KR20240081899A - 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템. - Google Patents

차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템. Download PDF

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KR20240081899A
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기석철
한승재
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주식회사 에이브이지니어스
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및 상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하며, 상기 제1레벨 경로는 상기 자율주행 차량에 구비되는 통신 장치의 통신 커버리지 영역 내에 포함되고, 상기 제2레벨 경로는 상기 제1레벨 경로 내에 포함되며, 상기 프로세서는, 장애물을 검출함에 따라, 상기 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성할 지 여부를 결정하는 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템을 제공한다.

Description

차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템. {Automatic parking system with vehicle remote control technology}
본 발명은 자동 주차 시스템에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템에 관한 발명이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다. 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해 각종 센서와 전자 장치 등이 차량에 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다,
한편, 자율주행 차량은 외부 서버로부터 자율주행 차량이 주차할 위치와 이동 궤적에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 동작할 수 있다.
다만, 자율주행 차량이 외부 서버로부터 수신한 정보에 전적으로 의존하여 동작할 경우, 주행 환경에서 발생할
수 있는 다양한 돌발 상황에 능동적으로 대처할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 외부 서버로부터 수신한 정보뿐만 아니라 자율주행 차량의 센서로부터 검출된 정보를 함께 이용하여 돌발 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 자율주행 차량 및 그 제어 방법에 관한 연구 개발이 필요하다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하는 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및 상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고, 제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고, 상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고, 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하며, 상기 제1레벨 경로는 상기 자율주행 차량에 구비되는 통신 장치의 통신 커버리지 영역 내에 포함되고, 상기 제2레벨 경로는 상기 제1레벨 경로 내에 포함되며, 상기 프로세서는, 장애물을 검출함에 따라, 상기 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성할 지 여부를 결정하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제1레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하지 않는 것일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 통신 커버리지 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입함을 나타내는 정보를 상기 서버로부터 수신하면, 상기 서버와의 통신을 이용하여, 상기 자율주행 차량의 현재 위치, 상기제1레벨 경로 및 상기 제2레벨 경로 중 적어도 하나에 대한 정보를 상기 장애물에 송신하는 것일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제2레벨 경로 및 상기 자율주행 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정하고, 상기 마진 영역을 출력부를 통하여 출력하는 것일 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따르면, 주행 중 돌발 상황 발생 시 자율주행 차량의 프로세서가 장애물에 충돌하지 않기 위한 분기점을 생성하고 경로를 적응적으로 재 생성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 일 실시예에 따르면 자율주행 차량의 주변에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역을 설정하고, 장애물이 상기 마진 영역에 진입할 경우 경고 메시지를 전송함으로써 상기 장애물과의 충돌을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.
본 발명에 따르면, 차량은 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 운전 조작 장치, 차량 구동 장치, 운행 시스템, 내비게이션 시스템, 센싱부, 인터페이스부, 메모리, 제어부 및 전원 공급부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다. 센싱부는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitchsensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(headingsensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.
예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부는, 차량에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이 경우, 인터페이스부는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동단말기가 인터페이스부에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부의 제어에 따라, 인터페이스부는 전원 공급부에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리는, 제어부와 전기적으로 연결된다. 메모리는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리는 제어부의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리는, 제어부와 일체형으로 형성되거나, 제어부의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부는, 차량내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부는, 제어부의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 센싱부, 인터페이스부, 메모리 전원 공급부, 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치, 운전 조작 장치, 차량 구동 장치, 운행 시스템 및 내비게이션 시스템은 개별적인 프로세서를 갖거나 제어부에 통합될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치는, 차량과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량은, 사용자인터페이스 장치를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치는, 입력부, 내부 카메라, 생체 감지부, 출력부 및 프로세서를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 장치의 각 구성요소는 전술한 인터페이스부와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부에서 수집한 데이터는, 프로세서에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부는, 음성 입력부, 제스쳐 입력부, 터치 입력부 및 기계식 입력부를 포함할 수 있다.
프로세서는 앞서 설명한 음성 입력부, 제스쳐 입력부, 터치 입력부 및 기계식 입력부중 적어도 하나에 대한 사용자 입력에 반응하여, 차량의 학습 모드를 개시할 수 있다. 학습 모드에서 차량은 차량의 주행 경로 학습 및 주변 환경 학습을 수행할 수 있다. 학습 모드에 관해서는 이하 오브젝트 검출 장치 및 운행 시스템과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다.
내부 카메라는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부는, 디스플레이부, 음향 출력부 및 햅틱 출력부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치는, 복수의 디스플레이부를 포함할 수 있다.
디스플레이부는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역시트의 일 영역), 각 필러의 일 영역, 도어의 일 영역, 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역, 윈도우의 일영역에 구현될 수 있다.
음향 출력부는, 프로세서 또는 제어부로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서는, 사용자 인터페이스 장치의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치는, 복수의 프로세서를 포함하거나, 프로세서를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치에 프로세서가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치는, 차량내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
오브젝트 검출 장치는, 차량 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량과 오브젝트와의 거리정보 및 차량과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
오브젝트는, 차량의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
오브젝트는, 차선, 타 차량, 보행자, 이륜차, 교통신호, 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서, 적외선 센서 및 프로세서를 포함할 수 있다. 오브젝트 검출 장치의 각 구성요소는 전술한 센싱부와 구조적, 기능적으로 분리되거나 통합될 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라는, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 또는 360도 카메라일 수 있다.
카메라는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
레이다는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이다(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이다(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이다(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이다는 연속파 레이다 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 구현될 수 있다.
레이다(320)는 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.
라이다는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 모터에 의해 회전되며, 차량 주변의 오브젝트를 검출할 수 있 다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다는, 광 스티어링에 의해, 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다.
초음파 센서는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
프로세서는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.
프로세서는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 입력부에 대한 사용자 입력에 반응하여 차량의 학습 모드가 개시되면, 프로세서는 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서에 의해 센싱된 데이터를 메모리에 저장할 수 있다.
저장된 데이터의 분석을 기초로 한 학습 모드의 각 단계와 학습 모드에 후행하는 동작 모드에 대해서는 이하 운행 시스템과 관련된 부분에서 상세히 설명하도록 한다. 실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치는, 복수의 프로세서를 포함하거나, 프로세서를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
통신 장치는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치는, 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.
통신 장치는, 근거리 통신부, 위치 정보부, V2X 통신부, 광통신부, 방송 송수신부, ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부 및 프로세스를 포함할 수 있다.
근거리 통신부는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부는, 블루투스(Bluetooth?), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
위치 정보부는, 차량의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
방송 송수신부는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
ITS 통신부는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부 또는 차량 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.
운전 조작 장치는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량은, 운전 조작 장치에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치는, 조향 입력 장치, 가속 입력 장치 및 브레이크 입력 장치를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치는, 사용자로부터 차량의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치는, 사용자로부터 차량의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치는, 사용자로부터 차량의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치 및 브레이크 입력 장치는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
차량 구동 장치는, 파워 트레인 구동, 샤시 구동부, 도어/윈도우 구동부, 안전 장치 구동부, 램프 구동부 및 공조 구동부를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부는, 제어부의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
변속기 구동부는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
샤시 구동부는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부는, 차량 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부는, 차량 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부는, 에어백 구동부, 시트벨트 구동부 및 보행자 보호 장치 구동부를 포함할 수 있다.
램프 구동부는, 차량 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부는, 차량 내의 공조 장치(air conditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
한편, 운행 시스템은 학습에 기초한 자율 주행 모드의 운행을 제어할 수 있다. 이러한 경우에는 학습 모드 및 학습이 완료됨을 전제로 한 동작 모드가 수행될 수 있다. 운행 시스템의 프로세서가 학습 모드(learning mode) 및 동작 모드(operating mode)를 수행하는 방법에 대하여 이하 설명하도록 한다.
주행 경로 학습은 차량이 주행하는 경로에 대한 맵 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행시스템의 프로세서는 차량이 출발지로부터 목적지까지 주행하는 동안 오브젝트 검출 장치를 통해 검출된 정보에 기초하여 맵 데이터를 생성할 수 있다.
주변 환경 학습은 차량의 주행 과정 및 주차 과정에서 차량의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 운행 시스템의 프로세서는 차량의 주차 과정에서 오브젝트 검출 장치를 통해 검출된 정보, 예를 들면 주차 공간의 위치 정보, 크기 정보, 고정된(또는 고정되지 않은) 장애물 정보 등과 같은 정보에 기초하여 차량의 주변 환경에 대한 정보를 저장하고 분석할 수 있다.
주행 시스템은, 차량의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템은, 오브젝트 검출 장치로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어신호를 제공하여, 차량의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템은, 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치 및 통신 장치, 운전 조작 장치, 차량 구동 장치, 내비게이션 시스템, 센싱부 및 제어부 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
출차 시스템은, 차량의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템은, 내비게이션 시스템으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어 신호를 제공하여, 차량의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템은, 오브젝트 검출 장치로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어신호를 제공하여, 차량의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템은, 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치 및 통신 장치, 운전 조작 장치, 차량 구동 장치, 내비게이션 시스템, 센싱부 및 제어부 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
주차 시스템은, 차량의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템은, 내비게이션 시스템으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어 신호를 제공하여, 차량의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템은, 오브젝트 검출 장치로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어신호를 제공하여, 차량의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템은, 통신 장치를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치에 제어 신호를 제공하여, 차량의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템은, 사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치 및 통신 장치, 운전 조작 장치, 차량 구동 장치, 내비게이션 시스템, 센싱부 및 제어부 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예는 자율주행 차량이 현재 위치에서 주차 슬롯까지의 경로를 서버로부터 수신하고, 상기 수신된 정보 및 자율주행 차량의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보에 기초하여 경로를 생성하는 것에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1의 단계 110과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 차량의 프로세서는 통신 장치를 통하여 서버에 비어있는 주차 슬롯에 대한 정보를 요청할 수 있다. 상기 요청에 대한 응답으로 차량의 프로세서는 통신 장치를 통하여 서버로부터 비어있는 주차 슬롯의 위치 및/또는 상기 주차 슬롯까지의 소요 시간 등을 포함하는 주차 슬롯 정보를 수신한다.
도 1의 단계 120과 같이, 사용자는 사용자 인터페이스 장치를 통하여 수신된 주차 슬롯 정보에서 특정 주차 슬롯을 선택할 수 있다. 또는, 자율주행 차량의 프로세서는 기설정된 조건(소요 시간, 거리 등)에 기초하여 특정 주차 슬롯을 스스로 선택할 수도 있다. 자율주행 차량의 프로세서는 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 상기 서버에 요청할 수 있다.
도 1의 단계 130과 같이, 자율주행 차량의 프로세서는 제1 시점에, 상기 서버로부터 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신한다. 제1레벨 경로는 서버에 의해 생성되는 경로로서, 자율주행 차량의 현재 위치, 선택된 주차 슬롯의 위치 및 자율주행 차량이 현재 위치에서 선택된 주차 슬롯까지 도달하기 위한 임시의 경로라고 할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1레벨 경로는 자율주행 차량의 현재 위치로부터, 선택된 특정 주차 슬롯까지의 경로 데이터뿐만 아니라 상기 주차 슬롯의 타입(수직 주차 또는 평행 주차)에 대한 데이터, 상기 주차 슬롯의 위치가 지상 주차장 또는 지하 주차장에 있는 지 여부 등에 대한 데이터를 더 포함할 수 있다.
도 1의 단계 140과 같이, 자율주행 차량의 프로세서는 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성한다.
제2레벨 경로는 자율주행 차량이 현재 위치에서 선택된 주차 슬롯까지 도달하기 위한 임시의 경로인 제1레벨 경로와 달리, 센싱 정보를 통해 급변하는 자율주행 차량의 주변 환경에 능동적으로 대처하기 위한 자율주행 차량의 실제 이동 궤적을 의미한다. 따라서, 돌발 상황 발생 시 자율주행 차량의 프로세서는 장애물에 충돌하지 않기 위한 분기점을 생성하고 제2레벨 경로를 적응적으로 재 생성할 수 있다.
마지막으로, 도 1의 단계 150과 같이, 자율주행 차량의 프로세서는 상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자율주행 차량은 통신 장치의 일 구성인 V2X 통신부를 통하여, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P :Vehicle to Pedestrian)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 특히, 도 9에 도시된 것과 같이 차량 프로세서는 도로 상에 소정 간격(예를 들면, 1~1.5km)으로 설치된 안테나 또는 노변 기지국을 통하여 서버와 통신할 수 있다.
자율주행 차량과 서버 사이의 통신 방법으로는, 예를 들면 DSRC(Dedicated Short-Range Communication)/WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)가 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자율주행 차량은 전술한 통신 방법을 통하여 서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고, 그에 대한 응답으로 서버로부터 주차 슬롯 정보 및 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신할 수 있다.
자율주행 차량으로부터 소정 반경(예를 들면, 10-100m)을 갖는 센싱 영역은 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서와 같은 오브젝트 검출 장치의 사양에 따라 정의될 수 있다. 즉, 센싱 영역은 자율주행 차량이 오브젝트 검출 장치를 통하여 자율주행 차량의 주변 환경을 검출할 수 있는 영역으로 이해될 수 있다.
한편, 자율주행 차량으로부터 소정 반경을 갖는 통신 범위(communication range) 즉, 통신 커버리지 영역은 자율주행 차량의 주변에 있는 차량들의 밀도와 전파 전달 환경(radio propagation environment)에 의해 결정될 수 있다. 통신 커버리지 영역은 또한, 자율주행 차량의 통신 장치의 사양에 기초하여 결정될 수 있으며, 예를 들면 150-300m일 수 있다.
이하, 상기 130 내지 150 단계를 보다 구체적으로 설명한다.
단계 830에 따라 자율주행 차량의 프로세서는 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 통신 장치를 통하여 서버로부터 수신한다. 제1레벨 경로는 통신 커버리지 영역 내에 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1레벨 경로는 자율주행 차량의 현재 위치, 목적지인 특정 주차 슬롯의 위치, 자율주행 차량의 이동 방향 및 이동 경로상의 공간 정보를 포함하는 개략적인 경로 정보를 의미한다. 자율주행 차량의 프로세서는 제1레벨 경로를 서버로부터 최초 1회만 수신하거나, 갱신된 제1레벨 경로를 복수의 시점에 복수 회 수신할 수 있다.
자율주행 차량의 프로세서는 상기 수신된 제1레벨 경로 및 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보에 기초하여 제2레벨 경로를 생성한다. 보다 구체적으로, 자율주행 차량의 프로세서는 개략적인 경로 정보인 제1레벨 경로 및 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 주변 환경 정보에 기초하여 자율주행 차량의 실제 이동 궤적에 해당하는 제2레벨 경로를 생성한다.
보다 구체적으로, 제2레벨 경로는 제1레벨 경로 내에 포함될 수 있다. 자율주행 차량의 프로세서는 자율주행 차량의 주변 환경의 급격한 변화에 반응하여 제2레벨 경로를 복수의 시점에 복수회 생성할 수 있다.

Claims (5)

  1. 자율주행 차량에 있어서,
    사용자 인터페이스 장치, 오브젝트 검출 장치, 통신 장치 및
    상기 사용자 인터페이스 장치, 상기 오브젝트 검출 장치 및 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    서버에 주차 슬롯 정보를 요청하고,
    상기 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 수신한 주차 슬롯 정보에 기초하여 특정 주차 슬롯을 선택하고,
    제1 시점에, 상기 서버로부터 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서 상기 선택된 특정 주차 슬롯까지의 제1레벨 경로를 수신하고,
    상기 오브젝트 검출 장치의 센싱 영역 내에서 센싱되는 정보 및 상기 수신된 제1레벨 경로에 기초하여 제2레벨 경로를 생성하고,
    상기 생성된 제2레벨 경로에 기초하여 상기 자율주행 차량이 상기 특정 주차 슬롯까지 주행하도록 제어하며,
    상기 제1레벨 경로는 상기 자율주행 차량에 구비되는 통신 장치의 통신 커버리지 영역 내에 포함되고,
    상기 제2레벨 경로는 상기 제1레벨 경로 내에 포함되며,
    상기 프로세서는,
    장애물을 검출함에 따라, 상기 검출된 장애물의 위치에 기초하여 분기점을 생성할 지 여부를 결정하는 것을 특
    징으로 하는, 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제1레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는, 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트 검출 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 센싱 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입하는 것을 검출하면 상기 분기점을 생성하는 것을 특징으로 하는, 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통하여, 상기 장애물이 상기 통신 커버리지 영역 내의 상기 제2레벨 경로에 진입함을 나타내는 정보를 상기 서버로부터 수신하면, 상기 서버와의 통신을 이용하여, 상기 자율주행 차량의 현재 위치, 상기제1레벨 경로 및 상기 제2레벨 경로 중 적어도 하나에 대한 정보를 상기 장애물에 송신하는 것을 특징으로 하는, 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2레벨 경로 및 상기 자율주행 차량의 외부에 소정의 마진을 형성하는 마진 영역(margin area)을 설정하고, 상기 마진 영역을 출력부를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는, 차량원격제어 기술이 적용된 자동 주차 시스템.
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