구글, 2세대 자율주행자동차 특허 등록…운전대도 없는 완전 자율차

구글은 2015년 11월 24일, ‘자율자주행동차를 위한 잠금과 인증(Unlock and authentication for autonomous vehicles(9,194,168, 24 Nov 2015 <- 21 Nov 2014)’이라는 특허를 미국 특허청에 등록했다. 이 특허의 이미지를 보면 구글의 2세대 자율주행자동차(이하 ‘자율차’)로 운전대(a Steering Wheel)도 없고 브레이크 페달(a Brake Pedal)도 없으며 가속 가스 페달(Gas Pedal)도 없다. 운전자는 그저 자율자동차 안의 좌석에 앉아 있으면 되는데 마치 택시 안에 있는 느낌이 든다. 지금 애플도 자율주행자동차 프로젝트인 타이탄(Project Titan)을 추진하고 있지만, 이러한 사용자의 안전 기술과 서비스에는 구글이 몇 마일 앞서 있다. 

개요
구글의 자율차는 인간 드라이버가 필요가 없다. 따라서 용도는 승객이나 물건(택배)을 한 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있다. 이 때 승객은 목적지를 말하면 자율차가 스스로 목적지까지 운행한다. 또한 승객은 자율차를 이용하여 여행을 즐길 수 있다. 이를 위해 승객들은 카카오택시처럼 스마트폰을 이용해 중앙운송시스템(The centralized dispatching system)에 예약을 해야 한다. 그러면 중앙운송시스템은 픽업 장소로 자율차를 급파한다. 

그리고 픽업 장소에 도착한 자율차는 승객이 진짜 예약한 승객인지 인증이 필요하다. 이 때 중앙운송시스템은 클라우드 서버를 통해 승객의 스마트폰과 자율차를 위해 한 쌍의 암호 키가 필요하다. 픽업 장소에 도착한 자율차는 승객의 스마트폰과 블루투수나 LAN을 이용해 이 암호 키를 교환한다. 인증이 되면 문을 열어주고 승객이 탑승하게 된다. 그런데 자율차가 승객을 인증하는데 실패할 수도 있다. 만약 이럴 경우 승객이 자율차를 인증하게 된다. 어떤 경우에는 메시지를 주고 받을 수도 있다. 그리고 주어진 시간에 인증이 안되면 탑승은 자동으로 취소 된다.

자율차의 외관
구글 특허 상의 FIGS. 4A~4D는 자율차의 외관을 기술하고 있다. 402는 헤드라이트(headlights), 403은 윈드쉴드(windshield), 404는 꼬리방향라이트(taillights/turn signal lights), 405는 뒤의 윈드쉴드(rear windshield), 406은 도어(Door), 408은 사이트 미러(side view mirrors), 410은 타이어(tires), 그리고 412는 파킹라이트(parking lights)이다. 또한 자율차는 감지 시스템의 센서롤 포함하고 있는데, 414는 360도 방향을 감지하는 하나나 하나 이상의 레이저 디바이스(laser devices) 혹은 카메라이고, 416과 418은 앞차 혹은 뒤차와의 거리 유지나 충돌 방지용의 하나 혹은 하나 이상의 레이더 혹은 초음파 감지기이다.

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자율차의 내부 – 완전 자율주행자동차
구글의 특허상의 FIG.5는 차세대 자율차의 기본적인 내부 인테리어를 보여주고 있는데, 504번이 바로 중앙에 위치한 콘트롤 콘솔(Center control console)이고 502는 두 명의 승객을 위한 열이 제어되는 좌석(Heat controlled seats)이다. 508은 과일/향수 등의 용기 저장소(a storage bin area)이고, 152는 내부에 설치된 전자 디스플레이다. 내부를 자세히 들여다 보면 운전대가 없으며, 가속 페달도 없고 브레이크 페달도 없다. 이것은 무엇을 의미하는가 하면 반-자동(semiautonomous)이 아니라는 것이다. 비상시에 승객이 운전대를 잡아야 하는 상황이 반자동이다. 또한 콘트롤 콘솔에는 승객이 마이크로폰으로 어떤 지시를 내리는 기능들이 보이지 않는다는 것이다. 그 만큼 완전 자율차를 강조하는 것이다. 그러나 어떤 상황에서는 승객들은 전자 디스플레이에 목적지 등을 입력할 수 있는 터치스크린이 포함될 수 도 있다. 

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콘트롤 콘솔 
구글은 이 특허에서 사용자가 사용하는 콘트롤 콘솔(a control console)과 비상 시에 멈추는 버튼 시스템(an emergency stop button system)에 대해 기술하고 있다. 사용자들의 편의를 위해 구글은 관리 서비스인 컨시어지 서비스(a concierge service)를 기술하고 있는데, 이 서비스는 자율차의 중앙에 있는 사용자의 콘솔에서 제어하거나 사용자의 스마트폰에서 제어할 수 있다. 

특허상의 FIG.6는  콘트롤 콘솔(504)을 위에서 내려다 본 이미지를 기술하고 있다. 콘트롤 콘솔은 다양한 기능의 버튼들을 갖추고 있다. 602는 문을 열고 닫는 버튼이고, 604는 창문을 올리고 내리는 버튼이며, 606은 내부 등을 켜고 끄는 버튼이다. 608은 겨울에 좌석(502)을 따뜻하게 하는 히팅 버튼이고, 610은 스피커의 볼륨을 조절하는 버튼이다.

바로 611은 컨시어지 서비스 버튼이다. 이 버튼을 누르면 스피커(610)나 전자 디스플레이(152)를 통해 승객과 커뮤니케이션 할 수 있다. 어떤 상황에서는 자율차는 내부에 카메라나 비디오 카메라를 설치하여 컨시어지 서비스의 상태를 승객이 볼 수 있도록 하여 안전하다는 것을 확인할 수 있다.

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비상멈춤 시스템 
완전 자율차여서 가속 페달이나 브레이크 페달이 없지만, 612는 바로 비상 시에 멈추는 버튼(emergency stop button, Stop Now)이다. 특허상의 FIG. 7A~7C는 돌발 상황(abrupt nature)에서 사용되는 비상멈춤버튼을 기술하고 있는데, 따라서 승객들이 잘 보이도록 투명 플라스틱 커버로 덮여 있다.  승객들은 비상 시에 커버를 열어 젖히고 버튼을 잡아 당기면 차가 멈추게 된다. 

또한 처음 탑승한 승객들은 문을 어떻게 여는지 등 각종 버튼을 어떻게 사용하는지 몰라 당황스러울 때 미상멈춤버튼을 작동시켜 차를 멈추게 한 다음 버튼 숙지를 할 수도 있다.  

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‘가라’와 ‘멈추라’ 버튼 
FIG.6의 614는 자율차보고 가라(GO)라는  버튼이다. 승객이 탑승하고 목적지로 갈 때 버튼을 누른다. 일단 차가 움직이면 이 버튼은 잡아 당김 버튼('Pull Over' button)으로 바뀌는데 승객들이 비상이 아닌 상황에서 차를 멈추는 버튼이다. 그러면 자율차는 안전한 곳에서 정차하게 된다. 

마지막으로 구글은 이와 같은 자사의 자율차가 미래에는 트럭, 오토바이, 버스, 레저용 스포츠카에 적용될 수 있다고 기술하고 있다. 이 특허는 2014년 11월 21일에 출원한 것이다.

참고문헌

USPTO – Google – Unlock and authentication for autonomous vehicles(9,194,168, 24 Nov 2015 <- 21 Nov 2014) 

Patently Mobile – Google's Next-Gen Autonomous Vehicle Patent Reveals no Brake Pedal, Steering Wheel & More(27 Nov 2015)

 

 

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