KR20240059809A

KR20240059809A - 후방 위험 주행 차량 회피 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20240059809A
Application number: KR1020220140534A
Authority: KR
Inventors: 정성대
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2024-05-08

Abstract

본 발명은 후방 위험 주행 차량 회피 장치에 대한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 후방 위험 주행 차량 회피 방법은, 주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고, 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고, 판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 상가 자차의 운전자에게 출력하고, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것을 포함한다.

Description

후방 위험 주행 차량 회피 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VOIDING REAR-DANGER DRIVING VEHICLE}

본 실시예들은 모든 분야의 차량(vehicle)에 적용 가능하며, 보다 구체적으로 예를 들면, 전방 차량에 대응하여 자율 주행 차량의 충돌 방지를 유도하는 다양한 시스템에 적용될 수도 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.

그러나, 현재까지 알려진 자율 주행 시스템에서는, 후방 차량 및 위험 판단을 구현하여, 자율 주행 차량이 주변 차량과의 충돌을 방지하는 기능이 개발되지 못하고 있는 실정이다.

상술한 바와 같은 문제점 등을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 카메라 레이더 라이다 등을 사용하여 후방에서 근접하는 차량의 위험 판단을 구현하는 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 일 실시예는, 자율주행 모드의 경우 후방에서 근접하는 위험 주행 차량에 대해 인지하여 위험 영역을 벗어날 수 있도록 주행 제어하는 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 제공하고자 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 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 후방 위험 주행 차량 회피 방법은, 주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고, 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 자차가 위험 주행 차량 회피에 불가능하다고 판단하는 경우, 자율 주행을 해지하여 수동 주행 전환으로 전환하고, 수동 주행 전환에 대한 알림을 상기 자차의 운전자에게 출력하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은 상기 후방 차량이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는지 판단하고, 상기 후방 차량이 상기 안전거리 이내로 접근하는 경우, 상기 후방 차량의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 근접 주행에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은 상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것은 상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 자차가 스마트 크루즈 컨트롤 주행을 통해 상기 전방 차량과의 거리를 최적화하여 조정하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것은 상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 주행 도로의 제한 속도 내에서 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은 상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 차선 변경을 통해 상기 후방 차량의 위험으로 회피하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은 인식한 후방 차량의 상대 속도, 평균 속도, 차선 변경 횟수 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 난폭 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은 난폭운전차량이 상기 자차와 같은 차선에서 주행하지 않는 경우, 상기 난폭운전차량이 상기 자차의 후방으로 차선 변경하지 못하도록 상기 후방 차량과의 차간 거리를 줄이도록 감속하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은 인식한 후방 차량의 불규칙한 가감속을 검출하고, 불규칙한 횡위치 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 졸음 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은 졸음운전차량이 상기 자차의 안전거리 이내로 근접하는 경우, 상기 자차가 가속하여 상기 졸음 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함한다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 주변 차량으로 인한 자율 주행 차량의 후방 차량이 제대로 보이지 않아도 다른 주변 차량과의 사고를 방지할 수 있는 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 의하면, 주변 차량의 존재 여부 및 이동 경로를 정확하게 예측할 수 있는 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 제공하는 기술적 효과가 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 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 차량에 적용되는 예시를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재할 때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재할 때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재하지 않을때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재하지 않을때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 후방 차량의 난폭 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예들에 따른 후방 차량의 난폭 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예들에 따른 자율 주행 차량이 후방 차량의 졸음 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예들에 따른 자율 주행 차량이 후방 차량의 졸음 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예들에 따른 정차중인 자율 주행 차량이 후방 차량과의 충돌을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예들에 따른 정차중인 자율 주행 차량이 후방 차량과의 충돌을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

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 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 자율 주행 장치가 적용될 수 있는 자율 주행 제어 시스템의 전체 블록구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예들 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 자차 운전자에게 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 자차 운전자에게 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.

도 3은 본 발명의 일 실시예들 중 어느 하나에 의한 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 후방 위험 주행 차량 회피 장치(2000)는 센서부(2100), 통신부(2200), 네비게이션(2300), 프로세서부(2400), 출력부(2500)를 포함할 수 있다.

센서부(2100)는 자율 주행 차량(1000)의 후방을 촬영하는 카메라, 레이더, 라이더등을 포함할 수 있다. 센서부(2100)는 자율 주행 차량(1000)에서 촬영한 전방 영상으로부터 차량의 전방에 위치된 도로, 차선, 차량 등을 검출할 수 있다. 센서부(2100)는 자율 주행 차량(1000)의 전방에 기설정된 거리 이내에 위치하는 차량의 감지 정보를 프로세서부(2400)로 제공할 수 있다.

통신부(2200)는 본 발명에 따른 자율 주행 차량(1000)의 위험 주행 차량 회피를 위해 외부 차량과 통신할 수 있다. 예컨대, 통신부(2200)는 외부 차량으로부터 GPS 정보, 차량 제원 정보를 수신한 할 수 있다. 통신부(2200)는 외부 차량과 V2V 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.

네비게이션(2300)은 네비게이션 정보를 제공할 수 있다. 네비게이션에 대한 정보는, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 주행 경로와 관련된 맵(map) 정보, 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네비게이션(2300)은 주행 경로에 관련된 맵 정보로써, 도로의 곡률 정보, 도로의 차선 수, 도로의 차선 크기 등을 정보를 프로세서부(2400)로 제공할 수 있다.

프로세서부(2400)는 센서부(2100)로부터 수신한 카메라, 레이더, 라이더의 감지 데이터에 기초하여 차량의 후방 도로에 주행하는 후방 차량 및 상기 도로의 차선을 감지할 수 있다.

프로세서부(2400)는 통신부(2200)로부터 후방 차량으로부터 차량 제원 정보를 수신할 수 있다.

프로세서부(2400)는 네비게이션(2300)으로부터 도로의 맵 정보를 수신할 수 있다.

프로세서부(2400)는 주행 도로 내에서 자율주행차량의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식할 수 있다. 자율주행차량의 자율 주행 모드는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System), 스마트 크루즈 컨트롤(SCC:smart cruise control)), 고속도로 자율주행 (HDP:Highway Driving Pilot), 고속도로 주행 보조 시스템(HAD: Highway Driving Assist)) 등의 기능을 포함할 수 있다.

프로세서부(2400)는 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 자율주행차량의 후방 차량이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는지 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 후방 차량이 상기 안전거리 이내로 접근하는 경우, 상기 후방 차량의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 근접 주행에 의한 위험 거동 차량으로 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 레이더를 통해 안전거리 미확보 여부를 판단할 수 있다. 프로세서부(2400)는 차량이 주행하고 있는 도로의 제한 속도에 기초하여 안전거리 미확보 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서부(2400)는 도심주행인 경우, 도로의 제한 속도에 기초하여 안전거리를 15m로 설정할 수 있다. 프로세서부(2400)는 고속도로 주행인 경우, 고속도로의 제한 속도가 100km/h인 일 때, 안전거리를 거는 100m로 설정할 수 있다.

프로세서부(2400)는 레이더 및 카메라를 통해 충돌 위험 경고 여부를 판단할 수 있다. 프로세서부(2400)는 상대속도 0에 가깝지만 전방 상황에 따라 급 정거시 충돌 발생 가능성을 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서부(2400)는 자율주행차량의 최대감속도가 AEB 기준으로 -1g일때 후방 차량과의 TTC (충돌 시간)계산하여 충돌 발생 가능성을 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 자율주행차량이 정지 상태인 경우, 후방에 근접하는 차량을 충돌 위험 차량으로 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 인식한 후방 차량의 상대 속도, 평균 속도, 차선 변경 횟수 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 난폭 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단할 수 있다.

프로세서부(2400)는 인식한 후방 차량의 불규칙한 가감속을 검출하고, 불규칙한 횡위치 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 졸음 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단할 수 있다. 이를 위해, 프로세서부(2400)는 불규칙한 가감속, 불규칙한 횡방향 위치가 설정한 기준값을 검출할 수 있다. 프로세서부(2400)는 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행할 수 있다.

프로세서부(2400)는 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 상기 자율주행차량이 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 자율주행차량이 스마트 크루즈 컨트롤 주행을 통해 상기 전방 차량과의 거리를 최적화하여 조정하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 주행 도로의 제한 속도 내에서 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 차선 변경을 통해 상기 후방 차량의 위험으로 회피하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 난폭운전차량이 상기 자율주행차량과 같은 차선에서 주행하지 않는 경우, 상기 난폭운전차량이 상기 자율주행차량의 후방으로 차선 변경하지 못하도록 상기 후방 차량과의 차간 거리를 줄이도록 감속하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 상기 졸음운전차량이 상기 자율주행차량의 안전거리 이내로 근접하는 경우, 상기 자율주행차량이 가속하여 상기 졸음 차량과의 안전거리를 확보 하도록 제어할 수 있다.

프로세서부(2400)는 판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 출력부(2500)를 통해 운전자에게 출력하도록 제어할 수 있다.

출력부(2500)는 프로세서부(2400)로부터 제어 신호에 기초하여 운전자에게 경고를 자차 운전자에게 출력할 수 있다. 출력부(2500)는 스피커 등을 통해 청각적 경고를 운전자에게 출력할 수 있다. 출력부(2500)는 차량 내부에 배치된 클러스터, 디스플레이, AVN등을 통해 운전자에게 시각적 경고를 운전자에게 출력할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재할 때, 후방 차량(30)의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 자율주행 차량(이하, 자차)(10)는 주행 차선 내의 전방 차량(20)과의 차간거리를 유지한 상태로 주행할 수 있다. 자차(10)의 주행 차선 내의 후방 차량(30)이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는 경우 위험 주행 차량 회피 동작을 수행할 수 있다.

이때, 자차(10)는 카메라 및 레이더를 통해 후방 차량(30)의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 등을 검출하여 후방 차량(30)이 근접 주행하는 위험 차량인지 판단할 수 있다.

자차(10)는 후방 차량(30)이 위험 차량이라고 판단하는 경우, 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 운전자에게 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 후방 차량(30)과의 충돌 위험을 벗어나기 위해 주행 방법을 변경할 수 있다.

도 4(b)에 도시된 바와 같이, 자차(10)가 스마트 크루즈 컨트롤(이하, SCC) 모드 주행 중이고, 후방 차량(30)이 위험 차량으로 판단될 경우, SCC 모드에 대응하여 전방 차량(20)과의 거리를 최적화하여 조정할 수 있다. 이를 통해, 후방 차량(30)과의 안전거리를 확보할 수 있다.

예를 들어, 자차(10)가 SCC 모드를 통해 전방 차량(20)과 제1 차간거리로 주행하는 경우, 자차(10)는 SCC 모드를 유지하고 전방 차량(20)과의 차간거리를 좁혀 제2 차간거리를 유지할 수 있다. 따라서, 자차(10)는 후방 차량(30)과의 안전거리를 확보할 수 있다. 이때, 자차(10)는 FCW 경고 TTC 기반 산출하여 전방 차량 및 후방 차량과의 거리를 조정할 수 있다.

도4(c)에 도시된 바와 같이, 자차(10)가 SCC 모드를 통해 전방 차량(20)과의 차간거리를 조정한 이후, 주행 차선 내의 후방 차량(30)이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는 경우, 자차(10)는 전방 차량(20)과의 차간 거리가 SCC 모드를 통한 차간 거리 조정 범위 이내인지 판단할 수 있다. 자차(10)는 전방 차량(20)과의 차간 거리가 SCC 모드를 통한 차간 거리 조정 범위를 초과하는 경우, 운전자에게 최소 거리 내 충돌 위험 음성 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다.

도4(d)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 차선변경 가능한지 판단할 수 있다. 자차(10)는 차선변경이 가능한 경우, 차선 변경 후 감속할 수 있다. 이후, 자차(10)는 차선 변경에 대응하여 자율주행 경로를 복구할 수 있다.

한편, 자차(10)는 차선변경이 불가능한 경우, SCC 모드를 해제하고, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하기 위해 운전자에게 알림을 출력할 수 있다. 이때, 알림은 차선 변경 후 가속 또는 감속 음성 권고하는 알림일 수 있다.

이후, 자차(10)는 운전자가 수동 주행을 통해 근접 주행 상황을 회피 할 수 있다. 위험 상황 회피 이후, 자차(10)는 수동 주행이 종료되는 경우, 자율 주행을 재시작 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재할 때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 5를 참조하면, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 후방 차량(30)을 인지할 수 있다(S101).

상기 S101 단계 이후, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 입력된 데이터를 센서 퓨전하여 후방 차량(30) 위험 거동을 판단할 수 있다(S102). 후방 차량(30)의 위험 거동이 근접 위협 주행이라고 판단하는 경우(S103), 자차(10)는 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 출력할 수 있다(S104).

상기 S104 단계 이후, 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 출력 이후, 후방 차량(30)이 근접하는 경우, 자차(10)는 후방 차량(30) 충돌 위험 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다(S105).

상기 S105 단계 이후, 자차(10)는 속도 가속 제어를 수행하여(S106), 전방 차량(20) 및 후방 차량(30)과의 차량 거리를 조정할 수 있다(S107).

상기 S107 단계 이후, 차량 거리 조정 이후에 후방 차량(30)이 자차(10)에 근접하는 경우, 자차(10)는 최소 거리 내 충돌 위험 음성 경고를 자차(10) 운전자에게 출력하고(S109), 차선 변경이 가능한지 판단할 수 있다(S109). 이를 위해, 자차(10)는 현재 주행하는 차선 이외에서 주행중인 차량을 감지할 수 있다.

상기 S109 단계 이후, 차선 변경이 가능한 경우(S109의 예), 자차(10)는 차선을 변경하고, 이후 감속 주행할 수 있다(S110).

상기 S110 단계 이후, 자차(10)는 근접 위협 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행 경로를 복구하여 주행할 수 있다(S111).

한편, 상기 S109 단계 이후, 차선 변경이 가능하지 않은 경우(S109의 아니오), 자차(10)는 자율주행을 해지하고(S120), 운전자에 의한 수동 운전으로 전환되어 위험 상황을 회피할 수 있다(S121).

상기 S121 단계 이후, 자차(10)는 근접 위협 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행을 재시작하여 주행할 수 있다(S122).

도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재하지 않을때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 주행 차선 내의 후방 차량(30)이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는 경우 위험 주행 차량 회피 동작을 수행할 수 있다.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 후방 차량(30)이 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)이 가속하여 후방 차량(30)과의 안전거리를 확보할 수 있다. 이때, 자차(10)는 SCC 모드로 주행하는 경우, SCC 모드 기능 범위 내에서 가속할 수 있다.

도 6(c)에 도시된 바와 같이, 자차(10)이 차량 속도 변경을 통해 후방 차량(30)과의 차간거리를 조정한 이후, 주행 차선 내의 후방 차량(30)이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는 경우, 자차(10)는 차량의 속도가 주행 도로의 제한 속도 이내인지 판단할 수 있다.

자차(10)는 차량의 속도가 주행 도로의 제한 속도 이내인 경우, 운전자에게 최소 거리 내 충돌 위험 음성 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다.

도 6(d)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 차선변경 가능한지 판단할 수 있다. 자차(10)는 차선변경이 가능한 경우, 차선 변경 후 감속할 수 있다. 이후, 자차(10)는 차선 변경에 대응하여 자율주행 경로를 복구할 수 있다.

한편, 자차(10)는 차선변경이 불가능한 경우, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하기 하기 위해 운전자에게 알림을 출력할 수 있다. 이때, 알림은 차선 변경 후 가속 또는 감속 음성 권고하는 알림일 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 주행 차선 내의 전방 차량이 존재하지 않을때, 후방 차량의 근접주행에 따른 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 플로우차트이다.

도 7를 참조하면, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 후방 차량(30)을 인지할 수 있다(S201).

상기 S201 단계 이후, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 입력된 데이터를 센서 퓨전하여 후방 차량(30) 위험 거동을 판단할 수 있다(S202). 후방 차량(30)의 위험 거동이 근접 위협 주행이라고 판단하는 경우(S203), 자차(10)는 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 출력할 수 있다(S204).

상기 S204 단계 이후, 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 출력 이후, 후방 차량(30)이 근접하는 경우, 자차(10)는 후방 차량(30) 충돌 위험 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다(S205).

상기 S205 단계 이후, 자차(10)는 속도 가속 제어를 수행하여(S206), 후방 차량(30)과의 차량 거리를 조정할 수 있다(S207). 이때, 자차(10)는 현재 주행하는 도로의 제한속도에 기초하여 속도를 제어할 수 있다. 따라서, 자차(10)는 가속에 따라 도로의 제한속도 이상의 속도로 주행할 수 없다.

상기 S207 단계 이후, 차량 거리 조정 이후에 후방 차량(30)이 자차(10)에 근접하는 경우, 자차(10)는 최소 거리 내 충돌 위험 음성 경고를 자차(10) 운전자에게 출력하고(S209), 차선 변경이 가능한지 판단할 수 있다(S209). 이를 위해, 자차(10)는 현재 주행하는 차선 이외에서 주행중인 차량을 감지할 수 있다.

상기 S209 단계 이후, 차선 변경이 가능한 경우(S209의 예), 자차(10)는 차선을 변경하고, 이후 감속 주행할 수 있다(S210).

상기 S210 단계 이후, 자차(10)는 근접 위협 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행 경로를 복구하여 주행할 수 있다(S211).

한편, 상기 S209 단계 이후, 차선 변경이 가능하지 않은 경우(S209의 아니오), 자차(10)는 자율주행을 해지하고(S220), 운전자에 의한 수동 운전으로 전환되어 위험 상황을 회피할 수 있다(S221).

상기 S221 단계 이후, 자차(10)는 근접 위협 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행을 재시작하여 주행할 수 있다(S222).

도 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 후방 차량의 난폭 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 카메라 및 레이더를 통해 후방 차량의 상대 속도, 평균 속도, 차선 변경 횟수 등을 검출하여 제1 후방 차량(31) 및 제2 후방 차량(32)이 난폭 주행하는 위험 차량인지 판단할 수 있다. 이때, 제2 후방 차량(32)은 제1 후방 차량(31)의 후방에서 주행하는 차량일 수 있다.

자차(10)는 제2 후방 차량(32)이 위험 차량이라고 판단하는 경우, 난폭운전차량에 대한 경고 음성을 운전자에게 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 제2 후방 차량(32)과의 충돌 위험을 벗어나기 위해 주행 방법을 변경할 수 있다.

도 8(b)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 제2 후방 차량(32)이 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)이 감속하여 제1 후방 차량(31)과 근접 할 수 있다. 이에 따라, 자차(10)이 차량 속도 변경을 통해 후방 차량(30)과의 차간거리를 조정하는 경우, 자차(10) 제1 후방 차량(31) 사이의 차간거리는 제2 후방 차량(32)이 차선 변경을 통해 진입할 수 없을 정도의 거리일 수 있다.

이에 따라, 제2 후방 차량(32)은 자차(10)과 제1 후방 차량(31) 사이로 차선을 변경할 수 없고, 자차(10) 및 제1 후방 차량(31)을 추월하여 주행하게 된다.

도 8(c)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 제2 후방 차량(32)이 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)는 인접한 차선으로 차선 변경을 할 수 있는지 판단할 수 있다.

자차(10)는 차선 변경이 가능한 경우, 자차(10)는 제2 후방 차량(32)이 주행하지 않은 차선으로 변경할 수 있다. 이후, 자차(10)는 차선 변경에 대응하여 자율주행 경로를 복구할 수 있다.

한편, 자차(10)는 차선 변경이 불가능한 경우, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하기 하기 위해 운전자에게 알림을 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 운전자가 수동 주행을 통해 난폭 주행 상황을 회피 할 수 있다. 위험 상황 회피 이후, 자차(10)는 수동 주행이 종료되는 경우, 자율 주행을 재시작 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예들에 따른 후방 차량의 난폭 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 9를 참조하면, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 후방 차량(30)을 인지할 수 있다(S301).

상기 S301 단계 이후, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 입력된 데이터를 센서 퓨전하여 후방 차량(30) 위험 거동을 판단할 수 있다(S302). 자차(10)가 후바 차량으로 주행 차선에서 주행 중인 제1 후방 차량(31)의 후방에서 주행 중인 제2 후방 차량(32)(32)을 감지하고, 제2 후방 차량(32)(32)을 위험 거동이 난폭 운전 주행이라고 판단하는 경우(S303), 자차(10)는 후방 차량(30) 난폭 운전 경고 음성을 출력할 수 있다(S304).

상기 S304 단계 이후, 후방 차량(30) 난폭 운전 경고 음성을 출력 이후, 후방 차량(30)이 근접하는 경우, 자차(10)는 후방 차량(30) 충돌 위험 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다(S305).

상기 S305 단계 이후, 자차(10)는 속도 감속 제어를 수행하여(S306), 후방 차량(30)과의 차량 거리를 조정할 수 있다(S307). 이때, 자차(10)는 감속을 통해 제1 후방 차량(31)(31)과의 차량 거리를 제2 후방 차량(32)(32)이 끼어들수 없을 정도의 거리로 좁힐 수 있다.

상기 S307 단계 이후, 차량 거리 조정 이후에 제2 후방 차량(32)(30)이 자차(10)에 근접하는 경우, 자차(10)는 위험 지역 회피 경고를 자차(10) 운전자에게 출력하고(S309), 자차(10)가 난폭운전차량(32)으로부터 회피하였는지 판단할 수 있다(S309).

상기 S309 단계 이후, 자차(10)가 난폭운전차량(32)으로부터 회피한 경우(S309의 예), 자차(10)는 가속 주행을 통해 후방 차량(30)과의 안전거리를 확보할 수 있다(S310).

한편, 상기 S309 단계 이후, 자차(10)가 난폭운전차량(32)으로부터 회피하지 못한 경우(S309의 아니오), 자차(10)는 자율주행을 해지하고(S320), 운전자에 의한 수동 운전으로 전환되어 위험 상황을 회피할 수 있다(S321).

상기 S321 단계 이후, 자차(10)는 낙폭 운전 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행을 재시작하여 주행할 수 있다(S322).

도 10은 본 발명의 일 실시예들에 따른 자율 주행 차량이 후방 차량의 졸음 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10(a)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 카메라 및 레이더를 통해 후방 차량(30)의 상대 속도, 평균 속도, 횡위치 등을 검출하여 후방 차량(30)이 졸음 주행하는 위험 차량인지 판단할 수 있다. 이때, 자차(10)는 레이더에 기초하여 후방 차량(30)의 불규칙한 가감속을 검출하고, 카메라를 통해 후방 차량(30)의 불규칙한 횡위치를 검출할 수 있다. 이를 통해, 자차(10)는 후방 차량(30)의 불규칙한 가감속, 불규칙한 횡방향 위치가 설정한 기준값을 검출할 수 있다. 검출된 기준값은 불규칙 차선 변경이 아닌 횡위치, 경계치의 설정값이 다르므로 위험차량과의 차이를 판단할 수 있다.

자차(10)는 후방 차량(30)이 위험 차량이라고 판단하는 경우, 졸음운전차량에 대한 경고 음성을 운전자에게 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 후방 차량(30)과의 충돌 위험을 벗어나기 위해 주행 방법을 변경할 수 있다.

도 10(b)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 후방 차량(30)이 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)이 가속하여 후방 차량(30)과 차량 거리를 이격 할 수 있다.

도 10(c)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 후방 차량(30)이 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)는 인접한 차선으로 차선 변경을 할 수 있는지 판단할 수 있다.

자차(10)는 차선 변경이 가능한 경우, 자차(10)는 후방 차량(30)이 주행하지 않은 차선으로 변경할 수 있다. 이후, 자차(10)는 차선 변경에 대응하여 자율주행 경로를 복구할 수 있다.

한편, 자차(10)는 차선 변경이 불가능한 경우, 자율 주행 모드에서 수동 주행 모드로 전환하기 하기 위해 운전자에게 알림을 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 운전자가 수동 주행을 통해 졸음 주행 상황을 회피 할 수 있다. 위험 상황 회피 이후, 자차(10)는 수동 주행이 종료되는 경우, 자율 주행을 재시작 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예들에 따른 자율 주행 차량이 후방 차량의 졸음 주행을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 11을 참조하면, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 후방 차량(30)을 인지할 수 있다(S401).

상기 S401 단계 이후, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 입력된 데이터를 센서 퓨전하여 후방 차량(30) 위험 거동을 판단할 수 있다(S402). 후방 차량(30)의 위험 거동이 졸음 운전 주행이라고 판단하는 경우(S403), 자차(10)는 후방 차량(30) 졸음 운전 경고 음성을 출력할 수 있다(S404).

상기 S404 단계 이후, 후방 차량(30) 졸음 운전 경고 음성을 출력 이후, 후방 차량(30)이 근접하는 경우, 자차(10)는 후방 차량(30) 충돌 위험 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다(S405).

상기 S405 단계 이후, 자차(10)는 속도 가속 제어를 수행하여(S406), 후방 차량(30)과의 차량 거리를 조정할 수 있다(S407). 이때, 자차(10)는 현재 주행하는 도로의 제한속도에 기초하여 속도를 제어할 수 있다. 따라서, 자차(10)는 가속에 따라 도로의 제한속도 이상의 속도로 주행할 수 없다.

상기 S407 단계 이후, 차량 거리 조정 이후에 후방 차량(30)이 자차(10)에 근접하는 경우, 자차(10)는 최소 거리 내 충돌 위험 음성 경고를 자차(10) 운전자에게 출력하고(S409), 차선 변경이 가능한지 판단할 수 있다(S409). 이를 위해, 자차(10)는 현재 주행하는 차선 이외에서 주행중인 차량을 감지할 수 있다.

상기 S409 단계 이후, 차선 변경이 가능한 경우(S409의 예), 자차(10)는 차선을 변경하고, 이후 감속 주행할 수 있다(S410).

상기 S410 단계 이후, 자차(10)는 근접 위협 차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행 경로를 복구하여 주행할 수 있다(S411).

한편, 상기 S409 단계 이후, 차선 변경이 가능하지 않은 경우(S409의 아니오), 자차(10)는 자율주행을 해지하고(S420), 운전자에 의한 수동 운전으로 전환되어 위험 상황을 회피할 수 있다(S421).

상기 S421 단계 이후, 자차(10)는 졸음운전차량에 의한 위험 상황을 회피한것으로 판단하는 경우, 자율주행을 재시작하여 주행할 수 있다(S422).

도 12는 본 발명의 일 실시예들에 따른 정차중인 자율 주행 차량이 후방 차량과의 충돌을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 12(a)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 정차된 전방 차량(20)의 후방에서 정차한 상태일 수 있다. 자차(10)의 주행 차선 내의 후방 차량(30)이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는 경우 위험 주행 차량 회피 동작을 수행할 수 있다.

이때, 자차(10)는 카메라 및 레이더를 통해 후방 차량(30)의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 등을 검출하여 후방 차량(30)이 충돌 위험 차량인지 판단할 수 있다.

자차(10)는 후방 차량(30)이 충돌 위험 차량이라고 판단하는 경우, 후방 차량(30) 안전 거리 미확보 경고 음성을 운전자에게 출력할 수 있다. 이후, 자차(10)는 후방 차량(30)과의 충돌 위험을 벗어나기 위해 주행 방법을 변경할 수 있다.

도12(b)에 도시된 바와 같이, 후방 차량(30)이 충돌 위험 차량으로 판단될 경우, 자차(10)는 차선변경 가능한지 판단할 수 있다. 자차(10)는 주행 도로 및 후방에서 근접하는 차량에 대응하여 좌측 또는 우측의 차선으로 차선 변경이 가능한지 판단할 수 있다.

자차(10)는 차선변경이 가능하다고 판단하는 경우, 차선변경이 가능한 방향으로 이동하여 후방 차량(30)과의 충돌 위험으로부터 벗어날 수 있다.

도12(c)에 도시된 바와 같이, 자차(10)는 충돌 위험 회피가 불가능한 경우, 정차 중 후미 차량 충돌 위험시 연쇄 추돌을 방지하기 위하여 충돌 피해 경감 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량의 전방에 도로에 차량들이 정차해 있어 위험 영역을 빨리 벗어나지 못할 경우일 수 있다.

이를 위해, 자차(10)는 충돌 피해 경감을 위해 타차량(21,22) 및 주변 장애가 되는 위험 요소들과의 충돌에 따른 충격량을 산출하여 이것을 한계충격량과 비교한 후, 충돌 위험을 회피하기 위한 조치 수행 여부를 판단할 수도 있다. 즉, 자차(10)는 산출된 충격량이 기설정된 충격량 이상인 경우 충돌 위험을 회피하기 위한 조치를 수행할 수 있다.

예를 들어, 자차(10)는 충돌 피해 경감을 위해 우측방으로의 이동이 가능한 것으로 판단될 경우, 자차(10)가 이동이 가능한 방향으로 이동하도록 조향을 변경할 수 있다. 이를 통해 위험 차량 외 주행 차량의 복잡도가 심해 위험 영역을 빨리 벗어나지 못할 경우 위험영역이라 판단되는 동안에는 사고시 충돌을 최소화 할 수 있도록 주행 제어할 수 있다.

한편, 자차(10)는 후방 차량(30)과의 충돌 위험 회피가 불가능하다고 판단하는 경우, 충돌을 대비하여 자차(10) 내의 안전 벨트 및 에어백를 제어하여 운전자에 가해지는 충격을 저감할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예들에 따른 정차중인 자율 주행 차량이 후방 차량과의 충돌을 판단하여 위험 주행 차량 회피 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 13을 참조하면, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 후방 차량(30)을 인지할 수 있다(S501).

상기 S501 단계 이후, 자차(10)는 레이더 및 카메라를 통해 입력된 데이터를 센서 퓨전하여 후방 차량(30) 위험 거동을 판단할 수 있다(S502). 후방 차량(30)의 위험 거동이 충돌 차량이라고 판단하는 경우(S503), 자차(10)는 충돌 차량 경고를 자차(10) 운전자에게 출력할 수 있다(S504).

상기 S504 단계 이후, 자차(10)는 차선 변경이 가능한지 판단할 수 있다(S505). 이를 위해, 자차(10)는 현재 주행하는 차선 이외에서 주행중인 차량을 감지할 수 있다.

상기 S505 단계 이후, 차선 변경이 가능한 경우(S505의 예), 자차(10)는 차선을 변경하여 후방 차량(30)의 위험으로부터 벗어날 수 있다(S506).

한편, 상기 S505 단계 이후, 차선 변경이 가능하지 않은 경우(S505의 아니오), 자차(10)는 충돌 피해 경감을 위해 차량을 제어할 수 있다(S510).

상기 S4510 단계 이후, 자차(10)는 충돌 피해 경감을 위해 자차(10) 내의 안전 벨트 및 에어백을 제어하여 운전자에게 가해지는 충격을 저감할 수 있다 (S511).

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.

1000: 자율 주행 차량
2000: 후방 위험 주행 차량 회피 장치
2100: 센서부
2200: 통신부
2300: 네비게이션
2400: 프로세서부
2500: 출력부

Claims

후방 위험 주행 차량 회피 방법에 있어서,
주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고,
인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고,
판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 상가 자차의 운전자에게 출력하고,
상기 자차가 자율 주행 중인 경우, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것을 포함하고,
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제 1항에 있어서,
상기 자차가 위험 주행 차량 회피에 불가능하다고 판단하는 경우, 자율 주행을 해지하여 수동 주행 전환으로 전환하고, 수동 주행 전환에 대한 알림을 상기 자차의 운전자에게 출력하는 것을 더 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제1항에 있어서,
상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은
상기 후방 차량이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는지 판단하고,
상기 후방 차량이 상기 안전거리 이내로 접근하는 경우, 상기 후방 차량의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 근접 주행에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제3항에 있어서,
상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은
상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제4항에 있어서,
상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것은
상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 자차가 스마트 크루즈 컨트롤 주행을 통해 상기 전방 차량과의 거리를 최적화하여 조정하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제4항에 있어서,
상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것은
상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 주행 도로의 제한 속도 내에서 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제3항에 있어서,
상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은
상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 차선 변경을 통해 상기 후방 차량의 위험으로 회피하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제1항에 있어서,
상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은
인식한 후방 차량의 상대 속도, 평균 속도, 차선 변경 횟수 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 난폭 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제8항에 있어서,
상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은
난폭운전차량이 상기 자차와 같은 차선에서 주행하지 않는 경우, 상기 난폭운전차량이 상기 자차의 후방으로 차선 변경하지 못하도록 상기 후방 차량과의 차간 거리를 줄이도록 감속하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제1항에 있어서,
상기 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하는 것은
인식한 후방 차량의 불규칙한 가감속을 검출하고, 불규칙한 횡위치 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 졸음 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
제10항에 있어서,
상기 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것은
졸음운전차량이 상기 자차의 안전거리 이내로 근접하는 경우,
상기 자차가 가속하여 상기 졸음 차량과의 안전거리를 확보하는 것을 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 방법.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,
상기 저장 매체는 실행될 때 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 적어도 하나의 프로그램 코드를 저장하고,
상기 동작들은:
주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고,
인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고, 판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 상기 자차의 운전자에게 출력하고, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 것을 포함하는
저장 매체.
후방 차량 및 도로의 차선을 감지하는 센서부;
상기 후방 차량으로부터 차량 제원 정보를 수신하는 통신부;
상기 도로의 맵 정보를 제공하는 네비게이션; 및
주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고, 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고, 판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 상기 자차의 운전자에게 출력하고, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 프로세서부를 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제 13항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 자차가 위험 주행 차량 회피에 불가능하다고 판단하는 경우, 자율 주행을 해지하여 수동 주행 전환으로 전환하고, 상기 수동 주행 전환에 대한 알림을 상기 자차의 운전자에게 출력하는 것을 더 포함하는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제13항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 후방 차량이 기설정된 안전거리 이내로 접근하는지 판단하고,
상기 후방 차량이 상기 안전거리 이내로 접근하는 경우, 상기 후방 차량의 가감속, 종거리, 절대속도, 상대 속도 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 근접 주행에 의한 위험 거동 차량으로 판단하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제15항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우,
상기 자차가 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제16항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 자차가 스마트 크루즈 컨트롤 주행을 통해 상기 전방 차량과의 거리를 최적화하여 조정하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제16항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 주행 도로 내에 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 주행 도로의 제한 속도 내에서 가속하여 상기 후방 차량과의 안전거리를 확보하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제15항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 후방 차량이 안전거리 이내로 근접한 것으로 판단하는 경우, 차선 변경을 통해 상기 후방 차량의 위험으로 회피하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제13항에 있어서,
상기 프로세서부는
인식한 후방 차량의 상대 속도, 평균 속도, 차선 변경 횟수 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 난폭 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제20항에 있어서,
상기 프로세서부는
난폭운전차량이 상기 자차와 같은 차선에서 주행하지 않는 경우, 상기 난폭운전차량이 상기 자차의 후방으로 차선 변경하지 못하도록 상기 후방 차량과의 차간 거리를 줄이도록 감속하는 것을 포함하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제13항에 있어서,
상기 프로세서부는
인식한 후방 차량의 불규칙한 가감속을 검출하고, 불규칙한 횡위치 중 적어도 하나를 검출하여 상기 후방 차량을 졸음 운전에 의한 위험 거동 차량으로 판단하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
제22항에 있어서,
상기 프로세서부는
졸음운전차량이 상기 자차의 안전거리 이내로 근접하는 경우, 상기 자차가 가속하여 상기 졸음 차량과의 안전거리를 확보하도록 구성되는
후방 위험 주행 차량 회피 장치.
자율 주행 차량에 있어서,
후방 차량 및 도로의 차선을 감지하는 위한 적어도 하나 이상의 센서; 그리고
주행 도로 내에서 자차의 후방에서 주행 중인 후방 차량을 인식하고, 인식한 후방 차량이 위험 거동 여부를 판단하고, 판단된 위험 거동 여부에 대한 경고를 상기 자차의 운전자에게 출력하고, 판단된 위험에 대응하여 위험 주행 차량 회피를 수행하는 후방 위험 주행 차량 회피 장치를 포함하는,
자율 주행 차량.