KR102556486B1

KR102556486B1 - 차량, 차량 제어 방법 및 센서 통합 시스템

Info

Publication number: KR102556486B1
Application number: KR1020180017462A
Authority: KR
Inventors: 권구도
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2023-07-17
Also published as: KR20190097703A

Abstract

차량, 차량 제어 방법 및 센서 통합 시스템을 제공한다. 차량에 있어서, 차량은 주차 시에 보행자 또는 장애물을 검출하는 차량에 있어서, 차량 위치 정보를 수신하는 위치 수신부와 적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 입력부와 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하고, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고, 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

차량, 차량 제어 방법 및 센서 통합 시스템{vehicle, VEHICEL controll method, AND SENSOR INTEGRATION SYSTEM }

개시된 발명은 차량, 차량 제어 방법 및 센서 통합 시스템에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 적어도 하나의 센서들의 통합 제어를 위한 차량, 차량 제어 방법 및 센서 통합 시스템에 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 차량은 가장 보편적인 이동 수단으로서 차량을 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 차량 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 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

차량에 탑재되는 첨단 운전자 보조 시스템의 일 예로, 전방 충돌 회피 시스템(Forward Collision Avoidance; FCA), 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Brake; AEB), 운전자 주의 경고 시스템(Driver Attention Warning, DAW) 등이 있다. 이러한 시스템은 차량의 주행 상황에서 대상체와의 충돌 위험을 판단하고, 충돌 상황에서 긴급 제동을 통한 충돌 회피 및 경고 제공 시스템이다.

다만, 다양한 첨단 운전자 보조 시스템의 동작을 위하여 탑재되는 센서들의 데이터 전달에 관해 데이터 생성 시점의 차이나 데이터의 전달과정에서 발생하는 지연에 대한 고려가 필요한 시점이다.

개시된 발명의 일 측면은 차량에 탑재된 센서의 데이터를 통합하는 과정에서의 시간차이를 고려하여 개별 센서 데이터를 통한 장애물의 물체 위치 정보가 산발적으로 추정되는 문제점을 개선하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면은 개별 센서 데이터의 통합을 통하여 물체 인지 성능을 개선하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면은 물체 인지 성능을 개선하여 차량의 고속 주행 상황또는 선회 상황에서의 물체 인식 성능을 개선하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 차량 위치 정보를 수신하는 위치 수신부;와 적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 입력부;와 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하고, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고, 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 입력부로부터 상기 센서 데이터를 입력 받는 상기 일정 시간 간격마다 상기 차량 위치 정보를 확보할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 센서는 카메라 센서를 포함하고, 상기 제어부는,상기 카메라 센서로부터 영상 생성 완료 시점을 기준 시점으로 설정할 수 있다

상기 제어부는, 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하고, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치가 상기 차량의 현재 위치로부터 거리 및 방향 정보를 포함하는 보정치를 산출할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 보정치를 기초로 상기 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량 위치 정보를 수신하는 위치 수신부;와 적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 통신부;와 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하고, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고, 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 제어부;를 포함하는 센서 통합 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 통신부로부터 상기 센서 데이터를 입력 받는 상기 일정 시간 간격마다 상기 차량 위치 정보를 확보할 수 있다.

또한, 상기 통신부는, 적어도 하나의 센서는 카메라 센서로부터 영상 정보를 입력받고, 상기 제어부는, 상기 입력 받은 영상 정보의 영상 생성 완료 시점을 기준 시점으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하고, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량 위치 정보를 수신하는 단계;와 적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 단계;와 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하는 단계; 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고 단계; 및 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 차량 위치 정보를 수신하는 단계;는,상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센서 데이터를 입력 받는 상기 일정 시간 간격으로 상기 차량 위치 정보를 확보할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 센서가 카메라 센서이면, 상기 기준 시점을 상기 카메라를 센서의 영상 생성 완료 시점으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고 단계; 는 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하고, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고 단계; 는 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치가 상기 차량의 현재 위치로부터 거리 및 방향 정보를 포함하는 보정치를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고 단계; 는상기 보정치를 기초로 상기 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면 차량에 탑재된 센서의 데이터를 통합하는 과정에서의 시간차이를 고려하여 개별 센서 데이터를 통한 장애물의 물체 위치 정보가 산발적으로 추정되는 문제점을 개선할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면은 개별 센서 데이터의 통합을 통하여 물체 인지 성능을 향상시킬 수 있다.

개시된 발명의 일 측면은 물체 인지 성능을 개선하여 차량의 고속 주행 상황또는 선회 상황에서의 물체 인식 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 센서 통합 시스템의 구성을 도시한다.
도 5는 센서부의 적어도 하나의 센서로부터 센서 신호가 센서 통합 시스템으로 입력되는 구성을 도시한 개략도이다.
도 6 내지 도 8은 일 실시예에 의한 일 실시예 의한 센서 통합 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 센서 통합 시스템의 동작의 일 예를 도시한다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.

도 1, 도 2 및 도 3를 참조하면, 차량(100)은 차량(100)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body) (110)와, 차체(110) 이외의 차량(100)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis) (120)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들(130)을 포함한다.

도 1을 참조하면, 차체(110)는 예를 들어 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.

차체(20)는 후드(hood) (111), 프런트 펜더(front fender) (112), 루프 패널(roof panel) (113), 도어(door) (114), 트렁크 리드(trunk lid) (115), 쿼터 패널(quarter panel) (116) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(110)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (117)가 설치되고, 차체(110)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (118)가 설치되고, 차체(110)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (119)가 마련된다.

도 2를 참조하면, 차대(120)는 운전자의 제어에 따라 차량(100)이 주행할 수 있도록 하는 동력 생성 장치(121)와, 동력 전달 장치(122)와, 조향 장치(123)와, 제동 장치(124)와, 차륜(125)와, 프레임(126) 등을 포함한다.

동력 생성 장치(121)는 운전자의 가속 제어에 따라 차량(100)이 주행하기 위한 회전력을 생성하며, 엔진(121a)과, 연료 공급 장치(121b)와, 배기 장치(121c), 가속 패달 등을 포함한다.

동력 전달 장치(122)는 동력 생성 장치(121)에 의하여 생성된 회전력을 차륜(125)으로 전달하며, 클러치/변속기(122a)와, 구동축(122b)와, 변속 레버 등을 포함한다.

조향 장치(123)는 운전자의 조향 제어에 따라 차량(100)의 주행 방향을 변경하며, 스티어링 휠(123a)과, 조향 기어(123b)와, 조향 링크(123c) 등을 포함한다.

제동 장치(124)는 운전자의 제동 제어에 따라 차량(100)의 주행을 정지시키며, 마스터 실린더(124a)와, 브레이크 디스크(124b)와, 브레이크 패드(124c)와, 브레이크 패달 등을 포함한다.

차륜(125)은 동력 전달 장치(122)를 통하여 동력 생성 장치(121)로부터 회전력을 제공받으며, 차량(100)을 이동시킬 수 있다. 차륜(125)은 차량의 전방에 마련되는 전륜과, 차량의 후방에 마련되는 후륜을 포함할 수 있다.

프레임(126)는 동력 생성 장치(121), 동력 전달 장치(122), 조향 장치(123), 제동 장치(124), 차륜(125)을 고정할 수 있다.

차량(100)은 이상에서 설명된 기계 부품뿐만 차량(100)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들(130)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 차량(100)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (131)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (132)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (133)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (134)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (135)과, 디스플레이 장치(display) (136)와, 오디오 장치(audio) (137)와, 주차 충돌 방지 보조 시스템(Parking Collision-Avoidance Assist, PCA) (138)과, 원격 자동 주차 시스템 (remote smart parking assist, RSPA) (139)과, 센서 통합 시스템(200)을 포함한다.

엔진 관리 시스템(131)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(131)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 및/또는 발전기 제어 등을 수행할 수 있다.

변속기 제어 유닛(132)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(100)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(132)은 클러치 제어, 변속 제어 및/또는 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.

전자 제동 시스템(133)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(100)의 제동 장치의 동작을 제어할수 있다. 또한, 전자 제동 시스템(133)은 차량(100)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(133)은 자동 주차 브레이크, 제동 중 슬립 방지 및/또는 조향 중 슬립 방지 등을 수행할 수 있다.

전동 조향 장치(134)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠(123a)을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(134)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 운전자의 조향 조작을 보조할 수 있다.

차체 제어 모듈(135)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차체 제어 모듈(135)은 차량(100)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.

디스플레이 장치(136)는 차량(100) 내부의 센터페시아에 설치될 수 있으며, 영상을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(136)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 비디오 파일을 재생하고, 비디오 파일에 포함된 영상을 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(136)는 운전자의 터치 입력을 통하여 운전자로부터 목적지를 입력받고, 입력된 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.

오디오 장치(138)는 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 재미를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(138)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 오디오 파일을 재생하고, 오디오 파일에 포함된 음향을 출력할 수 있다. 또한, 오디오 장치(138)는 오디오 방송 신호를 수신하고, 수신된 오디오 방송 신호에 대응하는 음향을 출력할 수 있다.

주차 충돌 방지 보조 시스템(138)은 차량(100)이 저속으로 후진하는 중에 보행자와의 충돌을 예측하고, 예측 결과에 따라 운전자에게 경고 또는 차량(100)의 제동을 수행할 수 있다. 주차 충돌 방지 보조 시스템(138)은 차량(100) 후방을 촬영하여 차량(100) 후방의 영상을 획득하는 후방 카메라(138a)와 감지 초음파를 발신하고 보행자로부터 반사된 반사 초음파를 수신하는 초음파 센서(138b)를 포함할 수 있다. 주차 충돌 방지 보조 시스템(138)은 후방 카메라(138a)의 영상과 초음파 센서(138b)의 출력을 기초로 차량(100) 후방에 위치하는 보행자의 위치를 판단하고, 보행자를 기초로 차량(100)과 보행자 및/또는 장애물 사이의 충돌을 예측할 수 있다. 이후, 주차 충돌 방지 보조 시스템(138)은 보행자과의 충돌을 운전자에게 경고하거나, 전자 제동 시스템(133)에 감속도를 포함하는 제동 요청 메시지를 전송할 수 있다.

원격 자동 주차 시스템(139)는 운전자의 원격 입력에 응답하여 자동으로 차량(100)을 주차시킬 수 있다. 원격 자동 주차 시스템(139)은 주차 공간 및 주차 장애물을 검출하기 위한 초음파 센서(139a)를 포함한다. 원격 자동 주차 시스템(139)은 초음파 센서(139a)의 출력을 기초로 주차 공간을 판단하고 장애물을 검출할 수 있다. 원격 자동 주차 시스템(139)은 차량(100)이 장애물을 회피하여 주차 공간에 주차하도록 엔진 관리 시스템(131), 변속기 제어 유닛(132), 전자 제동 시스템(133) 및 전동 조향 장치(134) 등에 제어 메시지를 전송할 수 있다. 특히, 원격 자동 주차 시스템(139)은 차량(100) 후방의 장애물과의 충돌을 방지하기 위하여 장애물과의 충돌이 예상되면 전자 제동 시스템(133)에 긴급 제동 요청 메시지를 전송할 수 있다.

센서 통합 시스템 (200)은 주차 충돌 방지 보조 시스템(138)에 포함된 각종센서(예를 들어, 후방 카메라(138a) 또는 초음파 센서(138b)) 또는 원격 자동 주차 시스템(139)에 포함된 초음파 센서(139a) 등과 같은 센서로부터 센서값을 입력 받고, 보정된 정보를 출력으로 할 수 있다.

이러한 센서 통합 시스템(200)은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.

이외에도 차량(100)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)은 도어 잠금 장치, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(130)을 포함할 수 있다.

이러한 전장 부품들(130)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(130)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.

도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 센서 통합 시스템의 구성을 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 센서 통합 시스템(200)은 차량(100)에 포함된 다른 전장 부품들(130)과 통신하는 통신부(300)와, 통신부(300)를 통하여 수신된 보행자 및/또는 장애물의 감지 결과를 기초로 차량(100)의 제동 여부를 판단하는 제어부(181)를 포함한다.

통신부(300)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 전장 부품들(130)로부터 통신 신호를 수신하고 전장 부품들(130)로 통신 신호를 전송하는 캔 송수신기를 포함한다.

캔 송수신기는 차량용 통신 네트워크(NT)을 통하여 아날로그 통신 신호를 수신하고, 아날로그 통신 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(181)로 출력할 수 있다. 또한, 캔 송수신기는 제어부(181)로부터 디지털 통신 데이터를 수신하고, 디지털 통신 데이터를 아날로그 통신 신호로 변환하여 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 송신할 수 있다.

특히, 통신부(300)는 차량용 통신 네트워크(NT)을 통하여 주차 충돌 방지 보조 시스템(138)으로부터 후방 영상 및 초음파 감지 결과와 원격 자동 주차 시스템(139)으로부터 초음파 감지 결과를 수신하고, 후방 영상 및 초음파 감지 결과를 제어부(181)로 전달할 수 있다.

즉, 통신부(300)는 센서 통합 시스템(200)에 속하지 않은 각종 센서로부터 센서 정보를 수신하여 제어부(181)에 전송할 수 있다.

뿐만 아니라, 센서 통합 시스템(200)은 위치 수신부(173)를 통하여 자 차량의 위치를 수신한다.

위치 수신부(173)는 복수 개의 위성과 통신을 수행하여 자 차량의 위치를 계산하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.

다음으로, 센서부(320)는 적어도 하나 이상의 다양한 센서로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 센서는 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging)센서는 레이저 레이다(Laser Radar) 원리를 이용한 비접촉식 거리 검출 센서일 수 있다.

또한, 제 2 센서는 레이더(Radar) 센서일 수 있다. 레이더 센서는 발신 및 수신을 같은 장소에서 행할 때, 전파의 방사에 의하여 생긴 반사파를 이용하여 물체의 위치를 탐지하는 장치이다. 이러한 레이더 센서는 송신한 전파와 수신되는 전파가 겹쳐서 구별이 곤란하게 되는 것을 방지하기 위하여 도플러 효과를 이용하거나 송신전파의 주파수를 시간에 따라 변경하거나 송신전파로 펄스파를 출력하기도 한다.

제어부(181)는 센서 통합 시스템(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 것으로, 위치 수신부(310)로부터 획득한 자차의 위치 정보와 적어도 하나의 센서 데이터를 획득하여, 센서 신호의 입력 시간을 측정하고,센서 보정 정보를 산출하고, 센서 보정 정보를 기초로 통신부(300)를 통하여 차량의 각종 전자 장치로 송신한다.

먼저, 제어부(181)는 차량의 궤적을 모델링한다. 구체적으로, 제어부(181)는 위치 수신부(310)를 통해 획득한 복수의 과거 위치 정보를 활용하여 궤적을 산출할 수 있다.

일 예로, 제어부(181)에 미리 설정된 최소 단위의 시간이 1ms 이고, 위치 수신부(310)로부터 10ms 주기로 위치 정보를 획득하는 경우, 제어부(181)는 10ms 주기 사이의 1ms 간격으로 9개의 위치 정보를 생성하여, 위치 수신부(310)로부터 취득되지 않은 주기 사이의 어느 시점에서의 예측 위치를 산출할 수 있다.

또한, 제어부(181)는 통신부(300) 또는 센서부(320)로부터 입력받은 센서 데이터의 생성 완료 시점을 측정한다. 구체적으로, 도 5는 제어부(181)가 센서 데이터의 생성 완료 시점을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

각 센서의 데이터는 공통적으로 일정한 갱신 주기를 가지며, 해당 주기 안에서 일정 형식에 맞추어 구성될 수 있다. 이 때, 정확한 데이터의 취득 주기를 알기 위해서는 일정 형식에 맞추어 구성이 완료된 시점에 대한 정보로서, 제어부(181)는 완료 시점에 대한 트리거 신호를 획득한다.

일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(181)는 제 1 센서의 트리거 신호의 t2[sec]시점에 제 1 센서 데이터 생성 완료 시점을 확보하고, 제 2 센서의 트리거 신호의 t3[sec]시점에 제 2 센서 데이터 생성 완료 시점을 확보하고, 제 3 센서의 트리거 신호의 t1[sec]시점에 제 3 센서 데이터 생성 완료 시점을 확보하고, 제 4 센서의 트리거 신호의 t4[sec]시점에 제 4 센서 데이터 생성 완료 시점을 확보할 수 있다.

이 때, 각 센서의 데이터 생성 완료 시점에 확보하는 데이터는 각 센서의 센서 정보, 데이터 생성 완료 시점, 데이터 ID 및 출력 정보를 포함한다.

다음으로, 제어부(181)는 각 센서 데이터의 생성 완료 시점에 자차의 위치를 매칭한다. 이는 개별 센서 데이터의 궤적을 연산하기 위한 전처리 과정으로서, 센서 데이터 생성 완료 시점의 자차 궤적 정보에 적용한다.

즉, 제어부(181)는 적어도 하나의 센서 데이터의 궤적을 연산할 수 있다.

도 6 내지 도 8은 일 실시예에 의한 일 실시예 의한 센서 통합 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

일 예로, 도 6은 제 1 센서가 일정 시간 간격으로 센싱한 정보를 자차 궤적를 이용하여 물체의 절대적인 위치 변화를 판단하는 방법을 도시한 개략도이다.

예를 들어, 제 1 센서가 레이더 센서인 경우라고 가정한다.

먼저, 도 6(a)는 차량에 탑재된 제 1 센서가 제 1 시점에서 가능한 감지 영역과 제 1 시점에서 감지된 두 개의 물체( 제 1 물체(m11)과 제 2 물체(m21))를 도시한 개략도이다.

또한, 도 6(b)는 차량에 탑재된 제 1 센서가 제 1 시점에서 일정 시간 간격 이전인 제 2 시점에서 가능한 감지 영역과 제 2 시점에서 감지된 두개의 물체( 제 1 물체(m12)과 제 2 물체(m22))를 도시한 개략도이다.

마찬가지로, 도 6(c)는 차량에 탑재된 제 1 센서가 제 2 시점에서 일정 시간 간격 이전인 제 3 시점에서 가능한 감지 영역과 제 3 시점에서 감지된 두개의 물체( 제 1 물체(m13)과 제 2 물체(m23))를 도시한 개략도이다.

다음으로, 도 6(d)는 자차의 위치 정보를 기준으로 센서 데이터를 배치시킨 개략도이다.

즉, 제 3 시점에서의 차량의 위치로부터 제 1 시점에서의 차량의 위치의 궤적 이동을 나타내고, 각 시점에서 제 1 센서가 감지한 두개의 물체의 위치를 나타낸다. 이 때, 제어부(181)는 도 6(e)와 같이, 제 1 물체(m1)은 제 3 시점에서 제 1 시점으로 물체에 대한 궤적의 산출을 할 수 있으며, 제 2 물체(m2)는 제 3 시점에서 제 1 시점으로 시간이 경과함에도 정지된 상태임을 확인할 수 있다.

따라서, 제어부(181)는 자차의 궤적을 기초로 적어도 하나의 센서가 감지한 정보의 상대 정보를 기초로 감지된 정보의 절대 위치를 산출할 수 있다.

이상에서는 하나의 센서가 감지한 정보의 상대 정보를 기초로 하나의 센서로부터 감지된 정보의 절대 위치를 산출하는 방법에 대하여 살펴보았다.

이하에서는 복수의 센서가 감지한 정보를 통합하기 위한 방법에 대하여 살펴본다.

구체적으로, 제어부(181)는 적어도 하나 이상의 센서 정보를 통합하기 위하여 기준점을 설정한다. 이 때, 설정하는 기준점은 센서 정보의 통합을 통한 출력값에 따라 달리 기준점(기준 시점)이 설정될 수 있다.

일 예로, 카메라 센서와 라이더 센서 또는 레이더 센서의 센서 정보를 통합하는 경우에 카메라 영상의 생성 완료 시점이 통합 시점의 기준 시점 이 될 수 있다.

또한, 일 예로, 적어도 하나의 카메라 센서를 통합하는 경우에 각 카메라 센서의 카메라 영상의 생성 완료 시점이 통합 시점의 기준 시점 이 되는 것으로 복수의 기준점(기준 시점) 설정이 가능하다.

또한, 일 예로, 미래의 특정 시점에 대한 기준 시점 설정 또한 가능하다.

따라서, 제어부(181)는 기준 시점 설정 이후, 획득한 차량 궤적 내 기준 시점에서의 차량 위치 및 각 센서 데이터 궤적 내 기준 시점에서의 위치를 산출한다.

먼저, 도 7은 기준 시점에서의 자차 위치 및 주변 물체 위치를 나타낸 개략도이며, 도 8은 적어도 하나의 센서의 감지 물체의 기준 시점에서의 주변 물체 위치를 나타낸 개략도이다.

도 7 (a)는, 차량의 궤적 내에 기준 시점에서의 연산된 자차의 궤적 상의 위치(TL)와 도 6(d)에서와 같이, 제 1 시점, 제 2 시점, 및 제 3 시점에서의 궤적 상의 자차의 위치 및 물체의 위치를 나타낸 개략도이다.

제어부(181)는 기준 시점에서의 연산된 자차의 궤적 상의 위치(TL)까지의 좌표 보정치를 연산한다. 구체적으로, 자차의 주행 방향을 X 방향, 주행 방향의 수직 방향을 Y 방향, 및 자차의 주행 방향을 기준으로 시계 방향 각도를 θ라고 할 때, 현재 위치에서 기준 시점에서의 자차의 궤적 상의 위치(TL)까지의 (Δx,Δy,Δθ)를 산출할 수 있다.

즉, 일 예로, 현재 자차의 위치가 제 3 시점에 있을 때, 기준 시점에서의 연산된 자차의 궤적 상의 위치(TL)까지의 좌표 보정치를 연산할 수 있다.

또한, 제어부(181)는 기준 시점에서의 연산된 자차의 궤적 상의 위치(TL)에서의 주변 물체의 예상 위치를 연산할 수 있다.

즉, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 자차가 궤적 상의 위치(TL)인 경우에 대하여 제어부(181)은 주변 물체 중 제 1 물체(m1)의 예상 위치(L1)을 산출하고, 제 2 물체(m2)의 예상 위치(L2)를 산출한다.

또한, 제어부(108)는 기준 시점에서의 연산된 자차의 궤적 상의 위치(TL)에 대응하여 적어도 하나의 센서가 감지한 물체의 예상 위치를 연산할 수 있다.

예를 들어, 도 8은 두개의 센서의 센서정보로부터 감지된 제 1 물체(m1)내지 제 4 물체(m4)의 이동 궤적과 이동 궤적에 따른 자차의 궤적 상의 위치(TL)에서의 물체의 예상 위치를 도시하였다.

이 때, 제 1 센서는 차량의 우측에 위치한 레이더 센서일 수 있다.

구체적으로, 제어부(181)는 도 7에서와 동일하게, 제 1 물체(m1)는 제 3 시점 내지 제 1 시점에서의 궤적을 기초로 자차의 궤적 상의 위치(TL)에서 예상되는 제 1 물체의 예상 위치(L1)를 산출하며, 제 2 물체(m2)의 예상 위치(L2)를 산출한다.

또한, 제 2 센서는 차량의 좌측에 위치한 레이더 센서일 수 있다.

구체적으로, 제어부(181)는 제 3 물체의 제 3 시점에서의 위치(m33), 제 2 시점에서의 위치(m32), 및 제 1 시점에서의 위치(m31)정보를 기초로 산출한 궤적에서 자차가 기준 시점에서의 위치(TL)에서 예상되는 제 3 물체의 위치(L3)를 연산할 수 있다.

마찬가지로, 제어부(181)는 제 4 물체의 제 1 시점 내지 제 3 시점에서의 위치 정보를 기초로 산출한 궤적에서 자차가 기준 시점에서의 위치(TL)에서 예상되는 제 4 물체의 위치(L4)를 연산할 수 있다.

따라서, 도 8(b)는 기준 시점에서 자차가 TL 위치에 있을 때, 제 1 물체 내지 제 4 물체의 위치를 나타낸 개략도이다.

이러한 제어부(181)는 CPU 또는 MCU일 수 있고, 프로세서일 수 있다.

제어부(181)는 차량 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.

저장부(182)는 지도 정보, 지도 내 도로 명칭, 도로 종류, 도로의 노선 번호 및 도로의 위치 정보를 저장하고, 미리 설정된 위치의 위치 정보를 저장하고 미리 설정된 위치의 영상 정보를 저장한다. 또한, 저장부(182)는 주변 차량의 벡터 정보를 순차적으로 저장할 수 있다.

저장부(182)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. 저장부는 제어부와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

도 9는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 센서 통합 시스템의 동작의 일 예를 도시한 순서도이다.

먼저, 센서 통합 시스템(200)은 위치 수신부(310)를 통해 획득한 차량 위치 정보로부터 차량 궤적을 모델링한다(900). 다음으로, 차량에 탑재된 적어도 하나의 센서로부터 획득한 센서 데이터의 생성 완료 시점을 확보한다(910). 구체적으로, 각 센서 별로 트리거 신호를 확보하는 것으로, 센서 통합 시스템(200) 내 제어부(181)는 각 센서의 센서 데이터, 센서 ID 및 확보 시점을 입력받는다.

다음으로, 제어부(181)는 각 센서 데이터의 생성 완료 시점에 자차 위치를 매칭시킨다(920).

이후, 제어부(181)는 센서 데이터의 궤적을 연산한다(930).

다음으로, 제어부(181)는 적어도 하나의 센서들의 센서 데이터를 통합 하기 위한 기준 시점을 설정한다(940). 해당 기준 시점은 미래의 시점이 가능한 것으로, 기준 시점이 미래인 경우, 주변 물체의 움직임을 예측할 수도 있다.

따라서, 제어부(181)는 기준 시점에서의 차량 위치, 및 센서 데이터의 궤적 내 기준 시점에서의 위치를 산출하여, 기준 위치를 중심으로 각 센서 데이터를 누적하여 센서 통합을 완료한다(950,960).

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.

100: 차량 182: 저장부
310:위치 수신부 200: 센서 통합 시스템
300: 통신부 181: 제어부

Claims

차량 위치 정보를 수신하는 위치 수신부;
적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 입력부;
수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하고, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고, 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 제어부;를 포함하고,
상기 위치 수신부는,
상기 일정 시간 간격마다 상기 차량 위치 정보를 수신하고,
상기 제어부는,
상기 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하고, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출하는 차량.
삭제
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 카메라 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 카메라 센서로부터 영상 생성 완료 시점을 기준 시점으로 설정하는 차량.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치가 상기 차량의 현재 위치로부터 거리 및 방향 정보를 포함하는 보정치를 산출하는 차량.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 보정치를 기초로 상기 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 차량.
차량 위치 정보를 수신하는 위치 수신부;
적어도 하나의 센서로부터 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 통신부;
수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하고, 상기 센서 데이터의 궤적을 산출하고, 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 통신부로부터 상기 일정 시간 간격마다 상기 차량 위치 정보를 확보하고, 상기 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하고, 상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출하는 센서 통합 시스템.
삭제
제7항에 있어서,
상기 통신부는,
상기 적어도 하나의 센서인 카메라 센서로부터 영상 정보를 입력받고,
상기 제어부는,
상기 입력 받은 영상 정보의 영상 생성 완료 시점을 기준 시점으로 설정하는 센서 통합 시스템.
삭제
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치가 상기 차량의 현재 위치로부터 거리 및 방향 정보를 포함하는 보정치를 산출하는 센서 통합 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 보정치를 기초로 상기 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 센서 통합 시스템.
일정 시간 간격으로 차량 위치 정보를 수신하는 단계;
적어도 하나의 센서로부터 상기 일정 시간 간격으로 센서 데이터를 입력 받는 단계;
수신된 차량 위치에 대응하여 상기 센서 데이터를 매칭하는 단계;
상기 센서 데이터의 궤적을 산출하는 단계;
기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 단계;
상기 수신된 차량 위치에 대응하여 상기 차량의 궤적을 산출하는 단계; 및
상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
삭제
제13항에 있어서,상기 적어도 하나의 센서가 카메라 센서이면, 상기 기준 시점을 상기 카메라를 센서의 영상 생성 완료 시점으로 설정하는 차량 제어 방법.
삭제
제13항에 있어서,
상기 센서 데이터의 궤적을 산출하는 단계; 는
상기 기준 시점에서의 상기 차량의 궤적 상의 위치가 상기 차량의 현재 위치로부터 거리 및 방향 정보를 포함하는 보정치를 산출하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
제17항에 있어서,
상기 센서 데이터의 궤적을 산출하는 단계; 는
상기 보정치를 기초로 상기 기준 시점에 대응한 상기 센서 데이터의 위치값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.