KR20230106207A - 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량 및 방법 - Google Patents

적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법은, 카메라를 통해 차량 주변을 촬영하는 단계와, 상기 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하는 단계와, 상기 특정 모드가 판단된 이후, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 단계와, 그리고 상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 상기 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계를 포함한다.

Description

적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량 및 방법 {VEHICLE AND METHOD FOR PERFORMING ACCORDING TO AT LEAST ONE MODE}
본 실시예들은 모든 분야의 차량(vehicle)에 적용 가능하며, 보다 구체적으로 예를 들면, 차량에 부착된 전방 카메라 등을 이용하여 경적 장치를 적응적으로 제어하는 시스템에 활용될 수 있다.
미국 자동차 공학회인 SAE(Society of Automotive Engineers)는 자율 주행 레벨을 예를 들어 다음과 같이, 레벨0부터 레벨5까지 총 6단계로 세분화하고 있다.
레벨 0(비자동화, No Automation)은, 운전자가 주행의 모든 것을 통제하고 책임지는 단계이다. 운전자가 항시 운전하며, 차량의 시스템은 긴급상황 알림 등 보조 기능만을 수행한다. 주행 제어의 주체는 인간이며, 주행 중 변수 감지와 주행 책임도 인간에게 있는 레벨이다.
레벨 1(운전자 보조, Driver Assistance)은, 어뎁티브 크루즈 컨트롤, 차선유지 기능을 통해 운전자를 보조하는 단계이다. 시스템 활성화로 차량의 속도와 차간거리 유지, 차선 유지로 운전자를 보조한다. 주행 제어 주체는 인간과 시스템에 있으며, 주행 중에 발생하는 변수의 감지와 주행 책임은 모두 인간에게 있는 레벨이다.
레벨 2(부분 자동화, Partial Automation)는, 특정 조건 내에서 일정 시간 동안 차량의 조향과 가감속을 차량이 인간과 동시에 제어할 수 있는 단계이다. 완만한 커브에서의 조향과 앞 차와의 간격을 유지하는 보조 주행이 가능하다. 그러나, 주행 중 변수 감지와 주행 책임은 인간에게 있는 레벨로, 운전자는 항상 주행 상황의 모니터링이 필요하며, 시스템이 인지하지 못하는 상황 등에서는 운전자가 즉시 운전에 개입해야 한다.
레벨 3(조건부 자율주행, Partial Automation)은, 고속도로와 같은 특정 조건의 구간에서 시스템이 주행을 담당하며, 위험 시에만 운전자가 개입하는 레벨이다. 주행 제어와 주행 중 변수 감지는 시스템이 담당하며, 레벨 2와 다르게 상기 모니터링을 요구하지 않는다. 다만, 시스템의 요구 조건을 넘어서는 경우, 시스템은 운전자의 즉시 개입을 요청한다.
레벨 4(고등 자율주행, High Automation)는, 대부분의 도로에서 자율주행이 가능하다. 주행 제어와 주행 책임이 모두 시스템에 있다. 제한 상황을 제외한 대부분의 도로에서 운전자 개입이 불필요하다. 다만, 악천후와 같은 특정 조건에서는 운전자 개입이 요청될 수 있기에 인간을 통한 주행 제어 장치가 필요한 단계이다.
레벨 5(완전 자율주행, Full Automation)는, 운전자가 불필요하며, 탑승자만으로 주행이 가능한 단계이다. 탑승자는 목적지만 입력하며, 시스템이 모든 조건에서 주행을 담당한다. 레벨 5 단계에서는 차량의 조향과 가속, 감속을 위한 제어 장치들이 불필요하다.
한편, 한국에서는 UN 산하 자동차 안전 기준 국제조화포럼(UN/ECE/WP.29)에서 논의 중인 국제 동향 등을 고려하여, 지난 2020년 레벨 3에 대한 안전 기준을 마련하였다.
그러나, 현재까지 알려진 자율 주행 시스템에서는, 운행 중인 차량 주변에서 발생하는 다양한 상황별로 대응 가능한 지능형 경적 장치에 대한 솔루션은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
즉, 종래 기술에 의하면, 차량에 부착된 경적 장치를 통해 단일 경적음만 수동으로 제어되는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점 등을 해결하기 위해 본 발명의 일실시예는, 차량에 부착된 전방 카메라 등을 이용하여, 차량 주변의 상황과 경적 대상의 거리 정보를 판단함으로써, 상황에 적합한 경적음을 발생시키고자 한다.
본 발명의 다른 일실시예는, 경적 대상의 거리 정보 뿐만 아니라, 경적 대상의 오브젝트 타입 정보까지 고려하여, 경적음이 불필요할 정도로 크게 발생하는 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법은, 카메라를 통해 차량 주변을 촬영하는 단계와, 상기 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하는 단계와, 상기 특정 모드가 판단된 이후, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 단계와, 그리고 상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 상기 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치는, 카메라를 통해 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하고, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 컨트롤러와, 그리고 상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 상기 사운드 크기를 변경하는 오디오 출력부를 포함한다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 차량을 제어하는 방법은, 상기 차량 주변 상황을 센싱하는 단계와, 센싱 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하는 단계와, 상기 특정 모드가 판단된 이후, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 단계와, 그리고 상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량은, 상기 차량 주변 상황을 센싱하는 센서와, 센싱 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하고, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 컨트롤러와, 그리고 상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치를 포함한다.
본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 차량에 부착된 전방 카메라 등을 이용하여, 차량 주변의 상황과 경적 대상의 거리 정보를 판단함으로써, 상황에 적합한 경적음을 발생시키는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 경적 대상의 거리 정보 뿐만 아니라, 경적 대상의 오브젝트 타입 정보까지 고려하여, 경적음이 불필요할 정도로 크게 발생하는 문제점을 해결할 수가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 차량에 적용되는 예시를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 주변 오브젝트를 디텍트 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 특정 모드에 따라 동작하는 프로세스를 도시한 플로우 차트이다.
그리고, 도 5는 도 4를 구현하기 위한 차량의 주요 구성요소들을 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 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.
도 1은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 차량에 적용되는 예시를 보인 예시도이다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예들에 따른 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템(예를 들어, 자율 주행 차량)의 구조 및 기능에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량(1000)은, 운전 정보 입력 인터페이스(101), 주행 정보 입력 인터페이스(201), 탑승자 출력 인터페이스(301) 및 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 차량의 자율 주행 제어에 필요한 데이터를 송수신하는 자율 주행 통합 제어부(600)를 중심으로 구현될 수 있다. 다만, 자율 주행 통합 제어부(600)를, 당해 명세서 상에서 컨트롤러, 프로세서 또는 간단히 제어부로 지칭할 수도 있다.
자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 사용자 입력부(100)에 대한 탑승자의 조작에 따른 운전 정보를 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 획득할 수 있다. 사용자 입력부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주행 모드 스위치(110) 및 컨트롤 패널(120)(예를 들어, 차량에 장착된 네비게이션 단말, 탑승자가 소지한 스마트폰 또는 태블릿 PC 등등)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 운전 정보는 차량의 주행 모드 정보 및 항법 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 주행 모드 스위치(110)에 대한 탑승자의 조작에 따라 결정되는 차량의 주행 모드(즉, 자율 주행 모드/수동 주행 모드 또는 스포츠 모드(Sports Mode)/에코 모드(Eco Mode)/안전 모드(Safe Mode)/일반 모드(Normal Mode))가 상기한 운정 정보로서 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달될 수 있다.
또한, 탑승자가 컨트롤 패널(120)을 통해 입력하는 탑승자의 목적지, 목적지까지의 경로(목적지까지의 후보 경로 중 탑승자가 선택한 최단 경로 또는 선호 경로 등)와 같은 항법 정보가 상기한 운전 정보로서 운전 정보 입력 인터페이스(101)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달될 수 있다.
한편, 컨트롤 패널(120)은 차량의 자율 주행 제어를 위한 정보를 운전자가 입력하거나 수정하기 위한 UI (User Interface)를 제공하는 터치 스크린 패널로 구현될 수도 있으며, 이 경우 전술한 주행 모드 스위치(110)는 컨트롤 패널(120) 상의 터치 버튼으로 구현될 수도 있다.
또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 주행 상태를 나타내는 주행 정보를 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 획득할 수 있다. 주행 정보는 탑승자가 조향휠을 조작함에 따라 형성되는 조향각과, 가속 페달 또는 브레이크 페달을 답입함에 따라 형성되는 가속 페달 스트로크 또는 브레이크 페달의 스트로크와, 차량에 형성되는 거동으로서 차속, 가속도, 요, 피치 및 롤 등 차량의 주행 상태 및 거동을 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있으며, 상기 각 주행 정보는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향각 센서(210), APS(Accel Position Sensor)/PTS(Pedal Travel Sensor)(220), 차속 센서(230), 가속도 센서(240), 요/피치/롤 센서(250)를 포함하는 주행 정보 검출부(200)에 의해 검출될 수 있다.
나아가, 차량의 주행 정보는 차량의 위치 정보를 포함할 수도 있으며, 차량의 위치 정보는 차량에 적용된 GPS(Global Positioning System) 수신기(260)를 통해 획득될 수 있다. 이러한 주행 정보는 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 자율 주행 통합 제어부(600)로 전달되어 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 차량의 주행을 제어하기 위해 활용될 수 있다.
또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 탑승자에게 제공되는 주행 상태 정보를 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 출력부(300)로 전달할 수 있다. 즉, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 주행 상태 정보를 출력부(300)로 전달함으로써, 출력부(300)를 통해 출력되는 주행 상태 정보를 기반으로 탑승자가 차량의 자율 주행 상태 또는 수동 주행 상태를 확인하도록 할 수 있으며, 상기 주행 상태 정보는 이를테면 현재 차량의 주행 모드, 변속 레인지, 차속 등 차량의 주행 상태를 나타내는 다양한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 상기한 주행 상태 정보와 함께 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 운전자에게 경고가 필요한 것으로 판단된 경우, 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 경고 정보를 출력부(300)로 전달하여 출력부(300)가 운전자에게 경고를 출력하도록 할 수 있다. 이러한 주행 상태 정보 및 경고 정보를 청각적 및 시각적으로 출력하기 위해 출력부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 스피커(310) 및 디스플레이 장치(320)를 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 장치(320)는 전술한 컨트롤 패널(120)과 동일한 장치로 구현될 수도 있고, 분리된 독립적인 장치로 구현될 수도 있다.
또한, 자율 주행 통합 제어부(600)는 차량의 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드에서 차량의 주행 제어를 위한 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 차량에 적용된 하위 제어 시스템(400)으로 전달할 수 있다. 차량의 주행 제어를 위한 하위 제어 시스템(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진 제어 시스템(410), 제동 제어 시스템(420) 및 조향 제어 시스템(430)을 포함할 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 상기 제어 정보로서 엔진 제어 정보, 제동 제어 정보 및 조향 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 각 하위 제어 시스템(410, 420, 430)으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 엔진 제어 시스템(410)은 엔진에 공급되는 연료를 증가 또는 감소시켜 차량의 차속 및 가속도를 제어할 수 있고, 제동 제어 시스템(420)은 차량의 제동력을 조절하여 차량의 제동을 제어할 수 있으며, 조향 제어 시스템(430)은 차량에 적용된 조향 장치(예: MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템)를 통해 차량의 조향을 제어할 수 있다.
상기한 것과 같이 본 실시예의 자율 주행 통합 제어부(600)는 운전 정보 입력 인터페이스(101) 및 주행 정보 입력 인터페이스(201)를 통해 운전자의 조작에 따른 운전 정보 및 차량의 주행 상태를 나타내는 주행 정보를 각각 획득하고, 자율 주행 알고리즘에 따라 생성되는 주행 상태 정보 및 경고 정보를 탑승자 출력 인터페이스(301)를 통해 출력부(300)로 전달할 수 있으며, 또한 자율 주행 알고리즘에 따라 생성되는 제어 정보를 차량 제어 출력 인터페이스(401)를 통해 하위 제어 시스템(400)으로 전달하여 차량의 주행 제어가 이루어지도록 동작할 수 있다.
한편, 차량의 안정적인 자율 주행을 보장하기 위해서는 차량의 주행 환경을 정확하게 계측함으로써 주행 상태를 지속적으로 모니터링하고 계측된 주행 환경에 맞추어 주행을 제어해야 할 필요가 있으며, 이를 위해 본 실시예의 자율 주행 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 주변 차량, 보행자, 도로 또는 고정 시설물(예: 신호등, 이정표, 교통 표지판, 공사 펜스 등) 등 차량의 주변 객체를 검출하기 위한 센서부(500)를 포함할 수 있다.
센서부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 외부의 주변 객체를 검출하기 위해 라이다 센서(510), 레이더 센서(520) 및 카메라 센서(530) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
라이다 센서(510)는 차량 주변으로 레이저 신호를 송신하고 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 신호를 수신함으로써, 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각(Vertical Field Of View) 및 설정 수평 화각 범위(Vertical Field Of View) 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다. 라이다 센서(510)는 차량의 전면, 상부 및 후면에 각각 설치되는 전방 라이다 센서(511), 상부 라이다 센서(512) 및 후방 라이다 센서(513)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 레이저 신호의 유효성을 판단하기 위한 임계값은 자율 주행 통합 제어부(600)의 메모리(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 라이다 센서(510)를 통해 송신된 레이저 신호가 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하는 방식을 통해 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향을 판단할 수 있다.
레이더 센서(520)는 차량 주변으로 전자파를 방사하고 해당 객체에 반사되어 되돌아오는 신호를 수신함으로써, 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각 및 설정 수평 화각 범위 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다. 레이더 센서(520)는 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 각각 설치되는 전방 레이더 센서(521), 좌측 레이더 센서(521), 우측 레이더 센서(522) 및 후방 레이더 센서(523)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 자율 주행 통합 제어부(600)는 레이더 센서(520)를 통해 송수신된 전자파의 파워(Power)를 분석하는 방식을 통해 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향을 판단할 수 있다.
카메라 센서(530)는 차량 주변을 촬상하여 차량 외부의 주변 객체를 검출할 수 있으며, 그 사양에 따라 미리 정의되어 있는 설정 거리, 설정 수직 화각 및 설정 수평 화각 범위 이내에 위치한 주변 객체를 검출할 수 있다.
카메라 센서(530)는 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 각각 설치되는 전방 카메라 센서(531), 좌측 카메라 센서(532), 우측 카메라 센서(533) 및 후방 카메라 센서(534)를 포함할 수 있으나, 그 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다. 자율 주행 통합 제어부는 카메라 센서(530)를 통해 촬상된 이미지에 대하여 미리 정의된 영상 처리 프로세싱을 적용함으로써 해당 객체의 위치(해당 객체까지의 거리를 포함한다), 속도 및 이동 방향 등을 판단할 수가 있다.
또한, 차량 내부를 촬상하기 위한 내부 카메라 센서(535)가 차량의 내부의 소정 위치(예: 리어뷰 미러)에 장착되어 있을 수 있으며, 자율 주행 통합 제어부(600)는 내부 카메라 센서(535)를 통해 획득된 이미지를 기반으로 탑승자의 거동 및 상태를 모니터링하여 전술한 출력부(300)를 통해 탑승자에게 안내 또는 경고를 출력할 수도 있다.
라이다 센서(510), 레이더 센서(520) 및 카메라 센서(530) 뿐만 아니라, 센서부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 초음파 센서(540)를 더 포함할 수도 있으며, 이와 함께 차량의 주변 객체를 검출하기 위한 다양한 형태의 센서가 센서부(500)에 더 채용될 수도 있다.
도 2는 본 실시예의 이해를 돕기 위해 전방 라이다 센서(511) 또는 전방 레이더 센서(521)가 차량의 전면에 설치되고, 후방 라이다 센서(513) 또는 후방 레이더 센서(524)가 차량의 후면에 설치되며, 전방 카메라 센서(531), 좌측 카메라 센서(532), 우측 카메라 센서(533) 및 후방 카메라 센서(534)가 각각 차량의 전면, 좌측면, 우측면 및 후면에 설치된 예시를 도시하고 있으나, 전술한 것과 같이 각 센서의 설치 위치 및 설치 수는 특정 실시예로 제한되지 않는다.
나아가, 센서부(500)는 차량에 탑승한 탑승자의 상태 판단을 위해, 탑승자의 생체 신호(예: 심박수, 심전도, 호흡, 혈압, 체온, 뇌파, 혈류(맥파) 및 혈당 등)를 검출하기 위한 생체 센서를 더 포함할 수도 있으며, 생체 센서로는 심박수 센서, 심전도(Electrocardiogram) 센서, 호흡 센서, 혈압 센서, 체온 센서, 뇌파(Electroencephalogram) 센서, 혈류(Photoplethysmography) 센서 및 혈당 센서 등이 있을 수 있다.
마지막으로, 센서부(500)는 마이크(550)를 추가적으로 부가하고 있으며, 내부 마이크(551) 및 외부 마이크(552)는 각각 다른 용도를 위해 사용된다.
내부 마이크(551)는, 예를 들어 자율 주행 차량(1000)에 탑승한 탑승자의 음성을 AI 등에 기반하여 분석하거나 또는 직접적인 음성 명령에 즉각적으로 반응하기 위해 사용될 수 있다.
반면, 외부 마이크(552)는, 예를 들어 자율 주행 차량(1000)의 외부에서 발생하는 다양한 소리를 딥러닝등 다양한 분석툴로 분석하여 안전 운행 등에 적절히 대응하기 위한 용도로 사용될 수가 있다.
참고로, 도 2에 도시된 부호는 도 1에 도시된 부호와 동일 또는 유사한 기능을 수행할 수 있으며, 도 2는 도 1과 비교하여 각 구성요소들의 상대적 위치관계(자율 주행 차량(1000) 내부를 기준으로)를 보다 상세히 예시하였다.
한편, 전방 카메라 등을 이용하여 지능형 경적 장치가 탑재된 차량에 대하여 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 하겠다. 물론, 당업자는 이전 도 1 및 도 2를 참조하여 도 3 내지 도 5를 보충 해석 가능하다.
도 3은 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 주변 오브젝트를 디텍트 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명이 적용된 차량(300)은, 카메라 등의 센서를 이용하여, 전방에 위치한 다양한 오브젝트들을 감지하도록 설계한다. 그리고, 주변 상황(모드)에 따라, 경적 장치를 다르게 제어한다. 예를 들어, 전방 카메라를 활용하여, 전방 상황과 경적 대상의 거리 정보를 판단 후, 경적 장치로 전송하여 상황(모드)에 적합한 경적음을 발생시킨다.
보다 구체적으로 예를 들면, 우선, 차량(300)에 탑재된 카메라를 통해 차량(300) 주변을 촬영한다. 차량(300)은, 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단한다.
나아가, 차량(300)은, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하고, 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여 경적 장치의 사운드 크기를 변경한다.
여기서, 오브젝트의 타입이라 함은, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 경적 대상이 되는 오브젝트가 타차량(310)에 해당하는지 또는 사람(320)에 해당하는지 여부를 식별하기 위해 사용된다.
단순히 경적 대상의 거리 정보만 이용하는 경우, 경적 대상이 사람인 경우 너무 큰 경적으로 사람의 귀에 손상을 가할 리스크가 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 경적 대상의 오브젝트 타입까지 고려하도록 추가 설계된다.
한편, 본 발명의 일실시예들은, 경적이 필요하다고 판단되는 다양한 상황들(모드들)에 대하여, 차량(300)의 메모리에 기정의하고 있다.
예를 들어, 제1모드는, 차량(300)의 앞차가 급정거하는 상황을 판단하고, 앞차 급정거로 인한 경고를 주기 위해 경적을 자동으로 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300)의 전방에 타차량(310)이 존재하는 제1조건, 전방에 존재하는 타차량(310)이 차량(300)과 동일한 차선에 존재하는 제2조건 및 타차량(310)과 차량(300)의 충돌 예측 시간이 기설정된 T1(예를 들어, 2-3초) 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제1모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다.
제2모드는, 차량(300)의 전방에 타차량이 근거리 끼어 들기를 시도하고, 이에 대한 경적을 자동으로 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300)의 전방에 타차량(310)이 존재하는 제1조건, 타차량(310)이 차량(300)과 동일한 차선으로 진입하는 컷 인(cut-in) 속도가 기설정된 V1(예를 들어, 50-60km/h) 보다 큰 제2조건 및 타차량(310)과 차량(300)의 거리가 기설정된 D1(예를 들어, 3-4m) 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제2모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다.
제3모드는, 차량(300) 주변에 보행자를 감지하고, 보행자에게 주위를 주기 위하여 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300) 주변에 보행자(사람)을 인식하는 제1조건, 상기 인식된 보행자(사람)가 도로에 존재하는 제2조건, 상기 보행자(사람)와 차량(300)의 종거리 또는 횡거리 중 적어도 하나가 기설정된 D2(예를 들어, 5m-6m) 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제3모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다. D2 가 전술한 D1 보다 크게 설계함으로써, 보행자를 보다 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.
제4모드는, 차량(300) 전방에 선행하는 타차가 야간 라이트를 오프한 경우, 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300) 전방에 선행 차량(310)이 존재하는 제1조건, 영상 밝기 조건이 야간에 해당하는 제2조건 및 선행 차량(310)의 후미등이 오프 상태인 제3조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제4모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다. 다만, 상기 제2조건 관련하여, 시간 정보에 기초하여 야간 여부를 판단할 수도 있으나, 이 경우 주간임에도 불구하고 날씨 등(비가 오는 경우 등)으로 인하여 주변이 어두운 경우를 필터링할 수 없는 문제가 있다. 이와 같은 문제점 해결을 위하여, 조도 센서 등을 이용하여 제2조건을 판단할 수도 있다.
제5모드는, 차량(300)의 전방에 위치한 대향차가 하이빔을 점등하고 있는 경우, 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 전방에 대향 차량이 존재하는 제1조건, 영상 밝기 조건이 야간에 해당하는 제2조건, 대향 차량의 전조등이 감지된 제3조건 및 전조등의 밝기가 기설정된 L1 보다 큰 제4조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제5모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다.
제6모드는, 커브 구간에서, 사각지대의 타차량에게 차량(300)의 존재를 미리 알리기 위한 목적으로, 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300)의 전방에 커브 표지판 또는 급커브 표지판이 인식된 제1조건 및 전방에 차량이 인식되지 않은 제2조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제6모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다. 특히, 전방에 차량이 존재하는 경우, 불필요한 경적이 발생하지 않도록 하는 기술적 효과가 있다.
제7모드는, 신호등 변경시 미출발하는 앞차에게 단순 알림을 제공하기 위한 목적으로, 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 전방 차량(310)이 인식된 제1조건, 전방 차량(310)이 차량(300)과 동일한 차선에 위치한 제2조건, 전방 차량(310)이 정차 상태인 제3조건, 신호등이 출발 가능 신호로 변경된 제4조건 및 상기 제4조건을 만족한 이후 기설정된 T2(예를 들어, 2-3초) 동안 상기 전방 차량(310)이 정차 상태인 제5조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제7모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다. 특히, 바로 경적을 자동으로 발생시키지 않고, T2라는 제5조건을 부가하는 것도 일특징이다.
제8모드는, 차량(300)이 교차로에서 진입 즈음에 황색 신호로 변경된 경우, 주변 차량에게 주의를 주기 위한 목적으로, 자동으로 경적을 발생시키는 모드이다.
따라서, 차량(300)이 교차로에 진입한 제1조건 및 신호등이 황색으로 인식된 제2조건을 모두 만족하는 경우, 차량(300)은 경적이 필요한 제8모드로 판단하고 자동으로 경적을 발생시키도록 설계한다.
도 4는 본 발명의 일실시예들 중 어느 하나에 의한 차량이 특정 모드에 따라 동작하는 프로세스를 도시한 플로우 차트이다.
본 발명의 일실시예에 의한 차량의 시동이 온(on) 상태인 것을 가정한다(S410). 차량은 카메라 등의 센서를 이용하여, 타차량, 광원, 차선, 보행자, 표지판 등을 구별하여 인식한다(S420).
나아가, 차량은 전방에 경적이 필요한 상황인지 판단하고(S430), 특정 모드에 해당하는지 여부를 판단한다(S440). 본 발명에서 제안하는 8개의 모드들에 대해서는 이전 도 3에서 상술한 바, 중복되는 설명은 생략하도록 하겠다.
상기 판단 결과(S440) 전술한 8개의 모드들 모두에 해당하지 않는 경우, 다시 S420 단계로 리턴한다. 반면, 상기 판단 결과(S440) 특정 모드에 해당하는 경우, 전방 경적 상황(모드), 경적 대상의 오브젝트 타입(차량 또는 사람) 및 거리 정보 등을 경적 장치에 전송한다(S450).
상기 S450 단계에서 수신한 정보들에 기초하여, 경적 장치는 적응적으로 사운드를 출력한다(S460). 이와 같은 경적 장치에 대하여 이하 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 하겠다.
그리고, 도 5는 도 4를 구현하기 위한 차량의 주요 구성요소들을 도시한 블록도이다.
적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치(500)는, 카메라 센서(510), 컨트롤러, CAN 모듈(530) 및 오디오 출력부(540) 등을 포함하고 있다. 물론, 본 발명의 권리범위는 청구항에 기재된 사항에 따라 결정되어야 하며, 당업자의 필요에 따라 일부 구성요소들을 삭제, 추가, 변경하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.
카메라 센서(510)는 차량 주변을 촬영하도록 차량의 전방에 설치되어 있을 수 있다.
컨트롤러(520)는, 카메라 센서(510)를 통해 촬영된 이미지 데이터 및 메모리(미도시)를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하고, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단한다.
CAN 모듈(530)을 통해 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리 정보 등이 오디오 출력부(예를 들어, 크락션 등)에 전송되고, 오디오 출력부(540)는 모드에 따라 사운드 크기를 변경한다. 예를 들어, 경고 대상이 되는 오브젝트와 본 발명이 적용된 차량과의 거리가 멀어질 수록, 크락션 볼륨의 크기나 횟수가 반비례 하도록 설계한다.
나아가, 본 발명의 또 다른 특징 중 하나는, 전술한 바와 같이, 경적 대상의 오브젝트 타입에 따라 크락션 볼륨의 크기나 횟수를 추가적으로 컨트롤 한다는 것이다.
보다 구체적으로 예를 들면, 제3모드를 제외한, 제1모드, 제2모드 및 제4모드 내지 제8모드에서는 모두 경적 대상이 되는 오브젝트가 타차량에 해당하는 반면, 제3모드에서의 경적 대상이 되는 오브젝트는 사람에 해당한다.
따라서, 제1모드, 제2모드 및 제4모드 내지 제8모드에서 인식된 경적 대상의 오브젝트와 본 발명이 적용된 차량간 거리가, 제3모드에서 인식된 경적 대상의 오브젝트와 본 발명이 적용된 차량간 거리가 동일하여도, 다른 크기의 경적이 울리거나 다른 횟수의 경적이 울리도록 제어한다.
즉, 제3모드에서는, 다른 모드들에 비하여, 경적의 사운드를 작게 하거나 또는 횟수를 적게 하도록 설계함으로써, 제3모드에서 인식된 사람의 청력을 추가적으로 보호하도록 하는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 양태(aspect)로서, 앞서 설명한 제안 또는 발명의 동작이 “컴퓨터”(시스템 온 칩(system on chip; SoC) 또는 마이크로 프로세서 등을 포함하는 포괄적인 개념)에 의해 구현, 실시 또는 실행될 수 있는 코드 또는 상기 코드를 저장 또는 포함한 어플리케이션, 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품(product) 등으로도 제공될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
100: 사용자 입력부
101: 운전 정보 입력 인터페이스
200: 주행 정보 검출부
201: 주행 정보 입력 인터페이스
300: 출력부
301: 탑승자 출력 인터페이스
400: 하위 제어 시스템
401: 차량 제어 출력 인터페이스
500: 센서부
600: 자율 주행 통합 제어부
700: 서버
1000: 자율 주행 차량

Claims (18)

  1. 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    카메라를 통해 차량 주변을 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하는 단계;
    상기 특정 모드가 판단된 이후, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 단계; 그리고
    상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 상기 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    전방에 타차량이 존재하는 제1조건, 전방에 존재하는 타차량이 상기 차량과 동일한 차선에 존재하는 제2조건 및 상기 타차량과 상기 차량의 충돌 예측 시간이 기설정된 T1 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제1모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    전방에 타차량이 존재하는 제1조건, 상기 타차량이 상기 차량과 동일한 차선으로 진입하는 컷 인(cut-in) 속도가 기설정된 V1 보다 큰 제2조건 및 상기 타차량과 상기 차량의 거리가 기설정된 D1 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제2모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    보행자가 존재하는 제1조건, 상기 보행자가 도로에 존재하는 제2조건 및 상기 보행자와 상기 차량의 종거리 또는 횡거리 중 적어도 하나가 기설정된 D2 보다 작은 제3조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제3모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    전방에 선행 차량이 존재하는 제1조건, 영상 밝기 조건이 야간에 해당하는 제2조건 및 상기 선행 차량의 후미등이 오프 상태인 제3조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제4모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    전방에 대향 차량이 존재하는 제1조건, 영상 밝기 조건이 야간에 해당하는 제2조건, 상기 대향 차량의 전조등이 감지된 제3조건 및 상기 전조등의 밝기가 기설정된 L1 보다 큰 제4조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제5모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    커브표지판 또는 급커브표지판이 인식된 제1조건 및 전방에 차량이 인식되지 않은 제2조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제6모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    전방 차량이 인식된 제1조건, 상기 전방 차량이 상기 차량과 동일한 차선에 위치한 제2조건, 상기 전방 차량이 정차 상태인 제3조건, 신호등이 출발 가능 신호로 변경된 제4조건 및 상기 제4조건을 만족한 이후 기설정된 T2 동안 상기 전방 차량이 정차 상태인 제5조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제7모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 1차적으로 판단하는 단계는,
    상기 차량이 교차로에 진입한 제1조건 및 신호등이 황색으로 인식된 제2조건을 모두 만족하는 경우, 경적이 필요한 제8모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계는,
    상기 차량과, 제4모드 내지 제8모드에서 인식된 오브젝트와의 거리 및 상기 차량과 제3모드에서 인식된 오브젝트와의 거리가 동일한 경우에도, 상기 제4모드 내지 상기 제8모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드 보다 상기 제3모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드를 작게 조정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 방법.
  11. 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치에 있어서,
    카메라를 통해 촬영된 이미지 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하고, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 컨트롤러; 그리고
    상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 상기 사운드 크기를 변경하는 오디오 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 경적 장치는 차량에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    상기 차량과, 제4모드 내지 제8모드에서 인식된 오브젝트와의 거리 및 상기 차량과 제3모드에서 인식된 오브젝트와의 거리가 동일한 경우에도, 상기 제4모드 내지 상기 제8모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드 보다 상기 제3모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드를 작게 조정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치.
  14. 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 차량을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 차량 주변 상황을 센싱하는 단계;
    센싱 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하는 단계;
    상기 특정 모드가 판단된 이후, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 단계; 그리고
    상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 차량의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센싱 데이터는, 상기 차량에 부착된 카메라에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 차량의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경적 장치의 사운드 크기를 변경하는 단계는,
    상기 차량과, 제4모드 내지 제8모드에서 인식된 오브젝트와의 거리 및 상기 차량과 제3모드에서 인식된 오브젝트와의 거리가 동일한 경우에도, 상기 제4모드 내지 상기 제8모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드 보다 상기 제3모드에서 출력하는 상기 경적 장치의 사운드를 작게 조정하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 경적 장치를 제어하는 차량의 제어 방법.
  17. 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량에 있어서,
    상기 차량 주변 상황을 센싱하는 센서;
    센싱 데이터 및 메모리를 참조하여, 경적이 필요한 특정 모드를 1차적으로 판단하고, 경적 대상이 되는 오브젝트의 타입 및 거리를 2차적으로 판단하는 컨트롤러; 그리고
    상기 판단된 오브젝트의 타입 및 거리에 기초하여, 사운드 크기를 변경하는 경적 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센서는, 카메라, 라이다 센서 또는 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나 이상의 모드에 따라, 제어되는 차량.
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