KR20230037120A - 차량의 주행을 보조하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

차량의 주행을 보조하는 장치에 있어서, 보조 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라 및 상기 영상 데이터를 처리하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 영상 데이터를 처리하는 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하고, 상기 주행 차로 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고 상기 상대 속도에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치를 제어할 수 있다.

Description

차량의 주행을 보조하는 장치 및 그 방법 {apparatus for assisting driving and method for assisting driving}
개시된 발명은 차량의 주행을 보조하는 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차량이 주행하는 차로와 인접한 차로의 데이터를 식별하여 차량의 주행을 보조하는 장치 및 그 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.
개시된 발명의 일 측면은 차량의 전방 정체 구간을 판단하고, 도로의 다양한 상황에 유연하게 대처할 수 있는 차량의 주행을 보조하는 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 주행을 보조하는 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라 및 상기 영상 데이터를 처리하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 영상 데이터를 처리하는 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하고, 상기 주행 차로 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고 상기 상대 속도에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치를 제어할 수 있다.
상기 보조 장치는, 레이더 센서 및 라이더 센서 중 적어도 하나를 포함하여 상기 차량의 전방에 관한 센싱 정보를 생성하는 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 센싱 정보를 처리하고, 상기 센싱 정보를 처리하는 것에 더 기초하여, 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 상대 속도가 상기 정해진 속도보다 미만인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수보다 미만인 것에 응답하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 상대 속도가 상기 정해진 속도보다 이상인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이에 기초하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 상기 제동 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 각도 차이가 정해진 각도 차이 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속하도록 상기 제동 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수 이상인 것에 응답하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 상기 제동 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이가 정해진 각도 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속시키도록 상기 제동 장치를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 주행을 보조하는 방법은, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여, 영상 데이터를 획득하고, 상기 영상 데이터를 처리하는 것에 기초하여 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하고, 상기 주행 차로 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고, 상기 상대 속도에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 전방 정체 구간을 판단하고, 도로의 다양한 상황에 유연하게 대처할 수 있는 차량의 주행을 보조하는 장치 및 그 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 전방 차로 데이터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 전방 차로 데이터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 순서도이다.
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 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 레이더의 시야를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(10)은 구동 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50), 오디오 장치(60), 전방 카메라(110), 전방 레이더 센서(120), 라이다(Lidar) 센서(130) 및 제어 장치(140)를 포함한다. 이들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 차량(10)에 포함된 전기 장치들(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(10)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(10)이 주행하기 위한 동력을 생성하며, 엔진 관리 시스템은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 제어 장치(140)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 제어 장치(140)의 요청에 응답하여 변속기를 제어할 수 있다.
제동 장치(30)는 차량(10)을 정지시키며, 예를 들어 브레이크 캘리퍼와 제동 제어 모듈(Brake Control Module, EBCM)을 포함할 수 있다. 브레이크 캘리퍼는 브레이크 디스크와의 마찰을 이용하여 차량(10)을 감속시키거나 차량(10)을 정지시킬 수 있으며, 전자 제동 제어 모듈은 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 제어 장치(140)의 요청에 응답하여 브레이크 캘리퍼를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 제어 모듈은 제어 장치(140)로부터 감속도를 포함하는 감속 요청을 수신하고, 요청된 감속도에 의존하여 차량(10)이 감속하도록 전기적으로 또는 유압을 통하여 브레이크 캘리퍼를 제어할 수 있다.
조향 장치(40)는 전동 조향 제어 모듈(Electronic Power Steering Control Module, EPS)를 포함할 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(10)의 주행 방향을 변경시킬 수 있으며, 전자 조향 제어 모듈은 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 모듈은 제어 장치(140)의 요청에 응답하여 조향 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 조향 제어 모듈은 제어 장치(140)으로부터 조향 토크를 포함하는 조향 요청을 수신하고, 요청된 조향 토크에 의존하여 차량(10)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(10)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(10)의 주행 정보, 목적지까지의 경로 정로, 경고 메시지 등을 운전자에게 제공할 수 있다.
전방 카메라(110)와, 전방 레이더 센서(120)와, 라이다 센서(130)와, 제어 장치(140)는 일체로 차량의 주행을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)와, 전방 레이더 센서(120)와, 라이다 센서(130)와, 제어 장치(140)는 일체로 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.
전방 카메라(110)와, 전방 레이더 센서(120)와, 라이다 센서(130)와, 제어 장치(140)는 서로 분리되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 전방 카메라(110)의 하우징, 전방 레이더 센서(120)의 하우징 및 라이다 센서(130)의 하우징과 분리된 하우징에 설치될 수 있다. 제어 장치(140)는 광대역폭의 네트워크를 통하여 전방 카메라(110), 전방 레이더 센서(120) 또는 라이다 센서(130)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전방 카메라(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량(10)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 가질 수 있다. 전방 카메라(110)는 예를 들어 차량(10)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 차량(10)의 전방을 촬영하고, 차량(10) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(10) 전방의 영상 데이터는 차량(10) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트 또는 차선(차로를 구별하는 마커)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량(10) 전방의 영상 데이터는 차량(10)이 주행할 수 있는 자유 공간(free space)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 제어 장치(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어 장치(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어 장치(140)와 될 수 있다. 전방 카메라(110)는 차량(10) 전방의 영상 데이터를 제어 장치(140)로 전달할 수 있다.
제어 장치(140)는 전방 카메라(110)로부터 수신한 영상 데이터를 처리하고, 영상 데이터로부터 차량(10) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트 또는 차선(차로를 구별하는 마커) 또는 자유 공간을 식별할 수 있다.
전방 레이더 센서(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량(10)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 전방 레이더 센서(120)는 예를 들어 차량(10)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
전방 레이더 센서(120)는 차량(10)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 센서(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 레이더 데이터는 차량(10) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트의 상대 위치 및 상대 속도를 포함할 수 있다. 전방 레이더 센서(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 센서(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어 장치(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더 센서(120)는 레이더 데이터를 제어 장치(140)로 전달할 수 있다.
제어 장치(140)는 전방 레이더 센서(120)로부터 수신한 레이더 데이터를 처리하고, 레이더 데이터로부터 차량(10) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다.
라이다 센서(130)는 예를 들어 차량(10)의 주변의 모든 방향을 향하는 시야를 가질 수 있다. 라이다 센서(130)는 예를 들어 차량(10)의 루프(roof)에 설치될 수 있다.
라이다 센서(130)는 광(예를 들어, 적외선)을 방사하는 광원(예를 들어, 발광 다이오드 또는 발광 다이오드 어레이 또는 레이저 다이오드 또는 레이저 다이오드 어레이)와, 객체에 반사된 광을 수신하는 수광기(예를 들어, 포토 다이오드 또는 포토 다이오드 어레이)를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 라이다 센서(130)는 광원과 수광기를 회전시키는 구동 장치를 더 포함할 수 있다. 회전하는 동안, 라이다 센서(130)는, 광을 방출하고 객체에서 반사된 광을 수신함으로써, 라이더 데이터를 수신할 수 있다. 라이더 데이터는 차량(10) 주변의 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트의 상대 위치 및 상대 속도를 포함할 수 있다.
라이다 센서(130)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어 장치(140)와 연결될 수 있다. 라이다 센서(130)는 라이다 데이터를 제어 장치(140)로 전달할 수 있다.
제어 장치(140)는 라이다 센서(130)로부터 수신한 라이다 데이터를 처리하고, 라이다 데이터로부터 차량(10)의 주변에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다.
제어 장치(140)는 전방 카메라(110), 전방 레이더 센서(120) 및 라이다 센서(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어 장치(140)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50) 및 오디오 장치(60)와 연결될 수 있다.
제어 장치(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이다 데이터를 처리하고, 구동 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50) 및 오디오 장치(60)를 제어하기 위한 구동 신호, 제동 신호, 조향 신호 및 경고 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 이미지 프로세서, 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor, DSP) 및/또는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 영상 데이터와 레이더 데이터와 라이다 데이터에 기초하여 차량(10)의 주변 객체들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등), 차로의 차선 및 자유 공간을 식별할 수 있다.
프로세서(141)는 영상 데이터에 기초하여 차량(10)의 전방 객체들의 상대 위치(차량으로부터 거리 및 주행 방향에 대한 각도) 및 분류(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등)를 식별할 수 있다. 프로세서(141)는 레이더 데이터 및 라이다 데이터에 기초하여 차량(10)의 전방 객체들의 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 레이더 데이터에 기초하여 식별된 객체들을 영상 데이터에 기초하여 식별된 객체들 및 라이더 데이터에 기초하여 식별된 객체들과 매칭하고, 객체들의 매칭에 기초하여 차량(10)의 주변 객체들의 분류, 상대 위치 및 상대 속도를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)으로부터 수신된 영상 데이터, 전방 레이더 센서(120)로부터 수신된 레이더 데이터 및 라이더 센서(130)로부터 수신된 라이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(10)의 전방 객체들의 상대 위치 및 상대 속도를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터에 기초하여, 전방 객체들의 상대 위치 및 상대 속도를 식별하는 것일 수 있다. 즉, 프로세서(141)는 영상 데이터를 처리하고, 상기 영상 데이터를 처리한 것에 기초하여 식별된 전방 객체의 크기 변화에 따라 상기 전방 객체의 상대 속도를 식별하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 프로세서(141)는 레이더 데이터 및/또는 라이더 데이터에 기초하여 전방 객체들과 차량(10)간의 거리를 산출하고, 상기 거리의 단위시간당 변화량을 기초하여 전방 객체들의 상대 속도를 식별하는 것일 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 차량(10)의 전방 객체들의 상대 속도는 예를 들어, 전방 카메라(110)가 영상 데이터를 처리할 수 있는 이미지 프로세서를 더 포함함으로써, 상기 영상 데이터를 기초로 전방 차량의 상대 속도를 식별하는 것일 수 있다.
한편, 상대 속도는 차량(10)과 식별되는 전방 객체들간의 속도 차이를 의미하는 것일 수 있다. 이에 따라서, 차량(10) 또는 전방 객체가 기준이 되는 경우 기준이 되는 상대 속도의 크기는 달라질 수 있음을 이해할 수 있다. 즉, 이하에서 서술하는 전방 객체의 상대 속도는 예를 들어, 차량(10)을 기준으로 측정된 전방 객체들의 상대 속도를 의미하는 것일 수 있다. 예시적으로, 차량(10)의 종방향 속력이 50km/h이고, 전방 객체의 종방향 속력이 60km/h인 경우, 차량(10)을 기준으로 식별된 전방 객체의 상대 속도는 예를 들어 10km/h일 수 있다. 또한, 예시적으로, 차량의 종방향 속력이 60km/h이고, 전방 객체의 종방향 속력이 50km/h인 경우, 식별된 전방 객체의 상대 속도는 예를 들어, -10km/h임을 이해할 수 있다. 따라서, 이하에서 자세히 후술하겠지만, 전방 차량의 상대 속도가 정해진 속도보다 이상이라는 의미는, 차량(10)보다 전방 차량의 속도가 높아 차량(10)과 전방 객체간의 거리가 벌어지는 경우를 의미할 수 있다.
프로세서(141)는 메모리(142)에 저장된 고정밀 지도(high-definition map, HD map), 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이다 데이터를 이용하여 차량(10)의 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 라이다 데이터에 기초하여 고정밀 지도의 복수의 랜드 마크들까지의 거리를 식별하고, 복수의 랜드 마크들까지의 거리에 기초하여 차량(10)의 절대 위치를 식별할 수 있다.
프로세서(141)는 또한 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이다 데이터에 기초하여 차량(10)의 주변 객체들을 고정밀 지도 상에 투영시킬 수 있다. 프로세서(141)는 차량(10)의 절대 위치 및 객체들의 상대 위치에 기초하여 차량(10)의 주변 객체들을 고정밀 지도 상에 투영시킬 수 있다.
프로세서(141)는 카메라(110)로부터 획득한 영상 데이터, 레이더 센서(120)로부터 획득한 레이더 데이터 및 라이다 센서(130)로부터 획득한 라이더 데이터를 기초로 차량(10)의 전방 차로 데이터를 식별할 수 있다. 다시 말하면, 프로세서(141)는 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여, 기초하는 데이터 종류의 개수에 비례하여, 차량(10)의 전방에 존재하는 객체에 관한 보다 정확한 정보를 식별할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 고려하는 데이터의 종류(영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이다 데이터) 및 각 센서의 가중치에 비례하여 전방 객체에 관한 데이터를 보다 정확하게 식별하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(141)는 차량(10)의 주행 환경에 기초하여 각 센서로부터 수신되는 영상 데이터의 가중치를 부여함으로써, 주행 환경에 따라 보다 정확한 전방 객체에 관한 데이터를 식별하는 것일 수 있다.
이는, 차량(10)이 야간에 주행 중인 경우, 사물을 구분할 수 있는 경계가 모호해짐에 따라, 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터를 기초로 전방 객체를 식별하는 것은 주간에 주행 중인 경우보다 어려울 수 있다. 이를 방지할 수 있도록, 프로세서(141)는 차량(10)의 주행 환경에 기초하여, 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이더 데이터에 가중치를 부여하고, 상기 가중치에 기초하여, 전방 객체를 식별하기 위해 기초하는 데이터의 비중을 제어하는 것일 수 있다.
예를 들어, 차량(10)의 주행 환경은 주/야간, 날씨, 차량(10)의 흔들림 등을 포함하여 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 차량(10)이 야간에 주행 중인 경우로 판단되는 경우, 프로세서(141)는 영상 데이터보다 레이더 데이터 및/또는 라이더 데이터에 가중치를 더 부여함으로써, 전방 객체를 식별하는 것에 영상 데이터의 비중을 낮게 설정할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전방 차로 데이터는 예를 들어, 차량(10)이 주행 중인 차로에 관한 주행 차로 데이터 및 상기 차량(10)이 주행 중인 차로와 인접한 차로에 관한 인접 차로 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 주행 차로 데이터와, 인접 차로 데이터는 예를 들어, 차량(10)이 주행하고 있는 차로 상에 존재하는 객체들에 관한 데이터와 상기 주행하고 있는 차로와 인접한 차로 상에 존재하는 객체들에 관한 데이터일 수 있다.
주행 차로 데이터는, 차량(10)이 주행 중인 차로의 전방 객체들의 상대 위치(차량으로부터 거리 및 주행 방향에 대한 각도) 정보 및 분류(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등) 정보를 포함 할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 주행 차로 데이터는 주행 중인 차로의 전방 객체와 차량(10)간의 상대 속도, 주행 중인 차로의 전방 객체의 이동 방향, 정지 횟수, 가속도, 감속 횟수 등을 더 포함할 수 있다.
인접 차로 데이터는, 차량(10)이 주행 중인 차로와 인접한 차로의 전방 객체들의 상대 위치(차량으로부터 거리 및 주행 방향에 대한 각도) 정보 및 분류(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등) 정보를 포함 할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 인접 차로 데이터는 주행 중인 차로의 전방 객체와 차량(10)간의 상대 속도, 주행 중인 차로의 전방 객체의 이동 방향, 정지 횟수, 가속도, 감속 횟수 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 이하에서 서술하는 제어 장치(140)가 식별하는 전방 객체는 예를 들어, 차량(10)이 주행하는 차로 상에 식별되는 전방 객체 및 차량(10)이 주행하는 차로와 인접한 차로 상에 식별되는 전방 객체를 포함할 수 있다. 따라서, 이하에서 제어 장치(140)가 식별하는 인접 차로 상의 전방 객체의 상대 속도에 기초하여, 구동 장치(20) 및/또는 제동 장치(30) 등을 제어하는 제어 신호를 생성하는 것은 차량(10)이 주행하는 차로 상의 전방 객체의 상대 속도에 기초하여 제어 신호를 생성하는 것으로도 적용될 수 있으며, 그 반대의 경우도 적용될 수 있다.
프로세서(141)는 차량(10)의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 기초로 차량(10)의 전방 정체 구간 정도를 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 예를 들어, 전방 정체 구간 정도에 기초하여, 차량(10)의 구동 장치(20), 제동 장치(30) 및 조향 장치(40) 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(141)는 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터에 포함된 전방 객체와 차량(10)간의 상대 속도에 기초하여 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 프로세서(141)는 차량(10)과 전방 객체의 상대속도가 작을수록, 차량(10)과 전방 객체간의 거리가 가까워지는 것을 의미하므로, 이는, 차량(10)과 전방 객체간의 충돌 위험이 평상시 보다 높아짐을 의미하게 된다. 이에 따라, 프로세서(141)는 전방 정체 구간이 생성되었음을 판단할 수 있고, 이에 기초하여, 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성하여 차량(10)의 가속을 제한할 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 예를 들어, 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터에 포함된 전방 객체의 정지 횟수에 기초하여, 차량(10)이 제동하기 전 제동까지의 지연(Delay)을 방지할 수 있도록 유압을 확보하는 제어 신호를 생성하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 예를 들어, 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터에 포함된 전방 객체의 이동 방향과 차량(10)의 이동 방향 간의 각도 차이에 기초하여, 차량(10)이 감속할 수 있도록 제어 신호를 생성하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 프로세서(141)는 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터에 포함된 정보 중 적어도 하나에 기초하여 차량(10)의 구동 장치(20), 제동 장치(30), 조향 장치(40), 디스플레이 장치(50) 및 오디오 장치(60)를 제어하는 제어 신호를 생성할 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 구동 신호 및/또는 제동 신호 및/또는 조향 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(142)는 고정밀 지도를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더 센서(120)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.
이처럼, 제어 장치(140)는 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더 센서(120)로부터 수신된 레이더 데이터 및/또는 라이더 센서(130)로부터 수신된 라이더 데이터에 기초하여 구동 신호를 구동 장치(20)로 전송하거나 또는 제동 신호를 제동 장치(30)로 전송하거나 또는 조향 신호를 조향 장치(40)로 전송할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 전방 차로 데이터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 제어 장치(140)는 카메라(110)로부터 획득 한 영상 데이터(111), 레이더 센서(120)로부터 획득한 레이더 데이터 및 라이다 센서(130)로부터 획득한 라이다 데이터에 기초하여, 차량(10)의 전방 주변 객체들을 고정밀 지도(150) 상에 투영시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 장치(140)는 고정밀 지도(150) 상에 카메라(110)가 촬영한 영상 데이터(111)를 기초로 식별한 전방 주변 객체들의 위치(151a)를 투영시킬 수 있다.
또한, 제어 장치(140)는 고정밀 지도(150) 상에 레이더 센서(120)로부터 획득한 레이더 데이터를 기초로 식별한 전방 주변 객체들의 위치(151b)를 투영시킬 수 있다.
한편, 제어 장치(140)는 고정밀 지도(150) 상에 투영된 영상 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151a) 및 레이더 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151b)를 기초로, 차량(10)의 전방에 존재하는 차량의 위치(151c)를 식별하고 고정밀 지도(150) 상에 투영시킬 수 있다.
다른 실시예로, 제어 장치(140)는 영상 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151a), 레이더 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151b) 및 라이다 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치를 기초로 보다 정확한 차량의 위치(151c)를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어 장치(140)는 영상 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151a), 레이더 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치(151b) 및 라이다 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 위치에 대하여 각각의 데이터가 식별한 전방 객체들의 크기에 따라 가중치를 각각 부여할 수 있다.
즉, 제어 장치(140)는 영상 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 크기에 기초하여, 전방 객체들의 위치(151a)에 대하여 가중치를 부여할 수 있으며, 레이더 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 크기에 기초하여, 전방 객체들의 위치(151b)에 대하여 가중치를 부여할 수 있으며, 라이다 데이터로부터 식별된 전방 객체들의 크기에 기초하여 식별된 전방 객체들의 위치에 대하여 가중치를 부여할 수 있다. 여기에서 가중치는 예를 들어, 식별된 전방 객체들의 크기에 비례하여 제어 장치(140)에 의하여 부여되는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라서, 제어 장치(140)는 각각의 데이터(영상 데이터, 레이더 데이터,라이다 데이터)로부터 식별된 전방 객체들의 크기에 따라 각각의 객체의 위치에 부여된 가중치의 합을 기초로 차량(10)의 전방 차량의 위치(151c)를 보다 정확하게 식별하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 장치(140)는 각각의 객체의 위치에 부여된 가중치의 합이 임계 값보다 높은 경우에 전방 차량이 존재하는 것으로 판단하고, 전방 차량의 위치(151c)를 식별하는 것일 수 있다.
제어 장치(140)는 고정밀 지도(150)를 기초로 고정밀 지도(150) 상에 존재하는 차량(10) 전방 주변 객체들의 위치, 상대 속도, 정지 횟수 등을 식별하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 장치(140)는 전방 카메라(110)로부터 수신한 영상 데이터를 처리하고, 영상 데이터로부터 차량(10) 전방에 위치하는 차선(차로를 구별하는 마커)(151d)를 식별하고 차선(151d)을 고정밀 지도(150) 상에 투영시킬 수 있다. 이에 따라서 제어 장치(140)는 차량(10) 전방에 식별된 차선을 기초로 주행 중인 차로 및 인접하는 차로의 차선을 식별할 수 있고, 이를 기초로 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 구별하는 것일 수 있다.
제어 장치(140)는 영상 데이터로부터 차량(10) 전방에 위치하는 차선(151d)을 식별하고, 식별된 객체의 위치가 차량(10)이 주행하는 차로의 상기 차선(151d) 횡방향 좌측 또는 우측에 인접한 차로 상에 식별된 객체인지 여부에 기초하여 전방 차로 데이터를, 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터로 분류하는 것일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 제어 장치(140)는 영상 데이터 기초하여 차량(10) 전방에 위치하는 객체들의 상대 위치를 식별하고, 연속되는 복수의 영상 데이터에 기초하여 차량(10)의 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(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, 제어 장치(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 속도(V2, V3, V4, V5, V6)를 식별할 수 있다. 여기서, 횡방향은 차량(10)의 주행 방향과 수직하는 방향을 나타내며, 종방향은 차량(10)의 주행 방향과 평행한 방향을 나타낼 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제어 장치(140)는 레이더 데이터 및/또는 라이더 데이터에 기초하여 차량(10) 전방 및/또는 그 주변의 객체들의 상대 위치 및 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 객체에서 반사된 전파가 수신되기까지의 시간 및 전파가 수신된 각도에 기초하여 차량(10) 전방 및/또는 주변에 위치하는 객체들의 상대 위치를 식별할 수 있다. 또한, 제어 장치(140)는 객체에서 반사되는 전파의 주파수 변화(도플러 효과)에 기초하여 차량(10) 전방 및/또는 그 주변의 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)를 식별할 수 있다.
제어 장치(140)는 식별된 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)에 기초하여, 구동 장치(20) 및 제동 장치(30) 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기에서 제어 장치(140)가 식별된 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6))에 기초한다는 것은, 식별된 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)중 적어도 하나에 기초하는 것을 의미할 수 있다.
제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)가 정해진 속도 보다 미만인 경우, 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량(10)과 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)가 정해진 속도 보다 미만인 경우, 차량(10)의 전방은 정체 구간인 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 제어 장치(140)는 차량(10)의 가속으로 인한 사고를 방지하기 위하여, 일정 수준 이상의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기에서, 정해진 속도는 예를 들어, 차량(10)의 전방이 정체 구간으로 식별될 수 있을 정도의 속도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 정해진 속도는 실험적으로 또는 경험적으로 설정될 수 있다.
또한, 제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)가 정해진 속도 보다 미만인 것에 응답하여, 인접 차선 데이터에 포함된 인접 차선 상의 전방 객체의 정지 횟수에 기초하여, 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량(10)과 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도보다 미만이고, 인접 차선 상의 전방 객체의 정지 횟수가 정해진 횟수보다 미만인 경우, 차량(10)의 전방은 차량(10)의 속력보다는 낮으나, 정체 구간이 아닌 저속 구간인 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 제어 장치(140)는 일정 수준 이상의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6) 및 차량(10)의 속도를 기초로 전방 객체들의 정지 상태의 여부를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 전방 객체가 정지 상태인 경우, 제어 장치(140)가 식별한 전방 객체의 상대 속도는 음의 값을 가질 수 있다. 이에 따라 제어 장치(140)는 차량(10)과 전방 객체간의 거리가 감소하는 것으로 판단할 수 있으며, 차량(10)의 속도가 상기 전방 객체의 상대 속도의 절대값과 동일한 경우, 상기 전방 객체를 정지 상태로 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 제어 장치(140)는 차량(10)의 속도가 전방 객체의 상대 속도의 절대 값과 미리 정해진 기준 오차 값의 범위 내에 있는 경우, 상기 전방 객체가 정지 상태인 것으로 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기에서 정해진 횟수는 예를 들어, 차량(10)의 전방이 정체 구간으로 식별될 수 있을 정도의 정지 횟수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 정해진 횟수는 실험적으로 또는 경험적으로 설정될 수 있다.
한편, 제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)가 정해진 속도보다 미만이고, 주행 차로와 인접한 차로의 전방 객체의 정지 횟수가 정해진 횟수가 이상인 경우, 이는 차량(10)의 전방은 정체 구간으로 판단할 수 있으므로, 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호와 함께 제동까지의 지연(Delay)을 최소화 하기 위하여 제동 유압을 확보하도록 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어 장치(140)는 차량(10)의 속도(V1), 전방 객체들과 차량(10) 간의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어 장치(140)는 차량(10)의 주행 차로와 인접한 차로 상의 전방 객체들의 상대 속도(V2, V3, V4, V5, V6)에 기초하여, 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 인접 차로의 전방 객체들의 상대 속도들 중 적어도 하나가 정해진 속도보다 미만인 것에 응답하여, 정해진 속도보다 미만인 전방 객체의 정지 횟수에 기초해 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이는, 차로의 특성상, 주행하는 전방 차량들 중 적어도 하나의 차량이 정해진 속도보다 미만인 경우, 높은 가능성을 가지고 정체 구간이 발생할 것이 예측되므로, 차량(10)의 가속을 제한하는 것일 수 있다.
도 5는 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 전방 차로 데이터를 설명하기 위한 개념도이다
도 5을 참조하면, 제어 장치(140)는 카메라(110)로부터 획득 한 영상 데이터(111), 레이더 센서(120)로부터 획득한 레이더 데이터 및 라이다 센서(130)로부터 획득한 라이다 데이터에 기초하여, 차량(10)의 전방 주변 객체들을 고정밀 지도(150) 상에 투영시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 장치(140)는 고정밀 지도(150) 상에 카메라(110)가 촬영한 영상 데이터(111)를 기초로 식별한 전방 주변 객체들의 위치(151a)를 투영시킬 수 있다.
또한, 제어 장치(140)는 고정밀 지도(150) 상에 레이더 센서(120)로부터 획득한 레이더 데이터를 기초로 식별한 전방 주변 객체들의 위치(151b)를 투영시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 장치(140)는 영상 데이터에 기초하여 차량(10)의 식별된 전방 객체들의 분류를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 영상 데이터에 기초하여 차량(10)의 전방에 존재하는 식별된 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 벽인지, 도로인지 아닌지를 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 제어 장치(140)는 영상 데이터뿐만 아니라, 레이더 센서(120)로부터 수신한 레이더 데이터 및/또는 라이더 센서(130)로부터 수신한 라이더 데이터를 기초로 식별된 전방 객체들의 분류를 더 식별할 수 있다. 이는, 제어 장치(140)가 다양한 데이터의 종류에 기초하여 식별한 전방 객체를 보다 정확하게 분류하기 위한 것일 수 있다.
이에, 제어 장치(140)는 영상 데이터, 레이더 데이터 및 라이더 데이터 중 적어도 하나를 기초하여 식별된 전방 객체들을 분류함으로써, 차량(10)의 주행 도로의 경로, 차량(10)의 주행 차로와 인접한 좌측 및/또는 우측 차로의 유무, 전방 차량의 유무 등을 식별할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자 보조 장치의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 제어 장치(140)는 식별된 전방 객체들의 상대 속도에 기초하여, 구동 장치(20) 및 제동 장치(30) 중 적어도 하나를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도 보다 이상인 것에 응답하여, 인접 차선 데이터에 포함된 인접 차선 상의 전방 객체의 이동 방향(62)과 차량(10)의 이동 방향(61)의 각도 차이(63)를 기초로 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호와 함께 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 차량(10)과 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도보다 이상이고 인접 차선 상의 전방 객체의 이동 방향(62)과 차량(10)의 이동 방향(61)의 각도 차이(63)가 정해진 각도보다 이상인 경우, 차량(10)의 전방은 정체 구간이 아닌 것으로 판단될 수 있으나, 인접 차선의 차량이 차량(10)의 주행 차로로 진입할 가능성이 존재할 수 있다.. 이에 따라, 제어 장치(140)는 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하는 제어 신호와 함께 인접 차로의 차량이 급격히 진입하는 등의 긴급 상황을 대비하여 제동까지의 지연(Delay)을 최소화 하기 위하여 제동 유압을 확보하도록 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로 제어 장치(140)는 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도 보다 미만이고, 주행 차로와 인접한 차로의 전방 객체의 정지 횟수가 정해진 횟수 이상인 경우에 응답하여, 인접 차선 상의 전방 객체의 이동 방향(62)과 차량(10)의 이동 방향(61)의 각도 차이(63)를 기초로 차량(10)의 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 제어 장치(140)는 차량(10)의 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도보다 미만이고, 주행 차로와 인접한 차로의 전방 객체의 정지 횟수가 정해진 횟수 이상인 경우는 차량(10)의 전방의 정체 구간인 경우에 해당하므로, 차량(10)이 정체 구간에서 주행 중에 있는 경우, 인접 차선의 전방 객체가 차량(10)의 주행 차로로 진입하는 경우에는 사고가 발생할 가능성이 다소 높다. 따라서, 제어 장치(140)는 차량(10)의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어하고, 차량(10)의 제동 지연(Delay)를 최소화할 수 있도록 제동 유압을 확보하는 제동 장치(30) 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 정체 구간에 해당하여 제어 장치(140)가 제동 유압을 확보하고, 가속을 제한하여도, 급격한 전방 객체의 주행 차로 진입으로 인한 사고가 발생할 수 있다. 이에 따라, 제어 장치(140)는 전방 객체의 이동 방향(62) 및 차량(10)의 이동 방향(61)간의 각도 차이(63)가 정해진 각도 이상인 경우에 응답하여 차량(10)이 감속하도록 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 더 생성하는 것일 수 있다.
정리하면, 제어 장치(140)는 차량(10)의 전방 객체들의 상대 속도가 정해진 속도 미만이며, 인접 차로의 전방 객체의 정지 횟수가 정해진 횟수 이상인 경우에는 정체 구간인 것으로 판단할 수 있고, 정체 구간으로 판단된 것에 응답하여, 구동 장치(20)의 가속을 제한하고, 제동 장치(30)의 제동 유압을 미리 확보하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어 장치는(140) 이러한 경우에 인접 차선 상의 전방 객체의 이동 방향(62)과 차량(10)의 이동 방향(61)의 각도 차이(63)가 정해진 각도보다 이상일 때, 인접하는 전방 객체가 차량(10)의 주행 차로로 진입하는 것으로 판단할 수 있어, 긴급 제동을 수행하도록 제동 장치(30)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기에서 정해진 각도는 예를 들어, 차량(10)의 주행 차로로, 인접 차선 상의 전방 객체가 진입하는 것이 식별될 수 있을 정도의 각도 차이일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 정해진 각도는 실험적으로 또는 경험적으로 설정될 수 있다.
한편, 제어 장치(140)는, 차량(10)과 식별된 전방 객체 사이의 충돌을 경고하도록 디스플레이 장치(50) 및/또는 오디오 장치(60)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(140)는, 차량(10)과 식별된 전방 객체 사이의 충돌을 경고하기 위한 영상 메시지 및/또는 음향 메시지를 출력하도록, 디스플레이 장치(50) 및/또는 오디오 장치(60)에 통신 메시지를 전송할 수 있다.
제어 장치(140)는, 차량(10)의 전방 식별된 객체의 상대 위치(거리 및 방향) 및 상대 속도에 기초하여, 자유 공간을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는, 차량(10)의 주행 차로와 인접한 차로에 위치하는 객체가 식별되지 아니하면, 차량(10)의 좌측 및 우측 모두를 자유 공간으로 식별할 수 있다. 제어 장치(140)는, 차량(10)의 주행 차로의 우측 차로 전방에 위치하는 객체가 식별되면, 차량(10)의 좌측을 자유 공간으로 식별할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어 장치(140)는, 운전자에게 차량(10)의 차선 변경을 유도할 수 있다. 제어 장치(140)는, 차량(10)의 차선 변경을 유도하도록 디스플레이 장치(50) 및/또는 오디오 장치(60)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(140)는, 도 5에 도시된 바와 같이 운전자가 차량(10)의 차선 변경을 수행하도록 유도하기 위한 영상 메시지 및/또는 음향 메시지를 출력하도록, 디스플레이 장치(50) 및/또는 오디오 장치(60)에 통신 메시지를 전송할 수 있다.
제어 장치(140)는 차량(10)의 전방 객체와의 충돌을 회피하기 위하여, 자유 공간을 향하는 조향 신호를 조향 장치(40)에 전송할 수 있다. 그에 따라, 차량(10)은 자유 공간의 차로로 차선 변경이 수행된다.
도 7은 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 도시된 운전자 보조 방법은 앞서 설명된 제어 장치(140)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도, 제어 장치(140)에 대하여 설명된 내용은 운전자 보조 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어 장치(140)는 차량(10)에 설치되어, 상기 차량(10)의 전방 시야를 가지는 카메라(11)에 의하여 영상 데이터를 획득할 수 있다(210).
또한, 제어 장치(140)는 레이더 센서(120) 및 라이더 센서(130) 중 적어도 하나에 의하여 상기 차량(10)의 전방에 관한 센싱 데이터를 생성할 수 있다(210).
제어 장치(140)는 상기 영상 데이터 및 상기 센싱 데이터 중 적어도 하나를 처리하는 것에 기초하여 상기 차량(10)의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별할 수 있다(220).
제어 장치(140)는 상기 영상 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량(10)과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고, 상기 상대 속도에 기초하여 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치(20)를 제어할 수 있다(230).
제어 장치(140)는 상기 상대 속도가 상기 정해진 속도보다 미만인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수에 기초하여, 상기 차량(10)의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치(20)를 제어할 수 있다(240).
제어 장치(140)는 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 횟수보다 미만인 것에 응답하여, 상기 차량(10)의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치(20)를 제어할 수 있다(250).
제어 장치(140)는 상기 상대 속도가 정해진 속도보다 이상인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량(10)의 주행 방향의 각도 차이에 기초하여, 상기 차량(10)을 감속하도록 상기 제동 장치(30)를 더 제어할 수 있다(260).
제어 장치(140)는 차량(10)의 가속 제한 및 제동 유압이 확보된 것에 응답하여, 차량(10)의 진행각도가 인접 차선의 차량의 진행각도와의 차이를 식별할 수 있다(270).
제어 장치(140)는 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량(10)의 주행 방향의 각도 차이가 정해진 각도 이상인 것에 응답하여, 상기 차량(10)을 감속시키도록 상기 제동 장치(30)를 제어할 수 있다(280).
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.
10: 차량
20: 구동 장치 30: 제동 장치
40: 조향 장치 50: 디스플레이 장치
60: 오디오 장치 110: 전방 카메라
120: 전방 레이더 130: 라이다 센서
140: 제어 장치

Claims (17)

  1. 차량의 주행을 보조하는 장치에 있어서,
    상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 및
    상기 영상 데이터를 처리하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 영상 데이터를 처리하는 것에 기초하여, 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하고,
    상기 주행 차로 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고 상기 상대 속도에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치를 제어하는 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 장치는,
    레이더 센서 및 라이더 센서 중 적어도 하나를 포함하여 상기 차량의 전방에 관한 센싱 정보를 생성하는 센서;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 센싱 정보를 처리하고,
    상기 센싱 정보를 처리하는 것에 더 기초하여, 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하는 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 상대 속도가 정해진 속도보다 미만인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어하는 보조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수보다 미만인 것에 응답하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어하는 보조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 상대 속도가 정해진 속도보다 이상인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이에 기초하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 제동 장치를 더 제어하는 보조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 각도 차이가 정해진 각도 차이 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속하도록 상기 제동 장치를 더 제어하는 보조 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수 이상인 것에 응답하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 제동 장치를 더 제어하는 보조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이가 정해진 각도 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속시키도록 상기 제동 장치를 더 제어하는 보조 장치.
  9. 차량의 주행을 보조하는 방법에 있어서,
    상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여, 영상 데이터를 획득하고;
    상기 영상 데이터를 처리하는 것에 기초하여 상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하고;
    상기 주행 차로 데이터 및 상기 인접 차로 데이터를 식별한 것에 기초하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 차량과 인접 차량간의 상대 속도를 식별하고, 상기 상대 속도에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 구동 장치를 제어하는 것을 포함하는 보조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방법은,
    레이더 센서 및 라이더 센서 중 적어도 하나에 의하여 상기 차량의 전방에 관한 센싱 정보를 생성하는 것;을 더 포함하고,
    상기 차량의 주행 차로 데이터 및 인접 차로 데이터를 식별하는 것은,
    상기 센싱 정보를 처리하는 것에 더 기초하는 보조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 상대 속도가 정해진 속도보다 미만인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수에 기초하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어하는 보조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수보다 미만인 것에 응답하여, 상기 차량의 가속을 제한하도록 상기 구동 장치를 제어하는 보조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 상대 속도가 정해진 속도보다 이상인 것에 응답하여, 상기 인접 차로 데이터에 포함된 상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이에 기초하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 제동 장치를 더 제어하는 보조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 각도 차이가 정해진 각도 차이 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속하도록 상기 제동 장치를 더 제어하는 보조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 인접 차량의 정지 횟수가 정해진 정지 횟수 이상인 것에 응답하여, 상기 차량의 제동 유압을 확보하도록 제동 장치를 더 제어하는 보조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어하는 것은,
    상기 인접 차량의 주행 방향과 상기 차량의 주행 방향의 각도 차이가 정해진 각도 이상인 것에 응답하여, 상기 차량을 감속시키도록 상기 제동 장치를 더 제어하는 보조 방법.
  17. 제9항의 차량의 주행을 보조하는 방법을 실행시킬 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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