KR20230118727A - 운전자 보조 시스템 및 그의 방법 - Google Patents

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KR20230118727A
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윤태식
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주식회사 에이치엘클레무브
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Abstract

차량의 주행을 보조하는 장치에 있어서, 보조 장치는, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 전방 시야를 가지며, 영상 데이터를 획득하는 카메라 및 상기 영상 데이터를 처리하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 처리된 영상 데이터에 기초하여, 상기 차량의 주행 방향과 마주보는 방향으로 주정차된 차량을 감지하고, 상기 주정차된 차량을 감지한 경우, 운전자에게 알림을 제공하도록 제어신호를 생성할 수 있다.

Description

운전자 보조 시스템 및 그의 방법{DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND METHOD THEROF}
개시된 발명은 운전자 보조 시스템 및 그의 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 운전자에게 신호 위반 주의 안내를 제공하는 운전자 보조 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
차량은 도로나 선로를 주행하면서 사람이나 물건을 목적지까지 운반할 수 있는 장치를 의미한다. 차량은 주로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜을 이용하여 여러 위치로 이동할 수 있다. 이와 같은 차량으로는 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 및 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로 운전자는 차량을 운행 중 교차로에 정지하여야 할 경우가 많이 생긴다. 이 때, 자신의 차량 앞에 트럭 또는 버스와 같이 대형 차량이 있는 경우 또는 안개 등이 껴 전방시야가 좋지 않을 경우 운전자는 신호등을 볼 수 없는 상황에 놓이게 된다.
이때, 운전자는 신호등의 변경에 대처하지 못하고 전방 차량을 따라서 주행하다가 교차로 등에서 본의 아니게 신호를 위반하거나 불의의 사고로 이어지는 경우가 발생한다.
또한, 갑작스런 신호등의 변경 또는 시야의 불확보 등으로 인해 신호등의 변경에 적절하게 대처하지 못함으로써 운전자는 신호 위반으로 인한 벌금등을 부과하는 경우가 발생하고, 더욱 심한 경우에는 사고로도 이어지는 문제점이 있었다.
개시된 발명의 일 측면은 신호등의 시야 가림이 발생하는 경우 이를 운전자에게 안내하여 운전자로 하여금 신호 위반에 대처할 수 있도록 하는 운전자 보조 시스템 및 그의 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 시스템은, 도로 정보를 수신하는 네비게이션; 전방 차량을 감지하는 전방 카메라; 및 상기 네비게이션으로부터 수신한 도로 정보를 기초로 전방의 신호등 여부를 판단하고, 상기 전방 카메라의 감지 결과에 기초하여 상기 전방 차량의 높이 및 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 판단하고, 상기 판단한 상기 전방 차량의 높이 및 상기 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 기초로 상기 자차량에서의 시야각을 판단하고, 상기 전방의 신호등 여부 및 상기 자차량에서의 시야각을 기초로 상기 전방의 신호등의 시야 가림 여부를 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
전방 차량과의 상대 속도를 감지하는 제1 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 제1 센서에 의해 감지된 전방 차량과의 상대속도가 일정하거나 감소하면 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.
스피커; 및 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 운전자에게 알림을 제공하기 위해 상기 스피커 또는 디스플레이를 제어할 수 있다.
양측 차량을 감지하는 제2 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제2 센서의 감지결과에 기초하여 상기 양측 차량의 정지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 양측 차량이 정지중인 것으로 판단되면, 상기 자차량이 정지하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전방 카메라가 설치된 높이 및 상기 전방 카메라가 감지한 상기 전방 차량의 가장 윗부분을 기초로 상기 전방 차량의 높이를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 판단한 전방 차량의 높이가 미리 설정한 값 이상인 경우, 상기 자차량에서의 시야각을 판단할 수 있다.
상기 미리 설정한 값은 2m일 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 방법은, 도로 정보를 수신하고; 전방 차량을 감지하고; 상기 수신한 도로 정보를 기초로 전방의 신호등 여부를 판단하고; 상기 전방 차량의 감지 결과에 기초하여 상기 전방 차량의 높이 및 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 판단하고; 상기 판단한 상기 전방 차량의 높이 및 상기 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 기초로 상기 자차량에서의 시야각을 판단하고; 및 상기 전방의 신호등 여부 및 상기 자차량에서의 시야각을 기초로 상기 전방의 신호등의 시야 가림 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
전방 차량과의 상대 속도를 감지하는 것;을 더 포함하고, 상기 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 전방 차량과의 상대 속도가 일정하거나 감소하면 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.
상기 운전자에게 알림을 제공하는 것은, 상기 운전자에게 알림을 제공하기 위해 스피커 또는 디스플레이를 제어할 수 있다.
양측 차량을 감지하는 것;을 더 포함하고, 상기 양측 차량의 감지 결과에 기초하여 상기 양측 차량의 정지 여부를 판단할 수 있다.
상기 양측 차량이 정지중인 것으로 판단되면, 상기 자차량이 정지하도록 제어할 수 있다.
상기 전방 차량의 높이를 판단하는 것은, 전방 카메라가 설치된 높이 및 상기 전방 카메라가 감지한 상기 전방 차량의 가장 윗부분을 기초로 상기 전방 차량의 높이를 판단할 수 있다.
상기 판단한 전방 차량의 높이가 미리 설정한 값 이상인 경우, 상기 자차량에서의 시야각을 판단할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 신호등의 시야 가림 등 신호 위반의 가능성이 있는 경우 이를 운전자에게 안내하여 운전자로 하여금 신호 위반에 대처할 수 있도록 하는 운전자 보조 시스템 및 그의 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템이 포함된 카메라 및 센서를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 전방 카메라에 의해 시야각을 판단하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 전방 차량에 의해 신호등의 시야 가림이 발생하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자에게 알림을 제공하는 것을 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 의한 자차량의 양측 차량이 정지하고 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 의한 자차량의 양측 차량이 이동하고 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 의한 전방 차량의 높이를 판단하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 순서도이다.
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 포함하며, 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(100)(Driver Assistance System, DAS)과, 사용자 인터페이스(200)를 포함할 수 있다.
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.
엔진 관리 시스템(11)은 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 관리 시스템(11)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 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(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)이 주행 중인 도로의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판, 신호등 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, 신호등 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.
즉, 운전자 보조 시스템(100)은 카메라 모듈(101)에서 획득한 영상 데이터와 레이더 모듈(102)에서 획득한 감지 데이터(레이더 데이터)를 처리하고, 영상 데이터와 레이더 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경, 차량(1)의 전방에 위치하는 전방 객체 및 차량(1)의 측방에 위치하는 측방 객체를 감지할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 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 2는 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템의 구성을 도시하고, 도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 시스템에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 가속 시스템(12)과, 제동 시스템(32)과, 스피커(60), 디스플레이(70)와, 운전자 보조 시스템(100)을 포함할 수 있다.
가속 시스템(12)은 도 1과 함께 설명된 엔진 관리 시스템(11, 도 1 참조)과 엔진(10, 도 1 참조)을 포함하며, 제동 시스템(32)은 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함할 수 있다. 스피커(60) 및 디스플레이(70)는 음성 및 영상의 형태로 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 전방 카메라(110)와, 제1 센서(120) 및 제2 센서(130)를 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.
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.
이에 따라, 전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
제1 센서(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing) (120a)을 가질 수 있다. 제1 센서(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다. 제1 센서(120)는 레이더의 형태로 제공될 수 있다.
제1 센서(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. 제1 센서(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 제1 센서 데이터를 획득할 수 있다. 제1 센서 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 속도 정보는 횡방향 속도 정보와 종방향 속도 정보를 모두 포함할 수 있다. 제1 센서(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.
제1 센서(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(140)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(120)는 제1 센서 데이터를 제어부(140)로 전달할 수 있다.
또한, 운전자 보조 시스템(100)은 제2 센서(130)를 더 포함할 수 있으며, 제2 센서(20)는 복수의 코너 레이더의 형태로 제공될 수 있다.
제2 센서(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 포함할 수 있다.
제1 코너 레이더(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 제1 센서(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 상대 속도를 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.
네비게이션(165)은 도로 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 전방에 신호등이 존재하는지 여부에 관한 정보를 수신할 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 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 제1 센서(120)의 제1 센서 데이터 및 제2 센서(130)의 제2 센서 테이터를 처리하고, 가속 시스템(12), 제동 시스템(32), 스피커(60) 및 디스플레이(70)를 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서 및/또는 제1 센서(120) 및 제2 센서(130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 구동 신호와 제동 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 포함할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 제1 센서(120)의 제1 센서 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 전방 차량)을 인식할 수 있다.
구체적으로, 으며, 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치(방향) 및/또는 유형 정보 및/또는 차로 정보를 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 제1 센서 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 유형 정보와 위치와 상대 속도를 획득할 수 있다.
프로세서(141)는 전방 영상 데이터 및/또는 제1 센서 데이터에서 전방 차량이 인식되면 인식된 전방 차량을 타겟 차량으로 선정할 수 있다.
이 때, 프로세서(141)는 전방 영상 데이터에서 인식된 전방 차량과 제1 센서 데이터에서 인식된 전방 차량이 일치할 때 전방 차량을 타겟 차량으로 선정할 수도 있다.
이후, 프로세서(141)는 가속 시스템(12), 제동 시스템(32), 및 조향 시스템(42)을 제어하여 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리를 유지시킬 수 있다.
예를 들어, 프로세서(141)는 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리를 유지시키기 위해 차량(1)과 타겟 차량 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 크면 차량(1)이 가속되도록 가속 시스템(12)을 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(141)는 타겟 차량을 추종하도록 차량(1)의 속도를 제어할 수 있으며, 이 때, 타겟 차량을 추종하기 위한 요구 가속도를 결정하고 가속 시스템(12) 및/또는 제동 시스템(32)을 제어하여 차량(1)의 가속도를 요구 가속도로 가속시킬 수 있다.
또한, 프로세서(141)는 제2 센서(130)의 제2 센서 데이터에 기초하여 차량(1) 양측의 객체들에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서 데이터에 기초하여 차량(1)의 양측에 차량의 존부와 정지 여부를 판단할 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 구동 신호 및/또는 제동 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(142)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 제1 센서(120) 및 제2 센서(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.
운전자 보조 시스템(100)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 레이더로부터 획득되는 레이더 데이터와 라이다로부터 획득되는 라이다 데이터를 감지 데이터로 통칭하고, 상술한 차량(1)의 구성 및 운전자 보조 시스템(100)의 구성에 기초하여, 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법을 설명한다.
도 4는 일 실시예에 의한 전방 카메라에 의해 시야각을 판단하는 것을 나타내는 도면이고, 도 5는 일 실시예에 의한 전방 차량에 의해 신호등의 시야 가림이 발생하는 것을 나타내는 도면이다.
차량(1)은 도로를 이동하는 중 교차로 등에서 신호등이 존재하는 구간에 정지할 수 있고, 이 경우 전방 차량(2)이 트럭, 버스 등 차고가 높은 차량인 경우가 있을 수 있다.
이 경우 차량(1)의 운전자가 시야각의 문제로 신호등을 볼 수 없는 경우가 생기므로 우선 시야각을 판단하여 신호등의 시야 가림 여부를 판단해야한다.
전방 카메라(110)가 전방 차량(2)을 감지하면, 제어부(140)는 전방 카메라(110)의 감지 결과에 기초하여 전방 차량(2)의 높이 및 자차량(1)으로부터 전방 차량(2)까지의 거리를 판단할 수 있다.
제어부(140)가 판단한 전방 차량(2)의 높이 및 자차량(1)으로부터 전방 차량(2)까지의 거리를 기초로 자차량(1)에서의 시야각을 판단할 수 있다.
이 경우 시야각이란, 자차량(1)의 운전자의 시점에서 수평 방향 대비 전방 차량(2)의 가장 높은 지점까지의 각을 의미한다.
제어부(140)는 도로 정보를 수신한 네비게이션(165)의 수신 정보에 기초하여 자차량(1)의 전방에 신호등이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이렇게 판단한 전방의 신호등과 전술한 자차량(1)에서의 시야각을 기초로 자차량(1)의 운전자 시점에서 전방의 신호등의 시야 가림이 발생하는지 여부, 즉 전방 차량(2)에 의해 자차량(1)의 운전자가 신호등을 볼 수 없는지 여부를 판단할 수 있다.
자차량(1)의 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 제어부(140)는 제1 센서(120)의 의한 제1 센서 데이터를 기초로 자차량(1)과 전방 차량(2)과의 상대속도를 계산할 수 있다.
제1 센서(120)에 의해 감지된 전방 차량(2)과의 상대속도가 일정하거나 감소하는 경우, 즉 자차량(1)과 전방 차량(2)의 거리가 일정하거나 가까워지는 경우, 제어부(140)는 신호등의 시야 가림 상태에서 자차량(1)이 전방 차량(2)을 따라가는 것으로 판단하여 운전자에게 신호 위반 주의 알림을 제공할 수 있다.
즉, 자차량(1)의 운전자가 전방 차량(2)에 의해 신호등이 보이지 않는 상태에서 전방 차량(2)의 주행을 따라서 주행하는 경우 신호 위반 및 이에 따른 사고의 위험이 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 운전자에게 신호 위반 주의 알림을 제공할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 의한 운전자에게 알림을 제공하는 것을 나타낸다
전술한 운전자에게 제공되는 신호 위반 주의 알림은 스피커(60)를 통한 음성의 형태 또는 디스플레이(70)를 통한 영상의 형태로 제공될 수 있다.
제어부(140)는 스피커(60)를 제어하여 "전방 신호등 신호에 주의하세요."의 음성 형태의 운전자 알림을 제공할 수도 있고, 디스플레이(70)를 제어하여 "전방 신호등 신호에 주의하세요."의 문구를 영상 형태로 운전자 알림을 제공할 수도 있다.
운전자는 이러한 알림을 듣고 신호 위반의 가능성을 인지하여 차량(1)을 제동하는 등의 동작을 수행할 수 있다.
운전자가 직접 제동을 수행하지 않더라고 양측 차량의 정지 여부를 감지하여 차량(1)의 자동 제어를 수행할 수도 있는데 이에 대해서는 이하에서 설명한다.
도 7은 일 실시예에 의한 자차량의 양측 차량이 정지하고 있는 것을 나타내는 도면이고, 도 8은 일 실시예에 의한 자차량의 양측 차량이 이동하고 있는 것을 나타내는 도면이다.
전술한 바와 같이 제어부(140)는 자차량(1)에서의 시야각을 판단하고 신호등의 시야 가림 여부를 판단할 수 있다.
자차량(1)의 운전자가 신호등이 보이지 않는 상황에서 전방 차량(2)을 따라가는 경우, 자차량(1)의 양측의 차량이 정지하고 있는 경우 신호등이 정지 신호인 것으로 판단하여 제어부(140)는 자차량(1)의 제동을 수행할 수 있다.
이 경우 제2 센서(130)의 제2 센서 데이터를 기초로 자차량(1)의 양측 차량의 정지 여부를 판단할 수 있다.
제2 센서(130)는 전술한 바와 같이 복수의 코너 레이더의 형태로 구성되어 자차량(1)의 양측 차량의 데이터를 획득할 수 있다.
자차량(1)의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 자차량(1)이 전방 차량(2)을 따라가는 상황에서 도 7과 같이 제2 센서 데이터에 의해 자차량(1)의 양측 차량이 정지한 것으로 판단한 경우, 제어부(140)은 자차량(1)의 제동을 수행하여 자차량(1)이 정지하도록 할 수 있다.
도 8과 같이 동일한 상황에서 자차량(1)의 양측 차량이 정지하지 않고 이동하는 것으로 판단한 경우, 제어부(140)는 자차량(1)의 제동을 수행하지 않고 운전자에게 신호 위반 주의 알림만을 제공할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 의한 전방 차량의 높이를 판단하는 것을 나타내는 도면이다.
자차량(1)의 전방에 있는 전방 차량(2)은 트럭, 버스 등 차고가 높은 경우 뿐만 아니라 일반 승용차 등 차고가 낮은 경우도 있을 수 있다.
따라서 제어부(140)는 전방 차량(2)의 높이를 먼저 판단하여 전방 차량(2)의 높이가 일정 값(미리 설정한 값) 이상인 경우에만 자차량(1)에서의 시야각을 판단할 수도 있다.
전방 차량(2)의 높이를 판단함에 있어서, 우선 전방 카메라(110)의 설치 높이(h1)가 고려될 수 있다. 전방 카메라(110)의 설치 높이(h1)에 더하여 전방 카메라(110)로부터 전방 차량(2)의 가장 윗부분까지의 높이(h2)를 더 고려하여 전방 차량(2)의 높이(h1+h2)를 산출할 수 있다.
이러한 전방 차량(2)의 높이를 판단하고 전방 차량(2)의 높이가 미리 설정한 값 이상인 경우, 신호등의 시야 가림이 발생할 수 있으므로 자차량(1)의 시야각을 판단하여 신호등의 시야 가림 여부를 판단할 수 있다.
통상적인 승용차 등의 차량은 그 높이가 2m 이하로 설계되어 있으므로 미리 설정한 값은 2m일 수 있다.
즉, 전방 차량(2)의 높이를 판단하여 높이(h1+h2)가 2m 이상인 경우, 제어부(140)는 전방 차량(2)의 높이가 자차량(1)의 운전자로 하여금 신호등 시야 가림을 발생하게 할 수 있다고 판단하여 자차량(1)에서의 시야각 및 신호등 가림 여부를 판단할 수 있다.
상기 2m의 미리 설정한 값은 일 예일 뿐이고 다양한 값으로 설정될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 순서도이다.
네비게이션으로부터 수신한 도로 정보를 기초로 자차량(1)의 전방의 신호등 여부를 판단할 수 있다.(801)
전방 카메라(110)의 감지 결과에 기초하여 전방 차량(2)의 높이 및 자차량(1)으로부터 전방 차량(2)까지의 거리를 판단할 수 있다.(803)
판단한 전방 차량(2)의 높이 및 자차량(1)으로부터 전방 차량(2)까지의 거리를 기초로 자차량에서의 시야각을 판단할 수 있다.(805)
전방의 신호등 여부 및 자차량(1)에서의 시야각을 기초로 전방의 신호등의 시야 가림 여부를 판단할 수 있다.(807)
자차량(1)의 운전자에게 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 제1 센서에 의해 감지된 전방 차량(2)과의 상대속도가 일정하거나 감소하면 운전자에게 신호 위반 주의 알림을 제공할 수 있다.(809)
이러한 운전자 알림은 스피커를 통한 음성의 형태 또는 디스플레이를 통한 영상의 형태로 제공될 수 있다.
신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우, 제2 센서에 의해 자차량(1)의 양측 차량의 정지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 자차량(1)의 양측 차량이 정지하고 있는 것으로 판단한 경우, 자차량(1)이 정지하도록 제어할 수 있다.
이렇게 자차량(1)의 운전자가 신호등이 보이지 않는 상황을 인식하여 운전자에게 알림을 제공하고, 필요 시 자차량(1)의 자동 제동 제어를 수행함으로써, 자차량(1) 운전자의 신호 위반의 위험을 줄일 수 있고 이에 따른 사고의 위험도 감소시킬 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: 자차량
2: 전방 차량
60: 스피커
70: 디스플레이
100: 운전자 보조 시스템
110: 전방 카메라
120: 제1 센서
130: 제2 센서
135: 네비게이션
140: 제어부
141: 프로세서
142: 메모리

Claims (15)

  1. 도로 정보를 수신하는 네비게이션;
    전방 차량을 감지하는 전방 카메라; 및
    상기 네비게이션으로부터 수신한 도로 정보를 기초로 전방의 신호등 여부를 판단하고,
    상기 전방 카메라의 감지 결과에 기초하여 상기 전방 차량의 높이 및 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 판단하고,
    상기 판단한 상기 전방 차량의 높이 및 상기 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 기초로 상기 자차량에서의 시야각을 판단하고,
    상기 전방의 신호등 여부 및 상기 자차량에서의 시야각을 기초로 상기 전방의 신호등의 시야 가림 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 운전자 보조 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    전방 차량과의 상대 속도를 감지하는 제1 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우,
    상기 제1 센서에 의해 감지된 전방 차량과의 상대속도가 일정하거나 감소하면 운전자에게 알림을 제공하는 운전자 보조 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    스피커; 및
    디스플레이;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 운전자에게 알림을 제공하기 위해 상기 스피커 또는 디스플레이를 제어하는 운전자 보조 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    양측 차량을 감지하는 제2 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 센서의 감지결과에 기초하여 상기 양측 차량의 정지 여부를 판단하는 운전자 보조 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 양측 차량이 정지중인 것으로 판단되면, 상기 자차량이 정지하도록 제어하는 운전자 보조 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 카메라가 설치된 높이 및 상기 전방 카메라가 감지한 상기 전방 차량의 가장 윗부분을 기초로 상기 전방 차량의 높이를 판단하는 운전자 보조 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단한 전방 차량의 높이가 미리 설정한 값 이상인 경우, 상기 자차량에서의 시야각을 판단하는 운전자 보조 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 미리 설정한 값은 2m 인 운전자 보조 시스템.
  9. 도로 정보를 수신하고;
    전방 차량을 감지하고;
    상기 수신한 도로 정보를 기초로 전방의 신호등 여부를 판단하고;
    상기 전방 차량의 감지 결과에 기초하여 상기 전방 차량의 높이 및 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 판단하고;
    상기 판단한 상기 전방 차량의 높이 및 상기 자차량으로부터 상기 전방 차량까지의 거리를 기초로 상기 자차량에서의 시야각을 판단하고; 및
    상기 전방의 신호등 여부 및 상기 자차량에서의 시야각을 기초로 상기 전방의 신호등의 시야 가림 여부를 판단하는 것;을 포함하는 운전자 보조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    전방 차량과의 상대 속도를 감지하는 것;을 더 포함하고,
    상기 전방의 신호등의 시야 가림이 발생한 것으로 판단한 경우,
    상기 전방 차량과의 상대 속도가 일정하거나 감소하면 운전자에게 알림을 제공하는 운전자 보조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 운전자에게 알림을 제공하는 것은,
    상기 운전자에게 알림을 제공하기 위해 스피커 또는 디스플레이를 제어하는 운전자 보조 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    양측 차량을 감지하는 것;을 더 포함하고,
    상기 양측 차량의 감지 결과에 기초하여 상기 양측 차량의 정지 여부를 판단하는 운전자 보조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 양측 차량이 정지중인 것으로 판단되면,
    상기 자차량이 정지하도록 제어하는 운전자 보조 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 전방 차량의 높이를 판단하는 것은,
    전방 카메라가 설치된 높이 및 상기 전방 카메라가 감지한 상기 전방 차량의 가장 윗부분을 기초로 상기 전방 차량의 높이를 판단하는 운전자 보조 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 판단한 전방 차량의 높이가 미리 설정한 값 이상인 경우,
    상기 자차량에서의 시야각을 판단하는 운전자 보조 방법.
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