KR20240031778A

KR20240031778A - 차량의 후진 주행 지원 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20240031778A
Application number: KR1020220110990A
Authority: KR
Inventors: 신경식; 채지현; 김승현
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2024-03-08
Also published as: US20240075931A1; EP4331935A1; CN117622140A

Abstract

차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하는 단계; 상기 차량 주변의 물체를 인식하고, 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 좌표 정보 및 상기 제2 좌표 정보에 기반하여 상기 차량의 위치를 판단하는 단계; 상기 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 후진 주행 지원 방법 및 장치가 소개된다.

Description

차량의 후진 주행 지원 방법 및 장치 {BACKWARD DRIVING ASSIST METHOD OF VEHICLE AND APPARUTUS THEREOF}

본 발명은 운전자 편의성을 극대화하고 용이한 후진 주행을 가능하게 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 후진 주행 시 운전의 어려움을 호소하는 운전자가 많다. 이는 차량의 후진 주행이 전진 주행과 그 이동 궤적이 상이하기 때문이며, 또한 차량의 후진 주행시에는 후진 경로 및 장애물을 확인하기 위해 백미러, 사이드 미러 및 후방카메라 등의 여러 가지 요소를 직접적으로 확인하면서 스티어링 휠을 제어해야 하기 때문이다.

예를 들면, 도로의 폭이 좁은 길 또는 도로의 측면에 차량이 주정차 되어 있는 길 등을 후진으로 통과해야 할 때, 운전자는 주정차 되어 있는 차량 등의 장애물 간의 간격을 확인하여 후진 가능 여부를 직접적으로 판단하면서 장애물을 회피하여 후진 주행해야 하고, 또한 장애물을 회피하면서도 후진 경로 상의 좌우 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 운전해야 하므로, 운전자의 숙련도 및 각별한 주의가 요구되었다.

이에 따라, 운전자가 안전하고 편안하게 후진주행할 수 있도록 후진주행보조시스템이 개발되고 있다. 이와 관련하여 차량의 전방 및 후방에 존재하는 장애물에 대한 장애물 감지신호에 기초하여 차량이 후방 장애물을 피하여 후진 주행할 수 있는 후진 경로를 생성하는 기술, 차량이 직전에 주행한 동일 경로로 후진 주행이 필요한 경우, 차속 센서 및 조향각 센서를 이용하여 기록한 이전주행궤적(직전 전진 주행 경로)을 추정하여 후진 직전의 전진 주행 경로와 동일하게 후진 경로를 제어하도록 하는 기술 등이 제시되었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2015-0077823

A

특히, 본 발명은 후진 주행 지원 제어 시 조향 제어뿐만 아니라 차속 제어를 수행할 수 있도록 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 후진 주행 지원 제어 수행 중 운전자가 주행에 개입하는 경우에도 대응 가능하도록 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 전진 주행 궤적의 곡률을 고려하여 정밀한 조향 제어 및 경로 추종이 가능하도록 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 후진 주행 지원 필요성에 따라 전진 주행 궤적이 자동적으로 저장되도록 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 복수의 위치 추정 기술을 활용하여 위치 판단의 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 후진 주행을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 후진 주행 지원 방법은, 제1 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하는 단계; 카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 상기 차량 주변의 물체를 인식하고, 상기 인식된 물체와의 상대적 위치에 기반하여 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 좌표 정보 및 상기 제2 좌표 정보에 기반하여 상기 차량의 위치를 판단하는 단계; 상기 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하는 단계를 포함한다.

예를 들어, 상기 제2 센서의 인식 정확도를 판단하는 단계;를 더 포함하고. 상기 차량의 위치를 판단하는 단계는, 상기 인식 정확도를 더 고려하여 상기 차량의 현재 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 인식 정확도는, 상기 제2 센서 주변의 밝기 및 상기 제2 센서를 통해 인식된 물체의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 센서를 통해 인식된 물체가 이전에 인식된 적 있는 경우, 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단하는 단계; 상기 차량의 후진 주행 중 상기 제2 센서를 통해 인식된 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 해당 물체의 위치를 판단하는 단계; 및 상기 전진 주행 시 인식되지 않은 물체의 위치에 기반하여 후진 경로를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 제2 센서를 통해 해당 물체의 이동을 감지하는 단계; 및 상기 물체가 이동 중인 경우 해당 물체의 위치에 기반하여 상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 후진 경로를 보정하는 단계는, 상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 더 고려하여 상기 후진 경로를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 센서는 GPS(Global Positioning System) 신호, 전파 또는 레이저 중 적어도 하나를 이용하는 센서일 수 있다.

상기와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량의 후진 주행 지원 장치는, 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부; 제1 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하고, 카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 상기 차량 주변의 물체를 인식하고, 상기 인식된 물체와의 상대적 위치에 기반하여 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득하며, 상기 제1 좌표 정보 및 상기 제2 좌표 정보에 기반하여 상기 차량의 위치를 판단하여 상기 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.

예를 들어, 상기 제어부는, 상기 제2 센서의 인식 정확도를 판단하고, 상기 인식 정확도를 더 고려하여 상기 차량의 현재 위치를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부는, 상기 제2 센서를 통해 인식된 물체가 이전에 인식된 적 있는 물체인 경우, 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부는, 상기 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단하고, 상기 차량의 후진 주행 중 상기 제2 센서를 통해 인식된 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 해당 물체의 위치를 판단하고, 상기 전진 주행 시 인식되지 않은 물체의 위치에 기반하여 후진 경로를 보정할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부는, 상기 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 제2 센서를 통해 해당 물체의 이동을 감지하고, 상기 물체가 이동 중인 경우 해당 물체의 위치에 기반하여 상기 물체의 예상 이동 경로를 판단하며, 상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 더 고려하여 상기 후진 경로를 보정할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 센서는 GPS(Global Positioning System) 신호, 전파 또는 레이저 중 적어도 하나를 이용하는 센서인 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량의 후진 주행 지원 방법 및 장치는 운전자 편의성을 극대화하고 후진 주행이 용이해지도록 한다.

특히, 본 발명은 후진 주행 지원 제어 시 최대 횡가속도를 고려하여 차속 제어를 수행함으로써 운전자의 불안감을 완화할 수 있다.

또한, 후진 주행 지원 제어 수행 중 운전자가 주행에 개입하는 경우에도 제어가 바로 종료되지 않으며, 운전자의 선택에 따라 제어 유지 또는 종료가 결정될 수 있도록 한다.

또한, 조향각 제어 시에 전진 주행 궤적의 곡률을 고려함으로써 정밀한 조향 제어 및 경로 추종이 가능하도록 한다.

또한, 후진 주행 지원 필요성에 따라 전진 주행 궤적이 자동적으로 저장되도록 하여, 운전자의 개입이 없는 경우에도 주행 궤적을 저장하여 예상치 못한 후진에 대비할 수 있도록 한다.

또한, 복수의 위치 추정 기술을 활용함으로써 위치 판단의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.

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 일 실시예에 따른 차량의 후진 주행 지원 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 속도의 판단을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 가능성 판단을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원의 유지/종료 제어 수행을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 속도 및 조향각에 따른 곡률맵을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 저장 제어를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어 과정의 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 속도 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 제어 유지/종료 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 조향각 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 주행 궤적 저장 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 위치 판단 과정을 나타낸 순서도.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어 장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다.

제어기(Controller)는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 차량의 후진 주행 지원 방법을 설명하기 앞서, 실시예들에 적용 가능한 차량의 후진 주행 지원 장치의 구성을 먼저 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 주행 지원 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 장치는, 센서부(110), 제어부(120) 및 입출력부(130)를 포함할 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예들과 관련된 구성 요소를 위주로 도시한 것으로, 실제 주행 지원 장치의 구현에 있어서는 이보다 많은 구성 요소가 포함될 수 있음은 당업자에 자명하다. 이하, 각 구성 요소를 설명한다.

먼저, 센서부(110)는 GPS(Global Positioning System) 센서, 라이다(LiDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서, 카메라, 속도 센서, 조향각 센서 등의 센서를 포함할 수 있다. 센서부(110)는 적어도 하나의 센서를 통해 차량으로부터 기 설정된 범위 내의 장애물을 감지하거나, 차량의 위치를 감지할 수 있으며, 차속 및 전진 조향각, 변속단 상태 등을 감지할 수도 있다. 특히, 카메라는 차량의 주변 환경에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 센서부(110)는 이러한 감지 결과를 제어부(120)에 전달하여 후진 주행 지원 제어에 활용될 수 있도록 한다.

한편, 제어부(120)는 센서부(110)로부터 감지 결과를 전달받아 후진 주행 지원에 필요한 제어를 수행하며, 속도 제어부(121), 유지/종료 제어부(122), 조향각 제어부, 궤적 저장 제어부 및 위치 추종부를 포함할 수 있다. 이하, 제어부(120)의 각 구성이 수행하는 세부적인 기능에 대하여 설명한다.

일 실시예에 있어서, 속도 제어부(121)는, 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있다. 전진 주행 궤적은 차속 센서(111) 및 조향각 센서(112) 등을 통해 획득한 감지 결과에 기반하여 판단될 수 있으며, 후진 경로는 전진 주행 궤적과 동일한 궤적을 갖도록 또는 대응되도록 판단될 수 있으며, 후진 시의 목적지 등의 요소가 더 고려될 수도 있다. 속도 제어부(121)는 기 설정된 최대 횡가속도에 기반하여 판단된 후진 경로 상의 복수 지점에 각각 대응되는 제한 속도를 판단할 수 있다. 여기서, 기 설정되는 횡가속도는 횡가속도에 따른 차량의 주행 거동을 고려하여 결정될 수 있으며, 실험값을 통해 설정될 수 있다. 제한 속도는 차량이 후진 경로를 따라 주행하도록 후진 주행 지원 제어를 수행할 경우 탑승자의 안정감을 고려하여 후진 경로의 각 지점에서 출력할 최대 속도를 의미할 수 있다. 그리고, 후진 경로 상의 복수 지점은 후진 경로 상의 일정 간격마다 존재하는 복수의 지점을 의미할 수 있다. 후진 경로 및 제한 속도가 판단된 경우 속도 제어부(121)는 후진 경로 및 제한 속도에 기반하여 후진 주행 시의 충돌 가능성을 판단하고, 충돌 가능성이 없는 것으로 판단된 경우에는 후진 주행 지원 제어 시 제한 속도를 초과하지 않도록 차속을 제한하는 등 제한 속도에 기반하여 후진 주행 지원 제어가 수행되도록 된다.

후진 경로에 따라서는 요구되는 조향각이 일반적인 경우에 비해 큰 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 갑작스러운 횡가속도의 변화로 인해 운전자는 위협을 느끼거나 이질감을 느낄 수 있다. 본 발명에 있어서는, 기 설정된 최대 횡가속도를 통해 제한 속도를 판단하고, 이에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행함에 따라 후진 주행 시 탑승자에게 상대적으로 안정감을 제공할 수 있게 된다. 또한, 이를 통해 탑승자에게 주행 안정감을 제공하면서도 지나치게 감속되지 않고 적절한 속도로 주행되도록 할 수 있다.

한편, 속도 제어부(121)는 판단 결과 충돌 가능성이 있는 경우에는 차량이 충돌 전에 정차하도록 주행 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 충돌 가능성이 감지된 경우에는 제한 속도와 무관하게 차속을 제어하여 목적지 도달이나 탑승자 편의에 비해 충돌 회피를 우선시하여 사고를 방지할 수 있게 된다.

충돌 가능성의 판단에 있어서는 센서부(110)의 감지결과가 활용될 수 있다. 예를 들면, 속도 제어부(121)는 센서부(110)를 통해 장애물이 감지되지 않는 경우에는 충돌 가능성이 없는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 장애물이 감지된 경우에는 충돌 위험이 있으므로 충돌 가능성을 판단하게 된다. 이 경우 속도 제어부(121)는 장애물의 이동 여부를 판단할 수 있으며, 장애물이 이동하는 것으로 판단된 경우 장애물의 이동 속도에 기반하여 예측 경로를 판단하고, 차량의 후진 경로 및 장애물의 예측 경로에 기반하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다.

제한 속도의 판단 및 충돌 가능성의 판단에 대한 보다 상세한 내용은 도 2a 내지 도 3을 통해 후술하도록 한다.

일 실시예에 있어서, 유지/종료 제어부(122)는 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있다. 전진 주행 궤적은 차속 센서(111) 및 조향각 센서(112) 등을 통해 획득한 감지 결과에 기반하여 판단될 수 있으며, 후진 경로는 전진 주행 궤적과 동일한 궤적을 갖도록 또는 대응되도록 판단될 수 있으며, 후진 시의 목적지 등의 요소가 더 고려될 수도 있다. 유지/종료 제어부(122)는 판단된 후진 경로에 기반하여 후진 주행 제어 종료의 기준이 되는 이탈 한도를 설정할 수 있다. 차량의 후진 주행 중 후진 경로와 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 차량의 현재 위치에 기반하여 경로 이탈 정도를 판단하고, 경로 이탈 정도가 설정된 이탈 한도를 벗어나는지 여부에 따라 후진 주행 지원 제어를 유지하거나 종료할 수 있다.

경로 이탈 정도가 이탈 한도 이내인 경우 유지/종료 제어부(122)는 후진 경로로의 복귀 경로를 판단하고, 판단된 복귀 경로에 기반하여 차량이 후진 경로로 복귀하도록 후진 주행 지원 제어를 수행할 수 있다. 반면, 경로 이탈 정도가 이탈 한도를 벗어나는 경우에는 운전자가 후진 주행 지원 기능을 유지할 의사가 없는 것으로 판단하고 후진 주행 지원 제어를 종료하게 된다.

한편, 유지/종료 제어부(122)는 판단된 후진 경로의 각 지점에 대응되는 차량의 헤딩각을 더 고려하여 이탈 한도를 설정할 수 있다. 예를 들면, 후진 경로 상의 복수의 지점에 대응되는 헤딩각을 산출하고, 그로부터 일정 각도 이상 차이나는 각도로 일정 거리를 벗어나는 경우 후진 주행 지원 제어가 종료되도록 이탈 한도를 설정할 수 있다. 이 경우 일정 거리는 차량의 길이에 따라 결정될 수 있으며, 차량 종류 별로 고정된 값으로 설정될 수도 있다.

또한, 유지/종료 제어부(122)는 센서부(110)를 통해 감지된 장애물과 차량 간의 거리 및 복귀 경로에 기반하여 충돌 가능성을 판단할 수 있으며, 충돌 가능성이 있는 것으로 판단된 경우에는 이탈 한도를 축소시킬 수 있다. 기존 후진 경로를 이탈한 차량이 복귀 경로를 따라 기존 후진 경로로 복귀하는 경우에 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 이탈 한도를 축소시켜 기존 후진 경로로 복귀하는 중에 충돌 사고가 발생하지 않도록 운전자의 개입에 따른 이탈을 방지하거나, 후진 주행 지원 제어 자체가 종료되도록 하는 것이다.

한편, 유지/종료 제어부(122)는 후진 주행 지원 기능의 활성화 여부를 지속적으로 모니터링하고, 기능 비활성화 시에는 후진 주행 지원 제어를 종료할 수 있다. 이 경우 기능의 활성화 여부에 대한 모니터링은 입출력부(130)로부터 전달받은 입력 정보에 기반하여 수행될 수 있다.

한편, 유지/종료 제어부(122)는 입출력부(130)를 제어하여 이탈 한도 등이 출력되도록 할 수 있다. 이와 관련한 내용은 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.

일 실시예에 있어서, 조향각 제어부(123)는 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있다. 전진 주행 궤적은 차속 센서(111) 및 조향각 센서(112) 등을 통해 획득한 감지 결과에 기반하여 판단될 수 있으며, 후진 경로는 전진 주행 궤적과 동일한 궤적을 갖도록 또는 대응되도록 판단될 수 있고 후진 시의 목적지 등의 요소가 더 고려될 수도 있다. 한편, 조향각 제어부(123)는 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 전진 시의 조향각 및 주행 속도에 기반하여 전진 주행 궤적 상의 복수의 제1 지점 각각에 대응되는 곡률을 판단할 수 있다. 그리고, 복수의 제1 지점 각각과 매칭되는 후진 경로 상의 복수의 제2 지점 각각에 대하여, 판단된 곡률을 기반으로 후진 조향각을 판단할 수 있다. 후진 조향각이 판단되면, 후진 경로 상의 제2 지점 각각에서 차량이 그에 대응되는 후진 조향각으로 주행하도록 하는 등 후진 조향각에 기반하여 후진 주행 제어가 수행되도록 할 수 있다.

동일한 조향각이라 하더라도 속도에 따라 주행 궤적 또는 주행 경로의 곡률이 상이해질 수 있으며, 이 경우 후진 주행 시 경로의 오차를 발생시킬 수 있다. 또한, 동일한 조향각으로 주행하더라도 전진 시와 후진 시에 궤적이 달라질 수 있다. 따라서, 전진 시의 조향각을 그대로 활용하여 후진 주행 제어를 수행하는 경우 경로에 오차가 발생할 수 있게 된다. 본 발명에 있어서는, 전진 주행 궤적 상의 복수 지점에 각각 대응되는 주행 속도 및 조향각을 통해 전진 궤적의 곡률을 판단하고, 이를 활용하여 후진 조향각을 판단함으로써 속도 차이 또는 전후진 시의 궤적 차이로 인해 후진 주행 지원 제어 시 경로 오차가 발생하는 문제를 완화할 수 있다. 이와 관련한 보다 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.

일 실시예에 있어서, 궤적 저장 제어부(124)는 카메라를 포함하는 적어도 하나의 센서를 통해 전방 주행 환경에 대한 영상 정보를 획득하고, 획득된 영상 정보로부터 도로 정보 및 장애물 정보를 획득할 수 있다. 도로 정보 및 장애물 정보는 후진 주행 시 주행 지원 제어 필요 여부를 판단하는 데 활용될 수 있다. 후진 주행 지원 제어가 필요한 것으로 판단되고, 차량이 현재 전진 주행 중인 경우 궤적 저장 제어부(124)는 전진 주행 궤적 저장을 개시하고, 저장된 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 주행 지원 제어가 수행될 수 있도록 한다.

이로써 후진 주행 지원 장치 또는 이를 구비한 차량이 후진 주행이 어려울 만한 주변 상황을 판단하여 자체적으로 전진 주행 궤적을 저장하고, 후진 주행 지원 제어에 활용될 수 있도록 하게 된다. 따라서, 운전자가 별도로 개입하지 않는 경우에도 전진 주행 궤적이 저장되어 예상치 못하게 후진 주행이 요구되는 상황에도 대응할 수 있게 된다.

이 경우, 도로 정보는 영상 정보에 포함된 도로의 폭 및 곡률 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 장애물 정보는 영상 정보에 포함된 장애물의 개수, 종류 및 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 후진 주행 시 주행 지원 제어가 필요한지 여부는 도로 정보 및 장애물 정보의 조합을 통해 얻어지는 종합 주행 환경에 대한 정보에 기반하여 판단될 수도 있다.

또한, 궤적 저장 제어부(124)는 주행 궤적 저장 요청의 입력 여부를 더 고려하여 후진 주행 지원 제어 필요 여부를 판단할 수 있다.

또한, 궤적 저장 제어부(124)는 영상 정보 상의 도로 정보 및 장애물 정보뿐만 아니라, 초음파 센서, 레이더 센서, 라이다 센서 등을 통해 감지한 장애물과의 거리를 더 고려하여 전진 주행 궤적의 저장 개시 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 장애물과의 거리가 기 설정된 거리 미만인 채로 일정 시간 이상 감지되는 경우 주행에 어려움이 있는 것으로 보아 후진 주행 지원 제어 수행을 위해 전진 주행 궤적이 저장되도록 할 수 있다.

또한, 궤적 저장 제어부(124)는 기 설정된 저장 중단 조건 만족 여부를 판단하고, 조건 만족 시 전진 주행 궤적의 저장을 중단할 수 있다. 이 경우 저장 중단 조건은 변속기의 변속단 상태, 차량의 정차 지속 시간 또는 후진 주행 지원 기능 활성화 여부 중 적어도 하나에 기반하여 판단될 수 있다. 예를 들면, 변속기의 변속단이 R단 또는 P단이 되는 경우, 차량이 장시간 정차 상태를 유지하는 경우 전진 주행이 중단될 것으로 보아 전진 주행 궤적의 저장을 중단할 수 있다. 후진 주행 보조 제어 필요 여부의 판단에 대한 보다 상세한 설명은 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.

일 실시예에 있어서, 위치 판단부(125)는 센서부(110)의 제1 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하고, 카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 차량 주변의 물체를 인식하고 인식된 물체와의 상대적 위치에 기반하여 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득한다. 위치 판단부(125)는 획득한 제1 좌표 정보 및 제2 좌표 정보에 기반하여 차량의 위치를 판단하며, 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하게 된다. 예를 들어, 후진 주행 지원 제어 수행 시 위치 판단부(125)는 판단된 차량의 위치에 기반하여 전진 주행 궤적을 생성하여 후진 경로 판단 시에 활용되도록 하거나, 후진 주행 중 차량의 후진 경로 이탈 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 제1 센서는 GPS(Global Positioning System) 신호, 전파 또는 레이저 중 적어도 하나를 이용하는 센서들을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 센서는 카메라를 포함하는 것으로, 차량 주변 환경에 대한 시각적인 정보를 획득할 수 있도록 한다. GPS 등을 통해 획득한 제1 좌표 정보와 카메라 등을 통해 획득한 제2 좌표 정보를 함께 고려하여 차량의 위치를 판단함으로써 미세 오차가 누적되는 문제를 완화하고, 위치 판단의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 협로 주행 또는 실내 주행 시와 같이 GPS 등의 센서를 통해 차량의 위치를 정확히 파악하기 어려움이 발생하는 경우에 있어서도 보다 정밀한 위치 판단이 가능해지도록 한다. 또한, 제2 센서를 통해 인식된 물체와의 상대적 거리를 위치 판단에 이용함으로써, 위치 정보 또는 주변 환경에 대한 정보가 없는 새로운 환경에서도 차량의 위치를 파악할 수 있게 된다.

특히, 위치 판단부(125)는 제2 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득함에 있어서 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기술을 활용할 수 있다. SLAM 기술은 카메라 등의 영상 센서를 통해 주변 환경을 인식하고, 인식된 주변 환경에 대한 지도 작성과 동시에 현재 위치를 추정하는 기술이다. 일 실시예에 있어서는 카메라 등의 제2 센서를 통해 차량 주변의 물체 등 주변 환경을 인식하고, 물체와 차량 간의 상대적 거리를 통해 주변 환경에 대한 좌표계를 생성함과 동시에 생성된 좌표계 상에서의 차량의 좌표에 대한 제2 좌표 정보를 획득할 수 있다.

또한, 위치 판단부(125)는 제2 센서의 인식 정확도를 판단할 수 있으며, 차량의 현재 위치 파악 시에 제1 좌표 정보 및 제2 좌표 정보뿐만 아니라, 제2 센서의 인식 정확도를 더 고려할 수 있다. 이 경우 제2 센서의 인식 정확도는 제2 센서 주변의 밝기 및 제2 센서를 통해 인식된 물체의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 판단될 수 있다. 이 경우, 위치 판단부(125)의 제2 센서의 인식 정확도를 고려한 차량의 위치 판단은 다음과 같은 식을 활용하여 수행될 수 있다.

여기서,

는 제1 좌표 정보,

는 제2 좌표 정보,

는 제2 센서의 인식 정확도를,

는 차량의 위치에 대한 각 방향의 좌표를 의미한다.

제2 센서의 인식 정확도는 주변 환경에 의해 영향을 받을 수 있는데, 위와 같이 제2 센서의 인식 정확도를 판단하고, 차량의 위치 판단에 고려함으로써 오차의 발생 가능성을 감소시킬 수 있게 된다. 한편, 위치 판단부(125)는 제2 센서를 통해 인식된 물체가 이전에 인식된 적 있는 물체인 경우, 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 차량이 후진 주행하던 중 전진 주행 시에 인식되었던 물체를 다시 인식하게 된 경우, 전진 주행 시 해당 물체와의 상대적 위치와 후진 주행 시 해당 물체와의 상대적 위치를 비교하여 제2 좌표 정보를 보정하고, 보정된 제2 좌표 정보에 기반하여 차량의 위치를 보정할 수 있다.

한편, 위치 판단부(125)는 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있으며, 후진 주행 중 상기 제2 센서를 통해 인식된 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 해당 물체의 위치를 판단하고, 그에 기반하여 후진 경로를 보정할 수 있다. 이 경우 위치 판단부(125)는 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 제2 센서를 통해 해당 물체의 이동을 감지할 수 있으며, 해당 물체가 이동 중인 경우 판단된 물체의 위치에 기반하여 예상 이동 경로를 판단할 수 있다. 그리고 위치 판단부(125)는 판단된 물체의 예상 이동 경로를 더 고려하여 후진 경로를 보정할 수 있게 된다. 이를 통해 후진 주행 시 새롭게 등장한 물체와의 충돌을 회피할 수 있게 된다.

한편, 위와 같이 제어부(120)의 각 구성과 그 기능에 대하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 특정 구성만이 특정 기능을 수행하는 것으로는 볼 수 없으며, 하나의 구성이 여러가지 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 후진 주행 지원 제어 장치가 차량의 일 구성으로 구현되는 경우 제어부는 차량에 일반적으로 탑재되는 제어기의 일 기능으로 구현될 수도 있다. 여기서, 일반적으로 탑재되는 제어기라함은 전기차의 경우 차량 통합 제어기(VCU: Vehicle Control Unit)일 수 있으며, 플러그인 하이브리드 자동차인 경우 하이브리드 제어기(HCU)일 수도 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 입출력부(130)는 후진 주행 지원 기능 활성화 또는 비활성화 명령 등 운전자의 입력 정보를 입력 받아 제어부(120)등이 인식할 수 있도록 출력할 수 있다. 또한, 제어부(120)의 제어 신호 등에 따라 차량의 위치 등을 운전자 등이 인식할 수 있도록 출력할 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 경로 이탈 정도가 제1 설정값을 초과하는 경우 상기 이탈 한도를 상기 차량의 현재 위치와 함께 출력할 수 있으며, 상기 경로 이탈 정도가 제2 설정값을 초과하면 경고 알림을 출력할 수 있다. 이 경우의 출력은 유지/종료 제어부(122)의 제어 신호에 기반하여 수행될 수 있으며, 제2 설정값은 제1 설정값 이상일 수 있다. 이에 따라 후진 주행 지원 제어 중 운전자가 개입하여 경로 이탈이 발생하는 경우 운전자가 경로 이탈 중임을 인지할 수 있도록 하며, 경로 이탈 정도가 증가하는 경우 후진 주행 지원 제어가 종료됨을 경고할 수 있게 된다.

또한, 입출력부(130)는 전진 궤적 저장 중 또는 저장 개시/종료 알림을 출력할 수 있으며, 전진 궤적 저장 요청을 입력받아 출력할 수 있다.

도 1을 통해 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 후진 주행 지원 장치의 각 구성을 통한 구체적인 후진 주행 지원 제어 수행 방안에 대하여 도 2a 내지 도 6를 통해 이하 설명하도록 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제한 속도의 판단을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 제한 속도 판단의 설명을 위해 일축은 속도로 일축은 단계로 표현되는 그래프 및 그와 대응되는 후진 경로의 예시가 나타난다. 여기서, 단계는 후진 경로 상의 복수 지점의 집합을 의미할 수 있으며, 작은 값을 가질수록 후진 주행 시작 시점에 가까운 지점을, 큰 값을 가질수록 후진 경로의 목적지에 가까운 지점을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.

제한 속도의 판단에 있어서, 속도 제어부(121)는 판단된 후진 경로 상의 복수 지점에 각각 대응되는 곡률을 판단하고, 판단된 곡률을 더 고려하여 후진 경로 상의 복수 지점에 대응되는 제한 속도를 판단할 수 있다. 차량의 횡가속도는 차량의 회전 반경과 차속에 영향을 받게 되며, 차량의 회전 반경은 주행 경로의 곡률에 대응되며, 주행 경로의 곡률이 커질수록 요구되는 회전 반경이 증가하게 된다. 따라서, 횡가속도와 곡률에 기반하여 차속을 도출할 수 있게 된다. 이 경우 차속의 도출에 있어 탑승자의 안정감을 고려하여 기 설정된 최대 횡가속도를 이용하는 경우 최대 횡가속도 이하의 횡가속도가 발생하도록 하는 최대 속도인 제한 속도를 얻을 수 있게 된다. 최대 횡가속도가 일정한 값으로 고정된 경우, 곡률이 큰 값을 가질수록 제한 속도는 작은 값을 가지고, 곡률이 작은 값을 가질수록 제한 속도는 큰 값을 가질 수 있게 된다.

도 2b의 예시 상에서 차량의 후진 경로 상의 복수 지점 중 X 지점은 곡률이 가장 큰 지점으로 전제된다. 예시에 대응되는 도 2a의 그래프 상에서 속도는 원점에서 X 지점으로 가까워질수록 감소하다가 X 지점을 지나며 다시 증가함을 확인할 수 있다. 제한 속도는 곡률이 큰 값을 가질수록 작아지게 되므로, 곡률이 최대값을 갖는 X 지점에서 가장 작은 값을 갖도록 결정될 수 있다.

제한 속도의 판단에 있어서, 최대 횡가속도와 함께 후진 경로 상의 복수 지점에 각각 대응되는 곡률을 고려함으로써 제한 속도의 판단 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 가능성 판단을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 후진 경로를 따라 주행 중인 차량에 대응되는 영역(310) 과 후진 경로 상의 장애물에 대응되는 영역(320)이 표시된다. 속도 제어부(121)는 차량과 장애물에 각각 대응되는 가상의 영역(310,320)을 획득할 수 있으며, 판단된 차량의 후진 경로와 각각의 가상의 영역(310,320) 간의 중첩도에 기반하여 충돌 여부를 판단할 수 있다.

가상의 영역은 차량 및 장애물의 종류, 크기 또는 형상 중 적어도 하나에 대응되도록 기 설정될 수 있으며, 이를 통해 차량 및 장애물의 특성을 반영할 수 있게 된다.

예를 들면, 특정 시점에서 주행 경로 상에 위치하는 차량에 대응되는 영역(310)과 동시점에서의 장애물에 대응되는 영역(320) 간의 중첩부분의 면적이 일정 값 이상인 경우 충돌 가능성이 있는 것으로 판단될 수 있으며, 각각에 대응되는 영역은 차량 또는 장애물의 실제 크기나 형상과 동일 또는 유사하지 않을 수 있으며, 종류, 크기 또는 형상 등에 따라 예상되는 충돌 회피 능력, 충돌 시의 위험 정도 등을 종합 고려하여 결정된 특정 입체도형으로 표현될 수 있다.

위와 같은 충돌 가능성의 판단은 입체 도형 간의 중첩 여부를 통해 충돌을 감지하는 Minkowski Portal Refinement 충돌 탐지 알고리즘에 의해 수행될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원의 유지/종료 제어 수행을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 입출력부(130)는 운전자가 이탈 한도를 인식할 수 있도록 후진 경로를 기준으로 이탈 한도를 시각적으로 출력할 수 있다. 여기서, 이탈 한도는 후진 주행 제원 제어 유지/종료의 기준이 되는 이탈 정도를 의미하며, 이탈 정도는 후진 경로와 차량의 위치 간의 거리, 후진 경로 부근 일정 영역과 차량 간의 중첩 정도 등을 의미할 수 있다.

또한, 입출력부(130)는 차량의 현재 위치가 이탈 한도와 함께 출력되도록 할 수 있다. 이와 같은 이탈 한도 등의 출력은 경로 이탈 정도가 제1 설정값을 초과하는 경우 수행될 수 있다. 예를 들어, 후진 주행 지원 제어 중 운전자의 주행 개입에 의해 차량의 위치가 후진 주행 지원 시의 후진 경로 상에 포함되지 않게 되는 경우, 운전자가 후진 주행 지원 제어가 종료될 수 있음을 인식할 수 있도록 이탈 한도 및 차량의 위치 등을 출력할 수 있다. 이 경우 입출력부(130)를 통해 이탈 한도와 차량의 위치를 인식한 운전자는 후진 주행 지원 제어를 유지하고자 한다면 이탈 한도 내에서만 주행에 개입할 수 있게 된다.

또한, 입출력부(130)는 이탈 정도가 제2 설정값을 초과하는 경우 경고 알림을 출력할 수 있다. 이 경우 경고 알림은 디스플레이 등을 통한 경고 아이콘 출력 또는 오디오를 통한 경고음 출력 등에 의해 이루어질 수 있다. 한편, 제2 설정값은 제1 설정값보다 같거나 큰 값을 가지는 이탈 한도의 설정값으로, 제1 설정값과 제2 설정값을 동일하게 설정하는 경우 이탈 한도 등의 출력과 동시에 경고 알림이 출력되도록 할 수 있으며, 제1 설정값과 제2 설정값 사이에 차등을 두는 경우에는 먼저 이탈 한도 등을 출력하여 운전자가 후진 경로 이탈을 인식하게 하고, 이후 이탈 정도가 더 증가하여 이탈 한도에 근접하게 된 경우 경고 알림을 통해 한 번 더 인식할 수 있도록 할 수도 있다. 이 경우 불필요한 경고 알림으로 인해 주행 집중을 방해하여 불편을 초래하는 것을 방지하면서도 운전자가 후진 경로 이탈 및 후진 주행 지원 제어 종료 가능성을 인식할 수 있도록 할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 속도 및 조향각에 따른 곡률맵을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 곡률맵에서 각 축은 곡률, 주행 속도 및 조향각을 각각 나타낸다. 조향각 제어부(123)는 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 전진 시 조향각 및 주행 속도에 기반하여 전진 주행 궤적 상의 복수의 제1 지점 각각에 대응되는 곡률을 판단할 수 있으며, 실시예에 따라서는 곡률의 판단에 차종이 더 고려될 수 있다. 또한, 조향각 제어부(123)는 주행 속도 및 조향각에 따른 곡률맵을 참조하여 곡률을 판단할 수 있다. 예를 들어, 전진 시 조향각이 0°이고, 주행 속도가 15km/h인 경우 곡률을 0으로 판단할 수 있다. 이와 같은 곡률맵은 차종(즉, 차량의 크기나 형상 등 기하적 특성)과 전진/후진 여부, 주행 속도, 조향각에 대한 실험값에 의해 구해질 수 있다.

한편, 조향각 제어부(123)는 판단된 곡률에 기반하여 후진 조향각을 판단할 수 있으며, 후진 주행 속도 및 차종 중 적어도 하나가 후진 조향각 판단에 더 고려될 수 있다. 한편, 조향각 제어부(123)는 주행 속도와 조향각에 따른 곡률맵을 참조하여 후진 조향각을 판단할 수 있다. 예를 들어 전진 시의 조향각과 주행 속도에 기반하여 판단된 곡률 및 후진 주행 속도를 곡률맵에 대입하여 후진 조향각을 판단할 수 있다.

또한, 조향각 제어부(123)는 판단된 후진 조향각을 보정하고, 보정된 후진 조향각에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행할 수 있다. 이 경우 후진 조향각의 보정에 있어서는 차량의 위치, 후진 경로 또는 헤딩각 등의 피드백 요소가 고려될 수 있다. 예를 들면, 차량의 위치와 후진 경로의 종점 사이의 좌표차, 후진 경로의 종점과 현재 차량의 헤딩각 사이의 각도 차이 등을 고려하여 후진 주행 시 차량이 후진 경로를 벗어나지 않고 목적지에 도착할 수 있도록 후진 조향각을 보정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경로 저장 제어를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 카메라를 포함하는 적어도 하나의 센서를 통해 획득한 차량 전방 주행 환경에 대한 영상 정보가 나타난다. 획득된 영상 정보 상에는 도로, 주변 차량 등의 장애물 등이 포함될 수 있으며, 궤적 저장 제어부(124)는 영상 정보로부터 이러한 도로 정보 및 장애물 정보를 획득할 수 있다. 궤적 저장 제어부(124)는 차량이 현재 전진 주행 중인 경우 후진 경로를 생성 등의 후진 주행 지원 제어를 수행하기 위해 도로 정보 및 장애물 정보에 기반하여 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다. 도로 정보 및 장애물 정보에 기반한 판단 결과에 비추어 후진 주행 지원 제어가 필요할 것으로 예측되는 경우 운전자가 전진 주행 궤적 저장을 위해 별도의 개입을 하지 않더라도 자동적으로 전진 주행 궤적을 저장하게 된다.

예를 들어, 도 6에 나타난 바와 같이 도로 정보 상의 도로 폭이 기 설정된 폭보다 작은 경우 협로 후진을 지원할 수 있도록 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다. 또한, 장애물 정보 상에 포함된 주변 차량의 수가 일정 값 이상인 경우에도 차량으로 인한 후진 주행 제약을 극복하고 충돌을 방지할 수 있도록 전진 주행 궤적이 저장되도록 할 수 있다. 한편, 도로 폭이 기 설정된 폭보다 커서 후진에 어려움이 없는 경우에 있어서도 도로 정보 및 장애물 정보의 종합 판단 결과 도로 상에 주차된 차량 등으로 인해 도로 상에서 실제 주행 가능한 폭이 기 설정된 값 미만인 경우에 있어서도 자동적으로 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다. 또한, 궤적 저장 제어부(124)는 도로의 폭이나 도로 상의 장애물 등으로 인한 후진 주행 제약이 없는 경우에 있어서도 도로가 나선형 구조를 갖는 등으로 후진 주행에 어려움이 발생할 수 있는 경우에도 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다.

한편, 궤적 저장 제어부(124)는 영상 정보로부터 도로 정보 및 장애물 정보를 획득함에 있어서, 영상 정보 상에 나타난 도로와 기타 장애물 등을 구별하여 인식할 수 있다. 이 경우 궤적 저장 제어부(124)는 도로 및 장애물에 각각 대응되도록 기 저장된 특성 정보에 기반하여 도로 정보 및 장애물 정보를 획득할 수 있으며, 위와 같은 과정은 획득한 영상 정보를 인공 지능 학습 모델에 입력함으로써 수행될 수 있다. 여기서 인공 지능 학습 모델은 인공 지능 알고리즘으로서, 기계학습(즉, 머신러닝), 신경망, 딥러닝, 분류 알고리즘 등을 포함할 수 있다.

지금까지 설명한 후진 주행 지원 제어의 전체 과정을 순서도로 나타내면 도 7과 같다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어 과정의 순서도이다.

도 7을 참조하면, 먼저, 대기 상태(S701)에서 센서부(110)는 주변 환경을 상시 감지한다. 이후, 제어부(120)는 운전자의 저장 요청 또는 자체 판단에 따라 전진 주행 궤적 저장 여부를 결정할 수 있으며(S702), 전진 주행 궤적을 저장하는 경우 기존 궤적, 위치를 초기화하고 저장 상태를 활성화하게 된다(S703). 이후 제어부(120)는 주행 중 위치 추정과 함께 전진 주행 궤적을 저장하게 된다(S704). 이후, 후진 주행 지원 기능 활성화 등(S705의 Yes)으로 인해 후진 주행 지원 제어가 시작된다(S706). 이 경우 제어부(120)는 후진 주행 시의 충돌 위험을 감지할 수 있으며, 충돌 위험이 감지된 경우(S707의 Yes) 제어부(120)는 속도 제어, 경로 재생성, 긴급 제동 등을 통해 충돌을 회피할 수 있도록 할 수 있다. 충돌 위험이 감지되지 않는 경우(S707의 No) 제어부(120)는 전진 주행 궤적에 따라 판단된 후진 경로, 제어 속도 또는 제어 조향각 등에 따라 후진 주행 지원 제어를 수행할 수 있다(S709). 후진 주행에 따라 후진 경로의 종점인 목적지에 도달하게 되면(S710의 Yes) 제어가 종료되게 된다(S711). 이하 각 과정에서 수행되는 제어의 세부 사항에 대하여 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 속도 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하면, 먼저, 속도 제어부(121)는 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단한다(S810). 후진 경로가 판단되면 속도 제어부(121)는 기 설정된 최대 횡가속도에 기반하여 후진 경로 상의 복수 지점에 각각 대응되는 제한 속도를 판단하게 된다(S820). 판단된 후진 경로 및 제한 속도에 기반한 후진 주행 시의 충돌 가능성 판단 결과 충돌 가능성이 없는 경우(S830의 No), 속도 제어부(121)는 판단된 제한 속도에 따라 후진 주행 지원 제어를 수행하게 된다(S850). 반면, 충돌 가능성이 존재하는 경우(S830의 No)에는 충돌 회피를 위해 정차 제어를 수행하게 된다(S840). 이후 차량이 목적지에 도달하면(S860) 후진 주행 지원 제어가 종료된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 제어 유지/종료 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

도 9를 참조하면, 먼저, 유지/종료 제어부(122)는 입출력부(130)를 통해 후진 주행 지원 기능의 활성화 여부를 확인할 수 있다. 후진 주행 지원 기능이 활성화 상태인 경우(S901의 Yes) 유지/종료 제어부(122)는 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있으며(S902), 판단된 후진 경로를 기반으로 후진 주행 지원 제어 유지/종료의 기준이 되는 이탈 한도를 설정할 수 있다(S903). 이후 유지/종료 제어부(122)는 후진 경로 및 차량의 위치에 기반하여 이탈 정도를 판단하고, 이탈 정도가 제1 설정값을 초과하는 경우(S904) 입출력부(130)를 통해 차량의 현재 위치 및 이탈 한도가 출력되도록 한다(S905). 이탈 정도가 제2 설정값을 초과하는 경우(S906)에는 경고 알림이 추가적으로 출력되도록 한다(S907). 이후 이탈 정도가 이탈 한도를 벗어나게 되면(S908의 Yes) 후진 주행 지원 제어의 수행이 종료된다. 반면, 이탈 정도가 이탈 한도를 벗어나지 않는 경우(S908의 No)에는 후진 주행 지원 제어의 수행이 유지되며, 유지/종료 제어부(122)가 후진 경로로의 복귀 경로를 판단하게 되며(S909), 복귀 경로에 따라 후진 경로에 복귀한 후(S910), 후진 주행에 따라 목적지에 도달하게 되면(S911) 비로소 후진 주행 지원 제어가 종료되게 된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 조향각 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

도 10을 참조하면, 먼저 조향각 제어부(123)는 전진 주행 궤적을 획득하고, 그에 기반하여 후진 경로를 획득할 수 있다(S1010). 이후, 조향각 제어부(123)는 전진 주행 궤적 상의 복수의 제1 지점 각각에 대한 곡률을 판단하고(S1020), 판단된 곡률에 기반하여 후진 경로 상의 복수의 제2 지점 각각에 대응되는 후진 조향각을 판단하게 된다(S1030). 여기서 제2 지점은 후진 경로 상의 복수 지점으로서 전진 주행 궤적 상의 제1 지점과 매칭된다. 한편, 조향각 제어부(123)는 차량의 위치, 후진 경로 또는 차량의 헤딩각에 기반하여 후진 경로를 보정하여 후진 경로 추종 성능을 향상시킬 수 있다(S1040). 판단 또는 보정된 후진 조향각은 후진 주행 지원 제어 시에 활용되며, 조향각 제어부(123)는 후진 조향각에 기반하여 후진 주행 지원 제어가 수행되도록 할 수 있다(S1050). 이후 목적지 도달(S1060)에 따라 후진 주행 지원 제어가 종료된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 주행 궤적 저장 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

도 11을 참조하면, 먼저, 궤적 저장 제어부(124)는 입출력부(130)를 통해 주행 궤적 저장 요청을 받은 경우(S1110의 Yes) 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다(S1160). 주행 궤적 저장 요청이 없는 경우(S1110의 No)에는 카메라 등의 센서를 통해 영상 정보를 획득하고(S1120), 영상 정보로부터 도로 정보 및 장애물 정보를 획득한다(S1130). 궤적 저장 제어부(124)는 도로 정보 및 장애물 정보에 기반하여 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있으며, 특히, 도로 정보 및 장애물 정보에 비추어 후진 주행 지원 제어가 필요한 것으로 판단된 경우에 차량이 전진 주행 중이면 전진 주행 궤적 저장을 개시할 수 있다(S1140, S1150, S1160). 궤적 저장 제어부(124)는 전진 주행 궤적 저장 중 변속단의 상태, 정차 지속 시간, 후진 주행 지원 기능 활성화 등에 따른 저장 중단 조건이 만족되면(S1170의 No) 전진 주행 궤적의 저장을 중단하게 된다(S1170).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 후진 주행 지원 제어에 있어서 위치 판단 과정을 나타낸 순서도이다.

도 12를 참조하면, 먼저 위치 판단부(125)는 제1 센서를 통해 제1 좌표 정보를 획득하고(S1210), 그와 병렬적으로 카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 주변 물체를 인식하여(S1220) 인식된 주변 물체와 차량 간의 상대적 거리를 통해 제2 좌표 정보를 획득할 수 있다(S1230). 이후, 제1 좌표 정보 및 제2 좌표 정보를 종합하여 차량의 위치를 판단하고(S1240), 이에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행할 수 있다. 후진 주행 지원 제어의 일례로 위치 판단부(125)는 차량의 위치에 기반하여 후진 경로를 판단할 수 있다(S1250). 후진 경로에 따라 주행 중에도 위치 판단부는 센서를 통해 주변 물체를 지속적으로 인식한다(S1260). 만약 후진 주행 중 인식된 물체가 이미 인식된 물체인 경우(S1270의 Yes)에는 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정할 수 있다(S1280). 만약 후진 주행 중 인식된 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우(S1270의 No) 해당 물체의 위치에 기반하여 후진 경로를 보정하여 충돌을 회피할 수 있도록 한다(S1290). 이후에는 목적지 도달 등으로 후진 주행 지원 제어가 종료되게 된다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

110 : 센서부
120 : 제어부
130 : 입출력부

Claims

제1 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하는 단계;
카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 상기 차량 주변의 물체를 인식하고, 상기 인식된 물체와의 상대적 위치에 기반하여 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득하는 단계;
상기 제1 좌표 정보 및 상기 제2 좌표 정보에 기반하여 상기 차량의 위치를 판단하는 단계;
상기 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 센서의 인식 정확도를 판단하는 단계;를 더 포함하고.
상기 차량의 위치를 판단하는 단계는,
상기 인식 정확도를 더 고려하여 상기 차량의 현재 위치를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 인식 정확도는,
상기 제2 센서 주변의 밝기 및 상기 제2 센서를 통해 인식된 물체의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 판단되는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 센서를 통해 인식된 물체가 이전에 인식된 적 있는 경우, 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정하는 단계를 더 포함하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단하는 단계;
상기 차량의 후진 주행 중 상기 제2 센서를 통해 인식된 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 해당 물체의 위치를 판단하는 단계; 및
상기 전진 주행 시 인식되지 않은 물체의 위치에 기반하여 후진 경로를 보정하는 단계를 더 포함하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 제2 센서를 통해 해당 물체의 이동을 감지하는 단계; 및
상기 물체가 이동 중인 경우 해당 물체의 위치에 기반하여 상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
상기 후진 경로를 보정하는 단계는,
상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 더 고려하여 상기 후진 경로를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 센서는 GPS(Global Positioning System) 신호, 전파 또는 레이저 중 적어도 하나를 이용하는 센서인 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 방법.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 후진 주행 지원 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부; 및
제1 센서를 통해 차량의 실시간 위치에 대한 제1 좌표 정보를 획득하고, 카메라를 포함하는 제2 센서를 통해 상기 차량 주변의 물체를 인식하고, 상기 인식된 물체와의 상대적 위치에 기반하여 차량의 실시간 위치에 대한 제2 좌표 정보를 획득하며, 상기 제1 좌표 정보 및 상기 제2 좌표 정보에 기반하여 상기 차량의 위치를 판단하여 상기 판단된 차량의 위치에 기반하여 후진 주행 지원 제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 센서의 인식 정확도를 판단하고, 상기 인식 정확도를 더 고려하여 상기 차량의 현재 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 인식 정확도는,
상기 제2 센서 주변의 밝기 및 상기 제2 센서를 통해 인식된 물체의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 판단되는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 센서를 통해 인식된 물체가 이전에 인식된 적 있는 물체인 경우, 이전 인식 시의 물체와 차량 간의 상대적 위치에 기반하여 차량의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 전진 주행 궤적에 기반하여 후진 경로를 판단하고, 상기 차량의 후진 주행 중 상기 제2 센서를 통해 인식된 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 해당 물체의 위치를 판단하고, 상기 전진 주행 시 인식되지 않은 물체의 위치에 기반하여 후진 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량 후방의 물체가 전진 주행 시 인식되지 않은 물체인 경우 제2 센서를 통해 해당 물체의 이동을 감지하고, 상기 물체가 이동 중인 경우 해당 물체의 위치에 기반하여 상기 물체의 예상 이동 경로를 판단하며, 상기 이동 중인 물체의 예상 이동 경로를 더 고려하여 상기 후진 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 센서는 GPS(Global Positioning System) 신호, 전파 또는 레이저 중 적어도 하나를 이용하는 센서인 것을 특징으로 하는 차량의 후진 주행 지원 장치.