KR102053200B1 - 차량에 구비된 차량용 로봇 및 차량용 로봇의 제어방법 - Google Patents

차량에 구비된 차량용 로봇 및 차량용 로봇의 제어방법 Download PDF

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임형진
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Abstract

본 발명은 차량에 구비된 차량용 로봇 및 차량용 로봇의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 로봇은, 차량에 장착 가능하도록 형성된 몸체, 상기 몸체에 장착되며, 회전 가능하도록 형성된 머리, 상기 머리의 전면에 배치되는 제1 카메라, 상기 머리의 후면에 배치되는 제2 카메라, 상기 머리의 후면에 배치되며, 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라 중 적어도 하나를 통해 수신되는 영상을 출력하는 디스플레이부 및 상기 제1 카메라, 상기 제2 카메라 및 상기 디스플레이부를 제어하고, 상기 머리의 회전을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 제2 카메라를 이용하여 운전자의 시선을 센싱하고, 상기 센싱된 운전자의 시선에 근거하여 상기 제1 카메라를 통해 차량 외부에 존재하는 객체와 관련된 정보를 획득하도록 상기 머리를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

Description

차량에 구비된 차량용 로봇 및 차량용 로봇의 제어방법{ROBOT FOR VEHICLE MOUNTED ON THE VEHCILE AND METHOD FOR CONTROLLING THE ROBOT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량에 구비된 차량용 로봇 및 차량용 로봇의 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 것이 가능한 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치 등이 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 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
한편, 최근에는 ADAS(Advanced Driving Assist System)에 대한 개발이 활발히 이루어짐에 따라, 차량 운행에 있어서 사용자 편의와 안전을 극대화할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
또한, 최근에는 운전자가 차량을 주행할 때 도움을 줄 수 있는 차량용 로봇에 대한 관심이 많아지고 있으며, 기술이 발전함에 따라 차량용 로봇이 수행할 수 있는 기능들이 확대되고 있는 추세이다.
본 발명의 일 목적은 차량과 관련된 최적화된 기능을 제공하는 것이 가능한 차량용 로봇을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 일 목적은, 외부에서 발생한 이벤트와 차량 운전자의 상태를 고려하여, 차량 운전자의 스트레스를 감소시켜 줄 수 있는 음향정보를 출력하는 차량용 로봇을 제공하는데 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 위하여, 차량에 장착 가능하도록 형성된 몸체; 상기 몸체에 장착되며, 회전 가능하도록 형성된 머리; 상기 머리의 전면 또는 후면에 배치되는 카메라; 음향정보를 출력하는 출력부; 및 상기 카메라 및 상기 출력부를 제어하고, 상기 머리의 회전을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 카메라를 통해 차량 외부에서 발생하는 소정 이벤트를 감지하고, 상기 발생한 이벤트에 대응하여 상기 출력부에서 출력할 음향정보를 소정 기준에 근거하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇을 제공한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 이벤트가 발생함에 따라 상기 카메라를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화에 근거하여, 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서는, 소정 기준에 따라 상기 차량 운전자의 현재 상태에 대응되는 등급을 산출하고, 상기 산출한 등급에 따라 상기 출력할 음향정보를 상이하게 산출할 수 있다.
일 예로, 상기 차량 운전자의 신체상태를 감지하는 바이오 센서와 통신 가능하도록 형성된 통신부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화와 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 차량 운전자의 신체상태 중 적어도 하나를 고려하여, 상기 등급을 산출할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 머리의 후면에 배치되며, 상기 카메라를 통해 수신되는 영상을 출력하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 음향정보의 출력과 함께 소정 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 프로세서는, 상기 산출한 등급에 따라 상이한 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서는, 차량 운전자의 습관정보를 고려하여 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는, 소정 이벤트 발생 시 상기 차량 운전자가 발화하였던 음향정보의 히스토리를 고려하여, 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서는, 상기 음향정보의 출력과 함께 상기 머리가 좌우로 움직이도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량은, 본 명세서에서 설명하는 차량용 로봇을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명은 타 차량의 난폭운전 시 운전자보다 먼저 음성 피드백과 격한 움직임으로 화남을 표현하여, 운전자의 화남을 자연스럽게 완화할 수 있는 감성적 교감 기능을 수행하는 차량용 로봇을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 로봇은 타 차량이 끼어드는 상황, 교통체증, 전방 차량의 급 정거 등 다양한 상황과, 이에 대응하는 운전자의 스트레스 상태 등을 고려하여, 출력할 음향정보를 설정할 수 있다. 이에 따라, 각각의 상황에 최적화된 피드백을 운전자에게 제공할 수 있다.
그리고, 제공되는 피드백은 사전에 운전자가 직접 설정할 수도 있고, 차량용 로봇에서 직접 학습을 통해 도출할 수도 있어, 보다 차별화된 서비스를 제공할 수 있게 된다.
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 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 8, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 로봇을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10, 도 11a, 도 11b, 도 12a, 도 12b 및 도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 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 실시 예를 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.
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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 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.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 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.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)는 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.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일 영역(251c), 윈도우의 일 영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100) 내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛, 가로등에서 생성된 빛, 또는 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 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 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(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.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 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.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)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.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 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.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 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.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 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.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100) 내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시 예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시 예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지 시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지 시, 시트 벨트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지 시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 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.
센싱부(120)는, 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.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 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.
한편, 본 발명과 관련된 차량(100)은 차량용 로봇(800)을 포함할 수 있다. 상기 차량용 로봇(800)은, 차량에 장착되어, 사용자와 소통하는 것이 가능한 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다.
상기 차량용 로봇(800)은, 차량용 비서 로봇, 차량 제어 에이전트(agent), 운행 보조 커뮤니케이터(communicator) 등 다양한 명칭으로 명명될 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 로봇에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 8, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 로봇을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 차량용 로봇(800)은, 차량(100)에 탑승한 사용자(운전자, 탑승자)와 상호 동작(또는 통신, 소통 등)을 수행할 수 있도록 차량 내부에 구비될 수 있다.
일 예로, 차량용 로봇(800)은, 차량의 인스투루먼트 패널의 상측부분(또는 대쉬보드 상)에 구비될 수 있다. 또한, 상기 차량용 로봇(800)은, 인스투루먼트 패널과 일체형으로 형성될 수도 있고, 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 차량용 로봇(800)이 차량으로부터 탈착 가능하도록 형성되는 경우, 상기 차량용 로봇(800)은 사용자가 원하는 위치에 부착될 수 있으며, 차량의 어느 위치에든 장착될 수 있다.
차량용 로봇(800)은 다른 장치와 유/무선 통신이 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 차량용 로봇(800)은 차량의 통신장치(400)와 유/무선 통신이 가능하도록 연결될 수 있다. 이 경우, 차량용 로봇(800)은, 상기 통신장치(400)를 통해 차량과 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 차량용 로봇(800)은, 도 7에서 설명한 차량의 구성요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 7에서 설명한 구성요소들이 차량용 로봇(800)에 포함되는 경우, 포함된 구성요소들은 도 7에서 설명한 기능/동작/제어를 동일/유사하게 수행할 수 있다.
도 9a에는 차량용 로봇의 전면 모습이 도시되어 있고, 도 9b에는 차량용 로봇의 후면 모습이 도시되어 있다.
도 9a를 참조하면, 본 발명의 차량용 로봇(800)은, 차량에 장착 가능하도록 형성된 몸체(812) 및 상기 몸체에 장착되며, 회전 가능하도록 형성된 머리(810)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(812)는 차량의 일부분에 장착(부착)되도록 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 몸체(812)의 일측(하단부분)이 차량의 일부분에 장착(부착)되는 경우, 몸체(830)의 타측(상단부분)에는, 머리(810)가 장착될 수 있다.
상기 머리(810)는, 상기 몸체(812)에 부착되어 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 상기 머리(810)의 회전은 일 예로, 차량용 로봇의 프로세서(880)의 제어에 의해 수행될 수 있다.
상기 머리(810)의 회전은, 차량용 로봇을 수직으로 관통하는 기준선(c)을 기준으로 돌아가는 회전 및 상기 머리(810)와 몸체(812)의 연결부를 기준으로 기울어지는 회전을 포함할 수 있다. 즉, 상기 머리(810)는, 일 예로, 사람의 머리가 움직이는 것처럼 회전될 수 있다.
본 발명의 차량용 로봇은, 두 개의 물체가 결합되고, 두 개의 물체 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있는 모든 구조(예를 들어, 볼 조인트 또는 적어도 하나의 원형 기어 등)를 채용할 수 있으며, 이러한 구조를 통해 머리(810)를 몸체(812)를 기준으로 회전시킬 수 있다.
차량용 로봇(800)은 다양한 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라(820, 821), 플래시(830), 입/출력부(840), 빔 출력부(850), 디스플레이부(860) 및 프로세서(880)를 포함할 수 있다.
이러한 구성요소들은 차량용 로봇(800)의 머리(810) 및 몸체(820) 중 적어도 하나에 구비될 수 있으며, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 카메라(820, 821), 플래시(830), 입/출력부(840), 빔 출력부(850)가 머리(810)에 구비되고, 프로세서(880)가 몸체(820)에 구비된 것을 예로 설명하기로 한다.
도 9a를 참조하면, 본 발명의 차량용 로봇(800)은, 머리(810)의 전면에 배치되는 제1 카메라(820)를 포함할 수 있다.
상기 제1 카메라(820)는, 일 예로, 적어도 두 개의 카메라(820a, 820b)를 포함할 수 있다. 프로세서(880)는, 상기 적어도 두 개의 카메라(820a, 820b)를 이용하여, 스테레오스코픽 방식을 통해 차량 외부에 존재하는 객체와 차량용 로봇 사이의 거리를 측정하거나, 제1 카메라(820)를 통해 수신되는 영상(또는 프리뷰 영상, 라이브 영상 등)의 깊이정보를 추출할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 로봇(800)에 구비되는 플래시(830)는, 일 예로, 머리(810)의 전면에 구비될 수 있으며, 상기 제1 카메라(820)의 주변에 장착될 수 있다.
상기 플래시(830)는, 상기 제1 카메라(820)를 통해 수신되는 영상의 밝기가밝아지도록, 광을 출력할 수 있다. 또한, 상기 플래시(830)는, 기 설정된 패턴을 갖는 구조광을 출력하도록 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 플래시(830)는, 복수의 레이저 광 소자(예를 들어, VCSEL)가 기 설정된 패턴으로 배치될 수 있다.
프로세서(880)는, 제1 카메라(820)를 통해 영상을 수신할 때, 상기 플래시(830)에서 출력된 구조광의 패턴과, 영상에서 센싱된 광의 패턴을 비교하여, 제1 카메라를 통해 촬영되는 객체까지의 거리를 추출하거나, 상기 제1 카메라(820)를 통해 수신되는 영상의 깊이정보를 추출할 수 있다.
이와 같이, 기 설정된 패턴을 갖는 구조광을 이용하여 객체까지의 거리를 추출하거나, 영상의 깊이 정보를 추출하는 방식을 구조광 방식으로 명명할 수 있다.
또한, 본 발명은, 스테레오스코픽 방식과 구조광 방식을 조합하여, 차량 외부에 존재하는 객체까지의 거리를 추출하거나, 제1 카메라(820)를 통해 수신되는 영상의 깊이정보를 추출할 수도 있다.
입/출력부(840)는, 도 9a에 도시된 것과 같이, 머리(810)의 전면에 구비될 수 있다. 일 예로, 상기 입/출력부(840)는, 스피커/마이크 등을 포함할 수 있으며, 음향 정보를 출력하거나, 차량 내부에 탑승한 사용자의 음성을 수신할 수 있다.
빔 출력부(850)는, 차량의 윈드쉴드(또는 윈도우)에 AR(Augmented Reality) 정보를 출력하도록 형성될 수 있다. 상기 빔 출력부(850)는, AR정보 출력부 또는 AR 출력부 또는 프로젝터로 명명될 수도 있다.
상기 빔 출력부(850)는, 도 9a에 도시된 것과 같이, 머리(810)의 전면에 구비될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 머리(810)의 후면에는, 제2 카메라(821) 및 디스플레이부(860)가 구비될 수 있다.
상기 디스플레이부(860)에는, 제1 카메라(820) 및 제2 카메라(821) 중 적어도 하나를 통해 수신되는 영상(870)이 출력될 수 있다.
상기 영상(870)은, 프리뷰 영상 또는 라이브 영상 등으로 명명될 수 있으며, 카메라를 통해 영상을 캡쳐하기 전에 실시간으로 수신되는 영상을 의미할 수 있다.
즉, 디스플레이부(860)에는, 제1 카메라(820)를 통해 수신되는 영상이 출력되거나, 제2 카메라(821)를 통해 수신되는 영상이 출력되거나, 상기 제1 카메라(820) 및 제2 카메라(821)를 통해 수신되는 영상들이 함께 출력될 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 로봇(800)은, 차량용 로봇(800)에 구비된 구성요소들(예를 들어, 제1 카메라(820), 제2 카메라(821), 플래시(830), 입/출력부(840), 빔 출력부(850) 디스플레이부(860) 등)을 제어하는 것이 가능한 프로세서(880)를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(880)는, 머리(810)의 회전을 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(880)는, 몸체(812)를 기준으로 머리(810)를 회전시키는 구동부(미도시)를 제어하여, 상기 구동부가 몸체(812)를 기준으로 머리(810)를 회전시키도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
본 발명의 차량용 로봇(800)은, 머리의 전면이 차량의 전방을 향하도록 배치될 수 있다.
이 경우, 머리의 전면에 구비된 제1 카메라(820)는 차량 외부(또는 차량의 전면)를 촬영할 수 있으며, 머리의 후면에 구비된 제2 카메라(821)는, 차량 내부(또는 차량에 탑승한 사용자)를 촬영할 수 있다.
차량에 탑승한 사용자는, 운전자 및 탑승자(또는 동승자)를 포함할 수 있다.
또한, 머리의 전면이 차량의 전방을 향하도록 배치되는 경우, 차량에 탑승한 사용자는 머리의 후면에 구비된 디스플레이부(860)를 볼 수 있으며 조작할 수도 있다.
이에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 로봇(800)은, 머리의 후면이 차량의 전방을 향하도록 배치되거나, 머리가 회전될 수도 있다.
이 경우, 머리의 전면에 구비된 제1 카메라(820)는 차량 내부를 촬영하고, 머리의 후면에 구비된 제2 카메라(821)는, 차량 외부를 촬영할 수 있다.
위에서 설명한 차량용 로봇(800)에 포함된 구성요소들의 배치는 도 9a 및 도 9b와 같이 한정되지 않음에 유의하여야 한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 차량용 로봇의 머리(810)의 전면이 차량의 전방을 향하는 것을 예로 설명하기로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 이와 관련된 내용을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 10, 도 11a, 도 11b, 도 12a, 도 12b 및 도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명과 관련된 차량용 로봇(800)은, 몸체(812), 머리(810), 카메라(820, 821), 출력부(840) 및 프로세서(880)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(812)는 차량(100)에 장착 가능하도록 형성되며, 상기 머리(810)는 상기 몸체(812)에 장착되어 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 카메라(820, 821)는 상기 머리(810)의 전면 또는 후면에 배치될 수 있다. 본 발명의 차량용 로봇(800)은, 상기 머리(810)의 전면이 차량(100)의 전방을 향하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 머리(810)의 전면에 구비된 제1 카메라(820)는 차량 외부(또는 차량의 전면)를 촬영할 수 있으며, 상기 머리(810)의 후면에 구비된 제2 카메라(821)는, 차량 내부(또는 차량에 탑승한 사용자)를 촬영할 수 있다.
상기 출력부(840)는 음향정보를 출력할 수 있다. 이를 위해, 상기 출력부(840)는 스피커를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(880)는 상기 카메라(820, 821) 및 상기 출력부(840)를 제어하고, 상기 머리(810)의 회전을 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(880)는 상기 카메라(820)를 통해 차량 외부에서 발생하는 소정 이벤트를 감지하고, 상기 발생한 이벤트에 대응하여 상기 출력부(840)에서 출력할 음향정보를 소정 기준에 근거하여 산출할 수 있다.
상기 소정 이벤트는 차량 운전자의 심리상태나 운전상태에 영향을 줄 가능성이 있는 상황으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 전방 차량의 난폭운전이나 교통법규 위반 상황 등이 이에 포함될 수 있다. 구체적으로, 전방 차량이 깜박이를 켜지 않고 차선을 변경하며 끼어드는 상황, 급정차 하는 상황, 후진하는 상황 등이 이에 포함될 수 있다. 또한, 운전자의 스트레스를 유발할 수 있는 교통정체 상황도 이에 포함될 수 있다. 그리고, 갑작스럽게 보행자나 야생동물, 물체 등이 전방에 나타나는 상황, 도로에 장애물이 존재하는 상황도 이에 포함될 수 있다.
상기 소정 이벤트의 감지를 위해 전방 카메라(820)는 차량의 외부 주행환경을 모니터링 할 수 있다. 만약, 머리(810)의 후면이 차량 전방을 향하고 있는 경우, 후방 카메라(821)가 차량의 외부 주행환경을 모니터링 할 수 있다. 또는, 차량용 로봇(800)에 설치된 카메라 이외에, 차량(100) 내부나 외부의 카메라로부터 감지된 이미지 정보에 근거하여, 상기 소정 이벤트의 발생 여부를 감지할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 프로세서(880)는 상기 소정 이벤트가 발생한 경우, 상기 발생한 이벤트에 대응하여 상기 출력부(840)에서 출력할 음향정보를 소정 기준에 근거하여 산출할 수 있다.
차량 운전자는 상기 소정 이벤트의 발생 시 순간적으로 감정변화 폭이 커져 화가나거나 스트레스가 증가할 수 있다. 이때 차량용 로봇(800)에서 먼저 감정 표현을 함으로써 운전자의 스트레스가 감소될 수 있으며, 차량 운전자와 감정적 교감을 형성할 수 있게 된다.
상기 소정 이벤트에 대응하여 출력되는 음향정보는 운전자가 직접 사전에 설정된 데이터에 의해 결정될 수 있다. 또는 차량용 로봇(800)의 학습으로 결정될 수도 있다.
예를 들면, 전방 차량이 난폭 운전을 하는 경우, 차량용 로봇(800)의 출력부(840)에서는 A라는 음향정보가 출력될 수도 있다. 앞서 설명한 것과 같이, A는 운전자가 설정하거나, 차량용 로봇(800)의 학습에 의해 도출되는 음향정보일 수 있다. 경우에 따라, A는 운전자가 평소 사용하는 표현이거나 욕설일 수도 있다.
한편, 상기 프로세서(880)는, 차량 운전자의 습관정보를 고려하여 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
실시 예로, 상기 프로세서(880)는, 소정 이벤트 발생 시 상기 차량 운전자가 발화하였던 음향정보의 히스토리를 고려하여, 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
구체적인 예로, 이전 난폭운전 상황에서 운전자가 말한 것을 학습하여, 다음 동일하거나 유사한 상황 발생 시, 학습한 내용을 재생할 수 있다.
또 다른 예로, 운전자는 설정메뉴에서 난폭운전 감지 시 로봇이 해줄 대사의 단계(강/중/약)를 선택하여 입력할 수 있다. 이에 로봇은 해당 상황 발생 시 선택한 단계에 맞게 대사를 재생할 수 있다.
예를 들어, 단계가 '강'으로 설정되어 있으면 욕설이 출력될 수 있고, '약'으로 설정되어 있으면 불만을 표출하는 대사가 출력될 수 있다.
한편, 상기 프로세서(880)는, 상기 이벤트가 발생함에 따라 상기 카메라(821)를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화에 근거하여, 상기 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
구체적으로, 차량 운전자를 모니터링 하는 카메라(821)를 통해 소정 이벤트가 발생한 후 운전자의 움직임, 동공크기 변화, 표정변화 등을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전방 차량이 급정차 함에 따라 운전자의 동공이 커지고 화난 표정이 감지되는 경우, 이를 고려한 음향정보가 산출 및 출력될 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 차량 운전자를 모니터링하는 바이오 센서로부터 차량 운전자의 심박수, 혈압 등의 생체신호 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 차량 운전자를 카메라(821)를 통해 모니터링한 정보와 바이오 센서로부터 수신한 생체신호 정보를 고려하여, 출력할 음향정보를 산출할 수 있다.
이를 위해, 소정 이벤트의 발생과 운전자의 상태(카메라나 바이오 센서를 통해 감지되는 상태)에 대응하여, 출력할 음향정보가 사전에 설정되어 있을 수 있다. 이는 운전자에 의해 사전에 설정될 수도 있고, 차량용 로봇(800)이 학습을 통해 도출(또는 저장)할 수도 있다.
또 다른 실시 예로서, 상기 프로세서(880)는, 상기 음향정보의 출력과 함께 상기 머리가 좌우로 움직이도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 음향정보가 출력됨과 동시에 또는 순차적으로, 차량용 로봇의 머리(810)가 빠르게 좌우 반복적으로 서너번 움직일 수 있다(격렬한 좌우 움직임). 이때, 출력부에서는 빠르게 깜빡이는 불빛이 출력될 수도 있다. 이와 같이, 로봇 머리의 격렬한 좌우 움직임과 라이팅의 빠른 깜빡임을 활용하여, 차량용 로봇(800)은 감정표현을 극대화하게 된다.
한편, 상기 프로세서(880)는, 소정 기준에 따라 상기 차량 운전자의 현재 상태에 대응되는 등급을 산출하고, 상기 산출한 등급에 따라 상기 출력할 음향정보를 상이하게 산출할 수 있다.
실시 예로서, 상기 차량 운전자의 신체상태를 감지하는 바이오 센서와 통신 가능하도록 형성된 통신부를 더 포함하고, 상기 프로세서(880)는, 상기 카메라(821)를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화와 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 차량 운전자의 신체상태 중 적어도 하나를 고려하여, 상기 등급을 산출할 수 있다.
구체적인 예로, 차량 운전자의 현재 상태에 대응되는 등급은 여러 단계(상/중/하, 1 등급 내지 5 등급 등)로 설정될 수 있다. 즉, 카메라를 통해 보여지는 운전자의 상태와 바이오 센서로부터 감지되는 운전자의 생체신호에 근거하여, 운전자의 표정, 기분, 피로도, 스트레스 지수 등을 산출할 수 있고, 이에 근거하여 운전자의 등급을 산출할 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 전방 차량이 끼어드는 이벤트가 발생하는 경우, 차량 운전자의 현재 등급을 산출할 수 있다. 실시 예로, 카메라(821)를 통해 운전자의 동공크기 변화, 표정변화 등을 감지하고, 바이오 센서에 의해 감지되는 운전자의 심박수 변화, 혈압 등을 체크하여, 운전자의 스트레스 지수(등급)를 산출하게 된다.
이에 운전자의 스트레스 지수가 낮게(스트레스가 적은 상태) 산출되는 경우, 이에 대응하여 설정되어 있는(또는 학습된) 음향정보, 예를 들면, '예의가 없군요!'(1110)를 출력하게 된다.
반면, 운전자의 스트레스 지수가 높게(스트레스가 많은 상태) 산출되는 경우, 이에 대응하여 설정되어 있는(또는 학습된) 음향정보, 예를 들면, '이런! 나쁜놈!!'(1120)을 출력하게 된다.
이 경우, 운전자의 스트레스 지수가 낮은 경우보다 큰 소리로 출력될 수 있다. 또한, 음향정보의 출력과 함께 로봇 머리(810)의 좌우 격렬한 움직임(1130)이 나타날 수 있다. 이때, 라이팅의 빠른 깜빡임도 출력될 수 있다.
즉, 동일한 이벤트가 발생하여도 차량 운전자의 스트레스 상태(등급)에 따라 다른 음향정보가 출력될 수 있다.
한편, 상기 머리의 후면에 배치되며, 상기 카메라를 통해 수신되는 영상을 출력하는 디스플레이부(860)를 더 포함하고, 상기 프로세서(880)는, 상기 음향정보의 출력과 함께 소정 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부(860)를 제어할 수 있다.
실시 예로, 상기 프로세서(880)는, 상기 산출한 등급에 따라 상이한 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부(860)를 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이부(860)는 평상시에는 전방 카메라(820)나 후방 카메라(821)에 의해 촬영되는 영상을 출력할 수 있다.
도 12a를 참조하면, 운전 시작 전이나 운전 종료 후, 운전자의 스트레스 지수(등급)가 높게 산출되는 경우, 마음이 편한해지는 음악, 스트레스를 경감시켜 주는 음악, 심호흡을 유도할 수 있는 차분한 음악 등이 출력될 수 있다.
또 다른 예로, 스트레스나 긴장을 완화시킬 수 있는 유머, 오늘의 운세, 재미있는 기사나 이야기 등을 운전 시작이나 종료 시 출력할 수 있다. 그리고, 현재 운전자의 스트레스 지수가 높음을 알려줄 수도 있다.
또한, 이와 함께 마음을 편안하게 해주는 자연이나 동물의 이미지(1210) 등이 디스플레이부(860)에 출력될 수 있다.
운전 시작이나 종료 시 스트레스 지수에 따라 출력되는 음향정보나 이미지는 운전자가 사전에 설정할 수도 있고, 학습에 의해 또는 디폴트 값으로 저장되어 있을 수 있다.
도 12b를 참조하면, 운전 중 전방 차량이 끼어드는 스트레스 상황(소정 이벤트)이 발생함에 따라, 운전자의 스트레스 지수가 비교적 낮게 측정될 수 있다. 이때에는, 상대방을 나무라는 정도의 대사와 함께 화난 표정의 얼굴 이미지(1220)가 디스플레이부(860)에 출력될 수 있다.
도 12c를 참조하면, 운전 중 전방 차량이 끼어드는 스트레스 상황이 발생함에 따라, 운전자의 스트레스 지수가 비교적 높게 측정될 수 있다. 또는, 스트레스 지수의 변화량이 급격하게 증가될 수도 있다.
이때에는, 욕설이 출력될 수도 있고, 화가 난 감정을 최대로 표출하는 이미지(1230)가 디스플레이부(860)에 출력될 수 있다. 감정 표출을 위해 상기 이미지(1230)의 색상, 채도 등은 평상시보다 높게 설정될 수 있다.
또한, 평상시보다 큰 소리로 음향정보가 출력될 수 있으며, 머리(810) 또한 좌우로 격렬하게 움직일 수 있다.
즉, 도 12a 내지 도 12c의 실시 예에 따르면, 이벤트의 종류와 운전자의 스트레스 등급에 따라, 출력되는 음향정보와 이미지가 상이하게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명은 타 차량의 난폭운전 시 운전자보다 먼저 음성 피드백과 격한 움직임으로 화남을 표현하여, 운전자의 화남을 자연스럽게 완화할 수 있는 감성적 교감 기능을 수행하는 차량용 로봇을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 로봇은 타 차량이 끼어드는 상황, 교통체증, 전방 차량의 급 정거 등 다양한 상황과, 이에 대응하는 운전자의 스트레스 상태 등을 고려하여, 출력할 음향정보를 설정할 수 있다. 이에 따라, 각각의 상황에 최적화된 피드백을 운전자에게 제공할 수 있다.
그리고, 제공되는 피드백은 사전에 운전자가 직접 설정할 수도 있고, 차량용 로봇에서 직접 학습을 통해 도출할 수도 있어, 보다 차별화된 서비스를 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 차량용 로봇(800)은, 차량(100)에 포함될 수 있다.
또한, 위에서 설명한 차량용 로봇(800)의 동작 또는 제어방법은, 차량(100)(또는 제어부(170))의 동작 또는 제어방법으로 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
보다 구체적인 실시 예는, 앞서 설명한 내용으로 갈음하거나, 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
위와 같은 각 단계는, 차량용 로봇(800)뿐만 아니라, 차량(100)에 구비된 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 위에서 살펴본 차량용 로봇(800)가 수행하는 모든 기능, 구성 또는 제어방법들은, 차량(100)에 구비된 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 설명하는 모든 제어방법은, 차량의 제어방법에 적용될 수도 있고, 차량용 로봇의 제어방법에 적용될 수도 있다.
나아가, 위에서 살펴본 차량용 로봇(800)은 이동 단말기일 수 있다. 이 경우, 상기 차량용 로봇(800)이 수행하는 모든 기능, 구성 또는 제어방법들은, 이동 단말기의 제어부에 의해 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 모든 제어방법들은, 이동 단말기의 제어방법에 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
구체적으로, 이동 단말기는, 스마트폰 형태뿐만 아니라, 웨어러블 디바이스 형태(예를 들어, 와치, 글래스 등)로 형성될 수 있다.
전술한 본 발명은, 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 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 차량에 장착 가능하도록 형성된 몸체;
    상기 몸체에 장착되며, 회전 가능하도록 형성된 머리;
    상기 머리의 전면 또는 후면에 배치되는 카메라;
    상기 머리의 후면에 배치되며, 상기 카메라를 통해 수신되는 영상을 출력하는 디스플레이부;
    음향정보를 출력하는 출력부; 및
    상기 카메라 및 상기 출력부를 제어하고, 상기 머리의 회전을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라를 통해 차량 외부에서 발생하는 소정 이벤트를 감지하고,
    상기 발생한 이벤트에 대응하여 상기 출력부에서 출력할 음향정보를 소정 기준에 근거하여 산출하고,
    소정 기준에 따라 차량 운전자의 현재 상태에 대응되는 등급을 산출하고, 상기 산출한 등급에 따라 상기 출력할 음향정보를 상이하게 산출하고,
    상기 음향정보의 출력과 함께 소정 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부를 제어하며,
    상기 산출한 등급에 따라 상이한 시각정보가 출력되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 이벤트가 발생함에 따라 상기 카메라를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화에 근거하여, 상기 출력할 음향정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 운전자의 신체상태를 감지하는 바이오 센서와 통신 가능하도록 형성된 통신부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라를 통해 감지되는 차량 운전자의 상태변화와 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 차량 운전자의 신체상태 중 적어도 하나를 고려하여, 상기 등급을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    차량 운전자의 습관정보를 고려하여 상기 출력할 음향정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    소정 이벤트 발생 시 상기 차량 운전자가 발화하였던 음향정보의 히스토리를 고려하여, 상기 출력할 음향정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 음향정보의 출력과 함께 상기 머리가 좌우로 움직이도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 로봇.
  10. 제 1 항에 기재된 차량용 로봇을 포함하는 차량.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115402333A (zh) * 2022-07-11 2022-11-29 江铃汽车股份有限公司 基于驾驶员情绪的车内互动控制系统、方法及存储介质

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