WO2021025187A1 - 자율주행 차량 해킹 대응 방법 및 그 장치 - Google Patents

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    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/52—Network services specially adapted for the location of the user terminal

Definitions

  • the present invention relates to a countermeasure against self-driving vehicle hacking, and more specifically, by systematically responding to cybersecurity infringement by self-driving vehicles, countering cybersecurity infringement of autonomous vehicles that can provide a safer autonomous driving environment to users. It relates to a method and an apparatus thereof.
  • Vehicles can be classified into internal combustion engine vehicles, external combustion engine vehicles, gas turbine vehicles, or electric vehicles, depending on the type of prime mover used.
  • Autonomous Vehicle refers to a vehicle that can operate on its own without driver or passenger manipulation
  • Automated Vehicle & Highway Systems is a system that monitors and controls such autonomous vehicles so that they can operate on their own.
  • V2V Vehicle-to-Vehicle
  • V2I with information infrastructure RSU, Road-Side Unit
  • RSU Road-Side Unit
  • Vehicle-to-Infra communication
  • V2N Vehicle-to-Network
  • V2C Vehicle-to-Cloud
  • an object of the present invention is to implement an autonomous vehicle hacking response method that provides a safer autonomous driving environment to users by systematically responding to cyber security infringement by an autonomous vehicle.
  • the present invention implements a self-driving vehicle hacking response method that provides a safer autonomous driving environment to users by determining at least one type of hacking by an autonomous vehicle and presenting a driving method corresponding to each type of hacking. It aims to do.
  • an object of the present invention is to implement a method for responding to hacking of an autonomous vehicle that requests support from a server or a user when it is determined that the security breach type is difficult to continue autonomous driving.
  • a hacking alerting message from a server;
  • Hacking among autonomous driving devices is performed based on the hacking warning message. Determining a hacking target device that has been or is likely to be hacked; determining a hacking state of the hacking target device based on the hacking warning message; in an autonomous dirving mode according to the type of the hacking target device Determining whether to continue; And when it is determined that continuation of the autonomous driving mode is not possible, an emergency driving mode for controlling the driving of the vehicle to control the driving of the vehicle out of the autonomous driving mode or to avoid the fear of hacking.
  • the hacking warning message is a message indicating that the autonomous driving device has been hacked or there is a risk of being hacked, and the autonomous driving device is necessary for the vehicle to continue the autonomous driving mode. It may be at least one vehicle component.
  • the autonomous driving device may include at least one of a user interface device, an object detection device, a communication device, a driving operation device, a main electronic control unit (ECU), a vehicle driving device, a sensing unit, and a location data generating device.
  • a user interface device an object detection device, a communication device, a driving operation device, a main electronic control unit (ECU), a vehicle driving device, a sensing unit, and a location data generating device.
  • determining that the autonomous driving mode can be continued. 3 may further include.
  • determining whether or not to continue the autonomous driving mode according to the type of the hacking target device may include: calculating a first driving route capable of continuing the autonomous driving mode; And calculating a second driving route that requires the emergency driving mode. 4
  • the first driving route is a first autonomous driving route in which the autonomous driving device is determined to have no hacking state and continues the autonomous driving mode through a preset movement path, and the hacking state is detected by the autonomous driving device. Even if it does, it may include a second autonomous driving path capable of continuing the autonomous driving mode when bypassing a specific area.
  • the emergency driving mode includes a first emergency driving mode requiring user assistance, a second emergency driving mode in which a remote control signal is received from the server and driving remotely, and the vehicle is gradually stopped or immediately stopped. It may include a third emergency driving mode.
  • the hacking target device corresponds to at least one of a user interface device, an object detection device, a communication device, a sensing unit, or a location data generating device, and it is determined that the hacking target device is hacked or there is a risk of being hacked, the It is possible to switch to the first emergency driving mode.
  • the system switches to the second emergency driving mode. I can do it.
  • the third emergency driving mode is switched to Can 9
  • the step of switching to the emergency driving mode may include collecting user status information through a monitoring unit of the vehicle; If it is determined that the manual driving support of the user is impossible based on the user state information, switching to the second emergency driving mode; may further include. 10
  • the step of switching to the emergency driving mode may include receiving a user support request message from the server to switch to the first emergency driving mode; And transmitting a response message for the user support request message to the server.
  • the response message when the response message is not transmitted within a preset time, switching to the second emergency driving mode;
  • the first emergency driving mode It may further include a step of switching; 12
  • the user's support may include manual driving support in which the vehicle is controlled by the user, identification of a type of object located on a driving path of the vehicle, and identification of a traffic sign type.
  • displaying information on the hacking status through an alarm unit of the vehicle may further include. 14
  • terminating the emergency driving mode and switching to the autonomous driving mode may further include. 16
  • Another embodiment of the present invention is an autonomous vehicle having a hacking response function, including a communication module, a memory, and a processor, wherein the communication module receives a hacking alerting message from a server, The processor, based on the hacking warning message, determines a hacking target device among autonomous driving devices that has been hacked or is likely to be hacked, and determines a hacking state of the hacking target device based on the hacking warning message. It determines whether or not the autonomous driving mode continues according to the type of the device to be hacked, and when it is determined that it is impossible to continue the autonomous driving mode, the vehicle is controlled to escape from the autonomous driving mode.
  • the vehicle is guided or switched to an emergency driving mode that controls the driving of the vehicle to avoid the fear of hacking, and the hacking warning message indicates that the autonomous driving device is hacked or there is a risk of being hacked.
  • the autonomous driving device may be at least one component of the vehicle necessary for the vehicle to continue the autonomous driving mode.
  • the present invention can provide a safer autonomous driving environment to users by systematically responding to cyber security infringement by an autonomous vehicle.
  • the autonomous vehicle may determine at least one type of security infringement and provide a driving method corresponding to each type of infringement.
  • the present invention may request support from a server or a user when it is determined that the security breach type is difficult to continue autonomous driving.
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmission/reception method in a wireless communication system.
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of an autonomous vehicle and a 5G network in a 5G communication system.
  • FIG. 4 illustrates an example of a vehicle-to-vehicle basic operation using 5G communication.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an autonomous vehicle security system including an autonomous vehicle, a server, and a user according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart of a vehicle security method according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram schematically showing an overall sequence related to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • a device including an autonomous driving module is defined as a first communication device (910 in FIG. 1 ), and a processor 911 may perform a detailed autonomous driving operation.
  • a 5G network including other vehicles that communicate with the autonomous driving device may be defined as a second communication device (920 in FIG. 1), and the processor 921 may perform detailed autonomous driving operation.
  • the 5G network may be referred to as a first communication device and an autonomous driving device may be referred to as a second communication device.
  • the first communication device or the second communication device may be a base station, a network node, a transmission terminal, a reception terminal, a wireless device, a wireless communication device, an autonomous driving device, and the like.
  • a terminal or a user equipment is a vehicle, a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a terminal for digital broadcasting, personal digital assistants (PDA), and a portable multimedia player (PMP).
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • Navigation slate PC, tablet PC, ultrabook
  • wearable device for example, a smartwatch, a smart glass, HMD ( head mounted display)).
  • the HMD may be a display device worn on the head.
  • HMD can be used to implement VR, AR or MR. Referring to FIG.
  • a first communication device 910 and a second communication device 920 include a processor (processor, 911,921), a memory (memory, 914,924), one or more Tx/Rx RF modules (radio frequency modules, 915,925). , Tx processors 912 and 922, Rx processors 913 and 923, and antennas 916 and 926.
  • the Tx/Rx module is also called a transceiver. Each Tx/Rx module 915 transmits a signal through a respective antenna 926.
  • the processor implements the previously salpin functions, processes and/or methods.
  • the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data.
  • the memory may be referred to as a computer-readable medium.
  • the transmission (TX) processor 912 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
  • the receive (RX) processor implements the various signal processing functions of L1 (ie, the physical layer).
  • the UL (communication from the second communication device to the first communication device) is handled in the first communication device 910 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 920.
  • Each Tx/Rx module 925 receives a signal through a respective antenna 926.
  • Each Tx/Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 923.
  • the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data.
  • the memory may be referred to as a computer-readable medium.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a signal transmission/reception method in a wireless communication system.
  • the UE when the UE is powered on or newly enters a cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the BS (S201). To this end, the UE receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the BS, synchronizes with the BS, and obtains information such as cell ID. can do.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the UE may obtain intra-cell broadcast information by receiving a physical broadcast channel (PBCH) from the BS.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the UE may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE acquires more detailed system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink shared channel (PDSCH) according to the information carried on the PDCCH. It can be done (S202).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the UE may perform a random access procedure (RACH) for the BS (steps S203 to S206).
  • RACH random access procedure
  • the UE transmits a specific sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203 and S205), and a random access response for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH (random access response, RAR) message can be received (S204 and S206).
  • PRACH physical random access channel
  • RAR random access response
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE receives PDCCH/PDSCH (S207) and physical uplink shared channel (PUSCH)/physical uplink control channel as a general uplink/downlink signal transmission process.
  • Uplink control channel, PUCCH) transmission (S208) may be performed.
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the UE monitors the set of PDCCH candidates from monitoring opportunities set in one or more control element sets (CORESET) on the serving cell according to the corresponding search space configurations.
  • the set of PDCCH candidates to be monitored by the UE is defined in terms of search space sets, and the search space set may be a common search space set or a UE-specific search space set.
  • the CORESET consists of a set of (physical) resource blocks with a time duration of 1 to 3 OFDM symbols.
  • the network can configure the UE to have multiple CORESETs.
  • the UE monitors PDCCH candidates in one or more search space sets. Here, monitoring means attempting to decode PDCCH candidate(s) in the search space.
  • the UE determines that the PDCCH is detected in the corresponding PDCCH candidate, and performs PDSCH reception or PUSCH transmission based on the detected DCI in the PDCCH.
  • the PDCCH can be used to schedule DL transmissions on the PDSCH and UL transmissions on the PUSCH.
  • the DCI on the PDCCH is a downlink assignment (i.e., downlink grant; DL grant) including at least information on modulation and coding format and resource allocation related to a downlink shared channel, or uplink It includes an uplink grant (UL grant) including modulation and coding format and resource allocation information related to the shared channel.
  • downlink grant i.e., downlink grant; DL grant
  • UL grant uplink grant
  • the UE may perform cell search, system information acquisition, beam alignment for initial access, and DL measurement based on the SSB.
  • SSB is used interchangeably with SS/PBCH (Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel) block.
  • SS/PBCH Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel
  • the SSB consists of PSS, SSS and PBCH.
  • the SSB is composed of 4 consecutive OFDM symbols, and PSS, PBCH, SSS/PBCH or PBCH are transmitted for each OFDM symbol.
  • the PSS and SSS are each composed of 1 OFDM symbol and 127 subcarriers, and the PBCH is composed of 3 OFDM symbols and 576 subcarriers.
  • Cell discovery refers to a process in which the UE acquires time/frequency synchronization of a cell and detects a cell identifier (eg, Physical layer Cell ID, PCI) of the cell.
  • PSS is used to detect a cell ID within a cell ID group
  • SSS is used to detect a cell ID group.
  • PBCH is used for SSB (time) index detection and half-frame detection.
  • 336 cell ID groups There are 336 cell ID groups, and 3 cell IDs exist for each cell ID group. There are a total of 1008 cell IDs. Information on the cell ID group to which the cell ID of the cell belongs is provided/obtained through the SSS of the cell, and information on the cell ID among 336 cells in the cell ID is provided/obtained through the PSS.
  • the SSB is transmitted periodically according to the SSB period.
  • the SSB basic period assumed by the UE during initial cell search is defined as 20 ms. After cell access, the SSB period may be set to one of ⁇ 5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms ⁇ by the network (eg, BS).
  • SI is divided into a master information block (MIB) and a plurality of system information blocks (SIB). SI other than MIB may be referred to as RMSI (Remaining Minimum System Information).
  • the MIB includes information/parameters for monitoring a PDCCH scheduling a PDSCH carrying a System Information Block1 (SIB1), and is transmitted by the BS through the PBCH of the SSB.
  • SIB1 includes information related to availability and scheduling (eg, transmission period, SI-window size) of the remaining SIBs (hereinafter, SIBx, x is an integer greater than or equal to 2). SIBx is included in the SI message and is transmitted through the PDSCH. Each SI message is transmitted within a periodic time window (ie, SI-window).
  • RA random access
  • the random access process is used for various purposes.
  • the random access procedure may be used for initial network access, handover, and UE-triggered UL data transmission.
  • the UE may acquire UL synchronization and UL transmission resources through a random access process.
  • the random access process is divided into a contention-based random access process and a contention free random access process.
  • the detailed procedure for the contention-based random access process is as follows.
  • the UE may transmit the random access preamble as Msg1 in the random access procedure in the UL through the PRACH.
  • Random access preamble sequences having two different lengths are supported. Long sequence length 839 is applied for subcarrier spacing of 1.25 and 5 kHz, and short sequence length 139 is applied for subcarrier spacing of 15, 30, 60 and 120 kHz.
  • the BS When the BS receives the random access preamble from the UE, the BS transmits a random access response (RAR) message (Msg2) to the UE.
  • RAR random access response
  • the PDCCH for scheduling the PDSCH carrying the RAR is transmitted after being CRC masked with a random access (RA) radio network temporary identifier (RNTI) (RA-RNTI).
  • RA-RNTI random access radio network temporary identifier
  • a UE that detects a PDCCH masked with RA-RNTI may receive an RAR from a PDSCH scheduled by a DCI carried by the PDCCH.
  • the UE checks whether the preamble transmitted by the UE, that is, random access response information for Msg1, is in the RAR.
  • Whether there is random access information for Msg1 transmitted by the UE may be determined based on whether a random access preamble ID for a preamble transmitted by the UE exists. If there is no response to Msg1, the UE may retransmit the RACH preamble within a predetermined number of times while performing power ramping. The UE calculates the PRACH transmission power for retransmission of the preamble based on the most recent path loss and power ramping counter.
  • the UE may transmit UL transmission as Msg3 in a random access procedure on an uplink shared channel based on random access response information.
  • Msg3 may include an RRC connection request and a UE identifier.
  • the network may send Msg4, which may be treated as a contention resolution message on the DL. By receiving Msg4, the UE can enter the RRC connected state.
  • the BM process may be divided into (1) a DL BM process using SSB or CSI-RS and (2) a UL BM process using a sounding reference signal (SRS).
  • each BM process may include Tx beam sweeping to determine the Tx beam and Rx beam sweeping to determine the Rx beam.
  • CSI channel state information
  • the UE receives a CSI-ResourceConfig IE including CSI-SSB-ResourceSetList for SSB resources used for BM from BS.
  • the RRC parameter csi-SSB-ResourceSetList represents a list of SSB resources used for beam management and reporting in one resource set.
  • the SSB resource set may be set to ⁇ SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ⁇ .
  • the SSB index may be defined from 0 to 63.
  • the UE receives signals on SSB resources from the BS based on the CSI-SSB-ResourceSetList.
  • the UE reports the best SSBRI and the corresponding RSRP to the BS.
  • the reportQuantity of the CSI-RS reportConfig IE is set to'ssb-Index-RSRP', the UE reports the best SSBRI and corresponding RSRP to the BS.
  • the UE When the CSI-RS resource is configured in the same OFDM symbol(s) as the SSB and'QCL-TypeD' is applicable, the UE is similarly co-located in terms of'QCL-TypeD' in the CSI-RS and SSB quasi co-located, QCL).
  • QCL-TypeD may mean that QCL is performed between antenna ports in terms of a spatial Rx parameter.
  • the UE receives signals from a plurality of DL antenna ports in a QCL-TypeD relationship, the same reception beam may be applied.
  • the Rx beam determination (or refinement) process of the UE using CSI-RS and the Tx beam sweeping process of the BS are sequentially described.
  • the repetition parameter is set to'ON'
  • the repetition parameter is set to'OFF'.
  • the UE receives the NZP CSI-RS resource set IE including the RRC parameter for'repetition' from the BS through RRC signaling.
  • the RRC parameter'repetition' is set to'ON'.
  • the UE repeats signals on the resource(s) in the CSI-RS resource set in which the RRC parameter'repetition' is set to'ON' in different OFDM symbols through the same Tx beam (or DL spatial domain transmission filter) of the BS Receive.
  • the UE determines its own Rx beam.
  • the UE omits CSI reporting. That is, the UE may omit CSI reporting when the shopping price RRC parameter'repetition' is set to'ON'.
  • the UE receives the NZP CSI-RS resource set IE including the RRC parameter for'repetition' from the BS through RRC signaling.
  • the RRC parameter'repetition' is set to'OFF', and is related to the Tx beam sweeping process of the BS.
  • the UE receives signals on resources in the CSI-RS resource set in which the RRC parameter'repetition' is set to'OFF' through different Tx beams (DL spatial domain transmission filters) of the BS.
  • Tx beams DL spatial domain transmission filters
  • the UE selects (or determines) the best beam.
  • the UE reports the ID (eg, CRI) and related quality information (eg, RSRP) for the selected beam to the BS. That is, when the CSI-RS is transmitted for the BM, the UE reports the CRI and the RSRP for it to the BS.
  • ID eg, CRI
  • RSRP related quality information
  • the UE receives RRC signaling (eg, SRS-Config IE) including a usage parameter set as'beam management' (RRC parameter) from the BS.
  • SRS-Config IE is used for SRS transmission configuration.
  • SRS-Config IE includes a list of SRS-Resources and a list of SRS-ResourceSets. Each SRS resource set means a set of SRS-resources.
  • the UE determines Tx beamforming for the SRS resource to be transmitted based on the SRS-SpatialRelation Info included in the SRS-Config IE.
  • SRS-SpatialRelation Info is set for each SRS resource, and indicates whether to apply the same beamforming as the beamforming used in SSB, CSI-RS or SRS for each SRS resource.
  • SRS-SpatialRelationInfo is set in the SRS resource, the same beamforming as that used in SSB, CSI-RS or SRS is applied and transmitted. However, if SRS-SpatialRelationInfo is not set in the SRS resource, the UE randomly determines Tx beamforming and transmits the SRS through the determined Tx beamforming.
  • BFR beam failure recovery
  • Radio Link Failure may frequently occur due to rotation, movement, or beamforming blockage of the UE. Therefore, BFR is supported in NR to prevent frequent RLF from occurring. BFR is similar to the radio link failure recovery process, and may be supported when the UE knows the new candidate beam(s).
  • the BS sets beam failure detection reference signals to the UE, and the UE sets the number of beam failure indications from the physical layer of the UE within a period set by RRC signaling of the BS. When a threshold set by RRC signaling is reached (reach), a beam failure is declared.
  • the UE triggers beam failure recovery by initiating a random access process on the PCell; Beam failure recovery is performed by selecting a suitable beam (if the BS has provided dedicated random access resources for certain beams, they are prioritized by the UE). Upon completion of the random access procedure, it is considered that beam failure recovery is complete.
  • URLLC transmission as defined by NR is (1) relatively low traffic size, (2) relatively low arrival rate, (3) extremely low latency requirement (e.g. 0.5, 1ms), (4) It may mean a relatively short transmission duration (eg, 2 OFDM symbols), and (5) transmission of an urgent service/message.
  • transmission for a specific type of traffic e.g., URLLC
  • eMBB previously scheduled transmission
  • eMBB and URLLC services can be scheduled on non-overlapping time/frequency resources, and URLLC transmission can occur on resources scheduled for ongoing eMBB traffic.
  • the eMBB UE may not be able to know whether the PDSCH transmission of the UE is partially punctured, and the UE may not be able to decode the PDSCH due to corrupted coded bits.
  • the NR provides a preemption indication.
  • the preemption indication may be referred to as an interrupted transmission indication.
  • the UE receives the DownlinkPreemption IE through RRC signaling from the BS.
  • the UE is configured with the INT-RNTI provided by the parameter int-RNTI in the DownlinkPreemption IE for monitoring of the PDCCH carrying DCI format 2_1.
  • the UE is additionally configured with a set of serving cells by an INT-ConfigurationPerServing Cell including a set of serving cell indexes provided by servingCellID and a corresponding set of positions for fields in DCI format 2_1 by positionInDCI, and dci-PayloadSize It is set with the information payload size for DCI format 2_1 by, and is set with the indication granularity of time-frequency resources by timeFrequencySect.
  • the UE receives DCI format 2_1 from the BS based on the DownlinkPreemption IE.
  • the UE When the UE detects the DCI format 2_1 for the serving cell in the set set of serving cells, the UE is the DCI format among the set of PRBs and symbols in the monitoring period last monitoring period to which the DCI format 2_1 belongs. It can be assumed that there is no transmission to the UE in the PRBs and symbols indicated by 2_1. For example, the UE sees that the signal in the time-frequency resource indicated by the preemption is not a DL transmission scheduled to it, and decodes data based on the signals received in the remaining resource regions.
  • Massive Machine Type Communication is one of the 5G scenarios to support hyper-connection services that simultaneously communicate with a large number of UEs.
  • the UE communicates intermittently with a very low transmission rate and mobility. Therefore, mMTC aims at how long the UE can be driven at a low cost.
  • 3GPP deals with MTC and NB (NarrowBand)-IoT.
  • the mMTC technology has features such as repetitive transmission of PDCCH, PUCCH, physical downlink shared channel (PDSCH), PUSCH, etc., frequency hopping, retuning, and guard period.
  • a PUSCH (or PUCCH (especially, long PUCCH) or PRACH) including specific information and a PDSCH (or PDCCH) including a response to specific information are repeatedly transmitted.
  • Repetitive transmission is performed through frequency hopping, and for repetitive transmission, (RF) retuning is performed in a guard period from a first frequency resource to a second frequency resource, and specific information
  • RF repetitive transmission
  • the response to specific information may be transmitted/received through a narrowband (ex. 6 resource block (RB) or 1 RB).
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of an autonomous vehicle and a 5G network in a 5G communication system.
  • the autonomous vehicle transmits specific information transmission to the 5G network (S1).
  • the specific information may include autonomous driving related information.
  • the 5G network may determine whether to remotely control the vehicle (S2).
  • the 5G network may include a server or module that performs remote control related to autonomous driving.
  • the 5G network may transmit information (or signals) related to remote control to the autonomous vehicle (S3).
  • the autonomous vehicle performs an initial access procedure with the 5G network before step S1 of FIG. 3. And a random access procedure.
  • the autonomous vehicle performs an initial access procedure with the 5G network based on the SSB in order to obtain DL synchronization and system information.
  • a beam management (BM) process and a beam failure recovery process may be added.
  • a quasi-co location (QCL) ) Relationships can be added.
  • the autonomous vehicle performs a random access procedure with a 5G network to obtain UL synchronization and/or transmit UL.
  • the 5G network may transmit a UL grant for scheduling transmission of specific information to the autonomous vehicle. have. Accordingly, the autonomous vehicle transmits specific information to the 5G network based on the UL grant.
  • the 5G network transmits a DL grant for scheduling transmission of a 5G processing result for the specific information to the autonomous vehicle. Accordingly, the 5G network may transmit information (or signals) related to remote control to the autonomous vehicle based on the DL grant.
  • the autonomous vehicle may receive a DownlinkPreemption IE from the 5G network.
  • the autonomous vehicle receives DCI format 2_1 including a pre-emption indication from the 5G network based on the DownlinkPreemption IE.
  • the autonomous vehicle does not perform (or expect or assume) the reception of eMBB data in the resource (PRB and/or OFDM symbol) indicated by the pre-emption indication. Thereafter, the autonomous vehicle may receive a UL grant from the 5G network when it is necessary to transmit specific information.
  • the autonomous vehicle receives a UL grant from the 5G network to transmit specific information to the 5G network.
  • the UL grant includes information on the number of repetitions for transmission of the specific information, and the specific information may be repeatedly transmitted based on the information on the number of repetitions. That is, the autonomous vehicle transmits specific information to the 5G network based on the UL grant.
  • repetitive transmission of specific information may be performed through frequency hopping, transmission of first specific information may be transmitted in a first frequency resource, and transmission of second specific information may be transmitted in a second frequency resource.
  • the specific information may be transmitted through a narrowband of 6RB (Resource Block) or 1RB (Resource Block).
  • FIG. 4 illustrates an example of a vehicle-to-vehicle basic operation using 5G communication.
  • the first vehicle transmits specific information to the second vehicle (S61).
  • the second vehicle transmits a response to the specific information to the first vehicle (S62).
  • the 5G network may transmit DCI format 5A to the first vehicle for scheduling of mode 3 transmission (PSCCH and/or PSSCH transmission).
  • PSCCH physical sidelink control channel
  • PSSCH physical sidelink shared channel
  • the first vehicle transmits SCI format 1 for scheduling specific information transmission to the second vehicle on the PSCCH. Then, the first vehicle transmits specific information to the second vehicle on the PSSCH.
  • the first vehicle senses a resource for mode 4 transmission in a first window. Then, the first vehicle selects a resource for mode 4 transmission in the second window based on the sensing result.
  • the first window means a sensing window
  • the second window means a selection window.
  • the first vehicle transmits SCI format 1 for scheduling specific information transmission to the second vehicle on the PSCCH based on the selected resource. Then, the first vehicle transmits specific information to the second vehicle on the PSSCH.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle 10 is defined as a transportation means traveling on a road or track.
  • the vehicle 10 is a concept including a car, a train, and a motorcycle.
  • the vehicle 10 may be a concept including both an internal combustion engine vehicle including an engine as a power source, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle including an electric motor as a power source.
  • the vehicle 10 may be a vehicle owned by an individual.
  • the vehicle 10 may be a shared vehicle.
  • the vehicle 10 may be an autonomous vehicle.
  • FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 includes a user interface device 200, an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, and a drive control device 250. ), an autonomous driving device 260, a sensing unit 270, and a location data generating device 280.
  • Each of 280 may be implemented as an electronic device that generates an electrical signal and exchanges electrical signals with each other.
  • the user interface device 200 is a device for communicating with the vehicle 10 and a user.
  • the user interface device 200 may receive a user input and provide information generated in the vehicle 10 to the user.
  • the vehicle 10 may implement a user interface (UI) or a user experience (UX) through the user interface device 200.
  • the user interface device 200 may include an input device, an output device, and a user monitoring device.
  • the object detection device 210 may generate information on an object outside the vehicle 10.
  • the information on the object may include at least one of information on the existence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 10 and the object, and relative speed information between the vehicle 10 and the object. .
  • the object detection device 210 may detect an object outside the vehicle 10.
  • the object detection device 210 may include at least one sensor capable of detecting an object outside the vehicle 10.
  • the object detection device 210 may include at least one of a camera, a radar, a lidar, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor.
  • the object detection device 210 may provide data on an object generated based on a sensing signal generated by a sensor to at least one electronic device included in the vehicle.
  • the camera may generate information on an object outside the vehicle 10 by using the image.
  • the camera may include at least one lens, at least one image sensor, and at least one processor that is electrically connected to the image sensor and processes a received signal, and generates data about an object based on the processed signal.
  • the camera may be at least one of a mono camera, a stereo camera, and an AVM (Around View Monitoring) camera.
  • the camera may use various image processing algorithms to obtain position information of an object, distance information to an object, or information on a relative speed to an object. For example, from the acquired image, the camera may acquire distance information and relative speed information from the object based on a change in the size of the object over time. For example, the camera may obtain distance information and relative speed information with an object through a pin hole model, road surface profiling, or the like. For example, the camera may obtain distance information and relative speed information with an object based on disparity information from a stereo image obtained from a stereo camera.
  • the camera may be mounted in a position where field of view (FOV) can be secured in the vehicle in order to photograph the outside of the vehicle.
  • the camera may be placed in the interior of the vehicle, close to the front windshield, to acquire an image of the front of the vehicle.
  • the camera can be placed around the front bumper or radiator grille.
  • the camera may be placed close to the rear glass, in the interior of the vehicle, to acquire an image of the rear of the vehicle.
  • the camera can be placed around the rear bumper, trunk or tailgate.
  • the camera may be disposed adjacent to at least one of the side windows in the interior of the vehicle in order to acquire an image of the vehicle side.
  • the camera may be disposed around a side mirror, a fender, or a door.
  • the radar may generate information on an object outside the vehicle 10 using radio waves.
  • the radar may include at least one processor that is electrically connected to the electromagnetic wave transmitter, the electromagnetic wave receiver, and the electromagnetic wave transmitter and the electromagnetic wave receiver, processes a received signal, and generates data for an object based on the processed signal.
  • the radar may be implemented in a pulse radar method or a continuous wave radar method according to the principle of radio wave emission.
  • the radar may be implemented in a frequency modulated continuous wave (FMCW) method or a frequency shift keyong (FSK) method according to a signal waveform among continuous wave radar methods.
  • FMCW frequency modulated continuous wave
  • FSK frequency shift keyong
  • the radar detects an object by means of an electromagnetic wave, a time of flight (TOF) method or a phase-shift method, and detects the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • TOF time of flight
  • the radar may be placed at a suitable location outside of the vehicle to detect objects located in front, rear or side of the vehicle.
  • the lidar may generate information on an object outside the vehicle 10 using laser light.
  • the radar may include at least one processor that is electrically connected to the optical transmitter, the optical receiver, and the optical transmitter and the optical receiver, processes a received signal, and generates data for an object based on the processed signal. .
  • the rider may be implemented in a TOF (Time of Flight) method or a phase-shift method.
  • the lidar can be implemented either driven or non-driven. When implemented as a drive type, the lidar is rotated by a motor, and objects around the vehicle 10 can be detected. When implemented in a non-driven manner, the lidar can detect an object located within a predetermined range with respect to the vehicle by optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven lidars.
  • the radar detects an object based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method by means of a laser light, and determines the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed. Can be detected.
  • the lidar may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, rear or side of the vehicle.
  • the communication device 220 may exchange signals with devices located outside the vehicle 10.
  • the communication device 220 may exchange signals with at least one of an infrastructure (eg, a server, a broadcasting station), another vehicle, and a terminal.
  • the communication device 220 may include at least one of a transmission antenna, a reception antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology, or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • DSRC technology may use a frequency of 5.9GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3Mbps ⁇ 27Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the driving operation device 230 is a device that receives a user input for driving. In the case of the manual mode, the vehicle 10 may be driven based on a signal provided by the driving operation device 230.
  • the driving operation device 230 may include a steering input device (eg, a steering wheel), an acceleration input device (eg, an accelerator pedal), and a brake input device (eg, a brake pedal).
  • the main ECU 240 may control the overall operation of at least one electronic device provided in the vehicle 10.
  • the drive control device 250 is a device that electrically controls various vehicle drive devices in the vehicle 10.
  • the drive control device 250 may include a power train drive control device, a chassis drive control device, a door/window drive control device, a safety device drive control device, a lamp drive control device, and an air conditioning drive control device.
  • the power train drive control device may include a power source drive control device and a transmission drive control device.
  • the chassis drive control device may include a steering drive control device, a brake drive control device, and a suspension drive control device.
  • the safety device driving control device may include a safety belt driving control device for controlling the safety belt.
  • the drive control device 250 includes at least one electronic control device (eg, a control Electronic Control Unit (ECU)).
  • ECU control Electronic Control Unit
  • the driving control device 250 may control the vehicle driving device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the control device 250 may control a power train, a steering device, and a brake device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the autonomous driving device 260 may generate a path for autonomous driving based on the acquired data.
  • the autonomous driving device 260 may generate a driving plan for driving along the generated route.
  • the autonomous driving device 260 may generate a signal for controlling the movement of the vehicle according to the driving plan.
  • the autonomous driving device 260 may provide the generated signal to the driving control device 250.
  • the autonomous driving device 260 may implement at least one ADAS (Advanced Driver Assistance System) function.
  • ADAS includes Adaptive Cruise Control (ACC), Autonomous Emergency Braking (AEB), Forward Collision Warning (FCW), and Lane Keeping Assist (LKA). ), Lane Change Assist (LCA), Target Following Assist (TFA), Blind Spot Detection (BSD), Adaptive High Beam Control System (HBA: High Beam Assist) , Auto Parking System (APS), PD collision warning system (PD collision warning system), Traffic Sign Recognition (TSR), Traffic Sign Assist (TSA), Night Vision System At least one of (NV: Night Vision), Driver Status Monitoring (DSM), and Traffic Jam Assist (TJA) may be implemented.
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • AEB Autonomous Emergency Braking
  • FCW Forward Collision Warning
  • LKA Lane Keeping Assist
  • LKA Lane Change Assist
  • TSA Traffic Spot Detection
  • HBA High Beam Ass
  • the autonomous driving device 260 may perform a switching operation from an autonomous driving mode to a manual driving mode or a switching operation from a manual driving mode to an autonomous driving mode. For example, the autonomous driving device 260 may change the mode of the vehicle 10 from the autonomous driving mode to the manual driving mode or the autonomous driving mode from the manual driving mode based on a signal received from the user interface device 200. Can be switched to.
  • the sensing unit 270 may sense the state of the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle. It may include at least one of a forward/reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, a pedal position sensor, and an automatic parking sensor.
  • the inertial measurement unit (IMU) 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 vehicle state data may be information generated based on data sensed by various sensors provided inside the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes vehicle attitude data, vehicle motion data, vehicle yaw data, vehicle roll data, vehicle pitch data, vehicle collision data, vehicle direction data, vehicle angle data, and vehicle speed.
  • the location data generating device 280 may generate location data of the vehicle 10.
  • the location data generating apparatus 280 may include at least one of a Global Positioning System (GPS) and a Differential Global Positioning System (DGPS).
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the location data generating apparatus 280 may generate location data of the vehicle 10 based on a signal generated by at least one of GPS and DGPS.
  • the location data generating apparatus 280 may correct the location data based on at least one of an IMU (Inertial Measurement Unit) of the sensing unit 270 and a camera of the object detection apparatus 210.
  • the location data generating device 280 may be referred to as a Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • Vehicle 10 may include an internal communication system 50.
  • a plurality of electronic devices included in the vehicle 10 may exchange signals through the internal communication system 50.
  • the signal may contain data.
  • the internal communication system 50 may use at least one communication protocol (eg, CAN, LIN, FlexRay, MOST, Ethernet).
  • FIG. 7 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the autonomous driving device 260 may include a memory 140, a processor 170, an interface unit 180, and a power supply unit 190.
  • the memory 140 is electrically connected to the processor 170.
  • the memory 140 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may store data processed by the processor 170.
  • the memory 140 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the autonomous driving device 260, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may be implemented integrally with the processor 170. Depending on the embodiment, the memory 140 may be classified as a sub-element of the processor 170.
  • the interface unit 180 may exchange signals with at least one electronic device provided in the vehicle 10 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 280 includes an object detection device 210, a communication device 220, a driving operation device 230, a main ECU 240, a drive control device 250, a sensing unit 270, and a position data generating device.
  • a signal may be exchanged with at least one of 280 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 280 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 power supply unit 190 may supply power to the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the autonomous driving device 260.
  • the power supply unit 190 may be operated according to a control signal provided from the main ECU 240.
  • the power supply unit 190 may include a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the processor 170 may be electrically connected to the memory 140, the interface unit 280, and the power supply unit 190 to exchange signals.
  • the processor 170 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors and controllers. It may be implemented using at least one of (controllers), micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the processor 170 may be driven by power provided from the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive data, process data, generate a signal, and provide a signal while power is supplied by the power supply unit 190.
  • the processor 170 may receive information from another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the processor 170 may provide a control signal to another electronic device in the vehicle 10 through the interface unit 180.
  • the autonomous driving device 260 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • the memory 140, the interface unit 180, the power supply unit 190, and the processor 170 may be electrically connected to a printed circuit board.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may perform a reception operation.
  • the processor 170 may receive data from at least one of the object detection device 210, the communication device 220, the sensing unit 270, and the location data generation device 280 through the interface unit 180. I can.
  • the processor 170 may receive object data from the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may receive HD map data from the communication device 220.
  • the processor 170 may receive vehicle state data from the sensing unit 270.
  • the processor 170 may receive location data from the location data generating device 280.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation.
  • the processor 170 may perform a processing/determining operation based on the driving situation information.
  • the processor 170 may perform a processing/decision operation based on at least one of object data, HD map data, vehicle state data, and location data.
  • the processor 170 may generate driving plan data.
  • the processor 1700 may generate electronic horizon data.
  • Electronic horizon data is understood as driving plan data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • Horizon may be understood as a point in front of a preset distance from a point at which the vehicle 10 is located, based on a preset driving route.
  • the horizon is a point where the vehicle 10 is positioned along a preset driving route. It may mean a point at which the vehicle 10 can reach after a predetermined time from the point.
  • the electronic horizon data may include horizon map data and horizon pass data.
  • the horizon map data may include at least one of topology data, road data, HD map data, and dynamic data.
  • the horizon map data may include a plurality of layers.
  • the horizon map data may include a layer matching topology data, a second layer matching road data, a third layer matching HD map data, and a fourth layer matching dynamic data.
  • the horizon map data may further include static object data.
  • Topology data can be described as a map created by connecting the center of the road.
  • the topology data is suitable for roughly indicating the position of the vehicle, and may be in the form of data mainly used in a navigation for a driver.
  • the topology data may be understood as data about road information excluding information about a lane.
  • the topology data may be generated based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the topology data may be based on data stored in at least one memory provided in the vehicle 10.
  • the road data may include at least one of slope data of a road, curvature data of a road, and speed limit data of a road.
  • the road data may further include overtaking prohibited section data.
  • Road data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the road data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the HD map data includes detailed lane-level topology information of the road, connection information of each lane, and feature information for localization of the vehicle (e.g., traffic signs, lane marking/attributes, road furniture, etc.). I can.
  • the HD map data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may include various dynamic information that may be generated on a road.
  • the dynamic data may include construction information, variable speed lane information, road surface condition information, traffic information, moving object information, and the like.
  • the dynamic data may be based on data received from an external server through the communication device 220.
  • the dynamic data may be based on data generated by the object detection apparatus 210.
  • the processor 170 may provide map data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may be described as a trajectory that the vehicle 10 can take within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • the horizon pass data may include data representing a relative probability of selecting any one road from a decision point (eg, a crossroads, a junction, an intersection, etc.).
  • the relative probability can be calculated based on the time it takes to reach the final destination. For example, at the decision point, if the first road is selected and the time it takes to reach the final destination is less than the second road is selected, the probability of selecting the first road is less than the probability of selecting the second road. Can be calculated higher.
  • Horizon pass data may include a main pass and a sub pass.
  • the main path can be understood as a trajectory connecting roads with a high relative probability to be selected.
  • the sub-path may be branched at at least one decision point on the main path.
  • the sub-path may be understood as a trajectory connecting at least one road having a low relative probability of being selected from at least one decision point on the main path.
  • the processor 170 may perform a control signal generation operation.
  • the processor 170 may generate a control signal based on electronic horizon data.
  • the processor 170 may generate at least one of a powertrain control signal, a brake device control signal, and a steering device control signal based on the electronic horizon data.
  • the processor 170 may transmit the generated control signal to the driving control device 250 through the interface unit 180.
  • the drive control device 250 may transmit a control signal to at least one of the power train 251, the brake device 252, and the steering device 253.
  • FIG. 9 is a view showing the interior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a block diagram referenced to explain a vehicle cabin system according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle cabin system 300 (hereinafter, the cabin system) may be defined as a convenience system for a user using the vehicle 10.
  • the cabin system 300 may be described as a top-level system including a display system 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 includes a main controller 370, a memory 340, an interface unit 380, a power supply unit 390, an input device 310, an imaging device 320, a communication device 330, and a display system. 350, a cargo system 355, a seat system 360, and a payment system 365.
  • the cabin system 300 may further include other components other than the components described herein, or may not include some of the described components.
  • the main controller 370 is electrically connected to the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 to exchange signals. can do.
  • the main controller 370 may control the input device 310, the communication device 330, the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • the main controller 370 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, It may be implemented using at least one of controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the main controller 370 may be configured with at least one sub-controller. According to an embodiment, the main controller 370 may include a plurality of sub-controllers. Each of the plurality of sub-controllers may individually control devices and systems included in the grouped cabin system 300. Devices and systems included in the cabin system 300 may be grouped by function or may be grouped based on seatable seats.
  • the main controller 370 may include at least one processor 371. 6 illustrates that the main controller 370 includes one processor 371, the main controller 371 may include a plurality of processors. The processor 371 may be classified as one of the above-described sub-controllers.
  • the processor 371 may receive signals, information, or data from a user terminal through the communication device 330.
  • the user terminal may transmit signals, information, or data to the cabin system 300.
  • the processor 371 may specify a user based on image data received from at least one of an internal camera and an external camera included in the imaging device.
  • the processor 371 may specify a user by applying an image processing algorithm to image data.
  • the processor 371 may compare information received from the user terminal with image data to identify a user.
  • the information may include at least one of route information, body information, passenger information, luggage information, location information, preferred content information, preferred food information, disability information, and usage history information of the user. .
  • the main controller 370 may include an artificial intelligence agent 372.
  • the artificial intelligence agent 372 may perform machine learning based on data acquired through the input device 310.
  • the artificial intelligence agent 372 may control at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 based on the machine learning result.
  • the memory 340 is electrically connected to the main controller 370.
  • the memory 340 may store basic data for a unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 340 may store data processed by the main controller 370.
  • the memory 340 may be configured with at least one of ROM, RAM, EPROM, flash drive, and hard drive.
  • the memory 340 may store various data for overall operation of the cabin system 300, such as a program for processing or controlling the main controller 370.
  • the memory 340 may be implemented integrally with the main controller 370.
  • the interface unit 380 may exchange signals with at least one electronic device provided in the vehicle 10 by wire or wirelessly.
  • the interface unit 380 may be composed of at least one of a communication module, a terminal, a pin, a cable, a port, a circuit, an element, and a device.
  • the power supply unit 390 may supply power to the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may receive power from a power source (eg, a battery) included in the vehicle 10 and supply power to each unit of the cabin system 300.
  • the power supply unit 390 may be operated according to a control signal provided from the main controller 370.
  • the power supply unit 390 may be implemented as a switched-mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched-mode power supply
  • the cabin system 300 may include at least one printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the main controller 370, the memory 340, the interface unit 380, and the power supply unit 390 may be mounted on at least one printed circuit board.
  • the input device 310 may receive a user input.
  • the input device 310 may convert a user input into an electrical signal.
  • the electrical signal converted by the input device 310 may be converted into a control signal and provided to at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may generate a control signal based on an electrical signal received from the input device 310.
  • the input device 310 may include at least one of a touch input unit, a gesture input unit, a mechanical input unit, and a voice input unit.
  • the touch input unit may convert a user's touch input into an electrical signal.
  • the touch input unit may include at least one touch sensor to detect a user's touch input.
  • the touch input unit is integrally formed with at least one display included in the display system 350, thereby implementing a touch screen.
  • Such a touch screen may provide an input interface and an output interface between the cabin system 300 and a user.
  • the gesture input unit may convert a user's gesture input into an electrical signal.
  • the gesture input unit may include at least one of an infrared sensor and an image sensor for detecting a user's gesture input.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input.
  • the gesture input unit may include a light output unit that outputs a plurality of infrared light or a plurality of image sensors.
  • the gesture input unit may detect a user's 3D gesture input through a time of flight (TOF) method, a structured light method, or a disparity method.
  • the mechanical input unit may convert a user's physical input (eg, pressing or rotating) through a mechanical device into an electrical signal.
  • the mechanical input unit may include at least one of a button, a dome switch, a jog wheel, and a jog switch. Meanwhile, the gesture input unit and the mechanical input unit may be integrally formed.
  • the input device 310 may include a gesture sensor, and may include a jog dial device formed to be in and out of a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door). .
  • a jog dial device formed to be in and out of a portion of a surrounding structure (eg, at least one of a seat, an armrest, and a door).
  • the jog dial device may function as a gesture input unit.
  • the jog dial device protrudes compared to the surrounding structure, the jog dial device may function as a mechanical input unit.
  • the voice input unit may convert a user's voice input into an electrical signal.
  • the voice input unit may include at least one microphone.
  • the voice input unit may include a beam foaming microphone.
  • the imaging device 320 may include at least one camera.
  • the imaging device 320 may include at least one of an internal camera and an external camera.
  • the internal camera can take an image inside the cabin.
  • the external camera may capture an image outside the vehicle.
  • the internal camera can acquire an image in the cabin.
  • the imaging device 320 may include at least one internal camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the number of passengers capable of boarding.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an internal camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 detects the user's motion based on the image acquired by the internal camera, generates a signal based on the detected motion, and generates a display system.
  • the external camera may acquire an image outside the vehicle.
  • the imaging device 320 may include at least one external camera. It is preferable that the imaging device 320 includes a number of cameras corresponding to the boarding door.
  • the imaging device 320 may provide an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 may acquire user information based on an image acquired by an external camera.
  • At least one processor included in the main controller 370 or the cabin system 300 authenticates the user based on the user information, or the user's body information (for example, height information, weight information, etc.), Passenger information, user's luggage information, etc. can be obtained.
  • the communication device 330 can wirelessly exchange signals with an external device.
  • the communication device 330 may exchange signals with an external device through a network network or may directly exchange signals with an external device.
  • the external device may include at least one of a server, a mobile terminal, and another vehicle.
  • the communication device 330 may exchange signals with at least one user terminal.
  • the communication device 330 may include at least one of an antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing at least one communication protocol, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 330 may use a plurality of communication protocols.
  • the communication device 330 may switch the communication protocol according to the distance to the mobile terminal.
  • the communication device may exchange signals with external devices based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication. Contents related to C-V2X will be described later.
  • a communication device can communicate with external devices based on the IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and the Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on the IEEE 1609 Network/Transport layer technology, or the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. Can be exchanged.
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • DSRC technology may use a frequency of 5.9GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3Mbps ⁇ 27Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present invention can exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present invention may exchange signals with external devices by hybridizing C-V2X technology and DSRC technology.
  • the display system 350 may display a graphic object.
  • the display system 350 may include at least one display device.
  • the display system 350 may include a first display device 410 that can be commonly used and a second display device 420 that can be used individually.
  • the first display device 410 may include at least one display 411 that outputs visual content.
  • the display 411 included in the first display device 410 is a flat panel display. It may be implemented as at least one of a curved display, a rollable display, and a flexible display.
  • the first display device 410 may include a first display 411 positioned at the rear of a seat and formed to be in and out of a cabin, and a first mechanism for moving the first display 411.
  • the first display 411 may be disposed in a slot formed in the main frame of the sheet so as to be retractable.
  • the first display device 410 may further include a flexible area control mechanism.
  • the first display may be formed to be flexible, and the flexible area of the first display may be adjusted according to the user's position.
  • the first display device 410 may include a second display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be rollable, and a second mechanism for winding or unwinding the second display.
  • the second display may be formed to enable screen output on both sides.
  • the first display device 410 may include a third display positioned on a ceiling in a cabin and formed to be flexible, and a third mechanism for bending or unfolding the third display.
  • the display system 350 may further include at least one processor that provides a control signal to at least one of the first display device 410 and the second display device 420.
  • the processor included in the display system 350 may generate a control signal based on a signal received from at least one of the main controller 370, the input device 310, the imaging device 320, and the communication device 330. I can.
  • the display area of the display included in the first display device 410 may be divided into a first area 411a and a second area 411b.
  • the first area 411a may define content as a display area.
  • the first area 411 may display at least one of entertainment contents (eg, movies, sports, shopping, music, etc.), video conferences, food menus, and graphic objects corresponding to the augmented reality screen. I can.
  • the first area 411a may display a graphic object corresponding to driving situation information of the vehicle 10.
  • the driving situation information may include at least one of object information outside the vehicle, navigation information, and vehicle status information.
  • the object information outside the vehicle may include information on the presence or absence of the object, location information of the object, distance information between the vehicle 300 and the object, and relative speed information between the vehicle 300 and the object.
  • the navigation information may include at least one of map information, set destination information, route information according to the destination setting, information on various objects on the route, lane information, and current location information of the vehicle.
  • the vehicle status information includes vehicle attitude information, vehicle speed information, vehicle tilt information, vehicle weight information, vehicle direction information, vehicle battery information, vehicle fuel information, vehicle tire pressure information, vehicle steering information , Vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, pedal position information, vehicle engine temperature information, and the like.
  • the second area 411b may be defined as a user interface area.
  • the second area 411b may output an artificial intelligence agent screen.
  • the second area 411b may be located in an area divided by a sheet frame.
  • the user can view the content displayed in the second area 411b between the plurality of sheets.
  • the first display device 410 may provide holographic content.
  • the first display device 410 may provide holographic content for each of a plurality of users so that only a user who has requested the content can view the content.
  • the second display device 420 may include at least one display 421.
  • the second display device 420 may provide the display 421 at a location where only individual users can check display contents.
  • the display 421 may be disposed on the arm rest of the seat.
  • the second display device 420 may display a graphic object corresponding to the user's personal information.
  • the second display device 420 may include a number of displays 421 corresponding to the number of persons allowed to ride.
  • the second display device 420 may implement a touch screen by forming a layer structure or integrally with the touch sensor.
  • the second display device 420 may display a graphic object for receiving a user input for seat adjustment or room temperature adjustment.
  • the cargo system 355 may provide a product to a user according to a user's request.
  • the cargo system 355 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the cargo system 355 may include a cargo box.
  • the cargo box may be concealed in a portion of the lower portion of the seat while the goods are loaded.
  • the cargo box may be exposed as a cabin.
  • the user can select a necessary product among the items loaded in the exposed cargo box.
  • the cargo system 355 may include a sliding moving mechanism and a product pop-up mechanism to expose a cargo box according to a user input.
  • the cargo system 355 may include a plurality of cargo boxes to provide various types of goods.
  • a weight sensor for determining whether to be provided for each product may be built into the cargo box.
  • the seat system 360 may provide a user with a customized sheet to the user.
  • the seat system 360 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the seat system 360 may adjust at least one element of the seat based on the acquired user body data.
  • the seat system 360 may include a user detection sensor (eg, a pressure sensor) to determine whether the user is seated.
  • the seat system 360 may include a plurality of seats each of which a plurality of users can seat. Any one of the plurality of sheets may be disposed to face at least the other. At least two users inside the cabin may sit facing each other.
  • the payment system 365 may provide a payment service to a user.
  • the payment system 365 may be operated based on an electrical signal generated by the input device 310 or the communication device 330.
  • the payment system 365 may calculate a price for at least one service used by the user and request that the calculated price be paid.
  • FIG. 11 is a diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present invention.
  • the first scenario S111 is a user's destination prediction scenario.
  • the user terminal may install an application capable of interworking with the cabin system 300.
  • the user terminal may predict the user's destination through the application, based on user's contextual information.
  • the user terminal may provide information on empty seats in the cabin through an application.
  • the second scenario S112 is a cabin interior layout preparation scenario.
  • the cabin system 300 may further include a scanning device for acquiring data on a user located outside the vehicle 300.
  • the scanning device may scan the user to obtain body data and baggage data of the user.
  • the user's body data and baggage data can be used to set the layout.
  • the user's body data may be used for user authentication.
  • the scanning device may include at least one image sensor.
  • the image sensor may acquire a user image by using light in the visible or infrared band.
  • the seat system 360 may set a layout in the cabin based on at least one of a user's body data and baggage data.
  • the seat system 360 may provide a luggage storage space or a car seat installation space.
  • the third scenario S113 is a user welcome scenario.
  • the cabin system 300 may further include at least one guide light.
  • the guide light may be disposed on the floor in the cabin.
  • the cabin system 300 may output a guide light to allow the user to sit on a preset seat among a plurality of seats.
  • the main controller 370 may implement a moving light by sequentially lighting a plurality of light sources over time from an opened door to a preset user seat.
  • the fourth scenario S114 is a seat adjustment service scenario.
  • the seat system 360 may adjust at least one element of a seat matching the user based on the acquired body information.
  • the fifth scenario S115 is a personal content providing scenario.
  • the display system 350 may receive user personal data through the input device 310 or the communication device 330.
  • the display system 350 may provide content corresponding to user personal data.
  • the sixth scenario S116 is a product provision scenario.
  • the cargo system 355 may receive user data through the input device 310 or the communication device 330.
  • the user data may include user preference data and user destination data.
  • the cargo system 355 may provide a product based on user data.
  • the seventh scenario S117 is a payment scenario.
  • the payment system 365 may receive data for price calculation from at least one of the input device 310, the communication device 330, and the cargo system 355.
  • the payment system 365 may calculate a vehicle usage price of the user based on the received data.
  • the payment system 365 may request payment from a user (eg, a user's mobile terminal) at the calculated price.
  • the eighth scenario S118 is a user's display system control scenario.
  • the input device 310 may receive a user input in at least one form and convert it into an electrical signal.
  • the display system 350 may control displayed content based on an electrical signal.
  • the ninth scenario S119 is a multi-channel artificial intelligence (AI) agent scenario for a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent 372 may classify a user input for each of a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent 372 is at least one of the display system 350, the cargo system 355, the seat system 360, and the payment system 365 based on the electrical signals converted from a plurality of user individual user inputs. Can be controlled.
  • a tenth scenario S120 is a scenario for providing multimedia contents targeting a plurality of users.
  • the display system 350 may provide content that all users can watch together. In this case, the display system 350 may individually provide the same sound to a plurality of users through speakers provided for each sheet.
  • the display system 350 may provide content that can be individually viewed by a plurality of users. In this case, the display system 350 may provide individual sounds through speakers provided for each sheet.
  • the eleventh scenario S121 is a user safety securing scenario.
  • the main controller 370 may control to output an alarm for objects around the vehicle through the display system 350.
  • a twelfth scenario is a scenario for preventing the user's belongings from being lost.
  • the main controller 370 may acquire data on the user's belongings through the input device 310.
  • the main controller 370 may acquire user motion data through the input device 310.
  • the main controller 370 may determine whether the user leaves the belongings and alights based on the data and movement data on the belongings.
  • the main controller 370 may control an alarm regarding belongings to be output through the display system 350.
  • the thirteenth scenario S123 is a getting off report scenario.
  • the main controller 370 may receive a user's getting off data through the input device 310. After getting off the user, the main controller 370 may provide report data according to the getting off to the user's mobile terminal through the communication device 330.
  • the report data may include data on the total usage fee of the vehicle 10.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an autonomous vehicle security system including an autonomous vehicle, a server, and a user according to an embodiment of the present invention.
  • the autonomous vehicle security system may include a vehicle, a server, and a user.
  • the vehicle 10 may receive a hacking warning message from the server, and in consideration of the received hacking warning message, there is a risk of being hacked or hacked among the autonomous driving devices 260 based on the hacking warning message among the autonomous driving devices 260. It is possible to determine an existing hacking target device. Thereafter, the hacking status of the hacking target device can be determined based on the hacking warning message, and if it is determined that the hacking status determined in this way has already been hacked or is likely to be hacked, the autonomous driving mode is continued according to the type of the hacking target device. Can decide whether or not.
  • the vehicle 10 exits the autonomous driving mode and guides the driving of the vehicle 10 to be controlled by the server or the user, or controls the driving to avoid the fear of hacking. It can be switched to the emergency driving mode (emergency driving mode).
  • the autonomous driving device 260 refers to at least one vehicle component necessary for the vehicle 10 to continue in the autonomous driving mode, and a user interface device, an object detection device, a communication device, a driving operation device, a main electronic control device (ECU). unit), a vehicle driving device, a sensing unit, and a location data generating device, and are not limited to the above-described components, and may include all components necessary for autonomous driving.
  • the hacking warning message received from the server may include information that the location data generating device (eg, GPS) has been hacked or that there is a risk of being hacked, and location data is generated according to the hacking warning message. It is possible to determine the hacking status of the device. If the location of the vehicle 10 is incorrectly recognized by GPS jamming, the vehicle 10 has a risk in driving the autonomous driving mode in the previously searched route, and accordingly, the vehicle 10 performs the GPS function of the occupant. It is possible to create a new detour route capable of continuing the autonomous driving mode by requesting to receive GPS information from the included terminal or bypassing a specific area where smooth driving is difficult due to GPS jamming. A specific embodiment will be described below in FIG. 14.
  • the location data generating device eg, GPS
  • the vehicle 10 may not only receive a hacking warning message from the server, but may request support from the server. When detecting a hacking state, the vehicle 10 may transmit a user support request message to the server. For example, it is possible to send a message stating "The location data generating device has been hacked and the center needs to be driven remotely.”
  • the server may transmit a user support response message to the server in response to the user support request message of the vehicle 10.
  • a user support response message For example, in response to the above message, "The location data generating device has been hacked and requires remote driving of the center", the message “Remote driving from Seoul National University Station to Seocho Station” is displayed. It is possible to remotely drive the vehicle 10 by transmitting and transmitting a remote driving signal along with it.
  • the vehicle 10 may request support from the user.
  • the vehicle 10 may inform the user of the hacking state of at least one of the autonomous driving devices 260 and the required support content to the user.
  • the user may request manual driving or connect the user's mobile phone to the vehicle 10 to receive a GPS signal.
  • the first emergency driving mode requiring user support and the second emergency driving mode driving remotely by receiving a remote control signal from the server are set in a temporal/logical relationship. It is not, and one of the emergency driving modes may be selected based on the hacking status information.
  • the user in switching to the emergency driving mode, the user is requested to switch to the first emergency driving mode that requires the user's support, but the user from the vehicle 10 within a preset response time
  • the server may determine that the user is unable to support driving, and may switch to a second emergency driving mode in which the vehicle 10 is remotely controlled.
  • the vehicle 10 in switching to the emergency driving mode, the vehicle 10 detects the state information of the user through the monitoring unit inside the vehicle 10 without having to transmit a user support request message to the server. , Based on the detected user's status information, if drowsy driving is expected or if drunk driving is concerned due to high blood alcohol concentration, the vehicle immediately switches to the second emergency driving mode without requesting assistance from the occupant, and remotely from the server. You can get driving assistance.
  • an embodiment of the present invention is a case in which a hacking state of a driving operation device 230 including a steering input device, an acceleration input device, and a brake input device among the autonomous driving devices 260 is detected or the autonomous driving device ( Based on the signal received from 260), if a fatal warning occurs in vehicle driving, such as when a hacking state of the drive control device 250 capable of controlling the power train, steering device and brake device is detected, the vehicle (10) Move the vehicle 10 to a safe zone (for example, on the shoulder, etc.) to stop the vehicle 10, or stop the vehicle 10 immediately or gradually, flashing the rear emergency light, etc. It is possible to switch to the third emergency driving mode to stop.
  • a safe zone for example, on the shoulder, etc.
  • FIG. 13 is a block diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 may include a communication module 1310, a memory 1320, a processor 1330, a notification unit 1340, a monitoring unit (not shown), and a notification unit 1340.
  • the notification unit 1340 may include a display 1341, a speaker 1342, an emergency light 1343, and a haptic 1344
  • the processor may include a first module 1331 and a second module 1332. have.
  • the first module may determine a hacking target device based on the hacking warning message.
  • the first module 1331 may be defined as a security detection module.
  • the hacking warning message received from the server includes information on whether each of the autonomous driving devices 260 is hacked or there is a risk of being hacked.
  • the server may collect information on various types of hacking or the existence of a risk of being hacked from a plurality of vehicles 10 constituting the autonomous driving system, and information on the existence of such hacking or a possibility of being hacked. Based on these, a hacking warning message can be generated.
  • This hacking warning message will contain information on the existence of hacking or a possibility of being hacked corresponding to the respective autonomous driving devices 260, and the first module 1331 is hacked or will be hacked included in the hacking warning message.
  • Information about the existence of a concern may be matched with the autonomous driving device 260 to detect whether the autonomous driving device 260 is in a hacked state. For example, if there is information about the existence of hacking or a possibility of being hacked in which "the output signal of the camera is hacked and information about objects classified incorrectly from the camera is output", the information and the camera of the vehicle 10 are matched, The processor of the vehicle 10 may detect whether the vehicle 10 is in a hacked state based on an output signal from the camera.
  • the second module 1332 may determine whether to switch to the emergency driving mode in consideration of the hacking state information of the autonomous driving device 260.
  • the second module 1332 may be defined as a security response module.
  • the vehicle 10 may respond by itself based on the hacking status information generated from the security detection module.
  • the hacking status information includes at least one of the type of the autonomous driving device 260 determined to be in a hacking state, information about the hacked or threatening to be hacked corresponding to the autonomous driving device 260, and the detection timing of such information. can do. In this case, the vehicle 10 may switch to an emergency driving mode corresponding to the type of the device to be hacked.
  • the notification unit may guide hacking status information determined based on the hacking warning message received from the server through the notification unit of the vehicle 10.
  • the notification unit may include a display, a speaker, an emergency light, and a haptic, and is not limited to the configuration described herein, and may include all of various means capable of guiding hacking status information to other users.
  • FIG. 14 is a flowchart of a vehicle security method according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 14 is a method of receiving a hacking warning message from a server and detecting a hacking state of an internal device of the vehicle 10 based on this, and continuing the autonomous driving mode or switching to the emergency driving mode according to the type of hacking state information. Represents.
  • the vehicle 10 may receive a hacking warning message from the server (S1410).
  • the hacking warning message includes information on whether the autonomous driving device 260 generated through AI processing in the server is hacked or there is a risk of being hacked.
  • the hacking warning message includes a behavioral model of the autonomous driving device 260 operating outside a preset range from the normal behavior model of the autonomous driving device 260, or the hacking warning message is predicted by the autonomous driving device 260
  • a behavioral model may be set, a behavioral model that does not correspond to an expected behavioral model may be collected, and information about the predicted hacking or a possibility of being hacked may be included.
  • the technology regarding the method of generating the hacking warning message may include information on information on the existence of all hacking or fear of hacking generated using not only the technology described in this specification, but also other known technologies.
  • the vehicle 10 may determine a hacking target device based on the information about the hacking or the possibility of being hacked included in the hacking warning message (S1420).
  • the hacking warning message may include information on at least one hacked or potentially hacked, and each information includes information on a malfunction of each autonomous driving device 260. Therefore, it will be common for information on one hacked or hacked to correspond to one autonomous driving device 260.
  • an autonomous driving mode without the need to identify the autonomous driving device 260 in a hacked state Can continue.
  • the step of detecting the presence or absence of a device to be hacked corresponding to the information on the existence of a hacked or a possibility of being hacked and the step of determining the type of the device to be hacked are not necessarily performed by dividing the time period into pre/post. , It is possible to detect the presence or absence of the hacking target device and identify the type of the hacking target device.
  • the vehicle 10 may determine the hacking state of the hacking target device based on the hacking warning message (S1430).
  • the vehicle 10 may receive at least one hacking warning message from the server, and such a hacking warning message may include information on the presence of hacking or a risk of being hacked corresponding to the autonomous driving device 260. have. Accordingly, the vehicle 10 matches information on the existence of hacking or a possibility of being hacked with the behavior model of the autonomous driving device 260, and when a behavior outside a preset threshold is detected, the autonomous driving device 260 By determining that it is in a hacked state, the autonomous driving device 260 in a hacked state can be identified.
  • the camera photographs a situation outside the vehicle, and the vehicle 10 can drive safely by identifying an external sign, obstacle, etc. based on this. Therefore, the camera should be able to shoot the external situation enough to classify each object information. If the classification confidence level (CCL) of the camera is lower than the threshold, the camera classifies the external situation in detail. Since it is difficult to do so, the camera can be determined to be in a hacked state.
  • CCL classification confidence level
  • the vehicle 10 may determine whether to continue the autonomous driving mode in consideration of the type of the device to be hacked (S1440).
  • whether to continue the autonomous driving mode may be determined according to a sustainable path of the autonomous driving mode.
  • a driving route capable of sustaining an autonomous driving mode may be defined as a first driving route, and a driving route requiring an emergency driving mode may be defined as a second driving route. .
  • the autonomous driving mode can be continued in the first driving route, but the second driving route requires switching to the emergency driving mode, and the entire driving route of the vehicle 10 is the first driving route or the second driving route. It is not limited to each setting, and may be formed of a combination of the first driving route or the second driving route.
  • the vehicle 10 exits the autonomous driving mode and guides the driving of the vehicle 10 to be controlled, or switches to an emergency driving mode that controls driving to avoid the fear of hacking. Can do it (S1450).
  • the emergency driving mode includes a first emergency driving mode requiring user assistance, a second emergency driving mode in which a remote control signal is received from a server and driving remotely, and a driving of the vehicle 10 It may include a third emergency driving mode to stop.
  • user assistance in the first emergency driving mode includes manual driving of the vehicle 10, identification of the type of object located on the driving route, identification of the type of traffic sign, and GPS of the vehicle 10.
  • an act of connecting the user's portable terminal to the vehicle 10 and transmitting GPS information to the vehicle 10 may be included.
  • the user support is not limited to this configuration, and can be interpreted as including all actions that are helpful in supporting the vehicle 10.
  • the hacking target device corresponds to at least one of a user interface device, an object detection device, a communication device, a sensing unit, and a location data generation device, and the hacking target device is determined to be in a hacked state
  • the first emergency driving mode Can be switched.
  • the vehicle 10 can be switched to the first emergency driving mode, but is not necessarily limited to the first emergency driving mode, and can be switched to the second emergency driving mode, and the user is inadequate for manual driving support.
  • remote driving may be performed in the second emergency driving mode.
  • the vehicle 10 may drive remotely by receiving a remote control signal from the server in the second emergency driving mode.
  • a movement route may be received from a server, and the vehicle 10 may be remotely driven according to the movement route.
  • the second emergency driving mode cannot be switched, and the first emergency driving mode Alternatively, it can be switched to the third emergency driving mode.
  • the second emergency driving mode when the hacking target device corresponds to at least one of an object detection device, a sensing unit, and a location data generating device, and the hacking target device is determined to be in a hacked state, the second emergency driving mode may be switched to the second emergency driving mode.
  • the third emergency driving mode is a case in which the hacking target device in which the hacking state is detected has a fatal defect in the use of the vehicle 10, and includes a steering input device, an acceleration input device, and a brake input device.
  • a drive control device 250 capable of controlling a power train, a steering device, and a brake device when a hacking state of the included driving operation device 230 is detected or based on a signal received from the autonomous driving device 260
  • the vehicle 10 is moved to a safe zone (for example, a shoulder, etc.) to stop the vehicle 10, or immediately or gradually stop the vehicle 10, and the rear emergency light is turned off.
  • the hacking target device corresponds to at least one of a driving operation device, a main ECU, and a vehicle driving device, and when it is determined that the device is in a hacked state, it may switch to the third emergency driving mode.
  • the user's state information may include a supportable state and a supportable state.
  • the user may input whether or not to support through the user interface, and the vehicle 10 may transmit a response message to the server.
  • the server may remotely drive the vehicle 10 as a second emergency driving mode.
  • the method of determining the user's state is, the vehicle 10 receives a user support request message from the server, and the user's support response message to the user support request message is transmitted within a preset response time. If not, the server may determine that the user status is not supported. In this case, the vehicle 10 switches to the second emergency driving mode, and the server may remotely drive the vehicle 10 by transmitting a vehicle control signal. In addition, if the vehicle 10 transmits the support response message after a preset response, the vehicle 10 may determine that the support is available and switch to the first emergency driving mode. In addition, if the vehicle 10 transmits the support response message after a preset response, it may be necessary to determine whether the user's status is suitable for user support. Accordingly, user support by monitoring the user's biometric information You can check whether you can drive.
  • a method of determining a user's state is, by monitoring the user's biometric information, when the user is determined to be in a supported driving state (eg, a sleep state, a drunk state), the first emergency driving Mode or the third emergency driving mode.
  • a supported driving state eg, a sleep state, a drunk state
  • the user's biometric information may include blood oxygen saturation, blood alcohol concentration, blood pressure, heart rate, and the like.
  • the content of the biometric information is simply an example, and may include all known biometric information of a user necessary for driving a vehicle, and is not limited to the listed configuration.
  • FIG. 15 shows a sequence diagram according to an embodiment of the present invention. At this time, the content in common with the above-described content in FIG. 14 is not different from the content related to FIG.
  • the server may transmit a hacking warning message to the vehicle 10 (S1510).
  • the server may continuously receive information on a hacking target device, a hacked state, and a driving problem resulting from the at least one autonomous vehicle 10, and may store it in a memory of the server.
  • the server may transmit a hacking warning message related to security of the autonomous vehicle 10 to the autonomous vehicle 10 based on information related to hacking that is learned and predicted based on stored information and AI processing.
  • the vehicle 10 may determine a hacking target device that may be a target of hacking among the autonomous driving devices 260 for continuing the autonomous driving mode based on the contents of the hacking warning message received from the server (S1520).
  • the vehicle 10 may determine the hacking state by checking whether the corresponding hacking target device is actually hacked or there is a possibility of being hacked (S1530).
  • the vehicle 10 may detect the user's state through the monitoring unit of the vehicle 10 and determine whether or not to support the user (S1540).
  • the monitoring unit of the vehicle 10 may detect the user's biometric information or behavior information, and determine whether direct or indirect support is provided when switching to the user's first emergency driving mode based on the detected information. For example, behavior information may be received through a monitoring camera provided inside the vehicle, or whether or not a drinking condition is determined through an air sensor inside the vehicle. In addition, oxygen saturation, stress index, sleep index, and the like may be measured using a biometric sensor including a fingerprint sensor.
  • the vehicle 10 may promote the safety of the user by immediately switching to the second emergency driving mode or the third emergency driving mode without requesting the support from the user through the user interface.
  • the server may transmit a message requesting support for remote driving to the server (S1550).
  • the vehicle 10 may receive a remote control signal in response to a request for remote driving assistance received from the server and may drive in a second emergency driving mode (S1560).
  • 16 is a diagram schematically showing an overall sequence related to an embodiment of the present invention.
  • Vehicle 10 may receive a hacking warning message from the server, based on the information included in the received hacking information message, identify a hacking target device among at least one internal device of the vehicle, and the identified hacking target device is hacked It can be determined whether there is a risk of hacking. It is possible to determine whether or not to continue the autonomous driving mode according to the determined hacking state and the type of the device to be hacked, and calculate a first driving path in which autonomous driving can be continued and a second driving path in which autonomous driving cannot be continued. . In the second driving route, the vehicle 10 is switched to the emergency driving mode, and can be driven remotely with the support of the server, and may be supported by the user when the support of the server is impossible or difficult.
  • the vehicle 10 performs manual driving with the user's support, but if the user's support cannot be received, the vehicle 10 may perform remote driving with the support of a server. That is, the vehicle 10 does not have a temporal/logical relationship between remote driving through the support of the server and manual driving through the support of the user, and a more suitable method may be selected according to a specific situation.
  • a path requiring detour, a path requiring server support, and a path requiring user support may be determined based on a hacking target device and a hacking state among moving paths from a source to a destination. Thereafter, in a route requiring a detour, the vehicle 10 may generate a detour route or receive a detour route from the server to continue the autonomous driving mode with the detour route, and if the user or server needs support, the vehicle 10 You can drive safely with the support of the user or server.
  • the present invention described above 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 storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), silicon disk drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. And also includes those implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). 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

자율주행차량은 사용자의 수동주행과 달리 차량이 통신망을 이용하여 제어 신호에 따라 자율적으로 운행하므로, 해킹에 의하여 자율 주행에 관련된 장치에 오작동이 유발되거나 유발될 가능성이 높은 것으로 판단되는 경우에는 자율주행차량에 탑승한 사용자의 안전을 보장하기 위한 대응 수단을 필요로 할 것이다. 이에 본 발명에서 차량은 서버로부터 자율 주행과 관련된 장치의 해킹 여부 판단에 기초가 되는 해킹 경고 메시지를 수신하고, 수신된 해킹 경고 메시지에 기초하여 해킹 대상이 되는 장치를 식별 및 해당 장치의 해킹 여부를 판단할 수 있다. 만약 해킹되었거나 해킹될 우려가 높은 것으로 판단될 시 차량은 이에 대응하여 우회하는 이동경로를 재설정하거나, 사용자 또는 서버에 지원을 요청함으로써 사용자의 안전을 보장할 수 있다. 본 발명의 자율 주행 차량, 휴대 단말 및 서버 중 하나 이상이 인공지능(Artificial Intelligence) 모듈, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV) 로봇, 증강 현실(Augumented Reality, AR) 장치, 가상 현시(Virtual Reality, VR) 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 등과 연결될 수 있다.

Description

자율주행 차량 해킹 대응 방법 및 그 장치
본 발명은 자율주행 차량 해킹 대응 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자율주행 차량이 사이버보안 침해에 체계적으로 대응함으로써, 사용자에게 보다 안전한 자율주행 환경을 제공할 수 있는 자율주행 차량의 사이버 보안침해 대응 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
자율주행자동차(Autonomous Vehicle)란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말하며, 자율주행시스템(Automated Vehicle & Highway Systems)은 이러한 자율주행자동차가 스스로 운행될 수 있도록 모니터링하고 제어하는 시스템을 말한다.
자율주행자동차는 차량 주행시, 차량간 주행 관련 정보를 서로 주고 받으며 주행 중 안전을 향상시켜주기 위한 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신, 차도 옆에 설치된 정보 인프라(RSU, Road-Side Unit)와의 V2I(Vehicle-to-Infra) 통신, 외부 네트워크와의 접속을 위한 V2N(Vehicle-to-Network) 통신, 외부에 설치되어 있는 클라우드와의 접속을 위한 V2C(Vehicle-to-Cloud) 통신 등이 있어서 자동차가 빠르게 주변 상황을 인지할 수 있는 기술이 발전하고 있다. 이는 차량 내에서 각종 전자장치들이 구성하고 있는 차량내부 네트워크(IVN, In-Vehicle Network)와 연결됨으로써, 차량 내부 상태와 외부 정보가 결합한 형태로 더욱 향산된 서비스가 가능해진다.
그러나 이러한 다양한 외부와의 접속 경로는 사이버 보안 침해 경로가 다양해짐을 의미할 수 있다. 특히, 보안을 담당하는 CRW(Conflict Resolution Watchman) 모듈이 차량 내 통신망에서 보안 취약점을 검출하는 경우, HMI(Human Machine Interface)를 통해 보안 경계 수준을 높이는 것은 필수적일 것이다.
다만, 이러한 보안 취약점에 관하여 서버로부터 메시지를 전송받지만, 메시지에 대응하여 보안 문제를 처리하는 기능이 없어 이에 대한 기술적 대책을 필요로 한다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 자율주행자동차가 사이버 보안 침해에 체계적으로 대응함으로써, 사용자에게 보다 안전한 자율주행 환경을 제공하는 자율주행 차량 해킹 대응 방법을 구현하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 자율주행자동차가 적어도 하나의 해킹 유형을 판단하고, 각각의 해킹 유형에 대응하는 주행 방법을 제시함으로써, 사용자에게 보다 안전한 자율주행 환경을 제공하는 자율주행 차량 해킹 대응 방법을 구현하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 보안 침해 유형이 자율주행을 지속하기 어려운 것으로 판단되는 경우, 서버 또는 사용자의 지원을 요청하는 자율주행 차량 해킹 대응 방법을 구현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 자율주행 차량 해킹 대응 방법에 있어서, 서버로부터 해킹 경고 메시지(hacking alerting message)를 수신하는 단계;상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 자율 주행 장치(autonomous driving device) 중 해킹이 되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 대상 장치을 결정하는 단계;상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치의 해킹 상태를 판단하는 단계;상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 자율 주행 모드(autonomous dirving mode)의 지속 가부를 결정하는 단계; 및 상기 자율 주행 모드의 지속이 불가능한 것으로 판단되는 경우 상기 자율 주행 모드에서 벗어나 상기 차량의 주행이 제어되도록 가이드하거나, 상기 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 상기 주행을 제어하는 비상 주행 모드(emergency driving mode)로 전환하는 단계;를 포함하되, 상기 해킹 경고 메시지는 상기 자율 주행 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함을 알리는 메시지이고, 상기 자율 주행 장치는 상기 차량이 상기 자율 주행 모드를 지속함에 있어 필요한 적어도 하나의 차량 구성 요소일 수 있다.1
또한, 상기 자율 주행 장치는 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 운전 조작 장치, 메인 ECU(electronic control unit), 차량 구동 장치, 센싱부, 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.2
또한, 상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치가 없는 것으로 결정되는 경우 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 것으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.3
또한, 상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 상기 자율 주행 모드의 지속 가부를 결정하는 단계는,상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 제1 주행경로를 계산하는 단계; 및 상기 비상 주행 모드를 필요로 하는 제2 주행경로를 계산하는 단계;를 더 포함할 수 있다.4
또한, 상기 제1 주행경로는, 상기 자율 주행 장치가 상기 해킹 상태가 없는 것으로 판단되어 미리 설정된 이동경로로 상기 자율 주행 모드를 지속하는 제1 자율 주행 경로, 상기 자율 주행 장치에 상기 해킹 상태가 검출되더라도, 특정 지역을 우회 시 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 제2 자율 주행 경로를 포함할 수 있다.5
또한, 상기 비상 주행 모드는, 사용자의 지원을 필요로 하는 제1 비상 주행 모드, 상기 서버로부터 원격 제어 신호를 수신하여 원격으로 주행하는 제2 비상 주행 모드, 상기 차량을 점진적으로 정차시키거나 즉시 정차시키는 제3 비상 주행 모드를 포함할 수 있다.6
또한, 상기 해킹 대상 장치가 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 센싱부 또는 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제1 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.7
또한, 상기 해킹 대상 장치가 오브젝트 검출 장치, 센싱부 또는 위치 데이터 생성 장치 중 어느 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.8
또한, 상기 해킹 대상 장치가 운전 조작 장치, 메인 ECU 또는 차량 구동 장치 중 어느 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.9
또한, 상기 비상 주행 모드로 전환하는 단계는, 상기 차량의 모니터링부를 통해 사용자 상태 정보를 수집하는 단계; 상기 사용자 상태 정보에 근거하여 상기 사용자의 수동 주행 지원이 불가한 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.10
또한, 상기 비상 주행 모드로 전환하는 단계는, 상기 제1 비상 주행 모드로 전환하기 위해 상기 서버로부터 사용자 지원 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 사용자 지원 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.11
또한, 상기 응답 메시지를 미리 설정된 시간 내에 전송되지 않는 경우, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환하는 단계;상기 미리 설정된 시간 이후에 상기 사용자로부터 상기 응답 메시지를 전송하는 경우, 상기 제1 비상 주행 모드로 전환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.12
또한, 상기 사용자의 지원은, 상기 차량이 사용자에 의하여 제어되는 수동 주행 지원, 상기 차량의 주행경로 상에 위치하는 물체의 종류의 식별, 교통 표지판 종류의 식별을 포함할 수 있다.13
또한, 상기 자율 주행 장치의 상기 해킹 상태가 검출되면, 상기 해킹 상태에 관한 정보를 상기 차량의 알람부를 통해 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.14
또한, 상기 자율 주행 장치의 해킹 상태가 검출되면, 상기 해킹 상태에 관한 정보를 서버로 전송하는 단계;상기 서버로부터 상기 해킹 상태에 관한 정보에 대응하는 상기 해킹의 해결 정보를 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.15
또한, 상기 자율 주행 장치의 상기 해킹 상태가 해결되는 경우, 상기 비상 주행 모드를 종료하고 상기 자율 주행 모드로 전환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.16
본 발명의 또 다른 실시예는, 해킹 대응 기능을 구비한 자율주행 차량에 있어서, 통신 모듈, 메모리, 프로세서를 포함하되, 상기 통신 모듈은, 서버로부터 해킹 경고 메시지(hacking alerting message)를 수신하고, 상기 프로세서는, 상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 자율 주행 장치(autonomous driving device) 중 해킹이 되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 대상 장치을 결정하고, 상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치의 해킹 상태를 판단하고, 상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 자율 주행 모드(autonomous dirving mode)의 지속 가부를 결정하고, 상기 자율 주행 모드의 지속이 불가능한 것으로 판단되는 경우 상기 자율 주행 모드에서 벗어나 상기 차량의 주행이 제어되도록 가이드하거나, 상기 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 상기 차량의 주행을 제어하는 비상 주행 모드(emergency driving mode)로 전환하며, 상기 해킹 경고 메시지는 상기 자율 주행 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함을 알리는 메시지이고, 상기 자율 주행 장치는 상기 차량이 상기 자율 주행 모드를 지속함에 있어 필요한 적어도 하나의 상기 차량의 구성 요소일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량 해킹 대응 방법 및 그 장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 자율주행자동차가 사이버 보안 침해에 체계적으로 대응함으로써, 사용자에게 보다 안전한 자율주행 환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 자율주행자동차가 적어도 하나의 보안 침해 유형을 판단하고, 각각의 침해 유형에 대응하는 주행 방법을 제시할 수 있다.
또한, 본 발명은 보안 침해 유형이 자율주행을 지속하기 어려운 것으로 판단되는 경우, 서버 또는 사용자의 지원을 요청할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 관한 자율 주행 차량, 서버, 그리고 사용자로 구성되는 자율주행 차량 보안 시스템을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 관한 자율주행 차량의 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시에에 관한 차량 보안 방법의 순서도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 관한 시퀀스 도면을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예와 관련된 전체적인 순서를 개괄적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "부", 및 "장치"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 명세서에서 "사용자"와 "사용자"는 혼용될 수 있으며 자체로 구별되는 의미나 효과는 없다. 또한, "자율주행차량", "자율주행자동차", "차량"은 문맥에 따라 혼용될 수 있으며, 자체로 구별되는 의미나 효과는 없다.
A. UE 및 5G 네트워크 블록도 예시
도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 1을 참조하면, 자율 주행 모듈을 포함하는 장치(자율 주행 장치)를 제1 통신 장치로 정의(도 1의 910)하고, 프로세서(911)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
자율 주행 장치와 통신하는 다른 차량을 포함하는 5G 네트워크를 제2 통신 장치로 정의(도 1의 920)하고, 프로세서(921)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.
5G 네트워크가 제 1 통신 장치로, 자율 주행 장치가 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 통신 장치 또는 상기 제 2 통신 장치는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 자율 주행 장치 등일 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 UE(User Equipment)는 차량(vehicle), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 통신 장치(910)와 제 2 통신 장치(920)은 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. Tx/Rx 모듈은 트랜시버라고도 한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(915)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 전송한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층(즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 수신(RX) 프로세서는 L1(즉, 물리 계층)의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
B. 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 2를 참고하면, UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 BS와 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 BS로부터 1차 동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 2차 동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 BS와 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템과 NR 시스템에서 P-SCH와 S-SCH는 각각 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)와 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)로 불린다. 초기 셀 탐색 후, UE는 BS로부터 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).
한편, BS에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 BS에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로서 전송하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 과정(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 과정을 수행한 UE는 이후 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 과정으로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. UE는 해당 탐색 공간 설정(configuration)들에 따라 서빙 셀 상의 하나 이상의 제어 요소 세트(control element set, CORESET)들에 설정된 모니터링 기회(occasion)들에서 PDCCH 후보(candidate)들의 세트를 모니터링한다. UE가 모니터할 PDCCH 후보들의 세트는 탐색 공간 세트들의 면에서 정의되며, 탐색 공간 세트는 공통 탐색 공간 세트 또는 UE-특정 탐색 공간 세트일 수 있다. CORESET은 1~3개 OFDM 심볼들의 시간 지속기간을 갖는 (물리) 자원 블록들의 세트로 구성된다. 네트워크는 UE가 복수의 CORESET들을 갖도록 설정할 수 있다. UE는 하나 이상의 탐색 공간 세트들 내 PDCCH 후보들을 모니터링한다. 여기서 모니터링이라 함은 탐색 공간 내 PDCCH 후보(들)에 대한 디코딩 시도하는 것을 의미한다. UE가 탐색 공간 내 PDCCH 후보들 중 하나에 대한 디코딩에 성공하면, 상기 UE는 해당 PDCCH 후보에서 PDCCH를 검출했다고 판단하고, 상기 검출된 PDCCH 내 DCI를 기반으로 PDSCH 수신 혹은 PUSCH 전송을 수행한다. PDCCH는 PDSCH 상의 DL 전송들 및 PUSCH 상의 UL 전송들을 스케줄링하는 데 사용될 수 있다. 여기서 PDCCH 상의 DCI는 하향링크 공유 채널과 관련된, 변조(modulation) 및 코딩 포맷과 자원 할당(resource allocation) 정보를 적어도 포함하는 하향링크 배정(assignment)(즉, downlink grant; DL grant), 또는 상향링크 공유 채널과 관련된, 변조 및 코딩 포맷과 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant; UL grant)를 포함한다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 초기 접속(Initial Access, IA) 절차에 대해 추가적으로 살펴본다.
UE는 SSB에 기반하여 셀 탐색(search), 시스템 정보 획득, 초기 접속을 위한 빔 정렬, DL 측정 등을 수행할 수 있다. SSB는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel) 블록과 혼용된다.
SSB는 PSS, SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼들에 구성되며, OFDM 심볼별로 PSS, PBCH, SSS/PBCH 또는 PBCH가 전송된다. PSS와 SSS는 각각 1개의 OFDM 심볼과 127개의 부반송파들로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파들로 구성된다.
셀 탐색은 UE가 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID(Identifier)(예, Physical layer Cell ID, PCI)를 검출하는 과정을 의미한다. PSS는 셀 ID 그룹 내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인덱스 검출 및 하프-프레임 검출에 사용된다.
336개의 셀 ID 그룹이 존재하고, 셀 ID 그룹 별로 3개의 셀 ID가 존재한다. 총 1008개의 셀 ID가 존재한다. 셀의 셀 ID가 속한 셀 ID 그룹에 관한 정보는 상기 셀의 SSS를 통해 제공/획득되며, 상기 셀 ID 내 336개 셀들 중 상기 셀 ID에 관한 정보는 PSS를 통해 제공/획득된다
SSB는 SSB 주기(periodicity)에 맞춰 주기적으로 전송된다. 초기 셀 탐색 시에 UE가 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB 주기는 네트워크(예, BS)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다.
다음으로, 시스템 정보 (system information; SI) 획득에 대해 살펴본다.
SI는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)와 복수의 시스템 정보 블록(system information block, SIB)들로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI(Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. MIB는 SIB1(SystemInformationBlock1)을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH의 모니터링을 위한 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 BS에 의해 전송된다. SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성(availability) 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 크기)과 관련된 정보를 포함한다. SIBx는 SI 메시지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메시지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.
도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 임의 접속(Random Access, RA) 과정에 대해 추가적으로 살펴본다.
임의 접속 과정은 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 과정은 네트워크 초기 접속, 핸드오버, UE-트리거드(triggered) UL 데이터 전송에 사용될 수 있다. UE는 임의 접속 과정을 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다. 임의 접속 과정은 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 과정과 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 과정으로 구분된다. 경쟁 기반의 임의 접속 과정에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.
UE가 UL에서 임의 접속 과정의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다. 서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.
BS가 UE로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, BS는 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 UE에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 마스킹되어 전송된다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출한 UE는 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. UE는 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 UE가 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, UE는 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 소정의 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. UE는 가장 최근의 경로 손실 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.
상기 UE는 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 과정의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 UE 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, UE는 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.
C. 5G 통신 시스템의 빔 관리(Beam Management, BM) 절차
BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.
SSB를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
SSB를 이용한 빔 보고(beam report)에 대한 설정은 RRC_CONNECTED에서 채널 상태 정보(channel state information, CSI)/빔 설정 시에 수행된다.
- UE는 BM을 위해 사용되는 SSB 자원들에 대한 CSI-SSB-ResourceSetList를 포함하는 CSI-ResourceConfig IE를 BS로부터 수신한다. RRC 파라미터 csi-SSB-ResourceSetList는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고을 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트를 나타낸다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, 쪋}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다.
- UE는 상기 CSI-SSB-ResourceSetList에 기초하여 SSB 자원들 상의 신호들을 상기 BS로부터 수신한다.
- SSBRI 및 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)에 대한 보고와 관련된 CSI-RS reportConfig가 설정된 경우, 상기 UE는 최선(best) SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 BS에게 보고한다. 예를 들어, 상기 CSI-RS reportConfig IE의 reportQuantity가 'ssb-Index-RSRP'로 설정된 경우, UE는 BS으로 최선 SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 보고한다.
UE는 SSB와 동일한 OFDM 심볼(들)에 CSI-RS 자원이 설정되고, 'QCL-TypeD'가 적용 가능한 경우, 상기 UE는 CSI-RS와 SSB가 'QCL-TypeD' 관점에서 유사 동일 위치된(quasi co-located, QCL) 것으로 가정할 수 있다. 여기서, QCL-TypeD는 공간(spatial) Rx 파라미터 관점에서 안테나 포트들 간에 QCL되어 있음을 의미할 수 있다. UE가 QCL-TypeD 관계에 있는 복수의 DL 안테나 포트들의 신호들을 수신 시에는 동일한 수신 빔을 적용해도 무방하다.
다음으로, CSI-RS를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.
CSI-RS를 이용한 UE의 Rx 빔 결정(또는 정제(refinement)) 과정과 BS의 Tx 빔 스위핑 과정에 대해 차례대로 살펴본다. UE의 Rx 빔 결정 과정은 반복 파라미터가 'ON'으로 설정되며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정은 반복 파라미터가 'OFF'로 설정된다.
먼저, UE의 Rx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 세팅되어 있다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원(들) 상에서의 신호들을 BS의 동일 Tx 빔(또는 DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 서로 다른 OFDM 심볼에서 반복 수신한다.
- UE는 자신의 Rx 빔을 결정한다.
- UE는 CSI 보고를 생략한다. 즉, UE는 상가 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 경우, CSI 보고를 생략할 수 있다.
다음으로, BS의 Tx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 세팅되어 있으며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정과 관련된다.
- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원들 상에서의 신호들을 BS의 서로 다른 Tx 빔(DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 수신한다.
- UE는 최상의(best) 빔을 선택(또는 결정)한다.
- UE는 선택된 빔에 대한 ID(예, CRI) 및 관련 품질 정보(예, RSRP)를 BS으로 보고한다. 즉, UE는 CSI-RS가 BM을 위해 전송되는 경우 CRI와 이에 대한 RSRP를 BS으로 보고한다.
다음으로, SRS를 이용한 UL BM 과정에 대해 살펴본다.
- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다. SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.
- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다. 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.
- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다.
다음으로, 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 과정에 대해 살펴본다.
빔포밍된 시스템에서, RLF(Radio Link Failure)는 UE의 회전(rotation), 이동(movement) 또는 빔포밍 블로키지(blockage)로 인해 자주 발생할 수 있다. 따라서, 잦은 RLF가 발생하는 것을 방지하기 위해 BFR이 NR에서 지원된다. BFR은 무선 링크 실패 복구 과정과 유사하고, UE가 새로운 후보 빔(들)을 아는 경우에 지원될 수 있다. 빔 실패 검출을 위해, BS는 UE에게 빔 실패 검출 참조 신호들을 설정하고, 상기 UE는 상기 UE의 물리 계층으로부터의 빔 실패 지시(indication)들의 횟수가 BS의 RRC 시그널링에 의해 설정된 기간(period) 내에 RRC 시그널링에 의해 설정된 임계치(threshold)에 이르면(reach), 빔 실패를 선언(declare)한다. 빔 실패가 검출된 후, 상기 UE는 PCell 상의 임의 접속 과정을 개시(initiate)함으로써 빔 실패 복구를 트리거하고; 적절한(suitable) 빔을 선택하여 빔 실패 복구를 수행한다(BS가 어떤(certain) 빔들에 대해 전용 임의 접속 자원들을 제공한 경우, 이들이 상기 UE에 의해 우선화된다). 상기 임의 접속 절차의 완료(completion) 시, 빔 실패 복구가 완료된 것으로 간주된다.
D. URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication)
NR에서 정의하는 URLLC 전송은 (1) 상대적으로 낮은 트래픽 크기, (2) 상대적으로 낮은 도착 레이트(low arrival rate), (3) 극도의 낮은 레이턴시 요구사항(requirement)(예, 0.5, 1ms), (4) 상대적으로 짧은 전송 지속기간(duration)(예, 2 OFDM symbols), (5) 긴급한 서비스/메시지 등에 대한 전송을 의미할 수 있다. UL의 경우, 보다 엄격(stringent)한 레이턴시 요구 사항(latency requirement)을 만족시키기 위해 특정 타입의 트래픽(예컨대, URLLC)에 대한 전송이 앞서서 스케줄링된 다른 전송(예컨대, eMBB)과 다중화(multiplexing)되어야 할 필요가 있다. 이와 관련하여 한 가지 방안으로, 앞서 스케줄링 받은 UE에게 특정 자원에 대해서 프리엠션(preemption)될 것이라는 정보를 주고, 해당 자원을 URLLC UE가 UL 전송에 사용하도록 한다.
NR의 경우, eMBB와 URLLC 사이의 동적 자원 공유(sharing)이 지원된다. eMBB와 URLLC 서비스들은 비-중첩(non-overlapping) 시간/주파수 자원들 상에서 스케줄될 수 있으며, URLLC 전송은 진행 중인(ongoing) eMBB 트래픽에 대해 스케줄된 자원들에서 발생할 수 있다. eMBB UE는 해당 UE의 PDSCH 전송이 부분적으로 펑처링(puncturing)되었는지 여부를 알 수 없을 수 있고, 손상된 코딩된 비트(corrupted coded bit)들로 인해 UE는 PDSCH를 디코딩하지 못할 수 있다. 이 점을 고려하여, NR에서는 프리엠션 지시(preemption indication)을 제공한다. 상기 프리엠션 지시(preemption indication)는 중단된 전송 지시(interrupted transmission indication)으로 지칭될 수도 있다.
프리엠션 지시와 관련하여, UE는 BS로부터의 RRC 시그널링을 통해 DownlinkPreemption IE를 수신한다. UE가 DownlinkPreemption IE를 제공받으면, DCI 포맷 2_1을 운반(convey)하는 PDCCH의 모니터링을 위해 상기 UE는 DownlinkPreemption IE 내 파라미터 int-RNTI에 의해 제공된 INT-RNTI를 가지고 설정된다. 상기 UE는 추가적으로 servingCellID에 의해 제공되는 서빙 셀 인덱스들의 세트를 포함하는 INT-ConfigurationPerServing Cell에 의해 서빙 셀들의 세트와 positionInDCI에 의해 DCI 포맷 2_1 내 필드들을 위한 위치들의 해당 세트를 가지고 설정되고, dci-PayloadSize에 의해 DCI 포맷 2_1을 위한 정보 페이로드 크기를 가지고 설졍되며, timeFrequencySect에 의한 시간-주파수 자원들의 지시 입도(granularity)를 가지고 설정된다.
상기 UE는 상기 DownlinkPreemption IE에 기초하여 DCI 포맷 2_1을 상기 BS로부터 수신한다.
UE가 서빙 셀들의 설정된 세트 내 서빙 셀에 대한 DCI 포맷 2_1을 검출하면, 상기 UE는 상기 DCI 포맷 2_1이 속한 모니터링 기간의 바로 앞(last) 모니터링 기간의 PRB들의 세트 및 심볼들의 세트 중 상기 DCI 포맷 2_1에 의해 지시되는 PRB들 및 심볼들 내에는 상기 UE로의 아무런 전송도 없다고 가정할 수 있다. 예를 들어, UE는 프리엠션에 의해 지시된 시간-주파수 자원 내 신호는 자신에게 스케줄링된 DL 전송이 아니라고 보고 나머지 자원 영역에서 수신된 신호들을 기반으로 데이터를 디코딩한다.
E. mMTC (massive MTC)
mMTC(massive Machine Type Communication)은 많은 수의 UE와 동시에 통신하는 초연결 서비스를 지원하기 위한 5G의 시나리오 중 하나이다. 이 환경에서, UE는 굉장히 낮은 전송 속도와 이동성을 가지고 간헐적으로 통신하게 된다. 따라서, mMTC는 UE를 얼마나 낮은 비용으로 오랫동안 구동할 수 있는지를 주요 목표로 하고 있다. mMTC 기술과 관련하여 3GPP에서는 MTC와 NB(NarrowBand)-IoT를 다루고 있다.
mMTC 기술은 PDCCH, PUCCH, PDSCH(physical downlink shared channel), PUSCH 등의 반복 전송, 주파수 호핑(hopping), 리튜닝(retuning), 가드 구간(guard period) 등의 특징을 가진다.
즉, 특정 정보를 포함하는 PUSCH(또는 PUCCH(특히, long PUCCH) 또는 PRACH) 및 특정 정보에 대한 응답을 포함하는 PDSCH(또는 PDCCH)가 반복 전송된다. 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 수행되며, 반복 전송을 위해, 제 1 주파수 자원에서 제 2 주파수 자원으로 가드 구간(guard period)에서 (RF) 리튜닝(retuning)이 수행되고, 특정 정보 및 특정 정보에 대한 응답은 협대역(narrowband)(ex. 6 RB (resource block) or 1 RB)를 통해 송/수신될 수 있다.
F. 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량 간 기본 동작
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)은 특정 정보 전송을 5G 네트워크로 전송한다(S1). 상기 특정 정보는 자율 주행 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2). 여기서, 상기 5G 네트워크는 자율 주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).
G. 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크 간의 응용 동작
이하, 도 1 및 도 2와 앞서 살핀 무선 통신 기술(BM 절차, URLLC, Mmtc 등)을 참고하여 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 eMBB 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 S1 단계 및 S3 단계와 같이, 자율 주행 차량이 5G 네트워크와 신호, 정보 등을 송/수신하기 위해, 자율 주행 차량은 도 3의 S1 단계 이전에 5G 네트워크와 초기 접속(initial access) 절차 및 임의 접속(random access) 절차를 수행한다.
보다 구체적으로, 자율 주행 차량은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차 과정에서 빔 관리(beam management, BM) 과정, 빔 실패 복구(beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, 자율 주행 차량이 5G 네트워크로부터 신호를 수신하는 과정에서 QCL(quasi-co location) 관계가 추가될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다.그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링하기 위한 UL grant를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 상기 5G 네트워크로 특정 정보를 전송한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 상기 특정 정보에 대한 5G 프로세싱 결과의 전송을 스케쥴링하기 위한 DL grant를 전송한다. 따라서, 상기 5G 네트워크는 상기 DL grant에 기초하여 상기 자율 주행 차량으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 URLLC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 자율 주행 차량은 5G 네트워크와 초기 접속 절차 및/또는 임의 접속 절차를 수행한 후, 자율 주행 차량은 5G 네트워크로부터 DownlinkPreemption IE를 수신할 수 있다. 그리고, 자율 주행 차량은 DownlinkPreemption IE에 기초하여 프리엠션 지시(pre-emption indication)을 포함하는 DCI 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다. 그리고, 자율 주행 차량은 프리엠션 지시(pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB data의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다. 이후, 자율 주행 차량은 특정 정보를 전송할 필요가 있는 경우 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신할 수 있다.
다음으로, 후술할 본 발명에서 제안하는 방법과 5G 통신의 mMTC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.
도 3의 단계들 중 mMTC 기술의 적용으로 달라지는 부분 위주로 설명하기로 한다.
도 3의 S1 단계에서, 자율 주행 차량은 특정 정보를 5G 네트워크로 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신한다. 여기서, 상기 UL grant는 상기 특정 정보의 전송에 대한 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 상기 특정 정보는 상기 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송될 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다. 그리고, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다. 상기 특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(narrowband)을 통해 전송될 수 있다.
H. 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 자율 주행 동작
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
제1 차량은 특정 정보를 제2 차량으로 전송한다(S61). 제2 차량은 특정 정보에 대한 응답을 제1 차량으로 전송한다(S62).
한편, 5G 네트워크가 상기 특정 정보, 상기 특정 정보에 대한 응답의 자원 할당에 직접적(사이드 링크 통신 전송 모드 3) 또는 간접적으로(사이드링크 통신 전송 모드 4) 관여하는지에 따라 차량 대 차량 간 응용 동작의 구성이 달라질 수 있다.
다음으로, 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 응용 동작에 대해 살펴본다.
먼저, 5G 네트워크가 차량 대 차량 간의 신호 전송/수신의 자원 할당에 직접적으로 관여하는 방법을 설명한다.
5G 네트워크는, 모드 3 전송(PSCCH 및/또는 PSSCH 전송)의 스케줄링을 위해 DCI 포맷 5A를 제1 차량에 전송할 수 있다. 여기서, PSCCH(physical sidelink control channel)는 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 5G 물리 채널이고, PSSCH(physical sidelink shared channel)는 특정 정보를 전송하는 5G 물리 채널이다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량이 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
다음으로, 5G 네트워크가 신호 전송/수신의 자원 할당에 간접적으로 관여하는 방법에 대해 살펴본다.
제1 차량은 모드 4 전송을 위한 자원을 제1 윈도우에서 센싱한다. 그리고, 제1 차량은, 상기 센싱 결과에 기초하여 제2 윈도우에서 모드 4 전송을 위한 자원을 선택한다. 여기서, 제1 윈도우는 센싱 윈도우(sensing window)를 의미하고, 제2 윈도우는 선택 윈도우(selection window)를 의미한다. 제1 차량은 상기 선택된 자원을 기초로 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
주행
(1) 차량 외관
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량일 수 있다.
(2) 차량의 구성 요소
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.
1) 사용자 인터페이스 장치
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
2) 오브젝트 검출 장치
오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.
2.1) 카메라
카메라는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라는, 차량 외부를 촬영하기 위해 차량에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
2.2) 레이다
레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
2.3) 라이다
라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
3) 통신 장치
통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구동 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성 할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서, 자동 주차 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 자율 주행 장치(260)는, 메모리(140), 프로세서(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 자율 주행 장치(260) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
인터페이스부(180)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(280)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 자율 주행 장치(260)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 자율 주행 장치(260)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(190)는, 메인 ECU(240)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 전원 공급부(190)는, SMPS(switched-mode power supply)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 메모리(140), 인터페이스부(280), 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 프로세서(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(170)는, 전원 공급부(190)로부터 제공되는 전원에 의해 구동될 수 있다. 프로세서(170)는, 전원 공급부(190)에 의해 전원이 공급되는 상태에서 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하고, 신호를 생성하고, 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 차량(10) 내 다른 전자 장치로 제어 신호를 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메모리(140), 인터페이스부(180), 전원 공급부(190) 및 프로세서(170)는, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
(4) 자율 주행 장치의 동작
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
1) 수신 동작
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 수신 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280) 중 적어도 어느 하나로부터, 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 검출 장치(210)로부터, 오브젝트 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 통신 장치(220)로부터, HD 맵 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 센싱부(270)로부터, 차량 상태 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 위치 데이터 생성 장치(280)로부터 위치 데이터를 수신할 수 있다.
2) 처리/판단 동작
프로세서(170)는, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 주행 상황 정보에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 오브젝트 데이터, HD 맵 데이터, 차량 상태 데이터 및 위치 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 처리/판단 동작을 수행할 수 있다.
2.1) 드라이빙 플랜 데이터 생성 동작
프로세서(170)는, 드라이빙 플랜 데이터(driving plan data)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1700는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터(Electronic Horizon Data)를 생성할 수 있다. 일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌(horizon)까지 범위 내에서의 드라이빙 플랜 데이터로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 기준으로, 차량(10)이 위치한 지점에서 기설정된 거리 앞의 지점으로 이해될 수 있다. 호라이즌은, 기 설정된 주행 경로를 따라 차량(10)이 위치한 지점에서부터 차량(10)이 소정 시간 이후에 도달할 수 있는 지점을 의미할 수 있다.
일렉트로닉 호라이즌 데이터는, 호라이즌 맵 데이터 및 호라이즌 패스 데이터를 포함할 수 있다.
2.1.1) 호라이즌 맵 데이터
호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터(topology data), 도로 데이터, HD 맵 데이터 및 다이나믹 데이터(dynamic data) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 호라이즌 맵 데이터는, 복수의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 호라이즌 맵 데이터는, 토폴로지 데이터에 매칭되는 1 레이어, 도로 데이터에 매칭되는 제2 레이어, HD 맵 데이터에 매칭되는 제3 레이어 및 다이나믹 데이터에 매칭되는 제4 레이어를 포함할 수 있다. 호라이즌 맵 데이터는, 스태이틱 오브젝트(static object) 데이터를 더 포함할 수 있다.
토폴로지 데이터는, 도로 중심을 연결해 만든 지도로 설명될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량의 위치를 대략적으로 표시하기에 알맞으며, 주로 운전자를 위한 내비게이션에서 사용하는 데이터의 형태일 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차로에 대한 정보가 제외된 도로 정보에 대한 데이터로 이해될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 토폴로지 데이터는, 차량(10)에 구비된 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터에 기초할 수 있다.
도로 데이터는, 도로의 경사 데이터, 도로의 곡률 데이터, 도로의 제한 속도 데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 추월 금지 구간 데이터를 더 포함할 수 있다. 도로 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 도로 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
HD 맵 데이터는, 도로의 상세한 차선 단위의 토폴로지 정보, 각 차선의 연결 정보, 차량의 로컬라이제이션(localization)을 위한 특징 정보(예를 들면, 교통 표지판, Lane Marking/속성, Road furniture 등)를 포함할 수 있다. HD 맵 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다.
다이나믹 데이터는, 도로상에서 발생될 수 있는 다양한 동적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다이나믹 데이터는, 공사 정보, 가변 속도 차로 정보, 노면 상태 정보, 트래픽 정보, 무빙 오브젝트 정보 등을 포함할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 통신 장치(220)를 통해, 외부 서버에서 수신된 데이터에 기초할 수 있다. 다이나믹 데이터는, 오브젝트 검출 장치(210)에서 생성된 데이터에 기초할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지 범위 내에서의 맵 데이터를 제공할 수 있다.
2.1.2) 호라이즌 패스 데이터
호라이즌 패스 데이터는, 차량(10)이 위치한 지점에서부터 호라이즌까지의 범위 내에서 차량(10)이 취할 수 있는 궤도로 설명될 수 있다. 호라이즌 패스 데이터는, 디시전 포인트(decision point)(예를 들면, 갈림길, 분기점, 교차로 등)에서 어느 하나의 도로를 선택할 상대 확률을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 상대 확률은, 최종 목적지까지 도착하는데 걸리는 시간에 기초하여 계산될 수 있다. 예를 들면, 디시전 포인트에서, 제1 도로를 선택하는 경우 제2 도로를 선택하는 경우보다 최종 목적지에 도착하는데 걸리는 시간이 더 작은 경우, 제1 도로를 선택할 확률은 제2 도로를 선택할 확률보다 더 높게 계산될 수 있다.
호라이즌 패스 데이터는, 메인 패스와 서브 패스를 포함할 수 있다. 메인 패스는, 선택될 상대적 확률이 높은 도로들을 연결한 궤도로 이해될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 분기될 수 있다. 서브 패스는, 메인 패스 상의 적어도 하나의 디시전 포인트에서 선택될 상대적 확률이 낮은 적어도 어느 하나의 도로를 연결한 궤도로 이해될 수 있다.
3) 제어 신호 생성 동작
프로세서(170)는, 제어 신호 생성 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 일렉트로닉 호라이즌 데이터에 기초하여, 파워트레인 제어 신호, 브라이크 장치 제어 신호 및 스티어링 장치 제어 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(180)를 통해, 생성된 제어 신호를 구동 제어 장치(250)에 전송할 수 있다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인(251), 브레이크 장치(252) 및 스티어링 장치(253) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 전송할 수 있다.
캐빈
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캐빈 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
(1) 캐빈의 구성 요소
도 9 내지 도 10을 참조하면, 차량용 캐빈 시스템(300)(이하, 캐빈 시스템)은 차량(10)을 이용하는 사용자를 위한 편의 시스템으로 정의될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이 먼트 시스템(365)을 포함하는 최상위 시스템으로 설명될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380), 전원 공급부(390), 입력 장치(310), 영상 장치(320), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 캐빈 시스템(300)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
1) 메인 컨트롤러
메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)과 전기적으로 연결되어 신호를 교환할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310), 통신 장치(330), 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365)을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 서브 컨트롤러로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 메인 컨트롤러(370)는, 복수의 서브 컨트롤러를 포함할 수 있다. 복수의 서브 컨트롤러는 각각이, 그루핑된 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템을 개별적으로 제어할 수 있다. 캐빈 시스템(300)에 포함된 장치 및 시스템은, 기능별로 그루핑되거나, 착좌 가능한 시트를 기준으로 그루핑될 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 적어도 하나의 프로세서(371)를 포함할 수 있다. 도 6에는 메인 컨트롤러(370)가 하나의 프로세서(371)를 포함하는 것으로 예시되나, 메인 컨트롤러(371)는, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서(371)는, 상술한 서브 컨트롤러 중 어느 하나로 분류될 수도 있다.
프로세서(371)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자 단말기로부터 신호, 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 단말기는, 캐빈 시스템(300)에 신호, 정보 또는 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(371)는, 영상 장치에 포함된 내부 카메라 및 외부 카메 중 적어도 어느 하나에서 수신되는 영상 데이터에 기초하여, 사용자를 특정할 수 있다. 프로세서(371)는, 영상 데이터에 영상 처리 알고리즘을 적용하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(371)는, 사용자 단말기로부터 수신되는 정보와 영상 데이터를 비교하여 사용자를 특정할 수 있다. 예를 들면, 정보는, 사용자의 경로 정보, 신체 정보, 동승자 정보, 짐 정보, 위치 정보, 선호하는 컨텐츠 정보, 선호하는 음식 정보, 장애 여부 정보 및 이용 이력 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
메인 컨트롤러(370)는, 인공지능 에이전트(artificial intelligence agent)(372)를 포함할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 입력 장치(310)를 통해 획득된 데이터를 기초로 기계 학습(machine learning)을 수행할 수 있다. 인공지능 에이전트(372)는, 기계 학습된 결과에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
2) 필수 구성 요소
메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 전기적으로 연결된다. 메모리(340)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(340)는 메인 컨트롤러(370)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 캐빈 시스템(300) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(340)는, 메인 컨트롤러(370)와 일체형으로 구현될 수 있다.
인터페이스부(380)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스부(380)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
전원 공급부(390)는, 캐빈 시스템(300)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 차량(10)에 포함된 파워 소스(예를 들면, 배터리)로부터 전원을 공급받아, 캐빈 시스템(300)의 각 유닛에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(390)는, 메인 컨트롤러(370)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 동작될 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(390)는, SMPS(switched-mode power supply)로 구현될 수 있다.
캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 메인 컨트롤러(370), 메모리(340), 인터페이스부(380) 및 전원 공급부(390)는, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있다.
3) 입력 장치
입력 장치(310)는, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 장치(310)는, 사용자 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 입력 장치(310)에 의해 전환된 전기적 신호는 제어 신호로 전환되어 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는 입력 장치(310)로부터 수신되는 전기적 신호에 기초한 제어 신호를 생성할 수 있다.
입력 장치(310)는, 터치 입력부, 제스쳐 입력부, 기계식 입력부 및 음성 입력부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 터치 입력부는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위해 적어도 하나의 터치 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 입력부는 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 적어도 하나의 디스플레이 와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 캐빈 시스템(300)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제스쳐 입력부는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 제스쳐 입력부는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 기계식 입력부는, 기계식 장치를 통한 사용자의 물리적인 입력(예를 들면, 누름 또는 회전)을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 기계식 입력부는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, 제스쳐 입력부와 기계식 입력부는 일체형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(310)는, 제스쳐 센서가 포함되고, 주변 구조물(예를 들면, 시트, 암레스트 및 도어 중 적어도 어느 하나)의 일부분에서 출납 가능하게 형성된 조그 다이얼 장치를 포함할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물과 평평한 상태를 이룬 경우, 조그 다이얼 장치는 제스쳐 입력부로 기능할 수 있다. 조그 다이얼 장치가 주변 구조물에 비해 돌출된 상태의 경우, 조그 다이얼 장치는 기계식 입력부로 기능할 수 있다. 음성 입력부는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 음성 입력부는, 적어도 하나의 마이크로 폰을 포함할 수 있다. 음성 입력부는, 빔 포밍 마이크(Beam foaming MIC)를 포함할 수 있다.
4) 영상 장치
영상 장치(320)는, 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라 및 외부 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 촬영할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 촬영할 수 있다. 내부 카메라는, 캐빈 내의 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 내부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 내부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자의 모션을 검출하고, 검출된 모션에 기초하여 신호를 생성하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다. 외부 카메라는, 차량 외부 영상을 획득할 수 있다. 영상 장치(320)는, 적어도 하나의 외부 카메라를 포함할 수 있다. 영상 장치(320)는, 탑승 도어에 대응되는 갯수의 카메라를 포함하는 것이 바람직하다. 영상 장치(320)는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상을 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 외부 카메라에 의해 획득된 영상에 기초하여 사용자 정보를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370) 또는 캐빈 시스템(300)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는, 사용자 정보에 기초하여, 사용자를 인증하거나, 사용자의 신체 정보(예를 들면, 신장 정보, 체중 정보 등), 사용자의 동승자 정보, 사용자의 짐 정보 등을 획득할 수 있다.
5) 통신 장치
통신 장치(330)는, 외부 디바이스와 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 네트워크 망을 통해 외부 디바이스와 신호를 교환하거나, 직접 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 외부 디바이스는, 서버, 이동 단말기 및 타 차량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(330)는, 적어도 하나의 사용자 단말기와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(330)는, 통신을 수행하기 위해 안테나, 적어도 하나의 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(330)는, 복수의 통신 프로토콜을 이용할 수도 있다. 통신 장치(330)는, 이동 단말기와의 거리에 따라 통신 프로토콜을 전환할 수 있다.
예를 들어, 통신 장치는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.
예를 들어, 통신 장치는 IEEE 802.11p PHY/MAC 계층 기술과 IEEE 1609 Network/Transport 계층 기술 기반의 DSRC(Dedicated Short Range Communications) 기술 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 표준을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. DSRC (또는 WAVE 표준) 기술은 차량 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.
본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
6) 디스플레이 시스템
디스플레이 시스템(350)은, 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 적어도 하나의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 시스템(350)은, 공용으로 이용 가능한 제1 디스플레이 장치(410)와 개별 이용 가능한 제2 디스플레이 장치(420)를 포함할 수 있다.
6.1) 공용 디스플레이 장치
제1 디스플레이 장치(410)는, 시각적 컨텐츠를 출력하는 적어도 하나의 디스플레이(411)를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이(411)는, 평면 디스플레이. 곡면 디스플레이, 롤러블 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 시트 후방에 위치하고, 캐빈 내로 출납 가능하게 형성된 제1 디스플레이(411) 및 상기 제1 디스플레이(411)를 이동시키기 위한 제1 메카니즘를 포함할 수 있다. 제1 디스플레이(411)는, 시트 메인 프레임에 형성된 슬롯에 출납 가능하게 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 플렉서블 영역 조절 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 제1 디스플레이는, 플렉서블하게 형성될 수 있고, 사용자의 위치에 따라, 제1 디스플레이의 플렉서블 영역이 조절될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 롤러블(rollable)하게 형성된 제2 디스플레이 및 상기 제2 디스플레이를 감거나 풀기 위한 제2 메카니즘을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이는, 양면에 화면 출력이 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 캐빈내 천장에 위치하고, 플렉서블(flexible)하게 형성된 제3 디스플레이 및 상기 제3 디스플레이를 휘거나 펴기위한 제3 메카니즘을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 디스플레이 시스템(350)은, 제1 디스플레이 장치(410) 및 제2 디스플레이 장치(420) 중 적어도 어느 하나에 제어 신호를 제공하는 적어도 하나의 프로세서를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)에 포함되는 프로세서는, 메인 컨트롤러(370), 입력 장치(310), 영상 장치(320) 및 통신 장치(330) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
제1 디스플레이 장치(410)에 포함되는 디스플레이의 표시 영역은, 제1 영역(411a) 및 제2 영역(411b)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(411a)은, 컨텐츠를 표시 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 1영역(411)은, 엔터테인먼트 컨텐츠(예를 들면, 영화, 스포츠, 쇼핑, 음악 등), 화상 회의, 음식 메뉴 및 증강 현실 화면에 대응하는 그래픽 객체 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다. 제1 영역(411a)은, 차량(10)의 주행 상황 정보에 대응하는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 주행 상황 정보는, 주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량 외부의 오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(300)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(300)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다. 제2 영역(411b)은, 사용자 인터페이스 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(411b)은, 인공 지능 에이전트 화면을 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 영역(411b)은, 시트 프레임으로 구분되는 영역에 위치할 수 있다. 이경우, 사용자는, 복수의 시트 사이로 제2 영역(411b)에 표시되는 컨텐츠를 바라볼 수 있다. 실시예에 따라, 제1 디스플레이 장치(410)는, 홀로그램 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이 장치(410)는, 복수의 사용자별로 홀로그램 컨텐츠를 제공하여 컨텐츠를 요청한 사용자만 해당 컨텐츠를 시청하게 할 수 있다.
6.2) 개인용 디스플레이 장치
제2 디스플레이 장치(420)는, 적어도 하나의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 개개의 사용자만 디스플레이 내용을 확인할 수 있는 위치에 디스플레이(421)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(421)은, 시트의 암 레스트에 배치될 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 사용자의 개인 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 탑승 가능 인원에 대응되는 갯수의 디스플레이(421)을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 제2 디스플레이 장치(420)는, 시트 조정 또는 실내 온도 조정의 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
7) 카고 시스템
카고 시스템(355)은, 사용자의 요청에 따라 상품을 사용자에게 제공할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 카고 시스템(355)은, 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스는, 상품들이 적재된 상태로 시트 하단의 일 부분에 은닉될 수 있다. 사용자 입력에 기초한 전기적 신호가 수신되는 경우, 카고 박스는, 캐빈으로 노출될 수 있다. 사용자는 노출된 카고 박스에 적재된 물품 중 필요한 상품을 선택할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 입력에 따른 카고 박스의 노출을 위해, 슬라이딩 무빙 메카니즘, 상품 팝업 메카니즘을 포함할 수 있다. 카고 시스템은(355)은, 다양한 종류의 상품을 제공하기 위해 복수의 카고 박스를 포함할 수 있다. 카고 박스에는, 상품별로 제공 여부를 판단하기 위한 무게 센서가 내장될 수 있다.
8) 시트 시스템
시트 시스템(360)은, 사용자에 맞춤형 시트를 사용자에게 제공할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 시트 시스템(360)은, 획득된 사용자 신체 데이터에 기초하여, 시트의 적어도 하나의 요소를 조정할 수 있다. 시트 시스템(360)은 사용자의 착좌 여부를 판단하기 위한 사용자 감지 센서(예를 들면, 압력 센서)를 포함할 수 있다. 시트 시스템(360)은, 복수의 사용자가 각각 착좌할 수 있는 복수의 시트를 포함할 수 있다. 복수의 시트 중 어느 하나는 적어도 다른 하나와 마주보게 배치될 수 있다. 캐빈 내부의 적어도 두명의 사용자는 서로 마주보고 앉을 수 있다.
9) 페이먼트 시스템
페이먼트 시스템(365)은, 결제 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)에 의해 생성되는 전기적 신호에 기초하여 동작될 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 사용자가 이용한 적어도 하나의 서비스에 대한 가격을 산정하고, 산정된 가격이 지불되도록 요청할 수 있다.
(2) 자율 주행 차량 이용 시나리오
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
1) 목적지 예측 시나리오
제1 시나리오(S111)는, 사용자의 목적지 예측 시나리오이다. 사용자 단말기는 캐빈 시스템(300)과 연동 가능한 애플리케이션을 설치할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 사용자의 컨텍스트추얼 정보(user's contextual information)를 기초로, 사용자의 목적지를 예측할 수 있다. 사용자 단말기는, 애플리케이션을 통해, 캐빈 내의 빈자리 정보를 제공할 수 있다.
2) 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오
제2 시나리오(S112)는, 캐빈 인테리어 레이아웃 준비 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 차량(300) 외부에 위치하는 사용자에 대한 데이터를 획득하기 위한 스캐닝 장치를 더 포함할 수 있다. 스캐닝 장치는, 사용자를 스캐닝하여, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터를 획득할 수 있다. 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터는, 레이아웃을 설정하는데 이용될 수 있다. 사용자의 신체 데이터는, 사용자 인증에 이용될 수 있다. 스캐닝 장치는, 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는, 가시광 대역 또는 적외선 대역의 광을 이용하여 사용자 이미지를 획득할 수 있다.
시트 시스템(360)은, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 캐빈 내 레이아웃을 설정할 수 있다. 예를 들면, 시트 시스템(360)은, 수하물 적재 공간 또는 카시트 설치 공간을 마련할 수 있다.
3) 사용자 환영 시나리오
제3 시나리오(S113)는, 사용자 환영 시나리오이다. 캐빈 시스템(300)은, 적어도 하나의 가이드 라이트를 더 포함할 수 있다. 가이드 라이트는, 캐빈 내 바닥에 배치될 수 있다. 캐빈 시스템(300)은, 사용자의 탑승이 감지되는 경우, 복수의 시트 중 기 설정된 시트에 사용자가 착석하도록 가이드 라이트를 출력할 수 있다. 예를 들면, 메인 컨트롤러(370)는, 오픈된 도어에서부터 기 설정된 사용자 시트까지 시간에 따른 복수의 광원에 대한 순차 점등을 통해, 무빙 라이트를 구현할 수 있다.
4) 시트 조절 서비스 시나리오
제4 시나리오(S114)는, 시트 조절 서비스 시나리오이다. 시트 시스템(360)은, 획득된 신체 정보에 기초하여, 사용자와 매칭되는 시트의 적어도 하나의 요소를 조절할 수 있다.
5) 개인 컨텐츠 제공 시나리오
제5 시나리오(S115)는, 개인 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 개인 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 사용자 개인 데이터에 대응되는 컨텐츠를 제공할 수 있다.
6) 상품 제공 시나리오
제6 시나리오(S116)는, 상품 제공 시나리오이다. 카고 시스템(355)은, 입력 장치(310) 또는 통신 장치(330)를 통해, 사용자 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 데이터는, 사용자의 선호도 데이터 및 사용자의 목적지 데이터 등을 포함할 수 있다. 카고 시스템(355)은, 사용자 데이터에 기초하여, 상품을 제공할 수 있다.
7) 페이먼트 시나리오
제7 시나리오(S117)는, 페이먼트 시나리오이다. 페이먼트 시스템(365)은, 입력 장치(310), 통신 장치(330) 및 카고 시스템(355) 중 적어도 어느 하나로부터 가격 산정을 위한 데이터를 수신할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 수신된 데이터에 기초하여, 사용자의 차량 이용 가격을 산정할 수 있다. 페이먼트 시스템(365)은, 산정된 가격으로 사용자(예를 들면, 사용자의 이동 단말기)에 요금 지불을 요청할 수 있다.
8) 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오
제8 시나리오(S118)는, 사용자의 디스플레이 시스템 제어 시나리오이다. 입력 장치(310)는, 적어도 어느 하나의 형태로 이루어진 사용자 입력을 수신하여, 전기적 신호로 전환할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 전기적 신호에 기초하여, 표시되는 컨텐츠를 제어할 수 있다.
9) AI 에이전트 시나리오
제9 시나리오(S119)는, 복수의 사용자를 위한 멀티 채널 인공지능(artificial intelligence, AI) 에이전트 시나리오이다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 별로 사용자 입력을 구분할 수 있다. 인공 지능 에이전트(372)는, 복수의 사용자 개별 사용자 입력이 전환된 전기적 신호에 기초하여, 디스플레이 시스템(350), 카고 시스템(355), 시트 시스템(360) 및 페이먼트 시스템(365) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
10) 복수 사용자를 위한 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오
제10 시나리오(S120)는, 복수의 사용자를 대상으로 하는 멀티미디어 컨텐츠 제공 시나리오이다. 디스플레이 시스템(350)은, 모든 사용자가 함께 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)은, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 동일한 사운드를 복수의 사용자 개별적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템(350)은, 복수의 사용자가 개별적으로 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템(350)는, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 개별적 사운드를 제공할 수 있다.
11) 사용자 안전 확보 시나리오
제11 시나리오(S121)는, 사용자 안전 확보 시나리오이다. 사용자에게 위협이되는 차량 주변 오브젝트 정보를 획득하는 경우, 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 차량 주변 오브젝트에 대한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
12) 소지품 분실 예방 시나리오
제12 시나리오(S122)는, 사용자의 소지품 분실 예방 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 소지품에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 움직임 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 소지품에 대한 데이터 및 움직임 데이터에 기초하여, 사용자가 소지품을 두고 하차 하는지 여부를 판단할 수 있다. 메인 컨트롤러(370)는, 디스플레이 시스템(350)을 통해, 소지품에 관한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
13) 하차 리포트 시나리오
제13 시나리오(S123)는, 하차 리포트 시나리오이다. 메인 컨트롤러(370)는, 입력 장치(310)를 통해, 사용자의 하차 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 하차 이후, 메인 컨트롤러(370)는, 통신 장치(330)를 통해, 사용자의 이동 단말기에 하차에 따른 리포트 데이터를 제공할 수 있다. 리포트 데이터는, 차량(10) 전체 이용 요금 데이터를 포함할 수 있다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 발명에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 발명에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 관한 자율 주행 차량, 서버, 그리고 사용자로 구성되는 자율주행 차량 보안 시스템을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 자율주행 차량 보안 시스템은 차량, 서버, 사용자를 포함할 수 있다.
차량(10)은 서버로부터 해킹 경고 메시지을 수신할 수 있고, 수신된 해킹 경고 메시지을 고려하여, 자율 주행 장치(260) 중 해킹 경고 메시지에 기초하여 자율 주행 장치(260) 중 해킹이 되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 대상 장치를 결정할 수 있다. 이후, 해킹 경고 메시지에 기초하여 해킹 대상 장치의 해킹 상태를 판단할 수 있으며, 이렇게 판단된 해킹 상태가 이미 해킹되었거나 해킹될 우려가 있는 것으로 판단되면, 해킹 대상 장치의 종류에 따라 자율 주행 모드의 지속 가부를 결정할 수 있다. 이때, 자율 주행 모드(autonomous driving mode)의 지속이 불가능한 것으로 판단되면 자율 주행 모드에서 벗어나 차량(10)의 주행이 서버 또는 사용자에 의해 제어되도록 가이드하거나, 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 주행을 제어하는 비상 주행 모드(emergency driving mode)로 전환할 수 있다. 이때 자율 주행 장치(260)는 차량(10)이 자율 주행 모드를 지속함에 있어 필요한 적어도 하나의 차량 구성 요소를 말하며, 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 운전 조작 장치, 메인 ECU(electronic control unit), 차량 구동 장치, 센싱부, 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 전술한 구성요소로 한정되지 않고 자율 주행에 필요한 모든 구성을 포함할 수 있다.
예를 들어, 서버로부터 수신된 해킹 경고 메시지는 위치 데이터 생성 장치(예를 들어, GPS)의 해킹이 되었거나 해킹이 될 우려가 존재하다는 정보를 포함할 수 있고, 이러한 해킹 경고 메시지에 따라 위치 데이터 생성 장치의 해킹 상태를 판단할 수 있다. GPS Jamming에 의하여, 차량(10)의 위치가 부정확하게 인식되면, 차량(10)은 자율 주행 모드를 기 탐색된 경로로 주행함에 있어 위험성이 존재하며 이에 따라 차량(10)은 탑승자의 GPS 기능을 포함하는 단말로부터 GPS 정보를 수신할 것을 요청하거나 GPS Jamming으로 인하여 원활한 주행이 어려운 특정 지역을 우회하여 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 새로운 우회 경로를 생성할 수 있다. 구체적인 실시예에 대해서는 이하, 도 14에서 기재하도록 한다.
차량(10)은 서버로부터 해킹 경고 메시지를 수신할 뿐만 아니라, 서버로 지원 요청을 할 수도 있다. 차량(10)은 해킹 상태 검출 시, 서버로 사용자 지원 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, "위치 데이터 생성 장치의 해킹 상태가 검출되었으며, 센터의 원격 주행을 필요로 합니다."라는 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 서버는 차량(10)의 사용자 지원 요청 메시지에 응답하여 사용자 지원 응답 메시지를 서버로 전송할 수 있다. 예를 들어, 전술한 "위치 데이터 생성 장치의 해킹 상태가 검출되었으며, 센터의 원격 주행을 필요로 합니다."라는 메시지에 대응하여, "서울대입구역에서 서초역까지 원격 주행을 실시합니다"라는 메시지를 전송하고, 이와 함께 원격 주행 신호를 전송하여 차량(10)을 원격으로 주행할 수 있다.
차량(10)은 해킹 상태 검출 시, 사용자에게 지원을 요청할 수 있다. 이때, 차량(10)은 사용자에게 자율 주행 장치(260) 중 적어도 하나의 해킹 상태와 필요로 하는 지원 내용을 사용자에게 안내할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 장치(260) 중 위치 데이터 생성 장치에 해킹 상태가 검출 시, 사용자의 수동주행을 요청하거나 사용자의 휴대폰 등을 차량(10)에 연결하여 GPS 신호를 수신하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 이때 사용자의 지원을 필요로 하는 제1 비상 주행 모드와 서버로부터 원격 제어 신호를 수신하여 원격으로 주행하는 제2 비상 주행 모드는 시간적/논리적으로 선후관계로 설정되어 있는 것이 아니며, 해킹 상태 정보에 기초하여 둘 중 어느 하나의 비상 주행 모드를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 비상 주행 모드로 전환함에 있어서, 사용자의 지원을 필요로 하는 제1 비상 주행 모드로의 전환을 사용자에게 요청하였으나, 기 설정된 응답 시간 내에 차량(10)으로부터 사용자 지원 응답 메시지가 서버로 전송되지 않는 경우, 서버는 사용자가 주행 지원을 할 수 없는 상황으로 판단하고, 차량(10)을 원격으로 제어하는 제2 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는, 비상 주행 모드로 전환함에 있어, 차량(10)은 서버로 사용자 지원 요청 메시지를 전송할 필요 없이, 차량(10) 내부의 모니터링부를 통해 사용자의 상태 정보를 감지하고, 감지된 사용자의 상태 정보를 기초로하여, 졸음 운전이 예상되거나, 혈중 알콜농도가 높아 음주 운전이 우려되는 경우에는 탑승자의 지원을 요청할 필요 없이 즉시 제2 비상 주행 모드로 전환하고, 서버로부터 원격 주행 지원을 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 자율 주행 장치(260) 중 조향 입력 장치, 가속 입력 장치, 및 브레이크 입력 장치를 포함하는 운전 조작 장치(230)의 해킹 상태가 검출되는 경우나 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있수 있는 구동 제어 장치(250)의 해킹 상태가 검출되는 경우와 같이 차량 주행에 치명적인 경함이 발생하는 경우에는 차량(10)을 안전지대(예를 들어, 갓길 등)으로 이동하여 차량(10)을 정지시키거나, 즉시 또는 서서히 차량(10)을 정지시키고, 후방 비상등을 점멸하는 등 차량(10)의 주행을 중단하는 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 관한 자율주행 차량의 블록도이다.
도 13을 참조하면, 차량(10)은, 통신 모듈(1310), 메모리(1320), 프로세서(1330), 알림부(1340), 모니터링부(미도시), 알림부(1340)를 포함할 수 있다. 알림부(1340)는 디스플레이(1341), 스피커(1342), 비상등(1343), 햅틱(1344)을 포함할 수 있고, 프로세서는 제1 모듈(1331) 및 제2 모듈(1332)을 포함할 수 있다.
제1 모듈은 서버로부터 해킹 경고 메시지를 수신하면, 해킹 경고 메시지에 기초하여 해킹 대상 장치를 결정할 수 있다. 제1 모듈(1331)은 보안 검출 모듈로 정의할 수 있다. 서버로부터 수신되는 해킹 경고 메시지는 자율 주행 장치(260)들 각각의 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 포함하고 있다. 예를 들어, 서버는 자율주행 시스템을 구성하는 복수의 차량(10)들로부터 다양한 유형의 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 수집할 수 있고, 이러한 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보들을 바탕으로 하여, 해킹 경고 메시지를 생성할 수 있다. 이러한 해킹 경고 메시지는 각각의 자율 주행 장치(260)들에 대응하는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 포함하고 있을 것이며, 제1 모듈(1331)은 해킹 경고 메시지에 포함된 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보들과 자율 주행 장치(260)를 각각 매칭하여 상기 자율 주행 장치(260)의 해킹 상태 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, "카메라의 출력 시그널이 해킹되어, 카메라로부터 잘못 분류된 물체 정보가 출력"되는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보가 있는 경우, 정보와 차량(10)의 카메라를 매칭하여, 차량(10)의 프로세서는 카메라의 출력 시그널을 바탕으로 차량(10)의 해킹 상태 여부를 검출할 수 있다.
제2 모듈(1332)은 자율 주행 장치(260)의 해킹 상태 정보를 고려하여, 비상 주행 모드로의 전환 여부를 판단할 수 있다. 제2 모듈(1332)은 보안 대응 모듈로 정의할 수 있다. 차량(10)은 보안 검출 모듈로부터 생성된 해킹 상태 정보를 바탕으로 이에 대하여 스스로 대응을 할 수 있다. 해킹 상태 정보는 해킹 상태가 있는 것으로 판단된 자율 주행 장치(260)의 종류, 자율 주행 장치(260)에 대응하는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보, 이러한 정보의 감지 시기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 차량(10)은 해킹 대상 장치의 종류에 따라서 이에 대응하는 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
알림부는 서버로부터 수신된 해킹 경고 메시지를 바탕으로 결정된 해킹 상태 정보를 차량(10)의 알림부를 통하여 안내할 수 있다. 알림부는 디스플레이, 스피커, 비상등, 햅틱을 포함할 수 있으며, 본 명세서에 기재한 구성에 한정되지 않고, 기타 사용자에게 해킹 상태 정보를 안내할 수 있는 여러가지 수단을 모두 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 관한 차량 보안 방법의 순서도를 나타낸다. 구체적으로, 도 14는 서버로부터 해킹 경고 메시지를 수신하고 이를 바탕으로 차량(10) 내부장치의 해킹 상태를 검출하고, 해킹 상태 정보 유형에 따라 자율 주행 모드를 지속하거나, 비상 주행 모드로 전환하는 방법을 나타내고 있다.
우선, 차량(10)은 서버로부터 해킹 경고 메시지를 수신할 수 있다(S1410).
이때 해킹 경고 메시지는 서버에서 AI 프로세싱을 통해 생성된 자율 주행 장치(260)의 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 포함하고 있다. 예를 들어, 해킹 경고 메시지는 자율 주행 장치(260)의 정상 행동 모델으로부터 기 설정된 범위 외로 동작하는 자율 주행 장치(260)의 행동 모델을 포함하거나, 해킹 경고 메시지는 자율 주행 장치(260)의 예상 행동 모델을 설정하고, 예상 행동 모델에 대응하지 않는 행동 모델을 수집하고, 이를 통해 예측되는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를을 포함할 수도 있다. 해킹 경고 메시지의 생성 방법에 관한 기술은 본 명세서에서 기재하는 기술뿐만 아니라, 기타 공지 기술을 이용하여 생성되는 모든 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이후, 차량(10)은 해킹 경고 메시지가 포함하는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보에 기초하여 해킹 대상 장치를 결정할 수 있다(S1420).
구체적으로, 해킹 경고 메시지는 적어도 하나의 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 포함할 수 있고, 각각의 정보는 각각의 자율 주행 장치(260)의 오작동에 관한 정보를 포함하고 있다. 따라서, 하나의 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보는 하나의 자율 주행 장치(260)에 대응하는 것이 일반적일 것이다. 본 발명의 일 실시예는, 서버로부터 수신한 해킹 경고 메시지에 기초하여 해킹 대상 장치가 상기 차량(10) 내에 존재하지 않는 경우, 해킹 상태의 자율 주행 장치(260)를 식별할 필요 없이 자율 주행 모드를 지속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보에 대응되는 해킹 대상 장치의 존부를 검출하는 단계와 해킹 대상 장치의 종류를 판단하는 단계는 반드시 시간적으로 선/후로 나누어 진행될 것은 아니며, 해킹 대상 장치의 존부를 검출함과 동시에 해킹 대상 장치의 종류를 식별할 수 있다.
이후, 차량(10)은 해킹 경고 메시지에 기초하여 해킹 대상 장치의 해킹상태를 판단할 수 있다(S1430).
구체적으로, 차량(10)은 서버로부터 적어도 하나의 해킹 경고 메시지를 수신할 수 있고, 이러한 해킹 경고 메시지는 자율 주행 장치(260)에 대응하는 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 차량(10)은 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함에 관한 정보들과 자율 주행 장치(260)의 행동 모델을 매칭하여, 기 설정된 임계치를 벗어나는 행동이 감지되는 경우, 자율 주행 장치(260)가 해킹 상태인 것으로 판단함으로써, 해킹 상태의 자율 주행 장치(260)를 식별할 수 있다.
예를 들어, 카메라는 차량 외부 상황를 촬영하고, 차량(10)은 이를 바탕으로 외부의 표지판, 장애물 등을 식별함으로써 안전한 주행을 할 수 있다. 이에, 카메라는 외부 상황을 각각의 물체 정보를 분류할 수 있을 정도로 촬영할 수 있어야 할 것인데, 만약 카메라의 분류 신뢰 레벨(Classification Confidence Level, CCL)이 임계치보다 낮은 경우, 카메라는 외부 상황을 세밀하게 분류하기 어려우므로, 카메라는 해킹 상태에 해당하는 것으로 판단할 수 있다.
이후, 차량(10)은 해킹 대상 장치의 종류를 고려하여 자율 주행 모드의 지속 가부를 결정할 수 있다(S1440).
이때, 자율 주행 모드의 지속 여부는 자율 주행 모드의 지속 가능 경로에 따라 결정될 수 있다. 자율 주행 모드(autonomous driving mode)를 지속할 수 있는 주행 경로를 제1 주행경로로 정의할 수 있고, 비상 주행 모드(emergency driving mode)를 필요로 하는 주행 경로를 제2 주행경로로 정의할 수 있다.
이때, 제1 주행경로에서는 자율 주행 모드를 지속할 수 있으나, 제2 주행경로는 비상 주행 모드로의 전환을 필요로 하며, 차량(10)의 전체 주행경로는 제1 주행경로 또는 제2 주행경로 각각으로 설정되는 것에 한정되지 않고, 제1 주행경로 또는 제2 주행경로의 조합으로 이루어질 수 있다.
차량(10)은 자율 주행 모드의 지속이 불가능한 것으로 판단되면 자율 주행 모드에서 벗어나, 차량(10)의 주행이 제어되도록 가이드하거나, 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 주행을 제어하는 비상 주행 모드로 전환할 수 있다(S1450).
본 발명의 일 실시예에서 비상 주행 모드는, 사용자의 지원을 필요로 하는 제1 비상 주행 모드, 서버로부터 원격 제어 신호를 수신하여 원격으로 주행하는 제2 비상 주행 모드, 및 차량(10)의 주행을 중단하는 제3 비상 주행 모드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 비상 주행 모드에서의 사용자 지원은, 차량(10)의 수동 주행, 주행경로 상에 위치하는 물체의 종류의 식별, 교통 표지판 종류의 식별, 차량(10)의 GPS에 해킹 상태가 검출되는 경우 사용자의 휴대 단말을 차량(10)에 연결하여 GPS 정보를 차량(10)에 전송되도록 하는 행위 등을 포함할 수 있다. 다만, 사용자 지원은 이러한 구성에 한정되는 것이 아니며, 차량(10)의 지원에 있어 도움이 되는 모든 행위를 포함하는 것으로 해석할 수 있다.
예를 들어, 해킹 대상 장치가 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 센싱부, 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나에 해당하고, 이러한 해킹 대상 장치가 해킹 상태로 판별되면, 제1 비상 주행 모드로 전환할 수 있다. 이때, 차량(10)은 제1 비상 주행 모드로 전환할 수 있으되, 반드시 제1 비상 주행 모드에 한정하는 것은 아니며, 제2 비상 주행 모드로의 전환이 가능하고, 사용자가 수동 주행 지원에 부적합한 상태로 판단될 시, 제2 비상 주행 모드로 원격 주행을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 차량(10)은 제2 비상 주행 모드에서 서버로부터 원격 제어 신호를 수신하여 원격으로 주행할 수 있다. 제2 비상 주행 모드의 경우, 서버로부터 이동경로를 수신받고, 상기 이동경로에 따라 차량(10)을 원격 주행할 수 있다. 다만, 원격 주행의 수행을 위한 통신 장치(또는, 통신 모듈), 원격 주행 모듈(또는, 원격 주행 장치)에서 해킹 상태가 검출되면, 제2 비상 주행 모드로 전환할 수 없으며, 제1 비상 주행 모드 또는 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
제2 비상 주행 모드는 해킹 대상 장치가 오브젝트 검출 장치, 센싱부, 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나에 해당하고 해킹 대상 장치가 해킹 상태로 판단되면, 제2 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 일 실시에에서 제3 비상 주행 모드는, 해킹 상태가 검출된 해킹 대상 장치가 차량(10)의 이용에 치명적인 결함이 있는 경우로서, 조향 입력 장치, 가속 입력 장치, 및 브레이크 입력 장치를 포함하는 운전 조작 장치(230)의 해킹 상태가 검출되는 경우나 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있수 있는 구동 제어 장치(250)의 해킹 상태가 검출되는 경우로서, 차량(10)을 안전지대(예를 들어, 갓길 등)으로 이동하여 차량(10)을 정지시키거나, 즉시 또는 서서히 차량(10)을 정지시키고, 후방 비상등을 점멸하는 등 차량(10)의 주행을 중단하는 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다. 즉, 해킹 대상 장치가 운전 조작 장치, 메인 ECU, 차량 구동 장치 중 적어도 하나에 해당하며, 해킹 상태인 것으로 판단되면 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 사용자의 상태 정보는 지원 가능 상태, 지원 불가 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지원 가능 상태의 경우, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 지원 여부를 입력할 수 있고, 차량(10)은 응답 메시지를 서버로 전송할 수 있다. 이때, 차량(10)으로부터 지원 불가 상태의 응답을 수신할 시 서버는 제2 비상 주행 모드로서 차량(10)을 원격으로 주행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 사용자의 상태를 판단하는 방법은, 차량(10)은 서버로부터 사용자 지원 요청 메시지를 수신하고, 상기 사용자 지원 요청 메시지에 대한 사용자의 지원 응답 메시지가 기 설정된 응답 시간 내에 전송되지 않을 시, 서버는 사용자 상태를 지원 불가 상태로 판단할 수 있다. 이때, 차량(10)은 제2 비상 주행 모드로 전환하며, 서버는 차량 제어 신호를 전송함으로써 차량(10)을 원격으로 주행할 수 있다. 또한, 기 설정된 응답 이후에 차량(10)이 상기 지원 응답 메시지를 전송하면, 차량(10)은 지원 가능 상태로 판단하고, 제1 비상 주행 모드로 전환할 수 있다. 또한, 기 설정된 응답 이후에 차량(10)이 상기 지원 응답 메시지를 전송하면, 사용자 상태가 사용자 지원을 하기에 적합한 상태인지 판단할 필요가 있을 수 있으며, 이에 사용자의 생체 정보를 모니터링함으로써 사용자의 지원 주행 가능 여부를 확인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 사용자의 상태를 판단하는 방법은, 사용자의 생체 정보를 모니터링함으로써 상기 사용자가 지원 주행 불가 상태(예를 들어, 수면 상태, 만취 상태)로 판단되면, 제1 비상 주행 모드 또는 제3 비상 주행 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서 사용자의 생체 정보는, 혈중 산소포화도, 혈중 알코올 농도, 혈압, 심박수 등을 포함할 수 있다. 또한, 생체 정보에 관한 내용은 단순히 예시를 열거한 것으로, 차량 주행에 필요한 사용자의 모든 공지의 생체 정보를 포함할 수 있으며, 열거한 구성에 한정되지 않는다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 관한 시퀀스 도면을 나타낸다. 이때, 도14에서 전술한 내용과 공통되는 내용은 도 14와 관련된 내용과 차이가 없다.
서버는 차량(10)으로 해킹 경고 메시지를 전송할 수 있다(S1510).
서버는 적어도 하나 이상의 자율주행 차량(10)으로부터 지속적으로 해킹 대상 장치, 해킹 상태, 그리고 그로 인한 주행 문제에 관한 정보를 수신할 수 있고, 서버의 메모리에 저장할 수 있다. 서버는 저장된 정보 및 AI 프로세싱을 바탕으로 학습 및 예측되는 해킹에 관련된 정보를 바탕으로 자율 주행 차량(10)의 보안과 관련된 해킹 경고 메시지를 자율주행 차량(10)에 전송할 수 있다.
차량(10)은 서버로부터 수신한 해킹 경고 메시지의 내용을 바탕으로 자율 주행 모드의 지속을 위한 자율 주행 장치(260) 중 해킹의 대상이 될 수 있는 해킹 대상 장치를 판단할 수 있다(S1520).
차량(10)은 해킹 대상 장치를 판단 후, 해당하는 해킹 대상 장치가 실제로 해킹이 되었거나, 해킹이 될 우려가 존재하는지 여부를 확인하여 해킹 상태를 결정할 수 있다(S1530).
차량(10)은 사용자의 지원을 요청하기 위하여 차량(10)의 모니터링부를 통해 사용자의 상태를 감지하고, 사용자 지원 가부를 판단할 수 있다(S1540).
차량(10)의 모니터링부는 사용자의 생체 정보 또는 행동 정보를 감지하고, 감지된 정보를 바탕으로 사용자의 제1 비상 주행 모드로 전환했을 시, 직접적 또는 간접적인 지원의 가부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량 내부에 구비된 모니터링 카메라를 통해 행동 정보를 수신하거나, 차량 내부의 공기 센서를 통해 음주 상태 여부를 확인할 수도 있다. 또한, 지문 센서를 포함하는 생체 센서를 이용하여 산소포화도, 스트레스지수, 수면 지수 등을 측정할 수 있다.
사용자의 지원이 불가능한 것으로 판단되면, 차량(10)은 사용자 인터페이스부를 통해 사용자이 지원을 요청하지 않고, 즉시 제2 비상 주행 모드 또는 제3 비상 주행 모드로 전환함으로써 사용자의 안전을 도모할 수 있다.
서버는 사용자가 지원할 수 없는 상태로 판단되면, 서버로 원격 주행의 지원을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다(S1550).
차량(10)은 서버로부터 수신받은 원격 주행 지원 요청에 관한 응답으로 원격 제어 신호를 수신받아 제2 비상 주행 모드로서 주행을 할 수 있다(S1560).
도 16은 본 발명의 일 실시예와 관련된 전체적인 순서를 개괄적으로 나타내는 도면이다.
차량(10)은 서버로부터 해킹 경고 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 해킹 정보 메시지에 포함된 정보에 기초하여 적어도 하나의 차량 내부 장치 중 해킹 대상 장치를 식별하고, 식별된 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 상태인지 판단할 수 있다. 이처럼 판단된 해킹 상태와 해킹 대상 장치의 종류에 따라서 자율 주행 모드의 지속 가부를 판단할 수 있고, 자율 주행의 지속이 가능한 제1 주행경로, 자율 주행의 지속이 불가능한 제2 주행경로를 계산할 수 있다. 제2 주행경로에서 차량(10)은 비상 주행 모드로 전환되며, 서버의 지원을 받아 원격 주행을 할 수 있고, 서버의 지원이 불가능하거나 어려운 경우 사용자의 지원을 받을 수도 있다. 또한, 차량(10)은 사용자의 지원을 받아 수동 주행을 하되, 사용자의 지원을 받을 수 없으면 서버의 지원을 받아 원격 주행을 할 수도 있다. 즉, 차량(10)은 서버의 지원을 통한 원격 주행과 사용자의 지원을 통한 수동 주행은 시간적/논리적으로 선후관계에 있는 것은 아니며, 구체적인 상황에 따라 보다 적합한 방식을 선택할 수 있다.
도 16을 참조하면, 출발지로부터 목적지까지의 이동 경로 중 해킹 대상 장치 및 해킹 상태에 기초하여, 우회가 필요한 경로, 서버의 지원이 필요한 경로, 사용자의 지원이 필요한 경로를 판단할 수 있다. 이후, 우회가 필요한 경로에서 차량(10)은 우회경로를 생성하거나 서버로부터 우회경로를 수신하여 우회경로로 자율 주행 모드를 지속할 수 있고, 사용자 또는 서버의 지원을 필요로 하는 경우에는 해당 경로에서 사용자 또는 서버의 지원을 받음으로써 안전한 주행을 할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 잇는 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 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(에를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 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.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 자율주행 차량 해킹 대응 방법에 있어서,
    서버로부터 해킹 경고 메시지(hacking alerting message)를 수신하는 단계;
    상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 자율 주행 장치(autonomous driving device) 중 해킹이 되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 대상 장치을 결정하는 단계;
    상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치의 해킹 상태를 판단하는 단계;
    상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 자율 주행 모드(autonomous dirving mode)의 지속 가부를 결정하는 단계; 및
    상기 자율 주행 모드의 지속이 불가능한 것으로 판단되는 경우 상기 자율 주행 모드에서 벗어나 상기 차량의 주행이 제어되도록 가이드하거나, 상기 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 상기 주행을 제어하는 비상 주행 모드(emergency driving mode)로 전환하는 단계;를 포함하되,
    상기 해킹 경고 메시지는 상기 자율 주행 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함을 알리는 메시지이고,
    상기 자율 주행 장치는 상기 차량이 상기 자율 주행 모드를 지속함에 있어 필요한 적어도 하나의 차량 구성 요소인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 자율 주행 장치는 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 운전 조작 장치, 메인 ECU(electronic control unit), 차량 구동 장치, 센싱부, 위치 데이터 생성 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치가 없는 것으로 결정되는 경우 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 것으로 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 상기 자율 주행 모드의 지속 가부를 결정하는 단계는,
    상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 제1 주행경로를 계산하는 단계; 및
    상기 비상 주행 모드를 필요로 하는 제2 주행경로를 계산하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 주행경로는,
    상기 자율 주행 장치가 상기 해킹 상태가 없는 것으로 판단되어 미리 설정된 이동경로로 상기 자율 주행 모드를 지속하는 제1 자율 주행 경로, 상기 자율 주행 장치에 상기 해킹 상태가 검출되더라도, 특정 지역을 우회 시 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 제2 자율 주행 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 비상 주행 모드는,
    사용자의 지원을 필요로 하는 제1 비상 주행 모드, 상기 서버로부터 원격 제어 신호를 수신하여 원격으로 주행하는 제2 비상 주행 모드, 상기 차량을 점진적으로 정차시키거나 즉시 정차시키는 제3 비상 주행 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 해킹 대상 장치가 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 센싱부 또는 위치 데이터 생성 장치 중 어느 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제1 비상 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 해킹 대상 장치가 오브젝트 검출 장치, 센싱부 또는 위치 데이터 생성 장치 중 어느 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 해킹 대상 장치가 운전 조작 장치, 메인 ECU 또는 차량 구동 장치 중 어느 하나에 해당하고, 상기 해킹 대상 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제3 비상 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 비상 주행 모드로 전환하는 단계는,
    상기 차량의 모니터링부를 통해 사용자 상태 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 사용자 상태 정보에 근거하여 상기 사용자의 수동 주행 지원이 불가한 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 비상 주행 모드로 전환하는 단계는,
    상기 제1 비상 주행 모드로 전환하기 위해 상기 서버로부터 사용자 지원 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 사용자 지원 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 응답 메시지를 미리 설정된 시간 내에 전송되지 않는 경우, 상기 제2 비상 주행 모드로 전환하는 단계; 및
    상기 미리 설정된 시간 이후에 상기 사용자로부터 상기 응답 메시지를 전송하는 경우, 상기 제1 비상 주행 모드로 전환하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 보안 방법.
  13. 제6 항에 있어서,
    상기 사용자의 지원은,
    상기 차량이 사용자에 의하여 제어되는 수동 주행 지원, 상기 차량의 주행경로 상에 위치하는 물체의 종류의 식별, 교통 표지판 종류의 식별을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 보안 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 자율 주행 장치의 상기 해킹 상태가 검출되면, 상기 해킹 상태에 관한 정보를 상기 차량의 알람부를 통해 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 보안 방법.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 자율 주행 장치의 해킹 상태가 검출되면, 상기 해킹 상태에 관한 정보를 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 서버로부터 상기 해킹 상태에 관한 정보에 대응하는 상기 해킹의 해결 정보를 수신하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 보안 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 자율 주행 장치의 상기 해킹 상태가 해결되는 경우, 상기 비상 주행 모드를 종료하고 상기 자율 주행 모드로 전환하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 보안 방법.
  17. 해킹 대응 기능을 구비한 자율주행 차량에 있어서,
    통신 모듈,
    메모리,
    프로세서를 포함하되,
    상기 통신 모듈은, 서버로부터 해킹 경고 메시지(hacking alerting message)를 수신하고,
    상기 프로세서는, 상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 자율 주행 장치(autonomous driving device) 중 해킹이 되었거나 해킹될 우려가 존재하는 해킹 대상 장치을 결정하고, 상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치의 해킹 상태를 판단하고, 상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 자율 주행 모드(autonomous dirving mode)의 지속 가부를 결정하고, 상기 자율 주행 모드의 지속이 불가능한 것으로 판단되는 경우 상기 자율 주행 모드에서 벗어나 상기 차량의 주행이 제어되도록 가이드하거나, 상기 해킹의 우려를 회피할 수 있도록 상기 차량의 주행을 제어하는 비상 주행 모드(emergency driving mode)로 전환하며,
    상기 해킹 경고 메시지는 상기 자율 주행 장치가 해킹되었거나 해킹될 우려가 존재함을 알리는 메시지이고,
    상기 자율 주행 장치는 상기 차량이 상기 자율 주행 모드를 지속함에 있어 필요한 적어도 하나의 상기 차량의 구성 요소인 것을 특징으로 하는 해킹 대응 기능을 구비한 자율주행 차량.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 해킹 대상 장치의 종류에 따라 상기 자율 주행 모드의 지속 가부를 결정하고, 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 제1 주행경로를 계산하며, 상기 비상 주행 모드를 필요로 하는 제2 주행경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 해킹 대응 기능을 구비한 자율주행 차량.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 해킹 경고 메시지에 기초하여 상기 해킹 대상 장치가 없는 것으로 결정되는 경우 상기 자율 주행 모드를 지속할 수 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 해킹 대응 기능을 구비한 자율주행 차량.
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