KR102450656B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동하는 타겟 차량의 헤드램프 조명을 감지하여 운전자의 차량과 타겟 차량과의 충돌 가능성을 판단함으로써 운전자에게 충돌 위험 경고를 제공하고 차량에 대한 충돌 방지 제어를 수행하는 기술에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 차량은, 운전자가 운전 중인 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 타겟 차량으로부터 조사되는 헤드램프 조명을 감지하는 촬영부 및 상기 차량의 주행 경로 상에서 상기 감지된 타겟 차량의 헤드램프 조명을 포함하는 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 관심 영역에서 상기 헤드램프 조명의 위치 변경을 판단하고, 상기 헤드램프 조명의 밝기에 기초하여 상기 타겟 차량의 위치를 결정하고, 상기 결정된 타겟 차량의 위치 및 상기 차량의 주행 속도에 기초하여 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동하는 타겟 차량의 헤드램프 조명을 감지하여 운전자의 차량과 타겟 차량과의 충돌 가능성을 판단함으로써 운전자에게 충돌 위험 경고를 제공하고 차량에 대한 충돌 방지 제어를 수행하는 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.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
차량에 탑재되는 첨단 운전자 지원 시스템의 일 예로, 전방충돌회피 시스템(Forward Collision Avoidance; FCA), 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Brake; AEB), 후방 주차 충돌 방지 보조 시스템(Parking Collision-Avoidance Assist; PCA-R), 운전자 주의 경고 시스템(Driver Attention Warning, DAW) 이 있다. 이러한 시스템은 차량의 주행 상황에서 대항 차량 또는 교차 차량과의 충돌 위험을 판단하고, 충돌 상황에서 긴급 제동을 통한 충돌 회피 및 경고 제공 시스템이다.
한편, 운전자가 주행 중인 차로 근처에 장애물이 위치함으로써 교차로 등에서 접근 중인 대상체를 감지하지 못하면 사고 확률이 증가한다. 따라서, 최근에는 이동 중인 대상체로부터 조사되는 헤드램프 조명을 감지하여 대상체의 위치 및 이동속도를 획득함으로써 운전자의 차량과 대상체와의 충돌 위험성을 경감시키는 것에 대한 연구가 진행되고 있다.
이동하는 타겟 차량의 헤드램프 조명을 감지하여 운전자의 차량과 타겟 차량과의 충돌 가능성을 판단함으로써 운전자에게 충돌 위험 경고를 제공하고 차량에 대한 충돌 방지 제어를 수행하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량은,
운전자가 운전 중인 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 타겟 차량으로부터 조사되는 헤드램프 조명을 감지하는 촬영부 및 상기 차량의 주행 경로 상에서 상기 감지된 타겟 차량의 헤드램프 조명을 포함하는 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 관심 영역에서 상기 헤드램프 조명의 위치 변경을 판단하고, 상기 헤드램프 조명의 밝기에 기초하여 상기 타겟 차량의 위치를 결정하고, 상기 결정된 타겟 차량의 위치 및 상기 차량의 주행 속도에 기초하여 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 주행 경로 상에서 상기 타겟 차량의 헤드램프 조명을 포함하는 미리 정해진 넓이의 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 관심 영역을 미리 정해진 개수의 영역으로 분할할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 분할된 관심 영역에 기초하여 상기 헤드램프 조명의 위치를 좌표로 변환할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 주행에 따른 상기 관심 영역의 위치 변경에 기초하여, 상기 차량이 주행하기 전에 결정된 관심 영역에 포함된 헤드램프 조명의 위치 좌표를 상기 차량이 주행한 후에 결정된 관심 영역을 기준으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기 변화에 기초하여 상기 타겟 차량의 이동 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 타겟 차량의 이동 전 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기와, 상기 타겟 차량의 이동 후 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 차이 값에 기초하여 상기 타겟 차량의 이동 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기에 기초하여 상기 타겟 차량의 주행 방향을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 타겟 차량의 주행 방향을, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표에서 상기 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표 방향으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 기초하여 상기 타겟 차량의 위치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 대해, 상기 타겟 차량이 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 타겟 차량이 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터에 기초하여, 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 대한 선형 보간법(linear interpolation)을 적용함으로써 상기 타겟 차량의 위치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 제어하는 신호를 송출하고, 상기 차량은, 상기 송출된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 조절하는 속도 조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 경고하는 제어 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량 제어방법은,
타겟 차량으로부터 조사되는 헤드램프 조명을 감지하고, 운전자가 운전 중인 차량의 주행 경로 상에서 상기 감지된 타겟 차량의 헤드램프 조명을 포함하는 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 관심 영역에서 상기 헤드램프 조명의 위치 변경을 판단하고, 상기 헤드램프 조명의 밝기에 기초하여 상기 타겟 차량의 위치를 결정하고, 상기 결정된 타겟 차량의 위치 및 상기 차량의 주행 속도에 기초하여 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 예상 시간을 산출한다.
또한, 상기 관심 영역을 결정하는 것은, 상기 차량의 주행 경로 상에서 상기 타겟 차량의 헤드램프 조명을 포함하는 미리 정해진 넓이의 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 관심 영역을 미리 정해진 개수의 영역으로 분할할 수 있다.
또한, 상기 분할된 관심 영역에 기초하여 상기 헤드램프 조명의 위치를 좌표로 변환하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드램프 조명의 위치 변경을 판단하는 것은, 상기 차량의 주행에 따른 상기 관심 영역의 위치 변경에 기초하여, 상기 차량이 주행하기 전에 결정된 관심 영역에 포함된 헤드램프 조명의 위치 좌표를 상기 차량이 주행한 후에 결정된 관심 영역을 기준으로 이동하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기 변화에 기초하여 상기 타겟 차량의 이동 여부를 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량의 이동 여부를 결정하는 것은,상기 타겟 차량의 이동 전 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기와, 상기 타겟 차량의 이동 후 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 차이 값에 기초하여 상기 타겟 차량의 이동 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기에 기초하여 상기 타겟 차량의 주행 방향을 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량의 주행 방향을 결정하는 것은, 상기 타겟 차량의 주행 방향을, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표에서 상기 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표 방향으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량의 위치를 결정하는 것은, 상기 관심 영역에 포함되는 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 기초하여 상기 타겟 차량의 위치를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량의 위치를 결정하는 것은, 상기 타겟 차량이 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터에 기초하여, 상기 헤드램프 조명의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 대한 선형 보간법을 적용함으로써 상기 타겟 차량의 위치를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 제어하는 신호를 송출하고, 상기 송출된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 조절하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 경고하는 제어 신호를 송출하는 것을 포함할 수 있다.
이동하는 타겟 차량의 헤드램프 조명을 감지하여 운전자의 차량과 타겟 차량과의 충돌 가능성을 판단함으로써 운전자에게 충돌 위험 경고를 제공하고 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 감지센서 및 후측방 차량 감지부가 마련된 차량을 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 차량의 주행 경로 상에서 관심 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 주행에 따라 관심 영역에 포함된 헤드램프 조명의 위치가 이동하는 것을 도시한 것이다.
도 7은 일 실시예에 따라 헤드램프 조명을 조사하는 타겟 차량의 이동 여부를 결정하는 것을 도시한 것이다.
도 8은 일 실시예에 따라 타겟 차량의 주행 방향을 결정하는 것이다.
도 9는 일 실시예에 따라 타겟 차량의 위치를 결정하는 것을 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 헤드램프 조명의 밝기와 타겟 차량까지의 거리 관계에 대한 데이터이다.
도 11은 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 차량 및 차량 제어방법을 도시한 개념도이다.
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. 도 2는 일 실시예에 따른 감지센서 및 후측방 차량 감지부가 마련된 차량을 도시한 것이고, 도 3은 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이며, 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
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.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 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 대상체를 감지할 수 있고, 나아가 대상체의 종류 및 위치 정보를 획득할 수 있다. 차량(1) 주변에서 촬영될 수 있는 대상체는 다른 차량, 보행자, 자전거 등을 포함할 수 있으며 이외에도 움직이는 물체 또는 정지한 각종 장애물이 포함될 수 있다.
촬영부(350)는 차량(1) 주변의 대상체를 촬영하여 영상 인식을 통해 촬영된 대상체의 형태를 판별함으로써 대상체의 종류를 감지할 수 있고, 감지한 정보를 제어부(100)에 전달할 수 있다.
또한, 촬영부(350)는 차량(1) 주변의 대상체에서 조사되는 광원을 감지할 수 있다. 구체적으로, 타겟 차량(2)으로부터 조사되는 헤드램프(15)의 조명을 감지할 수 있고, 정지해 있는 물체가 방출하는 광원을 감지할 수도 있다.
도 3에는 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 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.
촬영부(350)는 차량 주변의 대상체에 대한 영상을 촬영하여 대상체의 종류를 판별할 수 있고, 나아가 차량(1)을 기준으로 촬영된 대상체의 좌표 정보를 획득하여 제어부(100)로 전달할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(1)에는 차량의 전방에 위치하는 대상체를 감지하여 감지된 대상체의 위치 정보 및 주행 속도 정보 중 적어도 하나를 획득하는 감지센서(200)가 마련될 수 있다.
감지센서(200)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전방, 측방 또는 전측방의 물체, 일례로 다른 차량을 인식할 수 있는 적절한 위치에 설치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 감지센서(200)는 차량(1)의 전방과, 차량(1)의 좌측방(左側方) 및 전방 사이의 방향(이하 좌전측방), 차량(1)의 우측방(右側方) 및 전방 사이의 방향(이하 우전측방) 모두에 위치하는 물체를 인식할 수 있도록 차량(1)의 전방, 좌측 및 우측 모두에 설치되어 있을 수 있다.
예를 들어, 제 1감지센서(200a)는 라디에이터 그릴(6)의 일부분, 일례로 내측에 설치될 수 있으며 전방에 위치하는 차량을 감지할 수 있는 위치라면 차량(1)의 어느 위치에도 설치될 수 있다. 또한, 제 2감지센서(200b)는 차량(1)의 좌측면에 마련될 수 있고, 제 3감지센서(200c)는 차량(1)의 우측면에 마련될 수 있다.
감지센서(200) 는, 전자기파나 레이저광 등을 이용하여 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 다른 차량이 존재하거나 접근하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지센서(200)는 마이크로파나 밀리미터파와 같은 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등을 좌측방, 우측방, 전방, 후방, 좌전측방, 우전측방, 좌후측방 또는 우후측방에 방사하고, 이 방향에 위치한 물체에서 반사 또는 산란된 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선을 수신함으로써 물체의 존재 여부를 판단할 수도 있다. 이 경우 감지센서(200)는, 방사된 전자기파, 펄스 레이저광, 초음파 또는 적외선 등이 되돌아 오는 시간을 이용하여 차량(1)과 다른 대상체와의 거리 또는 이동하는 다른 대상체의 속도를 더 판단할 수도 있다.
감지센서(200)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. 감지센서(200)는, 이들 중 어느 하나만을 이용하여 구현될 수도 있고, 이들을 복합적으로 조합하여 구현될 수도 있다. 하나의 차량(1)에 복수의 감지센서(200)가 마련된 경우, 각각의 감지센서(200)는 동일한 장치를 이용하여 구현될 수도 있고, 또는 다른 장치를 이용하여 구현될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 장치 및 조합을 이용하여 감지센서(200)는 구현 가능하다.
도 3을 참조하면, 차량 실내(300)에는, 운전석(301)과, 보조석(302)과, 대시 보드(310)와, 운전대(320)와 계기판(330)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 보드의 상부 패널에는 디스플레이부(303)가 설치될 수 있다. 디스플레이부(303)는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 디스플레이부(303)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 디스플레이부(303)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. 디스플레이부(303)는, 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
디스플레이부(303)는, 대시 보드(310)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이 패널만이 외부에 노출되도록 마련된 것일 수 있다. 또한 디스플레이부(303)는, 센터페시아(311)의 중단이나 하단에 설치될 수도 있고, 윈드 실드(미도시)의 내측면이나 대시 보드(310)의 상부면에 별도의 지지대(미도시)를 이용하여 설치될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 디스플레이부(303)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 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 입력부(318a 내지 318c)가 마련될 수 있다. 입력부(318a 내지 318c)는 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현된 것일 수 있다. 운전자는 입력부(318a 내지 318c)를 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 입력부(318d 내지 318e) 등이 마련될 수 있다. 입력부(318d 내지 318e)는 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 수납함(317) 및 입력부(318d 내지 318e)는 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.
또한, 운전대(320)의 뒤쪽으로 방향 지시등 입력부(318f)가 마련될 수 있다. 사용자는 차량(1)의 주행중 방향 지시등 입력부(318f)를 통해 주행 방향 또는 차로를 변경하는 신호를 입력할 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. 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.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 조절하는 속도 조절부(70), 차량(1)의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부(80), 차량(1)의 제어와 관련된 데이터를 저장하는 저장부(90), 차량(1)의 각 구성을 제어하고 차량(1)의 주행 속도를 제어하는 제어부(100) 및 차량(1)의 동작과 관련된 내용 또는 위험 경고 등을 운전자에게 제공하는 알림부(110)를 포함할 수 있다.
속도 조절부(70)는 운전자가 운전하는 차량(1)의 속도를 조절할 수 있다. 속도 조절부(70)는 엑셀레이터 구동부(71)와 브레이크 구동부(72)를 포함할 수 있다.
엑셀레이터 구동부(71)는 제어부(100)의 제어 신호를 받아 엑셀레이터를 구동하여 차량(1)의 속도를 증가시키고, 브레이크 구동부(72)는 제어부(100)의 제어 신호를 받아 브레이크를 구동하여 차량(1)의 속도를 감소시킬 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)과 다른 대상체간의 거리와 저장부(90) 저장되어 있는 미리 정해진 기준 거리에 기초하여 차량(1)과 다른 대상체간의 거리가 증가하거나 감소하도록 차량(1)의 주행 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부(100)는 차량(1)과 대상체간의 상대 거리 및 상대 속도에 기초하여 차량(1)과 대상체간의 충돌 예상 시간을 산출할 수 있고, 산출한 충돌 예상 시간에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 제어하는 신호를 속도 조절부(70)로 송출할 수 있다.
속도 조절부(70)는 제어부(100)의 통제하에 차량(1)의 주행 속도를 조절할 수 있는데, 차량(1)과 다른 대상체와의 충돌 위험도가 높은 경우에는 차량(1)의 주행 속도를 감소시킬 수 있다.
속도 감지부(80)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.
저장부(90)는 차량(1)의 제어와 관련된 각종 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 차량(1)의 주행 속도, 주행 거리 및 주행 시간에 관한 정보를 저장할 수 있고 촬영부(350)에 의해 감지된 대상체의 종류 및 위치 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(90)는 감지센서(200)가 감지한 대상체의 위치 정보 및 속도 정보를 저장할 수 있고, 이동중인 대상체의 실시간으로 변경되는 좌표 정보, 차량(1)과 대상체와의 상대 거리 및 상대 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(90)는 일 실시예에 따른 차량(1)을 제어하기 위한 수식 및 제어 알고리즘과 관련된 데이터를 저장할 수 있고, 제어부(100)는 이러한 수식 및 제어 알고리즘에 따라 차량(1)을 제어하는 제어 신호를 송출할 수 있다.
이러한 저장부(90)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(90)는 제어부(100)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 제어부(100)가 마련될 수 있다. 제어부(100)는 차량(1)의 동작과 관련된 각 구성에 대해 전자적 제어를 수행할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 차량의 주행 경로 상에서 관심 영역을 결정하는 것을 도시한 도면이다. 도 6은 일 실시예에 따른 차량의 주행에 따라 관심 영역에 포함된 헤드램프 조명의 위치가 이동하는 것을 도시한 것이고, 도 7은 일 실시예에 따라 헤드램프 조명을 조사하는 타겟 차량의 이동 여부를 결정하는 것을 도시한 것이다. 도 8은 일 실시예에 따라 타겟 차량의 주행 방향을 결정하는 것이고, 도 9는 일 실시예에 따라 타겟 차량의 위치를 결정하는 것을 도시한 것이다. 도 10은 일 실시예에 따른 헤드램프 조명의 밝기와 타겟 차량까지의 거리 관계에 대한 데이터이고, 도 11은 일 실시예에 따른 차량 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 차량(1)이 주행 중인 차로에 장애물(ob)등이 위치하는 경우 촬영부(350) 또는 감지센서(200)를 통해 타겟 차량(2)을 감지하지 못하는 경우가 있다. 즉, 교차로 등에서 타겟 차량(2)이 접근하는 것을 감지하지 못하는 경우 사고 발생의 위험이 있으므로, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량(1) 및 차량(1) 제어방법에 따르면 타겟 차량(2)이 조사하는 헤드램프(15) 조명을 감지하여 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌 회피를 구현한다.
차량(1)은 촬영부(350)를 통해 타겟 차량(2)으로부터 조사되는 헤드램프(15) 조명(L)을 감지할 수 있다(1000). 즉, 촬영부(350)는 차량(1)의 주행 차로에 투영된 헤드램프(15) 조명(L)을 촬영함으로써 감지한 헤드램프(15) 조명(L) 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)의 주행 경로 상에서 타겟 차량(2)으로부터 조사된 헤드램프(15) 조명(L)을 포함하는 관심 영역(I)을 결정할 수 있다(1100). 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(100)는 차량(1)의 주행 경로에 포함되는 미리 정해진 넓이의 관심 영역(I)을 결정할 수 있는데, 제어부(100)는 차량(1)이 주행 중인 도로의 GPS 정보 또는 도로의 형태에 기초하여 관심 영역(I)을 결정할 수 있다. 제어부(100)가 결정하는 관심 영역(I)의 넓이 및 형태에는 제한이 없으며, 타겟 차량(2)이 조사하는 헤드램프(15) 조명(L)이 투영되는 영역이면 어떠한 형태로든 설정이 가능하다.
제어부(100)는 결정한 관심 영역(I)을 미리 정해진 개수의 영역으로 분할할 수 있다(1200). 즉, 제어부(100)는 관심 영역(I)을 일정한 개수의 영역으로 분할함으로써, 분할된 영역 별로 영상 처리를 수행할 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이, 제어부(100)가 헤드램프(15) 조명(L) 의 밝기 및 밝기 변화에 기초하여 타겟 차량(1)의 위치 및 주행 방향을 결정할 때 분할된 관심 영역(I) 별로 밝기 또는 픽셀(pixel) 값을 비교하여 결정할 수 있다.
제어부(100)가 관심 영역(I)을 분할하는 개수는 제한이 없고, 영상 처리를 통한 처리 속도에 기초하여 미리 정해진 개수로 분할할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 타겟 차량(2)이 조사하는 헤드램프(15) 조명(L)은 타겟 차량(2)과 가까울수록 밝기가 밝고, 타겟 차량(2)과 멀어질수록 밝기가 어두워 진다. 즉, 촬영부(350)가 감지한 헤드램프(15) 조명(L)에 기초하여, 제어부(100)는 분할된 관심 영역(I) 별로 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 분할된 관심 영역(I)에 기초하여 관심 영역(I)에 조사된 헤드램프(15) 조명(L)의 위치를 좌표로 변환할 수 있다(1300). 즉, 차량(1)의 주행 경로 상에서 결정된 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치를 각각 좌표로 변환하여 저장부(90)에 저장할 수 있다.
제어부(100)는 좌표로 변환된 헤드램프(15) 조명(L)의 위치에 기초하여 헤드램프(15)로부터 조사된 조명(L) 영역의 위치를 판단할 수 있고, 타겟 차량(2)의 이동에 따른 조명(L) 영역의 위치 변화를 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(100)는 차량(1)의 주행에 따라 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15) 조명(L) 영역의 위치가 변경되는 것을 판단할 수 있다.
차량(1)이 주행 하기 전의 시점을 t-1이라고 하고, 차량(1)의 주행 후 시점을 t라고 하면, 차량(1)이 주행 하기 전(t-1시점) (A) 위치에 있을 때 제어부(100)가 결정한 관심 영역(Ia)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(La)의 위치는 도 6에 도시된 바와 같다.
또한, 차량(1)이 주행한 후(t시점) (B) 위치에 있을 때 제어부(100)가 결정한 관심 영역(lb)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(Lb)의 위치는 도 6에 도시된 바와 같다.
즉, 차량(1)이 주행함에 따라 제어부(100)가 결정한 관심 영역(I)이 Ia에서 Ib로 변경되므로 타겟 차량(2)으로부터 조사된 헤드램프(15) 조명(L)의 위치는 변경된 관심 영역(I)을 기준으로 La에서 Lb로 변경되는 것으로 제어부(100)에 의해 감지될 수 있다.
제어부(100)는 차량(1)의 주행에 따른 관심 영역(I)의 위치 변경에 기초하여 차량(1)이 주행하기 전에 결정된 관심 영역(Ia)에 포함된 헤드램프(15) 조명(La)의 위치 좌표를 차량(1)이 주행한 후에 결정된 관심 영역(Ib)을 기준으로 이동할 수 있다(1400).
즉, 제어부(100)는 차량(1)의 주행에 따른 거동을 고려하여 주행 전에 감지한 헤드램프(15) 조명(La)의 위치 좌표를 주행 후에 결정한 관심 영역(Ib)을 기준으로 변경할 수 있다.
이 때, 제어부(100)는 차량(1)의 선회 정도(Rotation)에 따른 3차원 회전 행렬 및 차량(1)의 주행에 따른 이동 행렬 벡터(translation)를 고려할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기 변화에 기초하여 타겟 차량(2)의 이동 여부를 결정할 수 있다(1500).
전술한 바와 같이, 차량(1)이 주행 중에 촬영부(350)는 차량(1)의 주변에 위치하는 타겟 차량(2)으로부터 조사되는 헤드램프(15) 조명 또는 다른 물체로부터 조사되는 광원을 감지할 수 있다. 이 때, 차량(1)과 타겟 차량(2) 또는 차량(1)과 다른 물체와의 충돌을 회피하기 위해서, 타겟 차량(2) 또는 다른 물체가 이동하는지 여부를 판단 해야 하고 이동하는 경우에는 이동 속도 및 위치를 결정해야 한다.
따라서, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L) 또는 다른 물체로부터 조사되는 광원의 밝기 변화에 기초하여 타겟 차량(2) 또는 다른 물체의 이동 여부를 결정할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 타겟 차량(2)이 주행하는 경우, 타겟 차량(2)이 조사하는 헤드램프(15) 조명(L)은 관심 영역(I) 내에서 L1에서 L2로 진행한다. 전술한 바와 같이, 헤드램프(15)의 조명(L)은 타겟 차량(2)과 거리가 가까운 위치에서는 밝기가 상대적으로 더 밝고, 타겟 차량(2)과 거리가 먼 위치에서는 밝기가 상대적으로 더 어둡다. 이에 따라, 동일한 관심 영역(I) 내에서 헤드램프(15) 조명(L)이 이동하면 분할된 관심 영역(I)의 각 위치 별 밝기가 달라진다.
반면, 타겟 차량(2) 또는 다른 물체가 이동하지 않고 정지해 있는 경우에는 일정 시간이 경과된 후에도 분할된 관심 영역(I)의 각 위치 별 밝기가 달라지지 않는다.
제어부(100)는 타겟 차량(2)의 이동 전 헤드램프(15) 조명(L1)의 위치 좌표 별 밝기와 타겟 차량(2)의 이동 후 헤드램프(15) 조명(L2)의 위치 좌표 별 밝기의 차이 값에 기초하여 타겟 차량(2)의 이동 여부를 결정할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 이동 전 헤드램프(15) 조명(L1)이 포함된 영역의 위치 좌표를 관심 영역(I) 상에서 ① 내지 로 설정할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 이동 후 헤드램프(15) 조명(L2)이 포함된 영역의 위치 좌표를 관심 영역(I) 상에서 ①' 내지 '로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 ① 내지 로 설정된 관심 영역(I)의 위치 좌표 별 밝기와 ①' 내지 '으로 설정된 관심 영역(I)의 위치 좌표 별 밝기의 차이를 구할 수 있고, 밝기의 차이가 존재하는 경우에는 해당 위치에 포함된 헤드램프(15) 조명(L)이 이동한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 헤드램프(15) 조명(L)은 타겟 차량(2)과 가까울수록 밝고 타겟 차량(2)과 멀수록 어두우므로, 타겟 차량(2)이 주행함에 따라 헤드램프(15) 조명이 L1에서 L2로 이동하면 분할된 관심 영역(I)에서 동일한 위치의 조명의 밝기가 달라진다.
예를 들어, 타겟 차량(2)이 이동하기 전 조명(L1)이 포함되는 관심 영역(I)의 ①번 위치에서 조명의 밝기보다, 타겟 차량(2)이 이동한 후 조명(L2)이 포함되는 관심 영역(I)의 ①'위치에서 조명의 밝기가 상대적으로 더 밝다.
따라서, 제어부(100)는 관심 영역(I)의 ①'위치에서 조명(L2)의 밝기와 관심 영역(I)의 ① 위치에서 조명(L1)의 밝기의 차이가 미리 정해진 값 이상인 경우, 타겟 차량(2)이 이동하는 것으로 판단할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명의 위치 좌표 별로 밝기의 차이를 가지는 위치의 개수가 미리 정해진 값 이상이면 타겟 차량(2)이 이동하는 것으로 판단할 수 있다.
저장부(90)는 타겟 차량(2)의 이동을 결정하기 위해 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명의 위치 좌표 별 밝기 차이를 가지는 위치의 개수에 대한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 관심 영역(I)의 위치 좌표 별 밝기의 차이 대신, 위치 좌표 별 픽셀(pixel) 값의 차이 또는 RGB 값의 차이에 기초하여 타겟 차량(2)의 이동을 결정할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기에 기초하여 타겟 차량(2)의 주행 방향을 결정할 수 있다(1600).
제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기를 감지할 수 있는데, 타겟 차량(2)과 가까운 쪽 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15)의 조명(L)이 타겟 차량(2)과 먼 쪽 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15)의 조명(L)보다 밝다.
따라서, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 차이에 기초하여, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 밝은 쪽에 타겟 차량(2)이 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 타겟 차량(2)과 가까운 쪽의 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가, 타겟 차량(2)과 먼 쪽의 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기보다 밝으므로, 제어부(100)는 위치 좌표 별 밝기가 상대적으로 어두운 곳에서 상대적으로 밝은 곳으로 향하는 방향에 타겟 차량(2)이 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
제어부(100)는 저장부(90)에 저장된 관심 영역(I)의 위치 좌표 별 밝기의 기준 값에 기초하여, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표의 중심점(Ld)을 설정하고, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표의 중심점(Lb)을 설정할 수 있다.
제어부(100)는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표의 중심점(Ld)에서부터, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표의 중심점(Lb)을 향하는 방향에 타겟 차량(2)이 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 주행 방향을, 위치 좌표 별 밝기가 상대적으로 밝은 곳에서 상대적으로 어두운 곳으로 향하는 방향으로 결정할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표의 중심점(Lb)에서부터, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기가 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표의 중심점(Ld)을 향하는 방향을 타겟 차량(2)의 주행 방향으로 결정할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 주행 방향을 왼쪽에서 오른쪽으로 결정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 기초하여 타겟 차량(2)의 위치를 결정할 수 있다(1700).
저장부(90)는 도 10에 도시된 바와 같이, 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기와 타겟 차량(2)이 관심 영역(I)의 미리 정해진 기준점으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터를 저장할 수 있다.
즉, 도 10을 참조하면 관심 영역(I)의 미리 정해진 기준점으로부터 타겟 차량(2)이 1m 만큼 떨어진 경우에 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기는 100이고, 20m 만큼 떨어진 경우에 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기는 5일 수 있다.
전술한 바와 같이, 타겟 차량(2)이 관심 영역(I)과 가까울수록 관심 영역(I)에 조사되는 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기는 밝으므로, 타겟 차량(2) 까지의 거리와 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기는 반비례의 관계일 수 있다.
저장부(90)는 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기에 대한 데이터 대신, 관심영역(I)에 조사된 헤드램프(15)의 픽셀 값 또는 RGB 값과 타겟 차량(2)까지의 거리의 관계에 대한 데이터를 저장할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 제어부(100)는 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균값을 산출할 수 있다.
도 7에서 설명한 바와 같이, 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 이동 전 헤드램프(15) 조명(L1)의 위치 좌표 별 밝기와, 타겟 차량(2)의 이동 후 헤드램프(15) 조명(L2)의 위치 좌표 별 밝기의 차이를 산출할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 관심 영역(I) 내에서 헤드램프(15) 조명(L)의 위치에 기초하여, 타겟 차량(2)의 이동 후 헤드램프(15) 조명(L2)의 위치 좌표(①' 내지 ')별 밝기 값에서 타겟 차량(2)의 이동 전 헤드램프(15) 조명(L1)의 위치 좌표(① 내지 )별 밝기 값의 차를 산출하고, 산출된 차이 값의 평균 값을 구함으로써 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균값을 결정할 수 있다.
타겟 차량(2)이 이동하지 않거나, 타겟 차량(2) 이외의 다른 정지한 물체가 조사하는 광원에 의한 경우에는 관심 영역(I)에 포함된 조명 또는 광원의 위치 좌표 별 밝기 값이 변하지 않는다. 따라서, 제어부(100)는 전술한 바와 같은 방법으로 관심 영역(I)에 포함되는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 차이를 산출하면 이동하는 타겟 차량(2)으로부터 조사된 헤드램프(15) 조명 또는 움직이는 다른 물체로부터 조사된 광원에 대한 밝기의 평균값만 산출할 수 있다.
이 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15) 조명(L)의 주변 광원 들의 평균 밝기 값(Larround)을 산출하여 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에서 빼줌으로써, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기와 타겟 차량(2)의 위치 사이의 관계를 결정할 수 있다.
즉, 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15) 조명(L)의 주변 광원 들의 평균 밝기 값(Larround)은, 관심 영역(I)에서 헤드램프(15) 조명(L)에 의해 밝기의 변화가 생기는 영역의 밝기 값에 대한 평균 값이다.
제어부(100)는 도 10에 도시된 바와 같이 타겟 차량(2)이 관심 영역(I)으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터에 기초하여, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에 대한 선형 보간법(linear interpolation)을 적용함으로써 타겟 차량(2)의 위치를 결정할 수 있다.
제어부(100)는 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값을 저장부(90)에 저장된 밝기에 대한 데이터와 비교하여, 밝기 및 타겟 차량(2)과 미리 정해진 기준점까지의 거리 관계에 따라 선형 보간법을 적용함으로써, 타겟 차량(2)의 위치(TM)를 결정할 수 있다.
예를 들어, 관심 영역(I)에서 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값이 70이거나, 헤드램프(15) 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값에서 헤드램프(15) 조명(L)의 주변 광원 들의 평균 밝기 값(Larround)을 뺀 값이 70인 경우, 제어부(100)는 도 10에 도시된 데이터에 기초하여 타겟 차량(2)의 위치(TM)를 결정할 수 있다.
제어부(100)가 산출한 조명(L)의 위치 좌표 별 밝기의 평균 값이 70인 경우에는 도 10에 도시된 데이터에 기초할 때, 선형 보간법을 적용한 (100 ?? 70)/50 * 5 + (70 ?? 50)/50 *1 = 3.4(m)의 식을 통해 타겟 차량(2)의 위치(TM)를 결정할 수 있다.
즉, 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기가 100일 때 보다 50인 경우에 더 근접한 수치이므로, 제어부(100)는 도 10의 데이터에 기초할 때 5 m에 대해서는 (100 ?? 70)/50 = 0.6의 가중치를 부여하고 1 m에 대해서는 (70 ?? 50)/50 = 0.5의 가중치를 부여하여 타겟 차량(2) 까지의 거리를 추정할 수 있다.
제어부(100)는 상술한 방법을 통해 타겟 차량(2)의 위치가 관심 영역(I)의 미리 정해진 지점으로부터 3.4 m 떨어진 지점에 위치함을 판단할 수 있다. 관심 영역(I)의 미리 정해진 지점은 도 9에 도시된 바와 같이, 관심 영역(I)에 포함된 헤드램프(15)의 조명(L)의 밝기에 기초하여 정해진 지점(Lb, Ld) 중 하나일 수 있다.
제어부(100)는 타겟 차량(2)의 위치가 헤드램프(15) 조명(L)의 Ld 지점을 기준으로 3.4 m 떨어진 것으로 판단할 수 있고, 타겟 차량(2)의 위치가 헤드램프(15) 조명(L)의 Lb 지점을 기준으로 3.4 m 떨어진 것으로 판단할 수도 있다.
제어부(100)가 타겟 차량(2)의 위치(TM)를 결정할 때 사용되는 선형 보간법은 일반적으로 사용되는 수학 기법에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제어부(100)는 타겟 차량(2)의 위치(TM)를 결정하면, 결정된 타겟 차량(2)의 위치 및 운전자의 차량(1)의 주행 속도에 기초하여 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출할 수 있다(1800).
즉, 제어부(100)는 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌 예상 시간을 산출하고, 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 제어하는 신호를 송출할 수 있고, 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌 위험을 경고하는 제어 신호를 송출할 수 있다(1900).
속도 조절부(70)는 제어부(100)가 송출한 제어 신호에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 조절할 수 있고, 알림부(110)는 제어부(100)가 송출한 충돌 위험 경고 신호에 기초하여 충돌 방지 경고를 출력할 수 있고, 운전자에게 충돌 위험에 대한 알림을 제공할 수 있다.
이러한 알림부(110)는 소리를 출력하는 음향 출력부 및 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함할 수 있다. 알림부(110)가 음향 출력부로 구현된 경우에는 충돌 방지 경고가 경고음 또는 음성 메시지로 출력될 수 있고, 알림부(110)가 영상 출력부로 구현된 경우에는 충돌 방지 경고가 경고 메시지로 디스플레이부(303)에 표시될 수 있다.
즉, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량(1) 및 그 제어방법에 의하면, 타겟 차량(2)으로부터 조사된 헤드램프(15)의 조명(L)을 감지하고, 헤드램프(15) 조명을 포함하는 관심 영역(I)을 결정하여 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기에 기초하여 타겟 차량(2)의 위치를 결정함으로써, 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌 위험에 대한 경고를 제공하고, 차량(1)에 대한 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 차량 및 차량 제어방법을 도시한 개념도이다.
도 4 내지 도 11에서 설명한 차량 및 차량 제어방법은 도 12에 도시된 실시예의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이
차량(1) 후방으로 출차하는 경우, 촬영부(350)를 통해 차량(1)의 후방에서 주행중인 타겟 차량(2)의 헤드램프(15)에서 조사된 조명(L)을 감지할 수 있고 제어부(100)는 타겟 차량(2)의 헤드램프(15) 조명(L)을 포함하는 관심 영역(I)을 결정하여 헤드램프(15) 조명(L)의 밝기에 기초하여 타겟 차량(2)의 위치를 결정함으로써, 차량(1)이 후방 출차시에 타겟 차량(2)과의 충돌 위험에 대한 경고를 운전자에게 제공하고, 차량(1)과 타겟 차량(2)의 충돌에 대한 회피 제어를 수행할 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 촬영부(350)는 차량(1)의 후방에 마련된 후방 카메라로 구현될 수 있고, 도 12에 도시된 실시예에 의한 차량(1) 및 그 제어방법은 도 4 내지 도 11에서 상술한 것과 동일한 방법으로 구현될 수 있는바, 중복되는 설명은 생략한다.
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
2 : 타겟 차량
70 : 속도 조절부
80 : 속도 감지부
100 : 제어부
110 : 알림부
350 : 촬영부

Claims (24)

  1. 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지부;
    물체로부터 조사되는 조명에 대한 조명 영상을 획득하는 촬영부; 및
    상기 차량의 주행 경로에 기초하여 관심 영역을 결정하고, 상기 관심 영역 내에 존재하는 상기 조명 영상을 획득하고, 상기 관심 영역을 영상 처리하여 미리 정해진 개수의 영역으로 분할하고, 상기 분할된 관심 영역 내 상기 조명 영상의 위치 변경 여부를 판단하고, 상기 조명 영상의 위치가 변경되지 않았다고 판단되면 상기 물체를 정지 물체로 판단하고, 상기 조명 영상의 위치가 변경되었다고 판단되면 상기 물체를 이동 물체로 판단하고, 상기 물체가 이동 물체라고 판단되면 상기 분할된 관심 영역의 영역별 밝기에 기초하여 상기 이동 물체의 위치를 결정하고, 상기 이동 물체의 위치 및 상기 차량의 주행 속도에 기초하여 상기 차량과 상기 이동 물체와의 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 분할된 관심 영역에 기초하여 상기 조명 영상의 위치를 좌표로 변환하는 차량.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량이 주행하기 전 상기 관심 영역 내의 상기 조명 영상의 위치의 좌표를 상기 차량이 주행한 후에 결정된 관심 영역을 기준으로 이동하는 차량.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 조명 영상의 위치 변경 여부를 판단할 때, 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기 변화에 기초하여 상기 조명 영상의 위치가 변경되었는지를 판단하는 차량.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 물체의 이동 전 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기와, 상기 물체의 이동 후 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 차이 값에 기초하여 상기 조명 영상의 위치가 변경되었는지를 판단하는 차량.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기에 기초하여 상기 이동 물체의 주행 방향을 결정하는 차량.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 이동 물체의 주행 방향을, 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표에서 상기 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표 방향으로 결정하는 차량.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 평균 값에 기초하여 상기 이동 물체의 위치를 결정하는 차량.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 평균 값에 대해, 상기 이동 물체가 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 이동 물체가 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터에 기초하여, 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 평균 값에 대한 선형 보간법(linear interpolation)을 적용함으로써 상기 이동 물체의 위치를 결정하는 차량.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 제어하는 신호를 송출하고,
    상기 차량은, 상기 송출된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 조절하는 속도 조절부;를 더 포함하는 차량.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량과 상기 이동 물체의 충돌 위험을 경고하는 제어 신호를 송출하는 차량.
  13. 물체로부터 조사되는 조명을 감지하고;
    차량의 주행 경로 상에서 상기 감지된 조명을 포함하는 관심 영역을 결정하고;
    상기 결정된 관심 영역을 영상 처리하여 미리 정해진 개수의 영역으로 분할하고,
    상기 분할된 관심 영역 내 조명 영상의 위치 변경 여부를 판단하고;
    상기 조명 영상의 위치가 변경되지 않았다고 판단되면 상기 물체를 정지 물체로 판단하고,
    상기 조명 영상의 위치가 변경되었다고 판단되면 상기 물체를 이동 물체로 판단하고,
    상기 물체가 이동 물체라고 판단되면 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기에 기초하여 상기 이동 물체의 위치를 결정하고;
    상기 결정된 이동 물체의 위치 및 상기 차량의 주행 속도에 기초하여 상기 차량과 상기 이동 물체와의 충돌 예상 시간을 산출하는 차량 제어방법.
  14. 삭제
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 분할된 관심 영역에 기초하여 상기 조명 영상의 위치를 좌표로 변환하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 차량이 주행하기 전에 결정된 관심 영역 내의 상기 조명 영상의 위치의 좌표를 상기 차량이 주행한 후에 결정된 관심 영역을 기준으로 이동하는 차량 제어방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 조명 영상의 위치 변경 여부를 판단하는 것은,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기 변화에 기초하여 상기 조명 영상의 위치가 변경되었는지를 판단하는 것;을 포함하는 차량 제어방법.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 조명 영상의 위치 변경 여부를 판단하는 것은,
    상기 물체의 이동 전 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기와, 상기 물체의 이동 후 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 차이 값에 기초하여 상기 조명 영상의 위치가 변경되었는지를 판단하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기에 기초하여 상기 이동 물체의 주행 방향을 결정하는 것;을 더 포함하는 차량 제어방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 이동 물체의 주행 방향을 결정하는 것은,
    상기 이동 물체의 주행 방향을, 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기가 미리 정해진 값 이상을 가지는 좌표에서 상기 미리 정해진 값 미만을 가지는 좌표 방향으로 결정하는 차량 제어방법.
  21. 제 13항에 있어서,
    상기 이동 물체의 위치를 결정하는 것은,
    상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 평균 값에 기초하여 상기 이동 물체의 위치를 결정하는 차량 제어방법.
  22. 제 13항에 있어서,
    상기 이동 물체의 위치를 결정하는 것은,
    상기 이동 물체가 상기 관심 영역으로부터 떨어진 거리에 대한 데이터에 기초하여, 상기 분할된 관심 영역의 영역별 조명 영상의 밝기의 평균 값에 대한 선형 보간법을 적용함으로써 상기 이동 물체의 위치를 결정하는 차량 제어방법.
  23. 제 13항에 있어서,
    상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 제어하는 신호를 송출하고;
    상기 송출된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 주행 속도를 조절하는 차량 제어방법.
  24. 제 13항에 있어서,
    상기 산출된 충돌 예상 시간에 기초하여 상기 차량과 상기 이동 물체의 충돌 위험을 경고하는 제어 신호를 송출하는 차량 제어방법.
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