KR20210130008A - 차량 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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이수용
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량 제어 장치는 사용자의 입력을 수신하는 입력부와, 운전자 환경 정보를 획득하는 센서 및 상기 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드 인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하여, 레인센서가 없는 자율 주행 차량에서도 와이퍼가 운전자 상황에 맞게 동작하도록 할 수 있어, 원가를 절감하면서도 차량의 상품성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

차량 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OF VEHICLE}
본 발명은 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 차량 외부 환경을 감지하여 차량의 주행을 용이하게 하는 기술들이 개발되고 있다. 일 예로, 자율 주행 모드 또는 운전자 주행 모드에서 차량 외부에서 눈 또는 비가 내리는 것을 감지하고, 자동으로 와이퍼가 동작되도록 하는 기술이 있다. 와이퍼의 자동 동작을 위하여 차량에는 눈 또는 비의 양을 감지할 수 있는 레인 센서가 구비된다. 레인 센서는 윈드쉴드 표면에 빗방울이 있을 경우 반사율에 변화가 일어나는 원리를 이용하여 빗방울을 감지하는데, 빗방울 이외에 윈드쉴드 표면에서 반사되는 반사광의 영향에 의해 노이즈가 상대적으로 많이 발생하므로, 와이퍼의 오동작으로 이어지는 문제가 있다.
한편, 와이퍼는 운전자의 주행 시 전방 시야를 확보하기 위한 목적으로 동작되기 때문에, 운전자의 상태 보다는 차량 외부의 환경만을 기준으로 동작하게 되므로, 자율 주행 시 운전자가 차량 외부를 주시하지 않는 상황에서도 불필요하게 동작되는 한계가 있다.
본 발명의 일 목적은 레인센서가 없는 자율 주행 차량에서도 와이퍼가 운전자 상황에 맞게 동작할 수 있는 차량 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는 사용자의 입력을 수신하는 입력부와, 운전자 환경 정보를 획득하는 센서 및 상기 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드 인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 차량이 자율 주행 모드인 것으로 판단하면, 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정한다.
상기 제어부는 상기 센서로부터 획득된 운전자 환경 정보를 기반으로 운전자석에 운전자가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 운전자가 상기 운전자석에 존재하는 것으로 판단하면, 상기 운전자석의 시트 방향 또는 운전자석의 시트 각도를 판단하고, 운전자석의 전방 주시 시간을 판단하여, 상기 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정한다.
상기 제어부는 상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 동일하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 상기 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과한 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정한다.
상기 제어부는 상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 동일하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 상기 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하지 않은 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정한다.
상기 제어부는 상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 상이하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하는 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정한다.
상기 제어부는 상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하면, 우천 상태 인지 여부를 판단한다.
상기 제어부는 상기 자율 주행 모드가 아닌 것으로 판단하면, 운전자 주행 모드로 판단하고 우천 상태 인지 여부를 판단한다.
상기 제어부는 상기 차량의 카메라로부터 획득된 이미지 및 상기 센서로부터 획득된 차량 외부의 환경 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 기반으로 상기 우천 상태인지 여부를 판단한다.
상기 제어부는 상기 이미지를 기반으로 보행자의 상반신을 검출하고, 보행자 상반신의 이미지를 기반으로 우산을 들고 있는 것으로 판단되면 우천 상태인 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 보행자 상반신 이미지의 상측 길이가 상기 보행자 상반신 이미지의 하측 길이의 소정 배율을 초과하면, 상기 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 이미지를 기반으로 도로 표면의 빛 반사를 검출하면, 우천 상태인 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 이미지를 기반으로 상기 차량의 후방에서 주행 중인 차량의 와이퍼가 동작 상태인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 센서가 감지한 환경 정보를 기반으로 습도가 소정 수치 이상인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 이미지 내 물방울이 검출되면, 우천 상태인 것으로 판단한다.
상기 제어부는 상기 우천 상태인 것으로 판단하면, 차량의 위치를 기반으로 물기를 제거하기 위한 동작을 수행할지 여부를 결정한다.
상기 제어부는 상기 차량의 위치를 기반으로 상기 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하지 않는 것으로 판단하면, 상기 물기를 제거하는 동작을 수행하도록 제어한다.
상기 제어부는 상기 이미지 내 상기 물방울의 분포 면적을 기반으로 상기 물기를 제거하기 위한 속도를 조절하여 상기 물기를 제거하는 동작을 수행한다.
상기 제어부는 상기 우천 상태인 것으로 판단하더라도, 상기 차량의 위치를 기반으로 상기 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하는 것으로 판단하면, 상기 물기를 제거하는 동작을 수행하지 않도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은 사용자의 입력을 수신하는 단계와, 상기 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드 인지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 차량이 자율 주행 모드인지 여부의 판단 결과에 따라 운전자 환경 정보를 획득하고, 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치 및 방법은 레인센서가 없는 자율 주행 차량에서도 와이퍼가 운전자 상황에 맞게 동작하도록 할 수 있어, 원가를 절감하면서도 차량의 상품성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 우천 상태 판단 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 물기 제거 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 환경 정보를 획득하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 제어 장치(100)는 입력부(110), 센서(120), 카메라(130), 내비게이션(140), 동작부(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 운전자의 조작, 동작 또는 음성에 따라 그에 상응하는 입력 신호를 입력받을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 입력부(110)는 자율 주행 모드에 진입하도록 하는 입력 신호를 입력받을 수 있다. 아울러, 입력부(110)는 차량 표면의 습기를 제거하기 위한 동작이 자동으로 수행되도록 하는 입력 신호를 입력할 수 있다. 입력부(110)는 운전자가 조작할 수 있는 스크롤 휠(scroll wheel), 버튼(button), 노브(knob), 터치 스크린, 터치 패드, 레버, 트랙 볼(track ball) 등으로 구현되거나 탑승자의 동작 또는 음성을 감지하는 동작 센서 및 음성 인식 센서 중 적어도 하나 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
센서(120)는 운전자 환경 정보, 차량의 주행 정보 및 차량 외부의 환경 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 운전자 환경 정보는 운전자의 탑승 정보를 포함할 수 있으며, 탑승 정보를 획득하기 위하여 센서(120)는 시트 센서로 구현될 수 있다. 또한, 차량의 주행 정보는 차량의 속도 정보를 포함할 수 있으며, 속도 정보를 획득하기 위하여 센서(120)는 속도 센서로 구현될 수 있다. 또한, 차량 외부의 환경 정보는 차량 외부의 습도 정보를 포함할 수 있으며, 습도 정보를 획득하기 위하여 센서(120)는 습도 센서로 구현될 수 있다.
카메라(130)는 차량의 전후방 이미지를 획득하는 전방, 후방 카메라와, 차량 내부의 운전자 환경 정보를 획득하는 내부 카메라를 포함할 수 있다. 카메라(130)는 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 제어부(160)로 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전방 카메라는 라디에이터 그릴 근처에 배치될 수 있으며, 후방 카메라는 후방 번호판 또는 트렁크 근처에 배치될 수 있다. 내부 카메라는 차량 내 탑승한 운전자의 이미지를 획득할 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따르면, 운전석의 시트 상태 정보 및 운전자의 시선 정보를 포함하는 운전자 환경 정보를 획득할 수 있다.
내비게이션(140)은 GPS 수신 장치를 구비하여 차량의 현재 위치를 수신할 수 있으며, 차량의 현재 위치를 기준으로 일정 영역의 지도 영상 정보, 차량 속도 정보 등을 제공할 수 있다.
동작부(150)는 제어부(160)가 차량 외부가 우천 상태로 판단하면, 차량 표면의 물기를 제거하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 동작부(150)는 차량에 와이퍼가 구비되는 경우, 와이퍼를 동작할 수 있으며 물기를 제거하기 위해 바람 분사구가 구비되는 경우, 바람 분사구를 동작시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 바람 분사구는 차량 윈도우 아래쪽에 구비되어 바람을 분사하여 차량 유리 표면의 물기를 제거하는 방식으로 동작할 수 있다.
제어부(160)는 각종 명령의 연산이나 실행을 수행 가능한 반도체 칩 등을 내장한 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 다양한 처리 장치에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(160)는 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 센서로부터 획득된 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(160)는 차량이 자율 주행 모드인 것으로 판단하면, 센서로부터 획득된 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태를 판단하도록 결정할 수 있고, 차량이 운전자 주행 모드인 것으로 판단하면, 센서로부터 획득된 운전자 환경 정보에 기초하지 않고 우천 상태를 판단하도록 결정할 수 있다. 제어부(160)는 차량이 자율 주행 모드인 것으로 판단하면, 운전자 환경 정보에 기초하여, 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하고, 우천 상태 판단이 필요한 것으로 판단되면, 우천 상태를 판단할 것으로 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(160)는 차량의 시동이 on 되면, 차량 표면의 물기를 자동으로 제거하기 위한 동작이 자동적으로 수행되도록 하는 운전자의 입력이 있는지 여부를 판단한다. 실시예에 따르면, 제어부(160)는 와이퍼가 자동으로 동작되도록 설정되었는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(160)는 차량 표면의 물기를 자동으로 제거하기 위한 동작이 자동적으로 수행되도록 하는 운전자의 입력이 있는 것으로 판단하면, 차량의 주행 상태가 자율 주행 모드에 진입하였는지 여부를 판단한다. 실시예에 따르면, 제어부(160)는 운전자로부터 자율 주행 모드에 진입하도록 하는 입력 신호가 입력되면, 자율 주행 모드로 진입한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(160)는 차량의 주행이 자율 주행 모드에 진입한 것으로 판단하면, 운전자의 환경 정보를 획득하고, 운전자의 환경 정보를 기반으로 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하고, 우천 상태 판단이 필요한 것으로 판단하면, 우천 상태를 판단하도록 결정할 수 있다. 여기서 운전자의 환경 정보는 운전자의 탑승 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어부(160)는 센서(120)로부터 획득된 운전자 환경 정보를 기반으로 운전자석에 운전자가 존재하는지 여부를 판단하고, 운전자가 운전자석에 존재하는 것으로 판단하면, 카메라(130)로부터 획득된 운전석의 시트 상태 정보 및 운전자의 시선 정보를 기반으로 운전자석의 시트 방향 또는 운전자석의 시트 각도를 판단하고, 운전자석의 전방 주시 시간을 판단하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정할 수 있다.
일 예로, 제어부(160)는 운전자석에 운전자가 존재한 것으로 판단한 상태에서, 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 동일하거나, 운전자석의 시트 각도가 소정 각도(예, 130도)를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간(예, 3초)을 초과하는 것으로 판단하면, 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 동일하거나, 운전자석의 시트 각도가 소정 각도(예, 130도)를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간(예, 3초)을 초과하는 것으로 판단하면, 자율 주행 모드이지만 운전자가 차량 전방을 응시하고자 하는 것으로 판단할 수 있으며, 이러한 경우 운전자의 시야를 확보하기 위하여 우천 상태 판단이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 운전자석에 운전자가 존재한 것으로 판단한 상태에서, 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 동일하거나, 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하였으나, 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간(예, 3초)을 초과하지 않은 것으로 판단하면, 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하지 않은 것으로 판단하면, 운전자가 전방을 주시하지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 운전자의 시야를 확보할 필요가 없다고 판단할 수 있기 때문에, 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(160)는 운전자가 핸드폰 또는 책을 응시하는 것으로 판단하거나, 외부 풍경을 응시하고 있는 것으로 판단하면, 운전자의 시야를 확보할 필요가 없다고 판단하고, 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 운전자석에 운전자가 존재한 것으로 판단한 상태에서, 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 상이하거나, 운전자석의 시트 각도가 소정 각도(예, 130도)를 초과하는 것으로 판단하면, 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 운전자석의 시트가 눕혀지거나, 운전자석의 시트 방향이 동승자석을 향하고 있는 것으로 판단하면, 운전자의 시야를 확보할 필요가 없다고 판단하고, 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(160)는 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하면, 카메라(130)로부터 획득된 이미지 및 센서(120)로부터 획득된 차량 외부의 환경 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 기반으로 우천 상태를 판단할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 도 2 내지 도 6을 참조한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 우천 상태 판단 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 적어도 하나 이상의 보행자의 상반신(20)을 검출하고, 보행자 상반신(20)의 이미지를 기반으로 우산을 들고 있는 것으로 판단하면 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 보행자 상반신(20) 이미지의 상측 길이(1)가 보행자 상반신(20) 이미지의 하측 길이(2)의 소정 배율을 초과하면, 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(160)는 보행자 상반신(20) 이미지의 상측 길이(1)가 보행자 상반신(20) 이미지의 하측 길이의 2배 이상이면, 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 도로 표면의 빛 반사(40)를 검출하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 차량의 후방에서 주행 중인 차량의 와이퍼가 동작 상태(50)인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다. 아울러, 제어부(160)는 센서(120)가 감지한 환경 정보를 기반으로 습도가 소정 수치 이상인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울(60)이 검출된 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(160)는 상술한 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 우천 상태인 것으로 판단하면, 차량의 위치를 기반으로 우천에 의해 발생된 차량 표면의 물기를 제거하기 위한 동작을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(160)는 차량의 위치를 기반으로 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하지 않는 것으로 판단하면, 물기를 제거하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 물기를 제거하는 동작은 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 빗물 제거 방식을 개략적으로 나타낸 도면이다.
제어부(160)는 물기를 제거하기 위한 장치로 와이퍼가 구비되는 경우, 와이퍼의 동작을 제어하도록 할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 물기를 제거하기 위한 장치로 바람 분사구(70)가 구비되는 경우, 바람 분사구의 동작을 제어하도록 할 수 있다. 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울의 분포 면적 또는 차량의 속도를 기반으로 물기를 제거하기 위한 장치의 동작 속도를 조절할 수 있다. 만일, 제어부(160)는 차량에 와이퍼가 구비되는 경우, 물방울의 분포 면적 또는 차량의 속도를 기반으로 와이퍼의 동작 속도를 조절할 수 있다.
일 예로, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 이미지 전체 면적 중 제1 면적(예, 전체 면적의 30%) 이하인 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 A 속도(예, 30km/h) 이하인 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제1 속도는 12초 당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
다른 예로, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 전체 면적의 제1 면적(예, 전체 면적의 30%)을 초과하고 제2 면적(예, 전체 면적의 80%)이하인 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 A 속도(예, 30km/h)를 초과하고, B 속도(예, 60km/h)이하인 경우 와이퍼 속도를 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2 속도는 4.6초당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 전체 면적의 제2 면적(예, 전체 면적의 80%)을 초과한 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제2 속도보다 빠른 제3 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 B 속도(예, 60km/h)를 초과하는 경우, 와이퍼 속도를 제2 속도보다 빠른 제3 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제3 속도는 1.9초당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
한편, 제어부(160)는 우천 상태인 것으로 판단하더라도, 차량의 위치를 기반으로 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하는 것으로 판단하면, 물기를 제거하는 동작을 수행하지 않도록 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 시동이 온 상태인 것으로 판단하면(S110), 차량 표면의 물기를 제거하기 위한 동작이 자동적으로 수행되도록 하는 운전자의 입력 신호가 입력되었는지 여부를 판단한다(S120). S120에서 제어부(160)는 차량 표면의 물기를 제거하기 위한 동작이 자동적으로 수행되도록 하는 운전자의 입력 신호가 입력된 것으로 판단하면(Y), 차량이 자율 주행 모드로 진입하도록 하는 입력 신호가 입력되었는지 여부를 판단한다(S130). 한편, S120에서 제어부(160)는 차량 표면의 물기를 제거하기 위한 동작이 자동적으로 수행되도록 하는 운전자의 입력 신호가 입력되지 않은 것으로 판단하면(N), 동작을 종료할 수 있다.
S130에서 제어부(160)는 차량이 자율 주행 모드로 진입하도록 하는 입력 신호가 입력된 것으로 판단하면(Y), 운전자 환경 정보를 획득한다(S140). S140에서 운전자 환경 정보는 센서(120)로부터 획득된 운전자석의 운전자 탑승 정보와, 카메라(130)로부터 획득된 운전자의 시선 정보 및 운전자석의 시트 상태 정보를 포함할 수 있다.
제어부(160)는 S140에서 획득된 운전자 환경 정보를 기반으로 우천 상태 판단이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S150). S150에서 제어부(160)는 운전자의 시트 정보 및 운전자의 시선 정보를 기반으로 운전자석의 시트 방향 또는 운전자석의 시트 각도를 판단하고, 운전자석의 전방 주시 시간을 판단하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정할 수 있다. S150의 보다 구체적인 설명은 도 9를 참조한다.
S150에서 제어부(160)는 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하면(Y), 카메라(130)로부터 획득된 이미지 및 센서(120)로부터 획득된 차량 외부의 환경 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 기반으로 우천 상태를 판단할 수 있다(S160). 한편, S150에서 제어부(160)는 우천 상태 판단이 필요치 않은 것으로 결정하면(N), 동작을 종료할 수 있다.
S160에서 제어부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 적어도 하나 이상의 보행자의 상반신(20)을 검출하고, 보행자 상반신(20)의 이미지를 기반으로 우산을 들고 있는 것으로 판단하면 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 보행자 상반신(20) 이미지의 상측 길이(1)가 보행자 상반신(20) 이미지의 하측 길이(2)의 소정 배율을 초과하면, 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(160)는 보행자 상반신(20) 이미지의 상측 길이(1)가 보행자 상반신(20) 이미지의 하측 길이의 2배 이상이면, 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, S160에서 제어부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 도로 표면의 빛 반사(40)를 검출하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, S160에서 제어부(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라(130)로부터 획득된 이미지를 기반으로 차량의 후방에서 주행 중인 차량의 와이퍼가 동작 상태(50)인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다. 아울러, 제어부(160)는 센서(120)가 감지한 환경 정보를 기반으로 습도가 소정 수치 이상인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, S160에서 제어부(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울(60)이 검출된 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단할 수 있다. 한편, S160에서 제어부(160)는 우천 상태가 아닌 것으로 판단하면(N), 동작을 종료할 수 있다.
S160에서 제어부(160)는 상술한 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 우천 상태인 것으로 판단하면(Y), 차량의 위치를 판단할 수 있다(S170). S170에서 제어부(160)는 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하지 않는 것으로 판단하면(N), 물기를 제거하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다(S180). S180에서 물기를 제거하는 동작은 도 7을 참조하여 설명한다. S180에서 제어부(160)는 하기 위한 장치로 와이퍼가 구비되는 경우, 와이퍼의 동작을 제어하도록 할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 물기를 제거하기 위한 장치로 바람 분사구(70)가 구비되는 경우, 바람 분사구의 동작을 제어하도록 할 수 있다.
아울러, S180에서 제어부(160)는 S160에서 우천 상태를 판단하기 위하여 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울의 분포 면적 또는 차량의 속도를 기반으로 물기를 제거하기 위한 장치의 동작 속도를 조절할 수 있다. 만일, 제어부(160)는 차량에 와이퍼가 구비되는 경우, 물방울의 분포 면적 또는 차량의 속도를 기반으로 와이퍼의 동작 속도를 조절할 수 있다.
일 예로, S180에서 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 이미지 전체 면적 중 제1 면적(예, 전체 면적의 30%) 이하인 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 A 속도(예, 30km/h) 이하인 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제1 속도는 12초 당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
다른 예로, S180에서 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 전체 면적의 제1 면적(예, 전체 면적의 30%)을 초과하고 제2 면적(예, 전체 면적의 80%)이하인 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 A 속도(예, 30km/h)를 초과하고, B 속도(예, 60km/h)이하인 경우 와이퍼 속도를 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2 속도는 4.6초당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
또 다른 예로, S180에서 제어부(160)는 카메라(130)로부터 획득된 이미지 내 물방울이 전체 면적의 제2 면적(예, 전체 면적의 80%)을 초과한 영역에서 검출된 경우, 와이퍼 속도를 제2 속도보다 빠른 제3 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차량 속도가 B 속도(예, 60km/h)를 초과하는 경우, 와이퍼 속도를 제2 속도보다 빠른 제3 속도로 조절하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제3 속도는 1.9초당 1회 동작하도록 하는 속도를 의미할 수 있다.
한편, S170에서 제어부(160)는 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하는 것으로 판단하면(Y), 동작을 종료할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 환경 정보를 획득하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 센서(120)로부터 획득된 운전자 환경 정보를 기반으로 운전자가 운전자석에 존재하는지 여부를 판단한다(S210). S210에서 제어부(160)는 운전자가 운전자석에 존재하는 것으로 판단하면(Y), 카메라(130)로부터 획득된 운전석의 시트 상태 정보를 기반으로 운전자석 시트 방향이 차량 주행 방향인지 여부를 판단하거나(S220), 운전자의 시트 각도가 소정 각도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S230). 한편, S210에서 제어부(160)는 운전자가 운전자석에 존재하지 않는 것으로 판단하면(N), 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정할 수 있다(S260).
S220에서 제어부(160)는 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 동일한 것으로 판단하거나(Y), S230에서 제어부(160)는 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하면(Y), 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하는지 여부를 판단한다(S240). 한편, S220에서 제어부(160)는 운전자석의 시트 방향이 차량의 주행 방향과 동일하지 않은 것으로 판단하거나(N), S230에서 제어부(160)는 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하는 것으로 판단하면(N), 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정할 수 있다(S260).
S240에서 제어부(160)는 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하지 않는 것으로 판단하면(Y), 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정할 수 있다(S250). 한편, S240에서 제어부(160)는 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하는 것으로 판단하면(N), 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정할 수 있다(S260).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
차량 제어 장치 100
입력부 110
센서 120
카메라 130
내비게이션 140
동작부 150
제어부 160

Claims (20)

  1. 사용자의 입력을 수신하는 입력부;
    운전자 환경 정보를 획득하는 센서; 및
    상기 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드 인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 차량 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량이 자율 주행 모드인 것으로 판단하면, 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하는 차량 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서로부터 획득된 운전자 환경 정보를 기반으로 운전자석에 운전자가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 운전자가 상기 운전자석에 존재하는 것으로 판단하면, 상기 운전자석의 시트 방향 또는 운전자석의 시트 각도를 판단하고, 운전자석의 전방 주시 시간을 판단하여, 상기 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 차량 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 동일하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 상기 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과한 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하는 차량 제어 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 동일하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하지 않는 것으로 판단하고, 상기 운전자의 전방 주시 시간이 소정 시간을 초과하지 않은 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정하는 차량 제어 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 운전자석의 시트 방향이 상기 차량의 주행 방향과 상이하거나, 상기 운전자석의 시트 각도가 소정 각도를 초과하는 것으로 판단하면, 상기 우천 상태 판단이 불필요한 것으로 결정하는 차량 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 우천 상태 판단이 필요한 것으로 결정하면, 우천 상태 인지 여부를 판단하는 차량 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 자율 주행 모드가 아닌 것으로 판단하면, 운전자 주행 모드로 판단하고 우천 상태 인지 여부를 판단하는 차량 제어 장치.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량의 카메라로부터 획득된 이미지 및 상기 센서로부터 획득된 차량 외부의 환경 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 기반으로 상기 우천 상태인지 여부를 판단하는 차량 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이미지를 기반으로 보행자의 상반신을 검출하고, 보행자 상반신의 이미지를 기반으로 우산을 들고 있는 것으로 판단되면 우천 상태인 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 보행자 상반신 이미지의 상측 길이가 상기 보행자 상반신 이미지의 하측 길이의 소정 배율을 초과하면, 상기 보행자가 우산을 들고 있는 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이미지를 기반으로 도로 표면의 빛 반사를 검출하면, 우천 상태인 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이미지를 기반으로 상기 차량의 후방에서 주행 중인 차량의 와이퍼가 동작 상태인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 센서가 감지한 환경 정보를 기반으로 습도가 소정 수치 이상인 것으로 판단하면, 우천 상태인 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이미지 내 물방울이 검출되면, 우천 상태인 것으로 판단하는 차량 제어 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 우천 상태인 것으로 판단하면, 차량의 위치를 기반으로 물기를 제거하기 위한 동작을 수행할지 여부를 결정하는 차량 제어 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량의 위치를 기반으로 상기 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하지 않는 것으로 판단하면, 상기 물기를 제거하는 동작을 수행하도록 제어하는 차량 제어 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이미지 내 상기 물방울의 분포 면적을 기반으로 상기 물기를 제거하기 위한 속도를 조절하여 상기 물기를 제거하는 동작을 수행하는 차량 제어 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 우천 상태인 것으로 판단하더라도, 상기 차량의 위치를 기반으로 상기 차량이 터널 또는 건물 내부에 위치하는 것으로 판단하면, 상기 물기를 제거하는 동작을 수행하지 않도록 제어하는 차량 제어 장치.
  20. 사용자의 입력을 수신하는 단계;
    상기 사용자의 입력을 기반으로 차량이 자율 주행 모드 인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차량이 자율 주행 모드인지 여부의 판단 결과에 따라 운전자 환경 정보를 획득하고, 상기 운전자 환경 정보에 기초하여 우천 상태 판단의 필요 여부를 결정하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
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