 사용자가 요금제를 선택할 수 있다.
프로세서(170)는 센서 위주 통합 모드(100b)에서, 요금제에 따른 주행 관련 데이터와 센서로 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 보조 자율주행 기능에 더 기초하여 자차의 자율주행을 제어할 수 있다.
프로세서(170)는 센서 위주 통합 모드(100b)를 통해 보조적인 수준에서 자차의 자율주행 가능 기능을 협조하는 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다. 추가가능한 보조 자율주행 기능은 요금제에 따라 달라질 수 있다.
프로세서(170)는 통신 위주 통합 모드(100d)에서, 외부의 자율주행 제어 신호와 더불어 센서를 통해 얻을 수 있는 자차의 자율주행 가능 기능을 고려하여 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 생성하고 자차의 자율주행을 제어할 수 있다.
또한, 선택된 경로로의 자율주행을 위해 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가 자율주행 기능에 더 기초하여 자차의 자율주행을 제어할 수 있다. 추가가능한 추가 자율주행 기능은 요금제에 따라 달라질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량 시스템과 외부 서버 시스템의 기본블럭도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 전자 장치(100)는 자율주행차량 시스템과 외부 서버(300) 시스템에 의해 구동될 수 있다. 자율주행차량 시스템은 통신망을 통해 신호, 정보 또는 데이터를 교환할 수 있고, 인지, 판단/제어의 자체 알고리즘을 이용하여 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있다. 자율주행차량 시스템과 외부 서버(300) 시스템은 5G 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.
자율주행차량 시스템은 인지 모듈(101), 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 포함할 수 있고, 각 모듈은 알고리즘에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 인지 모듈(101)은 인지 알고리즘에 의해 작동될 수 있다.
인지 알고리즘은 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보 등의 차량 정보 등을 수집하기 위한 절차 또는 방법일 수 있다.
판단/제어 알고리즘은 인지 알고리즘을 통해 수집한 정보를 기초로 하여 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류) 등의 자율주행 기능을 판단하고 제어하기 위한 절차 또는 방법일 수 있다.
외부 서버(300) 시스템은 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 등의 환경 정보 모듈(310)과 Route 생성 모듈(316), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319) 등의 자율주행 시스템 관리 모듈(315)을 포함할 수 있다. 외부 서버(300) 시스템은 판단/제어 모듈(314)을 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 자율주행 모드(100a)에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성(S502)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 센서 자율주행 모드(100a)에서 프로세서(170)는 인터페이스부(180)를 통해 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서 통신은 연결되지 않을 수 있다.
센서 자율주행 모드(100a)에서 프로세서(170)는 센서 데이터를 생성하는 단계(S501), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S502)를 통해 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 데이터는 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보를 포함하는 센서에서 센싱한 정보일 수 있다. 자율주행 제어 신호는 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 통해 생성될 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드(100b)에서, 프로세서가 제 1 데이터(S602)를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성(S604)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 센서 위주의 통합 모드(100b)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)에서, 프로세서(170)는 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 상기 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성할 수 있다.
외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않다고 판단하면, 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조하는 보조 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터인 제 1 데이터일 수 있다.
제 1 데이터는 상기 외부 서버의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310) 및 자율주행 시스템 관리 모듈(315)을 통해서 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 센서 데이터 및 제 1 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능 및 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 보조 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 통신 요금제는 외부 서버(300)의 경로별 요금제 계산 결과에 기초할 수 있다. 또한 통신 요금제는 인터페이스부(180)를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정될 수 있다.
통신 요금제가 기본 요금제로 선택되면 주행 관련 데이터는 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터를 기초로 하여 생성한 HD Map 정보 또는 Local Dynamic Map 정보 중 적어도 어느 하나의 주행 환경 정보일 수 있다.
프로세서(170)는 요금제에 따른 주행 환경에 관한 정보와 센서에서 센싱한 정보에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 보조 자율주행 기능을 판단하고, 상기 보조 자율주행 기능에 더 기초하여 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있다.
센서 위주의 통합모드(100b)에서, 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하는 단계(S601), 외부 서버(300)로부터 제 1 데이터 또는 주행 환경 정보를 전송받는 단계(S602), 센서 데이터와 주행 환경 정보에 기초하여 자율주행 기능을 판단하는 단계(S603), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S604)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
센서 데이터는 카메라, 레이다, 라이다 등의 검출 수단으로부터 검출한 주변 오브젝트 정보 또는 주변 환경 정보, IVN을 통해 얻을 수 있는 차량 상태 정보, GPS를 통해 얻을 수 있는 차량 위치 정보를 포함하는 센서에서 센싱한 정보일 수 있다. 자율주행 제어 명령은 판단/제어 모듈(102), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)을 통해 생성될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merge 등으로 높은 경우, 기본 요금제만으로도 5G 통신을 통하여 자차의 자율주행을 보조할 보조 자율주행 기능인 확장된 MOT(Multi Object Tracking), 도심지 지원(신호등, 보행자 정보) 등의 기능을 제공받을 수 있다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 통신 자율주행 모드(100c)에서, 프로세서가 자율주행 제어 신호를 생성(S702)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 통신 자율주행 모드(100c)에서 프로세서(170)는 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는, 외부 서버(300)의 환경 정보 모듈(310), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 판단/제어 모듈(314)을 통해서 생성된 차량(10)의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터일 수 있다.
프로세서(170)는 차량에 장착된 센서의 구동 없이도 외부 신호 데이터를 수신하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)가 제공하는 자율주행 기능 또는 외부의 자율주행 제어 신호를 받고, 상기 자율주행 기능 또는 외부의 자율주행 제어 신호에 기초하여 차량(10)을 제어할 수 있다.
통신 자율주행 모드(100c)에서, 외부 서버(300)로부터 생성된 외부의 자율주행 제어 신호를 수신하는 단계(S701), 자율주행 제어 신호을 생성하는 단계(S702)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 통합모드(100d)에서, 프로세서가 제 2 데이터(S802)를 이용해 자율주행 제어 신호를 생성(S804)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 통신 위주의 통합 모드(100d)에서 프로세서(170)는 5G 통신을 통해 외부 서버(300)와 정보를 교환하여 차량(10)의 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통신 위주 통합 모드(100d)에서, 프로세서(170)는 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 상기 외부 서버(300)가 프로세서(170)로부터 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성할 수 있다. 센서 데이터는 가공되지 않은 센서 데이터일 수 있다.
외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높다고 판단하면, 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 추가되는 추가 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터 및 이를 기초로 하여 생성한 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터인 제 2 데이터일 수 있다.
제 2 데이터는 외부 서버(300)의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310), 자율주행 시스템 관리 모듈(315) 및 판단/제어 모듈(314)을 통해서 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 센서 데이터 및 제 2 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능 및 추가 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 추가 자율주행 기능에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성할 수 있다.
통합 모드(100b, 100d)에서 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고, 통신 요금제는 외부 서버(300)의 경로별 요금제 계산 결과에 기초할 수 있다. 또한 통신 요금제는 인터페이스부(180)를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정될 수 있다.
요금제에 따라서 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터가 달라지고, 상기 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터는, 측위 정보, 주행 환경 관련 정보, 자율주행 기능 정보 또는 자율주행 제어 명령 정보 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
통신 위주의 통합모드(100b)에서, 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하는 단계(S801), 외부 서버(300)로부터 외부의 자율주행 제어 신호를 포함하는 제 2 데이터를 전송받는 단계(S802), 자차의 자율주행 가능 기능과 추가 자율주행 기능을 판단하는 단계(S803), 자율주행 제어 신호를 생성하는 단계(S804)를 통해 차량(10)을 제어할 수 있다.
센서 데이터는 외부 서버(300)의 센서 데이터 처리 모듈(311), HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313) 중 적어도 어느 하나의 환경 정보 모듈(310)에 의해서 가공될 수 있다. 가공된 환경 정보는 판단/제어 모듈(314)과 자율주행 시스템 관리 모듈(315)에 의해서 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능을 판단하는데 사용될 수 있고, 추가 자율주행 기능을 기초로 외부의 자율주행 제어 신호가 생성될 수 있다.
프로세서(170)는 자차의 자율주행 가능 기능과 추가 자율주행 기능의 판단 및 외부의 자율주행 제어 신호에 기초하여 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 생성하고 차량(10)을 제어할 수 있고, 추가 자율주행 기능의 확보로 주행 성능이 향상될 수 있다.
예를 들어 도 15a를 참조하면, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC이고, 추가가능한 추가 자율주행 기능이 TJP, LCA, Exit/Merge인 경우, 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)은 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC인 것을 판단할 수 있고, 판단/제어 모듈(314)은 추가 자율주행 기능이 TJP, LCA, Exit/Merge인 것을 판단할 수 있다. 결론적으로, LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merge의 자율주행 기능을 기초로하여 차량(10)을 제어할 수 있다.
이중화(Redendancy)란, 자율주행 차량(10)에 포함된 전자 장치 중 어느 하나라도 고장(fail)난 경우, 자율주행이 원활하게 이루어지지 않아 사고가 발생될 여지가 많은 상황에서, 이러한 점을 해결하기 위해 차량(10) 내에 자체 알고리즘으로 주행하는 것 외에 통신망(예를 들어, 5G 통신망)을 통한 자율주행 서비스를 제공하여 보다 안전한 시스템을 구현하는 것이다.
통신 위주 통합모드(100d)에서, 차량(10)은 자체 알고리즘으로 자율 주행을 할 수 있지만, 차량(10)에 포함되는 전자 장치에 페일이 발생되는 경우, 자율주행 지원 통신사 시스템에서 생성된 인지, 판단, 제어 결과값에 기초하여, 자율 주행을 할 수 있어 이중화(Redundancy)를 확보한 자율주행이 가능할 수 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로별 요구되는 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 9는 목적지까지의 모든 루트를 나타내는 도면이다.
Route1은 목적지까지 1시간30분이 소요되고, 톨게이트를 통과해야하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 2회인 주행 성능(안정성)이 보통인 경로일 수 있다.
Route2는 목적지까지 1시간이 소요되고, 톨게이트 통과와 분기/합류 지점을 통과하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 3회인 주행 성능(안정성)이 낮은 경로일 수 있다.
Route3은 목적지까지 3시간이 소요되고, 신호등을 통과해야하는 경로이므로 예상되는 운전자의 개입 횟수가 1회인 주행 성능(안정성)이 우수한 경로일 수 있다.
도 10는 자차의 자율주행 가능 기능(1000), 각 경로에 따른 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능(1001, 1002, 1003)을 나타내는 도면이다.
자차의 자율주행 가능기능(1110)이 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB일 때, 각 경로(Route1, Route2, Route3)에 따른 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능과 각 요금제에서 지원하는 추가 자율주행 기능이 달라질 수 있다.
Route1에서 요구되는 자율주행 기능(1001)은 톨게이트를 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 자동 차선변경 기능, 톨게이트 통과 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 2 요금제에서 자동 차선변경 기능(1102)을 지원하고, 제 3 요금제에서 톨게이트 통과 기능(1103)을 지원할 수 있다.
Route2에서 요구되는 자율주행 기능(1002)은 톨게이트를 통과와 분기/합류지점을 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 자동 차선변경 기능, 톨게이트 통과 기능, 분기/합류 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 2 요금제에서는 자동 차선변경 기능(1102)을 지원하고, 제 3 요금제에서는 톨게이트 통과 기능(1103), 분기/합류 기능(1104)을 지원할 수 있다.
Route3에서 요구되는 자율주행 기능(1003)은 신호등을 통과해야 하므로, 자차의 자율주행 가능 기능(1000)인 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB 뿐만 아니라 신호등 통과 기능이 필요할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 제 1 요금제에서는 신호등 통과 기능(1101)을 지원할 수 있다.
예를 들어, Route2을 선택하면 소요시간은 가장 짧지만 안정성이 가장 낮으므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 3 요금제의 선택이 필요할 수 있다. Route3을 선택하면 소요시간은 가장 길지만 안정성이 가장 높으므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 1 요금제의 선택이 필요할 수 있다. Route1을 선택하면 소요시간과 안정성이 보통이므로, 완전 자율주행을 위해서라면 제 2 요금제의 선택이 필요할 수 있다.
완전 자율주행을 위해 필요한 요금제보다 저렴한 요금제를 선택하면 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능을 충족하지 못하므로, 자율주행 기능을 지원할 수 없는 구간이 발생할 수 있다. 그러므로 상기 자율주행 기능 지원이 불가한 구간에서는 운전자의 수동 운전이 요구될 수 있다.
예를 들어, Route2 와 제 2 요금제를 선택하면 톨게이트 통과 기능(1103) 및 분기/합류 기능(1104)이 지원되지 않기 때문에 톨게이트를 통과하거나 분기/합류 지점을 통과할 때에는 수동운전 전환이 요구될 수 있다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 요금제별 차량에 제공되는 데이터 및 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 11a는 각 요금제에서 자율주행 기능을 지원하기 위해 제공되는 데이터를 나타내는 도면이다. 자차의 자율주행 가능기능(1000)이 차선 유지 기능, 속도 유지 기능, 앞차 거리 유지 기능, AEB일 때 제공되는 데이터는 차선(경로) 정보, 제한 속도 정보, 주변 차량 정보(전방)일 수 있다.
제 1 요금제에서는 신호등 통과 기능(1101) 등을 지원하기 위해 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터, 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터(1110)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 1 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터일 수 있다.
제 2 요금제에서는 자동 차선변경 기능(1102) 등을 지원하기 위해 주변 차량 정보(측방), 주변 차량 정보(후방) 데이터(1120)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 2 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터일 수 있다.
제 3 요금제에서는 톨게이트 통과(1103), 분기/합류 기능(1104) 등을 지원하기 위해 주변 환경 데이터(1130)를 제공할 수 있다.
사용자의 선택에 의해서 통신 요금제가 제 3 요금제로 결정되면, 외부 서버(300)와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터일 수 있다.
도 11b는 각 요금제에 따른 가격 및 제공하는 자율주행 기능 및 데이터를 나타내기 위한 도면이다. 각 요금제는 가격이 상이할 수 있고, 사용자의 선택에 따라 결정될 수 있다. 가격이 높은 요금제에서 제공하는 자율주행 기능 및 자율주행 기능을 지원하기 위한 데이터는 가격이 낮은 요금제에서 제공하는 자율주행 기능 및 자율주행 기능을 지원하기 위한 데이터를 포함할 수 있다.
사용자가 제 1 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터(1110)일 수 있다.
사용자가 제 2 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터(1120)일 수 있다.
사용자가 제 3 요금제를 선택하면, 외부 서버(300)로부터 차량에 제공되는 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터(1120) 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터(1130)일 수 있다.
자율주행차량은 5G 통신이 가능하고, 외부의 자율주행 제어 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능할 수 있다. 자차의 자율주행 가능 기능(1000)과 각 경로별 주행환경에서 요구되는 자율주행 기능(1001, 1002, 1003)을 통해 소요시간과 안정성 정보를 계산할 수 있다.
프로세서(170)는 인터페이스부(180)를 통해 사용자에게 어떤 경로와 어떤 요금제를 선택할 것인지 의사를 물을 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정이 표시된 블록선도이다.
도 12를 참조하면, 자율주행 제어 신호가 생성되는 과정은 사용자의 목적지 입력단계(S410); 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 요청 단계(S420); 차량(10)의 센서 데이터 송신 단계(S430); 외부 서버(300)의 경로 및 요금제 계산 단계(S440); 사용자의 경로 및 요금제 선택 단계(S450); 외부 서버(300)의 주행 관련 데이터 제공 및 자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460); 및 차량(10)의 제어 신호 생성 단계(S470);를 포함할 수 있다.
사용자의 목적지 입력단계(S410)는 자율주행차량 시스템의 HMI 모듈(20), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)에 의해 수행될 수 있고, 외부 서버(300)의 자율주행 가능 기능 요청 단계(S420)는 외부 서버(300)의 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 수행될 수 있다.
외부 서버(300)의 경로 및 요금제 계산은 외부 서버(300)가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산할 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능은 외부 서버(300)가 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)을 통해서 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여 판단할 수 있다.
입력된 목적지까지의 경로 및 요금제 계산 단계(S440)는 외부 서버(300)의 자율주행 시스템 관리 모듈(315), Route 생성 모듈(316), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 수행될 수 있고, 사용자의 경로 및 요금제 선택 단계(S450)는 자율주행차량 시스템의 HMI 모듈(20), 자율주행 시스템 관리 모듈(103)에 의해 수행될 수 있다.
자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460)는, 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않은 경우에, 외부 서버(300)의 HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318)에 의해 수행될 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높은 경우에, 외부 서버(300)의 HD Map 모듈(312), Local Dynamic Map 모듈(313), 판단/제어 모듈(314), 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 차량 진단 모듈(317), 위험도 예측/판단 모듈(318)에 의해 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 경로 및 요금제 계산 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 13을 참조하면, 경로 및 요금제 계산 단계(S440)는 자차의 자율주행 가능 기능 판단 단계(S441); 입력된 목적지까지의 모든 경로 생성 단계(S442); 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하는 단계(S443); 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444); 및 각 경로에 따른 주행 성능을 계산하는 단계(S445)를 포함할 수 있다.
입력된 목적지까지의 모든 루트 생성 단계(S442)는 HMI 모듈(20), HD-Map 모듈(312), Route 생성 모듈(316)을 통해서 목적지까지의 모든 루트(Global Path)를 생성하고, 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하는 단계(S443)는 HD-Map 모듈(312)을 통해 얻을 수 있는 도로환경, 날씨환경 정보 등을 바탕으로 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의하여 각 루트별 자율주행을 하기 위해서 필요한 기능을 판단할 수 있다.
자차의 자율주행 가능 기능과 상기 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444)는 자율주행 시스템 관리 모듈(315), 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해 차량(10)의 센서, 알고리즘의 구성을 통해 자차의 자율주행 가능 기능을 수집하여 상기 각 루트에서 구간별 요구되는 자율주행 기능과 비교할 수 있다.
주행 성능을 계산하는 단계(S445)는 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319), HD-Map 모듈(312)에 의해 각 루트에 따라 주행하는데 소요되는 주행 소요시간과 주행 거리, 예상되는 운전자 개입 횟수 및 자율주행 기능 페일 통계에 기초하여 각 루트별 주행 성능을 계산할 수 있다.
경로 및 요금제를 계산하는 단계(S440)는 자율주행 가능 기능 판단 모듈(319)에 의해서 상기 주행 성능에 기초하여 경로별로 필요한 요금제를 계산할 수 있다. HMI 모듈(20)을 통해 사용자는 경로 및 요금제를 선택할 수 있고(S450), 사용자의 경로 및 요금제 선택이 완전 자율주행을 위해 필요한 요금제보다 저렴한 요금제로 선택되면, 선택된 경로의 자율주행 기능 지원이 불가한 구간에서는 운전자의 수동 운전이 요구될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 통신사 시스템의 자율주행 기능 서비스 제공 방법을 나타내는 블록선도이다.
도 14를 참조하면, 사용자가 경로 및 요금제를 선택하면(S450) 외부 서버(300)는 선택된 경로와 요금제에 따라 필요한 자율주행 기능을 제공할 수 있다.
자율주행 기능 서비스 제공 단계(S460)는 구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높은지 판단하여(S461), 구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높다면 추가 자율주행 기능을 제공하고(S462), 낮다면 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다(S463).
구간별 요구되는 자율주행 기능이 자차의 자율주행 가능 기능보다 높은지 판단하는 단계(S461)는 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하는 단계(S444)의 결과를 이용할 수 있다.
추가 자율주행 기능을 제공하는 경우는 통신 위주의 통합모드(100d)일 수 있다. 통신 위주의 통합모드(100d)에서는 외부 서버(300)가 추가적으로 필요한 추가 자율주행 기능과 이중화(Redundancy)가 확보된 자율주행 제어 신호를 제공할 수 있다.
보조 자율주행 기능을 제공하는 경우는 센서 위주의 통합모드(100b)일 수 있다. 센서 위주의 통합모드(100b)에서는 외부 서버(300)가 보조적인 수준에서 자차의 자율주행 가능 기능을 협조하는 보조 자율주행 기능을 제공할 수 있다.
도 15a 내지 도 15b는 요금제별 추가 자율주행 기능 또는 보조 자율주행 기능을 나타내는 도면이다.
도 15a를 참조하면, 추가 자율주행 기능을 제공(S462)하는 경우, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC일 수 있다(추가 요금 없는 경우도 같다(462a)). 사용자는 통신 위주의 통합 모드(100d)를 선택하고 요금제를 선택할 수 있다. 요금제는 최저 요금제(462b), 중간 요금제(462c), 고급 요금제(462d)로 나눌 수 있다
통신 위주의 통합 모드(100d)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있지 않을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높지 않아 주행 성능이 낮은 경우, 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control)인 경우, 주행 성능이 낮아 자율주행을 위해 통신 위주의 통합 모드(100d)로 주행할 수 있다.
사용자가 최저 요금제(462b)를 선택하면 추가 자율주행 기능은 TJP일 수 있고, 주행 성능은 보통일 수 있다. 중간 요금제(462c)를 선택하면 추가 자율주행 기능은 TJP, 수동 트리거 LCA일 수 있고, 주행 성능은 보통일 수 있다. 고급 요금제(462d)를 선택하면, 추가 자율주행 기능은 TJP, 자동 트리거 LCA, Exit/Merge일 수 있고, 주행성능은 우수할 수 있다.
보조 자율주행 기능을 제공(S463)하는 경우, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA, ACC, TJP, LCA, Exit/Merg일 수 있다(추가 요금 없는 경우도 같다(463a)). 사용자는 센서 위주의 통합 모드(100b)를 선택하고 요금제를 선택할 수 있다. 요금제는 기본 요금제(463b)를 선택할 수 있다.
센서 위주의 통합 모드(100b)는 차량(10)에 고성능의 센서가 장착되어 있을 때의 통합 모드일 수 있다. 차량(10)에 장착된 센서에서 센싱한 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능 수준이 높아 주행 성능이 우수한 경우, 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
예를 들어, 자차의 자율주행 가능 기능이 LKA(Lane Keeping Assist), ACC(Adaptive Cruise Control), TJP(Traffic Jam Pilot), LCA(Lane Change Assist), Exit/Merge(분기/합류)인 경우, 주행 성능이 우수하여 자율주행을 위해 센서 위주의 통합 모드(100b)로 주행할 수 있다.
사용자가 기본 요금제(463b)를 선택하면 확장된 MOT(Multi Object Tracking), 도심지 지원(신호등, 보행자 정보) 등의 기능을 추가적으로 지원하여 자차의 자율주행 가능 기능을 보조할 수 있고, 주행 성능이 향상될 수 있다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 주체별 차선변경 필요여부 및 차선변경 가능여부를 판단하는 과정이 표현된 도면이다.
도 16a 내지 16b을 참조하면, 차량(10)은 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터에 기초하여, 차선변경 필요 여부를 스스로 판단하고 차선변경 가능 여부를 스스로 판단하여, 상기 차선변경 필요 여부의 판단 및 상기 차선변경 가능 여부의 판단에 기초하여 수동 트리거 차선 변경 기능만 지원되는 차량에서 자동 트리거 차선 변경 기능을 활용할 수 있다.
5G 통신을 통해, 차량(10)은 자차의 위치를 외부 서버(300)에게 전송하고(S1601), 외부 서버(300)는 인프라를 통해 분기점 위치 정보를 전송받아(S1602), 차선 변경 필요 여부를 판단한다(S1603). 차선 변경이 필요하다고 판단 시, 예를 들어, 오른쪽으로 한 차선 변경하라는 신호를 차량(10)에게 전송한다(S1604).
차선 변경이 필요한 경우, 차량(10)은 자차에 장착된 센서를 통해 얻은 센서 데이터를 외부 서버(300)로 전송하고(S1605), 외부 서버(300)는 인프라를 통해 얻은 주행 환경 정보를 전송받아(S1606), 차선 변경 가능 여부를 판단한다(S1607). 차선 변경 가능하다고 판단 시, 차선 변경하라는 신호를 차량(10)에 전송하고, 차선 변경이 불가능하다고 판단 시, 차선 변경하지 말라는 신호를 차량(10)에 전송한다(S1608).
자차에 장착된 센서가 인식할 수 있는 영역은 주변 차량 정보가 충분하지 않아 차량(10) 스스로 차선 변경 가능 여부를 판단하기 어려울 수 있다. 반면에, 인프라를 통한 외부 서버(300)로부터 데이터를 수신하는 경우, 인식 영역을 확장할 수 있어, 차량(10) 스스로 차선 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
즉, 운전자의 개입이 필요한 부분(차선 변경 필요 여부 또는 가능 여부 판단)을 운전자 대신 외부 서버(300)가 수행함으로써, 수동 트리거 차선 변경 기능만 지원되던 차량에서 자동 트리거 차선 변경 기능을 지원할 수 있다.
외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터는 전방 차량 흐름 상황 정보, 신호등 정보, 자차의 정확한 위치 정보, 정확한 주변 오브젝트 정보 등의 센서를 통해 얻을 수 있는 정보보다 정확한 주변 환경 정보를 포함하고, 상기 외부 서버(300)로부터 차량(10)에 제공되는 데이터에 기초하여, 고속도로 전용 자율주행 기능만 지원되는 차량에서 도심지 자율주행 기능을 지원할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 인터페이스부; 및
    센서 자율주행 모드에서 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    통합 모드에서 상기 센서 데이터 및 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 센서 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량용 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고,
    상기 통신은 5G 통신을 이용하는, 차량용 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 자율주행 모드에서,
    상기 프로세서는 상기 인터페이스부를 통해 상기 센서 데이터를 수신하고,
    상기 센서 데이터에 기초하여 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 생성하는, 차량용 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 서버가 상기 자차의 자율주행 가능 기능보다 구간별 요구되는 자율주행 기능이 더 높지 않다고 판단하면,
    상기 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능을 보조하는 보조 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터인 제 1 데이터이고,
    상기 제 1 데이터는 상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈을 통해서 생성되는, 차량용 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 데이터 및 상기 제 1 데이터에 기초하여 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 보조 자율주행 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 보조 자율주행 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고,
    상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정되는, 차량용 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 기본 요금제로 선택되면,
    상기 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고,
    상기 센서 데이터를 기초로 하여 생성한 HD Map 정보 또는 Local Dynamic Map 정보 중 적어도 어느 하나의 주행 환경 정보인, 차량용 전자 장치.
  9. 외부 신호에 의해 종방향 및 횡방향 제어가 가능한 자율주행차량의 차량용 전자 장치에 있어서,
    인터페이스부; 및
    통신 자율주행 모드에서 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    통합 모드에서 상기 주행 관련 데이터 및 차량에 장착된 센서에서 센싱한 센서 데이터에 기초하여 자율주행 제어 신호를 생성하고,
    상기 인터페이스부를 통해 수신한 사용자 입력 신호에 기초하여 상기 통신 자율주행 모드와 상기 통합 모드의 상호 전환을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량용 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부 서버는 5G 기반의 자율주행 서비스를 지원하는 통신사 시스템의 서버이고,
    상기 통신은 5G 통신을 이용하는, 차량용 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신 자율주행 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈, 판단/제어 모듈을 통해서 생성된 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터이고,
    상기 프로세서는 상기 차량에 장착된 센서의 구동 없이도 상기 외부 신호 데이터를 수신하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는,
    상기 외부 서버가 상기 프로세서로부터 상기 센서 데이터를 수신하고, 상기 센서 데이터에 기초한 자차의 자율주행 가능 기능과 목적지까지의 주행 환경에 따라 필요한 자율주행 기능을 비교하여 생성하는, 차량용 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부 서버가 상기 자차의 자율주행 가능 기능보다 상기 주행 환경에 따라 필요한 자율주행 기능이 더 높다고 판단하면,
    상기 주행 관련 데이터는 상기 자차의 자율주행 가능 기능에 추가되는 추가 자율주행 기능을 제공하기 위한 데이터 및 이를 기초로 하여 생성한 차량의 자율주행을 제어할 수 있는 외부 신호 데이터인 제 2 데이터이고,
    상기 제 2 데이터는 상기 외부 서버의 환경 정보 모듈, 자율주행 시스템 관리 모듈, 판단/제어 모듈을 통해서 생성되는, 차량용 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 데이터 및 상기 제 2 데이터에 기초하여 상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 추가 자율주행 기능을 판단하고,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능 및 상기 추가 자율주행 기능에 기초하여 상기 자율주행 제어 신호를 생성하는, 차량용 전자 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 통합 모드에서,
    상기 외부 서버와의 통신을 통해 수신한 주행 관련 데이터는 통신 요금제에 따라 달라지고,
    상기 통신 요금제는 상기 외부 서버의 경로별 요금제 계산 결과에 기초하여 상기 인터페이스부를 통한 사용자의 선택에 의해서 결정되는, 차량용 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 1 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자차 위치 데이터, 신호등 신호 데이터, 톨게이트 위치 데이터 또는 분기/합류 위치 데이터 중 적어도 어느 하나의 측위 데이터인, 차량용 전자 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 2 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터인, 차량용 전자 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 통신 요금제가 제 3 요금제로 결정되면,
    상기 주행 관련 데이터는 자동 차선변경을 위한 후측면을 포함하는 주변 차량에 관한 데이터 및 톨게이트 통과 또는 분기/합류를 위한 주변 환경에 관한 데이터인, 차량용 전자 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 경로별 요금제는,
    상기 외부 서버가 자차의 자율주행 가능 기능을 판단하고, 목적지까지의 모든 경로를 생성하고, 각 경로에서 구간별 요구되는 자율주행 기능을 판단하고, 상기 자차의 자율주행 가능 기능과 상기 구간별 요구되는 자율주행 기능을 비교하여 경로별 추가적으로 필요한 자율주행 기능을 판단하고, 상기 추가적으로 필요한 자율주행 기능 기초하여 계산하는, 차량용 전자 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 자차의 자율주행 가능 기능은,
    상기 외부 서버가 자율주행 가능 기능 판단 모듈을 통해서 상기 자차에 장착된 센서의 구성, 자율주행 알고리즘의 구성, 도로 환경 또는 날씨 환경 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여 판단하는, 차량용 전자 장치.
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