KR20150106154A - 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법 - Google Patents

차량 제어 장치 및 차량 제어 방법 Download PDF

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KR20150106154A KR1020140028289A KR20140028289A KR20150106154A KR 20150106154 A KR20150106154 A KR 20150106154A KR 1020140028289 A KR1020140028289 A KR 1020140028289A KR 20140028289 A KR20140028289 A KR 20140028289A KR 20150106154 A KR20150106154 A KR 20150106154A
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조경란
허오철
백승범
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명에 따른 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에서는, 차량이 불안정한 상태에 진입하기 전에 미리 예측하여 블랙박스 영상의 녹화가 이루어지도록 함으로써 더욱 안전한 차량 운행을 도모하는 것을 목적으로 한다. 또한, 차량의 불안정 상태를 판단하기 위한 기준을 높여서 불필요한 녹화가 이루어지는 것을 방지함으로써 비휘발성 메모리의 빈번한 사용을 억제하여 비휘발성 메모리의 내구성을 높이고 수명을 연장하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 차량 제어 장치는, 차량 주변의 장애물이나 지형을 검출하여 충돌 예측 시 경고를 발생시키도록 마련되는 충돌 경고 발생부와; 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 주변의 영상을 녹화하는 블랙박스를 포함하고, 블랙박스는, 충돌 경고부의 경고 발생 전에는 휘발성 메모리에 영상을 녹화하고, 충돌 경고부의 경고 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화한다.

Description

차량 제어 장치 및 차량 제어 방법{VEHICLE CONTROL APPARATUS AND VEHICLE CONTROL METHOD}
본 발명은 차량 제어에 관한 것으로, 특히 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 운행 정보를 기록하는 블랙박스를 구비하는 차량의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
원래 블랙박스란 항공용어로 조종실 음성녹음장치(Cockpit Voice Recorder)와 비행 자료기록장치(Flight Date Recorder)를 지칭하는 말이다. 음성녹음장치는 소리를 저장하는 역할로, 조종사의 대화나 관제탑과 교신, 엔진소음 등 조종실에서 발생하는 모든 소리를 저장한다. 반면, 자료기록장치는 데이터를 기록하는 항공 통합 데이터시스템으로, 엔진과열이 언제부터 시작됐는지, 조종사가 자동장치로 운행했는지, 뒷날개의 꼬리 각도는 얼마인지 등 상세한 비행 데이터를 기록한다. 그동안 항공사고 원인규명을 위해 비행기에 장착된 블랙박스는 추락이나 대형 참사 등으로 실체가 거의 소멸 되었을 때, 사고 원인규명에 결정적인 역할을 하는 비장의 장치로 각광받았다. 이에 착안해 최근 교통사고의 원인 규명을 위한 방편으로 차량용 블랙박스가 주목받고 있는 것이다.
차량용 블랙박스는 차량의 운행과 관련된 정보를 저장하게 되며, 초기에 개발된 블랙박스들은 자동차의 운행상태 기록에 중점을 두었으며, 이를 위해 자동차용 네트워크를 이용하여 다양한 운행 기록을 수행하도록 되어 있었다. 이러한 블랙박스가 점차 발전하여 현재의 블랙박스들은 차량 상태뿐만 아니라 다양한 영상을 비롯한 복합적인 정보를 저장할 수 있도록 발전 되고 있다.
시동을 걸면 곧바로 작동되며 안전운행 중엔 계속 다른 장면이 기록되지만, 사고가 나는 순간 충격이 가해지면 차량 내부 상황, 즉 운전자의 목소리나 충격에 의한 소리, 가속기 작동상황, 차량속도, 액셀러레이터, 브레이크 조작 감지, 안전벨트 착용 여부, 차량속도, 시간 등이 상세히 기록된다.
또, 소형 카메라를 통해 운전자 및 탑승자의 대화, 말과 표정 등도 비디오나 오디오로 녹화되기 때문에, 사고원인을 명확히 규명할 수 있다.
이와 같은 기존의 블랙박스는 비휘발성 메모리가 내장 또는 삽입되어 영상이 기록(녹화)되는데, 영상의 녹화가 필요치 않은 상황에서 불필요하게 녹화가 이루어지거나 또는 영상의 녹화가 필요한 시점에서 녹화가 이루어지지 않는 등의 문제가 있었다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에서는, 차량이 불안정한 상태에 진입하기 전에 미리 예측하여 블랙박스 영상의 녹화가 이루어지도록 함으로써 더욱 안전한 차량 운행을 도모하는 것을 목적으로 한다. 또한, 차량의 불안정 상태를 판단하기 위한 기준을 높여서 불필요한 녹화가 이루어지는 것을 방지함으로써 비휘발성 메모리의 빈번한 사용을 억제하여 비휘발성 메모리의 내구성을 높이고 수명을 연장하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치는, 차량 주변의 장애물이나 지형을 검출하여 충돌 예측 시 경고를 발생시키도록 마련되는 충돌 경고 발생부와; 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 주변의 영상을 녹화하는 블랙박스를 포함하고, 블랙박스는, 충돌 경고부의 경고 발생 전에는 휘발성 메모리에 영상을 녹화하고, 충돌 경고부의 경고 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화한다.
또한, 상술한 차량 제어 장치에서, 제 1 항에 있어서, 충돌 경고 발생부는, 차량의 주변의 영상을 촬영하기 위한 카메라와; 차량의 주변에 전파를 발사하여 차량의 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 레이더(RADAR)와; 레이저를 이용하여 차량의 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 라이더(LIDAR)를 포함한다.
또한, 상술한 차량 제어 장치에서, 블랙박스가 가속도 센서를 통해 차량의 가속도 급변 상황을 인지하고, 차량의 가속도 급변 상황 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화한다.
또한, 상술한 차량 제어 장치에서, 충돌 경고부에서 경고가 발생하는 조건에서의 차량의 위험도보다 가속도 급변 상황의 조건에서의 차량의 위험도가 상대적으로 더 높다.
본 발명에 따른 차량 제어 방법은, 차량 주변의 장애물이나 지형을 검출하여 충돌 예측 시 경고를 발생시키도록 마련되는 충돌 경고 발생부와, 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 주변의 영상을 녹화하는 블랙박스를 포함하는 차량의 차량 제어 방법에 있어서, 준비 상태에서 휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계와; 충돌 경고부의 경고 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 포함한다.
또한, 상술한 차량 제어 방법에서, 블랙박스가 가속도 센서를 통해 차량의 가속도 급변 상황을 인지하고, 차량의 가속도 급변 상황 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화한다.
또한, 상술한 차량 제어 방법에서, 충돌 경고부에서 경고가 발생하는 조건에서의 차량의 위험도보다 가속도 급변 상황의 조건에서의 차량의 위험도가 상대적으로 더 높다.
또한, 상술한 차량 제어 방법에서, 충돌 경고부에서 경고가 발생하지 않은 상태에서 차량의 안티록 브레이크 시스템(ABS)이 동작하면 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상술한 차량 제어 방법에서, 충돌 경고부에서 경고가 발생하지 않고 안티록 브레이크 시스템이 동작하지 않는 상태에서 차량의 가속도 급변이 검출되면 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에서는, 차량이 불안정한 상태에 진입하기 전에 미리 예측하여 블랙박스 영상의 녹화가 이루어지도록 함으로써 더욱 안전한 차량 운행을 도모한다. 또한, 차량의 불안정 상태를 판단하기 위한 기준을 높여서 불필요한 녹화가 이루어지는 것을 방지함으로써 비휘발성 메모리의 빈번한 사용을 억제하여 비휘발성 메모리의 내구성을 높이고 수명을 연장한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어의 블랙박스 영상 녹화 시점을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치는 블랙박스(102)와 전방 충돌 경고부(Forward Collision Warning Device, FCW)(122)를 포함할 수 있다.
블랙박스(102)는 가속도 센서(104)와 휘발성 메모리(106), 비휘발성 메모리(106)를 포함한다. 가속도 센서(104)는 블랙박스(102)에 내장되어 있는 내장형이거나, 블랙박스(102)의 외부 즉 차량 내에 마련되는 외장형의 가속도 센서(110)일 수 있다. 가속도 센서(104)(110)는 차량의 급격한 움직임을 검출하기 위한 것으로서, 가속도 센서(104)(110)에 의해 검출되는 차량의 가속도 정보에 따라 블랙박스(102)의 영상 녹화가 시작될 수 있다.
휘발성 메모리(106)는 블랙박스(102)에 내장되어 있는 내장형이거나, 블랙박스(102)의 외부 즉 차량 내에 마련되는 외장형의 휘발성 메모리(112)일 수 있다. 휘발성 메모리(106)(112)는 녹화되는 영상을 보존할 목적이 아닌 임시 저장을 위한 데이터 저장소로 사용된다.
비휘발성 메모리(108)는 블랙박스(102)에 내장되어 있는 내장형이거나, 블랙박스(102)에 마련되는 메모리 카드 슬롯에 삽입되는 형태의 삽입형 메모리일 수 있다. 비휘발성 메모리(108)는 녹화되는 영상을 보존하기 위한 데이터 저장소로 사용된다. 비휘발성 메모리(108)는 컴팩트 플래시 카드(Compact Flash Card, CF Card)나 SD 카드(Secure Digital Card, SD Card), 마이크로 SD 카드(Micro Secure Digital Card, MicroSD Card) 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론 그 밖의 다른 형태의 비휘발성 메모리일 수도 있다.
전방 충돌 경고부(FCW)(122)는 카메라(124)와 레이더(RADAR)(126), 라이더(LIDAR)(128)를 포함할 수 있다. 카메라(124)는, 일종의 비전 센서로서, 차량의 전방과 후방, 좌측, 우측의 영상을 촬영하기 위한 장치이다. 카메라(124)는 차량에 기본 장착된 것이거나, 블랙박스(102)와 함께 제공되어 별로도 장착되는 것일 수 있다.
레이더(RADAR)(126)는 무선 감지 및 계측 장비로서, 차량의 주변에 전파를 발사하여 장애물이나 주변 지형에 반사되어 되돌아오는 전파를 수신하여 차량 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 것이다.
라이더(Light Detection and Ranging, LIDAR)(128)는 고정밀 항공 레이저 측량 기술로서, 레이저를 이용하여 차량 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 것이다.
이와 같은 전방 충돌 경고부(122)는 차량 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하여 차량의 충돌 가능성(특히 전방 충돌 가능성)을 미리 판단하여 경고를 발생시킴으로써 차량의 충돌에 미리 대비할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한 전방 충돌 경고부(122)의 검출 결과에 따른 경고 신호는 캔 통신(Car Area Network Communication)을 통해 블랙박스(102)에 직접 전송된다. 또는 전방 충돌 경고부(122)의 검출 결과에 따른 경고 신호는 캔(CAN) 통신(Car Area Network Communication)을 통해 차량의 전자 제어부(Electronic Control Unit, ECU)를 통해 블랙박스(102)에 전송될 수도 있다.
블랙박스(102)는 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 채널 수에 따른 다양한 방향의 영상을 촬영하여 저장한다. 1채널은 전방의 영상을, 2채널은 전방과 후방의 형상을, 4채널은 전방과 후방 및 좌우 영상을 촬영하여 저장한다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치의 블랙박스(102)는 일반적인 준비 상태에서의 영상 녹화와 전방 충돌 경고가 발생했을 때의 영상 녹화, 가속도 급변 검출 시의 영상 녹화 등으로 영상 녹화의 형태 및 시점을 차별화한다. 이와 같은 블랙박스(102)의 영상 녹화 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 준비 상태에서 블랙박스(102)는 만약 영상을 녹화할 필요가 있다면 휘발성 메모리(106)(112)에 영상을 녹화한다. 준비 상태는 차량의 충돌이나 가속도의 급변 등의 징후가 포착되지 않은 일반적인 주행/정차/주차 상태이다.
준비 상태에서, 만약 전방 충돌 경고(FCW)가 발생하면(204의 ‘예’) 블랙박스(206)는 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화한다(206). 준비 상태에서 휘발성 메모리(106)(112)에 영상을 녹화하다가 전방 충돌 경고 발생 시 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화하는 것은, 비휘발성 메모리(108)로의 빈번한 영상 녹화를 방지하여 비휘발성 메모리(108)의 내구성을 높여서 수명을 연장하기 위한 것이다.
전방 충돌 경고가 발생하지 않은 상태에서(204의 ‘아니오’) 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System, ABS)가 동작하면(208의 ‘예’) 블랙박스(206)는 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화한다(206). 안티록 브레이크 시스템이 동작하는 것은 차량의 휠 슬립 등과 같이 차량이 불안정한 상태에 있는 것으로 추측할 수 있으므로, 만약을 위해 영상을 녹화한다. 준비 상태에서 휘발성 메모리(106)(112)에 영상을 녹화하다가 안티록 브레이크 시스템 동작 시 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화하는 것은, 비휘발성 메모리(108)로의 빈번한 영상 녹화를 방지하여 비휘발성 메모리(108)의 내구성을 높여서 수명을 연장하기 위한 것이다.
전방 충돌 경고가 발생하지 않고(204의 ‘아니오’) 안티록 브레이크 시스템도 동작하지 않는 상태에서(208의 ‘아니오’) 차량의 가속도가 급변하면(210 ‘예’) 블랙박스(206)는 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화한다(206). 차량의 가속도가 급변하는 것은 후방 차량에 의한 추돌이 발생할 정도의 급감속이 발생하거나 추락 등의 위험한 상황에 처한 상태로 판단할 수 있으므로 해당 상황의 기록을 위해 영상을 녹화한다. 준비 상태에서 휘발성 메모리(106)(112)에 영상을 녹화하다가 가속도의 급변 시 비휘발성 메모리(108)에 영상을 녹화하는 것은, 비휘발성 메모리(108)로의 빈번한 영상 녹화를 방지하여 비휘발성 메모리(108)의 내구성을 높여서 수명을 연장하기 위한 것이다.
만약 전방 충돌 경고가 발생하지 않고(204의 ‘아니오’) ABS(Anti-Lock Brake System)도 동작하지 않으며(208의 ‘아니오’) 차량의 가속도가 급변하지도 않으면(210 ‘아니오’) 앞서 설명한 분지 상태(202)를 계속 유지한다.
기존의 블랙박스는 가속도 센서의 검출 결과만으로 차량의 가속도가 급변하는 상황이 되면 영상을 녹화하였으나, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에서는 전방 충돌 경고의 발생과 새로운 가속도 급변 기준을 적용하여 영상 녹화 개시 시점을 다르게 적용할 수 있다. 이를 도 3에 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어의 블랙박스 영상 녹화 시점을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 기존의 일반적인 블랙박스의 가속도 급변에 따른 녹화 시점을 기준으로 할 때, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌 경고에 따른 영상 녹화는 좀 더 빨리 영상 녹화를 시작하도록 설정한다. 즉 위험 수준이 기존의 일반적인 블랙박스의 가속도 급변 인지 상황보다도 상대적으로 더 낮은 시점에서도 영상의 녹화가 시작될 수 있도록 한다. 가속도가 급변하는 상황은 이미 차량이 불안정한 상태에 진입하는 상황이므로 이 때 녹화를 시작하면 해당 시점의 주행 상태를 분석하는데 충분하지 않은 양의 영상이 녹화될 수 있으므로, 전방 충돌 경고의 발생 시점과 같이 차량이 불안정한 상태에 진입하기 전에 징후의 포착만으로 미리 영상의 녹화가 시작될 수 있도록 함으로써 해당 시점의 주행 상태 분석에 충분한 양의 영상이 녹화될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 블랙박스(102)에서 가속도 급변의 상황에서의 영상의 녹화는, 기존의 일반적인 블랙박스의 가속도 급변에 따른 녹화 시점을 기준으로 할 때, 본 발명의 실시 예에 따른 가속도 급변 인지 시점에서의 영상 녹화가 좀 더 늦게 시작되도록 설정한다. 즉 위험 수준이 기존의 일반적인 블랙박스의 가속도 급변 인지 상황보다도 상대적으로 더 높은 시점에서 가속도 급변에 따른 영상 녹화가 시작될 수 있도록 한다. 예를 들면, 기존의 일반적인 블랙박스의 가속도 급변 인지 상황이 일반적인 급가속(급감속) 및 과속 방지턱 등에 의한 감속 등의 경우라 할 때, 본 발명의 실시 예에 따른 가속도 급변 인지 상황은 후방 차량의 추돌을 유발할 정도의 급감속이나 충돌에 의한 급감속, 추락 등에 의한 급가속 등의 상황을 고려한 것일 수 있다. 즉, 전방 충돌 경고에 기초한 영상 녹화를 통해 차량의 불안정한 상태의 진입 이전에 미리 위험 상황을 예측하여 영상 녹화를 시작하는 대신, 가속도 급변의 기준(threshold)을 좀 더 상향 조정하여 실제로 위험한 상황이어서 영상 녹화가 필요하다고 판단되는 시점에서 영상 녹화가 이루어지도록 함으로써 비휘발성 메모리(108)의 영상 녹화 빈도를 낮춤으로써 비휘발성 메모리(108)의 내구성을 높여 수명을 연장한다.
102 : 블랙박스
104 : 가속도 센서(내장형)
106 : 휘발성 메모리(내장형)
108 : 비휘발성 메모리
110 : 가속도 센서(외장형)
112 : 휘발성 메모리(외장형)
122 : 전방 충돌 경고부
124 : 카메라(비전 센서)
126 : 레이더(RADAR)
128 : 라이더(LIDAR)

Claims (9)

  1. 차량 주변의 장애물이나 지형을 검출하여 충돌 예측 시 경고를 발생시키도록 마련되는 충돌 경고 발생부와;
    상기 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 주변의 영상을 녹화하는 블랙박스를 포함하고,
    상기 블랙박스는, 상기 충돌 경고부의 상기 경고 발생 전에는 휘발성 메모리에 영상을 녹화하고, 상기 충돌 경고부의 상기 경고 발생 시 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 차량 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충돌 경고 발생부는,
    상기 차량의 주변의 영상을 촬영하기 위한 카메라와;
    상기 차량의 주변에 전파를 발사하여 상기 차량의 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 레이더(RADAR)와;
    레이저를 이용하여 상기 차량의 주변의 장애물이나 지형 등을 검출하기 위한 라이더(LIDAR)를 포함하는 차량 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙박스가 가속도 센서를 통해 상기 차량의 가속도 급변 상황을 인지하고, 상기 차량의 가속도 급변 상황 발생 시 상기 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 차량 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 충돌 경고부에서 상기 경고가 발생하는 조건에서의 상기 차량의 위험도보다 상기 가속도 급변 상황의 조건에서의 차량의 위험도가 상대적으로 더 높은 차량 제어 장치.
  5. 차량 주변의 장애물이나 지형을 검출하여 충돌 예측 시 경고를 발생시키도록 마련되는 충돌 경고 발생부와, 상기 차량에서 발생하는 이벤트에 응답하여 차량 주변의 영상을 녹화하는 블랙박스를 포함하는 차량의 차량 제어 방법에 있어서,
    준비 상태에서 상기 휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계와;
    상기 충돌 경고부의 상기 경고 발생 시 상기 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블랙박스가 가속도 센서를 통해 상기 차량의 가속도 급변 상황을 인지하고, 상기 차량의 가속도 급변 상황 발생 시 상기 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 차량 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 충돌 경고부에서 상기 경고가 발생하는 조건에서의 상기 차량의 위험도보다 상기 가속도 급변 상황의 조건에서의 차량의 위험도가 상대적으로 더 높은 차량 제어 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 충돌 경고부에서 상기 경고가 발생하지 않은 상태에서 상기 차량의 안티록 브레이크 시스템(ABS)이 동작하면 상기 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 충돌 경고부에서 상기 경고가 발생하지 않고 상기 안티록 브레이크 시스템이 동작하지 않는 상태에서 상기 차량의 가속도 급변이 검출되면 상기 비휘발성 메모리에 영상을 녹화하는 단계를 더 포함하는 차량 제어 방법.
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