KR20210080717A - 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법 - Google Patents

운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법 Download PDF

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Abstract

운전자 보조 장치는, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 및 상기 영상 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다. 운전자 보조 장치는, 영상 데이터에 기초하여 차량의 전진 또는 후진을 식별할 수 있다.

Description

운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법{DRIVER ASSISTANCE APPARATUS AND DRIVER ASSISTING METHOD}
개시된 발명은 운전자 보조 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 객체와의 충돌을 회피할 수 있는 운전자 보조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다. 차량은 주로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜을 이용하여 여러 위치로 이동할 수 있다. 이와 같은 차량으로는 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 및 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
현대 사회에서 차량은 가장 보편적인 이동 수단으로서 차량을 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 차량 기술의 발전으로 인해 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등의 장점도 있지만, 우리나라와 같이 인구밀도가 높은 곳에서는 도로 교통 사정이 악화되어 교통 정체가 심각해지는 문제가 자주 발생한다.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 장치(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
차량에 탑재되는 첨단 운전자 보조 장치의 일 예로, 전방 충돌 회피 시스템(Forward Collision Avoidance; FCA), 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Brake; AEB), 운전자 주의 경고 시스템(Driver Attention Warning, DAW) 등이 있다. 이러한 시스템은 차량의 주행 상황에서 객체와의 충돌 위험을 판단하고, 충돌 상황에서 긴급 제동을 통한 충돌 회피 및 경고 제공 시스템이다.
운전자 보조 장치는 차량의 주행과 관련하여 차량에 포함된 엔진, 변속기, 제동 장치 및 조향 장치로부터 수신되는 정보에 의존한다. 그러나, 엔진, 변속기, 제동 장치 및 조향 장치로부터 잘못된 정보가 수신되면, 운전자 보조 장치는 오동작할 수 있다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 영상 데이터에 기초하여 차량의 전진 또는 후진을 식별할 수 있는 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 장치는, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 및 상기 영상 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량이 전진하는 것에 응답하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량이 후진하는 것에 응답하여, 상기 차량의 충돌을 경고하도록 상기 차량의 디스플레이, 오디오 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하고, 상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나를 식별하고, 상기 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 전진하는 것을 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 후진하는 것을 식별할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 방법은, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하고; 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고; 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고; 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고; 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것은, 상기 차량이 전진하는 것에 응답하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 운전자 보조 방법은, 상기 차량이 후진하는 것에 응답하여, 상기 차량의 충돌을 경고하도록 상기 차량의 디스플레이, 오디오 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은, 상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하고, 상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것을 포함할 수 있다.
상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하는 것은, 상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나를 식별하는 것을 포함할 수 있다.
상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은, 상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 전진하는 것을 식별하는 것을 포함할 수 있다.
상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은, 상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 후진하는 것을 식별하는 것을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하는 것은, 레이더 센서와 라이더 센서로 구성된 그룹에서, 상기 차량에 설치되며, 상기 차량의 전방 및 측방 중 적어도 하나의 감지 시야를 가지는 센서에 의하여 감지 데이터를 획득하고; 상기 감지 데이터에 기초하여, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 장치는, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 레이더 센서와 라이더 센서로 구성된 그룹에서, 상기 차량에 설치되며, 상기 차량의 전방 및 측방 중 적어도 하나의 감지 시야를 가지고, 감지 데이터를 획득하는 센서; 및 상기 영상 데이터 및 상기 감지 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고, 상기 감지 데이터에 기초하여, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 영상 데이터에 기초하여 차량의 전진 또는 후진을 식별할 수 있는 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 레이더의 시야를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 주행 판단 방법을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 긴급 제동 방법을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량이 전진 주행하는 것을 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 차량의 주행에 의하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다.
도 9은 일 실시예에 의한 차량이 후진 주행하는 것을 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 차량의 주행에 의하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
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 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 구동 시스템(10), 제동 시스템(30) 및 조향 시스템(40)을 포함한다.
구동 시스템(10)은 차량(1)을 이동시키며, 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과 엔진(12)과 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (21)과 변속기(22)를 포함할 수 있다.
엔진(12)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(22)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(12)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 엔진(12)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(12)의 토크를 제어할 수 있다.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(22)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(12)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.
제동 시스템(30)은 차량(1)을 정지시키며, 전자 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module, EBCM) (31)과 제동 장치(30)를 포함할 수 있다.
제동 장치(32)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다.
전자 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차량(1)의 거동에 응답하여 제동 장치(32)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제하도록(Anti-lock Braking Systems, ABS) 제동 장치(32)를 제어할 수 있다. 전자 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제하도록(Electronic stability control, ESC) 제동 장치(32)를 제어할 수 있다. 또한, 전자 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동하도록(Traction Control System, TCS) 제동 장치(32)를 제어할 수 있다.
또한, 전자 제동 제어 모듈(31)은 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 제동 장치(32)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 제어 모듈(31)은 운전자 보조 장치(100)로부터 감속도를 포함하는 감속 요청을 수신하고, 요청된 감속도에 의존하여 차량(1)이 감속하도록 제동 장치(32)를 제어할 수 있다.
조향 시스템(40)은 전자 조향 제어 모듈(Electronic Power Steering Control Module, EPS) (41)와 조향 장치(40)를 포함할 수 있다.
조향 장치(42)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
전자 조향 제어 모듈(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(42)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자 조향 제어 모듈(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(42)의 동작을 보조할 수 있다.
또한, 전자 조향 제어 모듈(41)는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 조향 장치(42)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 조향 제어 모듈(41)는 운전자 보조 장치(100)으로부터 조향 토크를 포함하는 조향 요청을 수신하고, 요청된 조향 토크에 의존하여 차량(1)이 조향되도록 조향 장치(42)를 제어할 수 있다.
차량(1)은 또한 운전자의 안전과 편의를 위하여 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM) (51)과, 운전자 보조 장치(Driver Assistance System, DAS) (100)을 더 포함한다.
바디 컨트롤 모듈(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(100)은 차량(1) 주변의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(100)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB)과, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control, ACC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(102)을 포함한다. 카메라 모듈(101)은 카메라(101a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (101b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 표지판 등을 인식할 수 있다. 레이더 모듈(102)은 레이더(102a)와 제어기(102b)를 포함하며, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(100)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 엔진 관리 시스템(11), 변속기 제어 유닛(21), 전자 제동 제어 모듈(31) 및 전자 조향 제어 모듈(41)에 각각 구동 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 구성을 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 레이더의 시야를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 구동 시스템(10)과, 제동 시스템(30)과, 조향 시스템(40)과, 운전자 보조 장치(100)을 포함할 수 있다.
구동 시스템(10)과, 제동 시스템(30)과, 조향 시스템(40)은 도 1에 도시된 구동 시스템(10)과, 제동 시스템(30)과, 조향 시스템(40)과 동일할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 전방 카메라(110)와, 전방 레이더(120)과 제어부(140)를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 가질 수 있다. 전방 카메라(110)는 예를 들어 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1) 전방의 영상 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트 또는 차선에 관한 위치를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.
전방 카메라(110)는 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
전방 레이더(120)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 객체에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 감지 데이터를 획득할 수 있다. 감지 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상태 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 감지 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
제어부(140)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 전방 카메라(110) 및 전방 레이더(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 시스템(10), 제동 시스템(30) 및 조향 시스템(40)과 연결될 수 있다.
제어부(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 감지 데이터를 처리하고, 구동 시스템(10), 제동 시스템(30) 및 조향 시스템(40)을 제어하기 위한 구동 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서, 및/또는 레이더들(120, 130)의 감지 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서, 및/또는 구동 신호/제동 신호/조향 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)을 감지할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(방향) 및 분류(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등)를 획득할 수 있다. 프로세서(141)는 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(거리 및 방향) 및 상대 속도를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 감지 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 분류, 상대 위치 및 상대 속도를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 객체들의 상대 위치와 상대 속도에 기초하여 구동 신호와 제동 신호와 조향 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 선행 차량과의 거리(또는 선행 차량의 위치에 도달하기까지 시간)가 운전자에 의하여 설정된 거리가 되도록 하기 위한 구동 신호를 구동 시스템(10)으로 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 전방 객체들의 위치(거리)와 상대 속도에 기초하여 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌까지 시간(Time to Collision, TTC) (또는 충돌까지의 거리, TTD)를 산출하고, 충돌까지 시간(TTC)과 기준 값 사이의 비교에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동 시스템(30)으로 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는, 충돌까지의 시간 또는 충돌까지의 거리에 기초하여 전방 객체와의 충돌이 판단되면, 전방 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 조향 신호를 조향 시스템(40)으로 전송할 수 있다.
프로세서(141)는, 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여, 전방 객체들 중에 충돌의 위험이 있는 타겟을 선정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는, 차량(1)과 동일한 차선에서 주행하는 다른 차량을 타겟으로 선정할 수 있다.
프로세서(141)는, 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 타겟 이외의 다른 객체(이하 '다른 객체'라 한다)의 이동을 식별하고, 다른 객체의 이동에 기초하여 차량(1)이 전진 중인지 또는 후진 중인지를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 고정된 객체(예를 들어, 차선 또는 표지판)의 이동에 기초하여 차량(1)이 전진 중인지 또는 후진 중인지를 식별할 수 있다.
프로세서(141)는, 차량(1)이 전진 중인 것에 기초하여, 타겟과의 충돌을 회피하기 위한 제동 신호 및/또는 조향 신호를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는, 차량(1)이 후진 중인 것에 기초하여, 타겟과의 충돌을 회피하기 위한 구동 신호를 출력할 수 있다.
메모리(142)는 프로세서(141)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 감지 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(141)가 구동 신호 및/또는 제동 신호 및/또는 조향 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더들(120, 130)로부터 수신된 감지 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(141)의 영상 데이터 및/또는 감지 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(142)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
이처럼, 제어부(140)는 전방 객체와의 충돌이 예측되는지 여부에 기초하여 제동 신호를 제동 시스템(30)으로 전송할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 전방 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 조향 신호를 조향 시스템(40)으로 전송할 수 있다.
또한, 제어부(140)는, 타겟과의 충돌이 예측되면, 다른 객체의 이동에 기초하여 차량(1)이 직진 중인지 또는 후진 중인지를 식별할 수 있다. 제어부(140)는, 차량(1)이 직진 중이면 타겟과의 충돌을 회피하기 위한 제동 신호 및/또는 조향 신호를 출력하고, 차량(1)이 후진 중이면 제동 신호 및/또는 조향 신호를 출력하지 아니할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 주행 판단 방법을 도시한다. 도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다.
도 4 및 도 5과 함께, 운전자 보조 장치의 주행 판단 방법(1000)이 설명된다.
운전자 보조 장치(100)은 차량(1)의 주변 객체를 식별하고 분류한다(1010).
차량(1)이 주행 또는 정차 중에, 운전자 보조 장치(100)의 전방 카메라(110)는 차량(1) 전방 및/또는 주변의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 운전자 보조 장치(100)의 제어부(140)는 전방 카메라(110)로부터 영상 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(140)는 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별하고, 분류할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 차량(1)의 전방 및/또는 주변에 위치하는 차선 마커, 표지판, 다른 차량, 보행자, 자전거, 도로 경계, 동물, 신호등 등을 포함하는 객체를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 식별된 객체를 차선 마커, 표지판, 다른 차량, 보행자, 자전거, 도로 경계, 동물, 신호등 등으로 분류할 수 있다.
차량(1)이 주행 또는 정차 중에, 운전자 보조 장치(100)의 전방 레이더(120)은 차량(1) 전방 및/또는 주변의 감지 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(140)는 전방 레이더(120)로부터 감지 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(140)는 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별할 수 있다.
제어부(140)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터에만 의존하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별하거나, 또는 전방 레이더(120)의 감지 데이터에만 의존하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 식별된 객체들과 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 식별된 객체들 사이의 공통되는 객체를 식별할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 차량(1)의 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 식별한다(1020).
제어부(140)는 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 위치를 식별하고, 연속되는 복수의 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 속도를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 영상 데이터에 의한 영상 내에서 객체가 위치하는 위치(영상 프레임 내에서 객체가 점유하는 픽셀의 좌표) 및 객체의 크기(영상 프레임 내에서 객체가 점유하는 픽셀의 개수)에 기초하여 객체들의 상대 위치를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 연속되는 복수의 영상 데이터에 의한 영상 내에서 객체의 위치(영상 프레임 내에서 객체가 점유하는 픽셀의 좌표)의 변화에 기초하여 객체들의 횡방향 상대 속도를 식별하고, 객체의 크기(영상 프레임 내에서 객체가 점유하는 픽셀의 개수)의 변화에 기초하여 객체들의 종방향 상대 속도를 식별할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 객체에서 반사된 전파가 수신되기까지의 시간 및 전파가 수신된 각도에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 위치를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 객체에서 반사되는 전파의 주파수 변화(도플러 효과)에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 속도를 식별할 수 있다.
또한, 제어부(140)는, 전방 카메라(110)의 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여, 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체의 상대 위치와 상대 속도를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 객체의 횡방향 상대 위치와 횡방향 상대 속도를 판단할 수 있으며, 전방 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 객체의 종방향 상대 위치와 종방향 상대 속도를 판단할 수 있다. 여기서, 횡방향은 차량(1)의 주행 방향과 수직하는 방향을 나타내며, 종방향은 차량(1)의 주행 방향과 평행한 방향을 나타낼 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 정지된 객체의 이동에 기초하여 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별한다(1030).
운전자 보조 장치(100)는 일반적으로 구동 시스템(20)으로부터, 전진 및 후진을 포함하는 주행 상태 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(100)는 변속기 제어 유닛(21)으로부터 변속 레버의 위치에 관한 정보를 수신하거나 변속기(22)의 동작에 관한 정보(이하 '변속 정보'라 한다)를 수신할 수 있다. 그러나, 변속기 제어 유닛(21)의 오동작으로 인하여, 운전자 보조 장치(100)는 변속기 제어 유닛(21)으로부터 잘못된 변속 정보를 수신할 수 있다.
제어부(140)는, 변속기 제어 유닛(21)으로부터 잘못된 변속 정보를 수신함으로 인하여 운전자 보조 장치(100)가 잘못된 동작을 수행하는 것을 방지하기 위하여, 전방 카메라(110)에 의하여 획득된 영상 데이터에 기초하여 변속 상태(예를 들어, 차량의 전진 또는 후진)을 판단할 수 있다.
차량(1)의 변속 상태(예를 들어, 차량의 전진 또는 후진)을 판단하기 위하여, 제어부(140)는 도로의 차선 마커 또는 표지판 등의 위치가 고정된 객체를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는, 에지 검출 알고리즘 등을 이용하여 영상 데이터로부터 파선의 형태를 가지는 차선 마커를 검출할 수 있으며, 머신 러닝 기법 등을 이용하여 영상 데이터로부터 표지판을 검출할 수 있다.
제어부(140)는 영상 프레임 내에서 정지된 객체의 이동에 기초하여 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 전방 카메라(110)로부터 도 5에 도시된 바와 같은 영상 프레임(200)의 영상 데이터를 수신할 수 있다. 영상 프레임(200)에는 선행 차량 영상(2a)과 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 영상 프레임(200)으로부터 선행 차량 영상(2a)과 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)을 객체로 식별할 수 있으며, 선행 차량 영상(2a)과 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a) 각각의 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다.
제어부(140)는, 영상 프레임(200)에 기초하여, 선행 차량은 이동하는 객체인 것을 판단하고, 차선 마커와 표시판은 정지된 객체인 것을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는, 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)의 프레임 내 위치(또는 픽셀 좌표)를 식별할 수 있다. 제어부(140)는, 도 5에 도시된 영상 프레임(200)의 시간적으로 다음 영상 프레임에서, 차선 마커 영상과 표지판 영상의 프레임 내 위치(또는 픽셀 좌표)를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는, 영상 프레임(200)과 그 다음 영상 프레임의 비교 결과에 기초하여, 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)의 프레임 내 위치(또는 픽셀 좌표)의 변화를 식별할 수 있다.
제어부(140)는, 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)의 프레임 내 위치(또는 픽셀 좌표)의 변화에 기초하여, 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
예를 들어, 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)이 영상 프레임(200)의 중심으로부터 영상 프레임(200)의 에지를 향하는 제1 방향(D1)으로 이동하면, 제어부(140)는 차량(1)이 전진하는 것을 식별할 수 있다. 다시 말해, 도 5에서 영상 프레임(200)의 우측 절반에 위치하는 표지판 영상(4a)이 더욱 우측으로 이동하면, 제어부(140)는 표지판이 차량(1)으로부터 멀어지는 것을 판단할 수 있으며, 또한 차량(1)이 전진하는 것을 식별할 수 있다. 또한, 도 5에서 영상 프레임(200)의 좌측 하부에 위치하는 차선 마커 영상(3a)이 더욱 좌측 하측으로 이동하면, 제어부(140)는 차선 마터가 차량(1)으로부터 멀어지는 것을 판단할 수 있으며, 또한 차량(1)이 전진하는 것을 식별할 수 있다.
또한, 표지판 영상(4a)의 크기(표지판 영상이 점유하는 픽셀의 개수)가 증가하면, 제어부(140)는 차량(1)이 전진하는 것을 식별할 수 있다.
다른 예로, 차선 마커 영상(3a)과 표지판 영상(4a)이 영상 프레임(200)의 에지에서 영상 프레임(200)의 중심을 향하는 제2 방향(D2)으로 이동하면, 제어부(140)는 차량(1)이 후진하는 것을 식별할 수 있다. 다시 말해, 도 5에서 영상 프레임(200)의 우측 절반에 위치하는 표지판 영상(4a)이 좌측으로 이동하면, 제어부(140)는 표지판이 차량(1)에 가까워지는 것을 판단할 수 있으며, 또한 차량(1)이 후진하는 것을 식별할 수 있다. 또한, 도 5에서 영상 프레임(200)의 좌측 하부에 위치하는 차선 마커 영상(3a)이 우측 하측으로 이동하면, 제어부(140)는 차선 마커가 차량(1)에 가까워지는 것을 판단할 수 있으며, 또한 차량(1)이 후진하는 것을 식별할 수 있다.
또한, 표지판 영상(4a)의 크기(표지판 영상이 점유하는 픽셀의 개수)가 감소하면, 제어부(140)는 차량(1)이 후진하는 것을 식별할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 운전자 보조 장치(100)는, 전방 카메라(110)에 의하여 획득된 영상 데이터에 기초하여, 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
그에 의하여, 변속기 제어 장치(21)의 오동작에도 불구하고, 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 긴급 제동 동작을 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 차량이 전진 주행하는 것을 도시한다. 도 8은 도 7에 도시된 차량의 주행에 의하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다. 도 9은 일 실시예에 의한 차량이 후진 주행하는 것을 도시한다. 도 10은 도 9에 도시된 차량의 주행에 의하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 도시한다.
도 6, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10과 함께, 운전자 보조 장치의 긴급 제동 방법(1100)이 설명된다.
운전자 보조 장치(100)은 차량(1)의 주변 객체를 식별하고 분류한다(1110). 운전자 보조 장치(100)은 차량(1)의 주변 객체의 상대 위치 및 상대 속도를 식별한다(1120).
동작 1110 및 동작 1120은 도 4에 도시된 동작 1010 및 동작 1020과 동일할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 객체들 중에 타겟을 선정한다(1130)
제어부(140)는, 전방 카메라(110)에 의하여 획득된 영상 데이터에 기초하여, 차량(1)과 충돌 위험이 있는 타겟을 선정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는, 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여, 차선 마커 및 다른 차량을 식별할 수 있다. 제어부(140)는, 차선 마커와 다른 차량의 위치에 기초하여, 다른 차량들 중에 차량(1)과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 식별할 수 있다. 제어부(140)는, 차선 마커의 위치에 기초하여 차량(1)이 주행하는 차선을 식별하고, 다른 차량들의 위치에 기초하여 차량(1)과 동일한 차선에서 주행하는 선행 차량을 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 선행 차량을 타겟으로 선정할 수 있다.
다른 예로, 제어부(140)는, 객체들의 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여, 차량(1)과 충돌할 것이 예상되는 객체(예를 들어, 선행 차량, 보행자, 자전거 또는 동물 등)를 판단할 수 있다. 제어부(140)는 차량(1)과 충돌할 것이 예상되는 객체를 타겟으로 선정할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 타겟과 충돌까지의 시간이 기준 시간보다 작은지 여부를 판단한다(1140).
제어부(140)는, 객체들의 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여, 차량(1)과 타겟 사이의 충돌까지의 시간(time to collision, TTC)을 예상할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는, 선행 차량까지의 거리와 선행 차량의 상대 속도에 기초하여, 차량(1)과 선행 차량 사이의 충돌까지 남은 시간(TTC)를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 또한 타겟과 충돌까지 남은 시간(TTC)를 기준 시간과 비교하고, 타겟과 충돌까지 남은 시간(TTC)이 기준 시간보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
다만, 동작 1140는 거리의 의존한 동작으로 대체될 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는, 객체들의 상대 위치 및 상대 속도에 기초하여, 차량(1)과 타겟 사이의 충돌까지의 거리(distance to collision, DTC)를 예상할 수 있다. 제어부(140)는, 차량(1)의 주행 속도와 타겟과 충돌까지 남은 시간(TTC) 사이의 곱에 기초하여, 타겟과의 충돌까지의 거리(DTC)를 산출할 수 있다. 제어부(140)는 또한 타겟과 충돌까지 남은 거리(DTC)를 기준 시간과 비교하고, 타겟과 충돌까지 남은 시간(DTC)이 기준 거리보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
타겟과 충돌까지의 시간이 기준 시간보다 작지 아니하면(1140의 아니오), 운전자 보조 장치(100)는 주변 객체들 다시 식별하고, 객체들의 상대 위치 및 상대 속도를 다시 식별할 수 있다. 또한, 운전자 보조 장치(100)는 타겟을 재선정하고, 타겟과 충돌까지의 시간이 기준 시간보다 작은지 여부를 다시 판단할 수 있다.
타겟과 충돌까지의 시간이 기준 시간보다 작으면(1140의 예), 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 판단한다(1150).
제어부(140)는, 앞서 도 4과 함께 설명된 바와 같이 전방 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여, 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는, 전방 카메라(110)에 의하여 촬영된 영상 프레임 내에서, 정지된 객체를 나타내는 영상의 이동에 기초하여, 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는, 영상 프레임 내에서 정지된 객체의 영상이 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하여 이동하면, 차량(1)이 전진하는 것을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는, 영상 프레임 내에서 정지된 객체의 영상이 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하여 이동하면, 차량(1)이 후진하는 것을 판단할 수 있다.
차량(1)이 전진하는 것이 판단되면(1150의 "전진"), 운전자 보조 장치(100)는 긴급 제동을 수행한다(1160).
차량(1)과 타겟 사이의 충돌이 예상되고 차량(1)이 전진하면, 차량(1)이 타겟(예를 들어, 선행 차량)을 향하여 이동하는 것이 판단될 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방에는 선행 차량(2)이 위치할 수 있다. 또한, 차량(1)의 좌측에는 차선 마커(3)가 위치하며, 차량(1)의 전방 우측에는 표지판(4)이 위치할 수 있다.
이때, 전방 카메라(110)는 도 8에 도시된 바와 같은 영상 프레임(210)을 촬영할 수 있다. 영상 프레임(210)은 선행 차량(2)을 나타내는 선행 차량 영상(2a)과 차선 마커(3)를 나타내는 차선 마커 영상(3a)과 표지판(4)을 나타내는 표지판 영상(4a)를 포함할 수 있다.
선행 차량(2)이 정지하고 차량(1)이 전진 주행하면, 전방 카메라(110)가 촬영한 영상 프레임(210)에서 선행 차량 영상(2a)이 커지며, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌까지 남은 시간(TTC)가 감소할 수 있다. 제어부(140)는 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌을 예상할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 영상 프레임(210) 내에서 차선 마커 영상(3a) 및/또는 표지판 영상(4a)이 영상 프레임(210)의 중심에서 에지를 향하여 이동할 수 있다.
제어부(140)는, 차선 마커 영상(3a) 및/또는 표지판 영상(4a)의 이동에 기초하여, 차량(1)이 전방을 향하여 주행하는 것을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 차량(1)이 선행 차량(2)을 향하여 전진함으로 인하여 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌이 예상되는 것을 판단할 수 있다.
이에, 제어부(140)는, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌을 회피하기 위하여, 차량(1)을 제동시킬 수 있다. 예를 들어, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌까지 남은 시간(TTC)에 기초하여, 제어부(140)는, 제동을 준비하고 이후 제1 제동력으로 차량(1)을 제동하고 이후 제1 제동력보다 큰 제2 제동력으로 차량(1)을 제동하도록, 제동 시스템(30)에 제동 신호를 전송할 수 있다.
차량(1)이 후진하는 것이 판단되면(1150의 "후진"), 운전자 보조 장치(100)는 충돌을 경고한다(1170).
차량(1)과 타겟 사이의 충돌이 예상되고 차량(1)이 후진하면, 타겟(예를 들어, 선행 차량)이 차량(1)을 향하여 이동하는 것이 판단될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 차량(1)은 후진으로 주행하고, 차량(1)의 전방에는 선행 차량(2) 역시 후진으로 주행할 수 있다. 또한, 차량(1)의 좌측에는 차선 마커(3)가 위치하며, 차량(1)의 전방 우측에는 표지판(4)이 위치할 수 있다.
이때, 전방 카메라(110)는 도 10에 도시된 바와 같은 영상 프레임(220)을 촬영할 수 있다. 영상 프레임(220)은 선행 차량(2)을 나타내는 선행 차량 영상(2a)과 차선 마커(3)를 나타내는 차선 마커 영상(3a)과 표지판(4)을 나타내는 표지판 영상(4a)를 포함할 수 있다.
차량(1)이 후진 주행하고 선행 차량(2)이 더욱 빠른 속도로 후진 주행하면, 전방 카메라(110)가 촬영한 영상 프레임(210)에서 선행 차량 영상(2a)이 커지며, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌까지 남은 시간(TTC)가 감소할 수 있다. 제어부(140)는 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌을 예상할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이 영상 프레임(220) 내에서 차선 마커 영상(3a) 및/또는 표지판 영상(4a)이 영상 프레임(220)의 에지에서 중심을 향하여 이동할 수 있다.
제어부(140)는, 차선 마커 영상(3a) 및/또는 표지판 영상(4a)의 이동에 기초하여, 차량(1)이 후방을 향하여 주행하는 것을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 선행 차량(2)이 차량(1)을 향하여 후진함으로 인하여 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌이 예상되는 것을 판단할 수 있다.
만일, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌이 예상되는 것을 판단됨으로 이하여 차량(1)이 제동되면, 오히려 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌이 유발될 수 있다.
따라서, 제어부(140)는, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌을 회피하기 위한, 경고 메시지를 운전자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)과 선행 차량(2) 사이의 충돌까지 남은 시간(TTC)에 기초하여, 제어부(140)는, 차량(1)의 디스플레이(예를 들어, 클러스터, AVN 등)에 영상 경고 메시지를 표시하거나 또는 차량(1)의 오디오(예를 들어, AVN 등)을 통하여 음향 경고 메시지를 출력하거나 또는 차량(1)의 스티어링 휠을 통하여 촉각 경고 메시지를 출력할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 운전자 보조 장치(100)는 타겟(예를 들어, 선행 차량)과의 충돌을 예상할 수 있으며, 전방 카메라(110)에 의하여 획득된 영상 데이터에 기초하여 차량(1)이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별할 수 있다. 또한, 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)이 전진하면 차량(1)을 긴급 제동하고, 차량(1)이 후진하면 차량(1)의 충돌을 경고할 수 있다.
그에 의하여, 차량(1)의 후진 중에 차량(1)이 긴급 제동됨으로 인하여 선행 차량(2)과 충돌하는 것이 방지될 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, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체'는가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로 , '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 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 10: 구동 시스템
11: 엔진 관리 시스템 12: 엔진
21: 변속기 제어 유닛 22: 변속기
30: 제동 시스템 31: 전자 제동 제어 모듈
32: 제동 장치 40: 조향 시스템
41: 전자 조향 제어 모듈 42: 조향 장치
100: 운전자 보조 장치 110: 전방 카메라
140: 제어부

Claims (20)

  1. 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 및
    상기 영상 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고,
    상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고,
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고,
    상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량이 전진하는 것에 응답하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량이 후진하는 것에 응답하여, 상기 차량의 충돌을 경고하도록 상기 차량의 디스플레이, 오디오 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 제어하는 운전자 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하고,
    상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 운전자 보조 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나를 식별하고,
    상기 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 운전자 보조 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 전진하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 후진하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  8. 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여 획득된 영상 데이터를 처리하고;
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고;
    상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고;
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고;
    상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것은,
    상기 차량이 전진하는 것에 응답하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 운전자 보조 방법은,
    상기 차량이 후진하는 것에 응답하여, 상기 차량의 충돌을 경고하도록 상기 차량의 디스플레이, 오디오 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 제어하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하고,
    상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하는 것은,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나를 식별하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 전진하는 것을 식별하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 것은,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 후진하는 것을 식별하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하는 것은,
    레이더 센서와 라이더 센서로 구성된 그룹에서, 상기 차량에 설치되며, 상기 차량의 전방 및 측방 중 적어도 하나의 감지 시야를 가지는 센서에 의하여 감지 데이터를 획득하고;
    상기 감지 데이터에 기초하여, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  16. 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라;
    레이더 센서와 라이더 센서로 구성된 그룹에서, 상기 차량에 설치되며, 상기 차량의 전방 및 측방 중 적어도 하나의 감지 시야를 가지고, 감지 데이터를 획득하는 센서; 및
    상기 영상 데이터 및 상기 감지 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행을 방해하는 적어도 하나의 객체를 식별하고,
    상기 감지 데이터에 기초하여, 상기 적어도 하나의 객체와의 충돌을 예상하고,
    상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하고,
    상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지에 의존하여, 상기 차량을 제동하도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 정지된 객체를 식별하고,
    상기 정지된 객체의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 운전자 보조 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 데이터에 의한 영상 프레임 내에서 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나를 식별하고,
    상기 차선 마커 및 표지판 중 적어도 하나의 시간에 따른 이동에 기초하여, 상기 차량이 전진하는지 또는 후진하는지를 식별하는 운전자 보조 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 중심에서 에지를 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 전진하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 정지된 객체가 상기 영상 프레임의 에지에서 중심을 향하는 방향으로 이동하는 것에 응답하여, 상기 차량이 후진하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
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