KR20220111851A - 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법 - Google Patents

운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법 Download PDF

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Abstract

자동 긴급 제동 기능을 수행하는 운전자 보조 시스템은, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 전방 영상 데이터를 획득하는 전방 카메라; 및 상기 전방 카메라와 통신 가능하게 결합되고, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking; AEB) 기능을 수행하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하고, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경한다.

Description

운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법{DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND DRIVER ASSISTANCE METHOD}
운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 긴급 제동(AEB) 기능을 수행하는 운전자 보조 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
차량은 도로나 선로를 주행하면서 사람이나 물건을 목적지까지 운반할 수 있는 장치를 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.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량을 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
차량에 탑재되는 첨단 운전자 보조 시스템의 일 예로, 차량의 충돌이 예상되는 순간에 능동적으로 브레이크를 작동시켜 차량을 제어하는 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking; AEB) 기능이 있다.
이러한 자동 긴급 제동 기능은 전방 객체와의 충돌 예상 시점에 기초하여 미리 설정된 동작 조건에 따라 동작된다.
본 개시의 일 측면에 의하면 객체와의 충돌 가능성이 더 높은 지역에서 AEB 기능의 동작 조건을 변경할 수 있는 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템은, 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 전방 영상 데이터를 획득하는 전방 카메라; 및 상기 전방 카메라와 통신 가능하게 결합되고, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking; AEB) 기능을 수행하도록 구성된 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하고, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당길 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 주의 표지판의 종류에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당길 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당길 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 신호등이 녹색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제1 미리 설정된 시간만큼 앞당기고, 상기 신호등이 황색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제2 미리 설정된 시간만큼 앞당기고, 상기 신호등이 적색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제3 미리 설정된 시간만큼 앞당길 수 있다.
또한, 상기 제1 미리 설정된 시간은 상기 제2 미리 설정된 시간보다 짧고, 상기 제2 미리 설정된 시간은 상기 제3 미리 설정된 시간보다 짧을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 교차로를 통과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 상기 차량이 정지하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화할 수 있다.
일 실시예에 따른 운전자 보조 방법은, 자동 긴급 제동(AEB) 기능이 탑재된 차량의 운전자 보조 방법에 있어서, 전방 영상 데이터를 수신하는 단계; 상기 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하는 단계; 및 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계는, 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계는, 상기 주의 표지판의 종류에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호등을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계는, 상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당기는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당기는 단계는, 상기 신호등이 녹색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제1 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계; 상기 신호등이 황색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제2 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계; 및 상기 신호등이 적색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제3 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 미리 설정된 시간은 상기 제2 미리 설정된 시간보다 짧고, 상기 제2 미리 설정된 시간은 상기 제3 미리 설정된 시간보다 짧을 수 있다.
또한, 상기 운전자 보조 방법은, 상기 차량이 교차로를 통과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전자 보조 방법은, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 상기 차량이 정지하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전자 보조 방법은, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 차량이 교차로에 진입할 때 AEB 기능의 동작 시점을 변경함으로써 교차로 근방에서의 충돌 사고를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 AEB 기능 동작 조건의 일 예이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 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.
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 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함할 수 있다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (21)과, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module) (31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS) (41)와, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM) (51)과, 운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS) (100)을 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 시스템(100)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 관리 시스템(11)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS).
전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다.
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 시스템(100)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판, 신호등 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW), 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, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등의 기능을 제공할 수 있다.
운전자 보조 시스템(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, 신호등 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.
즉, 운전자 보조 시스템(100)은 카메라 모듈(101)에서 획득한 영상 데이터와 레이더 모듈(102)에서 획득한 감지 데이터(레이더 데이터)를 처리하고, 영상 데이터와 레이더 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경, 차량(1)의 전방에 위치하는 전방 객체 및 차량(1)의 측방에 위치하는 측방 객체를 감지할 수 있다.
운전자 보조 시스템(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 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시하고, 도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 제동 시스템(32)과, 조향 시스템(42)과, 경보 시스템(52)과, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함하며, 조향 시스템(42)은 전자식 조향 장치(41, 도 1 참조)와 조향 장치(40, 도 1 참조)를 포함할 수 있다.
경보 시스템(52)은 바디 컨트롤 모듈(51, 도 1 참조)을 포함할 수도 있고, 바디 컨트롤 모듈(51)과 별개의 구성일 수도 있다.
경보 시스템(52)은 충돌에 대한 시각적 경고를 출력할 수 있는 디스플레이 모듈 및/또는 충돌에 대한 청각적 경고를 출력할 수 있는 스피커 모듈 및/또는 충돌에 대한 촉각적 경고를 출력할 수 있는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 전방 카메라(110)와, 전방 레이더(120)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.
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 통신 가능하게 결합될 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.
이에 따라, 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 전방 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 전방 레이더 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 속도 정보는 횡방향 속도 정보와 종방향 속도 정보를 모두 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 제어부(140)와 통신 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어 전방 레이더(120)는 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
또한, 운전자 보조 시스템(100)은 복수의 코너 레이더들(130)을 더 포함할 수 있으며, 복수의 코너 레이더들(130)은 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(131)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(132)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(133)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(134)를 포함할 수 있다.
제1 코너 레이더(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제2 코너 레이더(132)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(132a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(133)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(133a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(134)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(134a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트(이하 "객체"라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 상대 속도를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 제어부(140)와 통신 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 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 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터를 처리하고, 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 제어하기 위한 구동 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서 및/또는 전방 레이더(120)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 구동 신호와 제동 신호와 조향 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 전방 차량, 보행자, 싸이클리스트 등)을 인식할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(141)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(거리 및 방향) 및 상대 속도를 획득할 수 있으며, 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(방향) 및/또는 유형 정보를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 유형 정보와 위치와 상대 속도를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 영상 데이터 및/또는 전방 레이더 데이터에서 전방 객체가 인식되면 인식된 전방 객체와의 충돌 소요 시간(Time to Collision; TTC)을 산출할 수 있다.
이 때, 프로세서(141)는 전방 객체와의 충돌 소요 시간에 따라 AEB 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 전방 객체와의 충돌 소요 시간이 미리 설정된 시간에 도달하면 제동 시스템(32) 및/또는 경보 시스템(52)을 제어하여 AEB 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌 소요 시간이 제1 미리 설정된 시간에 도달하면 충돌에 대한 시각적 경고 및/또는 청각적 경고 및/또는 촉각적 경고를 출력하도록 경보 시스템(52)을 제어할 수 있으며, 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌 소요 시간이 제2 미리 설정된 시간에 도달하면 부분 제동(partial braking)을 수행하도록 제동 시스템(32)을 제어할 수 있으며, 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌 소요 시간이 제3 미리 설정된 시간에 도달 완전 제동(full braking)을 수행하도록 제동 시스템(32)을 제어할 수 있다.
이 때, 제1 미리 설정된 시간은 약 2.2초, 제2 미리 설정된 시간은 약 1.4초, 제3 미리 설정된 시간은 약 0.8초로 설정될 수 있다.
즉, 프로세서(141)는 전방 객체와의 충돌이 예상되면 가장 먼저 경보 시스템(52)을 제어하여 운전자에게 충돌을 경고하고, 그 이후에도 전방 객체와의 충돌이 예상되면 제동 시스템(32)을 제어하여 차량을 능동적으로 제동시킬 수 있다.
본 개시에서의 AEB 기능이란, 경보 시스템(52)을 제어하여 운전자에게 충돌을 경고하는 기능(이하 '경보 기능'), 제동 시스템(32)을 제어하여 부분 제동을 수행하는 기능(이하 '부분 제동 기능') 또는 제동 시스템(32)을 제어하여 완전 제동을 수행하는 기능(이하 '완전 제동 기능') 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
메모리(142)는 프로세서(141)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(141)가 제동 신호 및/또는 제어 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 전방 레이더(120)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(141)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
또한, 메모리(142)는 AEB 기능의 동작 조건에 관련된 데이터를 저장할 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.
운전자 보조 시스템(100)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(Lidar)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 차량(1)의 구성 및 운전자 보조 시스템(100)의 구성에 기초하여, 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법을 설명한다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 순서도이고, 도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 AEB 기능 동작 조건의 일 예이다.
도 4를 참조하면, 전방 카메라(110) 및 전방 레이더(120) 및/또는 라이다는 각각 차량(1)의 전방 영상 데이터 및 전방 감지 데이터를 획득하여 제어부(140)로 전달할 수 있다.
도면에는 따로 도시되어 있지 않지만, 제어부(140)는 전방 영상 데이터 및 전방 감지 데이터를 처리하여 전방 객체와의 충돌 소요 시간을 산출하고, 충돌 소요 시간에 기반한 AEB 기능의 동작 조건이 만족하면 AEB 기능을 수행할 수 있다.
제어부(140)는 전방 영상 데이터를 처리하여 신호등 및/또는 주의 표지판을 인식할 수 있다(1000).
교통 표지판의 종류는 주의 표지판, 지시 표지판, 보조 표지판, 규제 표지판 등으로 구분될 수 있으며, 주의 표지판이란 교통 사고의 발생 위험을 주의하기 표지판을 의미할 수 있다.
일 예로, 주의 표지판은 각종 형태의 교차로 진입을 안내하기 위한 표지판, 급커브 도로 진입을 안내하기 위한 표지판, 과속 방지턱 진입을 안내하기 위한 표지판, 미끄러운 도로 진입을 안내하기 위한 표지판, 횡단보도 진입을 안내하기 위한 표지판, 야생 동물 출현 구역 진입을 안내하기 위한 표지판, 노면이 고르지 못한 도로 진입을 안내하기 위한 표지판, 도로 공사 현장 진입을 안내하기 위한 표지판 등의 다양한 표지판을 포함할 수 있다.
신호등은 녹색광 및/또는 황색광 및/또는 적색광을 방출할 수 있는 차량을 위한 신호등을 의미할 수 있다.
제어부(140)는 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하고, 신호등 또는 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여(1100의 예, 1200의 예) AEB 기능의 동작 조건을 변경할 수 있다(1150, 1250).
이는, 신호등이 존재하는 교차로나, 주의 표지판이 설치된 근방에서는 교통 사고의 발생 위험이 증가되기 때문이다.
긴급 제동 기능의 동작 조건은 충돌까지의 예상 시간에 따라 구분될 수 있다. 도 5에 기재된 구체적인 수치는 긴급 제동 기능의 동작 조건을 설명하기 위한 일 예이지, 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)의 긴급 제동 기능의 동작 조건이 도 5에 기재된 구체적인 수치에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 디폴트 조건에 따르는 경우, 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 전방 객체와의 충돌 2.2초 전에 경보 기능을 수행할 수 있으며, 전방 객체와의 충돌 1.4초 전에 부분 제동 기능을 수행할 수 있으며, 전방 객체와의 충돌 0.8초 전에 완전 제동 기능을 수행할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 디폴트 조건으로 설정된 AEB 기능의 동작 조건을 1단계 또는 2단계 또는 3단계로 변경함으로써 AEB 기능의 동작 시점을 앞당길 수 있다.
예를 들어, 1단계 조건에서, 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 전방 객체와의 충돌 2.4초 전에 경보 기능을 수행할 수 있으며, 전방 객체와의 충돌 1.6초 전에 부분 제동 기능을 수행할 수 있으며, 전방 객체와의 충돌 1.0초 전에 완전 제동 기능을 수행할 수 있다.
디폴트 조건에서는 충돌 예상 시점으로부터 0.8초 전에 완전 제동 기능이 동작하는 반면, 1단계 조건에서는 충돌 예상 시점으로부터 1.0초 전에 완전 제동 기능이 동작하는 바, 1단계 조건에서 AEB 기능의 동작 시점이 앞당겨질 수 있다.
마찬가지로, 디폴트 조건보다는 1단계 조건에서, 1단계 조건보다는 2단계 조건에서, 2단계 조건보다는 3단계 조건에서 AEB 기능의 동작 시점이 더욱 앞당겨질 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제어부(140)는 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여(1200의 예) AEB 기능의 동작 시점을 앞당길 수 있다(1250).
구체적으로, 제어부(140)는 주의 표지판을 인식하면 AEB 기능의 동작 조건을 디폴트 조건에서 1단계 조건 내지 3단계 조건 중 어느 하나로 변경할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 주의 표지판의 종류에 따라 AEB 기능의 동작 시점을 앞당길 수 있다.
일 예로, 제어부(140)는 교차로 진입을 안내하기 위한 표지판을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 1단계로 변경할 수 있으며, 급커브 도로 진입을 안내하기 위한 표지판을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 2단계로 변경할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 신호등을 인식한 것에 응답하여(1100) AEB 기능의 동작 조건을 변경할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 신호등의 점등 상태와 관련 없이, 신호등을 인식하면 AEB 기능의 동작 조건을 1단계 조건으로 변경할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 신호등의 점등 상태에 따라 AEB 기능의 동작 조건을 상이하게 변경할 수 있다(1150).
즉, 제어부(140)는 신호등의 점등 상태에 따라 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당길 수 있다.
일 예로, 신호등이 녹색광을 출력하면 AEB 기능의 동작 시점을 제1 미리 설정된 시간만큼 앞당기고, 신호등이 황색광을 출력하면 AEB 기능의 동작 시점을 제2 미리 설정된 시간만큼 앞당기고, 신호등이 적색광을 출력하면 AEB 기능의 동작 시점을 제3 미리 설정된 시간만큼 앞당길 수 있다.
이 때, 제1 미리 설정된 시간은 제2 미리 설정된 시간보다 짧고, 제2 미리 설정된 시간은 제3 미리 설정된 시간보다 짧을 수 있다.
즉, 제어부(140)는 녹색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 1단계 조건으로 변경할 수 있고, 황색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 2단계 조건으로 변경할 수 있고, 적색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 3단계 조건으로 변경할 수 있다.
이는, 신호등이 녹색광을 출력하는 경우보다는 신호등이 황색 광을 출력하는 경우 전방 객체와의 사고 가능성이 더 높고, 신호등이 황색광을 출력하는 경우보다는 신호등이 적색광을 출력하는 경우 전방 객체와의 사고 가능성이 더 높기 때문이다.
설계자의 의도에 따라, 제1 미리 설정된 시간은 제2 미리 설정된 시간 및 제3 미리 설정된 시간보다 짧고, 제3 미리 설정된 시간은 제2 미리 설정된 시간보다 짧을 수 있다.
즉, 제어부(140)는 녹색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 1단계 조건으로 변경할 수 있고, 황색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 3단계 조건으로 변경할 수 있고, 적색광을 출력하는 신호등을 인식한 것에 응답하여 AEB 기능의 동작 조건을 2단계 조건으로 변경할 수 있다.
이는, 설계자가, 신호등이 적색광을 출력하는 경우보다는 신호등이 황색광을 출력하는 경우에 전방 객체와의 사고 가능성이 더 높다고 판단했기 때문이다.
이후 제어부(140)는 변경된 동작 조건에 따라 AEB 기능을 수행할 수 있다.
AEB 기능의 동작 조건이 변경된 상태로 차량이 계속해서 주행하는 경우, AEB 기능이 빈번하게 동작함으로써 운전자가 불편을 느낄 수 있다.
이에 따라, 제어부(140)는 AEB 기능의 초기화 조건이 만족되면(1300의 예) AEB 기능의 동작 조건을 초기화시킬 수 있다(1400).
즉, 제어부(140)는 AEB 기능의 초기화 조건이 만족되면 AEB 기능의 동작 조건을 디폴트 조건으로 변경할 수 있다.
일 예로, 제어부(140)는 차량이 교차로를 통과하면 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)는 전방 영상 데이터를 처리하여 인식되던 신호등이 더 이상 인식되지 않는다면, AEB 기능의 동작 조건을 초기화시킬 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(140)는 신호등 또는 주의 표지판을 인식한 후에 차량이 정지하면 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시킬 수 있다. 차량이 정지하는 경우 위험 요소가 사라졌다고 볼 수 있기 때문이다.
또 다른 예로, 제어부(140)는 신호등 또는 주의 표지판을 인식한 후에 미리 설정된 시간이 경과하면 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시킬 수 있다. 이 때, 미리 설정된 시간은 위험 상황이 해소되기 위한 충분한 시간으로 설정될 수 있다.
본 개시에 따르면 차량이 교차로를 진입하는 상황에서 AEB 기능의 동작 시점을 앞당겨서, 교차로에서 발생하는 다수의 사고를 경감할 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면 차량이 주행 중인 도로의 위험성에 따라 AEB 기능의 동작 조건을 변경함으로써 교통 사고의 확률을 경감할 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, 플래쉬 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 100: 운전자 보조 시스템
110: 전방 카메라 120: 전방 레이더
130: 복수의 코너 레이더들 131: 제1 코너 레이더
132: 제2 코너 레이더 133: 제3 코너 레이더
134: 제4 코너 레이더 140: 제어부
141: 프로세서 142: 메모리

Claims (18)

  1. 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 전방 영상 데이터를 획득하는 전방 카메라; 및
    상기 전방 카메라와 통신 가능하게 결합되고, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking; AEB) 기능을 수행하도록 구성된 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하고, 상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 운전자 보조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주의 표지판의 종류에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 운전자 보조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당기는 운전자 보조 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호등이 녹색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제1 미리 설정된 시간만큼 앞당기고,
    상기 신호등이 황색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제2 미리 설정된 시간만큼 앞당기고,
    상기 신호등이 적색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제3 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 운전자 보조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 미리 설정된 시간은 상기 제2 미리 설정된 시간보다 짧고, 상기 제2 미리 설정된 시간은 상기 제3 미리 설정된 시간보다 짧은 운전자 보조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 교차로를 통과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 운전자 보조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 상기 차량이 정지하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 운전자 보조 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 운전자 보조 시스템.
  10. 자동 긴급 제동(AEB) 기능이 탑재된 차량의 운전자 보조 방법에 있어서,
    전방 영상 데이터를 수신하는 단계;
    상기 전방 영상 데이터에 기초하여 신호등 또는 주의 표지판을 인식하는 단계; 및
    상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계;를 포함하는 운전자 보조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계는,
    상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계;를 포함하는 운전자 보조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 주의 표지판을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계는,
    상기 주의 표지판의 종류에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 앞당기는 단계;를 포함하는 운전자 보조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 신호등을 인식한 것에 응답하여 상기 AEB 기능의 동작 조건을 변경하는 단계는,
    상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당기는 단계;를 포함하는 운전자 보조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 신호등의 점등 상태에 따라 상기 AEB 기능의 동작 시점을 단계별로 앞당기는 단계는,
    상기 신호등이 녹색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제1 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계;
    상기 신호등이 황색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제2 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계; 및
    상기 신호등이 적색광을 출력하면 상기 AEB 기능의 동작 시점을 제3 미리 설정된 시간만큼 앞당기는 단계;를 포함하는 운전자 보조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 미리 설정된 시간은 상기 제2 미리 설정된 시간보다 짧고, 상기 제2 미리 설정된 시간은 상기 제3 미리 설정된 시간보다 짧은 운전자 보조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 차량이 교차로를 통과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함하는 운전자 보조 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 상기 차량이 정지하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함하는 운전자 보조 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 신호등 또는 상기 주의 표지판을 인식한 후에 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 AEB 기능의 동작 조건을 초기화시키는 단계;를 더 포함하는 운전자 보조 방법.
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