KR102560887B1 - Ar 네비게이션의 화면 표시 방법 및 ar 네비게이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션 시스템을 개시한다. 본 명세서에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 차량의 주변 영상과, 상기 주변 영상에 대응되는 복수의 AR 이미지들을 중첩하여 표시하는 단계, 상기 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 별도로 표시하는 윈도우를 생성하는 단계, 및 상기 윈도우를 상기 주변 영상에 중첩하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서는 AR 이미지 등이 겹쳐 인식이 어려운 경우, 윈도우를 활용하여 사용자의 사용편의를 증진시키고 안전한 차량 운행을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션 시스템{METHOD FOR DISPLAYING AR NAVIGATION SCREEN, AND AR NAVIGATION SYSTEM}

본 명세서는 AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션에 관한 것이다.

일반적으로 네비게이션 단말기(navigation terminal)는 사용자의 위치 및 도착지부터 목적지까지의 경로안내 등을 제공하는 장치로서 차량, 선박, 항공 및 휴대용 네비게이션을 포함한다.

이 중 차량 네비게이션 단말기는 차량에 내장되거나 장착/탈착이 가능하도록 설치되어, 이동체의 위치, 도로 정보, 경로 정보 및 상기 위치와 관련된 다양한 부가정보(위험지역, 사고 다발지역, 단속구간 및 주변시설에 관련한 정보 등)를 제공함으로써, 사용자가 보다 빠르고 안전하게 목적지에 도착할 수 있도록 한다.

최근 꾸준한 기술개발의 결과, 차량 네비게이션 단말기는 수많은 정보들을 증강 현실(Augmented Reality, 이하 AR로 기재함) 기술을 사용하여 표현할 수 있다. 이와 같이 AR 이미지 등을 사용하여 수많은 정보를 네비게이션 화면에 표시하는 경우, AR 이미지 등이 겹치는 등 사용자가 AR 이미지를 잘 인식할 수 없는 문제점이 발생하였다.

본 명세서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, AR 이미지 등이 겹쳐 인식이 어려운 경우, 윈도우를 활용하여 사용자의 사용편의를 증진시킬 수 있는 AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 명세서는 AR 이미지 등이 겹쳐 인식이 어려운지 여부를 판단할 수 있는 조건을 제안하여, 보다 신속하게 사용자가 AR 이미지 등을 인식하기 어려운지 여부를 판단할 수 있는 AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 명세서는 최적화된 크기, 위치, 내용을 포함하는 윈도우를 제안하여, 사용자가 보다 AR 이미지를 쉽게 인식하여 안전한 주행을 도모할 수 있는 AR 네비게이션의 화면 표시 방법 및 AR 네비게이션 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서는, 차량의 주변 영상과, 상기 주변 영상에 대응되는 복수의 AR 이미지들을 중첩하여 표시하는 단계, 상기 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 별도로 표시하는 윈도우를 생성하는 단계 및 상기 윈도우를 상기 주변 영상에 중첩하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 AR 이미지들은, 상기 주변 영상에 표시되는 복수의 객체들에 각각 대응되고, 상기 복수의 객체들 각각의 좌표에 대응되도록 표시될 수 있다.

상기 복수의 AR 이미지들을 중첩하여 표시하는 단계는, 상기 주변 영상에 표시되는 복수의 객체들을 구별하는 단계, 상기 복수의 객체들 각각의 좌표정보를 추출하는 단계, 상기 좌표정보를 무선 통신을 통해 외부 서버로 전송하는 단계, 상기 외부 서버에서 상기 좌표정보에 대응되는 상기 복수의 AR 이미지들을 생성하는 단계, 및 상기 복수의 AR 이미지들을 상기 무선 통신을 통해 상기 차량으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 윈도우를 생성하는 단계는, 상기 복수의 AR 이미지들 중 상기 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 AR 이미지를 선별하는 단계, 상기 선별된 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 상기 제1 영역을 설정하는 단계, 및 상기 제1 영역의 크기를 상기 윈도우의 크기에 따라 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 윈도우의 크기에 따라 조절하는 단계는, 상기 제1 영역의 크기가 상기 윈도우의 크기에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하는 단계 및 상기 계산된 축척 비율에 따라 상기 제1 영역을 상기 윈도우에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 윈도우를 생성하는 단계는, 상기 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하는 단계, 및 상기 전환된 2차원 이미지를 상기 윈도우에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전환된 2차원 이미지를 상기 윈도우에 표시하는 단계는, 상기 전환된 2차원 이미지의 크기가 상기 윈도우에 포함될 수 있는 축척비율을 계산하는 단계, 상기 계산된 축척 비율이 기설정된 임계값보다 큰 경우, 상기 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하는 단계, 및 상기 전환된 2.5차원 이미지를 상기 윈도우에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 윈도우를 생성하는 단계는, 상기 제1 영역에 대응되는 평면지도 또는 위성사진을 포함하는 배경, 상기 차량이 주행 중인 도로 및 목적지까지의 경로 안내 정보를 상기 윈도우에 중첩하여 표시할 수 있다.

상기 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 상기 중첩되는 AR 이미지의 중첩이 해제되는 경우, 상기 윈도우를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 상기 차량과 목적지까지의 거리가 기절정된 거리 이하인 경우, 상기 윈도우를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 윈도우를 생성하는 단계는, 상기 복수의 AR 이미지들을 각각 포함하는 복수의 제2 영역들을 설정하는 단계 및 상기 복수의 제2 영역들 중 적어도 하나와 겹치는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 윈도우는, 상기 주변 영상의 소실선 또는 소실점의 상부에 위치할 수 있다.

상기 윈도우의 너비는, 상기 소실선과 상기 차량이 운행중인 도로가 상기 주변 영상에 표시된 최좌측 실선 및 최우측 실선과 만나는 변의 길이 이상일 수 있다.

상기 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 상기 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 상기 윈도우가 중첩되는 경우, 상기 중첩되는 AR 이미지를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 외부 서버와 상기 차량은 V2X 통신을 이용하여 정보를 전송할 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서는, 차량의 주변 영상을 촬영하는 카메라, 상기 차량의 현재 위치 데이터를 생성하는 위치 데이터 생성 장치, 상기 위치 데이터와 상기 주변 영상을 토대로, 상기 주변 영상에 표시되는 복수의 객체들 각각의 좌표 정보를 계산하는 프로세서, 상기 좌표 정보를 무선 통신으로 전송받고, 상기 좌표 정보에 대응되는 복수의 AR 이미지를 생성하는 외부 서버, 상기 외부 서버로부터 상기 복수의 AR 이미지를 상기 무선 통신으로 전송받는 통신 장치 및 상기 주변 영상 및 상기 복수의 AR 이미지를 표시하는 디스플레이를 포함하되, 상기 외부 서버는, 상기 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 별도로 표시하는 윈도우를 생성하고, 상기 윈도우를 상기 통신 장치로 전송하며, 상기 디스플레이는, 상기 주변 영상, 상기 복수의 AR 이미지 및 상기 윈도우를 중첩하여 표시할 수 있다.

이때, 상기 외부 서버와 상기 통신 장치는 V2X 통신을 이용하여 정보를 전송할 수 있다.

또한, 상기 외부 서버는, 상기 복수의 AR 이미지들 중 상기 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 AR 이미지를 선별하고, 상기 선별된 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 상기 제1 영역을 설정하며, 상기 제1 영역의 크기를 상기 윈도우의 크기에 따라 조절할 수 있다.

또한, 상기 외부 서버는, 상기 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하고, 상기 전환된 2차원 이미지를 상기 윈도우에 표시할 수 있다.

이때, 상기 외부 서버는, 상기 전환된 2차원 이미지의 크기가 상기 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하고, 상기 계산된 축척 비율이 기설정된 임계값보다 큰 경우 상기 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하며, 상기 전환된 2.5차원 이미지를 상기 윈도우에 표시할 수 있다.

또한, 상기 외부 서버는, 상기 중첩되는 AR 이미지의 중첩이 해제되는 경우, 상기 윈도우를 제거할 수 있다.

본 명세서는 AR 이미지 등이 겹쳐 인식이 어려운 경우, 윈도우를 활용하여 사용자의 사용편의를 증진시키고 안전한 차량 운행을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 명세서는 AR 이미지 등이 겹쳐 인식이 어려운지 여부를 판단할 수 있는 조건을 제안하여, 보다 신속하게 사용자가 AR 이미지 등을 인식하기 어려운지 여부를 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 명세서는 최적화된 크기, 위치, 내용을 포함하는 윈도우를 제안하여, 사용자가 보다 AR 이미지를 쉽게 인식하여 안전한 주행을 도모할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일 예를 나타낸다.
도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 명세서가 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.
도 6은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.
도 7은 PC5를 이용한 V2X 통신의 브로드캐스트 모드에 대한 절차를 예시하는 도면이다.
도 8은 자율 주행 장치를 포함하는 차량을 도시한 도면이다.
도 9는 자율 주행 장치에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도 10은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S1000단계를 나타낸 도면이다.
도 12(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 차량의 주변 영상과 AR 이미지들을 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.
도 13(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 이미지들이 중첩되는 경우 윈도우를 생성하여 화면에 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.
도 14은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이다.
도 15은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2030단계를 나타낸 도면이다.
도 16(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 제1 영역를 기초로 윈도우를 생성하여 화면에 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이다.
도 18(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우를 2D에서 2.5D로 변경하는 것을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이다.
도 20(a), (b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 제2 영역을 설정한 것을 나타낸 도면이다.
도 21(a), (b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우를 생성한 예시를 나타낸 도면이다.
도 22(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우의 크기와 위치를 설정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 도로종류별 윈도우 표시 여부를 나타낸 표이다.
도 24 내지 도 27은 본 명세서의 제1 실시예에 따라 일반 도로에서 윈도우를 표시하는 구체적인 실제 예시를 순서대로 나타낸 도면이다.
도 28은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 AR 네비게이션 시스템을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 명세서에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 명세서의 기술적 특징을 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 보충, 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.

A. UE 및 5G 네트워크 블록도 예시

도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.

도 1을 참조하면, 자율 주행 모듈을 포함하는 장치(자율 주행 장치)를 제1 통신 장치로 정의(도 1의 910)하고, 프로세서(911)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.

자율 주행 장치와 통신하는 다른 차량을 포함하는 5G 네트워크를 제2 통신 장치로 정의(도 1의 920)하고, 프로세서(921)가 자율 주행 상세 동작을 수행할 수 있다.

5G 네트워크가 제 1 통신 장치로, 자율 주행 장치가 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다.

예를 들어, 상기 제 1 통신 장치 또는 상기 제 2 통신 장치는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 자율 주행 장치 등일 수 있다.

예를 들어, 단말 또는 UE(User Equipment)는 차량(vehicle), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참고하면, 제 1 통신 장치(910)와 제 2 통신 장치(920)은 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나 (916,926)를 포함한다. Tx/Rx 모듈은 트랜시버라고도 한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(915)는 각각의 안테나 (926)을 통해 신호를 전송한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층(즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 수신(RX) 프로세서는 L1(즉, 물리 계층)의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다.

UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.

B. 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법

도 2는 무선 통신 시스템에서 신호 송/수신 방법의 일례를 나타낸 도이다.

도 2를 참고하면, UE는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 BS와 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S201). 이를 위해, UE는 BS로부터 1차 동기 채널(primary synchronization channel, P-SCH) 및 2차 동기 채널(secondary synchronization channel, S-SCH)을 수신하여 BS와 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템과 NR 시스템에서 P-SCH와 S-SCH는 각각 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)와 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)로 불린다. 초기 셀 탐색 후, UE는 BS로부터 물리 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 브로드캐스트 정보를 획득할 수 있다. 한편, UE는 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(downlink reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 UE는 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S202).

한편, BS에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 UE는 BS에 대해 임의 접속 과정(random access procedure, RACH)을 수행할 수 있다(단계 S203 내지 단계 S206). 이를 위해, UE는 물리 임의 접속 채널(physical random access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로서 전송하고(S203 및 S205), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지를 수신할 수 있다(S204 및 S206). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 과정(contention resolution procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 과정을 수행한 UE는 이후 일반적인 상향링크/하향링크 신호 전송 과정으로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 특히 UE는 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 수신한다. UE는 해당 탐색 공간 설정(configuration)들에 따라 서빙 셀 상의 하나 이상의 제어 요소 세트(control element set, CORESET)들에 설정된 모니터링 기회(occasion)들에서 PDCCH 후보(candidate)들의 세트를 모니터링한다. UE가 모니터할 PDCCH 후보들의 세트는 탐색 공간 세트들의 면에서 정의되며, 탐색 공간 세트는 공통 탐색 공간 세트 또는 UE-특정 탐색 공간 세트일 수 있다. CORESET은 1~3개 OFDM 심볼들의 시간 지속기간을 갖는 (물리) 자원 블록들의 세트로 구성된다. 네트워크는 UE가 복수의 CORESET들을 갖도록 설정할 수 있다. UE는 하나 이상의 탐색 공간 세트들 내 PDCCH 후보들을 모니터링한다. 여기서 모니터링이라 함은 탐색 공간 내 PDCCH 후보(들)에 대한 디코딩 시도하는 것을 의미한다. UE가 탐색 공간 내 PDCCH 후보들 중 하나에 대한 디코딩에 성공하면, 상기 UE는 해당 PDCCH 후보에서 PDCCH를 검출했다고 판단하고, 상기 검출된 PDCCH 내 DCI를 기반으로 PDSCH 수신 혹은 PUSCH 전송을 수행한다. PDCCH는 PDSCH 상의 DL 전송들 및 PUSCH 상의 UL 전송들을 스케줄링하는 데 사용될 수 있다. 여기서 PDCCH 상의 DCI는 하향링크 공유 채널과 관련된, 변조(modulation) 및 코딩 포맷과 자원 할당(resource allocation) 정보를 적어도 포함하는 하향링크 배정(assignment)(즉, downlink grant; DL grant), 또는 상향링크 공유 채널과 관련된, 변조 및 코딩 포맷과 자원 할당 정보를 포함하는 상향링크 그랜트(uplink grant; UL grant)를 포함한다.

도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 초기 접속(Initial Access, IA) 절차에 대해 추가적으로 살펴본다.

UE는 SSB에 기반하여 셀 탐색(search), 시스템 정보 획득, 초기 접속을 위한 빔 정렬, DL 측정 등을 수행할 수 있다. SSB는 SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel) 블록과 혼용된다.

SSB는 PSS, SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼들에 구성되며, OFDM 심볼별로 PSS, PBCH, SSS/PBCH 또는 PBCH가 전송된다. PSS와 SSS는 각각 1개의 OFDM 심볼과 127개의 부반송파들로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파들로 구성된다.

셀 탐색은 UE가 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID(Identifier)(예, Physical layer Cell ID, PCI)를 검출하는 과정을 의미한다. PSS는 셀 ID 그룹 내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인덱스 검출 및 하프-프레임 검출에 사용된다.

336개의 셀 ID 그룹이 존재하고, 셀 ID 그룹 별로 3개의 셀 ID가 존재한다. 총 1008개의 셀 ID가 존재한다. 셀의 셀 ID가 속한 셀 ID 그룹에 관한 정보는 상기 셀의 SSS를 통해 제공/획득되며, 상기 셀 ID 내 336개 셀들 중 상기 셀 ID에 관한 정보는 PSS를 통해 제공/획득된다

SSB는 SSB 주기(periodicity)에 맞춰 주기적으로 전송된다. 초기 셀 탐색 시에 UE가 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB 주기는 네트워크(예, BS)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다.

다음으로, 시스템 정보 (system information; SI) 획득에 대해 살펴본다.

SI는 마스터 정보 블록(master information block, MIB)와 복수의 시스템 정보 블록(system information block, SIB)들로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI(Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. MIB는 SIB1(SystemInformationBlock1)을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH의 모니터링을 위한 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 PBCH를 통해 BS에 의해 전송된다. SIB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성(availability) 및 스케줄링(예, 전송 주기, SI-윈도우 크기)과 관련된 정보를 포함한다. SIBx는 SI 메시지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메시지는 주기적으로 발생하는 시간 윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다.

도 2를 참고하여, 5G 통신 시스템에서의 임의 접속(Random Access, RA) 과정에 대해 추가적으로 살펴본다.

임의 접속 과정은 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 임의 접속 과정은 네트워크 초기 접속, 핸드오버, UE-트리거드(triggered) UL 데이터 전송에 사용될 수 있다. UE는 임의 접속 과정을 통해 UL 동기와 UL 전송 자원을 획득할 수 있다. 임의 접속 과정은 경쟁 기반(contention-based) 임의 접속 과정과 경쟁 프리(contention free) 임의 접속 과정으로 구분된다. 경쟁 기반의 임의 접속 과정에 대한 구체적인 절차는 아래와 같다.

UE가 UL에서 임의 접속 과정의 Msg1로서 임의 접속 프리앰블을 PRACH를 통해 전송할 수 있다. 서로 다른 두 길이를 가지는 임의 접속 프리앰블 시퀀스들이 지원된다. 긴 시퀀스 길이 839는 1.25 및 5 kHz의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대해 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 139는 15, 30, 60 및 120 kHz의 부반송파 간격에 대해 적용된다.

BS가 UE로부터 임의 접속 프리앰블을 수신하면, BS는 임의 접속 응답(random access response, RAR) 메시지(Msg2)를 상기 UE에게 전송한다. RAR을 나르는 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH는 임의 접속(random access, RA) 무선 네트워크 임시 식별자(radio network temporary identifier, RNTI)(RA-RNTI)로 CRC 마스킹되어 전송된다. RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출한 UE는 상기 PDCCH가 나르는 DCI가 스케줄링하는 PDSCH로부터 RAR을 수신할 수 있다. UE는 자신이 전송한 프리앰블, 즉, Msg1에 대한 임의 접속 응답 정보가 상기 RAR 내에 있는지 확인한다. 자신이 전송한 Msg1에 대한 임의 접속 정보가 존재하는지 여부는 상기 UE가 전송한 프리앰블에 대한 임의 접속 프리앰블 ID가 존재하는지 여부에 의해 판단될 수 있다. Msg1에 대한 응답이 없으면, UE는 전력 램핑(power ramping)을 수행하면서 RACH 프리앰블을 소정의 횟수 이내에서 재전송할 수 있다. UE는 가장 최근의 경로 손실 및 전력 램핑 카운터를 기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송 전력을 계산한다.

상기 UE는 임의 접속 응답 정보를 기반으로 상향링크 공유 채널 상에서 UL 전송을 임의 접속 과정의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3은 RRC 연결 요청 및 UE 식별자를 포함할 수 있다. Msg3에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. Msg4를 수신함으로써, UE는 RRC 연결된 상태에 진입할 수 있다.

C. 5G 통신 시스템의 빔 관리(Beam Management, BM) 절차

BM 과정은 (1) SSB 또는 CSI-RS를 이용하는 DL BM 과정과, (2) SRS(sounding reference signal)을 이용하는 UL BM 과정으로 구분될 수 있다. 또한, 각 BM 과정은 Tx 빔을 결정하기 위한 Tx 빔 스위핑과 Rx 빔을 결정하기 위한 Rx 빔 스위핑을 포함할 수 있다.

SSB를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.

SSB를 이용한 빔 보고(beam report)에 대한 설정은 RRC_CONNECTED에서 채널 상태 정보(channel state information, CSI)/빔 설정 시에 수행된다.

- UE는 BM을 위해 사용되는 SSB 자원들에 대한 CSI-SSB-ResourceSetList를 포함하는 CSI-ResourceConfig IE를 BS로부터 수신한다. RRC 파라미터 csi-SSB-ResourceSetList는 하나의 자원 세트에서 빔 관리 및 보고을 위해 사용되는 SSB 자원들의 리스트를 나타낸다. 여기서, SSB 자원 세트는 {SSBx1, SSBx2, SSBx3, SSBx4, ??}으로 설정될 수 있다. SSB 인덱스는 0부터 63까지 정의될 수 있다.

- UE는 상기 CSI-SSB-ResourceSetList에 기초하여 SSB 자원들 상의 신호들을 상기 BS로부터 수신한다.

- SSBRI 및 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)에 대한 보고와 관련된 CSI-RS reportConfig가 설정된 경우, 상기 UE는 최선(best) SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 BS에게 보고한다. 예를 들어, 상기 CSI-RS reportConfig IE의 reportQuantity가 'ssb-Index-RSRP'로 설정된 경우, UE는 BS으로 최선 SSBRI 및 이에 대응하는 RSRP를 보고한다.

UE는 SSB와 동일한 OFDM 심볼(들)에 CSI-RS 자원이 설정되고, 'QCL-TypeD'가 적용 가능한 경우, 상기 UE는 CSI-RS와 SSB가 'QCL-TypeD' 관점에서 유사 동일 위치된(quasi co-located, QCL) 것으로 가정할 수 있다. 여기서, QCL-TypeD는 공간(spatial) Rx 파라미터 관점에서 안테나(111) 포트들 간에 QCL되어 있음을 의미할 수 있다. UE가 QCL-TypeD 관계에 있는 복수의 DL 안테나(111) 포트들의 신호들을 수신 시에는 동일한 수신 빔을 적용해도 무방하다.

다음으로, CSI-RS를 이용한 DL BM 과정에 대해 살펴본다.

CSI-RS를 이용한 UE의 Rx 빔 결정(또는 정제(refinement)) 과정과 BS의 Tx 빔 스위핑 과정에 대해 차례대로 살펴본다. UE의 Rx 빔 결정 과정은 반복 파라미터가 'ON'으로 설정되며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정은 반복 파라미터가 'OFF'로 설정된다.

먼저, UE의 Rx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.

- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 세팅되어 있다.

- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원(들) 상에서의 신호들을 BS의 동일 Tx 빔(또는 DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 서로 다른 OFDM 심볼에서 반복 수신한다.

- UE는 자신의 Rx 빔을 결정한다.

- UE는 CSI 보고를 생략한다. 즉, UE는 상가 RRC 파라미터 'repetition'이 'ON'으로 설정된 경우, CSI 보고를 생략할 수 있다.

다음으로, BS의 Tx 빔 결정 과정에 대해 살펴본다.

- UE는 'repetition'에 관한 RRC 파라미터를 포함하는 NZP CSI-RS resource set IE를 RRC 시그널링을 통해 BS로부터 수신한다. 여기서, 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 세팅되어 있으며, BS의 Tx 빔 스위핑 과정과 관련된다.

- UE는 상기 RRC 파라미터 'repetition'이 'OFF'로 설정된 CSI-RS 자원 세트 내의 자원들 상에서의 신호들을 BS의 서로 다른 Tx 빔(DL 공간 도메인 전송 필터)을 통해 수신한다.

- UE는 최상의(best) 빔을 선택(또는 결정)한다.

- UE는 선택된 빔에 대한 ID(예, CRI) 및 관련 품질 정보(예, RSRP)를 BS으로 보고한다. 즉, UE는 CSI-RS가 BM을 위해 전송되는 경우 CRI와 이에 대한 RSRP를 BS으로 보고한다.

다음으로, SRS를 이용한 UL BM 과정에 대해 살펴본다.

- UE는 'beam management'로 설정된 (RRC 파라미터) 용도 파라미터를 포함하는 RRC 시그널링(예, SRS-Config IE)를 BS로부터 수신한다. SRS-Config IE는 SRS 전송 설정을 위해 사용된다. SRS-Config IE는 SRS-Resources의 리스트와 SRS-ResourceSet들의 리스트를 포함한다. 각 SRS 자원 세트는 SRS-resource들의 세트를 의미한다.

- UE는 상기 SRS-Config IE에 포함된 SRS-SpatialRelation Info에 기초하여 전송할 SRS 자원에 대한 Tx 빔포밍을 결정한다. 여기서, SRS-SpatialRelation Info는 SRS 자원별로 설정되고, SRS 자원별로 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용할지를 나타낸다.

- 만약 SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되면 SSB, CSI-RS 또는 SRS에서 사용되는 빔포밍과 동일한 빔포밍을 적용하여 전송한다. 하지만, SRS 자원에 SRS-SpatialRelationInfo가 설정되지 않으면, 상기 UE는 임의로 Tx 빔포밍을 결정하여 결정된 Tx 빔포밍을 통해 SRS를 전송한다.

다음으로, 빔 실패 복구(beam failure recovery, BFR) 과정에 대해 살펴본다.

빔포밍된 시스템에서, RLF(Radio Link Failure)는 UE의 회전(rotation), 이동(movement) 또는 빔포밍 블로키지(blockage)로 인해 자주 발생할 수 있다. 따라서, 잦은 RLF가 발생하는 것을 방지하기 위해 BFR이 NR에서 지원된다. BFR은 무선 링크 실패 복구 과정과 유사하고, UE가 새로운 후보 빔(들)을 아는 경우에 지원될 수 있다. 빔 실패 검출을 위해, BS는 UE에게 빔 실패 검출 참조 신호들을 설정하고, 상기 UE는 상기 UE의 물리 계층으로부터의 빔 실패 지시(indication)들의 횟수가 BS의 RRC 시그널링에 의해 설정된 기간(period) 내에 RRC 시그널링에 의해 설정된 임계치(threshold)에 이르면(reach), 빔 실패를 선언(declare)한다. 빔 실패가 검출된 후, 상기 UE는 PCell 상의 임의 접속 과정을 개시(initiate)함으로써 빔 실패 복구를 트리거하고; 적절한(suitable) 빔을 선택하여 빔 실패 복구를 수행한다(BS가 어떤(certain) 빔들에 대해 전용 임의 접속 자원들을 제공한 경우, 이들이 상기 UE에 의해 우선화된다). 상기 임의 접속 절차의 완료(completion) 시, 빔 실패 복구가 완료된 것으로 간주된다.

D. URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication)

NR에서 정의하는 URLLC 전송은 (1) 상대적으로 낮은 트래픽 크기, (2) 상대적으로 낮은 도착 레이트(low arrival rate), (3) 극도의 낮은 레이턴시 요구사항(requirement)(예, 0.5, 1ms), (4) 상대적으로 짧은 전송 지속기간(duration)(예, 2 OFDM symbols), (5) 긴급한 서비스/메시지 등에 대한 전송을 의미할 수 있다. UL의 경우, 보다 엄격(stringent)한 레이턴시 요구 사항(latency requirement)을 만족시키기 위해 특정 타입의 트래픽(예컨대, URLLC)에 대한 전송이 앞서서 스케줄링된 다른 전송(예컨대, eMBB)과 다중화(multiplexing)되어야 할 필요가 있다. 이와 관련하여 한 가지 방안으로, 앞서 스케줄링 받은 UE에게 특정 자원에 대해서 프리엠션(preemption)될 것이라는 정보를 주고, 해당 자원을 URLLC UE가 UL 전송에 사용하도록 한다.

NR의 경우, eMBB와 URLLC 사이의 동적 자원 공유(sharing)이 지원된다. eMBB와 URLLC 서비스들은 비-중첩(non-overlapping) 시간/주파수 자원들 상에서 스케줄될 수 있으며, URLLC 전송은 진행 중인(ongoing) eMBB 트래픽에 대해 스케줄된 자원들에서 발생할 수 있다. eMBB UE는 해당 UE의 PDSCH 전송이 부분적으로 펑처링(puncturing)되었는지 여부를 알 수 없을 수 있고, 손상된 코딩된 비트(corrupted coded bit)들로 인해 UE는 PDSCH를 디코딩하지 못할 수 있다. 이 점을 고려하여, NR에서는 프리엠션 지시(preemption indication)을 제공한다. 상기 프리엠션 지시(preemption indication)는 중단된 전송 지시(interrupted transmission indication)으로 지칭될 수도 있다.

프리엠션 지시와 관련하여, UE는 BS로부터의 RRC 시그널링을 통해 DownlinkPreemption IE를 수신한다. UE가 DownlinkPreemption IE를 제공받으면, DCI 포맷 2_1을 운반(convey)하는 PDCCH의 모니터링을 위해 상기 UE는 DownlinkPreemption IE 내 파라미터 int-RNTI에 의해 제공된 INT-RNTI를 가지고 설정된다. 상기 UE는 추가적으로 servingCellID에 의해 제공되는 서빙 셀 인덱스들의 세트를 포함하는 INT-ConfigurationPerServing Cell에 의해 서빙 셀들의 세트와 positionInDCI에 의해 DCI 포맷 2_1 내 필드들을 위한 위치들의 해당 세트를 가지고 설정되고, dci-PayloadSize에 의해 DCI 포맷 2_1을 위한 정보 페이로드 크기를 가지고 설졍되며, timeFrequencySect에 의한 시간-주파수 자원들의 지시 입도(granularity)를 가지고 설정된다.

상기 UE는 상기 DownlinkPreemption IE에 기초하여 DCI 포맷 2_1을 상기 BS로부터 수신한다.

UE가 서빙 셀들의 설정된 세트 내 서빙 셀에 대한 DCI 포맷 2_1을 검출하면, 상기 UE는 상기 DCI 포맷 2_1이 속한 모니터링 기간의 바로 앞(last) 모니터링 기간의 PRB들의 세트 및 심볼들의 세트 중 상기 DCI 포맷 2_1에 의해 지시되는 PRB들 및 심볼들 내에는 상기 UE로의 아무런 전송도 없다고 가정할 수 있다. 예를 들어, UE는 프리엠션에 의해 지시된 시간-주파수 자원 내 신호는 자신에게 스케줄링된 DL 전송이 아니라고 보고 나머지 자원 영역에서 수신된 신호들을 기반으로 데이터를 디코딩한다.

E. mMTC (massive MTC)

mMTC(massive Machine Type Communication)은 많은 수의 UE와 동시에 통신하는 초연결 서비스를 지원하기 위한 5G의 시나리오 중 하나이다. 이 환경에서, UE는 굉장히 낮은 전송 속도와 이동성을 가지고 간헐적으로 통신하게 된다. 따라서, mMTC는 UE를 얼마나 낮은 비용으로 오랫동안 구동할 수 있는지를 주요 목표로 하고 있다. mMTC 기술과 관련하여 3GPP에서는 MTC와 NB(NarrowBand)-IoT를 다루고 있다.

mMTC 기술은 PDCCH, PUCCH, PDSCH(physical downlink shared channel), PUSCH 등의 반복 전송, 주파수 호핑(hopping), 리튜닝(retuning), 가드 구간(guard period) 등의 특징을 가진다.

즉, 특정 정보를 포함하는 PUSCH(또는 PUCCH(특히, long PUCCH) 또는 PRACH) 및 특정 정보에 대한 응답을 포함하는 PDSCH(또는 PDCCH)가 반복 전송된다. 반복 전송은 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 수행되며, 반복 전송을 위해, 제 1 주파수 자원에서 제 2 주파수 자원으로 가드 구간(guard period)에서 (RF) 리튜닝(retuning)이 수행되고, 특정 정보 및 특정 정보에 대한 응답은 협대역(narrowband)(ex. 6 RB (resource block) or 1 RB)를 통해 송/수신될 수 있다.

F. 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량 간 기본 동작

도 3은 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크의 기본 동작의 일 예를 나타낸다.

자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)은 특정 정보 전송을 5G 네트워크로 전송한다(S1). 상기 특정 정보는 자율 주행 관련 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 차량의 원격 제어 여부를 결정할 수 있다(S2). 여기서, 상기 5G 네트워크는 자율 주행 관련 원격 제어를 수행하는 서버 또는 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 상기 자율 주행 차량으로 전송할 수 있다(S3).

G. 5G 통신 시스템에서 자율 주행 차량과 5G 네트워크 간의 응용 동작

이하, 도 1 및 도 2와 앞서 살핀 무선 통신 기술(BM 절차, URLLC, Mmtc 등)을 참고하여 5G 통신을 이용한 자율 주행 차량의 동작에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 후술할 본 명세서에서 제안하는 방법과 5G 통신의 eMBB 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.

도 3의 S1 단계 및 S3 단계와 같이, 자율 주행 차량이 5G 네트워크와 신호, 정보 등을 송/수신하기 위해, 자율 주행 차량은 도 3의 S1 단계 이전에 5G 네트워크와 초기 접속(initial access) 절차 및 임의 접속(random access) 절차를 수행한다.

보다 구체적으로, 자율 주행 차량은 DL 동기 및 시스템 정보를 획득하기 위해 SSB에 기초하여 5G 네트워크와 초기 접속 절차를 수행한다. 상기 초기 접속 절차 과정에서 빔 관리(beam management, BM) 과정, 빔 실패 복구(beam failure recovery) 과정이 추가될 수 있으며, 자율 주행 차량이 5G 네트워크로부터 신호를 수신하는 과정에서 QCL(quasi-co location) 관계가 추가될 수 있다.

또한, 자율 주행 차량은 UL 동기 획득 및/또는 UL 전송을 위해 5G 네트워크와 임의 접속 절차를 수행한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 특정 정보의 전송을 스케쥴링하기 위한 UL grant를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 상기 5G 네트워크로 특정 정보를 전송한다. 그리고, 상기 5G 네트워크는 상기 자율 주행 차량으로 상기 특정 정보에 대한 5G 프로세싱 결과의 전송을 스케쥴링하기 위한 DL grant를 전송한다. 따라서, 상기 5G 네트워크는 상기 DL grant에 기초하여 상기 자율 주행 차량으로 원격 제어와 관련된 정보(또는 신호)를 전송할 수 있다.

다음으로, 후술할 본 명세서에서 제안하는 방법과 5G 통신의 URLLC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.

앞서 설명한 바와 같이, 자율 주행 차량은 5G 네트워크와 초기 접속 절차 및/또는 임의 접속 절차를 수행한 후, 자율 주행 차량은 5G 네트워크로부터 DownlinkPreemption IE를 수신할 수 있다. 그리고, 자율 주행 차량은 DownlinkPreemption IE에 기초하여 프리엠션 지시(pre-emption indication)을 포함하는 DCI 포맷 2_1을 5G 네트워크로부터 수신한다. 그리고, 자율 주행 차량은 프리엠션 지시(pre-emption indication)에 의해 지시된 자원(PRB 및/또는 OFDM 심볼)에서 eMBB data의 수신을 수행(또는 기대 또는 가정)하지 않는다. 이후, 자율 주행 차량은 특정 정보를 전송할 필요가 있는 경우 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신할 수 있다.

다음으로, 후술할 본 명세서에서 제안하는 방법과 5G 통신의 mMTC 기술이 적용되는 응용 동작의 기본 절차에 대해 설명한다.

도 3의 단계들 중 mMTC 기술의 적용으로 달라지는 부분 위주로 설명하기로 한다.

도 3의 S1 단계에서, 자율 주행 차량은 특정 정보를 5G 네트워크로 전송하기 위해 5G 네트워크로부터 UL grant를 수신한다. 여기서, 상기 UL grant는 상기 특정 정보의 전송에 대한 반복 횟수에 대한 정보를 포함하고, 상기 특정 정보는 상기 반복 횟수에 대한 정보에 기초하여 반복하여 전송될 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 차량은 상기 UL grant에 기초하여 특정 정보를 5G 네트워크로 전송한다. 그리고, 특정 정보의 반복 전송은 주파수 호핑을 통해 수행되고, 첫 번째 특정 정보의 전송은 제 1 주파수 자원에서, 두 번째 특정 정보의 전송은 제 2 주파수 자원에서 전송될 수 있다. 상기 특정 정보는 6RB(Resource Block) 또는 1RB(Resource Block)의 협대역(narrowband)을 통해 전송될 수 있다.

H. 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 자율 주행 동작

도 4는 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 기본 동작의 일 예를 예시한다.

제1 차량은 특정 정보를 제2 차량으로 전송한다(S61). 제2 차량은 특정 정보에 대한 응답을 제1 차량으로 전송한다(S62).

한편, 5G 네트워크가 상기 특정 정보, 상기 특정 정보에 대한 응답의 자원 할당에 직접적(사이드 링크 통신 전송 모드 3) 또는 간접적으로(사이드링크 통신 전송 모드 4) 관여하는지에 따라 차량 대 차량 간 응용 동작의 구성이 달라질 수 있다.

다음으로, 5G 통신을 이용한 차량 대 차량 간의 응용 동작에 대해 살펴본다.

먼저, 5G 네트워크가 차량 대 차량 간의 신호 전송/수신의 자원 할당에 직접적으로 관여하는 방법을 설명한다.

5G 네트워크는, 모드 3 전송(PSCCH 및/또는 PSSCH 전송)의 스케줄링을 위해 DCI 포맷 5A를 제1 차량에 전송할 수 있다. 여기서, PSCCH(physical sidelink control channel)는 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 5G 물리 채널이고, PSSCH(physical sidelink shared channel)는 특정 정보를 전송하는 5G 물리 채널이다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량이 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.

다음으로, 5G 네트워크가 신호 전송/수신의 자원 할당에 간접적으로 관여하는 방법에 대해 살펴본다.

제1 차량은 모드 4 전송을 위한 자원을 제1 윈도우에서 센싱한다. 그리고, 제1 차량은, 상기 센싱 결과에 기초하여 제2 윈도우에서 모드 4 전송을 위한 자원을 선택한다. 여기서, 제1 윈도우는 센싱 윈도우(sensing window)를 의미하고, 제2 윈도우는 선택 윈도우(selection window)를 의미한다. 제1 차량은 상기 선택된 자원을 기초로 특정 정보 전송의 스케줄링을 위한 SCI 포맷 1을 PSCCH 상에서 제2 차량으로 전송한다. 그리고, 제1 차량은 특정 정보를 PSSCH 상에서 제2 차량으로 전송한다.

V2X (Vehicle-to-Everything)

도 5는 본 명세서가 적용될 수 있는 V2X 통신의 예시이다.

V2X 통신은 차량 사이의 통신(communication between vehicles)을 지칭하는 V2V(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 eNB 또는 RSU(Road Side Unit) 사이의 통신을 지칭하는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량 및 개인(보행자, 자전거 운전자, 차량 운전자 또는 승객)이 소지하고 있는 UE 간 통신을 지칭하는 V2P(Vehicle-to-Pedestrian), V2N(vehicle-to-network) 등 차량과 모든 개체들 간 통신을 포함한다.

V2X 통신은 V2X 사이드링크 또는 NR V2X와 동일한 의미를 나타내거나 또는 V2X 사이드링크 또는 NR V2X를 포함하는 보다 넓은 의미를 나타낼 수 있다.

V2X 통신은 예를 들어, 전방 충돌 경고, 자동 주차 시스템, 협력 조정형 크루즈 컨트롤(Cooperative adaptive cruise control: CACC), 제어 상실 경고, 교통행렬 경고, 교통 취약자 안전 경고, 긴급 차량 경보, 굽은 도로 주행 시 속도 경고, 트래픽 흐름 제어 등 다양한 서비스에 적용 가능하다.

V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 이 경우, V2X 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에는, 상기 차량과 모든 개체들 간의 통신을 지원하기 위한 특정 네트워크 개체(network entity)들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 개체는, BS(eNB), RSU(road side unit), UE, 또는 어플리케이션 서버(application server)(예, 교통 안전 서버(traffic safety server)) 등일 수 있다.

또한, V2X 통신을 수행하는 UE는, 일반적인 휴대용 UE(handheld UE)뿐만 아니라, 차량 UE(V-UE(Vehicle UE)), 보행자 UE(pedestrian UE), BS 타입(eNB type)의 RSU, 또는 UE 타입(UE type)의 RSU, 통신 모듈을 구비한 로봇 등을 의미할 수 있다.

V2X 통신은 UE들 간에 직접 수행되거나, 상기 네트워크 개체(들)를 통해 수행될 수 있다. 이러한 V2X 통신의 수행 방식에 따라 V2X 동작 모드가 구분될 수 있다.

V2X 통신은, 사업자(operator) 또는 제3자가 V2X가 지원되는 지역 내에서 UE 식별자를 트랙킹할 수 없도록, V2X 어플리케이션의 사용 시에 UE의 익명성(pseudonymity) 및 개인보호(privacy)를 지원할 것이 요구된다.

V2X 통신에서 자주 사용되는 용어는 다음과 같이 정의된다.

- RSU (Road Side Unit): RSU는 V2I 서비스를 사용하여 이동 차량과 전송/수신 할 수 있는 V2X 서비스 가능 장치이다. 또한, RSU는 V2X 어플리케이션을 지원하는 고정 인프라 엔터티로서, V2X 어플리케이션을 지원하는 다른 엔터티와 메시지를 교환할 수 있다. RSU는 기존 ITS 스펙에서 자주 사용되는 용어이며, 3GPP 스펙에 이 용어를 도입한 이유는 ITS 산업에서 문서를 더 쉽게 읽을 수 있도록 하기 위해서이다. RSU는 V2X 어플리케이션 로직을 BS(BS-타입 RSU라고 함) 또는 UE(UE-타입 RSU라고 함)의 기능과 결합하는 논리적 엔티티이다.

- V2I 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량(vehicle)이고 다른 쪽은 기반시설(infrastructure)에 속하는 엔티티.

- V2P 서비스: V2X 서비스의 일 타입으로, 한 쪽은 차량이고, 다른 쪽은 개인이 휴대하는 기기(예, 보행자, 자전거 타는 사람, 운전자 또는 동승자가 휴대하는 휴대용 UE기).

- V2X 서비스: 차량에 전송 또는 수신 장치가 관계된 3GPP 통신 서비스 타입.

- V2X 가능(enabled) UE: V2X 서비스를 지원하는 UE.

- V2V 서비스: V2X 서비스의 타입으로, 통신의 양쪽 모두 차량이다.

- V2V 통신 범위: V2V 서비스에 참여하는 두 차량 간의 직접 통신 범위.

V2X(Vehicle-to-Everything)라고 불리는 V2X 어플리케이션은 살핀 것처럼, (1) 차량 대 차량 (V2V), (2) 차량 대 인프라 (V2I), (3) 차량 대 네트워크 (V2N), (4) 차량 대 보행자 (V2P)의 4가지 타입이 있다.

도 6은 V2X가 사용되는 사이드링크에서의 자원 할당 방법을 예시한다.

사이드링크에서는 서로 다른 사이드링크 제어 채널(physical sidelink control channel, PSCCH)들이 주파수 도메인에서 이격되어 할당되고 서로 다른 사이드링크 공유 채널(physical sidelink shared channel, PSSCH)들이 이격되어 할당될 수 있다. 또는, 서로 다른 PSCCH들이 주파수 도메인에서 연속하여 할당되고, PSSCH들도 주파수 도메인에서 연속하여 할당될 수도 있다.

NR V2X

3GPP 릴리즈 14 및 15 동안 자동차 산업으로 3GPP 플랫폼을 확장하기 위해, LTE에서 V2V 및 V2X 서비스에 대한 지원이 소개되었다.

개선된(enhanced) V2X 사용 예(use case)에 대한 지원을 위한 요구사항(requirement)들은 크게 4개의 사용 예 그룹들로 정리된다.

(1) 차량 플래투닝 (vehicle Platooning)은 차량들이 함께 움직이는 플래툰(platoon)을 동적으로 형성할 수 있게 한다. 플래툰의 모든 차량은 이 플래툰을 관리하기 위해 선두 차량으로부터 정보를 얻는다. 이러한 정보는 차량이 정상 방향보다 조화롭게 운전되고, 같은 방향으로 가고 함께 운행할 수 있게 한다.

(2) 확장된 센서(extended sensor)들은 차량, 도로 사이트 유닛(road site unit), 보행자 장치(pedestrian device) 및 V2X 어플리케이션 서버에서 로컬 센서 또는 동영상 이미지(live video image)를 통해 수집된 원시(raw) 또는 처리된 데이터를 교환할 수 있게 한다. 차량은 자신의 센서가 감지할 수 있는 것 이상으로 환경에 대한 인식을 높일 수 있으며, 지역 상황을 보다 광범위하고 총체적으로 파악할 수 있다. 높은 데이터 전송 레이트가 주요 특징 중 하나이다.

(3) 진화된 운전(advanced driving)은 반-자동 또는 완전-자동 운전을 가능하게 한다. 각 차량 및/또는 RSU는 로컬 센서에서 얻은 자체 인식 데이터를 근접 차량과 공유하고, 차량이 궤도(trajectory) 또는 기동(manoeuvre)을 동기화 및 조정할 수 있게 한다. 각 차량은 근접 운전 차량과 운전 의도를 공유한다.

(4) 원격 운전(remote driving)은 원격 운전자 또는 V2X 어플리케이션이 스스로 또는 위험한 환경에 있는 원격 차량으로 주행 할 수 없는 승객을 위해 원격 차량을 운전할 수 있게 한다. 변동이 제한적이고, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 한 운전을 사용할 수 있다. 높은 신뢰성과 낮은 대기 시간이 주요 요구 사항이다.

PC5를 통해 V2X 통신을 하기위한 식별자

각 단말은 하나 이상의 PC5를 통해 V2통신을 하기 위한 Layer-2 식별자를 갖는다. 이는 소스(source) Layer-2 ID 와 목적지(Destination) Layer-2 ID를 포함한다.

소스 및 목적지 Layer-2 ID는 Layer-2 프레임에 포함되며, Layer-2 프레임은 프레임상의 Layer-2의 소스 및 목적지를 식별하는 PC5의 layer-2 링크를 통해 전송된다.

단말의 소스 및 목적지 Layer-2 ID 선택은 layer-2 링크의 PC5의 V2X 통신의 통신모드에 근거한다. 소스 Layer-2 ID는 다른 통신모드간에 다를 수 있다.

IP 기반의 V2X 통신이 허용되는 경우, 단말은 링크 로컬 IPv6 주소를 소스 IP 주소로 사용하도록 설정한다. 단말은 중복주소 탐색을 위한 Neighbor Solicitation and Neighbor Advertisement 메시지를 보내지 않고도, PC5의 V2X 통신을 위해 이 IP 주소를 사용할 수 있다.

일 단말이 현재 지리적 영역에서 지원되는 개인정보 보호가 요구되는 활성화 된 V2X application을 갖는다면, 소스 단말(예를 들어, 차량)이 추적당하거나 특정시간 동안만 다른 단말로부터 식별되기 위해, 소스 Layer-2 ID는 시간이 지남에 따라 보충되고, 무작위화 될 수 있다. IP 기반의 V2X 통신의 경우, 소스 IP 주소도 시간이 지남에 따라 보충되어야 하고, 무작위화 되어야 한다.

소스 단말의 식별자들의 보충은 PC5에 사용되는 계층에서 동기화되어야 한다. 즉, 어플리케이션 계층 식별자가 보충된다면, 소스 Layer-2 ID 와 소스 IP 주소의 보충도 요구된다.

브로드캐스트 모드(Broadcast mode)

도 7는 PC5를 이용한 V2X 통신의 브로드캐스트 모드에 대한 절차를 예시하는 도면이다.

1. 수신 단말은 브로드캐스트 수신을 위한 목적지(destination) Layer-2 ID를 결정한다. 목적지 Layer-2 ID는 수신을 위해, 수신 단말의 AS 계층으로 전달된다.

2. 송신 단말의 V2X application layer는 데이터 유닛을 제공하고, V2X 어플리케이션 요구사항(Application Requirements)을 제공할 수 있다.

3. 송신 단말은 브로드캐스트를 위한, 목적지 Layer-2 ID를 결정한다. 송신 단말은 소스(source) Layer-2 ID를 자체 할당한다.

4. 송신 단말이 전송하는 하나의 브로드캐스트 메시지는 소스 Layer-2 ID 와 목적지 Layer-2 ID를 이용하여, V2X 서비스 데이터를 전송한다.

주행

(1) 차량 외관

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량(10)은, 도로나 선로 위를 주행하는 수송 수단으로 정의된다. 차량(10)은, 자동차, 기차, 오토바이를 포함하는 개념이다. 차량(10)은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량(10), 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량(10), 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량(10)등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 차량(10)은 개인이 소유한 차량(10)일 수 있다. 차량(10)은, 공유형 차량(10)일 수 있다. 차량(10)은 자율 주행 차량(10)일 수 있다.

(2) 차량의 구성 요소

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.

도 9을 참조하면, 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210), 통신 장치(220), 운전 조작 장치(230), 메인 ECU(240), 구동 제어 장치(250), 자율 주행 장치(260), 센싱부(270) 및 위치 데이터 생성 장치(280)는 각각이 전기적 신호를 생성하고, 상호간에 전기적 신호를 교환하는 전자 장치로 구현될 수 있다.

1) 사용자 인터페이스 장치

사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(10)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(10)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(10)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interface) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력 장치, 출력 장치 및 사용자 모니터링 장치를 포함할 수 있다.

2) 오브젝트 검출 장치

오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 오브젝트에 대한 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 데이터, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 차량(10) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 카메라(12), 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(210)는, 센서에서 생성되는 센싱 신호에 기초하여 생성된 오브젝트에 대한 데이터를 차량(10)에 포함된 적어도 하나의 전자 장치에 제공할 수 있다.

2.1) 카메라

카메라(12)는 영상을 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라(12)는 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.

카메라(12)는, 모노 카메라(12), 스테레오 카메라(12), AVM(Around View Monitoring) 카메라(12) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 카메라(12)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 데이터, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라(12)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라(12)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라(12)는, 스테레오 카메라(12)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.

카메라(12)는, 차량(10) 외부를 촬영하기 위해 차량(10)에서 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다. 카메라(12)는, 차량(10) 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량(10)의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라(12)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다. 카메라(12)는, 차량(10) 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량(10)의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 카메라(12)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다. 카메라(12)는, 차량(10) 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량(10)의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(12)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.

2.2) 레이다

레이다는 전파를 이용하여 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 레이다는, 전자파 송신부, 전자파 수신부 및 전자파 송신부 및 전자파 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 레이다는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이다는, 차량(10)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량(10)의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

2.3) 라이다

라이다는, 레이저 광을 이용하여, 차량(10) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 라이다는, 광 송신부, 광 수신부 및 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 라이다는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다. 라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다. 구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량(10) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다. 비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량(10)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(10)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다. 라이다는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다는, 차량(10)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량(10)의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.

3) 통신 장치

통신 장치(220)는, 차량(10) 외부에 위치하는 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 인프라(예를 들면, 서버, 방송국), 타 차량(10), 단말기 중 적어도 어느 하나와 신호를 교환할 수 있다. 통신 장치(220)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신 장치(220)는 C-V2X(Cellular V2X) 기술을 기반으로 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, C-V2X 기술은 LTE 기반의 사이드링크 통신 및/또는 NR 기반의 사이드링크 통신을 포함할 수 있다. C-V2X와 관련된 내용은 후술한다.

예를 들어, 통신 장치(220)는 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(10) 탑재 장치 간 혹은 노변 장치와 차량(10) 탑재 장치 간의 단거리 전용 통신을 통해 ITS(Intelligent Transport System) 서비스를 제공하기 위해 마련된 통신 규격이다. DSRC 기술은 5.9GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있고, 3Mbps~27Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 통신 방식일 수 있다. IEEE 802.11p 기술은 IEEE 1609 기술과 결합되어 DSRC 기술 (혹은 WAVE 표준)을 지원할 수 있다.

본 발명의 통신 장치(220)는 C-V2X 기술 또는 DSRC 기술 중 어느 하나만을 이용하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다. 또는, 본 발명의 통신 장치(220)는 C-V2X 기술 및 DSRC 기술을 하이브리드하여 외부 디바이스와 신호를 교환할 수 있다.

4) 운전 조작 장치

운전 조작 장치(230)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 메뉴얼 모드인 경우, 차량(10)은, 운전 조작 장치(230)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 운전 조작 장치(230)는, 조향 입력 장치(예를 들면, 스티어링 휠), 가속 입력 장치(예를 들면, 가속 페달) 및 브레이크 입력 장치(예를 들면, 브레이크 페달)를 포함할 수 있다.

5) 메인 ECU

메인 ECU(240)는, 차량(10) 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

6) 구동 제어 장치

구동 제어 장치(250)는, 차량(10)내 각종 차량(10) 구동 장치를 전기적으로 제어하는 장치이다. 구동 제어 장치(250)는, 파워 트레인 구동 제어 장치, 샤시 구동 제어 장치, 도어/윈도우 구동 제어 장치, 안전 장치 구동 제어 장치, 램프 구동 제어 장치 및 공조 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 파워 트레인 구동 제어 장치는, 동력원 구동 제어 장치 및 변속기 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 샤시 구동 제어 장치는, 조향 구동 제어 장치, 브레이크 구동 제어 장치 및 서스펜션 구동 제어 장치를 포함할 수 있다. 한편, 안전 장치 구동 제어 장치는, 안전 벨트 제어를 위한 안전 벨트 구동 제어 장치를 포함할 수 있다.

구동 제어 장치(250)는, 적어도 하나의 전자적 제어 장치(예를 들면, 제어 ECU(Electronic Control Unit))를 포함한다.

구종 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10) 구동 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(250)는, 자율 주행 장치(260)에서 수신되는 신호에 기초하여, 파워 트레인, 조향 장치 및 브레이크 장치를 제어할 수 있다.

7) 자율 주행 장치

자율 주행 장치(260)는, 획득된 데이터에 기초하여, 자율 주행을 위한 패스를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 경로를 따라 주행하기 위한 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 드라이빙 플랜에 따른 차량(10)의 움직임을 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 자율 주행 장치(260)는, 생성된 신호를 구동 제어 장치(250)에 제공할 수 있다.

자율 주행 장치(260)는, 적어도 하나의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 기능을 구현할 수 있다. ADAS는, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control), 자동 비상 제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 전방 충돌 알림 시스템(FCW: Foward Collision Warning), 차선 유지 보조 시스템(LKA: Lane Keeping Assist), 차선 변경 보조 시스템(LCA: Lane Change Assist), 타겟 추종 보조 시스템(TFA: Target Following Assist), 사각 지대 감시 시스템(BSD: Blind Spot Detection), 적응형 하이빔 제어 시스템(HBA: High Beam Assist), 자동 주차 시스템(APS: Auto Parking System), 보행자 충돌 알림 시스템(PD collision warning system), 교통 신호 검출 시스템(TSR: Traffic Sign Recognition), 교통 신호 보조 시스템(TSA: Trafffic Sign Assist), 나이트 비전 시스템(NV: Night Vision), 운전자 상태 모니터링 시스템(DSM: Driver Status Monitoring) 및 교통 정체 지원 시스템(TJA: Traffic Jam Assist) 중 적어도 어느 하나를 구현할 수 있다.

자율 주행 장치(260)는, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로의 전환 동작 또는 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로의 전환 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 장치(260)는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터 수신되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 모드를 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하거나 수동 주행 모드에서 자율 주행 모드로 전환할 수 있다.

8) 센싱부

센싱부(270)는, 차량(10)의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(270)는, IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량(10) 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, IMU(inertial measurement unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

센싱부(270)는, 적어도 하나의 센서에서 생성되는 신호에 기초하여, 차량(10)의 상태 데이터를 생성할 수 있다. 차량(10) 상태 데이터는, 차량(10) 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다. 센싱부(270)는, 차량(10) 자세 데이터, 차량(10) 모션 데이터, 차량(10) 요(yaw) 데이터, 차량(10) 롤(roll) 데이터, 차량(10) 피치(pitch) 데이터, 차량(10) 충돌 데이터, 차량(10) 방향 데이터, 차량(10) 각도 데이터, 차량(10) 속도 데이터, 차량(10) 가속도 데이터, 차량(10) 기울기 데이터, 차량(10) 전진/후진 데이터, 차량(10)의 중량 데이터, 배터리 데이터, 연료 데이터, 타이어 공기압 데이터, 차량(10) 내부 온도 데이터, 차량(10) 내부 습도 데이터, 스티어링 휠 회전 각도 데이터, 차량(10) 외부 조도 데이터, 가속 페달에 가해지는 압력 데이터, 브레이크 페달에 가해지는 압력 데이터 등을 생성할 수 있다.

9) 위치 데이터 생성 장치

위치 데이터 생성 장치(280)는, 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS(Global Positioning System) 및 DGPS(Differential Global Positioning System) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GPS 및 DGPS 중 적어도 어느 하나에서 생성되는 신호에 기초하여 차량(10)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 위치 데이터 생성 장치(280)는, 센싱부(270)의 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 오브젝트 검출 장치(210)의 카메라(12) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 위치 데이터를 보정할 수 있다. 위치 데이터 생성 장치(280)는, GNSS(Global Navigation Satellite System)로 명명될 수 있다.

차량(10)은, 내부 통신 시스템(50)을 포함할 수 있다. 차량(10)에 포함되는 복수의 전자 장치는 내부 통신 시스템(50)을 매개로 신호를 교환할 수 있다. 신호에는 데이터가 포함될 수 있다. 내부 통신 시스템(50)은, 적어도 하나의 통신 프로토콜(예를 들면, CAN, LIN, FlexRay, MOST, 이더넷)을 이용할 수 있다.

AR 네비게이션

‘증강 현실(Augmented Reality, AR)'이란 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 것, 즉 실세계에 3차원 가상물체를 겹쳐 보여주는 기술을 말한다. 증강 현실은 가상의 공간과 가상의 객체만을 대상으로 하는 기존의 가상 현실(Virtual Reality, VR)과 달리, 현실 세계의 기반 위에 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강하여 제공할 수 있는 특징을 가진다.

‘네비게이션’은 현재 위치로부터 목적지까지의 거리 및 교통상황을 고려하여 선택한 최적의 경로를 따라 안내하는 도로 및 교통정보 제공 시스템으로, 다양한 편리성과 기능으로 인하여 수요가 높아져 보편화 되었다. 네비게이션의 형태는 다양하나, 일반적으로 GPS 수신기에서 4개 이상의 위성으로부터 현재 자동차의 위치정보를 얻고, 그 위치정보와 미리 구축되어 있는 전자지도 데이터를 사용하고 맵 매칭 기술을 이용하여 2차원 지도 화면으로 보여주는 방식으로 구성되어 있다.

‘증강현실 네비게이션'이란 차량(10)에 부착된 카메라(12)를 이용하여 현재 주행중인 도로 영상을 촬영하고, 그 도로 영상 화면 위에 가상의 경로선을 오버레이하는 증강현실 기법을 이용하여 구현한 네비게이션을 말한다. 즉, 카메라(12)를 통하여 보는 실사를 배경으로 목적지 또는 관심 있는 지점을 GPS 센서와 자기장 센서, 오리엔테이션 센서 등을 기반으로 표현하는 시스템일 수 있다.

AR 네비게이션의 화면 표시 방법

이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 명세서의 바람직한 제1 실시예에 따른, AR 네비게이션의 화면 표시 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

또한, 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 차량(10)용 AR 네비게이션 또는 그 시스템에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 AR 네비게이션 시스템에서 구현될 수 있다.

도 10은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법을 나타낸 도면이다.

도 10에 따르면, 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 차량(10)의 주변 영상과, 상기 주변 영상에 대응되는 복수의 AR 이미지 들을 중첩하여 표시하는 단계(S1000), 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 별도로 표시하는 윈도우를 생성하는 단계(S2000), 생성된 윈도우를 차량(10)의 주변 영상에 중첩하여 표시하는 단계(S3000)를 포함할 수 있다.

또한, 도 10에 따르면, 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은, 복수의 AR 이미지들의 중첩이 해제되는 경우, 윈도우를 제거하는 단계(S4000)를 더 포함할 수 있다.

또한, S4000단계는, 차량(10)과 목적지 까지의 거리가 기절정된 거리 이하인 경우, 윈도우를 제거하는 단계일 수 있다. 이때, 기설정된 거리와 관련된 구체적인 설명은 이하 도 23 내지 도 27에서 상세하게 후술한다. 이때, 목적지란, 차량(10)이 도달하고자 하는 최종 목적지이거나, 최종 목적지에 도달하기 위하여 거쳐야할 중간 목적지(예 - 교차로) 등일 수 있다.

복수의 AR 이미지들을 모두 디스플레이(14)에 표시하는 것은 한계가 있으므로 일부를 선별하여 표시할 수 있다. 즉, 차량(10)과 복수의 AR 이미지들 사이의 거리에 따라 일부를 선별할 수 있으며, 또한, 다른 AR 이미지들과의 관계에 따라 표시되거나 제거될 수도 있다. 즉, 복수의 AR 이미지들의 중요도를 수치화하여 사전에 설정해두고, 일부가 겹치거나 중복하여 표시되는 경우에는 수치화된 중요도가 더 높은 AR 이미지만 표시할 수 있다.

도 11은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S1000단계를 나타낸 도면이다.

도 11에 따르면, 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S1000단계는, 차량(10)의 주변 영상에 표시되는 복수의 객체들을 구별하는 단계(S1010), 구별된 복수의 객체들 각각의 좌표정보를 추출하는 단계(S1020), 추출된 좌표정보를 무선 통신을 통해 외부 서버(30)로 전송하는 단계(S1030), 상기 외부 서버(30)에서 추출된 좌표정보에 대응되는 복수의 AR 이미지들을 생성하는 단계(S1040), 및 생성된 복수의 AR 이미지들을 무선 통신을 통해 차량(10)으로 전송하는 단계(S1050)를 포함할 수 있다.

이때, 사용되는 무선 통신은 상술한 V2X 통신 또는 상술한 5G 통신을 사용할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신은 통신사들이 기존에 설치해둔 통신 시설과 그 주파수를 사용하는 무선 통신망을 사용한 통신을 말할 수 있다. 즉, CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있으며, 뿐만 아니라, 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)가 사용될 수 있다. 또한, 5G 통신뿐만 아나라, 추후 상용화가 예정되어 있는 6G 등도 사용될 수 있다. 다만, 본 명세서는 이와 같은 무선 통신 방식에 구애됨이 없이 설치된 통신망을 활용할 수 있다.

도 12는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 차량의 주변 영상과 AR 이미지들을 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.

도 12(a)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 차량(10)의 주변 영상을 나타낸 도면이며, 도 12(b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 복수의 AR 이미지들을 나타낸 도면이고, 도 12(c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 차량(10)의 주변 영상과 복수의 AR 이미지들을 중첩하여 나타낸 도면이다.

도 12(a)에 따르면, 차량(10)의 주변 영상은 소실선과 소실점을 포함한다. 소실선(vanishing line)이란, 소실점을 지나는 선을 말하며, 소실점(vanishing point)이란, 원근법에서 실제로는 평행선이 되어 있는 것을 평행이 아니게 그리는 경우에 배경 뒤에 고정된 점을 말할 수 있다. 일반적으로, 차량(10)의 주행 영상에서는 하나의 소실점이 생긴다. 다만, 원근법의 종류에 따라 복수의 소실점이 존재할 수도 있다. 예를 들어, 투시도법은 1개 내지 3개의 소실점이 그려질 수 있으며, 곡선 원근법에서는 5개의 소실점이 그려질 수 있다.

또한, 도 12(a)의 차량(10)의 주변 영상은, 상술한 카메라(12)가 차량(10) 외부를 촬영한 영상을 의미할 수 있다. 이때, 상기 차량(10)의 주변 영상은 차량(10)의 전방을 촬영한 영상인 것이 바람직하다.

본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법은 1개의 소실점을 기초로 설명되나, 본 명세서의 권리범위는 그에 한정되지 않으며, 복수의 소실점을 가지더라도 마찬가지로 구현될 수 있다.

도 12(b)에 따르면, 복수의 AR 이미지들은 도 11에 나타난 순서에 따라 생성될 수 있다. 복수의 AR 이미지들은 차량(10)의 주변 영상 속의 객체들의 좌표정보에 따라 미리 정해진 아이콘(icon), 마커(marker) 또는 차량(10)의 진행 방향을 안내하는 이미지일 수 있다. 특히, 차량(10)의 진행 방향을 나타내는 이미지는 화살표일 수 있으며, 교차로 등 방향을 전환해야 하는 지점을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 화살표는, 차량(10)이 주행해야 할 차선, 교차로에서의 회전 방향 등을 나타낼 수 있으며, 필요에 따라, 직선 화살표, 곡선 화살표 등일 수 있다. 이와 같이 차량(10)의 진행 방향을 안내하는 이미지를 AR 이미지로 구현하고 소실점 부근에 표시함으로서 사용자가 쉽게 인식할 수 있다.

도 12(c)에 따르면, 차량(10)의 주변 영상과 복수의 AR 이미지가 중첩되여 함께 표시된다. 차량(10)의 주변 영상에 표시되는 객체에 대한 정보를 이와 같이 AR 이미지로 구현함으로서 사용자가 복수의 객체들에 대한 정보를 시각적으로 쉽게 인식할 수 있다.

도 13은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 이미지들이 중첩되는 경우 윈도우를 생성하여 화면에 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.

도 13(a)는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 차량(10)의 주변 영상 및 복수의 AR 이미지를 중첩하여 표시한 화면이고, 도 13(b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 생성된 윈도우이며, 도 13(c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따라 도 13(a)의 화면과 도 13(b)의 윈도우가 중첩되어 표시된 화면을 나타낸 도면이다.

도 13(a)에 따르면, 소실점 부근에 복수의 객체들이 인접하여 표시되므로, 상기 복수의 객체의 좌표 정보에 대응되는 복수의 AR 이미지들이 중첩하여 표시될 수 있다. 이때, 다른 정보를 포함하는 AR 이미지들보다, 차량(10)의 진행 방향을 안내하는 이미지가 가장 우선적으로 표현되는 것이 바람직하다. 주변 환경에 대한 정보보다는 차량(10)의 진행 방향에 대한 정보가 가장 중요하기 때문이다.

원근법의 특징상, 소실점 근처에서는 영상들이 작게 그려질 수 있으므로 소실점 부근에는 복수의 객체들이 작게 표시될 수 있다. 이러한 특징 때문에, 복수의 객체에 대응되는 AR 이미지들이 중첩되어 표시될 수 있으며, AR 이미지들이 중첩되어 표시되는 경우 사용자는 AR 이미지들을 제대로 식별할 수 없게 된다.

다만, AR 이미지들이 실제로 중첩되어 표시되는지 여부를 모두 연산하는 데에는 리소스가 과도하게 소모되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 위하여, 복수의 AR 이미지들이 실제로 중첩되어 표시되는지 여부를 고려하지 않고, 상기 복수의 AR 이미지들이 소실선 또는 소실점 부근에 위치하는 경우 일괄적으로 중첩되는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 복수의 AR 이미지들이 소실선 또는 소실점 부근에 어느 정도로 가까이 위치하여야 별도의 윈도우를 이용하는지는, 사용자가 설정할 수 있는 것이 바람직하다. 이때, 설정은, 거리, 위치, 이미지들과 소실선 또는 소실점의 중첩 정도 등을 수치화하여 설정할 수 있다.

또한, AR 이미지들이 실제로 중첩되어 표시되는지 여부를 모두 연산하는 데에는 리소스가 과도하게 소모되는 문제가 발생할 수 있으므로, 다른 기준을 통하여 윈도우 표시 여부를 결정할 수 있다. 즉, 차량(10)과 목적지와의 거리에 따라 윈도우 표시 여부를 결정할 수 있다. 이때, 목적지는 경로의 최종 목적지일 수 있을 뿐만 아니라, 경로의 중간 목적지(즉, 교차로, 우회전/좌회전 구간 등)일 수 있다. 이에 대한 구체적인 방식은 도 23 내지 도 27에서 자세히 후술한다.

도 13(b)에 따르면, 중첩되는 복수의 AR 이미지들을 별도의 윈도우(또는 플로팅 윈도우)에 표시하여 사용자의 인식을 도울 수 있다. 도 13(b)의 윈도우를 형성하는 구체적인 방법은 후술한다.

도 13(c)에 따르면, 중첩되는 복수의 AR 이미지가 표시되는 대신 별도의 윈도우가 표시되어 교차로가 존재하며 상기 교차로에서 우회전을 해야한다는 안내 정보를 구체적으로 표시할 수 있다.

도 14은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이다.

*도 14에 따르면, 윈도우를 생성하는 단계(S2000)는, 복수의 AR 이미지들 중 차량(10)의 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 AR 이미지를 선별하는 단계(S2010), 선별된 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정하는 단계(S2020), 및 설정된 제1 영역의 크기를 윈도우의 크기에 따라 조절하는 단계(S2030)를 포함할 수 있다.

제1 영역의 형태는 생성하고자 하는 윈도우의 형태와 대응될 수 있다. 일반적으로 윈도우는 정사각형, 또는 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 따라서, 제1 영역의 형태는 윈도우와 대응되는 정사각형 또는 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 다만, 본 명세서의 권리범위는 이러한 제1 영역 및 윈도우의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 15는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2030단계를 나타낸 도면이며, 도 16(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 제1 영역를 기초로 윈도우를 생성하여 화면에 중첩하는 것을 나타낸 도면이다.

도 15에 따르면, 설정된 제1 영역의 크기를 윈도우의 크기에 따라 조절하는 단계(S2030)는, 설정된 제1 영역의 크기가 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하는 단계(S2031), 계산된 축척 비율에 따라 상기 제1 영역을 상기 윈도우에 표시하는 단계(S2032)를 포함한다.

도 16(a)는 차량(10)의 주변 영상에 복수의 이미지가 중첩되어 표시된 화면으로서, 4개 이상의 AR 이미지들이 도시되어 있다.

도 16(a)에 따르면, 이미지 (1), (2) 및 (4)는 복수의 객체에 대한 정보를 포함하는 AR 이미지이며, 이미지 (3)은 차량(10)의 경로 방향을 나타내는 AR 이미지이다. 도 16(a)에 따르면, 이미지 (1)은 이미지 (3)과 중첩되어 있고, 이미지(3)은 이미지 (1) 및 이미지 (4)와 중첩되어 있다. 이와 같이 여러 이미지들이 중첩되어 차량(10)의 진행 방향을 안내하는 이미지 (3)가 제대로 인식되지 않을 수 있다. 다만, 이미지 (2)는 다른 소실선 및 소실점 부근에 위치하나, 다른 AR 이미지들과 중첩되지 않는다.

도 16(b)는 중첩되는 복수의 AR 이미지들을 포함하는 제1 영역을 형성한 것을 나타낸 도면이다.

도 16(b)에 따르면, 이미지 (1), (3), 및 (4)가 중첩되어 있으므로, 해당 중첩되는 이미지들의 지리적 정보 및 경로 정보를 2차원 평면으로 전환할 수 있다. 전환된 2차원 평면 중, 이미지 (1), (3) 및 (4)를 포함하는 제1 영역을 설정할 수 있다. 제1 영역의 크기를 적절히 조절하여 별도의 윈도우에 표시할 수 있다.

도 16(c)는, 차량(10)의 주변 영상과 복수의 AR 이미지들을 중첩하여 나타낸 화면에 별도의 윈도우를 더 표시한 것을 나타낸 도면이다.

도 16(c)에 따르면, 윈도우는 상기 제1 영역을 표시하며, 상기 제1 영역에 표시된 이미지 (1), (3) 및 (4)가 표시된 화면 부분에 상기 윈도우가 중첩되어 표시될 수 있다. 이때, 기존 화면의 이미지 (1), (3) 및 (4)는 제거될 수 있다.

도 16(c)에 따르면, 상기 윈도우는 이미지 (2)와도 중첩될 수 있다. 이미지 (2)는 상기 제1 영역에 포함된 이미지가 아니므로, 다른 중첩되는 이미지들과는 달리 제거되지 않을 수 있다. 다만, 윈도우와 이미지 (2)가 중첩되는 경우에는 상기 윈도우를 우선적으로 표시할 수 있다. 이미지 (2)는 일시적으로 윈도우에 가려질 수 있으나, 차량(10)이 이동함에 따라 이미지 (2)가 더 가까워지면서 다시 표시될 수 있다.

이를 통하여 사용자가 경로를 쉽게 인식함과 동시에 사고발생의 위험성을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 존재한다.

도 17은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이며, 도 18(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우를 2D에서 2.5D로 변경하는 것을 나타낸 도면이다.

도 17에 따르면, 윈도우를 생성하는 단계(S2000)는, 설정된 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하는 단계(S2110), 전환된 2차원 이미지를 윈도우에 표시하는 단계(S2120)를 포함할 수 있다.

이때, 전환된 2차원 이미지를 윈도우에 표시하는 단계(S2120)는, 전환된 2차원 이미지의 크기가 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하는 단계(S2121), 계산된 축척 비율이 기설정된 임계값보다 큰 경우, 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하는 단계(S2122), 및 전환된 2.5차원 이미지를 윈도우에 표시하는 단계(S2123)를 포함할 수 있다.

축척이란, 일반적으로 지도 상의 축척을 의미한다. 지도 상의 거리 a, b와 이것에 대응하는 실제의 거리 A, B와의 비를 말하며, 분자를 1로 하는 분수로 표시할 수도 있다. 분수로 표시한 축척을 축척분수라고 하고, 이 분모를 축척분모라고 한다. 이때, 분자는 1로 둔다.

본 명세서에서 사용되는 축척 비율은 지도상의 거리와 실제 거리의 비율을 의미하며, 축척 비율이 기설정된 임계값보다 크다는 것은 특정 크기보다 작게 지도의 내용이 표시된다는 것을 의미할 수 있다.

상기 기설정된 임계값은, 사용자가 육안으로 인식하기 용이한지를 여부로 선택할 수 있으며, 축척 비율이 상기 기설정된 임계값보다 큰 경우 사용자가 육안으로 인식하기 어려운 정도로 지도가 표시된다는 것을 의미할 수 있다.

2차원(2D)은 평면의 차원으로서 차원이 2인 것을 의미한다. 2.5차원(2.5D)은 의사 3D(pseude 3D)로도 불리며 이는 원근법을 이용하여 2차원의 평면 상에 3차원 데이터를 표시하는 것을 의미할 수 있다.

2차원(2D)은 차량(10)의 현재 위치의 좌표정보와, 차량(10)의 주변 영상에 나타는 복수의 객체 각각의 좌표정보를 기초로 외부 서버(30)에서 형성할 수 있다. 즉, 2차원의 지도 이미지는 무선 통신을 통해 외부 서버(30)에서 전송받을 수 있다.

도 18(a)는, 윈도우가 중첩되어 표시된 AR 네비게이션 화면이다. 도 18(a)에 따르면, 축척 비율이 높게 계산되어서 내부 지도에 표시된 아이콘 등이 제대로 인식되지 않을 수 있다. 다만, 이 경우 축척 비율을 다시 줄이게 되면 아이콘 이미지 중 일부가 화면을 벗어나게 되어, 보이지 않을 수도 있다.

도 18(b)는, 2차원 평면 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하는 것을 나타낸 도면이다. 2차원 평면 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하는 것은 리소스가 많이 소요되는 연산일 수 있다. 다만, 2차원 평면을 단순히 약 15도 정도 회전함으로서 2.5차원 이미지를 효율적으로 구성할 수 있다.

도 18(c)는, 2.5차원 이미지의 윈도우를 이용한 AR 네비게이션 화면을 나타낸 도면이다. 이와 같이 2.5차원 이미지를 이용함으로써, 차량(10)과의 거리정보가 용이하게 인식될 뿐만 아니라, 가까이 위치한 정보를 포함하는 이미지가 더 크게 표시되는 효과가 있다.

이를 통하여 사용자가 경로를 쉽게 인식함과 동시에 사고발생의 위험성을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 존재한다.

도 19는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 S2000단계를 나타낸 도면이며, 도 20(a), (b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 제2 영역을 설정한 것을 나타낸 도면이다.

도 19에 따르면, 윈도우를 생성하는 단계(S2000)는, 복수의 AR 이미지들을 각각 포함하는 복수의 제2 영역들을 설정하는 단계(S2310), 설정된 복수의 제2 영역들 중 적어도 하나와 겹치는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정(S2320)을 포함할 수 있다.

도 20(a)에 따르면, 2개의 이미지가 나타나 있으며 서로 중첩된 것으로 보이지 않는다. 그러나, 도 20(b)에 따르면, 2개의 이미지는 각각의 제2 영역으로 둘러쌓여 있으며, 각각의 제2 영역이 중첩되어 있다. 즉, 각각의 이미지들은 그 자체의 형상이 서로 다르기 때문에 중첩되는지 여부를 판단할 명확한 기준이 필요하다. 이 경우, 본 명세서와 같이 각각의 이미지들을 둘러싸는 제2 영역을 설정함으로써, 중첩 여부를 획일적으로 판단할 수 있다.

추가로, 복수의 AR 이미지가 중첩되었는지 여부를 판단함에 있어서, 각각의 AR 이미지가 중첩되는 영역의 비율이 일정 비율 이상인 경우만 상기 복수의 AR 이미지가 중첩되었다고 판단할 수도 있다. 즉, 복수의 AR 이미지가 약간 겹쳐서 사용자가 충분히 식별할 수 있음에도 불구하고, 별도의 윈도우를 생성하는 것은 리소스의 낭비일 수 있기 때문이다.

이와 같이, 일정 비율 이상 중첩되는 영역을 포함하는 경우에만 윈도우를 생성하기 위해서는, 본 명세서의 제2 영역과 같이 획일적 구간을 형성하는 것이 바람직하다. 사용자가 식별할 수 없을 정도로 제2 구간이 중첩되어야 하므로, 중첩되는 영역의 비율은 전체 제2 영역의 면적 대비 30% 내지 90%일 수 있으며, 약 70% 정도가 바람직하다.

도 21(a), (b)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우를 생성한 예시를 나타낸 도면이다.

도 21(a)에 따르면, 윈도우의 배경이미지는 2차원 평면 지도이미지를 포함할 수 있다. 또한, 도 21(b)에 따르면, 윈도우의 배경이미지는 위성에서 촬영한 위성 이미지일 수 있다. 해당 윈도우의 배경 이미지는 사용자가 선택할 수 있으며, 그 데이터는 무선 통신을 이용하여 외부 서버(30)로부터 전송받을 수 있다.

이를 통하여 사용자가 경로를 쉽게 인식함과 동시에 사고발생의 위험성을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 존재한다.

도 22(a), (b), (c)는 본 명세서의 제1 실시예에 따른 윈도우의 크기와 위치를 설정하는 과정을 나타낸 도면이다.

도 22(a)에 따르면, 소실선 부근에 이미지 (1) 내지 (7)이 위치하고 있으며, 이때, 이미지 (1) 내지 (6)은 복수의 객체에 대한 정보를 포함하는 AR 이미지이며, 이미지 (7)은 차량(10)의 경로 방향을 나타내는 AR 이미지이다.

도 22(b)에 따르면, 윈도우의 크기 및 위치를 결정할 수 있다. 기본적으로 윈도우의 위치는 소실점 또는 소실선 보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

도 22(b)에 따르면, 차량(10)이 진행 중인 도로를 기준으로 상기 도로의 좌측변을 최좌측 실선이라고 하고, 상기 도로의 우측변을 최우측 실선이라고 할 수 있다. 상기 최좌측 실선과 상기 최우측 실선은 소실선과 만날 수 있다. 이때, 윈도우의 가로 길이는, 상기 최좌측 실선 및 상기 최우측 실선이 소실선과 만나는 변의 길이(또는 만나는 2개의 점 사이의 길이) 이상인 것이 바람직하다.

도 22(b)에 따르면, 윈도우의 세로 길이는, 차량(10)의 주변 영상 또는 AR 네비게이션의 화면의 세로 길이의 1/2 미만인 것이 바람직하다. 일반적으로 소실점 또는 소실선은 화면의 중앙에 오는 것이 일반적이므로, 이러한 세로 길이의 제한은 윈도우가 소실점 또는 소실선보다 상부에 위치하도록 하기 위한 것이다.

도 22(c)에 따르면, 위 조건들을 만족하는 윈도우가 표시된 것을 확인할 수 있다. 즉, 윈도우는 차량(10)이 주행 중인 도로를 가리지 않는 것이 바람직하다.

또한, 도 22(c)에 따르면, 윈도우는 지평선 위의 하늘을 나타내는 공간에 위치하는 것이 바람직하며, 이는 차량(10)이 주행 중인 도로를 가리지 않기 위함이다. 뿐만 아니라, 윈도우는 차량(10)이 주행 중인 도로를 가리지 않는 선에서 차량(10)의 주변 영상 또는 AR 네비게이션의 화면의 좌측 상부 코너 또는 우측 상부 코너에 위치할 수 있다.

이처럼, 윈도우가 차량(10)이 주행 중인 도로를 가리지 않는 영역에 위치한다면, 사용자는 도로 정보와 동시에 윈도우에 표시된 정보를 인식할 수 있다. 이를 통하여 사용자가 경로를 쉽게 인식함과 동시에 사고발생의 위험성을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 존재한다.

도 23은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 도로종류별 윈도우 표시 여부를 나타낸 표이다.

도 23에 따르면, 도로는 크게 일반 도로, 주요 도로, 및 고속 도로로 나뉘며, 각각의 도로 종류마다 윈도우 표시 여부를 달리할 수 있다.

도 23에 따르면, 소실점 또는 소실선 부근에 객체가 존재하지 않는다면, 윈도우가 표시되지 않는다.

도 23에 따르면, 일반 도로에서는, 소실점 또는 소실선 부근에 객체가 존재하는 경우, 윈도우를 통한 최초 안내는 100~200m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 윈도우를 통한 직전 안내는 100~50m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다.

최초 안내는 제1 영역이 표시된 윈도우가 소실점 및 소실선 상부에 표시된 안내일 수 있다. 바람직하게는, 윈도우가 소실점 및 소실선 상부에 표시되되 차량(10)의 주변 영상 또는 AR 네비게이션의 화면의 가운데에 정렬될 수 있다.

직전 안내는 제1 영역이 표시된 윈도우가 특정 영역으로 이동하여 표시되는 안내일 수 있다. 바람직하게는, 윈도우가 차량(10)의 주변 영상 또는 AR 네비게이션의 화면의 좌측 상부 코너 또는 우측 상부 코너에 위치할 수 있다.

안내 종료는, 직전 안내에 표시된 윈도우가 제거되는 것일 수 있다. 목적지가 인접한 경우, 차량(10)의 주변 영상을 강조하여 표시하는 것이 운행에 더 도움이 될 수 있기 때문이다. 따라서, 일반 도로에서는, 50m 거리가 남은 지점에서 안내가 종료되어 윈도우가 제거될 수 있다.

도 23에 따르면, 주요 도로에서는, 소실점 또는 소실선 부근에 객체가 존재하는 경우, 윈도우를 통한 최초 안내는 200~500m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 윈도우를 통한 직전 안내는 100~200m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 윈도우를 제거하는 안내 종료는 100m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다.

도 23에 따르면, 고속 도로에서는, 소실점 또는 소실선 부근에 객체가 존재하는 경우, 윈도우를 통한 최초 안내는 500~1000m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 윈도우를 통한 직전 안내는 100~500m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 윈도우를 제거하는 안내 종료는 100m 거리가 남은 지점에서 실시되는 것이 바람직하다.

이처럼, 도로 종류별로 일반 도로(기타도로, 지방도), 주요 도로(자동차 전용 도로), 고속 도로로 나누어 안내 시점을 구별한 것은, 차량(10)의 속도와 관련된다. 예를 들어 고속 도로의 경우 차량(10)의 평균속도가 다른 도로보다 더 빠르므로 최초 안내 및 직전 안내는 다른 도로에서 보다 빨리 표시되는 것이 바람직하다.

또한, (중간)목적지에 완전히 도착하기 전에 윈도우를 이용한 안내가 종료되는 것은, 목적지에 가까워질수록 윈도우보다는 도로 화면에 사용자가 집중할 수 있도록 화면을 구성하는 것이 바람직하기 때문이다.

이와 같이,윈도우를 생성하여 표시할지 여부를 결정하는 것은 복수의 AR 이미지들이 중첩되는지를 기준으로 판단하는 것이 아니라, 차량(10)과 목적지까지의 거리에 따라 판단할 수 있다.

도 24 내지 도 27은, 본 명세서의 제1 실시예에 따라 일반 도로에서 윈도우를 표시하는 구체적인 실제 예시를 나타낸 도면이다.

구체적으로 도 24는 중간 목적지까지 1.1km가 남은 상태에서 윈도우를 표시하기 전의 화면을 나타낸 도면이며, 도 25는 중간 목적지까지 150m가 남은 상태에서 윈도우를 표시(최초 안내)하하는 화면을 나타낸 도면이고, 도 26은 중간 목적지까지 75m가 남은 상태에서 윈도우를 이동하여 표시(직전 안내)하는 화면을 나타낸 도면이며, 도 27은 중간 목적지까지 40m가 남은 상태에서 윈도우를 제거한 화면을 나타낸 도면이다. 이때, 상기 중간 목적지는 교차로 등 우회전할 수 있는 곳을 말할 수 있다.

도 23과 비교하여 살펴보면, 해당 도로는 일반 도로로서, 최초 안내는 200~100m 지점일 때 표시된다. 즉, 도 24는 1.1km가 남았으므로 윈도우가 표시되지 않으며, 도 25는 150m 지점이므로 윈도우가 소실점 및 소실선 상부에 표시된다. 또한, 해당 도로는 일반 도로로서 직전 안내는 100~50m 지점일 때 표시된다. 즉, 도 26은 75m 지점이므로 윈도우가 좌측 상부 코너로 이동하였으며, 도 27은 40m 지점이므로 윈도우가 제거되었다.

AR 네비게이션 시스템

이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 명세서의 바람직한 제2 실시예에 따른, AR 네비게이션 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 본 명세서의 제2 실시예에 따른 중 본 명세서의 제1 실시예와 특징이 동일하거나 유사한 구성들에 대한 설명은 생략하고 다른 점만을 설명하기로 한다.

또한, 본 명세서의 제2 실시예에 따른 AR 네비게이션 시스템은, 본 명세서의 제1 실시예에 따른 AR 네비게이션의 화면 표시 방법을 사용할 수 있다.

도 28은 본 명세서의 제2 실시예에 따른 AR 네비게이션 시스템을 나타낸 도면이다.

도 28에 따르면, 본 명세서의 제2 실시예에 따른 AR 네비게이션 시스템은, 위치 데이터 생성 장치(280), 카메라(12), 프로세서(911, 13), 디스플레이(14), 통신 장치(220) 및 외부 서버(30)를 포함할 수 있다.

위치 데이터 생성 장치(280)는, 일반적으로 GPS(global positioning system) 등을 의미할 수 있다. 이때, GPS는 수신기에서 4개 이상의 위성으로부터 현재 자동차의 위치정보를 얻는 장치를 의미할 수 있다. 미국의 GPS(global positioning system) 뿐만 아니라, 러시아의 GLONASS(GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema), 유럽의 갈릴레오 시스템(Galileo system) 및 중국의 베이도우 시스템(BeiDou system)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서의 권리범위는 위치 데이터를 생성하는 시스템의 종류에 한정되지 않는다.

카메라(12)는 상술한 내용과 동일하게 차량(10)에 탑재된 것일 수 있다.

프로세서는(911, 13), 연산을 수행하고 다른 장치를 제어할 수 있는 구성이다. 주로, 중앙 연산 장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP) 등을 의미할 수 있다. 또한, CPU 또는 AP는 그 내부에 하나 또는 그 이상의 코어들을 포함할 수 있으며, CPU 또는 AP는 작동 전압과 클락 신호를 이용하여 작동할 수 있다.

또한, 프로세서(911, 13)는 자율 주행을 위한 프로세서(911)과 AR 네비게이션에 탑재되는 경로 안내를 위한 프로세서(13)로 구별될 수 있다. 본 명세서는 네비게이션 용 프로세서(13)를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 경우에 따라, 자율 주행을 위한 프로세서(911)에서 동일한 연산이 수행될 수 있다.

디스플레이(14)는, 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 발광 폴리머(LEP) 또는 폴리머 LED(PLED), 액정 디스플레이(LCD), 박막 트랜지스터(TFT) LCD, 플라스마, 전자 종이, 전자 잉크, 이의 조합 등으로 구현될 수 있다.

또한, 디스플레이(14)는 터치 패널을 포함할 수 있어 사용자(또는 운전자)가 디스플레이(14)를 통하여 명령을 입력할 수도 있다. 이때, 디스플레이(14)에는 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다.

통신 장치(220)는, 상술한 내용과 동일하게 5G를 사용하며, 차량(10)에 탑재된 것일 수 있다. 통신장치의 경우, 내/외장 안테나(미도시)와 접속되고, 안테나(미도시)를 통해 기지국과 정보의 송수신을 실행한다. 무선 통신을 사용하는 통신장치(40)는 변조부, 복조부, 신호 처리부 등을 갖는 무선 통신 모듈(미도시)을 포함한다.

상기 무선 통신은 통신사들이 기존에 설치해둔 통신 시설과 그 주파수를 사용하는 무선 통신망을 사용한 통신을 말한다. 이때, CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있으며, 뿐만 아니라, 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)가 사용될 수 있다. 또한, 최근 상용화 중인 5G 통신을 주로 사용할 수 있으며, 추후 상용화가 예정되어 있는 6G 등도 사용될 수 있다. 다만, 본 명세서는 이와 같은 무선 통신 방식에 구애됨이 없이 기설치된 통신망을 활용할 수 있다.

외부 서버(30)는, 통신 장치(220)와 V2X 통신을 이용하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한, 외부 서버(30)는 통신 장치(220)와 RSU(Road Side Unit)을 통하여 통신할 수 있다. 이때 사용되는 V2X 통신에 대한 내용은, 도 5 내지 도 7에서 상술한 내용과 동일하므로 생략한다.

도 28에 따르면, 디스플레이(14)에 표시되기 까지 공통 프로세서, 제1 프로세서, 제2 프로세서를 이용할 수 있다. 상기 공통 프로세서는, 상기 제1 프로세서 및 제2 프로세서 모두 공통으로 사용될 수 있다. 상기 제1 프로세서와 제2 프로세서는 외부 서버(30)에서 복수의 화면과 이미지들을 중첩하는지, 아니면, AR 네비게이션 내부의 프로세서(13)에서 복수의 화면과 이미지들을 중첩하는지에 따른 차이를 도시한 것이다.

도 28의 제1 프로세스에 따르면, 카메라(12)는 차량(10)의 주변 영상을 촬영할 수 있다. 카메라(12)는 차량(10)의 전방을 향하여 설치될 수 있으며, 따라서, 차량(10)의 주변 영상은 차량(10)의 전방 영상일 수 있다.

도 28의 제1 프로세스에 따르면, 위치 데이터 생성 장치(280)는 차량(10)의 현재 위치 데이터를 생성한다. 이때, 위치 데이터란, 차량(10)의 현재 좌표 정보일 수 있다.

도 28의 제1 프로세스에 따르면, 프로세서는, 차량(10)의 위치 데이터와 차량(10)의 주변 영상을 토대로 차량(10)의 주변 영상에 표시된 복수의 객체들 각각의 좌표 정보를 계산할 수 있다.

도 28의 제1 프로세스에 따르면, 외부 서버(30)는 차량(10)의 위치 데이터와 상기 복수의 객체들의 좌표 정보를 무선 통신으로 전송받을 수 있으며, 상기 복수의 객체 또는 상기 복수의 객체들의 좌표 정보에 대응되는 복수의 AR 이미지를 생성할 수 있다.

이때, 외부 서버(30)는, 복수의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정할 수 있다. 또한, 외부 서버(30)는, 설정된 제1 영역을 별도로 표시하는 윈도우를 생성할 수 있으며, 생성된 윈도우를 통신 장치(220)로 전송할 수 있다.

또한, 외부 서버(30)는 생성된 복수의 AR 이미지들 중 차량(10)의 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 AR 이미지를 선별할 수 있다. 또한, 선별된 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정할 수 있으며, 설정된 제1 영역의 크기를 상기 윈도우의 크기에 따라 조절할 수 있다.

또한, 외부 서버(30)는 설정된 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하고, 전환된 2차원 이미지를 윈도우에 표시할 수 있다.

또한, 외부 서버(30)는 전환된 2차원 이미지의 크기가 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하고, 계산된 축척 비율이 기설정된 임계값보다 큰 경우 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하며, 전환된 2.5차원 이미지를 윈도우에 표시할 수 있다. 이때, 기설정된 임계값이란, 임계값과 동일한 해당 축척 비율을 사용하여 윈도우에 표시하는 경우, 일반적인 사용자(또는 일반적인 운전자)가 윈도우에 표시된 이미지들을 인식하는데 특정 시간(ex-1초) 이상이 소요되는 축척 비율 값을 의미할 수 있다.

또한, 외부 서버(30)는, 중첩되는 AR 이미지의 중첩이 해제되는 경우, 윈도우를 제거할 수 있다.

뿐만 아니라, 외부 서버(30)는, 본 명세서의 제1 실시예에 따라 윈도우를 생성하는 모든 과정을 수행할 수 있음은 자명하다.

본 명세서에 따르면, 통신 장치(220)는 생성된 상기 복수의 AR 이미지를 무선 통신으로 전송받을 수 있으며, 디스플레이(14)는 차량(10)의 주변 영상 및 전송된 복수의 AR 이미지를 중첩하여 표시할 수 있다.

도 28의 제2 프로세스에 따르면, 카메라(12)에서 촬영된 차량(10) 주변 영상, 외부 서버(30)에서 생성된 복수의 AR 이미지 및 외부 서버(30)에서 생성된 윈도우는 AR 네비게이션의 프로세서(13)에서 하나의 화면으로 합쳐질 수 있다.

전술한 본 명세서는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 보충은 본 명세서의 범위에 포함된다.

또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 명세서를 한정하는 것이 아니며, 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

12: 카메라
13: 프로세서
14: 디스플레이
30: 외부 서버
220: 통신 장치
280: 위치 데이터 생성 장치

Claims (17)

1. 차량의 주변 영상을 표시하는 단계;
   상기 주변 영상에 포함되는 객체들에 대응하는 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 표시하는 윈도우를 생성하는 단계; 및
   상기 윈도우를 상기 주변 영상에 중첩하여 표시하는 단계를 포함하고,
   상기 생성하는 단계는,
   상기 객체들의 좌표 정보를 추출하는 단계;
   상기 객체들에 대응하는 상기 복수의 AR 이미지들을 생성하는 단계;
   상기 좌표 정보에 기초하여 상기 복수의 AR 이미지들 중에서 상기 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 하나 이상의 AR 이미지들을 선별하는 단계; 및
   상기 선별된 하나 이상의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 상기 제1 영역을 설정하는 단계를 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 영역에 포함되지 않은 제2 AR 이미지들을 해당 제2 AR 이미지들의 좌표 정보에 기초하여 상기 주변 영상에 중첩하여 표시하는 단계를 더 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는,
   상기 제1 영역의 크기를 상기 윈도우의 크기에 따라 조절하는 단계를 더 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는,
   상기 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하는 단계;
   상기 전환된 2차원 이미지가 상기 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하는 단계; 및
   상기 계산된 축척 비율이 임계값보다 클 때 상기 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하는 단계를 더 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 차량과 목적지까지의 거리가 기절정된 거리 이하일 때 상기 윈도우를 제거하는 단계를 더 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 생성하는 단계는,
   상기 복수의 AR 이미지들을 각각 포함하는 복수의 제2 영역들을 설정하는 단계; 및
   상기 복수의 제2 영역들 중 어느 하나가 다른 하나와 일정 비율 이상 중첩될 때 상기 어느 하나와 다른 하나가 중첩하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는, 내비게이션 화면 표시 방법.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 윈도우는 상기 소실선 또는 소실점 상부에 표시되는, 내비게이션 화면 표시 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 윈도우의 너비는 상기 소실선과 상기 차량이 운행중인 도로가 상기 주변 영상에 표시된 최좌측 실선 및 최우측 실선과 만나는 변의 길이 이상이고, 상기 윈도우의 높이는 상기 주변 영상의 높이의 1/2 미만인, 내비게이션 화면 표시 방법.
9. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 AR 이미지들 중에서 상기 윈도우와 중첩되는 제2 AR 이미지를 표시하지 않는, 내비게이션 화면 표시 방법.
10. 차량의 주변 영상을 촬영하는 카메라;
    상기 차량의 현재 위치 데이터를 생성하는 위치 데이터 생성 장치;
    상기 위치 데이터와 상기 주변 영상에 기초하여 상기 주변 영상에 포함되는 객체들의 좌표 정보를 계산하고, 상기 객체들에 대응하는 복수의 AR 이미지들을 생성하고, 상기 좌표 정보에 기초하여 상기 복수의 AR 이미지들 중에서 상기 주변 영상의 소실선 또는 소실점과 중첩되는 하나 이상의 AR 이미지들을 선별하고, 상기 선별된 하나 이상의 AR 이미지들 중 적어도 하나와 중첩되는 AR 이미지를 포함하는 제1 영역을 설정하고, 상기 제1 영역을 표시하는 윈도우를 생성하고, 상기 주변 영상과 상기 윈도우를 중첩하는, 프로세서; 및
    상기 중첩하는 주변 영상과 윈도우를 표시하는 디스플레이를 포함하는, 내비게이션 장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 영역을 2차원 이미지로 전환하고 상기 전환된 2차원 이미지가 상기 윈도우에 포함될 수 있는 축척 비율을 계산하고 상기 계산된 축척 비율이 임계값보다 클 때 상기 전환된 2차원 이미지를 2.5차원 이미지로 전환하고, 상기 전환된 2.5차원 이미지를 상기 윈도우에 표시하는, 내비게이션 장치.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 차량과 목적지까지의 거리가 기절정된 거리 이하일 때 상기 윈도우를 제거하는, 내비게이션 장치.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 영역에 포함되지 않은 제2 AR 이미지들을 해당 제2 AR 이미지들의 좌표 정보에 기초하여 상기 주변 영상에 중첩하여 표시하는, 내비게이션 장치.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제2 AR 이미지들 중에서 상기 윈도우와 중첩되는 제2 AR 이미지를 표시하지 않는, 내비게이션 장치.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 영역에서 상기 선별된 하나 이상의 AR 이미지들이 서로 중첩되지 않게 되었을 때 상기 윈도우를 생성하지 않고 상기 디스플레이에 상기 주변 영상만 표시하는, 내비게이션 장치.
16. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 영역의 크기를 상기 윈도우의 크기에 따라 조절하는, 내비게이션 장치.
17. 제10 항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 소실선 또는 소실점 상부에 표시되고,
    상기 윈도우의 너비는 상기 소실선과 상기 차량이 운행중인 도로가 상기 주변 영상에 표시된 최좌측 실선 및 최우측 실선과 만나는 변의 길이 이상이고, 상기 윈도우의 높이는 상기 주변 영상의 높이의 1/2 미만인, 내비게이션 장치.