KR20200142155A - 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량은 자율 주행 모드 시 전방의 도로의 영상을 획득하고, 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지 판단하고, 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고, 자 차로 주행 유지가 가능하다고 판단되면 정지 상태의 장애물을 회피하도록 자 차로 내에서 편향 제어를 수행하고, 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 자 차로 이탈 제어 또는 감속 제어를 수행한다.

Description

운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법 {Advanced Driver Assistance System, Vehicle having the same and method for controlling the vehicle}
본 발명은 차선을 인식하고 인식된 차선의 위치에 기초하여 자율적으로 주행하도록 하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 사람 또는 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 주행하는 기계로, 도로 위를 이동한다. 이러한 차량은 자체의 고장에 의해 사고를 발생시키거나, 운전자의 부주의, 타 차량의 과실이나 도로 상태에 의해 사고가 발생될 수 있다.
최근 운전자 부주의로 발생하는 사고를 방지하기 위하여 운전자에게 차량의 주행 정보를 전달해주고 또한 운전자의 편의를 위한 자율 주행을 위해 다양한 운전 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)이 개발되고 있다.
일 예로, 차량에 거리감지센서를 장착하여 차량 주변의 장애물을 검출하고, 이를 운전자에게 경고하는 기술이다. 이를 통해 사고가 미연에 방지될 수 있도록 하는 기술이 있다.
다른 예로, 차량의 범퍼에 장착된 전자석을 통해 타 차량과의 거리를 획득하고 획득된 타 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 충돌 상황으로 판단하여 전자석에 전원을 공급함으로써 자력이 발생되도록 하고 이로 인해 차량이 충돌 상황 시에 자동으로 제동되도록 하는 기술이 있다.
또 다른 예로, 차량 스스로 도로 환경을 인식하고, 주행 상황을 판단하여, 계획된 주행 경로에 따라 차량의 주행을 제어함으로써 자동으로 목적지까지 주행하도록 하는 자율 주행 제어 기술이 있다.
이러한 자율 주행 제어 기술에 대한 자율 주행 제어 장치는 장애물의 변화 및 차선을 인식하여 회피 주행을 위한 경로를 실시간으로 생성하는 데, 이때 실제 도로에서 더 안정적으로 자율 주행을 수행하기 위해서는 주변의 정적, 동적 물체에 대한 충돌을 판단하고 판단 결과에 따른 회피 주행이 중요하다.
즉 자율 주행 제어 장치는 자율 주행 제어 시, 회피 주행을 수행하지 못할 경우 차량의 안정적인 주행을 불가능하게 하고, 장애물과의 충돌 위험도를 높일 수 있다.
일 측면은 자 차로의 폭과 타 차량의 위치에 기초하여 이동 경로를 조정하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 자 차로의 폭과 타 차량과의 충돌 여부에 기초하여 이동 경로의 조정 및 제동 제어 중 적어도 하나를 수행하는 운전자 보조 시스템, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 전방의 도로의 영상을 획득하는 카메라; 및 카메라에 의해 획득된 도로의 영상을 프로세싱하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고, 제어부는 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 제동 제어 신호 또는 이동 경로 조정 신호를 출력한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 획득된 도로의 영상에 기초하여 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 획득된 폭이 기준 폭 이하이면 자 차로의 주행을 유지하고, 획득된 폭이 기준 폭을 초과하면 자 차로의 이탈을 제어한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 자 차로의 주행 유지 시, 자 차로의 내부에서 주행하도록 하되, 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 자 차로를 기준으로 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보를 확인하고 확인된 다른 장애물과의 위치 정보에 기초하여 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보를 확인하고 확인된 다른 장애물과의 위치 정보에 기초하여 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 자 차선을 침범한 장애물의 상태를 확인하고 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어한다.
운전자 보조 시스템의 제어부는, 획득된 도로의 영상에 기초하여 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 차로 이탈 제어를 수행하고, 차로 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보에 기초하여 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 감속을 제어한다.
운전자 보조 시스템은 장애물을 검출하는 장애물 검출부를 더 포함하고, 제어부는 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 장애물의 위치 정보를 획득하고, 획득된 장애물의 위치 정보에 기초하여 장애물이 정지 상태인지를 판단한다.
다른 측면에 따른 차량은, 전방의 도로의 영상을 획득하는 이미지 센서; 라이다 센서와 레이더 센서를 포함하는 비 이미지 센서; 카메라에 의해 획득된 도로의 영상과 비 이미지 센서에 의해 센싱된 데이터를 프로세싱하는 프로세서를 포함하는 제어부; 제어부의 명령에 대응하여 조향을 수행하는 조향 시스템; 및 제어부의 명령에 대응하여 제동을 수행하는 제동 시스템;을 포함하고, 제어부는 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 센싱된 데이터에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지 판단하고, 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 제동 제어 신호 또는 이동 경로 조정 신호를 조향 시스템 및 제동 시스템에 선택적으로 출력한다.
차량의 제어부는, 획득된 도로의 영상에 기초하여 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고 자 차로 주행 유지가 가능하다고 판단되면 정지 상태의 장애물을 회피하도록 자 차로 내에서 편향 제어한다.
차량의 제어부는, 자 차로 내에서 편향 제어 시, 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 자 차로를 기준으로 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어한다.
차량의 제어부는, 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 정지 상태의 장애물을 회피하도록 자 차로 이탈을 제어한다.
차량의 제어부는, 자 차로 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어한다.
차량의 제어부는, 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어한다.
차량의 제어부는, 자 차선을 침범한 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어한다.
또 다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 자율 주행 모드 시 전방의 도로의 영상을 획득하고, 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지 판단하고, 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고, 자 차로 주행 유지가 가능하다고 판단되면 정지 상태의 장애물을 회피하도록 자 차로 내에서 편향 제어를 수행하고, 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 자 차로 이탈 제어 또는 감속 제어를 수행한다.
자 차로 내에서 편향 제어를 수행하는 것은, 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 자 차로를 기준으로 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어하는 것을 포함한다.
자 차로 이탈 제어를 수행하는 것은, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고, 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어한다.
자 차로 이탈 제어를 수행하는 것은, 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어하는 것을 포함한다.
차량의 제어 방법은, 자 차선을 침범한 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어하는 것을 더 포함한다.
본 발명은 장애물과 충돌이 발생하기 전에 운전자를 대신해 자율 이동 경로 조정 및 제동 제어 중 어느 하나를 자동으로 수행함으로써 장애물과의 충돌을 방지할 수 있고 추가적인 상해 발생률을 줄일 수 있으며, 주행의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 자율 주행 모드 시, 옆 차로의 차량의 이동 여부와 옆 차로의 폭에 기초하여 이동 경로를 다른 옆 차로 측으로 조정함으로써 옆 차로의 타 차량과의 거리를 넓힐 수 있어 옆 차로의 타 차량과의 충돌을 방지할 수 있다. 이에 따라 차량의 안정성을 향상시킬 수 있고 운전자의 긴장도를 낮출 수 있다.
본 발명은 자율 주행 모드 시, 도로 상황에 따라 가속 및 제동을 수행하고 이동 경로의 조정을 위해 조향 제어 판단함으로써 자율주행 레벨3(Level3) 이상에 대응할 수 있다.
이처럼 본 발명은 도로의 다양한 상황에 유연하게 대처할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 자율 주행 제어 장치 및 자율 주행 기능을 가진 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
도 2은 실시 예에 의한 차량에 마련된 운전자 보조 시스템의 구성도이다.
도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 차량에 마련된 운전자 보조 시스템 중 자율 주행 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다.
도 6, 도7, 도 8, 도 9a 및 도 9b는 실시 예에 따른 차량의 이동 경로의 조정 예시도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 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 문맥 상 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 실시 예들에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
실시 예에 따른 차량은 운전자의 운전 의지에 대응하여 주행하는 수동 주행 모드와, 목적지까지 자율적으로 주행하는 자율 주행 모드를 수행하는 차량일 수 있다.
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 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다.
변속기(20)는 복수 개의 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 복수 개의 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 제어 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 제어 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(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 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 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 장애물과의 충돌에 대한 알림 정보를 출력하거나, 장애물을 회피하도록 하는 충돌 방지 장치(Collision Avoidance device)를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량 스스로 도로 환경을 인식하고, 장애물과 주행 상황을 판단하며, 장애물을 회피하면서 계획된 주행 경로에 따라 차량의 주행을 제어함으로써 자동으로 목적지까지 주행하도록 하는 자율 주행 제어 장치(도 4, 200)를 포함할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 장애물 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 장애물(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.
운전자 보조 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 제어 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 제어 신호 및 조향 제어 신호를 전송할 수 있다.
도 2은 실시 예에 의한 차량에 마련된 운전자 보조 시스템의 구성도이고, 도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
본 실시 예의 운전자 보조 시스템은, 장애물과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 기능을 수행할 수 있다. 즉 본 실시 예의 운전자 보조 시스템은 충돌 방지 장치일 수 있다.
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.
본 실시 예의 운전자 보조 시스템(100)은 카메라 모듈(101)의 카메라로써 전방 카메라(110)를 포함할 수 있고, 레이더 모듈(102)의 레이더로써 전방 레이더(120)와 복수 개의 코너 레이더(130: 131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 확보하기 위한 전방 카메라(110)와, 전방 레이더(120)와, 복수 개의 코너 레이더(130)를 포함할 수 있다.
전방 카메라(110)는 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, 보행자, 사이클리스트, 차선, 연석, 가드레일, 가로수 및 가로등 중 적어도 하나에 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 제1제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제1제어부(140)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제1제어부(140)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제1제어부(140)와 연결될 수 있다.
전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(120)는 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, 장애물에 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 위치 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 장애물까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 장애물의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제1제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
복수 개의 코너 레이더(130)는 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 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 제1 코너 레이더(131)는 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, 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, 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, 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, 보행자 또는 사이클리스트(이하 "장애물"이라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 장애물의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제1제어부(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 제1제어부(140)로 전달할 수 있다.
제1제어부(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.
제1제어부(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 장애물들(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 연석, 가드레일, 가로수, 가로등 등)을 감지할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(141)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 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 장애물들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 장애물이 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지, 또는 연석인지, 또는 가드레일인지, 또는 가로수인지, 또는 가로등인지 등)를 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 장애물들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 장애물에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 장애물들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 조향 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 전방 장애물들의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 전방 장애물 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 전송하거나, 조향 신호를 조향 시스템(42)에 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.
프로세서(141)는 전방 장애물들의 위치 정보 중 방향 정보에 기초하여 조향 신호를 조향 시스템(42)에 전송할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(141)는 전방 장애물들의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 장애물들까지의 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 장애물들의 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.
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 실시 예에 따른 차량에 마련된 운전자 보조 시스템(100) 중 자율 주행을 수행하도록 하는 자율 주행 제어 장치(200)의 구성도이다.
운전자 보조 시스템(100) 중 자율 주행 제어 장치(200)는, 영상 획득부(210), 장애물 검출부(220), 입력부(230), 제2제어부(240), 저장부(241), 사운드 출력부(250) 및 표시부(260)를 포함하고, 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)을 더 포함할 수 있다.
영상 획득부(210)는 도로의 영상을 획득하고, 획득된 영상의 정보를 제2제어부(240)에 전송한다. 여기서 영상의 정보는 영상 데이터일 수 있다.
영상 획득부(210)는 전방 카메라(110)를 포함할 수 있고, 전방 카메라(110)에 의해 촬영된 전방 영상 데이터로부터 도로의 영상 정보를 획득할 수 있고, 장애물의 형상을 획득할 수 있다.
여기서 도로의 영상 정보는 차선 영상을 포함할 수 있다.
그리고 장애물의 형상은, 장애물의 종류를 인식하기 위한 정보일 수 있다. 아울러, 전방 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터로부터 장애물의 위치 정보 및 속도 정보를 획득하는 것도 가능하다.
장애물 검출부(220)는 자 차량의 전방 및 좌우 측방의 장애물을 검출하고, 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 제2제어부(240)에 전송한다. 여기서 장애물 정보는 장애물의 위치 정보를 포함할 수 있고, 장애물의 위치 정보는 장애물과의 거리 및 장애물의 방향을 포함할 수 있다.
이러한 장애물 검출부(220)는 전방 레이더(120), 제1, 2 코너 레이더(131, 132)를 포함할 수 있다.
아울러 장애물 검출부(220)는 라이더 센서를 포함하는 것도 가능하다.
라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서는 레이저 레이다(Laser Radar) 원리를 이용한 비접촉식 거리 검출 센서이다.
라이다 센서는 레이저를 송신하는 송신부와, 센서 범위 내에 존재하는 물체의 표면에 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
여기서 레이저는 단일레이저 펄스일 수 있다.
참고로, 라이다 센서는 레이더(RaDAR: Radio Detecting And Ranging) 센서에 비해 횡방향에 대한 감지 정확도가 높기 때문에 전방에 통로가 존재하는지 판단하는 과정의 정확도를 높일 수 있다.
장애물 검출부(220)는 초음파 센서를 포함할 수도 있다.
초음파 센서는 초음파를 일정시간 발생시킨 뒤 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 검출한다. 이러한 초음파 센서는 근거리 범위 내에서 보행자 등의 장애물의 유무를 판별하는데 사용될 수 있다.
입력부(230)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 주행 모드와, 자동으로 주행하는 자율 주행 모드 중 어느 하나를 입력받고, 입력된 신호를 제2제어부(240)에 전송한다.
여기서 입력부(230)는 차량 내 헤드유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 차량용 단말기에 마련될 수도 있다.
입력부(230)는 자율 주행 모드 시에 목적지의 정보를 입력받는 것도 가능하고, 고속도로 주행, 국도 주행 등을 선택받는 것도 가능하며, 주행 속도를 입력받는 것도 가능하다.
입력부(230)는 장애물이 자 차로의 양 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범하였을 때, 장애물과의 충돌 방지를 위한 제어 모드를 선택받을 수 있다.
여기서 장애물과의 충돌 방지를 위한 제어 모드는 차로 내 편향 제어 모드 및 차로 변경 제어 모드를 포함할 수 있다.
아울러, 장애물과의 충돌 방지를 위한 제어 모드는, 차선을 침범한 장애물의 수와 다른 장애물의 존재 여부에 대응하여 자동으로 결정될 수 있다.
제2제어부(240)는 현재 위치에서 사용자가 입력한 목적지까지 경로를 생성하고 생성된 경로로 주행을 제어한다.
제2제어부(240)는 자율 주행 제어 시, 도로의 영상 표시를 제어하거나, 장애물의 위치를 탑뷰 영상으로 표시하도록 표시부(260)를 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 자율 주행 모드의 수행 시에 미리 설정된 주행 속도로 주행하도록 제어하거나, 사용자에 의해 입력된 주행 속도로 주행하도록 제어할 수 있다.
제2제어부(240)는 속도 검출부(270)에 의해 검출된 속도 정보에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 주기적으로 획득하고 획득된 주행 속도가 미리 설정된 주행 속도로 유지되도록 가속 및 감속을 제어한다.
속도 검출부가 가속도 센서일 경우, 제2제어부(240)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고 획득된 가속도에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
속도 검출부가 가속도 센서와 복수 개의 휠 속도 센서일 경우, 제2제어부(240)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고, 복수 개의 휠 속도 센서에 의해 획득된 속도 정보에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 자율 주행 제어 시 도로의 영상 정보가 수신되면 영상 처리를 수행하여 도로의 차선을 인식하고, 인식된 차선의 위치 정보에 기초하여 자 차량이 주행하는 자 차로를 인식하며, 자 차로의 양 차선의 위치에 기초하여 자율 주행을 제어한다.
제2제어부(240)는 인식된 자 차로 상에 이동 경로를 인식하기 위한 추종 선을 가상으로 생성하고 생성된 추종 선을 추종하며 자율 주행을 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 양 차선 중 어느 하나의 차선을 기준 차선으로 설정하고 설정된 기준 차선으로부터 일정 거리만큼 이격된 위치에 추종 선을 생성할 수 있다.
또한 제2제어부(240)는 양 차선의 위치에 기초하여 자 차로의 폭을 획득하고 획득된 자 차로의 폭에 기초하여 추종 선을 생성하되, 차량의 중심이 자 차로의 폭의 중심 지점을 추종하도록 하는 추종선을 생성할 수 있다. 즉 자 차로의 폭의 중심 지점은 추종선의 기준 위치일 수 있다.
즉 제2제어부(240)는 자율 주행을 위해 차체의 중심이 자 차로의 중심을 추종하도록 하는 추종 선을 생성하고, 생성된 추종선을 추종하면서 자율 주행을 수행하도록 제어할 수 있다.
제2제어부(240)는 장애물 검출부(220)에서 검출된 장애물 정보에 기초하여 장애물을 인식하고, 인식된 장애물의 장애물 정보에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나, 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송하거나, 조향 신호를 조향 시스템(42)에 전송할 수 있다.
여기서 장애물 정보는 장애물의 존재 여부 정보와 장애물의 위치 정보를 포함할 수 있고, 장애물의 위치 정보는 장애물과의 거리 값 및 장애물의 방향을 포함할 수 있다.
장애물과의 거리는 자 차량과 장애물과의 상대 거리이며, 장애물의 방향은 자 차량과의 상대 방향일 수 있다.
제2제어부(240)는 장애물의 위치 정보가 수신되면 수신된 장애물의 위치 정보의 변화에 기초하여 장애물의 속도 정보를 획득한다.
즉 제2제어부(240)는 장애물 검출부에서 검출된 장애물의 위치 정보를 주기적으로 수신하고, 수신된 장애물의 위치 정보에서 장애물과의 거리 값을 주기적으로 획득하며, 주기적으로 획득된 장애물과의 거리 값으로부터 시간의 변화에 대응하는 거리 값의 변화를 획득하고, 획득된 거리 값의 변화로부터 장애물의 이동 속도에 대응하는 속도 정보를 획득할 수 있다.
제2제어부(240)는 획득된 장애물의 속도 정보에 기초하여 장애물이 정지 상태인지, 주행 상태인지에 대한 장애물의 상태 정보를 획득하는 것도 가능하고, 장애물의 상태 정보의 변경 여부를 판단하는 것도 가능하다.
여기서 장애물은, 자 차량의 앞 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 존재하는 장애물로, 자 차로의 좌측 타 차로, 우측 타 차로에 존재하는 장애물이다. 예를 들어 장애물은, 보행자, 자전거, 바이크, 타 차량일 수도 있고, 연석이나 가드레일일 수도 있으며, 가로등이나 가로수 일 수도 있다.
제2제어부(240)는 도로의 영상에 기초하여 장애물을 인식하고 영상 내 장애물의 크기 변화 및 위치 변화에 기초하여 장애물이 정지 상태인지, 주행 상태인지에 대한 장애물의 상태 정보를 획득하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 주변의 장애물 인식 시, 도로 상의 장애물 중 자 차량의 자 차량의 전방 좌측 장애물 및 전방 우측 장애물을 인식할 수 있다.
제2제어부(240)는 자 차량의 전방의 좌우 측방의 장애물의 위치에 기초하여 생성된 추종 선의 위치를 조정하고 조정된 추종 선의 위치에 기초하여 차량을 자율 주행을 제어할 수 있다.
여기서 추종 선의 위치를 조정하는 것은, 추종 선의 방향을 조정하는 것을 포함한다.
제2제어부(240)는 영상 획득부(210)에 의해 획득된 도로의 영상과 장애물 검출부(220)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 자 차량의 전방의 좌우 측방 중 적어도 하나에 장애물이 존재하는지 판단하고, 장애물이 존재한다고 판단되면 장애물이 자 차로를 이루는 두 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범하고 있는지를 확인한다.
이하, 자 차로를 이루는 두 차선을 자 차선으로 기재하도록 한다.
즉 제2제어부(240)는 타 차로를 주행하는 적어도 하나에 장애물이 자 차선 상에 위치하는지를 확인한다.
좀 더 구체적으로, 제2제어부(240)는 도로의 영상에 기초하여 자 차로를 이루는 양 차선 사이의 폭인 자 차로의 차 폭을 획득할 수 있다.
제2제어부(240)는 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범하고 있으면 자 차로의 주행 유지 여부를 판단하고, 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 장애물과의 충돌 여부를 판단하고 장애물과의 충돌 여부에 기초하여 제동을 제어한다.
제2제어부(240)는 도로의 영상에 기초하여 장애물을 인식하고 인식된 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선 상에 위치하면 장애물이 자 차선을 침범한 정도, 즉 자 차선의 침범 폭을 획득한다.
제2제어부(240)는 차체의 폭과, 자 차로의 차 폭 및 장애물의 침범 폭에 기초하여 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭 이하이면 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단하고 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과하면 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단한다.
아울러 제2제어부(240)는 획득된 자 차선의 침범 폭에 기초하여 장애물과의 충돌 가능성을 판단할 수 있다.
제2제어부(240)는 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단되면 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물의 방향에 기초하여 자 차로 내에서 이동 경로를 조정하되, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 자 차선과 인접하게 이동 경로를 조정하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 자 차선과 인접하게 이동 경로를 조정한다.
여기서 이동 경로를 조정하는 것은, 자율 주행을 위한 추종 선의 위치를 조정하는 것을 포함한다.
즉 제2제어부(240)는 자 차선의 침범 폭이 기준 폭 이하이면 자 차로 내에서 주행하도록 하되, 자 차선을 침범하지 않도록 제어한다.
제1방향과 제2방향은 자 차량의 측 방향일 수 있다. 예를 들어 제1방향은 자 차량의 좌측 방향일 수 있고, 제2방향은 자 차량의 우측 방향일 수 있다.
제2제어부(240)는 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 장애물과의 충돌 여부를 판단하고 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 이탈 제어를 수행한다. 여기서 차로 이탈 제어는 차로 편향 제어 또는 차로 변경 제어를 포함한다.
제2제어부(240)는 차로 편향 제어 시, 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 자 차선 측으로 편향 제어하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 자 차선 측으로 편향 제어한다.
여기서 차로 편향 제어는, 두 개의 자 차선 중 어느 하나를 침범한 상태에서 주행하도록 제어하는 것이다.
제2제어부(240)는 차로 편향 제어 시, 제1방향의 차로에 장애물이 존재하는지 판단하고, 제1방향의 차로에 장애물이 존재한다고 판단되면 감속을 제어하고 제1방향의 차로의 장애물이 자 차량의 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 위치하면 제1방향의 자 차선 측으로 편향 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 차로 편향 제어 시, 제2방향의 차로에 장애물이 존재하는지 판단하고, 제2방향의 차로에 장애물이 존재한다고 판단되면 감속을 제어하고 제2방향의 차로의 장애물이 자 차량의 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 위치하면 제2방향의 자 차선 측으로 편향 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 차로 변경 제어 시, 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 타 차로로 차로를 변경 제어하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 타 초로로 차로를 변경 제어한다.
제2제어부(240)는 제1방향의 차로로 차로를 변경할 때, 제1방향의 차로에 장애물이 존재하는지 판단하고, 제1방향의 차로에 장애물이 존재한다고 판단되면 감속을 제어하고 제1방향의 차로의 장애물이 자 차량의 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 위치하면 제1방향의 타 차로로 차로를 변경하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 제2방향의 차로로 차로를 변경할 때, 제2방향의 차로에 장애물이 존재하는지 판단하고, 제2방향의 차로에 장애물이 존재한다고 판단되면 감속을 제어하고 제2방향의 차로의 장애물이 자 차량의 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 위치하면 제2방향의 타 차로로 차로를 변경하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 장애물과의 충돌 여부를 판단하고 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 제동 제어를 수행한다. 즉 제2제어부(240)는 감속하도록 제어한다.
제2제어부(240)는 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭 이하인 장애물의 상대 정보에 기초하여 장애물이 정지 상태에서 주행 상태로 변경되는지 판단하고 장애물이 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 장애물에 의한 차선의 침범 폭을 다시 획득하고 다시 획득된 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과한다고 판단되면 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단한다.
또한 제2제어부(240)는 정지 상태의 장애물이 자 차선을 침범한 상태에서 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과한다고 판단되면 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과하는 상태에서 장애물이 이동 상태라고 판단되면 장애물과의 충돌 가능성이 없다고 판단한다.
제2제어부(240)는 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과하는 상태에서 장애물과의 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 편향 제어 또는 차로 변경 제어를 수행한다.
제2제어부(240)는 장애물과의 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 감속을 제어한다.
제2제어부(240)는 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범하고 있으면 장애물과의 충돌 여부를 판단한다.
제2제어부(240)는 장애물과의 충돌 여부 판단 시, 장애물들의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 자 차량(1)과 장애물 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 장애물과의 충돌 여부를 판단할 수 있다.
즉 제2제어부(240)는 충돌까지의 시간이 미리 정해진 기준 시간 이하이면 충돌 가능성이 존재한다고 판단한다.
제2제어부(240)는 장애물과의 충돌 여부 판단 시 장애물들의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 장애물들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 장애물과의 충돌 여부를 판단할 수 있다.
즉 제2제어부(240)는 충돌까지의 거리가 장애물들까지의 거리 이하이면 충돌 가능성이 존재한다고 판단한다.
제2제어부(240)는 자 차선을 침범한 주행 상태의 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 장애물과의 주행 속도를 확인하고 장애물의 주행 속도가 자 차량의 주행속도 보다 느리면 차로 편향 제어 또는 차로 변경 제어를 수행하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 자 차선을 침범한 주행 상태의 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 장애물과의 상대 속도를 확인하고 확인된 상대 속도가 기준 속도 이하이면 차로 편향 제어 또는 차로 변경 제어를 수행하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 충돌 가능성이 존재하는 장애물의 위치를 확인하고 충돌 가능성이 존재하는 장애물이 자 차량보다 전방에 위치한다고 판단되면 주행 속도가 미리 설정된 속도가 되도록 가속 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(240)는 차로 편향 제어 시, 장애물의 위치를 확인하고 확인된 장애물의 위치가 자 차량보다 전방이면 자차로로 복귀 제어하도록 조향을 제어하는 것도 가능하다.
즉 제2제어부(240)는 조정된 추종 선을 추종하면 자율 주행 제어 중 장애물의 위치 정보에 기초하여 추종 선의 재조정 여부를 판단하고, 추종 선의 재조정 여부에 기초하여 조향을 제어한다.
이때 조향 제어는 수신된 제어 신호에 기초하여 차량의 주행 방향을 변경하는 것을 포함한다.
아울러, 제2제어부는 추종 선의 위치 정보에 대응하는 조향각만큼 조향 장치를 구동시키거나, 조향각 검출부의 검출 정보에 기초하여 조정될 추종 선의 위치에 도달할 때까지 조향 장치를 구동시킬 수 있다.
그리고 제2제어부는 자율 주행을 위한 추종 선의 위치 조정이 완료되면 조향 장치를 원 위치로 복귀시킨다.
자율 주행 제어 장치의 제2제어부(240)는 제동 시스템(32) 및 조향 시스템(42)과 통신을 수행하는 것도 가능하다.
제동 시스템(32)은 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제2제어부(240)의 제동 신호에 대응하여 제동을 수행할 수 있다.
제동 시스템(32)은 제2제어부(240)의 제동 신호에 기초하여 긴급 제동을 수행하는 것도 가능하다.
조향 시스템(42)은 제2제어부(240)의 조향 신호에 대응하여 이동 경로의 조정을 위해 조향을 수행할 수 있다.
저장부(241)는 차 폭의 여유를 판단하기 위한 기준 폭을 저장할 수 있다.
이러한 저장부(241)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래시 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
저장부(241)는 제2제어부(240)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
사운드 출력부(250)는 제2제어부(240)의 제어 명령에 대응하여 사운드를 출력한다.
사운드 출력부(250)는 자 차로의 양 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범한 장애물의 존재를 알리기 위한 경고음을 출력할 수 있다.
사운드 출력부(250)는 차선을 침범한 장애물을 회피하는 회피 주행 알림음을 출력하는 것도 가능하다.
사운드 출력부(250)는 장애물과의 충돌 방지를 위한 경고음을 출력한다. 이러한 사운드 출력부(250)는 스피커일 수 있다.
표시부(260)는 제2제어부(240)의 제어 명령에 대응하여 영상을 표시하거나, 점등 및 소등을 수행할 있다.
표시부(260)는 도로의 영상을 표시하거나, 길 안내 정보, 지도 정보를 표시한다.
표시부(260)는 차량의 탑뷰 영상을 표시하는 것도 가능하다.
표시부(260)는 자 차로의 양 차선 중 적어도 하나의 차선을 침범한 장애물의 알림 정보를 표시할 수 있다.
표시부(260)는 차선을 침범한 장애물을 회피하는 회피 주행 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(260)는 차량의 주행 모드를 표시하고, 고장 정보 등을 표시한다.
즉 표시부(260)는 자율 주행 모드 또는 수동 주행 모드를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(260)는 LED 등과 같은 램프나 LCD등과 같은 평판 디스플레이 장치일 수 있다.
표시부(260)는 차량용 단말기에 마련될 디스플레이 패널일 수도 있다.
표시부(260)는 차선 외에 영상 획득부(210)에 의해 획득된 장애물을 표시하는 것도 가능하다.
속도 검출부(270)는 차량의 주행 속도를 검출한다.
속도 검출부(270)는 복수 개의 차륜에 각각 마련되어 복수 개의 차륜의 휠 속도를 검출하는 복수 개의 휠 속도 센서를 포함할 수 있다.
속도 검출부(270)는 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서를 포함하는 것도 가능하다.
속도 검출부(270)는 복수 개의 휠 속도 센서와 가속도 센서를 모두 포함하는 것도 가능하다.
도 5는 실시 예에 따른 차량에 마련된 차로 유지 장치의 제어 순서도로, 도 6 내지 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한다.
차량은 주행 모드가 자율 주행 모드이면 현재 위치에서 사용자가 입력한 목적지까지 경로를 생성하고 생성된 경로로 주행을 제어한다.
차량은 자율 주행 시 영상 획득부(210)를 활성화시켜 도로의 영상을 획득하고 획득된 도로의 영상을 영상 처리하여 영상 내에서 도로의 차선을 인식하며, 인식된 차선의 위치에 기초하여 자 차로를 인식(301)하고 인식된 자 차로를 추종하면서 자율 주행을 수행한다.
이때 차량은 자 차량의 주행 속도를 획득하고 획득된 주행 속도와 미리 설정된 주행 속도를 비교하고 획득된 주행 속도가 미리 설정된 주행 속도가 되도록 제동 및 가속을 제어하면서 자율 주행을 수행한다.
미리 설정된 주행 속도는 사용자에 의해 설정된 속도일 수 있다.
여기서 자 차량의 주행속도를 획득하는 것은, 복수 개의 휠 속도 센서에 의해 획득된 복수 개의 휠 속도 정보에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것을 포함한다.
자 차량의 주행속도를 획득하는 것은, 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고 획득된 가속도에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
자 차량의 주행속도를 획득하는 것은, 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도 정보를 획득하고, 획득된 가속도 정보와 복수 개의 휠 속도 센서에 의해 획득된 속도 정보에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
또한 차량은 자 차로를 이루는 양 차선의 위치에 기초하여 자 차로의 폭을 인식하는 것도 가능하다.
또한 차량은 영상 처리 시 영상 내에서 장애물을 인식할 수 있고 영상에 기초하여 인식된 장애물의 위치 정보를 획득할 수도 있다.
여기서 장애물은, 자 차량의 전방에 위치하되 타 차로에 위치하는 장애물로, 자 차량의 앞 범퍼를 기준으로 자 차량보다 앞에 존재하는 장애물이다. 예를 들어, 장애물은 보행자, 자전거, 바이크, 타 차량, 연석, 가드레일, 가로수 및 가로등 중 적어도 하나일 수 있다.
차량은 자 차량이 주행하는 자 차로와 장애물을 인식하면서 자율 주행을 제어한다.
차량은 도로의 영상 및 장애물 검출부(220)의 장애물 정보에 기초하여 주변의 장애물을 인식(302)한다.
이때 차량은 장애물 검출부(220)에서 검출된 검출 정보에 기초하여 검출된 장애물의 위치 정보를 획득할 수 있고, 획득된 장애물의 위치 정보에 기초하여 장애물이 자 차량의 전방 좌측 또는 전방 우측에 존재하는지 판단한다.
장애물이 자 차량의 전방 좌측에 존재하는지 판단하는 것은, 자 차로의 좌측에 위치하는 좌측 타 차로에 장애물이 존재하는지 판단하는 것을 포함한다.
장애물이 자 차량의 전방 우측에 존재하는지 판단하는 것은, 자 차로의 우측에 위치하는 우측 타 차로에 장애물이 존재하는지 판단하는 것을 포함한다.
차량은 도로의 영상에 기초하여 자 차량의 좌측 또는 우측에 존재하는 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나를 침범하고 있는지 판단(303)할 수 있다.
차량은 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나를 침범하고 있다고 판단되면 장애물 검출부(220) 중 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득하고, 획득된 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지, 주행 상태인지를 판단한다.
차량은 도로의 영상 내 장애물 영상의 변화에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지, 주행 상태인지를 판단하는 것도 가능하다.
차량은 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 장애물들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 장애물이 다른 차량인지, 또는 보행자인지, 또는 사이클리스트인지, 또는 연석인지, 또는 가드레일인지, 또는 가로수인지, 또는 가로등인지 등)를 획득할 수 있다.이때 차량은 인식된 장애물이 고정된 상태의 장애물인지 판단하는 것도 가능하고 고정된 상태의 장애물이 자 차선을 침범하고 있는지 판단하는 것도 가능하다.
아울러 차량은 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 측방(전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측)의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수도 있다.
차량은 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터, 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터 및 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 주변의 장애물들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.
차량은 인식된 장애물이 자 차선을 침범하고 있다고 판단되면 자 차로의 주행 유지 여부를 판단(304)한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 도로의 영상에 기초하여 장애물을 인식하고 인식된 장애물이 두 개의 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선 상에 위치하면 장애물이 자 차선을 침범한 정도, 즉 자 차선의 침범 폭을 획득한다.
차량은 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭 이하이면 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단하고 자 차로 내에서 편향 제어를 수행한다.
아울러 차량은 차체의 폭과, 자 차로의 차 폭 및 장애물의 침범 폭에 기초하여 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단하는 것도 가능하다.
예를 들어, 차량은 자 차로의 차폭에서 장애물의 침범 폭을 차감한 폭 값이 자체의 폭 이상이면 자 차로의 주행 유지가 가능하다고 판단할 수 있다.
반대로, 차량은 자 차로의 차폭에서 장애물의 침범 폭을 차감한 폭 값이 자체의 폭보다 작으면 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단할 수 있다.
차량은 자 차로 내에서 편향 제어 시, 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물의 방향에 기초하여 자 차로 내에서 이동 경로를 조정하되, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 자 차선과 인접하게 이동 경로를 조정하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 자 차선과 인접하게 이동 경로를 조정한다.
예를 들어, 차량은 2차로로 주행 중 1차로의 타 차량이 2차로의 왼쪽 차선을 침범하고 있다고 판단되면 2차로로 주행을 유지시키되, 2차로의 오른쪽 차선과 인접하게 주행하고, 2차로로 주행 중 3차로의 타 차량이 2차로의 오른쪽 차선을 침범하고 있다고 판단되면 2차로로 주행을 유지시키되, 2차로의 왼쪽 차선과 인접하게 주행한다. 이때 차량은 자 차선을 침범하지 않고 자 차로 내에서 주행을 수행한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 3차로로 주행 중 4차로의 타 차량이 정지된 상태에서 3차로의 오른쪽 차선을 침범하고 있다고 판단되면, 4차로의 타 차량이 2차로의 오른쪽 차선을 침범한 폭(d)을 확인하고 확인된 폭이 기준 폭 이하이면 3차로로 주행을 유지시키되, 3차로의 왼쪽 차선과 인접하게 주행한다. 이때 차량은 자 차선을 침범하지 않고3 차로 내에서 주행을 수행한다.
그리고 차량은 장애물의 위치를 확인하며 확인된 장애물의 위치가 자 차량의 후방이면 복귀를 제어(305)한다.
즉 차량은 자 차로 내에서 편향 제어 중 4차로의 타 차량이 자 차량의 후방에 위치하는지 판단하고, 4차로의 타 차량이 자 차량의 후방에 위치하는지 판단하고, 4차로의 타 차량이 자 차량의 후방에 위치한다고 판단되면 자 차로의 중앙으로 이동하고 자 차로의 중앙을 추종하며 자율 주행을 수행한다.
차량은 획득된 자 차선의 침범 폭이 기준 폭을 초과하면 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단하고, 자 차로의 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 자 차로 이탈에 따른 다른 장애물과의 충돌 가능성이 존재하는지 판단하며, 다른 장애물과의 충돌 가능성에 대응하여 자 차로 이탈 제어를 수행(307)하거나 감속 제어를 수행(308)한다.
여기서 다른 장애물을 자 차선을 침범한 장애물과 다른 장애물로, 하나의 자 차선을 침범한 장애물과 반대 방향인 다른 하나의 자 차선과 인접한 차로에 위치하는 장애물일 수 있다.
예를 들어, 자 차량이 2차로를 주행하고 있고, 2차로의 오른쪽 차선을 침범한 장애물이 3차로에서 존재할 때, 다른 장애물은, 1차로에 위치하는 장애물일 수 있다.
차량은 자 차로의 주행 유지가 불가능하여 차로 편향 제어를 수행하거나 차로 변경 제어를 수행할 때 다른 장애물과 충돌이 발생하는지에 대한 충돌 가능성을 판단하고, 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 편향 제어를 수행하거나 차로 변경 제어를 수행하고, 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 감속 제어를 수행한다.
여기서 차로 편향 제어는, 두 개의 자 차선 중 어느 하나를 침범한 상태에서 주행하도록 제어하는 것이다.
또한 차량은 차로 폭에서 장애물의 침범 폭을 차감한 폭 값이 자체의 폭보다 큰 상태에서 인식된 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 자 차로 유지 가능성을 다시 판단할 수 있다.
즉 차량은 자 차선을 침범한 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 장애물의 침범 폭의 변화를 확인하고 장애물의 침범 폭이 커지면 자 차로 주행이 불가능하다고 판단하고, 자 차로 이탈 제어를 수행하는 것도 가능하다.
여기서 자 차로 이탈 제어는 차로 편향 제어 및 차로 변경 제어를 포함할 수 있다.
차량은 감속 제어 시 제동을 제어할 수 있고, 장애물의 위치를 확인하며 확인된 장애물의 위치가 자 차량의 후방이면 가속을 제어함으로써 주행 속도가 미리 설정된 속도가 되도록 한다.
도 7, 도8, 도9a, 도 9b를 참조하여, 차로 이탈 제어 및 감속 제어를 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량은 차로 편향 제어(A) 시, 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 자 차선 측으로 편향 제어하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 자 차선 측으로 편향 제어한다.
다음 차량은 자 차선을 침범한 장애물의 위치를 확인하고 확인된 장애물의 위치가 자 차량의 후방이면 자 차로의 중심으로 이동한다.
여기서 자 차로의 중심으로 이동하는 것은, 조향을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량은 차로 변경 제어(B) 시, 자 차량을 기준으로 장애물의 방향을 확인하고, 확인된 장애물이 제1방향이면 제2방향의 타 차로로 차로를 변경 제어하고, 확인된 장애물이 제2방향이면 제1방향의 타 차로로 차로를 변경 제어한다.
다음 차량은 내비게이션 정보에 기초하여 변경된 차로로 주행을 계속하거나, 변경 전의 차로로 복귀 제어하는 것도 가능하다.
아울러 차량은 차로 이탈 제어 시, 코너 레이더의 레이더 데이터에 기초하여 조향 방향에 장애물이 존재하는지 판단하고, 장애물이 존재한다고 판단되면 조향 제어를 중지시키는 것도 가능하다.
차량은 차로 이탈 제어 시, 코너 레이더의 레이더 데이터의 변화에 기초하여 조향 방향에 존재하는 장애물이 고정된 물체에 대응하는 장애물인지 판단하는 것도 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량은 차로 유지가 불가능하다고 판단되면 차로 이탈 제어를 수행하기 전에 다른 장애물(3)이 존재하는지 판단하고 다른 장애물(3)이 존재한다고 판단되면 다른 장애물(3)과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물(3)과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 편향 제어를 수행할 수 있다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 차량은 차로 유지가 불가능하다고 판단되면 차로 이탈 제어를 수행하기 전에 다른 장애물(3)이 존재하는지 판단하고 다른 장애물(3)이 존재한다고 판단되면 다른 장애물(3)과의 충돌 가능성을 판단하고 다른 장애물(3)과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 자 차로의 중앙을 따라 주행하되 감속을 제어한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 차량은 다른 장애물(3)의 위치를 확인하고 확인된 다른 장애물의 위치가 자 차량보다 전방에 위치한다고 판단되면 차로 편향 제어 또는 차로 변경 제어를 수행하고, 가속을 제어하며, 차선을 침범한 장애물(2)의 위치를 확인하며 확인된 장애물(2)의 위치가 자 차량보다 후방에 위치한다고 판단되면 자 차로의 중앙으로 복귀를 수행한다.
자 차로의 중앙로 복귀를 수행하는 것은, 조향을 제어하는 것을 포함한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량
100: 운전자 보조 시스템
110: 전방 카메라
120: 전방 레이더
130: 코너 레이더
131: 제1 코너 레이더
132: 제2 코너 레이더
133: 제3 코너 레이더
134: 제4 코너 레이더
140: 제1제어부
200: 자율 주행 제어 장치
240: 제2제어부

Claims (20)

  1. 전방의 도로의 영상을 획득하는 카메라; 및
    상기 카메라에 의해 획득된 도로의 영상을 프로세싱하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 상기 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 제동 제어 신호 또는 이동 경로 조정 신호를 출력하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 획득된 도로의 영상에 기초하여 상기 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 상기 획득된 폭이 기준 폭 이하이면 자 차로의 주행을 유지하고, 상기 획득된 폭이 기준 폭을 초과하면 자 차로의 이탈을 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로의 주행 유지 시, 상기 자 차로의 내부에서 주행하도록 하되, 상기 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 상기 자 차로를 기준으로 상기 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보를 확인하고 확인된 다른 장애물과의 위치 정보에 기초하여 상기 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 상기 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보를 확인하고 확인된 다른 장애물과의 위치 정보에 기초하여 상기 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    자 차선을 침범한 장애물의 상태를 확인하고 상기 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 상기 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 상기 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 획득된 도로의 영상에 기초하여 상기 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 차로 이탈 제어를 수행하고, 상기 차로 이탈 제어 시, 다른 장애물의 위치 정보에 기초하여 상기 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 존재한다고 판단되면 감속을 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    장애물을 검출하는 장애물 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 장애물의 위치 정보를 획득하고, 상기 획득된 장애물의 위치 정보에 기초하여 상기 장애물이 정지 상태인지를 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 시스템.
  9. 전방의 도로의 영상을 획득하는 이미지 센서;
    라이다 센서와 레이더 센서를 포함하는 비 이미지 센서;
    상기 카메라에 의해 획득된 도로의 영상과 상기 비 이미지 센서에 의해 센싱된 데이터를 프로세싱하는 프로세서를 포함하는 제어부;
    상기 제어부의 명령에 대응하여 조향을 수행하는 조향 시스템; 및
    상기 제어부의 명령에 대응하여 제동을 수행하는 제동 시스템;을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고, 상기 센싱된 데이터에 기초하여 인식된 장애물이 정지 상태인지 판단하고, 상기 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 제동 제어 신호 또는 이동 경로 조정 신호를 상기 조향 시스템 및 제동 시스템에 선택적으로 출력하는 것을 포함하는 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 획득된 도로의 영상에 기초하여 상기 정지 상태의 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고, 상기 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고 자 차로 주행 유지가 가능하다고 판단되면 상기 정지 상태의 장애물을 회피하도록 상기 자 차로 내에서 편향 제어하는 것을 포함하는 차량.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로 내에서 편향 제어 시, 상기 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 상기 자 차로를 기준으로 상기 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어하는 것을 포함하는 차량.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 상기 정지 상태의 장애물을 회피하도록 자 차로 이탈을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 상기 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어하는 것을 포함하는 차량.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자 차선을 침범한 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 상기 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 상기 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  16. 자율 주행 모드 시 전방의 도로의 영상을 획득하고,
    상기 획득된 도로의 영상에서 차선, 자 차로 및 장애물을 인식하고,
    장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 상기 인식된 장애물이 정지 상태인지 판단하고,
    상기 자 차로의 두 자 차선 중 적어도 하나의 자 차선에 정지 상태의 장애물이 존재하면 상기 장애물이 침범한 차선의 침범 폭을 획득하고,
    상기 획득된 침범 폭에 기초하여 자 차로 주행 유지가 가능한지 판단하고,
    상기 자 차로 주행 유지가 가능하다고 판단되면 상기 정지 상태의 장애물을 회피하도록 상기 자 차로 내에서 편향 제어를 수행하고,
    상기 자 차로 주행 유지가 불가능하다고 판단되면 자 차로 이탈 제어 또는 감속 제어를 수행하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 자 차로 내에서 편향 제어를 수행하는 것은,
    상기 정지 상태의 장애물의 방향을 확인하고 상기 자 차로를 기준으로 상기 확인된 방향과 반대 방향으로 편향 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 자 차로 이탈 제어를 수행하는 것은,
    다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고
    상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 상기 자 차선을 침범하여 주행하도록 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 자 차로 이탈 제어를 수행하는 것은,
    상기 자 차로의 이탈 제어 시, 다른 장애물과의 충돌 가능성을 판단하고 상기 다른 장애물과 충돌 가능성이 없다고 판단되면 차로 변경을 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 자 차선을 침범한 장애물의 상태가 정지 상태에서 주행 상태로 변경되면 상기 장애물이 침범한 차선의 침범 폭의 변화를 확인하고 상기 확인된 침범 폭이 커지면 차로 변경을 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
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