KR20220119229A - 운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량 - Google Patents

운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량 Download PDF

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KR20220119229A
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vehicle body
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주식회사 에이치엘클레무브
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Abstract

본 발명은, 운전자 보조 시스템을 개시한다. 운전자 보조 시스템은 차량에 마련될 수 있다.
본 발명의 운전자 보조 시스템은, 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부; 차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 및 변속 레버의 고장으로 진단되면, 검출된 차체의 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 인식한 차체의 회전 방향과 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지, 전진 방향인지를 인식하는 제어부를 포함한다.

Description

운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량 {Advanced Driver Assistance System, and Vehicle having the same}
본 발명은 장애물과의 충돌 여부를 판단하기 위한 운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
최근 운전자 부주의로 발생하는 사고를 방지하기 위하여 운전자에게 차량의 주행 정보를 전달해주고 또한 운전자의 편의를 위한 자율 주행을 위해 다양한 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)이 개발되고 있다.
일 예로, 차량에 거리감지센서를 장착하여 차량 주변의 장애물을 검출하고, 이를 운전자에게 경보하는 기술이 있다.
다른 예로, 차량의 범퍼에 장착된 전자석을 통해 타 차량과의 거리를 획득하고 획득된 타 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 충돌 상황으로 판단하여 전자석에 전원을 공급함으로써 자력이 발생되도록 하고 이로 인해 차량이 충돌 상황 시에 자동으로 제동되도록 하는 기술이 있다.
운전자의 안전 및 편의를 위한 운전자 보조 시스템이 차량에 마련되어 있음에도 불구하고, 도로의 넓이나, 교통량, 자전거나 보행자의 수 등 주위 상황, 그리고 자 차량의 무게, 자 차량의 주행 속도, 자 차량의 주행 방향, 타 차량의 주행 속도 및 타 차량의 주행 방향 등 주행 환경의 변화에 따라 충돌 위험도가 달라질 수 있기 때문에 이에 대응하여 운전자 보조 기술의 변화가 필요하다.
일 측면은 제1차량에서 획득한 제2차량에 대한 영상 정보와 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 주행 방향을 인식하고, 인식한 제1차량의 주행 방향과 제2차량과의 상대 속도에 기초하여 제2차량과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌 판단에 대응하여 제동을 제어하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량을 제공한다.
다른 측면은 제1차량 내 변속 레버의 고장 시에 제1차량에서 획득한 제2차량에 대한 영상 정보와 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 주행 방향을 인식하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량을 제공한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부; 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부; 차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부; 검출된 거리 정보 및 검출된 속도 정보에 기초하여 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제어하도록 하는 제어부를 포함하고, 제어부는 제동을 제어할 때, 검출된 차체의 요 레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 인식한 차체의 회전 방향과 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지를 인식하고 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 제동을 제한하도록 한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 장애물의 위치 변화를 인식하고, 장애물은 차체의 전방에 위치하는 차량이다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 검출된 거리 정보 및 검출된 속도 정보에 기초하여 차량이 정지 상태인지를 판단하고 차량이 정지 상태라고 판단되면 차량의 위치 변화를 인식한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 획득된 영상 정보에 기초하여 정지 상태의 물체 정보를 획득하고, 기 획득한 정지 상태의 물체 정보에 장애물의 위치 변화를 인식한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 변속 레버가 정상 상태이면 변속 레버로부터 수신된 기어 신호에 기초하여 차체의 이동 방향을 인식하고, 변속 레버가 고장 상태이면 검출된 차체의 요레이트와 영상 정보에 기초하여 차체의 이동 방향을 인식한다.
다른 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부; 차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 및 변속 레버의 고장으로 진단되면, 검출된 차체의 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 인식한 차체의 회전 방향과 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지, 전진 방향인지를 인식하는 제어부를 포함한다.
다른 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부; 및 주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부;를 더 포함하고, 제어부는 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 검출된 거리 정보 및 검출된 속도 정보에 기초하여 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제한 제어한다.
다른 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식한다.
다른 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제어부는, 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 장애물의 위치 변화를 인식한다.
또 다른 측면에 따른 차량은, 제동 시스템; 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부; 차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 및 검출된 차체의 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 인식한 차체의 회전 방향과 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지, 전진 방향인지를 인식하고, 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 제동 시스템의 제동을 제한하도록 하는 운전자 보조 시스템을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량은, 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부; 및 주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부;를 더 포함하고, 운전자 보조 시스템은 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 검출된 거리 정보 및 검출된 속도 정보에 기초하여 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제한 제어한다.
또 다른 측면에 따른 차량은, 변속 레버; 및 변속 레버로부터 기어 신호를 수신하는 레버 신호 수신부를 더 포함하고, 운전자 보조 시스템은 레버 신호로부터 수신된 기어 정보에 기초하여 변속 레버 및 레버 신호 수신부 중 적어도 하나의 고장을 진단하고, 적어도 하나의 고장으로 진단 시에 인식한 차체의 회전 방향과 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향을 인식한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 운전자 보조 시스템은, 변속 레버가 정상 상태이면 레버 신호 수신부에 수신된 기어 신호에 기초하여 차체의 이동 방향을 인식한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 운전자 보조 시스템은, 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 장애물의 위치 변화를 인식하고, 장애물은, 차체의 전방에 위치하는 타 차량이다.
또 다른 측면에 따른 차량의 운전자 보조 시스템은, 획득된 영상 정보에 기초하여 정지 상태의 물체 정보를 획득하고, 기 획득한 정지 상태의 물체 정보에 장애물의 위치 변화를 인식한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 운전자 보조 시스템은, 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 장애물의 회전 방향과 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식한다.
본 발명은 자 차량인 제1차량에서 획득한 제2차량에 대한 영상 정보, 제1차량의 요레이트 정보, 제2차량과의 상대 속도에 기초하여 제2차량과의 충돌 여부를 판단함으로써 충돌 판단에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 자 차량인 제1차량에서 획득한 제2차량에 대한 영상 정보, 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 자 차량의 주행 방향을 정확하게 인식한 후 제동 여부를 판단함으로써 타 차량과의 충돌에 유연하게 대처할 수 있다. 이로 인해 교통 사고의 발생을 줄일 수 있고 차량의 안전도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 기어 레버에 의한 변속 레버의 고장 시에도 자 차량의 후진 여부를 정확하게 판단할 수 있어 사고 위험을 줄일 수 있다.
본 발명은 하드웨어적인 구성이 추가되지 않은 상태에서 전방의 다른 차량과의 충돌 가능성에 따른 제동 제어를 수행할 수 있어 차량의 원가 상승을 방지하면서 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 시스템을 가지는 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
도 2은 실시 예에 의한 차량에 마련된 운전자 보조 시스템의 구성도이다.
도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 차량에 마련된 운전자 보조 시스템 중 충돌 방지 장치의 구성도이다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 주행 예시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 차량과 장애물과의 상대 속도의 예시도이다.
도 7 및 도 8은 실시 예에 따른 차량의 이동 방향 인식을 위한 예시도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 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 문맥 상 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 실시 예들에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
실시 예에 따른 차량은 운전자의 운전 의지에 대응하여 주행하는 수동 주행 모드와, 차량의 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 목적지까지 자율적으로 주행하는 자율 주행 모드를 수행하는 차량일 수 있다.
실시 예에 따른 차량은 내연 기관 차량일 수도 있고, 친환경 차량일 수도 있다.
본 실시 예에서 내연 기관 차량을 예를 들어 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함한다.
엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다.
변속기(20)는 복수 개의 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 복수 개의 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)과, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)과, 운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS)을 더 포함한다.
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.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버(또는 기어 레버, 시프팅 레버, 기어 시프트라고도 함)를 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 제어 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 제어 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) 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 시스템(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차선 이탈 경보(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, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 장애물과의 충돌에 대한 알림 정보를 출력하거나, 장애물을 회피하도록 하는 충돌 방지 장치(Collision Avoidance device)를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량 스스로 도로 환경을 인식하고, 장애물과 주행 상황을 판단하며, 장애물을 회피하면서 계획된 주행 경로에 따라 차량의 주행을 제어함으로써 자동으로 목적지까지 주행하도록 하는 자율 주행 제어 장치를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 장애물 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 장애물(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 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.
운전자 보조 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 제어 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 제어 신호 및 조향 제어 신호를 전송할 수 있다.
도 2은 실시 예에 의한 차량에 마련된 운전자 보조 시스템의 구성도이고, 도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
본 실시 예의 운전자 보조 시스템은, 주행 중 장애물과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 기능을 수행할 수 있다. 이때 운전자 보조 시스템은, 충돌 방지를 위해 제동을 제어할 수 있다. 즉 본 실시 예의 운전자 보조 시스템은 충돌 방지 장치일 수 있고 제동 제어 장치일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 제동 시스템(32)과, 조향 시스템(42)과, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 도 1과 함께 설명된 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.
본 실시 예의 운전자 보조 시스템(100)은 카메라 모듈(101)의 카메라로써 전방 카메라(110)를 포함할 수 있고, 레이더 모듈(102)의 레이더로써 전방 레이더(120)와 복수 개의 코너 레이더(130: 131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 확보하기 위한 전방 카메라(110)와, 전방 레이더(120)와, 복수 개의 코너 레이더(130)를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 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, 보행자, 사이클리스트, 차선, 연석, 가드레일, 가로수 및 가로등 중 적어도 하나에 관한 위치 정보를 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 제1제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제1제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제1제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제1제어부(140)와 연결될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(120)는 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, 장애물에 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 위치 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 장애물까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 장애물의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제1제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
복수 개의 코너 레이더(130)는 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 포함한다.
제1 코너 레이더(131)는 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 제1 코너 레이더(131)는 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, 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, 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, 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, 보행자 또는 사이클리스트(이하 "장애물"이라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제1제어부(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 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
제1제어부(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.
제1제어부(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터를 처리하고, 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 제어하기 위한 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 시그널 프로세서 및/또는 레이더들(120, 130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 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 장애물들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 연석, 가드레일, 가로수, 가로등 등)을 감지할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(141)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다. 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 장애물이 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지, 또는 연석인지, 또는 가드레일인지, 또는 가로수인지, 또는 가로등인지 등)를 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 장애물들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 장애물에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 조향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 전방 장애물들의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 전방 장애물 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경보하거나 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송하거나, 조향 신호를 조향 시스템(42)에 전송할 수 있다.
미리 정해진 제1 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경보를 출력하도록 할 수 있다.
미리 정해진 제2 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 사전 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다.
미리 정해진 제3 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 긴급 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다.이때, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 작고, 제3 기준 시간은 제2 기준 시간보다 작다.
프로세서(141)는 전방 장애물들의 위치 정보 중 방향 정보에 기초하여 조향 신호를 조향 시스템(42)에 전송할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(141)는 전방 장애물들의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 장애물들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경보하거나 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다.
프로세서(141)는 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 측방(전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측)의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 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 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 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(141)의 영상 데이터 및/또는 레이더 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.
도 4는 실시 예에 따른 차량에 마련된 운전자 보조 시스템(100) 중 충돌 방지 장치(200)의 구성도이다.
운전자 보조 시스템(100) 중 충돌 방지 장치(200)는, 영상 획득부(210), 장애물 검출부(220), 주행 정보 검출부(230), 레버 신호 수신부(240), 입력부(250), 표시부(260), 클러스터(261) 사운드 출력부(270), 제2제어부(280), 저장부(281)를 포함하고, 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 더 포함할 수 있다.
영상 획득부(210)는 도로의 영상을 획득하고, 획득된 영상의 정보를 제2제어부(280)에 전송한다. 여기서 영상의 정보는 영상 데이터일 수 있다.
영상 획득부(210)는 전방 카메라(110)를 포함할 수 있고, 전방 카메라(110)에 의해 촬영된 전방 영상 데이터로부터 도로의 영상 정보를 획득할 수 있고, 장애물의 형상을 획득할 수 있다.
영상 획득부(210)는 후방 카메라를 포함하는 것도 가능하다. 영상 획득부(210)는 후방 카메라에 의해 촬영된 후방 영상 데이터로부터 도로의 영상 정보를 획득할 수 있고, 장애물의 형상을 획득할 수 있다.
여기서 도로의 영상 정보는 차선 영상 및 타 차량의 영상을 포함할 수 있다.
그리고 장애물의 형상은, 장애물의 종류를 인식하기 위한 정보일 수 있다. 아울러, 전방 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터로부터 장애물의 위치 정보 및 속도 정보를 획득하는 것도 가능하다.
장애물 검출부(220)는 자 차량의 전방 및 좌우 측방의 장애물을 검출하고, 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 제2제어부(280)에 전송한다. 여기서 장애물 정보는 장애물의 위치 정보를 포함할 수 있고, 장애물의 위치 정보는 장애물과의 거리 정보 및 장애물의 방향 정보를 포함할 수 있다. 장애물과의 거리에 대한 거리 정보는 장애물과의 상대 거리에 대한 거리 정보일 수 있다.
이러한 장애물 검출부(220)는 전방 레이더(120), 제1, 2 코너 레이더(131, 132)를 포함할 수 있다.
아울러 장애물 검출부(220)는 라이더 센서를 포함하는 것도 가능하다. 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서는 레이저 레이다(Laser Radar) 원리를 이용한 비접촉식 거리 검출 센서이다. 라이다 센서는 레이저를 송신하는 송신부와, 센서 범위 내에 존재하는 물체의 표면에 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
장애물 검출부(220)는 초음파 센서를 포함할 수도 있다.
초음파 센서는 초음파를 일정시간 발생시킨 뒤 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 검출한다. 이러한 초음파 센서는 근거리 범위 내에서 보행자 등의 장애물의 유무를 판별하는데 사용될 수 있다.
장애물 검출부(220)는 자 차량의 후방의 장애물을 검출하는 것도 가능하다.
차량은 주행 속도 정보, 주행 방향 정보 및 요레이트 정보와 같은 차량의 주행 정보를 검출하는 주행 정보 검출부(230)를 포함할 수 있다.
주행 정보 검출부(230)는 속도 검출부(231) 및 요레이트 검출부(232)를 포함할 수 있다.
속도 검출부(231)는 복수 개의 휠 속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(231)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(231)는 복수 개의 휠 속도 센서와 가속도 센서를 포함할 수 있다.
속도 검출부(231)가 가속도 센서일 경우, 제2제어부(280)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고 획득된 가속도에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
속도 검출부(231)가 가속도 센서와 복수 개의 휠 속도 센서일 경우, 제2제어부(280)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고, 복수 개의 휠 속도 센서에 의해 획득된 속도 정보에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
요 레이트 검출부(232)는 차량의 요 모멘트를 검출한다. 차량의 수직축 방향의 요 레이트인 회전 각속도를 검출한다.
요 레이트 검출부(232)는 차량의 차체에 마련될 수 있고, 센터 콘솔 하부나, 운전석 시트 등에 마련되어 있을 수 있으며, 이들 위치에 한정되는 것은 아니다.
레버 신호 수신부(240)는 차량의 실내에 마련된 변속 레버(또는 기어 레버)의 위치에 대응하는 기어 신호를 수신하고 수신한 기어 신호를 제2제어부(280)에 전송한다.
기어 신호는, 전진 기어 신호, 후진 기어 신호, 중립 기어 신호 및 주차 기어 신호 등을 포함할 수 있고, 기어 단수에 대한 단수 신호를 포함할 수 있다.
입력부(250)는 사용자 입력을 수신한다.
입력부(250)는 기어 신호를 수신할 수 있다. 입력부(250)는 전진 기어 명령, 후진 기어 명령, 중립 기어 명령 및 주차 기어 명령을 수신할 수 있고, 수신된 명령에 대한 전진 기어 신호, 후진 기어 신호, 중립 기어 신호 및 주차 기어 신호를 제2제어부에 전송할 수 있다.
입력부(250)는 전진 기어 명령, 후진 기어 명령, 중립 기어 명령 및 주차 기어 명령을 수신하기 위한 변속 버튼을 포함할 수 있다.
입력부(250)는 차량에서 수행 가능한 기능 중 어느 하나의 기능에 대한 동작 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(250)는 라디오 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 맵 표시 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 컨텐츠 재생 기능, 인터넷 검색 기능 중 적어도 하나의 동작 명령을 입력받을 수 있다.
입력부(250)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 주행 모드와, 자동으로 주행하는 자율 주행 모드 중 어느 하나를 입력받고, 입력된 신호를 제2제어부(280)에 전송한다.
입력부(250)는 자율 주행 모드 또는 내비게이션 모드의 수행 중 목적지 정보를 입력받을 수 있다. 입력부(250)는 자율 주행 모드 시에 목표 주행 속도를 입력받는 것도 가능하다.
입력부(250)는 장애물과의 충돌 가능성을 알려주는 충돌 방지 알림 모드의 온 명 및 오프 명령을 수신할 수 있다.
입력부(250)는 차량 내 헤드유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 차량용 단말기에 마련될 수도 있다. 입력부(250)는 버튼, 키, 스위치, 조작 레버, 조그 다이얼 등으로 마련될 수 있고, 터치 패드로 마련될 수도 있다.
표시부(260)는 수행 중인 기능에 대한 동작 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(260)는 전화 통화와 관련된 정보를 표시하거나, 단말기(미도시)를 통해 출력되는 콘텐츠의 정보를 표시하거나, 음악 재생과 관련된 정보를 표시하는 것도 가능하고 외부의 방송 정보를 표시한다.
표시부(260)는 지도 정보를 표시하고, 목적지까지의 경로가 매칭된 지도 정보와 길 안내 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(260)는 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드를 표시할 수 있고, 충돌 방지 알림 모드의 온오프 정보를 표시할 수 있다.
표시부(260)는 도로의 영상을 표시하거나, 보행자의 위치 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(260)는 장애물과의 충돌을 알리는 충돌 위험 정보를 영상으로 표시할 수 있다.
표시부(260)는 장애물 회피를 위한 감속 정보와 조향 정보를 영상으로 표시하는 것도 가능하다.
표시부(260)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 영상을 표시하거나, 점등 및 소등을 수행할 있다.
표시부(260)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 배경 색을 변경하는 것도 가능하다. 예를 들어, 표시부(260)는 충돌 위험 상황에서 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 배경 색을 변경할 수 있다.
표시부(260)는 LED 등과 같은 램프나 LCD등과 같은 평판 디스플레이 장치일 수 있다.
표시부(260)는 차량용 단말기에 마련될 디스플레이 패널일 수도 있다.
표시부(260)는 차량에 마련된 클러스터(261)를 포함할 수 있다.
클러스터(261)는 충돌 위험 정보에 대한 영상을 표시하거나, 충돌 위험 정보를 지시하는 램프를 포함할 수 있다. 클러스터(261)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 램프를 점등 또는 소등시킬 수 있다.
클러스터(261)는 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 변속 레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등을 포함할 수 있다.
사운드 출력부(270)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 사운드를 출력하되, 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하는 레벨로 사운드를 출력한다.
사운드 출력부(270)는 장애물과의 충돌에 대해 위험을 알릴 수 있도록 경보 정보를 사운드로 출력할 수 있다. 이러한 사운드 출력부(260)는 스피커일 수 있다.
제2제어부(280)는 자율 주행 모드의 수행 시에 미리 설정된 주행 속도로 주행하도록 제어하거나, 사용자에 의해 입력된 주행 속도로 주행하도록 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 주행 모드가 자율 주행 모드이면 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 목적지까지 자율적으로 주행을 제어한다. 제2제어부(280)는 자율 주행을 수행할 때 영상 획득부(210)에 의해 획득된 영상 정보에 대한 영상 처리를 수행하여 도로의 차선 및 장애물을 인식하고, 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로를 인식하며, 장애물 검출부(220)에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 인식된 장애물과의 거리를 획득하고 획득된 장애물과의 거리에 기초하여 차로 변경, 가속 및 감속을 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 자율 주행 모드 시, 장애물의 장애물 정보에 기초하여 우회 경로를 만들어 장애물을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2제어부(280)는 회피 제어를 위해 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 수동 주행 모드의 수행 중 충돌 방지 알림 모드가 선택되었다고 판단되면 영상 획득부(210)에 의해 획득된 영상 정보 및 장애물 검출부(220)에 의해 획득된 장애물 정보를 이용하여 장애물과의 충돌 여부를 판단하고 장애물과의 충돌 여부에 기초하여 충돌 위험 정보의 출력을 제어하고 충돌 방지 또는 회피 제어를 수행한다. 제2제어부(280)는 수동 주행 모드의 수행 중 충돌 방지를 위해 제동 시스템(32)을 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 수동 주행 모드의 수행 중 충돌 방지 알림 모드가 선택되었다고 판단되면 영상 획득부(210)에 의해 획득된 영상 정보에 대한 영상 처리를 수행하여 도로의 차선 및 장애물을 인식하고, 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로를 인식하며, 인식된 자 차로를 기준으로 장애물을 인식하고 장애물 검출부(220)에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 인식된 장애물과의 충돌 방지 또는 회피 제어를 수행하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 충돌 방지를 위해 제동 시스템(32)을 제어할 때, 장애물과 충돌하기까지의 시간 정보 또는 장애물과의 상대 거리 정보에 기초하여 제동 시스템(32) 내 프리필부(32a), 프리 제동부(32b) 및 응급 제동부(32c) 중 어느 하나의 동작을 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 제1, 2, 3 제동거리와 장애물과의 상대 거리 정보에 기초하여 프리필부(32a), 프리 제동부(32b) 및 응급 제동부(32c) 중 어느 하나의 동작을 제어할 수 있다.
제1 제동 거리는 프리필부(32a)를 제어하기 위한 제동 거리이고, 제2제동 거리는 프리 제동부(32b)를 제어하기 위한 제동 거리이며, 제3 제동 거리는 응급 제동부(32c)를 제어하기 위한 제동 거리로, 각각은 미리 설정된 제동 거리일 수 있다.
제2제어부(280)는 제동으로 충돌을 방지할 수 없다고 판단되면 장애물의 방향을 획득하고, 조향 시스템을 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 차량의 주행 속도가 기준 속도 이하일 때, 제동으로 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행할 수 있다.
제2제어부(280)는 차량의 주행 속도가 기준 속도를 초과할 때, 조향으로 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행할 수 있다.
제2제어부(280)는 장애물과의 충돌 주의를 알리는 경보 정보를 출력하도록 표시부(260) 및 사운드 출력부(270) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 복수 개의 휠 속도 센서에서 검출된 복수 개의 휠 속도에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득할 수 있고, 가속도 센서에서 검출된 가속도에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득할 수 있으며, 복수 개의 휠 속도 센서에서 검출된 복수 개의 휠 속도와 가속도 센서에서 검출된 가속도에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득할 수 있다.
제2제어부(280)는 장애물 검출부(220)에서 검출된 장애물과의 거리 정보에 대한 거리 변화 정보와 자 차량의 주행 속도에 대한 속도 정보에 기초하여 장애물과의 상대 속도를 획득할 수 있다.
자 차량을 제1차량(1), 장애물을 제2차량(2)이라고 하였을 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2차량(2)은 제1차량(1)의 전방에 위치하는 차량일 수 있다. 전방은 제1차량(1)의 전진 방향일 수 있다.
제2제어부(280)는 제1차량의 영상 획득부(210)에서 획득된 영상에서 차선(L)을 인식하고 인식한 차선(L)의 위치 정보에 기초하여 제1차량(1)의 전방에 위치하는 제2차량(2)을 인식하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 장애물 검출부(220)에 의해 검출된 거리 정보에 기초하여 전방의 제2차량과의 거리 정보를 획득할 수 있고, 제2차량과의 거리 정보의 변화에 대한 거리 변화 정보와 제1차량의 주행 속도에 기초하여 제2차량의 상대 속도를 획득할 수 있다.
제2제어부(280)는 제1차량의 영상 획득부(210)에서 획득된 제2차량에 대한 영상 정보와 요레이트 검출부(232)에서 검출된 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 주행 방향을 인식하고 인식한 제1차량의 주행 방향과 제2차량의 상대 속도에 기초하여 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으며 충돌 위험 판단에 대응하여 제동을 제한 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 변속 레버(22)의 위치 및 레버 신호 수신부(240)에 수신된 기어 신호의 신호 값에 기초하여 변속 레버(22) 및 레버 신호 수신부(240)의 고장을 진단하고, 변속 레버(22) 및 레버 신호 수신부(240) 중 적어도 하나의 고장 진단에 대응하여 제1차량의 영상 획득부(210)에서 획득된 제2차량에 대한 영상 정보와 요레이트 검출부(232)에서 검출된 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 주행 방향을 인식할 수 있다.
제2제어부(280)는 입력부(250)에 마련된 변속 버튼을 통한 기어 신호의 수신 여부를 판단하거나 기어 신호의 신호값에 기초하여 변속 버튼 및 레버 신호 수신부의 고장을 진단하는 것도 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 변속 레버와 레버 신호 수신부가 정상 상태일 때, 제1차량이 주행 속도 10m/s으로 후진 주행하고, 제1차량의 전방에 위치한 제2차량이 주행 속도 20m/s으로 후진 주행하면, 제2제어부(280)는 제1차량에 대한 제2차량의 상대 속도는 -10m/s로 인식할 수 있다. 여기서 (-)는 후진 방향을 의미할 수 있다.
(-)20m/s-(-)10m/s =-10m/s
도 6의 (a)와 같이 주행하고 있는 상태에서, 변속 레버 및 레버 신호 수신부 중 적어도 하나가 고장 상태이면, 제2제어부(280)는 제2차량의 후진 기어 신호를 인식하지 못하여, 제1차량의 주행속도 10m/s과 제2차량과의 상대 속도 -10m/s 에 기초하여 도 6의 (b)와 같이 제2차량을 정지 상태로 인식하고 제1차량을 전진 방향으로 10m/s로 주행하고 있다고 인식할 수 있다. 제2제어부(280)는 변속 레버 및 레버 신호 수신부 중 적어도 하나가 고장 상태일 때 제1차량의 주행 방향 인식 시 오류를 발생시킬 수 있기 때문에,
X-10m/s =-10m/s,X=0m/s
제2제어부(280)는 제1차량의 영상 획득부(210)에서 획득된 제2차량에 대한 영상 정보와 요레이트 검출부(232)에서 검출된 제1차량의 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 주행 방향을 인식할 수 있다. 이를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
제2제어부(280)는 요레이트 정보에 기초하여 제1차량의 회전 방향을 획득하고, 영상 획득부에 의해 획득된 도로 영상 내 제2차량의 영상을 획득하고, 획득한 제2차량의 영상의 회전 방향을 획득하며, 획득한 제1차량의 회전 방향과 제2차량의 영상의 회전 방향이 동일한지 상이한지를 판단한다.
여기서 제2차량의 영상의 회전 방향은 제2차량의 횡 방향의 이동 방향을 의미한다. 횡방향의 이동 방향은, 횡방향 속도 및 각도 변화율 중 적어도 하나에 의해 획득될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2제어부(280)는 획득한 제1차량의 회전 방향과 제2차량의 영상의 회전 방향이 상이하다고 판단되면 제1차량의 이동 방향이 전진 방향이라고 판단한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2제어부(280)는 획득한 제1차량의 회전 방향과 제2차량의 영상의 회전 방향이 동일하다고 판단되면 제1차량의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단한다.
즉, 제1차량이 전진 방향으로 주행하는 동안 제1회전 방향으로 회전을 수행하면 제2차량이 제2회전 방향으로 회전하는 것처럼 보일 수 있고, 제1차량이 후진 방향으로 주행하는 동안 제1회전 방향으로 회전을 수행하면 제2차량이 제1회전 방향으로 회전하는 것처럼 보일 수 있다.
제1회전방향과 제2회전 방향은 반대 방향일 수 있다. 예를 들어 제1회전 방향이 회전 방향이면 제2회전 방향은 시계 반대 방향일 수 있고, 제1회전 방향이 시계 반대 방향이면 제2회전 방향은 시계 방향일 수 있다.
제2제어부(280)는 조향각 검출부(미도시)에 의해 검출된 조향각 정보에 기초하여 차량의 회전 방향을 획득하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 제1차량의 주행 방향이 후진 방향이라고 판단되면 제동 제한을 제어하고, 제1차량의 주행 방향이 전진 방향이라고 판단되면 장애물 검출부에 의해 검출된 거리 정보에 기초하여 제2차량과의 거리 정보를 획득하고 획득한 거리 정보와 미리 설정된 제동 거리 정보에 기초하여 제동을 제어한다.
제2제어부(280)는 제2차량과의 상대 속도가 미리 설정된 상대 속도에 도달할 때 제1차량의 주행 방향을 인식하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 제2차량과의 거리 정보와 제1차량의 속도 정보에 기초하여 제2차량이 정지 상태인지를 판단하고, 제2차량이 정지 상태라고 판단될 때 제1차량의 회전 방향과 도로 영상 내 제2차량의 영상의 회전 방향에 기초하여 제1차량의 이동 방향, 즉 주행 방향을 인식하는 것도 가능하다.
제2제어부(280)는 영상 획득부(210)에 의해 획득된 도로 영상에서 정지 상태의 물체를 인식하고, 도로 영상 내 정지 상태의 물체의 영상의 회전 방향과 제1차량의 회전 방향에 기초하여 제1차량의 이동 방향, 즉 주행 방향을 인식하는 것도 가능하다.
정시 상태의 물체는 정지 상태의 장애물로 표지판, 신호등, 가로등, 중앙 분리대, 방지턱 등을 포함할 수 있다.
제2제어부(280)는 변속 레버, 레버 신호 수신부의 고장으로 진단되면 변속 레버, 레버 신호 수신부의 고장에 대한 고장 정보를 표시부(260)를 통해 표시하도록 표시부를 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 변속 레버, 레버 신호 수신부의 고장으로 진단되면 영상 정보와 요레이트 정보에 기초하여 차량의 이동 방향에 대한 정보, 예를 들어, 후진 방향에 대응하는 후진 정보(R )과 전진 방향에 대응하는 전진 정보(D )를 표시하도록 표시부를 제어하는 것도 가능하다.
변속 레버, 레버 신호 수신부의 고장에 대한 고장 정보를 표시부(260)를 통해 표시하도록 표시부(260)를 제어할 수 있다.
제2제어부(280)는 변속 레버(22), 레버 신호 수신부(240) 모두가 정상 상태라고 판단되면 레버 신호 수신부(240)에 수신된 기어 신호에 기초하여 차량의 차체의 이동 방향을 인식할 수 있다.
제2제어부(280)는 제동을 제한 제어하거나 제동의 수행을 제어할 때 응급 제동부를 제어할 수 있다.
제동 시스템(32)은 제2제어부(280)의 제동 신호에 대응하여 제동력을 발생시킬 수 있다.
제동 시스템(32)은 프리필부(32a), 프리 제동부(32b) 및 응급 제동부(32c)를 포함할 수 있다.
프리필부(32a)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 제동 준비 상태로 진입할 수 있다.
프리 제동부(32b)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 미리 설정된 제1 감속도로 자동 제동을 수행한다.
프리 제동부(32b)는 부분제동을 수행하여 응급 제동 수행을 위한 사전 준비를 완료한다.
응급 제동부(32c)는 제2제어부(280)의 제어 명령에 대응하여 미리 설정된 제2감속도가 되도록 자동 제동을 수행한다.
여기서 미리 설정된 제2감속도는 장애물과의 충돌을 회피할 수 없을 경우에 발생되는 최대 제동 압력에 대응하는 감속도일 수 있다.
응급 제동부(32c)는 브레이크 페달이 가압된 상태일 때에도 최대 제동 압력에 대응하는 감속도로 자동 제동을 수행할 수 있다.
조향 시스템(42)은 제2제어부(280)의 조향 신호에 대응하여 주행 경로의 조정을 위해 조향을 수행할 수 있다.
저장부(281)는 제동 시스템 제동부별 미리 설정된 제동 거리에 대한 정보를 저장하는 것도 가능하다.
좀 더 구체적으로, 저장부(281)는 프리필부의 제1 제동 거리, 프리제동부의 제2제동거리 및 응급 제동부의 제3제동 거리에 대한 정보를 저장할 수 있다.
저장부(281)는 충돌 위험의 경보에 대응하는 사운드의 종류 및 크기 정보를 저장할 수 있다.
이러한 저장부(281)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래시 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
저장부(281)는 제2제어부(280)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 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
100: 운전자 보조 시스템
110: 전방 카메라
120: 전방 레이더
130: 코너 레이더
131: 제1 코너 레이더
132: 제2 코너 레이더
133: 제3 코너 레이더
134: 제4 코너 레이더
140: 제1제어부
200: 충돌 방지 장치
250: 제2제어부
251: 저장부

Claims (17)

  1. 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부;
    상기 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부;
    차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부;
    주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부;
    상기 검출된 거리 정보 및 상기 검출된 속도 정보에 기초하여 상기 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 상기 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제어하도록 하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제동을 제어할 때, 상기 검출된 차체의 요 레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 상기 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 상기 인식한 차체의 회전 방향과 상기 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지를 인식하고 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 제동을 제한하도록 하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 상기 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물의 위치 변화를 인식하고,
    상기 장애물은, 상기 차체의 전방에 위치하는 차량인 운전자 보조 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 거리 정보 및 상기 검출된 속도 정보에 기초하여 상기 차량이 정지 상태인지를 판단하고 상기 차량이 정지 상태라고 판단되면 상기 차량의 위치 변화를 인식하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 획득된 영상 정보에 기초하여 정지 상태의 물체 정보를 획득하고, 기 획득한 정지 상태의 물체 정보에 상기 장애물의 위치 변화를 인식하는 운전자 보조 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 상기 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식하는 운전자 보조 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    변속 레버가 정상 상태이면 상기 변속 레버로부터 수신된 기어 신호에 기초하여 상기 차체의 이동 방향을 인식하고, 상기 변속 레버가 고장 상태이면 상기 검출된 차체의 요레이트와 상기 영상 정보에 기초하여 상기 차체의 이동 방향을 인식하는 운전자 보조 시스템.
  7. 장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부;
    차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 및
    변속 레버의 고장으로 진단되면, 상기 검출된 차체의 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 상기 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 상기 인식한 차체의 회전 방향과 상기 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지, 전진 방향인지를 인식하는 제어부를 포함하는 운전자 보조 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부; 및
    주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 상기 검출된 거리 정보 및 상기 검출된 속도 정보에 기초하여 상기 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 상기 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제한 제어하는 운전자 보조 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 상기 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식하는 운전자 보조 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 상기 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물의 위치 변화를 인식하는 운전자 보조 시스템.
  11. 제동 시스템;
    장애물에 대한 영상 정보를 획득하는 영상 획득부;
    차체의 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부; 및
    상기 검출된 차체의 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 인식하고, 상기 획득된 영상 정보에 기초하여 영상 내 장애물의 위치 변화를 인식하고, 상기 인식한 차체의 회전 방향과 상기 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향이 후진 방향인지, 전진 방향인지를 인식하고, 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 상기 제동 시스템의 제동을 제한하도록 하는 운전자 보조 시스템을 포함하는 차량.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물과의 거리에 대한 거리 정보를 검출하는 장애물 검출부; 및
    주행 속도에 대한 속도 정보를 검출하는 속도 검출부;를 더 포함하고,
    상기 운전자 보조 시스템은, 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 판단되면 상기 검출된 거리 정보 및 상기 검출된 속도 정보에 기초하여 상기 장애물과의 상대 속도 정보를 획득하고, 상기 획득한 상대 속도 정보에 기초하여 제동을 제한 제어하는 차량.
  13. 제 11 항에 있어서,
    변속 레버; 및
    상기 변속 레버로부터 기어 신호를 수신하는 레버 신호 수신부를 더 포함하고,
    상기 운전자 보조 시스템은, 상기 레버 신호로부터 수신된 기어 정보에 기초하여 변속 레버 및 상기 레버 신호 수신부 중 적어도 하나의 고장을 진단하고, 상기 적어도 하나의 고장으로 진단 시에 상기 인식한 차체의 회전 방향과 상기 인식한 장애물의 위치 변화에 기초하여 차체의 이동 방향을 인식하는 차량.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 운전자 보조 시스템은,
    상기 변속 레버가 정상 상태이면 상기 레버 신호 수신부에 수신된 기어 신호에 기초하여 상기 차체의 이동 방향을 인식하는 차량.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 운전자 보조 시스템은,
    상기 획득된 영상 정보에 기초하여 도로 상의 차선 정보와 장애물 정보를 획득하고, 상기 획득한 차선 정보와 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물의 위치 변화를 인식하고,
    상기 장애물은, 상기 차체의 전방에 위치하는 타 차량인 차량.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 운전자 보조 시스템은,
    상기 획득된 영상 정보에 기초하여 정지 상태의 물체 정보를 획득하고, 기 획득한 정지 상태의 물체 정보에 상기 장애물의 위치 변화를 인식하는 차량.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 운전자 보조 시스템은,
    상기 인식한 장애물의 위치 변화에 대응하는 장애물의 회전 방향을 인식하고 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 상이하면 상기 차체의 이동 방향이 전진 방향이라고 인식하고, 상기 장애물의 회전 방향과 상기 인식한 차체의 회전 방향이 동일하면 상기 차체의 이동 방향이 후진 방향이라고 인식하는 차량.




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