KR102675802B1 - 운전자 보조 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

운전자 보조 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

개시된 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템은 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 미리 저장된 제1 그래프를 저장하는 메모리; 및 주행 속도를 포함한 주행 정보 및 상기 레이더 데이터에 기초하여 정지 타겟을 결정하고, 상기 결정된 정지 대상체에 기초하여 제2 그래프를 생성하고, 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 프로세서;를 포함한다.

Description

운전자 보조 시스템 및 그 제어방법{DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
개시된 실시예는 주행 중인 차량의 속도를 판단하는 운전자 보조 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
레이더를 통해 차량 전방의 객체를 감지하고 차량의 전방에 보행자가 위치함을 운전자에게 알려주는 시스템 또한 개발되고 있다.
다만, 차량 전방에 설치된 레이더의 경우 3차원 좌표계(X,Y,Z)를 이용하여 객체를 감지함과 달리, 카메라를 통하여 획득한 영상을 통하여는 2차원 정보를 획득하는 바, 레이더 및 카메라의 융합을 통하여 보행자를 포함하는 객체의 위치 및 이동을 통한 트래킹의 정확성을 향상시키기 위한 기술 개발이 계속되고 있다.
한편, 차량의 속도는 통상적으로 차속 센서를 통해 측정한 휠 회전 속도를 휠 반경에 해당하는 일정 상수 값에 곱하여 계산한다. 그런데 계속적인 주행으로 타이어가 마모되거나 공기압이 바뀌게 된다면, 차속 센서로 측정된 차량 속도는 실제 차량 속도와 다를 수 있다. 이러한 차량 속도 차이는 차량 속도를 사용하는 엔진 제어와 변속기 제어에 문제를 발생시킬 수 있다.
개시된 일 측면은, 레이더를 통해 감지된 정지 타켓을 이용함으로써, 주행 중인 차량의 속도를 정확하게 산출하고, 나아가 엔진 또는 변속기 제어의 안정성을 확보하는 운전자 보조 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
개시된 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템은 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 미리 저장된 제1 그래프를 저장하는 메모리; 및 주행 속도를 포함한 주행 정보 및 상기 레이더 데이터에 기초하여 정지 타겟을 결정하고, 상기 결정된 정지 대상체에 기초하여 제2 그래프를 생성하고, 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 프로세서;를 포함한다.
상기 프로세서는, 상기 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부를 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 차량이 직진 주행이면, 상기 주행 속도와 상기 레이더 데이터와의 속도 차이에 기초하여 상기 정지 타겟을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 정지 타겟의 속도 및 각도에 기초하여 상기 제2 그래프를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 레이더 데이터에 포함된 복수 개의 정지 타겟에 기초하여 복수 개의 상기 제2 그래프를 생성하고, 상기 생성된 복수 개의 정지 타겟의 개수를 미리 설정된 기준값과 비교할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프를 차이값을 산출하고, 상기 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 보정된 주행 속도를 엔진 관리 시스템 및 변속기 제어 유닛으로 전송할 수 있다.
개시된 다른 실시예에 따른 운전자 보조 시스템의 제어방법은, 미리 저장된 제1 그래프를 저장하고; 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련된 레이더로부터 레이더 데이터를 획득하고; 주행 속도를 포함한 주행 정보 및 상기 레이더 데이터에 기초하여 정지 타겟을 결정하고; 상기 결정된 정지 타겟에 기초하여 제2 그래프를 생성하고; 및 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 것;을 포함한다.
상기 정지 타겟을 결정하는 것은, 상기 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 정지 타겟을 결정하는 것은, 상기 차량이 직진 주행이면, 상기 주행 속도와 상기 레이더 데이터와의 속도 차이에 기초하여 상기 정지 타겟을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제2 그래프를 생성하는 것은, 상기 정지 타겟에 대응하는 상대 속도 및 각도에 기초하여 상기 제2 그래프를 생성하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 주행 속도를 보정하는 것은,
상기 레이더 데이터에 포함된 복수 개의 정지 타겟에 기초하여 복수 개의 상기 제2 그래프를 생성하고; 상기 생성된 복수 개의 정지 타겟의 개수를 미리 설정된 기준값과 비교하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 주행 속도를 보정하는 것은, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프를 차이값을 산출하고; 상기 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 보정된 주행 속도를 엔진 관리 시스템 및 변속기 제어 유닛으로 전송하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 일 측면에 따른 운전자 보조 시스템 및 그 제어방법은, 레이더를 통해 감지된 정지 타켓을 이용함으로써, 주행 중인 차량의 속도를 정확하게 산출하고, 나아가 엔진 또는 변속기 제어의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 제2 그래프를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 그래프와 제2 그래프를 비교하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함한다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하녀, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (21)과, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module) (31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS) (41)과, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)과, 운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS)을 더 포함한다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 시스템(100)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS).
전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다.
바디 컨트롤 모듈(50)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(50)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.
저장부(60)는 차량(1)이 외부로부터 수신하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(60)는 차량(1)에 마련된 AVN(Audio Video Navigation) 장치 또는 통신 네트워크를 통해 HD 맵(High Definition Map)을 저장한다. 여기서 HD 맵은 자율주행용 3D 맵으로, 차선, 랜드마크, 교통표지판, 중앙분리대, 연석과 같은 고정적인 대상에 대한 정적 데이터와 주변 차량, 노면 상태, 교통 신호와 같은 가변적인 대상 동적 데이터를 모두 포함한다.
통상적으로 HD 맵은 동적 데이터의 용량과 가변성 때문에 MMS(Mobile Mapping System)으로 불리는 맵 공급자로부터 전달될 수 있다. 개시된 저장부(60)는 맵 공급자가 전달하는 HD 맵을 저장한 후, 요청에 의해서 운전자 보조 시스템(100)으로 HD 맵을 전달한다. 운전자 보조 시스템(100)은 이하에서 후술하는 카메라 모듈(101) 및 레이더 모듈(102)로부터 취득한 주행 환경에 관한 데이터를수신된 HD 맵의 업데이트에 이용할 수 있으며, 또한, 개시된 실시예에 따라 HD 맵에 표시될 GPS(Global Positioning System) 데이터를 수정할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB)과, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(102)을 포함한다.
카메라 모듈(101)은 카메라(101a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (101b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 표지판 등을 인식할 수 있다.
레이더 모듈(102)은 레이더(102a)와 제어기(102b)를 포함하며, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.
이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 제동 시스템(32)과, 조향 시스템(42)과, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 도 1과 함께 설명된 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함하며, 조향 시스템(42)은 전자식 조향 장치(41, 도 1 참조)와 조향 장치(40, 도 1 참조)를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 전방 카메라(110)와, 전방 레이더(120)와, 복수의 코너 레이더들(130)을 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 가질 수 있다. 전방 카메라(110)는 예를 들어 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1) 전방의 영상 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트 또는 차선에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.
전방 카메라(110)는 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
전방 레이더(120)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 객체에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 전방 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 전방 레이더 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상태 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
복수의 코너 레이더들(130)은 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(131)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(132)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(133)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(134)를 포함한다.
제1 코너 레이더(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제2 코너 레이더(132)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(132a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(133)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(133a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(134)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(134a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트(이하 "객체"라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
제어부(140)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터를 처리하고, 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 제어하기 위한 제동 신호 및 조향 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 시그널 프로세서 및/또는 레이더들(120, 130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 제동 신호와 조향 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)을 감지할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(141)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다. 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지 등)를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 객체들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 조향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 HD 맵에서 차량(1)의 현재 위치를 탐색하고, 전방 객체들의 위치 정보(거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제1 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 할 수 있다. 미리 정해진 제2 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 사전 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제3 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(141)는 긴급 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다. 이때, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 작고, 제3 기준 시간은 제2 기준 시간보다 작다.
다른 예로, 프로세서(141)는 전방 객체들의 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 객체들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다.
프로세서(141)는 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 측방(전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측)의 객체들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.
메모리(142)는 프로세서(141)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(141)가 제동 신호 및/또는 조향 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더들(120, 130)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(141)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
또한, 메모리(142)는 저장부(60)로부터 수신한 HD 맵을 임시로 기억하고, 프로세서(141)가 이하에서 후술하는 차량(1)의 위치를 측위할 때, 기억한 HD 맵, 영상 데이터, 레이더 데이터를 제공한다.
메모리(142)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 운전자 보조 시스템(100)은 제1 그래프를 저장한다(200).
여기서 제1 그래프는 코사인 그래프일 수 있다. 제1 그래프는 메모리(142)에 저장되고, 이후 후술하는 제2 그래프와의 비교를 위해서 사용된다.
운전자 보조 시스템(100)은 레이더 데이터를 획득한다(210).
레이더 데이터에는 전방 객체에 대한 정보가 포함된다. 전방 객체는 좌표로 변환될 수 있으며, 객체의 상대 속도 및 객체와 차량(1)과의 각도가 포함된다. 레이더 데이터에는 동적으로 움직이는 객체 뿐만 아니라 정지된 객체를 모두 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 주행 정보를 획득한다(220).
주행 정보는 운전자 보조 시스템(100)이 차량(1)에 마련된 센서 또는 다양한 제어 유닛으로부터 수집할 수 있다. 구체적으로 주행 정보는 차량(1)의 주행 속도, 각속도(Yaw rate) 등 다양한 정보를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 획득된 주행 정보를 기초로 차량(1)이 직진 주행 중인지 여부를 판단한다(221). 만약 차량(1)이 직진 주행 중이 아니라면(221의 아니오), 운전자 보조 시스템(100)은 본 발명에서 실행하고자 하는 속도 보정을 수행하지 않는다(280).
만약 차량(1)이 직진 주행 중이라면(221의 예), 운전자 보조 시스템(100)은 이하의 방법을 통해 차량(1)의 속도를 보정한다.
운전자 보조 시스템(100)은 획득된 레이더 데이터와 주행 정보에 기초하여 정지 타겟을 결정한다(230).
구체적으로 운전자 보조 시스템(100)은 레이더 데이터에 포함된 여러 타겟 중에서 움직이지 않는 정지 타겟을 선별한다. 일 예로, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)과 정지 타겟 간의 속도 차이를 추출하고, 추출된 속도 차이를 비교함으로써 정지 타겟을 결정할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 결정된 정지 타겟에 대한 제2 그래프를 생성한다(240).
제2 그래프의 X축은 정지 타겟의 각도로 나타낼 수 있다. 제2 그래프의 Y축은 정지 타겟 속도와 차량 속도의 비로 나타낼 수 있다. 운전자 보조 시스템(100)이 제2 그래프를 형성하는 방법은 도 5 내지 도 6을 통해서 설명한다.
운전자 보조 시스템(100)은 정지 타겟의 개수와 미리 설정된 기준값을 비교한다(250).
구체적으로 운전자 보조 시스템(100)은 전술한 기준값을 기초로 제2 그래프의 대한 유효성을 검토한다. 구체적으로 레이더 데이터에는 다양한 정지 타겟이 포함될 수 있다. 생성되는 제2 그래프는 정지된 타겟을 대상으로 하므로, 생성되는 제2 그래프는 거의 동일한 형태로 생성될 것이다. 만약 하나의 정지 타겟을 통해서 제2 그래프를 생성하고, 차이를 통해 차량(1)의 속도를 산출하면, 잘못된 보정이 수행될 수도 있다. 운전자 보조 시스템(100)은 정지 타겟의 개수가 미리 설정된 기준값 이상이 될 때 제2 그래프를 생성하고, 미리 설정된 기준값 이상의 정지 타겟이 있는 경우에만 제2 그래프를 유효한 것으로 결정할 수 있다.
한편, 미리 설정된 기준값은 다양한 수일 수 있으며, 제조사 또는 사용자의 입력에 따라 변경될 수 있다.
만약 정지 타겟의 개수가 미리 설정된 기준값보다 적으면(260의 아니오), 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)의 속도를 보정하지 않는다. 만약 정지 타겟의 개수가 미리 설정된 기준값보다 많으면(260의 예), 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)의 속도를 보정한다.
구체적으로 운전자 보조 시스템(100)은 제1 그래프 및 제2 그래프의 차이값을 산출한다.
차이값은 제2 그래프와 제1 그래프의 비율에 대한 산술 평균일 수 있다. 차이값에 대한 구체적인 설명은 도 5 및 도 6을 통해 후술한다.
운전자 보조 시스템(100)은 산출된 차이값을 적용하여 차량(1)의 속도를 보정한다. 이를 통해서 운전자 보조 시스템(100)은 주행 중인 차량의 속도를 정확하게 산출하고, 나아가 엔진 또는 변속기 제어의 안정성을 확보할 수 있다.
도 5는 제2 그래프를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 제1 그래프와 제2 그래프를 비교하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 운전자 보조 시스템(100)은 현재 차량(1)이 직진 주행이라고 판단할 수 있다. 운전자 보조 시스템(100)은 레이더 데이터 중 나무(2)와 차량(1) 사이의 속도 차이에 의해서 나무(2)가 정지 타겟이라 판단할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 주행 속도(VE)를 차량(1)의 센서로부터 수집할 수 있다. 즉, VE는 주행 정보에 의해서 수집된 것으로, 센서로부터 인식되는 차량의 주행 속도이다.
운전자 보조 시스템(100)은 레이더 데이터를 통해서 차량(1)과 나무(2)의 상대 속도(VST) 및 차량(1)과 나무(2)의 각도(θ)를 획득할 수 있다. 여기서 차량(1)과 나무(2)의 상대 속도(VST)는 정지 타겟의 속도이다.
수집된 주행 속도(VE), 정지 타겟의 속도(VST) 및 각도(θ)는 수학식 1을 정리될 수 있다.
Figure 112019132422413-pat00001
한편, α는 센서가 인식하는 주행 속도와 실제 차량(1)의 주행 속도의 차이를 나타내는 차이값이다. 만약 센서가 인식하는 주행 속도(VE)와 실제 차량의 속도가 일치한다면, α는 1이다. 그러나 차이값이 1이 아니라면, 센서가 인식하는 주행 속도를 보정할 필요가 있다
운전자 보조 시스템(100)은 수학식 1을 변경한 수학식 2를 통해서 제2 그래프, 즉 α＊를 생성한다.
Figure 112019132422413-pat00003
도 6을 참조하면, 제2 그래프는 X축이 각도(θ)이고, Y축이 정지 타겟의 속도(VST)와 센서가 인식하는 주행 속도(VE)의 비율로 그려질 수 있다. 일 예로, 운전자 보조 시스템(100)은 수학식 2를 통해 제1 그래프보다 0°일 때 값이 높은 제2 그래프를 나무(2)로부터 생성할 수 있다. 운전자 보조 시스템(100)은 제1 그래프와 제2 그래프를 비교한 산술 평균을 통해 차이값(α)을 산출할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차이값(α)에 기초하여 차량(1)이 실제로 주행하는 속도를 산출할 수 있다. 운전자 보조 시스템(100)은 보정된 주행 속도를 엔진 관리 시스템(10) 및 변속기 제어 유닛(21)으로 전송하여 엔진 또는 변속기 제어의 안정성을 확보할 수 있다.
1: 차량 10: 엔진
20: 변속기 30: 제동 장치
40: 조향 장치 100: 운전자 보조 시스템

Claims (14)

  1. 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더;
    미리 저장된 제1 그래프를 저장하는 메모리; 및
    주행 속도를 포함한 주행 정보 및 상기 레이더 데이터에 기초하여 정지 타겟을 결정하고, 상기 결정된 정지 대상체에 기초하여 제2 그래프를 생성하고, 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프의 차이값을 산출하고, 상기 산출된 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 프로세서;를 포함하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 운전자 보조 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 직진 주행이면, 상기 주행 속도와 상기 레이더 데이터와의 속도 차이에 기초하여 상기 정지 타겟을 결정하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 정지 타겟의 속도 및 각도에 기초하여 상기 제2 그래프를 생성하는 운전자 보조 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 레이더 데이터에 포함된 복수 개의 정지 타겟에 기초하여 복수 개의 상기 제2 그래프를 생성하고, 상기 생성된 복수 개의 정지 타겟의 개수를 미리 설정된 기준값과 비교하는 운전자 보조 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프를 차이값을 산출하고, 상기 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 운전자 보조 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보정된 주행 속도를 엔진 관리 시스템 및 변속기 제어 유닛으로 전송하는 운전자 보조 시스템.
  8. 미리 저장된 제1 그래프를 저장하고;
    차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련된 레이더로부터 레이더 데이터를 획득하고;
    주행 속도를 포함한 주행 정보 및 상기 레이더 데이터에 기초하여 정지 타겟을 결정하고;
    상기 결정된 정지 타겟에 기초하여 제2 그래프를 생성하고; 및
    상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프의 차이값을 산출하고, 상기 산출된 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 정지 타겟을 결정하는 것은,
    상기 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 직진 주행 여부를 판단하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 정지 타겟을 결정하는 것은,
    상기 차량이 직진 주행이면, 상기 주행 속도와 상기 레이더 데이터와의 속도 차이에 기초하여 상기 정지 타겟을 결정하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 그래프를 생성하는 것은,
    상기 정지 타겟에 대응하는 상대 속도 및 각도에 기초하여 상기 제2 그래프를 생성하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 주행 속도를 보정하는 것은,
    상기 레이더 데이터에 포함된 복수 개의 정지 타겟에 기초하여 복수 개의 상기 제2 그래프를 생성하고;
    상기 생성된 복수 개의 정지 타겟의 개수를 미리 설정된 기준값과 비교하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 주행 속도를 보정하는 것은,
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 그래프 및 상기 제2 그래프를 차이값을 산출하고;
    상기 차이값에 기초하여 상기 주행 속도를 보정하는 것;을 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 보정된 주행 속도를 엔진 관리 시스템 및 변속기 제어 유닛으로 전송하는 것;을 더 포함하는 운전자 보조 시스템의 제어방법.
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