WO2023132421A1 - 자율주행차량 - Google Patents

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WO2023132421A1
WO2023132421A1 PCT/KR2022/009905 KR2022009905W WO2023132421A1 WO 2023132421 A1 WO2023132421 A1 WO 2023132421A1 KR 2022009905 W KR2022009905 W KR 2022009905W WO 2023132421 A1 WO2023132421 A1 WO 2023132421A1
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WO
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driving
destination
autonomous
location
vehicle
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PCT/KR2022/009905
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English (en)
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노승현
정경섭
정하영
양승상
원준성
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에디슨모터스 주식회사
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an autonomous vehicle, and more particularly, to an autonomous vehicle that autonomously navigates based on an absolute location of the autonomous vehicle such as a GPS signal.
  • 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 operation.
  • a vehicle equipped with high-performance/high-reliability automatic driving functions is organically combined with infrastructure and communication technology to operate on its own without driver intervention.
  • Sensors, etc. It refers to a vehicle capable of safe operation without collision by recognizing the precise location of the vehicle and the surrounding environment using various information acquired from the vehicle.
  • This concept of redundancy is used to increase stability through, for example, a method of compensating for an error using another sensor when an error occurs in one sensor for collision avoidance.
  • self-driving vehicles can protect drivers and pedestrians from security threats that may occur while driving autonomous vehicles in that they receive and exchange various information through communication and drive autonomously without driver involvement.
  • Research on security technologies that are available is active.
  • Types of such security threats include GPS attacks, IMU (Inertial Measurement Unit) attacks, LiDAR (Light Detection And Ranging) errors, V2X network attacks, and OBD port-based attacks.
  • redundancy includes both redundancy based on the same model and redundancy based on different types to ensure more stable autonomous driving.
  • GPS Global System for Mobile Communications
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and when driving to a destination through autonomous driving, autonomous driving that can effectively detect situations such as contamination of absolute position-related signals such as GPS signals occurs. Its purpose is to provide vehicles.
  • an autonomous vehicle includes a first absolute position generation unit that generates first absolute position data based on a first position signal received from the outside; a second absolute position generator configured to generate second absolute position data based on a second position signal received from the outside; a driving route generator for generating a driving route based on the first absolute position data when a destination is input; an autonomous driving unit that performs autonomous driving along the driving route based on the first absolute position data; In the course of autonomous driving of the autonomous driving unit, a path for determining whether or not a path is erroneous based on a destination direction from the starting point to the destination based on the second absolute position data and the driving direction of the autonomous vehicle based on the second absolute position data An error determination unit may be included.
  • a signal having lower accuracy than the accuracy of the absolute location data by the first location signal may be used.
  • the absolute position of the absolute position data of the second position signal may be used only for determining the destination direction and may not be used for the autonomous driving process and the path error determination.
  • the first location signal and the second location signal may be signals received in a manner different from that of the first location signal.
  • the first location signal includes a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal including at least one of a Global Positioning System (GPS) signal and a Differential Global Positioning System (DGPS) signal received from a satellite;
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the second location signal may include a location signal of a base station or a location signal of a WIFI router received from a base station of a mobile communication network.
  • the route error determining unit includes a second location-based map database storing a driving map to which the second absolute location data is mapped;
  • second absolute location data for the destination is extracted from the second location-based map database, and the current second absolute location data generated by the second absolute location generating unit and the second absolute location data are extracted.
  • a destination direction determining unit that determines the destination direction by using second absolute location data extracted from a location-based map database; a driving direction determiner configured to determine the driving direction based on the second absolute position data generated by the second absolute position generating unit during an autonomous driving process of the autonomous driving unit;
  • a direction comparison unit may be included to compare whether or not the driving direction is out of a reference range set based on the destination direction, and to determine whether or not a route is an error.
  • the destination direction determining unit determines an angle formed by a straight line direction from a starting point to the destination based on a reference direction set as one of east, west, south, and north, as the destination direction;
  • the driving direction determiner determines an angle formed by a moving direction of the autonomous vehicle with respect to the reference direction in units of a preset driving distance as the driving direction;
  • the direction comparator may set a preset reference angle as the reference range, and when the angle of the driving direction deviates from the angle of the destination direction by more than the reference range, it may be determined as a path error.
  • the direction comparator may determine a route error when the number of times that the angle of the driving direction deviates from the angle of the destination direction by more than the reference range is continuously N times (N is a natural number equal to or greater than 2).
  • the destination direction determining unit determines a straight line direction from a starting point to the destination as the destination direction based on north, south, east and west;
  • the driving direction determiner determines a moving direction of the self-driving vehicle based on north, south, east, west, and driving distances as the driving direction;
  • the direction comparator may determine a route error when the driving direction continuously occurs N times (where N is a natural number equal to or greater than 2) in a direction opposite to the destination direction based on north, south, east and west.
  • the driving direction determining unit may assist in determining the driving direction by detecting rotation of the self-driving vehicle in a direction opposite to a destination direction based on information from yaw rate sensors or wheel speed sensors.
  • the N number of times may be configurably provided.
  • the destination direction determining unit determines a straight line distance from a departure point to the destination as the destination direction;
  • the driving direction determining unit determines, as the driving direction, a straight-line distance from a current location to the destination in units of a preset driving distance;
  • the direction comparator may determine a route error when a straight line distance along the driving direction exceeds a straight line distance along the destination direction by more than the reference distance, with a preset reference distance as the reference range.
  • the path error determination unit may continuously perform path error determination until reaching the destination by autonomous driving based on the first location signal.
  • main control unit that controls overall operation of at least one electronic device included in the self-driving vehicle; and a user interface unit that provides a user with information generated in the self-driving vehicle and inputs an operation, wherein the main controller may provide guidance through the user interface unit when it is determined that a path is an error.
  • a main control unit for controlling overall operation of at least one electronic device included in the self-driving vehicle may be further included, and the main control unit may attempt to stop when it is determined that a route is an error.
  • the path is performed using the second absolute position data having a relatively low measurement accuracy.
  • Error in the second absolute position data by determining whether there is an error, but using the destination direction from the starting point to the destination and the driving direction of the autonomous vehicle without using the absolute position of the second absolute position data having low measurement accuracy, For example, an attack such as hacking that induces movement to another destination using a polluted GPS signal can be detected.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a path error determination unit of FIG. 1 .
  • 3 and 4 are diagrams for explaining the principle of determining whether or not there is a path error in an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a control flowchart of an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an autonomous vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.
  • an autonomous vehicle 100 includes a first absolute position generator 121, a second absolute position generator 122, a driving path generator 130, An autonomous driving unit 110 and a path error determining unit 140 may be included.
  • the autonomous vehicle 100 may include a main control unit 150, a user interface unit 170, and a communication module 160.
  • the autonomous driving unit 110 performs autonomous driving along a registered driving route.
  • the autonomous driving unit 110 may include various components for autonomous driving of the autonomous vehicle 100 .
  • the autonomous driving unit 110 may include a driving control device for controlling a vehicle driving device.
  • the driving control device may electrically control various vehicle driving devices installed in the autonomous vehicle 100 .
  • the drive control device 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 autonomous driving unit 110 may include an autonomous driving control device for executing autonomous driving.
  • the autonomous driving control device may generate a driving plan for driving along the path created by the driving path generator 130 .
  • the autonomous driving control apparatus may generate a signal for controlling the movement of the autonomous vehicle 100 according to the driving plan.
  • the autonomous driving device may provide the generated signal to the driving control device.
  • the autonomous driving control device 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), High Beam Assist (HBA), Auto Parking System (APS), PD collision warning system, Traffic Sign Recognition (TSR), Traffic Sign Assist (TSA), Night Vision System ( At least one of Night Vision (NV), Driver Status Monitoring (DSM), and Traffic Jam Assist (TJA) may be implemented.
  • the main controller 150 may control overall operations of at least one electronic device included in the autonomous vehicle 100 .
  • autonomous driving may be performed through interworking with the above-described components of the autonomous driving unit 110 .
  • the main controller 150 may include a main ECU, memory, etc. as a hardware configuration, and may include firmware, etc. as a software configuration.
  • the user interface unit 170 performs an interface between the self-driving vehicle 100 and a user.
  • the user interface unit 170 is a device for communication.
  • the user interface unit 170 may receive a user's input and provide various information generated by the self-driving vehicle 100 to the user.
  • the autonomous vehicle 100 may implement a user interface (UI) or user experience (UX) through the user interface unit 170 .
  • the user interface unit 170 may include an input device, an output device, and a user monitoring device.
  • the object sensing unit 151 may detect an object outside the self-driving vehicle 100 and generate object information for the object.
  • the object information may include at least one of information about the presence or absence of an object, location information of the object, distance information between the self-driving vehicle 100 and the object, and relative speed information between the vehicle and the object.
  • the object sensing unit 151 may include, for example, at least one of a camera, radar, lidar, ultrasonic sensor, and infrared sensor to detect an object outside the self-driving vehicle 100. there is.
  • the camera may generate information about an object outside the self-driving vehicle 100 by using an image.
  • the camera may include at least one lens, at least one image sensor, and at least one processor electrically connected to the image sensor to process a received signal and to generate object data 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 radar may generate information about an object outside the self-driving vehicle 100 using radio waves.
  • the radar may be implemented in a pulse radar method or a continuous wave radar method in terms of the radio wave emission principle.
  • the radar may be implemented in a frequency modulated continuous wave (FMCW) method or a frequency shift keying (FSK) method according to a signal waveform among continuous wave radar methods.
  • FMCW frequency modulated continuous wave
  • FSK frequency shift keying
  • the radar detects an object based on a Time of Flight (TOF) method or a phase-shift method using electromagnetic waves as a medium, and detects the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • TOF Time of Flight
  • phase-shift method using electromagnetic waves as a medium, and detects the position of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • the radar may be placed at an appropriate location outside of the vehicle to detect objects located in front, rear or to the side of the vehicle.
  • LIDAR may generate information about an object outside the self-driving vehicle 100 by using laser light.
  • LIDAR may be implemented in a Time of Flight (TOF) method or a phase-shift method.
  • TOF Time of Flight
  • lidar may be implemented as a driven or non-driven type.
  • lidar When implemented as a driving type, lidar is rotated by a motor and may detect objects around the autonomous vehicle 100 . When implemented as a non-driving type, lidar may detect an object located within a predetermined range with respect to the vehicle by light steering.
  • the configuration of the object sensing unit 151 according to the above-described embodiment is just one implementation example according to the embodiment of the present invention, and an external object of the autonomous vehicle 100 can be detected using various types of sensors. There is, of course, the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the communication module 160 may exchange signals with a device located outside the autonomous vehicle 100 .
  • the communication module 160 may exchange signals with at least one of an infrastructure (eg, a server and a broadcasting station), other nearby vehicles, and terminals.
  • an infrastructure eg, a server and a broadcasting station
  • the communication module 160 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 module 160 may exchange signals with an external device based on C-V2X (Cellular V2X) technology.
  • C-V2X technology may include LTE-based sidelink communication and/or NR-based sidelink communication.
  • the communication module 160 communicates with an external device based on Dedicated Short Range Communications (DSRC) technology based on IEEE 802.11p PHY/MAC layer technology and IEEE 1609 Network/Transport layer technology or Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE) standard. signals can be exchanged.
  • DSRC Dedicated Short Range Communications
  • WAVE Wireless Access in Vehicular Environment
  • DSRC or WAVE standard
  • ITS Intelligent Transport System
  • 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 first absolute position generator 121 may generate first absolute position data based on a first position signal received from the outside.
  • the first location signal includes a global navigation satellite system (GNSS) signal based on satellites.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the GNSS signal may include at least one of a Global Positioning System (GPS) signal and a Differential Global Positioning System (DGPS) signal.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the first absolute position generation unit 121 may generate first absolute position data representing the absolute position of the autonomous vehicle 100 on the road based on the first position signal.
  • the second absolute position generator 122 generates second absolute position data based on a second position signal received from the outside.
  • the second location signal may include a base station location signal received from a base station of a mobile communication network.
  • the first absolute position generator 121 is the second absolute position generator 122 corresponding to the current absolute position of the autonomous vehicle 100 is generated, which will be described in detail later.
  • the driving route generator 130 When a driver inputs a destination through the user interface 170, the driving route generator 130 according to an embodiment of the present invention creates a driving route based on the first absolute position data.
  • the driving route generation unit 130 is the first absolute position generation unit 121 based on the first absolute position data, that is, the first position signal, for example, the above-mentioned GPS signal and DGPS signal. It may include a driving map mapped to the first absolute position data generated by
  • the autonomous driving unit 110 moves to the destination in conjunction with components necessary for autonomous driving, such as the main control unit 150 and the object sensing unit 151. for autonomous driving.
  • the path error determination unit 140 determines whether or not there is a path error based on the destination direction and driving direction.
  • the destination direction is determined as a direction from the starting point to the destination based on the second absolute position data
  • the driving direction is the driving direction of the autonomous vehicle 100 generated during the autonomous driving process and is generated based on the second absolute position data. do.
  • the autonomous driving unit 110 performing autonomous driving of the autonomous vehicle 100 moves along the driving path based on the first absolute position data, and the path error determining unit 140 Based on the second absolute position data, the destination direction and the driving direction are determined to determine whether or not a route error is present.
  • the path error determination unit 140 includes a second location-based map database 144, a destination direction determination unit 141, a driving direction determination unit 142, and a direction comparison unit 143. can be configured.
  • a driving map to which the second absolute location data is mapped is stored in the second location-based map database 144 . That is, the driving map stored in the second location-based map database 144 is mapped with second absolute value data, for example, a base station-based absolute location.
  • the destination direction determination unit 141 extracts second absolute location data for the destination from the second location-based map database 144, and the second absolute location generation unit ( 122) and the second absolute location data extracted from the second location-based map database 144 for the destination, the destination direction is determined.
  • the driving direction determiner 142 drives the autonomous vehicle 100 based on the second absolute position data generated by the second absolute position generating unit 122 during the autonomous driving process of the autonomous driving unit 110. determine direction.
  • the direction comparator 143 compares whether or not the driving direction is out of a reference range described based on the destination direction, and determines whether or not there is a path error.
  • 3 and 4 are views for explaining the principle of determining whether or not there is a path error in the autonomous vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 illustrate an example in which the autonomous vehicle 100 moves to a destination (hereinafter referred to as 'pollution destination') different from the destination input by the driver due to contamination of the GPS signal.
  • the driving route generating unit 130 when a driver inputs a destination through the user interface unit 170 at the starting point, the driving route generating unit 130 generates a driving route based on the first absolute position data.
  • a second location signal such as a GPS signal
  • a spoofing or jamming attack to induce a vehicle to a polluted destination different from the destination
  • a driving route such as a solid line is created so that the self-driving vehicle 100 moves along the corresponding driving route.
  • the destination direction determining unit 141 determines the destination direction as described above.
  • a straight line direction from the departure point to the destination based on a reference direction set as either north, south, east, west, or west ( An example of determining an angle ⁇ formed by D R ) as a destination direction.
  • the destination direction is based on the base station-based second location signal unrelated to the first location signal such as the GPS signal, it is not affected by attacks on GPS such as spoofing or jamming attacks and reaches the destination actually input by the driver. can be determined in the linear direction of
  • the driving direction determining unit 142 may determine an angle formed by a moving direction of the autonomous vehicle 100 with respect to a reference direction in units of a preset driving distance as a driving direction. As shown in FIG. 3 , the driving directions of the autonomous vehicle 100 determined by the driving direction determining unit 142 may be represented by DP1 and DP2 .
  • the direction comparator 143 may determine a route error when the angle of the driving direction deviates from the angle of the destination direction by more than the reference range, with the preset reference angle as the reference range.
  • the driving direction of the autonomous vehicle 100 moves in the second direction, but the first Since it shows a tendency to move in the opposite direction based on the direction (1st), it may deviate more than the reference angle.
  • the direction comparator 143 may determine a route error when the number of times that the driving direction angle deviates from the angle of the destination direction by more than a reference range continuously occurs N times or more.
  • N times may be configurably provided and may be set to a natural number of 2 or more.
  • the destination direction determining unit 141 may determine the destination direction of a vehicle body in a straight line from the departure point to the destination based on north, south, east, west, and west. For example, assuming that the first direction 1st in FIG. 3 is the west direction and the second direction 2nd is the north direction, the destination direction determiner 141 may determine the destination direction as the northeast direction.
  • the driving direction determination unit 142 may determine the direction of movement of the autonomous vehicle 100 as the driving direction based on the north, south, east, west, and units of a preset driving distance. For example, in FIG. 3 , the driver travels along a path (R 1 , R 2 , R 3 ) moving in a north direction and moving in a west direction.
  • the direction comparator 143 may determine a route error when the driving direction continuously occurs N times in a direction opposite to the destination direction based on north, south, east, west, and west. That is, even if a detour route is taken into consideration, a case of continuously moving in a direction opposite to the destination direction may be determined as a route error.
  • N times may be configurably provided and may be set to a natural number of 2 or more.
  • the driving direction determining unit 142 detects that the autonomous vehicle 100 rotates in a direction opposite to the destination direction based on information from sensors such as a yaw speed sensor or a wheel speed sensor, and determines the driving direction. may be assisted in the judgment of As shown in FIG. 3, when the self-driving vehicle 100 turns westward in sections T 1 , T 2 , and T 3 , the driving direction of the autonomous vehicle 100 is determined based on this time. can be configured.
  • the situation shown in FIG. 4 represents a case where the pollution destination travels in a completely opposite direction to the destination. Even in the case shown in FIG. 4, even if the embodiment shown in FIG. 3 is applied, it is possible to detect a path error.
  • the destination direction determining unit 141 may determine a straight-line distance from a departure point to a destination as a destination direction.
  • the driving direction determining unit 142 may determine a straight line distance (d R ) from the current location to the destination in units of a preset driving distance as the driving direction.
  • the direction comparator 143 sets a preset reference distance (d p ) as a reference range, and if the straight line distance according to the driving direction exceeds the reference distance or more than the straight line distance along the destination direction, it can be determined as a route error there is.
  • the above-described embodiments may be individually applied to the autonomous vehicle 100 according to an embodiment of the present invention, and two or more embodiments may be applied in combination. For example, it may be configured to determine a path error even if all or only one of two or more embodiments is satisfied.
  • the driving path generation unit 130 creates a first absolute location-based path (S21).
  • the second absolute location-based route is a process of generating a driving route based on the first absolute location data.
  • the destination direction determination unit 141 of the path error determination unit 140 determines the second absolute location-based destination direction (S22).
  • the destination direction based on the second absolute location is determined based on the second absolute location data, as in the above-described embodiments.
  • the driving direction determination unit 142 determines the second absolute position-based driving direction (S25). At least one of the driving directions according to the above-described embodiments may be determined as the second absolute location-based driving direction.
  • the direction comparator 143 determines whether or not the driving direction deviates from the reference range based on the destination direction (S26), and notifies the main control unit 150 of the departure direction.
  • the main control unit 150 performs a preset action for route deviation (S27).
  • the route deviation measures may be implemented in various forms, such as a voice alarm through the user interface 170, a control right recovery recommendation, and a stop attempt.
  • the above process is continuously performed until reaching the destination (S28), so that it is possible to prepare for a case where hacking or the like occurs in the middle after departure.
  • the second location signal received from the outside has been described as an example of a base station location signal received from a base station of a mobile communication network.
  • a location signal of a Wi-Fi router received from a Wi-Fi router distributed in a building or a public Wi-Fi router may be applied as the second location signal.
  • the self-driving vehicle 100 uses the signal strength and location information of the Wi-Fi router to The absolute position can be detected and applied as the second position signal.
  • the self-driving vehicle according to the embodiment of the present invention can improve safety during self-driving, so it has high industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 자율주행차량에 관한 것으로, 외부로부터 수신되는 제1 위치 신호에 기초하여 제1 절대위치 데이터를 생성하는 제1 절대위치 생성부와; 외부로부터 수신되는 제2 위치 신호에 기초하여 제2 절대위치 데이터를 생성하는 제2 절대위치 생성부와; 목적지가 입력되는 경우, 제1 절대위치 데이터에 기반한 주행 경로를 생성하는 주행경로 생성부와; 상기 제1 절대위치 데이터에 기초하여, 상기 주행 경로를 따라 자율주행을 수행하는 자율 주행부와; 상기 자율 주행부의 자율주행 과정에서, 제2 절대위치 데이터에 기반한 출발지로부터 상기 목적지까지의 목적지 방향과, 제2 절대 위치 데이터에 기초한 상기 자율주행차량의 주행 방향성에 기초하여 경로 오류 여부를 판단하는 경로 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 자율주행을 통해 목적지로 주행할 때, GPS 신호 등 절대위치 관련 신호 자체가 오염되는 등의 상황이 발생할 때 이를 효과적으로 감지할 수 있다.

Description

자율주행차량
본 발명은 자율주행차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 GPS 신호와 같은 자율주행차량의 절대 위치를 기반으로 자율주행하는 자율주행차량에 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 분류 될 수 있다.
최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있으며, 자율주행이 가능한 자율주행차량(Autonomous Vehicle) 또한 지능형 자동차의 하나로 분류되고 있다.
자율주행차량이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 차량을 말하며, 고성능/ 고신뢰 자동주행 기능이 탑재된 차량이 인프라 및 통신 기술 등과 유기적으로 결합되어 운전자의 개입 없이 스스로 운행하는 개념으로 센서 등으로부터 획득한 다양한 정보를 활용하여 차량의 정밀한 위치와 주변 환경을 인식하고 이를 기반으로 충돌 없이 안전한 운행이 가능한 자동차를 의미한다.
자율주행이 가속화될수록 무엇보다 중요한 것은 안전성과 신뢰성으로, 안전에 관련된 중요한 전자 시스템이 결함 발생에 상관없이 계속해서 작동되도록 하기 위해서는 중복성(redundancy)과 안전성(safety)이 요구된다.
여기서, 중복성 개념에 대해 살펴보면, "페일 오퍼레이셔널" 시스템을 위해서는 Dual redundancy를 넘어 TMR(Triple Modular Redundancy: 3중복성) 기법까지 고려되고 있으며, 이는 기본적으로 3개의 동일한 사례(instance)로 동일한 알고리즘을 실행하는 것을 의미하며, 현재 자동차 업계에서는 "이중-이중 중복성(dual-dual redundancy)"을 사용한 아키텍처가 기준으로 자리잡고 있다.
이와 같은 중복성의 개념은, 일 예로, 충돌 방지를 위한 하나의 센서에 오류가 발생할 때 다른 하나의 센서를 이용하여 이를 보완하는 방식을 통해 안정성을 높이는데 사용되고 있다.
한편, 자율주행차량은 통신을 통해 다양한 정보를 수신 및 교환하고, 운전자의 관여없이 차량 자체가 자율적으로 주행하는 점에서, 자울주행차량의 운행 중 발생할 수 있는 보안 위협으로부터 운전자 및 보행자를 보호할 수 있는 보안 기술에 대한 연구가 활발하다.
이와 같은 보안 위협의 유형으로는 GPS에 대한 공격, IMU(Inertial Measurement Unit)에 대한 공격, LiDAR(Light Detection And Ranging) 오류, V2X 네트워크 공격, OBD 포트 기반 공격 등을 들 수 있다.
상기와 같은 보안 위협에 대해, 침입 감지 등의 기술 외에, 앞서 설명한 중복성 개념으로 해결하는 기술이 제안되고 있다. 일 예로, 미국공개특허공보 US2020-0148201에 개시된 'Perception collision avoidance'에서는 제1 센서 데이터에 기초하여 자율주행차량의 궤적을 생성하는 제1 시스템과, 제2 센서 데이터 및 궤적에 기초하여 충돌 여부, 제1 시스템의 오류 여부를 판단하여 감속하는 제2 시스템으로 구성함으로써, 제1 시스템의 오류를 판단하는 제2 시스템을 포함하는 중복성의 개념을 제안하고 있다.
이와 같이, 중복성의 개념은 동일 기종에 기반한 중복성, 이기종에 기반한 중복성을 모두 포함하여, 보다 안정적인 자율주행을 보장하고 있다.
그러나, 자율주행차량의 자율주행에 있어, 자율주행차량의 절대 위치 측정에 사용되는 GPS 신호가 오염되는 경우, 기존의 중복성의 개념 만으로는 이를 해결하지 못하는 상황이 발생하게 된다.
GPS에 대한 공격은 자율주행차량에 설치된 GPS 관련 장비를 해킹하는 방법도 있으나, GPS 신호의 경우 정상적인 데이터에 대해 자유로운 접근이 가능함에 따라 오염된 위치 정보를 제공하거나 차량의 경로를 제어하기 위해 GPS 데이터를 오도/조작하여 차량에 전달하는 GPS 스푸핑이나 재밍 공격이 가능하다.
이와 같은 스푸핑이나 재밍 공격에 의해 자율주행차량의 위치가 운전자가 원하는 목표가 아닌 공격자가 원하는 목표로 수정됨에 따라 예측하지 못한 상황이 발생할 수 있다.
이와 같은 GPS 공격에 대해, 동일 기종의 GPS 모듈을 설치하는 중복성 개념을 적용하더라도, 차량 자체에 수신되는 GPS 신호 자체가 오염되어 GPS 모듈 전체가 오작동하게 된다.
따라서, GPS 신호 자체가 오염되는 상황이 발생할 때 이를 감지할 수 있는 보완 대책이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자율주행을 통해 목적지로 주행할 때, GPS 신호 등 절대위치 관련 신호 자체가 오염되는 등의 상황이 발생할 때 이를 효과적으로 감지할 수 있는 자율주행차량을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 의한 자율주행차량은, 외부로부터 수신되는 제1 위치 신호에 기초하여 제1 절대위치 데이터를 생성하는 제1 절대위치 생성부와; 외부로부터 수신되는 제2 위치 신호에 기초하여 제2 절대위치 데이터를 생성하는 제2 절대위치 생성부와; 목적지가 입력되는 경우, 제1 절대위치 데이터에 기반한 주행 경로를 생성하는 주행경로 생성부와; 상기 제1 절대위치 데이터에 기초하여, 상기 주행 경로를 따라 자율주행을 수행하는 자율 주행부와; 상기 자율 주행부의 자율주행 과정에서, 제2 절대위치 데이터에 기반한 출발지로부터 상기 목적지까지의 목적지 방향과, 제2 절대 위치 데이터에 기초한 상기 자율주행차량의 주행 방향성에 기초하여 경로 오류 여부를 판단하는 경로 오류 판단부를 포함할 수 있다.
상기 제2 위치 신호는 상기 제1 위치 신호에 의한 절대 위치 데이터의 정확도 보다 더 낮은 정확도를 가지는 신호를 이용할 수 있다.
상기 제2 위치 신호의 절대위치 데이터의 절대 위치는 상기 목적지 방향의 결정에만 이용될 뿐 상기 자율주행 과정 및 상기 경로 오류 판단에 이용되지 않을 수 있다.
상기 제1 위치 신호와 제2 위치 신호는 상기 제1 위치 신호와 다른 방식으로 수신되는 신호일 수 있다.
상기 제1 위치 신호는 위성으로부터 수신되는 GPS(Global Positioning System) 신호 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 신호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 포함하며; 상기 제2 위치 신호는 이동통신망의 기지국으로부터 수신되는 기지국 위치 신호 또는 WIFI 라우터의 위치 신호를 포함할 수 있다.
상기 경로 오류 판단부는 제2 절대위치 데이터가 맵핑된 주행 지도가 저장된 제2 위치 기반 맵 데이터베이스와; 상기 목적지가 입력되는 경우, 상기 제2 위치 기반 맵 데이터베이스로부터 상기 목적지에 대한 제2 절대위치 데이터를 추출하고, 상기 제2 절대위치 생성부에 의해 생성된 현재의 제2 절대위치 데이터와 상기 제2 위치 기반 맵 데이터베이스로부터 추출된 제2 절대위치 데이터를 이용하여, 상기 목적지 방향을 결정하는 목적지 방향 결정부와; 상기 자율 주행부의 자율 주행 과정에서, 상기 제2 절대위치 생성부에 의해 생성된 제2 절대위치 데이터에 기초하여 상기 주행 방향성을 판단하는 주행 방향성 판단부와; 상기 주행 방향성이 상기 목적지 방향에 기초하여 설정되는 기준 범위를 벗어나는지 여부를 비교하여, 경로 오류 여부를 판단하는 방향 비교부를 포함할 수 있다.
상기 목적지 방향 결정부는 동서남북 중 어느 한 방향으로 설정된 기준 방향을 기준으로 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 방향이 이루는 각도를 상기 목적지 방향으로 결정하고; 상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 상기 기준 방향을 기준으로 상기 자율주행차량의 이동 방향이 이루는 각도를 상기 주행 방향성으로 판단하며; 상기 방향 비교부는 기 설정된 기준 각도를 상기 기준 범위로 하여, 상기 주행 방향성의 각도가 상기 목적지 방향의 각도를 상기 기준 범위 이상으로 벗어나는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
상기 방향 비교부는 상기 주행 방향성의 각도가 상기 목적지 방향의 각도를 상기 기준 범위 이상으로 벗어나는 횟수가 연속적으로 N 회(N은 2 이상의 자연수) 이상 발생하는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
상기 목적지 방향 결정부는 동서남북을 기준으로 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 방향을 상기 목적지 방향으로 판단하고; 상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 동서남북을 기준으로 상기 자율주행차량의 이동 방향을 상기 주행 방향성으로 판단하며; 상기 방향 비교부는 동서남북을 기준으로 상기 주행 방향성이 상기 목적지 방향의 반대 방향으로 연속적으로 N회(N은 2 이상의 자연수) 발생하는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
상기 주행 방향성 판단부는 Yaw rate 센서나 Wheel speed 센서들로부터의 정보에 기초하여, 상기 자율주행차량이 목적지 방향과 반대의 방향으로 회전하는 것을 감지하여 상기 주행 방향성의 판단을 보조할 수 있다.
상기 N회는 설정 가능하게 마련될 수 있다.
상기 목적지 방향 결정부는 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 거리를 상기 목적지 방향으로 판단하고; 상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 직선 거리를 상기 주행 방향성으로 판단하며; 상기 방향 비교부는 기 설정된 기준 거리를 상기 기준 범위로 하여, 상기 주행 방향성에 따른 직선 거리가 상기 목적지 방향에 따른 직선 거리보다 상기 기준 거리 이상 넘어서는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
상기 경로 오류 판단부는 상기 제1 위치 신호에 의한 자율 주행에 의해 상기 목적지에 도달하게 될 때까지 지속적으로 경로 오류 판단을 수행할 수 있다.
상기 자율주행차량 내에 구비된 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어부; 및 사용자에게 상기 자율주행차량에서 생성된 정보를 제공하고 조작을 입력하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하며, 상기 메인 제어부는 경로 오류로 판단 시 상기 사용자 인터페이스부를 통해 안내할 수 있다.
상기 자율주행차량 내에 구비된 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어부;를 더 포함하며, 상기 메인 제어부는 경로 오류로 판단 시 정차 시도를 수행할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면, 절대 위치의 측정 정확도가 높은 제1 절대위치 데이터에 기초하여 자율 주행을 수행하는 과정에서, 상대적으로 측정 정확도가 낮은 제2 절대위치 데이터를 이용하여 경로 오류 여부를 판단하되, 측정 정확도가 낮은 제2 절대위치 데이터의 절대 위치를 이용하지 않고, 출발지로부터 목적지까지의 목적지 방향과, 자율주행차량의 주행 방향성을 이용함으로써, 제2 절대위치 데이터의 오류, 예를 들어, 오염된 GPS 신호 등을 이용하여 다른 목적지로의 이동을 유도하는 해킹 등의 공격을 감지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량의 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 경로 오류 판단부의 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량에서 경로 오류 여부를 판단하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량의 제어흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)의 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)은 제1 절대위치 생성부(121), 제2 절대위치 생성부(122), 주행경로 생성부(130), 자율 주행부(110) 및 경로 오류 판단부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)은 메인 제어부(150), 사용자 인터페이스부(170) 및 통신 모듈(160)을 포함할 수 있다.
먼저, 자율 주행부(110)는 등록되는 주행 경로를 따라 자율주행을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행부(110)는 자율주행차량(100)의 자율주행을 위한 다양한 구성을 포함하여 구성될 수 있다.
일 예로 자율 주행부(110)는 차량 구동 장치의 제어를 위한 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.
구동 제어 장치는 자율주행차량(100)에 설치되는 각종 차량 구동 장치를 전기적으로 제어할 수 있다. 구동 제어 장치는 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.
또한, 자율 주행부(110)는 자율주행의 실행을 위한 자율 주행 제어 장치를 포함할 수 있다. 자율 주행 제어 장치는 주행경로 생성부(130)에 의해 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 자율 주행 제어 장치는, 드라이빙 플랜에 따른 자율주행차량(100)의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치는 생성된 신호를 구동 제어 장치에 제공할 수 있다.
여기서, 자율 주행 제어 장치는 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 : Forward 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 제어시스템(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 : Traffic 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.
본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(150)는 자율주행차량(100) 내에 구비된 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 상술한 자율 주행부(110)의 구성요소들과의 연동을 통해 자율 주행을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(150)는 하드웨어적인 구성으로 메인 ECU, 메모리 등을 포함할 수 있고, 소프트웨어적 구성으로는 펌웨어 등을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 인터페이스부(170)는 자율주행차량(100)과 사용자 간의 인터페이스를 수행한다. 사용자 인터페이스부(170)는 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스부(170)는 사용자의 입력을 수신하고, 사용자에게 자율주행차량(100)에서 생성된 다양한 정보를 제공할 수 있다.
여기서, 자율주행차량(100)은 사용자 인터페이스부(170)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 그리고, 사용자 인터페이스부(170)는 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 센싱부(151)는 자율주행차량(100) 외부의 오브젝트 감지하여 해당 오브젝트에 대한 오브젝트 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트 정보는 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 자율주행차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 오브젝트 센싱부(151)가 자율주행차량(100) 외부의 오브젝트를 검출하기 위해, 일 예로, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서, 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 카메라는 영상을 이용하여 자율주행차량(100) 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. 여기서, 카메라는 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
또 다른 실시예로, 레이다는 전파를 이용하여 자율주행차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이다는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
또 다른 실시예로, 라이다는 레이저 광을 이용하여, 자율주행차량(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는 TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 여기서, 라이다는 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다는 모터에 의해 회전되며, 자율주행차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 오브젝트 센싱부(151)의 구성은 본 발명의 실시예에 따른 하나의 구현 예에 불과하며, 다양한 형태의 센서를 이용하여 자율주행차량(100)의 외부 오브젝트를 검출할 수 있는 바, 본 발명의 기술적 사상이 이에 국한되지 않음은 물론이다.
본 발명이 실시예에 따른 통신 모듈(160)은 자율주행차량(100) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 모듈(160)은 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 주변의 다른 차량, 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다.
통신 모듈(160)은 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 모듈(160)은 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.
또한, 통신 모듈(160)은 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.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제1 절대위치 생성부(121)는 외부로부터 수신되는 제1 위치 신호에 기초하여 제1 절대위치 데이터를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 위치 신호가 위성을 기반으로 하는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 포함하는 것을 예로 한다. 예를 들어, GNSS 신호는 GPS(Global Positioning System) 신호 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 신호 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이를 통해, 제1 절대위치 생성부(121)는 제1 위치 신호를 기반으로 하여, 자율주행차량(100)의 도로 상에서의 절대 위치를 나타내는 제1 절대위치 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 절대위치 생성부(122)는 외부로부터 수신되는 제2 위치 신호에 기초하여 제2 절대위치 데이터를 생성한다. 본 발명의 실시예에 따른 제2 위치 신호는 이동통신망의 기지국으로부터 수신되는 기지국 위치 신호를 포함할 수 있다.
즉, 이동통신망을 제공하는 기지국으로부터 전송되는 기지국 위치 신호에 기초하여, 제1 절대위치 생성부(121)는 자율주행차량(100)의 현재 절대 위치에 해당하는 제2 절대위치 생성부(122)를 생성하게 되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
본 발명의 실시예에 따른 주행경로 생성부(130)는 운전자가 사용자 인터페이스부(170)를 통해 목적지를 입력하는 경우, 제1 절대위치 데이터에 기반한 주행 경로를 생성한다. 이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 주행경로 생성부(130)는 제1 절대위치 데이터, 즉 제1 위치 신호, 예컨대, 전술한 GPS 신호 및 DGPS 신호에 기초하여 제1 절대위치 생성부(121)에 의해 생성되는 제1 절대위치 데이터에 맵핑된 주행 지도를 포함할 수 있다.
여기서, 주행경로 생성부(130)에 의해 주행 경로가 생성되면, 자율 주행부(110)는 메인 제어부(150), 오브젝트 센싱부(151) 등 자율 주행에 필요한 구성들과 연동하여 목적지로 이동하기 위한 자율 주행을 수행하게 된다.
한편, 경로 오류 판단부(140)는 자율 주행부(110)에 의한 자율 주행 과정에서, 목적지 방향과 주행 방향성에 기초하여 경로 오류 여부를 판단한다.
여기서, 목적지 방향은 제2 절대위치 데이터에 기반한 출발지로부터 목적지까지의 방향으로 결정되며, 주행 방향성은 자율 주행 과정에서 생성되는 자율주행차량(100)의 주행 방향으로 제2 절대 위치 데이터에 기초하여 생성된다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 자율주행차량(100)의 자율 주행을 수행하는 자율 주행부(110)는 제1 절대위치 데이터에 기초하여 주행 경로를 따라 이동하고, 경로 오류 판단부(140)는 제2 절대위치 데이터에 기반하여 목적지 방향과 주행 방향성을 판단하여, 경로 오류 여부를 판단하게 된다.
상기와 같은 구성에 따라, 절대 위치의 측정 정확도가 높은 제1 절대위치 데이터에 기초하여 자율 주행을 수행하는 과정에서, 상대적으로 측정 정확도가 낮은 제2 절대위치 데이터를 이용하여 경로 오류 여부를 판단하되, 측정 정확도가 낮은 제2 절대위치 데이터의 절대 위치를 이용하지 않고, 출발지로부터 목적지까지의 목적지 방향과, 자율주행차량(100)의 주행 방향성을 이용함으로써, 제2 절대위치 데이터의 오류, 예를 들어, 오염된 GPS 신호 등을 이용하여 다른 목적지로의 이동을 유도하는 해킹 등의 공격을 감지할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 경로 오류 판단부(140)의 구성의 예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 경로 오류 판단부(140)는 제2 위치 기반 맵 데이터베이스(144), 목적지 방향 결정부(141), 주행 방향성 판단부(142), 및 방향 비교부(143)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 위치 기반 맵 데이터베이스(144)에는 제2 절대위치 데이터가 맵핑된 주행 지도가 저장된다. 즉, 제2 위치 기반 맵 데이터베이스(144)에 저장된 주행 지도에는 제2 절대치 데이터, 예컨대, 기지국 기반의 절대위치가 맵핑된다.
목적지 방향 결정부(141)는 사용자 인터페이스부(170)를 통해 목적지가 입력되면, 제2 위치 기반 맵 데이터베이스(144)로부터 목적지에 대한 제2 절대위치 데이터를 추출하고, 제2 절대위치 생성부(122)에 의해 생성된 현재의 제2 절대위치 데이터와 목적지에 대하여 제2 위치 기반 맵 데이터베이스(144)로부터 추출된 제2 절대위치 데이터를 이용하여, 목적지 방향을 결정한다.
주행 방향성 판단부(142)는 자율 주행부(110)의 자율 주행 과정에서, 제2 절대위치 생성부(122)에 의해 생성된 제2 절대위치 데이터에 기초하여, 자율주행차량(100)의 주행 방향성을 판단한다.
그리고, 방향 비교부(143)는 주행 방향성이 목적지 방향에 기초하여 설명되는 기준 범위를 벗어나는지 여부를 비교하여, 경로 오류 여부를 판단하게 된다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)에서 경로 오류 여부를 판단하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4는 GPS 신호 등이 오염되어 운전자가 입력한 목적지와 다른 목적지(이하, '오염 목적지'라 함)로 자율주행차량(100)이 이동하는 것을 예로 하여 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 설명하면, 출발지에서 운전자가 사용자 인터페이스부(170)를 통해 목적지를 입력하게 되면, 주행경로 생성부(130)는 제1 절대위치 데이터에 기반한 주행 경로를 생성하게 된다.
그러나, 앞서 설명한 바와 같이, GPS 신호 등과 같은 제2 위치 신호를 스푸핑이나 재밍 공격을 통해 의도적으로 오염시켜 목적지와 다른 오염 목적지로 차량을 유도하게 되면, 도 3에 도시된 출발지와 오염 목적지를 연결하는 실선과 같은 주행 경로가 생성되어 자율주행차량(100)이 해당 주행 경로를 따라 이동하게 된다.
목적지가 입력되면, 목적지 방향 결정부(141)가 상술한 바와 같이 목적지 방향을 결정하게 되는데, 본 발명의 실시예에서는 동서남북 중 어느 한 방향으로 설정된 기준 방향을 기준으로 출발지로부터 목적지까지의 직선 방향(DR)이 이루는 각도(θ)를 목적지 방향으로 결정하는 것을 예로 한다.
여기서, 목적지 방향은 GPS 신호와 같은 제1 위치 신호와 무관한 기지국 기반의 제2 위치 신호에 기반하므로, 스푸핑이나 재밍 공격과 같은 GPS에 대한 공격에 영향을 받지 않고, 실제 운전자가 입력한 목적지까지의 직선 방향으로 결정 가능하게 된다.
그리고, 주행 방향성 판단부(142)는 기 설정된 주행 거리 단위로 기준 방향을 기준으로 자율주행차량(100)의 이동 방향이 이루는 각도를 주행 방향성으로 판단할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 주행 방향성 판단부(142)에 의해 판단되는 자율주행차량(100)의 주행 방향성은 DP1, DP2 로 나타낼 수 있다.
이 때, 방향 비교부(143)는 기 설정된 기준 각도를 기준 범위로 하여, 주행 방향성의 각도가 목적지 방향의 각도를 기준 범위 이상으로 벗어나는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 방향을 기준으로 설명하면, 제2 방향(2nd)을 기준 방향( RD)으로 할 때, 자율주행차량(100)의 주행 방향성은 제2 방향으로는 이동하나, 제1 방향(1st)을 기준으로 반대 방향으로 이동하는 경향을 나타내므로, 기준 각도 이상 벗어날 수 있다.
따라서, 상대적으로 절대 위치의 정확도가 낮은 기지국 기반의 제2 위치 신호를 이용하면서도, 자율주행차량(100)의 주행 방향성을 제2 위치 신호에 기반하여 판단하여 경로 오류를 판단할 수 있게 된다.
여기서, 방향 비교부(143)는 주행 방향 각도가 목적지 방향의 각도를 기준 범위 이상으로 벗어나는 횟수가 연속적으로 N 회 이상 발생하는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
이는, 주행경로 생성부(130)가 교통 흐름 등을 반영하여, 우회도로 등으로 경로를 탐색하게 되면, 목적지 방향과는 다른 방향성을 가지며 주행할 수 있다는 점을 고려하여, 주행 방향성이 연속적으로 N 회 이상 발생하는 경우에만 경로 오류로 판단함으로써, 경로 탐색의 상황 변화를 반영할 수 있다. 여기서, N 회는 설정 가능하게 마련될 수 있으며, 2 이상의 자연수로 설정될 수 있다.
다른 예로, 목적지 방향 결정부(141)는 동서남북을 기준으로 출발지로부터 목적지까지의 직선 방향 차체를 목적지 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 제1 방향(1st)이 서쪽 방향이고, 제2 방향(2nd)이 북쪽 방향이라고 가정하면, 목적지 방향 결정부(141)는 목적지 방향을 북동쪽 방향으로 결정할 수 있다.
이 때, 주행 방향성 판단부(142)는 기 설정된 주행 거리 단위로 동서남북을 기준으로 자율주행차량(100)의 이동 방향을 주행 방향성으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 북쪽 방향으로 이동하다가, 서쪽 방향으로 이동하는 경로(R1, R2, R3)를 따라 주행하게 된다.
여기서, 방향 비교부(143)는 동서남북을 기준으로 주행 방향성이 목적지 방향의 반대 방향으로 연속적으로 N회 발생하는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다. 즉, 우회 경로 등을 고려하더라도, 목적지 방향과 반대 방향으로 연속적으로 이동하는 경우는 경로 오류로 판단할 수 있다. 여기서, N 회는 설정 가능하게 마련될 수 있으며, 2 이상의 자연수로 설정될 수 있다.
여기서, 주행 방향성 판단부(142)는 Yaw speed 센서나 Wheel speed 센서 등과 같은 센서들로부터의 정보에 기초하여, 자율주행차량(100)이 목적지 방향과 반대의 방향으로 회전하는 것을 감지하여, 주행 방향성의 판단을 보조 받을 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, T1, T2, T3 구간에서 자율주행차량(100)이 서쪽 방향으로 방향을 전환하게 되면, 이때를 기점으로 자율주행차량(100)의 주행 방향성을 판단하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하여 설명하면, 도 4에 도시된 상황은 오염 목적지가 목적지와는 전혀 반대 방향으로 주행하는 경우를 나타내고 있다. 도 4에 도시된 경우에도 도 3에 도시된 실시예가 적용되더라도 경로 오류의 감지가 가능하다.
다른 예로, 목적지 방향 결정부(141)는 출발지로부터 목적지까지의 직선 거리를 목적지 방향으로 판단할 수 있다.
그리고, 주행 방향성 판단부(142)는 기 설정된 주행 거리 단위로 현재 위치로부터 목적지까지의 직선 거리(dR)를 주행 방향성으로 판단할 수 있다.
여기서, 방향 비교부(143)는 기 설정된 기준 거리(dp)를 기준 범위로 하여, 상기 주행 방향성에 따른 직선 거리가 목적지 방향에 따른 직선 거리보다 기준 거리 이상 넘어서는 경우, 경로 오류로 판단할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 상황에서와 같이, 목적지와는 반대 방향으로 이동하는 상황에서는 목적지까지의 거리가 지속적으로 멀어지는 상황이 발생하는 바, 기준 거리(dp)를 벗어나는 경우를 경로 오류로 판단 가능하다.
상술한 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)에 개별적으로 적용될 수 있으며, 2 이상의 실시예가 조합되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 2 이상의 실시예가 모두 만족하거나 하나만 만족하더라도 경로 오류로 판단하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자율주행차량(100)의 자율주행 과정에 대해 설명한다.
먼저, 운전자가 사용자 인터페이스부(170)를 통해, 목적지를 입력하면(S20), 주행경로 생성부(130)가 제1 절대위치 기반 경로를 생성한다(S21). 여기서, 제2 절대위치 기반 경로는 앞서 설명한 바와 같이, 제1 절대위치 데이터에 기반하여 주행 경로를 생성하는 과정이다.
그리고, 경로 오류 판단부(140)의 목적지 방향 결정부(141)가 제2 절대위치 기반 목적지 방향을 결정한다(S22). 여기서, 제2 절대위치 기반 목적지 방향은 제2 절대위치 데이터를 기반하여 상술한 실시예들에서와 같이 목적지 방향이 결정된다.
그런 다음, 자율 주행부(110)가 자율주행차량(100)의 자율 주행을 개시하게 되면(S24), 주행 방향성 판단부(142)가 제2 절대위치 기반 주행 방향성을 판단한다(S25). 제2 절대위치 기반 주행 방향성은 상술한 실시예들에 따른 주행 방향성 중 적어도 하나가 판단될 수 있다.
그리고, 방향 비교부(143)가 주행 방향성이 목적지 방향에 기반한 기준 범위를 이탈하는지 여부를 판단하고(S26), 이탈하는 경우 이를 메인 제어부(150)로 통지하게 된다.
그리고, 메인 제어부(150)는 방향 비교부(143)에 의해 경로 오류로 판단되면, 경로 이탈에 대한 기 설정된 조치를 수행하게 된다(S27). 여기서, 경로 이탈 조치로는 사용자 인터페이스부(170)를 통한 음성 등의 알람, 제어권 회수 권고, 정차 시도 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상기와 같은 과정은 목적지에 도착(S28)할 때까지 지속적으로 수행됨으로써, 출발 후 중간에 해킹 등이 발생하는 경우를 대비할 수 있다.
전술한 실시예에서는 외부로부터 수신되는 제2 위치 신호가 이동통신망의 기지국으로부터 수신되는 기지국 위치 신호인 것을 예로 하여 설명하였다. 다른 예로, 건물 등에 분산 설치된 WIFI 라우터나 공공 WIFI 라우터 등으로부터 수신되는 WIFI 라우터의 위치 신호가 제2 위치 신호로 적용될 수 있다.
예컨대, 공공 WIFI를 제공하는 라우터들의 설치 위치와, 해당 라우터의 ID 또는 맥넘버 등이 맵 데이터에 맵핑되어 제공되는 경우, 자율주행차량(100)이 WIFI 라우터의 신호 세기, 위치 정보 등을 이용하여 절대 위치의 검출이 가능하고, 이를 제2 위치 신호로 적용할 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
본 발명의 실시 예에 의한 자율주행차량은 자율주행시의 안전성을 향상시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (15)

  1. 자율주행차량에 있어서,
    외부로부터 수신되는 제1 위치 신호에 기초하여 제1 절대위치 데이터를 생성하는 제1 절대위치 생성부와;
    외부로부터 수신되는 제2 위치 신호에 기초하여 제2 절대위치 데이터를 생성하는 제2 절대위치 생성부와;
    목적지가 입력되는 경우, 제1 절대위치 데이터에 기반한 주행 경로를 생성하는 주행경로 생성부와;
    상기 제1 절대위치 데이터에 기초하여, 상기 주행 경로를 따라 자율주행을 수행하는 자율 주행부와;
    상기 자율 주행부의 자율주행 과정에서, 제2 절대위치 데이터에 기반한 출발지로부터 상기 목적지까지의 목적지 방향과, 제2 절대 위치 데이터에 기초한 상기 자율주행차량의 주행 방향성에 기초하여 경로 오류 여부를 판단하는 경로 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 위치 신호는 상기 제1 위치 신호에 의한 절대 위치 데이터의 정확도 보다 더 낮은 정확도를 가지는 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 위치 신호의 절대위치 데이터의 절대 위치는 상기 목적지 방향의 결정에만 이용될 뿐 상기 자율주행 과정 및 상기 경로 오류 판단에 이용되지 않는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 신호와 제2 위치 신호는 상기 제1 위치 신호와 다른 방식으로 수신되는 신호인 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 신호는 위성으로부터 수신되는 GPS(Global Positioning System) 신호 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 신호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 포함하며;
    상기 제2 위치 신호는 이동통신망의 기지국으로부터 수신되는 기지국 위치 신호 또는 WIFI 라우터의 위치 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경로 오류 판단부는
    제2 절대위치 데이터가 맵핑된 주행 지도가 저장된 제2 위치 기반 맵 데이터베이스와;
    상기 목적지가 입력되는 경우, 상기 제2 위치 기반 맵 데이터베이스로부터 상기 목적지에 대한 제2 절대위치 데이터를 추출하고, 상기 제2 절대위치 생성부에 의해 생성된 현재의 제2 절대위치 데이터와 상기 제2 위치 기반 맵 데이터베이스로부터 추출된 제2 절대위치 데이터를 이용하여, 상기 목적지 방향을 결정하는 목적지 방향 결정부와;
    상기 자율 주행부의 자율 주행 과정에서, 상기 제2 절대위치 생성부에 의해 생성된 제2 절대위치 데이터에 기초하여 상기 주행 방향성을 판단하는 주행 방향성 판단부와;
    상기 주행 방향성이 상기 목적지 방향에 기초하여 설정되는 기준 범위를 벗어나는지 여부를 비교하여, 경로 오류 여부를 판단하는 방향 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 목적지 방향 결정부는 동서남북 중 어느 한 방향으로 설정된 기준 방향을 기준으로 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 방향이 이루는 각도를 상기 목적지 방향으로 결정하고;
    상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 상기 기준 방향을 기준으로 상기 자율주행차량의 이동 방향이 이루는 각도를 상기 주행 방향성으로 판단하며;
    상기 방향 비교부는 기 설정된 기준 각도를 상기 기준 범위로 하여, 상기 주행 방향성의 각도가 상기 목적지 방향의 각도를 상기 기준 범위 이상으로 벗어나는 경우, 경로 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방향 비교부는 상기 주행 방향성의 각도가 상기 목적지 방향의 각도를 상기 기준 범위 이상으로 벗어나는 횟수가 연속적으로 N회(N은 2 이상의 자연수) 이상 발생하는 경우, 경로 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 목적지 방향 결정부는 동서남북을 기준으로 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 방향을 상기 목적지 방향으로 판단하고;
    상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 동서남북을 기준으로 상기 자율주행차량의 이동 방향을 상기 주행 방향성으로 판단하며;
    상기 방향 비교부는 동서남북을 기준으로 상기 주행 방향성이 상기 목적지 방향의 반대 방향으로 연속적으로 N회(N은 2 이상의 자연수) 발생하는 경우, 경로 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주행 방향성 판단부는 Yaw Rate 센서나 Wheel speed 센서들로부터의 정보에 기초하여, 상기 자율주행차량이 목적지 방향과 반대의 방향으로 회전하는 것을 감지하여 상기 주행 방향성의 판단을 보조하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 N회(N은 2 이상의 자연수)는 설정 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 목적지 방향 결정부는 출발지로부터 상기 목적지까지의 직선 거리를 상기 목적지 방향으로 판단하고;
    상기 주행 방향성 판단부는 기 설정된 주행 거리 단위로 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 직선 거리를 상기 주행 방향성으로 판단하며;
    상기 방향 비교부는 기 설정된 기준 거리를 상기 기준 범위로 하여, 상기 주행 방향성에 따른 직선 거리가 상기 목적지 방향에 따른 직선 거리보다 상기 기준 거리 이상 넘어서는 경우, 경로 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 경로 오류 판단부는 상기 제1 위치 신호에 의한 자율 주행에 의해 상기 목적지에 도달하게 될 때까지 지속적으로 경로 오류 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 자율주행차량 내에 구비된 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어부; 및
    사용자에게 상기 자율주행차량에서 생성된 정보를 제공하고 조작을 입력하는 사용자 인터페이스부;를 더 포함하며,
    상기 메인 제어부는 경로 오류로 판단 시 상기 사용자 인터페이스부를 통해 안내하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 자율주행차량 내에 구비된 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어부;를 더 포함하며,
    상기 메인 제어부는 경로 오류로 판단 시 정차 시도를 수행하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120079624A (ko) * 2011-01-05 2012-07-13 에스케이플래닛 주식회사 차량 항법 시스템, 이를 위한 위치 측정 방법 및 경로 재탐색 방법
KR20120084244A (ko) * 2011-01-19 2012-07-27 한국전자통신연구원 차량 위치 인식 장치 및 그 방법
JP2017087816A (ja) * 2015-11-04 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
US20190243002A1 (en) * 2017-03-31 2019-08-08 Faraday&Future Inc. Methods and systems for detecting signal spoofing
KR20190116192A (ko) * 2019-08-05 2019-10-14 엘지전자 주식회사 자율주행 차량 해킹 대응 방법 및 그 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120079624A (ko) * 2011-01-05 2012-07-13 에스케이플래닛 주식회사 차량 항법 시스템, 이를 위한 위치 측정 방법 및 경로 재탐색 방법
KR20120084244A (ko) * 2011-01-19 2012-07-27 한국전자통신연구원 차량 위치 인식 장치 및 그 방법
JP2017087816A (ja) * 2015-11-04 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
US20190243002A1 (en) * 2017-03-31 2019-08-08 Faraday&Future Inc. Methods and systems for detecting signal spoofing
KR20190116192A (ko) * 2019-08-05 2019-10-14 엘지전자 주식회사 자율주행 차량 해킹 대응 방법 및 그 장치

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