KR20230136830A - 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법 - Google Patents

운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법 Download PDF

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Abstract

운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법이 개시된다. 운전자 보조 시스템은 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부; 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부에 의해 획득한 데이터를 처리하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서부가 획득한 데이터에 기초하여 타차량을 감지하고, 타차량이 감지되는 경우 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단할 수 있다.

Description

운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법{DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND DRIVER ASSISTANCE METHOD}
개시된 발명은 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 마련된 레이더 센서, 라이다 센서 및 카메라 센서의 포인트 클라우드 데이터를 이용하여 센서의 오염을 감지하는 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법에 관한 것이다.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이처럼 첨단 운전자 보조 시스템이 발전하면서, 차량의 주변을 감지하기 위하여 사용되는 레이더(RADAR) 센서 및 라이다(LiDAR) 센서의 사용이 증가되고 있다.
이와 같은 레이더 센서 및 라이다 센서는 차량의 주행을 보조하기 위하여 중요한 역할을 수행하지만 먼지나 이물 등에 의해 오염되었을 경우 충분한 신호를 입력 받지 못해 인지 성능이 떨어지는 문제가 있다.
이를 해결하기 위하여 최근에 센서를 자가 세척할 수 있는 기능들이 개발되고 있다. 이에 따라 자가 세척 판단을 위해서, 또는 사용자에게 센서의 오염을 경고할 수 있도록 센서가 오염되어 있는지 여부를 판단할 수 있어야 한다.
개시된 발명에서는 차량에 마련된 레이더 센서, 라이다 센서 및 카메라 센서의 포인트 클라우드 데이터를 이용하여 센서의 오염을 감지하는 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부; 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부에 의해 획득한 데이터를 처리하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서부가 획득한 데이터에 기초하여 타차량을 감지하고, 타차량이 감지되는 경우 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 해당 센서를 오염으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 상기 기준 포인트 수 이하로 지속되는 지속시간을 산출하고, 상기 지속시간이 미리 정해진 기준 시간 이상인 경우 해당 센서를 오염으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.
상기 센서부는, 각 센서의 오염을 세척하는 센서 세척 장치;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 상기 센서 세척 장치가 오염된 센서를 세척하도록 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 방법은 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 통해 데이터를 획득하고, 획득한 상기 데이터에 기초하여 타차량을 감지하고, 타차량이 감지되는 경우 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 센서의 오염 여부를 판단하는 것은, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수를 저장하고, 상기 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 센서의 오염 여부를 판단하는 것은, 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수를 저장하고, 상기 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 상기 기준 포인트 수 이하로 지속되는 지속시간을 산출하고, 상기 지속시간이 미리 정해진 기준 시간 이상인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
운전자 보조 방법은 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 경고 신호를 생성하는 것을 더 포함할 수 있다.
운전자 보조 방법은 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 센서의 오염을 세척하는 센서 세척 장치가 오염된 센서를 세척하도록 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법은 센서의 오염을 감지하여 운전자에게 경고하여 운전자가 센서를 세척하도록 유도하거나, 자가 세척을 수행하여 지속적인 인식 성능을 유지할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 시스템 및 운전자 보조 방법은 별도의 오염 감지 장치 없이 센서의 감지 데이터를 이용하여 센서의 오염을 감지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 조감도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 센서에 오염이 없는 경우 타차량을 감지하는 것을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 센서에 오염이 있는 경우 타차량을 감지하는 것을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법의 제어흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 운전자 보조 방법의 제어흐름도이다.
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.
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 따른 차량의 외관을 도시한 조감도이다.
도 1을 참조하면, 차량(100)은 차량(100)의 외부 시야를 갖도록 마련되는 레이더(RADAR) 센서(110)와 라이다(LiDAR) 센서(120)와 카메라 센서(130) 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 포함할 수 있다. 이 때, 차량(100)의 레이더 센서(110)는 차량(100)에 마련되는 적어도 하나의 레이더 센서(111 ~ 115)를 포함할 수 있다. 또한 차량(100)의 라이다 센서(120)는 차량(100)에 마련되는 적어도 하나의 라이다 센서(121 ~ 123)를 포함할 수 있다. 또한 차량(100)의 카메라 센서(130)는 차량(100)에 마련되는 적어도 하나의 카메라 센서(131 ~ 132)를 포함할 수 있다.
레이더 센서(110)는 물체에 전자파를 조사하고, 물체로부터 반사된 전자파를 수신하여 물체의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 레이저 센서(110)는 전자파를 송신하는 송신안테나와 반사파를 수신하는 수신안테나를 포함할 수 있다.
레이저 센서(110)는 차량(100)의 주변의 이동 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다. 또한 레이더 센서(110)는 주변의 고정 객체(예를 들어, 건물, 중앙분리대, 가드레일 등)의 위치를 획득할 수 있다.
즉, 레이더 센서(1110)는 차량(100) 주변의 타차량에 전자파를 조사하고, 타차량으로부터 반사된 반사파를 수신하여 타차량의 정보를 획득할 수 있으며, 제어부(150)에 타차량의 정보를 제공할 수 있다.
레이더 센서(110)는 차량의 외부 전방, 측방 및 후방에 마련되는 적어도 하나의 센서(111 ~ 115)일 수 있다. 차량(100)의 외부 전방, 측방 및 후방에 마련되는 적어도 하나의 레이더 센서(111 ~ 115)는 차량(100) 주변의 물체와의 거리를 감지할 수 있다.
라이다 센서(120)는 물체에 전자파보다 짧은 파장을 갖는 레이저(예를 들어, 적외선, 가시광선 등)를 조사하고, 물체로부터 반사된 광을 수신하여 물체의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 라이다 센서(120)는 레이저를 전송하는 광원과 반사광을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
라이다 센서(120)는 차량(100)의 주변의 이동 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다. 또한 라이다 센서(120)는 주변의 고정 객체(예를 들어, 차선, 건물, 표지판, 신호등, 방지턱 등)의 형상 및 위치를 획득할 수 있다.
즉, 라이다 센서(120)는 차량(100) 주변의 타차량에 레이저를 조사하고, 타차량으로부터 반사된 광을 수신하여 타차량의 정보를 획득할 수 있으며, 제어부(150)에 타차량의 정보를 제공할 수 있다.
라이다 센서(120)는 차량(100)의 루프에 마련되는 원형 라이다 센서(121)일 수 있다, 차량(100)의 루프에 마련된 원형 라이다 센서(121)는 차량(100) 주변의 3차원 영상 수집에 이용될 수 있으며, 차량(100)에 근접한 물체 및 물체와의 거리를 감지할 수 있다.
라이다 센서(120)는 차량(100)의 외부 전방, 측방 및 후방에 마련되는 적어도 하나의 센서(122 ~ 123)일 수 있다. 차량(100)의 외부 전방, 측방 및 후방에 마련되는 적어도 하나의 라이다 센서(122 ~ 123)는 차량(100) 주변의 물체와의 거리를 감지할 수 있다.
카메라 센서(130)는 물체의 영상을 획득하고, 차량(100) 내 다양한 구성요소에 영상 데이터를 제공할 수 있다. 즉, 카메라 센서(130)는 차량(100) 주변의 타차량의 정보를 획득하고, 제어부(150)에 타차량의 정보를 전달할 수 있다.
카메라 센서(130)는 차량(100)의 전방 및 후방에 마련되는 카메라 센서(131 ~ 132)일 수 있다. 차량(100)의 전방, 측방 및 후방에 마련되는 카메라 센서(131 ~ 132)는 차량(100)의 주변 영상을 분석하거나 차량(100)의 주행 상태 파악에 이용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)은 레이더 센서(110), 라이다 센서(120), 카메라 센서(130), 제어부(150), 가속 시스템(160), 제동 시스템(170), 조향 시스템(180), 경고 장치(190), 센서 세척 장치(140)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 레이더 센서(110), 라이다 센서(120), 카메라 센서(130)와 전기적으로 연결되어 레이더 센서(110), 라이다 센서(120), 카메라 센서(130)에 의해 획득한 데이터를 처리한다.
제어부(150)는 예를 들어 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)와 분리되어 마련될 수 있다. 제어부(150)는 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)와 분리된 하우징에 설치될 수 있으며, 넓은 대역폭의 통신 네트워크를 통하여 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)와 데이터를 주고받을 수 있다. 이러한 제어부(150)는 ECU (Electronic Control Unit) 또는 DCU (Domain Control Unit) 등 다양하게 호칭될 수 있다.
제어부(150)는 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 차로 유지 보조(Lane Following Assist, LFA)와, 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)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.
제어부(150)는 레이더 센서(110)에서 획득한 감지 데이터(레이더 데이터)와 라이다 센서(120)에서 획득한 감지 데이터(라이다 데이터)와 카메라(130)에서 획득한 영상 데이터를 처리하고, 레이더 데이터, 라이다 데이터 및 영상 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량(100)이 주행 중인 도로의 환경, 차량(100)의 주변에 위치하는 타차량을 감지할 수 있다.
제어부(150)는 레이더 데이터, 라이다 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 레이더 센서(110), 라이다 센서(120), 카메라 센서(130)의 오염 여부를 판단할 수 있다.
가속 시스템(160)은 엔진 관리 시스템과 엔진을 포함하며, 제동 시스템(170)은 전자식 제동 제어 모듈과 제동 장치를 포함하며, 조향 시스템(180)은 전자식 조향 장치와 조향 장치를 포함할 수 있다.
경고 장치(190)는 제어부(150)에 의해 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)에 오염이 발생한 것으로 판단되는 경우, 운전자에게 오염을 경고할 수 있다.
센서 세척 장치(140)는 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)의 오염을 세척할 수 있다. 바람직하게는 센서 세척 장치(140)는 레이더 센서(110), 라이다 센서(120), 카메라 센서(130) 각각을 세척할 수 있도록 레이더 센서 세척 장치, 라이다 센서 세척 장치 및 카메라 센서 세척 장치를 포함할 수 있다. 센서 세척 장치(140)는 제어부(150)에 의해 센서에 오염이 발생한 것으로 판단되는 경우 오염을 제거하도록 제어부(150)의 제어에 따라 센서에 대한 세척을 수행할 수 있다.
이하에서는 제어부(150)에 의한 오염 여부 판단 기능에 대해 서술하도록 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 센서에 오염이 없는 경우 타차량을 감지하는 것을 도시하고, 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 센서에 오염이 있는 경우 타차량을 감지하는 것을 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면 차량(100)은 레이더 센서(110), 라이다 센서(120) 및 카메라 센서(130) 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 포함할 수 있다. 즉, 차량은 레이더 센서(110)와 라이다 센서(120)를 포함하거나, 레이더 센서(110)와 카메라 센서(130)를 포함하거나, 라이다 센서(120)와 카메라 센서(130)를 포함하거나, 또는 레이더 센서(110)와 라이다 센서(120)와 카메라 센서(130)를 모두 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4에는 이 중 레이더 센서(110)와 카메라 센서(130)를 포함하는 실시예를 통해 제어부(150)가 레이더 센서(110)의 오염 여부를 판단하는 기능에 대해 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면 제어부(150)는 센서부가 획득한 데이터에 기초하여 타차량(200, 300)을 감지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면 차량(100)의 센서부는 전방 레이더 센서(111), 좌후방 레이더 센서(114), 우후방 레이더 센서(115), 전방 카메라 센서(131) 및 후방 카메라 센서(132)가 마련되어 있다. 도 3 및 도 4에는 각각의 센서의 감지 범위가 도시되어 있다.
제어부(150)는 전방 레이더 센서(111), 좌후방 레이더 센서(114), 우후방 레이더 센서(115), 전방 카메라 센서(131) 및 후방 카메라 센서(132)에서 생성한 레이더 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 타차량(200, 300)을 감지할 수 있다. 제어부(150)는 통상 알려진 방법을 통해 레이더 데이터 및 영상 데이터를 처리하여 타차량(200, 300)을 감지할 수 있다.
제어부(150)는 타차량(200, 300)이 감지되는 경우 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트(250, 350) 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단할 수 있다.
포인트 클라우드는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)를 통해 수집되는 데이터이다. 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)는 물체에 전자파 또는 레이저 신호를 보내고 반사된 신호를 수신하여 각 신호 당 거리 정보를 계산하여 하나의 포인트를 생성한다. 포인트 클라우드는 공간 상에 퍼져 있는 여러 포인트들의 집합을 의미한다. 하나의 물체는 여러 지점에서 전자파 또는 레이저 신호를 반사하기 때문에 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)는 밀접하게 모여있는 여러 개의 포인트를 감지하게 되고, 이와 같이 모여 있는 포인트들의 집합인 포인트 클라우드를 통해 타겟을 감지할 수 있다.
도 3에는 센서가 오염되지 않은 상태에서 타 차량(200, 300)을 감지하는 모습이 도시되어 있다.
센서가 오염되지 않은 상태에서 전방 레이더 센서(111)는 차량(100)의 전방에 위치한 타차량(200)의 복수의 포인트(250a)를 감지하고, 제어부(150)는 복수의 포인트(250a)에 의해 형성된 포인트 클라우드를 포함하는 레이더 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지할 수 있다. 이 때, 타차량(200)은 전방 카메라 센서(131)의 감지 범위(131a)에도 들어와 있기 때문에 제어부(150)는 전방 카메라 센서(131)의 영상 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지할 수도 있다. 혹은 제어부(150)는 전방 레이더 센서(111)의 레이더 데이터 및 전방 카메라 센서(131)의 영상 데이터 모두에 기초하여 타차량(200)을 감지할 수도 있다.
이와 마찬가지로 센서가 오염되지 않은 상태에서 우후방 레이더 센서(115)는 차량(100)의 우후방에 위치한 타차량(300)의 복수의 포인트(350a)를 감지하고, 복수의 포인트(350a)에 의해 형성된 포인트 클라우드를 포함하는 레이더 데이터에 기초하여 타차량(300)을 감지할 수 있다. 이 때, 타차량(300)은 후방 카메라 센서(132)의 감지 범위(132a)에도 들어와 있기 때문에 제어부(150)는 후방 카메라 센서(132)의 영상 데이터에 기초하여 타차량(300)을 감지할 수도 있다. 혹은 제어부(150)는 우후방 레이더 센서(115)의 레이더 데이터 및 후방 카메라 센서(132)의 영상 데이터 모두에 기초하여 타차량(300)을 감지할 수도 있다.
한편 도 4에는 레이더 센서가 오염된 상태에서 타 차량(200, 300)을 감지하는 모습이 도시되어 있다.
센서가 오염된 상태에서 전방 레이더 센서(111)는 차량(100)의 전방에 위치한 타차량(200)의 복수의 포인트(250b)를 감지할 수 있으나, 복수의 포인트(250b)에 의해 형성된 포인트 클라우드의 포인트 수가 적기 때문에 제어부(150)는 타차량(200)을 감지하지 못할 수 있다. 다만 타차량(200)은 전방 카메라 센서(131)의 감지 범위(131a)에 들어와 있기 때문에 제어부(150)는 전방 카메라 센서(131)의 영상 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지할 수 있다. 즉 센서부가 2 이상의 센서를 포함하고 있기 때문에 어느 하나의 센서가 오염된 경우에도 타차량(200)을 감지할 수 있다. 혹은 레이더 센서(110)와 라이다 센서(120)가 포함된 차량(100)의 경우 레이더 센서(110)의 오염된 경우에도 라이다 센서(120)의 라이다 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지할 수 있다.
이와 마찬가지로 센서가 오염된 상태에서 우후방 레이더 센서(115)는 차량(100)의 우후방에 위치한 타차량(300)의 복수의 포인트(350b)를 감지할 수 있으나, 오염에 의해 감지되는 포인트의 수가 적고, 복수의 포인트(350b)에 의해 형성된 포인트 클라우드의 포인트 수가 적기 때문에 제어부(150)는 타차량(300)을 감지하지 못할 수 있다. 다만 타차량(300)은 후방 카메라 센서(132)의 감지 범위(132a)에 들어와 있기 ‹š문에 제어부(150)는 후방 카메라 센서(132)의 영상 데이터에 기초하여 타차량(300)을 감지할 수 있다. 즉 센서부가 2 이상의 센서를 포함하고 있기 때문에 어느 하나의 센서가 오염된 경우에도 타차량(300)을 감지할 수 있다. 혹은 레이더 센서(110)와 라이다 센서(120)가 포함된 차량(100)의 경우 레이더 센서(110)의 오염된 경우에도 라이다 센서(120)의 라이다 데이터에 기초하여 타차량(300)을 감지할 수 있다.
이와 같이 레이더 센서(110)가 오염된 경우와 오염되지 않은 경우, 감지된 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수에 차이가 발생하게 된다.
제어부(150)는 레이더 센서(110)의 감지된 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)에 기초하여 레이더 센서(110)의 오염을 판단할 수 있다. 구체적으로 제어부(150)는 레이더 센서(110)의 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)와 미리 정해진 레이더 센서(110)의 기준 포인트 수(THradar)를 비교하고, 레이더 센서(110)의 포인트 수(Pradar)가 기준 포인트 수(THradar) 이하인 경우 레이더 센서(110)를 오염으로 판단할 수 있다.
기준 포인트 수(THradar)는 레이더 센서(110)의 오염을 판단하기 위한 기준이 되는 포인트의 수이다. 차량(100)의 주행 환경에서는 타차량(200, 300)이 감지되는 경우가 가장 많기 때문에, 제어부(150)는 타차량(200, 300)을 기준으로 하여 정해진 기준 포인트 수(THradar)를 저장하고, 기준 포인트 수(THradar)를 레이더 센서(110)의 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)와 비교하여 레이더 센서(110)의 오염을 판단할 수 있다.
바람직하게는 타차량(200, 300)은 미리 정해진 크기 범위의 승용차로 한정될 수 있다. 즉 제어부(150)는 미리 정해진 크기 범위의 승용차가 감지되는 경우, 레이더 센서(110)의 승용차에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)와 미리 정해진 레이더 센서(110)의 승용차에 대한 기준 포인트 수(THradar)를 비교하여 레이더 센서(110)의 오염을 판단할 수 있다.
이와 같은 기준 포인트 수(THradar)는 제어부(150)에 미리 정해진 고정된 값일 수 있고, 혹은 제어부(150)가 타차량(200, 300)을 감지할 때 레이더 센서(110)의 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)에 따라 변동되는 값일 수도 있다.
또한, 이와 같은 기준 포인트 수(THradar)는 레이더 센서(110)의 설치 위치에 따라 서로 다른 값을 가질수도 있다. 즉, 차량(100)의 전방에 설치된 전방 레이더 센서(111)에 대한 기준 포인트 수(THradar)와 차량(100)의 우후방에 설치된 우후방 레이더 센서(115)에 대한 기준 포인트 수(THradar)는 다를 수 있다.
한편 제어부(150)는 레이더 센서(110)의 타차량(200, 300)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(Pradar)와 미리 정해진 레이더 센서(110)의 기준 포인트 수(THradar)를 비교하고, 레이더 센서(110)의 포인트 수(Pradar)가 기준 포인트 수(THradar) 이하인 경우 기준 포인트 수(THradar) 이하로 지속되는 지속시간(Tradar)을 산출하고, 지속시간(Tradar)이 미리 정해진 기준 시간(Tdirty) 이상인 경우 레이더 센서(110)를 오염으로 판단할 수 있다.
레이더 센서(110)의 포인트 수(Pradar)는 오염에 의해서 적게 검출될 수도 있으나, 다른 장애물 등에 의해서도 그 수가 적게 검출될 수도 있다. 따라서 제어부(150)는 레이더 센서(110)의 포인트 수(Pradar)가 기준 포인트 수(THradar) 이하인 경우 바로 센서의 오염으로 판단하지 않고, 레이더 센서(110)의 포인트 수(Pradar)가 기준 포인트 수(THradar) 이하로 지속되는 지속시간(Tradar)을 산출하고, 지속시간(Tradar)이 기준 시간(Tdirty) 이상인 경우 레이더 센서(110)를 오염으로 판단할 수 있다.
이와 같은 오염 판단 방법은 레이더 센서(110)가 아닌 라이다 센서(120)에도 동일하게 적용될 수 있다. 라이다 센서(120) 또한 포인트 클라우드를 통해 타겟을 감지할 수 있고, 센서가 오염된 경우 포인트의 수가 감소할 수 있다. 따라서 제어부(150)는 라이다 센서(120)와 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)와 카메라 센서(130)에 의해 타차량(200, 300)을 검출하고, 타차량(200, 300)에 대한 라이다 센서(120)의 포인트 클라우드의 포인트 수(Plidar)가 미리 정해진 라이다 센서(120)의 기준 포인트 수(THlidar) 이하이거나, 또는 타차량(200, 300)에 대한 라이다 센서(120)의 포인트 클라우드의 포인트 수(Plidar)가 미리 정해진 라이다 센서(120)의 기준 포인트 수(THlidar) 이하로 지속되는 지속시간(Tlidar)이 미리 정해진 기준 시간(Tdirty) 이상인 경우 라이다 센서(120)를 오염으로 판단할 수 있다. 이와 같은 기준 시간(Tdirty)은 레이더 센서(110)의 기준 시간과 동일할 수도 있고, 혹은 다를 수도 있다.
제어부(150)는, 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우 경고 신호를 생성할 수 있다. 제어부(150)는 생성한 경고 신호를 차량(100)의 경고 장치(190)로 송신하여 차량의 오염을 경고하도록 할 수 있다.
제어부(150)는, 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우 센서 세척 장치(140)가 오염된 센서를 세척하도록 제어할 수 있다. 차량(100)에 센서 세척 장치(140)가 마련된 경우 센서의 오염 감지 시 센서 세척 장치(140)를 통해 세척하도록 하여 오염을 제거할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법의 제어흐름도이다.
도 5를 참조하면 개시된 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법(1000)에서 제어부(150)는 우선 차량(100)의 외부 시야를 갖도록 차량(100)에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 통해 데이터를 획득한다(1001).
이 후 제어부(150)는 센서부를 통해 획득한 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지한다(1002).
타차량(200)이 감지되지 않는 경우(1002, 아니오) 제어부(150)는 타차량(200)이 감지될 때까지 센서부를 통해 데이터를 지속적으로 획득한다(1001).
타차량(200)이 감지되는 경우(1002, 예) 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 타차량(200)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(P)를 저장한다(1003).
이 후 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 타차량(200)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(P)와 미리 정해진 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 기준 포인트 수(TH)를 비교한다(1004).
비교 결과 모든 센서(110, 120)의 포인트 수(P)가 미리 정해진 기준 포인트 수(TH)를 초과하는 경우(1004, 아니오) 제어부(150)는 다시 타차량(200)이 감지될 때까지 센서부를 통해 데이터를 지속적으로 획득한다(1001).
비교 결과 어느 하나의 센서(110, 120)의 포인트 수(P)가 미리 정해진 기준 포인트 수(TH) 이하인 경우(1004, 예) 제어부(150)는 해당 센서를 오염으로 판단한다(1007).
한편 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우(1004, 예) 경고 신호를 생성하여 운전자에게 경고를 표시할 수 있다(1008).
한편 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우(1004, 예) 센서 세척 장치를 제어하여 오염된 센서를 세척하도록 할 수 있다(1009).
도 6은 다른 실시예에 따른 운전자 보조 방법의 제어흐름도이다.
도 6을 참조하면 개시된 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법(2000)에서 제어부(150)는 우선 차량(100)의 외부 시야를 갖도록 차량(100)에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 통해 데이터를 획득한다(2001).
이 후 제어부(150)는 센서부를 통해 획득한 데이터에 기초하여 타차량(200)을 감지한다(2002).
타차량(200)이 감지되지 않는 경우(2002, 아니오) 제어부(150)는 타차량(200)이 감지될 때까지 센서부를 통해 데이터를 지속적으로 획득한다(2001).
타차량(200)이 감지되는 경우(2002, 예) 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 타차량(200)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(P)를 저장한다(2003).
이 후 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 타차량(200)에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수(P)와 미리 정해진 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)의 기준 포인트 수(TH)를 비교한다(2004).
비교 결과 모든 센서(110, 120)의 포인트 수(P)가 미리 정해진 기준 포인트 수(TH)를 초과하는 경우(2004, 아니오) 제어부(150)는 다시 타차량(200)이 감지될 때까지 센서부를 통해 데이터를 지속적으로 획득한다(2001).
비교 결과 어느 하나의 센서(110, 120)의 포인트 수(P)가 미리 정해진 기준 포인트 수(TH) 이하인 경우(2004, 예) 제어부(150)는 어느 하나의 센서(110, 120)의 포인트 수(P)가 미리 정해진 기준 포인트 수(TH)가 기준 포인트 수(TH) 이하로 지속되는 지속시간(T)을 산출한다(2005).
이 후 제어부(150)는 기준 포인트 수(TH) 이하로 지속되는 지속시간(T)과 미리 정해진 기준 시간(Tdirty)을 비교한다(2006).
비교 결과 지속시간(T)이 미리 정해진 기준 시간(Tdirty) 미만인 경우(2006, 아니오) 제어부(150)는 다시 타차량(200)이 감지될 때까지 센서부를 통해 데이터를 지속적으로 획득한다(2001).
비교 결과 지속시간(T)이 미리 정해진 기준 시간(Tdirty) 이상인 경우 제어부(150)는 해당 센서를 오염으로 판단한다(2007).
한편 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우(2006, 예) 경고 신호를 생성하여 운전자에게 경고를 표시할 수 있다(2008).
한편 제어부(150)는 레이더 센서(110) 또는 라이다 센서(120)가 오염으로 판단되는 경우(2004, 예) 센서 세척 장치를 제어하여 오염된 센서를 세척하도록 할 수 있다(2009).
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 개시된 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안된다.
100: 차량
110: 레이더 센서
120: 라이다 센서
130: 카메라 센서
140: 센서 세척 장치
150: 제어부
160: 가속 시스템
170: 제동 시스템
180: 조향 시스템
200, 300: 타차량

Claims (10)

  1. 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부; 및
    상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부에 의해 획득한 데이터를 처리하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서부가 획득한 데이터에 기초하여 타차량을 감지하고,
    타차량이 감지되는 경우 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 운전자 보조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고, 어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 상기 기준 포인트 수 이하로 지속되는 지속시간을 산출하고, 상기 지속시간이 미리 정해진 기준 시간 이상인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 경고 신호를 생성하는 운전자 보조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    각 센서의 오염을 세척하는 센서 세척 장치;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 상기 센서 세척 장치가 오염된 센서를 세척하도록 제어하는 운전자 보조 시스템.
  6. 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되는 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LiDAR) 센서 및 카메라 센서 중 2 이상의 센서를 포함하는 센서부를 통해 데이터를 획득하고,
    획득한 상기 데이터에 기초하여 타차량을 감지하고,
    타차량이 감지되는 경우 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드(Point Cloud)의 포인트 수에 기초하여 해당 센서의 오염 여부를 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서의 오염 여부를 판단하는 것은,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수를 저장하고,
    상기 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고,
    어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센서의 오염 여부를 판단하는 것은,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 상기 타차량에 대한 포인트 클라우드의 포인트 수를 저장하고,
    상기 포인트 수와 미리 정해진 상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서의 기준 포인트 수를 비교하고,
    어느 하나의 센서의 상기 포인트 수가 상기 기준 포인트 수 이하인 경우 상기 기준 포인트 수 이하로 지속되는 지속시간을 산출하고,
    상기 지속시간이 미리 정해진 기준 시간 이상인 경우 해당 센서를 오염으로 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 경고 신호를 생성하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 레이더 센서 또는 상기 라이다 센서가 오염으로 판단되는 경우 센서의 오염을 세척하는 센서 세척 장치가 오염된 센서를 세척하도록 제어하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 방법.
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