KR20230020030A - 운전자 보조 장치 및 그를 가지는 차량 - Google Patents

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이춘근
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은, 운전자 보조 장치 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
본 발명의 운전자 보조 장치는, 제1차량에 마련되어 크루즈 컨트롤 모드를 수행하는 운전자 보조 장치에 있어서, 서로 다른 복수 개의 색상의 빔을 출력하는 빔 출력 장치; 장애물을 검출하고 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 장애물 정보에 기초하여 장애물과의 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득하고, 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 주행 속도를 제어하되, 제어 중인 주행 속도의 변화에 대응하여 빔 출력 장치를 통해 출력되는 빔의 색상을 변경하는 제어부를 포함하고, 주행 속도의 변화는, 가속, 감속 및 정속을 포함한다.

Description

운전자 보조 장치 및 그를 가지는 차량 {Advanced Driver Assistance System, and Vehicle having the same}
본 발명은 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 장애물과의 충돌을 방지하기 위한 운전자 보조 장치 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
최근 운전자 부주의로 발생하는 사고를 방지하기 위하여 운전자에게 차량의 주행 정보를 전달해주고 또한 운전자의 편의를 위한 자율 주행을 위해 다양한 운전자 보조 장치(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)이 개발되고 있다.
일 예로, 차량에 거리감지센서를 장착하여 차량 주변의 장애물을 검출하고, 이를 운전자에게 경보하는 기술이 있다.
다른 예로, 주행 속도를 일정하게 조절하며 주행하도록 하는 크루즈 컨트롤 기술이 있다. 최근에는 기술이 발전함에 따라 자동으로 주행 속도룰 제어하는 것뿐만 아니라 타 차량과의 거리, 정지 서행 등을 제어하는 크루즈 컨트롤 기술이 개발되고 있다.
또 다른 예로, 도로 정보 및 현재 위치 정보에 기초하여 목적지까지 자율적으로 주행하되 장애물을 검출하고 검출된 장애물을 회피하면서 목적지까지 자율적으로 주행하는 자율 주행 기술이 있다.
이러한 크루즈 컨트롤 기술이나 자율 주행 기술은 장애물 센서 등을 사용하여 차량의 전방 상황을 인식하고, 인식된 전방 상황에 따라 엔진 혹은 브레이크를 조작하여 운전자의 개입 없이 차량 속도를 유지하고 차간 거리를 조정한다.
즉 기존의 크루즈 컨트롤 기술이나 자율 주행 기술은, 차량이 진행 상황을 예측할 때, 장애물 센서를 통해 차량의 앞에서 주행하는 선행 차량을 인식한 후 선행 차량을 추종하며 차간 거리 및 주행 속도를 조정한다.
이러한, 크루즈 컨트롤이나 자율 주행 기술은, 저속, 급감속 또는 정지된 선행 차량의 감지에 대응하여 경보음의 출력 후 감속을 제어하였다. 이때 운전자의 개입이 늦어지게 되어 자 차량과 선행 차량 간에 충돌 사고가 발생하는 문제가 있었고, 선행 차량과의 거리 감소 시 크루즈 컨트롤 모드의 동작 상태를 운전자가 알 수 없어 운전자의 불안감을 증폭시키는 문제가 있었다.
일 측면은 타 차량의 인식 여부에 대응하는 크루즈 컨트롤의 동작 제어 정보를 출력하고, 인식된 타 차량과의 상대 거리 및 상대 속도에 대응하여 수동 운전의 개입 필요 정보를 출력하는 운전자 보조 장치, 그를 가지는 차량을 제공한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치는, 제1차량에 마련되어 크루즈 컨트롤 모드를 수행하는 운전자 보조 장치에 있어서, 서로 다른 복수 개의 색상의 빔을 출력하는 빔 출력 장치; 장애물을 검출하고 검출된 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 장애물 정보에 기초하여 장애물과의 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득하고, 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 주행 속도를 제어하되, 제어 중인 주행 속도의 변화에 대응하여 빔 출력 장치를 통해 출력되는 빔의 색상을 변경하는 제어부를 포함하고, 주행 속도의 변화는, 가속, 감속 및 정속을 포함한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치는, 카메라를 더 포함하고, 제어부는 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 제1차량과 동일 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제2차량으로 인식하고 제2차량이 인식되면 제2차량의 추종 주행을 제어하고, 빔 출력 장치의 빔 출력을 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 제2차량이 인식되면 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 제2차량이 정지 상태인지 판단하고, 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 감속에 대응하는 제1색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 제2차량과의 상대 거리 정보에 기초하여 수동 운전의 개입이 필요한지를 판단하고, 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단하여 빔 출력 장치에서 출력되는 빔의 점멸을 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 압력 검출부에 의해 검출된 브레이크 페달의 압력 정보에 기초하여 제동을 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 빔 출력 장치는, 감속에 대응하는 제1색상의 형광물질, 가속에 대응하는 제2색상의 형광 물질, 정속에 대응하는 제3색상의 형광물질이 각각 마련된 형광판들 중 어느 하나를 통과하는 빔을 발생시키는 빔 발생부; 빔 발생부에서 발생된 빔을 반사시키는 반사판; 및 반사판에서 반사되는 빔의 방향이 조절되도록 반사판의 각도를 조절하는 모터를 포함한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 제2차량을 향해 출력된 빔의 위치 정보를 획득하고 획득한 빔의 위치 정보에 기초하여 빔 출력 장치의 모터를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 제2차량과의 상대 속도 정보 및 상대 거리 정보에 기초하여 제2차량이 주행 상태인지를 판단하고 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속, 가속 또는 정속 여부에 대응하는 색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 감속이 필요하다고 판단되면 감속을 위해 필요한 감속도가 기준 감속도 이상인지 판단하고, 필요한 감속도가 기준 감속도 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 제2차량의 추종 주행 중 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 주행하는 도로가 곡선도로인지를 판단하고, 주행하는 도로가 곡선 도로라고 판단되면 곡률을 인식하고 인식한 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어하고, 인식한 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 제3색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 제2차량의 추종 주행 중 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 교차 차량 및 대향 차량을 인식하고 교차 차량 및 대향 차량이 인식되면 빔 출력 장치를 통한 빔 출력의 정지를 제어한다.
일 측면에 따른 운전자 보조 장치의 제어부는, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 제1차량과 다른 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제3차량으로 인식하고, 제3차량이 인식되면 제3차량이 컷인 상태인지를 판단하고, 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력을 정지 제어하고 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력을 유지 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은, 주행 속도를 검출하고 검출한 주행 속도에 대응하는 주행 속도 정보를 출력하는 속도 검출부; 서로 다른 복수 개의 색상의 빔을 출력하는 빔 출력 장치; 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 주행 속도 정보에 기초하여 주행 속도의 변화를 확인하고 확인한 주행 속도의 변화에 대응하여 빔 출력 장치를 통해 출력되는 빔의 색상을 변경하는 제어부를 포함하고, 주행 속도의 변화는, 주행 속도가 증가하는 가속, 주행 속도가 감소하는 감속 및 주행 속도가 유지되는 정속을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량은, 카메라를 더 포함하고, 제어부는 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 자 차로를 인식하고 인식한 자 차로와 동일 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제2차량으로 인식하고 제2차량이 인식되면 제2차량의 추종 주행을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 제2차량이 인식되면 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 제2차량이 정지 상태인지 판단하고, 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 감속에 대응하는 제1색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어하고, 제2차량과의 상대 거리 정보에 기초하여 수동 운전의 개입이 필요한지를 판단하고, 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단하여 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 빔 출력 장치는, 감속에 대응하는 제1색상의 형광물질, 가속에 대응하는 제2색상의 형광 물질, 정속에 대응하는 제3색상의 형광물질이 각각 마련된 형광판들 중 어느 하나를 통과하는 빔을 발생시키는 빔 발생부; 빔 발생부에서 발생된 빔을 반사시키는 반사판; 및 반사판에서 반사되는 빔의 방향이 조절되도록 반사판의 각도를 조절하는 모터를 포함하고, 제어부는 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 제2차량을 향해 출력된 빔의 위치 정보를 획득하고 획득한 빔의 위치 정보에 기초하여 빔 출력 장치의 모터를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 제2차량과의 상대 속도 정보 및 상대 거리 정보에 기초하여 제2차량이 주행 상태인지를 판단하고 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속, 가속 또는 정속 여부에 대응하는 색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어하고, 감속이 필요하다고 판단되면 감속을 위해 필요한 감속도가 기준 감속도 이상인지 판단하고, 필요한 감속도가 기준 감속도 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 제2차량의 추종 주행 중 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 주행하는 도로가 곡선도로인지를 판단하고, 주행하는 도로가 곡선 도로라고 판단되면 곡률을 인식하고 인식한 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어하고, 인식한 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 제3색상의 빔이 출력되도록 빔 출력 장치를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 제2차량의 추종 주행 중 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 교차 차량 및 대향 차량을 인식하고 교차 차량 및 대향 차량이 인식되면 빔 출력 장치를 통한 빔 출력의 정지를 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어부는, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 자 차로와 다른 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제3차량으로 인식하고, 제3차량이 인식되면 제3차량이 컷인 상태인지를 판단하고, 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력을 정지 제어하고 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력을 유지 제어한다.
본 발명은 자 차량(즉 제1차량)의 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 타 차량의 인식 여부에 대응하는 크루즈 컨트롤 모드의 동작 제어 정보(예, 가속, 정속 및 감속 등)를 타 차량 중 자 차량이 추종하는 타깃 차량의 후면을 통해 표시함으로써 운전자의 시인성을 강화시킬 수 있고, 제동 안전성을 향상시킬 수 있다.
즉 본 발명은 자 차량의 크루즈 컨트롤 모드의 동작 상태를 운전자가 용이하게 인식하도록 할 수 있고, 타 차량과의 충돌 우려에 대한 운전자에게 심리적 안정감을 부여할 수 있다.
특히, 본 발명은 크루즈 컨트롤 모드의 동작 제어 정보를 출력함으로써 교통 정체 시 가, 감속에 따른 운전자의 불안감이 해소되도록 할 수 있고, 차선 변경을 시도하는 타 차량이 자 차량이 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중임을 인식하도록 할 수 있다.
본 발명은 인식된 타 차량과의 거리 정보와 속도 정보에 기초하여 운전자의 수동 운전의 개입의 필요성을 출력함으로써 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 타 차량과의 충돌 사고를 줄 일 수 있다.
이를 통해 본 발명은 운전자에게 긴급성을 줄 수 있고, 운전자가 개입하지 않으면 타 차량과 충돌한다는 경고 효과를 줄 수 있으며, 운전자의 수동 운전의 개입을 빠르게 유도하여 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 주행 조건에 따른 크루즈 컨트롤 모드의 동작 제어 정보를 피드백 제어하여 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 하드웨어적인 구성이 추가되지 않은 상태에서 전방의 다른 차량(제2, 3 차량)과의 충돌 가능성에 따른 제동 제어를 수행할 수 있어 차량의 원가 상승을 방지하면서 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 장치를 가지는 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 의한 차량의 외관 예시도이다.
도 2는 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
도 4는 실시 예에 의한 차량의 제어 구성도이다.
도 5a는 실시 예에 따른 차량의 빔 출력 예시도이다.
도 5b는 실시 예에 따른 차량의 빔 색상의 예시도이다.
도 6, 도 7 및 도 8은 실시 예에 의한 차량의 제어 순서도이다.
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.
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 따른 차량의 외관 예시도이다.
실시 예에 따른 차량은 운전자의 운전 의지에 대응하여 주행하는 수동 운전 모드와, 다른 차량과 일정 거리를 유지하면서 설정 속도로 주행하도록 하는 크루즈 컨트롤 모드를 수행하는 차량일 수 있고, 차량의 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 목적지까지 자율적으로 주행하는 자율 주행 모드를 더 수행하는 차량일 수 있다.
크루즈 컨트롤 모드는 차량을 일정한 속도로 유지한 상태로 계속 주행할 수 있게 하는 모드로, 장거리 주행 시 가속 페달에서 발을 뗄 수 있는 장점이 있다.
크루즈 컨트롤은, 액티브 크루즈 컨트롤(ACC: Active Cruise Control, 어댑티브 크루즈 컨트롤(adaptive cruise control), 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: Smart Cruise Control), 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(Advanced Smart Cruise Control), 다이나믹 레이더 크루즈 컨트롤(DRCC)이라고도 한다
실시 예에 따른 차량은 내연 기관 차량일 수도 있고, 친환경 차량일 수도 있다.
차량(1)은 외장과 내장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함한다.
도 1 에 도시된 바와 같이 차체의 외장은 프론트 패널(101), 본네트(102), 루프 패널(103), 리어 패널(104), 전후좌우의 도어(105), 전후좌우의 도어(105)에 개폐 가능하게 마련되고, 차량의 정면과 후면에 고정 설치된 창문(106)을 포함한다.
차체의 외장은 전방시야를 주시하면서 주변의 정보를 쉽게 볼 수 있도록 하고 다른 차량과 보행자에 대한 신호, 커뮤니케이션의 기능을 수행하는 램프(107)와, 전후좌우 도어의 윈도우 글래스 사이의 경계에 마련된 필러와, 운전자에게 차랑(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(108)를 포함한다.
차체의 외장에는 도로의 영상을 획득하기 위한 카메라(110)와, 크루즈 컨트롤 모드의 동작 제어 정보에 대응하는 빔을 출력하는 빔 출력 장치(150)가 마련될 수 있다.
차량(1)의 내부에는 주행 방향을 조절하기 위한 스티어링 휠과, 사용자의 제동 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 브레이크 페달과, 사용자의 가속 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 액셀러레이터 페달을 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 의한 차량의 구성도이다.
본 실시 예에서 내연 기관 차량 중 크루즈 컨트롤 모드를 수행하는 차량을 예를 들어 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)와, 운전자 보조 장치(100)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 방향이 변경되도록 할 수 있다.
차량(1)은 복수 개의 전장 부품들을 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 제동 장치(30) 외에 전자식 제동 제어 모듈(31)을 포함하며, 조향 시스템(42)은 조향 장치(40)외에 전자식 조향 장치(41)를 포함할 수 있다.
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, 51)과, 운전자 보조 장치(Driver Assistance System, DAS, 100)을 더 포함한다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 장치(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 레버(또는 기어 레버, 시프팅 레버, 기어 시프트라고도 함)를 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 장치(100)는 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(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, 제동, 조향 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 장치(100)은 차선 이탈 경보(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, 크루즈 컨트롤(Cruise Control)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 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 기능을 더 포함할 수 있다.
차량 내 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 장치(100)는 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.
운전자 보조 장치(100)는 하나의 제어부로 마련될 수 있고, 이 경우 각종 장치들과 통신을 통해 정보를 송수신함으로써 운전 보조 기능을 수행할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 차량 스스로 도로 환경을 인식하기 위한 카메라(110)와, 장애물을 인식하기 위한 장애물 검출부(OD: 120, 130)를 더 포함할 수 있고, 카메라에서 획득된 영상 정보와 장애물 검출부에서 획득된 장애물 정보에 기초하여 운전 보조 기능을 수행하기 위한 제어 정보를 생성하고 생성된 제어 정보와 차량 내의 각종 장치의 제어 정보를 상호 송수신하는 제어부(140)를 포함하는 것도 가능하다.
도 3은 실시 예에 의한 차량의 운전자 보조 장치에 포함된 카메라 및 장애물 검출부의 각 레이더의 검출 영역의 예시도이다.
본 실시 예의 운전자 보조 장치(100)은 카메라(110)를 포함할 수 있고, 전방 레이더(120)와 복수 개의 코너 레이더(130: 131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 운전자 보조 장치(100)은 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view) (110a)를 확보하기 위한 카메라(110)와, 전방 레이더(120)와, 복수 개의 코너 레이더(130)를 포함할 수 있다.
카메라(110)는 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.
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.
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.
카메라(110)는 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 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.
카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(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 제어부(140)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제어부(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 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 프로세서(141)와 메모리(142)를 포함한다.
프로세서(141)는 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 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 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 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 경보하거나 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송하거나, 조향 신호를 조향 시스템(42)에 전송할 수 있다.
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 경보하거나 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 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 차량의 제어 구성도로, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.
차량(1)은 카메라(110), 장애물 검출부(OD), 제어부(140), 빔 출력 장치(150), 사용자 인터페이스(160), 사운드 출력부(163), 주행 정보 검출부(170) 및 통신부(180)를 포함한다.
카메라(110), 장애물 검출부(OD), 제어부(140)는 운전자 보조 장치(100)일 수 있고, 이 경우 제어부(140)는 통신부(180)를 통해 빔 출력 장치(150), 사용자 인터페이스(160), 사운드 출력부(163) 및 주행 정보 검출부(170)와 통신을 수행할 수 있다.
아울러, 운전자 보조 장치(100)는 제어부(140)만을 포함하는 것도 가능하고, 이 경우 제어부(140)는 통신부(180)를 통해 카메라(110), 장애물 검출부(OD), 제어부(140), 빔 출력 장치(150), 사용자 인터페이스(160), 사운드 출력부(163) 및 주행 정보 검출부(170)와 통신을 수행하는 것도 가능하다.
카메라(110)와 장애물 검출부(OD) 내의 전방 레이더(120) 및 코너 레이더(130)에 대한 설명은 도 2 및 도3에서 설명한 바, 도 4에서의 설명은 생략한다.
제어부(140)는 입력부(161)를 통해 크루즈 컨트롤 모드의 온 명령에 대한 온 신호가 수신되면 크루즈 컨트롤 모드를 수행한다.
제어부(140)는 크루즈 컨트롤 모드의 수행 시에 미리 설정된 목표 주행 속도로 주행하도록 제어하거나, 사용자에 의해 입력된 목표 주행 속도로 주행하도록 제어하고, 장애물 검출부(OD)에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 감속 또는 가속을 제어할 수 있고 충돌 위험 정보의 출력을 제어할 수 있다. 여기서 충돌 위험 정보는 사용자에 의한 충돌 위험 알림 모드의 선택 여부에 따라 출력되거나, 출력되지 않을 수 있다.
제어부(140)는 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 장애물 검출부(OD)에서 검출된 장애물 정보에 기초하여 전방에 장애물이 없다고 판단되면 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보에 기초하여 목표 주행 속도로 주행하도록 제어할 수 있다.
제어부(140)는 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 장애물 검출부(OD)에서 검출된 장애물 정보에 기초한 장애물인 전방의 제2차량의 주행 정보 및 통신부(250)를 통해 수신된 도로 환경 정보 및 제3 차량(3)의 주행 정보에 기초하여 제동을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 카메라(110)를 통해 수신된 영상 정보에 기초하여 도로의 차선을 인식하고, 인식한 차선의 위치 정보에 기초하여 차량이 주행하는 자 차로를 인식할 수 있다.
제어부(140)는 카메라(110)를 통해 수신된 영상 정보에 기초하여 자 차로와 동일 차로에서 주행하되, 자 차량의 전방에서 주행하는 타 차량(즉 제2차량)을 인식할 수 있고, 자 차로와 다른 차로에서 주행하는 타 차량(즉 제3차량)을 인식할 수 있으며, 자 차량과 반대 방향에서 주행하는 대향 차량과 교차 차량을 인식할 수 있다.
제어부(140)는 크루즈 컨트롤 모드를 수행할 때, 제2차량을 추종 제어할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 제2차량(2)의 추종 제어 중 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 제2차량과의 거리가 설정된 거리가 되도록 자 차량의 주행 속도를 조절하고 조절되는 주행 속도 변화에 대응하여 빔 출력을 제어하되, 주행 속도의 변화에 대응하는 색상의 빔(b)의 출력을 제어할 수 있다.
여기서 설정된 거리는, 사용자에 의해 설정된 거리일 수 있다. 설정된 거리는 도로의 종류(고속도로, 시도 등)와 도로의 정체 여부에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 정체가 극심한 지방도에서의 설정된 거리는 제1레벨의 목표 상대 거리일 수 있고, 원활한 고속도로에서의 설정된 거리는 제5레벨의 목표 상대 거리일 수 있다.
주행 속도의 변화는, 주행속도가 증가하는 가속, 주행 속도가 감소하는 감속, 주행 속도가 유지되는 정속을 포함할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 감속 주행 중 제1색상(A)의 빔을 출력하도록 빔 출력 장치를 제어하고, 가속 주행 중 제2색상(B)의 빔을 출력하도록 빔 출력 장치를 제어하며, 정속 주행 중 제3색상(C )의 빔을 출력하도록 빔 출력 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어 제1색상(A)은 적색일 수 있고, 제2색상(B)은 황색일 수 있으며, 제3색상(C )은 녹색일 수 있다.
제어부(140)는 감속 주행 중 감속도가 제1기준 감속도 이상이면 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 제2차량을 추종 제어할 때, 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어할 수 있다. 여기서 제2차량은 자 차량이 추종하는 타깃 차량일 수 있다.
제어부(140)는 제2차량을 추종 제어할 때, 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 감속을 제어하되, 감속도가 제2기준 감속도 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 점멸되도록 빔 출력 장치를 제어하고, 충돌 안내 정보가 출력되도록 사운드 출력부를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 제2차량과의 상대 거리 정보에 기초하여 수동 운전의 개입이 필요한지를 판단하고, 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단되면 수동 운전의 개입 필요 정보가 출력되도록 표시부 및 사운드 출력부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 빔을 출력할 때 카메라에 의해 획득된 영상에서 제2차량을 향해 출력되어 제2차량에서 표시되는 빔의 영상을 인식하고 인식한 빔 영상에 기초하여 빔 영상의 위치 정보와 제2차량의 리어 패널의 위치 정보를 획득하고 획득한 빔 영상의 위치 정보와 제2차량의 리어 패널의 위치 정보에 기초하여 빔 영상이 기준 영역에 위치하는지를 판단하고 빔 영상이 기준 영역에 위치한다고 판단되면 반사판의 각도를 유지시키고, 빔 영상이 기준 영역을 벗어난다고 판단되면 빔 영상이 기준 영역 내에 위치하도록 반사판의 각도를 조절한다. 제어부는 반사판의 각도를 조절할 때 모터의 회전을 제어할 수 있다.
기준 영역은, 제2차량의 리어 패널의 중앙 영역일 수 있고, 제2차량의 리어 패널의 영역 중 제2차량의 후방의 번호판 영역과 대응하는 영역일 수 있다.
제어부(140)는 지도 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다.
제어부(140)는 내비게이션 모드의 수행 중 경로 정보, 지도 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다.
제어부(140)는 조향각 검출부에 의해 검출된 조향각 정보, 요레이트 검출부에 의해 검출된 요레이트 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다.
제어부(140)는 카메라에 의해 획득된 영상 정보에서 도로를 인식하고 인식한 도로에 대한 곡률을 인식하는 것도 가능하다.
제어부(140)는 인식한 도로의 곡률에 기초하여 주행하고 있는 도로가 직선 도로인지 곡선 도로인지를 판단한다.
제어부(140)는 제2차량을 추종 제어할 때, 곡선 도로라고 판단되면 곡선 도로의 기준 곡률 이상인지를 판단하고, 인식된 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 감속 주행을 제어하고 감속에 대응하는 제1색상의 빔의 점등을 제어한다.
제어부는 인식된 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 정속으로 주행하고, 정속에 대응하는 제3색상의 빔을 점등시킨다.
제어부(140)는 제2차량이 존재하지 않는 상태에서 곡선 도로의 주행 중 가속이 필요한지를 판단하고, 가속이 필요한 상태라고 판단되면 가속 주행을 제어하고, 가속이 필요하지 않은 상태라고 판단되면 정속 주행을 제어한다.
제어부(140)는 제2차량이 존재하지 않는 상태에서 곡선 도로의 주행 중 곡선 도로의 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 감속 주행을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(140)는 제2차량을 추종 주행 중 자 차로와 상이한 차로에서 주행하는 제3차량을 인식하고 인식한 제3차량의 위치 정보와 차선의 위치 정보에 기초하여 제3차량이 자 차로로 컷인(Cut-in)하는 상태인지를 판단하고, 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력의 정지를 제어하고, 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력의 유지를 제어한다.
제어부(140)는 제2차량을 향해 빔을 출력할 때, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 대향 차량이나 교차 차량을 인식하고 인식 결과에 기초하여 대향 차량이나 교차 차량이 존재하는지 판단하고, 대향 차량이나 교차 차량이 존재한다고 판단되면 빔 출력의 정지를 제어하고, 대향 차량이나 교차 차량이 존재하지 않는다고 판단되면 빔 출력의 유지를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 도로의 종류별 차간 거리에 대한 레벨을 변경할 수 있다.
제어부(140)는 교통 상황(정체 여부, 정체 정도 등)에 대응하여 차간 거리에 대한 레벨을 변경할 수 있다.
차간 거리는 제2차량과의 상대 거리로, 제1레벨, 제2레벨, 제3레벨, 제4레벨 및 제5레벨과 같이 복수 개의 레벨로 구분할 수 있다. 차간 거리가 길어질수록 레벨의 수가 커질 수 있다. 예를 들어, 제1레벨의 차간 거리가 가장 짧고, 제5레벨의 차간 거리가 가장 길 수 있다.
차량(1)은 조도 검출부를 더 포함할 수 있다. 이 경우 제어부(140)는 조도 검출부에 의해 검출된 조도 정보에 기초하여 램프(107)의 온을 제어하거나, 램프(107)의 오프를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 입력부(161)에 의해 수신된 램프의 온 명령에 대응하여 램프(107)의 온을 제어할 수 있고, 입력부(161)에 의해 수신된 램프의 오프 명령에 대응하여 램프(107)의 오프를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 압력 검출부에 의해 검출된 압력 정보에 대응하여 차량의 감속을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 제2 차량의 속도 정보(즉 상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 교차 차량까지의 거리 간의 비교 결과에 기초하여 경고 및 제동 중 적어도 하나로 제어 신호를 전송할 수 있다.
제어부(140)는 제2차량의 위치 정보(상대 거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 교차 차량 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 경고 정보의 출력을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 차량 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(140a)는 지도 정보 및 도로 정보를 저장한다. 지도 정보에는 도로의 위치 정보, 도로 주변의 건물의 위치 정보 등이 포함되어 있을 수 있다. 도로 정보에는 교차로나, 좌회전, 우회전, 유턴이 가능한 도로 주변의 가로수의 위치 정보, 건물의 위치 정보, 공사 물품 등의 적재 정보, 현수막의 위치 정보 등이 포함되어 있을 수 있다.
저장부(140a)는 목표 주행 속도에 대한 정보를 저장할 수 있다.
저장부(140a)는 입력부를 통해 입력된 목표 상대 거리 정보를 저장할 수 있다. 여기서 거리 정보는 제2차량과의 거리 정보일 수 있고, 도로의 종류 및 정체 정도에 따라 달라질 수 있다. 즉 목표 상대 거리 정보는 복수 개일 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 목표 상대 거리 정보는, 제1레벨에 대응하는 제1목표 상대 거리, 제2레벨에 대응하는 제2목표 상대 거리, 제3레벨에 대응하는 제3목표 상대 거리, 제4레벨에 대응하는 제4목표 상대 거리 및 제5레벨에 대응하는 제5목표 상대 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
저장부(140a)는 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 제어부(140)가 제동 신호 및/또는 경고 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(140a)는 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더들(120, 130)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 저장부(140a)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
저장부(140a)는 충돌 위험의 경보에 대응하는 사운드의 종류 및 크기 정보를 저장할 수 있다.
저장부(140a)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(140a)는 제어부(140)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
빔 출력 장치(150)는 차량의 외장에 마련되되 프론트 패널(101)에 마련될 수 있다.
빔 출력 장치(150)는 리이저 빔을 발생시키는 빔 발생기와, 빔 발생기에서 발생된 레이저 빔(또는 빔)이 입사되면 입사된 레이저 빔을 반사시키되 반사될 레이저 빔의 출력 방향을 변경하는 반사판과, 반사판의 각도를 조절하는 모터를 포함한다.
빔 발생기는, 아르곤으로 이루어진 녹색, 루비로 이루어진 적색, 헬륨으로 이루어진 청색의 레이저 빔을 발생시킬 수 있다.
빔 출력 장치(150)는 크루즈 컨트롤 모드의 동작 정보를 지시하는 텍스트나 도형의 형상이 형성되어 있고 입사된 레이저 빔 중 형상 영역에 입사된 레이저 빔만을 투영시키는 형상 투영기와, 형광 물질을 포함하고 형상 투영기를 통과한 레이저 빔을 투과시키는 형광 물질판을 포함한다.
예를 들어, 형상 투영기에는, 크루즈 컨트롤 모드의 동작 중임을 지시하는 'S' 텍스트의 형상이 형성되어 있을 수 있다.
사용자 인터페이스(160)는 입력부(161)와 표시부(162)를 포함할 수 있다.
입력부(161)는 사용자 입력을 수신한다.
입력부(161)는 크루즈 컨트롤 모드의 온 명령 및 오프 명령을 수신하고 수신된 명령에 대한 신호를 제어부(140)에 전송할 수 있다.
입력부(161)는 차량에서 수행 가능한 기능 중 어느 하나의 기능에 대한 동작 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(161)는 라디오 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 맵 표시 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 컨텐츠 재생 기능, 인터넷 검색 기능 중 적어도 하나의 동작 명령을 입력받을 수 있다.
입력부(161)는 크루즈 컨트롤 모드 중 빔 출력 장치의 온오프 명령을 수신할 수 있다.
입력부(161)는 크루즈 컨트롤 모드를 수행하기 위한 목표 주행 속도를 수신하는 것도 가능하다.
입력부(161)는 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 타 차량과의 차간 거리에 대한 목표 상대 거리 정보를 수신하는 것도 가능하고, 차간 상대 속도에 대한 목표 상대 속도 정보를 수신하는 것도 가능하다.
입력부(161)는 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 타 차량과의 차간 거리에 대한 목표 상대 거리 정보를 수신할 수 있다. 여기서 목표 상대 거리 정보는 복수 개의 레벨에 각각 대응하는 복수 개의 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 정체 정도와 도로 종류에 따라 제1레벨에서 제5레벨까지 구분될 수 있다.
입력부(161)는 장애물과의 충돌 가능성을 알려주는 충돌 위험 알림 모드의 온 명 및 오프 명령을 수신할 수 있다.
입력부(161)는 램프(107)의 온오프 명령을 수신하는 것도 가능하다.
입력부(161)는 차량 내 헤드유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 차량용 단말기에 마련될 수도 있다. 입력부(161)는 버튼, 키, 스위치, 조작 레버, 조그 다이얼 등으로 마련될 수 있고, 터치 패드로 마련될 수도 있다.
표시부(162)는 차량 내에서 수행 중인 기능에 대한 동작 정보를 표시한다.
표시부(162)는 맵 표시 모드의 수행 시 지도 정보를 표시하고, 내비게이션 모드의 수행 시 목적지까지의 경로가 매칭된 지도 정보와 길 안내 정보를 표시할 수 있다.
표시부(162)는 크루즈 컨트롤 모드의 온 정보 및 오프 정보를 표시할 수 있고, 충돌 위험 알림 모드의 온오프 정보를 표시할 수 있다.
표시부(162)는 도로의 영상을 표시하거나, 장애물의 위치 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(162)는 장애물과의 충돌을 알리는 충돌 위험 정보를 영상으로 표시할 수 있다.
표시부(162)는 제어부(140)의 제어 명령에 대응하여 수동 운전의 개입을 요청하는 수동 운전의 개입 필요 정보를 표시할 수 있다.
표시부(162)는 타 차량의 충돌 방지를 위한 감속 안내 정보와 조향 안내 정보를 영상으로 표시하는 것도 가능하다.
표시부(162)는 LED 등과 같은 램프나 LCD등과 같은 평판 디스플레이 장치일 수 있다.
표시부(162)는 차량에 마련된 클러스터를 포함할 수 있다.
클러스터는 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 변속 레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등을 포함할 수 있다.
클러스터는 수동 운전의 개입을 요청하는 수동 운전의 개입 필요 정보를 표시할 수 있다.
클러스터는 사용자가 충돌 위험 정보를 인식하도록 하기 위한 램프를 포함할 수 있고, 수동 운전의 개입 필요 정보를 표시하기 위한 램프를 포함할 수 있다. 이러한 클러스터는 제어부(140)의 제어 명령에 대응하여 각 램프를 점등 또는 소등시킬 수 있다.
사운드 출력부(163)는 제어부(140)의 제어 명령에 대응하여 사운드를 출력하되, 제어부(140)의 제어 명령에 대응하는 크기로 사운드를 출력할 수 있다.
사운드 출력부(163)는 전방의 타 차량과의 충돌 방지를 위해 수동 운전의 개입을 요청하는 사운드나 음성을 출력하는 것도 가능하다.
사운드 출력부(163)는 타 차량과의 충돌 방지를 위해 감속을 요청하는 사운드를 출력하는 것도 가능하다. 사운드 출력부(163)는 제어부(140)의 제어 명령에 대응하여 타 차량과의 거리가 가까워질수록 사운드의 크기(즉 볼륨)을 높이거나 사운드 출력의 시간 간격을 줄일 수 있다.
사운드 출력부(163)는 하나 또는 둘 이상의 스피커일 수 있다.
주행 정보 검출부(170)는 차량의 주행에 대한 주행 정보를 검출하기 위한 것으로, 속도 검출부(171), 조향각 검출부(172), 요레이트 검출부(173) 및 압력 검출부(174)를 포함할 수 있다.
속도 검출부(171)는 복수 개의 휠 속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(171)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 속도 검출부(171)는 복수 개의 휠 속도 센서와 가속도 센서를 포함할 수 있다.
속도 검출부(171)가 가속도 센서일 경우, 제어부(140)는 가속도 센서에 의해 검출된 정보에 기초하여 자 차량의 가속도를 획득하고 획득된 가속도에 기초하여 자 차량의 주행 속도를 획득하는 것도 가능하다.
속도 검출부(171)가 가속도 센서와 복수 개의 휠 속도 센서일 경우, 제어부(140)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.
조향각 검출부(172)는 차량의 조향각을 검출하기 위한 스티어링 휠의 각속도를 검출한다. 즉 조향각 검출부(172)는 각속도 검출부를 포함할 수 있다.
요 레이트 검출부(173)는 차량의 요 모멘트를 검출한다. 차량의 수직축 방향의 요 레이트인 회전 각속도를 검출한다.
요 레이트 검출부(173)는 차량의 차체에 마련될 수 있고, 센터 콘솔 하부나, 운전석 시트 등에 마련되어 있을 수 있으며, 이들 위치에 한정되는 것은 아니다.
압력 검출부(174)는 브레이크 페달에 인가된 압력을 검출한다.
차량은 액셀러레이터 페달(즉 가속 페달)에 인가된 압력을 검출하는 압력 검출부를 더 포함하는 것도 가능하다.
차량은 차량의 위치 정보를 수신하고 수신된 위치 정보를 제어부(140)에 전송하는 위치 수신부를 포함할 수 있다.
위치 수신부는 복수 개의 위성과 통신을 수행하여 차량의 위치를 계산하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.
위치 수신부는 GPS(Global Positioning System) 신호 수신부와, GPS 신호 수신부에서 획득한 GPS 신호를 신호 처리하는 신호 처리부를 포함한다. 여기서 GPS(Global Positioning System) 신호 수신부는 복수의 GPS 위성의 신호를 수신하는 안테나를 포함한다. 이 안테나는 차량의 외장에 마련될 수 있다.
위치 수신부의 신호 처리부는 복수의 GPS위성의 위치 신호에 대응하는 거리 및 시간 정보를 이용하여 현재의 위치를 획득하는 소프트웨어와, 획득된 차량의 위치 정보를 출력하는 출력부를 포함한다.
차량은 차량 내 각종 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
차량은 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
도 6, 도7 및 도 8은 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도로, 크루즈 컨트를 모드의 수행 상태에서의 제어 순서를 설명하도록 한다. 이하, 다른 차량과의 구분을 위해 본 실시 예에 따라 제어를 수행하는 자 차량을 차량 또는 제1차량으로 기재하도록 한다.
차량은 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 입력부(161)를 통해 목적지 정보가 수신되면 위치 수신부에 의해 획득된 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 현재 위치부터 목적지까지의 경로를 탐색하고 탐색된 경로에 대한 경로 정보를 지도 정보에 매칭시켜 내비게이션 정보를 생성하며 생성된 내비게이션 정보에 기초하여 내비게이션 영상 및 길 안내 정보를 표시부 및 사운드 출력부를 통해 출력한다.
차량은 내비게이션 모드가 수행되지 않을 때, 주행 중 조향각 검출부에 의해 검출된 조향각 정보 및 요레이트 검출부에 의해 검출된 요 모멘트 정보 중 적어도 하나에 기초하여 주행 방향의 변경 여부를 판단하거나, 도로의 곡률을 판단할 수 있다. 여기서 주행 방향의 변경은, 차로 변경을 포함할 수 있다.
차량은 맵 표시 모드나 내비게이션 모드가 수행될 때, 지도 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 도로의 곡률을 판단할 수 있다.
차량은 복수 개의 휠 속도 센서에서 검출된 복수 개의 휠 속도에 기초하여 차량의 주행 속도 정보를 획득할 수 있고, 가속도 센서에서 검출된 가속도에 기초하여 차량의 주행 속도 정보를 획득할 수 있으며, 복수 개의 휠 속도 센서에서 검출된 복수 개의 휠 속도와 가속도 센서에서 검출된 가속도에 기초하여 차량의 주행 속도 정보를 획득할 수 있다.
차량은 복수 개의 휠 속도 센서에서 검출된 복 수개의 휠 속도 정보에 기초하여 주행 방향의 변경 여부를 판단하거나, 도로의 곡률을 판단할 수 있다. 즉 차량은 좌우 차륜의 회전 속도의 차이로부터 주행 방향의 변경 여부를 판단하거나, 도로의 곡률을 판단할 수 있다.
차량은 크루즈 컨트롤 모드 상태에서 직선 도로로 주행 중에 목표 주행 속도 정보와 실제 주행 속도 정보에 기초하여 가속, 정속 및 감속을 제어하고, 장애물 검출부(OD)에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 주행 속도를 변화시키되, 주행 속도의 변화에 대응하는 색상의 빔을 출력할 수 있다. 즉 차량은 주행 속도에 변화에 대응하여 감속, 가속 또는 정속으로 주행을 수행할 수 있다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
차량은 크루즈 컨트롤 모드의 수행(301) 중 카메라(110)에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 차선을 인식하고 인식한 차선의 위치 정보에 기초하여 제1차량이 주행하는 자 차로를 인식하며, 인식한 자 차로를 주행하되 제1차량의 전방에서 주행하는 제2차량을 인식(302)할 수 있고, 카메라(110)에 의해 인식된 제2차량과의 거리 정보를 장애물 검출부(OD)에 의해 검출된 장애물 정보에 기초하여 획득할 수 있다.
차량은 장애물 검출부(OD)에서 검출된 장애물 정보에 기초하여 제2차량에 대한 상대 거리 정보를 획득하고 획득한 상대 거리 정보와 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보에 기초하여 주행 속도를 조절하면서 제2차량을 추종 주행(303)하고, 제2차량이 인식되지 않으면 목표 주행 속도로 주행할 수 있다.
차량은 제2차량과의 상대 거리 정보와 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보에 기초하여 제2차량과의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다. 즉 차량은 시간 경과에 따른 제2차량과의 상대 거리 정보에서 시간 경과에 따른 거리 변화 정보를 확인하고, 시간 경과에 따른 거리 변화 정보에 기초하여 제2차량과의 상대 속도를 획득할 수 있다.
차량은 제2차량의 상대 거리 정보와 상대 속도 정보에 기초하여 제2차량이 정지 상태인지를 판단(304)할 수 있다
차량은 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속, 가속 및 정속의 필요 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 감속의 필요 여부를 판단할 때, 차량은 제2차량의 상대 거리 정보와 상대 속도 정보에 기초하여 제2차량(2)과의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 획득하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 감속의 필요 여부를 판단할 수 있다.
다른 예로, 감속의 필요 여부를 판단할 때, 차량은 제2차량의 상대 속도 정보에 기초하여 제2차량과의 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 획득하고, 충돌까지의 거리와 전방의 제2차량과의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 감속의 필요 여부를 판단할 수 있다.
차량은 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속이 필요한지를 판단(305)하고, 감속이 필요하다고 판단되면 제2차량과의 상대 거리 정보, 상대 속도 정보, 기준 거리 정보 및 주행 속도 정보에 기초하여 필요한 감속도 정보를 확인하고 확인한 필요 감속도 정보와 제1기준 감속도 정보에 기초하여 필요 감속도가 제1기준 감속도 이상인지를 판단한다.
차량은 충돌 방지를 위한 필요 감속도가 제1기준 감속도 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔을 점멸(307)시키고, 필요 감속도가 제1기준 감속도 미만이라고 판단되면 제1색상의 빔을 점등(308)시킨다.
여기서 제1색상의 빔을 점멸시키는 것은, 제1색상의 빔을 일정 시간 간격으로 온오프시키는 것이다.
제1기준 거리 정보는, 제2차량과의 충돌 가능성을 판단하기 위한 거리에 대한 정보일 수 있다.
차량은 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보 중 제2차량과의 상대 거리 정보와 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보에 기초하여 감속이 필요하지 않다고 판단하고, 가속이 필요한지를 판단(309)하고, 가속이 필요하다고 판단되면 가속 주행을 수행하고 빔 출력 장치를 통해 제2색상의 빔을 점등(310)시킨다.
차량은 감속 및 가속이 필요하지 않은, 정속 주행이 필요하다고 판단되면 제2차량을 추종하며 정속 주행을 수행하고, 빔 출력 장치를 통해 제3색상의 빔을 점등(311)시킨다.
이때 제2차량의 리어 패널에 빔이 입사된 후 반사되어 제1차량의 운전자가 인식할 수 있다.
차량은 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 장애물 검출부에 의해 검출된 장애물 정보 중 제2차량과의 상대 거리 정보와 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보에 기초하여 감속이 필요한지를 판단(312)하고, 감속이 필요하다고 판단되면 상대 거리 정보, 기준 거리 정보 및 주행 속도 정보에 기초하여 충돌 방지를 위해 필요한 감속도에 대한 필요 감속도가 제2기준 감속도 이상인지를 판단(313)하며, 필요 감속도가 제2기준 감속도 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔을 점멸시키고, 동시에 사운드 출력부를 통해 충돌 위험 정보를 출력(314)한다.
차량은 제동으로 제2차량과의 충돌을 방지할 수 없다고 판단되면 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단하고, 수동 운전의 개입을 요청하는 수동 운전의 개입 필요 정보를 표시부 및 사운드 출력부 중 적어도 하나를 통해 출력한다.
차량은 필요 감속도가 제2기준 감속도 미만이라고 판단되면 제1색상의 빔을 점등(315)시킨다.
차량은 제2차량이 정지 상태라고 판단된 상태에서 감속이 필요하지 않다고 판단되면 정속 주행을 수행(316)하고, 사용자에게 회피 주행에 대한 안내 정보를 출력할 수 있다.
차량은 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 자 차로와 동일한 차로에서 주행하는 제2차량이 존재하는지 판단하고, 제2차량이 존재하지 않는다고 판단되면 빔 출력 장치를 비활성화시키고, 제2차량이 존재한다고 판단되면 빔 출력 장치를 활성화시켜 제2차량을 향해 빔이 출력되도록 한다.
차량은 제2차량을 향해 빔을 출력할 때, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 대향 차량이나 교차 차량을 인식(317)하고 인식 결과에 기초하여 대향 차량이나 교차 차량이 존재하는지 판단(318)하고, 대향 차량이나 교차 차량이 존재한다고 판단되면 빔 출력을 정지(319)시키고, 대향 차량이나 교차 차량이 존재하지 않는다고 판단되면 빔 출력을 유지시킨다.
차량은 제2차량을 향해 빔을 출력할 때, 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 제2차량의 리어 패널의 영상과 출력된 빔의 영상을 인식(320)하고 출력된 빔이 제2차량의 리어 패널의 중앙 영역에 위치하는지를 판단(321)하며, 인식한 빔이 기준 영역에 위치한다고 판단되면 빔 출력 장치의 반사판의 각도를 유지(322)시키고, 인식한 빔이 기준 영역에 위치하지 않는다고 판단되면 영상 정보에 기초하여 빔의 위치 정보와 기준 영역의 위치 정보를 획득하고 획득한 빔의 위치 정보와 기준 영역의 위치 정보에 기초하여 빔이 기준 영역에 위치하도록 반사판의 각도를 조절(323)한다.
이때 차량은 빔 출력 장치의 모터를 제어하여 반사판의 각도를 조절함으로써 반사판에서 반사되는 빔의 방향을 조절할 수 있다.
여기서 기준 영역은 제2차량의 리어 패널을 중앙 영역으로, 제2차량의 후면 번호판의 영역과 대응하는 영역일 수 있고, 리어 패널의 영역 중 두 후륜의 중앙 지점과 대응하는 영역일 수 있다.
차량은 도로의 곡률을 인식하여 현재 주행하고 있는 도로가 직선 도로인지 곡선 도로인지를 판단한다.
차량은 지도 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다. 내비게이션 모드를 수행하고 있는 경우, 차량은 경로 정보, 지도 정보와 현재 위치 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다.
차량은 조향각 검출부에 의해 검출된 조향각 정보, 요레이트 검출부에 의해 검출된 요레이트 정보에 기초하여 도로의 곡률을 인식할 수 있다.
차량은 카메라에 의해 획득된 영상 정보에서 도로를 인식하고 인식한 도로에 대한 곡률을 인식하는 것도 가능하다.
차량은 곡선 도로라고 판단(324)되면 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 자 차로와 동일한 차로에서 주행하는 제2차량이 존재하는지 판단(325)하고, 제2차량이 존재하지 않는다고 판단되면 가속이 필요한지를 판단(326)한다.
좀 더 구체적으로, 차량은 속도 검출부에 의해 검출된 주행 속도 정보와 목표 주행 속도에 기초하여 현재 주행 속도가 목표 주행 속도보다 느린지 판단하고, 현재 주행 속도가 목표 주행 속도보다 느리다고 판단되면 가속이 필요하다고 판단하여 가속으로 주행(327)하고 현재 주행 속도가 목표 주행 속도와 동일하다고 판단되면 정속으로 주행(328)한다.
차량은 제2차량이 존재한다고 판단되면 인식된 곡률이 기준 곡률 이상인지를 판단(329)하고, 인식된 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 제2차량을 추종 주행하고, 감속에 대응하는 제1색상의 빔을 점등(330)시킨다.
제1색상의 빔을 점등시키는 것은, 제1색상의 빔을 출력하여 제2차량의 리어 패널을 통해 제1색상의 빔이 표시되도록 하는 것을 포함한다.차량은 인식된 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 정속으로 주행하고, 정속에 대응하는 제3색상의 빔을 점등(331)시킨다.
차량은 제2차량을 추종 주행 중 자 차로와 상이한 차로에서 주행하는 제3차량을 인식(332)하고 인식한 제3차량이 자 차로로 컷인(Cut-in)하는 상태인지를 판단(333)하고, 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력을 정지(334)시키고, 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력을 유지(335)시킨다.
즉 빔 출력 장치의 빔 출력은 추종하는 차량의 후면에 디스플레이되고 표시된 추종 차량의 후면의 표시를 운전자가 인식하여 운전 개입 여부를 판단하도록 할 수 있다.
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 장치
110: 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: 크루즈 컨트롤 장치
280: 제2제어부
281: 저장부

Claims (20)

  1. 제1차량에 마련되어 크루즈 컨트롤 모드를 수행하는 운전자 보조 장치에 있어서,
    상기 제1차량이 추종하는 장애물에 표시되도록 상기 장애물을 향해 서로 다른 복수 개의 색상의 빔을 출력하는 빔 출력 장치;
    주변의 장애물을 검출하고 검출된 주변의 장애물에 대한 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출부; 및
    상기 크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 상기 장애물 정보에 기초하여 장애물과의 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득하고, 상기 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 주행 속도를 제어하되, 제어 중인 주행 속도의 변화에 대응하여 상기 빔 출력 장치를 통해 출력되는 빔의 색상을 변경하는 제어부를 포함하고,
    상기 주행 속도의 변화는, 가속, 감속 및 정속을 포함하는 운전자 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    카메라를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 상기 제1차량과 동일 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제2차량으로 인식하고 상기 제2차량이 인식되면 상기 제2차량의 추종 주행을 제어하고, 상기 빔 출력 장치의 빔 출력을 제어하는 운전자 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량이 인식되면 상기 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 상기 제2차량이 정지 상태인지 판단하고, 상기 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 상기 감속에 대응하는 제1색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 상기 제2차량과의 상대 거리 정보에 기초하여 수동 운전의 개입이 필요한지를 판단하고, 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단하여 상기 빔 출력 장치에서 출력되는 빔의 점멸을 제어하는 운전자 보조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    압력 검출부에 의해 검출된 브레이크 페달의 압력 정보에 기초하여 제동을 제어하는 운전자 보조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 빔 출력 장치는,
    상기 감속에 대응하는 제1색상의 형광물질, 상기 가속에 대응하는 제2색상의 형광 물질, 상기 정속에 대응하는 제3색상의 형광물질이 각각 마련된 형광판들 중 어느 하나를 통과하는 빔을 발생시키는 빔 발생부;
    상기 빔 발생부에서 발생된 빔을 반사시키는 반사판; 및
    상기 반사판에서 반사되는 빔의 방향이 조절되도록 상기 반사판의 각도를 조절하는 모터를 포함하는 운전자 보조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 상기 제2차량을 향해 출력된 빔의 위치 정보를 획득하고 상기 획득한 빔의 위치 정보에 기초하여 상기 빔 출력 장치의 상기 모터를 제어하는 운전자 보조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량과의 상대 속도 정보 및 상대 거리 정보에 기초하여 상기 제2차량이 주행 상태인지를 판단하고 상기 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속, 가속 또는 정속 여부에 대응하는 색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감속이 필요하다고 판단되면 상기 감속을 위해 필요한 감속도가 기준 감속도 이상인지 판단하고, 상기 필요한 감속도가 기준 감속도 이상이라고 판단되면 상기 제1색상의 빔이 점멸되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량의 추종 주행 중 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 주행하는 도로가 곡선도로인지를 판단하고, 상기 주행하는 도로가 곡선 도로라고 판단되면 곡률을 인식하고 상기 인식한 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하고, 상기 인식한 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 제3색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 운전자 보조 장치.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량의 추종 주행 중 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 교차 차량 및 대향 차량을 인식하고 상기 교차 차량 및 대향 차량이 인식되면 상기 빔 출력 장치를 통한 빔 출력의 정지를 제어하는 운전자 보조 장치.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 상기 제1차량과 다른 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제3차량으로 인식하고, 상기 제3차량이 인식되면 상기 제3차량이 컷인 상태인지를 판단하고, 상기 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력을 정지 제어하고 상기 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력을 유지 제어하는 운전자 보조 장치.
  13. 주행 속도를 검출하고 검출한 주행 속도에 대응하는 주행 속도 정보를 출력하는 속도 검출부;
    서로 다른 복수 개의 색상의 빔을 전방의 장애물을 향해 출력하는 빔 출력 장치;
    크루즈 컨트롤 모드의 수행 중 상기 주행 속도 정보에 기초하여 주행 속도의 변화를 확인하고 확인한 주행 속도의 변화에 대응하여 상기 빔 출력 장치를 통해 출력되는 빔의 색상을 변경하는 제어부를 포함하고,
    상기 주행 속도의 변화는, 상기 주행 속도가 증가하는 가속, 상기 주행 속도가 감소하는 감속 및 상기 주행 속도가 유지되는 정속을 포함하는 차량.
  14. 제 13 항에 있어서,
    카메라를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 자 차로를 인식하고 상기 인식한 자 차로와 동일 차로를 주행하는 상기 전방의 장애물을 제2차량으로 인식하고 상기 제2차량이 인식되면 상기 제2차량의 추종 주행을 제어하는 차량.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량이 인식되면 상기 획득한 상대 거리 정보 및 상대 속도 정보에 기초하여 상기 제2차량이 정지 상태인지 판단하고, 상기 제2차량이 정지 상태라고 판단되면 상기 감속에 대응하는 제1색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하고, 상기 제2차량과의 상대 거리 정보에 기초하여 수동 운전의 개입이 필요한지를 판단하고, 수동 운전의 개입이 필요하다고 판단하여 상기 제1색상의 빔이 점멸되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 차량.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 빔 출력 장치는,
    상기 감속에 대응하는 제1색상의 형광물질, 상기 가속에 대응하는 제2색상의 형광 물질, 상기 정속에 대응하는 제3색상의 형광물질이 각각 마련된 형광판들 중 어느 하나를 통과하는 빔을 발생시키는 빔 발생부;
    상기 빔 발생부에서 발생된 빔을 반사시키는 반사판; 및
    상기 반사판에서 반사되는 빔의 방향이 조절되도록 상기 반사판의 각도를 조절하는 모터를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 상기 제2차량을 향해 출력된 빔의 위치 정보를 획득하고 상기 획득한 빔의 위치 정보에 기초하여 상기 빔 출력 장치의 상기 모터를 제어하는 차량.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량과의 상대 속도 정보 및 상대 거리 정보에 기초하여 상기 제2차량이 주행 상태인지를 판단하고 상기 제2차량이 주행 상태라고 판단되면 감속, 가속 또는 정속 여부에 대응하는 색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하고,
    상기 감속이 필요하다고 판단되면 상기 감속을 위해 필요한 감속도가 기준 감속도 이상인지 판단하고, 상기 필요한 감속도가 기준 감속도 이상이라고 판단되면 상기 제1색상의 빔이 점멸되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 차량.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량의 추종 주행 중 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 주행하는 도로가 곡선도로인지를 판단하고, 상기 주행하는 도로가 곡선 도로라고 판단되면 곡률을 인식하고 상기 인식한 곡률이 기준 곡률 이상이라고 판단되면 제1색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하고, 상기 인식한 곡률이 기준 곡률 미만이라고 판단되면 제3색상의 빔이 출력되도록 상기 빔 출력 장치를 제어하는 차량.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2차량의 추종 주행 중 상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 교차 차량 및 대향 차량을 인식하고 상기 교차 차량 및 대향 차량이 인식되면 상기 빔 출력 장치를 통한 빔 출력의 정지를 제어하는 차량.
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 카메라에 의해 획득된 영상 정보에 기초하여 상기 자 차로와 다른 차로를 주행하는 전방의 장애물을 제3차량으로 인식하고, 상기 제3차량이 인식되면 상기 제3차량이 컷인 상태인지를 판단하고, 상기 제3차량이 컷인 상태라고 판단되면 빔의 출력을 정지 제어하고 상기 제3차량이 컷인 상태가 아니라고 판단되면 빔의 출력을 유지 제어하는 차량.

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