WO2024005570A1

WO2024005570A1 - 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템

Info

Publication number: WO2024005570A1
Application number: PCT/KR2023/009146
Authority: WO
Inventors: 김성민
Original assignee: 주식회사 엘지유플러스
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2023-06-29
Publication date: 2024-01-04

Abstract

본 명세는 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 본 명세의 일 측면에 따른 네트워크에 구비된 장치에서의 원격 주행 모니터링 방법은 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별하는 단계와 상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 단계와 상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.

Description

원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템

본 명세는 원격 주행에 관한 것으로서, 상세하게 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 위치한 네트워크 상태 모니터링 장치를 통해 원격 주행을 위한 네트워크 상태를 모니터링하여 원격 주행을 제어하는 기술 및 차량 탑재 네트워크 장치에서 5G(5th generation mobile communications) 업링크(Uplink) 통신을 안정적으로 유지하면서 자율주행을 수행할 수 있도록 제어하는 기술에 관한 것이다.

자율 주행 차량이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 차량 스스로 운행이 가능한 차량을 말한다. 또한, 통신 기술이 발전함에 따라 고속으로 대용량의 데이터 전송이 가능해지면서, 무선 통신 시스템에 의해 더 다양한 서비스를 제공할 수 있게 된다.

현재 자율 주행 차량은 기술적으로도 아직 폭우나 폭설, 짙은 안개가 있는 환경이나 돌발 상황에서 문제 없이 주행할 수 있는 수준이 아니다. 구글이 네바다주에서 무인 자동차로 면허를 받았을 때 검사관은 여러 가지 기상 상황이나 비포장 도로 같은 환경에 적응하지 못하는 문제점을 지적한 바 있다.

이러한 자율 주행 차량의 문제점을 보완하기 위해, 원격지에서 자율 주행 차량의 주행 지점에 대한 정보, 자율 주행 차량의 위치 정보, 자율 주행 차량에 의해 수집된 각종 센싱 정보 등을 기초로 자율 주행 차량을 원격으로 상시 감시하고 조작하는 것이 가능한 원격 제어 자율 주행 제어 시스템, 즉 원격 주행(teleoperated driving, ToD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 교통 수단이나 서비스가 보급 및 확대됨에 따라 자율 주행 차량의 원격 제어는 매우 중요한 교통의 요소가 될 전망이다.

자율 주행 차량의 안전한 원격 제어를 위해서는 제어 명령의 신뢰성 및 유효성이 보장되어야 한다.

원격 제어 센터로부터 수신되는 제어 명령이 원격 제어 중인 차량에 지연되어 수신되거나 원격 제어 차량에 의해 촬영된 영상이 대역폭 제한 등으로 인해 원격 제어 센터에 지연되어 전송되는 경우, 원격 제어 차량에 대한 제어가 지연되어 사고 위험이 높아질 수 있다.

예를 들어, 원격 제어 센터에서 일정한 시간 간격(예, 10ms)으로 스티어링 휠 제어를 위한 제어 명령을 생성한다고 가정하자. 원격 제어 센터 내부 시스템상에서의 문제로 인해 제어 신호의 전송 지연 또는 전송 주기 오차가 발생되거나 네트워크상에서 순간적으로 발생한 다양한 문제들로 인한 스티어링 휠 제어 신호의 전송 지연이 발생된 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 회전 궤적은 원격지 운전자의 의도와 다른 방향으로 전개될 수 있다.

물론 원격지 운전자가 원격 주행 화면을 모니터링하여 상술한 문제 상황을 인식하고 원격지 운전 장치의 스티어링 휠을 조정할 수 있지만, 이는 원격지 운전자의 원격 제어 피로도를 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 크고 작은 제어 신호 지연 현상으로 인해 차량이 매우 불안하게 제어되므로 승차감이 떨어지고 각종 안전 문제가 발생될 확률이 높아질 수 있다.

도 13은 차량 데이터를 전송하는 시스템을 세분화하여 도시한 개념도이다.

도 13을 참조하면, 이러한 시스템은 차량과 연관된 다양한 데이터를 감지하는 센서부, 센서 데이터를 처리하는 처리부, 차량 데이터를 외부로 전송하거나 외부 데이터를 차량에서 수신하기 위한 네트워크 장치, 네트워크 및 외부 데이터 수집 장치로 구성된다.

종래의 자동차에서 발생하는 데이터를 수집하는 기술 분야의 연구는 차량에서의 데이터 전송 부분에 국한되어 연구되어 왔다. 예를 들어, 차량에 설치된 네트워크 처리 기술(채널본딩 등)만 이용하여 네트워크 속도를 측정하고, 이를 데이터 전송에 이용하는데 그쳤다.

하지만, 이와 같은 종래의 방법들의 문제점은 동시에 많은 원격 제어 차량이 실시간으로 동영상/라이다 영상 등 대용량 데이터를 5G 업링크(Uplink)를 통해 서버로 전송하는 경우 해당 지역의 일반 5G 통신을 이용하는 다른 기기들을 포함하여, 네트워크 혼란이 가중시키는 문제점이 있었다. 특히, 5G 업링크 대역폭을 모두 소진할 때까지 원격 제어 차량들은 무수히 많은 데이터들을 전송하다가, 네트워크가 불통이 되고 나서야 데이터 통신을 중단하게 되고, 이때 해당 지역의 네트워크는 이미 마비 상태가 되어 안전/편의상 문제가 심각해지는 문제점이 있다.

본 명세의 목적은 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 명세의 다른 목적은 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 위치한 네트워크 상태 모니터링 장치를 통해 원격 주행을 위한 네트워크 상태를 모니터링하여 원격 주행을 제어하는 것이 가능한 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 명세의 또 다른 목적은 네트워크 단에 위치하여 원격 주행 중 실시간 네트워크 상태에 기반하여 목적지까지의 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 제공하는 것이 가능한 네트워크 상태 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

본 명세의 또 다른 목적은 5G 백본에 연결되어 원격 주행 중 실시간 네트워크 상태를 측정하고, 측정 결과에 따른 소정 경고 알람을 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 제공함으로써 보다 안전한 원격 주행을 가능하게 하는 네트워크 상태 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

본 명세의 또 다른 목적은 원격 제어 차량에 설치될 수 있는 네트워크 장치를 통해 네트워크 상황을 모니터링하고, 이에 따라 자율주행 데이터들의 전송방법을 조절할 수 있는 네트워크 상태 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

본 명세의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 양상으로, 네트워크에 구비된 장치에서의 원격 주행 모니터링 방법이 제공된다. 상기 방법은: 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별하는 단계; 상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 장치는 5G(5th generation mobile communications)망의 백본 라우터에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 네트워크 상태는 대역폭 상태, 지연 상태 및 현재 네트워크 쓰루풋(network throughput) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 네트워크 상태를 측정하는 단계는,상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 지연을 측정하는 단계; 및 상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 지연을 측정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 지연과 상기 제2 지연의 합을 소정 지연 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 제1 지연 및 상기 제2 지연은 핑 테스트(Ping Test)를 통해 측정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 네트워크 상태를 측정하는 단계는, 상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 대역폭을 측정하는 단계; 및 상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 대역폭을 측정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 대역폭과 상기 제2 대역폭 각각을 소정 대역폭 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 경고 알람은 안전 프로세스 타입에 관한 정보를 포함하고, 상기 안전 프로세스 타입은, 안전하게 긴급 갓길 주/정차를 수행하는 긴급 주정차 프로세스 타입; 원격 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환을 수행하는 자율 주행 전환 프로세스 타입; 운전자 탑승 시 원격 주행 모드에서 수동 운전 모드로의 전환을 수행하는 수동 주행 전환 프로세스 타입; 및 현재 차선을 유지하면서 감속 주행을 유도하는 차선 유지 감속 프로세스 타입 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 식별된 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 가용한 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로를 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로 별 측정된 네트워크 상태에 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로가 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 원격 주행 중 상기 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나에 더 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로가 실시간 갱신되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보를 수신하는 단계; 상기 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 상기 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 최적 주행 경로에 관한 정보를 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 네트워크 상태는 목표 네트워크 쓰루풋(target network throughput)을 포함하고, 상기 목표 네트워크 쓰루풋은 상기 원격 제어 차량과 연관된 RAN(Radio Access Network)의 통신자원을 토대로 측정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 목표 네트워크 쓰루풋은 상기 원격 제어 차량과 연관된 RAN 지역에 허용된 네트워크 대역폭(network bandwidth)을 참조하여 할당되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 현재 네트워크 쓰루풋에 대한 정보 및 상기 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보는 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 데이터베이스는 EDR(Event Data Recorder) 데이터, DSSAD(Data Storage System for Autonomous Driving) 데이터 및 상기 원격 제어 차량이 보유한 센서들이 발생시키는 데이터 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 목표 네트워크 쓰루풋, 현재 네트워크 쓰루풋 및 상기 원격 제어 차량의 통신 단절(dis-connection)과 연관된 메시지를 이용하여 전송 대상 데이터를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량에서 실시간으로 생성되는 데이터의 양, 현재 네트워크 쓰루풋 및 목표 네트워크 쓰루풋 중 적어도 하나를 비교하여 전송 대상 데이터를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량과 연관된 데이터를 카테고리화하여 개별 카테고리별로 데이터 전송의 우선순위를 미리 정의하는 단계; 및 쓰루풋의 부족에 대응하여, 개별 카테고리별로 우선순위가 높은 데이터가 상기 전송 대상 데이터에 포함되도록 데이터를 재구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 다른 양상으로, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공된다. 상기 저장 매체는 실행될 때 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 적어도 하나의 프로그램 코드를 저장하고, 상기 동작들은, 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별하는 단계; 상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 또 다른 양상으로, 네트워크에 구비되는 원격 주행 모니터링 장치가 제공된다. 상기 장치는, 제어부; 현재 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 대한 페어링 정보를 유지하는 페어링 정보 데이터베이스; 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터와 신호를 송수신하는 송수신부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 측정부; 및 상 제어부의 제어에 따라 상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 경로 산출부를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 장치는 5G망의 백본 라우터에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 네트워크 상태는 대역폭 상태 및 지연 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 측정부는, 상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 지연을 측정하고, 상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 지연을 측정하는 지연 측정부를 포함하되, 상기 제어부가 상기 제1 지연과 상기 제2 지연의 합을 소정 지연 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 측정부는, 상기 원격 주행 모니터링 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 대역폭을 측정하고, 상기 원격 주행 모니터링 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 대역폭을 측정하는 대역폭 측정부를 포함하되, 상기 제어부가 상기 제1 대역폭과 상기 제2 대역폭 각각을 소정 대역폭 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 경로 산출부가 상기 식별된 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 가용한 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로를 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로 별 측정된 네트워크 상태에 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나가 수신된 경우, 상기 경로 산출부가 상기 원격 주행 중 상기 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나에 더 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 실시간 갱신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세서의 각 양상에 있어서, 상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보를 수신하는 수단; 상기 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 상기 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정하는 수단; 및 상기 결정된 최적 주행 경로에 관한 정보를 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나에 전송하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 명세에 따른 다양한 실시 예들은 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 명세에 따른 다양한 실시 예들은 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 위치한 네트워크 상태 모니터링 장치를 통해 원격 주행을 위한 네트워크 상태를 모니터링하여 원격 주행을 제어하는 것이 가능한 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 명세에 따른 다양한 실시 예들은 원격 주행 중 실시간 측정된 네트워크 상태에 기반하여 목적지까지의 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 산출하고, 산출된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 제공함으로써, 원격 주행 중 보다 안정적인 네트워크 상태를 유지하는 것이 가능한 5G 백본에 연결되는 네트워크 상태 모니터링 장치를 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 명세에 따른 다양한 실시 예들은 5G 백본에 연결되어 원격 주행 중 실시간 전송 지연 및 대역폭을 측정하고, 측정 결과에 기반하여 소정 경고 알람을 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 제공함으로써 보다 안전한 원격 주행을 가능하게 하는 네트워크 상태 모니터링 장치를 제공하는 장점이 있다.

본 명세에 따른 다양한 실시 예들은, 원격 제어 차량이 데이터를 전송함에 있어서, 현재의 네트워크 상황을 차량에서도 측정하고, 서버에서도 함께 측정하여 이를 차량으로 공유하고, 차량은 두 정보를 기반으로 데이터 전송/저장 형식을 변경하여, 업링크 쓰루풋(Uplink Throughput)을 일정한 수준 이상으로 유지할 수 있게 하여, 항상 모바일 네트워크 통신이 가능하도록 유지시키는 효과가 있다.

다양한 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세에 첨부되는 도면은 본 명세에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 명세의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 명세의 원리를 설명하기 위한 것이다.

도 1은 원격 주행 시 제어 신호 지연에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 명세의 몇몇 실시 예들의 원격 주행 시스템의 전체적인 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 제어 차량의 일반적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 종래 5G 네트워크 기반의 원격 주행 시스템 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 5G 네트워크 기반의 원격 주행 시스템 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 9 내지 12는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치에서의 원격 주행 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 13은 챠량 데이터를 전송하는 시스템을 세분화하여 도시한 개념도,

도 14는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치가 동작하는 환경을 나타낸 시스템 블록도,

도 15는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치를 포함하는 원격 제어 차량의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 16은 도 15의 원격 제어 차량이 다수 존재하는 5G 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 개념도,

도 17은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치를 구체적으로 나타낸 상세블록도,

도 18는 도 16의 전송 통제 모듈의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세에 몇몇 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세에 몇몇 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세에 몇몇 실시 예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세에 몇몇 실시 예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 본 명세의 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, 도 1 내지 12를 참조하여 본 명세에 따른 원격 주행을 위한 네트워크 상태 모니터링 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1의 도면 부호 (a)는 원격 제어 센터가 전송한 스티어링 휠 제어 신호가 원격 주행 차량에 일정 주기-예를 들면, 10ms-로 지연 없이 수신되었을 때 차량의 정상적인 이동 궤적을 보여준다.

도 1의 도면 부호 (b)는 원격 제어 센터가 전송한 스티어링 휠 제어 신호가 원격 주행 차량에 지연되어 수신되었을 때 차량의 비정상적이 이동 궤적을 보여준다.

도면 번호 (b)에서 보여지는 바와 같이, 첫 번째 스티어링 휠 제어 신호가 정상적인 주기로 수신된 후 알 수 없는 이유로 두 번째 스티어링 휠 제어 신호가 지연되어 수신된 경우, 차량은 정상적인 주행 궤적을 이탈하기 시작하고, 세번째 스티어링 휠 제어 신호가 다시 지연되어 차량에 수신되는 경우 차량은 정해진 도로를 벗어날 수 있다. 이 경우, 원격지 운전자는 정상적인 주행 궤적을 유지하기 위해 스티어링 휠 각도를 매우 크게 또한 자주 변화시켜야 한다. 이에 따라, 차량은 지그재그 주행을 하게 되며, 이는 탑승자의 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 원격 운전자의 제어 피로도를 상승시킬 수 있다. 또한, 상기 불안정한 제어 신호 지연 현상은 차량의 사고 위험을 급격히 증가시킬 수 있다.

스티어링 휠 제어 신호의 지연 이유는 원격 제어 센터 내부의 프로세싱 지연 등에 의해 발생될 수 있으며, 이 경우, 원격 제어 센터의 내부의 지연 문제를 해결함으로써 해결될 수 있다.

하지만, 스티어링 휠 제어 신호의 지연 이유는 원격 제어 센터 내부의 문제뿐만 아니라 네트워크상의 문제로 발생될 수 있다. 네트워크 문제에 따른 제어 신호 지연은 원격 주행 차량 및/또는 원격 제어 센터 자체의 문제가 아니므로 원격 주행 차량 및/또는 원격 제어 센터는 제어 신호 지연 원인을 정확히 인식할 수 없으며, 이에 따라 사고 발생 위험이 증가될 수 있다.

네트워크의 채널 환경은 차량의 이동, 지역적 특성 및 현재 네트워크 운영 상태 등에 따라 급격히 변경될 수 있으며, 원격 주행을 안정적으로 제공하기 위해서는 원격 제어 차량 및/또는 원격 제어 센터가 해당 네트워크 지연 문제를 정확히 예상 및 인식하여 그에 따른 적절한 조치를 수행할 필요성이 있다.

도 2는 본 명세의 몇몇 실시 예들의 원격 주행 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

원격 주행(Tele-operated driving, ToD) 시스템(100)은 자율 주행 기능이 탑재된 차량, 즉, 자율 주행 차량과 원격지 서버가 유/무선 네트워크를 통해 연동되어, 자율 주행 차량의 자율 주행 중 문제 발생 시, 원격지 센터(또는 서버)의 원격 제어(tele-operated)를 통해 해당 차량을 직-간접적으로 감시 및 제어하는 기술로서 최근 다방면으로 연구 개발되고 있다.

원격 주행 기술은 원격지 제어 센터(120)에 구비된 원격지 운전 장치를 원격지 운전자가 조작하여 자율 주행 차량(110)을 원격으로 조작하는 기술로서 원격 주행 시스템(100)은 크게 세가지 구성 요소로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 원격 주행 시스템(100)은 원격 제어가 가능한 자율 주행 차량인 원격 제어 차량(Tele-operated vehicle, ToV, 110), 네트워크(network, 130) 및 원격지에서 원격 제어 차량(110)으로부터 수집된 정보에 기초하여 해당 차량을 원격으로 제어하는 원격 제어 센터(Tele-operated center, ToC, 120)로 구성될 수 있다. 이때, 원격 제어 차량(110)은 자율 주행 모드 및 원격 주행 모드가 지원되며, 환경모델(E/M) 부호화가 가능하다. 또한, 네트워크(130)는 단일 5G 통신망이 이용될 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 통상의 기술자의 설계에 따라 4G 통신망, 4G/5G 혼합 통신망, 단일 6G 통신망, 5G/6G 혼합 통신망 또는 다른 이동 통신망이 이용될 수 있다. 또한, 원격 제어 센터(120)는 환경모델(E/M) 복호화가 가능하며, 원격지 운전자는 디스플레이 화면을 통한 원격 차량 감시 및 차량의 원격 조작이 가능할 수 있다.

원격 제어 차량(110)은 원격 제어 대상 차량으로서, 자율 주행 기능을 반드시 탑재하고, 각종 자율 주행에 필요한 각종 안전 센서(Safety Sensor) 및 원격 주행 카메라를 구비할 수 있다. 여기서, 안전 센서는 첨단 운전자 보조 장치인 ADAS(Advanced Driver Assistance System)를 구현하기 위한 카메라, 레이다(Radar), 라이다(Lidar), 소나(Sound Navigation And Ranging, SONAR) 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

카메라는 인간의 눈에 해당되는 차량 센서로서, 렌즈를 통해 시각적으로 주변 사물을 인식하고, 인식된 주변 사물을 통해 주행 상황을 인식하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

카메라는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 이때 처리된 화상 프레임은 디스플레이에 표시되거나 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 자율주행 차량에 설치되는 복수의 카메라는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같은 매트릭스 구조를 이루는 카메라를 통하여 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상 정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록 스테레오 구조로 배치될 수 있다.

본 명세의 몇몇 실시 예들에서, 카메라는 자율 주행 차량의 운전자 시야 데이터를 센싱 할 수 있다. 여기에서, 운전자 시야 데이터는 차량 외부 영상을 포함할 수 있다.

레이다는 전자기파를 발사하고 반사돼 돌아오는 신호를 기반으로 주변 사물과의 거리, 속도, 방향 등의 정보를 추출할 수 있다. 레이다는 사용 주파수에 따라 단거리부터 중거리, 장거리를 모두 감지할 수 있으며, 긴급자동제동장치, 스마트 크루즈 컨트롤 등에 활용될 수 있다. 자율주행차량에 3대의 레이다 센서를 나란히 설치하면, 전방 180도 시야를 확보할 수 있다. 레이다는 날씨 등에 영향을 받지 않고, 먼 거리에 있는 장애물의 존재를 확인할 수 있기 때문에 현재 운행 중인 차량에도 많이 적용되어 있는 센서이다.

라이다는 레이저(빛)를 물체와 주고받으며 3차원 지도를 형성하여 사물의 원근감, 형태, 거리, 속도를 인식할 수 있다. 라이다는 주로 905나노미터(nm)의 짧은 파장을 이용해 레이더보다 공간 분해능력이 훨씬 정밀할 뿐만 아니라 자체 광원으로 빛이 부족환 환경에서도 성능에 영향을 덜 받는 장점이 있다. 따라서, 라이다는 자율 주행 시스템의 신뢰도를 높이는데 중요한 역할을 수행한다.

소나는 레이더와 용도가 유사하나, 전자파가 아닌 음파 전송 후 객체에 충돌한 후 다시 반사되어 수신되는 시간을 측정하여 전방 또는 후방 객체를 감지하고, 객체까지의 거리를 측정하는 센서이다. 소나는 주로 차량이 후진할 때 후방의 시야 사각지대의 객체를 감지하고, 이를 운전자에게 알리는 용도로 사용되고 있다. 음파는 전자파에 비해 훨씬 느린 속도로 전파되기 때문에 작은 물체도 높은 해상도로 확인할 수 있는 장점이 있다.

원격 제어 차량(110)은 각 센서로부터 수집된 센싱 데이터를 결합 및 융합하는 센서 퓨전 기술 및 AI 기술 등을 적용하여 자율 주행을 위한 최적의 주행 알고리즘을 제공할 수 있다.

원격 제어 차량(110)은 수집된 센싱 데이터를 네트워크(130)를 통해 원격 제어 센터(120)로 전송할 수 있다.

원격 제어 센터(120)는 수집된 센싱 데이터를 기초로 제어 데이터를 생성하고, 생성된 제어 데이터를 네트워크(130)를 통해 원격 제어 차량(110)에 전송할 수 있다.

여기에서, 환경모델은 차량의 속도/위치/방향/차량 상태 등을 식별하기 위한 센싱 정보(센서 정보, 차량 데이터라고 부를 수 있음)를 제공하는 차량 센서(속도, 위치, 방향, 차량 상태) 및 주변 객체 인식 및 인식된 객체의 이동 궤적을 추정하여 차량의 주행을 제어하는 자율 주행 센서들-예를 들면, 라이다, 레이다, 소나, V2X 통신, 카메라 등-를 이용하여 주변 환경 데이터를 모델링한 것에 대응한다.

특히, 원격 주행 시스템(100)을 구현하기 위하여 통신환경 극복을 위한 네트워크 적응(network adaptation) 기술이 반드시 필요하며, 업링크(uplink) 및 다운링크(downlink) 기술, 자율 주행 기술을 포함하며, 이 중 업링크 기술은 영상 및 센서로부터 센싱 데이터 전송과 관련되고, 다운링크 기술은 원격 제어 센터(120)로부터 원격 제어 차량(110)를 제어하기 위한 제어 데이터 생성 및 전송과 관련될 수 있다.

이하, 업링크 전송에 대하여 설명한다.

원격 제어 차량(ToV, 110)은 적어도 두 가지 환경모델을 부호화하여 원격 제어 센터(ToC, 120)로 전송할 수 있다. 이때, 원격 제어 차량(110)은 센싱 데이터를 포함하는 환경모델을 인코더(encoder)를 통해 부호화하여 네트워크(130, 예를 들어, 5G)를 통해 원격 제어 센터(120)으로 전송할 수 있다. 한편, 원격 제어 센터(120)는 수신된 환경모델을 디코더(decoder)를 통해 복호화하여 구비된 디스플레이(display)을 통해 출력할 수 있다.

이때, 두가지 환경모델은 운전자 시야 데이터 및 차량 센싱 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 운전자 시야 데이터는 차량 외부 영상(4채널 또는 2채널)을 압축하여 전송할 수 있고, 차량 센서 데이터는 차량 위치에 대한 센싱 정보 및 차량 운행 상태에 관한 센싱 정보를 포함할 수 있다. 차량 운행 상태에 대한 센싱 정보는 주행 속도에 관한 정보, 제동(브레이크) 제어 정보, 가속(악셀) 제어 정보, 조향 제어 정보, 충격 감지 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이를 위하여, 저지연 영상통신 기술, 빠르고 안정적인 네트워크 기술, 저지연 디스플레이 기술 등이 요구된다. 이를 통하여 영상 및 네트워크의 delay 및 latency를 최대한 줄여 데이터의 정확하고 빠른 통신 달성이 가능하다.

이하, 다운링크 전송에 대하여 설명한다.

원격 제어 센터(ToC, 120)는 원격 제어 차량(110)의 상태를 파악하여 직/간접적인 제어 신호(및/또는 제어 명령)을 생성하고, 생성된 제어 신호를 원격 제어 차량(110)으로 전송할 수 있다. 여기에서, 직접적인 제어 신호는 차량 구동 장치를 제어하기 위한 제어 데이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 원격 제어 센터(ToC, 120)는 차량 구동 장치를 위한 제어 데이터를 생성하여 전송할 수 있다. 또한, 간접적인 제어 신호는 운전자 가이드 데이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 원격 제어 센터(120)는 운전자 가이드 데이터를 생성하여 원격 제어 차량(110)에게 전송할 수 있다.

이를 위하여, 전송된 환경모델 이해를 통한 차량 상태 및 제어 형태 추론 기술 등이 요구되며, 환경모델 이해를 통한 정확한 차량 제어 형태 정의가 중요하게 된다.

몇몇 실시 예들에 따른 원격 제어 센터(120)는 원격 제어 차량(110)으로부터 수집된 환경 모델을 기초로 특정 도로 구간-예를 들면, 전방 자율 주행이 불가한 도로 구간-에 대한 원격 주행 궤적 경로(또는 웨이포인트(Way Point) 및/또는 루트(Route) 및/또는 트랙(Track))를 산출하고, 산출된 원격 주행 궤적 경로를 외부 클라우드 서버 또는 로컬 엣지(Local Edge) 서버 또는 프라이빗 서버에 등록 및 저장할 수 있다. 이때, 등록된 원격 주행 궤적 경로는 해당 도로 구간을 통과하는 다른 자율 주행 차량에 공유될 수 있으며, 다른 자율 주행 차량은 획득된 원격 주행 궤적 경로에 기반하여 해당 도로 구간에서의 차량 제어를 수행할 수 있다.

일 예로, 원격 주행 궤적 경로에 대한 정보(또는 간단히 원격 주행 정보)는 웨이포인트, 루트 및 트랙 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 여기서, 웨이포인트는 경유지 및 관심지점(Point of Interest) 또는 지도상에 명명된 특정 개체를 의미할 수 있다. 루트는 목적지로 이어지는 일련의 턴포인트(turn point)를 나타내는 웨이포인트들의 순차적 목록을 의미할 수 있다. 트랙은 경로(path)를 묘사하는 트랙포인트들의 순차적 목록을 의미할 수 있다.

도 3은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 2에서 상술한 설명과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.

도 3을 참조하면, 원격 주행 시스템(200)은 원격 제어 차량(210), 데이터 부호화부(211), 제1 네트워크 적응부(212), 원격 제어 센터(220), 데이터 복호화부(221), 제2 네트워크 적응부(222) 및 네트워크(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 여기에서, 원격 주행 시스템(200)이 상술한 구성을 모두 포함한다는 의미는 물리적으로 포함한다는 의미가 아닌 원격 주행 시스템(200) 내에서 서로 연결되어 동작 가능함을 의미할 수 있다.

원격 제어 차량(210)은 데이터 부호화부(211)를 통하여 센싱된 데이터를 압축 및/또는 부호화하고 원격 제어 센터(220)로 전송할 수 있다. 이때, 제1 네트워크 적응부(212)는 네트워크(230)의 상태를 모니터링하면서 원활한 통신을 위한 각종 시스템 파라미터를 조절할 수 있다.

또한, 원격 제어 센터(220)는 데이터 복호화부(221)를 통하여 원격 제어 차량(210)이 전송한 센싱 데이터를 수신하고 복호화 및/또는 압축 해제할 수 있다. 일 예로, 센싱 데이터는 차량 센서로부터 수집된 데이터, 카메라 촬영된 영상 데이터 등을 포함할 수 있다.

이때, 제1 네트워크 적응부(212)은 원격 제어 차량(210)의 로직을 수행할 수 있고, 제2 네트워크 적응부(222)는 원격 제어 센터(220)의 로직을 수행할 수 있다.

제1 네트워크 적응부(212) 및/또는 제2 네트워크 적응부(222)는 현재의 네트워크 상태-예를 들면, 할당된 대역폭(bandwidth) 상태, 가용한 전력 상태, 채널 점유 상태 및 전송 지연 상태 등-를 예측하여 영상압축시스템의 압축률을 적응적으로 조절할 수 있다. 이를 위해, 제1 네트워크 적응부(212) 및/또는 제2 네트워크 적응부(222)는 채널 본딩(Channel Bonding), 채널 호핑(Channel Hopping), 채널 추정(Channel Estimation), 채널 최적화(Channel Optimization) 등을 수행하여 고용량의 압축된 영상정보를 무선네트워크를 통해 효율적으로 원격 제어 센터(220)로 전송하기 위해, 필요한 네트워크 대역폭을 할당하고, 모든 통신 가능한 네트워크들의 페이로드를 적응적으로 조절할 수 있다.

도 4를 참조하면, 원격 제어 차량은 크게 정보 제공 주체(301), 처리 및 판단 주체(302), 동작 주체(303)를 포함하여 구성될 수 있다.

정보 제공 주체(301)는 처리 및 판단 주체(302)로 고정밀 지도 정보 및 각종 센싱 정보를 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 정보 제공 주체(301)는 고정밀 지도 저장소, 안전 센서(Safety Sensor) 및 차량 센서(Vehicle Sensor)를 포함할 수 있다.

고정밀 지도(또는 HD 지도)는 차선, 교차로, 공사 구간, 도로 표지판 등 도로나 교차로의 표면에 대한 세부적인 정보를 포함하고 있다. 고정밀 지도는 단순히 자율 주행 차량의 위치를 파악하기 위한 용도 이외에도 차량 운행에 필요한 경로를 결정하기 위한 다양한 정보를 제공할 수 있다.

일 예로, 안전 센서는 카메라, 소나 센서, 라이다, 레이다 등을 포함하고, 차량 센서는 휠 센서, 관성 센서(Inertial Measurement Unit, IMU), 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 등을 포함할 수 있다.

위성 항법 시스템과 관성 센서 는 차량의 위치를 측정하고, 관성 정보 및 지리적 위치에 대한 측정 값을 200Hz 이상의 빠른 주기로 처리 및 판단 주체(302)에 제공할 수 있다. GPS(Global Positioning System)의 느린 주기와 높은 정확도, 관성 센서의 빠른 주기와 큰 누적 오차의 장/단점들을 잘 융합하도록　칼만 필터가 사용될 수 있다.

라이다는 지도 매핑, 로컬라이제이션, 장애물 회피 등에 사용될 수 있으며, 레이저 빛의 ToF(Time of Flight)를 측정해 거리를 측정하고 단색 3D(Three Dimensions) 맵을 생성할 수 있다. 라이다는 정확도가 높기 때문에 HD맵을 생성하고 이동중인 차량 위치를 로컬라이제이션(추정)한 뒤, 전방의 장애물을 감지하는 작업에 주로 사용될 수 있다.

카메라는 차로, 신호등, 보행자 감지 등과 같이, 객체 인지 및 추적 작업에 활용될 수 있다. 일 예로, 안전성을 높이기 위해 1080p 카메라가 8개 이상 사용될 수 있다. 카메라 센싱 정보를 기초로 처리 및 판단 주체(302)는 전방, 후방, 좌/우 측장의 객체를 감지 및 인지하여 추적할 수 있다.

레이더와 소나는 장애물 회피를 위한 최후의 수단으로 사용될 수 있다. 레이더와 소나의 센싱 정보는 차량 이동 경로 선상에서 가장 가까이 있는 대상까지의 거리와 속도 정보를 제공할 수 있다.

처리 및 판단 주체(302)는 자율 주행 제어기에 해당될 수 있다.

자율 주행 제어기는 고정밀 측위부, 경로 생성부, V2X(Vehicle to Everything) 통신부, 자율 주행 판단부, 센서 퓨전부, 제어명령생성부 및 원격 주행 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.

고정밀 측위부는 센싱 정보를 기초로 차량의 위치 및 자세를 측정 및/또는 추정할 수 있다.

경로 생성부는 센싱 정보를 기초로 차량의 주행 경로를 생성할 수 있다.

경로 생성부는 사용자 설정된 목적지까지의 다양한 경로를 생성할 수 있다.

V2X 통신부는 V2X 통신 기능을 제공할 수 있다. V2X 통신은 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.

자율 주행 판단부는 운전자의 자율 주행 요청에 따라 자율 주행이 가능한 경우, 자율 주행 모드로 진입하도록 제어할 수 있다. 또한, 자율 주행 판단부는 자율 주행 중 더 이상 자율 주행 유지가 어려운 것으로 판단된 경우, 수동 제어 모드로 전환되도록 제어할 수 있다. 자율 주행 판단부는 수동 제어 모드로의 동작 중 다시 자율 주행이 가능한 것으로 판단된 경우, 자율 주행 모드로 전환되도록 제어할 수도 있다.

센서퓨전부는 각 센서로부터 수집된 센싱 정보가 가지는 장점 및 특성들을 융합하여 차량 근거리 주변의 정보들을 고정밀 지도(High Definition Map, HD-MAP)상에 표현할 수 있다.

센서 퓨전을 통해 고정밀 측위부는 차선 단위 고정밀 측위가 가능하고, 경로 생성부는 차량의 지근 거리 경로를 생성할 수 있다.

제어명령생성부는 V2X 통신을 통해 근거리 상황 정보를 획득할 수 있으며, 상술한 고정밀 측위 결과 및 경로 생성 결과, 그리고 V2X 통신을 통해 획득된 근거리 상황 정보를 종합적으로 고려하여 객체 인지 및 객체의 위치를 추적하고, 이를 기반으로 동작 주체(303)를 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.

원격 주행 연결부(또는 ToD 연결부)는 자율 주행 중 최근 법제화되고 있는 원격 주행으로의 전환 기능을 수행할 수 있다.

원격 주행 연결부는 자율 주행 중 전방 도로 구간의 자율 주행이 불가하거나, 또는 원격 제어 센터의 제어권 전환 요청이 수신되거나, 또는 운전자로부터 원격 주행이 요청된 경우 자율 주행 모드를 원격 주행 모드로 전환시킬 수 있다.

동작 주체(303)는 엔진 ECU(Electronic Control Unit), 제동 ECU, 조향 ECU, 변속 ECU 등을 포함할 수 있다. 동작 주체(303)는 처리 및 판단 주체(302)로부터 수신되는 제어 명령에 따라 동작할 수 있다.

도 5는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 시스템의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 원격 주행 시스템(1400)은 크게 원격 제어 차량(ToV, 1410), 원격 제어 센터(ToC, 1420) 및 네트워크(1430)을 포함하여 구성될 수 있다.

원격 제어 차량(1410)은 차량 센서(1411), 자율주행제어기(1412), 차량 ECU(1413), ToD 카메라(1414), 영상압축기(1415), 원격주행제어기(1416), 네트워크상태예측기(1417) 및 송수신기(1418) 중 적어도 하나, 또는 그것들의 조합을 통해서 구성될 수 있다.

상기 도 5에 도시되어 있지는 않지만, 원격 제어 차량(1410)은 지도저장소(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 지도저장소는 자율 주행에 필요한 고정밀 지도를 유지하고, 해당 고정밀 지도에 대한 정보를 자율 주행 제어기(1412)에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

차량 센서(1411)는 ADAS를 위한 안전 센서들로부터 수신되는 각종 센싱 정보 및 그 외의 다양한 차량 내 구비된 다른 센서 및/또는 차량 ECU(1413)로부터의 각종 센싱 정보를 수집하여 자율 주행 제어기(1412)에 제공할 수 있다.

일 예로, 차량 센서(1411)에 의해 수집되는 정보는 네-바퀴 휠틱, 스티어링 조향각, 속도, 가속도, 차량 자세 제어, 타이어 압력 등 차량의 OBD(On-Board Diagnostic) 장치로부터 쉽게 취득할 수 있는 정보들을 포함할 수 있다.

차량 ECU(Electronic Control Unit)(1413)는 자율 주행 제어기(1412)의 제어 명령에 따라 동작하는 다양한 ECU들을 포함할 수 있다.

차량 센서(1411) 및 차량 ECU(1413)에 대한 구체적인 설명은 상술한 도면들의 설명으로 대체한다.

몇몇 실시 예들에 따른 자율 주행 제어기(1412)는 자율 주행 모드로 주행 중 더 이상 자율 주행 유지가 불가하거나, 운전자 또는 원격지의 요청에 따라 원격 주행 모드로의 전환이 요청된 경우, 자율 주행 모드로부터 원격 주행 모드로의 전환을 원격 주행 제어기(1416)에 요청할 수 있다.

일 예로, 자율 주행 제어기(1412)는 전방 도로 구간에 상응하는 고정밀 지도 정보가 내부 지도 저장소에 존재하지 않거나, 전방 장애물 식별이 불가한 상황이 감지되었거나, 기준치 이상의 외부 충격이 감지된 경우 등의 소정 조건이 만족되는 경우 자율 주행 유지가 더 이상 어려운 것으로 판단할 수 있다.

원격주행제어기(1416)는 자율 주행 모드에서 원격 주행 모드로 전환된 경우, ToD 카메라(1414)를 구동시킬 수 있다.

ToD 카메라(1414)에 의해 촬영된 영상은 영상압축기(1415)를 통해 압축된 후 송수신기(1418)를 통해 원격 제어 센터(1420)로 전송될 수 있다. 일 예로, ToD 카메라(1414)는 원격 제어 차량(1410)의 전/후/좌/우 4개의 영상을 촬영할 수 있으며, 원격 제어 센터(1420)로 전송되는 차량 영상 정보는 촬영된 4개의 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

네트워크 상태 예측기(1417)는 현재 네트워크 상태를 모니터링하여 원격 제어 센터(1420)와의 통신에 적합한 채널을 선택할 수 있다.

일 예로, 네트워크 상태 예측기(1417)는 추정된 채널 상태에 따라 전송 속도를 높이기 위한 두 개 이상의 서로 다른 네트워크 인터페이스에 연결하는 채널 본딩(channel banding) 로직(또는 모듈), 추정된 채널 상태에서 따라 원격 주행을 위한 최적의 기지국(또는 셀)을 결정하고, 결정된 기지국(또는 셀)로 전환시키는 호핑(Hopping) 로직(또는 모듈)이 탑재될 수 있다.

영상압축기(1415)에 의해 압축된 영상 데이터 및/또는 차량 센서(1411)로부터 수집된 차량 센싱 데이터는 송수신기(1418)를 통해 인코딩 및 변조되어 네트워크 상태 예측기(1417)에 의해 선택된 채널을 통해 전송될 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 원격주행제어기(1416)는 추정된 채널 상태에 기반으로 네트워크 상태 예측기(1417)에 의해 선택된 채널 정보에 기반하여 영상압축기(1415)의 압축률을 동적으로 결정할 수 있으며, 영상압축기(1415)는 결정된 압축률에 따라 영상 압축을 수행할 수 있다. 일 예로, 채널 상태가 양호할수록, 영상 압축률은 높게 결정되고, 채널 상태가 열악할수록 영상 압축률은 낮게 결정될 수 있다.

원격주행제어기(1416)는 송수신기(1418)를 통해 원격 제어 센터(1420)로부터 차량의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 수신할 수 있다.

원격주행제어기(1416)는 수신된 차량 제어 신호를 자율주행제어기(1412)로 전달할 수 있다. 자율주행제어기(1412)는 수신된 차량 제어 신호에 따라 소정 제어 명령을 생성하여 차량 ECU(1413)를 제어할 수 있다.

원격제어센터(1420)는 원격제어센터제어기(ToC controller, 1421), 송수신기(1422), 영상복호기(1423), 모니터링장치(1424) 및 원격지운전장치(1425) 중 적어도 하나 또는 그것들의 조합들로 포함하여 구성될 수 있다.

원격지 운전자는 모니터링장치(1414)의 디스플레이 화면에 표시되는 영상을 모니터링하면서 원격지 운전 장치(1425)를 조작하여 해당 차량에 대한 원격지 운전을 수행할 수 있다. 여기서, 원격지 운전 장치(1425)는 조향 핸들, 악셀 패달, 브레이크 패달 및 변속기 등의 기본적인 주행 제어 수단뿐만 아니라 인포테인먼트 시스템, 램프 및 와이퍼 등의 동작을 제어하기 위한 수단을 구비할 수 있다.

송수신기(1422)는 네트워크(1430)를 통해 수신된 신호를 복조 및 디코딩하여 원격제어센터제어기(1421)에 제공할 수 있다.

원격제어센터제어기(1421)는 송수신기(1422)를 통해 원격 제어 차량(1410)으로부터 압축된 영상 정보 및 차량 센싱 정보를 수신할 수 있다.

원격제어센터제어기(1421)는 압축된 영상 정보를 영상복호기(1423)로 전달하여 압축 해제시킬 수 있다. 여기서, 압축 해제된 영상은 모니터링장치(1424)로 전송되고, 모니터링장치(1424)는 수신된 영상을 구비된 디스플레이 화면상에 표시할 수 있다.

원격지 운전자는 모니터링 화면을 보면서 원격지 운전 장치(1425)를 조작하여 원격 제어 차량(1410)의 동작을 제어할 수 있다.

원격지 운전 장치(1425)의 조작에 따라 생성된 제어 신호는 원격제어센터제어기(1421) 및/또는 송수신기(1422)를 거쳐 네트워크(1430)를 통해 원격 제어 차량(1410)에 전송될 수 있다.

상기 도 5의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 시스템(1400)은 원격 제어 차량(1410)에 장착된 네트워크 상태 예측기(1417)를 통해 채널 상태를 직접 측정하고, 측정 결과를 기초로 채널 본딩 및 호핑을 수행하고, 채널 상태에 따라 영상 압축률 제어를 수행한다. 이에 따라, 원격 제어 센터(1420)가 연결되어 있는 네트워크(1430)는 채널 선택에 대한 수동적인 역할을 수행하였다.

하지만, 상술한 도 5의 구조에서 원격 제어 차량(1410)은 네트워크 내부의 전송 환경 변화를 실시간 모니터링 할 수 없는 단점이 있다.

최근 5G 시스템이 도입됨에 따라, 기존 4G 기술인 채널 본딩에 대한 요구가 줄어들고 있으며, 비용 절감을 위해 5G 단일망에서의 효율적인 원격 주행 제어를 위한 방법이 요구되고 있다. 또한, 최근에는 원격 주행 중 보다 안정적인 네트워크 연결을 보장하기 위해서는 보다 정확한 네트워크 전송 환경을 모니터링 할 필요성이 대두되고 있다.

도 6을 참조하면, 종래 ToD 시스템은 User Equipment(UE)가 장착되어 해당 지역의 gNodeB를 통해 5G망에 연결되는 ToV와 5G망의 백본(Backbone)router인 5G BB를 통해 인터넷망에 연결된 ToC를 포함하여 구성되었다.

종래 ToV는 대역폭 확보를 위해 다양한 통신 사업자망으로의 접속이 요구되었으며, 이를 위해 채널 본딩과 같은 채널 집적 기술이 사용되었다.

도 6의 도면 부호 A와 같이, ToV는 가장 가까이 위치한 gNodeB #1과 직접 연결될 수 있다. 하지만, 도 6의 도면 부호 B와 같이, 상황에 따라 ToV는 gNodeB #2를 이용한 기지국 호핑을 통해 gNodeB #2에 간접적으로 연결될 수도 있다. 이처럼 종래에는 기지국 연결을 위한 다양한 알고리즘 및 기술들이 적용되었다. 하지만, ToV의 기지국 연결 상태에 따라 가용한 네트워크 대역폭 및 전송 지연은 상이한 문제점이 있다.

무선 통신(점선)을 통해 ToV에서 해당 기지국으로 전송된 데이터는 해당 기지국과 유선(실선)으로 연결된 억세스 라우터(Access Router, ACC)를 통해 상위 네트워크 계층으로 전송된다. 여기서, ACC들은 서로 링(Ring) 형태로 구성된다. 일 예로, ACC 링의 전송 대역폭은 100Gbps로 구성될 수 있다. ACC 링에 접속된 ToV의 개수가 증가할수록 각 ToV에 할당 가능한 대역폭은 감소하게 된다.ACC의 데이터는 메트로 엣지 게이트웨이(metro Edge Gateway, mEG)를 metro 단위로 변경된 후 메트로 집적 엣지 게이트웨이(metro Aggregation Edge Gateway, mAEG) 및 메트로 백본 라우터(metro BackBone router, mBB)를 통해 5G 백본 라우터(5G BackBone router, 5G BB)에 전송될 수 있다.

5G BB에는 적어도 하나의 네트워크 프로바이더 서버(Network Provider Server)가 연결될 수 있으며, 5G BB에 도달된 metro 단위의 데이터는 인터넷망을 통해 LTE 백본 라우터(LTE BackBone router, LTE BB)에 전달될 수 있다. 또한, 5G BB에 도달된 metro 단위의 데이터는 인터넷망을 통해 ToC에 전달될 수도 있다. 물론, 역으로 LTE BB의 데이터가 인터넷망을 통해 5G BB에 전달될 수도 있다.

5G BB에는 적어도 하나의 네트워크 프로바이더 서버(Network Provider Server)가 연결될 수 있으므로, 모든 네트워크상의 지연 및 대역폭 같은 네트워크 상태 정보를 실시간 측정할 수 있다.

종래의 ToD 시스템은 ToV 및/또는 ToC 내부에서 네트워크 상태를 직접 모니터링하였다. 따라서, ToV와 ToC 사이의 수많은 경로를 통과하여 약속된 로직에 따라 네트워크 대역폭을 확인하고, 네트워크 전송 지연을 측정해야 하는 문제점이 있었다. 이는, ToV 및/또는 ToC 의 프로세싱 부하를 증가시킬 뿐만 아니라 네트워크 상태 정보 취득을 위해 많은 네트워크 신호 송수신이 발생하여 네트워크 부하를 증가시키고 생성된 네트워크 상태 정보의 신뢰도가 떨어지는 문제점을 야기했다.

ToV는 이동하면서 계속적으로 다른 gNodeB에 연결되며, 이에 따라 ToV 입장에서 5G 네트워크 망 구성은 지속적으로 변경되게 된다. 이때, 변경된 5G 네트워크 망 구성에 대한 네트워크 상태는 다시 측정되어야 하나, ToV나 ToC 입장에서 실제 망 구성의 변화를 인지하기 어려운 문제점이 있었다.

상세하게 도 7에 따른 5G 네트워크 기반의 원격 주행 시스템은 상술한 도 6의 종래 ToD 시스템의 문제점을 개선하기 위한 목적으로 5G BB에 연결되어 원격 주행 중 실시간 네트워크 상태를 모니터링하는 원격 주행 모니터링 장치를 더 구비할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 원격 주행 모니터링 장치는 ToV와 ToC 사이에 위치하며, ToV와 5G BB 사이의 실시간 대역폭 및 지연을 측정하고, ToC와 5G BB 사이의 실시간 대역폭 및 지연을 측정할 수 있다. 일 예로, 대역폭은 상향 링크 대역폭과 하향링크 대역폭을 포함할 수 있으며, 지연은 상향 링크 지연, 하향 링크 지연 및 왕복 지연을 포함할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치는 일정 주기로 네트워크 상태를 측정하여 네트워크 상태를 실시간 갱신할 수 있다.

원격 주행 모니터링 장치는 측정된 대역폭이 소정 임계치 이하로 떨어진 경우, 소정 경고 알람 메시지를 생성하여 ToV 및/또는 ToC에 전송할 수 있다.

원격 주행 모니터링 장치는 측정된 지연이 소정 임계치를 초과하는 경우, 소정 경고 알람 메시지를 생성하여 ToV 및/또는 ToC에 전송할 수 있다.

ToV 및/또는 ToC는 원격 주행 모니터링 장치로부터 수신된 경고 알람 메시지에 기반하여 사전 정의된 안전 프로세스를 수행할 수 있다. 일 예로, 안전 프로세스는 안전하게 긴급 갓길 주/정차를 수행하는 긴급 주정차 프로세스, 원격 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환을 수행하는 자율 주행 전환 프로세스, 운전자 탑승 시 원격 주행 모드에서 수동 운전 모드로의 전환을 수행하는 수동 주행 전환 프로세스 및 현재 차선을 유지하면서 감속 주행을 유도하는 차선 유지 감속 프로세스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 경고 알람 메시지는 안전 프로세스 타입에 관한 정보를 포함할 수 있다. 원격 주행 모니터링 장치는 ToV의 운전자 탑승 여부, 지원 가능한 자율 주행 레벨, 현재 주행 중인 도로의 상태 등에 기반하여 안전 프로세스 타입을 결정할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치는 ToV로부터 설정된 목적지에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 원격 주행 모니터링 장치는 네트워크 경로 별 측정된 대역폭 및 지연에 기반하여 해당 목적지에 상응하는 최적 라우팅 경로를 결정할 수 있다. 또한, 원격 주행 모니터링 장치는 결정된 최적 라우팅 경로에 상응하는 ToV를 위한 최적 주행 경로를 산출하고, 산출된 최적 주행 경로에 대한 정보를 ToV 및/또는 ToC에 전송할 수 있다.

상술한 도 7의 몇몇 실시 예들에서는 ToC가 인터넷망에 연결되어 있는 것으로 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 ToC는 5G BB에 직접 연결될 수도 있다.

몇몇 실시 예들로, ToC가 5G BB에 직접 연결되어 있는 경우, 원격 주행 모니터링 장치의 일부 기능 또는 전체 기능이 ToC에 탑재될 수도 있다.

도 8을 참조하면, 원격 주행 모니터링 장치(800)는 제어부(810), 송수신부(820), 페어링 정보 데이터베이스(830), 측정부(880), 경로 산출부(860) 및 알람 생성부(870) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

측정부(880)는 원격 주행을 위해 페어링된 ToV/ToC에 대한 네트워크 상태를 측정하며, 지연 측정부(840) 및 대역폭 측정부(850) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(810)는 원격 주행 모니터링 장치(800)의 전체적인 동작 및 입출력을 제어할 수 있다. 제어부(810)의 상세 동작은 후술할 도면의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

페어링 정보 데이터베이스(830)는 원격 주행 모드로 설정된 ToV/ToC 페어링 정보가 유지될 수 있다. ToV는 자율 주행 중 더 이상 자율 주행이 불가한 경우, 원격 주행을 위해 특정 ToC와 페어링될 수 있다. 제어부(810)는 ToV/ToC 페어링 정보 생성하여 페어링 정보 데이터베이스(830)에 등록할 수 있다. 만약, 원격 주행 모드가 해제된 경우, 제어부(810)는 해당 ToV/ToC 페어링 정보 페어링 정보 데이터베이스(830)로부터 삭제할 수 있다.

송수신부(820)는 5G 네트워크를 통해 ToV와 연결되어 신호를 송수신하거나 인터넷 망을 통해 ToC와 연결되어 신호를 송수신할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 송수신부(820)는 지연 측정을 위한 소정 테스트 신호-예를 들면, 핑(Ping) 테스트 신호-를 지연 측정부(840)로부터 수신하여 ToV 및 ToC에 전송할 수 있다.

송수신부(820)는 ToV 및 ToC로부터 핑 테스트 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 지연 측정부(840)에 전송할 수 있다.

지연 측정부(840)는 제어부(810)의 요청에 따라 지연 측정을 수행할 수 있다. 일 예로, 지연 측정부(840)는 제어부(810)의 지연 테스트 요청에 따라 해당 ToV/ToC 페어링에 대한 핑 테스트를 수행할 수 있다. 지연 측정부(840)는 해당 ToV/ToC 페어링에 대한 핑 테스트 결과를 제어부(810)에 전달할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 지연 측정부(840)는 제어부(810)의 소정 제어 신호에 따라 네트워크 경로 별 지연을 측정할 수도 있다.

대역폭 측정부(850)는 해당 ToV/ToC 페어링에 대한 대역폭-즉, 데이터 전송 속도-를 측정할 수 있다. 일 예로, 대역폭 측정부(850)는 제어부(810)의 대역폭 테스트 요청에 따라 해당 ToV/ToC 페어링에 대한 대역폭 테스트를 수행할 수 있다. 대역폭 측정부(850)는 해당 ToV/ToC 페어링에 대한 대역폭 테스트 결과를 제어부(810)에 전달할 수 있다.

제어부(810)는 핑 테스트 결과 및 대역폭 테스트 결과를 각각 소정 지연 임계치와 대역폭 임계치와 비교하여 경고 알람이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.

판단 결과, 경고 알람이 필요한 경우, 제어부(810)는 알람 생성부(870)에 경고 알람 생성을 요청할 수 있다.

알람 생성부(870)는 해당 ToV/ToC 페어링을 위한 경고 알람을 생성할 수 있다. 생성된 경고 알람은 송수신기(820)를 통해 해당 ToV 및 ToC에 전송될 수 있다. 몇몇 실시 예들에 따른 경고 알람은 안전 프로세스 타입에 관한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(810)는 ToV 또는 ToC로부터 목적지 설정 정보 및/또는 주행 경로 설정 정보를 수신할 수 있다.

경로 산출부(860)는 해당 ToV/ToC 페어링을 위해 가용한 복수의 네트워크 경로를 생성할 수 있다.

제어부(810)는 해당 ToV/ToC 페어링에 상응하여 가용한 네트워크 경로 별 핑 테스트 및 대역폭 테스트가 수행되도록 지연 측정부(840) 및 대역폭 측정부(850)를 제어할 수 있다.

제어부(810)는 네트워크 경로 별 핑 테스트 결과 및 대역폭 테스트 결과에 기반하여 해당 ToV/ToC 페어링을 위한 실시간 최적 네트워크 경로를 결정할 수 있다. 상기 최적 네트워크 경로는 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로라 할 수도 있다. 몇몇 실시 예들에 따른 제어부(810)는 목적지 설정 정보 및/또는 주행 경로 설정에 더 기반하여 해당 ToV/ToC 페어링을 위한 실시간 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정할 수도 있다.

제어부(810)는 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 원격 주행을 위한 데이터가 송수신되도록 제어할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 제어부(810)는 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정할 수도 있다. 이 경우, 제어부(810)는 결정된 최적 주행 경로에 대한 정보를 ToV 및/또는 ToC에 전송할 수 있다.

상술한 도 8의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치(800)는 실시간 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정함으로써, 원격 주행 중 최적의 네트워크 상태를 안전하게 유지 및 보장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상술한 도 8의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 주행 모니터링 장치(800)는 네트워크 대역폭 및 지연을 실시간 측정하고, 측정 결과에 따라 경고 알람을 생성하여 ToV 및/또는 ToC에 전송함으로써, 해당 차량에 적절한 안전 조치가 수행될 수 있도록 제어할 수 있는 장점이 있다.

이하 설명의 편의를 위해, 상술한 원격 주행 모니터링 장치를 간단히 "장치"라 명하여 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 장치는 페어링 정보 데이터베이스를 참조하여 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별할 수 있다(S910).

장치는 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정할 수 있다(S920).

장치는 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정할 수 있다(S930). 이때, 장치는 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 원격 주행을 위한 신호가 송수신되도록 제어할 수 있다.

몇몇 실시 예들로, 장치는 5G망의 백본 라우터에 연결될 수 있으나, 이는 하나의 몇몇 실시 예들에 불과하며, 원격 제어 센터의 일부로 구성될 수도 있다.

몇몇 실시 예들로, 네트워크 상태는 대역폭 상태 및 지연 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 네트워크 상태 측정의 일 예로, 장치는 자신과 원격 제어 차량 사이의 제1 지연을 측정할 수 있다(S1010).

또한, 장치는 자신과 원격 제어 센터 사이의 제2 지연을 측정할 수 있다(S1020).

장치는 제1 지연과 제2 지연의 합을 소정 지연 임계치와 비교하여 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정할 수 있다(S1030).

몇몇 실시 예들로, 상기 제1 지연 및 상기 제2 지연은 핑 테스트(Ping Test)를 통해 측정될 수 있다.

도 11을 참조하면, 네트워크 상태 측정의 다른 일 예로, 장치는 자신과 원격 제어 차량 사이의 제1 대역폭을 측정할 수 있다(S1110).

또한, 장치는 자신과 원격 제어 센터 사이의 제2 대역폭을 측정할 수 있다(S1120).

장치는 제1 대역폭과 제2 대역폭 각각을 해당 대역폭 임계치와 비교하여 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정할 수 있다(S1130).

몇몇 실시 예들에 따른 경고 알람은 안전 프로세스 타입에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 안전 프로세스 타입은 안전하게 긴급 갓길 주/정차를 수행하는 긴급 주정차 프로세스 타입, 원격 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환을 수행하는 자율 주행 전환 프로세스 타입, 운전자 탑승 시 원격 주행 모드에서 수동 운전 모드로의 전환을 수행하는 수동 주행 전환 프로세스 타입 및 현재 차선을 유지하면서 감속 주행을 유도하는 차선 유지 감속 프로세스 타입 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

몇몇 실시 예들에 따른 장치는 해당 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 가용한 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로를 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로 별 측정된 네트워크 상태에 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정할 수 있다.

또한, 몇몇 실시 예들에 따른 장치는 원격 제어 차량 또는 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보 및/또는 주행 경로 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 장치는 원격 주행 중 목적지 정보 및/또는 주행 경로 정보에 더 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 실시간 갱신할 수 있다.

상세하게, 도 12를 참조하면, 장치는 원격 제어 차량 또는 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보를 수신할 수 있다(S1210).

장치는 기 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정할 수 있다(S1220).

장치는 결정된 최적 주행 경로에 관한 정보를 해당 원격 제어 장치 및 원격 제어 센터 중 적어도 하나에 전송할 수 있다(S1230).

상술한 도 9 내지 12의 몇몇 실시 예들에 따른 방법들은 원격 주행 중 실시간 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정함으로써, 원격 주행을 위한 최적의 네트워크 상태를 안전하게 유지 및 보장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상술한 도 9 내지 12의 몇몇 실시 예들에 따른 방법들은 네트워크단에서 원격 주행 중 네트워크 대역폭 및 지연을 실시간 측정하고, 측정 결과에 따라 차량 안전 프로세스를 수행하도록 제어하기 위한 경고 알람을 ToV 및/또는 ToC에 전송함으로써, 해당 차량에 적절한 안전 조치가 빠르게 수행될 수 있도록 제어할 수 있는 장점이 있다.

도 14는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치가 동작하는 환경을 나타낸 시스템 블록도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치를 포함하는 자율주행 통신 시스템은 다수의 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3), 네트워크(330), 네트워크 상태분석기(340) 및 데이터 수집 서버(350)를 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3)은 각각 통신 제어 장치(320)가 설치되어 있을 수 있다. 통신 제어 장치(320)는 각각의 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3) 내의 통신 제어 장치(320)는 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3)의 데이터를 전송함에 있어서, 현재 네트워크 상황을 측정하고, 측정된 현재 네트워크 상황을 목표 네트워크 성능과 비교하여 전송 대상 데이터를 구성한 후, 이를 네트워크(330)를 통해 데이터 수집 서버(350)로 전송한다.

네트워크(330)는 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3)의 통신 제어 장치(320)와 데이터 수집 서버(350) 간에 데이터를 주고받을 수 있도록 하기 위한 통신망이다. 본 명세의 실시 예에 따르면, 네트워크(330)는 5G, 6G, 4G, LTE, 3G, WIBRO 등 다양한 형태의 무선 네트워크로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 5G 네트워크로 구현될 수 있다. 다만, 5G 네트워크 또는 그와 연관된 엔티티(예를 들어, gNodeB)로 표현되었다고 하더라도, 이것이 4G 네트워크, 3G 네트워크 또는 그것들과 연관된 엔티티(eNodeB, NodeB)로 구현될 수 있음은 본 명세가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게는 자명한 것일 것이다.

네트워크 상태 분석기(340)는 네트워크의 상태를 모니터링하는 장비를 포함한다. 예를 들어, 네트워크 사업자(Network Operator)가 제공하는 네트워크 모니터링 장치를 포함할 수 있다. 이는, 백홀 모니터링 장치(backhaul monitoring device), 코어망 모니터링 장치(core network monitoring device) 등을 포함할 수 있다. 네트워크 상태 분석기(340)에서 분석된 현재 네트워크 상태에 대한 정보(예를 들어, 네트워크 쓰루풋 정보)는 네트워크(330)를 매개로 통신 제어 장치(320)로 제공될 수 있다. 네트워크 쓰루풋 정보는 현재 네트워크 쓰루풋 또는 목표 네트워크 쓰루풋을 포함한다.

몇몇 구현들에서, 네트워크의 상태는 네트워크의 서비스 품질(Quality of Service, QoS)에 의해 표현될 수 있다. QoS는 네트워크 서비스의 전반적인 성능을 정성적으로 측정한 것일 수 있다. 또는 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있다. QoS는 대역폭(Bandwidth), 쓰루풋(Throughput), 레이턴시(latency), 전송 오류율(Error rate) 등을 기준으로 하여 판단될 수 있다. 전술된 혹은 후술하는 본 명세의 몇몇 실시 예들/구현들에서 "쓰루풋"은 "QoS"에 의해 대체될 수 있다.

데이터 수집 서버(350)는 인터넷을 통해 데이터를 수집하는 인터넷 데이터 수집 서버일 수 있다. 데이터 수집 서버(350)는 수집된 데이터를 처리하는 데이터 처리기, 그리고 이를 분석하는 데이터 분석기 및 분석된 데이터를 기반으로 인터넷 상의 다양한 서비스를 생성하는 서비스 생성기를 포함하며, 네트워크 상태 분석을 위한 별도의 네트워크 상태 분석기를 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되진 않았지만, 상기 시스템은 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3)의 통신 제어 장치(320)로부터의 차량 관련 데이터를 수집하는 관제 서버를 더 포함할 수 있다. 이는 대용량 서버 장치로 구현될 수 있다. 관제 서버는 원격 제어 차량(310-1, 310-2, 310-3)들의 자율주행과 연관된 데이터를 수집하고 자율주행이 원할하게 이루어질 수 있도록 적절한 정보를 전달하면서 전반적으로 다수의 차량(310-1, 310-2, 310-3)의 자율주행을 관제하는 서버 장치일 수 있다.

본 명세의 실시 예에 따르면, 차량(310-1, 310-2, 310-3)에 설치된 통신 제어 장치(320)와, 네트워크(330)에 설치된 네트워크 상태분석기(340) 또는 인터넷 데이터 수집 서버에 설치된 네트워크 상태분석기(350) 사이의 정보 교환을 통해, 다수의 원격 제어 차량들(310-1, 310-2, 310-3)이 5G 네트워크(330)를 이용하여 데이터를 전송할 수 있고, 이때, 해당 5G 업링크 네트워크의 안정성이 확보될 수 있다.

도 15는 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치를 포함하는 원격 제어 차량의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 원격 제어 차량은 센서들(410), 기계 장치들(412), 자율주행 제어기(420), 기계 제어기(422), EDR(430: Event Data Recorder), DSSAD(432: Data Storage System for Autonomous Driving), 기타 저장소(434) 및 통신 제어 장치(440)를 포함할 수 있다.

자율주행 제어기(420)는 센서들(410)에서 생성된 센서 데이터를 이용하여 경로, 위치인식, 물체인식, 위험판단 등을 수행하여 기계 제어기(422)에 명령하고, 이를 기반으로 기계 장치들(412)을 제어한다.

이때, 생성되는 각종 센서데이터와 자율 주행과 연관된 제어 신호들은 EDR(432), DSSAD(434) 및 기타 저장소(436) 등의 저장소(Storage)(저장부라고 부를 수 있음)에 저장된다.

저장소에 저장된 센서 데이터들중 적어도 일부는 통신 제어 장치(440)를 통해 재구성되어 5G 네트워크(450)를 매개로 외부 장치(예를 들어, 자율 주행 관제 서버)로 전송될 수 있다.

도 16은 도 15의 원격 제어 차량이 다수 존재하는 5G 네트워크 환경을 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 16을 참조하면, 원격 제어 차량(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)은 각각 통신을 제어하는 통신 제어 장치를 구비하고 있으며, 통신 제어 장치는 통신 데이터들을 보안 처리하여 차량 내부와 차량 외부를 연결하는 역할을 한다. 통신 제어 장치는 자율주행 제어기 또는 외부의 요청에 의해 차량의 데이터를 특정 서버로 전송할 수 있으며, 반대 요청에 의해 차량의 데이터를 전송하지 않을 수도 있다.

일반적으로, 통신 장치들은, 데이터 통신을 위해 채널본딩, 채널코딩, 데이터 비트율 조절, 압축량 조절, 네트워크 코딩, 네트워크 최적화 등을 기능을 탑재하고 있으며, 이러한 기능들을 이용하여, 차량 데이터를 서버로 전송한다.

원격 제어 차량들(일반 승객용, 관공서용, 지자체 특수차량, 장애인 수송차량, 배달로봇 등등등)은 현재는 적은 수가 일부 구간에서 시험 주행을 하고 있지만, 향후에는 도 16과 같이 도심지 곳곳에서 다수의 차량들이 주행을 할 것이다. 하지만, 도심지에는 자율 주행차량뿐만 아니라, 일반 사람들을 위한 동영상 서비스도 폭발적으로 증가하고 있으며, 모바일 장비들도 더 많고, 더 빠른 데이터를 전송하기 위해 경쟁적으로 5G 네트워크(업링크 10Gbps, 다운링크 20Gbps)를 이용하여 통신을 할 것이다. 이러한 환경에서 자율주행이 제대로 이루어지려면, 네트워크 환경에 적응적으로 대응하는 차량 데이터 전송을 위한 통신 제어가 요구될 수 있다.

도 16을 참조하면, 원격 제어 차량(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)은 5G 네트워크 상에 다수 개 위치하고 있을 수 있다. 각 원격 제어 차량들(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)은 특정 지역의 기지국(gNodeB: 510-1, 510-2, 510-3)과 RAN(Radio Access Network)을 통해 네트워크에 연결이 되어있다. 즉, 개별 기지국(510-1, 510-2, 510-3) 각각 RAN을 통해 자신이 담당하는 셀(512-1, 512-2, 512-3) 내의 무선통신을 제어하며, 이러한 개별 셀 내에 위치한 차량(셀 1(512-1)에는 차량(520-1~520-3)이, 셀 2(512-2)에는 차량(522-1~522-3)이, 셀 3(512-3)에는 차량(524-1~524-3)이 위치함)의 무선통신을 관리한다.

각 기지국(510-1, 510-2, 510-3)으로 무선 전송된 차량 데이터들은 유선으로 연결되어 각각 라우터(530-1, 530-2, 530-3)에 연결되고, 게이트웨이(540-1, 540-2, 540-3)을 통해 코어망(CN(Core Network): 550)(이를 상위 네트워크, 백본(backbone) 네트워크라고 부를 수 있음)에 연결될 수 있다. 코어망(550)은 인터넷 망에 연결되며, 코어망(550) 및 인터넷 망 중 적어도 하나에는 자율 주행 관제를 위한 관제 서버(560-1, 560-2)가 각각 또는 적어도 하나 배치되어 RAN 내의 차량들(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)의 주율 주행을 관제할 수 있다. 여기서, 라우터(530-1, 530-2, 530-3) 및 게이트웨이(540-1, 540-2, 540-3)는 백홀(backhaul) 기술에 포함된다.

이때, 각 백홀을 통해 전달되는 5G 네트워크의 대역폭(Bandwidth)은 100Gbps 가 된다. 즉 해당 RAN을 통해 연결되어 있는 사용자 단말(UE)들이 많으면 많을수록 네트워크 쓰루풋(Throughput)은 점점 줄어들게 되어, 쓰루풋이 대역폭 100Gbps에 접근하게 되고 통신 상태는 점점 불안해지게 된다.

도 16에 도시된 바와 같이, 원격 제어 차량(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)을 관제하기 위한 관제 서버(560-1, 560-2)는 빠르고 안전한 통신을 위해 각 통신사가 구성한 코어망(550)에 구성될 수도 있고, 현재 각 차량을 제조하는 OEM들의 텔레매틱스 서비스처럼 일반 인터넷에 설치될 수도 있다.

기본적으로, 원격 제어 차량의 데이터 전송 기술은 주로 서버가 인터넷에 설치되어 있을 수 있다. 다만, 이러한 경우에는, 차량에 설치된 차량 데이터의 통신제어 장치는 될수록 높은 쓰루풋(Throughput)을 확보하기 위해, 채널본딩을 주로 이용하고, 인터넷에 설치되어 있는 서버는, 데이터를 받아 처리하는 역할만 하였다. 즉, 특정 RAN 지역에서 허용된 대역폭(5G일 경우, 업링크 100Gbps)에 쓰루풋이 점점 근접해 가더라도, 데이터 통신을 제어하지 못하여, 쓰루풋이 대역폭을 초과하거나 레이턴시(latency)가 점점 늘어나는 상황이 발생하고 나서야 통신 불능 상태를 감지한다.

이러한 현상은 해당 RAN 지역 일대의 통신을 마비시킬 수도 있으며, 5G NR이 도입되면서 대용량의 데이터를 업링크를 이용하여 전송하는 수많은 5G 애플리케이션(Application)들이 생겨나는 상황에는, 이러한 문제는 더욱더 심각해 질 수 있다.

따라서, 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 통신 제어 장치를 각각의 차량(520-1~520-3, 522-1~522-3, 524-1~524-3)이 구비하여, 현재 해당 지역의 네트워크 쓰루풋을 실시간으로 체크하고, 네트워크 통신 사업자로부터 현재 네트워크 상황을 전달받아, 이를 통해 데이터 전송/저장 방법을 변환함으로써, 안정적인 업링크를 유지할 수 있다. 특히, 카메라, 라이다 등 대용량 데이터를 관제 서버로 전송해야 하는 원격 제어 차량어플리케이션의 입장에서는 이러한 기능이 매우 중요하다.

도 17은 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치를 구체적으로 나타낸 상세블록도이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 차량 통신 제어 장치는 DB부(610)(저장부라고 부를 수 있음), 처리부(620) 및 통신부(630)(통신장치라 부를 수 있음)를 포함할 수 있다.

도 17을 참조하면, 저장부(610)는 목표 쓰루풋에 대한 정보를 저장하고 있는 DB, 실시간 또는 주기적으로 계산되는 현재 네트워크 쓰루풋을 저장하고 있는 DB 및 차량에서 발생되는 각종 데이터를 저장하고 있는 DB를 포함할 수 있다.

처리부(620)는 쓰루풋 수신 모듈(622), 쓰루풋 계산 모듈(624), 전송 통제 모듈(626) 및 전송 데이터 구성 모듈(628)을 포함할 수 있다.

쓰루풋 수신 모듈(622)(네트워크 쓰루풋 수신 모듈이라 부를 수 있음)은 관제 서버 또는 네트워크 사업자(Network Operator)가 제공하는 네트워크 모니터링 서버로부터 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보를 제공받는 모듈이다. 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보는 실시간으로 수신되는 것이 바람직하다. 이는, 주기적으로 또는 이벤트(차량(또는 기타 UE)의 증감이 폭발적인지 여부)에 따라 비주기적으로 수신될 수 있다.

처리부(620)가 현재 차량에서의 네트워크 쓰루풋을 계산하고 있다고 하더라도, 특정 RAN에 물려있는 모든 사용자 장비(UE)들로부터 발생하는 쓰루풋의 변화를 예측하는 것은 어렵다. 다만, 이러한 부분은 네트워크 제공자(Network Provider)가 측정할 수 있는 백홀 모니터링 장치 코어망 모니터링 장치를 이용하면 가능하다. 즉, 관제 서버, 코어망 및/또는 백홀에 설치된 네트워크 모니터링 장치로부터 특정 RAN을 이용하고 있는 개별 원격 제어 차량을 위한 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보를 제공받는 것이 바람직할 수 있다.

다른 예에서, 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보는 각 네트워크 대역폭(bandwidth)을 참조하여, 고정으로 할당될 수 있다. 예를 들어, 5G NR 업링크의 경우, 기본적으로 100Gbps를 지원하고 있으므로, RAN에 동시접속 사용자 장비(UE)가 1000 개라고 가정할 대, 이중 원격 제어 차량에는 대역폭을 적절히 할당하여 차량당 10Mbps가 강제 할당되도록 제어할 수 있다.

즉, 목표 네트워크 쓰루풋은 가용한 네트워크 대역폭이 수시로 변환하는 상황에서 이러한 부분을 반영하여 관제 서버 또는 네트워크 모니터링 서버를 통해 실시간으로 수신되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 원격 제어 차량의 입장에서는, 시간에 따른 목표 네트워크 쓰루풋의 변화를 인지하기 위해, 이를 저장부(610)의 목표 쓰루풋 DB에 기록하여 이력을 남기는 것이 바람직하다.

쓰루풋 계산 모듈(624)(네트워크 쓰루풋 계산 모듈이라 부를 수 있음)은 차량과 관제 서버 사이의 쓰루풋을 계산하는 모듈이다. 전술한 바와 같이, 차량이 위치한 RAN 지역 내에서 접속되어 있는 원격 제어 차량및 모바일 애플리케이션들은, 새로 유입되기도 하고 벗어나기도 한다. 이에 따라, 가용한 쓰루풋의 값이 계속 변화하게 되며, 차량은 해당 RAN 지역에서 관제 서버까지의 네트워크 쓰루풋을 항상 계산하는 것이 요구될 수 있다. 이를 위해 쓰루풋 계산 모듈(624)이 해당 지역에서 차량으로부터 관제 서버까지의 네트워크 쓰루풋을 실시간으로 또는 주기적으로 계산한다. 계산된 네트워크 쓰루풋에 대한 정보는 저장부(610)의 계산 쓰루풋 DB에 저장된다.

전송 통제 모듈(626)은 저장부(610)를 참조하거나, 외부 서버(관제서버 및/또는 네트워크 모니터링 서버)들로부터 전송받은 통신 단절(dis-connection)과 연관된 메시지를 참조하여, 현재 발생되고 있는 차량 데이터의 전송을 통제하는 모듈이다. 본 모듈의 동작은 도 18을 통해 보다 상세히 설명한다.

데이터 구성 모듈(628)은 차량 데이터 DB(이는 차량의 저장소(605)(EDR, DSSAD 및 기타 저장소(기타 차량 데이터를 보관)를 포함함) 및/또는 저장부(610)를 포함함)를 참조하여, 전송해야 할 데이터들을 선택적으로 구성한다. 차량 데이터 DB는 차량이 보유한 각 센서들과, 각 센서들이 발생시키는 데이터 량에 대한 정보 등이 포함되어 있을 수 있다. 이를 통해, 현재 네트워크 쓰루풋과 비교하여 전송 가능하며 전송될 필요가 있는 데이터를 선택적으로 구성할 수 있다. 데이터 구성 모듈(628)을 통해 구성된 데이터들은 전송 통제 모듈(626)의 명령을 받아 통신부(630)를 매개로 관제 서버로 전송되게 된다.

통신부(630)는 관제 서버와의 통신을 물리적으로 수행하는 통신 장치이다.

도 18은 도 17의 전송 통제 모듈의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

기본적으로, 차량이 발생시키는 실시간 데이터의 양은 어느정도 미리 결정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 카메라의 경우 4Mbps, 10Mbps 등 고정 비트율로 부호화되어 관제 서버로 전송되며, 라이다의 경우, 제조사와 스펙에서 따라 다르지만, 이 역시 고정비트율로 데이터를 발생시킨다. 전송 통제 모듈은 이와 같이, 기본적으로 차량이 실시간 발생시키는 데이터 DB와, 계산된 쓰루풋 값, 그리고 수신된 목표 쓰루풋 값을 비교하여 다양한 방법으로 데이터 통신을 통제한다.

예들들어, 다음과 같은 프로세스로 데이터 통신을 통제할 수 있다.

if (계산된 Throughput < 발생 데이터량), then 데이터 통신 중단

또는

if (수신된 목표 Throughput < 발생 데이터량), then 데이터 재구성 후 전송

다시 말해, 쓰루풋 계산 모듈에서 계산된 네트워크 쓰루풋이 현재 차량에서 실시간 발생되는 데이터 량보다 작으면, 데이터 통신을 중단하도록 결정할 수 있다.

또한, 쓰루풋 수신 모듈에서 수신된 목표 네트워크 쓰루풋이 현재 차량에서 실시간 발생되는 데이터 량보다 작으면, 데이터를 재구성하도록 결정하고, 재구성된 데이터를 관제 서버로 전송하도록 결정할 수 있다. 이때, 시간당 발생되는 데이터의 용량이 큰 카메라 데이터는 포함시키지 않고, 상대적으로 시간당 작은 데이터 용량을 발생시키는 라이다 데이터만 포함되도록 전송 대상 데이터를 재구성할 수 있다.

한편, 전송 통제 모듈은 차량에서 발생되는 실시간 데이터의 양에 대한 정보를 미리 보유하고 있을 수 있다. 그리고, 전송되어야 할 데이터의 우선순위에 대한 정보 또한, 보유하고 있을 수 있다. 전송 대상 데이터에 대한 우선순위는 자율주행의 상태에 따라 변화할 수 있고, 이에 대한 정보는 사용자에 의해 미리 설정되어 있을 수 있다. 특히, 전송 대상 데이터를 구성하는 개별 차량 데이터는 카테고리별(예를 들어, 영상 카테고리, 차량 속도 카테고리, 차량 통신 카테고리, 주변 환경 카테고리 등)로 구분되어 있고, 해당 카테고리 내에서 개별 데이터들은 대응관계를 가지고 있어, 쓰루풋의 부족 상황에서 어느 데이터가 전송 대상 데이터에서 제외되고 어느 데이터가 대신하여 전송 대상 데이터에 포함되어야 하는지 미리 정의되어 있을 수 있다. 즉, 개별 카테고리 내에서 데이터 전송의 우선순위가 정의되어 있을 수 있다. 이때, 우선순위가 높은 것은 상대적으로 시간당 데이터 발생량이 적으면서 해당 카테고리의 정보를 대표하는 것일 수 있다.

한편, 계산된 현재 네트워크 쓰루풋, 목표 네트워크 쓰루풋 및 발생 데이터량의 비교는 아래와 같이 전송통제모듈 각 상태 흐름에 이용될 수 있다.

기본적으로, 전송통제 모듈을 도 18의 실시 예와 같은 상태를 가질 수 있다.

ㆍ 초기화 상태(S710): 먼저 모듈이 시작되면 각 세부 부분들을 초기화한다.

ㆍ 데이터 (재)구성 상태(S720): DB(계산된 Throughput, 목표 Throughput, 차량 데이터 종류)로부터 계산된 결과에 따라 전송될 수 있는 필요 데이터를 구성한다.

ㆍ 전송 상태(S730): 이미 쓰루풋 관련해서는 검토가 된 후이므로 전송될 수 있는 필요 데이터가 구성되면 해당 데이터를 전송하는 전송 상태로 상태를 전이시킨다.

ㆍ 데이터 전송 중단 상태(S740): 데이터 전송 중 쓰루풋이 적절하지 않다고 판단되면, 일단 데이터 전송을 중단하는 상태로 전이시킨다. 그리고, 이 상태에서는 변화하는 쓰루풋의 관계에 따라 초기화 상태(S710) 또는 데이터 재구성 상태(S720) 상태로 전이시킬 수 있다.

한편, 초기화(S710)는 초기화부(미도시)를 통해 수행되고, 데이터 구성(S720)은 데이터 구성 결정부를 통해 수행되며, 데이터 전송 및 데이터 전송 중단을 결정하고, 데이터 전송 중단 이후 초기화 또는 데이터 재구성을 결정하는 동작은 데이터 상태 전이부(미도시)를 통해 수행될 수 있다. 초기화부, 데이터 구성 결정부 및 데이터 상태 전이부는 전송 통제 모듈에 포함될 수 있다.

전술한 본 명세는, 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.

이상 본 명세의 몇몇 실시 예들에 따른 자율 주행 차량, 자율 주행 제어기, ODD 서버, 원격 제어 차량, 원격 제어 센터, ODD 정보 전송기 등의 ODD 제공 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 명세는 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 통상의 기술자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 명세의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 통상의 기술자는 본 명세에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 명세의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims

네트워크에 구비된 장치에서의 원격 주행 모니터링 방법에 있어서,

원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별하는 단계;

상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 단계; 및

상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 하는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 장치는 5G(5th generation mobile communications)망의 백본 라우터에 연결되는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 네트워크 상태는 대역폭 상태, 지연 상태 및 현재 네트워크 쓰루풋(network throughput) 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 네트워크 상태를 측정하는 단계는,

상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 지연을 측정하는 단계; 및

상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 지연을 측정하는 단계를 포함하되,

상기 제1 지연과 상기 제2 지연의 합을 소정 지연 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는, 방법.
제4항에 있어서,

상기 제1 지연 및 상기 제2 지연은 핑 테스트(Ping Test)를 통해 측정되는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 네트워크 상태를 측정하는 단계는,

상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 대역폭을 측정하는 단계; 및

상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 대역폭을 측정하는 단계를 포함하되,

상기 제1 대역폭과 상기 제2 대역폭 각각을 소정 대역폭 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는, 방법.
제4항 또는 제6항에 있어서,

상기 경고 알람은 안전 프로세스 타입에 관한 정보를 포함하고,

상기 안전 프로세스 타입은,

안전하게 긴급 갓길 주/정차를 수행하는 긴급 주정차 프로세스 타입;

원격 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환을 수행하는 자율 주행 전환 프로세스 타입;

운전자 탑승 시 원격 주행 모드에서 수동 운전 모드로의 전환을 수행하는 수동 주행 전환 프로세스 타입; 및

현재 차선을 유지하면서 감속 주행을 유도하는 차선 유지 감속 프로세스 타입 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 식별된 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 가용한 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로를 식별하고,

상기 식별된 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로 별 측정된 네트워크 상태에 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로가 결정되는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하되,

상기 원격 주행 중 상기 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나에 더 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로가 실시간 갱신되는 것을 특징으로 하는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보를 수신하는 단계;

상기 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 상기 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정하는 단계; 및

상기 결정된 최적 주행 경로에 관한 정보를 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
제3항에 있어서,

상기 네트워크 상태는 목표 네트워크 쓰루풋(target network throughput)을 포함하고,

상기 목표 네트워크 쓰루풋은 상기 원격 제어 차량과 연관된 RAN(Radio Access Network)의 통신자원을 토대로 측정되는, 방법.
제11항에 있어서,

상기 목표 네트워크 쓰루풋은 상기 원격 제어 차량과 연관된 RAN 지역에 허용된 네트워크 대역폭(network bandwidth)을 참조하여 할당되는, 방법.
제11항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 현재 네트워크 쓰루풋에 대한 정보 및 상기 목표 네트워크 쓰루풋에 대한 정보는 데이터베이스에 저장되는, 방법.
제13항에 있어서,

상기 데이터베이스는 EDR(Event Data Recorder) 데이터, DSSAD(Data Storage System for Autonomous Driving) 데이터 및 상기 원격 제어 차량이 보유한 센서들이 발생시키는 데이터 중 적어도 일부를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,

목표 네트워크 쓰루풋, 현재 네트워크 쓰루풋 및 상기 원격 제어 차량의 통신 단절(dis-connection)과 연관된 메시지를 이용하여 전송 대상 데이터를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,

상기 원격 제어 차량에서 실시간으로 생성되는 데이터의 양, 현재 네트워크 쓰루풋 및 목표 네트워크 쓰루풋 중 적어도 하나를 비교하여 전송 대상 데이터를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 원격 제어 차량과 연관된 데이터를 카테고리화하여 개별 카테고리별로 데이터 전송의 우선순위를 미리 정의하는 단계; 및

쓰루풋의 부족에 대응하여, 개별 카테고리별로 우선순위가 높은 데이터가 상기 전송 대상 데이터에 포함되도록 데이터를 재구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,

상기 저장 매체는 실행될 때 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 적어도 하나의 프로그램 코드를 저장하고,

상기 동작들은,

원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터를 식별하는 단계;

상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 단계; 및

상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 하는, 저장 매체.
네트워크에 구비되는 원격 주행 모니터링 장치에 있어서,

제어부;

현재 원격 주행을 위해 페어링된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 대한 페어링 정보를 유지하는 페어링 정보 데이터베이스;

상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터와 신호를 송수신하는 송수신부;

상기 제어부의 제어에 따라 상기 식별된 원격 제어 차량 및 원격 제어 센터에 상응하는 네트워크 상태를 측정하는 측정부; 및

상 제어부의 제어에 따라 상기 측정된 네트워크 상태에 기반하여 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는 경로 산출부를 포함하되, 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 통해 상기 원격 주행을 위한 신호가 송수신되는 것을 특징으로 하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 장치는 5G망의 백본 라우터에 연결되는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 네트워크 상태는 대역폭 상태 및 지연 상태 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 측정부는,

상기 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 지연을 측정하고, 상기 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 지연을 측정하는 지연 측정부를 포함하되,

상기 제어부가 상기 제1 지연과 상기 제2 지연의 합을 소정 지연 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 측정부는,

상기 원격 주행 모니터링 장치와 상기 원격 제어 차량 사이의 제1 대역폭을 측정하고, 상기 원격 주행 모니터링 장치와 상기 원격 제어 센터 사이의 제2 대역폭을 측정하는 대역폭 측정부를 포함하되,

상기 제어부가 상기 제1 대역폭과 상기 제2 대역폭 각각을 소정 대역폭 임계치와 비교하여 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나로의 경고 알람 전송 여부를 결정하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 경로 산출부가 상기 식별된 원격 제어 차량과 원격 제어 센터 사이에 가용한 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로를 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 네트워크 라우팅 경로 별 측정된 네트워크 상태에 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 결정하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나가 수신된 경우, 상기 경로 산출부가 상기 원격 주행 중 상기 목적지 정보 및 주행 경로 정보 중 적어도 하나에 더 기반하여 상기 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로를 실시간 갱신하는 것을 특징으로 하는, 장치.
제19항에 있어서,

상기 원격 제어 차량 또는 상기 원격 제어 센터로부터 사용자 설정된 목적지 정보를 수신하는 수단;

상기 결정된 소정 상태 기준 이상의 네트워크 경로에 기반하여 상기 목적지까지의 최적 주행 경로를 결정하는 수단; 및

상기 결정된 최적 주행 경로에 관한 정보를 상기 원격 제어 차량 및 상기 원격 제어 센터 중 적어도 하나에 전송하는 수단을 포함하는, 장치.