KR20170040005A - 차량용 레이더 장치, 차량 운전 보조 시스템 및 차량 - Google Patents

차량용 레이더 장치, 차량 운전 보조 시스템 및 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송신 신호를 송출하는 송신부; 상기 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하는 수신부; 및 상기 수신 신호에 기초하여 상기 오브젝트 검출시, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 프로세서;를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 레이더 장치, 차량 운전 보조 시스템 및 차량{Radar apparatus for vehicle, Driver assistance apparatus and Vehicle}
본 발명은 차량에 구비되는 레이더 장치, 차량 운전 보조 시스템 및 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위한 다양한 장치 등이 개발되고 있다.
최근 자율 주행차에 대한 관심이 증가되면서, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율 주행차에 탑재되는 센서로 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 레이더는 오브젝트 검출을 위한 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.
한편, 종래의 기술에 따라 차량에 구비되는 레이더는 오브젝트 검출 시, 오브젝트 검출 목적과는 무관하게 일률적으로 동일 사이클 타임 내에서 데이터를 처리하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점으로 인해, 긴급 상황시 비효율적인 데이터 처리로 인해 바로 대응하지 못하였다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 오브젝트 정보를 제공하는 레이더 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 상기 레이더 장치를 포함하는 차량 운전 보조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 상기 레이더 장치 또는 상기 차량 운전 보조 시스템을 포함하는 차량을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치는, 송신 신호를 전송하는 송신부; 상기 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하는 수신부; 및 상기 수신 신호에 기초하여 상기 오브젝트 검출시, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 프로세서;를 포함한다.
또 다른 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템은, 송신 신호를 전송하고, 상기 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하고, 상기 수신 신호에 기초하여 상기 오브젝트 검출시, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량용 레이더 장치; 및 상기 오브젝트 정보를 수신하여, 동력원 구동부, 조향 구동부 및 브레이크 구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하거나 알람을 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 데이터를 처리하므로, 상황에 적합한 오브젝트 정보를 제공하고, 그에 따라 대응할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 데이터 처리 및 정보 전송시 지연 없이 신속하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 적응적으로 사이클 타임을 관리함으로써 전력 효율이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치의 동작 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호의 일예를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 송신 주파수 및 수신 주파수를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비트 주파수를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본발명의 실시예에 따라, 비트 주파수를 이용한 거리 및 속도 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템의 블럭도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 AEB를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 ACC를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 CTA를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 LCA를 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(103FR,103FL,103RL,..), 차량(700)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 수단(721a), 및 차량(700)에 부착되는 적어도 하나의 레이더 장치(100)를 구비할 수 있다.
도 1에서, 레이더 장치(100)는 차량 전방에 단수로 부착되는 것으로 예시하나, 복수로 부착될 수 있으며, 차량의 후방 또는 측방에 부착될 수도 있다.
본 실시예에 따른 레이더 장치(100)는, 주파수 변조 연속파(FMCW, Frequency-Modulated Continuous Wave) 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 레이더 장치는 송신부(110), 수신부(120), 메모리(140), 인터페이스부(150), 프로세서(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
송신부(110)는, 송신 신호를 송출한다. 송신부(110)는 오실레이터(Oscillator), 송신 증폭기 및 송신 안테나(115)를 포함할 수 있다.
오실레이터는 VCO(Voltage Control Oscillator) 등의 발진 소자로서, 신호를 생성할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 오실레이터는 복수로 구비될 수 있다.
예를 들면, 오실레이터는 FMCW(Frequency Modulated Continous Wave)의 파형을 생성하거나, 모노 펄스(Mono Pulse)의 파형을 생성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 오실레이터가 구비되는 경우, 제1 오실레이터는 FMCW(Frequency Modulated Continous Wave)의 파형을 생성하고, 제2 오실레이터는 모노 펄스(Mono Pulse)의 파형을 생성할 수 있다.
송신 증폭기는, 증폭 회로를 포함하며, 오실레이터에서 생성된 신호를 증폭할 수 있다.
송신 안테나(115)는, 오실레이터에서 생성된 신호 또는 송신 증폭기에서 증폭된 신호를 송신한다.
송신부(110)는, 실시예에 따라, 삼각파 발생부를 더 포함할 수 있다.
수신부(120)는, 수신 신호를 획득한다. 여기서, 수신 신호는 송신 신호가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 신호이다.
수신부(120)는, 수신 안테나(125), 믹서, 증폭기, 필터를 포함할 수 있다.
수신 안테나(125)는 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 수신할 수 있다.
수신 안테나(125)는 복수일 수 있다. 예를 들면, 수신 안테나(125)는, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar), 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar), 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SLL)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다.
믹서는 오실레이터에서 생성된 신호와 제1 수신 안테나(125)에서 수신된 신호를 상관 연산하여 두 신호의 차이를 출력할 수 있다.
필터는 믹서에서 수신된 신호를 필터링 할 수 있다.
수신 증폭기는 수신 안테나(125)에서 수신되는 신호, 믹서 또는 필터에서 수신되는 신호를 증폭할 수 있다.
한편, 수신부(120)는, 제1 수신부 및 제2 수신부를 포함할 수 있다. 제1 수신부 및 제2 수신부는, 상술한 수신 안테나, 믹서, 필터, 수신 증폭기를 각각 포함할 수 있다. 이경우, 제1 수신부는 제1 수신 신호를 획득할 수 있다. 제2 수신부는 제2 수신 신호를 획득할 수 있다.
한편, 프로세서(180)는, 제1 수신 신호를 기초로, 송신 안테나(115)와 제1 수신 안테나가 오브젝트를 중심으로 이루는 제1 각도를 연산할 수 있다. 또한, 프로세서(180)는, 제2 수신 신호를 기초로, 송신 안테나(115)와 제2 수신 안테나가 오브젝트를 중심으로 이루는 제2 각도를 연산할 수 있다. 또한, 프로세서(180)는, 제1 및 제2 수신 신호간의 위상차(Phase Difference)를 기초로, 제3 각도를 연산할 수 있다. 여기서, 제3 각도는 제1 또는 제2 수신 안테나의 지향 방향을 향해 수직으로 이어지는 가상의 중심선과 제1 또는 제2 수신 안테나에서 오브젝트를 잇는 가상의 선이 이루는 각도일 수 있다. 프로세서(180)는 송신부(110)에서 송출된 송신 신호가 오브젝트에 반사되어 제1 수신부 및 제2 수신부에서 제1 및 제2 수신 신호가 획득될 때, 오브젝트에서 제1 수신 안테나 및 제2 수신 안테나까지의 거리에 따른 경로차에 의해 발생되는 위상차를 이용하여, 제3 각도를 연산할 수 있다.
프로세서(180)는, 제1 내지 제3 각도를 비교하여 오브젝트의 위치를 결정할 수 있다. 프로세서(180)는, 제1 내지 제3 각도를 비교하여, 송신 안테나(115)로부터 송출 방향을 향해 수직으로 이어지는 가상의 중심선을 기준으로 오브젝트가 좌측 또는 우측 방향으로 벗어난 각도를 결정할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(180)는, 제1 및 제2 각도만을 비교하여 오브젝트의 위치를 확정할 수도 있다.
메모리(140)는, 프로세서(180)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 레이더 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
인터페이스부(150)는, 레이더 장치(100)에 연결되는 장치와 데이터를 교환하는 통로 역활을 수행할 수 있다. 인터페이스부(150)는 전기적으로 연결된 유닛으로부터 데이터를 수신하고, 프로세서(180)에서 처리 또는 생성되는 신호를 전기적으로 연결된 유닛으로 전송할 수 있다. 인터페이스부(150)는 차량 운전 보조 시스템(200)의 제어부(270) 또는 차량(700)의 ECU(770)와 데이터를 교환하는 통로 역할을 수행할 수 있다.
인터페이스부(150)는, 차량 운전 보조 시스템(200)의 제어부(270)로부터 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(150)는, 제어부(270)로부터 예상 충돌 시간 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(150)는, 제어부(270)로부터 오브젝트와 유지되는 거리 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(180)는, 레이더 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(180)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여, 오브젝트와의 상대 거리 및 오브젝트와의 상대 속도를 산출하는 동작을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송신 신호의 일예를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치(100)는 도시된 바와 같은 삼각파 형상의 주파수 변조된 연속파를 송출할 수 있다.
도 4의 형태로 송출된 신호는 오브젝트에 반사되고, 레이더 장치(100)는 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득한다.
레이더 장치(100)는 수신 신호와 송신 신호로 얻어지는 비트(beat) 신호(예를 들면, 수신 신호의 주파수와 송신 신호의 주파수 간의 차이를 나타내는 시간 영역 신호)의 주파수(이하, 비트 주파수) 스펙트럼을 분석하여, 오브젝트와의 거리 정보 및 속도 정보를 획득할 수 있다. 여기서, fc는 중심 주파수, f0는 시작 주파수, B는 변조 대역폭(Modulation Bandwidth), Tm은 변조 주기(Modulation Period)이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 송신 주파수 및 수신 주파수를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 5c는 송신 신호의 주파수(이하, 송신 주파수)와 수신 신호의 주파수(이하, 수신 주파수) 간의 관계를 시간 축 상에 나타내는 도면으로서, 도 5a는 물체가 정지해 있을 때, 도 5b는 물체가 레이더 장치에 가까워 질 때, 도 5c는 물체가 레이더 장치로부터 멀어질 때를 나타낸다.
여기서, td는 송신 신호와 수신 신호 사이의 지연 시간으로, 물체와 레이더 장치 간의 거리에 의해 결정된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비트 주파수를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 송신 신호의 주파수와 수신 신호의 주파수 간의 관계 및 그에 따른 비트 주파수를 시간 축 상에 나타내는 도면으로서, 도 6a는 도 5a와 같은 정적인 상황에, 도 6b는 도 5b와 같은 동적인 상황에 대응된다. 여기서, 비트 주파수 fb는 송신 주파수와 수신 주파수 간의 차로서 구해진다.
도 6a와 같은 정적인 상황에서 비트 주파수는 물체와 레이더 장치 간의 거리에 따른 지연 시간에 의해 결정되는 반면, 도 6b와 같은 동적인 상황에서는 물체와 레이더 장치 간의 상대 속도의 변화가 있으므로, 도플러 주파수 편이 현상이 발생되기 때문에 비트 주파수는 거리 비트 주파수 fr과 도플러 주파수 fd의 조합으로 이루어진다. 따라서, 도 3b에 도시된 fbu와 fbd는 이러한 fr과 fd의 조합으로 구성된다.
도 7은 본발명의 실시예에 따라, 비트 주파수를 이용한 거리 및 속도 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
비트(beat) 주파수는 업 첩(Up chirp)에 해당하는 업 비트 주파수(Up-Beat Frequency), 다운 첩(Down chirp)에 해당하는 다운 비트 주파수(Down-Beat Frequency)를 포함한다. 업 비트 주파수와 다운 비트 주파수에는 이동하는 타겟의 거리와 상대적인 속도에 의한 주파수 이동(Frequency Shifts) 성분이 포함된다. 이러한 성분들은 각각 거리 비트 주파수(Range Beat Frequency)와 도플러 주파수(Doppler Frequency)라고 하는데, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수는 수학식 1 및 수학식 2와 같이 거리 비트 주파수와 도플러 주파수의 조합으로 나타낼 수 있다.
수학식 1
fbu = fr + fd
수학식 2
fbd = fr - fd
fbu는 업 비트 주파수, fbd는 다운 비트 주파수, fr은 거리 비트 주파수, fd는 도플러 주파수 임
음의 값을 가지는 도플러 주파수는 오브젝트가 레이더 장치(100)를 향해 다가오고 있음을 나타내고, 양의 값을 가지는 도플러 주파수는 오브젝트가 레이더 장치(100)로부터 멀어지고 있음을 나타낸다. 결국, 오브젝트와의 거리 및 속도는 거리 비트 주파수와 도플러 주파수를 이용하여 각각 계산될 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 프로세서(180)는, 수신부(120)에서 획득한 수신 신호에 기초하여 오브젝트를 검출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(180)는, 수신부(120)에서 획득되는 수신 신호를 바탕으로, 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수를 검출할 수 있다. 프로세서(180)는, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 바탕으로 거리 비트 주파수 및 도플러 주파수를 연산할 수 있다. 프로세서(180)는, 거리 비트 주파수 및 도플러 주파수를 기초로, 오브젝트와의 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 이경우, 프로세서(180)는, 주파수 변조 연속파(FMCW, Frequency-Modulated Continuous Wave) 레이더에서 오브젝트와의 거리 및 속도를 구하는 수학식을 통해, 거리 정보 및 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(180)는, 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다. 오브젝트 정보는, 차량 운전 보조 시스템(200)의 제어부(270) 또는 차량(700)의 ECU(770)에 제공될 수 있다.
오브젝트 검출 목적은, 복수의 차량 운전 보조 시스템 중 어느 시스템에서 검출된 오브젝트 정보가 이용되는지에 따라 결정될 수 있다.
차량(700)은 복수의 차량 운전 보조 시스템을 포함할 수 있다. 여기서, 차량 운전 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)은, 자동 비상 제동 시스템(이하, AEB : Autonomous Emergency Braking), 적응 순향 제어 시스템 (이하, ACC : Adaptive Cruise Control), 측방 접근차량 경고 시스템 (이하, CTA : Cross Traffic Alert), 차선 변경 보조 시스템 (이하, LCA : Lane Change Assistant), 전방 충돌 회피 시스템 (이하, FCW : Foward Collision Warning), 차선 이탈 경고 시스템 (이하, LDW : Lane Departure Warning), 차선 유지 보조 시스템 (이하, LKA : Lane Keeping Assist), 속도 지원 시스템 시스템 (이하, SAS : Speed Assist System), 교통 신호 검출 시스템 (TSR : Traffic Sign Recognition), 적응형 상향등 제어 시스템 (이하, HBA : High Beam Assist), 사각 지대 감시 시스템 (이하, BSD : Blind Spot Detection), 자동 비상 조향 시스템 (이하, AES : Autonomous Emergency Steering), 커브 속도 경고 시스템 시스템 (이하, CSWS : Curve Speed Warning System), 스마트 주차 시스템 시스템 (이하, SPAS : Smart Parking Assist System), 교통 정체 지원 시스템 (이하, TJA : Traffic Jam Assist) 및 어라운드 뷰 모니터 시스템 (이하, AVM : Around View Monitor)을 포함할 수 있다.
이하의 설명에서, AEB, ACC, CTA, LCA를 중심으로 설명하나, 레이더 장치가 포함된 다른 차량 운전 보조 시스템도 본 발명의 범위에 해당될 수 있음을 명시한다.
프로세서(180)는, 사이클 타임을 주기로하여 연속하여 오브젝트를 검출할 수 있다. 여기서, 사이클 타임은, 송신 신호를 송출할 때부터 오브젝트 정보를 제공할때까지의 처리 시간일 수 있다. 하나의 사이클 타임 동안, 프로세서(180)는, 송신부(110)를 통해, 송신 신호를 송출하고, 수신부(120)를 통해, 수신 신호를 획득하고, 수신 신호를 처리하여 오브젝트 정보를 생성하고, 인터페이스부(150)를 통해, 오브젝트 정보를 제어부(270) 또는 ECU(770)에 제공한다.
한편, 프로세서(180)는, 이전 사이클 타임 동안에 획득된 오브젝트 정보를 기초로, 다음 사이클 타임을 가변할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(180)는, 이전 사이클 타임 동안에 획득된 오브젝트와의 상대 거리, 오브젝트와의 상대 속도 또는 오브젝트의 방향을 기초로 다음 사이클 타임을 줄이거나 늘릴 수 있다.
프로세서(180)는, 수신부(120)에서 획득한 수신 신호에 기초하여 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 오브젝트 검출 목적에 따라 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정할 수 있다. 이경우, 프로세서(180)는, 설정된 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다. 이와 같이, 지정된 범위 내에서 데이터를 처리함으로써, 데이터 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 데이터 처리 속도 향상으로 인해, 긴급한 상황에 따른 차량 운전 보조 시스템(200) 또는 차량(700)의 대응 속도가 빨라질 수 있다.
프로세서(180)는, 오브젝트 검출 목적에 따라, 복수의 수신 안테나 중 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(180)는, 오브젝트 검출 목적에 따라, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar), 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar), 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중, 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(180)는, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다. 근거리에 위치한 오브젝트 검출의 경우, 정보의 정확성보다 정보 처리 속도를 우선하는 것이 대응에 유리하다. 따라서, 긴급한 상황에서, 근거리에 위치한 오브젝트를 검출할 때, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득함으로써 신속하게 오브젝트를 검출할 수 있는 효과가 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(180)는, 차량(700)의 주행 속도에 기초하여 사이클 타임이 가변되도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 차량(700)이 100km/h 이상 고속 주행하는 경우, 레이더 장치(100)는 비교적원거리에 위치하는 오브젝트까지 검출해야한다. 또한, 차량(700)이 50km/h이하 저속 주행 하는 경우, 레이더 장치(100)는 근거리 중심으로 오브젝트를 검출해야 한다. 이경우, 프로세서(180)는, 주행 속도에 기초하여 사이클 타임을 조정할 수 있다.
한편, 오브젝트 정보는, 차량(700)과 오브젝트와의 상대 거리 정보, 차량(700)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 및 오브젝트의 방향 정보를 포함할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 프로세서(180)의 제어에 의해, 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량(500) 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 3은 도 2의 레이더 장치(100)에 비해 자세 감지부(170) 및 자세 조정부(175)를 더 포함한다. 이하, 자세 감지부(150)를 중심으로 설명한다.
자세 감지부(170)는 레이더 장치(100)의 자세를 감지할 수 있다. 레이더 장치(100)는, 차량 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 향해 송신 신호를 송출하고, 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하기 위해, 적합한 자세를 취해야 한다. 외부의 충격 등으로 인해, 레이더 장치(100)의 자세가 변한 경우, 자세 감지부(170)는 레이더 장치(100)의 자세의 변화를 감지한다.
자세 감지부(170)는 레이더 장치(100)의 자세를 감지하기 위해, 적외선 센서, 볼트 체결 센서(예를 들면, Bolt Magnet 센서) 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자세 조정부(175)는 자세 감지부(170)에서 감지한 자세에 기초하여, 레이더 장치(100)의 자세를 조정한다. 자세 조정부(175)는 모터 등의 구동 수단을 포함하고, 프로세서(180)의 제어에 따라, 송신 신호 송출 및 수신 신호 획득에 적합하도록, 레이더 장치(100)의 자세를 조정한다.
프로세서(180)는 자세 감지부(170)로부터 감지된 자세 정보를 수신한다. 프로세서(180)는 수신된 자세 정보를 기초로, 자세 조정부(175)를 제어한다.
실시예에 따라, 프로세서(180)는 레이더 장치(100)의 자세를 유지한 상태에서, 송신 신호에서 빔의 방향 및 크기를 제어할 수 있다. 송신 안테나(115)는 복수의 패치 안테나로 구성될 수 있고, 프로세서(180)는 각각의 패치 안테나의 출력을 제어하여, 전체적인 송출 빔의 방향 및 크기를 제어할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)의 자세를 조정하는 것과 동일한 효과가 발생될 수 있다. 마찬가지 방법으로, 프로세서(180)는 수신 안테나(125)를 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(180)는 자세 감지부(170)를 통해 감지된 안테나 장치(100)의 자세에 변화가 발생하는 경우, 인터페이스부(150)를 통해, 차량 운전 보조 시스템의 제어부(270) 또는 차량의 ECU(770)에 관련 정보를 전송할 수 있다. 이경우, 제어부(270) 또는 ECU(770)는 사용자가 인지할 수 있도록 안테나 장치(100)의 자세 변화 정보를 출력할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레이더 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(180)는 오브젝트 검출 목적에 따라(S410), 사이클 타임을 가변할 수 있다(S420). 여기서, 가변된 사이클 타임은, 다음 오브젝트 검출시 적용될 수 있다.
한편, 프로세서(180)는, 오브젝트 검출 목적에 따라(S410), 사이클 타임을 유지할 수 있다(S430).
오브젝트 검출 목적은, 복수의 차량 운전 보조 시스템 중 어느 시스템에서 검출된 오브젝트 정보가 이용되는지에 따라 결정될 수 있다.
프로세서(180)는, 사이클 타임을 주기로하여 연속하여 오브젝트를 검출할 수 있다. 여기서, 사이클 타임은, 송신 신호를 송출할 때부터 오브젝트 정보를 제공할때까지의 처리 시간일 수 있다.
프로세서(180)는, 송신부(110)를 통해, 송신 신호를 송출할 수 있다(S440).
프로세서(180)는, 수신부(120)를 통해, 수신 신호를 획득할 수 있다(S450). 여기서, 수신 신호는 송신 신호가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 신호이다.
프로세서(180)는, 수신 신호를 처리하여 오브젝트 정보를 생성할 수 있다(S460).
여기서, 오브젝트 정보는, 차량(700)과 오브젝트와의 상대 거리 정보, 차량(700)과 오브젝트와의 상대 속도 정보 및 오브젝트의 방향 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(180)는, 수신부(120)에서 획득되는 수신 신호를 바탕으로, 업 비트 주파수, 다운 비트 주파수를 검출할 수 있다. 프로세서(180)는, 업 비트 주파수 및 다운 비트 주파수를 바탕으로 거리 비트 주파수 및 도플러 주파수를 연산할 수 있다. 프로세서(180)는, 거리 비트 주파수 및 도플러 주파수를 기초로, 오브젝트와의 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 이경우, 프로세서(180)는, 주파수 변조 연속파(FMCW, Frequency-Modulated Continuous Wave) 레이더에서 오브젝트와의 거리 및 속도를 구하는 수학식을 통해, 거리 정보 및 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(180)는, 인터페이스부(150)를 통해, 오브젝트 정보를 제어부(270) 또는 ECU(770)에 제공할 수 있다(S470).
레이더 장치(100)가 지속하여 동작되는 동안, 프로세서(180)는 S410 단계부터 S470 단계까지 반복한다(S480).
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템의 블럭도이다.
도 9를 참조하면, 차량 운전 보조 시스템(200)은, 레이더 장치(100), 카메라(195), 거리 감지 센서(250), 입력부(210), 통신부(220), 인터페이스부(230), 메모리(240), 제어부(270), 디스플레이(280), 오디오 출력부(285) 및 전원 공급부(290)를 포함할 수 있다.
한편, 차량 운전 보조 시스템(200)은, AEB, ACC, CTA, LCA, FCW, LDW, LKA, SAS, TSR, HBA, BSD, AES, CSWS, SPAS, TJA 및 AVM을 포함할 수 있다.
레이더 장치(100)는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 레이더 장치일 수 있다.
레이더 장치(100)는, 송신부(110)를 통해, 송신 신호를 전송할 수 있다. 레이더 장치(100)는, 수신부(120)를 통해, 수신 신호를 획득할 수 있다. 여기서, 수신 신호는 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 신호일 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 수신 신호에 기초하여 오브젝트 검출시, 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
카메라(195)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득한다. 카메라(195)는, 차량 전방 영상을 촬영하는 모노 카메라 또는 스테레오 카메라(195a, 195b)일 수 있다. 또는, 카메라(195)는 차량 주변 영상을 촬영하는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)일 수 있다.
카메라(195)는 내부 카메라(195c)를 포함할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 차량(700)의 실내를 촬영할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 칵핏 모듈에 배치되는 것이 바람직하다.
내부 카메라(195c)는 탑승객에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
내부 카메라(195c)는, 차량(700) 내에 탑승객에 대한 이미지를 획득하여, 탑승 인원이 몇 명인지 검출할 수 있다.
카메라(195)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
거리 감지 센서(250)는, 오브젝트와의 거리를 감지할 수 있다. 거리 감지 센서(250)는, 초음파 센서(251) 및 라이더(252)를 포함할 수 있다.
입력부(210)는, 차량 운전 보조 시스템(200), 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 차량 운전 보조 시스템(200)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다. 그 외, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.
통신부(220)는, 이동 단말기(600), 서버(601) 또는 타 차량(602)과 무선(wireless) 방식으로, 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 통신부(220)는, 차량 운전자의 이동 단말기와, 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, APiX, NFC 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.
통신부(220)는, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로부터, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다. 한편, 차량 운전 보조 시스템(200)에서, 파악한 실시간 정보를, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로 전송할 수도 있다.
한편, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량 운전 보조 시스템(200)는, 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.
통신부(220)는 외부 서버(601)로부터 신호등 변경 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 외부 서버(601)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다.
인터페이스부(230)는, 차량 관련 데이터를 수신하거나, 제어부(270)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(230)는, 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해, 차량 내부의 ECU(770), 차량용 디스플레이 장치(400), 센싱부(760), 차량 구동부(750) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
인터페이스부(230)는, ECU(770), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해, 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보, 차량의 현재 위치 정보를 포함할 수 있다. 한편, 내비게이션 정보는 도로상에서 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편, 인터페이스부(230)는, ECU(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차속 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 비가 오는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 센서 정보는, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 레인 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 센서 정보 중, 차량 주행과 관련한, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 기울기 정보 등을 차량 주행 정보라 명명할 수 있다.
인터페이스부(230)는, ECU(770) 또는 차량 구동부(750)에, 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 신호는 제어 신호일 수 있다. 예를 들면, 제어부(270)는, 인터페이스부(230)를 통해, ECU(770) 또는 동력원 구동부(751)에 가속 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제어부(270)는, 인터페이스부(230)를 통해, ECU(770) 또는 조향 구동부(752)에, 스티어링 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제어부(270)는, 인터페이스부(230)를 통해, ECU(770) 또는 브레이크 구동부(753)에 브레이크 제어 신호를 제공할 수 있다.
메모리(240)는, 제어부(270)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 운전 보조 시스템(200) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(240)는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(240)는, 카메라(195)를 통해 획득된 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(240)는 교통 정보에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(240)는, 카메라(195)를 통해 획득된 영상에서, 소정의 교통 정보가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 교통 정보가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
한편, 메모리(240)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
제어부(270)는, 차량 운전 보조 시스템(200) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(270)는 카메라(195)에 의해 획득된 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 처리할 수 있다. 특히, 제어부(270)는 컴퓨터 비전 (computer vision) 기반의 신호 처리를 수행한다. 이에 따라, 제어부(270)는 카메라(195)로부터 차량 전방 또는 차량 주변에 대한 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여, 오브젝트 검출 및 오브젝트 트래킹을 수행할 수 있다. 특히, 제어부(270)는, 오브젝트 검출시, 차선 검출(Lane Detection, LD), 주변 차량 검출(Vehicle Detection, VD), 보행자 검출(Pedestrian Detection,PD), 불빛 검출(Brightspot Detection, BD), 교통 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.
제어부(270)는 카메라(195)에 의해 획득된 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 정보를 검출할 수 있다.
정보는 차량 주행 상황에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 정보는 차량이 주행하는 도로 정보, 교통 법규 정보, 주변 차량 정보, 차량 또는 보행자 신호등 정보, 공사 정보, 교통 상황 정보, 주차장 정보, 차선 정보 등을 포함하는 개념일 수 있다.
제어부(270)는 검출된 정보를 메모리(240)에 저장된 정보와 비교하여, 정보를 확인할 수 있다.
한편, 제어부(270)는, 통신부(220)를 통해, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다.
한편, 제어부(270)는, 차량 운전 보조 시스템(200)에서, 이미지를 기반으로 파악한, 차량 주변 교통 상황 정보를, 실시간으로 파악할 수도 있다.
한편, 제어부(270)는, 인터페이스부(230)를 통해, 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보 등을 수신할 수 있다.
한편, 제어부(270)는, 인터페이스부(230)를 통해, ECU(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 센서 정보는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(270)는, 카메라(195)를 통해 오브젝트가 포함된 영상을 획득하고, 획득된 영상을 통해, 오브젝트와의 상대 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(270)는, 차량(700)의 움직임에 따라 영상에서 오브젝트를 트래킹하고, 복수의 프레임에서 오브젝트의 변화량(예를 들면, 오브젝트의 크기)을 기초로 오브젝트와의 상대 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
예를 들면, 제어부(270)는, 카메라(195)가 스테레오 카메라인 경우, 획득된 스테레오 영상의 디스패러티 차이를 통해 오브젝트와의 상대 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
제어부(270)는, 레이더 장치(100)로부터 오브젝트 정보를 수신할 수 있다. 제어부(270)는, 수신된 오브젝트 정보에 기초하여, 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752) 및 브레이크 구동부(753) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다. 이때, 신호는, ECU(770)를 거쳐, 차량 구동부(750)에 제공될 수 있다. 또는, 신호는, 차량 구동부(750)에 바로 제공될 수도 있다.
제어부(270)는, 오디오 출력부(285) 또는 디스플레이(280)를 통해 알람을 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 검출된 오브젝트가 소정 거리 이내로 근접하는 경우, 제어부(270)는, 알람을 출력할 수 있다.
한편, 제어부(270)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(270)는 ECU(770)의 제어를 받을 수 있다.
디스플레이(280)는, 제어부(270)에서 처리된 각종 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(280)는 차량 운전 보조 시스템(200)의 동작과 관련한 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이(280)는, 차량 내부 전면의 클러스터(cluster) 또는 HUD(Head Up Display)를 포함할 수 있다. 한편, 디스플레이(280)가 HUD 인 경우, 차량(700)의 전면 유리에 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다.
오디오 출력부(285)는, 제어부(270)에서 처리된 오디오 신호에 기초하여 사운드를 외부로 출력할 수 있다. 이를 위해, 오디오 출력부(285)는, 적어도 하나의 스피커를 구비할 수 있다.
오디오 입력부(미도시)는, 사용자 음성을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 마이크를 구비할 수 있다. 수신되는 음성은, 전기 신호로 변환하여, 제어부(270)로 전달될 수 있다.
전원 공급부(290)는, 제어부(270)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(290)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.
도 10을 참조하면, 차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), ECU(770), 전원부(790), 차량 운전 보조 시스템(200) 및 차량용 디스플레이 장치(400)를 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 차량(700)과 이동 단말기(600) 사이, 차량(700)과 외부 서버(601) 사이 또는 차량(700)과 타차량(602)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량(700)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714), 광통신 모듈(715) 및 V2X 통신 모듈(716)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(700)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(700)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량(700)에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량(700)은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량(700)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.
광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량(700)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(602)과 데이터를 교환할 수 있다.
V2X 통신 모듈(716)은, 서버(601) 또는 타차량(602)과의 무선 통신 수행을 위한 모듈이다. V2X 모듈(716)은 차량간 통신(V2V) 또는 차량과 인프라간 통신(V2I) 프로토콜이 구현 가능한 모듈을 포함한다. 차량(700)은 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부 서버(601) 및 타 차량(602)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은, 차량(700) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721a), 쉬프트 입력 수단(721b), 가속 입력 수단(721c), 브레이크 입력 수단(721d)을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단(721a)은, 사용자로부터 차량(700)의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721a)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721a)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단(721b)은, 사용자로부터 차량(700)의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721b)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721b)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
가속 입력 수단(721c)은, 사용자로부터 차량(700)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721d)은, 사용자로부터 차량(700)의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721c) 및 브레이크 입력 수단(721d)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721c) 또는 브레이크 입력 수단(721d)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
카메라(195)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(195)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 ECU(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량(700)은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(195) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 내부 카메라(195)를 포함할 수 있다.
내부 카메라(195)는 탑승객에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 탑승객의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
한편, 도7에서는 카메라(195)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(195)는 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 차량 운전 보조 시스템(200)에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.
마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(700)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 ECU(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, ECU(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(700)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량(700)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 레인(rain) 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더(LiADAR: Light Detection And Ranging) 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 비가 오는지에 대한 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 내부 카메라(195c) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 내부 카메라(195c)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, ECU(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 ECU(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(700)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량(700)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, ECU(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 ECU(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는, 차량 운전 보조 시스템(200)로부터 제어 신호를 제공 받을 수 있다. 차량 구동부(750)는, 상기 제어 신호를 기초로, 각 장치를 제어할 수 있다.
차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량(700) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, ECU(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량 운전 보조 시스템(200)로부터 가속 제어 신호를 수신할 수 있다. 동력원 구동부(751)는 수신된 가속 제어 신호에 따라 동력원을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량(700) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다. 조향 구동부(752)는, 차량 운전 보조 시스템(200)로부터 스티어링 제어 신호를 수신할 수 있다. 조향 구동부(752)는 수신된 스티어링 제어 신호에 따라 조향되도록 조향 장치를 제어할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량(700) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(700)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(700)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다. 브레이크 구동부(753)는, 차량 운전 보조 시스템(200)로부터 감속 제어 신호를 수신할 수 있다. 브레이크 구동부(759)는 수신된 감속 제어 신호에 따라 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량(700) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량(700) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량(700) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량(700) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는, 차량(700) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(700)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 차량 운전 보조 시스템(200)로부터 서스펜션 제어 신호를 수신할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는 수신된 서스펜션 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
메모리(730)는, ECU(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(730)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(730)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 ECU(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(700) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량(700)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, ECU(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
ECU(770)는, 차량(700) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. ECU(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
ECU(770)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
전원부(790)는, ECU(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량 운전 보조 시스템(200)는 ECU(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 차량 운전 보조 시스템(200)에서 생성되는 제어 신호는 ECU(770)로 출력될 수 있다. 차량 운전 보조 시스템(200)는 도 1 내지 도 9를 참조하여 상술한 차량 운전 보조 시스템일 수 있다.
차량용 디스플레이 장치(400)는 ECU(770)와 데이터를 교환할 수 있다. ECU(770)는 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 AEB를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11을 참조하면, 차량 운전 보조 시스템(200)은, 레이더 장치(100)를 통해 오브젝트 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)는 AEB 시스템에서 차량(700) 전방에 위치하는 장애물일 수 있다. 예를 들면, 오브젝트는 타 차량, 이륜차 또는 보행자일 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 속도 정보 및 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)의 방향 정보를 포함할 수 있다.
제어부(270)는, 오브젝트 정보에 기초하여, 차량(700)과 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와의 예상 충돌 시간(TTC : Time to Collision)을 연산할 수 있다. 구체적으로, 제어부(270)는, 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 거리를 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 속도로 나누어 예상 충돌 시간을 연산할 수 있다.
예상 충돌 시간이 연산된 상태에서, 제어부(270)는, 예상 충돌 시간에 따라 조향 구동부(752) 및 브레이크 구동부(753) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)는, 예상 충돌 시간을 기초로 사이클 타임을 가변할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 레이더 장치(100)는, 제어부(270)에서 제공하는 예상 충돌 시간과는 별도로, 자체적으로 획득된 오브젝트 정보에 기초하여 사이클 타임을 가변할 수도 있다. 예를 들면, 레이더 장치(100)는, 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(620a, 620b, 620c, 620d)와 차량(700)과의 상대 속도 정보를 기초로, 사이클 타임을 가변할 수 있다.
한편, AEB는 예상 충돌 시간을 기준으로 3단계로 나누어질 수 있다. 예상 충돌 시간이 제1 기준값 이상인 경우(제1 단계), 제어부(270)는 알람을 출력할 수 있다. 예상 충돌 시간이 제1 기준값과 제2 기준값 사이인 경우(제2 단계), 제어부(270)는 알람을 출력하고, 차량(700)이 부분적으로 제동되도록 제어할 수 있다. 예상 충돌 시간이 제2 기준값보다 작은 경우(제3 단계), 제어부(270)는 차량(700)이 풀 브레이킹되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 제1 단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 60ms이 되도록 제어할 수 있다. 제2 단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 40ms이 되도록 제어할 수 있다. 제3 단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(170)는, 사이클 타임이 20ms이 되도록 제어할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예 따라, AEB 시스템에서 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12에서 지시부호 680은 2D FFT 존(Fast Fourier Transform zone)를 예시한다. 도면에서 가로축은, 오브젝트와의 상대 거리를 나타내고 세로축은 오브젝트와의 상대 속도를 나타낸다.
도면에서, 레이더 장치(100)의 성능 또는 설정값에 따라, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위는 대략 0m 내지 200m 이다. 또한, 산출 가능한 전체 상대 속도 범위는 대략 -100km/h 내지 100km/h임을 예시한다.
예를 들면, AEB 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는 사이클 타임을, 예상 충돌 시간에 따라 60ms, 40ms, 20ms 중 어느 하나로 조정할 수 있다.
예를 들면, AEB시스템에서 1단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 60ms이 되도록 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 산출 가능한 전체 상대 속도 범위에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
예를 들면, AEB시스템에서 2단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(170)는, 사이클 타임이 40ms가 되도록, 상대 거리 범위는 10m 내지 100m이고, 상대 속도 범위는 -10km/h 내지 -80km/h 에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
예를 들면, AEB시스템에서 3단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(170)는, 사이클 타임이 20ms가 되도록, 상대 거리 범위는 0m 내지 50m이고, 상대 속도 범위는 -50km/h 내지 -100km/h 에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
이렇게 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정 범위 내에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공함으로써, 사이클 타임이 조정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 예상 충돌 시간에 따라, 복수의 수신 안테나 중 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, AEB 시스템에서 1단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar) 및 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다. AEB 시스템에서 1단계에 해당되는 경우, 오브젝트는 중거리에 있다. 따라서, 원거리 안테나 및 근거리 안테나보다는 중거리 안테나를 활용하여 오브젝트를 검출하는 것이 효율적이다.
예를 들면, AEB 시스템에서 2단계 또는 3단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar) 및 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다. AEB 시스템에서 2단계 또는 3단계에 해당되는 경우, 오브젝트는 근거리에 있다. 따라서, 원거리 안테나 및 중거리 안테나 보다 근거리 안테나를 활용하여 오브젝트를 검출하는 것이 효율적이다.
예를 들면, AEB 시스템에서 3단계에 해당되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다. 근거리에 위치한 오브젝트 검출의 경우, 정보의 정확성보다 정보 처리 속도를 우선하는 것이 대응에 유리하다. 따라서, 긴급한 상황에서, 근거리에 위치한 오브젝트를 검출할 때, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득함으로써 신속하게 오브젝트를 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 ACC를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13을 참조하면, 차량 운전 보조 시스템(200)은, 레이더 장치(100)를 통해 오브젝트 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트(810)는, ACC 시스템에서 선행하는 추종 차량일 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트(810)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(810)와 차량(700)과의 상대 속도 정보 및 오브젝트(810)의 방향 정보를 포함할 수 있다.
제어부(270)는, 오브젝트 정보에 기초하여, 추종 차량과의 거리를 일정하게 유지한 채 차량(700) 주행하도록 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752) 및 브레이크 구동부(753) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다.
추종 차량과 유지되는 거리는 차량 제조사에 의해 디폴트로 설정되거나 사용자에 의해 설정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)는, 추종 차량과 유지되는 거리를 기초로 사이클 타임을 가변할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 레이더 장치(100)는, 제어부(270)에서 제공하는 추종 차량과의 거리와는 별도로, 자체적으로 획득된 오브젝트 정보에 기초하여 사이클 타임을 가변할 수 있다. 예를 들면, 레이더 장치(100)는, 오브젝트(810)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(810)과 차량(700)과의 상대 속도 정보를 기초로, 사이클 타임을 가변할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 주행 중 추종 차량과 유지되는 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예 따라, AEB 시스템에서 추종 차량과 유지되는 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14에서 지시부호 680은 2D FFT 존(Fast Fourier Transform zone)를 예시한다. 도면에서 가로축은, 오브젝트와의 상대 거리를 나타내고 세로축은 오브젝트와의 상대 속도를 나타낸다.
도면에서, 레이더 장치(100)의 성능 또는 설정값에 따라, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위는 대략 0m 내지 200m 이다. 또한, 산출 가능한 전체 상대 속도 범위는 대략 -100km/h 내지 100km/h임을 예시한다.
예를 들면, ACC 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는 사이클 타임을 30ms로 조정할 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 30ms가 되도록, 상대 거리 범위는 0m 내지 200m이고, 상대 속도 범위는 -30km/h 내지 30km/h인 범위에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 설정된 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
이렇게 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정 범위 내에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공함으로써, 사이클 타임이 조정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 주행 중 추종 차량과 유지되는 거리에 따라, 복수의 수신 안테나 중 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, ACC 시스템에서 추종 차량과 유지되는 거리가 150m 이상인 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar) 및 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다.
예를 들면, ACC 시스템에서 추종 차량과 유지되는 거리가 150m 내지 30m 사이인 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar) 및 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)는, 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다.
예를 들면, ACC 시스템에서 추종 차량과 유지되는 거리가 30m 미만인 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar) 및 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다.
예를 들면, ACC 시스템에서 추종 차량과 유지되는 거리가 150m 내지 30m 사이인 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 복수의 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 CTA를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 15를 참조하면, 차량 운전 보조 시스템(200)은, 레이더 장치(100)를 통해 오브젝트 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트(1010)는, CTA 시스템에서 차량(700)의 측방에서 접근하는 타 차량일 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 속도 정보 및 오브젝트(1010)의 방향 정보를 포함할 수 있다.
제어부(270)는, 오브젝트 정보에 기초하여, 오브젝트(1010)와의 예상 충돌 시간(TTC : Time to Collision)을 연산할 수 있다. 구체적으로, 제어부(270)는, 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 거리를 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 속도로 나누어 예상 충돌 시간을 연산할 수 있다.
예상 충돌 시간이 연산된 상태에서, 제어부(270)는, 예상 충돌 시간에 따라, 조향 구동부(752) 및 브레이크 구동부(753) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)는, 예상 충돌 시간을 기초로 사이클 타임을 가변할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 레이더 장치(100)는, 제어부(270)에서 제공하는 예상 충돌 시간과는 별도로, 자체적으로 획득된 오브젝트 정보에 기초하여 사이클 타임을 가변할 수도 있다. 예를 들면, 레이더 장치(100)는, 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(1010)와 차량(700)과의 상대 속도 정보를 기초로, 사이클 타임을 가변할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라, CTA 시스템에서 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 16에서 지시부호 680은 2D FFT 존(Fast Fourier Transform zone)를 예시한다. 도면에서 가로축은, 오브젝트와의 상대 거리를 나타내고 세로축은 오브젝트와의 상대 속도를 나타낸다.
도면에서, 레이더 장치(100)의 성능 또는 설정값에 따라, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위는 대략 0m 내지 200m 이다. 또한, 산출 가능한 전체 상대 속도 범위는 대략 -100km/h 내지 100km/h임을 예시한다.
예를 들면, CTA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는 사이클 타임을 20ms로 조정할 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 20ms가 되도록, 상대 거리 범위는 0m 내지 50m 이고, 상대 속도 범위는 -20km/h 내지 20km/h인 범위에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 설정된 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
이렇게 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정 범위 내에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공함으로써, 사이클 타임이 조정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 예상 충돌 시간에 따라, 복수의 수신 안테나 중 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, CTA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar) 및 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar)를 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)만 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다. CTA 시스템은 근거리에서 주로 동작되기 때문이다.
예를 들면, CTA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다. 근거리에 위치한 오브젝트 검출의 경우, 정보의 정확성보다 정보 처리 속도를 우선하는 것이 대응에 유리하다. 따라서, 긴급한 상황에서, 근거리에 위치한 오브젝트를 검출할 때, 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득함으로써 신속하게 오브젝트를 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 시스템 중 LCA를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17을 참조하면, 차량 운전 보조 시스템(200)은, 레이더 장치(100)를 통해 오브젝트 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트(1210)는 LCA 시스템에서, 차량(700)의 주행 차선의 이웃 차선에서 주행 중인 타 차량일 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트(1210)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(1210)와 차량(700)과의 상대 속도 정보 및 오브젝트(1210)의 방향 정보를 포함할 수 있다.
한편, LCA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되기 위해서, 레이더 장치(100)는 차량의 후방에 배치될 수 있다. 레이더 장치(100)는 차량의 리어 범퍼에 배치되는 것이 바람직하다.
제어부(270)는, 오브젝트 정보에 기초하여, 타 차량과의 상대 거리가 기준값 이상인 경우, 차량(700)이 차선 변경하도록, 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752) 및 브레이크 구동부(753) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다.
한편, 기준값은 차량 제조사에 의해 디폴트로 설정되거나 사용자에 의해 설정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)는, 타 차량(1210)과의 상대 거리에 따라, 사이클 타임을 가변할 수 있다. 실시예에 따라, 레이더 장치(100)는, 제어부(270)에서 제공하는 타 차량(1210)과의 상대 거리와는 별도로, 자체적으로 획득된 오브젝트 정보에 기초하여 사이클 타임을 가변할 수 있다. 예를 들면, 레이더 장치(100)는, 오브젝트(1210)와 차량(700)과의 상대 거리 정보, 오브젝트(1210)과 차량(700)과의 상대 속도 정보를 기초로, 사이클 타임을 가변할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 타 차량(1210)과의 상대 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라, LCA 시스템에서 타 차량(1210)과의 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 18에서 지시부호 680은 2D FFT 존(Fast Fourier Transform zone)를 예시한다. 도면에서 가로축은, 오브젝트와의 상대 거리를 나타내고 세로축은 오브젝트와의 상대 속도를 나타낸다.
도면에서, 레이더 장치(100)의 성능 또는 설정값에 따라, 산출 가능한 전체 상대 거리 범위는 대략 0m 내지 200m 이다. 또한, 산출 가능한 전체 상대 속도 범위는 대략 -100km/h 내지 100km/h임을 예시한다.
예를 들면, LCA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임을 30ms로 조정할 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 사이클 타임이 30ms가 되도록, 상대 거리는 0m 내지 80m이고, 상대 속도 범위는 -10km/h 내지 10km/h인 범위에서 데이터를 처리할 수 있다. 이경우, 레이더 장치(100)는, 설정된 범위 내에서 오브젝트를 검출하고 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 설정된 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공할 수 있다.
이렇게 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정 범위 내에서 데이터를 처리하여 오브젝트 정보를 제공함으로써, 사이클 타임이 조정될 수 있다.
한편, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 타 차량(1210)과의 상대 거리에 따라, 복수의 수신 안테나 중 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, LCA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 원거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(LRR : Long Range Radar)는 이용하지 않을 수 있다. 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar) 및 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar)를 이용할 수 있다. 이경우, 사이클 타임은 조정될 수 있다.
예를 들면, LCA 시스템에서 레이더 장치(100)가 이용되는 경우, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 복수의 중거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(MRR : Mid Range Radar) 또는 복수의 근거리로부터 신호를 수신하기 위한 안테나(SRR : Short Range Radar) 중 일부만 선택하여 수신 신호를 획득할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 레이더 장치(100)의 프로세서(180)는, 주행 중, 턴 시그널 신호가 수신되는 경우에 한하여, 사이클 타임을 가변할 수 있다. LCA 시스템은 차선 변경을 보조하는 시스템이고, 주행 중 턴 시그널 신호가 입력되는 경우에 한하여 동작되는 것이 바람직하기 때문이다. 턴 시그널 신호는, ECU(770)로부터 인터페이스부(150)를 통해 레이더 장치(100)에 제공될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서(180) 또는 ECU(770)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 레이더 장치
200 : 차량 운전 보조 시스템
700 : 차량

Claims (20)

  1. 송신 신호를 송출하는 송신부;
    상기 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하는 수신부; 및
    상기 수신 신호에 기초하여 상기 오브젝트 검출시, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 프로세서;를 포함하는 차량용 레이더 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오브젝트 검출 목적은,
    복수의 차량 운전 보조 시스템 중 어느 시스템에서 상기 검출된 오브젝트 정보가 이용되는지에 따라 결정되는 차량용 레이더 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사이클 타임은,
    상기 송신 신호를 송출할 때부터, 상기 오브젝트 정보를 제공할때까지의 처리 시간인 차량용 레이더 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량용 레이더 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신 안테나는 복수이고,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트 검출 목적에 따라, 상기 복수의 수신 안테나 중 상기 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어하는 차량용 레이더 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 오브젝트 정보는,
    상기 오브젝트와의 상대 거리 정보, 상기 오브젝트와의 상대 속도 정보 및 상기 오브젝트의 방향 정보를 포함하는 차량용 레이더 장치.
  7. 송신 신호를 전송하고, 상기 송신 신호가 오브젝트에 반사되는 수신 신호를 획득하고, 상기 수신 신호에 기초하여 상기 오브젝트 검출시, 상기 오브젝트 검출 목적에 따라 사이클 타임을 가변하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량용 레이더 장치; 및
    상기 오브젝트 정보를 수신하여, 동력원 구동부, 조향 구동부 및 브레이크 구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하거나 알람을 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 차량 운전 보조 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 오브젝트는, 자차량의 전방에 위치하는 장애물이고,
    상기 제어부는,
    상기 오브젝트 정보에 기초하여, 자차량과 상기 오브젝트와의 예상 충돌 시간을 연산하고,
    상기 예상 충돌 시간에 따라 상기 조향 구동부 및 상기 브레이크 구동부 중적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 상기 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 레이더 장치는, 복수의 수신 안테나를 포함하고,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    상기 예상 충돌 시간에 따라, 상기 복수의 수신 안테나 중 상기 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어하는 차량 운전 보조 시스템.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 오브젝트는 추종 차량이고,
    상기 제어부는,
    상기 오브젝트 정보에 기초하여, 상기 선행 차량과의 거리를 일정하게 유지한 채 자차량이 주행하도록 동력원 구동부, 조향 구동부 및 브레이크 구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 주행 중 상기 추종 차량과 유지되는 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 레이더 장치는, 복수의 수신 안테나를 포함하고,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    주행 중 상기 추종 차량과 유지되는 거리에 따라, 상기 복수의 수신 안테나 중 상기 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어하는 차량 운전 보조 시스템.
  14. 제 7항에 있어서,
    상기 오브젝트는, 측방에서 접근하는 타 차량이고,
    상기 제어부는,
    상기 오브젝트 정보에 기초하여, 자차량과 상기 오브젝트와의 예상 충돌 시간을 연산하고,
    상기 예상 충돌 시간에 따라, 상기 동력원 구동부, 상기 조향 구동부 및 상기 브레이크 구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 상기 예상 충돌 시간에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 레이더 장치는, 복수의 수신 안테나를 포함하고,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    상기 예상 충돌 시간에 따라, 상기 복수의 수신 안테나 중 상기 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어하는 차량 운전 보조 시스템.
  17. 제 7항에 있어서,
    상기 오브젝트는, 자 차량의 주행 차선의 이웃 차선에서 주행 중인 타 차량이고,
    상기 제어부는,
    상기 오브젝트 정보에 기초하여, 상기 타 차량과의 상대 거리가 소정 거리 이상인 경우, 자차량이 차선 변경 하도록 동력원 구동부, 조향 구동부 및 브레이크 구동부 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 신호를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    산출 가능한 전체 상대 거리 범위 및 전체 상대 속도 범위 중, 상기 타 차량과의 상대 거리에 따라, 필요한 상대 거리 범위 및 상대 속도 범위를 설정하고, 설정된 상대 거리 범위 및 설정된 상대 속도 범위에서 데이터를 처리하여 상기 오브젝트 정보를 제공하는 차량 운전 보조 시스템.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 레이더 장치는, 복수의 수신 안테나를 포함하고,
    상기 차량용 레이더 장치는,
    상기 타 차량과의 상대 거리에 따라, 상기 복수의 수신 안테나 중 상기 수신 신호를 수신하는 안테나 개수 또는 안테나의 종류가 가변되도록 제어하는 차량 운전 보조 시스템.
  20. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 기재된 차량용 레이더 장치를 포함하는 차량.
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