KR20180029627A

KR20180029627A - 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20180029627A
Application number: KR1020160117949A
Authority: KR
Inventors: 박성근; 김현주; 김은태; 안종현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 연세대학교 산학협력단; 기아자동차주식회사
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-21

Abstract

차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 차량은, 감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 센서부 및 상기 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성하고, 상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하고, 상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하고, 상기 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{A VEHICLE AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}

차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

최근 차량의 증가로 인하여 도로가 확장되거나 증설됨에 따라 다수의 교차로가 존재한다. 이러한 교차로는 진입로와 진출로로 구분할 수 있고, 보통 운전자는 자신의 시각을 이용하여 교차로의 진입로와 진출로를 파악한다.

또한, 최근 내비게이션 시스템(Navigation System)의 발전으로 디스플레이를 통해 교차로에 대한 정보를 출력하기도 한다. 그러나, 내비게이션 시스템의 디스플레이를 통해 출력하는 교차로에 대한 정보는 통신망을 이용하여 외부로부터 수신한 지도 정보 중 하나에 불과하다. 이러한 지도 정보는 업데이트 여부에 따라 교차로에 대한 현재 상태 정보를 반영하지 않을 수도 있다.

또한, 최근 차량의 자율 주행에 관한 많은 연구가 계속되면서, 외부로부터 정보를 수신하는 것에 그치지 않고 스스로 다양한 정보를 획득하는 인공 지능 차량에 대해 연구되고 있다. 이를 위해서는, 차량 스스로 교차로 정보를 획득하는 기술이 필수적이다.

거리 기반 감지 센서를 이용하여 차량의 움직임을 추적하고 복수의 정보를 획득하는 차량 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 획득한 복수의 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 진출로를 판단하는 차량 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 차량 및 그 제어 방법이 제공된다.

일 측면에 따른 차량은 감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 센서부 및 상기 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성하고, 상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하고, 상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하고, 상기 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 센서부는 라이다 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 복수의 정보는 상기 차량의 위치 정보, 이동 경로 정보, 속도 정보 및 방향 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 생성되기 시작한 생성 격자 지점 및 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에서 소멸되기 시작한 소멸 격자 지점을 누적하여 저장할 수 있다.

상기 교차로 정보는 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 생성 격자 지점을 기초로 추출된 상기 교차로 진입로의 후보에 대한 정보 및 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 소멸 격자 지점을 기초로 추출된 상기 교차로 진출로의 후보에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 교차로 정보는 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 교차로 정보는 상기 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보 중 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 설정된 조건은 상기 직선 성분에 대한 정보의 기울기 조건을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 허프 변환을 이용하여 상기 직선 성분에 대한 정보를 추출할 수 있다.

또 다른 측면에 따른 차량은 상기 격자 지도에서 추출된 교차로 정보를 기초로 판단된 상기 교차로의 진입로 및 상기 교차로의 진출로를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은 감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 단계, 상기 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성하는 단계, 상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하는 단계, 상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계 및 상기 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 단계를 포함한다.

상기 감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 단계는 라이다 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 이용하여 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하는 단계는 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 생성되기 시작한 생성 격자 지점을 누적하여 저장하는 단계 및 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에서 소멸되기 시작한 소멸 격자 지점을 누적하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 생성 격자 지점을 기초로 추출된 상기 교차로 진입로의 후보에 대한 정보 및 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 소멸 격자 지점을 기초로 추출된 상기 교차로 진출로의 후보에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는 상기 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보 중 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는 허프 변환을 이용하여 상기 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은 상기 격자 지도에서 추출된 교차로 정보를 기초로 판단된 상기 교차로의 진입로 및 상기 교차로의 진출로를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 카메라와 같은 별도의 장치 필요 없이 차량에 설치된 거리 인식 기반 센서부를 이용하여 전방 차량의 움직임을 추적하여 복수의 정보를 획득하고 획득된 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 진출로를 인식할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 3는 일 실시예에 따른 차량에 포함된 전자 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 구성 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 센서부에서 획득된 정보가 격자 지도에 누적되어 저장됨을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 센서부에서 획득된 정보가 일정 횟수 이상 누적되어 저장된 격자 지도를 도시한 도면이다.
도 7는 일 실시예에 따른 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 최종적으로 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 9은 일 실시예에 따른 허프 변환을 이용하여 직선 성분을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은 일 실시예에 따른 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 표시한 디스플레이부를 도시한 도면이다.
도 11는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다.본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.본 명세서에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하 도 1 내지 도 11을 참조하여 차량 및 그 제어 방법의 일 실시예에 대해서 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 차체(80), 차량(1)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다.

또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 차량(1) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다. 또한, 차량 외부 소정 위치(예를 들어, 차량의 전후방 범퍼, 차량 보닛 등)에는 미리 설정된 센서 감지 범위 내에서 복수의 전방 차량들의 움직임이 감지되면, 복수의 전방 차량들의 움직임을 추적하여, 복수의 정보를 획득하기 위해 감지 신호를 송출하거나 반사 신호를 수신하는 센서부(300)가 마련될 수 있다. 여기서 복수의 정보는 복수의 전방 차량들의 각각의 위치 정보, 거리 정보, 이동 경로 정보 및 진행 방향 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

또한, 센서부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 범퍼 중앙에 설치될 수도 있고, 차량의 전방 및 후방에 일정 간격으로 설치될 수 있다. 또한, 센서부(300)는 단일의 센서로 이루어 질 수도 있고, 복수의 센서로 이루어 질 수도 있다.

뿐만 아니라, 센서부(300)는 고정식 센서일 수도 있으나, 복수의 전방 차량들의 움직임을 추적해야 하므로, 미리 설정된 센서 감지 범위만큼 회전이 가능하도록 설계될 수 있다. 따라서, 센서부(300)는 회전하며 복수의 전방 차량들의 움직임을 스캐닝하여, 차량에 관한 복수의 정보를 획득할 수도 있다.

보통, 이러한 센서부(300)는 장애물을 감지하고, 장애물을 위치를 파악하기 위한 거리 기반 인식 센서를 이용하나, 이에 제한되지 않고, 교차로 정보를 획득하는데 응용되는 여러 센서가 적용될 수 도 있다.

따라서, 차량(1)은 위에서 기술한 센서부(300)를 통해 전방 차량들의 움직임을 감지하고, 전방 차량들의 움직임으로부터 교차로에 대한 정보를 획득하여 교차로의 진입로, 진출로를 판단할 수 있다.

이러한 교차로의 진입로, 진출로를 판단하는 차량에 관한 기술 내용은 차량 자율 주행 시스템이나 내비게이션 시스템에서의 실시간 지도 생성에 응용되어 적용될 수 있다.

또한, 센서부(300)에 대한 자세한 설명은 도 4와 함께 후술한다.

도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.

도 2을 참조하면, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121: 121a, 121b)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 차량의 진행 방향을 조작하는 스티어링 휠(124)과, 오디오 장치와 공기 조화 장치의 조절판이 있는 센터 페시아(125)를 포함한다.

시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.

클러스터(123)는 디지털 방식으로 구현할 수 있다. 이러한 디지털 방식의 클러스터는 차량 정보 및 주행 정보를 영상으로 표시한다.

센터 페시아(125)는 대시 보드(122) 중에서 운전석(121a)과 조수석(121b) 사이에 위치하고, 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선을 제어하는 헤드 유닛(126)을 포함한다.

여기서 헤드 유닛(126)은 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선의 동작 명령을 입력 받기 위한 복수의 버튼부를 포함할 수 있다.

센터 페시아(125)에는 송풍구, 시거잭 등이 설치될 수 있고 멀티단자(127) 등이 설치될 수 있다.

여기서 멀티단자(127)는 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치될 수 있고, USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있다. 이러한 멀티단자(127)를 통해 외부 저장 장치로부터 각 장치의 소프트웨어 업데이트 정보를 전송 받아 업데이트 할 수 있다.

차량(1)은 사용자로부터 각종 기능의 동작 명령을 입력 받기 위한 입력부(100)를 더 포함할 수 있고 수행 중인 기능에 대한 정보, 사용자에 의해 입력된 정보, 영상 정보 및 음향 정보를 표시하는 디스플레이부(700)를 더 포함할 수 있다.

입력부(100)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.

이러한 입력부(100)는 버튼의 조작 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부(400), AVN 장치(130) 및 기타 다른 장치에 전송할 수 있다.

입력부(100)는 AVN 장치(130)의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 입력부(100)는 AVN 장치(130)의 표시부에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력 받는다.

입력부(100)는 AVN 장치(130)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다. 여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.

좀 더 구체적으로 입력부(100)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 주행 모드와 자율 주행 모드 중 어느 하나를 입력 받는 것도 가능하고, 자율 주행 모드가 입력되면 자율 주행 모드의 입력 신호를 전자 제어 유닛(ECU)에 전송한다.

또한, 입력부(100)는 내비게이션 기능 선택 시 목적지의 정보를 입력 받고 입력된 목적지의 정보를 AVN 장치(130)에 전송하며, DMB 기능 선택 시 채널 및 음량 정보를 입력 받고 입력된 채널 및 음량 정보를 AVN 장치(130)에 전송한다.

센터 페시아(125)에는 사용자로부터 정보를 입력 받고 입력된 정보에 대응하는 결과를 출력하는 AVN 장치(130)가 마련될 수 있다.

AVN 장치(130)는 내비게이션 기능, 디엠비 기능, 오디오 기능, 비디오 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하고 자율 주행 모드 시 도로의 환경 정보 및 주행 정보 등을 표시할 수 있다.

또한, AVN 장치(130)는 디스플레이 패널를 포함할 수 있고, 이를 통해 사용자에게 현재 업데이트 정보를 표시할 수도 있다. 디스플레이 패널은 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 패널 등을 채용할 수 있다.

이러한 AVN 장치(130)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.

차량의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 전후좌우의 휠 등을 더 포함한다. 또한, 차량은 운전자 및 탑승자의 안전을 위한 여러 가지 안전장치들을 더 포함한다.

차량의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 차량자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.

이외에도 차량(1)은 후방 또는 측방의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서, 차량의 휠의 속도를 검출하는 휠 속도 센서, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡가속도 센서, 차량의 각속도의 변화를 검출하는 요레이트 센서, 자이로 센서, 차량의 스티어링 휠의 회전을 검출하는 조향각 센서 등의 검출 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.

이러한 차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 여러 가지 안전 장치 및 각종 센서들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다. 이러한 전자 제어 장치에 대한 구체적인 설명은 도 3과 함께 후술한다.

또한 차량(1)은 운전자의 편의를 위해 설치된 핸즈프리 장치, GPS, 오디오 기기 및 블루투스 장치, 후방 카메라, 단말 장치 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치를 선택적으로 포함할 수 있다.

이러한 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.

즉 차량(1)은 시동 버튼이 온 되면 시동모터(미도시)를 동작시키고 시동 모터의 동작을 통해 동력 발생장치인 엔진(미도시)을 구동시킨다.

차량(1)은 단말 장치, 오디오 기기, 실내 등, 시동 모터, 그 외 전자 제어 장치들에 전기적으로 연결되어 구동 전력을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함한다. 이러한 배터리는 주행 중 자체 발전기 또는 엔진의 동력을 이용하여 충전을 수행한다. 또한, 배터리는 차량(1)의 시동이 꺼진 상태에서, 각 장치의 소프트웨어 업데이트 시 필요한 전력을 공급할 수 있다.

도 3는 일 실시예에 따른 차량에 포함된 전자 제어 장치를 도시한 도면이다.

차량(1)은 차량(1)이 움직일 수 있도록 동력을 생성하는 동력 생성 장치(power system) (미도시), 동력 생성 장치(미도시)에서 생성된 동력을 차륜으로 변속 전달하는 동력 전달 장치(power train) (미도시), 차량(1)의 이동 방향을 제어하는 조향 장치(steering system) (미도시), 차륜의 회전을 정지시키는 제동 장치(brake system) (미도시), 차량(1)의 진동을 감쇄시키는 현가 장치(suspension system) (미도시), 차량(1)에 포함된 각각의 구성을 전기적으로 제어하는 전자 제어 장치(2000)를 포함할 수 있다.

동력 생성 장치는 엔진, 연료 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있으며, 동력 전달 장치는 클러치, 변속기, 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다.

조향 장치는 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있으며, 제동 장치는 브레이크 디스크, 브레이크 패드, 마스터 실린더 등을 포함할 수 있고, 현가 장치는 쇼크 업소버(shock absorber) 등을 포함할 수 있다.

차량(1)은 이상에서 설명한 기계 장치와 함께 다양한 전자 제어 장치(2000)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 차량(1)은 AVN (Audio/Video/Navigation) 장치(130), 입출력 제어 시스템(140), 엔진 제어 시스템(Engine Management System, EMS) (150), 변속 제어 시스템(Transmission Management System: TMS) (160), 제동 제어 장치(brake-by-wire) (170), 조향 제어 장치(steering-by-wire) (180), 운전 보조 시스템(Driver Assistance system, DAS) (190), 무선 통신 시스템(200) 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 전자 제어 장치(2000)는 차량(1)에 포함된 전자 장치의 일부에 불과하며 차량(1)에는 더욱 다양한 전자 장치가 마련될 수 있다. 또한, 차량(1)은 도 3에 도시된 전자 제어 장치(2000)를 반드시 모두 포함하는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 전자 장치는 생략될 수 있다.

차량(1) 포함된 각종 전자 제어 장치(2000)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량용 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.

AVN 장치(130)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 영상을 출력하는 장치이다. 구체적으로, AVN 장치(130)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 동영상을 재생하거나 목적지까지의 경로를 안내할 수 있다.

입출력 제어 시스템(140)은 버튼을 통한 운전자의 제어 명령을 수신하고, 운전자의 제어 명령에 대응하는 정보를 표시한다. 입출력 제어 시스템(140)는 대시 보드에 마련되어 차량 속도, 엔진 회전 속도, 주유량 등을 표시하는 클러스터 디스플레이 및 조향 휠에 설치되는 휠 버튼 모듈 등을 포함할 수 있다.

엔진 제어 시스템(150)는 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 제어 시스템(150)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.

변속 제어 시스템(160)는 변속점 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행한다. 이러한 변속 제어 시스템(160)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.

제동 제어 장치(170)는 차량(1)의 제동을 제어할 수 있으며, 대표적으로 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 등을 포함할 수 있다.

조향 제어 장치(180)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시킴으로써 운전자의 조향 조작을 보조한다.

운전 보조 시스템(190)은 차량(1)의 주행을 보조하며, 전방 충돌 회피 기능, 차선 이탈 경고 기능, 사각 지대 감시 기능, 후방 감시 기능 등을 수행할 수 있다.

운전 보조 시스템(190)은 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전 보조 시스템(190)은 전방 충동 경고 장치(Forward Collision Warning System, FCW), 자동 비상 제동 장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS), 적응 순항 제어 장치(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선 이탈 경고 장치(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선 유지 보조 장치(Lane Keeping Assist System, LKAS), 시각지대 감시 장치(Blind Spot Detection, BSD), 후방 충동 경고 장치(Rear-end Collision Warning System, RCW) 등을 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템(200)는 외부 차량, 외부 단말기 또는 통신 중계기 등과 통신할 수 있다.

무선 통신 시스템(200)는 다양한 통신 규약을 통하여 신호를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(200)는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식을 채용할 수 있다. 뿐만 아니라, 무선 통신 시스템(200)는 5세대(5G) 통신 방식을 채용할 수도 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 차량의 구성 블록도를 도시한 도면이다. 도 5는 일 실시예에 따른 센서부에서 획득된 정보가 격자 지도에 누적되어 저장됨을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 6은 일 실시예에 따른 센서부에서 획득된 정보가 일정 횟수 이상 누적되어 저장된 격자 지도를 도시한 도면이다. 또한, 도 7는 일 실시예에 따른 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 최종적으로 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 차량(1)이 센서부(300)를 이용하여 복수의 전방 차량들을 감지하고 추적하여 차량 이동 경로에 대한 정보를 획득하는 과정 및 제어부(400)를 이용하여 획득된 정보를 격자 지도에 누적하여 저장하고 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다. 다만, 앞에 기술한 내용과 중복되는 경우, 생략한다.

도 4를 참조하면, 차량(1)은 각 구성요소 및 시스템에 대한 명령을 입력 받는 입력부(100), 복수의 전방 차량들의 움직임을 감지하여 추적하여 복수의 정보를 획득하는 센서부(300), 차량(1) 내 각 구성요소 및 시스템에 대해 전반적으로 제어하는 제어부(400), 각 구성 요소로부터 수신한 정보를 저장하는 저장부(500), 외부 장치와 정보를 송수신하는 통신부(600) 및 정보를 영상 데이터 및 이미지 데이터 중 적어도 하나로 출력하는 디스플레이부(700)을 포함할 수 있다.

입력부(100)는 차량(1) 내 다양한 기능을 실행하기 위한 수단으로써, 사용자는 입력부(100)를 통해 차량(1) 내 각각의 장치에 대한 제어 명령을 입력할 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 1에서 설명한 바, 생략한다

센서부(300)는 차량의 소정의 위치에 설치되어, 센서 감지 범위 내 복수의 전방 차량들의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득할 수 있다.

복수의 정보는 센서부(300)를 통해 획득 할 수 있는 여러 가지 정보를 의미하고, 차량의 거리 정보, 차량의 위치 정보, 차량의 이동 경로 정보, 차량의 속도 정보 및 차량의 이동 방향 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.

또한, 센서부(300)의 센서 감지 범위는 차량의 움직임을 감지하고 추적하여 차량에 대한 정보를 획득하는 범위를 의미하고, 센서부(300)의 감지 범위는 생성 공정 상에서 미리 설정되거나, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5와 함께 후술한다.

도 5를 참조하면, 센서부(300)의 감지 범위는 센서부(300)를 원점(0,0)으로 가정하여 x축의 감지 범위 및 y축의 감지 범위로 나타낼 수 있다. 여기서, x축의 감지 범위는 원점(0,0)을 중심으로 좌측으로 (-40,0) 의 범위 및 x축의 원점을 중심으로 우측으로 (40,0)의 범위로 설정된 것을 알 수 있다. 또한, y축의 감지 범위는 원점(0,0)을 중심으로 (0,80)의 범위로 설정된 것을 알 수 있다.

구체적으로, 센서부(300)의 감지 범위는 센서부(300)를 원점으로 전방으로 일정 거리 영역 및 센서부(300)을 원점으로 좌우로 일정 거리 영역에서 감지된 차량에 대한 정보만을 획득하도록 설정될 수 있다.

따라서, 센서부(300)는 위에서 기술한 감지 범위 내에서 전방 차량의 움직임이 감지되면, 전방 차량의 움직임을 추적하여, 전방 차량에 대한 위치 정보, 거리 정보, 방향 정보 및 이동 경로 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.

도 5 에 도시된 격자 지도(20)를 살펴보면, 점 구름 형태(23)로 차량 이동 경로에 대한 정보가 표시된 것을 알 수 있다. 점 구금 형태(23)로 표시된 분포도는 결국 센서부(300)에서 복수의 전방 차량들에 대한 감지 분포도와 같은 의미하다.

또한, 센서부(300)는 전방 차량에 대한 위치 정보, 거리 정보, 방향 정보 및 이동 경로 정보 중 적어도 하나를 전기적 신호 형태로 제어부(400)로 송신할 수 있다.

제어부(400)는 센서부(300)로부터 복수의 전방 차량들의 차량 이동 경로에 대한 정보를 수신하여, 격자 지도(20)에 누적하여 저장할 수 있다.

제어부(400)에 의해 복수의 전방 차량들의 차량 이동 경로에 대한 정보가 누적되어 저장된 격자 지도(20)는 도 6의 격자 지도(20)와 같다.

또한, 센서부(300)가 설치된 위치에 따라, 전방 차량뿐만 아니라 측면이나 후방의 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득할 수 있다. 복수의 정보에 대해서는 앞서 기술하였는바, 생략한다.

또한, 센서부(300)는 획득한 차량의 거리 정보, 차량의 위치 정보, 차량의 이동 경로 정보, 차량의 속도 정보 및 차량의 이동 방향 정보 중 적어도 하나의 정보를 전기적 신호 형태로 제어부(400)로 송신할 수 있다.

또한, 센서부(300)는 라이다 센서(310) 및 레이더 센서(320) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 센서들은 모두 레이저 나 빛을 발광하는 발광부 및 반사된 레이저나 빛을 수광하는 수광부를 포함한다.

라이다 센서(310)는 센서 전방으로 빛을 출력하여, 출력된 빛을 기초로 하여 복수의 전방 차량들의 움직임을 감지하고 추적할 수 있다.

구체적으로, 라이다 센서(310)는 전방의 일정 범위로 빛을 출력하여, 출력된 빛이 전방 차량으로 인해 반사되면 이를 수신할 수 있다. 이때, 빛 신호의 속도를 알고, 발광 시간 및 수광 시간의 차를 이용하여 센서와 전방 차량간 떨어진 거리를 알 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 전방 차량의 존재 여부, 전방 차량의 거리 정보, 전방 차량과 센서와 상대적 거리 정보 등을 감지할 수 있다.

레이더 센서(320)는 물체에 전자파(예를 들면 전파, 마이크로파 등)를 조사하고, 물체로부터 반사된 전자파를 수신하여 물체의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 이러한 원리를 이용하여 전방 차량의 존재 여부, 전방 차량의 거리 정보, 전방 차량과 센서와 상대적 거리 정보 등을 감지할 수 있다.

다만, 센서부(300)는 위에서 기술한 센서에 한정되지 않는다. 따라서, 센서부(300)는 감지 신호를 외부로 출력하여, 차량로부터 반사된 감지 신호를 수신하는 방식으로 차량을 감지하는 방식의 거리 기반 감지 센서를 포함할 수 있다.

또한, 앞서 기술한 바와 같이, 거리 기반 감지 센서를 이용하여 차량을 감지하고 추적하여 정보를 획득하고, 획득된 정보에 기초하여 교차로의 진입로, 진출로를 판단하는 특징은 본 발명의 기술적 특징 중 하나로서, 종래에는 카메라 센서나 영상 인식 센서 등을 이용하여 교차로의 진입로, 진출로를 인식하는 방법이 많이 연구되었다.

이 경우 카메라 센서나 영상 인식 센서의 경우, 다른 센서보다 고가의 센서로서, 차량 생산 비용이 증가하며, 센서 유지 비용이 추가로 들 수 있다. 따라서, 거리 기반 감지 센서의 경우, 카메라 센서나 영상 인식 센서에 비해 저가 센서이므로, 차량 생산 비용 및 차량 유지 비용의 절감 효과를 얻을 수 있다.

또한, 밤에 가로등이 없는 지역에서 차량을 주행하거나, 날씨가 좋지 않아 시야 확보에 어려움이 있거나 기타 시야의 확보에 어려움이 있는 환경인 경우에는 카메라 센서나 영상 인식 센서는 무용지물인 경우가 대부분이다.이와 달리, 일 실시예에 따른 차량(1)은 거리 기반 감지 센서의 레이저나 빛을 이용하기에 외부 환경의 영향을 덜 받을 수 있다.

이처럼, 일 실시예에 따른 차량(1)은 카메라 센서나 영상 인식 센서를 이용하지 않고, 차량(1) 내 설치된 거리 기반 감지 센서를 이용하여 전방 차량들의 위치 정보, 거리 정보 및 이동 경로 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득된 정보를 격자 지도에 누적하여 저장한다. 그 후, 차량(1)은 격자 지도의 격자 지점에 기초하여 교차로 정보를 추출하고, 이를 기초로 교차로의 진입로 및 진출로를 판단한다.

앞서 기술하였지만, 센서부(300)는 센서 감지 범위 내 복수의 전방 차량들의 움직임을 감지하고, 추적하여 각각의 차량에 대한 복수의 정보를 획득할 수 있다. 또한, 센서부(300)는 획득된 복수의 정보를 전기적 신호 형태로 제어부(400)로 송신할 수 있다.

제어부(400)는 센서부(300)로부터 수신한 정보를 이용하여, 수신한 정보가 포함된 격자 지도(grid map, 20)를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(400)는 센서부(300)의 센서 감지 범위에 해당하는 지역에 대한 격자 지도(20)를 생성한다.

격자 지도(20)는 복수의 격자 지점을 포함하는 지도 데이터를 의미한다. 도 6의 경우, 수많은 격자 지점이 존재하나, 설명의 편의를 위해 3개의 격자 지점(24)을 표시하였다.

복수의 격자 지점의 각각에는 센서부(300)에서 획득한 복수의 전방 차량들에 대한 속도 정보, 방향 정보, 거리 정보 및 이동 경로 정보 중 적어도 하나의 정보가 누적되어 저장되어 있다.

다만, 각각의 격자 지점마다 누적되어 저장된 차량 이동 경로에 대한 정보의 양은 다를 수 있다. 이는 격자 지도의 격자 지점에 해당하는 실제 도로의 특정 지역에서의 센서부(300)에 의해 차량이 감지된 횟수를 의미하기 때문이다.

또한, 격자 지도(20)는 센서부(300)의 감지 범위를 의미하며, 복수의 전방 차량들의 움직임이 구름 점 형태(도 5의 23)로 누적되어 저장되어 있는 지도를 의미한다. 또한, 격자 지점는 격자 지도 상 하나의 셀(cell)을 의미한다. 이러한 하나의 셀(cell)에는 격자 지도 상에 표현된 것으로, 실제 교차로에서의 특정 영역을 의미한다고 볼 수 있다.

제어부(400)는 센서부(300)로부터 수신한 복수의 정보를 격자 지도(20)에 누적하여 저장할 수 있다. 차량 이동 경로에 대한 정보가 격자 지도(20)에 누적되어 저장된 형태를 나타내면 도 6과 같다.

구체적으로, 제어부(400)는 복수의 정보 중 차량 이동 경로에 대한 정보를 수신하여 격자 지도(20)에 누적하여 저장할 수 있다. 이때, 격자 지도(도 5의 20) 상 구름 점 형태로 표시된 부분(도 5의 23)은 차량 이동 경로에 대한 정보를 나타낸 것으로, 순간의 차량 움직임을 표시한 것이다.

예를 들어, 센서부(300)에 의해 실제 특정 지역에서 차량이 여러 번 감지되면, 실제 특정 지역에 해당하는 격자 지도 상의 격자 지점에 많은 구름 점 형태로 차량 이동 경로가 누적되어 저장된다. 따라서, 격자 지도 상 많은 구름 점 형태로 표시된 부근에서 차량이 많이 지나갔다는 것을 알 수 있는 것이다.

또한, 제어부(400)는 복수의 정보가 격자 지도에 생성되기 시작한 생성 격자 지점 및 복수의 정보가 격자 지도에서 소멸되기 시작한 소멸 격자 지점을 누적하여 저장할 수 있다.

도 7과 함께 예를 들어 설명하면, 복수의 전방 차량들이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다고 전제한다.

구체적으로, 제어부(400)는 센서부(300)에 의해 복수의 전방 차량들의 움직임이 감지되면, 복수의 정보 중 차량 이동 경로에 대한 정보를 수신할 수 있고, 이를 격자 지도에 누적하여 저장할 수 있다.

이때, 제어부(400)는 차량 이동 경로에 대한 정보가 일정 횟수 이상 누적된 복수의 격자 지점을 저장할 수 있다.

다시 말해, 제어부(400)는 차량 이동 경로에 대한 정보가 일정 횟수 이상 누적되어, 격자 지도에 생성되기 시작한 격자 지점(28a 내지 28c)을 저장할 수 있다. 이를 생성 격자 지점(28a 내지 28c)이라고 정의할 수 있다. 이는 센서부(300)에 의해 복수의 전방 차량들의 움직임이 감지되기 시작하는 지점과 같은 의미이다.

즉, 생성 격자 지점(28a 내지 28c)은 센서부(300)를 통해 감지되기 시작한 복수의 전방 차량들의 움직임이 일정 횟수 이상 저장된 격자 지점을 의미한다. 이러한 생성 격자 지점은 복수 개(28a 내지 28c, 여기서 예를 들어 3개만 표시)일 수 있고, 차량 이동 경로 정보가 누적되어 저장되기 시작한 격자 지점들을 의미하기에 교차로의 진입로 후보를 의미한다.

제어부(400)는 교차로의 진입로 후보를 나타내는 생성 격자 지점(28a 내지 28c)의 평균 지점(28)을 추출할 수 있다.

제어부(400)는 차량 이동 경로를 나타내는 직선 성분에 대한 정보를 추출하고 교차로의 진입로 후보를 나타내는 생성 격자 지점(28a 내지 28c)의 평균 지점(28)를 추출하여, 교차로의 진입로를 판단할 수 있다.

또한, 제어부(400)는 차량 이동 경로에 대한 정보가 일정 횟수 이상 누적되어, 격자 지도에 소멸되기 시작한 격자 지점(29a 내지 29c)을 저장할 수 있다. 이를 소멸 격자 지점(29a 내지 29c)이라고 정의할 수 있다.

즉, 소멸 격자 지점은 센서부(300)를 통해 일정 횟수 이상 복수의 전방 차량들의 움직임이 감지되지 않기 시작한 격자 지점을 의미한다.

이러한 소멸 격자 지점(29a 내지 29c, 여기서 예를 들어 3개만 표시)은 복수 개일 수 있고, 차량 이동 경로 정보가 누적되어 소멸되기 시작한 격자 지점들을 의미하기에 교차로의 진출로 후보를 의미한다.

제어부(400)는 교차로의 진입로 후보를 나타내는 소멸 격자 지점(29a 내지 29c)의 평균 지점(29)을 추출할 수 있다.

제어부(400)는 차량 이동 경로를 나타내는 직선 성분에 대한 정보를 추출하고, 교차로의 진출로 후보를 나타내는 소멸 격자 지점(29a 내지 29c)의 평균 지점(29)를 추출하여, 이러한 정보를 기초로 교차로의 진출로를 판단할 수 있다. 제어부(400)가 차량 이동 경로를 나타내는 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 과정에서 대해서는 도 8 및 도 9과 함께 후술한다.

제어부(400)는 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하고, 추출된 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부(400)는 센서부(300)에서 수신한 차량 이동 경로에 대한 정보가 미리 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 생성 격자 지점을 기초로 교차로의 진입로 후보에 대한 정보를 추출할 수 있다.

예를 들어, 미리 설정된 횟수를 20번이라 가정하면, 제어부(400)는 복수의 생성 격자 지점 중 센서부(300)에 의해 획득되는 차량 이동 경로에 대한 정보가 생성되는 횟수가 20번 이상 누적된 격자 지점을 교차로의 진입로 후보에 대한 정보라 판단할 수 있다.(도 7의 28a 내지 28c)

즉, 교차로 정보는 차량 이동 경로에 대한 정보가 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 생성 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진입로 후보에 대한 정보를 포함한다.

또한, 제어부(400)는 센서부(300)에서 수신한 차량 이동 경로에 대한 정보가 미리 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 소멸 격자 지점을 기초로 교차로의 진출로 후보에 대한 정보를 추출할 수 있다.

예를 들어, 미리 설정된 횟수를 20번이라 가정하면, 제어부(400)는 복수의 소멸 격자 지점 중 센서부(300)에 의해 획득되는 차량 이동 경로에 대한 정보가 소멸되는 횟수가 20번 이상 누적된 격자 지점을 교차로의 진출로 후보에 대한 정보라 판단할 수 있다.(도 7의 29a 내지 29c)

즉, 교차로 정보는 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 소멸 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진출로 후보에 대한 정보를 포함한다.

또한, 제어부(400)는 복수의 정보가 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의(복수의) 직선 성분에 대한 정보를 기초하여 교차로 정보를 추출할 수 있다.

예를 들어 도 7과 함께 설명하면, 미리 설정된 횟수를 20번이라 가정하면, 제어부(400)는 차량 이동 경로에 대한 정보가 20번 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점 중 미리 설정된 개수 이상의 격자 지점(예를 들어, 3개의 격자 지점)에 대해 허프 변환(hough transform)을 이용하여 직선 성분에 대한 정보를 추출할 수 있다.

이때, 추출된 직선 성분에 대한 정보는 복수 개가 추출될 수 있고, 추출된 직선 성분에 대한 정보는 차량 이동 경로를 나타내는 직선이다.

다만, 도 7에서는 설명의 편의를 위해 3개의 직선 성분에 대한 정보만 표시하였다.

제 1 직선 성분에 대한 정보(25)는 제 1 격자 지점(25a), 제 2 격자 지점(25b), 제 3 격자 지점(25c) 및 제 4 격자 지점(25d)를 기초로 호프 변환을 이용하여 추출된 직선 성분이다.

제 1 직선 성분에 대한 정보(25)는 차량 이동 경로에 대한 추측 정보를 의미하는 것이고, 차량 위치 정보가 미리 설정된 횟수 이상인 누적되어 저장된 제 1 격자 지점 내지 제 4 격자 지점(25a 내지 25d)에 기초하여 추출된 직선을 의미한다.

제 2 직선 성분에 대한 정보(26)는 제 5 격자 지점(26a), 제 6 격자 지점(26b) 및 제 7 격자 지점(26c)를 기초로 호프 변환을 이용하여 추출된 직선 성분이다. 위에서 기술한 바와 같이, 제 2 직선 성분에 대한 정보(26)는 차량 이동 경로에 대한 또 다른 추측 정보를 의미하는 것이고, 차량 위치 정보가 미리 설정된 횟수 이상인 누적되어 저장된 제 5 격자 지점 내지 제 7 격자 지점(26a 내지 26c)에 기초하여 추출된 직선을 의미한다.

제 3 직선 성분에 대한 정보(27)는 제 8 격자 지점(27a), 제 9 격자 지점(27b) 및 제 10 격자 지점(27c)를 기초로 호프 변환을 이용하여 추출된 직선 성분이다. 위에서 기술한 바와 같이, 제 3 직선 성분에 대한 정보(27)는 차량 이동 경로에 대한 또 다른 추측 정보를 의미하는 것이고, 차량 위치 정보가 미리 설정된 횟수 이상인 누적되어 저장된 제 8 격자 지점 내지 제 10 격자 지점(27a 내지 27c)에 기초하여 추출된 직선을 의미한다.

즉, 차량 이동 경로를 나타내는 데이터가 많이 누적된 격자 지점을 여러 개 골라 이에 대해 직선 성분을 추출하는 방식으로 차량 이동 경로를 추출하는 방식으로 교차로 정보를 추출하는 것이다.

또한, 제어부(400)는 복수의 정보가 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의(복수의) 직선 성분에 대한 정보 중 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 추출할 수 있다.

도 7과 함께 예를 들어 설명하면, 제어부(400)는 추출된 복수의 직선 성분에 대한 정보 중 어느 직선 성분에 대한 정보가 교차로를 잘 반영하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량 이동 경로에 대한 정보가 미리 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서 직선 성분에 대한 정보를 추출할 때 있어서, 격자 지점의 개수를 적어도 4개 이상 선정하여 직선 성분에 대한 정보를 추출하면(도 7의 25), 2개나 3개를 선정하여 직선 성분에 대한 정보를 추출한 것(도 7의 26, 27)보다 실제 교차로를 반영할 확률이 높아진다.

뿐만 아니라, 제어부(400)는 추출된 복수의 직선 성분에 대한 정보 중 어느 직선 성분에 대한 정보가 설정된 조건에 만족하는지 여부로, 추출된 복수의 직선 성분에 대한 정보 중 어느 직선 성분에 대한 정보가 교차로를 잘 반영하는지 판단할 수 있다.

이때 설정된 조건은 직선 성분에 대한 정보의 기울기 조건을 포함할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 앞서 직선 성분에 대한 정보는 차량 이동 경로를 직선으로 표현한 정보라고 기술하였다. 또한, 제어부(400)는 직선 성분에 대한 정보를 복수 개 추출할 수 있다.

따라서, 추출된 복수의 직선 성분에 대한 정보의 기울기는 동일할 수도 있으나 상이할 수도 있다.

따라서, 제어부(400)는 추출된 복수의 직선 성분에 대한 정보의 기울기 정보 중 가장 많이 추출되는 기울기를 가진 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 최종 교차로 정보로 판단할 수 있다.

또한, 이때 제어부(400)는 허프 변환(hough transform)을 이용하여 복수의 격자 지점에서의 각각의 직선 성분에 대한 정보를 추출할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 8 및 도 9와 함께 후술한다.

저장부(500)는 각 구성요소로부터 수신한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(500)는 제어부(400)에서 생성된 차량 이동 경로에 대한 정보를 포함하는 격자 지도를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(500)는 제어부(400)에서 추출된 교차로 정보를 저장할 수 있다.

또한, 저장부(500)는 제어부(400)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터(예를 들어, 정지영상, 동영상 등)를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(500)는 경로 안내를 위한 지도 데이터를 저장할 수 있다.

저장부(500)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

통신부(600)는 제어부(400)에 의해 추출된 교차로 정보를 외부 장치로 송신할 수 있다. 또한, 통신부(600)는 차량(1)과 무선 통신 가능한 이동 통신 단말기, 웨어러블 장치 및 외부 서버 장치 중 적어도 하나로부터 교차로 정보를 수신할 수도 있다.

통신부(600)는 무선 인터넷, 무선 전화 네트워크, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi) 네트워크, 3G(Generation) 네트워크, 4G LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, RFID(Radio Frequency Identification) 네트워크, 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA) 네트워크, ZigBee 네트워크, UWB(Ultra Wide Band) 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크와 같은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 정보를 송수신할 수 있도록 구성된다. 또한, 통신부(600)는 차량(1) 내 각 구성요소 간 정보를 송수신할 수 있다.

디스플레이부(700)는 제어부(400)로부터 격자 지도에서 추출된 교차로 정보를 수신하여, 수신된 교차로 정보를 기초로 제어부(400)에 의해 판단된 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 표시할 수 있다.

또한, 디스플레이부(700)는 목적지까지의 경로 안내, 차량(1) 내 시스템을 제어하기 위한 인터페이스 등을 표시할 수 있다.

디스플레이부(700)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), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등을 포함할 수 있다.

이상 도 4 내지 도 7를 중심으로, 차량(1)의 구성 요소 및 그 구성 요소에 대한 동작에 대해 설명하였으나, 개시된 일 예에 따른 차량(1)은 설명하지 않은 다른 모듈이나 구성을 포함할 수 있으며, 앞서 기술한 구성요소에 제한되지 않는다.

도 8 내지 도 9은 일 실시예에 따른 허프 변환을 이용하여 직선 성분을 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

허프 변환(hough transform)이란, 이미지를 통해 직선를 추출하는 것을 의미한다.

구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이 직교좌표계 (a1,b1)를 아래의 식 1로 표현되는 원통좌표계(r,θ)로 변환 및 재구성하여 영상정보 내의 직선성분을 추출하는 변환기법이다.

[수학식1]

r=a1cos θ+b1sin θ

도 8과 함께 설명하면, 점(a1, b1)을 지나는 직선의 방정식은 아래 식2와 같다.

[수학식2]

y-b1=m(x-a1)

여기서 m은 직선의 기울기를 의미한다. 이때, 앞서 기술한 격자 지도(20)의 복수의 격자 지점 중 하나를 a2, a3라고 가정하면, 격자 지점 a1을 지나는 직선은 도 9의 점선과 같이 무수히 많이 존재한다. 또한, 격자 지점 a3를 지나는 직선 역시 도 9의 점선과 같이 무수히 많이 존재한다.

이렇게 무수히 많은 직선은 모두 원통좌표계(r,θ)로 표현할 수 있다.

이때, 평면 상에 격자 지점 a2(a2, b2) 및 격자 지점 a3(a3, b3) 이 지점만이 존재한다 가정하면, 각각의 점을 지나는 직선에 대해 (r,θ)값을 카운팅하면, 두 격자 지점을 동시에 지나는 직선의 (r,θ)값만이 2번 나오게 되고, 나머지의 값은 1번 나오게 되는데 가장 많이 카운팅 된 (r,θ)값을 변환하면 그것이 이미지에서 직선일 확률이 가장 높게 된다.

위에서 기술한 원리로, 차량(1)은 호프 변환을 이용하여 격자 지점의 직선 성분을 추출하는 방식으로 교차로 정보를 판단하는 것이다.

도 10 은 일 실시예에 따른 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 표시한 디스플레이부를 도시한 도면이다.

차량(1)의 제어부(700)는 복수의 전방 차량들의 움직임으로부터 교차로 정보를 추출하여 차량(1)이 진입 가능한 교차로의 진입로(31 내지 33)를 판단한 결과를 디스플레이부(700)로 송신할 수 있다.

차량(1)의 디스플레이부(700)는 도 10과 같이 교차로의 진입로를 판단한 결과를 그래픽 인터페이스(graphic interface)로 표시할 수 있다. 따라서, 운전자나 동승자는 차량(1) 내 디스플레이부(700)를 통해 차량 전방의 교차로 상황을 시각적으로 감지할 수 있다.

도 11는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 도면이다.

이하 앞서 기술한 차량(1)의 구성 요소를 통해 이루어지는 차량(1)의 제어 방법에 대해 설명한다. 구체적으로, 차량(1)이 복수의 전방 차량들의 움직임으로부터 정보를 획득하고 획득한 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 과정에 대해 설명한다. 다만, 중복되는 설명은 생략한다.

차량(1)은 차량(1)의 센서부(300)를 이용하여, 복수의 전방 차량들의 움직임을 감지한다. 이때, 차량(1)은 센서의 감지 범위 내에서만 움직임을 감지한다. 또한, 센서부(300)는 복수의 전방 차량들의 움직임이 감지되면, 복수의 전방 차량들의 움직임을 추적하며 복수의 전방 차량들의 각각의 위치 정보 및 각각 차량 이동 경로 정보를 획득한다.(1000)

센서부(300)는 획득된 정보를 제어부(400)로 전기적 신호 형태로 송신할 수 있다. 제어부(400)는 센서부(300)로부터 정보를 수신하면, 센서부(300)의 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성한다. 또한, 제어부(400)는 격자 지도에 차량 위치 정보 및 차량 이동 경로 정보 중 적어도 하나를 누적하여 저장한다.(1100)

또한, 제어부(400)는 차량 위치 정보 및 차량 이동 경로 정보 중 적어도 하나를 누적하여 저장하되, 차량 위치 정보 및 차량 이동 경로 정보 중 적어도 하나의 정보가 미리 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 격자 지점을 기초로 교차로 정보를 추출한다.(1200)

구체적으로, 제어부(400)는 격자 지도로부터 복수의 격자 지점에서 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보, 교차로의 진입로 후보에 대한 정보 및 교차로의 진출로 후보에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 교차로 정보를 추출한다.

제어부(400)는 추출된 교차로 정보에 기초하여, 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로 중 적어도 하나를 판단한다.(1300)

이하 본 명세서에서는 카메라와 같은 별도의 장치 필요 없이 차량 내 거리 인식 센서부를 이용하여 전방 차량의 움직임을 추적하여 복수의 정보를 획득하고 획득된 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 진출로를 인식하는 차량 및 그 제어 방법에 대해 설명하였다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1: 차량
100: 입력부
300: 센서부
400: 제어부
500: 저장부
600: 통신부
700: 디스플레이부

Claims

감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 센서부; 및
상기 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성하고, 상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하고, 상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하고, 상기 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 제어부;를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 센서부는,
라이다 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 복수의 정보는,
상기 차량의 위치 정보, 이동 경로 정보, 속도 정보 및 방향 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 생성되기 시작한 생성 격자 지점 및 상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에서 소멸되기 시작한 소멸 격자 지점을 누적하여 저장하는 차량.
제4항에 있어서,
상기 교차로 정보는,
설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 생성 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진입로 후보에 대한 정보 및 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 소멸 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진출로 후보에 대한 정보를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 교차로 정보는,
상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보를 포함하는 차량.
제6항에 있어서,
상기 교차로 정보는,
상기 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보 중 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 포함하는 차량.
제7항에 있어서,
상기 설정된 조건은,
상기 직선 성분에 대한 정보의 기울기 조건을 포함하는 차량.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
허프 변환을 이용하여 상기 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 격자 지도에서 추출된 교차로 정보를 기초로 판단된 상기 교차로의 진입로 및 상기 교차로의 진출로를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 차량.
감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 단계;
상기 감지 범위에 해당하는 격자 지도를 생성하는 단계;
상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하는 단계;
상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계; 및
상기 교차로 정보를 기초로 교차로의 진입로 및 교차로의 진출로를 판단하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 감지 범위 내 차량의 움직임을 감지하여 복수의 정보를 획득하는 단계는,
라이다 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 이용하여 획득하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 복수의 정보는,
상기 차량의 위치 정보, 이동 경로 정보, 속도 정보 및 방향 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 차량의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 복수의 정보를 상기 격자 지도에 누적하여 저장하는 단계는,
상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 생성되기 시작한 생성 격자 지점을 누적하여 저장하는 단계; 및
상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에서 소멸되기 시작한 소멸 격자 지점을 누적하여 저장하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는,
설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 생성 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진입로 후보에 대한 정보 및 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 상기 소멸 격자 지점을 기초로 추출된 교차로의 진출로의 후보에 대한 정보를 추출하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는,
상기 복수의 정보가 상기 격자 지도에 설정된 횟수 이상 누적되어 저장된 복수의 격자 지점에서의 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는,
상기 추출된 각각의 직선 성분에 대한 정보 중 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나 이상의 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제17항에 있어서,
상기 설정된 조건은,
상기 직선 성분에 대한 정보의 기울기 조건을 포함하는 차량의 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 격자 지도에서 교차로 정보를 추출하는 단계는,
허프 변환을 이용하여 상기 직선 성분에 대한 정보를 추출하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 격자 지도에서 추출된 교차로 정보를 기초로 판단된 상기 교차로의 진입로 및 상기 교차로의 진출로를 표시하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.