KR20220108869A - 운전자 보조 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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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 포함한다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터의 처리에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고, 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량의 감속도가 기준 감속도보다 작은 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.

Description

운전자 보조 장치 및 그 제어 방법 {DRIVER ASSISTANCE APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
개시된 발명은 운전자 보조 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차량 전방 도로의 결빙을 식별할 수 있는 운전자 보조 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
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.
다만, 종래의 운전자 보조 시스템은, 전방 차량이 결빙된 도로에서 감속을 시도하였으나 감속되지 않더라도, 여전히 전방 차량을 추종한다. 그로 인하여, 차량은 사전에 감속하지 못하지 아니한 채로 운전자가 시각적으로 인식할 수 없는 결빙 구간(이하에서는 "블랙 아이스 구간"이라 한다)에 진입하게 되며, 전방 차량과의 충돌을 회피하기 어려워질 수 있다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 블랙 아이스 구간을 식별할 수 있는 운전자 보조 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은, 블랙 아이스 구간에 진입하기 전에 차량의 속도를 감소시킬 수 있는 운전자 보조 장치 및 그 제어 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 포함한다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터의 처리에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고, 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량의 감속도가 기준 감속도보다 작은 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 카메라는 적색 컬러 필터를 포함하고 적색 영상 데이터를 상기 제어부에 제공하고, 상기 제어부는 상기 적색 영상 데이터에 기초하여 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등된 것을 식별할 수 있다.
상기 운전자 보조 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 감지 데이터를 획득하는 레이더를 더 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 감지 데이터를 처리하고, 상기 제어부는, 상기 감지 데이터의 처리에 기초하여 상기 전방 차량의 감속도를 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키기 위한 메시지를 출력하도록 상기 차량의 디스플레이 장치 또는 오디오 장치 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
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 포함한다. 상기 제어부는, 상기 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고, 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량이 회전하는 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키도록 상기 차량의 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 폭이 증가한 것에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 한 쌍의 브레이크 램프들 사이의 거리가 감소한 것에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 타이어의 형상의 변화에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라를 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법은, 상기 영상 데이터를 처리하고; 상기 영상 데이터의 처리에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고; 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량의 감속도가 기준 감속도보다 작은 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 블랙 아이스 구간을 식별할 수 있는 운전자 보조 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 블랙 아이스 구간에 진입하기 전에 차량의 속도를 감소시킬 수 있는 운전자 보조 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량 및 운전자 보조 장치의 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 레이더의 시야를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 동작을 도시한다.
도 4는 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 전방 차량의 브레이크 램프의 점등을 식별하는 일 예를 도시한다.
도 5는 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 감속하는 일 예를 도시한다.
도 6은 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 전방 차량의 회전을 식별하는 일 예를 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 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50), 오디오 장치(60) 및 운전자 보조 장치(100)를 포함한다. 이들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)에 포함된 전기 장치들(10, 20, 30, 40, 50, 60, 100)은 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.
구동 장치(20)는 차량(1)을 이동시키며, 예를 들어 엔진과, 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS)과, 변속기와 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU)를 포함할 수 있다.
엔진은 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성하며, 엔진 관리 시스템은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 엔진을 제어할 수 있다.
변속기는 엔진에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 감속-전달하며, 변속기 제어 유닛은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 변속기를 제어할 수 있다.
제동 장치(30)는 차량(1)을 정지시키며, 예를 들어 브레이크 캘리퍼와 제동 제어 모듈(Brake Control Module, EBCM)을 포함할 수 있다.
브레이크 캘리퍼는 브레이크 디스크와의 마찰을 이용하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있으며, 전자 제동 제어 모듈은 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 브레이크 캘리퍼를 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 제동 제어 모듈은 운전자 보조 장치(100)로부터 감속도를 포함하는 감속 요청을 수신하고, 요청된 감속도에 의존하여 차량(1)이 감속하도록 전기적으로 또는 유압을 통하여 브레이크 캘리퍼를 제어할 수 있다.
조향 장치(40)은 전동 조향 제어 모듈(Electronic Power Steering Control Module, EPS)를 포함할 수 있다.
조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있으며, 전자 조향 제어 모듈는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 또한, 전자 조향 제어 모듈는 운전자 보조 장치(100)의 요청에 응답하여 조향 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 조향 제어 모듈는 운전자 보조 장치(100)으로부터 조향 토크를 포함하는 조향 요청을 수신하고, 요청된 조향 토크에 의존하여 차량(1)이 조향되도록 조향 장치를 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(50)는 클러스터, 헤드 업 디스플레이, 센터페시아 모니터 등을 포함할 수 있으며, 영상과 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 엔터테인먼트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(50)는 차량(1)의 주행 정보, 목적지까지의 경로 정로, 경고 메시지 등을 운전자에게 제공할 수 있다.
오디오 장치(60)는 복수의 스피커들을 포함할 수 있염, 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 엔터테인먼트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(60)는 차량(1)의 주행 정보, 목적지까지의 경로 정로, 경고 메시지 등을 운전자에게 제공할 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 운전자 보조 장치(100)은 카메라(110)와, 레이더(120)과 제어부(140)를 을 포함한다. 운전자 보조 장치(100)은 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
카메라(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 가질 수 있다. 카메라(110)는 예를 들어 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.
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 차선(차로를 구별하는 마커)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
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.
카메라(110)는 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 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. 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
레이더(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
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. 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. 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.
레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 레이더(120)는 감지 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
제어부(140)는 카메라(110) 및 레이더(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 네비게이션(10), 구동 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50) 및 오디오 장치(60)와 연결될 수 있다.
제어부(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 카메라(110)의 영상 데이터와 레이더(120)의 감지 데이터를 처리하고, 구동 장치(20), 제동 장치(30) 및 조향 장치(40)을 제어하기 위한 구동 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 카메라(110)의 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서, 및/또는 레이더(120)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 카메라(110)의 영상 데이터와 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)을 감지할 수 있다.
프로세서(141)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 상대 위치(차량으로부터 거리 및 주행 방향에 대한 각도) 및 분류(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등)를 획득할 수 있다. 프로세서(141)는 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 상대 위치(차량으로부터 거리 및 주행 방향에 대한 각도) 및 상대 속도를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 감지 데이터에 의하여 감지된 객체들을 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 주변의 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 신호 및/또는 제동 신호를 구동 장치(20) 및/또는 제동 장치(30)에 전송할 수 있다. 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 장치(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 장치(40)으로 전송할 수 있다.
프로세서(141)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되었는지 여부를 식별하고, 레이터(120)의 감지 데이터에 기초하여 전방 차량의 감속 여부를 식별할 수 있다.
카메라(110)는 예를 들어 컬러 필터를 포함할 수 있으며, 컬러 필터의 종류에 따라 이미지 센서는 적색 영상 데이터/녹색 영상 데이터/청색 영상 데이터(RGB 영상 데이터)를 출력하거나 또는 흑백 영상 데이터/적색 영상 데이터를 출력할 수 있다. 프로세서(141)는 카메라(110)로부터 예를 들어 적색 영상 데이터를 수신하고, 적색 영상 데이터에 기초하여 전방 차량의 브레이크 램프의 점등 여부를 식별할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 전방 차량의 상대 속도를 식별할 수 있으며, 상대 속도의 변화에 기초하여 전방 차량의 가속도(또는 감속도)를 식별할 수 있다.
프로세서(141)는, 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되었는지 여부와 전방 차량의 가속도(또는 감속도)에 기초하여, 차량(1) 전방의 블랙 아이스 구간을 식별할 수 있으며, 블랙 아이스 구간을 감지한 것에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 감소시키도록 제동 장치(30)에 제동 신호를 제공할 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 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 장치(30)으로 전송할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 차량(1) 전방의 블랙 아이스 구간의 감지 여부에 기초하여 제동 신호를 제동 장치(30)으로 전송할 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 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 동작을 도시한다. 도 4는 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 전방 차량의 브레이크 램프의 점등을 식별하는 일 예를 도시한다. 도 5는 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 감속하는 일 예를 도시한다. 도 6은 일 실시에에 의한 운전자 보조 장치가 전방 차량의 회전을 식별하는 일 예를 도시한다.
도 3, 도 4, 도 4 및 도 6과 함께, 운전자 보조 장치의 동작(1000)이 설명된다.
운전자 보조 장치(100)은 전방 차량(2)을 식별한다(1010).
차량(1)이 주행 또는 정차 중에, 운전자 보조 장치(100)의 카메라(110)는 차량(1) 전방 및/또는 주변의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 운전자 보조 장치(100)의 제어부(140)는 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 레이더(120)은 차량(1) 전방 및/또는 주변의 감지 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(140)는 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 카메라(110)의 영상 데이터에만 의존하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별하거나, 또는 레이더(120)의 감지 데이터에만 의존하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 카메라(110)의 영상 데이터와 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 차량(1) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 식별된 객체들과 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 식별된 객체들 사이의 공통되는 객체를 식별할 수 있다.
제어부(140)는 이상에서 설명된 방식으로 차량(1)의 전방에서 주행하는 전방 차량(2)을 식별할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)은 전방 차량(2)의 주행 속도를 식별한다(1020).
운전자 보조 장치(100)는 영상 데이터 및/또는 감지 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 속도를 식별하고, 전방 차량(2)의 상대 속도와 차량(1)의 주행 속도에 기초하여 전방 차량(2)의 주행 속도를 식별할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 영상 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 위치를 식별하고, 연속되는 복수의 영상 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 속도를 식별할 수 있다. 제어부(140)는 영상 데이터에 의한 영상 내에서 전방 차량(2)가 위치하는 위치(영상 프레임 내에서 전방 차량이 점유하는 픽셀의 좌표) 및 전방 차량(2)의 크기(영상 프레임 내에서 전방 차량이 점유하는 픽셀의 개수)에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 위치를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 연속되는 복수의 영상 데이터에 의한 영상 내에서 전방 차량(2)의 위치(영상 프레임 내에서 전방 차량이 점유하는 픽셀의 좌표)의 변화에 기초하여 전방 차량(2)의 횡방향 상대 속도를 식별하고, 전방 차량(2)의 크기(영상 프레임 내에서 전방 차량이 점유하는 픽셀의 개수)의 변화에 기초하여 전방 차량(2)의 종방향 상대 속도를 식별할 수 있다.
다른 예로, 제어부(140)는 감지 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다. 제어부(140)는 전방 차량(2)에서 반사된 전파가 수신되기까지의 시간 및 전파가 수신된 각도에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 위치를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 전방 차량(2)에서 반사되는 전파의 주파수 변화(도플러 효과)에 기초하여 전방 차량(2)의 상대 속도를 식별할 수 있다.
다른 예로, 제어부(140)는, 카메라(110)의 영상 데이터와 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여, 전방 차량(2)의 상대 속도를 식별할 수 있다. 제어부(140)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 횡방향 상대 위치와 횡방향 상대 속도를 판단할 수 있으며, 레이더(120)의 감지 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 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 전방 차량(2)의 브레이크 램프가 점등되었는지 여부를 식별한다(1030).
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 전방 차량(2)은 블랙 아이스 구간에 진입할 수 있다. 여기서, 블랙 아이스 구간은 도로가 결빙되었으나 운전자의 시각에 의하여 쉽게 식별되기 어려운 결빙 구간을 의미할 수 있다.
전방 차량(2)이 블랙 아이스 구간에 진입하면, 전방 차량(2)의 운전자는 감속을 위하여 전방 차량(2)의 브레이크 페달을 밟을 수 있으며, 그에 의하여 전방 차량(2)의 브레이크 램프가 점등될 수 있다.
카메라(110)는 브레이크 램프가 점등된 전방 차량(2)을 촬영할 수 있으며, 촬영된 영상 데이터를 제어부(140)에 제공할 수 있다. 이때, 카메라(110)는 컬러 필터를 포함할 수 있으며, 컬러 필터의 종류에 따라 이미지 센서는 적색 영상 데이터/녹색 영상 데이터/청색 영상 데이터(RGB 영상 데이터)를 출력하거나 또는 흑백 영상 데이터/적색 영상 데이터를 출력할 수 있다.
제어부(140)는 카메라(110)로부터 예를 들어 적색 영상 데이터를 수신하고, 적색 영상 데이터에 기초하여 전방 차량의 브레이크 램프의 점등 여부를 식별할 수 있다.
전방 차량(2)의 브레이크 램프가 점등되지 아니하였으면(1030의 아니오), 운전자 보조 장치(100)는 전방 차량(2)을 식별하고 전방 차량(2)의 주행 속도를 식별하는 것을 계속할 수 있다.
전방 차량(2)의 브레이크 램프가 점등되었으면(1030의 예), 운전자 보조 장치(100)는 전방 차량(2)의 감속도가 기준 감속도보다 작은지를 식별한다(1040).
제어부(140)는, 영상 데이터 및/또는 감지 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 주행 속도를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(140)는, 전방 차량(2)의 주행 속도의 변화에 기초하여, 전방 차량(2)의 감속도를 식별할 수 있다. 여기서, 감소도는 속도가 감소하는 이동 물체의 가속도의 절대값으로 나타낼 수 있으며, 이동 물체가 감소하는 정도를 나타낼 수 있다.
제어부(140)는 전방 차량(2)의 감속도를 미리 정해진 기준 감속도와 비교할 수 있다. 여기서, 기준 감속도는 차량의 제동 장치의 동작에 의한 일반적인 차량의 감속도를 나타내며, 실험적으로 또는 경험적으로 설정될 수 있다.
전방 차량(2)의 감속도가 기준 감속도보다 작으면(1040의 예), 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)의 주행 속도를 감소시킨다(1045).
전방 차량(2)의 브레이크 램프가 점등되고 전방 차량(2)의 감속도가 기준 감속도보다 작으면, 전방 차량(2)이 도로 상에 미끄러지는 것이 판단될 수 있다. 다시 말해, 전방 차량(2)의 제동 장치가 동작하였음에도 마찰 계수가 낮은 도로 상에서 전방 차량(2)이 미끄러지는 것이 판단될 수 있다. 예를 들어, 전방 차량(2)이 블랙 아이스 구간에서 주행한 것이 판단될 수 있다.
제어부(140)는 차량(1)이 전방 차량(2)과 같이 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 차량(1)의 주행 속도를 감소시키도록 제동 장치(30)에 제동 신호를 제공할 수 있다. 다시 말해, 전방 차량(2)과의 충돌이 예상되지 아니하더라도, 제어부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 차량(1)의 주행 속도를 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부(140)는, 차량(1)의 주행 속도를 감소시키도록 운전자에게 경고 메시지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는, 주행 속도를 감소를 위한 영상 메시지를 표시하도록 디스플레이 장치(50)를 제어하거나, 주행 속도를 감소를 위한 음향 메시지를 출력하도록 오디오 장치(60)를 제어할 수 있다.
그에 의하여, 차량(1)는 마찰 계수가 낮은 도로 구간(예를 들어, 블랙 아이스 구간)을 안전하게 주행할 수 있다.
전방 차량(2)의 감속도가 기준 감속도보다 작지 아니하면(1040의 아니오), 운전자 보조 장치(100)는 전방 차량(2)이 회전하는지 여부를 식별한다(1050).
마찰 계수가 낮은 도로 상에서 차량의 제동 장치가 동작하면, 차량이 도로 상에서 미끄러지면서 회전할 수 있다. 따라서, 제동 장치가 동작한 전방 차량(2)이 회전하면, 전방 차량(2)이 마찰 계수가 낮은 도로에서 주행한 것이 판단될 수 있다. 예를 들어, 전방 차량(2)이 블랙 아이스 구간에서 주행한 것이 판단될 수 있다.
제어부(140)는 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 회전을 식별할 수 있다.
예를 들어, 카메라(110)에 의하여 촬영된 영상에서 전방 차량(2)의 폭이 증가하면, 제어부(140)는 전방 차량(2)이 회전하는 것을 식별할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전방 차량(2)이 회전하면 차량(1)의 위치에서 촬영되는 전방 차량(2)의 폭이 증가할 수 있다.
다른 예로, 카메라(110)에 의하여 촬영된 영상에서 전방 차량(2)의 브레이크 램프 사이의 거리가 감소하면, 제어부(140)는 전방 차량(2)이 회전하는 것을 식별할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전방 차량(2)이 회전하면 차량(1)의 위치에서 촬영되는 전방 차량(2)의 브레이크 램프 사이의 거리가 감소할 수 있다.
다른 예로, 카메라(110)에 의하여 촬영된 영상에서 전방 차량(2)의 타이어의 형상의 변화에 기초하여, 제어부(140)는 전방 차량(2)이 회전하는 것을 식별할 수 있다. 다시 말해, 전방 차량(2)의 타이어가 식별되고 타이어의 형상이 원형이 근접하면 제어부(140)는 전방 차량(2)이 회전하는 것을 식별할 수 있다.
이처럼, 제어부(140)는 다양한 방법으로 카메라(110)의 영상 데이터에 기초하여 전방 차량(2)의 회전을 식별할 수 있다.
전방 차량(2)이 회전하면(1050의 예), 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)의 주행 속도를 감소시킨다(1045).
앞서 설명된 바와 같이, 제어부(140)는 차량(1)이 전방 차량(2)과 같이 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 차량(1)의 주행 속도를 감소시키도록 제동 장치(30)에 제동 신호를 제공할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 차량(1)의 주행 속도를 감소시키도록 운전자에게 경고를 제공할 수 있다.
전방 차량(2)이 회전하지 아니하면(1050의 아니오), 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)의 주행 상태를 유지한다.
제동 장치가 동작하는 전방 차량(2)이 회전하지 아니하고 감속되면, 전방 차량(2)이 마찰 계수가 높은 도로를 주행하는 것이 판단될 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 차량(1)이 기존의 주행 상태를 유지하도록 한다.
이때, 전방 차량(2)의 감속으로 인하여 차량(1)와 전방 차량(2) 사이의 충돌이 예상되면, 제어부(140)는 전방 차량(2)과의 충돌을 회피하기 위하여 차량(1)의 제동시킬 수 있다. 예를 들어, 전방 차량(2)과의 충돌 예상 시간이 미리 정해진 기준 충돌 예상 시간보다 작으면, 제어부(140)는 차량(1)의 제동시키도록 제어 신호를 제동 장치(30)에 제공할 수 있다.
이처럼, 운전자 보조 장치(100)는, 전방 차량(2)의 브레이크 램프의 점등 여부 및 전방 차량(2)의 감속도에 기초하여, 전방 차량(2)이 마찰 계수가 낮은 도로 구간을 주행 중인지를 식별할 수 있다. 또한, 운전자 보조 장치(100)는, 방 차량(1)이 마찰 계수가 낮은 도로 구간을 주행 중인 것이 식별되면, 차량(1)의 주행 속도를 감소시키거나 차량(1)의 주행 속도를 감소시키기 위한 메시지를 운전자에게 제공할 수 있다.
그에 의하여, 운전자 보조 장치(100)는 차량(1)이 마찰 계수가 낮은 도로 구간(예를 들어, 블랙 아이스 구간)을 안전하게 주행하도록 할 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.
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 2: 전방 차량
20: 구동 장치 30: 제동 장치
40: 조향 장치 50: 디스플레이 장치
60: 오디오 장치 100: 운전자 보조 장치
110: 카메라 120: 레이더
140: 제어부 141: 프로세서
142: 메모리

Claims (14)

  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 데이터의 처리에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고,
    상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량의 감속도가 기준 감속도보다 작은 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는 적색 컬러 필터를 포함하고 적색 영상 데이터를 상기 제어부에 제공하고,
    상기 제어부는 상기 적색 영상 데이터에 기초하여 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등된 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운전자 보조 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 감지 데이터를 획득하는 레이더를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 감지 데이터를 처리하고,
    상기 제어부는, 상기 감지 데이터의 처리에 기초하여 상기 전방 차량의 감속도를 식별하는 운전자 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 주행 속도를 감소시키기 위한 메시지를 출력하도록 상기 차량의 디스플레이 장치 또는 오디오 장치 중 적어도 하나를 제어하는 운전자 보조 장치.
  5. 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 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고,
    상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량이 회전하는 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키도록 상기 차량의 제동 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카메라는 적색 컬러 필터를 포함하고 적색 영상 데이터를 상기 제어부에 제공하고,
    상기 제어부는 상기 적색 영상 데이터에 기초하여 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등된 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 폭이 증가한 것에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 한 쌍의 브레이크 램프들 사이의 거리가 감소한 것에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상 데이터에서 상기 전방 차량의 타이어의 형상의 변화에 기초하여 상기 전방 차량이 회전하는 것을 식별하는 운전자 보조 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 주행 속도를 감소시키기 위한 메시지를 출력하도록 상기 차량의 디스플레이 장치 또는 오디오 장치 중 적어도 하나를 제어하는 운전자 보조 장치.
  11. 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라를 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 카메라에 의하여 영상 데이터를 획득하고;
    상기 영상 데이터를 처리하고;
    상기 영상 데이터의 처리에 기초하여, 상기 차량의 전방에 주행하는 전방 차량을 식별하고;
    상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등되고 상기 전방 차량의 감속도가 기준 감속도보다 작은 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 속도를 감소시키는 것을 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 적색 영상 데이터를 포함하며,
    상기 적색 영상 데이터에 기초하여 상기 전방 차량의 브레이크 램프가 점등된 것을 식별하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 운전자 보조 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 레이더를 더 포함하고,
    상기 운전자 보조 장치의 제어 방법은,
    감지 데이터를 처리하고;
    상기 감지 데이터의 처리에 기초하여 상기 전방 차량의 감속도를 식별하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 디스플레이 장치 또는 오디오 장치 중 적어도 하나를 통하여 상기 차량의 주행 속도를 감소시키기 위한 메시지를 출력하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 장치의 제어 방법.
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