KR20180058417A - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명은 차량 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 자차량의 조향각 및 회전각속도를 비롯하여 차량 상태를 감지하기 위한 차량 센서; 및 차량 센서를 통해 감지된 정보를 기초로 자차량의 선회 시점을 감지하면 자차량의 진행방향을 연산하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고, 설정된 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어방법{CAR AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차량은 운전자의 편의성과 안전성을 고려하여 다양한 차량 부가 서비스 장치를 개발 및 장착하고 있는 추세이다.
보다 구체적으로, 차량 부가 서비스 장치는 차량의 도로 주행 시, 운전자의 핸들조작을 보조하여 주행차선으로부터의 이탈을 방지하는 차선이탈 경보 장치 등과 같은 안전 보조 장치를 비롯하여 운전자에 의해서 선택된 목적지까지의 경로 및 경로에 따른 주변 정보를 안내하는 내비게이션과 같은 부가 서비스 제공 장치를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 차량은 주행 시 반대차선에서 주행하고 있는 차량을 비롯하여 대향하는 차량을 감지하면 대향 차량과의 충돌 위험을 경보하여 운전자가 인지할 수 있도록 하는 서비스를 제공하고 있다.
그러나, 차량이 직진 주행뿐만 아니라 선회 주행 등 다양한 운전 패턴으로 주행하고, 운전자의 시야에서 가려진 대향 차량이 갑자기 등장하는 등 다양한 상황이 발행하기 때문에, 대향 차량을 검출하는 방법에 대한 보다 세밀한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
개시된 실시예는 자차량의 선회 전 또는 선회 후의 상황에 따라, 대향 차량 중 위험 요소로 작용할 수 있는 타겟 차량을 검출하는 방법을 제공하기 위한 차량 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 차량은, 자차량의 조향각 및 회전각속도를 비롯하여 차량 상태를 감지하기 위한 차량 센서; 및 상기 차량 센서를 통해 감지된 정보를 기초로 상기 자차량의 선회 시점을 감지하면 상기 자차량의 진행방향을 연산하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고, 설정된 상기 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량 센서는 요레이트 센서(Yaw Rate Sensor)를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 요레이트 센서를 통해 측정된 회전각속도 값을 상기 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 연산된 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향 (Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 상기 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 상기 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량 센서를 통해 감지된 정보를 기초로 선회 전 타겟 판단 영역 내 대향 차량 중 타겟 차량을 검출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 선회 전 타겟 판단 영역은 상기 자차량을 기준으로 180도에서 오차범위를 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 오차범위를 더한 값보다 작거나 같은 범위일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량 센서에서 측정된 조향각 신호 및 조향각속도 값이 기준치 이상인 경우 자차량의 선회의도가 있다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고, 상기 대향 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 차량은, 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 표시하기 위한 디스플레이; 및 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 음성 형태로 출력하기 위한 출력부;를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 차량의 제어방법은, 자차량의 선회 여부를 감지하고, 상기 자차량의 선회 시점을 감지하면 상기 자차량의 진행방향을 연산하고, 연산된 상기 자차량의 진행방향을 이용하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고, 상기 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출할 수 있다.
또한, 상기 자차량의 진행방향을 연산하는 것은, 요레이트 센서를 통해 측정된 자차량의 회전각속도 값을 상기 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산하는 것일 수 있다.
또한, 상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하는 것은, 연산된 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 상기 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정하는 것일 수 있다.
또한, 상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 상기 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량을 검출하는 것 이후에, 상기 타겟 차량 검출 알림을 문자 또는 음성 형태로 출력할 수 있다.
또한, 상기 타겟 차량을 검출하는 것 이후에, 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우 긴급 제동 제어를 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 충돌 위험 여부를 판단하는 것은, 상기 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고, 상기 대향 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 긴급 제동 제어를 수행하는 것은, 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 문자 형태로 표시하거나, 또는 음성 형태로 출력하는 것을 더 포함할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단에 의하면, 자차량의 선회가 감지되면, 자차량의 진행방향을 고려하여 대향 차량 중 타겟 차량을 검출하는 영역을 설정하기 때문에, 자차량의 선회 후에도 타겟 차량을 실시간으로 검출할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 개시된 발명은 운전자의 시야에서 가려진 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출할 수 있기 때문에, 주행 안전성을 확보할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 차량의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 차량의 내부를 나타내는 도면이다.
도 3은 차량의 구성을 상세하게 나타내는 제어 블록도이다.
도 4는 자차량의 진행방향을 연산하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 및 도 6은 선회 전 타겟 차량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7 내지 도 10은 선회 후 타겟 차량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 자차량과 타겟 차량과의 충돌 위험을 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 차량의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 차량의 외관을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)의 외관은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 윈드 스크린(windscreen)(11), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(12), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(13) 및 차량의 전방에 위치하는 앞바퀴(21)와 차량의 후방에 위치하는 뒷바퀴(22)를 포함하여 차량(1)을 이동시키기 위한 바퀴(21, 22)를 포함할 수 있다.
윈드 스크린(11)은 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 또한, 사이드 미러(12)는 본체(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도어(13)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다.
차량(1)은 상술한 구성 이외에도 바퀴(21, 22)를 회전시키는 동력 장치(16), 차량(1)의 이동 방향을 변경하는 조향 장치(미도시), 바퀴의 이동을 정지시키는 제동 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 동력 장치(16)는 본체가 전방 또는 후방으로 이동하도록 앞바퀴(21) 또는 뒷바퀴(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 동력 장치(16)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 포함할 수 있다.
조향 장치는 운전자로부터 주행 방향을 입력받는 조향 핸들(도 2의 42), 조향 핸들(42)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환하는 조향 기어(미도시), 조향 기어(미도시)의 왕복 운동을 앞바퀴(21)에 전달하는 조향 링크(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같은 조향 장치는 바퀴의 회전축의 방향을 변경함으로써 차량(1)의 주행 방향을 변경할 수 있다.
제동 장치는 운전자로부터 제동 조작을 입력받는 제동 페달(미도시), 바퀴(21, 22)와 결합된 브레이크 드럼(미도시), 마찰력을 이용하여 브레이크 드럼(미도시)의 회전을 제동시키는 브레이크 슈(미도시) 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 제동 장치는 바퀴(21, 22)의 회전을 정지시킴으로써 차량(1)의 주행을 제동할 수 있다.
도 2는 차량의 내부를 나타내는 도면이다.
차량(1)의 내부는 운전자가 차량(1)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(dashboard)(14), 차량(1)의 운전자가 착석하기 위한 운전석(15), 차량(1)의 동작 정보 등을 표시하는 클러스터 표시부(51, 52), 운전자의 조작 명령에 따라 경로 안내 정보를 제공하는 길 안내 기능뿐만 아니라 오디오 및 비디오 기능까지 제공하는 내비게이션(navigation)(70)을 포함할 수 있다.
대시 보드(14)는 윈드 스크린(11)의 하부로부터 운전자를 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(14)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.
운전석(15)은 대시 보드(14)의 후방에 마련되어 운전자가 안정적인 자세로 차량(1)의 전방과 대시 보드(14)의 각종 기기를 주시하며 차량(1)을 운행할 수 있도록 한다.
클러스터 표시부(51, 52)는 대시 보드(14)의 운전석(15) 측에 마련되며, 차량(1)의 운행 속도를 표시하는 주행 속도 게이지(51), 동력 장치(미도시)의 회전 속도를 표시하는 rpm 게이지(52)를 포함할 수 있다.
내비게이션(70)은 차량(1)이 주행하는 도로의 정보 또는 운전자가 도달하고자 하는 목적지까지의 경로를 표시하는 디스플레이 및 운전자의 조작 명령에 따라 음향을 출력하는 스피커(41)를 포함할 수 있다. 최근에는 오디오 장치, 비디오 장치 및 내비게이션 장치가 일체화된 AVN(Audio Video Navigation) 장치가 차량에 설치되고 있는 추세이다.
상기 내비게이션(70)은 센터페시아(center fascia)에 설치될 수 있다. 이때, 센터페시아는 대시 보드(14) 중에서 운전석과 조수석 사이에 있는 컨트롤 패널 부분을 의미하는 것으로, 대시 보드(14)와 시프트레버가 수직으로 만나는 영역이며, 이곳에는 내비게이션(70)을 비롯하여 에어콘, 히터의 컨트롤러, 송풍구, 시거잭과 재떨이, 컵홀더 등을 설치할 수 있다. 또한, 센터페시아는 센터콘솔과 함께 운전석과 조수석을 구분하는 역할도 할 수 있다.
또한, 내비게이션(70)을 비롯한 각종 구동 조작을 위한 별도의 조그 다이얼(60)을 구비할 수 있다.
개시된 발명의 조그 다이얼(60)은 회전시키거나 압력을 가하여 구동 조작을 수행하는 방법뿐만 아니라, 터치 인식 기능을 구비한 터치 패드를 구비하여 사용자의 손가락 또는 별도의 터치 인식 기능을 구비한 도구를 이용하여 구동 조작을 위한 필기 인식을 수행할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 타겟 차량을 검출하는 주 차량을 자차량이라 하고, 자차량을 기준으로 대향되는 차량을 대향 차량이라며 대향 차량 중 자차량의 주행에 영향을 미칠 것으로 예상되는 차량을 타겟 차량으로 구분하여 설명하기로 한다. 이때, 자차량과 타겟 차량을 비롯한 모든 차량에 개시된 본 발명의 기술이 적용됨은 당연하다 할 것이다. 또한, 설명의 편의를 위해 차량, 자차량, 대향 차량 및 타겟 차량을 혼용하여 사용하기로 한다.
도 3은 차량의 구성을 상세하게 나타내는 제어 블록도이다.
이하에서는, 자차량의 진행방향을 연산하는 방법을 설명하기 위한 예시도인 도 4, 선회 전 타겟 차량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도인 도 5 및 도 6, 선회 후 타겟 차량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도인 도 7 내지 도 10, 자차량과 타겟 차량과의 충돌 위험을 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 예시도인 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 차량(100)은 통신 인터페이스(110), 입력부(120), 차량 센서(130), 저장부(140), 디스플레이(150), 출력부(160), 제동 장치(170) 및 제어부(180)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(110)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 라디오 데이터 시스템 교통 메시지 채널(Radio Data System-Traffic Message Channel, RDS-TMC), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 교통정보 신호를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 교통정보 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
입력부(120)는 사용자의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.
또한, 입력부(120)는 사용자 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다. 터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 디스플레이(150)와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다.
차량 센서(130)는 자차량의 조향각 및 회전각속도를 비롯하여 차량 상태를 감지하기 위한 구성일 수 있다.
구체적으로, 차량 센서(130)는 영상 촬영을 위한 카메라와 전파를 방사한 후 반사되는 정보를 통해 대상을 탐지하고 그 거리와 방향을 판단하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 포함할 수 있으며, 이들을 통해 대향 차량과의 거리, 상대속도, 방향 등의 정보를 파악할 수 있다. 파악된 정보들은 자차량과 대향 차량의 충돌 위험판단, 경보 및 긴급 제동 판단 시 이용될 수 있다.
또한, 차량 센서(130)는 운전자의 주행의도를 파악하기 위한 조향각 센서(steering angle sensor: SAS), 휠 스피드 센서(wheel speed sensor: WSS), 압력 센서(pressure sensor) 등을 포함하여, 조향각, 휠속, 기어단 등 차량 주행 상태를 감지할 수 있다.
또한, 차량 센서(130)는 에어백 제어 유닛(airbag control unit: ACU)과 전자식 주행 안정화 컨트롤(electronic stability control: ESC)에서 구현되는 요레이트 센서(yaw rate sensor), 측방향 가속도 센서(lateral G sensor) 등도 포함할 수 있다.
저장부(140)는 차량(100)과 과련된 각종 정보를 저장하는 구성으로서, 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(140)는 제어부(180)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
디스플레이(150)는 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험을 비롯하여 차량과 관련된 각종 정보를 표시하기 위한 구성이다. 이때, 디스플레이(150)는 클러스터 표시부(도 2의 51, 52) 또는 내비게이션(70)의 디스플레이로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 차량(100) 내에서 운전자에게 정보를 제공할 수 있는 형태라면 모두 가능하다 할 것이다.
디스플레이(150)는 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
출력부(160)는 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험을 비롯하여 차량과 관련된 각종 정보를 음성 형태로 출력하기 위한 구성이다.
제동 장치(170)는 전자식 주행 안정화 컨트롤(electronic stability control: ESC)을 포함한 액츄에이터(actuator) 등을 포함하여, 제어부(180)의 제어에 따라 차량의 제동을 수행할 수 있다.
제어부(180)는 차량 센서(130)를 통해 감지된 정보를 기초로 선회 전 타겟 판단 영역 내 대향 차량 중 타겟 차량을 검출할 수 있다.
이때, 제어부(180)는 카메라 또는 레이더 센서를 통해 감지된 정보(예를 들어, 대향 차량 존재 여부, 대향 차량과의 거리, 대향 차량의 주행 방향, 상대속도 등)를 기초로 선회 전 타겟 판단 영역 내 위치하는 대향 차량을 검출하고, 이 중 자차량(100)과 더 근접하거나 다가오는 차량을 타겟 차량으로 검출할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 차량 센서(130)를 통해 감지된 정보를 기초로 자차량의 선회 시점(도 4의 자차량의 선회 시점)을 감지하면 자차량의 진행방향을 연산하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고, 설정된 상기 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출할 수 있다.
이때, 제어부(180)는 카메라 또는 레이더 센서를 통해 감지된 정보(예를 들어, 대향 차량 존재 여부, 대향 차량과의 거리, 대향 차량의 주행 방향, 상대속도 등)를 기초로 선회 후 타겟 판단 영역 내 위치하는 대향 차량을 검출하고, 이 중 자차량(100)과 더 근접하거나 다가오는 차량을 타겟 차량으로 검출할 수 있다.
상술한 선회 전 타겟 판단 영역은 자차량 선회 전 자차량에 다가하는 타겟 차량을 판단하기 위한 기준 영역을 의미하는 것이고, 선회 후 타겟 판단 영역은 자차량 선회 후 다가오는 타겟 차량을 판단하기 위한 영역을 의미하는 것이다.
제어부(180)는 선회 전 타겟 판단 영역을 180도에서 오차범위를 감한 값보다 크거나 같고, 180도에 오차범위를 더한 값보다 작거나 같은 범위로 설정할 수 있다.
즉, 선회 전 타겟 판단 영역(Target Yaw)은 180° - 오차값 < Target Yaw < 180° + 오차값일 수 있다.
도 5 및 6을 참조하면, 자차량(100)이 직선 도로를 주행하는 중 또는 선회 전에는 자차량을 기준으로 180°에 오차값만 적용한 범위(도 6의 B1)를 타겟 차량을 검출하기 위한 Target Yaw로 설정하는 것이다.
제어부(180)는 차량 센서에서 측정된 조향각 신호 및 조향각속도 값이 기준치 이상인 경우 자차량의 선회의도가 있다고 판단할 수 있다. 이때, 차량 센서는 조향각 센서일 수 있다.
도 4는 자차량의 요(진행방향, YAW) 데이터를 나타내는 것으로서, 자차량(100)의 요 데이터가 0을 계속 유지하다가 증가하는 시점을 자차량이 선회한다고 판단하여 자차량의 선회 시점으로 판단하는 것이다.
또한, 제어부(180)는 수학식 1을 통해 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
이때,
Figure pat00002
는 자차량 요,
Figure pat00003
는 요레이트, t는 현재시간, t1은 자차량 선회 시점일 수 있다.
즉, 제어부(180)는 요레이트 센서를 통해 측정된 회전각속도(요레이트) 값을 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 연산된 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향 (Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 상기 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정할 수 있다.
이때, 제어부(180)는 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정할 수 있다.
즉, 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)은 180° - 오차값 -
Figure pat00004
(자차량의 진행방향) < Target Yaw < 180° +
Figure pat00005
(자차량의 진행방향)일 수 있다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 자차량이 선회하면, 자차량을 기준으로 180°에서 자차량의 진행방향(
Figure pat00006
, yaw)을 적용하여, 자차량을 기준으로 180°에
Figure pat00007
를 감한 값 보다 크거나 같고 180°에
Figure pat00008
를 더한 값 보다 작거나 같은 범위를 타겟 차량을 검출하기 위한 선회 후 타켓 판단 영역(도 8의 B2)으로 설정하는 것이다. 이때, 180°에
Figure pat00009
를 감한 값에 오차값을 더 감하여 타겟 차량의 검출 영역을 설정할 수 있다.
개시된 발명에서는 자차량(100)이 선회 후에도 타겟 차량을 검출하기 때문에, 도 9와 같이 직선 도로를 주행하거나 선회 전에 미 인식된 타겟 차량(도 10의 TC)을 선회 후 타겟 차량(도 10의 TC)으로 검출할 수 있는 것이다. 이때, 타겟 차량 TC는 1차선 대향 차량에 가려져 검출되지 않다가 자차량이 선회하는 과정에서 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하여 검출된 것이다.
또한, 제어부(180)는 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단하고, 판단 결과 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고, 타겟 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 타겟 차량이 자차량의 예측된 선회 궤적에 진입해서 이탈할 때까지의 시간 구간이 T1에서 T3까지이고, 자차량이 타겟 차량의 예측된 주행 궤적에 진입해서 이탈할 때까지의 시간 구간이 T2에서 T4까지 일 경우, 양 구간에 중첩되는 구간(T2 ~ T3)이 존재하면, 제어부(180)는 자차량과 타겟 차량이 충돌 가능한 것으로 판단하는 것이다.
이때, 제어부(180)는 자차량과 타겟 차량이 충돌 가능한 것으로 판단되면, 1차적으로 디스플레이(150) 및 출력부(160)를 통해 충돌 위험 경보를 시각 및 청각으로 인지할 수 있는 형태로 출력하고, 운전자로부터 충돌 위험에 대한 별다른 차량 조작이 발생하지 않는 경우 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다. 도시하지 않았지만, 제어부(180)가 조향 핸들의 떨림 등을 발생시켜 운전자가 촉각 형태로 충돌 위험을 인지하도록 하는 것 역시 가능하다 할 것이다.
또한, 제어부(180)는 1차 충돌 위험 경보에 따라 운전자가 제동압을 입력하였으나, 부족하다고 판단될 경우 제동압을 추가로 보조해 주는 것 역시 가능하다 할 것이다.
상술한 제어부(180)는 차량(100) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 12는 차량의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 차량(100)은 자차량의 선회 여부를 감지할 수 있다(210).
차량(100)은 조향각 센서에서 측정된 조향각 신호 및 조향각속도 값이 기준치 이상인 경우 자차량의 선회의도가 있다고 판단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 차량(100)은 자차량의 요(yaw) 데이터가 0을 계속 유지하다가 증가하는 시점을 자차량이 선회하는 시점으로 판단할 수 있다.
다음, 차량(100)은 자차량의 선회 시점을 감지하면, 자차량의 진행방향을 연산할 수 있다(220, 230).
구체적으로, 차량(100)은 요레이트 센서를 통해 측정된 자차량의 회전각속도 값을 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산하는 것이다. 즉, 차량(100)은 요레이트 센서를 통해 측정된 회전각속도(요레이트) 값을 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산할 수 있다.
다음, 차량(100)은 연산된 자차량의 진행방향을 이용하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 수 있다(240).
구체적으로, 차량(100)은 단계 230에서 연산된 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정할 수 있다.
상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 차량(100)은 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정할 수 있다.
즉, 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)은 180° - 오차값 -
Figure pat00010
(자차량의 진행방향) < Target Yaw < 180° +
Figure pat00011
(자차량의 진행방향)일 수 있다.
다음, 차량(100)은 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출할 수 있다(250).
다음, 단계 250에서 검출된 타겟 차량이 존재하는 경우, 차량(100)은 타겟 차량 검출 알림을 문자 또는 음성 형태로 출력할 수 있다(260).
다음, 차량(100)은 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단할 수 있다(270).
구체적으로, 차량(100)은 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고, 타겟 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 타겟 차량이 자차량의 예측된 선회 궤적에 진입해서 이탈할 때까지의 시간 구간이 T1에서 T3까지이고, 자차량이 타겟 차량의 예측된 주행 궤적에 진입해서 이탈할 때까지의 시간 구간이 T2에서 T4까지 일 경우, 양 구간에 중첩되는 구간(T2 ~ T3)이 존재하면, 차량(100)은 자차량과 타겟 차량이 충돌 가능한 것으로 판단하는 것이다.
판단 결과 자차량과 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우, 차량(100)은 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다(280).
구체적으로, 차량(100)은 자차량과 타겟 차량이 충돌 가능한 것으로 판단되면, 1차적으로 디스플레이(150) 및 출력부(160)를 통해 충돌 위험 경보를 시각 및 청각으로 인지할 수 있는 형태로 출력하고, 운전자로부터 충돌 위험에 대한 별다른 차량 조작이 발생하지 않는 경우 긴급 제동 제어를 수행할 수 있다. 도시하지 않았지만, 차량(100)이 조향 핸들의 떨림 등을 발생시켜 운전자가 촉각 형태로 충돌 위험을 인지하도록 하는 것 역시 가능하다 할 것이다.
또한, 차량(100)은 1차 충돌 위험 경보에 따라 운전자가 제동압을 입력하였으나, 부족하다고 판단될 경우 제동압을 추가로 보조해 주는 것 역시 가능하다 할 것이다.
한편, 단계 220의 확인 결과, 자차량이 선회하지 않는 경우, 차량(100)은 선회 전 타겟 판단 영역 내 대향 차량 중 타겟 차량을 검출하는 단계 250을 수행할 수 있다. 이때, 선회 전 타겟 판단 영역은 자차량 선회 전 자차량에 다가하는 타겟 차량을 판단하기 위한 기준 영역을 의미하는 것이다.
상기 선회 전 타겟 판단 영역(Target Yaw)은 180° - 오차값 < Target Yaw < 180° + 오차값일 수 있다
도 5 및 6을 참조하면, 자차량(100)이 직선 도로를 주행하는 중 또는 선회 전에는 자차량을 기준으로 180°에 오차값만 적용한 범위(도 6의 B1)를 타겟 차량을 검출하기 위한 Target Yaw로 설정하는 것이다.
다른 한편, 단계 260의 확인 결과, 타겟 차량이 존재하지 않는 경우, 차량(100)은 단계 210부터 재 수행할 수 있다.
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.
100 : 차량
110 : 통신 인터페이스
120 : 입력부
130 : 차량 센서
140 : 저장부
150 : 디스플레이
160 : 출력부
170 : 제동 장치
180 : 제어부

Claims (18)

  1. 자차량의 조향각 및 회전각속도를 비롯하여 차량 상태를 감지하기 위한 차량 센서; 및
    상기 차량 센서를 통해 감지된 정보를 기초로 상기 자차량의 선회 시점을 감지하면 상기 자차량의 진행방향을 연산하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고, 설정된 상기 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출하는 제어부;
    를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 센서는 요레이트 센서(Yaw Rate Sensor)를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 요레이트 센서를 통해 측정된 회전각속도 값을 상기 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    연산된 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향 (Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 상기 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 상기 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정하는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 센서를 통해 감지된 정보를 기초로 선회 전 타겟 판단 영역 내 대향 차량 중 타겟 차량을 검출하는 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선회 전 타겟 판단 영역은 상기 자차량을 기준으로 180도에서 오차범위를 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 오차범위를 더한 값보다 작거나 같은 범위인 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 센서에서 측정된 조향각 신호 및 조향각속도 값이 기준치 이상인 경우 자차량의 선회의도가 있다고 판단하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우 긴급 제동 제어를 수행하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고, 상기 대향 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단하는 차량.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 표시하기 위한 디스플레이; 및
    상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 음성 형태로 출력하기 위한 출력부;
    를 더 포함하는 차량.
  11. 자차량의 선회 여부를 감지하고,
    상기 자차량의 선회 시점을 감지하면 상기 자차량의 진행방향을 연산하고,
    연산된 상기 자차량의 진행방향을 이용하여 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하고,
    상기 선회 후 타겟 판단 영역에 위치하는 타겟 차량을 검출하는 차량의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자차량의 진행방향을 연산하는 것은,
    요레이트 센서를 통해 측정된 자차량의 회전각속도 값을 상기 자차량의 선회 시점으로부터 현재시간까지 적분하여 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 연산하는 것인 차량의 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정하는 것은,
    연산된 상기 자차량의 진행방향(Yaw)을 이용하여 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 감한 값보다 크거나 같고, 상기 자차량을 기준으로 180도에 자차량의 진행방향(Yaw)을 더한 값보다 작거나 같은 범위를 산출하여 상기 선회 후 타겟 판단 영역(Target Yaw)을 설정하는 것인 차량의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 선회 후 타겟 판단 영역을 설정할 때, 상기 180도에 자차량의 진행방향을 감한 값에 오차값을 더 감한 값을 범위로 설정하는 차량의 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 타겟 차량을 검출하는 것 이후에,
    상기 타겟 차량 검출 알림을 문자 또는 음성 형태로 출력하는 차량의 제어방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 타겟 차량을 검출하는 것 이후에,
    상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험 여부를 판단하고,
    판단 결과 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는 경우 긴급 제동 제어를 수행하는 것을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 충돌 위험 여부를 판단하는 것은,
    상기 타겟 차량의 속도와 위치 정보를 기초로 타겟 차량 궤적을 예측하고,
    상기 대향 차량 궤적과 자차량의 궤적을 이용하여 상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험이 있는지 여부를 판단하는 것을 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 긴급 제동 제어를 수행하는 것은,
    상기 자차량과 상기 타겟 차량의 충돌 위험을 문자 형태로 표시하거나, 또는 음성 형태로 출력하는 것을 더 포함하는 차량의 제어방법.
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