KR102574289B1 - 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치는 전진 주행하는 차량의 이동 자취를 파악하여 저장하는 이동 자취 저장부와, 위치 정보 및 지도 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하는 주행 제한 구역 확인부와, 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호를 수신하면 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하는 후진주행경로 결정부 및 후진주행경로를 따라 차량이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어하는 거동 제어부를 포함한다. 본 개시에 의하면, 막다른 길이나 일방통행로 등에 잘못 진입한 경우 후진 주행을 제어함으로써 주행편의성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법{REVERSE DRIVE CONTROL APPARATUS AND EVERSE DRIVE CONTROL METHOD THEREOF}
본 개시는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법에 관한 것이다.
운전자는 차량의 전진 주행보다 차량의 후진 주행할 때 운전의 어려움을 겪는다. 이는 차량의 후진 주행할 때의 경로와 장애물을 확인하기 위해 룸미러, 사이드미러 및 후방카메라 등의 여러 가지 장치를 직접 확인하면서 조향휠을 조작해야 하기 때문이다.
예를 들면, 도로의 폭이 좁은 길, 막다른 길, 일방통행로에 반대로 진입한 길 등과 같은 주행 제한 구역을 진입한 차량의 운전자가 후진으로 주행해야 할 때, 운전자는 차량과 장애물 간의 간격을 확인하여 후진 가능 여부를 직접적으로 판단하면서 장애물을 회피하여 후진 주행해야 한다. 또한, 운전자가 장애물을 회피하면서 후진주행경로 상의 좌우 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 운전해야 하므로, 운전자의 숙련도 및 각별한 주의가 요구된다.
이에 따라, 운전자가 안전하고 편안하게 후진 주행할 수 있도록 후진 주행 제어에 관한 기술이 요구되는 실정이다.
이러한 배경에서, 본 개시의 목적은, 막다른 길이나 일방통행로 등에 잘못 진입한 경우 자율적인 후진 주행을 제어함으로써 주행편의성을 제공하는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 다른 목적은, 본 개시는 차량의 후방에 존재하는 장애물들을 회피하면서 자율적인 후진 주행을 할 수 있는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서와, 차량의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부 및 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터 및 위치 정보 중 적어도 하나를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컨트롤러를 포함하며, 컨트롤러는, 이미지 데이터의 처리 결과 및 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고, 주행 제한 구역이 확인되면 차량의 기 저장된 이동 자취에 기초하여 후진주행경로를 결정하고, 후진주행경로를 따라 차량이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어하는 후진 주행 제어 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 개시는 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서와, 차량의 외부에 대한 감지 영역을 갖도록 차량에 배치되고, 센싱 데이터를 캡쳐하는 비-이미지 센서와, 차량의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부 및 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터 및 비-이미지 센서에 의해 캡쳐된 센싱 데이터 중 적어도 하나와 위치 정보를 처리하기 위한 프로세서를 포함하는 통합 제어부를 포함하며, 통합 제어부는, 전진 주행하는 차량의 이동 자취를 파악하여 저장하고, 이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고, 주행 제한 구역이 확인되면, 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호가 수신되면, 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하고, 후진주행경로를 따라 차량이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어하는 후진 주행 제어 장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 개시는 전진 주행하는 차량의 이동 자취를 파악하여 저장하는 단계와, 이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하는 단계와, 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호를 수신하면 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하는 단계 및 후진주행경로를 따라 차량이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어하는 단계를 포함하는 후진 주행 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 막다른 길이나 일방통행로 등에 잘못 진입한 경우 자율적인 후진 주행을 제어함으로써 주행편의성을 제공하는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 차량의 후방에 존재하는 장애물들을 회피하면서 자율적인 후진 주행을 할 수 있는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공함으로써 안전 사고를 예방할 수 있다.
도 1a는 본 개시에 따른 자율 주행 가능한 차량에 포함된 구성을 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 개시에 따른 컨트롤러에 포함된 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 이동 자취 저장부가 차량의 이동 자취를 저장하는 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 이동 자취 저장부가 차량의 이동 자취를 저장하는 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 주행 제한 구역 확인부가 주행 제한 구역을 확인하는 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 후진주행경로 결정부가 후진주행경로를 결정하는 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 후진주행경로 결정부가 후진주행경로를 결정하는 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 후진주행경로 결정부가 후진주행경로를 결정하는 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치에 포함된 지역경로 생성부가 지역경로를 결정하는 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1a는 본 개시에 따른 자율 주행 가능한 차량(10)에 포함된 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 개시에 따른 컨트롤러(200)에 포함된 구성을 나타낸 도면이다.
도 1a를 참조하면, 본 개시에 따른 자율 주행 가능한 차량(10)은 네비게이션(110)과, 지도 저장부(120)와 후진 주행 제어 장치(130) 및 구동 장치(140)를 포함한다.
네비게이션(110)은 GPS 신호를 통해 인공위성과 교신함으로써 얻은 위치 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 위치 정보는 차량(10)의 위치에 관한 정보를 지시한다.
지도 저장부(120)는 지도에 관한 정보를 지시하는 지도 정보를 저장할 수 있다.
후진 주행 제어 장치(130)는 차량(10)이 전진 주행 중에 막다른 곳이나, 통행 금지 도로에 잘못 진입하였음을 확인하면 차량(10)의 자율적인 후진 주행을 하도록 차량(10)의 거동을 제어하는 장치이다.
후진 주행 제어 장치(130)는 네비게이션(110) 및 지도 저장부(120) 중 적어도 하나로부터 정보를 입력받아 후진 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
여기서, 후진 제어 신호는 차량(10)이 후진 주행할 때, 차량(10)의 후진 주행 속도, 조향각, 제동 등 차량(10)의 거동을 제어하도록 구동 장치(140)에 전달되는 신호이다.
후진 주행 제어 장치(130)는 이미지 센서(131)와, 위치 정보 수신부(132)와, 컨트롤러(133)와, 비-이미지 센서(134)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(131)는 차량(10)의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량(10)에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐할 수 있다.
적어도 하나의 이미지 센서(131)는 차량(10)의 전방, 측방 또는 후방에 대한 시야를 갖도록 차량(10)의 각 부분에 탑재될 수 있다.
이미지 센서(131)로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 데이터로 구성되므로, 이미지 센서(131)로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미할 수 있다. 이하, 본 개시에서는 이미지 센서(131)로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 센서(131)로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미한다.
이미지 센서(131)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터는, 예를 들어, Raw 형태의 AVI, MPEG-4, H.264, DivX, JPEG 중 하나의 포맷으로 생성될 수 있다. 이미지 센서(131)에서 캡쳐된 이미지 데이터는 프로세서에서 처리될 수 있다.
위치 정보 수신부(132)는 차량(10)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로 위치 정보 수신부(132)는 네비게이션(110)으로부터 제공된 차량(10)의 위치 정보를 수신하여 차량 제어에 필요한 연산에 제공할 수 있다.
컨트롤러(133)는 이미지 센서(131)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터 및 위치 정보 중 적어도 하나를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
컨트롤러(133)는 이미지 데이터의 처리 결과 및 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고, 주행 제한 구역이 확인되면 차량(10)의 기 저장된 이동 자취에 기초하여 후진주행경로를 결정하고, 후진주행경로를 따라 차량(10)이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어할 수 있다.
이러한 컨트롤러(133)는 여러 가지 차량용 센서의 정보를 수신하여 처리하거나, 센서로부터 생성된 데이터의 송수신을 중개하는 기능과, 조향 제어 모듈, 가속 제어 모듈, 제동 제어 모듈 등으로 전송하여 차량(10)의 후진을 제어하는 기능 등을 통합하여 수행 가능한 통합 제어부(DCU: Domain Control Unit)로 구현 가능하다.
비-이미지 센서(134)는 차량(10)의 외부에 대한 감지 영역을 갖도록 차량(10)에 배치되고, 센싱 데이터를 캡쳐할 수 있다. 비-이미지 센서는 예를 들어 레이더(Radar) 센서, 라이다(Lidar) 센서, 초음파 센서 등이 있다.
전술한 통합 제어부와 비-이미지 센서(134)를 이용하여 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)의 일 실시예는 차량(10)의 외부에 대한 시야를 갖도록 차량(10)에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서(133)와, 차량(10)의 외부에 대한 감지 영역을 갖도록 차량(10)에 배치되고, 센싱 데이터를 캡쳐하는 비-이미지 센서(134)와, 차량(10)의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부(132) 및 이미지 센서(131)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터 및 비-이미지 센서(134)에 의해 캡쳐된 센싱 데이터 중 적어도 하나와 위치 정보를 처리하기 위한 프로세서를 포함하는 통합 제어부(DCU)를 포함하며, 통합 제어부(DCU)는 전진 주행하는 차량(10)의 이동 자취를 파악하여 저장하고, 이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고, 주행 제한 구역이 확인되면, 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호가 수신되면, 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하고, 후진주행경로를 따라 차량(10)이 후진 주행하도록 차량(10)의 거동을 제어한다.
한편, 컨트롤러(133)는 전술한 동작을 각각 수행하는 구성을 포함할 수 있다. 컨트롤러(1330)의 구체적인 구성은 도 1b에 도시되어 있다.
도 1b를 참조하면, 본 개시에 따른 컨트롤러(200)는 이동 자취 저장부(210)와, 주행 제한 구역 확인부(220)와, 후진주행경로 결정부(230) 및 거동 제어부(240) 등을 포함할 수 있다.
이동 자취 저장부(210)는 전진 주행하는 차량(10)의 이동 자취를 파악하여 저장할 수 있다.
여기서, 이동 자취는 차량(10)의 전진 주행하는 동안에 차량(10)이 이동한 궤적을 의미한다.
이동 자취는 기본적으로 차량(10)의 위치 정보를 이용하여 구할 수 있다. 이에 대한 구체적인 방법은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.
주행 제한 구역 확인부(220)는 이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 주행 제한 구역을 확인할 수 있다.
여기서, 주행 제한 구역은 막다른 길, 일방통행로 등과 같이 처음부터 주행이 제한되는 구역뿐만 아니라, 주행 가능한 구역이 다른 장애물들에 의해 한시적으로 주행 불가능한 구역으로 되는 경우도 포함한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
주행 제한 구역 확인부(220)는 차량(10)이 주행 제한 구역에 잘못 진입할 때, 주행 제한 구역을 확인할 수 있고, 차량(10)의 주행 상태를 감지하여 주행 제한 구역에 진입하기 전에 미리 확인할 수 있다.
후진주행경로 결정부(230)는 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호를 수신하면 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정할 수 있다.
여기서, 후진 요청 신호는 차량(10)이 자율적으로 후진 주행을 수행하도록 운전자, 사용자 등이 입력하는 신호이다. 후진 요청 신호는 물리적 버튼, 터치 스크린 등에 의해 발생된 전기 신호이다.
여기서, 주행경로는 후진주행경로 결정부(230)가 후진 요청 신호를 수신한 때의 차량(10)의 위치부터 도달고자 하는 목적지까지 주행하기 위해 생성된 경로를 의미하며 하나 이상일 수 있다.
여기서, 후진주행경로는 주행경로 중 차량(10)이 후진 주행할 때 이용되는 주행경로를 의미한다. 후진주행경로는 생성된 주행경로에 기초하여 결정된다. 이에 대한 구체적인 방법은 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술한다.
거동 제어부(240)는 후진주행경로를 따라 차량(10)이 후진 주행하도록 차량(10)의 거동을 제어할 수 있다. 즉, 거동 제어부(240)는 차량(10)의 거동을 제어하기 위해, 후진 제어 신호를 생성하여 구동 장치(140)에 전달할 수 있다.
차량(10)의 후진 주행을 제어하기 위해, 거동 제어부(240)는 목표 가속도, 목표 속도 및 목표 조향각 중 적어도 하나를 계산하여 차량(10)의 거동을 제어할 수 있다.
여기서, 거동 제어부(240)는 주행 제한 구역이 확인되면, 차량(10)을 감속시키는 감속 제어 및 경보를 동작시키는 경보 제어 중 적어도 하나의 제어를 우선 수행할 수 있다.
예를 들면, 거동 제어부(240)는 주행 제한 구역이 확인되면 차량(10)에서 경보 동작이 수행되거나 차량(10)이 제동되도록 제어 신호를 생성하여 구동 장치(140)에 전달할 수 있다.
여기서, 컨트롤러(200)는 이미지 데이터의 처리 결과 및 차량(10)의 주행 정보 중 적어도 하나에 기초하여 지역경로를 생성하는 지역경로 생성부(250)를 더 포함할 수 있다.
지역경로는 차량(10)이 후진주행경로를 따라가되, 차량(10)이 실제로 움직여야 할 경로를 의미한다. 즉, 후진주행경로 주변에 장애물들이 존재하는 경우, 차량(10)은 기본적으로 후진주행경로를 따라 후진 주행하되 장애물들을 피하기 위해 조향하면서 후진 주행한다.
지역경로를 생성하는 방법은 TEB(Timed Elastic Band) 알고리즘을 이용할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 컨트롤러(200)에 포함된 구성들은 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit), 통합 제어 유닛(DCU: Domain Control Unit), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU: Micro Controller Unit), IC 집적회로 등 하드웨어와 알고리즘 등 소프트웨어로 구현될 수 있다.
또한, 컨트롤러(200)에 포함된 구성들 간에는 CAN 통신(CAN: Controller Area Network) 등을 통해 신호를 서로 전달하거나 전달받을 수 있다.
구동 장치(140)는 후진 제어 신호를 입력받아 차량(10)을 움직이게 하도록 구동할 수 있다. 또한, 구동 장치(140)는 ECU로부터 제어 신호를 입력받아 차량(10)에서 경보 동작을 수행하도록 구동할 수 있다.
따라서, 구동 장치(140)는 가감속 장치, 조향 장치, 제동 장치 및 각종 경보 장치 등을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 주행 제어 장치(130)에 포함된 이동 자취 저장부(210)가 차량(10)의 이동 자취를 파악하여 저장하는 구체적인 실시예를 설명한다.
도 2는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 이동 자취 저장부(210)가 차량(10)의 이동 자취(20)를 저장하는 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동 자취(20)는 네비게이션(110)을 통해 인공 위성(30)으로부터 GPS 신호를 수신하여 얻은 차량(10)의 위치 정보에 포함된 차량(10)의 위치 좌표 P를 연결하여 파악될 수 있다.
한편, 인공 위성(30)으로부터 GPS 신호를 수신하여 얻은 차량(10)의 위치 정보만으로 차량(10)의 위치를 검출하는 것은 실제 차량(10)의 위치와 다를 수 있다. 따라서, 지도 정보와 차량(10)의 주변을 감지하여 얻은 이미지 데이터의 처리 결과를 통해서 위치 정보를 보정할 필요가 있다.
예를 들면, 이동 자취 저장부(210)는 차량(10)이 전진 주행하는 동안에, 위치 정보를 지도 정보 및 이미지 데이터의 처리 결과와 매칭하여 보정하고, 보정된 위치 정보로부터 이동 자취(20)를 파악한다.
여기서, 위치 정보는 네비게이션(110)이 인공 위성(30)으로부터 GPS 신호를 수신함으로서 얻어진 정보이고, 지도 정보는 지도 저장부(120)가 위치 정보에 대응되는 지도 정보를 추출함으로써 얻어진 정보이다.
다시 말해, 이동 자취 저장부(210)는 네비게이션(110)으로부터 전달받은 위치 정보를 분석하여 위치 좌표 P를 추출하고, 지도 저장부(120)로부터 전달받은 지도 정보와 이미지 센서(131)로부터 캡쳐된 이미지 데이터의 처리 결과를 위치 정보와 매칭하여 위치 좌표 P를 보정하고, 보정된 위치 좌표 m로부터 이동 자취(20)를 파악한다.
도 2에 도시된 위치 좌표 P는 일정한 시간 단위마다 측정될 수 있고, 실시간으로 측정하여 연속적으로 측정될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이동 자취 저장부(210)는 저장 용량을 효율적으로 관리하기 위해 이동 자취를 부분적으로 저장할 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 이동 자취 저장부(210)가 차량(10)의 이동 자취(20)를 저장하는 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 이동 자취 저장부(210)는 기준 거리 d를 미리 설정하고, 기준 거리 d에 해당되는 이동 자취(20)만을 저장하며, 차량(10)이 전진 주행하는 동안에 이동 자취(20)를 갱신하여 저장할 수 있다.
즉, 이동 자취 저장부(210)는 파악된 이동 자취 중 미리 설정된 기준 거리 d에 대응되는 이동 자취(20)를 저장하고, 차량(10)이 전진 주행하는 동안 저장된 이동 자취(20)를 기준 거리 d 단위로 갱신한다.
도 3의 <제1 시간>을 참조하면, 이동 자취 저장부(210)는 기준 거리 d를 미리 설정하고, 제1 시간에서의 차량(10)의 위치 좌표 m4에서 이전 위치 좌표들(m1 내지 m3) 중 기준 거리 d만큼 벌어진 차량(10)의 위치 좌표 m1까지의 이동 자취(20)를 저장한다.
차량(10)이 계속 전진 주행하는 동안, 이동 자취 저장부(210)는 기준 거리 d에 해당되는 이동 자취(20)만을 저장하도록 이전에 저장된 이동 자취(20)를 갱신한다.
도 3의 <제2 시간>을 참조하면, 이동 자취 저장부(210)는 차량의 제2 시간에서의 차량(10)의 위치 좌표 m5에서 이전 위치 좌표들(m1 내지 m4) 중 기준 거리 d만큼 벌어진 차량(10)의 위치 좌표 m2까지의 이동 자취(20)를 갱신하여 저장한다.
여기서, 제1 시간에서 저장되었던 차량의 위치 좌표 m2부터 위치 좌표 m1까지의 이동 자취는 제2 시간에서 삭제될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 주행 제한 구역 확인부(220)가 주행 제한 구역(40)을 확인하는 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량(10)에 탑승한 운전자가 차량(10)의 전방에 위치한 도로에 장애물(미도시)가 존재하여 계속 전진 주행을 할 수 없다고 판단한 경우, 차량(10)의 다른 도로, 예를 들어 차량(10)의 좌측에 위치한 도로에 진입할 수 있다.
한편, 다른 도로가 막다른 길, 일방 통행 등과 같은 주행 제한 구역(40)인 경우, 차량(10)이 주행 제한 구역(40)에 진입하기 전에, 주행 제한 구역 확인부(220)는 주행 제한 구역(40)임을 운전자에게 알릴 수 있다.
예를 들면, 주행 제한 구역 확인부(220)는 차량(10)에서 좌측 방향 지시등이 켜지면 차량(10)의 위치 정보와 차량(10)의 위치 정보에 대응되는 지도 정보를 이용하여 전진 주행 중인 차량(10)의 주행경로를 예측하여 차량(10)의 전방에 존재하는 주행 제한 구역(40)을 확인할 수 있다.
여기서, 주행 제한 구역(40)에 진입하게되는 운전자에게 알리기 위해, 주행 제한 구역 확인부(220)는 차량(10)에 탑재된 디스플레이 화면(50)에 주행 제한 구역(40)을 표시할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
주행 제한 구역 확인부(220)가 주행 제한 구역(40)을 확인하면, 운전자가 수동으로 후진하는 것이 어려운 경우가 있어, 차량(10)이 자율적으로 후진 주행해야 할 필요가 있다.
이하에서는 차량(10)이 자율적으로 후진 주행하기 위한 후진주행경로를 결정하는 실시예를 설명한다.
도 5는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 후진주행경로 결정부(230)가 후진주행경로를 결정하는 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
주행 제한 구역(40)이 확인되면, 운전자는 물리 버튼 등을 이용해 후진 요청 신호를 발생시킬 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 후진주행경로 결정부(230)는 후진 요청 신호를 수신하고, 이동 자취 저장부(210)에 저장된 이동 자취(20)에 기초하여 생성된 주행경로(60)를 토대로 후진주행경로를 결정할 수 있다.
예를 들면, 이동 자취 저장부(210)는 차량(10)이 전진 주행하는 동안에, 위치 정보를 지도 정보 및 이미지 데이터의 처리 결과와 매칭하여 보정하고, 보정된 위치 정보로부터 이동 자취(20)를 파악하고, 후진주행경로 결정부(230)는, 이동 자취 전체와 일치하는 주행경로(60)를 생성하여 주행경로(60)를 후진주행경로로 결정한다.
여기서, 후진 요청 신호는 목표 지점 t을 지시하는 지시 정보를 포함할 수 있다. 즉, 차량(10)이 후진주행경로에서 목표 지점 t까지만 후진 주행 하도록 운전자가 후진 요청 신호를 발생시킬 수 있다.
예를 들면, 후진주행경로 결정부(230)는 지시 정보로부터 목표 지점 t을 확인하여 생성된 주행경로(60) 중 차량(10)의 위치 m에서 목표 지점 t까지의 경로를 후진주행경로로 결정한다.
도시하지 않았지만, 후진주행경로 결정부(230)는 주행경로(60)의 주변에서 감지된 장애물이 존재하는지 여부를 토대로 차량(10)이 후진주행경로를 따라 후진 주행 가능한지 여부를 판단하고, 차량이 후진 주행 불가능하면, 위치 정보 및 지도 정보를 이용하여 주행경로(60)와 다른 주행경로를 생성하여 후진주행경로로 다시 결정할 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 후진주행경로 결정부(230)가 후진주행경로를 결정하는 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 이동 자취 저장부(210)가 저장 용량을 효율적으로 관리하기 위해 이동 자취(20)를 부분적으로 저장한 경우, 후진주행경로 결정부(230)는 부분적으로 저장된 이동 자취(20)와 일치하는 주행경로(60)를 생성하고, 생성된 주행경로(60)를 후진주행경로로 결정할 수 있다.
예를 들면, 이동 자취 저장부(210)는 파악된 이동 자취 중 미리 설정된 기준 거리 d에 대응되는 이동 자취(20)를 저장하고, 차량(10)이 전진 주행하는 동안 저장된 이동 자취(20)를 기준 거리 d 단위로 갱신하고, 후진주행경로 결정부(230)는 이동 자취(20)와 일치하는 주행경로(60)를 생성하여, 주행경로(60)를 후진주행경로로 결정한다.
여기서, 기준 거리 d는 현재 차량(10)의 위치에 대응되는 위치 좌표 m8부터 이전 위치 좌표(m7 내지 m1) 중 어느 하나의 위치 좌표 m4까지 형성되었으나, 이는 본 개시의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 후진주행경로 결정부(230)가 후진주행경로를 결정하는 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 만약 차량(10)이 도로의 어느 한쪽으로 치우쳐 전진 주행하는 경우, 차량(10)이 이동 자취(20)와 일치하는 주행경로를 후진주행경로로 결정하여 후진 주행한다면, 차량(10)은 도로 가장자리 또는 주변의 장애물에 부딪히거나 긁힐 수 있다.
따라서, 후진주행경로 결정부(230)는 이동 자취(20)와 일치하는 주행경로보다 안전한 주행경로를 생성하기 위해 지도 정보를 기반으로 하는 주행경로를 생성할 수 있다.
예를 들면, 후진주행경로 결정부(230)는 차량(10)의 위치에서의 지도 정보를 이용하여 이동 자취(20)에 주행경로(70)를 생성하여 주행경로(70)를 후진주행경로로 결정한다.
여기서, 차량(10)의 위치는 현재 차량(10)의 위치 좌표 m8과 이전 위치 좌표들(m1 내지 m7)들을 의미하고, 지도 정보는 차량(10)의 위치에 대응되는 지도 정보를 의미하며, 주행경로(70)는 지도 기반의 주행경로를 의미한다.
한편, 후진주행경로 결정부(230)는 이동 자취(20)와 일치하는 주행경로(60)와 지도 정보를 기반으로 하는 주행경로(70)를 모두 생성하고, 둘 중에서 어느 하나의 주행경로를 후진주행경로로 결정할 수 있다.
예를 들면, 후진주행경로 결정부(230)는 이동 자취(20)와 일치하는 제1 주행경로(60)와 차량의 위치에서의 지도 정보를 이용하여 이동 자취에 대응되는 제2 주행경로(70)를 생성하고, 제1 주행경로(60) 또는 제2 주행경로(70) 중 어느 하나의 주행경로를 선택하여 선택된 주행경로를 후진주행경로로 결정한다.
후진주행경로 결정부(230)가 후진주행경로를 결정하면, 차량(10)은 후진주행경로를 따라 후진 주행할 수 있다. 이때, 후진주행경로 주변에 물체가 존재하는 경우, 차량(10)이 장애물을 회피하도록 지역경로를 생성할 필요가 있다.
도 8은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 장치(130)에 포함된 지역경로 생성부(250)가 지역경로(90)를 결정하는 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 후진주행경로 결정부(230)가 주행경로(60)를 후진주행경로로 결정한 경우, 지역경로 생성부(250)는 차량(10)이 후진주행경로를 따라 실제로 후진 주행할 때, 후진주행경로 주변에 존재하는 타겟(80)과의 충돌가능성을 고려하여 차량(10)이 회피 조향하도록 지역경로(90)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터의 처리 결과 및 비-이미지 센서에 의해 캡쳐된 센싱 데이터의 처리 결과 중 적어도 하나가 지역경로 생성부(250)에 전달되고, 차속 정보, 조향각 정보 등과 같은 차량(10)의 주행 정보가 지역경로 생성부(250)에 전달되면, 지역경로 생성부(250)는 전달받은 처리 결과 및 주행 정보를 연산하여 타겟(80)과의 충돌을 회피하도록 지역경로를 생성한다.
이하에서는 본 개시를 모두 수행할 수 있는 후진 주행 제어 방법을 설명한다.
도 9는 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 전진 주행하는 차량의 이동 자취를 파악하여 저장하는 단계(S910)와, 이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하는 단계(S920)와, 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 후진 요청 신호를 수신하면 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하는 단계(S930) 및 후진주행경로를 따라 차량이 후진 주행하도록 차량의 거동을 제어하는 단계(S940)를 포함할 수 있다.
이하에서는 전술한 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법을 구체화한 실시예를 설명한다.
도 10은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 전진 주행하는 차량의 이동 자취를 파악하여 저장한다(S1010).
이동 자취를 저장하면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 차량(10)이 주행 제한 구역에 진입하는지 확인한다(S1020).
차량(10)이 주행 제한 구역에 진입한 것이 확인되면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 운전자의 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인한다(S1030).
후진 요청 신호가 수신되면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 생성된 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정한다(S1040).
후진주행경로가 결정되면, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 차량(10)이 후진주행경로를 따라 후진 주행하되, 후진주행경로 주변에 타겟이 존재하면 차량(10)이 타겟을 회피하면서 후진 주행하도록 지역경로를 생성한다(S1050).
본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 차량(10)이 후진주행경로의 목표 지점에 도달하도록 목표속도, 목표 조향각, 목표 가속도 등을 계산한다(S1060).
본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 차량(10)이 목표지점에 도달하였는지 판단(S1070)하여 도달할 때까지 목표 지점에 도달할 때까지 전술한 단계(S10760)를 계속 수행한다.
차량(10)이 목표지점에 도달한 경우, 본 개시에 따른 후진 주행 제어 방법은 본 개시에 따른 후진 주행 제어 동작을 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 막다른 길이나 일방통행로 등에 잘못 진입한 경우 자율적인 후진 주행을 제어함으로써 주행편의성을 제공하는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 차량의 후방에 존재하는 장애물들을 회피하면서 자율적인 후진 주행을 할 수 있는 후진 주행 제어 장치 및 그 후진 주행 제어 방법을 제공함으로써 안전 사고를 예방할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차량 20: 이동 자취
30: 인공 위성 40: 주행 제한 구역
50: 디스플레이 화면 60: 제1 주행경로
70: 제2 주행경로 80: 타겟
90: 지역경로 110: 네비게이션
120: 지도 정보 저장부 130: 후진 주행 제어 장치
131: 이미지 센서 132: 위치 정보 수신부
133, 200: 컨트롤러 134: 비-이미지 센서
140: 구동 장치 210: 이동 자취 저장부
220: 주행 제한 구역 확인부 230: 후진주행경로 결정부
240: 거동 제어부 250: 지역경로 생성부

Claims (12)

  1. 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서;
    상기 차량의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 및
    상기 이미지 센서에 의해 캡쳐된 상기 이미지 데이터 및 상기 위치 정보 중 적어도 하나를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 컨트롤러는,
    전진 주행하는 상기 차량의 이동 자취 중 미리 설정된 기준 거리에 대응하는 이동 자취를 저장하되, 상기 차량이 전진 주행하는 동안 상기 이동 자취를 상기 기준 거리 단위로 갱신하여 저장하며,
    상기 이미지 데이터의 처리 결과 및 상기 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고, 상기 주행 제한 구역이 확인되면 상기 저장된 이동 자취에 기초하여 후진주행경로를 결정하고, 상기 후진주행경로를 따라 상기 차량이 후진 주행하도록 상기 차량의 거동을 제어하는 후진 주행 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이동 자취를 저장하는 이동 자취 저장부와,
    상기 이미지 데이터의 처리 결과, 상기 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하는 주행 제한 구역 확인부와,
    상기 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 상기 후진 요청 신호를 수신하면 상기 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 상기 하나 이상의 주행경로를 토대로 상기 후진주행경로를 결정하는 후진주행경로 결정부 및
    상기 후진주행경로를 따라 상기 차량이 후진 주행하도록 상기 차량의 거동을 제어하는 거동 제어부를 포함하는 후진 주행 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동 자취 저장부는,
    상기 차량이 전진 주행하는 동안에, 상기 위치 정보를 상기 지도 정보 및 상기 이미지 데이터의 처리 결과와 매칭하여 보정하고, 상기 보정된 위치 정보로부터 상기 이동 자취를 파악하고,
    상기 후진주행경로 결정부는,
    이동 자취 전체와 일치하는 상기 주행경로를 생성하여 상기 주행경로를 상기 후진주행경로로 결정하는 후진 주행 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후진주행경로 결정부는,
    상기 이동 자취와 일치하는 주행경로를 생성하여 상기 주행경로를 상기 후진주행경로로 결정하는 후진 주행 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 후진주행경로 결정부는,
    상기 차량의 위치에서의 상기 지도 정보를 이용하여 상기 이동 자취에 대응되는 주행경로를 생성하여 상기 주행경로를 상기 후진주행경로로 결정하는 후진 주행 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 후진주행경로 결정부는,
    상기 이동 자취와 일치하는 제1 주행경로와 상기 차량의 위치에서의 상기 지도 정보를 이용하여 상기 이동 자취에 대응되는 제2 주행경로를 생성하고,
    상기 제1 주행경로 또는 상기 제2 주행경로 중 어느 하나의 주행경로를 선택하여 상기 선택된 주행경로를 후진주행경로로 결정하는 후진 주행 제어 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 후진 요청 신호는 목표 지점을 지시하는 지시 정보를 포함하고,
    상기 후진주행경로 결정부는,
    상기 지시 정보로부터 상기 목표 지점을 확인하여 상기 생성된 주행경로 중 상기 차량의 위치에서 상기 목표 지점까지의 경로를 후진주행경로로 결정하는 후진 주행 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 처리 결과 및 상기 차량의 주행 정보 중 적어도 하나에 기초하여 지역경로를 생성하는 지역경로 생성부를 더 포함하는 후진 주행 제어 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 거동 제어부는,
    목표 가속도, 목표 속도 및 목표 조향각 중 적어도 하나를 계산하여 상기 차량의 거동을 제어하는 후진 주행 제어 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 거동 제어부는,
    상기 주행 제한 구역이 확인되면, 상기 차량을 감속시키는 감속 제어 및 경보를 동작시키는 경보 제어 중 적어도 하나의 제어를 우선 수행하는 후진 주행 제어 장치.
  11. 차량의 외부에 대한 시야를 갖도록 상기 차량에 배치되고, 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서;
    상기 차량의 외부에 대한 감지 영역을 갖도록 상기 차량에 배치되고, 센싱 데이터를 캡쳐하는 비-이미지 센서;
    상기 차량의 위치 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 및
    상기 이미지 센서에 의해 캡쳐된 상기 이미지 데이터 및 상기 비-이미지 센서에 의해 캡쳐된 상기 센싱 데이터 중 적어도 하나와 상기 위치 정보를 처리하기 위한 프로세서를 포함하는 통합 제어부를 포함하며,
    상기 통합 제어부는,
    전진 주행하는 상기 차량의 이동 자취 중 미리 설정된 기준 거리에 대응하는 이동 자취를 저장하되, 상기 차량이 전진 주행하는 동안 상기 이동 자취를 상기 기준 거리 단위로 갱신하여 저장하고,
    상기 이미지 데이터의 처리 결과, 상기 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하고,
    상기 주행 제한 구역이 확인되면, 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고,
    상기 후진 요청 신호가 수신되면, 상기 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고,
    상기 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하고,
    상기 후진주행경로를 따라 상기 차량이 후진 주행하도록 상기 차량의 거동을 제어하는 후진 주행 제어 장치.
  12. 전진 주행하는 차량의 이동 자취 중 미리 설정된 기준 거리에 대응하는 이동 자취를 저장하되, 상기 차량이 전진 주행하는 동안 상기 이동 자취를 상기 기준 거리 단위로 갱신하여 저장하는 단계;
    이미지 데이터의 처리 결과, 위치 정보 및 기 저장된 지도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 제한 구역을 확인하는 단계;
    상기 주행 제한 구역이 확인되면 후진 요청 신호의 수신 여부를 확인하고, 상기 후진 요청 신호를 수신하면 상기 저장된 이동 자취에 기초하여 하나 이상의 주행경로를 생성하고, 상기 하나 이상의 주행경로를 토대로 후진주행경로를 결정하는 단계; 및
    상기 후진주행경로를 따라 상기 차량이 후진 주행하도록 상기 차량의 거동을 제어하는 단계를 포함하는 후진 주행 제어 방법.
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