KR102440478B1 - 사각지대 감지장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 사각 감지장치에 관한 것으로서, 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속에 따라서, 차량 후방 또는 측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 기능을 구비함으로써, 인접차로뿐 아니라 그 너머에 있는 제2인접차로에 존재하는 장애물 감지 및 충돌회피까지 가능해진다.

Description

사각지대 감지장치 및 방법{BLIND SPOT DETECTION METHOD AND BLIND SPOT DETECTION DEVICE}
본 발명은 사각지대 감지방법 및 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자차가 급격히 차선을 변경할 때 사각지대를 정확하게 감지할 수 있는 사각지대 감지방법 및 감지장치에 관한 것이다.
통상 최근, 자동차는 자산 소유의 개념에서 자동차의 고유의 기능인 공간 이동의 편의 목적이 보다 강조되는 변화의 시대를 맞이하고 있다. 이러한 개념의 변화에 따라서 자동차는 편의장치의 개선과 각종 통신장비의 도입이 이루어져 차량의 고유의 성능인 엔진성능, 가속 또는 감속, 정지, 선회능력 등의 향상과 더불어 인간의 정서적인 만족을 동시에 추구하는 감성공학적인 측면이 미래형 자동차의 개발방향의 이정표가 되고 있다. 뿐만 아니라, 자동차의 능동적인 주행안정성과 사고방지의 기술도 개발이 이루어지고 있으며, 이에 관련한 부품도 속속들이 개발되고 있다.
이에 따라, 운전자의 운행을 관리하는 개념의 항법장치와 운행 중의 차량 조작을 보조하는 개념의 안전운전 보조장비가 향후의 차량안전 시스템의 개발방향으로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 운전이 미숙한 운전자의 차량 조작과 운행을 보조하는 자동주차 시스템, 차선 이탈 방지 시스템, 그리고 사각지대 감시 시스템 등이 개발의 주된 동기가 되고 있다.
일반적으로 차량의 사이드 미러는 차량 좌측 및 우측 후방 시야를 확보하는 자동차의 기본 부품으로 이용되고 있다. 차량의 사이드 미러는 운전자의 시각적 관측의 한계 및 B-pollar에 의해 일정 각도의 사각지대를 가지는데, 차량의 사각지대는 일반적으로 차체 측면을 기준으로 13°~45° 영역으로 정의된다.
이러한 차량의 사이드 미러 등의 감지영역을 벗어나는 사각지대를 소위 블라인드 스팟(Blind spot)으로 표현하며, 본 명세서에서는 편의상 이러한 미러의 미감지 영역 등을 통칭하여 사각지대(Blind Spot)으로 표현하기로 한다.
한편, 기존에는 이러한 사각지대에 장애물 등이 존재하는지 감지하기 위하여 초음파 센서 등을 이용하고 있다.
하지만, 이러한 기존의 초음파 센서 등을 이용한 사각지대 감지(Blind Spot Detection; BSD) 방법은 차량이 차선에 대하여 평행한 상태의 정상 주행 과정에서는 의미가 있으나, 차량이 급격히 차선을 변경하여 진입할 때에는 종래의 사각지대 감지방법은 충분한 기능을 발휘할 수 없다는 문제가 있었다.
즉, 종래의 사각지대 감지방법(BSD)에 의하여 인식되는 감지영역은 차량의 후측방의 일정 영역으로 정해지는 바, 차량이 특정 차선에 급하게 진입하게 되는 경우 사각감지영역이 옆차선까지 확장되지 않기 때문에 옆차선에서 주행하는 장애물을 충분히 감지할 수 없게 된다.
특히, 차량의 차선변경시 현재 주행중인 차선과 차량 진행방향이 이루는 각도의 크기에 따라서 바로 옆차선 뿐 아니라 더 먼 차선에서의 장애물까지 감지하여야 할 필요가 있지만, 현재의 사각지대 감지방법으로는 이러한 상황에 대한 대응이 불가능하다는 단점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 차량이 급격히 차선을 변경할 때, 진입 차선의 사각지대를 정확히 감지할 수 있는 사각지대 감지방법 및 감지장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예는 차량의 차선변경 각도 등에 따라서 사각지대 감지영역을 재설정함으로써, 차선변경시에도 인접차선까지 고려한 사각지대 감지가 가능한 사각지대 감지방법 및 감지장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예는 차량의 차선 변경 각도 등에 따라서 사각감지를 위한 기본 감지영역을 제1인접차선까지 확장하여 재설정한 제1 확장 감지영역과, 제1인접차선보다 먼 제2인접차선까지 확장한 제2 확장 감지영역을 선택적으로 이용함으로써, 아주 급격한 차선 변경시에도 2개 이상의 인접 차선에 존재하는 장애물까지 감지할 수 있는 사각지대 감지방법 및 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에서는, 차량의 후방 또는 측방에 장착되어 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 사각감지부와, 차량 주위의 차선정보를 획득하는 차선정보 획득부와, 상기 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속이 일정 이상인 경우, 상기 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 제어부와, 상기 제2 확장 감지영역에 장애물이 존재하는 경우 경고 또는 표시하는 경고부를 포함하는 사각지대 감지장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 차량의 후방 또는 측방에 장착된 센서를 이용하여 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 기본 감지영역 결정 단계와, 차량 주위의 차선정보를 획득하는 차선정보 획득 단계와, 상기 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속이 일정 이상인 경우, 상기 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 감지영역 재설정 단계와, 상기 제2 확장 감지영역에 장애물이 존재하는 경우 경고 또는 표시하는 경고 단계를 포함하는 사각지대 감지방법을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 자차에 탑재된 차선 유지 보조 시스템으로부터 차선에 관한 정보를 획득하여 이용함으로써, 차량이 급격히 차선을 변경할 때, 진입 차선의 사각지대를 정확히 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자차가 차선을 급격히 변경하는 것으로 판단된 경우 기본 감지영역을 보정하여 제1 감지영역을 재설정함으로써 사각지대 감지방법을 개선할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가서, 본 발명의 일실시예는 차량의 차선 변경 각도 등에 따라서 사각감지를 위한 기본 감지영역을 제1인접차선까지 확장하여 재설정한 제1 확장 감지영역과, 제1인접차선보다 먼 제2인접차선까지 확장한 제2 확장 감지영역을 선택적으로 이용함으로써, 아주 급격한 차선 변경시에도 2개 이상의 인접 차선에 존재하는 장애물까지 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 사각지대 감지시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 바로옆 인접차선으로의 제1 감지영역 확장방식에 의한 사각감지방법의 기술적 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 사각감지 기술이 사용되는 조건을 도 2와 비교하여 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치의 기능별 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의하여 2개 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장된 제2 확장 감지영역을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 제 2 확장 감지영역의 결정방식에 대한 일예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 사각감지방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치에서 제2 인접차로에서 주행중인 타차량과의 충돌예상시 표시방식의 일 예를 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 사각지대 감지시스템을 나타내는 개념도이다.
일반적으로 차량의 사이드 미러는 차량 좌측 및 우측 후방 시야를 확보하는 자동차의 기본 부품으로 이용되고 있으나, 운전자의 시각적 관측의 한계 및 Bpollar에 의해 일정 각도의 사각지대를 가지게 된다.
통상적으로 차량의 사각지대는 차체 측면을 기준으로 대략 13°~45° 영역에 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같은 종래기술에 의한 사각지대 감지시스템은 자차(10)가 현재 주행차로(30)를 운행중인 자차(10)가 차선변경을 위해 빠르게 인접한 변경차로(40)로 차선을 변경하여야 하는 경우 자차(10)는 주행차로(30)상에 변경차로(40) 쪽으로 큰 각도로 기울어지게 된다.
이 경우 자차(10)에 의하여 형성되는 사각지대(50)는 역시 자차(10)가 기울어진 각도만큼 기울어진 위치에 설정된다.
이때 변경차로(40) 상에 차량(20)이 진입하거나, 주행하고 있는 경우 타 차량(20)은 자차(10)의 사이드 미러에 의한 주시범위에서 벗어나 있을 뿐만 아니라, 자차(10)에 의하여 감지된 사각지대(50)로부터 벗어나 있기 때문에, 이 상태로 자차(10)가 변경차로(40)로 진입하게 되면 자차(10)와 타 차량(20)은 충돌 위험에 놓이게 된다.
또한 종래기술의 사각지대 감지시스템은 상기한 바와 같은 위험한 상황이 초래되는 경우에도 자차의 운전자에게 아무런 경보를 줄 수 없어 사고 발생의 확률이 더욱 높아지는 문제가 있다.
이러한 종래기술에 의한 사각감지방법의 문제점을 극복하기 위한 방안으로서, 인접한 변경차로까지 사각감지영역을 확장하는 방식을 고려할 수 있다.
도 2는 바로옆 인접차선으로의 제1 감지영역 확장방식에 의한 사각감지방법의 기술적 원리를 설명하는 도면이다.
도 2에서는 기존의 사각감지를 위한 초음파 센서, 적외선 센서 등을 이용하여 측정된 기본 감지영역(240)을 차선변경 조건에 따라 인접차선(220)까지 고려한 제1 확장 감지영역(250)으로 확장하는 방식을 도시한다.
도 2의 설명을 위하여, 차량(100)이 현재 주행중인 주행차로(230)의 진입차선(230)을 각도 θ로 진입하려 하는 경우를 가정한다.
또한, 현재 주행중인 주행차로(230)에 바로 인접한 차로 중 차량(100)이 진입하는 쪽의 차로를 제1인접차로(220)로 표현하며, 그 제1인접차로(220)와 현재 주행중인 주행차로(210) 사이의 차선을 변경차선(230)으로 표현하며, 그 제1인접차로(220)에서 주행중인 후측방 차량을 타차량(200)으로 표시한다.
도 2에 의한 감지영역 확장기술에 의하면, 차량(100)이 변경차선(230)과 일정 이상의 진입각도 θ를 이루면서 차선을 변경하고자 하는 것으로 감지된 경우, 종래의 사각감지장치의 기본 감지영역(240)을 제1인접차로(220) 방향으로 재설정거리 X만큼 평행이동시키고 진입각도 θ에 비례하는 재설정각도 θ'만큼 회전시킴으로써 제 1 확장 감지영역(250)으로 변경한다.
통상 사각감지장치에 사용되는 센서는 적외선 센서나 초음파 센서와 같이 일정 거리의 감지범위를 가지며, 사각감지장치의 제어부가 이러한 센서의 감지영역을 적절히 조정함으로써, 사각감지 영역을 결정하게 된다.
따라서, 도 2에서와 같이, 차량이 일정 각도 이상으로 인접차선으로 진입하는 경우에는 기본 감지영역(240)을 도 2와 같이 이동 및 회전시켜 제1 확장 감지영역으로 재설정한 후, 그를 재설정된 제1 확장 감지영역(250)을 기초로 사각감지 및 경고 기능을 수행하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 사각감지 기술이 사용되는 조건을 도 2와 비교하여 설명하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 도 2와 같이 사각감지영역을 인접차선과 평행하도록 확장함으로써, 도 2에서와 같이 인접차로(220)를 주행중인 타차량(200)을 감지하여 사각감지기능(BSD)를 수행할 수 있다.
그러나, 도 3에서와 같이, 자신 차량(100)의 차선 진입각도가 일정각도 이상인 경우에는 운전자가 바로 인접차선을 넘어서 다음 차선까지 차선을 변경하고자 의도 하는 것으로 이해될 수 있다.
이런 경우, 도 2에 의한 사각감지영역의 확장만으로는 사각감지 기능이 충분히 제공될 수 없게 된다.
즉, 도 3에서와 같이, 차량(100)이 변경차선(230)으로 일정 이상의 진입각도 θ로 진입하는 경우, 도 2에 의하여 재설정된 제1 확장 감지영역(250)만으로는 바로 인접차로(220)의 제1타차량(200)만을 감지할 수 있을 뿐, 다음 차로인 제2인접차로(330)에서 주행중인 제2타차량(300)에 대한 감지는 불가능하다는 것이다.
이 경우, 만일 바로 인접차로(220)에서의 장애물은 없다고 인정되었으나, 그 다음에 존재하는 제2인접차로(330)에서 주행중인 바로 제2 타차량(300)이 있는 상태에서 차량(100)이 계속 주행하는 경우 충동예상지점(320)에서 두 차량이 충돌할 위험이 존재하는 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 차량이 일정 각도 이상으로 인접차선으로 진입하는 경우 바로 옆의 제1인접차로 이외에 그 다음 차로인 제2인접차로까지 사각감지영역을 확장하는 방안을 제시하고자 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치의 기능별 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의하여 2개 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장된 제2 확장 감지영역을 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치(400)는 사각감지부(410)와, 차선정보 획득부(420)와, 사각감지를 위한 기본 감지영역을 제2인접차로까지 커버하는 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 제어부(430)와, 경고부(440) 또는 표시부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.
사각감지부(410)는 차량의 후방 또는 측방에 장착되어 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 기능을 하는 것으로서, 더 구체적으로는 차량의 후방 또는 측방에 설치되는 초음파 센서모듈, 적외선 센서모듈, 레이더 센서모듈 중 1 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 사각 감지부(410)는 일반적인 사각감지기능(BSD)를 위하여 사용되는 센서 및 센서모듈로서, 예를 들면 발신부(emitter)가 차량(100)의 측면에 설치되어 적외선 또는 초음파를 사각지대로 발사하고, 물체에 반사되어 돌아온 적외선 또는 초음파를 수신부(detector)가 감지하여 사각지대에 물체가 존재함을 인식할 수 있다.
이 때, 센서의 감도를 높이기 위하여 적외선 신호를 반송 주파수(CRF:Carrier Frequency)와 적외선 센서의 중심 주파수(CTF: Center Frequency)를 혼합한 혼합 주파수로 구성하여 신호의 감도와 특성을 향상시킬 수 있다.
수신부는 발신부에서 발사된 적외선의 주파수 대역에 해당하는 주파수 파장 영역의 적외선만을 감지할 수 있도록 설계함으로써 기타 광원에 의한 잡음에 강건하도록 구현될 수도 있다.
물론, 이러한 사각감지부(410)는 적외선, 초음파에 한정되는 것은 아니며 일반적인 무선전파를 송신하고 물체로부터 반사되는 수신신호를 수신하는 레이더 형태일 수도 있다.
이러한, 사각감지부(410)에 포함되는 센서는 일정한 감지각도를 가지며, 사각감지부에는 센서의 감지 가능 영역 내에서 일정한 감지범위를 설정하는 센서 ECU를 추가로 포함할 수 있다.
이러한 센서 ECU는 센서의 감지 가능 영역 내의 일정한 영역을 감지영역으로 설정할 수 있으며, 본 명세서에서 사각감지부의 센서 ECU가 기본적으로 설정한 사각감지영역을 기본 감지영역(도 5의 550)으로 표현하기로 한다.
차선정보 획득부(420)는 차선유지 시스템(Lane Keeping Assistance System; LKAS), 적응 크루즈 시스템(Adaptive Cruise Control System; ACC) 등에 사용되는 영상 시스템으로 구현될 수 있다.
차선정보 획득부(420)는 카메라 및 영상처리부를 포함하여 구성될 수 있으며, 차량 전방 또는 측방의 영상을 촬영한 후 촬영 영상을 영상 처리함으로써 차량 주위의 차선(Lane)을 식별하는 차선 식별 기능을 구비한다.
또한, 차선정보 획득부(420)는 차량 주위의 차선을 획득하는 기능과 함께, 차량의 진행방향과 차선이 이루는 각도, 즉, 본 발명에서의 차선 진입각도 θ를 결정하는 기능을 구비할 수 있다.
즉, 차선정보 획득부(420)는 식별된 차선의 진행방향과 차량의 헤딩방향을 측정하여, 두 방향이 이루는 각도를 차량의 차선 진입각도 θ로 결정할 수 있다.
또한, 차선정보 획득부(420)는 차량 주위의 차선을 식별함으로써, 차량이 진행하려 하는 방향에 몇 개의 차선이 존재하는지 확인하는 기능을 구비할 수 있다.
예를 들어, 차선 정보 획득부(420)는 도 5에서와 같이 차량(500)이 변경차선(512)를 넘어 다른 차로로 진입하려 하는 경우에 변경차선(512) 너머에 추가의 제2변경차선이 존재하는지 확인함으로써 본 발명에 의한 제2인접차로(530)가 존재하는지 확인할 수 있다.
즉, 차선정보 획득부의 영상 처리 결과, 차량 진행방향에 변경차선(512) 다음으로 바로 중앙선(도 5의 540) 또는 갓길차선(미도시)이 존재하는 경우에는 제1인접차로(520)만이 존재할 뿐, 다음 차로인 제2인접차로(530)이 존재하지 않는 것으로 인식할 수 있다.
반대로, 차선정보 획득부의 영상 처리 결과, 차량 진행방향에 변경차선(512) 다음으로 추가적인 제2변경차선(522)가 존재하는 제1 인접차로(520) 및 그에 인접한 제2인접차로(530)가 존재하는 것으로 인식할 수 있다.
본 발명에 의한 사각감지장치의 제어부(430)는 제1 확장 감지영역 및 제2확장 감지영역을 재설정하는 기능을 수행하는 것으로, 더 구체적으로는 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속이 일정 이상인 경우, 상기 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 기능을 수행한다.
더 구체적으로, 제어부(430)는 사각감지부(410)가 설정한 기본 감지영역을 재설정거리(Y)만큼 제2인접차로쪽으로 이동시키고, 진입각도(θ)에 비례하는 재설정각도(θ')만큼 회전시킨 영역으로 결정되며, 제2 확장 감지영역의 폭(W)은 상기 기본 감지영역의 폭(W')과 차로폭(Wr)의 합보다 크거나 같을 수 있다.
이러한 제어부의 제2 확장 감지영역 설정 기능을 도 5 및 도 6을 참고로 더 설명하면 다음과 같다.
설명의 편의를 위하여, 본 명세서에서는 제어대상 차량(500)이 진입하려하는 차선을 진입차선(512)으로, 차량(500)이 현재 주행중인 차로를 주행차로(510)로, 진입하려는 바로 인접 차선을 제1인접차로(520), 그 제1인접차로와 인접한 다음 차로를 제2인접차로(530)로 표시한다.
또한, 사각감지부(410)가 기본적으로 설정한 사각감지영역을 기본 감지영역(550)으로 표시하며, 본 발명에 의한 제어부에 의하여 재설정된 확장 감지영역 중 제1인접차로(520)까지만 확장된 감지영역을 제1 확장 감지영역(562), 제2인접차로까지 커버하도록 확장된 감지영역을 제2 확장감지영역(560)으로 표시한다.
도 5와 같이, 제어부(430)는 사각감지부(410)가 설정한 기본 감지영역(550)을 제1인접차로 방향으로 재설정거리 Y만큼 평행이동시키고 재설정각도 θ'만큼 회전시켜 제1 확장감지영역(562)로 결정한다.
더 구체적으로, 제어부(430)는 진입각도 θ와 차속이 제1임계치보다 크지만 진행방향에 제1인접차로(520)만이 존재할 뿐, 제2인접차로(530)이 존재하지 않는 경우에는 제1 확장 감지영역(562)를 최종 감지영역으로 재설정한 후 사각감지기능을 수행한다.
또한, 제어부(430)는 진입각도 θ와 차속이 제2임계치보다 크고 차량의 진행방향에 제1인접차로(520) 및 제2인접차로(530)가 존재하는 경우, 기본 감지영역(550)을 제2인접차로(530)까지 확장된 제2 확장 감지영역(560)으로 변경하여 재설정한다.
이 때, 제1 확장 감지영역(562) 설정을 위한 제1임계치는 진입각도 θ가 30~45도, 차속이 30km/h이상으로 결정될 수 있으며, 제2 확장 감지영역 설정을 위한 제2임계치는 진입각도 θ가 45도 이상, 차속이 30km/h이상으로 결정될 수 있다.
물론, 이러한 제1임계치 및 제2임계치는 상기 범위에 한정되는 것은 아니며, 차량이 변경차선을 넘어서 제1 인접차선(520) 또는 제2인접차선(530)으로 진입할 것으로 예상되는 진입각도 및 차속의 범위로 달리 결정될 수 있다.
또한, 제어부(430)는 차선변경 램프가 동작하는지 확인한 후, 그 정보를 전술한 진입각도 및 차속과 함께 고려하여, 제2 확장 감지영역으로의 재설정 여부를 결정할 수도 있을 것이다.
이 때, 제어부(430)에 의한 제2 확장 감지영역 결정 방식을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 제 2 확장 감지영역의 결정방식에 대한 일예를 도시한다.
도 6과 같이, 제2 확장 감지영역(560)은 사각감지부(410)가 결정한 기본 감지영역(550)을 제2인접차로(530) 방향으로 재설정거리 Y만큼 이동시키고, 재설정각도 θ'만큼 회전시키며, 감지영역의 폭을 W로 확장시킨 영역으로 결정된다.
사각감지부(410)에 포함된 센서 등은 도 6에 도시된 바와 같이, 넓은 각도의 감지영역(504)을 가지며, 그 중 일정한 영역을 기본 감지영역(550)으로 결정하여 사각감지 기능을 수행한다.
이 때, 제어부(430)는 감지영역(504) 내에서 기본 감지영역(550)을 확장한 제2 확장감지 영역(560)을 다시 설정하여 그 영역으로부터 반사되어 수신된 수신신호를 측정하여 장애물 감지기능을 수행하는 것이다.
이 때, 재설정거리 Y는 기본 감지영역의 우상단 모서리 지점으로부터 제2 확장 감지영역(560)의 우측상단 모서리 지점까지의 이동 거리로서, 이러한 재설정거리 Y는 차량의 후미의 제1지점(502)으로부터 변경 차선(512)까지의 거리인 b로 결정될 수 있다.
또한, 재설정거리 Y는 경우에 따라서는 제1인접차로로 진입하기 직전 차량의 후미의 제1지점(502)으로부터 변경 차선(512)까지의 거리인 b에서 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리 a를 뺀 값으로 결정될 수 있다.
즉, 제2 확장 감지영역(560) 결정을 위한 재설정거리 Y는 제1인접차로로 진입하기 직전 차량의 후미의 제1지점(502)으로부터 변경 차선(512)까지의 거리인 b 또는 그 b 갑에서 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리 a를 뺀 값인 (b-a)가 될 수 있다.
한편, 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리 a는 차량의 차폭(Wv)과 차로폭(Wr)을 알고 있으므로, 그로부터 구해질 수 있으며, 예를 들면 a는 (Wr-Wv)/2로 결정될 수 있다.
또한, 제1인접차로로 진입하기 직전 차량의 후미의 제1지점(502)으로부터 변경 차선(512)까지의 거리인 b는 차량의 선단이 변경차선(512)에 접촉된 것으로 가정했을 때, 차량의 길이(Lv)와 진입각도(θ)로부터 구해질 수 있다.
예를 들면, 도 6의 (b)와 같이, 차량의 후미의 제1지점(502)으로부터 변경 차선(512)까지의 거리인 b는 Lv*sin θ 로 결정될 수 있다.
한편, 제2 확장 감지영역(560)을 위한 재설정각도 θ '는 기본적으로 차량이 변경차선으로 진입하는 진입각도 θ 와 동일할 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며 진입각도 θ 와 비례하는 일정한 값으로 결정될 수 있다.
또한, 제2 확장 감지영역(560)의 폭 W은 기본 감지영역(550)의 폭 W'보다 크며, 더 구체적으로는 기본 감지영역(550)의 폭 W'와 차로폭(Wr)을 더한 값과 동일하거나 그보다 큰 것이 바람직하다.
더 구체적으로는, 제2 확장 감지영역(560)에 포함되는 제1 확장 감지영역(562)의 폭 W1은 기본 감지영역(550)의 폭 W'과 동일할 수 있으며, 제2 확장 감지영역의 폭 W은 제1 확장 감지영역(562)의 폭 W1과 추가 확장폭 W2가 합산된 값으로 결정될 수 있다.
이를 위하여 제어부(430)는 차선정보 획득부(420) 또는 별도의 내비게이션 장치 등을 이용하여 현재 주행중인 도로의 차로폭(Wr) 정보를 입수할 수 있으며, 차량의 차폭(Wv) 정보를 미리 저장해 둘 수 있다.
물론, 제2 확장 감지영역(560)의 폭 W은 이러한 관계에 한정되는 것은 아니며, 제2 확장 감지영역(560)이 제2 인접차로(530)의 일부를 커버하는 한 다르게 설정될 수도 있을 것이다.
또한, 제어부(430)는 제2 확장 감지영역(560)에서 주행중인 제2타차량(300)과 차량(500)의 충돌예상시간 또는 충돌예상지점을 산출하는 기능을 추가로 구비할 수 있다.
이러한 충돌 예상시간 또는 충돌예상지점은 일반적인 충동 예상 알고리즘인, TTC(Time To Collision) 기술을 이용하여 도출될 수 있다.
즉, 차량(500)의 진행방향과 진행속도와 제2타차량(300)의 진행속도 등을 고려하여, 차량(500) 및 제2 타차량(300)이 충돌할 것으로 예상되는 시간과 제2인접차로(530) 상에서의 충돌 예상 지점을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 사각감지장치는 산출된 충돌예상시간 또는 충돌예상지점에 따라 충돌예상지점, 차량, 제2타차량 및 위험차선 중 하나 이상을 표시하는 표시부(450)를 더 포함할 수 있다.
이러한 표시부(450)는 충돌 예상시간 및 충돌 예상 지점에 따라서 2 이상의 다른 표현 방식으로 충돌 사실을 표시할 수 있으며, 이에 대해서는 도 8을 참고로 더 상세하게 설명한다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 사각 감지장치는 차량이 차선을 변경하여 제1 인접차선 및 제2인접차선으로 진입할 가능성이 있는 경우, 기존의 사각감지 영역을 인접차로까지 커버할 수 있는 확장 감지영역으로 확장하여 재설정함으로써, 변경 후 차로에서 진행하는 타차량 또는 장애물의 감지 및 충돌 회피가 가능하다는 효과를 가지게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속에 따라서, 차량 후방 또는 측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 기능을 구비함으로써, 인접차로뿐 아니라 그 너머에 있는 제2인접차로에 존재하는 장애물 감지 및 충돌회피까지 가능해진다는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 사각감지방법의 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 사각감지방법은 차량의 후방 또는 측방에 장착된 센서를 이용하여 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 기본 감지영역 결정 단계(S710)와, 차량 주위의 차선정보를 획득하는 차선정보 획득 단계(S720)를 포함한다.
다음으로, 차선정보 획득부(420)로부터 정보를 이용하여 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ)와 차량과 변경차선 사이의 거리(a, b)를 결정한다. (S730)
다음으로, 제어부(430)는 진입각도(θ)와 차속이 제1임계치 또는 제2임계치 이상인지 확인(S740)한 후, 임계치 이하인 경우에는 사각감지부가 결정한 기본 감지영역을 이용하여 사각감지기능을 수행한다.(S742)
S740 단계에서 진입각도(θ)와 차속이 임계치 이상인 경우에는 차량 진행방향에 제2 인접차로가 존재하는지 여부를 확인한다.(S750)
진입각도(θ)와 차속이 임계치 이상이고 차량 진행방향에 제2 인접차로가 존재하는 경우에는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같은 방식으로 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하고 재설정된 제2 확장 감지영역을 기초로 사각감지기능을 수행한다.(S760)
이 때, 제2 확장 감지영역은 기본감지영역을 재설정거리(Y)만큼 상기 제2인접차로쪽으로 이동시키고, 진입각도(θ)에 비례하는 재설정각도(θ')만큼 회전시킨 영역으로 결정되며, 상기 제2 확장 감지영역의 폭(W)은 상기 기본 감지영역의 폭(W')과 차로폭(Wr)의 합보다 크거가 같을 수 있다.
한편, 재설정거리(Y)는 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b) 또는 상기 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b)에서 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리(a)를 뺀 값으로 결정될 수 있다.
이러한 제1 확장 감지영역 및 제2 확장 감지영역의 결정방식에 대해서는 도 5 및 도 6을 참고로 설명한 바와 동일하므로 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.
한편, S750 단계의 확인 결과, 진입각도(θ)와 차속이 임계치 이상이지만 차량 진행방향에 제2 인접차로가 존재하지 않는 경우에는, 기본 감지영역을 차량의 주행차로와 바로 인접한 제1인접차로까지 확장시킨 제1 확장 감지영역으로 재설정하고 재설정된 제1 확장 감지영역을 기초로 사각감지기능을 수행한다. (S752)
또한, 도시하지는 않았지만 본 발명의 실시예에 의한 사각감지방법은 제2 확장 감지영역에서 장애물이 감지되는 경우 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 사각감지방법은 주행중인 제2타차량과 차량의 충돌예상시간 또는 충돌예상지점을 산출하고, 산출된 상기 충돌예상시간 또는 충돌예상지점에 따라 충돌예상지점, 차량, 제2타차량 및 위험차선 중 하나 이상을 표시하는 단계(S770)를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치에서 제2 인접차로에서 주행중인 타차량과의 충돌예상시 표시방식의 일 예를 도시한다
도 8과 같이, 본 발명에 의한 사각감지장치 및 방법에서는 제2 확장 감지영역에서 주행중인 타차량이 감지된 경우, 그 타차량과 자차량의 충돌 예상 시간 또는 충돌 예상 거리/위치 등을 산출하여 그를 표시부에 다양한 방법으로 표시할 수 있다.
이 때, 충돌 예상 지점/시간의 대소에 따라 상이한 방식으로 충돌 예상 정보를 표시할 수 있다.
예를 들면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 충돌 예상 지점이 일정한 임계치 이상 남아 있는 경우에는 표시부에 충돌 예상 지점 아이콘(840)과 자차량 아이콘(810) 및 타차량 아이콘(840)을 차선이미지와 함께 표시하되, 넘어서지 말아야 하는 제2변경차선 이미지(830)와 충돌 예상 지점 아이콘(840)을 일정한 주기로 깜빡이도록 하는 황색의 제1블링킹(Blinking) 이미지로 표시할 수 있다.
한편, 충돌 예상 지점 및 충돌 예상 시점이 일정한 임계치 내로 임박한 경우에는, 도 8의 (b)와 같이, 충돌 예상 지점 아이콘(840')과 자차량 아이콘(810') 및 타차량 아이콘(840')을 차선이미지와 함께 표시하되, 넘어서지 말아야 하는 제2변경차선 이미지(830')와 충돌 예상 지점 아이콘(840')을 제1블링킹 주기보다 더 짧은 주기로 깜빡이도록 하는 적색의 제2블링킹(Blinking) 이미지로 표시할 수 있다.
도 8과 같이, 충돌 예상 시간 또는 지점에 따라서 상이한 방식으로 변경차선 이미지 등을 표시함으로써, 운전자로 하여금 제2인접차로로의 차선 변경의 위험성을 단계적으로 경고할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 의한 사각감지장치 및 방법에 의하면, 차량이 차선을 변경하여 제1 인접차선 및 제2인접차선으로 진입할 가능성이 있는 경우, 기존의 사각감지 영역을 인접차로까지 커버할 수 있는 확장 감지영역으로 확장하여 재설정함으로써, 변경 후 차로에서 진행하는 타차량 또는 장애물의 감지 및 충돌 회피가 가능하다는 효과를 가지게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속에 따라서, 차량 후방 또는 측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 기능을 구비함으로써, 인접차로뿐 아니라 그 너머에 있는 제2인접차로에 존재하는 장애물 감지 및 충돌회피까지 가능해진다는 효과가 있다.
또한, 차량의 차선 변경 각도 등에 따라서 사각감지를 위한 기본 감지영역을 제1인접차선까지 확장하여 재설정한 제1 확장 감지영역과, 제1인접차선보다 먼 제2인접차선까지 확장한 제2 확장 감지영역을 선택적으로 이용함으로써, 아주 급격한 차선 변경시에도 2개 이상의 인접 차선에 존재하는 장애물까지 감지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400 : 사각 감지 장치 410 : 사각감지부
420 : 차선정보 획득부 430 : 제어부
440 : 경고부 510 : 주행차로
520 : 제1인접차로 530 : 제2인접차로
512 : 변경차선 522, 830 : 제2변경차선
550 : 기본 감지영역 560 : 제2 확장 감지영역
562 : 제1확장 감지영역

Claims (15)

  1. 차량의 후방 또는 측방에 장착되어 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 사각감지부;
    차량 주위의 차선정보를 획득하는 차선정보 획득부;
    상기 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속이 일정 이상인 경우, 상기 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 제어부;
    상기 제2 확장 감지영역에 장애물이 존재하는 경우 경고 또는 표시하는 경고부를 포함하며,
    상기 제2 확장 감지영역은 상기 기본 감지영역을 재설정거리(Y)만큼 상기 제2인접차로쪽으로 이동시키고, 상기 진입각도(θ)에 비례하는 재설정각도(θ')만큼 회전시킨 영역으로 결정되며, 상기 제2 확장 감지영역의 폭(W)은 상기 기본 감지영역의 폭(W')과 차로폭(Wr)의 합보다 크거가 같은 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 진입각도(θ)와 차속이 제1임계치 이상이고 상기 차선정보 획득부에 의하여 상기 제2인접차로가 탐색되지 않는 경우에는 상기 제 2 확장 감지영역보다 작은 범위의 제1 확장 감지영역으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 진입각도(θ)와 차속이 제2임계치 이상이고 상기 차선정보 획득부에 의하여 상기 제2인접차로가 탐색되는 경우에는, 상기 제1 확장 감지영역을 제2 확장 감지영역으로 확장하여 재설정하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사각감지부는 차량의 후방 또는 측방에 설치되는 초음파 센서모듈, 적외선 센서모듈, 레이더 센서모듈 중 1 이상을 포함하며, 상기 차선정보 획득부는 차량 내부 또는 외부에 장착된 영상 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 재설정거리(Y)는 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b) 또는 상기 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b)에서 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리(a)를 뺀 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 확장 감지영역에서 주행중인 제2타차량과 상기 차량의 충돌예상시간 또는 충돌예상지점을 산출하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  8. 제7항에 있어서,
    산출된 상기 충돌예상시간 또는 충돌예상지점에 따라 충돌예상지점, 차량, 제2타차량 및 위험차선 중 하나 이상을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  9. 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속에 따라서, 차량 후방 또는 측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하며,
    상기 제2 확장 감지영역은 상기 기본 감지영역을 재설정거리(Y)만큼 상기 제2인접차로쪽으로 이동시키고, 상기 진입각도(θ)에 비례하는 재설정각도(θ')만큼 회전시킨 영역으로 결정되며, 상기 제2 확장 감지영역의 폭(W)은 상기 기본 감지영역의 폭(W')과 차로폭(Wr)의 합보다 크거가 같은 것을 특징으로 하는 사각지대 감지장치.
  10. 차량의 후방 또는 측방에 장착된 센서를 이용하여 차량의 후측방의 사각감지를 위한 기본 감지영역을 설정하는 기본 감지영역 결정 단계;
    차량 주위의 차선정보를 획득하는 차선정보 획득 단계;
    상기 차량이 인접한 진입차선으로 진입하는 진입각도(θ) 및 현재 차량의 주행 차속이 일정 이상인 경우, 상기 기본 감지영역을 차량의 주행차로로부터 2개 차로 이상 이격된 제2 인접차로까지 확장시킨 제2 확장 감지영역으로 재설정하는 감지영역 재설정 단계;
    상기 제2 확장 감지영역에 장애물이 존재하는 경우 경고 또는 표시하는 경고 단계;
    를 포함하며,
    상기 제2 확장 감지영역은 상기 기본감지영역을 재설정거리(Y)만큼 상기 제2인접차로쪽으로 이동시키고, 상기 진입각도(θ)에 비례하는 재설정각도(θ')만큼 회전시킨 영역으로 결정되며, 상기 제2 확장 감지영역의 폭(W)은 상기 기본 감지영역의 폭(W')과 차로폭(Wr)의 합보다 크거가 같은 것을 특징으로 하는 사각지대 감지방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 감지영역 재설정 단계는 상기 진입각도(θ)와 차속이 제1임계치 이상이고 상기 차선정보 획득 단계에 의하여 상기 제2인접차로가 탐색되지 않는 경우에는 상기 제 2 확장 감지영역보다 작은 범위의 제1 확장 감지영역으로 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 재설정거리(Y)는 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b) 또는 상기 차량 후방의 제1지점과 변경차선까지의 거리(b)에서 차량이 주행차로에 평행한 상태를 가정한 차량측면과 변경차선 사이의 거리(a)를 뺀 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 확장 감지영역에서 주행중인 제2타차량과 상기 차량의 충돌예상시간 또는 충돌예상지점을 산출하는 충돌예상 산출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 경고 단계에서는 산출된 상기 충돌예상시간 또는 충돌예상지점에 따라 충돌예상지점, 차량, 제2타차량 및 위험차선 중 하나 이상을 표시하는 표시단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사각지대 감지방법.
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