WO2021066211A1 - 이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 - Google Patents

이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 Download PDF

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WO2021066211A1
WO2021066211A1 PCT/KR2019/012751 KR2019012751W WO2021066211A1 WO 2021066211 A1 WO2021066211 A1 WO 2021066211A1 KR 2019012751 W KR2019012751 W KR 2019012751W WO 2021066211 A1 WO2021066211 A1 WO 2021066211A1
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WO
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sensor
piezoelectric film
vehicle
radio wave
data
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PCT/KR2019/012751
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English (en)
French (fr)
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최승규
김규진
김만우
박진구
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials

Definitions

  • the present specification relates to an apparatus for removing foreign substances, and more specifically, to an apparatus for removing foreign substances capable of securing an angle of view.
  • 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.
  • An autonomous vehicle refers to a vehicle that can operate on its own without driver or passenger manipulation
  • an autonomous driving system refers to a system that monitors and controls such an autonomous vehicle so that it can operate on its own.
  • Autonomous vehicles detect obstacles and surrounding environments by combining various sensors such as cameras, radar, and LiDAR. If the surface of such a sensor is contaminated with dust or foreign matter, the sensitivity of the sensor may be deteriorated, thereby deteriorating the stability of autonomous driving.
  • the present specification aims to solve the above-described necessity and/or problem.
  • An object of the present specification is to provide an apparatus for removing foreign matters capable of securing an angle of view and reducing the thickness, and an autonomous driving system using the same.
  • a foreign material removing apparatus includes a sensor for receiving a radio wave from the outside; A cover covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor through which the radio wave passes; A piezoelectric film covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor cover; A driving unit for applying a vibration signal to the piezoelectric film; And a controller configured to control the driving unit and a vibration period of the piezoelectric film by controlling the driving unit in response to at least one of a result of analyzing a received signal from the sensor and data received from a network.
  • the lidar system of the present specification and an autonomous driving system using the same include an artificial intelligence (Artificail Intelligenfce) module, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), a robot, an augmented reality (AR) device, and a virtual reality (VR). It can be linked to a device, a device related to a 5G service, and the like.
  • an artificial intelligence Artificial Intelligenfce
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • AR augmented reality
  • VR virtual reality
  • the autonomous driving control system includes the foreign matter removing device.
  • the specification removes foreign matter on the effective radio wave transmitting and receiving area by vibrating the piezoelectric film covering the sensor cover. Accordingly, the apparatus for removing foreign substances of the present specification may be implemented as a piezoelectric film having thin film properties, flexibility, impact resistance, water resistance, and chemical resistance.
  • a field of view (FOV) of the sensor may be secured by attaching a piezoelectric film to both edges of a cover that does not interfere with radio wave transmission and reception signals on the sensor surface.
  • the present specification may improve the quality of a sensor received signal by driving a piezoelectric film between transmission and reception of radio waves when distortion of sensor reception data due to interference from dust and rainwater occurs.
  • a piezoelectric film may be driven in a sensing defective region according to a real-time road condition of a vehicle driving section and the weather, or a vibration period of the piezoelectric film may be accelerated to increase sensing capability in an autonomous driving environment to improve driving stability.
  • 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 illustrating an example of a method of transmitting/receiving a signal in a wireless communication system.
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of a user terminal 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 specification.
  • FIG. 6 is a control block diagram of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG. 7 is a control block diagram of an autonomous driving apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 8 is a signal flow diagram of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 9 is a diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present specification.
  • V2X communication is an example of V2X communication to which the present specification can be applied.
  • FIG. 11 illustrates a resource allocation method in a sidelink in which V2X is used.
  • FIGS. 12 to 13 are views showing an example in which the foreign matter removing apparatus according to the embodiment of the present specification is applied to a radar system.
  • FIG. 14 is a diagram showing a foreign matter removal area that does not limit the angle of view in a radar system having a field of view (FOV) of ⁇ 80°.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which a piezoelectric material is coated on a partial area of a piezoelectric film.
  • 16 is a diagram illustrating an example in which a foreign material removing apparatus according to an exemplary embodiment of the present specification is applied to a lidar system.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which a foreign material removing apparatus according to an exemplary embodiment of the present specification is applied to a camera system.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a control system of an apparatus for removing foreign substances.
  • 19 is a waveform diagram showing an example in which a radio wave transmission and reception section and a vibration signal section are time-divided.
  • 20 is a flowchart showing a method of removing foreign substances according to the first embodiment of the present specification.
  • 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 communicating with the autonomous driving device may be defined as a second communication device (920 in FIG. 1), and the processor 921 may perform a 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 user equipment is a vehicle, mobile phone, smart phone, laptop computer, digital broadcasting terminal, personal digital assistants (PDA), portable multimedia player (PMP). , Navigation, slate PC, tablet PC, ultrabook, wearable device, for example, smartwatch, 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.
  • 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 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. More specifically, in the DL (communication from the first communication device to the second communication device), 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 illustrating an example of a method of transmitting/receiving a signal 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 check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step.
  • 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 to the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH.
  • PRACH physical random access channel
  • RAR random access response to the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH.
  • RAR random access response to the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH.
  • RAR random access response to the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH.
  • RAR random access response to the preamble through a PDCCH and a corresponding PDSCH.
  • 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. If the UE succeeds in decoding one of the PDCCH candidates in the discovery 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 (ie, 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 ie, downlink grant; DL grant
  • uplink grant UL 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 a Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel (SS/PBCH) block.
  • SS/PBCH Synchronization Signal/Physical Broadcast Channel
  • the SSB consists of PSS, SSS and PBCH.
  • the SSB is composed of four 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 the PDCCH that schedules the PDSCH carrying 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 of the random access procedure in the UL through the PRACH. Random access preamble sequences having two different lengths are supported.
  • the long sequence length 839 is applied for subcarrier spacing of 1.25 and 5 kHz, and the 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 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 there is a random access preamble ID for the preamble transmitted by the UE. 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 RSRP corresponding thereto to the BS. For example, when 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 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 UE is configured with CSI-RS resources 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' where the CSI-RS and SSB are ( quasi co-located, QCL).
  • QCL-TypeD may mean that QCL is performed between antenna ports in terms of a spatial Rx parameter.
  • 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 to'beam management' (RRC parameter) from the BS.
  • SRS-Config IE is used for SRS transmission configuration.
  • the 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.
  • the 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 the beamforming 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, a beam failure is declared.
  • the UE triggers beam failure recovery by initiating a random access procedure 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, these 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 another transmission
  • URLLC UE uses the corresponding resource for UL 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 corresponding 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 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 of the monitoring period immediately preceding the monitoring period to which the DCI format 2_1 belongs. It may be assumed that there is no transmission to the UE in the PRBs and symbols indicated by 2_1. For example, the UE considers 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 5G scenarios to support hyper-connection services that communicate with a large number of UEs at the same time.
  • 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 for a long time.
  • 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), and PUSCH, 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
  • a response to specific information may be transmitted/received through a narrowband (ex. 6 resource block (RB) or 1 RB).
  • FIG 3 shows an example of a basic operation of an autonomous vehicle and a 5G network in a 5G communication system.
  • the autonomous vehicle transmits specific information transmission to the 5G network (S1).
  • the specific information may include autonomous driving related information.
  • the 5G network may determine whether to remotely control the vehicle (S2).
  • the 5G network may include a server or module that performs remote control related to autonomous driving.
  • the 5G network may transmit information (or signals) related to remote control to the autonomous vehicle (S3).
  • the autonomous vehicle in order for the autonomous vehicle to transmit/receive the 5G network, signals, information, etc., the autonomous vehicle is an initial access procedure with the 5G network prior to 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 the 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. 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.
  • 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 on a first frequency resource, and transmission of second specific information may be transmitted on 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 vehicle-to-vehicle application operation is The composition may vary.
  • the 5G network may transmit DCI format 5A to the first vehicle for scheduling of mode 3 transmission (PSCCH and/or PSSCH transmission).
  • a physical sidelink control channel (PSCCH) is a 5G physical channel for scheduling specific information transmission
  • a physical sidelink shared channel (PSSCH) is a 5G physical channel for transmitting specific information.
  • 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 the 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.
  • the salpin 5G communication technology may be applied in combination with the methods proposed in the present specification to be described later, or may be supplemented to specify or clarify the technical characteristics of the methods proposed in the present specification.
  • FIG. 5 is a view showing a vehicle according to an embodiment of the present specification.
  • the 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, an electric vehicle including an electric motor as a power source, and the like.
  • 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 exemplary embodiment of the present specification.
  • 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 presence or absence 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 apparatus 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 an 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 on 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 from 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 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, in order 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 in proximity to at least one of the side windows in the interior of the vehicle in order to acquire an image of the side of the vehicle.
  • 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 an electromagnetic wave transmitter, an electromagnetic wave receiver, and an electromagnetic wave transmitter and an 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 based on 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 I can.
  • the radar may be placed at an appropriate location outside 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 by 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 Time of Flight (TOF) 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 10 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
  • the DSRC technology may use a frequency of 5.9 GHz band, and may be a communication method having a data transmission rate of 3 Mbps to 27 Mbps.
  • IEEE 802.11p technology can be combined with IEEE 1609 technology to support DSRC technology (or WAVE standard).
  • the communication apparatus of the present specification may exchange signals with an external device using only either C-V2X technology or DSRC technology.
  • the communication device of the present specification may exchange signals with an external device 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 vehicle type control device 250 may control the vehicle driving device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the control device 250 may control a power train, a steering device, and a brake device based on a signal received from the autonomous driving device 260.
  • the autonomous driving device 260 may generate a path for autonomous driving based on the acquired data.
  • the autonomous driving device 260 may generate a driving plan for driving along the generated route.
  • the autonomous driving device 260 may generate a signal for controlling the movement of the vehicle according to the driving plan.
  • the autonomous driving device 260 may provide the generated signal to the driving control device 250.
  • the autonomous driving device 260 may implement at least one Advanced Driver Assistance System (ADAS) 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) , APS (Auto Parking System), Pedestrian 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
  • the autonomous driving apparatus 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.
  • the autonomous driving device 260 may switch the mode of the vehicle 10 from the autonomous driving mode to the manual driving mode or the autonomous driving mode from the manual driving mode based on a signal received from the user interface device 200. Can be switched to.
  • the sensing unit 270 may sense the state of the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes an inertial measurement unit (IMU) sensor, a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight detection sensor, a heading sensor, a position module, and a vehicle. It may include at least one of a forward/reverse sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an ultrasonic sensor, an illuminance sensor, and a pedal position sensor. Meanwhile, the inertial measurement unit (IMU) sensor may include one or more of an acceleration sensor, a gyro sensor, and a magnetic sensor.
  • IMU inertial measurement unit
  • the sensing unit 270 may generate state data of the vehicle based on a signal generated by at least one sensor.
  • the vehicle state data may be information generated based on data sensed by various sensors provided inside the vehicle.
  • the sensing unit 270 includes vehicle attitude data, vehicle motion data, vehicle yaw data, vehicle roll data, vehicle pitch data, vehicle collision data, vehicle direction data, vehicle angle data, and vehicle speed.
  • the location data generating device 280 may generate location data of the vehicle 10.
  • the location data generating apparatus 280 may include at least one of a Global Positioning System (GPS) and a Differential Global Positioning System (DGPS).
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the location data generating apparatus 280 may generate location data of the vehicle 10 based on a signal generated by at least one of GPS and DGPS.
  • the location data generation apparatus 280 may correct 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. Signals 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 specification.
  • 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 specification.
  • 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/determining 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.
  • the electronic horizon data is understood as driving plan data within a range from the point where the vehicle 10 is located to the horizon.
  • Horizon may be understood as a point in front of a preset distance from a point where the vehicle 10 is located based on 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 one 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 location 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 the 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 at a decision point (eg, a fork, a fork, 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. It 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 to be 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 diagram referenced to explain a usage scenario of a user according to an embodiment of the present specification.
  • the autonomous vehicle may include a cabin system.
  • the cabin system may be interpreted as a main driving vehicle.
  • the first scenario S111 is a user's destination prediction scenario.
  • the user terminal can install an application that can be linked with the cabin system.
  • the user terminal may predict the destination of the user based on the user's contextual information through the application.
  • 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 may further include a scanning device for acquiring data on a user located outside the vehicle.
  • 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 using light in the visible or infrared band.
  • the cabin system may comprise a seat system.
  • the seat system may set a layout in the cabin based on at least one of a user's body data and baggage data.
  • the seat system can provide a baggage storage space or a car seat installation space.
  • the third scenario S113 is a user welcome scenario.
  • the cabin system may further include at least one guide light.
  • the guide light may be disposed on the floor in the cabin.
  • the cabin system may output a guide light to allow the user to sit on a preset seat among a plurality of seats.
  • the main controller of the cabin system may implement a moving light by sequentially lighting a plurality of light sources according to time from an opened door to a preset user seat.
  • the fourth scenario S114 is a seat adjustment service scenario.
  • the seat system may adjust at least one element of the seat matching the user based on the acquired body information.
  • the fifth scenario S115 is a personal content providing scenario.
  • the display system of the cabin system may receive user personal data through an input device or a communication device.
  • the display system may provide content corresponding to user personal data.
  • the sixth scenario S116 is a product provision scenario.
  • the cabin system may further include a cargo system.
  • the cargo system may receive user data through an input device or a communication device.
  • the user data may include user preference data and user destination data.
  • the cargo system can provide products based on user data.
  • the seventh scenario S117 is a payment scenario.
  • the cabin system may further include a payment system.
  • the payment system may receive data for price calculation from at least one of an input device, a communication device, and a cargo system.
  • the payment system may calculate a vehicle usage price of the user based on the received data.
  • the payment system 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 of the cabin system may receive a user input in at least one form and convert it into an electrical signal.
  • the display system may control displayed content based on the electrical signal.
  • the main controller of the cabin system may include an artificial intelligence agent.
  • the artificial intelligence agent may perform machine learning based on data acquired through an input device.
  • the artificial intelligence agent may control at least one of a display system, a cargo system, a seat system, and a payment system based on the machine-learned result.
  • the ninth scenario S119 is a multi-channel artificial intelligence (AI) agent scenario for a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent may classify a user input for each of a plurality of users.
  • the artificial intelligence agent may control at least one of a display system, a cargo system, a seat system, and a payment system based on an electrical signal converted from a plurality of user individual user inputs.
  • the tenth scenario S120 is a scenario for providing multimedia contents targeting a plurality of users.
  • the display system may provide content that all users can watch together. In this case, the display system may individually provide the same sound to a plurality of users through speakers provided for each sheet.
  • the display system may provide content that can be individually viewed by a plurality of users. In this case, the display system may provide individual sounds through speakers provided for each sheet.
  • the eleventh scenario S121 is a user safety securing scenario.
  • the main controller may control to output an alarm for objects around the vehicle through the display system.
  • the twelfth scenario S122 is a scenario for preventing the user's belongings from being lost.
  • the main controller may obtain data on the user's belongings through the input device.
  • the main controller may acquire motion data of a user through an input device.
  • the main controller may determine whether or not the user leaves the belongings on the basis of the data on the belongings and the movement data.
  • the main controller may control an alarm for belongings to be output through the display system.
  • the thirteenth scenario S123 is a getting off report scenario.
  • the main controller may receive a user's getting off data through an input device. After getting off the user, the main controller may provide report data according to the getting off to the user's mobile terminal through the communication device.
  • the report data may include data on the total usage fee of the vehicle 10.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • V2X communication is an example of V2X communication to which the present specification can be applied.
  • V2X communication is V2V (Vehicle-to-Vehicle), which refers to communication between vehicles, V2I (Vehicle to Infrastructure), which refers to communication between a vehicle and an eNB or RSU (Road Side Unit), and vehicle and individual. It includes communication between the vehicle and all entities such as V2P (Vehicle-to-Pedestrian) and V2N (vehicle-to-network), which refer to communication between UEs possessed by (pedestrian, cyclist, vehicle driver, or passenger).
  • V2V Vehicle-to-Vehicle
  • V2I Vehicle to Infrastructure
  • eNB or RSU Raad Side Unit
  • V2P Vehicle-to-Pedestrian
  • V2N vehicle-to-network
  • V2X communication may represent the same meaning as V2X sidelink or NR V2X, or may represent a broader meaning including V2X sidelink or NR V2X.
  • V2X communication includes, for example, forward collision warning, automatic parking system, cooperative adaptive cruise control (CACC), control loss warning, traffic matrix warning, traffic vulnerable safety warning, emergency vehicle warning, and driving on curved roads. It can be applied to various services such as speed warning and traffic flow control.
  • CACC cooperative adaptive cruise control
  • V2X communication may be provided through a PC5 interface and/or a Uu interface.
  • specific network entities for supporting communication between the vehicle and all entities may exist.
  • the network entity may be a BS (eNB), a road side unit (RSU), a UE, or an application server (eg, a traffic safety server).
  • the UE performing V2X communication is not only a general portable UE (handheld UE), but also a vehicle UE (V-UE (Vehicle UE)), a pedestrian UE (pedestrian UE), a BS type (eNB type) RSU, or a UE It may refer to a type (UE type) RSU, a robot equipped with a communication module, or the like.
  • V2X communication may be performed directly between UEs or may be performed through the network entity(s).
  • V2X operation modes can be classified according to the V2X communication method.
  • V2X communication is required to support the pseudonymity and privacy of the UE when using the V2X application so that an operator or a third party cannot track the UE identifier within the region where V2X is supported. do.
  • RSU is a V2X service capable device that can transmit/receive with a mobile vehicle using V2I service.
  • RSU is a fixed infrastructure entity that supports V2X applications, and can exchange messages with other entities that support V2X applications.
  • RSU is a term frequently used in the existing ITS specification, and the reason for introducing this term in the 3GPP specification is to make the document easier to read in the ITS industry.
  • the RSU is a logical entity that combines the V2X application logic with the function of a BS (referred to as a BS-type RSU) or a UE (referred to as a UE-type RSU).
  • V2I service A type of V2X service, an entity belonging to one side of the vehicle and the other side of the infrastructure.
  • V2P service A type of V2X service, with one side being a vehicle and the other side being a personal device (eg, a portable UE device carried by a pedestrian, cyclist, driver, or passenger).
  • a personal device eg, a portable UE device carried by a pedestrian, cyclist, driver, or passenger.
  • -V2X service 3GPP communication service type in which a transmitting or receiving device is related to a vehicle.
  • -V2X enabled (enabled) UE UE that supports V2X service.
  • V2X service This is a type of V2X service, both of which are vehicles.
  • -V2V communication range Direct communication range between two vehicles participating in V2V service.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • V2V Vehicle to Vehicle
  • V2I Vehicle to Infrastructure
  • V2N Vehicle to Network
  • V2P Vehicle-to-Everything
  • FIG. 11 illustrates a resource allocation method in a sidelink in which V2X is used.
  • different sidelink control channels (physical sidelink control channels, PSCCHs) are allocated to be spaced apart in the frequency domain, and different sidelink shared channels (physical sidelink shared channels, PSSCHs) are allocated to be spaced apart as shown in FIG. Can be.
  • different PSCCHs may be consecutively allocated in the frequency domain, and PSSCHs may be consecutively allocated in the frequency domain.
  • Vehicle Platooning enables vehicles to dynamically form a platoon that moves together. All of Platoon's vehicles get information from the leading vehicle to manage this Platoon. This information allows vehicles to drive more harmoniously than normal, go in the same direction and travel together.
  • Extended sensors are raw data collected from vehicles, road site units, pedestrian devices, and V2X application servers via local sensors or live video images.
  • Vehicles can increase their awareness of the environment beyond what their own sensors can detect, and can grasp the local situation more broadly and holistically.
  • a high data transfer rate is one of its main features.
  • Each vehicle and/or RSU shares its own recognition data from local sensors with nearby vehicles, allowing the vehicle to synchronize and adjust trajectory or manoeuvre.
  • Each vehicle shares a driving intention with a nearby driving vehicle.
  • Remote driving allows remote drivers or V2X applications to drive remote vehicles for passengers who cannot drive themselves or with remote vehicles in hazardous environments.
  • driving based on cloud computing can be used. High reliability and low latency are the main requirements.
  • the salpin 5G communication technology may be applied in combination with the methods proposed in the present specification to be described later, or may be supplemented to specify or clarify the technical characteristics of the methods proposed in the present specification.
  • the foreign matter removing device of the present specification is attached to a surface on which radio waves are transmitted and received by sensors such as radar, lidar, and camera to remove foreign matter by vibration.
  • the radio wave includes radar radio waves, laser light of a lidar, and light of all wavelengths that are converted into electric signals by a camera.
  • FIGS. 12 to 13 are views showing an example in which the foreign matter removing apparatus according to the embodiment of the present specification is applied to a radar system.
  • the apparatus for removing foreign matter includes a case 20 having a radome 21 and a connector 22, and a piezoelectric film 21 covering the radar dome 21.
  • the radome 21 minimizes the loss of radar signals and protects the entire radar system.
  • a radio wave transmitting antenna 31, a radio wave receiving antenna 32, and a radar integrated circuit (hereinafter, referred to as “IC”) are mounted on a printed circuit board (PCB) 33.
  • the radar IC 30 includes a radio wave receiving and transmitting circuit.
  • the PCB 31 is disposed in the case 20.
  • the antennas 31 and 32 are disposed on the inner surface of the radome 21. Radio waves generated from the radio wave transmitting antenna 31 are emitted to the outside of the vehicle through radio waves through the radome 21, and radio waves reflected from external obstacles or objects are received by the radio wave receiving antenna 32 through the radome 21. .
  • the connector 22 connects the PCB 33 of the radar to an external device or an autonomous driving device 260.
  • a vibration signal for vibrating the piezoelectric film 100 is applied to the piezoelectric drive terminal 24.
  • the piezoelectric drive terminal 24 is connected to the connector 22.
  • the piezoelectric film 21 may be made of a transparent film coated with a piezoelectric material, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF) or P (VDF-TrFE). Meanwhile, a piezoelectric ceramic element may be used for the foreign material removing device, but in this case, a silicon pad, a transparent window, a barrel, etc. are further required, so that the foreign material removing device becomes thick and heavy. In contrast, the piezoelectric film 21 of the present specification is excellent in weight reduction, thin film property, flexibility, impact resistance, water resistance, and chemical resistance when compared with a piezoelectric ceramic element.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • VDF-TrFE VDF-TrFE
  • the piezoelectric film 100 may be adhered to the stepped portions 23 protruding from both sides of the radome 210. Both edges of the piezoelectric film 100 include adhesive surfaces 11. Both side adhesive surfaces 11 of the piezoelectric film 100 may be adhered to both side stepped portions 23 of the radome 21 with an epoxy adhesive. The piezoelectric film 100 must be adhered to the stepped portion 23 so as not to cause interference with the antennas 31 and 32 disposed inside the radome to secure a field of view (FOV).
  • FOV field of view
  • the radar can be mounted in the front of the vehicle, inside the rear bumper, or inside the door.
  • the radar is mounted on the vehicle, there is not enough free space inside the radome (21) of the radar sensor and the bumper, grill, and door of the vehicle, so if the foreign substance removal device is thick or the number of parts increases, the foreign substance removal device together with the radar is It cannot be mounted on the vehicle.
  • the foreign matter removing device of the present specification is not limited by the installation space of the radar because the piezoelectric film is a very thin and light piezoelectric film covering the radome 21.
  • FOV angles of view
  • a field of view (FOV) of ⁇ 10° or more is required as small as ⁇ 80°.
  • the field of view (FOV) is 80° or more, it is essential to secure a field of view from the radome. It is structurally impossible to secure the angle of view of the radar in the device for removing foreign substances including ultrasonic sheets, silicon pads, transparent windows, and barrels.
  • a field of view (FOV) of 80° or more can be secured from the radar. have.
  • FIG. 14 is a diagram showing a foreign matter removal area that does not limit the angle of view in a radar system having a field of view (FOV) of ⁇ 80°.
  • a radar IC 30, a radio wave transmitting antenna 31, and a radio wave receiving antenna 32 are mounted on a PCB 33 disposed in an inner space of the radome 21.
  • the input/output terminals 34 of the radar IC 30 are located between the antennas 31 and 32 and the radar IC 30.
  • the piezoelectric film 100 covers the effective radio wave transmitting and receiving area R.
  • the piezoelectric film 100 is rolled according to the vibration signal applied to the piezoelectric driving terminal 24 to remove foreign substances on the effective radio wave transmitting and receiving area R.
  • Foreign substances may include water film, dust, and the like. Water screens and dust can interfere with radar transmission and reception. In particular, the water curtain has a great influence on the performance degradation of the radar.
  • a piezoelectric material may be coated on the entire surface of the piezoelectric film 100.
  • the piezoelectric film 100 may be defined in a central partial region of the piezoelectric material coating region 13.
  • the gray pattern portion is the piezoelectric material coating area 13.
  • the dummy area 12 outside the piezoelectric material coating area 13 may be a transparent film including the adhesive surface 11 without a piezoelectric material.
  • the piezoelectric material coating area 13 In order to secure a field of view (FOV) of ⁇ 80°, the piezoelectric material coating area 13 must include an effective radio wave transmitting and receiving area R on the radome 21 defined by the field of view (FOV).
  • the dummy region 12 is an edge region on both sides of the radome 21 through which radio waves do not pass.
  • 16 is a diagram illustrating an example in which a foreign material removing apparatus according to an exemplary embodiment of the present specification is applied to a lidar system.
  • the lidar system includes a case 40, a glass cover 42 covering an open surface of the case 40, and a PCB 44 installed in the case 40.
  • the PCB 44 is mounted with a light emitting unit that emits laser light, an optical scanner, a light receiving sensor that receives laser light, and a signal processing unit connected to the light receiving sensor.
  • the foreign matter removing device includes a piezoelectric film 100 covering the glass cover 42.
  • the piezoelectric film 100 is connected to a driving terminal to which a vibration signal is applied.
  • the driving terminal is connected to the connector of the PCB 44.
  • the piezoelectric film 100 may be adhered to both edges of the glass cover 42 or both sides of the case 40 outside the effective radio wave transmission and reception area defined by the angle of view of the lidar.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which a foreign material removing apparatus according to an exemplary embodiment of the present specification is applied to a camera system.
  • the camera system includes a case 60, a front cover 62 covering an open surface of the case 60, a lens 61 covering an open surface of the front cover 62, and the like.
  • a PCB is disposed in the case 60.
  • An image sensor and a signal processing unit processing image sensor signals are mounted on the PCB.
  • the image sensor converts the light received through the lens into an electrical signal.
  • the signal processor amplifies the image sensor signal and processes the image quality to generate an image signal.
  • the apparatus for removing foreign matter includes a piezoelectric film 100 and a fixing frame 101 to which the piezoelectric film 100 is adhered.
  • the piezoelectric film 100 may be disposed on a transparent substrate. The edge of the piezoelectric film 100 may be adhered to the fixing frame 101.
  • the piezoelectric film 100 is disposed in front of the lens to remove foreign substances on the transparent substrate by vibration.
  • the fixed frame 101 may be manufactured in a structure that surrounds the outside of the effective radio wave transmission and reception area.
  • the output terminal of the flexible circuit board 102 is connected to the connector of the fixed frame 101, and the input terminal is connected to the PCB in the case 60 through a connector pin 63 penetrating the front cover 62.
  • the apparatus for removing foreign substances of the present specification includes a sensor that receives radio waves from the outside and detects an object, a cover covering the effective radio transmission and reception area of the sensor through which radio waves pass, and the effective radio transmission and reception area of the sensor cover. It includes a piezoelectric film 100 adhered to the edge of the sensor cover.
  • the cover may be a radome, a glass cover 42, a lens 61 of a camera, or the like in the above-described embodiment.
  • the control system of the foreign matter removing device controls the driving unit in response to at least one of a driving unit for applying a vibration signal to the piezoelectric film and at least one of a result of analyzing a received signal from a sensor and data received from a network to control the driving and vibration cycle of the piezoelectric film. It may include a control unit to control.
  • the controller may quickly control the vibration period of the piezoelectric film as the level of contamination of the foreign matter increases or the level of defective sensing in the driving section of the vehicle increases.
  • a control unit may include a sensor signal analysis unit 110 and an autonomous driving device 260 in the example of FIG. 18.
  • 18 is a block diagram showing a control system of an apparatus for removing foreign substances.
  • 19 is a waveform diagram showing an example in which a radio wave transmission and reception section (Rsig) and a vibration signal section (Psig) are time-divided.
  • Rsig radio wave transmission and reception section
  • Psig vibration signal section
  • control system of the apparatus for removing foreign matter includes a sensor control unit 110 and a driving unit 120.
  • the sensor control unit 110 generates a radio wave signal, supplies it to the sensor 1000, analyzes the signal received from the sensor 1000, and detects an object.
  • the sensor 1000 may be a sensor such as a radar system, a lidar system, or a camera.
  • a radio wave signal propagates into the atmosphere through a radio wave transmitting antenna 31, and radio waves reflected from an obstacle or an object are received by the radio wave receiving antenna 32.
  • the sensor control unit 110 may be integrated in the radar IC 30.
  • the sensor controller 110 generates a radio signal under the control of the autonomous driving device 260 and transmits object information detected as a result of analysis of the received signal to the autonomous driving device 260.
  • the autonomous driving device 260 may reflect object information received from the sensor control unit 110 to the driving of the vehicle 10.
  • the driving unit 120 supplies a vibration signal to the piezoelectric film 100 to vibrate the piezoelectric film 100 to remove foreign substances on the effective radio wave transmitting and receiving area R.
  • the driving unit 110 transmits the vibration signal to the vibration signal section (Psig) separated from the radio wave transmitting and receiving section (Rsig) on the time axis so that the vibration of the piezoelectric film 100 does not affect the radio wave transmitting and receiving signals. ). Accordingly, the radio wave transmission and reception section (Rsig) and the vibration signal section (Psig) are time-divided.
  • the driving unit 120 may drive the piezoelectric film 100 in response to a vibration enable signal from the sensor signal analysis unit 1100 or the autonomous driving device 260.
  • the sensor signal analysis unit 1100 may analyze the sensor signal to determine the level of contamination of foreign substances. Signal strength and noise may vary depending on the level of contamination of foreign substances in the received signals of the radar system and lidar system and the video signal output from the camera.
  • the sensor signal analysis unit 110 analyzes a sensor signal using a preset foreign material/noise detection algorithm to determine the contamination level of the foreign material, and when the contamination level of the foreign material is higher than a preset threshold, a vibration enable command signal is provided. Can occur.
  • the autonomous driving device 260 may control a vibration signal output from the driving unit 120 according to a sensor usage environment through a network.
  • the autonomous driving device 260 may receive driving environment information, such as a section with high humidity, a section with a lot of fog, a section with rain or snow, an unpaved road section, and a section with a lot of yellow dust through the network. have.
  • driving environment information such as a section with high humidity, a section with a lot of fog, a section with rain or snow, an unpaved road section, and a section with a lot of yellow dust
  • a water film may be formed on the sensor surface or dust contamination may increase, resulting in deterioration of sensor performance.
  • the autonomous driving device 260 may generate a vibration enable command signal to the driving unit 120 in response to driving environment information data received from the network.
  • the autonomous driving device 260 may increase the frequency of the vibration enable signal when the driving section of the vehicle is a sensor defective section in which the possibility of contamination by foreign substances of the sensor is high to speed up the vibration cycle of the piezoelectric film.
  • 20 is a flowchart showing a method of removing foreign substances according to the first embodiment of the present specification.
  • a level of contamination of foreign matter is determined by analyzing a signal received from a sensor (S181).
  • the method of removing the foreign material drives the piezoelectric film 100 to remove the effective radio wave transmitting and receiving area R of the sensor (S182 and S183).
  • An apparatus for removing foreign substances includes a sensor for receiving a radio wave from the outside; A cover covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor through which the radio wave passes; A piezoelectric film covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor cover; A driving unit for applying a vibration signal to the piezoelectric film; And a controller configured to control the driving unit and a vibration period of the piezoelectric film by controlling the driving unit in response to at least one of a result of analyzing a received signal from the sensor and data received from a network.
  • Example 2 The piezoelectric film may be adhered to an edge outside the effective radio wave transmitting and receiving area in the sensor cover.
  • Example 3 The piezoelectric film is a transparent film larger than the effective radio wave transmission and reception area; And a piezoelectric material coated in the effective radio wave transmitting and receiving area.
  • the sensor cover may include stepped portions protruding from both sides of the radome of the radar system.
  • the piezoelectric film may be adhered to the stepped portion.
  • the sensor cover may include a glass cover of a lidar system.
  • the piezoelectric film may be adhered to the edge of the glass cover.
  • Example 6 The sensor cover is a transparent substrate disposed in front of the Carrera lens and covered by the piezoelectric film; And a frame surrounding the edge of the transparent substrate.
  • the piezoelectric film may be adhered to the frame.
  • Example 7 The controller may determine the level of contamination of foreign materials by analyzing the received signal of the sensor, and enable the driving unit to drive the piezoelectric film when the received signal is determined as the level of contamination of foreign materials equal to or greater than a preset threshold.
  • the control unit may drive the piezoelectric film by enabling the driving unit in response to data received through the network.
  • An autonomous driving device includes a foreign substance removing device for removing foreign substances on a radio wave passage surface of a sensor; And an autonomous driving device that reflects the object information received from the sensor to motion control of the vehicle.
  • the foreign matter removing device may include a cover covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor through which the radio wave passes; A piezoelectric film covering an effective radio wave transmitting and receiving area of the sensor cover; A driving unit for applying a vibration signal to the piezoelectric film; And a controller configured to control the driving unit and a vibration period of the piezoelectric film by controlling the driving unit in response to at least one of a result of analyzing a received signal from the sensor and data received from a network connected to the autonomous driving device.
  • the sensor may include one or more of a radar system, a lidar system, and a camera system.
  • Example 3 The piezoelectric film may be adhered to an edge outside the effective radio wave transmitting and receiving area in the sensor cover.
  • Example 4 The piezoelectric film is a transparent film larger than the effective radio wave transmission and reception area; And a piezoelectric material coated in the effective radio wave transmitting and receiving area.
  • the sensor cover may include stepped portions protruding from both sides of the radome of the radar system.
  • the piezoelectric film may be adhered to the stepped portion.
  • the sensor cover may include a glass cover of the lidar system.
  • the piezoelectric film may be adhered to the edge of the glass cover.
  • Example 7 The sensor cover is a transparent substrate disposed in front of the Carrera lens and covered by the piezoelectric film; And a frame surrounding the edge of the transparent substrate.
  • the piezoelectric film may be adhered to the frame.
  • the foregoing specification can be implemented as computer-readable code on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAM, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, etc.
  • HDDs hard disk drives
  • SSDs solid state disks
  • SDDs silicon disk drives
  • ROMs read-only memory
  • RAM compact disc drives
  • CD-ROMs compact discs
  • magnetic tapes magnetic tapes
  • floppy disks magnetic tapes
  • optical data storage devices etc.
  • carrier wave for example, transmission over the Internet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템이 개시된다. 이물질 제거 장치는 외부로부터 전파를 수신하는 센서; 상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버; 상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름; 상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 명세서의 라이다 시스템과 이를 이용한 자율 주행 시스템은 인공 지능(Artificail Intelligenfce) 모듈, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), 로봇, 증강 현실(Augmented Reality, AR) 장치, 가상 현실(virtual reality, VR) 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 등과 연계될 수 있다.

Description

이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템
본 명세서는 이물질 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 화각 확보가 가능한 이물질 제거 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.
자율 주행 차량(autonomous vehicle)이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말하며, 자율 주행 시스템(autonomous driving system)은 이러한 자율 주행자동차가 스스로 운행될 수 있도록 모니터링하고 제어하는 시스템을 말한다.
자율 주행 차량은 카메라, 레이더(Radar), 라이다(LiDAR) 등 다양한 센서를 조합하여 장애물과 주변 환경을 감지한다. 이러한 센서의 표면이 먼지나 이물질에 오염되면 센서의 감도 저하를 초래하여 자율 주행의 안정성이 떨어질 수 있다.
본 명세서는 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서는 화각을 확보하고 박형화가 가능한 이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 이물질 제거 장치는 이물질 제거 장치는 외부로부터 전파를 수신하는 센서; 상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버; 상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름; 상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 명세서의 라이다 시스템과 이를 이용한 자율 주행 시스템은 인공 지능(Artificail Intelligenfce) 모듈, 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), 로봇, 증강 현실(Augmented Reality, AR) 장치, 가상 현실(virtual reality, VR) 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 등과 연계될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 시스템은 상기 이물질 제거 장치를 포함한다.
명세서는 센서 커버를 덮는 압전 필름을 진동시켜 유효 전파 발신 및 수신 영역 상의 이물질을 제거한다. 따라서, 본 명세서의 이물질 제거 장치는 박막성, 유연성, 내 충격성, 내수성, 내화학성을 갖는 압전 필름으로 구현될 수 있다.
본 명세서는 센서 표면에서 전파 발신 및 수신 신호와 간섭되지 않는 커버의 양측 가장자리에 압전 필름을 접착하여 센서의 화각(FOV)을 확보할 수 있다.
본 명세서는 먼지와 빗물등의 간섭으로 인한 센서 수신 데이터의 왜곡 발생시 전파 발신 및 수신 시점 사이에 압전 필름을 구동하여 센서 수신 신호의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 차량의 주행 구간의 실시간 도로 상태, 날씨에 따라 센싱 불량 구간에서 압전 필름을 구동하거나 압전 필름의 진동 주기를 빠르게 하여 자율 주행 환경에서 센싱 능력을 높여 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 명세서에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 명세서의 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 사용자 단말과 5G 네트워크의 기본동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 자율 주행 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10는 본 명세서가 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.
도 11은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
도 12 내지 도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 레이더 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면들이다.
도 14는 화각(FOV)이 ±80°인 레이더 시스템에서 화각을 제한하지 않는 이물질 제거 영역을 보여 주는 도면이다.
도 15는 압전 필름의 일부 영역에 압전 물질이 코팅된 예를 보여 주는 도면이다.
도 16은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 라이다 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면이다.
도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 카메라 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면들이다.
도 18은 이물질 제거 장치의 제어 시스템을 보여 주는 블럭도이다.
도 19는 전파 발신 및 수신 구간과 진동 신호 구간이 시분할된 일 예를 보여 주는 파형도이다.
도 20은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 이물질 제거 방법을 보여 주는 흐름도이다.
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" 및 "부"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 명세서의 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, 자율 주행 정보를 필요로 하는 장치 및/또는 자율 주행 차량이 필요로 하는 5G 통신(5th generation mobile communication)을 단락 A 내지 단락 G를 통해 설명하기로 한다.
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 명세서에서 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 명세서에서 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 명세서에서 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 명세서에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 명세서에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
주행
(1) 차량 외관
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서의 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 명세서의 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, 레이더, 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) 레이더
레이더는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이더는, 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. 레이더는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더는 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. 레이더는, 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(10)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 명세서의 통신 장치는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 명세서의 통신 장치는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.
4) 운전 조작 장치
운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.
5) 메인 ECU
메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
6) 구동 제어 장치
구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.
구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
7) 자율 주행 장치
자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC : Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB : Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW : Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA : Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA : Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA : Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD : Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA : High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS : Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR : Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA : Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV : Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM : Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA : Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.
8) 센싱부
센싱부(270)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량 상태 데이터는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량 자세 데이터, 차량 모션 데이터, 차량 요(yaw) 데이터, 차량 롤(roll) 데이터, 차량 피치(pitch) 데이터, 차량 충돌 데이터, 차량 방향 데이터, 차량 각도 데이터, 차량 속도 데이터, 차량 가속도 데이터, 차량 기울기 데이터, 차량 전진/후진 데이터, 차량의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량 내부 온도 데이터, 차량 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.
9) 위치 데이터 생성 장치
위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.
차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.
(3) 자율 주행 장치의 구성 요소
도 7은 본 명세서의 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 명세서의 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.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따라 사용자의 이용 시나리오를 설명하는데 참조되는 도면이다.
1) 목적지 예측 시나리오
자율 주행 차량은 캐빈 시스템(Cabin system)을 포함할 수 있다. 이하에서, 캐빈 시스템은 주향 주행 차량으로 해석될 수 있다. 제1 시나리오(S111)는, 사용자의 목적지 예측 시나리오이다. 사용자 단말기는 캐빈 시스템과 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 시스템은, 차량 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.
캐빈 시스템은 시트 시스템을 포함할 수 있다. 시트 시스템은, 사용자의 신체 데이터 및 수하물 데이터 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 캐빈 내 레이아웃을 설정할 수 있다. 예를 들면, 시트 시스템은, 수하물 적재 공간 또는 카시트 설치 공간을 마련할 수 있다.
3) 사용자 환영 시나리오
제3 시나리오(S113)는, 사용자 환영 시나리오이다. 캐빈 시스템은, 적어도 하나의 가이드 라이트를 더 포함할 수 있다. 가이드 라이트는, 캐빈 내 바닥에 배치될 수 있다. 캐빈 시스템은, 사용자의 탑승이 감지되는 경우, 복수의 시트 중 기 설정된 시트에 사용자가 착석하도록 가이드 라이트를 출력할 수 있다. 예를 들면, 캐빈 시스템의 메인 컨트롤러는, 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 시스템은, 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. 캐빈 시스템의 디스플레이 시스템은, 입력 장치 또는 통신 장치를 통해, 사용자 개인 데이터를 수신할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 사용자 개인 데이터에 대응되는 컨텐츠를 제공할 수 있다.
6) 상품 제공 시나리오
제6 시나리오(S116)는, 상품 제공 시나리오이다. 캐빈 시스템은 카고 시스템(cargo system)을 더 포함할 수 있다. 카고 시스템은, 입력 장치 또는 통신 장치를 통해, 사용자 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 데이터는, 사용자의 선호도 데이터 및 사용자의 목적지 데이터 등을 포함할 수 있다. 카고 시스템은, 사용자 데이터에 기초하여, 상품을 제공할 수 있다.
7) 페이먼트 시나리오
제7 시나리오(S117)는, 페이먼트 시나리오이다. 캐빈 시스템은 페이먼트 시스템(payment system)을 더 포함할 수 있다. 페이먼트 시스템은, 입력 장치, 통신 장치 및 카고 시스템 중 적어도 어느 하나로부터 가격 산정을 위한 데이터를 수신할 수 있다. 페이먼트 시스템은, 수신된 데이터에 기초하여, 사용자의 차량 이용 가격을 산정할 수 있다. 페이먼트 시스템은, 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. 캐빈 시스템의 입력 장치는, 적어도 어느 하나의 형태로 이루어진 사용자 입력을 수신하여, 전기적 신호로 전환할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 전기적 신호에 기초하여, 표시되는 컨텐츠를 제어할 수 있다.
9) AI 에이전트 시나리오
캐빈 시스템의 메인 컨트롤러는 인공 지능 에이전트를 포함할 수 있다. 인공 지능 에이전트는, 입력 장치를 통해 획득된 데이터를 기초로 기계 학습(machine learning)을 수행할 수 있다. 인공지능 에이전트는, 기계 학습된 결과에 기초하여, 디스플레이 시스템, 카고 시스템, 시트 시스템 및 페이먼트 시스템 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
제9 시나리오(S119)는, 복수의 사용자를 위한 멀티 채널 인공지능(artificial intelligence, AI) 에이전트 시나리오이다. 인공 지능 에이전트는, 복수의 사용자 별로 사용자 입력을 구분할 수 있다. 인공 지능 에이전트는, 복수의 사용자 개별 사용자 입력이 전환된 전기적 신호에 기초하여, 디스플레이 시스템, 카고 시스템, 시트 시스템 및 페이먼트 시스템 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 시스템은, 모든 사용자가 함께 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템은, 시트별로 구비된 스피커를 통해, 동일한 사운드를 복수의 사용자 개별적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 복수의 사용자가 개별적으로 시청할 수 있는 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이 시스템은, 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 컨트롤러는, 디스플레이 시스템을 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 컨트롤러는, 입력 장치를 통해, 사용자의 소지품에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러는, 입력 장치를 통해, 사용자의 움직임 데이터를 획득할 수 있다. 메인 컨트롤러는, 소지품에 대한 데이터 및 움직임 데이터에 기초하여, 사용자가 소지품을 두고 하차 하는지 여부를 판단할 수 있다. 메인 컨트롤러는, 디스플레이 시스템을 통해, 소지품에 관한 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.
13) 하차 리포트 시나리오
제13 시나리오(S123)는, 하차 리포트 시나리오이다. 메인 컨트롤러는, 입력 장치를 통해, 사용자의 하차 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 하차 이후, 메인 컨트롤러는, 통신 장치를 통해, 사용자의 이동 단말기에 하차에 따른 리포트 데이터를 제공할 수 있다. 리포트 데이터는, 차량(10) 전체 이용 요금 데이터를 포함할 수 있다.
V2X (Vehicle-to-Everything)
도 10는 본 명세서가 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.
V2X 통신은 차량 사이의 통신(communication between vehicles)을 지칭하는 V2V(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 eNB 또는 RSU(Road Side Unit) 사이의 통신을 지칭하는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량 및 개인(보행자, 자전거 운전자, 차량 운전자 또는 승객)이 소지하고 있는 UE 간 통신을 지칭하는 V2P(Vehicle-to-Pedestrian), V2N(vehicle-to-network) 등 차량과 모든 개체들 간 통신을 포함한다.
V2X 통신은 V2X 사이드링크 또는 NR V2X와 동일한 의미를 나타내거나 또는 V2X 사이드링크 또는 NR V2X를 포함하는 보다 넓은 의미를 나타낼 수 있다.
V2X 통신은 예를 들어, 전방 충돌 경고, 자동 주차 시스템, 협력 조정형 크루즈 컨트롤(Cooperative adaptive cruise control: CACC), 제어 상실 경고, 교통행렬 경고, 교통 취약자 안전 경고, 긴급 차량 경보, 굽은 도로 주행 시 속도 경고, 트래픽 흐름 제어 등 다양한 서비스에 적용 가능하다.
V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 이 경우, V2X 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에는, 상기 차량과 모든 개체들 간의 통신을 지원하기 위한 특정 네트워크 개체(network entity)들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 개체는, BS(eNB), RSU(road side unit), UE, 또는 어플리케이션 서버(application server)(예, 교통 안전 서버(traffic safety server)) 등일 수 있다.
또한, V2X 통신을 수행하는 UE는, 일반적인 휴대용 UE(handheld UE)뿐만 아니라, 차량 UE(V-UE(Vehicle UE)), 보행자 UE(pedestrian UE), BS 타입(eNB type)의 RSU, 또는 UE 타입(UE type)의 RSU, 통신 모듈을 구비한 로봇 등을 의미할 수 있다.
V2X 통신은 UE들 간에 직접 수행되거나, 상기 네트워크 개체(들)를 통해 수행될 수 있다. 이러한 V2X 통신의 수행 방식에 따라 V2X 동작 모드가 구분될 수 있다.
V2X 통신은, 사업자(operator) 또는 제3자가 V2X가 지원되는 지역 내에서 UE 식별자를 트랙킹할 수 없도록, V2X 어플리케이션의 사용 시에 UE의 익명성(pseudonymity) 및 개인보호(privacy)를 지원할 것이 요구된다.
V2X 통신에서 자주 사용되는 용어는 다음과 같이 정의된다.
- RSU (Road Side Unit): RSU는 V2I 서비스를 사용하여 이동 차량과 전송/수신 할 수 있는 V2X 서비스 가능 장치이다. 또한, RSU는 V2X 어플리케이션을 지원하는 고정 인프라 엔터티로서, V2X 어플리케이션을 지원하는 다른 엔터티와 메시지를 교환할 수 있다. RSU는 기존 ITS 스펙에서 자주 사용되는 용어이며, 3GPP 스펙에 이 용어를 도입한 이유는 ITS 산업에서 문서를 더 쉽게 읽을 수 있도록 하기 위해서이다. RSU는 V2X 어플리케이션 로직을 BS(BS-타입 RSU라고 함) 또는 UE(UE-타입 RSU라고 함)의 기능과 결합하는 논리적 엔티티이다.
- V2I 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량(vehicle)이고 다른 쪽은 기반시설(infrastructure)에 속하는 엔티티.
- V2P 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량이고, 다른 쪽은 개인이 휴대하는 기기(예, 보행자, 자전거 타는 사람, 운전자 또는 동승자가 휴대하는 휴대용 UE기).
- V2X 서비스: 차량에 전송 또는 수신 장치가 관계된 3GPP 통신 서비스 타입.
- V2X 가능(enabled) UE: V2X 서비스를 지원하는 UE.
- V2V 서비스: V2X 서비스의 타입으로, 통신의 양쪽 모두 차량이다.
- V2V 통신 범위: V2V 서비스에 참여하는 두 차량 간의 직접 통신 범위.
V2X(Vehicle-to-Everything)라고 불리는 V2X 어플리케이션은 살핀 것처럼, (1) 차량 대 차량 (V2V), (2) 차량 대 인프라 (V2I), (3) 차량 대 네트워크 (V2N), (4) 차량 대 보행자 (V2P)의 4가지 타입이 있다.
도 11은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
사이드링크에서는 도 13(a)와 같이 서로 다른 사이드링크 제어 채널(physical sidelink control channel, PSCCH)들이 주파수 도메인에서 이격되어 할당되고 서로 다른 사이드링크 공유 채널(physical sidelink shared channel, PSSCH)들이 이격되어 할당될 수 있다. 또는, 도 13(b)와 같이 서로 다른 PSCCH들이 주파수 도메인에서 연속하여 할당되고, PSSCH들도 주파수 도메인에서 연속하여 할당될 수도 있다.
NR V2X
3GPP 릴리즈 14 및 15 동안 자동차 산업으로 3GPP 플랫폼을 확장하기 위해, LTE에서 V2V 및 V2X 서비스에 대한 지원이 소개되었다.
개선된(enhanced) V2X 사용 예(use case)에 대한 지원을 위한 요구사항(requirement)들은 크게 4개의 사용 예 그룹들로 정리된다.
(1) 차량 플래투닝 (vehicle Platooning)은 차량들이 함께 움직이는 플래툰(platoon)을 동적으로 형성할 수 있게 한다. 플래툰의 모든 차량은 이 플래툰을 관리하기 위해 선두 차량으로부터 정보를 얻는다. 이러한 정보는 차량이 정상 방향보다 조화롭게 운전되고, 같은 방향으로 가고 함께 운행할 수 있게 한다.
(2) 확장된 센서(extended sensor)들은 차량, 도로 사이트 유닛(road site unit), 보행자 장치(pedestrian device) 및 V2X 어플리케이션 서버에서 로컬 센서 또는 동영상 이미지(live video image)를 통해 수집된 원시(raw) 또는 처리된 데이터를 교환할 수 있게 한다. 차량은 자신의 센서가 감지할 수 있는 것 이상으로 환경에 대한 인식을 높일 수 있으며, 지역 상황을 보다 광범위하고 총체적으로 파악할 수 있다. 높은 데이터 전송 레이트가 주요 특징 중 하나이다.
(3) 진화된 운전(advanced driving)은 반-자동 또는 완전-자동 운전을 가능하게 한다. 각 차량 및/또는 RSU는 로컬 센서에서 얻은 자체 인식 데이터를 근접 차량과 공유하고, 차량이 궤도(trajectory) 또는 기동(manoeuvre)을 동기화 및 조정할 수 있게 한다. 각 차량은 근접 운전 차량과 운전 의도를 공유한다.
(4) 원격 운전(remote driving)은 원격 운전자 또는 V2X 어플리케이션이 스스로 또는 위험한 환경에 있는 원격 차량으로 주행할 수 없는 승객을 위해 원격 차량을 운전할 수 있게 한다. 변동이 제한적이고, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 한 운전을 사용할 수 있다. 높은 신뢰성과 낮은 대기 시간이 주요 요구 사항이다.
앞서 살핀 5G 통신 기술은 후술할 본 명세서에서 제안하는 방법들과 결합되어 적용될 수 있으며, 또는 본 명세서에서 제안하는 방법들의 기술적 특징을 구체화하거나 명확하게 하는데 보충될 수 있다.
이하, 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서의 이물질 제거 장치는 레이더, 라이다, 카메라 등의 센서에서 전파가 발신 및 수신하는 면에 부착되어 진동으로 이물질을 제거한다. 본 명세서에서 전파는 레이더 전파, 라이다의 레이저 광, 및 카메라에서 전기 신호로 변환되는 모든 파장의 빛을 포함한다.
도 12 내지 도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 레이더 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면들이다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 이물질 제거 장치는 레이돔(radome, 21)과 커넥터(22)를 가지는 케이스(20)와, 레이더 돔(21)을 덮는 압전 필름(21)을 포함한다.
레이돔(21)은 레이더 신호의 손실을 최소화하고 레이더 시스템 전체를 보호한다. PCB(Printed Circuit Board)(33)에 전파 송신 안테나(31), 전파 수신 안테나(32), 및 레이더 집적회로(이하, "IC"라 함)이 실장된다. 레이더 IC(30)는 전파 수신 및 발신 회로를 포함한다. PCB(31)는 케이스(20) 내에 배치된다. 안테나들(31, 32)은 레이돔(21)의 안쪽면에 배치된다. 전파 송신 안테나(31)로부터 발생되는 전파는 레이돔(21)을 통해 전파를 통해 차량 외부로 발사되고, 외부 장애물이나 오브젝트로부터 반사된 전파가 레이돔(21)을 통해 전파 수신 안테나(32)에 수신된다.
커넥터(22)는 레이더의 PCB(33)를 외부 기기 또는 자율 주행 장치(260)에 연결한다. 압전 구동 단자(24)는 압전 필름(100)을 진동시키기 위한 진동 신호가 인가된다. 압전 구동 단자(24)는 커넥터(22)에 연결된다.
압전 필름(21)은 압전 물질 예를 들어, 폴리비닐리덴 플로오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 또는 P(VDF-TrFE)이 코팅된 투명 필름으로 제작될 수 있다. 한편, 이물질 제거 장치에 압전 세라믹 소자를 이용할 수 있으나 이 경우, 실리콘 패드, 투명 윈도우, 경통 등이 더 필요하여 이물질 제거 장치가 두껍고 무거워진다. 이에 비하여, 본 명세서의 압전 필름(21)은 압전 세라믹 소자와 비교할 때, 경량화, 박막성, 유연성, 내 충격성, 내수성, 내화학성이 우수하다.
압전 필름(100)은 레이돔(210)의 양측면에 돌출된 단턱부(23)에 접착될 수 있다. 압전 필름(100)의 양측 가장자리는 접착면(11)이 포함된다. 압전 필름(100)의 양측 접착면11)은 에폭시 접착제로 레이돔(21)의 양측 단턱부(23)에 각각 접착될 수 있다. 압전 필름(100)은 레이돔 안쪽에 배치된 안테나(31, 32)와 간섭을 일으키지 않도록 단턱부(23)에 접착되어야 화각(Field Of View, FOV)을 확보할 수 있다.
레이더는 차량의 앞, 뒤 범퍼의 내측, 또는 도어 내부에 장착될 수 있다. 레이더가 차량에 장착된 상태에서 레이더 센서의 표면인 레이돔(21)과 차량의 범퍼, 그릴, 도어 내부에 충분한 여유 공간이 없기 때문에 이물질 제거 장치가 두껍거나 부품 수가 많아지면 레이더와 함께 이물질 제거 장치가 차량에 장착될 수 없다. 본 명세서의 이물질 제거 장치는 매우 얇고 가벼운 압전 필름이 레이돔(21)을 덮는 구조이기 때문에 레이더의 설치 공간에 제약을 받지 않는다.
레이더 종류에 따라 다양한 화각(FOV)을 가지고 있다. 레이더 종류에 따라 작게는 ±10° 많게는 ±80°이상의 화각(FOV)을 필요로 한다. 화각(FOV)이 80° 이상인 경우 레이돔에서 시야 확보가 필수적이다. 초음파 시트, 실리콘 패드 및 투명 윈도우, 경통 등을 포함한 이물질 제거 장치는 레이더의 화각 확보가 구조적으로 불가능하다. 이에 비하여, 본 명세서의 이물질 제거 장치는 투명한 압전 필름(100)이 화각을 제한하지 않는 레이돔(21)의 양측 단턱부(23)에 접착되기 때문에 레이더에서 80° 이상의 화각(FOV)을 확보할 수 있다.
도 14는 화각(FOV)이 ±80°인 레이더 시스템에서 화각을 제한하지 않는 이물질 제거 영역을 보여 주는 도면이다.
도 14를 참조하면, 레이더 IC(30), 전파 송신 안테나(31), 및 전파 수신 안테나(32) 등은 레이돔(21)의 안쪽 공간에 배치된 PCB(33) 상에 실장된다. 레이더 IC(30)의 입/출력 단자들(34)는 안테나(31, 32)와 레이더 IC(30) 사이에 위치한다.
화각(FOV)이 ±80°인 레이더 시스템에서, 입/출력 단자들(34)을 잇는 가상의 기준선을 0°라 할 때 ±80°의 화각에 정의된 레이돔(21)의 유효 전파 발신 및 수신 영역(R)에 전파를 방해할 수 있는 이물질이 존재하면 레이더의 성능이 저하된다. 따라서, 압전 필름(100)은 유효 전파 발신 및 수신 영역(R)을 덮는다. 압전 구동 단자(24)에 인가된 진동 신호에 따라 압전 필름(100)이 전동하여 유효 전파 발신 및 수신 영역(R) 상의 이물질이 제거된다. 이물질은 수막, 먼지 등을 포함할 수 있다. 수막이나 먼지는 레이더의 전파 발신 및 수신을 방해할 수 있다. 특히, 수막은 레이더의 성능 저하에 큰 영향을 끼친다.
압전 필름(100)의 전면에 압전 물질이 코팅될 수 있다. 다른 실시예로, 도 15에 도시된 바와 같이, 압전 필름(100) 상에서 압전 물질 코팅 영역(13)의 중앙 일부 영역에 정의될 수 있다. 도 15에서 그레이 패턴 부분이 압전 물질 코팅 영역(13)이다.
압전 물질 코팅 영역(13) 밖의 더미 영역(12)은 압전 물질 없이 접착면(11)을 포함한 투명 필름일 수 있다. ±80°의 화각(FOV)을 확보하기 위하여, 압전 물질 코팅 영역(13)은 화각(FOV)에 의해 정의된 레이돔(21) 상의 유효 전파 발신 및 수신 영역(R)을 포함하여야 한다. 더미 영역(12)은 레이돔(21) 상에서 전파가 통과하지 않는 양측 가장자리 영역이다.
도 16은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 라이다 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면이다.
도 16을 참조하면, 라이다 시스템은 케이스(40), 케이스(40)의 개방면을 덮는 글라스 커버(42), 및 케이스(40) 내에 설치된 PCB(44)를 포함한다. PCB(44)는 레이저 광을 발신하는 발광부, 광 스캐너, 레이저 광을 수신하는 광 수신 센서, 광 수신 센서에 연결된 신호 처리부 등이 실장된다.
이물질 제거 장치는 글라스 커버(42)를 덮는 압전 필름(100)을 포함한다. 압전 필름(100)은 진동 신호가 인가되는 구동 단자에 연결된다. 구동 단자는 PCB(44)의 커넥터에 연결된다. 압전 필름(100)은 라이다의 화각에 의해 정의된 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖의 글라스 커버(42)의 양측 가장자리 또는 케이스(40)의 양측면에 접착될 수 있다.
도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 이물질 제거 장치가 카메라 시스템에 적용된 예를 보여 주는 도면이다.
도 17을 참조하면, 카메라 시스템은 케이스(60), 케이스(60)의 개방면을 덮는 전면 커버(62), 전면 커버(62)의 개방면을 덮는 렌즈(61) 등을 포함한다. 케이스(60) 내에 PCB가 배치된다. PCB에 이미지 센서, 이미지 센서 신호를 처리하는 신호 처리부 등이 실장된다. 이미지 센서는 렌즈를 통해 수신된 빛을 전기적인 신호로 변환한다. 신호 처리부는 이미지 센서 신호를 증폭하여 화질 처리하여 영상 신호를 발생한다.
이물질 제거 장치는 압전 필름(100), 및 압전 필름(100)이 접착된 고정 프레임(101)을 포함한다. 압전 필름(100)은 투명 기판 상에 배치될 수 있다. 압전 필름(100)의 가장자리는 고정 프레임(101)에 접착될 수 있다. 압전 필름(100)은 렌즈 앞에 배치되어 진동으로 투명 기판 상의 이물질을 제거한다.
고정 프레임(101)은 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖을 에워 싸는 구조로 제작될 수 있다. 고정 프레임(101)의 일측에 압전 필름(100)에 연결된 구동 단자를 포함한 연성 회로 기판(102) 예를 들어, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)가 연결된다. 연성 회로 기판(102)의 출력 단자는 고정 프레임(101)의 커넥터에 연결되고, 그 입력 단자는 전면 커버(62)를 관통하는 커넥터 핀(63)을 통해 케이스(60) 내의 PCB에 연결된다.
전술한 바와 같이 본 명세서의 이물질 제거 장치는 외부로부터 전파를 수신하여 오브젝트를 감지하는 센서, 전파가 통과되는 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버, 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮고 센서 커버의 가장 자리에 접착된 압전 필름(100)을 포함한다. 커버는 전술한 실시예에서 레이돔, 글라스 커버(42), 카메라의 렌즈(61) 등일 수 있다.
이물질 제거 장치의 제어 시스템은 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부와, 센서의 수신 신호 분석 결과와 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
제어부는 이물질 오염 수준이 높을수록 또는 차량의 주행 구간의 센싱 불량 수준이 높을수록 상기 압전 필름의 진동 주기를 빠르게 제어할 수 있다. 이러한 제어부는 도 18의 예에서 센서신호 분석부(110)와, 자율주행 장치(260)를 포함할 수 있다.
도 18은 이물질 제거 장치의 제어 시스템을 보여 주는 블럭도이다. 도 19는 전파 발신 및 수신 구간(Rsig)과 진동 신호 구간(Psig)이 시분할된 일 예를 보여 주는 파형도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 이물질 제거 장치의 제어 시스템은 센서 제어부(110)와 구동부(120)를 구비한다.
센서 제어부(110)는 전파 신호를 발생하여 센서(1000)에 공급하고, 센서(1000)로부터 수신된 신호를 분석하여 오브젝트를 감지한다. 센서(1000)는 레이더 시스템, 라이다 시스템, 카메라 등의 센서일 수 있다. 레이더 시스템의 경우, 전파 신호는 전파 송신 안테나(31)를 통해 대기 중으로 전파되고, 장애물이나 오브젝트로부터 반사된 전파는 전파 수신 안테나(32)에 수신된다. 센서 제어부(110)는 레이더 IC(30)에 집적될 수 있다.
센서 제어부(110)는 자율 주행 장치(260)의 제어 하에 전파 신호를 발생하고 수신 신호의 분석 결과로 감지된 오브젝트 정보를 자율 주행 장치(260)에 전송한다. 자율 주행 장치(260)는 센서 제어부(110)로부터 수신된 오브젝트 정보를 차량(10)의 주행에 반영할 수 있다.
구동부(120)는 압전 필름(100)에 진동 신호를 공급하여 압전 필름(100)을 진동시켜 유효 전파 발신 및 수신 영역(R) 상의 이물질을 제거한다. 구동부(110)는 압전 필름(100)의 진동이 전파 발신 및 수신 신호에 영향을 주지 않도록 시간축 상에서 전파 발신 및 수신 구간(Rsig)과 분리된 진동 신호 구간(Psig)에 진동 신호를 압전 필름(100)에 인가한다. 따라서, 전파 발신 및 수신 구간(Rsig)과 진동 신호 구간(Psig)이 시분할된다.
구동부(120)는 센서신호 분석부(1100) 또는 자율 주행 장치(260)로부터의 진동 인에이블 신호에 응답하여 압전 필름(100)을 구동할 수 있다.
센서신호 분석부(1100)는 센서 신호를 분석하여 이물질 오염 수준을 판단할 수 있다. 레이더 시스템과 라이더 시스템의 수신 신호와, 카메라로부터 출력된 영상 신호에서 이물질의 오염 수준에 따라 신호 세기와 노이즈가 달라질 수 있다. 센서 신호 분석부(110)는 미리 설정된 이물질/노이즈 검출 알고리즘을 이용하여 센서 신호를 분석하여 이물질의 오염 수준을 판단하고, 미리 설정된 임계값 이상으로 이물질의 오염 수준이 높을 때 진동 인에이블 명령 신호를 발생할 수 있다.
자율 주행 장치(260)는 네트워크를 통해 센서 사용 환경에 따라 구동부(120)로부터 출력되는 진동 신호를 제어할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 장치(260)는 주행 구간이 습도가 높은 구간, 안개가 많은 구간, 비나 눈이 오는 구간, 비포장 도로 구간, 황사가 많은 구간 등의 주행 환경 정보를 네트워크를 통해 수신할 수 있다. 이러한 환경에서 센서 표면에 수막이 형성되거나 먼지 오염이 커져 센서 성능이 저하될 수 있다.
자율 주행 장치(260)는 네트워크로부터 수신된 주행 환경 정보 데이터에 응답하여 구동부(120)에 진동 인에이블 명령 신호를 발생할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는 차량의 주행 구간이 센서의 이물질 오염 가능성이 높은 센서 불량 구간일 때 진동 인에이블 신호의 주파수를 높여 압전 필름의 진동 주기를 빠르게 할 수 있다.
도 20은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 이물질 제거 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 이물질 제거 방법은 센서로부터 수신된 신호를 분석하여 이물질 오염 수준을 판단한다(S181). 이물질 오염 수준이 미리 설정된 임계값 이상일 때, 이물질 제거 방법은 압전 필름(100)을 구동하여 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역(R)을 제거한다(S182 및 S183).
본 명세서의 이물질 제거 장치에 대한 다양한 실시예들을 간단하고 명료하게 설명하면 다음과 같다.
실시예1: 이물질 제거 장치는 외부로부터 전파를 수신하는 센서; 상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버; 상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름; 상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시예 2: 상기 압전 필름은 상기 센서 커버에서 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖의 가장 자리에 접착될 수 있다.
실시예 3: 상기 압전 필름은 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 보다 큰 투명 필름; 및 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 내에 코팅된 압전 물질을 포함할 수 있다.
실시예 4: 상기 센서 커버는 레이더 시스템의 레이돔 양측 가장자리에 돌출된 단턱부를 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 단턱부에 접착될 수 있다.
실시예 5: 상기 센서 커버는 라이다 시스템의 글라스 커버를 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 글라스 커버의 가장자리에 접착될 수 있다.
실시예 6: 상기 센서 커버는 카레라 렌즈 앞에 배치되고 상기 압전 필름에 의해 덮여진 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 가장자리를 에워싸는 프레임을 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 프레임에 접착될 수 있다.
실시예 7: 상기 제어부는 상기 센서의 수신신호를 분석하여 이물질 오염 수준을 판단하여 미리 설정된 임계값 이상의 이물질 오염 수준으로 판단된 수신신호일 때 상기 구동부를 인에이블시켜 상기 압전 필름을 구동할 수 있다. 상기 제어부는 상기 네트워크를 통해 수신된 데이터에 응답하여 상기 구동부를 인에이블시켜 상기 압전 필름을 구동할 수 있다.
본 명세서의 자율 주행 시스템에 대한 다양한 실시예들을 간단하고 명료하게 설명하면 다음과 같다.
실시예 1: 자율 주행 장치는 센서의 전파 통과면 상의 이물질을 제거하는 이물질 제거 장치; 및 상기 센서로부터 수신된 오브젝트 정보를 차량의 움직임 제어에 반영하는 자율 주행 장치를 포함한다.
상기 이물질 제거 장치는 상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버; 상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름; 상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및 상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 상기 자율 주행 장치에 연결된 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시예 2: 상기 센서는 레이더 시스템, 라이다 시스템 및 카메라 시스템 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
실시예 3: 상기 압전 필름은 상기 센서 커버에서 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖의 가장 자리에 접착될 수 있다.
실시예 4: 상기 압전 필름은 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 보다 큰 투명 필름; 및 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 내에 코팅된 압전 물질을 포함할 수 있다.
실시예 5: 상기 센서 커버는 상기 레이더 시스템의 레이돔 양측 가장자리에 돌출된 단턱부를 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 단턱부에 접착될 수 있다.
실시예 6: 상기 센서 커버는 상기 라이다 시스템의 글라스 커버를 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 글라스 커버의 가장자리에 접착될 수 있다.
실시예 7: 상기 센서 커버는 카레라 렌즈 앞에 배치되고 상기 압전 필름에 의해 덮여진 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 가장자리를 에워싸는 프레임을 포함할 수 있다. 상기 압전 필름이 상기 프레임에 접착될 수 있다.
전술한 본 명세서는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 외부로부터 전파를 수신하는 센서;
    상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버;
    상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름;
    상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및
    상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한 이물질 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 필름은,
    상기 센서 커버에서 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖의 가장 자리에 접착되는 이물질 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 필름은,
    상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 보다 큰 투명 필름; 및
    상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 내에 코팅된 압전 물질을 포함하는 이물질 제거 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    레이더 시스템의 레이돔 양측 가장자리에 돌출된 단턱부를 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 단턱부에 접착되는 이물질 제거 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    라이다 시스템의 글라스 커버를 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 글라스 커버의 가장자리에 접착되는 이물질 제거 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    카레라 렌즈 앞에 배치되고 상기 압전 필름에 의해 덮여진 투명 기판; 및
    상기 투명 기판의 가장자리를 에워싸는 프레임을 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 프레임에 접착되는 이물질 제거 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서의 수신신호를 분석하여 이물질 오염 수준을 판단하여 미리 설정된 임계값 이상의 이물질 오염 수준으로 판단된 수신신호일 때 상기 구동부를 인에이블시켜 상기 압전 필름을 구동하고,
    상기 네트워크를 통해 수신된 데이터에 응답하여 상기 구동부를 인에이블시켜 상기 압전 필름을 구동하는 이물질 제거 장치.
  8. 전파를 수신하여 차량 외부의 오브젝트를 감지하는 센서;
    상기 센서의 전파 통과면 상의 이물질을 제거하는 이물질 제거 장치; 및
    상기 센서로부터 수신된 오브젝트 정보를 차량의 움직임 제어에 반영하는 자율 주행 장치를 포함하고,
    상기 이물질 제거 장치는,
    상기 전파가 통과되는 상기 센서의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 커버;
    상기 센서 커버의 유효 전파 발신 및 수신 영역을 덮는 압전 필름;
    상기 압전 필름에 진동 신호를 인가하는 구동부; 및
    상기 센서의 수신 신호 분석 결과와 상기 자율 주행 장치에 연결된 네트워크로부터 수신된 데이터 중 적어도 하나에 응답하여 상기 구동부를 제어하여 상기 압전 필름의 구동과 진동 주기를 제어하는 제어부를 포함한 자율 주행 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서는,
    레이더 시스템, 라이다 시스템 및 카메라 시스템 중 하나 이상을 포함하는 자율 주행 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압전 필름은,
    상기 센서 커버에서 상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 밖의 가장 자리에 접착되는 자율 주행 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압전 필름은,
    상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 보다 큰 투명 필름; 및
    상기 유효 전파 발신 및 수신 영역 내에 코팅된 압전 물질을 포함하는 자율 주행 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    상기 레이더 시스템의 레이돔 양측 가장자리에 돌출된 단턱부를 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 단턱부에 접착되는 자율 주행 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    상기 라이다 시스템의 글라스 커버를 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 글라스 커버의 가장자리에 접착되는 자율 주행 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 커버는,
    카레라 렌즈 앞에 배치되고 상기 압전 필름에 의해 덮여진 투명 기판; 및
    상기 투명 기판의 가장자리를 에워싸는 프레임을 포함하고,
    상기 압전 필름이 상기 프레임에 접착되는 자율 주행 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010454A (ko) * 1996-04-20 1997-03-27 정길종 자동차 유리의 빗방울을 진동필름으로 제거 장치
KR101007277B1 (ko) * 2009-12-29 2011-01-13 지승태 감시카메라 윈도우의 이물질 제거장치
US9409529B2 (en) * 2014-10-06 2016-08-09 GM Global Technology Operations LLC Camera system and vehicle
KR20180025374A (ko) * 2016-08-30 2018-03-09 주식회사 탑 엔지니어링 차량용 광학 장치
WO2019064062A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 Innoviz Technologies Ltd. SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTION AND LOCATION BY LIGHT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010454A (ko) * 1996-04-20 1997-03-27 정길종 자동차 유리의 빗방울을 진동필름으로 제거 장치
KR101007277B1 (ko) * 2009-12-29 2011-01-13 지승태 감시카메라 윈도우의 이물질 제거장치
US9409529B2 (en) * 2014-10-06 2016-08-09 GM Global Technology Operations LLC Camera system and vehicle
KR20180025374A (ko) * 2016-08-30 2018-03-09 주식회사 탑 엔지니어링 차량용 광학 장치
WO2019064062A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 Innoviz Technologies Ltd. SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTION AND LOCATION BY LIGHT

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