KR102592665B1 - 충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량 - Google Patents

충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량 Download PDF

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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치는 주변 객체 정보 및 차량 정보를 획득하는 정보 획득부 및 상기 주변 객체 정보 및 상기 차량 정보에 기초하여 상기 주변 객체의 충돌 예측 정보를 생성하고, 상기 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량{APPARATUS FOR COLLISION WARING AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}
본 문서에 개시된 실시예들은 충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량에 관한 것이다.
자율주행 기술이 탑재된 차량은 차량과 도로의 보행자 또는 자전거 이용자와의 같은 다른 객체와의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 시스템을 채용하고 있다.
통상적인 충돌 방지 시스템은 차량 운전자에게 경고음, 스티어링 휠 진동 또는 경고 팝업을 제공하거나, 차량 제동 또는 회피 조향을 제공하여 차량과 보행자 또는 자전거 이용자의 충돌을 방지한다.
그러나, 이러한 충돌 방지 시스템은 부주의한 보행자로 인한 충돌 사고, 즉 예상하지 못한 보행자의 움직임에 따른 충돌 사고를 방지할 수 없고, 보행자에게 사전 경고를 제공하여 보행자의 회피로 인한 충돌 사고의 사전 방지가 불가능한 문제가 있다.
본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 보행자에게 경고를 제공하여 충돌 사고의 사전 방지가 가능하고, 충돌 위험도에 따라 구분된 경고를 제공하는 충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량을 제공하는 데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치는 주변 객체 정보 및 차량 정보를 획득하는 정보 획득부 및 상기 주변 객체 정보 및 상기 차량 정보에 기초하여 상기 주변 객체의 충돌 예측 정보를 생성하고, 상기 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 주변 객체 정보는 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 포함하고, 상기 차량 정보는 상기 차량의 크기 및 각속도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 정보 획득부는 차량 전방 카메라를 이용하여 상기 차량 전방의 주변 객체를 검출하고, 레이더 또는 라이더를 이용하여 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 충돌 예측 정보는 상기 주변 객체의 충돌 예상 위치, 충돌 예상 시간 및 충돌 위험도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 상기 충돌 예상 위치를 예측하고, 상기 상대 위치 및 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 각도에 기초하여 상기 충돌 예상 시간을 예측하고, 상기 충돌 예상 위치에 기초하여 상기 충돌 위험도를 예측할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 충돌 예상 위치가 임계 범위 이내인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제1 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제2 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제2 값 이상 및 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 제동 시키기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 차량 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량은 차량의 경고 모드를 입력 받는 인터페이스, 주변 객체 정보 및 차량 정보를 획득하고, 상기 주변 객체 정보 및 상기 차량 정보에 기초하여 상기 주변 객체의 충돌 예측 정보를 생성하는 충돌 경고 장치 및 상기 인터페이스가 입력 받는 경고 모드 및 상기 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하는 차량 제어기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 주변 객체 정보는 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 포함하고, 상기 차량 정보는 상기 차량의 크기 및 각속도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 충돌 예측 정보는 상기 주변 객체의 충돌 예상 위치, 충돌 예상 시간 및 충돌 위험도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 경고 모드는 경고 시점, 차량 외부 경고 여부, 차량 제동 여부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 충돌 경고 장치는 상기 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 상기 충돌 예상 위치를 예측하고, 상기 상대 위치 및 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 각도에 기초하여 상기 충돌 예상 시간을 예측하고, 상기 충돌 예상 위치에 기초하여 상기 충돌 위험도를 예측할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 경고 모드가 차량 외부 경고 수행 및 차량 제동 수행을 포함하고, 상기 충돌 예상 위치가 임계 범위 이내인 경우 상기 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 충돌 위험도가 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제1 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 충돌 위험도가 제2 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 충돌 위험도가 제2 값 이상 및 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량을 제동 시킬 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 차량 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치 및 그것을 포함하는 차량에 따르면 보행자에게 경고를 제공하여 충돌 사고를 사전에 방지하고, 충돌 위험도에 따라 구분된 경고를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 충돌 경고에 따른 주변 객체의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 경고에 따른 주변 객체의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 충돌 예상 위치 예측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 충돌 예상 시간 예측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 예상 시간의 역수를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 예상 위치에 따른 충돌 위험도를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 실시예의 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 구성을 보여주는 블록도이다.
이하에서 도 1 및 도 2를 참조하여 차량(1000)의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 차량(1000)은 전방의 주변 객체(2000)와 차량(1000)간의 충돌 위험에 대해 분석하고, 분석 결과에 기초하여 외부에 경고를 제공하거나 차량을 제동시키는 자율 주행 기술을 탑재한 장치로 정의할 수 있다.
여기서 주변 객체(2000)는 예를 들어 차량(1000) 전방에 위치한 취약한 도로 사용자(Vulnerable Road User)를 포함할 수 있다. 취약한 도로 사용자(VRU)는 도로 위에 위치한 보행자 또는 자전거 이용자를 포함할 수 있다. 주변 객체(2000)는 차량(1000) 또는 차량 주변 환경의 영향을 받아 이동 방향 또는 이동 속도의 변경이 가능한 객체를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 차량(1000)은 충돌 경고 장치(100), 인터페이스(200) 및 제어기(300)를 포함할 수 있다.
충돌 경고 장치(100)는 전방의 주변 객체(2000)를 인식하여, 차량(1000)과 주변 객체(2000)간의 충돌 위험을 분석할 수 있다. 예를 들어, 충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 충돌 예측 정보를 생성하고, 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 객체 정보 및 차량 정보를 획득할 수 있다. 여기서 객체 정보는 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 상대 속도를 포함할 수 있고, 차량 정보는 차량(1000)의 크기 및 각속도를 포함할 수 있다.
충돌 경고 장치(100)는 획득한 주변 객체(2000)의 객체 정보 및 차량 정보에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예측 정보를 생성할 수 있다.
구체적으로 충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 상대 위치, 상대 속도, 차량(1000)의 크기 및 각속도에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치(), 충돌 예상 시간() 및 충돌 위험도()를 생성할 수 있다.
충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()를 예측할 수 있다.
그리고 충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 차량(1000)과 주변 객체(2000)간의 각도에 기초하여 충돌 예상 시간(Time To Collision)()을 예측할 수 있고, 충돌 예상 시간()을 기초로 충돌 예상 시간의 역수()를 산출 할 수 있다.
또한, 충돌 경고 장치(100)는 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()에 기초하여 충돌 위험도()를 예측할 수 있다.
충돌 경고 장치(100)는 충돌 예상 위치(), 충돌 예상 시간의 역수() 및 충돌 위험도()에 기초하여 주변 객체(2000)에 경고를 제공하거나, 주변 객체(2000)에 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다.
인터페이스(Interface)(200)는 사용자로부터 차량(1000)의 경고 모드를 입력 받고, 입력된 경고 모드를 정보를 전달할 수 있다. 즉 인터페이스(200)는 사용자와 차량(1000)을 연결해주는 접속 장치일 수 있다
인터페이스(200)는 사용자로부터 차량(1000)의 경고 모드를 입력 받을 수 있다. 여기서 경고 모드는 경고 시점, 차량(1000) 외부 경고 여부, 차량(1000) 제동 여부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
경고 시점은 예를 들어 Early 모드, Normal 모드 또는 Late 모드를 포함할 수 있다. 차량(1000) 외부 경고 여부는 외부 경적 On 모드, 외부 경적 Off 모드, 외부 램프 On 모드, 외부 램프 Off 모드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 차량(1000) 제동 여부는 제동 Off 모드 또는 제동 On 모드를 포함할 수 있다.
제어기(300)는 충돌 경고 장치(100) 및 인터페이스(200)와 차량 통신을 수행하여 차량(1000)의 경고 발생 여부 또는 제동 여부를 설정하는 차량의 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다.
제어기(300)는 충돌 경고 장치(100)로부터 획득되는 제어 정보 및 인터페이스(200)를 통해 입력되는 경고 모드에 기초하여 차량(1000) 외부로 경고를 제공하거나, 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 충돌 경고 장치(100)로부터 획득되는 제어 정보는 충돌 예측 정보에 기반하여 생성된 정보일 수 있다. 여기서 차량(1000) 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어기(300)는 인터페이스(200)가 입력받는 경고 모드가 외부 경적 On 모드, 외부 램프 On 모드 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 충돌 예상 위치가 임계 범위 이내인 경우 차량(1000) 외부로 경고를 제공할 수 있다.
예를 들어, 제어기(300)는 인터페이스(200)가 입력받는 경고 모드가 외부 경적 On 모드, 외부 램프 On 모드 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 제동 On 모드를 포함하고, 충돌 예상 위치가 임계 범위 이내인 경우 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어할 수 있다.
구체적으로 제어기(300)는 충돌 예상 위치(), 충돌 예상 시간의 역수() 및 충돌 위험도()에 기초하여 주변 객체(2000)에 경고를 제공하거나, 주변 객체(2000)에 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어할 수 있다.
제어기(300)는 충돌 위험도()가 제1 값 미만이고, 충돌 예상 시간의 역수()가 제1 임계 시간 초과인 경우, 차량(1000) 외부로 경고를 제공할 수 있다. 여기서 제1 값은 값을 포함할 수 있고, 제1 임계 시간은 차량(1000) 외부의 경고 제공 여부의 기준이 되는 기준 시간이 될 수 있다.
제어기(300)는 충돌 위험도()가 제2 값 미만이고, 충돌 예상 시간의 역수()가 제2 임계 시간 초과인 경우, 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 일부 제어할 수 있다. 여기서 제2 값은 값을 포함할 수 있고, 제2 임계 시간은 차량(1000) 제동 제공 여부의 기준이 되는 기준 시간이 될 수 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 충돌 경고에 따른 주변 객체의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량(1000)의 제어기(300)는 주변 객체(2000)의 충돌 위험도()가 제2 값 이상 및 제1 값 미만에 해당되는 경우 차량(1000) 외부로 경고를 제공하고 차량(1000)의 제동을 일부 제어할 수 있다. 차량(1000)은 외부 경고 및 일부 제동으로 인한 회피 주행을 설계하여 충돌을 방지할 수 있다.
제어기(300)는 충돌 위험도()가 제2 값 미만이고, 충돌 예상 시간의 역수()가 제2 임계 시간 초과인 경우, 차량(1000)을 완전 제동 시킬 수 있다. 여기서 제2 값은 값을 포함할 수 있다. 또한 제2 임계 시간은 차량(1000) 제동 제공 여부의 기준이 되는 기준 시간이 될 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 경고에 따른 주변 객체의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량(1000)의 제어기(300)는 주변 객체(2000)의 충돌 위험도()가 제2 값 이상 및 제1 값 미만에 해당되는 경우 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 일부 제어할 수 있다. 차량(1000)은 외부 경고 및 일부 제동으로 인한 회피 주행 설계 이후, 주변 객체(2000)의 충돌 위험도()가 제2 값 미만에 해당되는 경우 차량(1000)을 제동 시켜 충돌을 방지할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치, 충돌 예상 시간 및 충돌 위험도를 생성하는 충돌 경고 장치(100)의 구성 및 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 충돌 경고 장치(100)는 정보 획득부(110) 및 컨트롤러(120)를 포함할 수 있다.
정보 획득부(110)는 주변 객체(2000) 정보 및 차량 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 정보 획득부(110)는 차량(1000)의 전방 카메라를 이용하여 차량(1000) 전방의 주변 객체(2000)를 검출할 수 있다.
또한, 예를 들어, 정보 획득부(110)는 레이더 또는 라이더를 이용하여 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 예를 들어, 레이더는 주변 객체(2000)까지의 거리를 획득할 수 있다. 레이더는 전방 카메라를 통해 검출한 주변 객체(2000)에 송신 전자파 신호를 송신하고, 주변 객체(2000)로부터 반사된 수신 전자파를 수신할 수 있다. 레이더는 송신 전자파와 수신 전자파 사이의 시간 차이와 도플러 주파수 변화량을 이용해 주변 객체(2000)까지의 거리, 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 주변 객체(2000)의 상대 속도를 획득할 수 있다.
컨트롤러(120)는 정보 획득부(110)가 획득한 주변 객체(2000) 정보 및 차량 정보에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예측 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)의 상대 위치, 상대 속도, 차량(1000)의 크기 및 각속도에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치(), 충돌 예상 시간() 및 충돌 위험도()를 생성할 수 있다.
컨트롤러(120)는 충돌 예측 정보에 기초하여 차량(1000) 외부로 경고를 제공하거나, 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있다. 컨트롤러(120)는 제어 정보를 제어기(300)에 전달할 수 있다.
이하에서는 컨트롤러(120)가 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치를 예측하는 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 충돌 예상 위치 예측 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(120)는 아래의 [수학식 1]에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()를 산출할 수 있다.
[수학식 1]에서 는 주변 객체(2000)의 상대 위치를 의미하고, 는 주변 객체(2000)의 상대 속도를 의미하고, 는 충돌 예상 위치를 의미한다.
컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()가 임계 범위에 포함되는 경우, 주변 객체(2000)가 차량(1000)과 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.
여기서 컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)가 차량(1000)의 정면, 좌면 또는 우면 중 어느 하나에 위치하는지에 따라 임계 범위를 달리 지정할 수 있다. 임계 범위는 차량(1000)의 좌면 임계 범위(Left Threshold) 및 우면 임계 범위 (Right Threshold)로 구분될 수 있다. 즉 컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)가 차량(1000)의 좌면 임계 범위 내지 우면 임계 범위 사이에 배치되는 경우 주변 객체(2000)가 차량(1000)과 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.
컨트롤러(120)는 아래의 [수학식 2]에 기초하여 임계 범위를 산출 할 수 있다.
*주변 객체(2000)가 차량(1000)의 좌면에 위치
*주변 객체(2000)가 차량(1000)의 우면에 위치
*주변 객체(2000)가 차량(1000)의 정면에 위치할 때
[수학식 2]에서 는 주변 객체(2000)의 상대 위치, 는 주변 객체(2000)의 상대 속도, w는 차량(1000)의 너비, L은 차량(1000) 전방 끝부터 차량(1000)의 A-Pillar까지의 거리를 의미한다.
여기서 는 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()가 주변 객체(2000)의 임계 범위 내에 속하는지 여부를 판단하기 위해 사용되는 변수로 정의할 수 있다. 컨트롤러(120)는 에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()가 주변 객체(2000)의 임계 범위 내에 속하는지 여부를 판단할 수 있다.
이하에서는 컨트롤러(120)가 주변 객체(2000)의 상대 위치 및 차량(1000)과 주변 객체(2000)간의 각도에 기초하여 충돌 예상 시간(Time To Collision) () 을 예측하는 동작에 대하여 설명한다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 경고 장치의 충돌 예상 시간 예측 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 예상 시간의 역수를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 7을 참조하면, 컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)의 상대 위치, 상대 속도, 차량(1000)의 각속도() 및 주변 객체(2000)와 차량(1000)간의 각도()에 기초하여 충돌 예상 시간의 역수를 산출할 수 있다. 즉, 컨트롤러(120)는 Radial 정보인 차량(1000)의 각속도() 및 주변 객체(2000)와 차량(1000)간의 각도()를 이용하여 차량(1000)의 각속도()와 주변 객체(2000)의 측면 이동을 반영한 충돌 예상 시간의 역수()를 산출 할 수 있다.
컨트롤러(120)는 아래의 [수학식 3] 에 기초하여 충돌 예상 시간의 역수()를 산출 할 수 있다.
[수학식 3]에서는 차량(1000)과 주변 객체(2000)사의 거리 R을 미분한 값을 의미하고, 는 주변 객체(2000)의 상대 위치, 는 주변 객체(2000)의 상대 속도, 는 차량(1000)의 각속도, 는 주변 객체(2000)와 차량(1000)간의 각도를 의미한다.
도 8은 시간(time)과 충돌 예상 시간의 역수() 값의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 6에 있어서 시간 축 '1', '2' 또는 '3' 지점은 충돌 예상 시간의 역수() 값이 위험(Danger) 영역에 속하는 지점이고, 시간 축 '4' 지점은 충돌 예상 시간의 역수() 값이 안전(Safe) 영역에 속하는 지점이다.
즉, 시간 축 '1', '2' 또는 '3' 지점은 특정 기준 값을 기준으로 충돌 예상 시간의 역수() 값이 기준 값 초과인 경우로써, 충돌 예상 시간이 기준 시간 보다 짧아 차량(1000)과 주변 객체(2000)의 충돌 위험도가 클 수 있다.
또한, 시간 축 '4' 지점은 특정 기준 값을 기준으로 충돌 예상 시간의 역수() 값이 기준 값 미만인 경우로써, 충돌 예상 시간이 기준 시간 보다 길어 차량(1000)과 주변 객체(2000)의 충돌 위험도가 작을 수 있다.
나아가, 컨트롤러(120)는 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()에 기초하여 충돌 위험도()를 예측할 수 있다.
컨트롤러(120)는 아래의 [수학식 4] 에 기초하여 주변 객체(2000)의 충돌 위험도()를 산출할 수 있다.
[수학식 4]에서 는 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치, 는 를 시간(time)값으로 미분한 값을 의미하고, a와 b 는 튜닝 변수를 의미 한다. 컨트롤러(120)는 충돌 위험도()를 주변 객체(2000)의 충돌 예상 위치()의 2차 함수로 산출할 수 있다.
도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 충돌 예상 위치에 따른 충돌 위험도를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로 도 7은 [수학식 4]에서 의 값이 0일 때의 충돌 위험도()를 나타낸 그래프이다.
도 9에 있어서, 주변 객체(2000)의 상대 위치 y좌표의 값이 일 때 충돌 위험도()는 값이고, 주변 객체(2000)의 상대 위치 y좌표의 값이 일 때 충돌 위험도()는 값이다. 여기서 충돌 위험도() 값은 차량(1000) 전방 앞면 폭(L) 내에서 차량(1000)과 주변 객체(2000)의 충돌이 예측될 때의 충돌 위험도 이고, 충돌 위험도() 값은 차량(1000) 옆면의 A-Pillar 폭 내에서 차량(1000)과 주변 객체(2000)의 충돌이 예측될 때의 충돌 위험도()를 의미한다.
컨트롤러(120)는 충돌 예측 정보에 기초하여 차량(1000) 외부로 경고를 제공하거나, 차량(1000) 외부로 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어하는 제어 정보를 제공할 수 있다. 즉, 컨트롤러(120)는 충돌 예상 위치(), 충돌 예상 시간의 역수() 및 충돌 위험도()에 기초하여 주변 객체(2000)에 경고를 제공하거나, 주변 객체(2000)에 경고를 제공하면서 차량(1000)의 제동을 제어하는 제어 정보를 제공할 수 있다. 여기서 차량(1000) 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 차량(1000)에 따르면 보행자에게 경고를 제공해 충돌을 회피할 기회를 제공하여 충돌 사고를 사전에 방지할 수 있다.
또한, 차량(1000)은 주변 객체(2000)의 충돌 위험도를 계산하고, 충돌 위험도에 따라 구분된 경고를 제공하여 차량의 주행 상황에 최적화된 충돌 방지 시스템을 조성할 수 있다.
또한, 차량(1000)는 충돌 위험도를 분석하여 불필요한 제동 동작을 줄일 수 있어 차량(1000)의 연비를 개선하고, 급정거를 방지하여 차량(1000)의 운전자 및 탑승자의 안전도를 개선할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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. 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.
1000: 차량
100: 충돌 경고 장치
110: 정보 획득부
120: 컨트롤러
200: 인터페이스
300: 제어기
2000: 주변 객체

Claims (20)

  1. 주변 객체 정보 및 차량 정보를 획득하는 정보 획득부; 및
    상기 주변 객체 정보 및 상기 차량 정보에 기초하여 상기 주변 객체의 충돌 예측 정보를 생성하고, 상기 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 충돌 예측 정보는 상기 주변 객체의 충돌 예상 위치, 충돌 예상 시간 및 충돌 위험도를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 주변 객체의 상대 위치에 기초하여 임계 범위를 설정하고,
    상기 충돌 예상 위치가 상기 임계 범위 이내인 경우 충돌 위험이 있는 것으로 판단하고,
    충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 충돌 예상 위치에 기초하여 상기 충돌 위험도를 예측하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주변 객체 정보는 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 포함하고, 상기 차량 정보는 상기 차량의 크기 및 각속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 정보 획득부는 차량 전방 카메라를 이용하여 상기 차량 전방의 주변 객체를 검출하고, 레이더 또는 라이더를 이용하여 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  4. 삭제
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 상기 충돌 예상 위치를 예측하고, 상기 상대 위치 및 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 각도에 기초하여 상기 충돌 예상 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 충돌 예상 위치가 상기 임계 범위 이내인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제1 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제2 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 충돌 위험도가 제2 값 이상 및 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량을 제동 시키기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 경고 장치.
  11. 차량의 경고 모드를 입력 받는 인터페이스;
    주변 객체 정보 및 차량 정보를 획득하고, 상기 주변 객체 정보 및 상기 차량 정보에 기초하여 상기 주변 객체의 충돌 예측 정보를 생성하는 충돌 경고 장치; 및
    상기 인터페이스가 입력 받는 경고 모드 및 상기 충돌 예측 정보에 기초하여 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하는 차량 제어기를 포함하고,
    상기 충돌 예측 정보는 상기 주변 객체의 충돌 예상 위치, 충돌 예상 시간 및 충돌 위험도를 포함하고,
    상기 충돌 경고 장치는 상기 주변 객체의 상대 위치에 기초하여 임계 범위를 설정하고,
    상기 충돌 예상 위치가 상기 임계 범위 이내인 경우 충돌 위험이 있는 것으로 판단하고,
    충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 상기 충돌 예상 위치에 기초하여 상기 충돌 위험도를 예측하는 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 주변 객체 정보는 상기 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 포함하고, 상기 차량 정보는 상기 차량의 크기 및 각속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 경고 모드는 경고 시점, 차량 외부 경고 여부, 차량 제동 여부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 충돌 경고 장치는 상기 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여 상기 충돌 예상 위치를 예측하고, 상기 상대 위치 및 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 각도에 기초하여 상기 충돌 예상 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 경고 모드가 차량 외부 경고 수행 및 차량 제동 수행을 포함하고, 상기 충돌 예상 위치가 상기 임계 범위 이내인 경우 상기 차량 외부로 경고를 제공하거나, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제어기는 장치는 상기 충돌 위험도가 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제1 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하는 것을 특징으로 하는 차량.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 충돌 위험도가 제2 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량 외부로 경고를 제공하면서 상기 차량의 제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 충돌 위험도가 제2 값 이상 및 제1 값 미만이고, 상기 충돌 예상 시간의 역수가 제2 임계 시간 초과인 경우, 상기 차량을 제동 시키는 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 차량 외부로 제공하는 경고는 경적, 헤드라이트 빔 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
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