KR20190132526A - 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법 Download PDF

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KR20190132526A
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김한성
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배재승
윤재환
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Abstract

본 발명은 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치는, GPS 모듈을 통해 상기 차량의 위치정보를 수신하고, V2X 모듈을 통해 타차량으로부터 상기 타차량의 제1 위치정보를 수신하도록 형성되는 통신부, 상기 차량과 상기 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱하는 센싱부 및 상기 통신부를 통해 수신된 제1 위치정보 및 상기 센싱부를 통해 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 상기 수신된 차량의 위치정보를 보정하는 프로세서를 포함한다.

Description

차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법
본 발명은 차량에 구비된 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 것이 가능한 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 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
차량에는 다양한 종류의 램프가 구비될 수 있다. 일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 차량에는 전방에 빛을 조사하여 운전자의 시야를 확보토록 하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 장치가 구비될 수 있다.
다른 예로, 차량의 전방 및 후방에는 자기 차량이 외부에서 용이하기 인식될 수 있도록 빛을 반사시키는 반사기 등이 장착되고 있다.
이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
한편, 최근에는 ADAS(Advanced Driving Assist System)에 대한 개발이 활발히 이루어짐에 따라, 차량 운행에 있어서 사용자 편의와 안전을 극대화할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
이에 대한 일환으로, 최근에는 ADAS, V2X(Vehicle to everything) 서비스, 차량의 자율주행 등을 위해 보다 정확한 차량의 위치 측위가 필요하게 되었다.
반면, 종래에 수신하는 GPS 정보는 오차범위가 수 미터에 이르기 때문에, 차량의 위치 측위에 대한 정확도가 다소 떨어지게 되어, ADAS, V2X 서비스, 자율주행 등을 구현하는데 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 본 차량의 위치를 최적화된 방법으로 결정할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 차량의 위치정보에 포함된 오차범위를 줄이는 것이 가능한 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄임으로 인해 타차량의 위치정보도 줄이는 것이 가능한 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법을 제공하는데 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 차량에 구비된 차량 제어 장치는, GPS 모듈을 통해 상기 차량의 위치정보를 수신하고, V2X 모듈을 통해 타차량으로부터 상기 타차량의 제1 위치정보를 수신하도록 형성되는 통신부, 상기 차량과 상기 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱하는 센싱부 및 상기 통신부를 통해 수신된 제1 위치정보 및 상기 센싱부를 통해 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 상기 수신된 차량의 위치정보를 보정하는 프로세서를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 차량의 위치정보 및 상기 타차량의 제1 위치정보는, 각각 GPS 정보이며, 오차범위를 갖는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 차량의 위치정보의 오차범위와 상기 타차량의 제1 위치정보의 오차범위는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 차량의 위치정보의 오차범위는 상기 타차량의 제1 위치정보의 오차범위보다 큰 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 센싱부를 통해 센싱된 제2 위치정보는, 상기 차량과 상기 타차량 사이의 거리정보 및 상기 차량의 일 방향을 기준으로 상기 타차량이 위치한 각도정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보를 이용하여 상기 차량의 위치정보의 오차범위를 줄이는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 차량의 위치정보의 오차범위는, 상기 센싱된 제2 위치정보와, 상기 제1 위치정보를 전송하는 타차량의 개수가 많아질수록 더 줄어드는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 오차범위가 줄어든 상기 차량의 위치정보와 상기 제2 위치정보에 근거하여, 상기 제1 위치정보의 오차범위를 줄이는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 보정된 차량의 위치정보에 근거하여, 상기 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 보정된 차량의 위치정보와 상기 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 상기 타차량과의 충돌예상지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 타차량의 제1 위치정보에는 상기 타차량의 속도 및 상기 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나가 포함되며, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 통해 센싱된 타차량과 관련된 정보와, 상기 수신된 타차량의 제1 위치정보에 포함된 상기 타차량의 속도 및 상기 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보와 상기 타차량을 연계시키는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 통신부는, 상기 차량 내에 존재하는 적어도 하나의 이동 단말기로부터 상기 이동 단말기의 위치정보를 수신하도록 형성되고, 상기 프로세서는, 상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 이동 단말기로부터 수신된 위치정보와 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 이용하여 상기 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별하고, 상기 식별된 차선에 근거하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 이용하여, 본 차량과 기 설정된 객체와의 상대위치정보를 센싱하고, 상기 기 설정된 객체의 절대좌표 및 상기 기 설정된 객체와의 상대위치정보에 근거하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량은, 본 명세서에서 설명하는 차량 제어 장치를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명은 최적화된 방법으로 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄이는 것이 가능한 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 저가의 GPS를 이용하면서도 ADAS, V2X서비스 및 자율주행 등에 적용할 수 있는 본 차량의 정밀한 위치(좌표)를 얻을 수 있는 새로운 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 차량의 주위에 타차량이 많을수록 본 차량의 위치정보에 포함된 오차범위를 더욱 줄일 수 있는 새로운 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 센서로 측정한 타차량의 위치정보와 V2X 통신으로 받은 주변 타차량들의 GPS 정보를 바탕으로 본 차량의 GPS 정보에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있는 시스템을 제공할 수 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 대표적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17 및 도 18은 도 9에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 본 차량의 위치정보를 보정하기 위한 제어방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
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 차량등을 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(200)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(120)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(200)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(200)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(200)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)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(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(521a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 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.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 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, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 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, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)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.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)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.
한편, 본 발명과 관련된 차량(100)은 차량 제어 장치(800)를 포함할 수 있다.
차량 제어 장치(800)는, 도 7에서 설명한 구성요소들 중 적어도 하나를 제어하는 것이 가능하다. 이러한 관점에서 봤을 때, 상기 차량 제어 장치(800)는 제어부(170)일 수 있다.
이에 한정되지 않고, 차량 제어 장치(800)는, 제어부(170)와 독립된 별도의 구성일 수 있다. 차량 제어 장치(800)가 제어부(170)와 독립된 구성요소로 구현되는 경우, 상기 차량 제어 장치(800)는 차량(100)의 일부분에 구비될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 차량 제어 장치(800)를 제어부(170)와 독립된 별도의 구성인 것으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 차량 제어 장치(800)에 대하여 설명하는 기능(동작) 및 제어방법은, 차량의 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 차량 제어 장치(800)와 관련하여 설명한 모든 내용은, 제어부(170)에도 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 차량 제어 장치(800)는, 도 7에서 설명한 구성요소 및 차량에 구비되는 다양한 구성요소들 중 일부분이 포함될 수 있다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 도 7에서 설명한 구성요소 및 차량에 구비되는 다양한 구성요소들을 별도의 명칭과 도면부호를 부여하여 설명하기로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명과 관련된 차량을 최적화된 방법으로 자율주행시키거나 차량의 주행과 관련된 경고 메시지를 최적화된 상황에 출력하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 제어 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명과 관련된 차량 제어 장치(800)는, 통신부(810), 센싱부(820) 및 프로세서(870)를 포함할 수 있다.
통신부(810)는, 앞서 설명한 통신장치(400)일 수 있다. 본 발명의 차량 제어 장치(800)는, 통신부(810)를 통해 본 차량(100)의 위치정보를 수신(결정)할 수 있다. 또한, 본 발명의 차량 제어 장치(800)는, 통신부(810)를 통해 타차량으로부터 타차량의 제1 위치정보(타차량의 GPS 정보)를 수신할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명과 관련된 차량 제어 장치(800)에 포함된 통신부(810)는, GPS 모듈(812) 및 V2X 모듈(814) 등을 포함할 수 있다.
상기 GPS 모듈(812)는, 앞서 도 7에서 설명한 위치 정보부(420)일 수 있다. 또한, 상기 GPS 모듈(812)은 위치 정보부(420)의 동작/기능 등을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 GPS모듈(812)은, 차량(100)의 현재 위치정보를 수신(결정)할 수 있다. 즉, 본 발명과 관련된 통신부(810)는, GPS모듈(812)을 통해 차량(100)의 위치정보를 수신할 수 있다.
한편, V2X 모듈(814)은, 통신 가능한 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 V2X 모듈(814)은, 주변 차량(또는 타 차량)과 통신을 수행하거나, 외부 서버(예를 들어, cloud 서버)와 통신을 수행할 수 있다.
본 명세서에서는, 본 차량의 V2X모듈(814)을 통해 통신 가능한 거리 이내에 존재하는 차량을 타차량으로 명명할 수 있으며, 본 차량으로부터 일정거리 이내에 존재하는 타차량, 주변 차량, 근처 차량 등으로 다양하게 표현될 수 있다. 상기 일정거리는, 본 차량과 타차량이 V2X 통신을 수행할 수 있는 거리를 의미하며, V2X 모듈의 성능, 주변 환경, 통신 상태, 사용자 설정 등에 의해 결정되거나 가변될 수 있다.
V2X모듈(V2X통신)에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, V2X모듈(814)는, 통신 가능한 모든 기기(예를 들어, 이동 단말기, 서버, 차량, 인프라 등)와 통신을 수행할 수 있다. 이는, V2X(Vehicle to everything) 통신으로 명명될 수 있다.
V2X 모듈(814)은, 타차량과 V2X 통신을 수행할 수 있다.
즉, 통신부(810)는, 주변 차량(또는 타 차량)과 통신을 수행할 수 있다. 이는, V2V(Vehicle to Vehicle) 통신으로 명명될 수 있다. V2V 통신은, 자동차끼리 정보를 주고받는 기술로 일반적으로 정의될 수 있으며, 근처 타차량 위치, 속도 정보 등을 공유하는 것이 가능하다.
V2I 통신은 운전 중 도로에 설치된 인프라(예를 들어, RSU(Road Side Unit)) 과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술로 일반적으로 정의될 수 있다.
V2P 통신은 차량과 사용자(예를 들어, 보행자)가 소지한 이동 단말기와 통신하면서 차량 정보, 차량 주변 정보, 차량 주행 정보 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술로 일반적으로 정의될 수 있다.
또한, 통신부(810)는, 통신 가능한 모든 기기(예를 들어, 이동 단말기, 서버 등)와 통신을 수행할 수 있다. 이는, V2X(Vehicle to everything) 통신으로 명명될 수 있다. V2X 통신은 운전 중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술로 일반적으로 정의될 수 있다.
V2V 통신은 V2X 통신의 일 예로 이해되거나, V2X 통신에 포함되는 개념으로 이해될 수 있다.
프로세서(870)는, 통신부(810)를 통해(이용하여) 주변 차량(타 차량)과 V2V통신 또는 V2X 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 주변 차량은, 본 차량(100)을 기준으로 일정 거리 이내에 존재하는 차량 또는 상기 본 차량(100)을 기준으로 일정 거리 이내로 진입하는 차량 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
이에 한정되지 않고, 상기 주변 차량은, 본 차량(100)의 통신부(810)와 통신 가능한 모든 차량을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 상기 주변 차량이 본 차량(100)으로부터 일정 거리 이내에 존재하거나 상기 일정 거리 이내로 진입하는 차량인 것을 예로 설명하기로 한다.
상기 일정 거리는, 통신부(810)를 통해 통신 가능한 거리에 근거하여 결정되거나, 제품의 사양에 따라 결정되거나, 사용자의 설정 또는 V2X 통신의 표준에 근거하여 결정/가변될 수 있다.
구체적으로, 상기 V2X모듈(820)은, 타차량으로부터 LDM 데이터를 수신하도록 형성될 수 있다. LDM 데이터는, V2X 통신을 통해 차량간에 송수신되는 V2X 메시지(BSM, CAM, DENM 등)일 수 있다.
상기 LDM 데이터에는 타차량의 위치정보가 포함될 수 있다.
프로세서(870)는, 통신부(810)를 통해 획득된 본 차량의 위치정보와 V2X 모듈(814)을 통해 수신된 LDM 데이터에 포함된 타차량의 위치정보에 근거하여, 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 LDM 데이터에는 타차량의 속도정보가 포함될 수 있다. 또한, 프로세서(870)는, 본 차량의 속도정보와 타차량의 속도정보를 이용하여, 타차량의 상대속도를 판단할 수도 있다. 본 차량의 속도정보는, 통신부(810)를 통해 수신되는 본 차량의 위치정보가 시간별로 변화되는 정도를 이용하여 산출되거나, 차량(100)의 운전조작 장치(500) 또는 파워 트레인 구동부(610)에서 수신되는 정보에 근거하여 산출될 수 있다.
상기 V2X 모듈(814)은, 앞서 설명한 V2X 통신부(430)일 수 있다.
V2X 모듈(814)은, 본 차량으로부터 일정거리 이내에 존재하는 타차량으로부터, 타차량에 장착된 GPS모듈(타차량의 GPS모듈)을 통해 수신(획득)된 상기 타차량의 제1 위치정보를 수신할 수 있다. 즉, 타차량의 제1 위치정보는, 타차량에서 획득된 타차량의 GPS 정보를 의미할 수 있다.
구체적으로, 본 차량 뿐만 아니라 타차량에도 GPS 모듈이 장착될 수 있다. 상기 타차량은, 타차량에 구비된 GPS 모듈을 통해 자신의 위치정보(즉, 본 차량의 입장에서는 타차량의 제1 위치정보)를 수신할 수 있다.
본 차량 제어 장치(800)의 통신부(810)는, V2X 모듈(814)을 통해, 상기 타차량에서 획득된 타차량의 제1 위치정보를 V2X 통신을 통해 수신할 수 있다.
즉, 본 발명과 관련된 통신부(810)는, GPS 모듈(812)을 통해 본 차량의 위치정보를 획득하고, V2X모듈(814)을 통해 타차량으로부터 상기 타차량의 제1 위치정보를 수신하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명과 관련된 차량 제어 장치(800)는, 센싱부(820)를 포함할 수 있다.
상기 센싱부(820)는, 도 7에서 설명한 오브젝트 검출장치(300)일 수도 있고, 차량(100)에 구비된 센싱부(120)일 수 있다.
또한, 상기 센싱부(820)는, 차량에 구비된 오브젝트 검출장치(300) 또는 차량(100)에 구비된 센싱부(120)는 독립된 별개의 센싱부일 수 있다. 상기 센싱부(820)가 독립된 센싱부인 경우라도, 상기 센싱부(820)는, 도 7에서 설명한 센싱부(120) 또는 오브젝트 장치(300)의 특징을 포함할 수 있다.
상기 센싱부(820)는, 도 7에서 설명한 카메라(310)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센싱부(820)는, 상기 오브젝트 검출장치(300)에 포함된 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파센서(340), 적외선 센서(350), 센싱부(120) 중 적어도 두 개가 조합되어 구현될 수도 있다.
센싱부(820)는 본 차량(100)의 주변에 존재하는 객체를 감지할 수 있고, 상기 객체와 관련된 정보를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 상기 객체는, 앞서 설명한 주변 차량, 주변 사람, 주변 물체, 주변 지형 등을 포함할 수 있다.
센싱부(820)는, 본 발명의 차량(100)과 관련된 정보를 센싱할 수 있다.
상기 차량과 관련된 정보는, 차량 정보(또는, 차량의 주행 상태) 및 차량의 주변정보 중 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 차량 정보는, 차량의 주행속도, 차량의 무게, 차량의 탑승인원, 차량의 제동력, 차량의 최대 제동력, 차량의 주행모드(자율주행모드인지 수동주행인지 여부), 차량의 주차모드(자율주차모드, 자동주차모드, 수동주차모드), 차량 내에 사용자가 탑승해있는지 여부 및 상기 사용자와 관련된 정보(예를 들어, 상기 사용자가 인증된 사용자인지 여부) 등을 포함할 수 있다.
차량의 주변정보는, 예를 들어, 차량이 주행중인 노면의 상태(마찰력), 날씨, 전방(또는 후방) 차량과의 거리, 전방(또는 후방) 차량의 상대속도, 타차량의 위치정보, 객체(오브젝트)의 위치정보, 주행중인 차선이 커브인 경우 커브의 굴곡률, 차량 주변밝기, 차량을 기준으로 기준영역(일정영역) 내에 존재하는 객체와 관련된 정보, 상기 일정영역으로 객체가 진입/이탈하는지 여부, 차량 주변에 사용자가 존재하는지 여부 및 상기 사용자와 관련된 정보(예를 들어, 상기 사용자가 인증된 사용자인지 여부) 등일 수 있다.
또한, 상기 차량의 주변정보(또는 주변 환경정보)는, 차량의 외부 정보(예를 들어, 주변밝기, 온도, 태양위치, 주변 피사체(사람, 타차량, 표지판 등) 정보, 주행중인 노면의 종류, 지형지물, 차선(Line) 정보, 주행차로(Lane) 정보), 자율주행/자율주차/자동주차/수동주차 모드에 필요한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 차량의 주변정보는, 차량 주변에 존재하는 객체(오브젝트)와 차량(100)까지의 거리, 상기 객체의 종류, 차량이 주차 가능한 주차공간, 주차공간을 식별하기 위한 객체(예를 들어, 주차선, 노끈, 타차량, 벽 등) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 센싱부(820)는, 본 차량(100)과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 위치정보는, 상기 본 차량(100)과 상기 타차량의 상대위치(예를 들어, 거리, 각도)에 대한 정보를 의미할 수 있다.
즉, 상기 제2 위치정보는, 센싱부(820)를 통해 센싱한 타차량의 위치를 의미할 수 있으며, 본 차량을 기준으로 측정한 타차량의 위치를 의미할 수 있다.
상기 제2 위치정보는, GPS모듈(예를 들어, 타차량의 GPS모듈)을 통해 수신된 위치정보가 아닌, 본 차량에서 센싱부(820)를 통해 측정한 타차량의 위치정보이므로, 오차범위가 사실상 무시할 수 있을 정도로 작을 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 위치정보는, 본 차량을 기준으로 한 타차량의 절대위치(또는 절대좌표)를 의미할 수 있다.
상기 제2 위치정보는, 통신부(810)가 아닌 센싱부(820)를 통해 측정한 타차량의 위치정보이므로, 상기 타차량의 제1 위치정보와 구별되도록 타차량의 제2 위치정보로 명명될 수도 있다.
상기 제2 위치정보는, 상기 센싱부(820)를 통해 측정된 절대좌표의 의미를 포함하므로, 오차범위가 없는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
센싱부(820)에 대한 자세한 설명과 타차량의 제2 위치정보를 센싱하는 방법에 대해서는 도 9 내지 도 11을 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 센싱부(820)가 차량 제어 장치(800)에 별도로 구비된 것을 일 예로 설명하기로 한다. 프로세서(870)가 센싱부(820)를 통해 어느 정보를 획득한다는 것은, 프로세서(870)가 오브젝트 검출장치(300) 및 차량(100)에 구비된 센싱부(120) 중 적어도 하나를 이용하여 어느 정보를 획득한다는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 차량 제어 장치(800)는, 통신부(810) 및 센싱부(820) 등을 제어하는 것이 가능한 프로세서(870)를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(870)는, 도 7에서 설명한 제어부(170)일 수 있다.
프로세서(870)는, 도 7에서 설명한 구성요소들 및 도 8에서 설명한 구성요소들을 제어할 수 있다.
상기 프로세서(870)는, 본 차량(100)을 자율주행 시킬 수 있다.
예를 들어, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 정보 및 통신부(810)를 통해 수신된 정보에 근거하여, 본 차량(100)을 자율주행 시킬 수 있다.
차량을 자율주행시키는 기술에 대해서는 일반적인 기술이므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 프로세서(870)는, 통신부(810)를 통해 수신된 본 차량(100)의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보 및 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보에 근거하여, 상기 통신부(810)(GPS모듈(812))를 통해 수신된 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
이하에서는, GPS모듈을 통해 수신된 본 차량의 위치정보를 보정하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 9는 본 발명의 대표적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17 및 도 18은 도 9에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9를 참조하면, 우선, 본 발명에서는 GPS모듈(812)을 통해 본 차량의 위치정보를 수신하는 단계가 진행된다(S910). 구체적으로, 프로세서(870)는, 통신부(810)(또는 GPS모듈(812))을 제어(이용, 활용)하여, 본 차량(100)의 위치정보를 수신할 수 있다.
차량 제어 장치(800)(또는 차량(100))은, GPS모듈(812)을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다.
차량 제어 장치에 구비된 GPS 모듈(812)은 본 차량(100)의 위치를 탐지, 연산 또는 식별할 수 있다.
상기 GPS모듈(812)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다.
상기 위성은, 차량(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다.
현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정할 수 있다.
또한, GPS 모듈(812)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다. 다만, 실내와 같이 위성 신호의 음영 지대에서는 GPS 모듈을 이용하여 정확히 본 차량의 위치를 측정하는 것이 어렵다. 이에 따라, GPS 방식의 측위를 보상하기 위해, WPS (WiFi Positioning System)이 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 GPS 방식의 측위를 보상하기 위해, 타차량의 위치정보를 활용할 수도 있다.
이를 위해, 본 발명에서는, V2X 모듈(814)을 통해 타차량으로부터 타차량의 제1 위치정보를 수신하는 단계가 진행된다(S920).
구체적으로, 프로세서(870)는, V2X모듈(814)을 제어(활용, 이용)하여, 일정거리 이내에 존재하는(또는, V2X 통신이 가능한) 타차량과 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 차량과 타차량은, 서로 비콘 메시지(beacon message) (북미에서는 BSM(Basic Safety Message), 유럽에서는 CAM(Contextual Awareness Message))을 주기적으로 송수신할 수 있다. 이 때, 일 예로, 상기 본 차량과 타차량은, V2X 통신표준에 따라, 상기 비콘정보를 100ms의 주기로 송수신할 수 있다.
상기 비콘정보에는, 각 차량의 위치정보(즉, GPS정보)가 포함되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 비콘정보에 포함된 각 차량의 위치정보(본 차량의 위치정보, 타차량의 제1 위치정보)는 GPS모듈을 통해 획득된 정보이므로, 오차범위를 가질 수 있다.
이 때, 프로세서(870)는, V2X모듈(814)을 통해, 타차량의 제1 위치정보(즉, 타차량에 구비된 GPS모듈에 의해 수신(획득, 결정)된 타차량의 GPS정보)를 수신할 수 있다.
상기 본 차량의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보는, GPS 정보이므로, 오차범위를 갖는다. 일반적으로 상기 GPS모듈의 오차범위는 수미터~수십미터의 반경을 가질 수 있으며, 주변의 고층 빌딩, 터널, 지하, 건물 내부 등에서는 상기 위성과의 통신이 원할하지 않게 되어 오차범위는 커질 수 있다.
타차량은 타차량에 구비된 GPS모듈을 통해 타차량의 제1 위치정보(타차량의를 제1 위치정보)를 수신(획득)할 수 있다. 이후, 본 차량과의 V2X통신이 이루어지면, 타차량은, 상기 수신된 타차량의 제1 위치정보를 V2X 통신을 통해 본 차량으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 본 차량 제어 장치(800)의 프로세서(870)는, V2X모듈(814)을 통해 타차량으로부터 타차량의 제1 위치정보를 수신할 수 있다.
이후, 본 발명에서는, 센싱부(820)를 통해 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱하는 단계가 진행된다(S930).
프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 센싱할 수 있다. 상기 본 차량과 타차량 사이의 상대위치는, 본 차량(100)을 기준으로 타차량이 이격된 거리 및 본 차량의 일 축(예를 들어, 전방방향에 대응하는 축)을 기준으로 타차량이 존재하는 각도 등을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 센싱부(820)는, 다양한 센서를 이용하여 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 센싱할 수 있다. 상기 상대위치를 센싱하는데 이용되는 센서는, 도 10에 도시된 것과 같이, 비젼(VISION)센서, 레이더(Rader) 센서, 라이더(LIDAR)센서, 측면 센서 및 초음파 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 센서들은 센싱부(820)에 포함될 수 있다.
센싱부(820)는, 앞서 설명한 다양한 센서들 중 어느 하나 또는 적어도 두 개의 조합을 통해 타차량의 제2 위치정보(즉, 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보)를 센싱할 수 있다.
상기 비젼센서는, 일 예로, 카메라일 수 있다. 프로세서(870)는, 상기 비젼센서를 통해 수신되는 영상을 분석하여, 상기 비젼센서에 의해 촬영된 타차량과 본 차량 사이의 상대위치를 추출(검출, 결정, 판단, 센싱)할 수 있다.
상기 초음파 센서의 오차는 50mm정도이고, 측정가능거리는 5m정도일 수 있다.
상기 라이더(LIDAR)센서의 오차는 0.2m정도이고, 측정가능거리는 200m정도일 수 있다.
상기 레이더(RADAR)센서의 오차는 0.2m정도이고, 측정가능거리는 500m정도일 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 위에서 살펴본 센서들의 오차는, 0.2m이내로 상당히 정확하다. 반면, GPS모듈을 통해 획득된 GPS 정보의 오차는 2.5~10m정도일 수 있다. 또한, 상기 오차(또는 오차범위)가 0.2m이내인 경우, 본 차량 및 타차량의 차선단위의 센싱이 가능하다.
이에 따라, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보는, 오차를 무시할 수 있을 정도로 정확할 수 있다. 따라서, 상기 타차량의 제2 위치정보는, 타차량의 절대위치로 활용될 수 있다.
도 11의 (a)를 참조하면, 본 발명의 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 이용하여 타차량의 제2 위치정보를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 타차량(900a, 900b)을 센싱할 수 있다. 프로세서(870)는, 센싱된 타차량(900a, 900b)과 본 차량(100)의 상대위치를 결정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(870)는, 본 차량(100)의 일 지점(1100)과 타차량(900a, 900b)의 일 지점(1110, 1120)을 결정할 수 있다. 이후, 프로세서(870)는, 도 11의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 지점들(1100, 1110, 1120) 사이의 거리 및 각도를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 도 11의 (b)에 도시된 것과 같이, 프로세서(870)는, 본 차량(100)의 일 지점(1100)을 기준으로 타차량(900a, 900b)의 일 지점들(1110, 1120)까지의 거리(예를 들어, 13m, 9m)와 각도(예를 들어, 0도, 30도)를 센싱할 수 있다.
프로세서(870)는, 상기 본 차량(100)의 일 지점(1100)과 타차량(900a, 900b)의 일 지점들(1110, 1120) 사이의 거리 및 각도에 근거하여, 타차량의 제2 위치정보(즉, 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보)를 센싱할 수 있다.
상기 지점들(1100, 1110, 1120)의 위치는 다양하게 결정될 수 있다. 일 예로, 상기 지점들(1100, 1110, 1120)은 각 차량의 중심위치로 결정될 수도 있고, 센싱부(820)가 구비된 위치로 결정될 수도 있다.
또한, 상기 지점들(1100, 1110, 1120)은 본 차량에서는 전면 중앙부분으로 결정되고, 타차량에서는 후면 중앙부분으로 결정되거나, 본 차량 및 타차량 모두 전면 중앙부분으로 결정되거나, 본 차량 및 타차량 모두 후면 중앙부분으로 결정될 수도 있다.
이와 같이, 상기 지점들(1100, 1110, 1120)의 위치는, 사용자 설정에 의해 결정되거나 변경될 수 있다.
이와 같은 방법으로, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보(즉, 타차량의 제2 위치정보)를 센싱(결정, 추출, 판단, 검출)할 수 있다.
이후, 본 발명에서는, 상기 V2X모듈(814)을 통해 타차량으로부터 수신된 타차량의 제1 위치정보와, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보에 근거하여, 본 차량의 위치정보(즉, GPS모듈(812)을 통해 수신된 차량의 위치정보)를 보정할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 상기 차량의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보는 각각 GPS 정보이며, 오차범위를 가질 수 있다.
상기 센싱부(820)를 통해 센싱된 제2 위치정보(즉, 타차량의 제2 위치정보)는, 차량(100)과 타차량 사이의 거리정보 및 차량(100)의 일 방향(예를 들어, 전방방향)을 기준으로 상기 타차량이 위치한 각도정보를 포함할 수 있다.
프로세서(870)는, 타차량의 GPS모듈에 의해 획득되고 V2X모듈(814)을 통해수신한 타차량의 제1 위치정보와, 상기 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보를 이용하여, 차량(100)의 위치정보의 오차범위를 줄일 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 타차량의 제1 위치정보(GPS 정보)와 타차량의 제2 위치정보(센싱된 위치정보)를 이용하여 차량의 위치정보의 오차범위를 줄이는 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 12를 참조하면, 프로세서(870)는, 통신부(810)(GPS모듈(812))를 통해 본 차량(100)의 위치정보를 수신할 수 있다. 이 때, 상기 본 차량(100)의 위치정보는, 오차범위(1200)를 가질 수 있다.
또한, 타차량(900a, 900b)은 각각 타차량에 구비된 GPS모듈을 통해 자신의 위치정보(타차량의 제1 위치정보)를 수신할 수 있다.
예를 들어, 제1 타차량(900a)은, 오차범위(1210a)를 갖는 제1 타차량(900a)의 제1 위치정보를 수신하고, 제2 타차량(900a)은 오차범위(1210b)를 갖는 제2 타차량(900b)의 제1 위치정보를 수신할 수 있다.
프로세서(870)는, 통신부(810)(V2X모듈(814))를 통해 타차량(900a, 900b)에서 획득한 타차량의 제1 위치정보를 수신할 수 있다.
이 때, 본 차량(100)과 타차량(900a, 900b)은 차량과 관련된 메시지(예를 들어, 비콘 메시지(BSM, CAM 등))를 송수신할 수 있다. 상기 차량과 관련된 메시지는, 주기적으로 송수신될 수 있으며, 일 예로, 100ms의 주기를 갖도록 송수신될 수 있다.
타차량의 제1 위치정보는, 상기 차량과 관련된 메시지에 포함될 수 있다. 즉, 프로세서(870)는, 제1 타차량(900a)으로부터 차량과 관련된 메시지를 수신하면, 상기 수신된 차량과 관련된 메시지에 포함된 제1 타차량(900)의 제1 위치정보를 획득할 수 있다.
일 예로, 상기 차량과 관련된 메시지에는, 메시지횟수정보(msgCnt), 아이디 정보(id), 시간마크정보(secMark), 위도정보(lat), 경도정보(long), 고도정보(elev), 정확도 정보(accuracy), 전송상태(transmission), 속도(speed), 주행방향(heading), 스티어링휠 각도정보(angle), 액셀설정정보(accelSet), 브레이크정보(brakes), 차량크기정보(size) 또는 차량색상정보(color) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
여기서, 상기 위도정보, 경도정보 및 고도정보는, GPS모듈을 통해 획득될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 오차범위는, 정확도 정보에 대응될 수 있다. 상기 정확도 정보에는, 오차범위의 반경이 포함될 수 있다.
또한, 상기 차량크기정보 및 차량색상정보는, 차량(타차량)의 외형과 관련된 정보에 포함될 수 있다.
프로세서(870)는, V2X모듈(814)을 통해 제1 및 제2 타차량(900a, 900b)으로부터 차량과 관련된 메시지를 수신하면, 상기 제1 및 제2 타차량(900a, 900b) 각각에 대한 제1 위치정보를 결정할 수 있다.
이 때, 프로세서(870)는, 타차량의 제1 위치정보에 대한 오차범위(1210a, 1210b)도 결정할 수 있다.
이러한 과정을 통해, 프로세서(870)는, 도 12에 도시된 것과 같이, 본 차량(100)의 위치정보(오차범위(1200) 포함)와, 타차량(900a, 900b)의 제1 위치정보(오차범위(1210a, 1210b) 포함)를 획득할 수 있다.
상기 타차량(900a, 900b)의 개수가 복수 대 이면, 상기 타차량의 제1 위치정보도 복수일 수 있다.
현재상태에서는, 프로세서(870)가 본 차량(100)과 타차량(900a, 900b)이 각각 오차범위(1200, 1210a, 1210b) 이내에 존재한다는 사실은 인지할 수 있으나, 정확한 위치를 알 수는 없다.
이후, 프로세서(870)는, 도 13에 도시된 것과 같이, 센싱부(820)를 통해(이용하여), 본 차량(100)과 타차량(900a, 900b) 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱할 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 것과 같이, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 타차량(900a, 900b)을 센싱하고, 센싱된 타차량(900a, 900b)의 제2 위치정보를 획득할 수 있다. 상기 타차량의 제2 위치정보는, 본 차량을 기준으로 타차량(900a, 900b)이 존재하는 위치까지의 거리 및 각도를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 센싱부(820)를 통해 센싱되는 타차량의 제2 위치정보는, 센서의 기술발전으로 인해 오차범위가 무시할 수 있을정도로 작을 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보는 오차범위가 없는 것으로 가정하기로 한다.
상기 타차량(900a, 900b)의 개수가 복수 대 이면, 상기 타차량의 제2 위치정보도 복수일 수 있다.
프로세서(870)는, 통신부(810)(V2X모듈(814))을 통해 수신된 타차량의 제1 위치정보와 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보를 연계시킬 수 있다.
구체적으로, 타차량의 제1 위치정보(또는 타차량과 관련된 정보)에는, 타차량의 속도 및 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 상기 타차량의 속도 및 타차량의 외형과 관련된 정보는, V2X모듈(814)을 통해 타차량으로부터 수신되는 차량과 관련된 정보에 포함될 수 있다.
상기 타차량의 외형과 관련된 정보는, 차량크기정보(size) 또는 차량색상정보(color) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량과 관련된 정보와, 수신된 타차량의 제1 위치정보에 포함된 타차량의 속도 및 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 타차량의 제1 위치정보와, 타차량의 제2 위치정보와, 타차량을 연계시킬 수 있다.
예를 들어, 도 18에 도시된 것과 같이, 제1 타차량(900a)으로부터 수신된 제1 위치정보(또는 차량과 관련된 정보)에는, 상기 제1 타차량(900a)의 속도(90km/h)와 외형과 관련된 정보(보통크기)가 포함되어 있을 수 있다. 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량들(900a, 900b) 중 속도가 90km/h이고, 보통크기를 갖는 타차량을 제1 타차량(900a)으로 결정할 수 있다.
이후, 프로세서(870)는, 상기 제1 타차량(900a)으로부터 수신된 제1 위치정보와, 센싱부(820)를 통해 센싱된 상기 제1 타차량(900a)의 제2 위치정보(즉, 본 차량과 상기 제1 타차량(900a) 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보)와 상기 제1 타차량(900a)을 서로 연계시킬 수 있다.
다른 예로, 예를 들어, 도 18에 도시된 것과 같이, 제2 타차량(900b)으로부터 수신된 제1 위치정보(또는 차량과 관련된 정보)에는, 상기 제2 타차량(900b)의 속도(70km/h)와 외형과 관련된 정보(큰 크기)가 포함되어 있을 수 있다. 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량들(900a, 900b) 중 속도가 70km/h이고, 큰 크기를 갖는 타차량을 제2 타차량(900b)으로 결정할 수 있다.
이후, 프로세서(870)는, 상기 제2 타차량(900b)으로부터 수신된 제1 위치정보와, 센싱부(820)를 통해 센싱된 상기 제2 타차량(900b)의 제2 위치정보(즉, 본 차량과 상기 제2 타차량(900b) 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보)와 상기 제2 타차량(900a)을 서로 연계시킬 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 타차량들(900a, 900b) 사이의 상대위치(거리)도 센싱할 수 있다.
도 13으로 돌아와, 프로세서(870)는, 오차범위를 갖는 3개의 위치정보(본 차량의 위치정보, 타차량의 제1 위치정보)와, 본 차량(100)과 타차량(900a, 900b) 사이의 절대거리(타차량의 제2 위치정보)에 근거하여, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(870)는, 타차량의 제1 위치정보(GPS 정보)와 타차량의제2 위치정보(절대거리)를 이용하여, 본 차량(100)의 위치정보의 오차범위를 줄일 수 있다.
예를 들어, 프로세서(870)는, 복수 차량의 GPS 정보(본 차량의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보)와 복수 차량들 사이의 상대위치(절대거리, 각도)를 알고있으면, 기 설정된 알고리즘을 적용하여, 상기 복수 차량의 GPS 정보의 오차범위를 줄일 수 있다.
상기 기 설정된 알고리즘은, 하기 수학식 1이 이용될 수 있다.
Figure pct00001
여기서 상기
Figure pct00002
θ는 하기 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure pct00003
상기 θ_1,θ_2,θ_3는, 본 차량과 타차량들 사이의 각도를 의미하고, x_G1, y_G1은 보정 전의 본 차량의 위치정보, x_G2, y_G2는 보정전 제1 타차량의 제1 위치정보, x_G3, y_G3는 보정전 제2 타차량의 제1 위치정보일 수 있다.
상기 x_R1, y_R1,…, y_R3는, 본 차량과 타차량들 사이의 상대좌표를 의미한다. 상기 상대좌표는, 상대위치를 좌표로 표시한 것으로, 센싱부(820)를 통해 측정될 수 있다.
상기 x_G1new, yG1new는, 보정된 본 차량(100)의 위치좌표이고, x_G2new, y_G2new는 보정된 제1 타차량의 제1 위치정보, x_G3new, y_G3new는 보정된 제2 타차량의 제1 위치정보일 수 있다.
위 알고리즘을 적용하기 위해서는, 최소 3대의 차량이 필요하다. 이에 따라, 본 발명은, 본 차량, 제1 타차량 및 제2 타차량을 이용하여 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 차량의 위치정보가 보정되면, 타차량들의 제1 위치정보도 보정될 수 있다. 이는 위 알고리즘을 통해 수행될 수도 있고, 보정된 본 차량의 위치정보에, 타차량의 제2 위치정보(절대거리, 각도)를 이용하여 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 본 차량의 위치정보를 보정한다는 것은, 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄인다는 의미를 포함할 수 있다.
위 알고리즘을 적용하면, 하나의 GPS로 수신하는 위치정보의 오차범위가 20m라고 했을 때, 위치정보의 오차범위를 0.6m까지 줄일 수 있다.
즉, 본 발명은, 타차량으로부터 타차량에서 수신(획득)된 GPS정보(즉, 타차량의 제1 위치정보)를 수신함으로써, 복수의 GPS모듈을 이용하는 효과를 가질 수 있다.
한편, 위 알고리즘을 적용하면, 본 차량의 위치정보의 오차범위와 타차량의 제1 위치정보의 오차범위가 동일하거나, 타차량의 제1 위치정보의 오차범위가 본 차량의 위치정보의 오차범위보다 큰 경우에도, 프로세서(870)는, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
프로세서(870)는, 시간의 흐름에 따라 타차량으로부터 타차량의 제1 위치정보를 새롭게 수신하고, 센싱부(820)를 통해 타차량의 제2 위치정보를 새롭게 센싱할 수 있다. 즉, 프로세서(870)는, 새롭게 수신되고, 새롭게 센싱되는 제1 및 제2 위치정보를 상기 알고리즘에 적용함으로써, 본 차량의 위치정보를 계속 업데이트하게 되는 것이다.
즉, 프로세서(870)는, 시간이 지날수록 본 차량의 위치정보의 오차범위가 줄어들 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않고, 본 발명에서는, 차량의 위치정보의 오차범위와 타차량의 제1 위치정보의 오차범위가 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 위치정보의 오차범위는, 타차량의 제1 위치정보의 오차범위보다 클 수 있다. 즉, 타차량의 제1 위치정보의 오차범위가 차량(100)의 위치정보의 오차범위보다 작다는 말은, 타차량의 제1 위치정보의 정확도가 본 차량의 위치정보의 정확도보다 좋다는 의미일 수 있다.
이 경우, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보(절대거리, 각도)와, 본 차량의 위치정보의 오차범위보다 작은 오차범위를 갖는 타차량의 제1 위치정보에 근거하여, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
타차량의 제1 위치정보의 오차범위가 본 차량의 위치정보의 오차범위보다 작으면, 보다 빠르고 정확하고 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 본 차량의 위치정보를 보정한다는 것은, 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄인다는 의미를 포함할 수 있다.
한편, 도 14에 도시된 것과 같이, 본 발명의 프로세서(870)는, 타차량의 개수가 많아질수록 본 차량의 위치정보를 더 정확하게 보정할 수 있다.
구체적으로, 차량(100)의 위치정보의 오차범위는, 도 14에 도시된 것과 같이, 센싱부(820)를 통해 센싱된 제2 위치정보(즉, 타차량(900a, 900b, 900c, 900d)의 제2 위치정보)와, 제1 위치정보를 전송하는 타차량(900a, 900b, 900c, 900d)의 개수가 많아질수록 더 줄어들 수 있다.
즉, 본 발명의 프로세서(870)는, 타차량의 개수가 많아질수록(즉, 센싱되는 타차량과 상기 센싱된 타차량으로부터 수신되는 제1 위치정보가 많을수록), 시간이 흐를수록 본 차량의 위치정보의 오차범위를 더 줄일 수 있다. 즉, 오차범위가 더 줄어든다는 것은, 위치정보의 정확도가 좋아진다는 의미로 이해될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은, 타차량으로부터 수신한 타차량의 GPS정보(제1 위치정보)와 센싱부를 통해 센싱된 절대거리와 각도(제2 위치정보)를 이용하여, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있는, 즉, 본 차량의 위치를 보다 정확하게 측위할 수 있는 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 오차범위가 줄어든 차량의 위치정보와, 센싱부(820)를 통해 센싱된 타차량의 제2 위치정보에 근거하여, 타차량의 제1 위치정보(GPS정보)의 오차범위를 줄일 수 있다. 이후, 프로세서(870)는, 상기 오차범위가 줄어든 차량(100)의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보(또는 타차량의 제2 위치정보)에 근거하여, V2X 안전 서비스, ADAS, 자율주행 등을 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 상기 오차범위가 줄어든 타차량의 제1 위치정보를 상기 타차량으로 송신할 수도 있다.
한편, 프로세서(870)는, 도 16에 도시된 것과 같이, 보정된 차량의 위치정보에 근거하여, 차량(100)이 주행중인 도로의 차선을 식별할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 프로세서(870)는, 본 차량의 위치정보와 타차량의 제1 위치정보 그리고 타차량의 제2 위치정보를 이용하여 기 설정된 알고리즘에 적용하면, 오차범위를 0.6m 이내로 줄일 수 있다.
이를 통해, 프로세서(870)는, 본 차량(100a)이 주행중인 차선을 식별할 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 차량의 위치정보의 오차범위가 넓다면, 실제 차량(100a)의 위치가 제1 차선임에도 불구하고, 프로세서(870)는, 본 차량(100b)이 제2 차선에 있는 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 상기 제2 차선에는 전방 차량이 존재하지 않으므로, 프로세서(870)는, 별도의 ADAS기능(예를 들어, Forward Collision Warning)을 수행하지 않을 수 있다.
그러나, 실제 차량(100a)이 주행중인 차선은 제1 차선이고, 상기 제1 차선에 타차량(1500)이 존재하는 경우, 충돌의 위험이 생기게 된다.
이에 따라, 본 발명의 프로세서(870)는, 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄임으로써, 현재 차량(100a)이 주행중인 차선을 정확하게 식별하고, 이에 근거하여 타차량(1500)과의 충돌 가능성을 산출할 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 도 16에 도시된 것과 같이, 보정된 차량의 위치정보(즉, 오차범위가 줄어든 본 차량의 위치정보)와, 센싱부(820)를 통해 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 타차량(1600)과의 충돌예상지점을 결정할 수 있다.
만약, 오차범위가 넓으면(즉, 본 차량의 위치정보를 보정하지 않으면), 타차량(1600)과의 충돌예상지점이 달라지게 된다.
즉, 프로세서(870)는, 오차범위가 줄어들도록 보정된 본 차량(100a)의 위치정보에 근거하여, 타차량(1600)과의 충돌예상지점을 결정할 수 있다.
이후, 프로세서(870)는, 상기 충돌예상지점과 본 차량의 주행 상태(예를 들어, 속도, 감속 상태) 등에 근거하여, ADAS기능(AEB, FCW 등)을 수행할 수 있다.
한편, 프로세서(870)는, 도 17의 (a)에 도시된 것과 같이, 단순히 GPS모듈을 통해 차량(100)의 위치정보를 수신하는 경우에는, 제1 아이콘은 디스플레이부에 출력할 수 있다.
반면, 프로세서(870)는, 도 17의 (b)에 도시된 것과 같이, GPS모듈을 통해 차량(100)의 위치정보를 수신할 뿐만 아니라, V2X모듈을 통해 타차량의 제1 위치정보를 수신하고, 센싱부(820)를 통해 타차량의 제2 위치정보를 센싱하며, 상기 제1 및 제2 위치정보에 근거하여 본 차량의 위치정보를 보정하는 동작을 수행하는 경우, 도 17의 (b)에 도시된 것과 같이, 상기 제1 아이콘과 다른 제2 아이콘은 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 차량에 구비된 디스플레이부(251) 또는 탑승자가 소유하고 있는 이동 단말기의 디스플레이부를 포함할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 차량 제어 장치는, 복수의 차량에 구비된 복수의 GPS모듈을 통해 획득된 복수의 위치정보와, 복수의 차량 간의 상대위치(절대거리, 각도 등)을 이용하여, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
이러한 구성은, 복수의 차량으로 한정되는 것이 아니라, GPS 정보를 수신하는 것이 가능한 모든 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기에는 GPS모듈이 구비될 수 있으며, 이동 단말기 각각은 위치정보(GPS정보)를 수신할 수 있다.
또한, 센싱부(820)는, 차량의 일 지점을 기준으로, 차량 내부에 위치한 이동 단말기들의 상대위치(앞서 설명한 제2 위치정보에 대응)를 센싱할 수 있다.
즉, 본 발명의 차량 제어 장치는, 이동 단말기를 이용하여 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 차량의 위치정보를 보정하는 다양한 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 본 차량의 위치정보를 보정하기 위한 제어방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 19를 참조하면, 통신부(810)는, 차량(100) 내에 존재하는 적어도 하나의 이동 단말기(1900a, 1900b, 1900c, 1900d)로부터 상기 이동 단말기의 위치정보를 수신할 수 있다. 바람직하게는, 프로세서(870)는, 적어도 두 개 이상의 이동 단말기로부터 이동 단말기의 위치정보를 수신할 수 있다.
한편, 프로세서(870)는, 차량에 구비된 네비게이션 시스템(1910)으로부터 네비게이션 시스템(1910)의 위치정보를 수신할 수도 있다. 상기 네비게이션 시스템(1910)도 별도로 GPS모듈을 탑재하고 있는 경우, 상기 네비게이션 시스템(191)은, 네비게이션 시스템(1910)의 위치정보를 GPS모듈을 통해 획득하고, 프로세서(870)의 요청에 의해 상기 획득된 네비게이션 시스템(1910)의 위치정보를 전송할 수 있다.
한편, 프로세서(870)는, 도 19의 (b)에 도시된 것과 같이, 센싱부(820)를 통해, 차량의 일 지점(1100)(예를 들어, V2X 안테나가 구비된 지점)과 차량(100) 내에 존재하는 적어도 하나의 이동 단말기들(또는, 네비게이션 시스템(1910)) 사이의 상대위치를 포함하는 위치정보(상기 일 지점(1100)으로부터 절대거리 및 각도)를 센싱할 수 있다.
일반적으로, 상기 이동 단말기들은, 상기 차량의 일 지점(1100)으로부터 1m 이내의 위치에 존재할 수 있다.
프로세서(870)는, 상기 통신부(810)를 통해 획득된 이동 단말기의 위치정보(오차범위 포함)과 센싱부(810)를 통해 센싱된 차량의 일 지점과 이동 단말기 사이의 상대위치를 포함하는 위치정보(오차범위 없음)를 이용하여, 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
차량의 위치정보를 보정하는 방법은, 앞서 설명한 기 설정된 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 차량 내에 존재하는 이동 단말기를 활용하여 본 차량의 위치정보를 보정할 수도 있다.
이 때에도, 본 차량의 위치정보가 보정되는 경우, 디스플레이부(251)에는 도 17의 (b)에 도시된 것과 같이, 제2 아이콘이 출력될 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 이용하여 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(870)는, 지도정보에 포함된 차선별로 그려진 표식에 대한 정보를 기 저장하거나 인터넷 또는 외부서버로부터 수신할 수 있다.
프로세서(870)는, 센싱부(820)(예를 들어, 카메라)를 통해 수신되는 영상과, 상기 지도정보에 포함된 차선별로 그려진 표식에 대한 정보에 근거하여, 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별할 수 있다.
이후, 프로세서(870)는, 식별된 차선에 근거하여 차량의 위치정보를 보정할 수 있다.
한편, 프로세서(870)는, 도 20에 도시된 것과 같이, 센싱부(820)를 이용하여 본 차량(100)과 기 설정된 객체와의 상대위치정보를 센싱할 수 있다. 또한, 프로세서(870)는, 상기 기 설정된 객체의 절대좌표 및 상개 기 설정된 객체와의 상대위치정보에 근거하여, 본 차량(100)의 위치정보를 보정할 수 있다.
프로세서(870)는, 기 설정된 객체(관심객체)(2020)의 절대좌표(절대위치정보)를 기 저장할 수 있다. 또한, 상기 기 설정된 객체(관심객체)(2020)의 절대좌표(절대위치정보)는, 통신부를 통해 인터넷 혹은 외부 서버로부터 수신할 수 있다.
프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 상기 기 설정된 객체(2020)를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(870)는, 센싱부(820)에 포함된 비젼센서(카메라)를 통해 수신되는 영상에 근거하여, 상기 기 설정된 객체(2020)를 센싱할 수 있다.
또한, 프로세서(870)는, 센싱부(820)를 통해 상기 기 설정된 객체(2020)와 본 차량(100) 사이의 상대위치를 포함하는 상대위치정보(절대거리, 각도)를 센싱할 수 있다.
이후, 프로세서(870)는, 상기 기 설정된 객체(2020)의 절대좌표와, 상기 기 설정된 객체와 본 차량 사이의 상대위치를 포함하는 상대위치정보에 근거하여, 본 차량의 위치정보를 보정할 수 있다. 일 예로, 프로세서(870)는, 상기 본 차량의 위치정보를 보정하여, 본 차량이 주행중인 차선(2010)을 식별할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명은 최적화된 방법으로 본 차량의 위치정보의 오차범위를 줄이는 것이 가능한 차량 제어 장치 및 차량의 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 저가의 GPS를 이용하면서도 ADAS, V2X서비스 및 자율주행 등에 적용할 수 있는 본 차량의 정밀한 위치(좌표)를 얻을 수 있는 새로운 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 차량의 주위에 타차량이 많을수록 본 차량의 위치정보에 포함된 오차범위를 더욱 줄일 수 있는 새로운 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 센서로 측정한 타차량의 위치정보와 V2X 통신으로 받은 주변 타차량들의 GPS 정보를 바탕으로 본 차량의 GPS 정보에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 차량 제어 장치(800)는, 차량(100)에 포함될 수 있다.
또한, 위에서 설명한 차량 제어 장치(800)의 동작 또는 제어방법은, 차량(100)(또는 제어부(170))의 동작 또는 제어방법으로 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 제어방법(또는 차량제어장치(800)의 제어방법)은, GPs모듈을 통해 본 차량의 위치정보를 수신하는 단계, V2X모듈을 통해 타차량으로부터 타차량의 제1 위치정보를 수신하는 단계, 센싱부를 통해 본 차량과 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱하는 단계 및 상기 제1 위치정보아 상기 제2 위치정보에 근거하여, 본 차량의 위치정보를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
위와 같은 각 단계는, 차량 제어 장치(800)뿐만 아니라, 차량(100)에 구비된 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 위에서 살펴본 차량 제어 장치(800)가 수행하는 모든 기능, 구성 또는 제어방법들은, 차량(100)에 구비된 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 설명하는 모든 제어방법은, 차량의 제어방법에 적용될 수도 있고, 제어 장치의 제어방법에 적용될 수도 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 또는 제어부를 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.

Claims (15)

  1. 차량에 포함된 차량 제어 장치로서,
    GPS 모듈을 통해 상기 차량의 위치정보를 수신하고, V2X 모듈을 통해 타차량으로부터 상기 타차량의 제1 위치정보를 수신하도록 형성되는 통신부;
    상기 차량과 상기 타차량 사이의 상대위치를 포함하는 제2 위치정보를 센싱하는 센싱부; 및
    상기 통신부를 통해 수신된 제1 위치정보 및 상기 센싱부를 통해 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 상기 수신된 차량의 위치정보를 보정하는 프로세서를 포함하는 차량 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 위치정보 및 상기 타차량의 제1 위치정보는, 각각 GPS 정보이며, 오차범위를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차량의 위치정보의 오차범위와 상기 타차량의 제1 위치정보의 오차범위는 서로 다른 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차량의 위치정보의 오차범위는 상기 타차량의 제1 위치정보의 오차범위보다 큰 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱부를 통해 센싱된 제2 위치정보는, 상기 차량과 상기 타차량 사이의 거리정보 및 상기 차량의 일 방향을 기준으로 상기 타차량이 위치한 각도정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보를 이용하여 상기 차량의 위치정보의 오차범위를 줄이는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량의 위치정보의 오차범위는,
    상기 센싱된 제2 위치정보와, 상기 제1 위치정보를 전송하는 타차량의 개수가 많아질수록 더 줄어드는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오차범위가 줄어든 상기 차량의 위치정보와 상기 제2 위치정보에 근거하여, 상기 제1 위치정보의 오차범위를 줄이는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보정된 차량의 위치정보에 근거하여, 상기 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보정된 차량의 위치정보와 상기 센싱된 제2 위치정보에 근거하여, 상기 타차량과의 충돌예상지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 타차량의 제1 위치정보에는 상기 타차량의 속도 및 상기 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나가 포함되며,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 센싱된 타차량과 관련된 정보와, 상기 수신된 타차량의 제1 위치정보에 포함된 상기 타차량의 속도 및 상기 타차량의 외형과 관련된 정보 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 제1 위치정보와 상기 제2 위치정보와 상기 타차량을 연계시키는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 차량 내에 존재하는 적어도 하나의 이동 단말기로부터 상기 이동 단말기의 위치정보를 수신하도록 형성되고,
    상기 프로세서는,
    상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 이동 단말기로부터 수신된 위치정보와 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 이용하여 상기 차량이 주행중인 도로의 차선을 식별하고,
    상기 식별된 차선에 근거하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 이용하여, 본 차량과 기 설정된 객체와의 상대위치정보를 센싱하고,
    상기 기 설정된 객체의 절대좌표 및 상기 기 설정된 객체와의 상대위치정보에 근거하여 상기 차량의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 차량 제어 장치를 포함하는 차량.
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