KR20230153557A - 운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
본 발명의 차량은, 자율 주행을 수행하는 차량에 있어서, 입력부; 통신부; 영상 획득부; 장애물을 검출하고 검출한 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및 자율 주행 모드의 수행 중, 통신부에 의해 수신된 출발지의 위치 정보와 입력부에 의해 수신된 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로 정보를 생성하고, 영상 획득부에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선 정보 및 차량이 주행하는 자 차로 정보를 인식하고, 경로 정보와 인식한 차선 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 생성한 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 자율 주행을 제어하는 프로세서를 포함한다. 차량의 프로세서는, 생성한 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 제1영역을 생성하고, 인식한 차선 정보에 기초하여 제2영역을 생성하고, 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성하고, 생성한 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 주행을 제어한다.

Description

운전자 보조 시스템 및 그를 가지는 차량 {Advanced Driver Assistance System, and Vehicle having the same}
본 발명은 자율 주행 중 장애물과의 충돌 방지 및 회피 주행하도록 하는 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.
운전자 보조 시스템의 일 예로, 차량에 거리감지센서를 장착하여 차량 주변의 장애물을 검출하고, 이를 운전자에게 경보하는 기술이 있다.
운전자 보조 시스템의 다른 예로, 주행 속도를 일정하게 조절하며 주행하도록 하는 크루즈 컨트롤 기술이 있다. 최근에는 운전자 보조 시스템의 기술이 발전함에 따라 자동으로 주행 속도를 제어하는 것뿐만 아니라 타 차량과의 거리, 정지 서행 등을 제어하는 크루즈 컨트롤 기술이 개발되고 있다.
운전자 보조 시스템의 또 다른 예로, 도로 정보 및 현재 위치 정보에 기초하여 목적지까지 자율적으로 주행하되 장애물을 검출하고 검출된 장애물을 회피하면서 목적지까지 자율적으로 주행하는 자율 주행 기술이 있다.
이러한 자율 주행 기술은 장애물 센서 등을 사용하여 차량의 전방 상황을 인식하고, 인식된 전방 상황에 따라 엔진 혹은 브레이크를 조작하여 운전자의 개입 없이 주행 속도 및 차간 거리를 조정한다.
즉 자율 주행 기술은, 주행 상황을 예측할 때, 장애물 센서를 통해 차량의 앞에서 주행하는 타깃 차량(선행 차량이라고도 함)을 인식한 후 선행 차량을 추종하며 차간 거리 및 주행 속도를 조절한다. 이와 같이, 최근의 자율 주행 기술은 선행 차량과의 충돌 방지를 위한 속도 조절에 대한 연구 개발이 대부분 이었다.
이에, 옆 방향에서 주행하는 타깃 차량에 대한 충돌 방지 및 회피 주행 기술과, 앞에서 주행하는 타깃 차량에 대한 옆 방향으로의 회피 주행에 대한 자율 주행 기술의 연구 개발이 요구되고 있는 상태이다.
일 측면은 장애물 정보, 도로의 차선의 위치 정보 및 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제1, 2, 3 영역을 생성하고, 생성한 제1, 2, 3 영역에 기초하여 회피 차선을 생성하고 생성한 회피 차선에 기초하여 자율 주행을 제어하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량을 제공한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 영상 획득부; 장애물을 검출하고 검출한 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및 자율 주행 모드의 수행 중 영상 획득부에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선 정보 및 차량이 주행하는 자 차로 정보를 인식하고, 자율 주행 모드를 수행하기 위한 경로 정보와 인식한 차선 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 제1영역을 생성하고, 인식한 차선 정보에 기초하여 제2영역을 생성하고, 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성하고, 생성한 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 주행을 제어하는 프로세서를 포함한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 통신부를 더 포함한다. 프로세서는, 통신부를 통해 수신된 출발지의 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로를 생성하고, 생성한 경로에 대한 경로 정보 및 지도 정보에 기초하여 자율 주행을 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 제1영역을 생성할 때, 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 생성한 추종 차선과 인접한 장애물을 인식하고 인식한 장애물에 대한 장애물 정보에 기초하여 인식한 장애물의 움직임을 예측하고 예측한 장애물의 움직임에 기초하여 제1영역을 생성한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 제1영역은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역이고, 제2영역은 중앙 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이고, 제3영역은 추종 차선을 추종하도록 하는 인력 영역이다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 제1영역을 생성할 때, 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보 및 장애물의 위치 정보, 차량의 위치 정보에 기초하여 장애물에 대한 제1영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제1영역의 크기 정보에 기초하여 제1영역을 생성한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 제2영역을 생성할 때, 추종 차선과 인접한 차선을 인식하고 인식한 차선의 척력의 세기 정보, 인식한 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 기초하여 인식한 차선에 대한 제2영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제2영역의 크기 정보에 기초하여 제2영역을 생성한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 제3영역을 생성할 때, 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보, 추종 차선의 횡방향의 위치 정보 및 차량 횡방향의 위치 정보에 기초하여 추종 차선에 대한 제3영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제3영역의 크기 정보에 기초하여 제3영역을 생성한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성하고, 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 주행을 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 회피 차선을 생성할 때, 추종 차선의 위치 중 장애물이 존재하지 않는 위치에 대한 위치 정보를 확인하고 확인한 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템의 프로세서는, 회피 주행을 제어할 때, 장애물과 차량과의 충돌 가능성을 판단하고, 장애물과 차량의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 차량의 주행 속도를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은, 자율 주행을 수행하는 차량에 있어서, 입력부; 통신부; 영상 획득부; 장애물을 검출하고 검출한 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및 자율 주행 모드의 수행 중, 통신부에 의해 수신된 출발지의 위치 정보와 입력부에 의해 수신된 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로 정보를 생성하고, 영상 획득부에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선 정보 및 차량이 주행하는 자 차로 정보를 인식하고, 경로 정보와 인식한 차선 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 생성한 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 자율 주행을 제어하는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 생성한 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 제1영역을 생성하고, 인식한 차선 정보에 기초하여 제2영역을 생성하고, 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성하고, 생성한 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 주행을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 회피 주행 중 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 주행 속도를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 제1영역을 생성할 때, 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 생성한 추종 차선과 인접한 장애물을 인식하고 인식한 장애물에 대한 장애물 정보에 기초하여 인식한 장애물의 움직임을 예측하고 예측한 장애물의 움직임에 기초하여 제1영역을 생성한다.
다른 측면에 따른 차량의 제1영역은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역이고, 제2영역은 중앙 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이고, 제3영역은 추종 차선을 추종하도록 하는 인력 영역이다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 제1영역을 생성할 때, 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보 및 장애물의 위치 정보, 차량의 위치 정보에 기초하여 장애물에 대한 제1영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제1영역의 크기 정보에 기초하여 제1영역을 생성한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 제2영역을 생성할 때, 추종 차선과 인접한 차선을 인식하고 인식한 차선의 척력의 세기 정보, 인식한 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 기초하여 인식한 차선에 대한 제2영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제2영역의 크기 정보에 기초하여 제2영역을 생성한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 제3영역을 생성할 때, 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보, 추종 차선의 횡방향의 위치 정보 및 차량 횡방향의 위치 정보에 기초하여 추종 차선에 대한 제3영역의 크기 정보를 획득하고 획득한 제3영역의 크기 정보에 기초하여 제3영역을 생성한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 회피 주행을 제어할 때, 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성하고, 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 주행을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 회피 차선을 생성할 때, 추종 차선의 위치 중 장애물이 존재하지 않는 위치에 대한 위치 정보를 확인하고 확인한 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성한다.
다른 측면에 따른 차량의 프로세서는, 자율 주행을 제어할 때, 생성한 추종 차선 상에 장애물이 존재하지 않는다고 판단되면 목표 주행 속도에 기초하여 주행 속도를 제어한다.
본 발명은 자율 주행 모드의 성능 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 장애물의 움직임 정보 및 차량의 추종 차선에 기초하여 장애물과의 충돌 여부를 판단하고 회피 경로를 생성함으로써 운전자 보조 시스템의 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명은 장애물의 움직임 정보에 기초하여 회피 차선이 가변되기 때문에 다양한 상황에 대해 신속하고 정확하게 대응할 수 있다.
본 발명은 하드웨어적인 구성이 추가되지 않은 상태에서 주변의 타 차량을 신속하고 안전하게 회피할 수 있어 차량의 원가 상승을 방지하면서 운전자 보조 시스템의 활용도도 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 운전자 보조 시스템이 마련된 차량의 상세 제어 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 프로세서의 상세 구성도이다.
도 6는 실시 예에 따른 운전자 보조 시스템이 마련된 차량의 주행 예시도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 실시 예에 따른 운전자 보조 시스템에 의해 생성된 영역의 예시도이다.
도 8a 및 도 8b는 실시 예에 따른 운전자 보조 시스템에 의해 생성된 회피 전략 경로의 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 차량 중 자율 주행 모드를 수행하는 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 변경할 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 차량 스스로 도로 환경을 인식하고, 장애물과 주행 상황을 판단하며, 장애물을 회피하면서 계획된 주행 경로에 따라 차량의 주행을 제어함으로써 자동으로 목적지까지 주행하도록 할 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 주변을 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 송신 및 수신할 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.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 제동 시스템(32)과, 엔진 시스템(12), 조향 시스템(42)과, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.
엔진 시스템(12)은 도 1과 함께 설명된 엔진 관리 시스템(11)과 엔진(10)을 포함하고, 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 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(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 제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제어부(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 범퍼(리어 패널)의 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 제어부(140)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
제어부(140)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 프로세서(141)와 제2메모리(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, 엔진 시스템(12), 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 제어하기 위한 가속 신호, 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. 제프로세서(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 자율 주행 모드의 수행 중 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 가속 신호, 제동 신호와 조향 신호를 생성하고 생성한 가속 신호, 제동 신호와 조향 신호에 기초하여 차량이 목적지까지 자율적으로 주행하도록 할 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.
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.
자율 주행 모드의 수행 중 목적지까지의 기준 경로를 기반으로 회피 경로를 생성하면서 목적지까지 자율 주행하는 운전자 보조 시스템이 마련된 차량의 구체적 구성을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 실시 예에 따른 운전자 보조 시스템이 마련된 차량의 상세 제어 구성도이다.
차량(1)은 엔진 시스템(12), 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42), 운전자 보조 시스템(100), 사용자 인터페이스(150) 및 주행 정보 검출부(160)를 포함할 수 있다.
엔진 시스템(12), 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)은, 도 1, 2에서 설명된 바, 여기서의 설명은 생략하도록 한다.
운전자 보조 시스템(100)의 프로세서(141)의 구성은, 도 5, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 마지막에 설명하도록 한다.
운전자 보조 시스템(100)은, 도 2에 도시된 구성 외에도, 통신부(143)을 더 포함할 수 있다.
통신부(143)는 운전자 보조 시스템(100) 내 각종 전자 장치와 통신을 수행할 수 있고, 차량(1) 내 각종 전자 장치와 통신을 수행할 수도 있다.
통신부(143)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(143)는 운전자 보조 시스템(100)과 차량(1) 내에 각각 마련될 수 있고, 운전자 보조 시스템(100)의 통신부(143)와 차량(1) 내에 마련된 통신부(즉 통신 네트워크(NT))는 서로 통신을 수행하는 것도 가능하다.
전방 카메라(110), 전방 레이더(120) 및 코너 레이더(130)는 운전자 보조 시스템(100)에 마련된 구성 요소일 수도 있고, 차량(1)에 마련되어 운전자 보조 시스템(100)과 통신을 통해 정보를 송수신하는 구성 요소일 수도 있다.
전방 카메라(110)는 도로 및 차량(1) 주변의 물체 정보를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 것으로, 차량의 현재 위치에서 차량 외부의 환경, 특히 차량이 주행하는 도로 및 차량의 전방의 물체 정보를 검출하고 검출된 도로 및 물체 정보의 영상 신호를 프로세서(141)로 전송한다. 여기서 영상 신호는 차량의 주행 방향을 기준으로 전진 방향의 도로와 전진 방향을 기준으로 양쪽 도로의 영상일 수 있다.
전방 카메라(110)는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있다.
차량(1)은 전방 카메라 외에도, 후방 카메라 및 측방 카메라를 더 포함할 수 있다.
후방 카메라는 차량(1)의 후방에 대한 영상도 획득하고 획득한 후방의 영상을 프로세서(141)에서 전송한다. 측방 카메라는 차량(1)의 측방에 대한 영상도 획득하고 획득한 측방의 영상을 프로세서(141)에 전송한다. 이를 통해 프로세서(141)에서 차량(1)의 측방 및 후방의 다른 차량들을 인식하도록 할 수 있다.
전방 레이더(120) 및 코너 레이더(130)는 장애물을 검출하기 위한 장애물 검출부일 수 있다. 전방 레이더(120) 및 코너 레이더(130)는 도 3에서 설명된 바, 여기서의 설명은 생략한다.
장애물 검출부는 차량(1)의 전방 및 좌우 측방의 장애물을 검출하고, 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 프로세서(141)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.
차량(1)은 장애물 검출부로, 전방 레이더(120) 및 코너 레이더(130) 외에도, 라이더 센서 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있고 적어도 하나의 카메라를 더 포함할 수 있다.
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.
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.
사용자 인터페이스(150)는 사용자 입력을 수신하는 입력부(151)와, 각종 정보를 표시하는 표시부(152)를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스(151)는 라디오 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 맵 표시 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 컨텐츠 재생 기능, 인터넷 검색 기능 중 적어도 하나를 수행하는 차량용 단말기(AVN: Audio Video Navigation)일 수 있다.
입력부(151)는 자율 주행 모드의 온 명령 및 오프 명령을 수신하고 수신된 명령에 대한 신호를 프로세서(141)에 전송할 수 있다.
입력부(151)는 차량(1)에서 수행 가능한 기능 중 어느 하나의 기능에 대한 동작 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(211)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(151)는 자율 주행 모드를 수행하기 위한 목표 주행 속도를 입력받는 것도 가능하다.
입력부(151)는 장애물과의 충돌 가능성을 알려주는 충돌 위험 알림 모드의 온 명 및 오프 명령을 수신할 수 있다.
입력부(151)는 차량(1) 내 헤드유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 차량용 단말기(150)에 마련될 수도 있다. 입력부(151)는 버튼, 키, 스위치, 조작 레버, 조그 다이얼 등으로 마련될 수 있고, 터치 패드로 마련될 수도 있다.
표시부(152)는 차량(1) 내에서 또는 사용자 인터페이스(150)에서 수행 중인 기능에 대한 동작 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(152)는 전화 통화와 관련된 정보를 표시하거나, 사용자 인터페이스(150)를 통해 출력되는 콘텐츠의 정보를 표시하거나, 음악 재생과 관련된 정보를 표시하는 것도 가능하고 외부의 방송 정보를 표시한다.
표시부(152)는 내비게이션 모드 시 지도 정보를 표시하고, 목적지까지의 경로가 매칭된 지도 정보와 길 안내 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(152)는 충돌 위험 알림 모드의 온오프 정보를 표시할 수 있다.
표시부(152)는 도로의 영상을 표시하거나, 보행자의 위치 정보 및 타 차량의 위치 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(152)는 장애물과의 충돌을 알리는 충돌 위험 정보를 영상으로 표시할 수 있다.
표시부(152)는 장애물 회피를 위한 가속 정보, 감속 정보와 조향 정보를 영상으로 표시하는 것도 가능하다.
표시부(152)는 자율 주행 모드에서의 목표 주행 속도와 실제 주행 속도에 대한 주행 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(152)는 LED 등과 같은 램프나 LCD등과 같은 평판 디스플레이 장치일 수 있다.
입력부(151)가 터치 패널로 이루어진 경우, 표시부(152)는 터치 패널과 일체로 마련된 평판 또는 곡면의 터치 스크린으로 마련될 수 있다.
사용자 인터페이스(150)는 사운드 출력부(153)를 더 포함할 수 있다.
사운드 출력부(153)는 프로세서(141)의 제어 명령에 대응하여 차량(1) 또는 사용자 인터페이스(150)에서 수행 중인 기능에 대한 동작 정보 및 안내 정보를 사운드로 출력할 수 있다. 예를 들어, 사운드 출력부(153)는 내비게이션 모드의 수행 시 프로세서(141)의 제어 명령에 대응하여 길 안내에 대한 사운드를 출력할 수 있다.
사운드 출력부(153)는 장애물과의 충돌에 대해 위험을 알릴 수 있도록 경보 정보를 사운드로 출력할 수 있다. 이러한 사운드 출력부(153)는 하나 또는 둘 이상의 스피커일 수 있다.
사운드 출력부(153)는 프로세서(141)의 제어 명령에 대응하는 레벨로 사운드를 출력한다.
차량(1)은 주행 속도 정보, 주행 방향 정보, 가속도 정보, 요레이트 정보, 감속 정보 및 가속 정보와 같은 차량의 주행 정보를 검출하는 주행 정보 검출부(160)를 포함할 수 있다.
여기서 가속도 정보는 차량의 차체를 기준으로 횡방향의 가속도 정보와 종방향의 가속도 정보를 포함할 수 있다.
이러한 주행 정보 검출부(160)는 속도 검출부(161), 요레이트 검출부(162), 조향각 검출부(163)를 포함할 수 있다.
속도 검출부(161)는 복수 개의 휠 속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(161)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(161)는 복수 개의 휠 속도 센서와 가속도 센서를 포함할 수 있다.
속도 검출부(161)가 가속도 센서일 경우, 프로세서(140)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 차량(1)의 가속도를 획득하고 획득된 가속도에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
속도 검출부(161)가 가속도 센서와 복수 개의 휠 속도 센서일 경우, 프로세서(141)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 차량(1)의 가속도를 획득하고, 복수 개의 휠 속도 센서에 의해 획득된 속도 정보에 기초하여 차량(1)의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
요 레이트 검출부(162)는 차량(1)의 요 모멘트를 검출한다. 차량의 수직축 방향의 요 레이트인 회전각 속도를 검출한다.
요 레이트 검출부(162)는 차량(1)의 차체에 마련될 수 있고, 센터 콘솔 하부나, 운전석 시트 등에 마련되어 있을 수 있으며, 이들 위치에 한정되는 것은 아니다.
조향각 검출부(163)는 차량(1)의 조향각을 검출하기 위한 스티어링 휠의 각속도를 검출한다. 즉 조향각 검출부(163)는 각속도 검출부를 포함할 수 있다.
차량(1)은 위치 수신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
위치 수신부는 차량의 현재 위치에 대응하는 위치 정보를 수신한다.
이러한 위치 수신부는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다. 여기서 GPS(Global Positioning System) 수신기는 복수의 GPS 위성의 신호를 수신하는 안테나 모듈 및 신호처리부를 포함한다.
신호 처리부는 복수의 GPS위성의 위치 신호에 대응하는 거리 및 시간 정보를 이용하여 현재의 위치를 획득하는 소프트웨어와, 획득된 차량의 위치 정보를 송신하는 송신부를 포함한다.
차량(1)은 인프라(미도시)와의 통신(V2I communication)을 수행할 수 있다. 아울러 차량(1)은 다른 차량과의 통신(V2V communication)을 수행할 수도 있다.
이하, 프로세서(141)의 구성을 도 5, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명하도록 한다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 온 명령에 대응하여 자율 주행 모드의 수행을 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 중 입력부(151)에 의해 입력된 목적지 정보를 확인하고 위치 수신부에 수신된 현재 위치 정보를 확인하며, 확인된 현재 위치 정보를 출발지 정보로 설정하고, 출발지 정보와 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로를 탐색하고 탐색된 경로에 대한 길 안내 정보를 획득하고, 지도 정보, 출발지 정보, 목적지 정보, 경로 정보 및 길 안내 정보가 매칭된 내비게이션 정보를 영상으로 표시하도록 표시부(152)를 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드에 대응하여 주행 중 현재 위치 정보를 주기적으로 확인하고 확인한 현재 위치 정보가 매칭된 내비게이션 정보를 영상으로 표시하도록 표시부(152)를 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드에 대응하여 주행 중 내비게이션 정보를 사운드로 출력하도록 사운드 출력부(153)의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
출발지부터 목적지까지의 경로가 복수 개인 경우, 프로세서(141)는 복수 개의 경로들에 대한 경로 정보를 표시하도록 표시부(152)를 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 복수 개의 경로 정보에 대한 각각의 상세 정보를 표시하도록 표시부(152)를 제어할 수 있다. 여기서 상세 정보는, 도착 시간이나, 이동 거리, 교통 정보 등을 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 복수 개의 경로들 중 어느 하나의 경로가 입력부(151)에 의해 선택되면 선택된 경로에 대한 경로 정보를 표시하도록 표시부(152)를 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 중 내비게이션 정보에 기초하여 주행을 제어하되 획득된 주행 속도 정보와 목표 주행 속도 정보에 기초하여 목표 주행 속도로 주행하도록 차량의 속도를 제어할 수 있다. 여기서 목표 주행 속도 정보는 미리 설정된 주행 속도 정보일 수 있고, 사용자에 의해 입력된 목표 주행 속도 정보일 수 있다.
차량의 주행 속도 정보를 획득하는 것은, 복수 개의 휠 속도 센서에서 출력된 검출 정보에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
차량의 주행 속도 정보를 획득하는 것은, 가속도 센서에서 출력된 검출 정보에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
차량의 주행 속도 정보를 획득하는 것은, 복수 개의 휠 속도 센서에서 출력된 검출 정보와 가속도 센서에서 출력된 검출 정보에 기초하여 차량의 주행 속도를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 영상 정보, 전방 레이더(120)의 전방 레이더 및 코너 레이더(130)의 코너 레이더 정보에 기초하여 차량(1) 전방 및 측방의 장애물들을 인식할 수 있고, 인식된 장애물들의 속도 정보, 위치 정보 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.
장애물들의 위치 정보는 차량(1)과의 상대 거리 정보와 및 차량(1)과의 상대 방향 정보를 포함하고, 속도 정보는 상대 속도를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 인식된 장애물들의 속도 정보, 위치 정보 및 유형 정보에 기초하여 차량(1)의 주변의 장애물의 움직임을 예측할 수 있다.
주변의 장애물은, 차량(1)과 동일한 차로에 주행하되 차량(1)의 앞에서 주행 타 차량과, 차량(1)의 좌측 차로에서 주행하는 타 차량과, 차량(1)의 우측 차로에서 주행하는 타 차량을 포함할 수 있다.
주변의 장애물은, 차량(1)과의 상대 거리가 기준 거리 이하이고, 차량(1)과의 상대 속도가 기준 속도 이하인 차량일 수 있다. 여기서 기준 속도는 도로의 종류나, 도로의 교통 상황에 따라 상이할 수 있다.
주변의 장애물은, 추종 차선과 인접하게 위치하는 장애물일 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 시 도로의 영상 정보가 수신되면 영상 처리를 수행하여 도로의 차선을 인식하고, 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로 및 주변 차로를 인식하고 인식한 자 차로에 대한 차로 정보와 경로 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 생성된 추종 차선의 위치 정보와 장애물 정보에 기초하여 자율 주행을 제어한다.
이러한 추종 차선은, 차량의 차체의 중심이 차로의 어느 한 위치를 추종하도록 하는 선이다. 여기서 차로의 어느 한 위치는, 차로를 이루는 두 차선 중 어느 하나의 위치이거나, 두 차선의 가운데 위치일 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 중 예측한 주변의 장애물의 움직임 정보에 기초하여 주변의 장애물별로 제1영역을 생성하고, 차선의 위치 정보에 기초하여 제2영역을 생성하며, 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성할 수 있다.
여기서 제1영역은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역이고, 제2영역은 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이며, 제3영역은 추종 차선을 추종하도록 하는 인력 영역일 수 있다.
프로세서(141)는 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 차선을 생성하되 차량(1)의 횡방향으로 회피 차선을 생성할 수 있고 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 자율 주행을 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 횡방향으로 회피할 때 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고, 장애물과의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 장애물의 움직임 정보에 기초하여 제동 신호를 생성하고 생성한 제동 신호를 제동 시스템(32)에 전송할 수 있다.
여기서 제동 신호는 차량(1)의 종방향에 대한 자율 주행 제어의 전략 신호일 수 있다.
장애물의 움직임 정보는 장애물의 속도 정보와, 거리 정보 및 위치 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 예측한 장애물의 움직임 정보 및 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선이 추종 차선을 추종하도록 회피 차선을 생성할 수 있다.
프로세서(141)는 장애물을 회피하기 위한 조향 신호를 생성하는 것도 가능하고, 충돌 위험 정보의 출력을 제어하는 것도 가능하다.
프로세서(141)는 장애물과의 충돌 가능성에 대응하여 장애물의 움직임 정보 중 장애물의 위치 정보와 장애물의 속도 정보 및 획득된 차량의 주행 속도 정보에 기초하여 주행 속도를 조절하면서 주행하도록 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 시, 자율 주행 모드의 수행 시 전방 카메라(110)의 영상 정보와 전방 레이더와 코너 레이더의 레이더 정보를 처리하여 장애물 정보를 획득하고, 내비게이션 정보 및 장애물 정보에 기초하여 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있고, 동력 신호를 생성할 수 있다. 즉 프로세서(141)는 자율 주행 모드의 수행 시, 목적지까지의 제동, 가속 및 조향 중 적어도 하나를 제어하면서 목적지까지 자율적으로 주행하도록 한다.
일 예로, 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 생성하거나, 조향 신호를 생성할 수 있다.
다른 에로, 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 생성할 수 있다.
프로세서(141)는 가속 신호, 감속 신호 및 조향 신호에 기초하여 엔진 시스템(12), 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
프로세서(141)는 타 차량과의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 외장 램프의 점등 또는 점멸을 제어하거나, 사운드 출력부(153)의 사운드 출력을 제어할 수 있다.
프로세서(160)는 타 차량과의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 사용자 인터페이스(150)를 통해 충돌 가능성에 대한 알림 정보를 전송함으로써 사용자 인터페이스(150)를 통해 알림을 출력하도록 하는 것도 가능하다.
프로세서(141)는 하나의 프로세서로 구현하는 것도 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프로세서(141)는 복수 개의 프로세서로 구현하는 것도 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이 프로세서(141)는 장애물 움직임 예측부(141a), 차선 인식부(141b), 추종 차선 생성부(141c), 제1 영역 생성부(141d), 제2영역 생성부(141e), 제3영역 생성부(141f), 회피 차선 생성부(141g) 및 회피 전략 결정부(141h)를 포함할 수 있다.
장애물 움직임 예측부(141a)는 전방 카메라(110)의 영상 정보, 전방 레이더(120)의 전방 레이더 및 코너 레이더(130)의 코너 레이더 정보에 기초하여 차량(1) 전방 및 측방의 장애물들을 인식하고, 인식된 장애물들의 속도 정보, 위치 정보 및 유형 정보를 획득하며, 획득한 장애물들의 속도 정보, 위치 정보 및 유형 정보에 기초하여 주변의 장애물들의 움직임을 예측하고 예측한 주변의 장애물들의 움직임에 대한 움직임 정보를 제1영역 생성부(141d)에 전송한다.
여기서 장애물들의 위치 정보는 차량(1)과의 상대 거리 정보와 및 차량(1)과의 상대 방향 정보를 포함하고, 속도 정보는 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
주변 장애물들은 차량의 전방, 좌측방 및 우측방에서 주행하는 타 차량일 수 있다. 주변 장애물들의 움직임 정보는 차량(1)과의 상대 거리 정보, 및 차량(1)과의 상대 방향 정보 및 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
좌측방 차량은 차량(1)의 좌측 차로에서 주행하는 타 차량이고, 우측방 차량은 차량(1)의 우측 차로에서 주행하는 타 차량일 수 있다.
주변의 장애물은, 추종 차선과 인접하게 위치하는 장애물일 수 있다.
차선 인식부(141b)는 도로의 영상 정보가 수신되면 영상 처리를 수행하여 도로의 차선을 인식하되, 중앙 차선, 교차 차선, 대향 차선, 및 진행 방향 차선으로 구분지어 인식하고, 실선, 점선, 복선, 이중선 등의 차선의 종류를 인식하며, 색상을 인식할 수 있다.
차선 인식부(141b)는 차선들의 위치 정보를 제2영역 생성부(141e)에 전송한다.
차선들의 위치 정보는, 차량(1)의 자체의 중심을 기준으로 하는 위치 정보일 수 있고, 자 차로의 왼쪽 차선을 기준으로 하는 위치 정보일 수 있으며, 중앙 차선을 기준으로 하는 위치 정보일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차선 인식부(141b)는 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로(Ro)를 인식하고 인식한 자 차로(Ro)의 위치 정보에 기초하여 좌측 차로 및 우측 차로를 인식할 수 있다.
아울러 자 차로의 위치에 따라 좌측 차로는 대향 차로의 1차로일 수 있고, 자 차로의 위치에 따라 우측 차로는 보행로일 수 있다.
차선 인식부(141b)는 자 차로를 이루는 두 차선의 위치 정보를 추종 차선 생성부(141c)에 전송할 수 있다.
추종 차선 생성부(141c)는 인식한 두 차선 중 어느 하나의 차선의 위치 정보와 경로 정보에 기초하여 추종 차선(FL)을 생성하고 생성한 추종 차선(FL)의 위치 정보를 제3영역 생성부(141f)에 전송한다.
여기서 인식한 두 차선 중 어느 하나의 차선은, 자 차로를 이루는 두 차선 중 왼쪽의 차선일 수 있다.
아울러 자 차로의 위치에 따라 왼쪽 차선은 중앙 차선일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 추종 차선 생성부(141c)는 왼쪽의 차선의 위치 정보와 미리 설정된 거리 정보에 기초하여 추종 차선을 생성할 수 있다. 즉 추종 차선 생성부(141c)는 왼쪽 차선(CL)에서 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 추종 차선(FL)을 생성할 수 있다.
도 6 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 영역 생성부(141d)는 예측한 주변의 장애물의 움직임 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 주변의 장애물별로 제1영역(F1)를 생성하고 생성한 제1영역(F1)의 영역 정보를 회피 차선 생성부(141g)에 전송할 수 있다.
차량의 상태 정보는 차량의 위치 정보를 포함할 수 있고, 차량의 속도 정보를 더 포함할 수 있다.
제1영역(F1)은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역으로, 장애물과 인접하지 않도록 하기 위한 영역일 수 있다.
제1영역(F1)은 장애물의 외곽을 기준으로 형성될 수 있으며, 타원형의 형상일 수 있다. 제1영역은 타원형 외에도 다양한 형상으로 생성될 수도 있다.
각각의 제1영역(F1)는 장애물에 대한 영역의 크기(Uobstacle) 정보에 기초하여 획득될 수 있다.
장애물에 대한 영역의 크기(Uobstacle) 정보는 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보, 장애물의 위치 정보 및 차량(1)의 위치 정보에 기초하여 획득될 수 있다.
장애물에 대한 척력의 세기 정보 및 제1작용 거리 정보는 미리 설정된 정보일 수 있다.
제1작용 거리 정보는 장애물의 척력 필드가 영향을 끼치는 지리적(Geographical) 최소 거리 정보일 수 있다.
즉 제1 영역 생성부(141d)는 장애물의 위치 정보 및 차량(1)의 위치 정보에 기초하여 장애물과 차량 사이의 거리 정보를 획득하고, 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보 및 장애물과 차량 간의 거리 정보에 기초하여 장애물에 대한 제1영역의 크기(Uobstacle)를 획득하고 획득한 장애물에 대한 제1영역의 크기(Uobstacle)에 기초하여 제1영역을 생성할 수 있다.
(식1)
(식2)
식 2에서 0은, 장애물과 차량의 지리적 거리가 장애물의 척력이 발생하는 거리보다 멀 때, 장애물에 대한 척력 에너지가 없기 때문이다. 즉 장애물에 대한 척력 에너지가 0임을 의미한다.
UObstacle: 장애물에 대한 척력 영역(즉 제1영역)의 크기
kObstacle : 장애물에 대한 척력의 세기(Tunable)
Po.Obstacle: 장애물의 척력이 영향을 끼치는 지리적 최소 거리
Pd.Obstacle: 장애물과 차량(1) 간의 거리
도 7b에 도시된 바와 같이, 제2영역 생성부(141e)는 차선의 위치 정보와 차량의 상태 정보에 기초하여 제2영역(F2)을 생성할 수 있다.
여기서 차선은 자 차로의 왼쪽 차선일 수 있고, 중안 차선일 수 있고, 자 차로의 오른쪽 차선일 수 있다.
차선은 추종 차선과 인접한 차선으로, 차량의 경로 정보에 대응하는 주행 방향에 따라 결정될 수 있다.
제 2영역(F2)은 차량이 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이다.
제 2영역(F2)은 차선에 대한 척력 영역의 크기 정보에 기초하여 획득될 수 있다.
차선에 대한 척력 영역의 크기(ULane)는 차선에 대한 척력의 세기 정보(KLane), 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 의해 획득될 수 있다.
여기서 차선에 대한 척력의 세기 정보(KLane) 및 제2작용 거리 정보는 미리 설정된 정보일 수 있다.
제2작용 거리 정보는 차선의 척력이 영향을 끼치는 최소 거리 정보일 수 있다.
즉, 제2영역 생성부(141e)는 차선에 대한 척력의 세기 정보(KLane), 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 기초하여 차선에 대한 제2영역의 크기 정보(ULane)를 획득하고 획득한 제2영역의 크기 정보에 기초하여 제2영역을 생성할 수 있다.
제2영역 생성부(141e)는 유클리디안 거리(2Norm)을 이용하여 제2영역을 생성할 수 있다.
(식 3)
(식 4)
식 4에서의 0은 차선과 차량의 지리적 거리가 차선의 척력이 발생하는 거리보다 멀 때, 차선에 대한 척력 에너지가 없기 때문이다. 즉 차선에 대한 척력 에너지가 0임을 의미한다.
ULane : 차선에 대한 척력 영역(즉 제2영역) 크기
kLane :차선에 대한 척력의 세기 (Tunable)
Nego : 차량의 횡방향 위치(자 차로의 중심선을 기준으로 차량의 횡 방향의 위치)
NLane : 차선으로부터의 횡방향 위치(자 차로의 중심선을 기준으로 차선의 횡 방향의 위치)
Po.Lane: 제2작용 거리(차선의 척력이 영향을 끼치는 최소 거리)
여기서 Nego - NLane은 차량과 차선 간의 오차를 의미할 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 제3영역 생성부(141f)는 추종 차선의 위치 정보 차량의 상태 정보에 기초하여 제3영역(F3)을 생성할 수 있다.
여기서 제3영역(F3)은 추종 차선(FL)을 추종하도록 하는 인력 영역일 수 있다.
제3영역(F3)은 추종 차선에 대한 제3영역의 크기(UTraj) 정보에 기초하여 획득될 수 있다.
추종 차선에 대한 제3영역의 크기(UTraj)는 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보(KAtt.Traj), 추종 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량의 횡방향의 위치 정보에 기초하여 획득될 수 있다.
추종 차선에 대한 인력의 세기 정보(KAtt.Traj)는 미리 설정된 정보일 수 있다.
즉 제3영역 생성부(141f)는 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보(KAtt.Traj), 추종 차선의 횡방향의 위치 정보, 차량(1)의 횡방향의 위치 정보에 기초하여 추종 차선에 대한 제3영역의 크기(UTraj) 정보를 획득하고 획득한 제3영역의 크기(UTraj) 정보에 기초하여 제3영역을 생성할 수 있다.
UTraj : 추종 차선에 대한 인력 영역(즉 제3영역)의 크기
kAtt.Traj : 추종 차선에 대한 인력의 세기(Tunable)
NRef : 추종 차선으로부터의 횡방향 위치(자 차로의 중심선을 기준으로 추종 차선의 횡 방향의 위치)
Nego : 차량의 횡방향 위치(자 차로의 중심선을 기준으로 차량의 횡 방향의 위치)
여기서 Nego - NRef는 차량과 추종 차선 사이의 오차일 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 회피 차선 생성부(141g)는 생성된 제1, 2, 3 영역과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 차선(AL)을 생성할 수 있다.
회피 차선 생성부(141g)는 차량(1)의 횡방향으로 회피 차선을 생성할 수 있고 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 자율 주행이 수행되도록 할 수 있다.
회피 전략 결정부(141h)는 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 횡방향으로 회피할 때 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고, 장애물과의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 장애물의 움직임 정보에 기초하여 제동 신호를 생성하고 생성한 제동 신호를 제동 시스템(32)에 전송할 수 있다.
여기서 제동 신호는 차량(1)의 종방향에 대한 자율 주행 제어의 전략 신호일 수 있다.
장애물의 움직임 정보는 장애물의 속도 정보와, 거리 정보 및 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 회피 전략 결정부(141h)는 예측한 장애물의 움직임 정보 및 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선이 추종 차선을 추종하도록 회피 차선을 생성할 수 있다.
도 8a 에 도시된 바와 같이, 프로세서(141)는 추종 차선을 추종하며 자율 주행 중 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 제1영역(F1), 제 2 영역(F2) 및 제3영역(F3)을 생성하고, 생성한 제1영역(F1), 제 2 영역(F2) 및 제3영역(F3)에 기초하여 회피 차선(AL)을 생성하며, 생성한 회피 차선을 추종하면서 자율 주행함으로써 추종 차선 상에 존재하는 장애물을 회피하도록 한다.
프로세서(141)는 장애물 회피 후 회피 차선이 추종 차선과 만나도록 제3영역(F3)와 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성할 수 있다.
도 8b 에 도시된 바와 같이, 프로세서(141)는 추종 차선을 추종하며 자율 주행 중 차로 변경 여부를 판단하고, 차로 변경이 필요하다고 판단되면 변경하고자 하는 차로에 장애물이 존재한다.
변경하고자 하는 차로(즉 변경 차로)에 장애물이 존재하는 것은, 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단하는 것을 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 변경 차로에 장애물이 존재한다고 판단되면 제1영역(F1), 제 2 영역(F2) 및 제3영역(F3)을 생성하고, 생성한 제1영역(F1), 제 2 영역(F2) 및 제3영역(F3)에 기초하여 회피 차선(AL)을 생성하며, 생성한 회피 차선을 추종하면서 자율 주행함으로써 추종 차선 상에 존재하는 장애물을 회피하도록 한다.
프로세서(141)는 회피 차선을 생성할 때, 추종 차선의 위치 중 장애물이 존재하지 않는 위치에 대한 위치 정보를 확인하고 확인한 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성할 수 있다.
즉 프로세서(141)는 장애물을 회피한 후 회피 차선이 추종 차선과 만나도록 제3영역(F3)과 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성할 수 있다.
프로세서(141)는 변경 차로에 존재하는 장애물의 움직임 정보에 기초하여 주행 속도를 가속하거나 감속할 수 있다.
도 8b 에 도시된 바와 같이, 프로세서(141)는 변경 차로에 존재하는 장애물이 차량(1)보다 후방의 위치에 존재한다고 판단되면 차량의 주행 속도를 증가시킬 수 있다.
아울러, 프로세서(141)는 변경 차로에 존재하는 장애물이 차량(1)의 전방의 위치에 존재한다고 판단되면 차량의 주행 속도를 감소시킬 수 있다.
프로세서(141)는 운전자 보조 시스템(100)의 동작을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)일 수 있다.
프로세서(141)는 차량(1) 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)일 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(142)는 프로세서(141)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 제2프로세서(200b)가 가속 신호, 제동 신호 및/또는 조향 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(141)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)와 프로세서(141)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리(142)와 프로세서(141)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(142)는 목표 주행 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다. 여기서 목표 주행 속도는 미리 설정된 주행 속도로, 차량 제조 시에 설정된 주행 속도일 수도 있고, 사용자에 의해 설정된 주행 속도일 수도 있다.
메모리(142)는 충돌 위험의 경보에 대응하는 사운드의 종류 및 크기 정보를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 추종 차선을 생성하기 위한 미리 설정된 거리 정보를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1오차 정보 및 제1작용 거리 정보를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 차선에 대한 척력의 세기 정보, 제2오차정보 및 제2작용 거리 정보를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 장애물과의 충돌까지의 거리에 대응하는 제동력 정보, 장애물과의 충돌까지의 시간에 대응하는 제동력 정보를 저장하는 것도 가능하다.
메모리(142)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.
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: 제어부
141: 프로세서
142: 메모리

Claims (20)

  1. 영상 획득부;
    장애물을 검출하고 검출한 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및
    자율 주행 모드의 수행 중 상기 영상 획득부에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선 정보 및 차량이 주행하는 자 차로 정보를 인식하고, 상기 자율 주행 모드를 수행하기 위한 경로 정보와 상기 인식한 차선 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 상기 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 제1영역을 생성하고, 상기 인식한 차선 정보에 기초하여 제2영역을 생성하고, 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성하고, 상기 생성한 제1, 2, 3 영역과 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 주행을 제어하는 프로세서를 포함하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    통신부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 통신부를 통해 수신된 출발지의 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로를 생성하고, 상기 생성한 경로에 대한 경로 정보 및 지도 정보에 기초하여 자율 주행을 제어하는 운전자 보조 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1영역을 생성할 때, 상기 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 상기 생성한 추종 차선과 인접한 장애물을 인식하고 상기 인식한 장애물에 대한 장애물 정보에 기초하여 상기 인식한 장애물의 움직임을 예측하고 상기 예측한 장애물의 움직임에 기초하여 상기 제1영역을 생성하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1영역은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역이고,
    상기 제2영역은 중앙 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이고,
    상기 제3영역은 추종 차선을 추종하도록 하는 인력 영역인 운전자 보조 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1영역을 생성할 때, 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보 및 상기 장애물의 위치 정보, 상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 장애물에 대한 제1영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 제1영역의 크기 정보에 기초하여 제1영역을 생성하는 운전자 보조 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2영역을 생성할 때, 상기 추종 차선과 인접한 차선을 인식하고 상기 인식한 차선의 척력의 세기 정보, 상기 인식한 차선의 횡방향의 위치 정보, 상기 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 기초하여 상기 인식한 차선에 대한 제2영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 차선에 대한 제2영역의 세기 정보에 기초하여 제2영역을 생성하는 운전자 보조 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제3영역을 생성할 때, 상기 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보, 상기 추종 차선의 횡방향의 위치 정보 및 상기 차량 횡방향의 위치 정보에 기초하여 상기 추종 차선에 대한 제3영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 제3영역의 크기 정보에 기초하여 제3영역을 생성하는 운전자 보조 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 상기 제1, 2, 3 영역과 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성하고, 상기 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 주행을 제어하는 운전자 보조 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 회피 차선을 생성할 때, 상기 추종 차선의 위치 중 장애물이 존재하지 않는 위치에 대한 위치 정보를 확인하고 상기 확인한 위치 정보에 기초하여 상기 회피 차선을 생성하는 운전자 보조 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 회피 주행을 제어할 때, 상기 장애물과 차량과의 충돌 가능성을 판단하고, 상기 장애물과 상기 차량의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 상기 차량의 주행 속도를 제어하는 운전자 보조 시스템.
  11. 자율 주행을 수행하는 차량에 있어서,
    입력부;
    통신부;
    영상 획득부;
    장애물을 검출하고 검출한 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및
    자율 주행 모드의 수행 중, 상기 통신부에 의해 수신된 출발지의 위치 정보와 상기 입력부에 의해 수신된 목적지 정보에 기초하여 출발지부터 목적지까지의 경로 정보를 생성하고, 상기 영상 획득부에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선 정보 및 상기 차량이 주행하는 자 차로 정보를 인식하고, 상기 경로 정보와 상기 인식한 차선 정보에 기초하여 추종 차선을 생성하고, 상기 생성한 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 자율 주행을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 생성한 추종 차선 상에 장애물이 존재한다고 판단되면 상기 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 제1영역을 생성하고, 상기 인식한 차선 정보에 기초하여 제2영역을 생성하고, 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 제3영역을 생성하고, 상기 생성한 제1, 2, 3 영역과 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 회피 주행을 제어하는 차량.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 회피 주행 중 상기 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 주행 속도를 제어하는 차량.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1영역을 생성할 때, 상기 장애물 검출부에서 검출한 장애물 정보에 기초하여 상기 생성한 추종 차선과 인접한 장애물을 인식하고 상기 인식한 장애물에 대한 장애물 정보에 기초하여 상기 인식한 장애물의 움직임을 예측하고 상기 예측한 장애물의 움직임에 기초하여 상기 제1영역을 생성하는 차량.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1영역은 장애물을 회피하기 위한 척력 영역이고,
    상기 제2영역은 중앙 차선을 이탈하지 않도록 하기 위한 척력 영역이고,
    상기 제3영역은 추종 차선을 추종하도록 하는 인력 영역인 차량.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1영역을 생성할 때, 장애물에 대한 척력의 세기 정보, 제1 작용 거리 정보 및 상기 장애물의 위치 정보, 상기 차량의 위치 정보에 기초하여 상기 장애물에 대한 제1영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 제1영역의 크기 정보에 기초하여 제1영역을 생성하는 차량.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2영역을 생성할 때, 상기 추종 차선과 인접한 차선을 인식하고 상기 인식한 차선의 척력의 세기 정보, 상기 인식한 차선의 횡방향의 위치 정보, 상기 차량의 횡방향의 위치 정보 및 제2작용 거리 정보에 기초하여 상기 인식한 차선에 대한 제2영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 제2영역의 크기 정보에 기초하여 제2영역을 생성하는 차량.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제3영역을 생성할 때, 상기 추종 차선에 대한 인력의 세기 정보, 상기 추종 차선의 횡방향의 위치 정보 및 상기 차량 횡방향의 위치 정보에 기초하여 상기 추종 차선에 대한 제3영역의 크기 정보를 획득하고 상기 획득한 제3영역의 크기 정보에 기초하여 제3영역을 생성하는 차량.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 회피 주행을 제어할 때, 상기 제1, 2, 3 영역과 상기 추종 차선의 위치 정보에 기초하여 회피 차선을 생성하고, 상기 생성한 회피 차선의 위치 정보에 기초하여 상기 회피 주행을 제어하는 차량.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 회피 차선을 생성할 때, 상기 추종 차선의 위치 중 장애물이 존재하지 않는 위치에 대한 위치 정보를 확인하고 상기 확인한 위치 정보에 기초하여 상기 회피 차선을 생성하는 차량.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 자율 주행을 제어할 때, 상기 생성한 추종 차선 상에 장애물이 존재하지 않는다고 판단되면 목표 주행 속도에 기초하여 주행 속도를 제어하는 차량.
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