KR20210149936A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20210149936A
KR20210149936A KR1020200066353A KR20200066353A KR20210149936A KR 20210149936 A KR20210149936 A KR 20210149936A KR 1020200066353 A KR1020200066353 A KR 1020200066353A KR 20200066353 A KR20200066353 A KR 20200066353A KR 20210149936 A KR20210149936 A KR 20210149936A
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parked
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KR1020200066353A
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지성민
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 차량은 차량의 외부 시야를 가지도록 차량에 설치되고, 상기 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 센서부와 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 주차 차량과 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 제어부와 제어부의 제어 명령에 기초하여 경고 신호를 출력하는 경고부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
개시된 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 주차 공간에서 재 출차하는 다른 차량과의 충돌을 방지하는 차량 및 제어 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 보유 인구수가 증가함에 따라 도로의 혼잡도는 물론 주차장의 혼잡도도 함께 증가하고 있다. 또한, 현재 양산되는 차량은 운전 보조 시스템(ADAS; Advanced Driver Assistance System)이 탑재되어 도로 주행 중 이외에도 다양한 공간에서 다른 차량과의 충돌을 방지할 수 있다.
다른 차량과의 충돌 위험은 도로 이외에도 주차장에서도 발생할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 주차 공간을 찾기 위해 주차장 내에서 주행 중인 경우, 차량은 주차 상태에서 출차를 하거나 재정렬을 위해 주차 공간에서 벗어나는 다른 차량과 충돌 위험이 있다.
위와 같은 상황에서 충돌 위험을 방지하기 위해, 전방 충돌 방지 보조(FCA; Forward Collision-Avoidance Assist) 시스템를 활용할 수 있으나, 이는 대상체의 움직임을 기초로 하기 때문에 공간 제약이 있는 주차장 내에서 충돌 회피에 한계가 있다.
개시된 발명의 일 측면은 주차장 내에서 다른 차량과의 충돌을 방지할 수 있는 차량 및 차량의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량은 차량의 외부 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 상기 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 센서부; 상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 명령에 기초하여 경고 신호를 출력하는 경고부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 복수의 제1 거리를 획득하고, 상기 복수의 제1 거리의 평균인 제1 평균값을 산출하고, 상기 제1 평균값과 상기 제2 거리 간의 차이에 기초하여 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 사이에 있는 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출할 수 있다.
상기 센서부는, 차량의 전방 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되는 라이다(Lidar)를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량의 진행 방향을 기준으로 일정 조사각(θ)을 갖는 라이다 빔이 제1 주차 차량과 제2 주차 차량 사이에 송출되도록 상기 라이다를 제어하고, 상기 라이다 빔의 증가량(R)을 검출하고, 상기 증가량(R)에 기초하여 상기 제1 거리를 획득할 수 있다.
상기 센서부는, 차량의 측방 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되는 카메라를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 측방 시야에서 감지된 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량의 측방 시야에서 주차 차량이 존재하지 않는 주차 공간을 감지하고, 상기 주차 공간에 의해 획득한 제1 거리를 상기 제1 평균값의 산출에서 제외할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리가 미리 정해진 거리 이상이면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은 상기 제어부의 제어 명령에 기초한 제동 신호에 따라 액츄에이터를 제어하는 제동부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리(S)가 미리 정해진 거리 미만이면 상기 차량이 제동되도록 상기 제동 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차랑과 상기 타겟 차량 간의 충돌 예측 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 주차 공간의 측면 라인을 감지하고, 상기 측면 라인과 상기 타겟 차량의 전면과 수직한 가상 라인을 생성하고, 상기 측면 라인과 상기 가상 라인 간의 사이 각도를 산출하고, 상기 사이 각도가 미리 정해진 각도 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은 일차량의 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 단계; 상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 단계; 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 복수의 제1 거리를 획득하고, 상기 복수의 제1 거리의 평균인 제1 평균값을 산출하고, 상기 제1 평균값과 상기 제2 거리 간의 차이에 기초하여 상기 경고 신호를 생성할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 사이에 있는 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 차량의 진행 방향을 기준으로 일정 조사각(θ)을 갖는 라이다 빔이 제1 주차 차량과 제2 주차 차량 사이에 송출되도록 라이다를 제어하고, 상기 라이다 빔의 증가량(R)을 검출하고, 상기 증가량(R)에 기초하여 상기 제1 거리를 획득할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 차량의 측방 시야에서 감지된 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 차량의 측방 시야에서 주차 차량이 존재하지 않는 주차 공간을 감지하고, 상기 주차 공간에 의해 획득한 제1 거리를 상기 제1 평균값의 산출에서 제외할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리가 미리 정해진 거리 이상이면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는 상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리(S)가 미리 정해진 거리 미만이면 상기 차량이 제동되도록 상기 제동 신호를 생성할 수 있다.
상기 경고 신호를 생성하는 단계는, 상기 차랑과 상기 타겟 차량 간의 충돌 예측 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치와 결합하여, 차량의 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 단계; 상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 단계; 및 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하는 단계를 실행시키도록 기록 매체에 저장된다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면 주차장에서 예상하지 못한 출차 차량 또는 재출차 차량 과의 충돌을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역을 도시한다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법의 순서도이다.
도 5는 주차 차량 간의 거리 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 주차 차량 간의 거리 평균값 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피를 설명하기 위한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도를 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역을 도시한다.
차량(1)은 충돌 방지 장치(100), 경고부(160) 및 액츄에이터(미도시)를 제어하는 제동부(170)를 포함한다. 여기서, 충돌 방지 장치(100)는 운전자 보조 장치의 일 예일 수 있다.
충돌 방지 장치(100)는 카메라(110), 전방 레이더(120), 복수 개의 코너 레이더(130: 131, 132, 133, 134) 및 라이다(140) 중 적어도 하나를 포함하는 센서부(미도시)를 포함할 수 있다.
카메라(110)는 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a, 도 2 참조)를 확보하기 위한 전방 카메라와 차량(1)의 측방을 향하는 시야(미도시)를 확보하기 위한 측방 카메라를 포함할 수 있다. 이 때, 전방 카메라는 전방 시야에서 이동하는 대상체를 감지하거나, 전측방 시야에 있는 정지된 복수의 주차 차량을 감지할 수 있다.
전방 카메라는 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다. 전방 카메라는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1) 전방의 영상 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 연석, 가드레일, 가로수 및 가로등 중 적어도 하나에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.
측방 카메라는 차량(1)의 B 필러 측에 설치될 수 있다. 측방 카메라는 차량(1)의 측방을 촬영하여, 차량(1) 측방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1)의 측방 영상 데이터는 차량(1) 측방에 위치하는 정지된 복수의 주차 차량을 감지할 수 있고, 영상 처리 과정을 통하여 복수의 주차 차량 간의 거리 정보를 획득할 수 있다.
카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라(110)는 차량(1)의 외부 시야영상 데이터를 제1제어부(150)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(120)는 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
전방 레이더(120)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 장애물에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다.
전방 레이더(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 전방 레이더 데이터를 획득할 수 있다.
전방 레이더 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 위치 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 장애물까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 장애물의 상대 속도를 산출할 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제1제어부(150)로 전달할 수 있다.
복수 개의 코너 레이더(130)는 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(131)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(132)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(133)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(134)를 포함한다.
제1 코너 레이더(131)는 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 제1 코너 레이더(131)는 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다.
제2 코너 레이더(132)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(132a)를 가질 수 있으며, 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제3 코너 레이더(133)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(133a)를 가질 수 있으며, 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다.
제4 코너 레이더(134)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(134a)를 가질 수 있으며, 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다.
제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량, 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제1제어부(150)로 전달할 수 있다.
즉 전방 레이더 및 코너 레이더는 장애물 검출부로서, 자 차량의 전방 및 좌우 측방의 장애물을 검출하고, 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 제1제어부(150)에 전송한다. 여기서 장애물 정보는 장애물의 위치 정보를 포함할 수 있고, 장애물의 위치 정보는 장애물과의 거리 정보 및 장애물의 방향 정보를 포함할 수 있다.
라이다(140)는 차량(1)의 외부 시야를 가지도록 차량(1)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다(140)는 프런트 범퍼, 라디에이터 그릴, 후드, 루프, 도어, 사이드 미러, 테일 게이트, 트렁크 리드 또는 휀더에 장착될 수 있다.
제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터를 처리하고, 경고부(160) 및 제동부(170)를 제어하기 위한 경고 신호 및 제동 신호를 생성할 수 있다.
제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터를 처리하는 프로세서(151)인 이미지 시그널 프로세서 및/또는 레이더들(120, 130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 제동 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 자율 주행 모드의 수행 시 카메라(110)로부터 영상 정보(즉 영상 데이터)가 수신되면 영상 처리를 수행하여 도로의 차선을 인식하고, 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로를 인식하며 자 차로의 양 차선이 모두 인식되었는지 판단하고 양 차선이 모두 인식되었다고 판단되면 인식된 양 차선에 기초하여 자율 주행을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 충돌 방지 모드의 수행 시 카메라(110)에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내에서 오브젝트들을 식별하고 식별된 오브젝트들의 정보와 메모리(152)에 저장된 오브젝트 정보를 비교하여 영상 내의 오브젝트들이 고정 상태의 장애물인지, 이동 상태의 장애물인지를 판단하는 것도 가능하다.
제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 연석, 가드레일, 가로수, 가로등 등)을 감지할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 장애물이 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지, 또는 연석인지, 또는 가드레일인지, 또는 가로수인지, 또는 가로등인지 등)를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전측방 및 측방에 정지된 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리에 관한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전측방에서 주차 공간으로 진입하고 있거나 재출차할 가능성이 있는 타겟 차량과 상기 타겟 차량과 인접한 주차 차량 간의 폭인 제2 거리에 관한 정보를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 카메라(110) 이외에도, 라이다(140)의 라이다 데이터에 기초하여 제1 거리에 관한 정보 및 제2 거리에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 이하의 도 5를 참조하여 더욱 상세히 후술하도록 한다.
제어부(150)는 영상 데이터에 의하여 감지된 장애물들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 장애물에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 경고 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 전방 장애물들의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 전방 장애물 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동부(170)으로 전송하거나, 경고 신호를 경고부(160)에 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서는 주차 중인 타겟 차량이 주차 공간에 진입한 뒤에 재정렬을 위하여 재출차를 시도하는 것을 미리 감지하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동부(170)으로 전송하거나, 경고 신호를 경고부(160)에 전송할 수 있다.
제어부(150)는 미리 정해진 제1 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 할 수 있다.
제어부(150)는 미리 정해진 제2 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 사전 제동 신호를 제동부(170)로 전송할 수 있다. 여기서, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 짧은 시간일 수 있다.
즉, 제어부(150)는 장애물과의 충돌 시간이 제1 기준 시간 이하이고 제2 기준 시간을 초과하면 경고 정보가 출력되도록 경고부(160)의 동작을 제어하고, 장애물과의 충돌 시간이 제2 기준 시간 이하이면 충돌 방지 제어를 위해 제동부(170)의 동작을 제어하여 제동 회피 또는 조향 회피를 수행할 수 있다. 여기서 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 짧은 시간일 수 있다.
다른 예로, 제어부(150)는 전방 장애물들의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 장애물들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동부(170)으로 전송할 수 있다.
제어부(150)는 장애물과의 거리가 제1 기준 거리이면 경고 정보가 출력되도록 경고부(160)의 동작을 제어하고, 장애물과의 거리가 제2 기준 거리이면 충돌 방지 제어를 위해 제동부(170)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서 제2 기준 거리는 제1 기준 거리보다 짧은 거리일 수 있다.
제어부(150)는 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 측방(전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측)의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.
제어부(150)는 코너 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 경고 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 복수의 코너 레이더들(130)에 의해 획득된 장애물들의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 코너 장애물들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 경고부(160) 및 제동부(170) 중 적어도 하나로 제어 신호를 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 코너 장애물들의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 코너 장애물 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 경고 정보의 출력 제어 신호를 경고부(160)에 전송하거나 제동 신호를 제동부(170)으로 전송할 수 있다.
제어부(150)는 경고 정보 출력을 제어할 때, 장애물의 방향과 대응하는 방향 정보를 가진 경고 램프나, 스피커의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
메모리(152)는 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(151)가 제동 신호 및/또는 경고 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(152)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더들(120, 130)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 메모리(152)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(152)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래시 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
경고부(160)는 경고 정보를 출력하기 위한 표시부(161)와 사운드 출력부(162)를 포함할 수 있다.
표시부(161)는 제1제어부(161)의 제어 명령에 대응하여 영상을 표시하거나, 점등 및 소등을 수행할 있다.
표시부(161)는 충돌 방지 모드의 수행, 비수행 정보를 표시할 수 있고, 충돌 방지 모드가 수행 중일 때 충돌 방지에 대한 정보를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(161)는 LED 등과 같은 램프나 LCD등과 같은 평판 디스플레이 장치일 수 있다.
표시부(161)는 차량 내부의 전방 좌우에 마련된 경고 램프를 포함할 수 잇고, 후방 좌우에 각각 마련된 경고 램프를 더 포함할 수 있다.
표시부(161)는 충돌 방지 모드와 연계된 동작 모드의 온 오프 정보를 표시하는 것도 가능하다. 이때 표시부(161)는 충돌 방지 모드의 수행 정보 및 충돌 방지 모드와 연계된 동작 모드의 수행 정보를 함께 표시할 수 있다.
표시부(161)는 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드를 표시할 수 있다.
사운드 출력부(162)는 제어부(150)의 제어 명령에 대응하여 사운드를 출력한다.
사운드 출력부(162)는 장애물과의 충돌 방지를 위한 경고음을 출력한다. 이러한, 사운드 출력부(162)는 스피커일 수 있다. 스피커는 차량 내부의 전방 좌우, 후방 좌우에 마련될 수 있다.
제동부(160)는 제어부(150)의 제어 명령에 따라 제동력 또는 조향력을 발생시키는 제동 장치 및 조향 장치를 포함할 수 있다.
제동부(160)는 장애물과의 충돌 방지 시 제어부(150)의 제동 신호에 대응하여 제동을 수행할 수 있다. 제동부(160)는 제어부(150)의 조향 신호에 기초하여 차량(1)이 장애물과 충돌을 회피하도록 조향 회피를 수행할 수 있다.
이상에서는 차량(1)의 각 구성 및 각 구성 별 동작에 관하여 설명하였다. 이하에서는, 본 실시예가 적용되는 주차장에서 차량(1)이 타겟 차량의 움직임을 선제적으로 감지하는 제어 과정에 관하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법의 순서도이다. 도 3 내지 도 4에 따른 제어 방법은 도 5 내지 도 7을 함께 참조하여 설명한다.
먼저 도 3을 참조하여, 차량(1)이 주차 중인 타겟 차량(3)의 재출차를 감지하는 과정에 대하여 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 정지된 복수의 주차 차량(2-1 내지 2-6)을 따라 주차장 내에서 주행 중이며, 타겟 차량(3)은 제1 주차 차량(2-1)과 제2 주차 차량(2-2) 사이에 있는 주차 공간에 주차 중인 것을 가정한다.
차량(1)은 타겟 차량(3) 및 복수의 주차 차량(2-1 내지 2-6)을 감지하고(301), 차량(1)의 전방 시야에서 주차 공간으로 이동하는 타겟 차량(3)을 감지한다.
차량(1)은 주차 공간으로 이동하는 타겟 차량(3)이 감지되면, 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득한다(303). 도 6을 참조하면, 제1 거리는 제2 주차 차량(2-2)과 제3 주차 차량(2-3)의 이격 거리(d3), 제3 주차 차량(2-3)과 제4 주차 차량(2-4)의 이격 거리(d2), 제4 주차 차량(2-4)과 제5 주차 차량(2-5)의 이격 거리(d1) 중 적어도 하나일 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 거리는 차량(1)에 장착된 카메라(110)가 획득한 영상 데이터에 기초하여 획득될 수 있다. 또한, 제1 거리는 차량(1)에 장착된 라이다(140)가 획득한 라이다 데이터에 기초하여 획득될 수 있다.
도 5를 참조하면, 라이다(140)는 차량(1)의 진행 방향을 기준으로 일정 조사각(θ)을 갖는 라이다 빔을 송수신할 수 있다. 라이다(140)는 서로 다른 조사각을 갖는 복수의 라이다 빔을 송수신하여 3 차원 영상을 구현할 수 있다. 이 때, 차량(1)은 라이다(140)에서 송수신된 라이다 빔의 일정 조사각(θ)과 라이다 빔의 거리 증가량(R)을 알면 아래의 수학식 1에 따라 차량(1)의 전 측방에 있는 주차 차량 간의 제1 거리(d)를 획득할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상술한 방식에 기초하여 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 사이에서 적어도 하나의 제1 거리를 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 타겟 차량(3)을 향하여 주행하는 도중에 전방 시야에서 감지된 모든 복수의 제1 거리를 획득할 수 있다. 또한, 차량(1)은 차량(1)의 측면에 설치된 카메라(110)가 획득한 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 측방 시야에 있는 주차 차량 간의 제1 거리를 획득할 수 있다.
차량(1)이 복수의 제1 거리를 획득하게 되면, 차량(1)은 복수의 제1 거리의 평균인 제1 평균값(dp)을 산출한다(304). 제1 평균값(dp)은 아래의 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
만약, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 달리 제2 주차 차량(2-2) 내지 제6 주차 차량(2-6) 중에서 적어도 하나가 없는 경우, 제1 평균값(dp) 계산에 이를 반영할 수 있다. 차량(1)은 차량(1)의 측방 시야에서 주차 차량이 존재하지 않는 주차 공간을 발견하면(305), 상기 주차 공간에 의해 획득한 제1 거리를 제1 평균값(dp) 계산에서 이를 제외할 수 있다(306). 예를 들어, 차량(1)은 복수의 제1 거리 중에서 통상적인 차량의 전폭 길이보다 높은 값을 갖는 제1 거리가 있으면, 평균값(dp) 계산에서 제외할 수 있다.
이상의 과정에서 제1 거리 또는 제1 평균값이 산출되면, 타겟 차량(3)과 인접한 주차 차량(2-1, 2-2)과 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득한다(307). 구체적으로, 타겟 차량(3)이 주차 공간으로의 첫 진입을 시도하고, 주차 공간에 미리 정해진 거리만큼 진입하거나, 다른 주차 차량과 나란하게 진입하면, 차량(2)은 제2 거리를 획득할 수 있다. 이 때, 제2 거리도 제1 거리와 같은 방식에 의해 획득될 수 있다. 또한, 제2 거리는 타겟 차량(3)의 좌측 또는 우측 중 어느 하나에서 감지한 이격 거리일 수 있다.
차량(1)은 제1 거리(또는 제1 평균값)와 제2 거리를 획득하면 제1 거리와 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상인지 비교한다(308). 예를 들어, 타겟 차량(3)의 운전자는 주차 공간으로의 첫 진입을 하고, 타겟 차량(3)이 좌측 또는 우측으로 치우치게 되면, 재정렬을 위하여 재출차를 시도할 수 있다. 이 때, 타겟 차량(3)이 재출차를 하게되면 주행 중인 차량(1)과 충돌 가능성이 존재한다. 개시된 발명은 이미 주차된 차량들의 주차 간격의 평균을 통해 주차가 완료되지 않은 타겟 차량(3)의 재출차 여부를 예측할 수 있다.
차량(1)은 제1 거리(또는 제1 평균값)와 제2 거리를 비교한 결과 차이값이 미리 정해진 값 이상이면, 타겟 차량(3)이 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단할 수 있다(309). 이는 기존의 전방 충돌 방지 보조(FCA)와 달리, 타겟 차량의 움직임을 판단할 필요가 없고, 타겟 차량의 급작스러운 재출차 이전에 선제적으로 충돌 위험을 파악할 수 있도록 한다.
상술한 방법 이외에도, 일 실시예에 따르면, 차량(1)은 주차 공간의 측면 라인(주차 차량의 옆면과 나란한 방향)을 감지하고, 타겟 차량(3)의 전면과 수직한 가상 라인을 생성하고, 측면 라인과 가상 라인 간의 사기 각도에 기초하여 타겟 차량(3)이 주차 공간에서 벗어나는 것을 예상할 수 있다. 이 때, 차량(1)은 상기 사이 각도가 미리 정해진 각도 이상이면, 타겟 차량(3)이 주차 공간에서 벗어나 재출차할 것으로 판단할 수 있다. 이는, 타겟 차량(3)이 주차 공간에 나란히 진입하지 못한 경우 타겟 차량(3)의 운전자가 재정렬을 하기 위해 재출차 하는 것을 고려한 것이다.
도 4를 참조하면, 차량(1)은 타겟 차량(3)이 재출차할 것으로 판단되면 타겟 차량(3)과의 충돌을 방지하기 위해, 경고 신호 또는 제동 신호를 생성할 수 있다.
구체적으로, 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면(401), 운전자에게 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 경고 신호를 경고부(160)에 전송할 수 있다(403). 이 때, 미리 정해진 임계값은 제1 기준 시간에 의할 수 있다.
또한, 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면(401), 타겟 차량(3)의 충돌 회피를 위해 제동부(170)의 동작을 제어하여 제동 회피를 수행할 수 있다(404). 또한, 차량(1)은 조향 회피를 수행할 수 도 있다. 이 때, 미리 정해진 임계값은 제2 기준 시간이며, 여기서, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 짧은 시간으로써, 제1 기준 시간에 의하는 경우보다 즉각적인 회피가 필요한 경우에 해당한다.
추가적으로, 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 거리에 기초하여 경고 또는 제동 제어 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
만약, 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 거리(s, 도 7 참조)가 미리 정해진 거리 이상이면(403), 운전자가 충돌을 회피할 기회가 충분한 것으로 보고, 운전자에게 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 경고 신호를 경고부(160)에 전송할 수 있다(403).
반대로, 차량(1)은 차량(1)과 타겟 차량(3) 간의 거리가 미리 정해진 거리 미만이면(403), 타겟 차량(3)의 충돌 회피를 위해 제동부(170)의 동작을 제어하여 제동 회피를 수행할 수 있다(404). 또한, 차량(1)은 조향 회피를 수행할 수 도 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 차량의 외부 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되고, 상기 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 센서부;
    상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어 명령에 기초하여 경고 신호를 출력하는 경고부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 복수의 제1 거리를 획득하고, 상기 복수의 제1 거리의 평균인 제1 평균값을 산출하고, 상기 제1 평균값과 상기 제2 거리 간의 차이에 기초하여 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 사이에 있는 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출하는 차량.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    차량의 전방 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되는 라이다(Lidar)를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 진행 방향을 기준으로 일정 조사각(θ)을 갖는 라이다 빔이 제1 주차 차량과 제2 주차 차량 사이에 송출되도록 상기 라이다를 제어하고, 상기 라이다 빔의 증가량(R)을 검출하고, 상기 증가량(R)에 기초하여 상기 제1 거리를 획득하는 차량.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    차량의 측방 시야를 가지도록 상기 차량에 설치되는 카메라를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 측방 시야에서 감지된 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출하는 차량.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 측방 시야에서 주차 차량이 존재하지 않는 주차 공간을 감지하고, 상기 주차 공간에 의해 획득한 제1 거리를 상기 제1 평균값의 산출에서 제외하는 차량.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리가 미리 정해진 거리 이상이면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 명령에 기초한 제동 신호에 따라 액츄에이터를 제어하는 제동부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리(S)가 미리 정해진 거리 미만이면 상기 차량이 제동되도록 상기 제동 신호를 생성하는 차량.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차랑과 상기 타겟 차량 간의 충돌 예측 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    주차 공간의 측면 라인을 감지하고, 상기 측면 라인과 상기 타겟 차량의 전면과 수직한 가상 라인을 생성하고, 상기 측면 라인과 상기 가상 라인 간의 사이 각도를 산출하고, 상기 사이 각도가 미리 정해진 각도 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하는 차량.
  11. 차량의 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 단계;
    상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 복수의 제1 거리를 획득하고, 상기 복수의 제1 거리의 평균인 제1 평균값을 산출하고, 상기 제1 평균값과 상기 제2 거리 간의 차이에 기초하여 상기 경고 신호를 생성하는 차량의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 사이에 있는 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출하는 차량의 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차량의 진행 방향을 기준으로 일정 조사각(θ)을 갖는 라이다 빔이 제1 주차 차량과 제2 주차 차량 사이에 송출되도록 라이다를 제어하고, 상기 라이다 빔의 증가량(R)을 검출하고, 상기 증가량(R)에 기초하여 상기 제1 거리를 획득하는 차량의 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    차량의 측방 시야에서 감지된 복수의 주차 차량의 제1 평균값을 산출하는 차량의 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차량의 측방 시야에서 주차 차량이 존재하지 않는 주차 공간을 감지하고, 상기 주차 공간에 의해 획득한 제1 거리를 상기 제1 평균값의 산출에서 제외하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리가 미리 정해진 거리 이상이면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차량과 상기 타겟 차량 간의 거리(S)가 미리 정해진 거리 미만이면 상기 차량이 제동되도록 상기 제동 신호를 생성하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 경고 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차랑과 상기 타겟 차량 간의 충돌 예측 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 상기 충돌 예측 시간이 미리 정해진 임계값보다 낮으면 상기 경고 신호를 생성하도록 상기 경고부를 제어하는 차량의 제어 방법.
  20. 컴퓨팅 장치와 결합하여,
    차량의 외부 시야에서 주차 공간으로 이동 중인 타겟 차량 및 정지된 복수의 주차 차량을 감지하는 단계;
    상기 복수의 주차 차량 간의 폭인 제1 거리를 획득하고, 상기 주차 차량과 상기 주차 차량과 인접한 타겟 차량 간의 폭인 제2 거리를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리 간의 차이가 미리 정해진 값 이상이면 상기 타겟 차량이 상기 주차 공간에서 벗어날 것으로 판단하고, 상기 경고 신호를 생성하는 단계를 실행시키도록 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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