KR20210059985A - 보행자 보호 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영하는 촬영부, 차량의 범퍼에 장착되어 차량의 전방에 위치한 물체와 차량 간의 충돌에 따른 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나를 센싱하는 센서부, 및 촬영부를 통해 촬영한 FIR 영상을 기초하여 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 센서부를 통해 센싱한 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나에 기초하여 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하며, 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 보행자의 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

보행자 보호 장치 및 방법{APPARATUS AMD METHOD FOR PROTECTING PEDESTRIANS}
본 발명은 보행자 보호 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 전방을 촬영한 FIR(Far InfraRed) 영상 및 범퍼의 센싱 정보를 토대로 보행자의 충돌을 감지하여 보행자 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 보행자 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량과 보행자 간의 충돌 사고가 발생하는 경우, 보행자가 자동차의 전방 범퍼와 1차적으로 충돌한 다음, 자동차의 후드패널 쪽으로 쓰러지면서 다시 2차 충돌을 하여 보행자의 머리가 후드에 충돌할 수 있고, 이에 따라 그 충격 에너지가 그대로 보행자에게 전달되어 보행자가 치명상을 입을 수 있다.
따라서 최근에는 보행자 보호 법규가 강화됨에 따라 상기한 보행자 보호 법규 만족을 위해 보행자의 충돌 사고 시 차량 외측에 장착된 보행자 보호 에어백을 전개하여 보행자 두부를 치명적인 상해로부터 보호하거나, 차량의 후드와 엔진 룸 사이에 보행자의 충격 에너지를 흡수할 수 있는 공간이 확보될 수 있도록 차량의 후드가 상향 이동되게 하는 액티브 후드 시스템이 적용되고 있는 추세이다.
그러나, 기존의 보행자 보호 에어백 또는 액티브 후드 시스템에 적용되는 보행자 감지 장치는 Euro NCAP(New Car Assessment Programme)에서 지정한 표준 구조물은 정확하게 판별할 수 있으나, 상기 표준 구조물을 제외한 물체, 예를 들면 노루와 같은 동물, 중앙분리대 등 보행자와 유사한 강도 또는 무게를 가진 비정형 구조물을 구분함에 있어서 정확도가 떨어지는 문제를 가지고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량의 전방을 촬영한 FIR 영상 및 범퍼의 센싱 정보를 토대로 보행자의 충돌 감지하여 보행자 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 보행자 보호 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 보행자 보호 장치는 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영하는 촬영부, 상기 차량의 범퍼에 장착되어 상기 차량의 전방에 위치한 물체와 상기 차량 간의 충돌에 따른 상기 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나를 센싱하는 센서부, 및 상기 촬영부를 통해 촬영한 상기 FIR 영상을 기초하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 상기 센서부를 통해 센싱한 상기 가속도 변화 및 상기 압력 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하며, 상기 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 상기 보행자의 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 보호수단은, 후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 FIR 영상에서 기 설정된 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 기반하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 상기 범퍼 압축 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 상기 범퍼 진동 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 상대속도 측정부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 상기 보호수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 차량에 대한 상기 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 상기 보행자 후보가 보행자인 경우에도 상기 보호수단을 작동시키지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 보행자 보호 방법은 촬영부가, 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영하는 단계, 센서부가, 상기 차량의 전방에 위치한 물체와 상기 차량 간의 충돌에 따른 상기 차량 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화를 센싱하는 단계, 제어부가, 상기 촬영부를 통해 촬영한 상기 FIR 영상을 기초하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 상기 센서부를 통해 센싱한 상기 가속도 변화 및 상기 압력 변화에 기초하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 단계, 및 제어부가, 상기 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 상기 보행자의 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 보호수단은, 후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 촬영부에서 촬영한 FIR 영상에서 기 설정된 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 기반하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 상기 범퍼 압축 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 상기 범퍼 진동 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상대속도 측정부가, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 상기 보호수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 작동시키는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 차량에 대한 상기 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 상기 보행자 후보가 보행자인 경우에도 상기 보호수단을 작동시키지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량의 전방을 촬영한 영상 및 범퍼의 센싱 정보에 기초하여 보행자 충돌을 감지함으로써 충돌 감지성능 및 보호자 피해 방지를 위한 보호 장치의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법을 설명하기 위한 제1 순서도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법을 설명하기 위한 제2 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 제1 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치는 촬영부(100), 센서부(200), 제어부(300), 보호수단(400)을 포함할 수 있다.
촬영부(100)는 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영할 수 있다.
예를 들어, 촬영부(100)는 차량 내부 룸미러 후단에 구비되어 차량의 전방 FIR 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영부(100)는 FIR 영상을 촬영할 수 있는 원적외선 카메라일 수 있다.
센서부(200)는 차량의 범퍼에 장착되어 차량의 전방에 위치한 물체와 차량 간의 충돌에 따른 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 센서부(200)는 가속도 센서 및 압력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 센서부(200)에 구비된 가속도 센서 및 압력 센서 중 적어도 하나를 통해 물체와 차량 간의 충돌에 따른 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
여기서, 가속도 센서는 차량의 범퍼 좌측 및 우측 내부에 각각 구비되어, 차량의 범퍼 좌측 및 우측에서 발생하는 가속도를 각각 측정할 수 있고, 압력 센서는 튜브 타입으로 차량의 범퍼와 평행하게 차량의 범퍼 내측에 구비되어, 범퍼에서 발생하는 압력을 측정할 수 있다.
제어부(300)는 촬영부(100)를 통해 촬영한 FIR 영상에 기초하여 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 센서부(200)를 통해 센싱한 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나에 기초하여 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하며, 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 보행자 보호를 위한 보호수단(400)을 작동시킬 수 있다.
제어부(300)는 FIR 영상에서 기 설정된 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 추출된 영역에 기반하여 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단할 수 있다.
기준밝기는 FIR 영상에서 인체가 발산하는 원적외선 파장에 따른 밝기의 최소값으로, 기 설정된 값일 수 있다.
일반적으로 인체는 주변보다 온도가 높아 주변보다 강한 적외선을 방출하므로, FIR 영상에서 더 밝은 영역으로 표시된다. 따라서, FIR 영상에서 기준밝기 이상의 영역을 추출하여 해당 영역에 위치하는 물체를 보행자 후보로 판단할 수 있다.
보호수단(400)은 후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
후드 리프트 엑츄에이터는 보행자와 차량 간의 충돌 발생 시 후드를 들어올려 보행자가 후드에 충돌할 때의 충격을 감소시켜 보행자와 차량 간의 2차 충돌에 의한 피해를 감소시키는 장치이다.
보행자 보호 외장 에어백은 보행자와 차량 간의 충돌 발생 시 차체 외부에서 전개되는 에어백을 통해 보행자와 차량 간의 2차 충돌에 의한 피해를 감소시키는 장치이다.
제어부(300)는 충돌로 인한 범퍼의 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제어부(300)는 충돌로 인한 범퍼의 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는 경우 차량과 해당 보행자 후보가 보행자인 것으로 판단할 수 있다.
압력 변화 기준치는 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생하는 최소 압력 변화로 기 설정된 값일 수 있다. 따라서, 차량과 보행자 후보 간의 충돌로 인한 범퍼의 압력 변화가 압력 변화 기준치 이하이면, 해당 보행자 후보는 보행자가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
제어부(300)는 충돌로 인한 범퍼의 가속도 변화를 토대로 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 범퍼 압축 변위에 기반하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
범퍼 압축 변위는 보행자 후보와 차량 간의 충돌로 인해 범퍼가 최대로 압축될 때의 범퍼의 변위와 충돌이 발생하지 않은 경우 범퍼의 변위와의 차이에 해당한다.
제어부(300)는 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
제1 압축 변위 기준치는 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생할 수 있는 범퍼 압축 변위의 최소값으로 기 설정된 값일 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 차량 범퍼의 좌측 및 우측에 각각 구비된 가속도 센서를 통해 측정한 각각의 가속도 변화를 토대로 차량의 범퍼 압축 변위를 각각 산출하고, 산출된 각각의 범퍼 압축 변위 중 적어도 하나가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는 경우 해당 보행자 후보가 보행자인 것으로 판단할 수 있다.
시간에 따른 범퍼의 가속도 변화에 대한 이중적분을 수행하면 범퍼 압축 변위를 산출할 수 있다. 범퍼 압축 변위는 물체의 무게와 연관된 값으로 물체의 무게가 무거울수록, 차량의 속도가 빠를수록 범퍼 압축 변위가 증가한다. 차량의 속도는 차량에 구비된 속도 센서(미도시) 또는 상대속도 측정부(500)를 통해 측정할 수 있으므로, 범퍼 압축 변위를 통해 차량과 충돌한 물체의 무게를 추정할 수 있다.
따라서, 사전 실험을 통해 차량과 충돌한 물체의 무게 및 상대속도에 따른 범퍼 압축 변위에 대한 테이블을 작성할 수 있으며, 테이블을 참조하여 충돌 시 차량에 대한 물체의 상대속도에 대응하는 범퍼 압축 변위의 최소값을 계산할 수 있고, 이를 제1 압축 변위 기준치로 이용할 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량과 보행자 후보의 충돌로 인한 범퍼 압축 변위가 제1 압축 변위 기준치 이하이면, 해당 보행자 후보는 물리적으로 일반적인 보행자가 가질 수 있는 무게에 해당하지 않으므로 보행자가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
반면, 차량과 보행자 후보의 충돌로 인한 범퍼 압축 변위가 제1 압축 변위 기준치를 초과하면, 해당 보행자 후보는 보행자에 해당할 수 있는 무게를 가지고 있는 것이므로 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(300)는 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제2 압축 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다. 제2 압축 변위 기준치는 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생하는 범퍼 압축 변위의 최대값으로 기 설정된 값일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어부(300)는 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하고 기 설정된 제2 압축 변위 기준치 미만인 경우 보행자 후보를 보행자로 판단할 수도 있다.
제어부(300)는 가속도 변화를 토대로, 충돌로 인한 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 범퍼 진동 변위에 기반하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(300)는 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
제1 진동 변위 기준치는 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생하는 범퍼 진동 변위의 최대값으로 기 설정된 범위일 수 있다.
시간에 따른 범퍼의 가속도 변화에 대한 일차 적분을 수행하면 충돌로 인한 범퍼 진동 변위를 산출할 수 있다. 범퍼 진동 변위는 물체의 강도(stiffness)와 연관된 값으로, 물체의 강도가 높을수록 범퍼 진동 변위는 증가한다. 따라서, 범퍼 진동 변위를 통해 물체의 강도를 추정할 수 있다.
따라서, 사전 실험을 통해 차량과 충돌한 물체의 강도에 따른 최대 범퍼 진동 변위에 대한 테이블을 작성할 수 있고, 테이블을 참조하여 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생할 수 있는 최대 범퍼 진동 변위를 제1 진동 변위 기준치로 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(300)는 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제2 진동 변위 기준치를 초과하는 경우 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
제2 진동 변위 기준치는 차량과 충돌한 물체가 보행자일 경우 발생하는 범퍼 진동 변위의 최소값으로 기 설정된 범위일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 범퍼 진동 변위가 제1 진동 변위 기준치 미만이고, 동시에 제2 진동 변위 기준치를 초과하는 경우 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량과 보행자 후보의 충돌로 인한 범퍼 진동 변위가 제1 진동 변위 기준치 미만인 경우, 해당 보행자 후보는 보행자에 해당할 수 있는 강도를 가지고 있는 것이므로 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
반면, 차량과 보행자 후보의 충돌로 인한 범퍼 진동 변위가 제1 진동 변위 기준치 이상인 경우, 해당 보행자 후보는 보행자에 해당할 수 없는 높은 강도를 가지고 있는 것이므로 보행자가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치는 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 상대속도 측정부(500)를 더 포함할 수 있고, 제어부(300)는 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 보호수단(400)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상대속도 측정부(500)는 밀리파 레이더일 수 있다.
밀리파 레이더는 밀리미터파를 이용하여 송신파와 수신파 사이의 도플러 주파수 편이를 이용하여 차량 전방에 위치하는 보행자 후보와의 거리 및 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도를 측정할 수 있다.
제어부(300)는 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 보행자 후보가 보행자인 경우라도 보호수단(400)을 작동시키지 않을 수 있다.
기준속도는 보호수단(400)을 시간 내에 작동시켜 보행자를 보호할 수 있는 상대속도의 최대값으로, 기 설정된 값일 수 있다.
예를 들어, 차량에 대한 보행자의 상대속도가 높은 경우 충돌 후 곧바로 보호수단(400)을 작동시키더라도 보호수단(400)의 작동이 완료되는 시간보다 보행자의 2차 충돌이 먼저 발생하므로 보행자를 2차 충돌로부터 보호할 수 없을 뿐만 아니라 보호수단(400)의 작동에 따른 추가적인 피해를 발생시킬 수 있다. 반면, 차량에 대한 보행자의 상대속도가 낮은 경우 충돌 후 곧바로 보호수단(400)을 작동시키면 보행자의 2차 충돌로부터 충분히 보호할 수 있다.
따라서, 차량에 대한 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도 이하인 경우에만 보호수단(400)을 작동시킴으로써 보호수단(400)의 잘못된 작동에 따른 추가적인 피해를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법을 설명하기 위한 제1 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법을 설명하기 위한 제2 순서도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법은 촬영하는 단계(S100), 센싱하는 단계(S200), 판단하는 단계(S300), 및 작동시키는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
촬영하는 단계(S100)에서, 촬영부(100)는 차량 전방의 FIR 영상을 촬영할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 방법은 상대속도 측정부(500)가 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 촬영하는 단계(S100)에서, 제어부(300)는 촬영부(100)를 통해 촬영한 FIR 영상에서 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 추출된 영역을 보행자 후보로 판단할 수 있다.
이어서, 측정하는 단계(S500)에서, 제어부(300)는 상대속도 측정부(500)를 통해 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도를 측정함으로써 보행자와 차량 간의 충돌을 예측할 수 있다.
센싱하는 단계(S200)에서, 센서부(200)는 차량의 전방에 위치한 물체와 차량의 충돌에 따른 차량 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화를 센싱할 수 있다.
판단하는 단계(S300)에서, 제어부(300)는 센서부(200)를 통해 센싱한 가속도 변화 및 압력 변화에 기초하여 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
도 5를 참조하면, 판단하는 단계(S300)에서, 제어부(300)는 센서부(200)를 통해 가속도 변화가 측정되면, 측정된 가속도 변화가 기 설정된 기준 가속도 변화(예: 0.5g)를 넘는지 여부를 판단할 수 있다. 측정된 가속도 변화가 기 설정된 기준 가속도 변화 이상인 경우, 차량과 보행자 후보 간의 충돌이 발생한 것으로 판단할 수 있다. (S310)
이후, 제어부(300)는 센서부(200)를 통해 측정한 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다. (S320)
예를 들어, 제어부(300)는 센서부(200)를 통해 측정한 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치(예: 15mbar)를 초과하는 경우 차량과 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
제어부(300)는 가속도 변화를 토대로, 충돌로 인한 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 범퍼 압축 변위에 기반하여 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다. (S330)
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는 경우 차량과 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
이어서, 상기 제어부(300)는, 가속도 변화를 토대로, 충돌로 인한 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 범퍼 진동 변위에 기반하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다. (S340)
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 해당 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인 경우 해당 보행자 후보를 보행자로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 전술한 보행자 판단 조건을 모두 만족하는 경우, 차량과 해당 보행자 후보를 보행자로 최종적으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 센서부(200)를 통해 측정한 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치(예: 15mbar)를 초과하며, 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하고, 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인 경우 해당 보행자 후보를 보행자로 최종적으로 판단할 수 있다.
판단하는 단계(S300)가 도 5와 같이 순서대로 수행되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 보행자 여부를 판단하는 각 과정은 병렬적으로 수행될 수도 있고, 다른 순서로 수행될 수도 있다.
한편, 작동시키는 단계(S400)에서, 제어부(300)는 해당 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 보행자 보호를 위한 보호수단(400)을 작동시킬 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 해당 보행자 후보가 보행자인 것으로 최종적으로 판단되면, 후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다.
또한, 작동시키는 단계(S400)에서, 제어부(300)는 차량에 대한 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 보호수단(400)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 차량에 대한 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 보행자 후보가 보행자인 경우라도 보호수단(400)을 작동시키지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 보호 장치 및 방법은 차량의 전방을 촬영한 FIR 영상 및 범퍼의 센싱 정보에 기초하여 보행자 충돌을 감지함으로써 충돌 감지성능 및 보호자 피해 방지를 위한 보호 장치의 작동 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 촬영부
200: 센서부
300: 제어부
400: 보호수단

Claims (20)

  1. 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 차량의 범퍼에 장착되어 상기 차량의 전방에 위치한 물체와 상기 차량 간의 충돌에 따른 상기 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나를 센싱하는 센서부; 및
    상기 촬영부를 통해 촬영한 상기 FIR 영상을 기초하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 상기 센서부를 통해 센싱한 상기 가속도 변화 및 상기 압력 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하며, 상기 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 상기 보행자의 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보호수단은,
    후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 FIR 영상에서 기 설정된 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 기반하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 상기 범퍼 압축 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 상기 범퍼 진동 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 상대속도 측정부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 상기 보호수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량에 대한 상기 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 상기 보행자 후보가 보행자인 경우에도 상기 보호수단을 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 장치.
  11. 촬영부가, 차량 전방의 FIR(Far InfraRed) 영상을 촬영하는 단계;
    센서부가, 상기 차량의 전방에 위치한 물체와 상기 차량 간의 충돌에 따른 상기 차량 범퍼의 가속도 변화 및 압력 변화를 센싱하는 단계;
    제어부가, 상기 촬영부를 통해 촬영한 상기 FIR 영상을 기초하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하고, 상기 센서부를 통해 센싱한 상기 가속도 변화 및 상기 압력 변화에 기초하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 단계; 및
    제어부가, 상기 보행자 후보가 보행자인 것을 식별한 것에 응답하여 상기 보행자의 보호를 위한 보호수단을 작동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 보호수단은,
    후드 리프트 엑츄에이터 및 보행자 보호 외장 에어백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 촬영부에서 촬영한 FIR 영상에서 기 설정된 기준밝기 이상의 밝기를 갖는 영역을 추출하고, 상기 추출된 영역에 기반하여 상기 물체가 보행자 후보인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 압력 변화가 기 설정된 압력 변화 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 압축 변위를 추정하고, 상기 범퍼 압축 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 범퍼 압축 변위가 기 설정된 제1 압축 변위 기준치를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 가속도 변화를 토대로 충돌로 인한 상기 차량의 범퍼 진동 변위를 산출하고, 상기 범퍼 진동 변위에 기반하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 범퍼 진동 변위가 기 설정된 제1 진동 변위 기준치 미만인지 여부를 판단하여 상기 보행자 후보가 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    상대속도 측정부가, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도를 측정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 차량에 대한 상기 보행자 후보의 상대속도에 기초하여 상기 보호수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 작동시키는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 차량에 대한 상기 보행자의 상대속도가 기 설정된 기준속도를 초과하면, 상기 보행자 후보가 보행자인 경우에도 상기 보호수단을 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 보행자 보호 방법.
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