KR101827698B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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유정근
홍진석
조문환
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주변의 보행자에 대한 위치 정보를 획득하고 보행자의 이동 경로를 예측하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 기술에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 차량은, 차량 주변의 보행자에 대한 영상을 촬영하여 보행자를 감지하는 촬영부, 보행자의 위치 정보를 획득하는 감지 센서, 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측하고, 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 제어부, 생성된 제어 신호에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 스피커 어레이를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주변의 보행자에 대한 위치 정보를 획득하고 보행자의 이동 경로를 예측하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 기술에 관한 것이다.
차량은, 도로나 선로를 주행하면서 사람이나 물건을 목적지까지 운반할 수 있는 장치를 의미한다. 차량은 주로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜을 이용하여 여러 위치로 이동할 수 있다. 이와 같은 차량으로는 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 및 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
현대 사회에서 자동차는 가장 보편적인 이동 수단으로서 자동차를 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 자동차 기술의 발전으로 인해 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등의 장점도 있지만, 우리나라와 같이 인구밀도가 높은 곳에서는 도로 교통 사정이 악화되어 교통 정체가 심각해지는 문제가 자주 발생한다.
이러한 도로 주행 시 차량과 보행자의 교통 사고를 방지하기 위한 시스템으로는 차량에 설치된 센서를 이용하여 차량과 특정 거리 안에 보행자가 있는 경우 운전자에게 경고음을 출력하여 운전자가 이를 인식할 수 있는 기술이 이용되고 있다. 그러나 이러한 기술은 차량의 운전자가 직접 보행자에게 경고 신호를 출력해야 하는 문제가 있어 보다 빠르고 적절하게 보행자에게 경고 신호를 출력할 수 없는 문제점이 존재하였다.
또한, 전기차의 개발이 빠르게 이루어짐에 따라, 소음원이 존재하지 않는 차량이 많이 개발되고 있는데, 이처럼 차량에 엔진이 설치되어 있지 않는 경우 차량에서 출력되는 소음 자체가 매우 작아, 보행자가 차량의 존재를 인식하기 어려운 문제가 있다.
최근에는 보행자에게 경고 신호를 출력하여 차량의 존재를 인식시키는 기술들이 개발되고 있으며, 특히 보행자가 위치하고 있는 특정 영역으로만 경고 신호를 출력하여 불필요한 소음 발생을 줄이고, 보행자의 이동 경로를 파악하여 경고 신호를 미리 출력하는 것에 대한 연구가 진행되고 있다.
차량 주변의 보행자에 대한 위치 정보를 획득하고 보행자의 이동 경로를 실시간으로 예측하여 보행자가 이동하는 특정 방향으로 경고 신호를 출력함으로써 보행자가 보다 쉽게 차량을 인식하여 사고를 미연에 방지함과 동시에 불필요한 소음 발생을 줄이는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량은,
차량 주변의 보행자에 대한 영상을 촬영하여 상기 보행자를 감지하는 촬영부, 상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 감지 센서, 상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 제어부, 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 스피커 어레이를 포함한다.
또한, 상기 감지 센서는, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 감지 센서는, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 감지 센서는, 상기 차량과 상기 보행자 사이의 거리를 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 보행자의 이동 속도 및 상기 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측할 수 있다.
또한, 상기 감지 센서는, 레이더(Radar) 및 라이더(LiDAR) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여, 상기 보행자가 이동하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호를 제거하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 보행자가 복수인 경우, 상기 복수의 보행자 각각의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 이동 경로에 기초하여 상기 복수의 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 상기 스피커 어레이가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 스피커 어레이는, 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 촬영부는, 상기 보행자에 대한 영상을 촬영하여, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 스피커 어레이는, 상기 차량의 전면에 마련되고, 각각 경고 신호를 출력하는 적어도 하나의 스피커를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량 제어방법은,
차량 주변의 보행자에 대한 영상을 촬영하여 상기 보행자를 감지하고, 상기 보행자의 위치 정보를 획득하고, 상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 것을 포함한다.
또한, 상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 것은, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 것은, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량과 상기 보행자 사이의 거리를 감지하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보행자의 이동 경로를 예측하는 것은, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 보행자의 이동 경로를 예측하는 것은, 상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다.
또한, 상기 보행자의 이동 경로를 예측하는 것은, 상기 산출된 보행자의 이동 속도 및 상기 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호를 생성하는 것은, 상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여, 상기 보행자가 이동하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호를 제거하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호를 생성하는 것은, 상기 보행자가 복수인 경우, 상기 복수의 보행자 각각의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 이동 경로에 기초하여 상기 복수의 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호를 생성하는 것은, 상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호를 생성하는 것은, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 상기 스피커 어레이가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 경고 신호를 출력하는 것은, 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 보행자를 감지하는 것은, 상기 보행자에 대한 영상을 촬영하여, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
차량 주변의 보행자에 대한 위치 정보를 획득하고 보행자의 이동 경로를 실시간으로 예측하여 보행자가 이동하는 특정 방향으로 경고 신호를 출력함으로써 보행자가 보다 쉽게 차량을 인식하여 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 보행자의 위치 정보를 기초로 보행자가 위치하고 있는 특정 영역으로만 경고 신호를 출력함으로써 불필요한 소음 발생을 줄이는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4 는 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴에 8개의 스피커로 구성되는 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴에 6개의 스피커로 구성되는 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 차량 전방 범퍼 하단에 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴 또는 전방 범퍼에 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 감지 센서가 보행자의 위치 정보를 획득하는 것을 도시한 개념도이다.
도 10 및 도 11은 일 실시예에 따라 보행자의 이동 경로를 예측하고 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이고, 도 12는 일 실시예에 따라 장애물이 있는 경우 보행자의 이동 경로를 예측하고 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 13은 일 실시예에 따라 보행자를 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득하는 것을 도시한 개념도이다.
도 14는 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 보행자를 향해 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 보행자와 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역으로 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 16은 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 복수의 보행자를 향해 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 17은 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 특정 영역 전체에 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 18은 일 실시예에 따라 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 경고 신호의 세기를 제어하는 것을 도시한 개념도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 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.
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 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하 설명의 편의를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 차량(1)이 전진하는 방향을 전방이라고, 전방을 기준으로 좌측 방향 및 우측 방향을 구분하도록 하되, 전방이 12시 방향인 경우, 3시 방향 또는 그 주변을 우측 방향으로 정의하고, 9시 방향 또는 그 주변을 좌측 방향으로 정의하도록 한다. 전방의 반대 방향은 후방이 된다. 또한 차량(1)을 중심으로 바닥 방향을 하방이라고 하고, 반대 방향을 상방이라고 한다. 아울러 전방에 배치된 일 면을 전면, 후방에 배치된 일 면을 후면, 측방에 배치된 일 면을 측면이라고 한다. 측면 중 좌측 방향의 측면을 좌측면으로, 우측 방향의 측면은 우측면으로 정의한다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(12, 13)을 포함할 수 있다.
차체(10)는 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내 공간을 형성하는 루프 패널(11b), 수납 공간이 마련된 트렁크 리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련된 프런트 휀더(11d)와 쿼터 패널(11e)을 포함할 수 있다. 또한, 차체(11)의 측면에는 차체와 흰지 결합된 복수 개의 도어(15)가 마련될 수 있다.
후드(11a)와 루프 패널(11b) 사이에는 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(19a)가 마련되고, 루프 패널(11b)과 트렁크 리드(11c) 사이에는 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(19b)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(15)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(19c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(15, Headlamp)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방, 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(16, Turn Signal Lamp)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 방향지시램프(16)의 점멸하여 그 진행방향으로 표시할 수 있다. 또한, 차량(1)의 후방에는 테일램프(17)가 마련될 수 있다. 테일램프(17)는 차량(1)의 후방에 마련되어 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
차량(1)은 감지 센서(250)를 포함할 수 있다. 감지 센서(250)는 차량(1) 주변의 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 구체적으로 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 감지 센서(250)는 보행자가 이동함에 따라 변경되는 좌표 정보를 실시간으로 획득할 수 있으며, 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 감지할 수도 있다.
이러한 감지 센서(250)는 차량(1)의 라디에이터 그릴(6)에 마련될 수 있으며, 설치되는 위치 및 개수에는 제한이 없다. 또한, 감지 센서(250)는, 예를 들어, 밀리미터파나 마이크로파를 이용하는 레이더(Radar), 펄스 레이저광을 이용하는 라이더(Light Detection And Ranging; LiDAR), 가시 광선을 이용하는 비젼, 적외선을 이용하는 적외선 센서 또는 초음파를 이용하는 초음파 센서 등과 같은 각종 장치를 이용하여 구현될 수 있다. 감지 센서(250)는, 이들 중 어느 하나만을 이용하여 구현될 수도 있고, 이들을 복합적 으로 조합하여 구현될 수도 있다.
감지 센서(250)가 레이더로 구현되는 경우, 감지 센서(250)는 차량(1) 전방에 밀리미터파나 마이크로파를 조사하고, 차량(1) 주변의 보행자로부터 반사되는 밀리미터파나 마이크로파를 수신할 수 있다. 밀리미터파나 마이크로파를 수신한 후, 감지 센서(250)는 파의 수신 시점과 강도, 주파수의 변화 등으로부터 전방 보행자와의 거리, 속도, 형상 등 물리적 성질을 감지할 수 있다.
후술할 바와 같이, 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 감지 센서(250)가 차량(1) 주변의 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있지만, 촬영부(350)도 보행자에 대한 영상을 촬영하여 보행자를 감지할 수 있고 나아가 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다.
다만, 촬영부(350)는 영상을 촬영하여 촬영된 영상으로부터 보행자를 감지하는 것이므로, 영상의 화질 또는 날씨 등에 영향을 받을 수 있다. 즉, 어두운 조명, 흐린 날씨, 안개 낀 날씨 등의 환경에서는 촬영부(350)가 촬영하는 영상의 화질이 좋지 않으므로 그에 기초하여 보행자를 감지하고 보행자의 위치 정보를 획득 하는데도 다소 어려움이 있을 수 있다. 그러나, 레이더 또는 라이더로 구현되는 감지 센서(250)는 조사된 밀리미터파나 마이크로파에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득하는 것이므로 날씨 등 외부 환경의 영향을 적게 받으며, 보행자의 위치가 변경되더라도 실시간으로 변경되는 보행자의 위치를 실시간으로 정확하게 추적하는 것이 용이하다.
이하에서는, 설명의 편의상 감지 센서(250)가 레이더로 구현되는 경우를 전제로 한다.
차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 차량 제어부(100)가 마련될 수 있다. 차량 제어부(100)는 차량(1)의 동작과 관련된 전자적 제어를 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 차량 제어부(100)는 설계자의 선택에 따라 차량(1) 내부의 임의적 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어 차량 제어부(100)는 엔진룸과 대시 보드 사이에 설치될 수도 있고, 센터페시아의 내측에 마련될 수도 있다. 차량 제어부(100)는, 전기적 신호를 입력 받고, 입력 받은 전기적 신호를 처리한 후 출력할 수 있는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품으로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품은, 차량(1) 내부에 설치 가능한 인쇄 회로 기판에 설치된다.
차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 촬영부(350)가 마련될 수 있다. 촬영부(350)는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있으며, 차량(1) 주변의 보행자를 감지할 수 있고, 나아가 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 실내(300)에는, 운전석(301)과, 보조석(302)과, 대시 보드(310)와, 운전대(320)와 계기판(321)이 마련된다.
대시 보드(310)는, 차량(1)의 실내와 엔진룸을 구획하고, 운전에 필요한 각종 부품이 설치되는 패널을 의미한다. 대시 보드(310)는 운전석(301) 및 보조석(302)의 전면 방향에 마련된다. 대시 보드(310)는 상부 패널, 센터페시아(311) 및 기어 박스(315) 등을 포함할 수 있다.
대시 보드(310)의 상부 패널에는 차량용 디스플레이 장치(301)가 설치될 수 있다. 차량용 디스플레이 장치(301)는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 차량용 디스플레이 장치(301)는, 지도, 날씨, 뉴스, 각종 동영상이나 정지 화상, 차량(1)의 상태나 동작과 관련된 각종 정보, 일례로 공조 장치에 대한 정보 등 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 또한 차량용 디스플레이 장치(301)는, 위험도에 따른 경고를 운전자나 동승자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자 등에게 제공할 수 있다. 차량용 디스플레이 장치(301)는, 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
차량용 디스플레이 장치(301)는, 대시 보드(310)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이 패널만이 외부에 노출되도록 마련된 것일 수 있다. 또한 차량용 디스플레이 장치(301)는, 센터페시아(311)의 중단이나 하단에 설치될 수도 있고, 윈드 실드(3)의 내측면이나 대시 보드(310)의 상부면에 별도의 지지대(미도시)를 이용하여 설치될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 차량용 디스플레이 장치(301)가 설치될 수도 있다.
대시 보드(310)의 내측에는 프로세서, 통신 모듈, 위성 항법 장치 수신 모듈, 저장 장치 등과 같은 다양한 종류의 장치가 설치될 수 있다. 차량에 설치된 프로세서는 차량(1)에 설치된 각종 전자 장치를 제어하도록 마련된 것일 수 있으며, 상술한 바와 같이 차량 제어부(100)의 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다. 상술한 장치들은 반도체칩, 스위치, 집적 회로, 저항기, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인쇄 회로 기판 등과 같은 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.
센터페시아(311)는 대시보드(310)의 중앙에 설치될 수 있으며, 차량과 관련된 각종 명령을 입력하기 위한 입력 수단(312 내지 314)이 마련될 수 있다. 입력 수단(312 내지 314)은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현된 것일 수 있다. 운전자는 입력 수단(311 내지 314, 318, 319)을 조작함으로써 차량(1)의 각종 동작을 제어할 수 있다.
기어 박스(315)는 센터페시아(311)의 하단에 운전석(301) 및 보조석(302)의 사이에 마련된다. 기어 박스(315)에는, 기어(316), 수납함(317) 및 각종 입력 수단(318, 319) 등이 마련될 수 있다. 입력 수단(318, 319)은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 수납함(317) 및 입력 수단(318, 319)은 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
대시 보드(310)의 운전석 방향에는 운전대(320)와 계기판(instrument panel, 330)이 마련된다.
운전대(320)는 운전자의 조작에 따라 소정의 방향으로 회전 가능하게 마련되고, 운전대(320)의 회전 방향에 따라서 차량(1)의 앞 바퀴 또는 뒤 바퀴가 회전함으로써 차량(1)이 조향될 수 있다. 운전대(320)에는 회전 축과 연결되는 스포크(321)와 스포크(321)와 결합된 손잡이 휠(322)이 마련된다. 스포크(321)에는 각종 명령을 입력하기 위한 입력 수단이 마련될 수도 있으며, 입력 수단은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 손잡이 휠(322)은 운전자의 편의를 위하여 원형의 형상을 가질 수 있으나, 손잡이 휠(322)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 스포크(321) 및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나의 내측에는 진동부(도 4의 201, vibrating unit)가 설치되어, 외부의 제어에 따라 스포크(321) 및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나가 소정의 강도로 진동하게 할 수 있다. 실시예에 따라서 진동기는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있으며, 이에 따라 스포크(321) 및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있다. 차량(1)은 이를 이용하여 햅틱 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 스포크(321) 및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나는, 차량(1)이 차로를 변경할 때 결정된 위험도에 상응하는 정도로 진동함으로써 다양한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 위험도의 수준이 높으면 높을수록 스포크(321) 및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나는 더욱 강하게 진동하여 운전자에게 높은 수준의 경고를 제공할 수 있다.
계기판(330)은 차량(1)의 속도나, 엔진 회전수나, 연료 잔량이나, 엔진 오일의 온도나, 방향 지시등의 점멸 여부나, 차량 이동 거리 등 차량에 관련된 각종 정보를 운전자에게 제공할 수 있도록 마련된다. 계기판(330)은 조명등이나 눈금판 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수도 있다. 계기판(330)이 디스플레이 패널을 이용하여 구현된 경우, 계기판(330)은 상술한 정보 이외에도 연비나, 차량(1)에 탑재된 각종 기능의 수행 여부 등과 같이 보다 다양한 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 계기판(330)은 차량(1)의 위험도에 따라 서로 상이한 경고를 출력하여 운전자에게 제공할 수도 있다. 구체적으로 계기판(330)은 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 결정된 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다.
룸미러(340)는 차량(1) 내부의 상단에 마련될 수 있으며, 운전자는 룸미러(340)를 통해 차량(1)의 후방 또는 차량(1) 실내를 볼 수 있다.
전술한 바와 같이, 차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 촬영부(350)가 마련될 수 있다. 도 2에는 촬영부(350)가 룸미러(340) 주변에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 촬영부(350)가 마련되는 위치에는 제한이 없으며 차량(1) 내부 또는 외부를 촬영하여 영상 정보를 획득할 수 있는 위치면 어디든 장착될 수 있다. 촬영부(350)는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있으며, 차량(1) 주변의 보행자를 감지하여 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다.
촬영부(350)는 적어도 하나의 카메라(camera)를 포함할 수 있고, 좀 더 정확한 영상을 촬영하기 위해 3차원 공간 인식 센서 및 레이더 센서 및 초음파 센서 등이 이에 포함될 수 있다.
3차원 공간 인식 센서로는 KINECT(RGB-D 센서), TOF(Structured Light Sensor), 스테레오 카메라(Stereo Camera) 등이 사용될 수 있으며 이에 한정되지 않고 이와 유사한 기능을 할 수 있는 다른 장치들도 포함되어 구성될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 차량(1)을 구성하는 각 구성을 제어하고, 보행자에게 출력하는 경고 신호를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어부(100), 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부(200), 보행자의 위치 정보를 획득하는 감지 센서(250), 차량(1)의 주변 영상을 촬영하여 보행자를 감지하는 촬영부(350), 차량(1) 주변에 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 스피커 어레이(400), 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호가 보행자에게 효과적으로 전달되도록 제어부(100)에서 생성된 제어 신호를 최적화하는 최적화 필터(450), 차량(1)의 제어와 관련된 데이터를 저장하는 저장부(500)를 포함할 수 있다.
속도 감지부(200)는 제어부(100)의 통제하에 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 감지할 수 있다. 즉, 차량(1)의 휠이 회전하는 속도 등을 이용하여 주행 속도를 감지할 수 있는데, 주행 속도의 단위는 [kph]로 나타낼 수 있으며, 단위 시간(h) 당 이동한 거리(km)로 나타낼 수 있다.
감지 센서(250)는 차량(1) 주변의 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 구체적으로 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 감지 센서(250)는 보행자가 이동함에 따라 변경되는 좌표 정보를 실시간으로 획득할 수 있으며, 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 감지할 수도 있다.
감지 센서(250)가 레이더로 구현되는 경우, 감지 센서(250)는 차량(1) 전방에 밀리미터파나 마이크로파를 조사하고 차량(1) 주변의 보행자로부터 반사되는 밀리미터파나 마이크로파를 수신하여 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다.
감지 센서(250)는 보행자의 위치 정보를 획득하여 제어부(100)로 전달할 수 있고, 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보 및 차량(1)과 보행자 사이의 거리도 감지 센서(250)에 의해 획득되어 제어부(100)로 전달될 수 있다.
촬영부(350)는 도 1 및 도 2에서 전술한 바와 같이, 차량(1)의 내부에 마련되어 차량(1) 내부 또는 외부를 촬영할 수 있으며 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영하여 보행자를 감지할 수 있고, 나아가 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다. 촬영부(350)는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있고, 3차원 공간 인식 센서, 레이터 센서 및 초음파 센서 등을 포함하여 보행자에 대한 정확한 영상을 촬영할 수 있다.
촬영부(350)는 보행자에 대한 영상을 촬영하여 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있고, 획득한 보행자의 좌표 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
보행자는 차량(1) 주변에서 이동하므로 실시간으로 좌표 및 이동 속도가 변경되며, 차량(1)도 이동하므로 실시간으로 위치 및 속도가 변경된다. 촬영부(350)는 차량(1) 및 보행자가 이동하는 경우 실시간으로 보행자에 대한 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다. 보행자의 위치 정보에는 차량(1)을 기준으로 어느 방향으로 얼만큼 떨어져 있는지 나타내는 좌표 정보 및 보행자의 이동 속도가 포함될 수 있다.
즉, 촬영부(350)는 차량(1)의 이동 및 보행자가 이동하는 동안 보행자에 대한 영상을 실시간으로 촬영하고, 위치 정보를 실시간으로 획득하여 보행자의 이동 및 위치를 감지할 수 있다. 촬영부(350) 및 감지 센서(250)에 의해 획득된 보행자의 위치 정보에 기초하여, 후술할 바와 같이 보행자가 이동하는 방향 또는 보행자가 위치하는 곳으로만 경고 신호를 송출할 수 있으므로, 보행자가 위치하지 않는 곳에까지 경고 신호를 송출하여 불필요한 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
촬영부(350)가 획득한 보행자의 위치 정보는 저장부(500)에 저장될 수 있으며, 제어부(100)가 보행자를 향한 경고 신호를 출력하기 위한 제어 신호를 생성하는 데 사용될 수 있다.
제어부(100)는 스피커 어레이(400)를 통해 보행자에게 경고 신호가 출력되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(100)는 감지 센서(250) 및 촬영부(350) 중 적어도 하나가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
종래에는, 차량(1)에서 보행자를 향해 경고 신호를 출력할 때 보행자가 위치하는 영역을 향해서만 경고 신호를 출력하지 않고, 보행자를 감지하면 단순히 차량(1) 자체에서 경고 신호를 출력하여, 보행자가 없는 영역에 대해서도 출력되는 경고 신호로 인한 불필요한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 제어부(100)는 감지 센서(250) 및 촬영부(350) 중 적어도 하나가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 하는 제어 신호를 생성함으로써, 불필요한 소음 발생을 줄일 수 있다.
또한, 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측하고, 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
구체적으로, 감지 센서(250)는 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보를 실시간으로 획득할 수 있고, 제어부(100)는 변경되는 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다. 즉, 보행자의 변경되는 좌표 정보를 획득하면 보행자가 이동한 거리를 알 수 있고, 감지 센서(250)가 변경되는 좌표를 획득하는 시간에 기초하여 제어부(100)는 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 제어부(100)는 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다. 즉, 감지 센서(250)는 실시간으로 변경되는 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있으므로 제어부(100)는 이러한 좌표 정보의 변화 및 좌표의 벡터에 기초하여 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다.
제어부(100)는 산출된 보행자의 이동 속도 및 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측할 수 있고, 보행자가 어떠한 속도로 어느 방향으로 이동할지에 따라 보행자가 이동할 방향으로 경고 신호를 미리 출력하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
이를 위해 제어부(100)는 스피커 어레이(400)를 통해 출력되는 경고 신호를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 스피커 어레이(400)에 포함된 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호들이 보강 간섭 및 상쇄 간섭을 통해 모든 방향으로 경고 신호가 출력되는 것이 아닌 미리 정해진 방향으로만 경고 신호가 출력될 수 있도록 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(100)는 보행자가 위치하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호는 제거되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있고, 전술한 바와 같이 제어부(100)에 의해 예측된 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호는 제거되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 스피커 어레이(400)에 포함된 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호의 조합에 의한 보강 간섭 및 상쇄 간섭에 대한 정보는 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있으므로, 제어부(100)는 보행자의 위치 정보에 기초하여 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호를 조합하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어부(100)는 감지 센서(250) 및 촬영부(350) 중 적어도 하나가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 산출할 수 있고, 산출된 거리에 기초하여 보행자가 차량(1)으로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는지 판단할 수 있다. 보행자가 차량(1)과 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 경우에 제어부(100)는 경고 신호가 출력되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있으며, 보행자와 차량(1)이 미리 정해진 거리보다 멀리 떨어져 있어서 경고 신호를 출력하지 않아도 되는 경우에는 제어 신호를 생성하지 않을 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)과 보행자 사이의 거리에 기초하여 스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있으며, 차량(1)과 보행자와의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하고 산출 결과에 기초하여 스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다.
충돌 예상 시간은 운행 중인 차량(1)과 외부 차량 또는 보행자 사이의 거리를 측정한 후 측정된 거리를 두 차량의 상대 속도로 나눈 값을 말하는 것으로서, 차량(1)의 속도를 변화시키지 않는다면 산출된 충돌 예상 시간 후에 차량(1)과 보행자가 충돌할 것을 의미한다.
따라서, 계산된 충돌 예상 시간이 크다면 차량(1)과 보행자 사이에 충돌할 가능성이 작은 것을 의미하므로, 이러한 경우 보행자에게 출력할 경고 신호는 상대적으로 약하게 출력할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 차량(1)과 보행자 사이의 거리가 가까우면 출력되는 경고 신호의 세기를 증가시킬 수 있고, 차량(1)과 보행자와의 충돌 예상 시간이 짧으면 출력되는 경고 신호의 세기를 증가시킬 수 있다.
제어부(100)는 차량(1) 주변에 위치하는 보행자가 복수인 경우, 복수의 보행자 각각이 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 복수의 보행자가 위치하는 영역으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수도 있다. 즉, 경고 신호를 보행자 각각을 향해 출력할 수도 있고 복수의 보행자가 포함된 영역에 전체적으로 경고 신호를 출력할 수도 있다.
또한, 제어부(100)는 복수의 보행자 각각의 위치 정보에 기초하여 스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다.
제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 복수의 보행자가 위치하는 영역의 보행자 분포도를 결정할 수 있다. 즉, 획득된 보행자의 위치 정보에 기초하여 일정 영역의 위치 좌표의 개수를 미리 정해진 데이터와 비교하여 보행자의 분포도가 높은지 낮은지 결정할 수 있다. 제어부(100)는 보행자의 분포도를 결정하여 보행자가 위치하는 영역으로 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다. 즉, 보행자의 분포도가 높은 영역에 대해서는 경고 신호를 세게 출력할 수 있고, 보행자의 분포도가 낮은 영역에 대해서는 경고 신호를 약하게 출력할 수 있다.
또한, 복수의 보행자 각각의 이동 경로를 예측하고, 예측한 이동 경로에 기초하여 복수의 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수도 있다.
제어부(100)는 차량(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
스피커 어레이(400)는 제어부(100)가 생성한 제어 신호에 기초하여 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력할 수 있고, 제어부(100)가 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력할 수 있다. 스피커 어레이(400)는 차량(1)의 전면에 마련될 수 있으며, 각각 경고 신호를 출력하는 적어도 하나의 스피커를 포함할 수 있다.
도 3에서는, 스피커 어레이(400)가 스피커 1(401) 내지 스피커 8(408)을 포함하여 8개의 스피커로 구성된 것을 도시하였으나, 스피커 어레이(400)가 포함하는 스피커의 개수에는 제한이 없다.
스피커 어레이(400)에 포함되는 복수의 스피커 각각은 경고 신호를 출력할 수 있으며, 제어부(100)에서 생성된 제어 신호에 기초하여 경고 신호 출력 패턴 또는 출력 시간이 변경될 수 있다. 즉, 스피커 어레이(400)에 포함되는 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호의 위상차에 기초하여, 경고 신호들 간에 보강 간섭 또는 상쇄 간섭이 발생할 수 있고, 보강 간섭 또는 상쇄 간섭에 의해 보행자가 위치하는 방향 또는 보행자가 이동하는 방향으로만 경고 신호가 출력될 수 있다.
스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호는 단순한 알림음이 아닌 보행자의 위치와 주변 환경을 고려하여 복수 개의 빔을 이용하여 동시에 출력될 수 있으며, 복수 개의 스피커를 이용하여 특정 지점에만 경고 신호를 출력하거나 복수의 보행자에게 동시에 서로 다른 경고 신호를 출력할 수도 있다. 이로부터 무분별한 경고 신호로 인해 발생하는 소음 문제를 감소시킬 수 있다.
도 4 는 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴에 8개의 스피커로 구성되는 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이고, 도 5는 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴에 6개의 스피커로 구성되는 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따라 차량 전방 범퍼 하단에 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이고, 도 7 및 도 8은 일 실시예에 따라 차량의 라디에이터 그릴 또는 전방 범퍼에 스피커 어레이가 마련된 것을 도시한 사시도이다.
도 4를 참고하면, 스피커 어레이(400)는 차량(1)의 라디에이터 그릴(6)에 마련될 수 있다. 즉, 스피커 어레이(400)는 스피커 1(401) 내지 스피커 8(408)로 구성될 수 있으며, 도 4에서와 같이 복수의 스피커(401 내지 408)이 일렬로 배열될 수도 있고, 다른 형태로 배열될 수도 있다. 또한, 복수의 스피커 사이의 배열 간격은 다양한 실시예로 구현이 가능하며 라디에이터 그릴(6) 전면에 마련되어 차량(1) 전방을 향해 경고 신호를 출력할 수 있다.
스피커 어레이(400)를 구성하는 복수의 스피커 각각은 제어부(100)의 제어에 기초하여 경고 신호를 출력할 수 있으며, 제어부(100)가 생성한 제어 신호에 따라 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호들 간에 보강 간섭 또는 상쇄 간섭이 발생할 수 있다. 또한, 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호는 제어부(100)의 제어에 기초하여 세기가 증가하거나 감소할 수 있다.
보행자는 보행 도중, 차량(1)에 마련된 스피커 어레이(400)로부터 출력되는 경고 신호를 들을 수 있고 차량(1)의 접근을 감지할 수 있다.
스피커 어레이(400)에 포함된 복수의 스피커는 도 4에 도시된 바와 같이 8개로 구성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 6개로 구성될 수도 있다. 스피커 어레이(400)를 구성하는 복수의 스피커의 개수에는 제한이 없으며, 스피커 각각이 출력하는 경고 신호를 조합하는 방법에 따라서 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
도 6을 참고하면, 스피커 어레이(400)는 차량(1)의 전방 범퍼(18) 하단에 마련될 수 있다. 즉, 스피커 어레이(400)는 스피커 1(401) 내지 스피커 8(408)로 구성될 수 있으며, 도 6에서와 같이 복수의 스피커(401 내지 408)가 일렬로 배열될 수도 있고, 다른 형태로 배열될 수도 있다. 또한, 복수의 스피커 사이의 배열 간격은 다양한 실시예로 구현이 가능하며 전방 범퍼(18) 하단에 마련되어 차량(1) 전방을 향해 경고 신호를 출력할 수 있다.
도 6에 도시되지는 않았으나, 차량(1)의 전방 범퍼(18) 하단에 마련되는 스피커 어레이(400)에 포함된 복수의 스피커는 도 6에 도시된 바와 같이 8개로 구성될 수도 있고, 이와 달리 6개로 구성될 수도 있다. 차량(1)의 전방 범퍼(18) 하단에 마련되는 스피커 어레이(400)를 구성하는 복수의 스피커의 개수에는 제한이 없으며, 스피커 각각이 출력하는 경고 신호를 조합하는 방법에 따라서 설치 위치도 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
스피커 어레이(400)는 차량(1)의 전방 범퍼(18) 또는 라디에이터 그릴(6)에 마련될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 전방 범퍼(18)의 우측 하단에 3개의 스피커를 포함하는 스피커 어레이(400)가 마련될 수 있고, 좌측 하단에 3개의 스피커를 포함하는 스피커 어레이(400)가 마련될 수 있으며, 라디에이터 그릴(6)에 2개의 스피커를 포함하는 스피커 어레이(400)가 마련될 수 있다.
또는 도 8에 도시된 바와 같이, 전방 범퍼(18)의 우측 하단에 3개의 스피커를 포함하는 스피커 어레이(400)가 마련될 수 있고, 좌측 하단에 3개의 스피커를 포함하는 스피커 어레이(400)가 마련될 수 있으며, 라디에이터 그릴(6)에는 스피커 어레이(400)가 마련되지 않을 수 있다.
전방 범퍼(18) 또는 라디에이터 그릴(6)에 마련되는 스피커 어레이(400)에 포함된 복수의 스피커는 일렬로 배열될 수도 있고, 다른 형태로 배열될 수도 있다. 또한, 복수의 스피커 사이의 배열 간격 및 배열 형태는 다양한 실시예로 구현이 가능하며, 차량(1) 전방을 향해 경고 신호를 출력할 수 있다.
도 7과 같이, 복수의 스피커 중 일부는 전방 범퍼(18)에 배치하고, 일부는 라디에이터 그릴(6)에 배치함으로써 제어부(100) 각각의 스피커에서 출력되는 경고 신호가 보강 간섭 또는 상쇄 간섭되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 최적화 필터(450)는 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호가 보행자에게 효과적으로 전달되도록 제어부(100)에서 생성된 제어 신호를 최적화할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 스피커 어레이(400)에서 보행자가 이동하는 방향 또는 보행자가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력될 수 있도록 제어 신호를 생성하는데, 이러한 제어 신호는 보행자가 위치하는 방향으로 출력되는 경고 신호는 보강 간섭이 발생하도록 하고, 보행자가 위치하지 않는 방향으로는 상쇄 간섭이 발생하도록 한다.
이 때, 보행자가 위치하는 방향으로 출력되는 경고 신호가 보강 간섭이 발생하도록 제어 신호를 생성하면, 보행자가 위치하지 않는 방향에서의 상쇄 간섭이 발생하지 않고 경고 신호가 발생하는 경우가 있다. 반대로, 보행자가 위치하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호가 상쇄 간섭이 발생하도록 제어 신호를 생성하면, 보행자가 위치하는 방향에서의 보강 간섭이 발생하지 않고 경고 신호가 약화되는 경우가 있다. 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되는 경우에도 마찬가지이다.
최적화 필터(450)는 제어부(100)에서 생성되는 제어 신호에 대해 미리 정해진 최적화 알고리즘에 기초하여, 보행자가 이동하는 방향 또는 보행자가 위치하는 방향으로 출력되는 경고 신호에 대해서는 상쇄되는 부분 없이 보강 간섭이 발생하도록 제어 신호를 최적화 하고, 보행자가 이동하지 않는 방향 또는 보행자가 위치하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호에 대해서는 보강되는 부분 없이 상쇄 간섭이 발생하도록 제어 신호를 최적화 할 수 있다.
저장부(500)는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어와 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 촬영부(350)가 획득한 보행자의 위치 정보를 저장할 수 있고, 보행자가 이동하는 방향 또는 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어부(100)가 생성한 제어 신호와 관련된 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(500)는 제어부(100)가 산출한 차량(1)과 보행자 사이의 거리에 대한 데이터를 저장할 수 있고, 경고 신호 출력을 위해 차량(1)과 보행자 사이의 미리 정해진 거리에 대한 데이터도 저장할 수 있으며, 제어부(100)가 산출한 차량(1)과 보행자와의 충돌 예상 시간에 대한 데이터도 저장할 수 있다.
저장부(500)는 차량(1)과 보행자 사이의 거리에 기초하여 스피커 어레이(400)로부터 출력되는 경고 신호의 세기에 대한 데이터를 저장할 수 있고, 차량(1)과 보행자와의 충돌 예상 시간에 기초하여 스피커 어레이(400)로부터 출력되는 경고 신호의 세기에 대한 데이터도 저장할 수 있다.
저장부(500)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 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. 저장부(500)는 제어부와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 9는 일 실시예에 따라 감지 센서가 보행자의 위치 정보를 획득하는 것을 도시한 개념도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 감지 센서(250)는 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있는데, 이 때, 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
감지 센서(250)는 복수의 보행자에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있는데, 도 9를 참조하면, 차량(1)의 주행 중 보행자가 2명 있는 경우 현재 차량(1)의 위치를 기준으로 보행자 1(P1) 및 보행자 2(P2) 각각의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 감지 센서(250) 가 획득한 복수의 보행자에 대한 좌표 정보는 제어부(100)로 전달될 수 있고, 저장부(500)에 저장될 수 있다.
또한, 감지 센서(250)는 차량(1) 주변의 보행자가 이동하여 실시간으로 좌표 및 이동 속도가 변경되는 경우, 실시간으로 보행자에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 좌표 정보에 기초하여 보행자의 위치 정보를 실시간으로 업데이트 할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 복수의 보행자가 위치하는 영역의 보행자 분포도를 결정할 수 있다. 도 9에서는 보행자 1(P1) 및 보행자 2(P2) 각각에 대한 좌표 정보를 획득하는 것이 도시되어 있으나, 이와 달리 복수의 보행자가 위치하는 경우 감지 센서(250)는 복수의 보행자에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다. 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 복수의 보행자에 대한 위치 정보에 기초하여 일정 영역의 위치 좌표의 개수와 미리 정해진 데이터를 비교하여 일정 영역에 위치하는 복수의 보행자의 분포도가 높은지 낮은지 결정할 수 있다.
도 10 및 도 11은 일 실시예에 따라 보행자의 이동 경로를 예측하고 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이고, 도 12는 일 실시예에 따라 장애물이 있는 경우 보행자의 이동 경로를 예측하고 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 10을 참고하면, 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측하고, 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 차로의 a1 지점부터 보행을 시작하면, 차량(1)의 촬영부(350)는 보행자(P1)에 대한 영상을 촬영하여 보행자(P1)를 감지할 수 있고, 보행자(P1)의 위치 좌표를 획득할 수 있다.
또한, 차량(1)의 감지 센서(250)는 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 보행자(P1)가 이동하는 동안 실시간으로 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보 및 차량(1)과 보행자(P1)와의 거리를 획득할 수 있다.
보행자(P1)가 a1 지점부터 보행을 시작하여 a7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보는 감지 센서(250) 또는 촬영부(350) 중 적어도 하나에 의해 획득되어 제어부(100)로 전달되고, 제어부(100)는 변경되는 보행자(P1)의 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다. 즉, 보행자(P1)가 a1 지점에서 a7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 좌표 정보를 획득하면 보행자(P1)가 이동하는 거리를 실시간으로 산출할 수 있고, 보행자(P1)의 이동 거리가 획득되는 시간에 기초하여 보행자(P1)의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 보행자(P1)의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 따라 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 방향을 결정할 수 있고, 산출된 보행자(P1)의 이동 속도에 기초하여 보행자(P1)의 이동 경로를 예측할 수 있다.
감지 센서(250)는 보행자(P1)가 a1 지점에서 a7 지점으로 이동하는 동안 실시간으로 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 보행자(P1)가 a7지점에서 a8 지점으로 이동할 것을 예측할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 경로를 a1 지점에서부터 a8지점으로 예측할 수 있다.
제어부(100)는 예측한 보행자(P1)의 이동 경로에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 a8 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 스피커 어레이(400)는 생성된 제어 신호에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 방향인 a8 지점으로 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 차로를 가로질러 무단횡단을 하는 경우에 있어서 보행자(P1)의 이동 경로를 미리 예측하고 그에 따라 보행자(P1)가 이동할 지점으로 미리 경고 신호(W)를 출력함으로써 보행자(P1)의 진행을 저지할 수 있다.
또한, 보행자(P1)가 a8 지점으로 이동하기 전이라도 제어부(100)는 보행자(P1)가 a1 지점에서부터 a7 지점으로 이동하는 동안 보행자(P1)가 위치하는 방향으로 경고 신호(W)를 출력하는 제어 신호를 생성할 수 있으며, 스피커 어레이(400)는 보행자(P1)가 위치하는 방향으로만 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
도 11을 참고하면, 보행자가 인도에서 차로에 진입하는 방향으로 이동하는 경우에, 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측하고, 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호(W)가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 차로의 b1 지점부터 보행을 시작하면, 차량(1)의 촬영부(350)는 보행자(P1)에 대한 영상을 촬영하여 보행자(P1)를 감지할 수 있고, 보행자(P1)의 위치 좌표를 획득할 수 있다.
또한, 차량(1)의 감지 센서(250)는 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있으며, 보행자(P1)가 이동하는 동안 실시간으로 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보 및 차량(1)과 보행자(P1)와의 거리를 획득할 수 있다.
보행자(P1)가 b1 지점부터 보행을 시작하여 b7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보는 감지 센서(250) 또는 촬영부(350) 중 적어도 하나에 의해 획득되어 제어부(100)로 전달되고, 제어부(100)는 변경되는 보행자(P1)의 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다. 즉, 보행자(P1)가 b1 지점에서 b7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 좌표 정보를 획득하면 보행자(P1)가 이동하는 거리를 실시간으로 산출할 수 있고, 보행자(P1)의 이동 거리가 획득되는 시간에 기초하여 보행자(P1)의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 보행자(P1)의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 따라 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 방향을 결정할 수 있고, 산출된 보행자(P1)의 이동 속도에 기초하여 보행자(P1)의 이동 경로를 예측할 수 있다.
감지 센서(250)는 보행자(P1)가 b1 지점에서 b7 지점으로 이동하는 동안 실시간으로 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 보행자(P1)가 b7지점에서 b8 지점으로 이동할 것을 예측할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 경로를 b1 지점에서부터 b8지점으로 예측할 수 있다.
제어부(100)는 예측한 보행자(P1)의 이동 경로에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 b8 방향으로 경고 신호(W)가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 스피커 어레이(400)는 생성된 제어 신호에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 방향인 b8 지점으로 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 인도에서 차로에 진입하는 경우에 있어서 보행자(P1)의 이동 경로를 미리 예측하고 그에 따라 보행자(P1)가 이동할 지점으로 미리 경고 신호(W)를 출력함으로써 보행자(P1)의 진행을 저지할 수 있다.
또한, 보행자(P1)가 b8 지점으로 이동하기 전이라도 제어부(100)는 보행자(P1)가 b1 지점에서부터 b7 지점으로 이동하는 동안 보행자(P1)가 위치하는 방향으로 경고 신호(W)를 출력하는 제어 신호를 생성할 수 있으며, 스피커 어레이(400)는 보행자(P1)가 위치하는 방향으로만 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
도 12를 참고하면, 보행자의 이동이 다른 차량(3)에 가려서 보이지 않다가, 갑자기 차로에 진입하는 방향으로 이동하는 경우에, 제어부(100)는 감지 센서(250)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측하고, 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호(W)가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 차로의 c1 지점부터 보행을 시작하면, 차량(1)의 촬영부(350)는 보행자(P1)에 대한 영상을 촬영하여 보행자(P1)를 감지할 수 있고, 보행자(P1)의 위치 좌표를 획득할 수 있다. 그러나, 도 12에 도시된 바와 같이, 다른 차량(3)이 보행자(P1)를 가리고 있는 경우에는 촬영부(350)가 보행자(P1)를 촬영할 수 없으므로, 보행자(P1)의 이동에 따른 위치 정보를 획득하지 못하는 경우가 있다.
그러나, 차량(1)의 감지 센서(250)는 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있는데, 이 경우 감지 센서(250)는 다른 차량(3)이 보행자(P1)을 가린 경우에도 보행자(P1)를 감지할 수 있고, 보행자(P1)의 이동을 더 정확히 파악할 수 있으므로 보행자(P1)가 이동하는 동안 실시간으로 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보 및 차량(1)과 보행자(P1)와의 거리를 획득할 수 있다.
보행자(P1)가 c1 지점부터 보행을 시작하여 다른 차량(3)의 전방을 지나 c7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 보행자(P1)의 위치 정보는 감지 센서(250)에 의해 획득되어 제어부(100)로 전달되고, 제어부(100)는 변경되는 보행자(P1)의 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다. 즉, 보행자(P1)가 c1 지점에서 c7 지점까지 이동하는 동안 변경되는 좌표 정보를 획득하면 보행자(P1)가 이동하는 거리를 실시간으로 산출할 수 있고, 보행자(P1)의 이동 거리가 획득되는 시간에 기초하여 보행자(P1)의 이동 속도를 산출할 수 있다.
또한, 보행자(P1)의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 따라 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 방향을 결정할 수 있고, 산출된 보행자(P1)의 이동 속도에 기초하여 보행자(P1)의 이동 경로를 예측할 수 있다.
감지 센서(250)는 보행자(P1)가 c1 지점에서 c7 지점으로 이동하는 동안 실시간으로 보행자(P1)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 보행자(P1)가 c1지점에서 c7 지점으로 이동할 때, 다른 차량(3)에 가려서 차량(1)의 운전자는 보행자(P1)의 존재를 파악할 수 없는 경우에도, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 c7지점에서 c8 지점으로 이동할 것을 예측할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 보행자(P1)의 이동 경로를 c1 지점에서부터 c8지점으로 예측할 수 있다.
제어부(100)는 예측한 보행자(P1)의 이동 경로에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 c8 방향으로 경고 신호(W)가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 스피커 어레이(400)는 생성된 제어 신호에 기초하여 보행자(P1)가 이동하는 방향인 c8 지점으로 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 보행자(P1)가 인도에서 차로에 진입하는 경우에 있어서 보행자(P1)의 이동 경로를 미리 예측하고 그에 따라 보행자(P1)가 이동할 지점으로 미리 경고 신호(W)를 출력함으로써 보행자(P1)의 진행을 저지할 수 있다.
또한, 보행자(P1)가 c8 지점으로 이동하기 전이라도 제어부(100)는 보행자(P1)가 c1 지점에서부터 c7 지점으로 이동하는 동안 보행자(P1)가 위치하는 방향으로 경고 신호(W)를 출력하는 제어 신호를 생성할 수 있으며, 스피커 어레이(400)는 보행자(P1)가 위치하는 방향으로만 경고 신호(W)를 출력할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따라 보행자를 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득하는 것을 도시한 개념도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 촬영부(350)는 보행자에 대한 영상을 촬영하여 보행자를 감지할 수 있고, 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 촬영부(350)는 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
촬영부(350)는 복수의 보행자에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있는데, 도 13을 참조하면, 차량(1)의 주행 중 보행자가 2명 있는 경우 현재 차량(1)의 위치를 기준으로 보행자 1(P1) 및 보행자 2(P2) 각각의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 촬영부(350)가 획득한 복수의 보행자에 대한 좌표 정보는 제어부(100)로 전달될 수 있고, 저장부(500)에 저장될 수 있다.
또한, 촬영부(350)는 차량(1) 주변의 보행자가 이동하여 실시간으로 좌표 및 이동 속도가 변경되는 경우, 실시간으로 보행자에 대한 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 실시간으로 업데이트 할 수 있다.도 14는 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 보행자를 향해 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이고, 도 15는 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 보행자와 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역으로 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 14을 참고하면, 촬영부(350)는 보행자(P3)에 대한 영상을 촬영하여 보행자(P3)의 위치 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 획득한 보행자(P3)의 위치 정보에 기초하여 보행자(P3)가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 촬영부(350)는 차량(1)의 위치를 기준으로 보행자(P3)의 좌표 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 획득한 보행자(P3)의 좌표 정보에 기초하여 차량(1)과 보행자(P3) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 제어부(100)는 산출한 차량(1)과 보행자(P3) 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내에 위치하면, 보행자(P3)가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 14을 참고하면, 스피커 어레이(400)는 차량(1) 전방으로 경고 신호를 출력할 수 있는데, 보행자(P3)가 위치하지 않는 방향으로도 경고 신호를 출력하면 불필요한 소음이 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(100)는 보행자(P3)가 위치하지 않는 방향(Z1 내지 Z7)으로는 경고 신호를 출력하지 않고, 보행자(P3)가 위치하는 방향(Z1 내지 Z7)으로만 경고 신호를 출력하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
보행자(P3)가 위치하는 방향으로만 경고 신호를 출력하기 위해서 제어부(100)는 스피커 어레이(400)가 포함하는 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호를 제어할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호에 대한 제어 신호를 조합하여, 보행자(P3)가 위치하지 않는 방향(Z1 내지 Z7)으로 출력되는 경고 신호는 상쇄 간섭을 발생시켜 경고 신호가 소멸되도록 하고, 보행자(P3)가 위치하는 방향(Z8)으로 출력되는 경고 신호는 보강 간섭을 발생시켜 경고 신호가 증폭되도록 함으로써 보행자(P3)가 위치하는 방향(Z8)으로 경고 신호가 효과적으로 출력될 수 있도록 한다.
보행자(P3)가 위치하지 않는 방향(Z1 내지 Z7)으로는 경고 신호가 출력되지 않도록 하고, 보행자(P3)가 위치하는 방향(Z8)으로만 경고 신호가 출력되도록 하는 제어 신호 조합에 대한 데이터는 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 차량(1)에 마련된 스피커 어레이(400)가 보행자(P3)가 위치하는 방향(Z8)으로만 경고 신호를 출력하고, 보행자(P3)가 위치하지 않는 방향(Z1 내지 Z7)으로는 경고 신호를 출력하지 않음으로써 보행자(P3)에게만 차량(1)의 접근을 알릴 수 있고, 보행자(P3)가 위치하지 않는 방향(Z1 내지 Z7)에서의 불필요한 소음 발생을 줄일 수 있다.
도 15를 참고하면, 제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 보행자(P4)의 위치 정보에 기초하여 보행자(P4)와 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역(Z9)으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 스피커 어레이(400)에서 보행자가 위치하는 방향으로만 경고 신호를 출력하도록 제어 신호를 생성할 수도 있지만, 주변 환경 및 주변 소음을 고려하여 보행자의 인접 영역에도 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 보행자(P4)의 위치 정보에 기초하여, 보행자(P4)의 위치를 기준으로 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역(Z9)에 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 스피커 어레이(400)는 보행자(P4)가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력함과 동시에 보행자(P4) 주변의 영역에도 경고 신호를 출력할 수 있다.
보행자(P4)의 위치를 기준으로 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역(Z9)은 저장부(500)에 미리 저장되어 있는 데이터에 기초하여 설정된 영역이고, 이러한 영역은 더 넓을 수도 있고 반대로 더 좁을 수도 있다.
보행자(P4)의 위치를 기준으로 미리 정해진 거리만큼 떨어진 영역(Z9)에까지 경고 신호가 출력됨으로써 보행자(P4)와 인접한 위치에 있는 다른 보행자도 경고 신호를 인지할 수 있고, 주변 소음의 영향도 적게 받을 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 복수의 보행자를 향해 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이고, 도 17은 일 실시예에 따라 스피커 어레이가 특정 영역 전체에 경고 신호를 출력하는 것을 도시한 개념도이다.
도 16을 참고하면, 촬영부(350)는 복수의 보행자(P5, P6, P7)에 대한 영상을 촬영하여 복수의 보행자(P5, P6, P7)에 대한 위치 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 획득한 복수의 보행자(P5, P6, P7)의 위치 정보에 기초하여 복수의 보행자(P5, P6, P7)가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 촬영부(350)는 차량(1)의 위치를 기준으로 복수의 보행자(P5, P6, P7)의 좌표 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 획득한 복수의 보행자(P5, P6, P7)의 좌표 정보에 기초하여 차량(1)과 복수의 보행자(P5, P6, P7) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 제어부(100)는 차량(1)과 복수의 보행자(P5, P6, P7) 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내에 위치하면, 복수의 보행자(P5, P6, P7)가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 14에서와 마찬가지로, 제어부(100)는 복수의 보행자(P5, P6, P7)가 위치하지 않는 방향으로는 경고 신호를 출력하지 않고, 복수의 보행자(P5, P6, P7)가 위치하는 방향으로만 경고 신호를 출력하여, 복수의 보행자(P5, P6, P7)에게만 차량(1)의 접근을 알릴 수 있고, 보행자가 위치하지 않는 방향에서의 불필요한 소음 발생을 줄일 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)과 복수의 보행자(P5, P6, P7) 각각의 거리를 산출할 수 있고, 산출된 거리에 기초하여 스피커 어레이(400) 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 복수의 보행자(P5, P6, P7) 중에서 차량(1)과의 거리가 가까운 보행자에게 출력하는 경고 신호의 세기를 증가시킬 수 있고, 차량(1)과의 거리가 먼 보행자에게 출력하는 경고 신호의 세기를 감소시킬 수 있다.
도 14 내지 도 16에서는 제어부(100)의 제어에 따라 스피커 어레이(400)가 보행자가 위치한 방향으로만 경고 신호를 출력하는 것을 도시하였으나 도 17에 도시된 바와 같이, 스피커 어레이(400)는 특정 방향에 한정하여 경고 신호를 출력하지 않고, 특정 영역에 대해 전체적으로 경고 신호를 출력할 수도 있다.
즉, 차량(1)의 주변에 복수의 보행자가 위치하고, 촬영부(350)가 촬영하여 획득한 복수의 보행자의 위치 정보에 기초할 때, 보행자의 수가 많고 각각의 보행자에 대한 위치 정보가 넓은 영역에 분포한 경우에는, 제어부(100)가 특정한 방향으로만 경고 신호를 출력하는 제어 신호를 생성하지 않고 차량(1) 전면의 모든 방향으로 경고 신호를 출력하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 17과 같이 군집을 형성하는 복수의 보행자 다수는 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호를 통해 차량(1)의 접근을 인지할 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 차량(1) 주변에 복수의 보행자가 위치하는 경우, 제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 복수의 보행자에 대한 위치 정보에 기초하여 복수의 보행자가 위치하는 영역의 보행자 분포도를 결정할 수 있다. 즉, 복수의 보행자가 일정 영역에 군집을 형성하여 위치하는 경우 제어부(100)는 일정 영역에 위치하는 보행자의 위치 좌표의 개수를 미리 정해진 데이터와 비교하여 일정 영역에 위치하는 복수의 보행자의 분포도가 높은지 낮은지 결정할 수 있다.
제어부(100)는 보행자의 분포도를 결정하여 보행자가 위치하는 영역으로 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다. 즉, 보행자의 분포도가 높은 영역에 대해서는 경고 신호를 세게 출력할 수 있고, 보행자의 분포도가 낮은 영역에 대해서는 경고 신호를 약하게 출력할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 보행자의 분포도에 기초하여 보행자가 위치하는 영역으로 출력하는 경고 신호의 범위를 제어할 수 있다. 즉, 보행자의 분포도가 높은 영역에 대해서는 경고 신호를 넓게 출력할 수 있고, 보행자의 분포도가 낮은 영역에 대해서는 경고 신호를 좁게 출력할 수 있다.
도 17과 같이, 복수의 보행자가 한 곳에 군집을 이루어 분포되어 있는 경우에 제어부(100)는 보행자가 분포되어 있는 영역에 전체적으로 경고 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 도 16에서처럼 특정한 방향으로만 경고 신호를 출력하는 제어 신호를 생성하는 것이 아니라 도 17에서처럼 차량(1) 전면의 모든 방향으로 경고 신호를 출력하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 복수의 보행자가 다수의 곳에 군집을 이루어 분포되어 있는 경우에는 제어부(100)가 보행자가 군집한 다수의 영역에 경고 신호가 출력되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따라 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 경고 신호의 세기를 제어하는 것을 도시한 개념도이다.
도 18을 참고하면, 제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 산출할 수 있고, 산출한 거리 및 저장부(500)에 저장된 데이터에 기초하여, 보행자와 차량(1) 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 경고 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)과 보행자 사이의 거리에 기초하여 스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다. 즉, 도 18에 도시된 바와 같이 차량(1) 전방에 위치하는 보행자(P9)가 다른 보행자(P8)보다 차량(1)과 가까이 위치하는 경우, 가까운 보행자(P9)가 차량(1)과 충돌 위험이 더 높으므로, 제어부(100)는 가까운 보행자(P9)를 향해 출력하는 경고 신호의 세기가 증가하도록 제어할 수 있다. 반면, 차량(1)과 상대적으로 멀리 떨어진 보행자(P8)를 향해 출력하는 경고 신호의 세기는 감소시킬 수 있다.
즉, 차량(1)의 주변에 복수의 보행자가 위치하는 경우, 차량(1)과 복수의 보행자 각각 사이의 거리에 기초하여, 가까운 보행자에게는 경고 신호를 크게 출력하고 멀리 있는 보행자에게는 경고 신호를 작게 출력하여, 경고 신호를 효율적으로 전달함과 동시에 불필요한 소음 발생을 방지할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 제어부(100)는 차량(1)과 보행자와의 충돌 예상 시간을 산출하고, 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 스피커 어레이(400)가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어할 수 있다. 산출된 충돌 예상 시간이 큰 경우에는 차량(1)과 보행자 사이에 충돌할 가능성이 작은 것이므로, 이러한 경우 보행자에게 출력할 경고 신호는 상대적으로 약하게 출력할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 19를 참고하면, 촬영부(350)는 주행 중 또는 정차 중인 차량(1)의 주변에 위치하는 보행자에 대한 영상을 촬영하여 보행자를 감지할 수 있고(800), 감지 센서(250)는 차량(1) 주변의 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있는데(710), 구체적으로 차량(1)을 기준으로 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 촬영부(350)도 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다.
보행자가 복수인 경우, 감지 센서(250)는 복수의 보행자 각각에 대한 위치 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 보행자의 위치 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
또한, 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보 및 차량(1)과 보행자 사이의 거리도 감지 센서(250)에 의해 획득되어 제어부(100)로 전달될 수 있다.
제어부(100)는 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다(720). 즉, 보행자의 변경되는 좌표 정보를 획득하면 보행자가 이동한 거리를 알 수 있고, 감지 센서(250)가 변경되는 좌표를 획득하는 시간에 기초하여 제어부(100)는 보행자의 이동 속도를 산출할 수 있다.
제어부(100)는 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다(730). 즉, 감지 센서(250)는 실시간으로 변경되는 보행자의 좌표 정보를 획득할 수 있으므로 제어부(100)는 이러한 좌표 정보의 변화 및 좌표의 벡터에 기초하여 보행자의 이동 방향을 결정할 수 있다.
제어부(100)는 산출된 보행자의 이동 속도 및 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 보행자의 이동 경로를 예측할 수 있고(740), 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있다(750).
스피커 어레이(400)는 제어부(100)가 생성한 제어 신호에 기초하여 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력할 수 있고(760), 보행자가 위치하는 방향으로도 경고 신호를 출력할 수 있다.도 20은 다른 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 20을 참고하면, 촬영부(350)는 주행 중 또는 정차 중인 차량(1)의 주변에 위치하는 보행자에 대한 영상을 촬영하여 보행자를 감지할 수 있고(800), 촬영한 영상에 기초하여 보행자의 위치 정보를 획득할 수 있다(810). 이 때, 보행자가 복수인 경우에는 복수의 보행자 각각에 대한 위치 정보를 획득할 수 있으며, 위치 정보에는 보행자의 좌표 정보가 포함될 수 있다. 보행자가 이동하는 경우 촬영부(350)는 보행자의 변경되는 위치 정보를 획득할 수 있으며, 보행자의 좌표 정보 및 속도 정보 등을 실시간으로 획득하여 제어부(100)로 전달할 수 있다.
감지 센서(250)는 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 감지할 수 있다(820). 제어부(100)는 저장부(500)에 저장되어 있는 데이터를 기초로 감지 센서(250)가 감지한 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 미리 정해진 거리와 비교할 수 있고(830), 비교 결과 차량(1)과 보행자 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 차량(1)과 보행자간의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다(840). 충돌 예상 시간은 보행자의 좌표 정보에 기초하여 차량(1)과 보행자 사이의 거리를 측정한 후 측정된 거리를 차량(1) 및 보행자의 상대 속도로 나누어 측정할 수 있다.
제어부(100)는 보행자와 차량(1) 사이의 거리 및 충돌 예상 시간에 기초하여 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호의 세기를 결정할 수 있다(850).
즉, 제어부(100)는 보행자의 위치 정보에 기초하여 차량(1)과 보행자 사이의 거리가 가까우면 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호의 세기를 증가시킬 수 있고, 반대로 거리가 멀면 경고 신호의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 차량(1)과 보행자의 충돌 예상 시간이 크면 스피커 어레이(400)에서 출력되는 경고 신호의 세기를 감소시킬 수 있고, 반대로 충돌 예상 시간이 작으면 경고 신호의 세기를 증가시킬 수 있다.
제어부(100)는 촬영부(350)가 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 보행자가 위치하는 방향으로만 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성할 수 있고(860), 스피커 어레이(400)는 제어부(100)의 제어에 기초하여 보행자가 위치하는 방향으로만 경고 신호를 출력할 수 있다(870). 즉, 보행자가 위치하지 않는 곳에도 경고 신호가 출력되어 불필요한 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 보행자에게 효과적으로 경고 신호를 출력할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 스피커 어레이(400)에 포함되는 복수의 스피커 각각이 출력하는 경고 신호에 대한 제어 신호를 조합하여, 보행자가 위치하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호는 상쇄 간섭을 발생시켜 경고 신호가 소멸되도록 하고, 보행자가 위치하는 방향으로 출력되는 경고 신호는 보강 간섭을 발생시켜 경고 신호가 증폭되도록 함으로써 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 효과적으로 출력될 수 있도록 한다.
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, 플래쉬 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.
1 : 차량
6 : 라디에이터 그릴
18 : 전방 범퍼
100 : 제어부
200 : 속도 감지부
250 : 감지 센서
350 : 촬영부
400 : 스피커 어레이
450 : 최적화 필터
500 : 저장부

Claims (28)

  1. 차량 주변의 보행자에 대한 영상을 촬영하여 상기 보행자를 감지하는 촬영부;
    상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 감지 센서;
    상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도 및 상기 보행자의 이동 방향을 결정하고, 상기 결정된 보행자의 이동 속도 및 상기 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 제어부;
    상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 스피커 어레이;를 포함하는 차량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득하는 차량.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보를 획득하는 차량.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    상기 차량과 상기 보행자 사이의 거리를 감지하는 차량.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도를 산출하는 차량.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 방향을 결정하는 차량.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 센서는,
    레이더(Radar) 및 라이더(LiDAR) 중 어느 하나를 포함하는 차량.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여, 상기 보행자가 이동하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호를 제거하는 제어 신호를 생성하는 차량.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보행자가 복수인 경우, 상기 복수의 보행자 각각의 이동 경로를 예측하고, 상기 예측한 이동 경로에 기초하여 상기 복수의 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 차량.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 차량.
  12. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 상기 스피커 어레이가 출력하는 경고 신호의 세기를 제어하는 차량.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 스피커 어레이는,
    상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 차량.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 촬영부는,
    상기 보행자에 대한 영상을 촬영하여, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득하는 차량.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 스피커 어레이는,
    상기 차량의 전면에 마련되고, 각각 경고 신호를 출력하는 적어도 하나의 스피커를 포함하는 차량.
  16. 차량 주변의 보행자에 대한 영상을 촬영하여 상기 보행자를 감지하고;
    상기 보행자의 위치 정보를 획득하고;
    상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도 및 상기 보행자의 이동 방향을 결정하고;
    상기 결정된 보행자의 이동 속도 및 상기 결정된 보행자의 이동 방향에 기초하여 상기 보행자의 이동 경로를 예측하고;
    상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하고;
    상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 차량 제어방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 것은,
    상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득하는 차량 제어방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 보행자의 위치 정보를 획득하는 것은,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보를 획득하는 차량 제어방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 차량과 상기 보행자 사이의 거리를 감지하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 보행자의 이동 경로를 예측하는 것은,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 속도를 산출하는 차량 제어방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 보행자의 이동 경로를 예측하는 것은,
    상기 보행자의 이동에 따라 변경되는 좌표 정보에 기초하여 상기 보행자의 이동 방향을 결정하는 차량 제어방법.
  22. 삭제
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 것은,
    상기 예측한 보행자의 이동 경로에 기초하여, 상기 보행자가 이동하지 않는 방향으로 출력되는 경고 신호를 제거하는 제어 신호를 생성하는 차량 제어방법.
  24. 제 16항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 것은,
    상기 보행자가 복수인 경우, 상기 복수의 보행자 각각의 이동 경로를 예측하고;
    상기 예측한 이동 경로에 기초하여 상기 복수의 보행자가 이동하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 차량 제어방법.
  25. 제 17항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 것은,
    상기 획득한 보행자의 위치 정보에 기초하여, 상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리가 미리 정해진 거리 이내이면 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호가 출력되도록 제어 신호를 생성하는 차량 제어방법.
  26. 제 19항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 것은,
    상기 감지된 차량과 보행자 사이의 거리에 기초하여 상기 출력되는 경고 신호의 세기를 제어하는 차량 제어방법.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 경고 신호를 출력하는 것은,
    상기 생성된 제어 신호에 기초하여 상기 보행자가 위치하는 방향으로 경고 신호를 출력하는 차량 제어방법.
  28. 제 16항에 있어서,
    상기 보행자를 감지하는 것은,
    상기 보행자에 대한 영상을 촬영하여, 상기 차량을 기준으로 상기 보행자의 좌표 정보를 획득하는 차량 제어방법.
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