KR102545582B1 - 교차로 충돌 회피 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 실시예들은 교차로에서 차량 간 충돌을 회피하도록 차량을 제어하는 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 교차로에서 주행하는 주변 차량의 방향별 상대 거리와 상대 속도를 측정한 후 측정된 값에 기설정된 오차 범위를 적용하여 차량과 주변 차량의 충돌 위험도를 분석하고 충돌 확률 맵을 생성한다. 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 차량의 충돌 위험도가 높은 방향과 위치를 판단하고 판단 결과에 따라 차량을 제어함으로써, 교차로에서 센싱되는 주변 차량의 움직임과 센싱 오차에 기초하여 차량 간 충돌을 정확하고 효과적으로 회피할 수 있도록 한다.

Description

교차로 충돌 회피 시스템 및 그 제어 방법{SYSTEM FOR AVOIDING COLLISION IN CROSSROAD AND METHOD FOR CONTROL THEREOF}

본 실시예들은 교차로에서 차량 간 충돌을 회피할 수 있도록 차량을 제어하는 시스템과 그 제어 방법에 관한 것이다.

차량의 성능에 대한 요구와 함께 운전자의 편의 및 안전에 대한 요구가 증가함에 따라, 차량에 장착된 센서 등을 통해 차량 및 차량의 주변 상황에 관한 정보를 획득하고 획득된 정보를 기반으로 차량을 제어하는 운전자 지원 시스템(DAS: Driver Assist System)에 관한 연구, 개발이 지속적으로 진행되고 있다.

이러한 운전자 지원 시스템(DAS)의 하나로서, 주행 중인 차량의 주변에서 주행하는 차량 또는 장애물 등을 감지하고 감지된 주변 차량 또는 장애물과의 충돌을 회피할 수 있도록 도와주는 충돌 회피 시스템이 있다.

이러한 충돌 회피 시스템은, 차량의 주변에서 주행하는 차량을 감지하고 감지된 차량과의 충돌 가능성을 판단하여 운전자에게 충돌 위험 경보를 제공한다.

한편, 이러한 충돌 회피 시스템은 차량이 교차로에서 주행하는 경우에도 적용될 수 있다.

그런데, 교차로의 경우 차량과 주변 차량이 서로 직각으로 마주보는 상태에서 충돌이 발생할 수 있으며, 교차로에서는 차량의 감가속 제어와 조향 제어가 동시에 이루어질 수 있어 주변 차량과의 충돌 가능성을 정확하게 판단하는 것에 어려움이 존재한다.

따라서, 이러한 교차로에서의 충돌 상황을 정확하게 판단하고 충돌 예상 시 차량과 주변 차량의 충돌을 실질적으로 회피할 수 있도록 차량을 제어하는 시스템 및 방법이 요구된다.

본 실시예들의 목적은, 교차로에서 차량과 주변 차량의 충돌을 회피할 수 있도록 차량을 제어하는 교차로 충돌 회피 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 실시예들의 목적은, 교차로에서 주변 차량과의 충돌 가능성을 정확하게 판단하고 정확도가 향상된 충돌 가능성에 기초하여 차량을 제어하는 교차로 충돌 회피 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 실시예들의 목적은, 교차로와 같이 다수의 충돌 위험이 발생할 수 있는 상황에서 충돌 위험도에 따라 차량에 적합한 제어를 수행하는 교차로 충돌 회피 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

일 측면에서, 본 실시예들은, 주변 차량을 감지하고 감지된 주변 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하는 센싱부와, 측정된 상대 거리에 기설정된 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 상대 속도에 기설정된 속도 오차 범위를 적용하며 기설정된 거리 오차 범위가 적용된 상대 거리와 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상대 속도에 기초하여 충돌 확률 맵을 생성하는 충돌 확률 맵 생성부와, 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 주변 차량과의 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하는 충돌 회피 제어부를 포함하는 교차로 충돌 회피 시스템을 제공할 수 있다.

이러한 교차로 충돌 회피 시스템에 있어서, 센싱부는, 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리, 제1 방향 상대 속도, 제2 방향 상대 거리 및 제2 방향 상대 속도를 측정할 수 있다.

이때, 충돌 확률 맵 생성부는, 측정된 제1 방향 상대 거리에 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 제1 방향 상대 속도에 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리가 0이 되는 제1 시간을 계산하고 제1 시간의 시점에 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리를 계산하며, 측정된 제2 방향 상대 거리에 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 제2 방향 상대 속도에 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리가 0이 되는 제2 시간을 계산하고 제2 시간의 시점에 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리를 계산할 수 있다.

또한, 충돌 확률 맵 생성부는, 측정된 제2 방향 상대 거리에 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 제2 방향 상대 속도에 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 제1 시간의 시점에 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리를 계산하고, 측정된 제1 방향 상대 거리에 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 제1 방향 상대 속도에 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 제2 시간의 시점에 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리를 계산할 수 있다.

여기서, 충돌 확률 맵 생성부는 제1 시간의 시점에 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리와 제2 시간의 시점에 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리에 기초하여 주변 차량과의 충돌 확률 맵을 생성하고, 충돌 회피 제어부는 생성된 충돌 확률 맵으로부터 확인되는 주변 차량과의 충돌 가능성이 높은 방향과 시간에 기초하여 차량을 제어할 수 있다.

한편, 충돌 확률 맵 생성부는, 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상대 속도에 조향 제어에 따라 측정되는 움직임을 포함하여 충돌 확률 맵을 생성하기 위한 상대 속도로 이용할 수도 있다.

다른 측면에서, 본 실시예들은, 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리와 제2 방향 상대 거리를 포함하는 상대 거리와 제1 방향 상대 속도와 제2 방향 상대 속도를 포함하는 상대 속도를 측정하는 단계와, 측정된 상대 거리에 기설정된 거리 오차 범위를 적용하고 측정된 상대 속도에 기설정된 속도 오차 범위를 적용하는 단계와, 기설정된 거리 오차 범위가 적용된 상대 거리와 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상대 속도를 이용하여 충돌 확률 맵을 생성하는 단계와, 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 주변 차량과의 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하는 단계를 포함하는 교차로 충돌 회피 시스템의 제어 방법을 제공할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 차량과 주변 차량과의 횡방향 충돌 위험도와 종방향 충돌 위험도를 분석하고 차량을 제어함으로써, 교차로에서 차량과 주변 차량의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

본 실시예들에 의하면, 교차로에서 감지된 주변 차량에 관한 센싱 데이터의 오차 범위를 고려하여 충돌 위험도를 판단함으로써, 센싱 오차에 의한 차량 간 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

본 실시예들에 의하면, 센싱 오차를 고려한 충돌 위험도에 따라 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 차량의 충돌 회피 제어를 수행함으로써, 교차로에서 차량이 충돌 위험도가 가장 높은 상황으로부터 회피할 수 있도록 하며 그 상황에 적합한 차량 제어가 수행될 수 있도록 한다.

도 1a와 도 1b는 교차로에서 차량과 주변 차량과의 충돌이 발생할 수 있는 상황의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템에서 충돌 위험도 판단을 위해 센싱하는 데이터들의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템에 의해 생성된 충돌 확률 맵의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템의 제어 방법의 과정을 나타낸 도면이다.

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 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 실시예들은 교차로에서 주행하는 차량이 그 차량의 주변에서 주행하는 다른 차량과 충돌할 가능성을 판단하고, 판단 결과에 따라 그 차량이 다른 차량과 충돌을 회피할 수 있도록 차량을 제어하는 교차로 충돌 회피 시스템에 관한 것이다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 교차로 충돌 회피 시스템에 의해 제어되는 차량을 자차량(10)으로 기재하고, 자차량(10)의 주변에서 주행하며 자차량(10)과 충돌할 가능성이 있는 다른 차량을 주변 차량(20)으로 기재한다.

도 1a와 도 1b는 교차로에서 주행하는 자차량(10)과 자차량(10)의 주변에서 주행하는 주변 차량(20)의 충돌이 발생할 수 있는 상황의 예시를 나타낸 것이다.

도 1a는 자차량(10)이 교차로에서 직진 주행하는 경우에 자차량(10)의 주행 방향과 수직 방향으로 주행하는 주변 차량(20)과 충돌이 발생할 수 있는 상황을 나타낸 것이다.

도 1a를 참조하면, 자차량(10)은 교차로에서 전방을 향해 직진 주행하고 있으며, 자차량(10)의 우측에서 자차량(10)의 진행 방향과 수직으로 주변 차량(20)이 주행하고 있다.

이러한 경우 자차량(10)과 주변 차량(20)은, 자차량(10)의 현재 위치와 속도, 주변 차량(20)의 현재 위치와 속도에 따라 교차로의 교차 지점에서 충돌할 수 있다.

따라서, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 주행 상태에 따라 충돌 가능성을 판단하고, 충돌 위험에 예상될 경우 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌을 회피하기 위한 제어가 수행되어야 한다.

이때, 자차량(10)의 주행 방향과 주변 차량(20)의 주행 방향이 서로 수직이므로, 각 차량의 주행 방향도 고려하여 충돌 위험을 판단할 수 있어야 한다.

도 1b는 자차량(10)이 교차로에서 직진 주행하는 경우에 자차량(10)의 주행 방향과 비스듬한 방향으로 주행하는 주변 차량(20)과 충돌이 발생할 수 있는 상황을 나타낸 것이다.

도 1b를 참조하면, 자차량(10)은 교차로에서 전방을 향해 직진 주행하고 있으며, 주변 차량(20)은 자차량(10)의 우측에서 자차량(10)이 위치한 방향으로 자회전하며 주행하고 있다.

이러한 경우 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌 위험을 판단하기 위해서는, 주변 차량(10)의 횡방향과 종방향 속도에 대한 센싱과 분석이 요구된다.

또한, 주변 차량(10)은 조향 제어가 함께 이루어지는 상황이므로, 조향에 따른 움직임을 고려하여 충돌 위험이 판단되어야 한다.

따라서, 교차로에서 자차량(10)과 비스듬한 방향으로 주행하는 주변 차량(20)의 충돌을 방지하기 위해서는, 주변 차량(20)의 방향별 속도 및 조향에 따른 움직임까지 고려하여 충돌 위험을 판단할 수 있어야 한다.

즉, 교차로에서는 주로 자차량(10)과 주변 차량(20)의 주행 방향이 평행하지 않은 상황이 발생할 수 있으며, 자차량(10)과 평행하지 않은 방향으로 주행하는 주변 차량(20)과의 충돌을 방지할 수 있도록 센싱과 충돌 위험 분석이 이루어져야 한다.

도 2는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템이 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌 위험을 판단하기 위해 센싱하는 데이터의 예시를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 자차량(10)은 자차량(10)에 장착된 센서를 통해 주변 차량(20)과의 상대 거리와 상대 속도를 측정한다.

자차량(10)은 주변 차량(20)의 주행 방향에 따라 횡방향 충돌 위험도와 종방향 충돌 위험도를 모두 계산하기 위해, 주변 차량(20)과의 횡방향(또는 제1 방향)과 종방향(또는 제2 방향)의 상대 거리, 상대 속도를 측정한다.

이때, 자차량(10)과 주변 차량(20)과의 횡방향 상대 거리는 d_{x,상대거리}로 나타내고, 종방향 상대 거리는 d_{y,상대거리}로 나타낸다. 그리고, 횡방향 상대 속도는 V_{x,상대 속도}로 나타내고 종방향 상대 속도는 V_{y,상대속도}로 나타낸다.

자차량(10)은 조향 제어에 따른 차량의 움직임을 고려하여 충돌 위험을 판단할 수 있도록 측정된 상대 속도에 조향 제어에 따른 움직임을 포함하여 충돌 위험을 판단하기 위한 상대 속도로 이용할 수도 있다.

조향 제어에 따른 횡방향 움직임은 V_x,조향으로 나타내고 종방향 움직임은 V_y,조향으로 나타내며, 조향 제어에 따른 움직임은 아래 수학식 1과 2를 통해 계산할 수 있다.

여기서, R은 자차량(10)과 주변 차량(20)의 직선 거리를 의미하고, θ는 자차량(10)과 주변 차량(20)의 주행 방향에 따라 형성된 각을 의미한다.

도 2에서는 주변 차량(20)의 조향 움직임을 이용하는 경우를 예시로 나타낸 것이나, 자차량(10)에서 조향의 움직임이 있는 경우에는 자차량(10)의 조향 제어에 따른 움직임을 상대 속도에 반영할 수도 있다.

자차량(10)이 측정한 주변 차량(20)과의 상대 거리, 상대 속도에 기초하여 T 시간이 경과한 후에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 상대 거리를 계산할 수 있다.

자차량(10)과 주변 차량(20)의 T 시간 후의 횡방향 상대 거리는 아래 수학식 3과 같이 나타낼 수 있고, T 시간 후의 종방향 상대 거리는 아래 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

한편, 자차량(10)이 측정하는 주변 차량(20)과의 상대 거리, 상대 속도를 물리적 계측값이므로 센싱 오차가 포함될 수 있다.

이러한 센싱 오차가 포함되는 경우, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 T 시간 후의 횡방향 상대 거리는 아래 수학식 5와 같이 나타낼 수 있고, T 시간 후의 종방향 상대 거리는 아래 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.

본 실시예들은 교차로에서 주행 중인 자차량(10)과 주변 차량(20)의 주행 방향, 조향에 따른 움직임을 고려하여 충돌 가능성을 판단하고, 측정값에 포함된 센싱 오차를 고려한 충돌 확률 맵을 생성하여 충돌 가능성을 판단함으로써 교차로에서의 충돌 상황을 정확하고 효과적으로 회피할 수 있도록 한다.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템의 구성과 충돌 회피 방식을 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템(300)의 구성을 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템(300)은, 자차량(10)과 주변 차량(20)과의 상대 거리, 상대 속도를 측정하는 센싱부(310)와, 센싱된 데이터에 기초하여 충돌 확률 맵을 생성하는 충돌 확률 맵 생성부(320)와, 충돌 확률 맵 생성 시 적용하기 위한 센싱 오차 범위를 설정하는 오차 범위 설정부(330)와, 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하는 충돌 회피 제어부(340)를 포함한다.

센싱부(310)는, 자차량(10)과 주변 차량(20) 사이의 횡방향 상대 거리, 종방향 상대 거리를 포함하는 상대 거리를 측정한다.

또한, 자차량(10)과 주변 차량(20)과의 횡방향 상대 속도, 종방향 상대 속도를 포함하는 상대 속도를 측정하며, 조향 제어에 따른 움직임을 측정할 수도 있다.

충돌 확률 맵 생성부(320)는, 센싱부(310)에 의해 측정된 값을 이용하여 자차량(10)과 주변 차량(20)과의 충돌 위험도를 분석하고 충돌 확률 맵을 생성한다.

충돌 확률 맵 생성부(320)는, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 충돌 위험을 판단하는 횡방향 위험도 판단부(321)와, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 충돌 위험을 판단하는 종방향 위험도 판단부(322)를 포함할 수도 있다.

충돌 확률 맵 생성부(320)는, 센싱부(310)로부터 수신된 측정값에 기설정된 오차 범위를 적용하여 충돌 확률 맵을 생성할 수 있다.

오차 범위 설정부(330)는, 충돌 확률 맵 생성부(320)가 충돌 확률 맵을 생성하기 위해 이용하는 측정값에 적용한 오차 범위를 설정하고 충돌 확률 맵 생성부(320)로 제공한다.

설정되는 오차 범위는 오차 범위 설정부(330)에 미리 저장된 고정된 범위일 수도 있고, 센싱부(310)에 의해 측정된 값에 따라 다르게 설정되는 범위일 수도 있다.

오차 범위 설정부(330)에 설정된 오차 범위에 따라, 센싱부(310)에 의해 측정된 값의 오차는 아래와 같이 나타낼 수 있다.

오차_{x,상대거리} → (- 횡방향 거리 오차, + 횡방향 거리 오차)

오차_{x,상대속도} → (- 횡방향 속도 오차, + 횡방향 속도 오차)

오차_{y,상대거리} → (- 종방향 거리 오차, + 종방향 거리 오차)

오차_{y,상대속도} → (- 종방향 속도 오차, + 종방향 속도 오차)

충돌 확률 맵 생성부(320)는, 센싱부(310)에 의해 측정된 값에 오차 범위 설정부(330)에 의해 설정된 오차 범위를 적용하여 충돌 확률 맵을 생성하며, 일 예로, 횡방향 충돌 위험도와 종방향 충돌 위험도를 분석하고 분석 결과에 기초하여 충돌 확률 맵을 생성할 수 있다.

횡방향 위험도 판단부(321)는, 설정된 횡방향 거리 오차 범위와 횡방향 속도 오차 범위에 포함된 오차들에 대하여, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리가 0이 되는 시간 T₁을 계산한다. 시간 T₁은 아래 수학식 7과 같이 계산될 수 있다.

횡방향 위험도 판단부(321)는, 계산된 T₁을 이용하여 T₁의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리를 계산한다. T₁의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리는 아래 수학식 8과 같이 계산될 수 있다.

여기서, T₁의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)과의 종방향 상대 거리는 설정된 종방향 거리 오차 범위와 종방향 속도 오차 범위에 포함된 오차들에 대하여 계산될 수 있다.

전술한 수학식 7과 수학식 8에 의해 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리가 0이 되는 시간 T₁과, T₁의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리를 계산할 수 있다.

따라서, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리가 0이 되는 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리를 예상함으로써, 자차량(10)의 횡방향 충돌 위험도를 판단할 수 있다.

종방향 위험도 판단부(322)는, 설정된 종방향 거리 오차 범위와 종방향 속도 오차 범위에 포함된 오차들에 대하여, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리가 0이 되는 시간 T₂를 계산한다. 시간 T₂는 아래 수학식 9와 같이 계산될 수 있다.

종방향 위험도 판단부(322)는, 계산된 T₂를 이용하여 T₂의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리를 계산한다. T₂의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리는 아래 수학식 10과 같이 계산될 수 있다.

여기서, T₂의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리는 설정된 횡방향 거리 오차 범위와 횡방향 속도 오차 범위에 포함된 오차들에 대하여 계산될 수 있다.

전술한 수학식 9와 수학식 10에 의해 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리가 0이 되는 시간 T₂와, T₂의 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리를 계산할 수 있다.

따라서, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 종방향 상대 거리가 0이 되는 순간에 자차량(10)과 주변 차량(20)의 횡방향 상대 거리를 예상함으로써, 자차량(10)의 종방향 충돌 위험도를 판단할 수 있다.

충돌 확률 맵 생성부(320)는, 횡방향 위험도 판단부(321)에 의해 계산된 시간 T₁과 T₁의 순간에 종방향 상대 거리, 그리고 종방향 위험도 판단부(322)에 의해 계산된 시간 T₂와 T₂의 순간에 횡방향 상대 거리를 이용하여 충돌 확률 맵을 생성할 수 있다.

이때, 충돌 확률 맵은 가우시안 커널(Gaussian Kernel)과 같은 함수를 이용하여 생성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

충돌 확률 맵 생성부(320)에 의해 충돌 확률 맵이 생성되면, 충돌 회피 제어부(340)는 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행한다.

충돌 회피 제어부(340)는, 충돌 확률 맵 생성부(320)에 의해 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여, 자차량(10)의 충돌 위험이 높은 위치를 판단한다.

도 5는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템(300)의 충돌 확률 맵 생성부(320)에 의해 생성된 충돌 확률 맵의 예시를 나타낸 것으로서, 충돌 회피 제어부(340)는 충돌 확률 맵에 나타난 충돌 위험도를 통해 충돌 위험이 높은 위치를 판단할 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 자차량(10)과 주변 차량(20)의 주행 상태 및 센싱 오차를 고려하여 생성된 충돌 확률 맵에서 자차량(10)의 우측 전방의 충돌 위험도가 높은 것으로 나타난 것을 확인할 수 있다.

따라서, 충돌 회피 제어부(340)는, 자차량(10)의 우측 전방의 충돌 위험도가 높은 경우에 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하며, 일 예로, 자차량(10)의 감속 제어를 수행하거나 감속 제어와 함께 조향 제어를 수행할 수도 있다.

또한, 충돌 확률 맵에서 자차량(10)의 후방에서 충돌 위험도가 높은 것으로 나타난 경우에는, 자차량(10)의 가속 제어를 수행함으로써 자차량(10)의 충돌을 회피할 수 있도록 한다.

도 5는 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템(300)의 제어 방법의 과정을 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 교차로 충돌 회피 시스템(300)은, 자차량(10)에 장착된 센서를 통해 주변 차량(20)과의 상대 거리와 상대 속도를 측정한다(S500).

이때, 주변 차량(20)과의 횡방향 상대 거리와 종방향 상대 거리를 포함하는 상대 거리와, 횡방향 상대 속도와 종방향 상대 속도를 포함하는 상대 속도를 측정할 수 있다.

또한, 조향 제어에 따른 움직임을 포함하여 충돌 확률 맵을 생성하기 위한 상대 속도로 이용할 수도 있다.

교차로 충돌 회피 시스템(300)은, 측정된 상대 거리와 상대 속도에 기설정된 오차 범위를 적용한다(S510).

측정된 값에 오차 범위가 적용된 주변 차량(20)과의 상대 거리와 상대 속도에 기초하여, 주변 차량(20)과의 횡방향 충돌 위험도와 종방향 충돌 위험도를 분석하고 충돌 위험도에 따른 충돌 확률 맵을 생성한다(S520).

교차로 충돌 회피 시스템(300)은, 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 자차량(10)의 충돌 위험도가 임계값 이상인지 여부를 확인한다(S530).

자차량(10)의 충돌 위험도가 임계값 이상이면, 생성된 충돌 확률 맵으로부터 자차량(10)의 충돌 가능 영역, 즉, 충돌 위험도가 높은 위치를 판단한다(S540).

교차로 충돌 회피 시스템(300)은, 충돌 위험도가 높은 위치에 따라 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌을 회피하기 위한 감가속 제어 또는 조향 제어를 수행한다(S550).

따라서, 본 실시예들에 의하면, 교차로에서 주행하는 자차량(10)과 주변 차량(20)의 방향별 상대 거리 및 상대 속도를 센싱하고 센싱된 값에 기초하여 충돌 위험을 분석함으로써, 교차로에서 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 충돌 위험 분석 시 센싱 오차를 고려하여 충돌 위험을 분석하고 충돌 확률 맵을 생성함으로써, 센싱 오차에 의한 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

그리고, 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 충돌 위험이 높은 위치를 판단하고, 판단 결과에 따라 자차량(10)의 제어를 수행함으로써 교차로에서 자차량(10)과 주변 차량(20)의 충돌을 정확하고 효과적으로 회피할 수 있도록 한다.

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. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 자차량 20: 주변 차량
300: 교차로 충돌 회피 시스템
310: 센싱부 320: 충돌 확률 맵 생성부
321: 횡방향 위험도 판단부 322: 종방향 위험도 판단부
330: 오차 범위 설정부 340: 충돌 회피 제어부

Claims (12)

1. 주변 차량을 감지하고 감지된 주변 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하는 센싱부;
   상기 측정된 상대 거리에 기설정된 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 상대 속도에 기설정된 속도 오차 범위를 적용하며, 상기 기설정된 거리 오차 범위가 적용된 상대 거리와 상기 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상대 속도에 기초하여 충돌 확률 맵을 생성하는 충돌 확률 맵 생성부; 및
   상기 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 상기 주변 차량과의 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하는 충돌 회피 제어부
   를 포함하며,
   상기 센싱부는,
   상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리, 제1 방향 상대 속도, 제2 방향 상대 거리 및 제2 방향 상대 속도를 측정하고,
   상기 충돌 확률 맵 생성부는,
   상기 측정된 제1 방향 상대 거리에 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제1 방향 상대 속도에 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리가 0이 되는 제1 시간을 계산하고, 상기 측정된 제2 방향 상대 거리에 상기 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제2 방향 상대 속도에 상기 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 제1 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리를 계산하며,
   상기 측정된 제2 방향 상대 거리에 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제2 방향 상대 속도에 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리가 0이 되는 제2 시간을 계산하고, 상기 측정된 제1 방향 상대 거리에 상기 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제1 방향 상대 속도에 상기 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 제2 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리를 계산하며,
   상기 충돌 확률 맵은,
   자차량 영역을 구획하는 적어도 하나의 가로선과 적어도 하나의 세로선을 포함하며,
   상기 제1 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리 및 상기 제2 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리에 기초하여 상기 가로선과 상기 세로선으로 구분되는 각각의 영역에 충돌 확률이 표시되는 교차로 충돌 회피 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 충돌 회피 제어부는,
   상기 생성된 충돌 확률 맵으로부터 확인되는 상기 주변 차량과의 충돌 가능성이 높은 방향과 시간에 기초하여 차량을 제어하는 교차로 충돌 회피 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 충돌 확률 맵 생성부는,
   상기 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상기 상대 속도에 조향 제어에 따라 측정되는 움직임을 포함하여 상기 충돌 확률 맵을 생성하기 위한 상대 속도로 이용하는 교차로 충돌 회피 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부는,
   차량과 평행하지 않은 방향으로 주행하는 하나 이상의 주변 차량을 감지하고 감지된 하나 이상의 주변 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하는 교차로 충돌 회피 시스템.
   
9. 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리와 제2 방향 상대 거리를 포함하는 상대 거리와 제1 방향 상대 속도와 제2 방향 상대 속도를 포함하는 상대 속도를 측정하는 단계;
   상기 측정된 상대 거리에 기설정된 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 상대 속도에 기설정된 속도 오차 범위를 적용하는 단계;
   상기 기설정된 거리 오차 범위가 적용된 상대 거리와 상기 기설정된 속도 오차 범위가 적용된 상대 속도를 이용하여 충돌 확률 맵을 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 충돌 확률 맵에 기초하여 상기 주변 차량과의 충돌을 회피하기 위한 제어를 수행하는 단계
   를 포함하며,
   상기 충돌 확률 맵을 생성하는 단계는,
   상기 측정된 제1 방향 상대 거리에 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제1 방향 상대 속도에 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리가 0이 되는 제1 시간을 계산하고, 상기 측정된 제2 방향 상대 거리에 상기 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제2 방향 상대 속도에 상기 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 제1 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리를 계산하는 단계; 및
   상기 측정된 제2 방향 상대 거리에 기설정된 제2 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제2 방향 상대 속도에 기설정된 제2 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리가 0이 되는 제2 시간을 계산하고, 상기 측정된 제1 방향 상대 거리에 상기 기설정된 제1 방향 거리 오차 범위를 적용하고 상기 측정된 제1 방향 상대 속도에 상기 기설정된 제1 방향 속도 오차 범위를 적용하여 상기 제2 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리를 계산하는 단계를 포함하고,
   상기 충돌 확률 맵은,
   자차량 영역을 구획하는 적어도 하나의 가로선과 적어도 하나의 세로선을 포함하며,
   상기 제1 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제2 방향 상대 거리 및 상기 제2 시간의 시점에 상기 주변 차량과의 제1 방향 상대 거리에 기초하여 상기 가로선과 상기 세로선으로 구분되는 각각의 영역에 충돌 확률이 표시되는 교차로 충돌 회피 시스템의 제어 방법.
   
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