WO2017119541A1 - 차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량 Download PDF

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WO2017119541A1
WO2017119541A1 PCT/KR2016/001660 KR2016001660W WO2017119541A1 WO 2017119541 A1 WO2017119541 A1 WO 2017119541A1 KR 2016001660 W KR2016001660 W KR 2016001660W WO 2017119541 A1 WO2017119541 A1 WO 2017119541A1
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WO
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vehicle
driving
information
processor
image
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PCT/KR2016/001660
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English (en)
French (fr)
Inventor
박종오
유원석
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/22—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of suspension systems
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    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B62D37/02—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by aerodynamic means

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle driving assistance apparatus provided in a vehicle and a vehicle including the same.
  • the vehicle is a device for moving in the direction desired by the user on board.
  • An example is a car.
  • Cars are classified according to the prime movers used, such as an internal combustion engine car, an external combustion engine car, a gas turbine car, or an electric vehicle.
  • An electric vehicle refers to a vehicle that uses electric energy to run an electric motor.
  • HEV hybrid electric vehicles
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicles
  • FCEV hydrogen fuel cell vehicles
  • Intelligent cars are state-of-the-art cars that combine information technology (IT) technology, also known as smart cars. Intelligent cars provide optimal traffic efficiency through the introduction of advanced systems of the vehicle itself and in conjunction with intelligent transportation systems (ITS).
  • IT information technology
  • ITS intelligent transportation systems
  • eco-friendly vehicle technology is focused on motor or engine driving technology, or the technology of the exterior design of the vehicle, and the development of technologies such as fuel economy driving method considering factors affecting driving around the vehicle is still insufficient.
  • Sensors mounted on autonomous vehicles include cameras, infrared sensors, radars, GPS, riders, gyroscopes, etc. Among them, cameras occupy an important position as sensors that replace human eyes.
  • These sensors can be used to accurately measure the driving situation around the vehicle, so it can be used not only for autonomous driving but also for eco-friendly vehicle technology.
  • Embodiments provide a vehicle driving assistance apparatus and a vehicle including the same to minimize the air resistance to provide an optimum fuel efficiency.
  • Vehicle driving assistance apparatus for obtaining a front image of the vehicle; And a processor for acquiring information on a front vehicle from the front image, calculating a region where wakes generated by the front vehicle are generated based on the front vehicle information, and determining a driving position of the vehicle within the wake region.
  • An embodiment provides a vehicle including the vehicle driving assistance apparatus described above.
  • the vehicle driving assistance apparatus improves the travel distance per fuel amount (or power charging amount) by executing a fuel economy driving function that calculates a wake region generated behind the front vehicle and controls the fuel economy of the vehicle in the wake region. It has the advantage of being environmentally friendly.
  • the vehicle driving assistance apparatus may determine the driving order to minimize air resistance during the group driving, thereby minimizing fuel consumption when viewed as a whole.
  • the vehicle driving assistance apparatus may improve the driving safety in preparation for the side wind pressure according to the overtaking of the rear vehicle in advance.
  • FIG. 1 illustrates an exterior of a vehicle including a vehicle driving assistance apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a vehicle driving assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a vehicle provided with a vehicle driving assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows an example of a camera according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are diagrams for explaining an example of a method of generating image information from an image of a camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating an inner tube of a vehicle including a vehicle driving assistance apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of executing a fuel economy driving function according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining a state of obtaining information of the front vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining a change in airflow according to the running of a front vehicle.
  • 11A to 11C illustrate examples of determining left and right driving positions of a vehicle according to different driving situations according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a method of calculating a fuel consumption distance area in a front-rear direction with a front vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A to 13B are diagrams for describing examples of a method for synchronizing braking with a front vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining the fuel economy driving position of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating a situation of controlling a vehicle body height of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a view illustrating a fuel consumption range and a safety distance displayed on a windshield during manual driving according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 17 is a view for explaining the handling in a situation that the front vehicle path departure according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a view for explaining an interface for selecting one of a plurality of front vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • 20A to 20E are diagrams illustrating types of various front vehicles.
  • 21 is an example of a user interface screen for selecting one of a plurality of front vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • 22 is another example of a user interface screen for selecting one of a plurality of front vehicles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a view for explaining a process of executing a fuel economy driving function in a group driving according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a view illustrating a change in clustering order according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a view showing a state in which air resistance is reduced during driving according to the fuel economy driving function according to the present invention.
  • FIG. 26 is an example of an internal block diagram of the vehicle of FIG. 1 including the vehicle driving assistance apparatus described above.
  • the vehicle described herein may be a concept including an automobile and a motorcycle.
  • a vehicle is mainly described for a vehicle.
  • the vehicle described herein may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.
  • the left side of the vehicle means the left side of the driving direction of the vehicle
  • the right side of the vehicle means the right side of the driving direction of the vehicle
  • LHD left hand drive
  • the vehicle driving assistance device is a separate device provided in the vehicle, and it will be described as exchanging and receiving necessary information through data communication with the vehicle and executing the vehicle driving assistance function.
  • a set of some of the units of the vehicle may be defined as a vehicle driving assistance device.
  • the vehicle driving assistance apparatus is a separate device, at least some of the units (see FIG. 2) of the vehicle driving assistance apparatus are not included in the vehicle driving assistance apparatus and may be units of a vehicle or another apparatus mounted on the vehicle. .
  • the external units may be understood to be included in the vehicle driving assistance apparatus by transmitting and receiving data through the interface unit of the vehicle driving assistance apparatus.
  • a vehicle 700 may include wheels 13FL and 13RL rotating by a power source and a vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may calculate a wake region generated behind the front vehicle and execute a fuel economy driving function for controlling the fuel economy of the vehicle in the wake region.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may be environmentally friendly by improving the moving distance per fuel amount (or power charging amount), and may improve driver comfort.
  • the fuel economy driving function is a function of determining the vehicle driving position in relation to the front vehicle so as to minimize the air resistance of the vehicle, and controlling the vehicle to travel at the determined vehicle driving position.
  • the vehicle assistance apparatus for executing a fuel efficiency driving function includes an input unit 110, a communication unit 120, an interface unit 130, a memory 140, a monitoring unit, a sensor unit 150, and a processor ( 170, a display unit 180, an audio output unit 185, and a power supply unit 190.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 described herein has the configuration listed above. It may have more or fewer components.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include an input unit 110 for detecting a user's input.
  • a user may input a setting for the vehicle driving assistance function of the vehicle driving assistance apparatus 100 through the input unit 110 or turn on / off the power of the vehicle driving assistance apparatus 100. Execution input can be used.
  • the user may perform an input for executing a fuel economy driving function through the input unit 110 or an input for selecting a vehicle to be followed among a plurality of front vehicles.
  • the input unit 110 may include a gesture input unit (for example, an optical sensor) for detecting a user gesture, a touch input unit (for example, a touch sensor, a touch key, and a push) for detecting a touch. And at least one of a microphone for sensing a voice key) and a voice input, to detect a user input.
  • a gesture input unit for example, an optical sensor
  • a touch input unit for example, a touch sensor, a touch key, and a push
  • a microphone for sensing a voice key
  • voice input to detect a user input.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include a communication unit 120 that communicates with another vehicle 520, the terminal 600, the server 510, and the like.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive communication information including at least one of navigation information, other vehicle driving information, and traffic information through the communication unit 120.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive other vehicle driving information including at least one of a specification of a front vehicle to be followed and a brake driving signal through the communication unit 120.
  • the communication unit 120 may provide information on the braking timing, braking force, estimated braking distance, and the like of the front vehicle, the speed, the destination, and the front vehicle information of the front vehicle as the brake driving information. It can be received as other vehicle driving information.
  • the processor synchronizes the received braking signal of the front vehicle with the vehicle braking to drive the brake in advance, thereby improving driving safety and further escaping the safety distance constraint of the fuel economy driving distance.
  • the processor may be configured to brake the present vehicle in the same manner as the braking of the front vehicle based on the brake driving information of the front vehicle to maintain a constant distance from the front vehicle.
  • the processor may brake the vehicle that is larger than the vehicle in front of the vehicle based on the brake driving information of the vehicle in front of the vehicle to maintain a distance from the vehicle in front of the vehicle more safely.
  • the communication unit 120 may provide information on at least one of location information, weather information, and road traffic information (for example, a TPEG (Transport Protocol Expert Group), etc.) from the mobile terminal 600 and / or the server 510. Can be further received.
  • location information for example, a TPEG (Transport Protocol Expert Group), etc.
  • road traffic information for example, a TPEG (Transport Protocol Expert Group), etc.
  • the communication unit 120 may receive wind direction and wind speed information of the current driving position as weather information.
  • the processor may more accurately determine the left and right driving positions of the vehicle to minimize fuel consumption based on the received wind direction and wind speed information.
  • the communication unit 120 may receive traffic information from a server 510 equipped with an intelligent transportation system (ITS).
  • the traffic information may include traffic light information, lane information, and the like.
  • the communication unit 120 may receive navigation information from the server 510 and / or the mobile terminal 600.
  • the navigation information may include at least one of map information, lane information, location information of the vehicle, set destination information, and route information according to the destination.
  • the communication unit 120 may receive a real-time location of the vehicle 700 as navigation information.
  • the communication unit 120 may include a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module to acquire the location of the vehicle.
  • GPS Global Positioning System
  • WiFi Wireless Fidelity
  • the communication unit 120 may receive driving information of the other vehicle 520 from the other vehicle 520, transmit driving information of the vehicle 700, and share driving information between the vehicles.
  • the driving information shared with each other may include at least one or more of direction information, location information, vehicle speed information, acceleration information, movement path information, forward / reverse information, adjacent vehicle information, and turn signal information.
  • the mobile terminal 600 and the vehicle driving assistance apparatus 100 of the user may perform pairing with each other automatically or by executing an application of the user.
  • the communication unit 120 may exchange data with another vehicle 520, the mobile terminal 600, or the server 510 in a wireless manner.
  • the communication unit may wirelessly communicate using a wireless data communication method.
  • Wireless data communication methods include technical standards or communication methods (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV-DO). (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSPA), Long Term Evolution (LTE), Long LTE-A (Long-A) Term Evolution-Advanced).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV-DO Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long LTE-A
  • the communication unit 120 may use a wireless Internet technology, for example, wireless LAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital) Living Network Alliance (WiBro), Wireless Broadband (WiBro), World Interoperability for Microwave Access (WiMAX), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long LTE-A (Long-A) Term Evolution-Advanced).
  • wireless LAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Direct DLNA (Digital) Living Network Alliance (WiBro), Wireless Broadband (WiBro), World Interoperability for Microwave Access (WiMAX), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long LTE-A (Long-
  • the communication unit 120 may use short range communication, for example, Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), and Ultra Wideband (UWB). ), ZigBee, Near Field Communication (NFC), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, or Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology may be used to support near field communication.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Near Field Communication
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Direct Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology
  • Wireless USB Wireless Universal Serial Bus
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may be paired with a mobile terminal inside a vehicle using a short range communication method, and may be wirelessly connected to another vehicle 520 or a server 510 using a long distance wireless communication module of the mobile terminal. You can also exchange data.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include an interface unit 130 that receives data of the vehicle or transmits a signal processed or generated by the processor 170 to the outside.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive at least one information of navigation information and sensor information through the interface unit 130.
  • the navigation information and the sensor information may be used to determine the fuel economy driving position of the vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may transmit a control signal for executing the fuel economy driving function or information generated by the vehicle driving assistance apparatus 100 through the interface unit 130.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may transmit the fuel economy driving position to the control unit 770 through the interface unit 130 to control the vehicle to autonomously run at the fuel economy driving position.
  • the interface unit 130 may perform data communication with at least one of the controller 770, the audio video navigation (AVN) device 400, and the sensing unit 760 in the vehicle by wired or wireless communication. Can be.
  • the controller 770 the audio video navigation (AVN) device 400
  • the sensing unit 760 in the vehicle by wired or wireless communication. Can be.
  • the interface unit 130 may receive the navigation information by data communication with the control unit 770, the AVN device 400, and / or a separate navigation device.
  • the interface unit 130 may receive sensor information from the controller 770 or the sensing unit 760.
  • the sensor information may include direction information, position information, vehicle speed information, acceleration information, tilt information, forward / reverse information, fuel information, distance information between the front and rear vehicles, distance information between the vehicle and the lane, and turn signals of the vehicle 700.
  • Information may include at least one or more information.
  • the sensor information may include a heading sensor, a yaw sensor, a gyro sensor, a position module, a vehicle forward / reverse sensor, a wheel sensor, a vehicle speed sensor,
  • the vehicle body may be obtained from a body tilt sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor by steering wheel rotation, a vehicle internal temperature sensor, a vehicle internal humidity sensor, a door sensor, and the like.
  • the position module may include a GPS module for receiving GPS information.
  • the interface unit 130 may receive a user input received through the user input unit 110 of the vehicle 700.
  • the interface unit 130 may receive a user input from the input unit of the vehicle 700 or through the control unit 770. That is, when the input unit is disposed in the vehicle itself, the user input may be received through the interface unit 130.
  • the interface unit 130 may receive the traffic information obtained from the server 510.
  • the server 510 may be a server located at a traffic control center for controlling traffic. For example, when traffic information is received from the server 510 through the communication unit 120 of the vehicle 700, the interface unit 130 may receive traffic information from the controller 770.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the vehicle driving assistance apparatus 100, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may store a plurality of application programs or applications that are driven by the vehicle driving assistance apparatus 100, data for operating the vehicle driving assistance apparatus 100, and instructions. . At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication. In addition, at least some of these application programs may be present on the vehicle driving assistance device 100 from the time of shipment for the basic function (eg, fuel economy driving function) of the vehicle driving assistance device 100.
  • the basic function eg, fuel economy driving function
  • the application program may be stored in the memory 140 and may be driven by the processor 170 to perform an operation (or function) of the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the memory 140 may store data for identifying an object included in the image.
  • the memory 140 may store data for identifying what the object corresponds to by a predetermined algorithm when a predetermined object is detected in the vehicle surrounding image acquired through the camera 160. .
  • the memory 140 checks what the object corresponds to by using a predetermined algorithm when a predetermined object such as a lane, a traffic sign, a motorcycle, or a pedestrian is included in the image acquired through the camera 160. Data can be stored.
  • the memory 140 may be hardware, such as a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, or a multimedia card micro type.
  • multimedia card micro type card type memory (e.g. SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), EEPROM It may include at least one type of storage medium of an electrically erasable programmable read-only memory (PROM), a programmable read-only memory (PROM), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • vehicle driving assistance apparatus 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 140 on the Internet.
  • the monitoring unit may acquire the biometric information of the user.
  • the monitoring unit may detect the user's motion or biometric information and acquire the monitoring information.
  • the obtained monitoring information may be used when determining the notification situation.
  • the monitoring unit may acquire an image for biometrics recognition of the user. That is, the monitoring unit may include an image acquisition module disposed in the vehicle.
  • the monitoring unit may include a monitoring camera that captures an image of the inside of the vehicle, and may capture the interior of the vehicle.
  • the processor 170 may process the image photographed inside the vehicle to determine the getting off situation when an operation of opening the door is detected.
  • the monitoring unit may be provided with a door sensor directly on the door handle, it may detect the getting off situation.
  • the biometric information detected by the monitoring unit may include image information of a user, fingerprint information, iris-scan information, retina-scan information, and hand geometry.
  • Information, facial recognition information, and voice recognition information (Voice recognition) may include at least one or more information.
  • the monitoring unit may include a sensor for sensing the biometric information.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may further include a sensor unit 155 for detecting a situation around the vehicle.
  • the sensor unit 155 may detect an object around the vehicle, detect a property of the object, and detect a situation around the vehicle from the object information.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may determine the fuel consumption driving position with the front vehicle based on the obtained vehicle surrounding situation information.
  • the sensor unit 155 may include a distance sensor 150 for detecting the position of the object, and a camera 160 for capturing an image of the surrounding of the vehicle.
  • the distance sensor 150 may accurately detect the object size, the direction in which the object is spaced apart, the distance, the moving direction of the object, and the moving speed in the vehicle 700. In addition, the distance sensor 150 continuously measures the positional relationship with the sensed object, thereby accurately detecting a change in the positional relationship.
  • the distance sensor 150 may detect objects located in front, rear, left, and right of the vehicle 700. To this end, the distance sensor 150 may be disposed at various positions of the vehicle 700.
  • the distance sensor 150 may be disposed at at least one of front, rear, left, and right sides of the body of the vehicle 700 and the ceiling.
  • the distance sensor 150 may include various distance measuring sensors such as a lidar sensor, a laser sensor, an ultrasonic waves sensor, and a stereo camera.
  • the distance sensor 150 is a laser sensor, using a time-of-flight (TOF) or / and phase-shift according to the laser signal modulation method, the vehicle 700 ) And the positional relationship between the object can be measured.
  • the time delay scheme can measure the distance and direction of separation from the object by measuring the time that the reflected pulse signals from the objects that emit the pulse laser signal and are within the measurement range arrive at the receiver.
  • the object information for determining whether the object is a remote start limiting element may be obtained by analyzing the image captured by the camera 160 by the processor 170.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include a camera 160 for acquiring a vehicle surrounding image.
  • the processor 170 may detect the object around the vehicle, detect the property of the object, and generate the image information.
  • the image information may include information about whether the front object is a vehicle and, in the case of a vehicle, the shape and size of the rear surface.
  • the processor 170 may extract the outline of the front vehicle by separating the background and the front vehicle from the image, and determine the rear shape and size of the front vehicle through the outline of the outline.
  • the image information thus obtained may be used to calculate wake and vortex regions by the front vehicle.
  • the processor 170 detects an object in an image captured through image processing, tracks an object, measures a distance from the object, and performs an object analysis such as checking an object, thereby obtaining vehicle environment information. Can be generated.
  • the camera 160 may be provided at various locations.
  • the camera 160 captures the front of the vehicle 700 inside the vehicle to acquire the front image and / or the second internal camera 160f to acquire the front image. 160g).
  • the plurality of cameras 160 may be further disposed at at least one or more positions of the left, rear, right, front, and ceiling of the vehicle 700, respectively.
  • the left camera 160b may be disposed in a case surrounding the left side mirror. Alternatively, the left camera 160b may be disposed outside the case surrounding the left side mirror. Alternatively, the left camera 160b may be disposed in one area outside the left front door, the left rear door, or the left fender.
  • the right camera 160c may be disposed in a case surrounding the right side mirror. Alternatively, the right camera 160c may be disposed outside the case surrounding the right side mirror. Alternatively, the right camera 160c may be disposed in an area outside the right front door, the right rear door, or the right fendere.
  • the rear camera 160d may be disposed near the rear license plate or the trunk switch.
  • the front camera 160a may be disposed near the emblem or near the radiator grille.
  • the processor 170 may synthesize an image photographed from all directions and provide an around view image of the vehicle 700 viewed from the top view.
  • an around view image a boundary portion between each image area occurs. This boundary portion may be naturally displayed by image blending.
  • the ceiling camera 160e may be disposed on the ceiling of the vehicle 700 to photograph both front, rear, left, and right sides of the vehicle 700.
  • the camera 160 may directly include an image sensor and an image processing module.
  • the camera 160 may process a still image or a moving image obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the image processing module may process the still image or the moving image obtained through the image sensor, extract necessary image information, and transfer the extracted image information to the processor 170.
  • the camera 160 may be a stereo camera that captures an image and simultaneously measures a distance from the object.
  • the sensor unit 155 may be a stereo camera combining the distance sensor 150 and the camera 160. That is, the stereo camera may acquire an image at the same time and detect a positional relationship with the object.
  • the stereo camera 160 may include a first camera 160a having a first lens 163a and a second camera 160b having a second lens 163b. .
  • the vehicle driving assistance apparatus includes a first light shield 162a and a second light shield for shielding light incident on the first lens 163a and the second lens 163b, respectively. 162b may be further provided.
  • the vehicle driving assistance apparatus obtains a stereo image of the surroundings of the vehicle from the first and second cameras 160a and 160b, performs disparity detection based on the stereo image, and based on the disparity information.
  • object detection may be performed on at least one stereo image, and after the object detection, the movement of the object may be continuously tracked.
  • the processor 170 in the vehicle driving assistance apparatus 100 may include an image preprocessor 410, a disparity calculator 420, and an object detector 434. ), The object tracking unit 440, and the application unit 450 may be included.
  • an image is processed in the order of the image preprocessor 410, the disparity calculator 420, the object detector 434, the object tracking unit 440, and the application unit 450. It is not limited.
  • the image preprocessor 410 may receive an image from the camera 160 and perform preprocessing.
  • the image preprocessing unit 410 may include noise reduction, rectification, calibration, color enhancement, and color space conversion (CSC) on an image. ), Interpolation, camera gain control, and the like, may be performed. Accordingly, a sharper image may be obtained than the stereo image photographed by the camera 160.
  • CSC color space conversion
  • the disparity calculator 420 receives an image signal-processed by the image preprocessor 410, performs stereo matching on the received images, and generates a disparity according to the stereo matching.
  • a parity map can be obtained. That is, disparity information about the stereo image of the front of the vehicle may be obtained.
  • the stereo matching may be performed in units of pixels of stereo images or in units of predetermined blocks.
  • the disparity map may refer to a map in which stereo parallax information of stereo images, that is, left and right images, is numerically represented.
  • the segmentation unit 432 may perform segmentation and clustering on at least one of the images based on the disparity information from the disparity calculator 420.
  • the segmentation unit 432 may separate the background and the foreground from at least one of the stereo images based on the disparity information.
  • an area in which the disparity information is equal to or less than a predetermined value in the disparity map may be calculated in the background, and the portion may be excluded. Thereby, the foreground can be relatively separated.
  • an area in which the disparity information is greater than or equal to a predetermined value in the disparity map may be calculated in the foreground and a corresponding portion may be extracted. Thereby, the foreground can be separated.
  • the signal processing speed, the signal processing amount, and the like can be shortened in the subsequent object detection.
  • the object detector 434 may detect the object based on the image segment from the segmentation unit 432.
  • the object detector 434 may detect an object with respect to at least one of the images based on the disparity information information.
  • the object detector 434 may detect an object with respect to at least one of the images.
  • an object can be detected from the foreground separated by image segments.
  • the object verification unit 436 may classify and verify the separated object.
  • the object verification unit 436 may include an identification method using a neural network, a support vector machine (SVM) method, a method of identifying by AdaBoost using a haar-like feature, or a histograms of oriented gradients (HOG). Techniques can be used.
  • SVM support vector machine
  • AdaBoost a method of identifying by AdaBoost using a haar-like feature
  • HOG histograms of oriented gradients
  • the object checking unit 436 may check the objects by comparing the objects stored in the memory 140 with the detected objects.
  • the object confirmation unit 436 may check the surrounding vehicles, lanes, road surfaces, signs, danger zones, tunnels, and the like, which are located around the vehicle.
  • the object tracking unit 440 may perform tracking on the identified object. For example, in order to sequentially identify the object in the obtained stereo images, calculate the motion or motion vector of the identified object, track the movement of the object, etc. based on the calculated motion or motion vector. Can be. Accordingly, it is possible to track surrounding vehicles, lanes, road surfaces, signs, danger zones, tunnels, and the like, which are located around the vehicle.
  • the application unit 450 may calculate a risk of the vehicle, based on various objects located around the vehicle, for example, another vehicle, a lane, a road surface, a sign, and the like. In addition, it is possible to calculate the possibility of colliding with the vehicle ahead, whether the vehicle slips.
  • the application unit 450 may output, as vehicle driving assistance information, a message for informing the user of such information, based on the calculated risk, the possibility of colliding or the slip.
  • a control signal for attitude control or travel control of the vehicle may be generated as vehicle control information.
  • the image preprocessor 410, the disparity calculator 420, the segmentation unit 432, the object detector 434, the object checker 436, the object tracking unit 440, and the application unit 450 are processors. It may be an internal configuration of the image processing unit in 170.
  • the processor 170 may include an image preprocessor 410, a disparity calculator 420, a segmentation unit 432, an object detector 434, an object checker 436, and an object tracking unit ( 440 and only a part of the application unit 450 may be included.
  • the disparity calculator 420 may be excluded.
  • the segmentation unit 432 may be excluded.
  • the camera 160 may acquire a stereo image.
  • the disparity calculator 420 in the processor 170 receives the stereo images FR1a and FR1b signal-processed by the image preprocessor 410 and performs stereo matching on the received stereo images FR1a and FR1b. To obtain a disparity map 520.
  • the disparity map 520 is a leveling disparity between the stereo images FR1a and FR1b. The greater the disparity level is, the closer the vehicle is to the distance and the smaller the disparity level is, We can calculate that distance of is far.
  • the disparity map when displaying such a disparity map, the disparity map may be displayed such that the larger the disparity level, the higher the luminance, and the smaller the disparity level, the lower the luminance.
  • the first to fourth lanes 528a, 528b, 528c, 528d and the like each have a disparity level, and the construction area 522 and the first front vehicle 524.
  • each of the second front vehicles 526 has a corresponding disparity level.
  • the segmentation unit 432, the object detection unit 434, and the object confirmation unit 436 may perform segment, object detection, and detection on at least one of the stereo images FR1a and FR1b based on the disparity map 520. Perform object verification.
  • the first to fourth lanes 538a, 538b, 538c, and 538d the construction area 532, the first front vehicle 534, and the second front vehicle 536 detect the object. And confirmation may be performed.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may obtain front vehicle information, such as the shape of the front vehicle and the front vehicle traveling in front of the vehicle, by using the sensor unit 155. In addition, the vehicle driving assistance apparatus 100 may calculate the wake area based on the obtained front vehicle information.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may further include a display that displays a graphic image relating to a fuel economy driving function.
  • Such a display unit may include a plurality of displays.
  • the display unit may include a first display unit 180a for projecting and displaying a graphic image on a windshield W of the vehicle. That is, the first display unit 180a may include a projection module that projects a graphic image on the windshield W as a head up display (HUD). The projection graphic image projected by the projection module may have a certain transparency. Thus, the user may simultaneously view the graphic image and the figure behind it.
  • HUD head up display
  • the graphic image may overlap the projection image projected on the windshield W to achieve Augmented Reality (AR).
  • AR Augmented Reality
  • the first display unit 180a may display the fuel economy driving position in a graphic image in relation to the front vehicle.
  • the graphic image may represent a safety distance from the front and a fuel saving rate according to the distance.
  • the graphic image may be displayed as a carpet image by dividing at least one of gradation, color, brightness, and saturation to distinguish fuel efficiency, safety distance, and fuel consumption distance.
  • the graphic image may display an area below the safety distance as a red carpet image, and the fuel consumption distance area as a green carpet image that gives a gradation according to fuel economy. This display allows the user to intuitively identify the safety distance and fuel economy distance area.
  • the display unit 180 may include a second display unit 180b that is separately installed in the vehicle and displays an image of a fuel consumption driving function.
  • the second display unit 180b may display at least one of a fuel consumption distance position, an air resistance, or a fuel economy reduction rate as an image of a fuel economy driving function on a map indicating a driving state of the vehicle.
  • the second display unit 180b may notify the user by displaying an amount of fuel saving according to the fuel economy driving function.
  • the second display unit 180b may be a display of the vehicle navigation apparatus or a cluster of the front surface of the vehicle.
  • the second display unit 180b may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED),
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • the display device may include at least one of a flexible display, a 3D display, and an e-ink display.
  • the second display unit 180b may be combined with the gesture input unit to form a touch screen.
  • vehicle driving assistance apparatus 100 may further include an audio output unit 185 and a power supply unit 190.
  • the audio output unit 185 may output, as audio, a message for confirming the description, execution, etc. of the function of the vehicle driving assistance apparatus 100. That is, the vehicle driving assistance apparatus 100 may complement the description of the functions of the vehicle driving assistance apparatus 100 through the visual display through the display unit 180 and the audio output of the audio output unit 185. have.
  • the power supply unit 190 may receive the external power and the internal power under the control of the processor 170 to supply power required for the operation of each component.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include a processor 170 that controls the overall operation of each unit in the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the processor 170 may control at least some of the components described with reference to FIG. 3 to run an application program. Further, the processor 170 may operate by combining at least two or more of the components included in the vehicle driving assistance apparatus 100 to drive the application program.
  • the processor 170 may include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and processors ( 170 may be implemented using at least one of a processor, controllers, micro-controllers, microprocessors 170, and an electrical unit for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors 170 may be implemented using at least one of a processor, controllers, micro-controllers, microprocessors 170, and an electrical unit for performing other functions.
  • the processor 170 may be controlled by the controller or control various functions of the vehicle 700 through the controller.
  • the processor 170 In addition to the operation related to the application program stored in the memory 140, the processor 170 typically controls the overall operation of the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the processor 170 may provide or process information or functions appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like input or output through the above-described components, or by running an application program stored in the memory 170.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may detect a front vehicle 520 traveling in front of the vehicle 700. (S101)
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may acquire front vehicle information by using the camera 160 or / and the distance sensor 150. In addition, the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive and obtain front vehicle information through the communication unit 120.
  • the front vehicle information includes information about at least one of the speed of the front vehicle 520, the destination of the front vehicle 520, the specification of the front vehicle 520, or the shape of the front vehicle 520.
  • the shape information of the front vehicle 520 may include a height h and a width w of the rear surface of the front vehicle 520.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 photographs the front vehicle 520 with the camera 160, and extracts the shape of the rear surface of the front vehicle 520 from the captured image of the processor, and the front vehicle 520. ) Shape information can be obtained.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may acquire the wake information by the front vehicle 520 based on the front vehicle information.
  • the wake information is defined to include all the information on the flow of air formed in the rear of the front vehicle 520.
  • the wake information is formed under the laminar flow W1 and information on the laminar flow W1 flowing in a constant flow from the upper vehicle 520 as the front vehicle 520 travels. It may include information about the wake W2 (or vortex).
  • the area from the front vehicle 520 to the point where the boundary height h1 of the laminar flow W1 becomes equal to or less than the height of the vehicle can be defined as the wake region. have.
  • the air resistance can be reduced to improve fuel economy.
  • the processor 170 may determine a boundary of the laminar flow W1 and a wake W2 formed below the laminar flow W1 based on the height and width of the front vehicle 520 and the speed of the front vehicle 520. Can be calculated.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may calculate the wake region by measuring an air resistance according to a position with the front vehicle 520 and predicting an area that is less than or equal to a predetermined air resistance.
  • the driving position of the vehicle in the left and right directions with respect to the front vehicle 520 may be determined based on the acquired wake W2 information.
  • determining the left and right travel positions may be understood as determining the travel direction of the vehicle.
  • the processor 170 may determine the left and right driving positions such that the width w of the rear side of the front vehicle 520 and the width w2 of the vehicle 700 overlap each other.
  • the processor 170 may determine the driving direction such that the driving direction H1 of the front vehicle 520 and the driving direction H2 of the present vehicle 700 coincide with each other. For example, the processor 170 may determine the driving direction so that the heading direction H1 (center of the vehicle) of the front vehicle 520 coincides with the heading direction H2 of the present vehicle 700.
  • left and right driving positions of the vehicle 700 may be positions overlapping with left and right driving positions of the front vehicle 520. That is, the vehicle driving assistance apparatus 100 may determine the left and right driving positions of the vehicle 700 in a region L and in an area overlapping the width w of the front vehicle 520.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may determine a left and right driving position at a position where the traveling direction H1 of the front vehicle 520 and the traveling direction H2 of the present vehicle 700 coincide with each other.
  • the left and right driving positions of the vehicle 700 may be determined in an area W3 within the lane L and overlapped by the movement of the front vehicle 520.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may determine the left and right driving positions of the vehicle 700 to be biased toward the movement direction H1 of the front vehicle 520.
  • the left and right driving directions of the vehicle 700 may be determined by moving more toward the side where the wind direction is blowing in the driving direction H1 of the front vehicle 520.
  • the driving direction H2 of the vehicle 700 may be determined to move to the right in the driving direction H1 of the front vehicle 520.
  • the fuel consumption distance region may be determined in the front-rear direction with the front vehicle 520 based on the calculated wake W2 information.
  • the processor 170 may determine a fuel consumption distance region with the front vehicle 520 in the wake region.
  • the processor 170 designates a wake region d to a point at which the height h1 having the sidewind is equal to the height of the vehicle, and determines the fuel consumption distance region within the wake region d. Can be.
  • the processor 170 may synchronize the braking with the front vehicle 520 and calculate a safety distance. (S105, S106)
  • the processor 170 may acquire, as braking information, a timing and a braking force of the front vehicle 520, and control the vehicle to brake based on the obtained braking information. In addition, the processor 170 may determine the safety distance based on the braking information and the speed of the vehicle 700.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may obtain braking information of the front vehicle 520 through the communication unit 120, and control the braking of the vehicle 700 according to the obtained braking information. can do.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 generates a braking signal by matching the braking timing and the braking strength of the vehicle 700 according to the braking timing and the braking strength of the front vehicle 520, and thereby the front vehicle 520.
  • And braking can be synchronized.
  • the braking synchronization through the communication with the front vehicle 520 can set the safety distance x1 lower than the non-communication since the front vehicle 520 can respond quickly by predicting the distance change in advance. Therefore, the fuel economy driving distance may be specified at a position closer to the front vehicle 520.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may detect the braking timing of the front vehicle 520 by detecting the on / off of the brake light l of the front vehicle 520. .
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may control to match and brake the braking timing of the vehicle 700 according to the braking timing of the front vehicle 520.
  • the braking synchronization through the image of the front vehicle 520 may set the safety distance x2 lower than the braking due to the distance change because the front vehicle 520 may respond to the change in the distance in advance. That is, a position closer to the front vehicle 520 may be designated as a fuel economy driving distance.
  • the processor 170 may determine the fuel economy driving position based on the fuel economy distance and the safety distance. (S107)
  • the processor 170 may designate a distance area that is outside the safety distance x and in the fuel efficiency distance area d as the fuel consumption distance area y. That is, the processor 170 may set the fuel consumption distance region y such that the vehicle travels at a distance greater than or equal to the safety distance x and travels in the wake region d.
  • the processor 170 may calculate a fuel saving rate according to the distance change in the fuel consumption distance area y. In this case, the processor 170 may designate only the fuel cell distance region y as a distance region having a predetermined fuel efficiency reduction rate.
  • the height h of the vehicle 700 may be higher than the height h1 of the wake region to receive air resistance.
  • the processor 170 may compare the height of the vehicle and the height of the wake region.
  • the processor 170 may control the height of the vehicle body through suspension control. (S109)
  • the processor 170 controls to lower the height h of the vehicle through controlling the suspension of the vehicle when the height h1 of the suspension region in the fuel consumption distance area d is lower than the height h of the vehicle. can do.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may display the fuel efficiency driving position of the vehicle on the windshield glass through the display unit 180.
  • the first display unit 180a displays the fuel consumption distance y and the driving direction on the windshield grad as a graphic image 12 so that the driver may move the vehicle at the fuel consumption position. This can help you to drive.
  • the first display unit 180a may display the driving position and the safety distance as a carpet image, and the change in fuel economy reduction rate may be displayed as a shape change of at least one of color, saturation, size, and brightness of the carpet image.
  • the first display unit 180a displays the area within the safety distance x as the red first carpet image 11 and the fuel consumption distance area y as the green second carpet image 12. Can be displayed as In addition, the second carpet image 12 may be displayed by giving a gradation according to the fuel saving rate, so that the driver may intuitively know a location having an optimal fuel saving rate.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 when the vehicle 520 in front of the departure from the destination route, may release the fuel economy driving function to run on the original route.
  • the processor 170 when the front vehicle 520 detects that the front vehicle 520 moves on a different route from the destination route, the processor 170 indicates that the front vehicle 520 has deviated from the destination route through the display unit 180. It is possible to control to display the image and the image 21 guiding the destination route on the windshield.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may display, on the display unit 180, an amount of fuel consumption reduced according to fuel consumption of the vehicle after the driving ends.
  • the display unit 180 may display a fuel consumption amount and a fuel saving amount by executing a fuel consumption driving function along with a map indicating a route traveled to a destination.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may detect a plurality of front vehicles 520. (S301)
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may photograph the front image when the fuel economy driving function is executed, and detect the plurality of vehicles from the front image.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may provide a selection interface when the front vehicle 520 is expected to have a higher fuel economy reduction rate than the front vehicle 520 following the fuel economy driving function.
  • the processor 170 may acquire the wakeup W2 information of each of the plurality of front vehicles 520 of the front vehicles 520 by analyzing the front image. (S302)
  • the processor 170 may estimate fuel efficiency to be saved when driving backward with the acquired wakeup W2 information.
  • the processor 170 may determine that fuel economy reduction rates are high in order of the size of the front vehicle 520 based on the information of the front vehicles 520 obtained from the image of the front vehicle 520.
  • the vehicles shown in FIGS. 20A-20D are reduced in height in the order shown. As the height of the vehicle decreases, it can be predicted that the laminar flow W1 is formed at a low height, thereby reducing the wake area. Therefore, in terms of air resistance, it can be expected that the fuel economy reduction rate will be the highest when following the front vehicle 520 shown in FIG. 20A, and the lowest fuel economy reduction rate when following the front vehicle 520 shown in FIG. 20D. It can be judged that.
  • the processor 170 may exclude the following driving if the front vehicle 520 has an irregular rear shape.
  • the processor 170 may directly measure air resistance while driving rearward in the front vehicle 520 having an irregular rear shape, and then calculate a fuel economy distance area according to the measured air resistance.
  • the processor 170 selects the front vehicle 520 having a high fuel economy and the selected front vehicle 520. Can determine the fuel economy driving position.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may control the vehicle to automatically drive to the front vehicle 520 having low air resistance when driving rearward among the plurality of front vehicles 520.
  • the processor 170 detects a larger first front vehicle 520_1 while driving at the fuel efficiency driving position behind the second front vehicle 520_2, the first front vehicle 520_1.
  • the display unit 180 may be controlled to display the graphic images 30i and 31i for guiding the vehicle to travel backward.
  • the processor 170 may further consider the destination, saving fuel economy, speed, and the like of the front vehicles 520 as the determining factor of the following vehicle. (S305)
  • the processor 170 displays saving fuel economy, speed, and a destination on each of the front vehicles 520_1 and 520_2 through the display unit 180, and the front vehicles 520_1 and 520_2 selected by the user. Can determine the fuel economy driving position. (S306)
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may provide an interface for displaying a fuel economy reduction rate when driving the rear of the plurality of front vehicles 520_1 and 520_2 and selecting the front vehicles 520_1 and 520_2 to be followed.
  • the subject in which the fuel economy driving function is executed during the group driving may be one of a plurality of vehicles or a server that manages the group driving.
  • any one vehicle including the vehicle driving assistance apparatus 100 among the plurality of vehicles executes the fuel economy driving function.
  • a plurality of vehicles can start cluster driving. (S501)
  • the processor 170 may acquire information of each vehicle by photographing a plurality of vehicles, or may obtain information of the vehicle by receiving a specification of each vehicle through the communication unit 120.
  • the processor 170 may predict the wake W2 according to the shape of each vehicle. (S502)
  • the processor 170 may estimate fuel efficiency to be saved when driving backward based on the predicted wake W2 information.
  • the processor 170 may determine that fuel economy reduction rates are high in order of the size of the front vehicle 520 based on the information of the front vehicles 520 obtained from the image of the front vehicle 520.
  • the processor 170 may synchronize the braking with the front vehicle 520 and calculate a safety distance. (S503, S504)
  • the driving order can be determined based on the safety distance and the fuel economy distance. (S505)
  • the processor 170 may determine that fuel economy reduction rates are high in order of the size of the front vehicle 520 based on the information of the front vehicles 520 obtained from the image of the front vehicle 520.
  • the processor 170 determines the driving order so that the second vehicle 620 travels in front of the front, orders the first vehicle 610 to travel rearward of the second vehicle 620, and determines the third vehicle ( The driving order may be determined such that the 630 travels on the rearmost side.
  • processor 170 may control the group to run in a predetermined fuel economy driving sequence. (S506)
  • the wake W2 is formed by the second vehicle 620, the first vehicle 610 travels in the wake region by the second vehicle 620, and the first vehicle 610.
  • the third vehicle 630 travels in the wake region formed by the first vehicle 630, and the first vehicle 610 and the third vehicle 630 may maintain a driving state with low air resistance.
  • the side wind pressure generated while the rear vehicle is overtaking the vehicle 700 may prevent stable driving of the vehicle 700.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may control to stably run in preparation for the side wind pressure caused by the overtaking vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may acquire an image of the rear vehicle through the distance sensor 150 or / and the camera 160. In addition, the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive and obtain rear vehicle information through the communication unit 120.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 extracts information about the rear vehicle from the rear image, detects whether the rear vehicle is overtaking, calculates a side wind pressure applied to the vehicle when the rear vehicle passes, The driving of the vehicle can be controlled according to the wind pressure.
  • the processor 170 may perform steering control to control the steering in response to the side wind pressure.
  • the processor 170 may control the steering driver to turn the steering to the right side.
  • the processor 170 may control the suspension in response to the side wind pressure.
  • the processor 170 may control the suspension driver to control the suspension to lower the height of the vehicle body on the right side of the vehicle.
  • the processor 170 may control the brake in response to the side wind pressure.
  • the processor 170 may control the brake driving unit to slightly apply the brake to the right wheel of the vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 predicts the side wind pressure generated as the rear vehicle passes from the side of the vehicle 700 in advance, and controls at least one of the steering, suspension, and brake to receive the side wind pressure.
  • the driving state of the vehicle can be kept stable.
  • the above-described vehicle driving assistance apparatus 100 may be directly included in the vehicle 700.
  • the vehicle 700 includes a communication unit 710, an input unit 720, a sensing unit 760, an output unit 740, a vehicle driver 750, a memory 730, an interface unit 780, a control unit 770, and a power supply unit. 790, the vehicle driving assistance device 100, and the AVN device 400.
  • the unit included in the vehicle driving assistance apparatus 100 and the unit having the same name among the units described in the vehicle 700 will be described as being included in the vehicle 700.
  • the communication unit 710 may include one or more modules that enable wireless communication between the vehicle and the mobile terminal 600, between the vehicle and the external server 510, or between the vehicle and another vehicle 520.
  • the communication unit 710 may include one or more modules for connecting the vehicle to one or more networks.
  • the communication unit 710 may include a broadcast receiving module 711, a wireless internet module 712, a short range communication module 713, a location information module 714, and an optical communication module 715.
  • the broadcast receiving module 711 receives a broadcast signal or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast includes a radio broadcast or a TV broadcast.
  • the wireless internet module 712 refers to a module for wireless internet connection and may be embedded or external to a vehicle.
  • the wireless internet module 712 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network in accordance with wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include wireless LAN (WLAN), wireless-fidelity (Wi-Fi), wireless fidelity (Wi-Fi) Direct, digital living network alliance (DLNA), wireless broadband (WiBro), WiMAX ( World Interoperability for Microwave Access (HSDPA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the like.
  • 712 transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology in a range including the Internet technologies not listed above.
  • the wireless internet module 712 may exchange data wirelessly with the external server 510.
  • the wireless internet module 712 may receive weather information and road traffic information (eg, TPEG (Transport Protocol Expert Group)) information from the external server 510.
  • TPEG Transport Protocol Expert Group
  • the short range communication module 713 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near field communication may be supported using at least one of Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (Wireless USB) technologies.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • Near field communication may be supported using at least one of Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (Wireless USB) technologies.
  • the short range communication module 713 may form short range wireless networks to perform short range communication between the vehicle and at least one external device. For example, the short range communication module 713 may exchange data with the mobile terminal 600 wirelessly.
  • the short range communication module 713 may receive weather information and traffic condition information of a road (for example, a transport protocol expert group (TPEG)) from the mobile terminal 600.
  • TPEG transport protocol expert group
  • the mobile terminal 600 of the user and the vehicle may perform pairing with each other automatically or by executing an application of the user.
  • the location information module 714 is a module for obtaining a location of a vehicle, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module.
  • GPS Global Positioning System
  • the vehicle may acquire the position of the vehicle using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the optical communication module 715 may include an optical transmitter and an optical receiver.
  • the light receiver may convert the light signal into an electrical signal to receive information.
  • the light receiver may include a photo diode (PD) for receiving light.
  • Photodiodes can convert light into electrical signals.
  • the light receiver may receive information of the front vehicle through the light emitted from the light source included in the front vehicle.
  • the light emitter may include at least one light emitting device for converting an electrical signal into an optical signal.
  • the light emitting element is a light emitting diode (LED).
  • the light emitting unit converts the electric signal into an optical signal and transmits it to the outside.
  • the light transmitting unit may emit an optical signal to the outside through the blinking of the light emitting device corresponding to the predetermined frequency.
  • the light emitting unit may include a plurality of light emitting element arrays.
  • the light emitting unit may be integrated with a lamp provided in the vehicle.
  • the light emitting unit may be at least one of a headlight, a taillight, a brake light, a turn signal, and a vehicle width lamp.
  • the optical communication module 715 may exchange data with another vehicle 520 through optical communication.
  • the input unit 720 may include a driving manipulation unit 721, a camera 195, a microphone 723, and a user input unit 724.
  • the driving operation means 721 receives a user input for driving the vehicle.
  • the driving operation means 721 may include a steering input means 721A, a shift input means 721D, an acceleration input means 721C, and a brake input means 721B.
  • the steering input means 721A receives the heading input of the vehicle from the user.
  • the steering input means 721A is preferably formed in a wheel shape to enable steering input by rotation.
  • the steering input means 721A may be formed as a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the shift input means 721D receives an input of parking (P), forward (D), neutral (N), and reverse (R) of the vehicle from the user.
  • the shift input means 721D is preferably formed in the form of a lever.
  • the shift input unit 721D may be formed as a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the acceleration input means 721C receives an input for accelerating the vehicle from the user.
  • the brake input means 721B receives an input for deceleration of the vehicle from the user.
  • the acceleration input means 721C and the brake input means 721B are preferably formed in the form of a pedal. According to an embodiment, the acceleration input means 721C or the brake input means 721B may be formed as a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the camera 722 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera 722 may process a still image or a moving image obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the image processing module may process the still image or the moving image acquired through the image sensor, extract necessary information, and transfer the extracted information to the controller 770.
  • the vehicle may include a camera 722 for capturing a vehicle front image or a vehicle surrounding image and a monitoring unit 725 for capturing an interior image of the vehicle.
  • the monitoring unit 725 may acquire an image of the occupant.
  • the monitoring unit 725 may acquire an image for biometrics of the occupant.
  • FIG. 31 illustrates that the monitoring unit 725 and the camera 722 are included in the input unit 720, the camera 722 may be described as a configuration included in the vehicle driving assistance apparatus as described above. .
  • the microphone 723 may process an external sound signal into electrical data.
  • the processed data may be utilized in various ways depending on the function being performed in the vehicle.
  • the microphone 723 may convert the user's voice command into electrical data.
  • the converted electrical data may be transferred to the controller 770.
  • the camera 722 or the microphone 723 may be a component included in the sensing unit 760, not a component included in the input unit 720.
  • the user input unit 724 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 724, the controller 770 may control the operation of the vehicle to correspond to the input information.
  • the user input unit 724 may include a touch input means or a mechanical input means. According to an embodiment, the user input unit 724 may be disposed in one region of the steering wheel. In this case, the driver may manipulate the user input unit 724 with a finger while holding the steering wheel.
  • the sensing unit 760 senses a signal related to driving of the vehicle.
  • the sensing unit 760 may include a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight sensor, a heading sensor, a yaw sensor, a gyro sensor.
  • the sensing unit 760 may include vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle position information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward / reverse information, and battery information.
  • the sensing signal may be acquired for fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle internal temperature information, vehicle internal humidity information, and steering wheel rotation angle.
  • the sensing unit 760 in addition to the accelerator pedal sensor, pressure sensor, engine speed sensor (engine speed sensor), air flow sensor (AFS), intake temperature sensor (ATS), water temperature sensor (WTS), throttle
  • the sensor may further include a position sensor TPS, a TDC sensor, a crank angle sensor CAS, and the like.
  • the sensing unit 760 may include a biometric information detecting unit.
  • the biometric information detector detects and acquires biometric information of the occupant.
  • Biometric information includes fingerprint information, iris-scan information, retina-scan information, hand geo-metry information, facial recognition information, voice recognition ( Voice recognition) information.
  • the biometric information detecting unit may include a sensor for sensing biometric information of the occupant.
  • the monitoring unit 725 and the microphone 723 may operate as a sensor.
  • the biometric information detecting unit may acquire hand shape information and face recognition information through the monitoring unit 725.
  • the output unit 740 outputs the information processed by the controller 770 and may include a display unit 741, a sound output unit 742, and a haptic output unit 743.
  • the display 741 may display information processed by the controller 770.
  • the display unit 741 may display vehicle related information.
  • the vehicle related information may include vehicle control information for direct control of the vehicle, or vehicle driving assistance information for driving guide to the vehicle driver.
  • the vehicle related information may include vehicle state information indicating a current state of a vehicle or vehicle driving information related to driving of the vehicle.
  • the display unit 741 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • the display unit 741 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • a touch screen may provide an output interface between the vehicle and the user while functioning as a user input unit 724 that provides an input interface between the vehicle and the user.
  • the display unit 741 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 741 to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 741, the touch sensor may sense the touch and the controller 770 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the display unit 741 may include a cluster (cluster) so that the driver can check the vehicle status information or vehicle driving information while driving.
  • the cluster can be located on the dashboard. In this case, the driver can check the information displayed on the cluster while keeping the gaze in front of the vehicle.
  • the display unit 741 may be implemented as a head up display (HUD).
  • HUD head up display
  • information may be output through a transparent display provided in the wind shield.
  • the display unit 741 may include a projection module to output information through an image projected on the wind shield.
  • the sound output unit 742 converts the electrical signal from the control unit 770 into an audio signal and outputs the audio signal.
  • the sound output unit 742 may include a speaker.
  • the sound output unit 742 may output a sound corresponding to the operation of the user input unit 724.
  • the haptic output unit 743 generates a tactile output.
  • the haptic output unit 743 may vibrate the steering wheel, the seat belt, and the seat so that the user can recognize the output.
  • the vehicle driver 750 may control operations of various vehicles.
  • the vehicle driver 750 includes a power source driver 751, a steering driver 752, a brake driver 753, a lamp driver 754, an air conditioning driver 755, a window driver 756, an airbag driver 757, and a sunroof. It may include a driver 758 and a suspension driver 759.
  • the power source driver 751 may perform electronic control on a power source in the vehicle.
  • the power source driver 751 may perform electronic control on the engine. Thereby, the output torque of an engine, etc. can be controlled.
  • the power source driver 751 is an engine, the speed of the vehicle may be limited by limiting the engine output torque under the control of the controller 770.
  • the power source driver 751 may perform control on the motor. Thereby, the rotation speed, torque, etc. of a motor can be controlled.
  • the steering driver 752 may perform electronic control of a steering apparatus in the vehicle. As a result, the traveling direction of the vehicle can be changed.
  • the brake driver 753 may perform electronic control of a brake apparatus (not shown) in the vehicle.
  • the speed of the vehicle can be reduced by controlling the operation of the brake disposed on the wheels.
  • the driving direction of the vehicle may be adjusted to the left or the right.
  • the lamp driver 754 may control turn on / turn off of a lamp disposed in or outside the vehicle. In addition, it is possible to control the intensity, direction, etc. of the light of the lamp. For example, control of a direction indicator lamp, a brake lamp, and the like can be performed.
  • the air conditioning driver 755 may perform electronic control of an air cinditioner (not shown) in the vehicle. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioner may be operated to control cold air to be supplied into the vehicle.
  • the window driver 756 may perform electronic control of a window apparatus in the vehicle. For example, the opening or closing of the left and right windows of the side of the vehicle can be controlled.
  • the airbag driver 757 may perform electronic control of an airbag apparatus in the vehicle. For example, in case of danger, the airbag can be controlled to burst.
  • the sunroof driver 758 may perform electronic control of a sunroof apparatus (not shown) in the vehicle. For example, the opening or closing of the sunroof can be controlled.
  • the suspension driver 759 may perform electronic control of a suspension apparatus (not shown) in the vehicle. For example, when there is a curvature on the road surface, the suspension device can be controlled to control the vibration of the vehicle to be reduced.
  • the memory 730 is electrically connected to the controller 770.
  • the memory 770 may store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input / output data.
  • the memory 790 may be various storage devices such as a ROM, a RAM, an EPROM, a flash drive, a hard drive, and the like, in hardware.
  • the memory 730 may store various data for overall vehicle operation, such as a program for processing or controlling the controller 770.
  • the interface unit 780 may serve as a path to various types of external devices connected to the vehicle.
  • the interface unit 780 may include a port connectable to the mobile terminal 600, and may be connected to the mobile terminal 600 through the port. In this case, the interface unit 780 may exchange data with the mobile terminal 600.
  • the interface unit 780 may serve as a path for supplying electrical energy to the connected mobile terminal 600.
  • the interface unit 780 provides the mobile terminal 600 with electrical energy supplied from the power supply unit 790. do.
  • the controller 770 may control the overall operation of each unit in the vehicle.
  • the controller 770 may be referred to as an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • the controller 770 may execute a function corresponding to the transmitted signal according to the execution signal transmission of the vehicle driving assistance apparatus.
  • the controller 770 may be hardware, such as application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and processors ( It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the controller 770 may delegate the role of the processor 170 described above. That is, the processor 170 of the vehicle driving assistance apparatus may be directly set to the controller 770 of the vehicle. In this embodiment, the vehicle driving assistance device may be understood to refer to a combination of some components of the vehicle.
  • controller 770 may control the components to transmit the information requested by the processor 170.
  • the power supply unit 790 may supply power required for the operation of each component under the control of the controller 770.
  • the power supply unit 770 may receive power from a battery (not shown) in the vehicle.
  • the AVN device 400 may exchange data with the controller 770.
  • the controller 770 may receive navigation information from the AVN device 400 or a separate navigation device (not shown).
  • the navigation information may include set destination information, route information according to the destination, map information or vehicle location information related to driving of the vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus of the embodiment is provided in the vehicle and contributes to the fuel efficiency increase of the vehicle, there is industrial applicability.

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Abstract

실시예에 따른 차량 운전 보조장치는, 차량의 전방 영상을 획득하는 카메라; 및 상기 전방 영상에서 전방 차량에 대한 정보를 획득하고, 상기 전방 차량 정보에 기초하여 상기 전방 차량에 의한 후류가 발생되는 영역을 산출하고, 상기 후류 영역 내에서 상기 차량의 주행위치를 결정하는 프로세서를 포함한다.

Description

차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량
본 발명은 차량에 구비되는 차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
자동차는 사용되는 원동기에 따른 분류에 의하면 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등이 있다.
전기자동차는 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 뜻하며, 순수 전기자동차, 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 수소연료전지차(FCEV) 등이 있다.
한편, 최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있다.
지능형 자동차는 정보기술(IT) 기술을 융합한 최첨단 자동차로 스마트 자동차라고도 한다. 지능형 자동차는 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템(ITS)과의 연동을 통한 최적의 교통 효율을 제공한다.
이와 더불어, 최근 환경을 고려한 친환경 자동차에 대한 개발이 박차를 가하고 있다. 내외연 기관 자동차의 경우, 연비를 향상시킬 수 있는 다양한 엔진 기술들이 지속적으로 개발 중이고, 전기 자동차의 경우, 주행거리 향상을 위한 기술들이 개발 중에 있다.
그러나 친환경 자동차 기술은 모터나 엔진 구동 기술이나, 차량 외부 형상 디자인에 대한 기술에 집중되고 있으며, 차량 주변 주행에 영향을 주는 요소들을 고려한 연비 주행방법과 같은 기술들에 개발은 아직 미비하다.
한편, 최근 자율 주행차에 대한 관심이 증가되면서, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율 주행차에 탑재되는 센서로 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.
이러한 센서들을 이용하여 차량 주변 주행 상황을 정확하게 측정할 수 있으므로, 자율 주행뿐만 아니라 친환경 자동차 기술에도 이용될 수 있을 것이다.
실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 공기저항을 최소화하여 최적의 연비효율을 제공하는 차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 차량 운전 보조장치는, 차량의 전방 영상을 획득하는 카메라; 및 상기 전방 영상에서 전방 차량에 대한 정보를 획득하고, 상기 전방 차량 정보에 기초하여 상기 전방 차량에 의한 후류가 발생되는 영역을 산출하고, 상기 후류 영역 내에서 상기 차량의 주행위치를 결정하는 프로세서를 포함한다.
실시예는 전술한 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량을 제공한다.
실시예에 따른 차량 운전 보조장치는, 전방 차량 뒤에서 발생된 후류 영역을 산출하고 후류 영역 내에서 차량의 연비 주행하도록 제어하는 연비 주행기능을 실행함으로써, 연료량(또는, 전력 충전량)당 이동 거리를 향상시킬 수 있고 친환경적인 장점이 있다.
또한, 실시예에 따른 차량 운전 보조장치는, 군집 주행 중 공기저항을 최소화하도록 주행 순서를 결정하여, 군집 주행 전체적으로 볼 때 연료 소비를 최소화할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 차량 운전 보조장치는, 후방 차량의 추월에 따른 측면 풍압을 미리 대비하여, 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조장치를 구비하는 차량의 외관을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조장치를 구비한 차량의 평면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 일례를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 영상에서 영상 정보를 생성하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조장치를 포함하는 차량의 내관을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연비 주행기능을 실행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량의 정보를 획득하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 전방 차량의 주행에 따른 기류의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 각기 다른 주행 상황에 따라 차량의 좌우 주행위치를 결정하는 일례들이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량과의 전후방향에서 연비 거리영역을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량과 제동을 동기화하는 방법의 일례들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 연비 주행위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 차체 높이를 제어하는 상황을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수동 주행 중 윈드실드에 연비거리 영역 및 안전 거리가 표시되는 모습을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 경로 이탈하는 상황시 대처를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 주행 완료 후 디스플레이부가 표시하는 화면의 일례이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전방 차량 중 하나를 선택하는 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 20a 내지 도 20e는 다양한 전방 차량들의 종류를 나타내는 도면들이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전방 차량 중 하나를 선택하는 유저 인터페이스 화면의 일례이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전방 차량 중 하나를 선택하는 유저 인터페이스 화면의 다른 일례이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행에서 연비 주행기능이 실행되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따라 군집 주행 순서가 변경되는 모습을 나타낸다.
도 25는 본 발명의 따른 연비 주행기능에 따라 주행시 공기저항이 적어지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 26은 전술한 차량 운전 보조장치를 포함하는 도 1 차량의 내부 블록도의 일 예이다.
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. 또한, 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 출원에서, "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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는 한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다.
그리고 이하의 설명에서 차량 운전 보조장치는 차량에 구비되는 별도의 장치로서, 차량과 데이터 통신을 통해 필요 정보를 주고 받으며 차량 운전 보조기능을 실행하는 것으로 설명한다. 다만, 차량의 유닛 중 일부의 집합을 차량 운전 보조장치로 정의할 수도 있다.
차량 운전 보조장치가 별도의 장치일 때, 차량 운전 보조장치의 각 유닛들(도 2 참조) 중 적어도 일부는 차량 운전 보조장치에 포함되지 않고, 차량 또는 차량에 탑재된 다른 장치의 유닛일 수 있다. 그리고 이러한 외부 유닛들은 차량 운전 보조장치의 인터페이스부를 통해 데이터를 송수신함으로써, 차량 운전 보조장치에 포함되는 것으로 이해할 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 실시예에 따른 차량 운전 보조장치는 도 2에 도시한 각 유닛들을 직접 포함하는 것으로 설명한다.
이하, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 차량 운전 보조장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13RL) 및 차량 운전 보조장치(100)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량 뒤에서 발생된 후류 영역을 산출하고 후류 영역 내에서 차량의 연비 주행하도록 제어하는 연비 주행기능을 실행할 수 있다. 이를 통해, 차량 운전 보조장치(100)는, 연료량(또는, 전력 충전량)당 이동 거리를 향상시켜 친환경적이며, 운전자 편의를 향상시킬 수 있다.
여기서, 연비 주행기능은, 차량의 공기저항을 최소화할 수 있도록 전방차량과의 관계에서 차량 주행위치를 결정하고, 결정된 차량 주행위치에서 차량이 주행하도록 제어하는 기능이다.
자세히, 도 2를 참조하면, 연비 주행기능을 실행하는 차량 보조장치는 입력부(110), 통신부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 모니터링부, 센서부(150), 프로세서(170), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 차량 운전 보조장치(100)의 유닛들은 차량 운전 보조장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 차량 운전 보조장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
구성에 대한 설명으로 돌아와, 먼저, 차량 운전 보조장치(100)는 사용자의 입력을 감지하는 입력부(110)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 입력부(110)를 통해 차량 운전 보조장치(100)의 차량 운전 보조기능에 대한 설정 입력을 하거나, 차량 운전 보조장치(100)의 전원을 온(on)/오프(off)시키는 실행 입력 등을 할 수 있다.
또한, 사용자는 입력부(110)를 통해 연비 주행기능을 실행하는 입력이나, 복수의 전방차량 중 추종할 차량을 선택하는 입력 등을 할 수 있다.
이러한 입력부(110)는 사용자 제스쳐를 감지하는 제스쳐 입력부(예를 들어 (optical sensor) 등), 터치를 감지하는 터치 입력부(예를 들어, 터치 센서(touch sensor), 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등) 및 음성 입력을 감지하는 마이크로폰(microphone) 중 적어도 하나 이상을 포함하여, 사용자 입력을 감지할 수 있다.
다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 타차량(520), 단말기(600) 및 서버(510) 등과 통신하는 통신부(120)를 포함할 수 있다.
차량 운전 보조장치(100)는 통신부(120)를 통해 내비게이션(Navigation) 정보, 타차량 주행정보 및 교통 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 통신 정보를 수신할 수 있다.
특히, 차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 추종할 전방 차량의 제원 및 브레이크 구동 신호 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 타차량 주행정보를 수신할 수 있다.
자세히, 통신부(120)는, 전방 차량이 제동하는 경우, 브레이크 구동정보로서 전방 차량의 제동시점, 제동력, 예상 제동거리 등에 관한 정보와, 전방 차량의 속도, 목적지, 전방 차량의 전방 차량 정보 등을 타차량 주행정보로 수신할 수 있다.
그리고 프로세서는, 수신한 전방 차량의 제동신호와 차량 제동을 동기화하여, 미리 브레이크를 구동시킴으로써, 주행 안전성을 향상시키고, 연비 주행거리의 안전거리 제약에서 좀더 벗어날 수 있다.
예를 들어, 프로세서는, 전방 차량의 브레이크 구동정보에 기초하여 전방 차량의 제동과 동일하게 본 차량을 제동하여 전방 차량과의 거리를 일정하게 유지할 수 있다.
또는, 프로세서는, 전방 차량의 브레이크 구동정보에 기초하여 전방 차량 보다 좀더 크게 본 차량을 제동하여, 좀더 안전하게 전방 차량과의 거리를 유지할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 이동 단말기(600) 또는/및 서버(510)로부터 위치 정보, 날씨 정보 및 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 등) 중 적어도 하나의 정보를 더 수신할 수 있다.
특히, 통신부(120)는, 날씨 정보로 현재 주행 위치의 풍향 및 풍속 정보를 수신할 수 있다. 프로세서는, 수신한 풍향 및 풍속 정보를 통해 연비가 최소화 되는 차량의 좌우 주행위치를 좀더 정확하게 결정할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 지능형 교통 시스템(ITS)을 갖춘 서버(510)로부터 교통 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 신호등 정보, 차선 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 서버(510) 또는/및 이동 단말기(600)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수도 있다. 여기서, 내비게이션 정보는 차량 주행과 관련된 맵(map) 정보, 차선 정보, 차량의 위치 정보, 설정된 목적지 정보 및 목적지에 따른 경로 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 내비게이션 정보로 차량(700)의 실시간 위치를 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 타차량(520)으로부터 타차량(520)의 주행정보를 수신하고, 차량(700)의 주행정보를 송신하여, 차량간 주행정보를 공유할 수 있다. 여기서, 서로 공유하는 주행정보는 방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 이동경로 정보, 전진/후진 정보, 인접차량 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 사용자가 차량(700)에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량 운전 보조장치(100)는 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해 서로 페어링(pairing)을 수행할 수도 있다.
이러한 통신부(120)는 타차량(520), 이동 단말기(600) 또는 서버(510)와 무선(wireless) 방식으로 데이터를 교환할 수 있다.
자세히, 통신부는 무선테이터 통신 방식을 이용하여 무선 통신할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 무선 인터넷 기술을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 무선 인터넷 기술로 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 근거리 통신(Short range communication)을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
또한, 차량 운전 보조장치(100)는 근거리 통신 방식을 이용하여 차량 내부의 이동 단말기와 페어링(paring)하고, 이동 단말기의 장거리 무선 통신 모듈을 이용하여 타차량(520) 또는 서버(510) 등과 무선으로 데이터를 교환할 수도 있다.
다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량의 데이터를 수신하거나 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다.
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 내비게이션 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다.
그리고 이러한 내비게이션 정보 및 센서 정보는 차량의 연비 주행위치를 결정하는데 이용될 수 있다.
또한, 차량 운전 보조장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 연비 주행기능 실행을 위한 제어 신호나, 차량 운전 보조장치(100)에서 생성한 정보 등을 송신할 수 있다.
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 연비 주행위치를 제어부(770)에 송신하여, 차량이 연비 주행위치에서 자율주행하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 인터페이스부(130)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해 차량 내부의 제어부(770), AVN(Audio Video Navigation) 장치(400) 및 센싱부(760) 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
자세히, 인터페이스부(130)는 제어부(770), AVN 장치(400) 또는/및 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해 내비게이션 정보를 수신할 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는 차량(700)의 방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 기울기 정보, 전진/후진 정보, 연료 정보, 전후방 차량과의 거리 정보, 차량과 차선과의 거리 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 센서 정보는 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 도어 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
그리고 인터페이스부(130)는 차량(700)의 사용자 입력부(110)를 통해 수신되는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 인터페이스부(130)는 사용자 입력을 차량(700)의 입력부로부터 수신하거나 제어부(770)를 거쳐 수신할 수 있다. 즉, 입력부가 차량 자체 내에 구성으로 배치된 경우, 인터페이스부(130)를 통해 사용자 입력을 전달받을 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 서버(510)로부터 획득된 교통 정보를 수신할 수도 있다. 서버(510)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다. 예를 들면, 차량(700)의 통신부(120)를 통해 서버(510)로부터 교통 정보가 수신되는 경우 인터페이스부(130)는 교통 정보를 제어부(770)로부터 수신할 수도 있다.
다음, 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 차량 운전 보조장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
자세히, 메모리(140)는 차량 운전 보조장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 차량 운전 보조장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 차량 운전 보조장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 연비 주행기능)을 위하여 출고 당시부터 차량 운전 보조장치(100) 상에 존재할 수 있다.
그리고 이러한 응용 프로그램은, 메모리(140)에 저장되고, 프로세서(170)에 의하여 차량 운전 보조장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
한편, 메모리(140)는 영상에 포함되는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 차량 주변 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 영상에 차선, 교통 표지판, 이륜차, 보행자와 같은 소정의 오브젝트가 포함되면, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(140)는 하드웨어적으로, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한, 차량 운전 보조장치(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(140)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
다음으로, 모니터링부는 사용자의 생체 인식 정보를 획득할 수 있다.
자세히, 모니터링부는 사용자의 동작이나 생체 인식 정보를 감지하여, 모니터링 정보를 획득할 수 있다. 그리고 획득된 모니터링 정보는 알림 상황 판단시에 이용될 수 있다.
자세히, 모니터링부는 사용자의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 모니터링부는 차량 내부에 배치된 영상 획득 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어, 모니터링부는 차량 내부 영상을 촬영하는 모니터링 카메라를 포함하여, 차량 내부를 촬영할 수 있다. 그리고 프로세서(170)는 차량 내부에서 촬영된 영상을 이미지 처리하여, 도어를 열려는 동작이 검출되면, 하차 상황으로 판단할 수 있다.
또한, 모니터링부는 도어 손잡이에 도어 센서를 직접 구비하여, 하차 상황을 감지할 수도 있다.
그리고 모니터링부가 감지하는 생체 인식 정보는, 사용자를 촬영한 영상 정보, 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 그리고 모니터링부는 이러한 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다.
다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량 주변 상황을 감지하는 센서부(155)를 더 포함할 수 있다. 자세히, 센서부(155)는, 차량 주변 오브젝트를 감지하고, 오브젝트의 특성을 검출하여, 오브젝트 정보로부터 차량 주변 상황을 감지할 수 있다. 그리고 차량 운전 보조장치(100)는, 획득된 차량 주변 상황 정보를 통해 전방 차량과의 연비 주행위치를 결정할 수 있다.
이러한 센서부(155)는 오브젝트의 위치를 감지하는 거리 센서(150)와, 차량 주변을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(160)를 포함할 수 있다.
거리 센서(150)는, 본 차량(700)에서 오브젝트 크기, 오브젝트가 이격된 방향, 거리 및 오브젝트의 이동 방향, 이동 속도 등을 정밀하게 감지할 수 있다. 또한, 거리 센서(150)는 감지된 오브젝트와의 위치관계를 지속적으로 측정하여, 위치관계에 대한 변화를 정확하게 감지할 수 있다.
이러한 거리 센서(150)는 차량(700)의 전후좌우에 위치한 오브젝트를 감지할 수 있다. 이를 위해, 거리 센서(150)는 차량(700)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
자세히, 거리 센서(150)는 차량(700)의 바디의 전후좌우 및 천장 중 적어도 하나의 위치에 배치될 수 있다.
이러한 거리 센서(150)는 라이다(lidar) 센서, 레이저(laser) 센서, 초음파(ultrasonic waves) 센서 및 스테레오 카메라(stereo camera) 등 다양한 거리 측정 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 거리 센서(150)는 레이저 센서로서, 레이저 신호 변조 방법에 따라 시간 지연 방식(time-of-flight, TOF) 또는/및 위상 변조 방식(phase-shift)을 사용하여, 차량(700)과 오브젝트 사이의 위치 관계를 측정할 수 있다. 자세히, 시간 지연 방식은, 펄스 레이저 신호를 방출하고 측정 범위 내에 있는 오브젝트들로부터의 반사 펄스 신호들이 수신기에 도착하는 시간을 측정하여 오브젝트와의 이격 거리 및 이격 방향을 측정할 수 있다.
한편, 오브젝트가 원격 시동제한요소인지 판단하기 위한 오브젝트 정보는, 카메라(160)가 촬영한 영상을 프로세서(170)가 분석하여 얻어질 수도 있다.
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는, 차량 주변 영상을 획득하는 카메라(160)를 포함할 수 있다. 그리고 획득된 차량 주변 영상은 프로세서(170)가 차량 주변 오브젝트를 검출하고, 오브젝트의 속성을 검출하여, 영상 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 영상 정보는, 전방 오브젝트가 차량인지와, 차량인 경우 후면의 형상 및 크기 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
특히, 프로세서(170)는, 영상에서 배경과 전방 차량을 분리하여 전방 차량의 아웃 라인을 추출할 수 있으며, 이러한 아웃 라인의 형상을 통해 전방 차량의 후면 형상 및 크기 등을 결정할 수 있다.
그리고, 이와 같이 획득된 영상 정보는, 전방 차량에 의한 후류 및 와류 영역을 산출하는데 활용될 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는 이미지 처리를 통해 촬영된 영상에서 오브젝트를 검출하고, 오브젝트를 트래킹하고, 오브젝트와의 거리를 측정하고, 오브젝트를 확인하는 등의 오브젝트 분석을 수행함으로써, 차량 주변상황 정보를 생성할 수 있다.
이러한 카메라(160)는 다양한 위치에 구비될 수 있다.
자세히, 도 3을 참조하면, 카메라(160)는 차량 내부에서 차량(700)의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하는 제 1 내부 카메라(160f) 또는/및 후방 영상을 획득하는 제 2 내부 카메라(160g)를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 카메라(160)는, 각각 차량(700)의 좌측, 후방, 우측, 전방 및 천장 중 적어도 하나 이상의 위치에 더 배치될 수 있다.
자세히, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는 좌측 프런트 도어, 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
또한, 우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는 우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 우측 카메라(160c)는 우측 프런트 도어, 우측 리어 도어 또는 우측 펜터(fendere) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
또한, 후방 카메라(160d)는, 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다. 전방 카메라(160a)는, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.
프로세서(170)는 사방에서 촬영된 영상을 합성하여 차량(700)을 탑뷰에서 바라본 어라운드 뷰 이미지를 제공할 수 있다. 어라운드 뷰 이미지 생성시, 각 이미지 영역 사이의 경계 부분이 발생한다. 이러한 경계 부분은 이미지 블렌딩(blending) 처리하여 자연스럽게 표시될 수 있다.
또한, 천장 카메라(160e)는 차량(700)의 천장 상에 배치되어 차량(700)의 전후좌우를 모두 촬영할 수도 있다.
이러한 카메라(160)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 직접 포함할 수도 있다. 카메라(160)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 또한, 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 영상 정보를 추출하고, 추출된 영상 정보를 프로세서(170)에 전달할 수도 있다.
프로세서(170)가 오브젝트 분석을 좀더 수월하게 수행하기 위하여, 카메라(160)는 영상을 촬영함과 동시에 오브젝트와의 거리를 측정하는 스테레오 카메라일 수 있다.
즉, 실시예에서, 센서부(155)는 거리 센서(150)와 카메라(160)를 결합한 스테레오 카메라일 수 있다. 즉, 스테레오 카메라는 동시에 영상을 획득할 수 있고, 오브젝트와의 위치 관계를 감지할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 프로세서(170)가 스테레오 카메라를 이용하여 영상 정보를 검출하는 방법을 좀더 상세히 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 스테레오 카메라(160)는 제1 렌즈(163a)를 구비하는 제1 카메라(160a), 제2 렌즈(163b)를 구비하는 제2 카메라(160b)를 포함할 수 있다.
한편, 차량 운전 보조 장치는, 각각, 제1 렌즈(163a)와 제2 렌즈(163b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(162a), 제2 광 차폐부(162b)를 더 구비할 수 있다.
이러한 차량 운전 보조 장치는 제1 및 제2 카메라(160a, 160b)로부터, 차량 주변에 대한 스테레오 이미지를 획득하고, 스테레오 이미지에 기초하여, 디스패러티(disparity) 검출을 수행하고, 디스패러티 정보에 기초하여, 적어도 하나의 스테레오 이미지에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.
도 5를 참조하면, 프로세서(170)의 내부 블록도의 일예로서, 차량 운전 보조장치(100) 내의 프로세서(170)는, 영상 전처리부(410), 디스패러티 연산부(420), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 트래킹부(440), 및 어플리케이션부(450)를 포함할 수 있다. 도 5와 이하 설명에서는 영상 전처리부(410), 디스패러티 연산부(420), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 트래킹부(440), 및 어플리케이션부(450) 순으로 영상이 처리되는 것으로 설명하나, 이에 한정되지는 않는다.
영상 전처리부(image preprocessor)(410)는, 카메라(160)로부터의 이미지를 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 영상 전처리부(410)는, 이미지에 대한, 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion;CSC), 인터폴레이션(interpolation), 카메라(160) 게인 컨트롤(camera gain control) 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 카메라(160)에서 촬영된 스테레오 이미지 보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
디스패러티 연산부(disparity calculator)(420)는, 영상 전처리부(410)에서 신호 처리된, 이미지를 수신하고, 수신된 이미지들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득할 수 있다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 이미지에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.
이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 이미지들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 이미지, 즉 좌,우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.
세그멘테이션부(segmentation unit)(432)는, 디스패러티 연산부(420)로부터의 디스페러티 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 세그먼트(segment) 및 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다.
구체적으로, 세그멘테이션부(432)는, 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대해, 배경(background)과 전경(foreground)을 분리할 수 있다.
예를 들면, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이하인 영역을, 배경으로 연산하고, 해당 부분을 제외시킬 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 전경이 분리될 수 있다. 다른 예로, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이상인 영역을, 전경으로 연산하고, 해당 부분을 추출할 수 있다. 이에 의해, 전경이 분리될 수 있다.
이와 같이, 스테레오 이미지에 기반하여 추출된 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 전경과 배경을 분리함으로써, 이후의, 오브젝트 검출시, 신호 처리 속도, 신호 처리 양 등을 단축할 수 있게 된다.
다음, 오브젝트 검출부(object detector)(434)는, 세그멘테이션부(432)로부터의 이미지 세그먼트에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.
즉, 오브젝트 검출부(434)는, 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 검출부(434)는, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 이미지 세그먼트에 의해 분리된 전경으로부터 오브젝트를 검출할 수 있다.
다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(436)는, 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인할 수 있다(verify).
이를 위해, 오브젝트 확인부(436)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.
한편, 오브젝트 확인부(436)는, 메모리(140)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트 확인부(436)는, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.
오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(440)는, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들면, 순차적으로, 획득되는 스테레오 이미지들에 내의, 오브젝트를 확인하고, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 트래킹할 수 있게 된다.
다음, 어플리케이션부(450)는, 차량 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들, 예를 들면, 다른 차량, 차선, 도로면, 표지판 등에 기초하여, 차량의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.
그리고, 어플리케이션부(450)는, 연산된 위험도, 추돌 가능성, 또는 슬립 여부 등에 기초하여, 사용자에게, 이러한 정보를 알려주기 위한, 메시지 등을, 차량 운전 보조 정보로서, 출력할 수 있다. 또는, 차량의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.
한편, 영상 전처리부(410), 디스페러티 연산부(420), 세그먼테이션부(432), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440) 및 어플리케이션부(450)는 프로세서(170)내의 영상 처리부의 내부 구성일 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는 영상 전처리부(410), 디스페러티 연산부(420), 세그먼테이션부(432), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440) 및 어플리케이션부(450) 중 일부만을 포함할 수 있다. 가령, 카메라(160)가 모노 카메라(160) 또는 어라운드 뷰 카메라(160)로 구성되는 경우, 디스패러티 연산부(420)는 제외될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 세그먼테이션부(432)는 제외될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 제1 프레임 구간 동안, 카메라(160)는, 스테레오 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(420)는, 영상 전처리부(410)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(520)을 획득한다.
디스패러티 맵(dispartiy map)(520)은, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 사이의 시차를 레벨화한 것으로서, 디스패러티 레벨이 클수록, 차량과의 거리가 가깝고, 디스패러티 레벨이 작을수록, 차량과의 거리가 먼 것으로 연산할 수 있다.
한편, 이러한 디스패러티 맵을 디스플레이 하는 경우, 디스패러티 레벨이 클수록, 높은 휘도를 가지고, 디스패러티 레벨이 작을수록 낮은 휘도를 가지도록 표시할 수도 있다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(528a, 528b, 528c, 528d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(522), 제1 전방 차량(524), 제2 전방 차량(526)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(520)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(530) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(538a, 538b, 538c, 538d), 공사 지역(532), 제1 전방 차량(534), 제2 전방 차량(536)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
이와 같은 이미지 처리로, 차량 운전 보조장치(100)는, 센서부(155)를 이용하여 전방에서 주행하는 전방 차량과, 전방 차량의 형상 등의 전방 차량 정보를 획득할 수 있다. 그리고 차량 운전 보조장치(100)는, 획득된 전방 차량 정보를 통해 후류 영역을 산출할 수 있다.
다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 연비 주행기능에 관한 그래픽 이미지를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
이러한 디스플레이부는 복수의 디스플레이를 포함할 수 있다.
자세히, 디스플레이부는 차량의 윈드실드(W)(windshield)에 그래픽 이미지를 투사하여 표시하는 제 1 디스플레이부(180a)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 디스플레이부(180a)는 HUD(Head Up Display)로, 윈드실드(W)에 그래픽 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다. 그리고 투사 모듈이 투사하는 투사 그래픽 이미지는 일정 투명도를 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 그래픽 이미지 뒤 모습과 그래픽 이미지를 동시에 볼 수도 있다.
그리고 이러한 그래픽 이미지는 윈드실드(W)에 투영되는 투영 이미지와 겹쳐셔 증강현실(Augmented Reality, AR)을 이룰 수도 있다.
제 1 디스플레이부(180a)는, 전방 차량과의 관계에서 연비 주행위치를 그래픽 이미지로 표시할 수 있다. 자세히, 그래픽 이미지는, 전방과의 안전 거리, 거리에 따른 연비 절감율을 나타낼 수 있다. 좀더 자세히, 그래픽 이미지는, 카펫 이미지로 그라데이션, 색깔, 명도 및 채도 중 적어도 하나를 달리하여 연비 절감율, 안전 거리, 연비 거리 영역 등을 구분하여 표시할 수 있다.
예를 들어, 그래픽 이미지는, 안전 거리 이하 영역을 빨간색 카펫 이미지로 표시하고, 연비 거리 영역은 연비에 따라 그라데이션을 주는 녹색 카펫 이미지로 표시할 수 있다. 이러한 표시를 통해, 사용자는 직관적으로 안전 거리와 연비 거리 영역을 파악할 수 있다.
한편, 디스플레이부(180)는 차량 내부에 별도로 설치되어 연비 주행기능에 대한 이미지를 디스플레이하는 제 2 디스플레이부(180b)를 포함할 수 있다.
이와 같인, 제 2 디스플레이부(180b)는, 차량의 주행 상태를 나타내는 맵에 연비 거리 위치, 공기 저항 또는 연비 절감율 중 적어도 하나를 연비 주행기능에 대한 이미지로 표시할 수 있다.
또한, 주행이 완료된 후 제 2 디스플레이부(180b)에는, 연비 주행기능에 따른 연비 절감량을 표시하여 사용자에게 알릴 수 있다.
자세히, 제 2 디스플레이부(180b)는 차량 내비게이션 장치의 디스플레이나 차량 내부 전면의 클러스터(cluster)일 수 있다.
또한, 제 2 디스플레이부(180b)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 제 2 디스플레이부(180b)는 제스쳐 입력부와 결합되어 터치 스크린을 이룰 수 있다.
또한, 차량 운전 보조장치(100)는 오디오 출력부(185) 및 전원 공급부(190)를 더 포함할 수 있다.
자세히, 오디오 출력부(185)는 차량 운전 보조장치(100)의 기능에 대한 설명, 실행 여부 등을 확인하는 메시지를 오디오로 출력할 수 있다. 즉, 차량 운전 보조장치(100)는 디스플레이부(180)를 통한 시각적인 표시와 더불어 오디오 출력부(185)의 음향 출력을 통해 차량 운전 보조장치(100)의 기능에 대한 설명을 서로 보완할 수 있다.
또한, 전원 공급부(190)는 프로세서(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
마지막으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량 운전 보조장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(170)를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(170)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 차량 운전 보조장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
이러한 프로세서(170)는 하드웨어 측면에서, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(170)(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(170)(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
그리고 이러한 프로세서(170)는 제어부의 제어를 받거나, 제어부를 통해 차량(700)을 여러 기능을 제어할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는 상기 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 차량 운전 보조장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(170)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
이하, 도 8 내지 18을 참조하여, 전술한 차량 운전 보조장치(100)가 연비 주행기능을 수행하는 방법을 설명한다.
먼저, 도 8을 참조하면, 차량 운전 보조장치(100)는, 본 차량(700)의 전방에서 주행하는 전방 차량(520)을 감지할 수 있다. (S101)
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는, 카메라(160) 또는/및 거리 센서(150)를 이용하여 전방 차량 정보를 획득할 수 있다. 또한, 차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 전방 차량 정보를 수신하여, 획득 할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 전방 차량 정보에는, 전방 차량(520)의 속력, 전방 차량(520)의 목적지, 전방 차량(520)의 제원 또는 전방 차량(520)의 형상 중 적어도 하나에 관한 정보가 포함될 수 있다. 자세히, 전방 차량(520)의 형상 정보에는, 전방 차량(520) 후면의 높이(h) 및 너비(w)가 포함될 수 있다.
실시예에서, 차량 운전 보조장치(100)는, 카메라(160)로 전방 차량(520)을 촬영하고, 프로세서가 촬영된 영상에서 전방 차량(520)의 후면의 형상을 추출하여, 전방 차량(520)의 형상 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량 정보에 기초하여, 전방 차량(520)에 의한 후류 정보를 획득할 수 있다. (S102) 여기서, 후류 정보는, 전방 차량(520)의 후방에서 형성된 공기의 흐름에 관한 정보를 모두 포함하는 것으로 정의한다.
자세히, 도 10을 참조하면, 후류 정보는, 전방 차량(520)이 주행함에 따라서 전방 차량(520)을 상측에서 일정한 흐름으로 흐르는 층류(W1)에 대한 정보와, 층류(W1) 아래에 형성되는 후류(W2)(또는, 와류)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
소정의 풍압 이상을 층류(W1)의 경계라고 정의할 때, 전방 차량(520)부터 층류(W1)의 경계 높이(h1)가 차량의 높이 이하가 되는 지점까지의 영역을 후류 영역으로 정의할 수 있다. 차량이 이러한 후류 영역 내에서 주행할 경우, 공기 저항이 줄어들어 연비가 향상될 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)의 높이와 너비, 전방 차량(520)의 속력을 기초로, 층류(W1)의 경계와, 층류(W1) 아래에 형성되는 후류(W2)를 산출할 수 있다.
다른 측면에서, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)과의 위치에 따른 공기 저항을 측정하고, 소정의 공기 저항 이하가 되는 영역을 예측하는 방식으로 후류 영역을 산출할 수도 있다.
다음으로, 획득된 후류(W2) 정보에 기초하여 전방 차량(520)과의 좌우방향에서 차량의 주행위치를 결정할 수 있다. (S103) 여기서, 좌우 주행위치를 결정하는 것은, 차량의 주행방향을 결정하는 것으로 이해할 수도 있다.
프로세서(170)는, 전방 차량(520)의 후면의 너비(w)와 본 차량(700)의 너비(w2)가 오버랩되도록 좌우 주행위치를 결정할 수 있다.
다른 측면에서, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)의 주행방향(H1)과 본 차량(700)의 주행방향(H2)이 일치하도록 주행방향을 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)의 헤딩방향(H1)(차량의 중앙)과 본 차량(700)의 헤딩방향(H2)이 일치하도록 주행방향을 결정할 수 있다.
자세히, 도 11a를 참조하면, 일반적인 직선 주행 상황의 경우, 차량(700)의 좌우 주행위치는, 전방 차량(520)의 좌우 주행위치와 오버랩되는 위치일 수 있다. 즉, 차량 운전 보조장치(100)는, 차선(L) 내이고 전방 차량(520)의 너비(w)와 오버랩되는 영역 내에서 차량(700)의 좌우 주행위치를 결정할 수 있다.
바람직하게는, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)의 주행방향(H1)과 본 차량(700)의 주행방향(H2)이 일치하는 위치로, 좌우 주행위치를 결정할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 커브 주행 상황의 경우, 차량(700)의 좌우 주행위치는, 차선(L) 내이고 전방 차량(520)의 이동에 의해 오버랩되는 영역(W3) 내에서 결정될 수 있다. 바람직하게는, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)의 이동방향(H1) 측으로 치우치도록 차량(700)의 좌우 주행위치 결정할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 측풍이 부는 경우, 차량(700)의 좌우 주행방향은, 전방 차량(520)의 주행방향(H1)에서 풍향이 부는 측으로 좀더 이동시켜 결정할 수 있다. 자세히, 우측으로 바람이 불면 후류 영역이 우측으로 이동하므로, 이에 따라서 차량(700)의 주행방향(H2)은 전방 차량(520)의 주행방향(H1)에서 우측으로 이동되도록 결정될 수 있다.
또한, 산출된 후류(W2) 정보에 기초하여 전방 차량(520)과의 전후방향에서 연비 거리 영역을 결정할 수 있다. (S104)
자세히, 프로세서(170)는, 후류 영역 내에서 전방 차량(520)과의 연비 거리 영역를 결정할 수 있다.
도 12를 참조하면, 프로세서(170)는, 측풍이 형성된 높이(h1)가 차량의 높이와 같아지는 지점까지를 후류 영역(d)으로 지정하고, 후류 영역(d) 내에서 연비 거리 영역을 결정할 수 있다.
다음으로, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)과의 제동을 동기화 하고, 안전 거리를 산출할 수 있다. (S105, S106)
자세히, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)이 제동하는 시점 및 제동력 등을 제동 정보로 획득하고, 획득된 제동 정보에 기초하여 차량이 제동하도록 제어할 수 있다. 그리고 프로세서(170)는, 본 차량(700)의 제동 정보 및 속력에 기초하여 안전 거리를 결정할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 전방 차량(520)의 제동 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 제동 정보에 따라 본 차량(700)의 제동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)의 제동 시점 및 제동 강도에 따라서 상기 차량(700)의 제동 시점 및 제동 강도를 매칭하여 제동 신호를 생성하여, 전방 차량(520)과 제동을 동기화할 수 있다.
이와 같은 전방 차량(520)과의 통신을 통한 제동 동기화는, 전방 차량(520)이 거리 변화를 미리 예측하여 빠르게 대응할 수 있으므로, 미 통신시 보다 상대적으로 안전 거리(x1)를 낮게 설정할 수 있다. 따라서, 전방 차량(520)과 좀더 가까운 위치에서 연비 주행거리가 지정될 수 있다.
도 13b를 참조하면, 통신이 안될 때 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)의 브레이크등(l)의 온/오프를 검출하여, 전방 차량(520)의 제동 시점을 파악할 수 있다. 예를 들어, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)의 제동 시점에 따라서 상기 차량(700)의 제동 시점을 매칭하여 제동하도록 제어할 수 있다.
이와 같은 전방 차량(520) 영상을 통한 제동 동기화는, 전방 차량(520)이 거리 변화를 미리 예측하여 빠르게 대응할 수 있으므로, 거리 변화에 따른 제동보다 상대적으로 안전 거리(x2)를 낮게 설정할 수 있다. 즉, 전방 차량(520)과 좀더 가까운 위치를 연비 주행거리로 지정할 수 있다.
다음으로, 프로세서(170)는, 연비 거리 및 안전 거리에 기초하여 연비 주행위치를 결정할 수 있다. (S107)
자세히, 도 14를 참조하면, 프로세서(170)는, 안전 거리(x) 밖이고 연비 거리 영역(d) 내인 거리 영역을 연비 거리 영역(y)으로 지정할 수 있다. 즉, 프로세서(170)는, 차량이 안전 거리(x) 이상에서 주행하며 후류 영역(d) 내에서 주행하도록 연비 거리영역(y)을 설정할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 연비 거리 영역(y) 내에서 거리변화에 따른 연비 절감율을 계산할 수 있다. 이때, 프로세서(170)는, 소정의 연비 절감율 이상의 거리 영역만을 연비 거리영역(y)으로 지정할 수도 있다.
한편, 도 15를 참조하면, 차량(700)의 전고(h)가 후류 영역의 높이(h1)보다 높아 공기 저항을 받을 수도 있다. 이를 방지하기 위해, 프로세서(170)는, 차량의 전고와 후류 영역의 높이를 비교할 수 있다. (S108)
그리고 프로세서(170)는, 차량의 전고가 후류 영역의 높이보다 높을 때, 서스펜션 제어를 통해 차체 높이를 제어할 수 있다. (S109)
자세히, 프로세서(170)는, 연비 거리 영역(d)에서 휴류 영역의 높이(h1)가 차량의 높이(h)보다 낮으면, 차량의 서스펜션을 제어를 통해 차량의 높이(h)를 낮추도록 제어할 수 있다.
한편, 차량이 수동주행하는 상태라면, 차량 운전 보조장치(100)는, 디스플레이부(180)를 통해 차량의 연비 주행위치를 윈드실드 글라스(windshield glass)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, 제 1 디스플레이부(180a)는, 연비 거리 영역(y) 및 주행방향을 그래픽 이미지(12)로 윈드실드 글라드에 표시하여, 운전자가 연비 주행위치에서 차량이 주행하도록 도움을 줄 수 있다.
구체적으로, 제 1 디스플레이부(180a)는 주행 위치와 안전 거리를 카펫 이미지로 표시하고, 연비 절감율의 변화는 카펫 이미지의 색, 채도, 크기 및 명도 중 적어도 하나 이상의 모양 변화로 표시할 수 있다.
좀더 구체적으로, 제 1 디스플레이부(180a)는, 안전 거리(x) 내에 영역을 빨간색의 제 1 카펫 이미지(11)로 표시하고, 연비 거리 영역(y)을 녹색의 제 2 카펫 이미지(12)로 표시할 수 있다. 그리고 제 2 카펫 이미지(12)는, 연비 절감율에 따라 그라데이션을 주어 표시함으로써, 운전자가 최적의 연비 절감율을 갖는 위치를 직관적으로 알 수 있도록 제공할 수 있다.
한편, 차량 운전 보조장치(100)는, 전방 차량(520)이 목적지 경로에서 이탈하는 경우, 연비 주행기능을 해제하고 원 경로에서 주행하도록 할 수 있다.
자세히, 도 17을 참조하면, 프로세서(170)는 전방 차량(520)이 목적지 경로와 다른 경로로 이동하는 것을 감지하면, 디스플레이부(180)를 통해 전방 차량(520)이 목적지 경로에서 이탈했음을 나타내는 이미지와 목적지 경로로 안내하는 이미지(21)를 윈드실드에 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 차량 운전 보조장치(100)는, 주행이 종료된 후 차량의 연비 주행에 따른 연비 절감량을 디스플레이부(180)에 표시할 수 있다.
자세히, 도 18을 참조하면, 디스플레이부(180)에는, 목적지가지 이동한 경로를 나타내는 맵과 함께, 소비 연료량 및 연비 주행기능 실행을 통한 연료 절감량을 표시할 수 있다.
이하, 도 19 내지 22를 참조하여, 복수의 전방 차량(520) 감지시 차량 운전 보조장치(100)가 전방 차량(520)을 선택하는 인터페이스를 제공하는 방법을 설명한다. 이때, 전술한 내용과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
도 19를 참조하면, 먼저, 차량 운전 보조장치(100)는, 복수의 전방 차량(520)을 감지할 수 있다. (S301)
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는, 연비 주행기능이 실행될 때, 전방 영상을 촬영하고, 전방 영상에서 복수의 차량을 검출할 수 있다.
또한, 차량 운전 보조장치(100)는, 연비 주행기능을 실행하는 도중에 추종하고 있는 전방 차량(520)보다 더 연비 절감율이 높을 것으로 예상되는 전방 차량(520) 감지시 선택 인터페이스를 제공할 수도 있다.
다음으로, 프로세서(170)는, 전방 영상을 분석하여 전방 차량(520)들의 복수의 전방 차량(520) 각각의 후류(W2) 정보를 획득할 수 있다. (S302)
그리고 프로세서(170)는, 획득된 후류(W2) 정보로 후방 주행시 절감될 연비를 예상할 수 있다. (S303)
구체적으로, 프로세서(170)는, 전방 차량(520) 영상에서 획득된 전방 차량(520)들의 정보에서 전방 차량(520)의 크기 순으로 연비 절감율이 높을 것으로 판단할 수 있다.
자세히, 도 20a 내지 도 20d에 도시된 차량들은 도시된 순서대로 차량의 높이가 줄어드는 것을 알 수 있다. 차량의 높이가 낮아짐에 따라 층류(W1)가 낮은 높이에서 형성되어 후류 영역이 줄어들 것을 예측할 수 있다. 따라서, 공기저항 측면에서 보면, 도 20a에 도시된 전방 차량(520)을 추종 주행시 가장 연비 절감율이 높을 것으로 예상할 수 있고, 도 20d에 도시된 전방 차량(520)을 추종 주행시 가장 낮은 연비 절감율일 것으로 판단할 수 있다.
도 20e와 같이, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)이 비규칙적인 후면 형상을 가지고 있다면, 추종 주행에서 제외시킬 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 비규칙적인 후면 형상을 갖는 전방 차량(520)에서 후방 주행을 하면서 공기저항을 직접 측정한 후, 측정된 공기 저항에 따라 연비 거리영역을 산출할 수도 있다.
차량이 자율 주행 상태이거나 자동으로 연비 절감율이 높은 전방 차량(520)을 선택하도록 설정되어 있는 경우, 프로세서(170)는, 연비 절감율이 높은 전방 차량(520)을 선택하고, 선택된 전방 차량(520)과의 관계에서 연비 주행위치를 결정할 수 있다.
그리고 차량 운전 보조장치(100)는, 복수의 전방 차량(520) 중 후방 주행시 공기저항이 낮은 전방 차량(520)으로 자동 주행하도록 제어할 수 있다.
도 21을 참조하면, 프로세서(170)는, 제 2 전방 차량(520_2) 후방의 연비 주행위치에서 주행 중인 도중에 크기가 더 큰 제 1 전방 차량(520_1)을 감지하면, 제 1 전방 차량(520_1)의 후방으로 주행하도록 안내하는 그래픽 이미지(30i, 31i)를 표시하도록 디스플레이부(180)를 제어할 수 있다.
그 밖에, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)들의 목적지, 절감 연비, 속력 등을 더 추종 차량의 판단 요소로 더 고려할 수 있다. (S305)
도 22를 참조하면, 프로세서(170)는, 디스플레이부(180)를 통해 절감 연비, 속력 및 목적지를 각각의 전방 차량(520_1, 520_2)에 표시하고, 사용자가 선택하는 전방 차량(520_1, 520_2)과의 관계에서 연비 주행위치를 결정할 수 있다. (S306)
즉, 차량 운전 보조장치(100)는, 복수의 전방 차량(520_1, 520_2)의 후방 주행시 연비 절감율을 표시하고, 따라갈 전방 차량(520_1, 520_2)을 선택하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
이하, 도 23 내지 25를 참조하여, 복수의 차량들이 군집 주행시 연비 주행기능이 실행되는 방법을 설명한다.
군집 주행시 연비주행기능이 실행되는 주체는, 복수의 차량 중 어느 하나의 차량이거나 군집 주행을 주관하는 서버일 수 있다. 이하, 설명에서는 복수의 차량 중 차량 운전 보조장치(100)를 구비한 어느 하나의 차량이 연비 주행기능을 실행하는 것으로 설명한다.
먼저, 복수의 차량이 군집 주행을 시작할 수 있다. (S501)
프로세서(170)는, 복수의 차량을 촬영하여 각 차량의 정보를 획득하거나, 통신부(120)를 통해 각 차량의 제원을 수신하여 차량의 정보를 획득할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 각 차량의 형상에 따른 후류(W2)를 예측할 수 있다. (S502)
그리고 프로세서(170)는, 예측한 후류(W2) 정보에 기초하여 후방 주행시 절감될 연비를 예상할 수 있다.
전술한 바와 같이, 프로세서(170)는, 전방 차량(520) 영상에서 획득된 전방 차량(520)들의 정보에서 전방 차량(520)의 크기 순으로 연비 절감율이 높을 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 프로세서(170)는, 전방 차량(520)과의 제동을 동기화 하고, 안전 거리를 산출할 수 있다. (S503, S504)
그리고, 안전 거리 및 연비 거리에 기초하여 주행순서를 결정할 수 있다. (S505)
프로세서(170)는, 전방 차량(520) 영상에서 획득된 전방 차량(520)들의 정보에서 전방 차량(520)의 크기 순으로 연비 절감율이 높을 것으로 판단할 수 있다.
자세히, 도 24를 보면, 제 2 차량(620), 제 1 차량(610) 및 제 3 차량(630) 순서로 크기(예컨대, 높이)가 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 프로세서(170)는, 제 2 차량(620)이 가장 앞에서 주행하도록 주행 순서를 결정하고, 제 1 차량(610)이 제 2 차량(620) 후방을 주행하도록 순서를 정하고, 제 3 차량(630)이 가장 후방에서 주행하도록 주행 순서를 정할 수 있다.
그리고, 프로세서(170)는, 정해진 연비 주행순서에 따라서 군집주행하도록 제어할 수 있다. (S506)
도 25를 참조하면, 제 2 차량(620)에 의해 후류(W2)가 형성되고, 제 2 차량(620)에 의한 후류 영역 내에서 제 1 차량(610)이 주행하고, 제 1 차량(610)에 의해 형성된 후류 영역 내에서 제 3 차량(630)이 주행하여, 제 1 차량(610)과 제 3 차량(630)은 공기저항이 적은 주행상태를 유지할 수 있다.
한편, 후방 차량이 본 차량(700)을 추월하는 도중에 발생되는 측면 풍압은 본 차량(700)에 안정적인 주행을 방해할 수 있다.
따라서, 차량 운전 보조장치(100)는, 추월 차량에 의한 측면 풍압에 미리 대비하여 안정적인 주행을 하도록 제어할 수 있다.
자세히, 차량 운전 보조장치(100)는, 거리 센서(150) 또는/및 카메라(160)를 통해 후방 차량의 영상을 획득할 수 있다. 또한, 차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 후방 차량 정보를 수신하여, 획득할 수도 있다.
실시예에서, 차량 운전 보조장치(100)는, 후방 영상에서 후방 차량에 대한 정보를 추출하여 후방 차량의 추월 여부를 검출하고, 후방 차량의 추월할 때 차량에 가해지는 측면 풍압을 산출하여, 측면 풍압에 따라 차량의 주행을 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는, 측면 풍압에 대응하여 스티어링을 제어하는 스티어링 제어할 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는, 차량이 우측으로 추월함에 따라 차량의 우측에 측면 풍압이 가해질 것을 감지하면, 조향을 우측으로 틀도록 스티어링 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 측면 풍압에 대응하여 서스펜션을 제어할 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는, 차량이 우측으로 추월함에 따라 차량의 우측에 측면 풍압이 가해질 것을 감지하면, 서스펜션을 제어하여 차량의 우측 차체의 높이를 낮추도록 서스펜션 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 측면 풍압에 대응하여 브레이크를 제어할 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는, 차량이 우측으로 추월함에 따라 차량의 우측에 측면 풍압이 가해질 것을 감지하면, 차량의 우측 바퀴에 브레이크를 살짝 잡아주도록 브레이크 구동부를 제어할 수 있다.
즉, 차량 운전 보조장치(100)는, 후방 차량이 본 차량(700)의 측면에서 추월함에 따라 발생되는 측면 풍압을 미리 예측하고, 스티어링, 서스펜션 및 브레이크 중 적어도 하나를 제어하여, 측면 풍압을 받으면서도 차량의 주행 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
도 26을 참조하면, 전술한 차량 운전 보조장치(100)는 차량(700) 내에 직접 포함될 수 있다.
차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 차량 운전 보조장치(100) 및 AVN 장치(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 차량 운전 보조장치(100)에 포함되는 유닛과, 차량(700)에 기재된 유닛 중 동일한 명칭을 갖는 유닛은, 차량(700)에 포함되는 것으로 설명한다.
통신부(710)는, 차량과 이동 단말기(600) 사이, 차량과 외부 서버(510) 사이 또는 차량과 타차량(520)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714) 및 광통신 모듈(715)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(510)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(510)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.
광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(520)과 데이터를 교환할 수 있다.
입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은, 차량 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. (이하 설명 도 2참조) 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721A), 쉬프트 입력 수단(721D), 가속 입력 수단(721C), 브레이크 입력 수단(721B)을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단(721A)은, 사용자로부터 차량의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721A)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721A)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단(721D)은, 사용자로부터 차량의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721D)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721D)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
가속 입력 수단(721C)은, 사용자로부터 차량의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721B)은, 사용자로부터 차량의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721C) 및 브레이크 입력 수단(721B)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721C) 또는 브레이크 입력 수단(721B)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
카메라(722)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(722)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(722) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 모니터링부(725)를 포함할 수 있다.
모니터링부(725)는 탑승자에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 모니터링부(725)는 탑승자의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
한편, 도 31에서는 모니터링부(725)와 카메라(722)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(722)는 전술한 바와 같이, 차량 운전 보조장치에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.
마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 모니터링부(725) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 모니터링부(725)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 제어부(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 제어부(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는, 차량 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
메모리(730)는, 제어부(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(770)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(790)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
제어부(770)는, 차량 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
이러한 제어부(770)은 차량 운전 보조장치의 실행 신호 전달에 따라서, 전달된 신호에 대응되는 기능을 실행할 수 있다.
제어부(770)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(770)는 전술한 프로세서(170)의 역할을 위임할 수 있다. 즉, 차량 운전 보조장치의 프로세서(170)는 차량의 제어부(770)에 직접 셋팅될 수 있다. 이러한 실시예에서는 차량 운전 보조장치는 차량의 일부 구성들을 합하여 지칭하는 것으로 이해할 수 있다.
또는, 제어부(770)는 프로세서(170)에서 요청하는 정보를 전송해주도록 구성들을 제어할 수도 있다.
전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
AVN(Audio Video Navigation) 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 AVN 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예의 차량 운전 보조장치는 차량에 구비되어 차량의 연료 효율 상승에 기여하므로, 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (27)

  1. 차량의 전방 영상을 획득하는 카메라; 및
    상기 전방 영상에서 전방 차량에 대한 정보를 획득하고, 상기 전방 차량 정보에 기초하여 상기 전방 차량에 의한 후류가 발생되는 영역을 산출하고, 상기 후류 영역 내에서 상기 차량의 주행위치를 결정하는 프로세서를 포함하는
    차량 운전 보조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행 위치를 결정하는 것은,
    상기 전방 차량과의 이격 거리에 따른 연비 절감율을 산출한 후 소정의 연비 절감율 이상의 거리 영역을 연비 거리 영역으로 지정하는 것인
    차량 운전 보조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 차량에 의해 발생된 층류와 상기 층류 아래 후류 영역을 검출하고, 상기 후류가 발생된 영역 내에서 상기 연비 거리 영역을 지정하는
    차량 운전 보조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 연비 거리 영역에서 상기 휴류 영역의 높이가 상기 차량의 높이보다 낮으면, 상기 차량의 서스펜션을 제어를 통해 상기 차량의 높이를 낮추도록 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 제동 거리에 따라서 상기 전방 차량으로부터의 안전 거리를 판단하고,
    상기 안전 거리 밖에서 상기 연비 거리 영역을 지정하는
    차량 운전 보조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 차량의 제동 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 차량의 제동 시점 및 제동 강도에 따라서 상기 차량의 제동 시점 및 제동 강도를 매칭하여 제동 신호를 생성하여, 상기 전방 차량과 제동 신호를 동기화하는
    차량 운전 보조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 제동 강도는 상기 전방 차량의 제동 강도 보다 크도록 상기 제동 신호를 생성하는
    차량 운전 보조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 차량의 위치를 기준으로 상기 차량의 주행방향을 결정하는
    차량 운전 보조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 차량의 주행방향에 따라서 상기 차량의 주행 방향을 결정하는
    차량 운전 보조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 영상 정보에 대한 추가 정보로 날씨 정보, 상기 전방 차량과의 통신 정보 및 상기 차량의 센서 정보 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하고,
    상기 추가 정보에 기초하여 차량의 연비 주행위치를 결정하는
    차량 운전 보조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 주변의 풍향 및 풍압에 따라서 상기 차량의 주행 위치를 결정하는
    차량 운전 보조장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전방 영상에서 복수의 전방 차량을 검출하고,
    상기 복수의 전방 차량 각각의 후류 정보를 획득하는
    차량 운전 보조장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 전방 차량의 후방 주행시 연비 절감율을 표시하고, 따라갈 전방 차량을 선택하는 인터페이스를 제공하는
    차량 운전 보조장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 전방 차량 중 후방 주행시 공기저항이 낮은 전방 차량으로 자동 주행하도록 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    복수의 차량들과 군집 주행할 때,
    상기 군집 주행에 속하는 복수의 타차량들의 제원을 획득하고, 상기 획득된 제원을 비교하여 상기 복수의 차량들의 크기에 따라 군집 주행 순서를 결정하는
    차량 운전 보조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 타차량들과 제동 신호를 동기화하는
    차량 운전 보조장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 연비 주행위치를 윈드실드 글라스(windshield glass)에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는
    차량 운전 보조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량의 주행 위치는 연비 거리영역 및 주행방향을 포함하고,
    상기 디스플레이부는,
    상기 연비 거리 영역 및 상기 주행방향을 그래픽 이미지로 상기 윈드실드 글라드에 표시하는
    차량 운전 보조장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 전방 차량과의 거리변화에 따른 연비 절감율의 변화를 상기 그래픽 이미지로 표시하는
    차량 운전 보조장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 가상 이미지는 카펫 이미지를 포함하고,
    상기 연비 절감율의 변화는 상기 카펫 이미지의 색, 채도, 크기 및 명도 중 적어도 하나 이상의 모양 변화로 표시하는
    차량 운전 보조장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 전방 차량과의 안전 거리를 그래픽 이미지로 표시하는
    차량 운전 보조장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    주행이 종료된 후 상기 차량의 연비 주행에 따른 연비 절감량을 상기 디스플레이부에 표시하도록 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  23. 차량의 후방 영상을 획득하는 카메라; 및
    상기 후방 영상에서 후방 차량에 대한 정보를 추출하여 상기 후방 차량의 추월 여부를 검출하고, 상기 후방 차량의 추월할 때 상기 차량에 가해지는 측면 풍압을 산출하여, 상기 측면 풍압에 따라 상기 차량의 주행을 제어하는 프로세서를 포함하는
    차량 운전 보조장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 측면 풍압에 대응하여 스티어링을 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 측면 풍압에 대응하여 서스펜션을 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 측면 풍압에 대응하여 브레이크를 제어하는
    차량 운전 보조장치.
  27. 제 1 항 및 제 26 항 중 하나의 차량 운전 보조장치를 포함하는 차량.
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