KR20140069777A - 차량용 스마트 운전 보조 시스템 - Google Patents

차량용 스마트 운전 보조 시스템 Download PDF

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KR20140069777A
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이준석
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㈜베이다스
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Abstract

본 발명은 차량용 운전 보조 장치에 관한 것으로, 카메라와 초음파 센서를 구비하는 스마트 센서와, 모니터와 AVN, AVM, LDW 및 BBX를 구비하는 스마트 장치, 및 HMI 인터페이스를 구비하는 스마트 매니저를 네트워크를 중심으로 분리하여 구성하고, 운전 보조 장치에 분산처리 개념(N : M : 1)을 도입 및 지원하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 스마트 운전 보조 시스템{SMART DRIVER ASSISTANCE SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 운전 보조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전 보조 시스템에서 각 부품(센서, 처리부, 제어부)을 기능별로 분리 설계하는 차량용 스마트 운전 보조시스템에 관한 것이다.
근래에 들어서 운전 편의성과 안전성 등을 중시한 지능형 자동차에 대한 고급화가 이루어지고 있는데, 이런 추세의 하나로 운전자가 편안하게 운전을 할 수 있도록 운전자를 보조하는 다양한 운전자 보조장치가 장착되고 있다.
이러한 첨단 운전자 보조장치(ADAS: Advanced Driver Assistance System) 중에 카메라 센서가 있다. 카메라 센서는 운전자가 파악하지 못하는 사각지대를 포함한 전후좌우 공간을 감지하여 더욱 안전한 주행 환경을 제공한다.
카메라 센서를 그 감시 영역에 따라 세 가지로 분류하면 다음과 같다.
첫째, 전방 감시용으로 자동차의 전방 영상을 입력받을 수 있도록 장착되며 이러한 시스템은 주행 중 전방의 차선이나 전방의 차량을 감지하여 차선 유지 및 전방 추돌 방지 등을 목적으로 한다. 둘째, 측후방 감시용으로 자동차의 좌우측을 포함하여 사각지대의 영상을 감지하여 차선 변경시 추돌 방지, 사각지대 감시 등을 목적으로 한다. 셋째, 후방 감시용으로 자동차의 후방 영상을 입력받을 수 있도록 장착되며 후진 또는 주차시 후방 감지 등을 목적으로 한다.
영상기반 ADAS에 대하여 이더넷 AVB(Audio/Video Bridge)를 가정할 때, 기존의 운전 보조 시스템의 구조는 센서데이터 지연(latency issue)과 비디오 데이터 공유(video data sharing issue)에 대한 문제가 발생된다.
즉, 영상의 압축 및 해제에 따른 지연과, 기기들 간의 전송 지연, 기기 자체에서의 프로세싱 지연 등과 같은 영상 센서데이터의 지연에 의한 본연의 기본 기능 수행이 어려워질 수 있다. 또한, 멀티 카메라의 다수 영상 데이터(N개)가 존재하고, 다수의 영상 프로세싱 유닛(M개)이 존재하고, 기존의 1:1 구조는 특정 유닛이 영상데이터를 독점하는 구조이므로, 데이터의 공유에 대한 확장성 및 재사용을 저해하는 문제점이 있다.
관련된 선행기술로는 한국특허공개 제2010-0000835호(공개일: 2010.01.06, 명칭: 운전자 보조 시스템)가 있다.
본 발명은 운전 보조 시스템에서 각 부품(센서, 처리부, 제어부)을 기능별로 분리 설계하여 분산 처리를 지원함으로써, 센서 데이터와 데이터 공유 효율을 높일 수 있는 차량용 스마트 운전 보조시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 차량용 운전 보조 장치는, 카메라와 초음파 센서를 구비하는 스마트 센서와, 모니터와 AVN, AVM, LDW 및 BBX를 구비하는 스마트 장치, 및 HMI 인터페이스를 구비하는 스마트 매니저를 네트워크를 중심으로 분리하여 구성하고, 운전 보조 장치에 분산처리 개념(N : M : 1)을 도입 및 지원하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 운전 보조 시스템에서 각 부품(센서, 처리부, 제어부)을 기능별로 분리 설계하여 분산 처리를 지원함으로써, 센서 데이터와 데이터 공유 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 차량용 운전 보조 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 일반적인 운전 보조 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 운전 보조 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 센서 및 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 차량용 운전 보조 시스템을 나타낸 개념도로서, 기존에는 ADAS의 분류를 기능별로 분류하였다.
ADAS 시스템은 후방 영상 디스플레이(Rear View), 차량 주변의 평면 영상 디스플레이(Top View), 전방 차량의 유무 또는 거리에 따른 조명의 각도를 조절하는 적응형 전조등(Adaptive Front Light), 야간 비전(Night Vision) 및 사각지대 센싱(Blind Spot) 등이 있다.
이와 같은 ADAS 시스템은 기능별로 분류하여 구분되며, 관점을 변경하여 처리지연 및 비디오 소요에 따라 분류가 필요하다.
ADAS 시스템의 비디오 지연은 아래 표 1과 같이 크게 3단계로 구분된다.
표 1
Figure pat00001
각 데이터 처리의 지연에 대해서는 초기 사양 협의시에 필요하며, 이에 대한 한계 사양을 도출하는 것이 필요하다.
주요 지연으로는 비디오의 압축(Compression)과 전송(Transmission) 및 압축 해제(Decompression)가 있다.
일반적으로는 ADAS 시스템은 도 2와 같이 센서와 제어부(ECU)의 단일 기능별로 설계되며, 이는 중압집중 개념인 것이다. AVN(Audio Veido Navigation) 시스템을 중심으로 그 하위에 AVM(Around view Monitering)과 BBX 및 LDW(Lane Departure Warning)가 있고, 각 장치의 하위에는 각종 센서가 연결되어 있다.
도 3은 본 발명에 의한 운전 보조 시스템을 나타낸 도면으로서, 네트워크(Ethernet)를 중심으로 스마트 센서와 스마트 장치 및 스마트 매니저가 분리되어 있다.
스마트 센서에는 카메라와 초음파센서 등이 있고, 스마트 장치에는 모니터와 AVN(Audio Veido Navigation), AVM(Around view Monitering), BBX 및 LDW(Lane Departure Warning, 차선이탈경보) 등이 있으며, 스마트 매니저는 제어부가 될 수 있다.
즉, 본 발명에서는 스마트 구성요소인 스마트 센서, 스마트 장치 및 스마트 매니저로 구성되며, 분산처리 개념(N : M : 1)을 지원한다.
스마트 센서는 기존의 단순 센싱 기능 뿐만 아니라 자체 처리 능력 및 판단 기능을 갖추며, AVB를 지원하는 지능형 장치로 구성될 수 있다. 예컨대, AVB 지원 후방 카메라의 경우 영상획득, 영상압축, 영상전송의 기능 외에 LDC와 MOD 등의 지능형 기능을 더 가질 수 있고, 낮은 지연율을 지원하기 위해 자체 판단(MOD)을 수행하며, 중간 지연율을 지원하기 위해 전처리를 수행하고, 이를 스마트 장치에 전송하여 전체 지연을 줄일 수 있다.
스마트 장치의 경우 스마트 센서의 데이터를 사용하여 이를 가공하여 목표하고자 하는 최종 기능을 수행한다. 예컨대 기존의 AVN의 경우에는 모니터가 내장되며, 지도 내비게이션을 수행하면서 HMI 기능을 담당하게 되는 데, 본 발명에서는 모니터는 디스플레이 기능만을 수행하는 스마트 디스플레이 장치로 변경되고, 내비게이션만을 수행하는 스마트 AVN 장치, 및 HMI와 시스템 운영을 담당하는 스마트 매니저로 분리된다.
본 발명의 스마트 센서와 스마트 장치는 도 4와 같은 구조로 구성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 운전 보조 시스템에서는 각 부품(센서, 처리부, 제어부)을 기능별로 분리 설계하여 분산 처리를 지원함으로써, 센서 데이터와 데이터 공유 효율을 높일 수 있다.
상기와 같은 차량용 운전 보조 시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

Claims (1)

  1. 차량용 운전 보조 장치에 있어서,
    카메라와 초음파 센서를 구비하는 스마트 센서와, 모니터와 AVN, AVM, LDW 및 BBX를 구비하는 스마트 장치, 및 HMI 인터페이스를 구비하는 스마트 매니저를 네트워크를 중심으로 분리하여 구성하고, 운전 보조 장치에 분산처리 개념(N : M : 1)을 도입 및 지원하는, 차량용 운전 보조 시스템.
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