KR20160091040A - 차량 및 차량의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방 오브젝트를 검출하는 단계, 상기 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산하는 단계, 후방 오브젝트가 검출되는 경우, 상기 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산하는 단계, 상기 제1 TTC 및 상기 제2 TTC를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 따라, 동력 구동부, 브레이크 구동부 및 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

차량 및 차량의 제어 방법{Vehicle and Control Method Thereof}

본 발명은 선행 차량과의 충돌 예측 시간 및 후행 차량과의 충돌 예측 시간을 기초로, 알람 출력 또는 충돌 회피 제어 기능을 제공하는 차량 및 차량의 제어 방법에 관한 것이다.

최근, 운전보조시스템에 대한 관심도 높아지고 있다. 운전보조시스템은 첨단 감지 센서가 위험 사항을 감지하여 시각적, 청각적, 촉각적 요소를 통해 사고의 위험이 있음을 경고은 물론, 전방 충돌 회피를 위한 속도 감속 또는 제동을 적극적으로 수행하는 차량의 안전장치이다. 또한, 운전보조시시템은 차선 이탈 경고, 사각지대 감시, 향상된 후방감시 등을 수행할 수 있다.

운전보조시스템은 그 기능에 따라 다양한 종류로 구분된다. 운전보조시스템 중에서, 자동 비상 제동 시스템(Advanced Emergency Braking System, AEBS)은 주행 차선의 전방에 위치한 자동차와의 충돌 가능성을 감지하여 운전자에게 경고를 주고 운전자의 반응이 없거나 충돌이 불가피하다고 판단되는 경우, 충돌을 완화 및 회피시킬 목적으로 자동차를 자동적으로 감속시키기 위한 시스템이다.

그러나, 종전의 자동 비상 제동 시스템의 경우, 전방에 위치한 자동차와의 충돌 가능성만을 감지하여, 후방 자동차와의 2차 충돌까지 반영하지는 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 선행 차량과의 충돌 예측 시간 및 후행 차량과의 충돌 예측 시간을 기초로, 알람 출력 또는 충돌 회피 제어 기능을 제공하는 차량 및 차량의 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제어 방법은 전방 오브젝트를 검출하는 단계, 상기 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산하는 단계, 후방 오브젝트가 검출되는 경우, 상기 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산하는 단계, 상기 제1 TTC 및 상기 제2 TTC를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 따라, 동력 구동부, 브레이크 구동부 및 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에 따른 차량은 동력원 구동부, 브레이크 구동부, 조향 구동부, 전방 오브젝트를 검출하는 전방 오브젝트 감지부, 후방 오브젝트를 검출하는 후방 오브젝트 감지부, 상기 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산하고, 상기 후방 오브젝트가 검출되는 경우, 상기 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산하고,상기 제1 TTC 및 상기 제2 TTC를 비교하여, 비교 결과에 따라, 상기 동력원 구동부, 상기 브레이크 구동부 및 상기 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 전방 차량 및 후방 차량과의 TTC를 연산하여, 경고 알람을 출력하거나, 감속/제동 하므로, 사고 발생 가능성을 줄이는 효과가 있다.

둘째, 후방 차량에 경고 알람을 출력함으로써, 후방 차량에 신속하게 대응할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

셋째, 이웃 차선에서 주행 중인 차량까지 검출하여, 대응함으로써, 사고 회피 가능성이 높아지는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전방 오브젝트 감지부, 후방 오브젝트 감지부, 측방 오브젝트 감지부 및 제어부의 내부 구성도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전방 오브젝트 감지부, 후방 오브젝트 감지부, 측방 오브젝트 감지부 및 제어부의 내부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스테레오 카메라 모듈의 외관을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 카메라 모듈의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.
도 7a 내지 도 7b는 도 6a 내지 도 6b의 프로세서의 내부 블록도의 다양한 예를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 7a 내지 도 7b의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 8a와 도 8b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 영상을 기반으로 하여, 도 7a의 프로세서의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 도 9의 스테레오 카메라 모듈의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 10a 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 차량을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.

이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 설명하는데 참조되는 도면이다.

도 1을 참조하면, 차량(100)은, 복수의 바퀴(101a, 1010b, 101c, 101d), 조향입력 수단(102), 오브젝트 감지부(120)를 포함할 수 있다.

복수의 바퀴(101a, 101b, 101c, 101d)는 동력원으로부터 구동력을 입력받아 회전한다. 차량(100)은 복수의 바퀴(101a, 101b, 101c, 101d)의 회전에 의해 움직인다.

조향 입력 수단(102)은 차량(100)의 진행 방향을 조절한다. 본 도에서 조향 입력 수단(102)은 스티어링 휠로 도시하였지만, 이에 한정되지 아니한다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(102)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 등으로 형성될 수도 있다.

오브젝트 감지부(120)는 카메라, 레이더, 라이더, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

오브젝트 감지부(120)는 전방 오브젝트 감지부(122), 후방 오브젝트 감지부(124) 및 측방 오브젝트 감지부(126)를 포함할 수 있다.

전방 오브젝트 감지부(122)는 전방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(122a)를 포함할 수 있다. 또는, 전방 오브젝트 감지부(122)는 전파를 이용하여 오브젝트를 감지하는 레이더(122b)를 포함할 수 있다. 이하에서, 전방 오브젝트 감지부(122)의 실시예로 카메라(122a) 또는 레이더(122b)를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지는 아니한다. 전방 오브젝트 감지부(122)는 라이더, 초음파 센서, 적외선 센서 등으로 구성될 수도 있다.

후방 오브젝트 감지부(124)는 후방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(124a)를 포함할 수 있다. 또는, 후방 오브젝트 감지부(124)는 전파를 이용하여 오브젝트를 감지하는 레이더(124b)를 포함할 수 있다. 이하에서, 후방 오브젝트 감지부(124)의 실시예로 카메라(124a) 또는 레이더(124b)를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지는 아니한다. 후방 오브젝트 감지부(124)는 라이더, 초음파 센서, 적외선 센서 등으로 구성될 수도 있다.

측방 오브젝트 감지부(126)는 측방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(126a)를 포함할 수 있다. 또는, 측방 오브젝트 감지부(126)는 전파를 이용하여 오브젝트를 감지하는 레이더(126b)를 포함할 수 있다. 또는, 측방 오브젝트 감지부(126)는 초음파를 이용하여 오브젝트를 감지하는 초음파 센서(126c)를 포함할 수 있다. 이하에서, 측방 오브젝트 감지부(126)의 실시예로, 카메라(126a), 레이더(126b) 또는 초음파 센서(126c)를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지는 아니한다. 측방 오브젝트 감지부(126)는 라이더, 적외선 센서 등으로 구성될 수도 있다.

한편, 도 1의 (c)에서는 차량(100)의 좌측면도를 도시하고, 좌측방에 배치되는 측방 오브젝트 감지부(126a, 126b, 126c)를 예시한다. 또한, 도 1의 (d)에서는 차량(100)의 우측면도를 도시하고, 우측방에 배치되는 측방 오브젝트 감지부(126a, 126b, 126c)를 예시한다. 우측에 배치되는 측방 오브젝트 감지부는 좌측에 배치되는 위브젝트 감지부와 대칭되게 형성될 수 있다.

한편, 도 1에서 도시되는 오브젝트 감지부(120)는 일 실시예이며, 각각의 오브젝트 감지부(120)는 오브젝트 감지에 적절한 위치에 배치될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 차량(100)은 제1 통신부(110), 오브젝트 감지부(120), 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 차량 구동부(160), 제1 메모리(170), 제어부(180) 및 인터페이스부(190)를 포함할 수 있다.

제1 통신부(110)는, 외부 서버(210), 타차량(220), 이동 단말기(230)와 무선(wireless) 방식으로 데이터를 교환할 수 있다. 제1 통신부(110)는 외부 서버(210), 타차량(220), 이동 단말기(230)와 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(110)는 V2V(Vehicle to Vehicle) 또는 V2I(Vehicle to Infra) 통신이 가능하게 하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.

제1 통신부(110)는 외부 서버(210), 타차량(220), 이동 단말기(230)로부터, 교통 정보, 도로 정보, 공사 정보, 교통 사고 정보, 날씨 정보 등 각종 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 타차량(220)은 선행 차량 또는 후행 차량일 수 있다. 예를 들면, 제1 통신부(110)는 선행 차량 또는 후행 차량과의 TTC(Time To Collision) 정보를 선행 차량 또는 후행 차량으로 전송할 수 있다.

한편, 사용자가 차량(100)에 탑승하는 경우, 사용자의 이동 단말기(230)와 차량(100)는 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 제1 통신부(110)는 하나 이상의 네트워크에 연결할 수 있다. 이경우, 제1 통신부(110)는 네트워크 연결을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 제1 통신부(110)는 광(light)을 이용하여 데이터를 교환할 수 있는 광통신 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 광통신 모듈(미도시)은 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다. 광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부(110)는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다. 광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량(100)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 한편, 후방 차량에 광통신을 통해, 정보를 전달하기 위해서, 광발신부는 차량(100) 후방에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 광발신부는 선행 차량 또는 후행 차량과의 TTC(Time To Collision) 정보를 선행 차량 또는 후행 차량으로 광통신을 통해 전송할 수 있다.

오브젝트 감지부(120)는, 차량(100)에 장착되어, 오브젝트를 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트 감지부(120)는 카메라, 레이더, 라이더, 초음파 센서, 적외선 센서등을 포함할 수 있다.

전방 오브젝트 감지부(122), 후방 오브젝트 감지부(124) 및 측방 오브젝트 감지부(126)를 포함할 수 있다.

전방 오브젝트 감지부(122)는 차량(100) 전방에 위치하는 오브젝트를 감지할 수 있다. 여기서, 차량(100) 전방에 위치하는 오브젝트는 선행 차량, 이륜차 및 자전거등을 포함하는 운송 수단 또는 보행자 등일 수 있다.

전방 오브젝트 감지부(122)는 전방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(122a)를 포함할 수 있다. 카메라(122a)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(122a)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(180)에 전달할 수 있다. 한편, 전방 오브젝트 감지부(122)는 복수의 카메라를 포함할 수 있다.

예를 들어, 전방 오브젝트 감지부(122)는, 차량 전방 이미지를 획득하고, 소정 거리를 두고 배치되는 스테레오 카메라 모듈(도 5의 500)을 구비할 수 있다. 이경우, 제1 및 제2 카메라(도 5의 501a, 501b)를 통해, 스테레오 이미지가 획득될 수 있다. 카메라에 포함된 영상 처리 모듈은, 시차정보(binocular parallax information)를 통해, 스테레오 이미지 상에서 검출되는 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 속도 정보는 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도이며, 시간의 변화에 따른 오브젝트와의 거리의 변화를 기초로 산출될 수 있다. 한편, 스테레오 카메라 모듈(500)에 대해서는 도 5 내지 도 9b를 참조하여 상세하게 설명한다.

예를 들어, 전방 오브젝트 감지부(122)는, 차량 전방 이미지를 획득하는 모노 카메라를 구비할 수 있다. 이경우, 모노 카메라에서 검출되는, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다.

한편, 전방 오브젝트 감지부(122)에 구비되는 카메라는 블랙박스 기능을 수행하는 카메라일 수 있다. 즉, 카메라에서 획득되는 영상은 제1 메모리(170)에 소정 시간 저장되고, 필요에 따라, 디스플레이부(152)를 통해 표시될 수 있다.

한편, 전방 오브젝트 감지부(122)는 레이더(122b)를 포함할 수 있다. 이경우, 전방 오브젝트 감지부(122)는 레이더(122b)에서 발사되는 전파 및 상기 전파가 오브젝트에 의해 반사되는 반사파를 기초로 하는 연산을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다.

후방 오브젝트 감지부(124)는 차량(100) 후방에 위치하는 오브젝트를 감지할 수 있다. 여기서, 차량(100) 후방에 위치하는 오브젝트는 선행 차량, 이륜차 및 자전거등을 포함하는 운송 수단 또는 보행자 등일 수 있다.

후방 오브젝트 감지부(124)는 후방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(124a)를 포함할 수 있다. 카메라(124a)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(124a)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(180)에 전달할 수 있다. 한편, 후방 오브젝트 감지부(124)는 복수의 카메라를 포함할 수 있다.

예를 들어, 후방 오브젝트 감지부(122)는, 차량 후방 이미지를 획득하고, 소정 거리를 두고 배치되는 스테레오 카메라 모듈(도 5의 500)을 구비할 수 있다. 이경우, 제1 및 제2 카메라(도 5의 501a, 501b)를 통해, 스테레오 이미지가 획득될 수 있다. 카메라에 포함된 영상 처리 모듈은, 시차정보(binocular parallax information)를 통해, 스테레오 이미지 상에서 검출되는 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 속도 정보는 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도이며, 시간의 변화에 따른 오브젝트와의 거리의 변화를 기초로 산출될 수 있다. 한편, 스테레오 카메라 모듈(500)에 대해서는 도 5 내지 도 9b를 참조하여 상세하게 설명한다.

예를 들어, 후방 오브젝트 감지부(124)는, 차량 후방 이미지를 획득하는 모노 카메라를 구비할 수 있다. 이경우, 모노 카메라에서 검출되는, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다.

한편, 후방 오브젝트 감지부(122)에 구비되는 카메라는 블랙박스 기능을 수행하는 카메라일 수 있다. 즉, 카메라에서 획득되는 영상은 제1 메모리(170)에 소정 시간 저장되고, 필요에 따라, 디스플레이부(152)를 통해 표시될 수 있다.

한편, 후방 오브젝트 감지부(122)는 레이더(124b)를 포함할 수 있다. 이경우, 후방 오브젝트 감지부(124)는 레이더(124b)에서 발사되는 전파 및 상기 전파가 오브젝트에 의해 반사되는 반사파를 기초로 하는 연산을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다.

측방 오브젝트 감지부(126)는 차량(100) 측방에 위치하는 오브젝트를 감지할 수 있다. 여기서, 차량(100) 측방에 위치하는 오브젝트는, 이웃 차선에서 중행 중인 차량, 이륜차 및 자전거등을 포함하는 운송 수단 또는 보행자 등일 수 있다.

예를 들면, 측방 오브젝트 감지부(126)는 측방 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라(126a)를 포함할 수 있다. 카메라(126a)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 잇다. 카메라(126a)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(180)에 전달할 수 있다. 한편, 측방 오브젝트 감지부(126)는 차량(100)의 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있도록 2개 이상의 카메라를 구비할 수 있다.

예를 들면, 측방 오브젝트 감지부(126)는 적어도 하나의 레이더(126b)를 포함할 수 있다. 이경우, 측방 오브젝트 감지부(126)는 레이더(126b)에서 발사되는 전파 및 상기 전파가 오브젝트에 의해 반사되는 반사파를 기초로 하는 연산을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 또는 속도 정보를 제공할 수 있다. 한편, 측방 오브젝트 감지부(126)는 차량(100)의 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있도록 2개 이상의 레이더를 구비할 수 있다.

예를 들면, 측방 오브젝트 감지부(126)는 적어도 하나의 초음파 센서(126c)를 포함할 수 있다. 이경우, 측방 오브젝트 감지부(126)는 초음파 센서(126c)에서 방사되는 초음파(ultra sonic)가 오브젝트에 반사되는 에코 신호를 기초로 측방에 위치하는 오브젝트를 감지할 수 있다. 한편, 측방 오브젝트 감지부(126)는 차량(100)의 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있도록, 2개 이상이 초음파를 구비할 수 있다.

입력부(130)는, 차량 운전 조작을 위한 운전 조작 수단(132), 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone)(136), 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(138, 예를 들어, 터치키(touch key), 기계적키(mechnical key) 등)를 포함할 수 있다.

운전 조작 수단(132)은 차량(100) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(132)은 조향 입력 수단(102), 쉬프트 입력 수단, 가속 입력 수단, 브레이크 입력 수단을 포함할 수 있다.

조향 입력 수단(102)은, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(102)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(102)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

쉬프트 입력 수단은, 사용자로부터 차량(100)의 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

가속 입력 수단은, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단은, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단 및 브레이크 입력 수단은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단 또는 브레이크 입력 수단은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

마이크로폰(136)은 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(100)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(136)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(180)에 전달될 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 카메라(134) 또는 마이크로폰(136)는 입력부(130)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(170)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.

사용자 입력부(138)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(138)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(100)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(138)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다.

센싱부(140)는, 차량(100)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(140)는, 휠 센서(wheel sensor), 쉬프트 레버 위치 감지 센서, 속도 센서, APS(APS : Accelerator Position Sensor), BPS(Brake Position Sensor), 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등을 구비할 수 있다.

이에 의해, 센싱부(140)는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.

출력부(150)는, 제어부(180)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(152), 음향 출력부(154), 햅틱 출력부(156)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(152)는 제어부(180)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(152)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다.

디스플레이부(152)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(152)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(148)로써 기능함과 동시에, 차량(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(152)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(152)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(152)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 디스플레이부(152)는 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 디스플레이부(152a)는 운전자가 운전을 함과 동시에 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)형태로 형성될 수 있다. 제2 디스플레이(152b)는 센터페시아의 일 영역에 구비되어 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 동작할 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(152)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(152)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(152)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.

음향 출력부(154)는 제어부(180)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(154)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(154)는, 사용자 입력부(148) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.

햅틱 출력부(156)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들어, 햅틱 출력부는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.

차량 구동부(160)는, 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163), 램프 구동부(164), 썬루프 구동부(미도시), 서스펜션 구동부(미도시), 공조 구동부(미도시), 윈도우 구동부(미도시), 에어백 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

동력원 구동부(161)는, 차량(100) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.

예를 들어, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(161)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(161)가 엔진인 경우, 제어부(180)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.

다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(161)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.

브레이크 구동부(162)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(100)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.

조향 구동부(163)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.

램프 구동부(164)는, 차량 내,외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.

램프 구동부(164)는 제어부(180)의 제어 신호에 따라, 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나의 점멸을 제어할 수 있다.

썬루프 구동부(미도시)는, 차량(100) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

서스펜션 구동부(미도시)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.

공조 구동부(미도시)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.

윈도우 구동부(미도시)는, 차량(100) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

에어백 구동부(미도시)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.

제1 메모리(170)는, 제어부(180)와 전기적으로 연결된다. 제1 메모리(180)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 제1 메모리(170)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.

한편, 오브젝트 감지부(120)에 포함되는 카메라(122a, 124a, 126a)가 블랙박스 기능을 수행할 수 있는 경우, 제1 메모리(170)는 카메라(122a, 124a, 126a)에서 획득되는 차량(100)의 전방, 후방 또는 측방 영상을 저장할 수 있다.

제어부(180)는, 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(180)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다. 제어부(180)는 최상층의 제어 유닛으로 차량(100) 시스템 전체를 총괄하여 제어할 수 있다.

제어부(180)는 전방 오브젝트 감지부(122)로부터 전방 오브젝트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 전방 오브젝트에 대한 정보는 전방 오브젝트 검출 정보, 전방 오브젝트와의 거리 정보 또는 전방 오브젝트의 상대 속도 정보일 수 있다. 제어부(180)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터 후방 오브젝트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 후방 오브젝트에 대한 정보는 후방 오브젝트 검출 정보, 후방 오브젝트와의 거리 정보 또는 후방 오브젝트의 상대 속도 정보일 수 있다. 제어부(180)는 측방 오브젝트 감지부(126)로부터 측방 오브젝트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 측방 오브젝트에 대한 정보는 측방 오브젝트 검출 정보일 수 있다.

제어부(180)는 전방 오브젝트에 대한 정보를 기초로, 전방 오브젝트와의 제1 TTC(Time To Collision)를 연산할 수 있다. 후방 오브젝트가 감지되는 경우, 제어부(180)는 후방 오브젝트에 대한 정보를 기초로, 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산할 수 있다. 제어부(180)는 제1 TTC 및 제2 TTC를 비교하여, 비교 결과에 따라, 통신부(110), 출력부(150), 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163) 및 램프 구동부(164) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

제어부(180)는 제1 TTC가 감속의 기준이 되는 제1 기준값 이하이고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 큰 경우, 알람부를 통해, 후방 오브젝트를 향해 알람을 출력할 수 있다. 여기서, 알람부는 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나일 수 있다. 제어부(180)는 램프 구동부(164)에 제어 신호를 출력하여, 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나가 점멸되도록 제어할 수 있다.

제어부(180)는 후방 오브젝트에 대한 정보를 기초로, 후방 오브젝트의 충돌 회피 여부를 판단할 수 있다.

제어부(180)는 후방 오브젝트가 충돌을 회피하지 않는 것으로 판단되는 경우, 측방 오브젝트 정보를 기초로, 이웃 차선의 오브젝트가 위치하는지 판단할 수 있다.

제어부(180)는 이웃 차선에 오브젝트가 위치하지 않는 경우, 조향 구동부(163) 및 동력원 구동부(161) 중 적어도 하나를 통해, 이웃 차선으로의 차선 변경을 제어할 수 있다.

제어부(180)는 이웃 차선에 오브젝트가 위치하는 경우, 동력원 구동부(161) 및 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 가속 후 감속 또는 가속 후 제동되도록 제어할 수 있다.

제어부(180)는 후방 오브젝트가 감지되지 않는 경우, 제1 TTC와 감속의 기준이 되는 제1 기준값 또는 제동의 기준이 되는 제2 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라, 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162) 및 조향 구동부(163) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

제어부(180)는 입력부(130)를 통해, 입력 신호가 수신되는 경우, 입력 신호에 기초하여, 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 운전 조작 수단(132)를 통해, 사용자 입력이 수신되는 경우, 사용자 입력에 따른 제어 신호를 다른 제어 신호에 우선하여 처리할 수 있다.

한편, 제어부(180)의 동작은 도 3a 내지 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

제어부(180)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

인터페이스부(190)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(190)는 이동 단말기(230)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(230)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(190)는 이동 단말기(230)와 데이터를 교환할 수 있다.

한편, 차량(100)은 알람부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 알람부(미도시)는 상술한 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 알람부(미도시)는 디스플레이부(152), 음향 출력부(154) 및 햅틱 출력부(156) 중 어느 하나일 수 있다. 알람부(미도시)는 제어부(180)의 제어에 따라, 알람 신호를 외부로 출력할 수 있다. 예를 들면, 제1 TTC가 감속의 기준이 되는 제1 기준값 이하이고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 큰 경우, 제어부(180)는 알람부(미도시)를 통해, 후방 오브젝트를 향해 알람을 출력할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전방 오브젝트 감지부, 후방 오브젝트 감지부, 측방 오브젝트 감지부 및 제어부의 내부 구성도이다.

도 3a를 참조하여, 전방 오브젝트 감지부(122) 및 후방 오브젝트 감지부(124)가 레이더(122b, 124b)를 포함하는 제1 실시예를 설명한다.

전방 오브젝트 감지부(122)는 전방 오브젝트 검출부(312) 및 전방 오브젝트 속도 산출부(316)를 포함할 수 있다.

전방 오브젝트 검출부(312)는 레이더(122b)에서 발사되는 전파 및 상기 전파가 오브젝트에 의해 반사되는 반사파를 기초로, 전방 오브젝트를 검출할 수 있다. 전방 오브젝트 검출부(312)는 전방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 검출부(312)는 레이더(122b)에서 발사되는 전파의 전파속도 및 전파소요시간을 기초로 전방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 검출부(312)에서 산출된 전방 오브젝트와의 거리 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

전방 오브젝트 속도 산출부(316)는 전방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 속도 산출부(316)는 도플러효과에 의한 주파수 편이에 기초하여 전방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 속도 산출부(316)에서 산출된 전방 오브젝트와의 상대 속도 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

후방 오브젝트 감지부(124)는 후방 오브젝트 검출부(322) 및 후방 오브젝트 속도 산출부(326)를 포함할 수 있다.

후방 오브젝트 검출부(322)는 레이더(124b)에서 발사되는 전파 및 상기 전파가 오브젝트에 의해 반사되는 반사파를 기초로, 후방 오브젝트를 검출할 수 있다. 후방 오브젝트 검출부(322)는 후방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 검출부(322)는 레이더(124b)에서 발사되는 전파의 전파속도 및 전파소요시간을 기초로 후방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 검출부(322)에서 산출된 후방 오브젝트와의 거리 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

후방 오브젝트 속도 산출부(326)는 후방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 속도 산출부(326)는 도플러효과에 의한 주파수 편이에 기초하여 후방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 속도 산출부(326)에서 산출된 후방 오브젝트와의 상대 속도 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

측방 오브젝트 감지부(126)는 차량(100)의 좌측 또는 우측에 위치하는 오브젝트를 감지할 수 있다. 측방 오브젝트 감지부(126)는 측방 오브젝트 감지 정보를 제어부(180)에 제공할 수 있다.

제어부(180)는 제1 TTC 연산부(182), 제2 TTC 연산부(184), 판단부(186) 및 제어 신호 생성부(188)를 포함할 수 있다.

제어부(180)는 전방 오브젝트 감지부(122)로부터 전방 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 수신할 수 있다. 제어부(180)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터 후방 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 수신할 수 있다. 제어부(180)는 측방 오브젝트 감지부(126)로부터 측방 오브젝트 감지 정보를 수신할 수 있다.

제1 TTC 연산부(182)는, 전방 오브젝트와의 제1 TTC(Time To Collision)를 연산할 수 있다. 여기서, 제1 TTC는 전방 오브젝트와의 거리를 전방 오브젝트의 속도로 나누어서 연산될 수 있다.

제2 TTC 연산부(184)는, 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산할 수 있다. 여기서, 제2 TTC는 후방 오브젝트와의 거리를 후방 오브젝트의 속도로 나누어서 연산될 수 있다.

판단부(186)는, 후방 오브젝트가 검출되는지 판단할 수 있다. 판단부(186)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터 수신되는 후방 오브젝트 정보에 기초하여, 후방 오브젝트가 검출되는지 판단할 수 있다.

판단부(186)는 제1 TTC와 제2 TTC를 비교할 수 있다. 판단부(186)는 제1 및 제2 TTC 연산부(182, 184)에서 제1 TTC 및 제2 TTC를 수신하여, 제1 TTC 및 제2 TTC를 비교할 수 있다.

판단부(186)는 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하는지 여부를 판단할 수 있다. 판단부(186)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터 수신되는 후방 오브젝트 정보에 기초하여, 후방 오브젝트가 충돌을 회피하는지 여부를 판단할 수 있다. 가령, 후방 오브젝트가 감지되다가 감지되지 않는 경우, 후방 오브젝트가 충돌을 회피하였다고 판단할 수 있다.

판단부(186)는 이웃 차선에 오브젝트가 검출되는지 판단할 수 있다. 판단부(186)는 측방 오브젝트 감지부(126)로부터 측방 오브젝트 감지 정보를 수신할 수 있다. 판단부(186)는 측방 오브젝트 감지 정보에 기초하여, 이웃 차선에 오브젝트가 검출되는지 판단할 수 있다.

판단부(186)는 제1 TTC가 제1 기준값 이하인지 판단할 수 있다. 여기서, 제1 기준값은 기 설정된 값으로, 차량(100)이 감속을 하기 위해 정해진 기준값일 수 있다. 예를 들면, 제1 기준값이 2초로 설정되어 있는 경우, 제1 TTC가 2초 이하일때, 제어 신호 생성부(188)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 감속하도록 제어할 수 있다.

판단부(186)는 제1 TTC가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다. 여기서, 제2 기준값은 기 설정된 값으로, 차량(100)이 제동을 하기 위해 정해진 기준값일 수 있다. 예를 들면, 제2 기준값이 1초로 설정되어 있는 경우, 제1 TTC가 1초 이하일 때, 제어 신호 생성부(188)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 제동하도록 제어할 수 있다.

제어 신호 생성부(188)는 판단부(186)의 판단 결과에 따라, 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성부(188)는 생성된 제어 신호를 통신부(110), 출력부(150), 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163) 및 램프 구동부(164) 중 적어도 어느 하나에 전달할 수 있다.

판단부(186) 판단 결과, 제1 TTC가 제1 기준값 이하이고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 큰 경우, 제어 신호 생성부(188)는 알람을 출력하거나 경고 메시지를 전송하는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호 생성부(188)는 후방 오브젝트를 향해, 알람을 출력하도록 하는 제어 신호를 램프 구동부(164)에 전달할 수 있다. 또는, 제어 신호 생성부(188)는 경고 메시지를 전송하도록 하는 제어 신호를 통신부(110)에 전달할 수 있다.

판단부(186)의 판단 결과, 제1 TTC가 제2 TTC보다 크고, 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하지 않고, 이웃 차선에서 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 제어 신호 생성부(188)는 차선 변경을 위한 제어 신호를 생성하여, 조향 구동부(163) 및 동력원 구동부(161) 중 적어도 하나에, 제어 신호를 전달할 수 있다.

판단부(186)의 판단 결과, 제1 TTC가 제2 TTC보다 크고, 후방 오브젝트가 충돌을 회피하지 않고, 좌측 및 우측 이웃 차선에 오브젝트가 검출되는 경우, 제어 신호 생성부(188)는 가속을 위한 제어 신호를 생성하여, 동력원 구동부(161)에 출력할 수 있다. 여기서, 제어부(180)는 제2 TTC가 제1 TTC이상이 될때까지 가속하도록 제어할 수 있다. 이후에, 제어 신호 생성부(188)는 감속 또는 제동을 위한 제어 신호를 생성하여, 브레이크 구동부(162)에 전달할 수 있다.

판단부(186)의 판단 결과, 후방 오브젝트가 검출되지 않거나, 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하거나 제2 TTC가 제1 TTC 이상일 때, 제1 TTC가 제2 기준값 이하인 경우, 제어 신호 생성부(188)는 차량(100) 제동을 위한 제어 신호를 생성하여, 브레이크 구동부(162)에 전달할 수 있다.

판단부(186)의 판단 결과, 후방 오브젝트가 검출되지 않거나, 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피할 때, 제1 TTC가 제1 기준값 이하인 경우, 제어 신호 생성부(188)는 차량(100) 감속을 위한 제어 신호를 생성하여, 브레이크 구동부(162)에 전달할 수 있다.

한편, 제어 신호 생성부(188)는, 출력부(150)에 제어 신호를 전달하여, 판단부(186)의 판단 결과 또는 제어 신호에 따른 통신부(110), 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163) 및 램프 구동부(164) 중 적어도 하나에 대한 동작 정보를 출력할 수 있다. 출력부(150)에 동작 정보 출력함으로써, 사용자가 차량(100)의 동작 상태를 인지하게 하는 효과가 있다.

도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전방 오브젝트 감지부, 후방 오브젝트 감지부, 측방 오브젝트 감지부 및 제어부의 내부 구성도이다.

도 3b를 참조하여, 전방 오브젝트 감지부(122) 및 후방 오브젝트 감지부(124)가 카메라(122a, 124a)를 포함하는 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여, 전방 오브젝트 감지부(122) 및 후방 오브젝트 감지부(124)의 구성 및 동작에 차이가 있다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.

전방 오브젝트 감지부(122)는 전방 오브젝트 검출부(312), 전방 오브젝트 트래킹부(314) 및 전방 오브젝트 속도 산출부(316)를 포함할 수 있다.

전방 오브젝트 검출부(312)는, 카메라(122a)를 통해 획득되는 영상에서 전방 오브젝트를 검출할 수 있다. 전방 오브젝트 검출부(312)는 전방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 전방 오브젝트 검출부(312)에 스테레오 카메라 모듈(500)이 포함되는 경우, 획득되는 스테레오 영상에서 디스패러티 정보에 기초하여, 전방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 전방 오브젝트 검출부(312)에 모노 카메라가 포함되는 경우, 모노 카메라에서 검출되는, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 오브젝트 검출부(312)에서 산출된 전방 오브젝트와의 거리 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

전방 오브젝트 트래킹부(314)는, 검출된 전방 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전방 오브젝트 트래킹부(314)는 검출된 전방 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하고, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 전방 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다.

전방 오브젝트 속도 산출부(316)는, 검출된 전방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 속도 산출부(316)는 시간의 변화에 따른 오브젝트와의 거리의 변화를 기초로 전방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 전방 오브젝트 속도 산출부(316)에서 산출된 전방 오브젝트와의 상대 속도 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

후방 오브젝트 감지부(124)는 후방 오브젝트 검출부(322), 후방 오브젝트 트래킹부(324) 및 후방 오브젝트 속도 산출부(326)를 포함할 수 있다.

후방 오브젝트 검출부(322)는, 카메라(124a)를 통해 획득되는 영상에서 후방 오브젝트를 검출할 수 있다. 후방 오브젝트 검출부(322)는 후방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 후방 오브젝트 검출부(322)에 스테레오 카메라 모듈(500)이 포함되는 경우, 획득되는 스테레오 영상에서 디스패러티 정보에 기초하여, 후방 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 후방 오브젝트 검출부(322)에 모노 카메라가 포함되는 경우, 모노 카메라에서 검출되는, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 오브젝트 검출부(322)에서 산출된 전방 오브젝트와의 거리 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

후방 오브젝트 트래킹부(324)는, 검출된 후방 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들어, 후방 오브젝트 트래킹부(324)는 검출된 후방 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하고, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 후방 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다.

후방 오브젝트 속도 산출부(326)는, 검출된 후방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 속도 산출부(326)는 시간의 변화에 따른 오브젝트와의 거리의 변화를 기초로 후방 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 후방 오브젝트 속도 산출부(326)에서 산출된 오브젝트와의 상대 속도 정보는 제어부(180)에 제공될 수 있다.

한편, 제2 실시예에서, 측방 오브젝트 감지부(126) 및 제어부(180)의 동작은 도 3a를 참조하여 설명한 바와 동일하다.

한편, 실시예에 따라, 전방 오브젝트 감지부(122)는 카메라를 포함하고, 후방 오브젝트 감지부(124)는 레이더를 포함할 수 있다. 또는, 전방 오브젝트 감지부(122)는 레이더를 포함하고, 후방 오브젝트 감지부(124)는 카메라를 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 차트이다.

도 4를 참조하면, 제어부(180)는 전방 오브젝트 감지부(122)로부터, 차량(100) 전방에 위치하는 오브젝트 정보를 수신할 수 있다(S405). 여기서, 오브젝트는 선행 차량일 수 있다. 또한, 전방 오브젝트 정보는 오브젝트 검출 정보, 전방 오브젝트 속도 정보 또는 전방 오브젝트와의 거리 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 속도는 차량(100)과 전방 오브젝트와의 상대 속도일 수 있다.

전방 오브젝트 정보를 수신한 상태에서, 제어부(180)는 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산할 수 있다(S410). 제1 TTC(Time To Collision)는 전방 오브젝트와의 거리를 전방 오브젝트의 속도로 나누어서 연산될 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 제1 TTC는 전방 오브젝트 감지부(122)에서 연산되어, 제어부(180)로 전송될 수도 있다.

만약, 후방 오브젝트가 검출되는 경우(S415), 제어부(180)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터, 차량(100) 후방에 위치하는 오브젝트 정보를 수신할 수 있다(S417). 여기서, 오브젝트는 후행 차량일 수 있다. 또한, 후방 오브젝트 정보는 오브젝트 검출 정보, 후방 오브젝트 속도 정보 또는 후방 오브젝트와의 거리 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 속도는 차량(100)과 후방 오브젝트와의 상대 속도일 수 있다.

후방 오브젝트 정보를 수신한 상태에서, 제어부(180)는 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산할 수 있다(S420). 제2 TTC는 후방 오브젝트와의 거리를 후방 오브젝트의 속도로 나누어서 연산할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 제2 TTC는 후방 오브젝트 감지부(122)에서 연산되어, 제어부(180)로 전송될 수도 있다.

다음, 제어부(180)는 제1 TTC가 제1 기준값 이하인지 판단할 수 있다(S425). 여기서, 제1 기준값은 기 설정된 값으로, 차량(100)이 감속을 하기 위해 정해진 기준값일 수 있다. 예를 들면, 제1 기준값이 2초로 설정되어 있는 경우, 제1 TTC가 2초 이하일때, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 감속하도록 제어할 수 있다.

만약, 제1 TTC가 제1 기준값 이하인 경우, 제어부(180)는 제1 TTC와 제2 TTC를 비교할 수 있다(S430). 만약, 제1 TTC가 제1 기준값 보다 큰 경우, 제어부(180)는 차량(100)이 주행을 지속하도록 제어할 수 있다(S485).

제1 및 제2 TTC 비교 결과, 제1 TTC가 제2 TTC보다 큰 경우, 제어부(180)는 후방 오브젝트를 향해, 알람을 출력하거나 경고 메시지를 전송할 수 있다(S435).

예를 들면, 제어부(180)는 램프 구동부(164)에 제어 신호를 출력하여, 램프를 통해 알람을 출력할 수 있다. 제어부(180)는 비상등, 제공등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나의 점멸을 통해, 알람을 출력할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 소정의 주기로 램프를 점멸함으로써, 알람을 출력할 수 있다.

또 다른 예를 들면, 제어부(180)는 제1 통신부(110)를 통해, 후방 오브젝트를 향해 경고 메시지를 전송할 수 있다. 제어부(180)는 V2V 통신 모듈을 통해, 후방 오브젝트에 경고 메시지를 전송할 수 있다. 또는, 제어부(180)는 광발신부를 통해, 후방 오브젝트에 광신호 형태로 경고 메시지를 전송할 수 있다.

다음, 제어부(180)는 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하는지 여부를 판단할 수 있다(S440). 제어부(180)는 후방 오브젝트 감지부(124)로부터 후방 오브젝트 정보를 지속적으로 수신할 수 있다. 후방 오브젝트가 차선 변경 등을 통해, 차량(100)과의 충돌을 회피하는 경우, 제어부(180)는 후방 오브젝트의 회피 정보를 수신할 수 있다.

후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하지 않는 경우, 제어부(180)는 이웃 차선에 오브젝트가 검출되는지 판단할 수 있다(S445). 제어부(180)는 측방 오브젝트 감지부(126)로부터 측방 오브젝트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제어부(180)는 측방 오브젝트 감지부(126)로부터 자차선을 기준으로 왼쪽 또는 오른쪽 차선에 위치하는 오브젝트의 유무에 대한 정보를 수신할 수 있다.

만약, 좌측 및 우측 이웃 차선에 오브젝트가 위치하는 경우, 제어부(180)는 동력원 구동부(161)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 가속하도록 제어할 수 있다(S450). 여기서, 제어부(180)는 제2 TTC가 제1 TTC이상이 될때까지 가속하도록 제어할 수 있다.

이후에, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 감속하거나 제동하도록 제어할 수 있다(S455).

제1 TTC가 제2 TCC보다 커서, 후행 차량이 선행 차량보다 충돌 가능성이 크므로, 가속 후 감속 또는 제동함으로써, 선행 및 후행 차량 모두와의 충돌 가능성을 낮출 수 있다.

한편, S445단계에서, 이웃 차선에 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 제어부(180)는 조향 구동부(163) 및 동력원 구동부(161) 중 적어도 하나에 제어 신호를 출력하여, 오브젝트가 검출되지 않은 이웃 차선으로 차선 변경을 하도록 제어할 수 있다(S460). 이경우, 차선 변경을 통해, 선행 및 후행 차량과의 충돌을 회피할 수 있는 효과가 있다.

한편, S415단계에서, 후방 오브젝트가 검출되지 않거나, S440단계에서, 후방 오브젝트가 차량(100)과의 충돌을 회피하는 경우, 제어부(180)는 제1 TTC가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다(S465). 여기서, 제2 기준값은 기 설정된 값으로, 차량(100)이 제동을 하기 위해 정해진 기준값일 수 있다. 예를 들어, 제2 기준값이 1초로 설정되어 있는 경우, 제1 TTC가 1초 이하일 때, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 제동하도록 제어할 수 있다.

만약, 제1 TTC가 제2 기준값 이하인 경우(S465), 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 제동하도록 제어할 수 있다(S470).

만약, 제1 TTC가 제2 기준값 보다 큰 경우(S465),, 제어부(180)는 제1 TTC가 제1 기준값 이하인지 판단할 수 있다(S475). 여기서, 제1 기준값은 기 설정된 값으로, 차량(100)이 감속을 하기 위해 정해진 기준값일 수 있다.

만약, 제1 TTC가 제1 기준값 이하인 경우(S475), 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)에 제어 신호를 출력하여, 차량(100)이 감속하도록 제어할 수 있다(S480).

만약, 제1 TTC가 제1 기준값 보다 큰 경우(S475), 제어부(180)는 차량(100)이 주행을 지속하도록 제어할 수 있다(S485).

한편, 제어부(180)는 입력부(130)를 통해, 입력 신호가 수신되는 경우, 입력 신호에 기초하여, 동력원 구동부(161), 브레이크 구동부(162), 조향 구동부(163) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 운전 조작 수단(132)를 통해, 사용자 입력이 수신되는 경우, 사용자 입력에 따른 제어 신호를 다른 제어 신호에 우선하여 처리할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스테레오 카메라 모듈의 외관을 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따라, 전방 오브젝트 감지부(122) 또는 후방 오브젝트 감지부(124)는 스테레오 카메라 모듈(500)을 포함할 수 있다.

도면을 참조하면, 스테레오 카메라 모듈(500)은, 제1 렌즈(510a)를 구비하는 제1 카메라(501a), 제2 렌즈(510b)를 구비하는 제2 카메라(501b)를 구비할 수 있다.

한편, 스테레오 카메라 모듈(500)은, 각각, 제1 렌즈(510a)와 제2 렌즈(510b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(520a), 제2 광 차폐부(520b)를 구비할 수 있다.

도면의 스테레오 카메라 모듈(500)은, 차량(100)의 천정 또는 전면 유리에 탈부착 가능한 구조일 수 있다.

이러한 스테레오 카메라 모듈(500)을 구비하는 전방 오브젝트 감지부(122)(도 6의 600)는, 스테레오 카메라 모듈(500)로부터, 차량 전방에 대한 스테레오 영상을 획득하고, 스테레오 영상에 기초하여, 디스패러티(disparity) 검출을 수행하고, 디스패러티 정보에 기초하여, 적어도 하나의 스테레오 영상에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 카메라 모듈의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.

도 6a 내지 도 6b의 스테레오 카메라 모듈(500)은, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)로부터 수신되는 스테레오 영상을, 컴퓨터 비젼(computer vision) 기반을 바탕으로 신호 처리하여, 차량 관련 정보를 생성할 수 있다. 여기서 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다.

먼저, 도 6a를 참조하면, 도 6a의 스테레오 카메라 모듈(500)은, 제2 통신부(620), 인터페이스부(630), 제2 메모리(640), 프로세서(670), 전원 공급부(690), 및 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)를 포함할 수 있다.

제2 통신부(620)는, 이동 단말기(230) 또는 서버(210)와 무선(wireless) 방식으로, 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 제2 통신부(620)는, 차량 운전자의 이동 단말기와, 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, APiX 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.

제2 통신부(620)는, 이동 단말기(230) 또는 서버(210)로부터, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들어, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다. 한편, 스테레오 카메라 모듈(500)에서, 스테레오 영상을 기반으로 파악한, 실시간 교통 정보를, 이동 단말기(230) 또는 서버(210)로 전송할 수도 있다.

한편, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(230)와 스테레오 카메라 모듈(500)은, 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.

인터페이스부(630)는, 차량 관련 데이터를 수신하거나, 프로세서(670)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(630)는, 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해, 차량 내부의 제어부(180), AVN(Audio Video Navigation) 장치(400), 센서부(140) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.

인터페이스부(630)는, AVN 장치(152)와의 데이터 통신에 의해, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, AVN 장치(152)는 네비게이션을 포함하고, 인터페이스부(630)는 상기 네비게이션으로부터 지도(map) 및 지도 상에서의 차량의 위치에 대한 정보를 수신하여, 프로세서(670)에 전달할 수 있다.

한편, 인터페이스부(630)는, 제어부(180) 또는 센서부(140)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다.

여기서, 센서 정보는, 차량의 슬립 정도, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이러한 센서 정보는, 휠 속도 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.

한편, 센서 정보 중, 차량 주행과 관련한, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 기울기 정보 등을 차량 주행 정보라 명명할 수 있다.

제2 메모리(640)는, 프로세서(670)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 스테레오 카메라 모듈(500) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

제2 메모리(640)는 프로세서(670)와 전기적으로 연결되어, 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 제2 메모리(640)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.

오디오 출력부(685)는, 프로세서(670)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 스피커 등을 구비할 수 있다. 오디오 출력부(685)는, 입력부(610), 즉 버튼의 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.

오디오 입력부(미도시)는, 사용자 음성을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 마이크를 구비할 수 있다. 수신되는 음성은, 전기 신호로 변환하여, 프로세서(670)로 전달될 수 있다.

프로세서(670)는, 스테레오 카메라 모듈(500) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.

특히, 프로세서(670)는, 컴퓨터 비젼(computer vision) 기반의 신호 처리를 수행한다. 이에 따라, 프로세서(670)는, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)로부터 차량 전방에 대한 스테레오 영상을 획득하고, 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행하고, 연산된 디스패러티 정보에 기초하여, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.

특히, 프로세서(670)는, 오브젝트 검출시, 차선 검출(Lane Detection, LD), 주변 차량 검출(Vehicle Detection, VD), 보행자 검출(Pedestrian Detection,PD), 불빛 검출(Brightspot Detection, BD), 교통 표지판 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.

그리고, 프로세서(670)는, 검출된 주변 차량에 대한 거리 연산, 검출된 주변 차량의 속도 연산, 검출된 주변 차량과의 속도 차이 연산 등을 수행할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는 스테레오 영상을 기초로 주행중인 도로의 노면 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(670)는, 스테레오 이미지 내의 휘도 데이터의 차이에 기초하여, 드라이(dry) 상태, 젖음(wet) 상태, 눈(snow) 상태, 아이스(ice) 상태로 구분할 수 있다. 구체적으로는, 눈 상태의 휘도가 가장 높고, 드라이(dry) 상태, 아이스 상태, 젖음 상태 순서로, 휘도가 낮아질 수 있으며, 이를 구분하여, 각각 드라이(dry) 상태, 젖음(wet) 상태, 눈(snow) 상태, 아이스(ice) 상태로 구분할 수 있다. 다른 예로, 스테레오 카메라 모듈(500)의 프로세서(670)는, 이미지 내의 광도(intensity)와 노출(exposure)에 기초하여, 드라이(dry) 상태, 젖음(wet) 상태, 눈(snow) 상태, 아이스(ice) 상태로 구분할 수 있다. 프로세서(670)는 도로 전방의 오르막 또는 내리막 및 노면 정보를 기초로 브레이크 구동부를 제어하기 위한 제어 신호를 제어부(180)에 출력할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는, 제2 통신부(620)를 통해, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들어, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는, 스테레오 카메라 모듈(500)에서, 스테레오 영상을 기반으로 파악한, 차량 주변 교통 상황 정보를, 실시간으로 파악할 수도 있다.

한편, 프로세서(670)는, 인터페이스부(630)를 통해, AVN 장치(152)로부터 맵 정보 등을 수신할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는, 인터페이스부(630)를 통해, 제어부(180) 또는 센서부(140)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 센서 정보는, 차량 슬립 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(670)는 인터페이스부(630)를 통해, 제어부(180)로부터 차량에 구비된 각 유닛의 제어 정보를 수신할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는 차량(100)이 주행 중인 도로 중에서 스테레오 영상에 표시되는 영역을 제외한, 도로 정보를 내비게이션으로부터 제공받아 도로 상태를 예측할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(670)는 스테레오 영상에 표시되지 않는 차량 전방 또는 후방 도로 상태를 예측할 수 있다. 여기서, 도로 상태는 도로의 커브, 터널 및 차선수를 포함할 수 있다.

한편, 프로세서(670)는 DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit) 또는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)로 형성되어, 소정의 회로 보드 일면에 실장될 수 있다.

전원 공급부(690)는, 프로세서(670)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(690)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.

스테레오 카메라 모듈(500)은, 차량(100)의 천정 또는 위드 쉴드(wind shield)에 탈부착 가능할 수 있으며, 제1 렌즈(510a)를 구비하는 제1 카메라(500a), 제2 렌즈(510b)를 구비하는 제2 카메라(500b)를 구비할 수 있다.

한편, 스테레오 카메라 모듈(500)은, 각각, 제1 렌즈(510a)와 제2 렌즈(510b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(820a), 제2 광 차폐부(820b)를 구비할 수 있다.

다음, 도 6b를 참조하면, 도 6b의 스테레오 카메라 모듈(500)은, 도 6a의 스테레오 카메라 모듈(500)에 비해, 입력부(610) 디스플레이(680), 오디오 출력부(685)를 더 구비할 수 있다. 이하에서는 입력부(610), 디스플레이(680), 오디오 출력부(685)에 대한 설명만을 기술한다.

입력부(610)는, 스테레오 카메라 모듈(500), 특히, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에 부착되는 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 스테레오 카메라 모듈(500)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다. 그 외, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.

오디오 출력부(685)는, 프로세서(670)에서 처리된 오디오 신호에 기초하여 사운드를 외부로 출력한다. 이를 위해, 오디오 출력부(685)는, 적어도 하나의 스피커를 구비할 수 있다.

디스플레이(680)는, 스테레오 카메라 모듈(500)의 동작과 관련한 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이(680)는, 차량 내부 전면의 클러스터(cluster) 또는 HUD(Head Up Display)를 포함할 수 있다. 한편, 디스플레이(680)가 HUD 인 경우, 차량(100)의 전면 유리에 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다.

도 7a 내지 도 7b는 도 6a 내지 도 6b의 프로세서의 내부 블록도의 다양한 예를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 7a 내지 도 7b의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 7a를 참조하면, 도 7a는, 프로세서(670)의 내부 블록도의 일예로서, 스테레오 카메라 모듈(500) 내의 프로세서(670)는, 영상 전처리부(710), 디스패러티 연산부(720), 오브젝트 검출부(734), 오브젝트 트래킹부(740), 및 어플리케이션부(750)를 포함할 수 있다.

영상 전처리부(image preprocessor)(710)는, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)로부터의 스테레오 영상을 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행한다.

구체적으로, 영상 전처리부(710)는, 스테레오 영상에 대한, 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion;CSC), 인터폴레이션(interpolation), 카메라 게인 컨트롤(camera gain control) 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에서 촬영된 스테레오 영상 보다 선명한 스테레오 영상을 획득할 수 있다.

디스패러티 연산부(disparity calculator)(720)는, 영상 전처리부(710)에서 신호 처리된, 스테레오 영상을 수신하고, 수신된 스테레오 영상들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득한다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 영상에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.

이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 영상들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 영상, 즉 좌,우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.

세그멘테이션부(segmentation unit)(732)는, 디스패러티 연산부(720)로부터의 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대해, 세그먼트(segment) 및 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다.

구체적으로, 세그멘테이션부(732)는, 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대해, 배경(background)과 전경(foreground)을 분리할 수 있다.

예를 들어, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이하인 영역을, 배경으로 연산하고, 해당 부분을 제외시킬 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 전경이 분리될 수 있다.

다른 예로, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이상인 영역을, 전경으로 연산하고, 해당 부분을 추출할 수 있다. 이에 의해, 전경이 분리될 수 있다.

이와 같이, 스테레오 영상에 기반하여 추출된 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 전경과 배경을 분리함으로써, 이후의, 오브젝트 검출시, 신호 처리 속도, 신호 처리 양 등을 단축할 수 있게 된다.

다음, 오브젝트 검출부(object detector)(734)는, 세그멘테이션부(732)로부터의 이미지 세그먼트에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.

즉, 오브젝트 검출부(734)는, 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.

구체적으로, 오브젝트 검출부(734)는, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들어, 이미지 세그먼트에 의해 분리된 전경으로부터 오브젝트를 검출할 수 있다.

다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(736)는, 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인한다(verify).

이를 위해, 오브젝트 확인부(736)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.

한편, 오브젝트 확인부(736)는, 제2 메모리(640)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.

예를 들어, 오브젝트 확인부(736)는, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.

오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(740)는, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행한다. 예를 들어, 순차적으로, 획득되는 스테레오 영상들에 내의, 오브젝트를 확인하고, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 트래킹할 수 있게 된다.

다음, 어플리케이션부(750)는, 차량 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들, 예를 들어, 다른 차량, 차선, 도로면, 표지판 등에 기초하여, 차량(100)의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.

그리고, 어플리케이션부(750)는, 연산된 위험도, 추돌 가능성, 또는 슬립 여부 등에 기초하여, 사용자에게, 이러한 정보를 알려주기 위한, 메시지 등을, 차량 운전 보조 정보로서, 출력할 수 있다. 또는, 차량(100)의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.

도 7b는 프로세서의 내부 블록도의 다른 예이다.

도면을 참조하면, 도 7b의 프로세서(670)는, 도 7a의 프로세서(670)와 내부 구성 유닛이 동일하나, 신호 처리 순서가 다른 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이만을 기술한다.

오브젝트 검출부(734)는, 스테레오 영상을 수신하고, 스테레오 영상 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 도 7a와 달리, 디스패러티 정보에 기초하여, 세그먼트된 이미지에 대해, 오브젝트를 검출하는 것이 아닌, 스테레오 영상으로부터 바로 오브젝트를 검출할 수 있다.

다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(736)는, 세그멘테이션부(732)로부터의 이미지 세그먼트, 및 오브젝트 검출부(734)에서 검출된 오브젝트에 기초하여, 검출 및 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인한다(verify).

이를 위해, 오브젝트 확인부(736)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.

도 8a와 도 8b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 영상을 기반으로 하여, 도 7a의 프로세서(670)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.

먼저, 도 8a를 참조하면, 제1 프레임 구간 동안, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)는, 스테레오 영상을 획득한다.

프로세서(670) 내의 디스패러티 연산부(720)는, 영상 전처리부(710)에서 신호 처리된, 스테레오 영상(FR1a,FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 영상(FR1a,FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(820)을 획득한다.

디스패러티 맵(dispartiy map)(820)은, 스테레오 영상(FR1a,FR1b) 사이의 시차를 레벨화한 것으로서, 디스패러티 레벨이 클수록, 차량과의 거리가 가깝고, 디스패러티 레벨이 작을수록, 차량과의 거리가 먼 것으로 연산할 수 있다.

한편, 이러한 디스패러티 맵을 디스플레이 하는 경우, 디스패러티 레벨이 클수록, 높은 휘도를 가지고, 디스패러티 레벨이 작을수록 낮은 휘도를 가지도록 표시할 수도 있다.

도면에서는, 디스패러티 맵(820) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(828a,828b,828c,828d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(822), 제1 전방 차량(824), 제2 전방 차량(826)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.

세그멘테이션부(732)와, 오브젝트 검출부(734), 오브젝트 확인부(736)는, 디스패러티 맵(820)에 기초하여, 스테레오 영상(FR1a,FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(820)을 사용하여, 제2 스테레오 영상(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.

즉, 이미지(830) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(838a,838b,838c,838d), 공사 지역(832), 제1 전방 차량(834), 제2 전방 차량(836)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.

다음, 도 8b를 참조하면, 제2 프레임 구간 동안, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)는, 스테레오 영상을 획득한다.

프로세서(670) 내의 디스패러티 연산부(720)는, 영상 전처리부(710)에서 신호 처리된, 스테레오 영상(FR2a,FR2b)를 수신하고, 수신된 스테레오 영상(FR2a,FR2b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(840)을 획득한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(840) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(848a,848b,848c,848d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(842), 제1 전방 차량(844), 제2 전방 차량(846)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.

세그멘테이션부(732)와, 오브젝트 검출부(734), 오브젝트 확인부(736)는, 디스패러티 맵(840)에 기초하여, 스테레오 영상(FR2a,FR2b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(840)을 사용하여, 제2 스테레오 영상(FR2b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.

즉, 이미지(850) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(858a,858b,858c,858d), 공사 지역(852), 제1 전방 차량(584), 제2 전방 차량(856)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.

한편, 오브젝트 트래킹부(740)는, 도 8a와 도 8b를 비교하여, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다.

구체적으로, 오브젝트 트래킹부(740)는, 도 8a와 도 8b에서 확인된, 각 오브젝트들의 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 차선, 공사 지역, 제1 전방 차량, 제2 전방 차량 등에 대한 트래킹을 수행할 수 있게 된다.

도 9a 내지 도 9b는 도 9의 스테레오 카메라 모듈(500)의 동작 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 9a는, 차량 내부에 구비되는 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에서 촬영되는 차량 전방 상황을 예시한 도면이다. 특히, 차량 전방 상황을 버드 아이 뷰(bird eye view)로 표시한다.

도면을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로, 제1 차선(942a), 제2 차선(944a), 제3 차선(946a), 제4 차선(948a)이 위치하며, 제1 차선(942a)과 제2 차선(944a) 사이에 공사 지역(910a)이 위치하며, 제2 차선(944a)과 제3 차선(946a) 사이에 제1 전방 차량(920a)가 위치하며, 제3 차선(946a)과 제4 차선(948a) 사이에, 제2 전방 차량(930a)이 배치되는 것을 알 수 있다.

다음, 도 9b는 스테레오 카메라 모듈(500)에 의해 파악되는 차량 전방 상황을 각종 정보와 함께 표시하는 것을 예시한다. 특히, 도 9b와 같은 이미지는, 스테레오 카메라 모듈(500)에서 제공되는 디스플레이(680) 또는 AVN 장치(152)에서 표시될 수도 있다.

도 9b는, 도 9a와 달리, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에서 촬영되는 이미지를 기반으로하여 정보 표시가 되는 것을 예시한다.

도면을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로, 제1 차선(942b), 제2 차선(944b), 제3 차선(946b), 제4 차선(948b)이 위치하며, 제1 차선(942b)과 제2 차선(944b) 사이에 공사 지역(910b)이 위치하며, 제2 차선(944b)과 제3 차선(946b) 사이에 제1 전방 차량(920b)가 위치하며, 제3 차선(946b)과 제4 차선(948b) 사이에, 제2 전방 차량(930b)이 배치되는 것을 알 수 있다.

스테레오 카메라 모듈(500)는, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에서 촬영되는 스테레오 영상을 기반으로 하여, 신호 처리하여, 공사 지역(910b), 제1 전방 차량(920b), 제2 전방 차량(930b)에 대한 오브젝트를 확인할 수 있다. 또한, 제1 차선(942b), 제2 차선(944b), 제3 차선(946b), 제4 차선(948b)을 확인할 수 있다.

한편, 도면에서는 공사 지역(910b), 제1 전방 차량(920b), 제2 전방 차량(930b)에 대한 오브젝트 확인을 나타내기 위해, 각각 테두리로 하이라이트되는 것을 예시한다.

한편, 스테레오 카메라 모듈(500)은, 제1 및 제2 카메라(501a, 501b)에서 촬영되는 스테레오 영상을 기반으로 하여, 공사 지역(910b), 제1 전방 차량(920b), 제2 전방 차량(930b)에 대한 거리 정보 또는 속도 정보를 연산할 수 있다. 여기서, 속도 정보는 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도이며, 시간의 변화에 따른 오브젝트와의 거리의 변화를 기초로 산출될 수 있다.

도면에서는, 공사 지역(910b), 제1 전방 차량(920b), 제2 전방 차량(930b) 각각에 대응하는, 연산된 제1 거리 정보(911b), 제2 거리 정보(921b), 제3 거리 정보(931b)가 표시되는 것을 예시한다.

한편, 스테레오 카메라 모듈(500)은, 제어부(180) 또는 센서부(140)로부터 차량에 대한 센서 정보를 수신할 수 있다. 특히, 차량 속도 정보, 기어 정보, 차량의 회전각(요각)이 변하는 속도를 나타내는 요 레이트 정보(yaw rate), 차량의 각도 정보를 수신할 수 있으며, 이러한 정보들을 표시할 수 있다.

도면에서는, 차량 전방 이미지 상부(970)에, 차량 속도 정보(972), 기어 정보(971), 요 레이트 정보(973)가 표시되는 것을 예시하며, 차량 전방 이미지 하부(680)에, 차량의 각도 정보(682)가 표시되는 것을 예시하나 다양한 예가 가능하다. 그 외, 차량의 폭 정보(683), 도로의 곡률 정보(681)가, 차량의 각도 정보(682)와 함께 표시될 수 있다.

한편, 스테레오 카메라 모듈(500)는, 제2 통신부(620) 또는 인터페이스부(630)를 통해, 차량 주행 중인 도로에 대한, 속도 제한 정보 등을 수신할 수 있다. 도면에서는, 속도 제한 정보(940b)가 표시되는 것을 예시한다.

스테레오 카메라 모듈(500)는, 도 9b에 도시된 다양한 정보들을 디스플레이(980) 등을 통해 표시하도록 할 수 있으나, 이와 달리, 별도의 표시 없이, 각종 정보를 저장할 수도 있다. 그리고, 이러한 정보들을 이용하여, 다양한 어플리케이션에 활용할 수도 있다.

도 10a 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 차량을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

이하의 설명에서, 전방 오브젝트는 선행 차량(1010)으로, 정지되어 있는 것을 가정한다. 또한, 차량(100)은 시속 100km 속도(약, 28m/s)로 주행 중임을 가정한다. 또한, 후방 오브젝트는 후행 차량(1020)으로, 시속 200km 속도(약, 56m/s)로 주행 중임을 가정한다. 또한, 차량(100) 및 후행 차량은 시속 100km로 주행할 때, 급제동 동작시, 멈출때까지 45m 거리를 이동하고, 3.1초의 시간이 걸리는 것으로 가정한다. 또한, 감속의 기준이 되는 제1 기준값은 2초, 제동의 기준이 되는 제2 기준값은 1초로 가정한다.

한편, 이하에서 연산되는 제1 및 제2 TTC, 충돌 시간 등은 설명의 편의를 위한 대략적인 근사값임을 명시한다.

도 10a 및 도 10b는 후행 차량이 검출되지 않는 경우, 차량의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 10a를 참조하면, 제어부(180)는 전방 오브젝트 감지부(122)로부터 선행 차량(1010)과의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 수신한다. 본 도에서, 거리는 16.8m 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 16.8m에서 28m/s로 나눈값인 0.6sec가 된다. 제1 TTC가 제2 기준값 이하이므로, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 급제동 하도록 제어한다.

도 10b를 참조하면, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 45m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 45m에서 28m/s로 나눈 값인 1.6sec가 된다. 이경우, 제1 TTC는 제2 기준값 보다는 크지만 제1 기준값 이하이므로, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 감속하도록 제어한다.

도 11은 후행 차량이 검출되고, 후행 차량이 충돌을 회피하는 경우, 차량의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 11(a)에 도시된 바와 같이, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 45m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 1.6sec이다.

한편, 후행 차량이 검출되는 경우, 제어부(180)에서 수신한 후행 차량(1020)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제2 TTC는 0.6sec이다.

도 11(b)에 도시된 바와 같이, 후행 차량(1020)이 이웃 차선으로 차선 변경을 하는 경우, 제어부(180)는 제1 TTC 기준으로 제동 또는 감속 제어를 수행한다. 본 실시예에서, 제1 TTC가 제2 기준값 보다는 크지만 제1 기준값 이하이므로, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 감속하도록 제어한다.

도 12a 및 도 12b는 후행 차량이 검출되고, 제2 TTC가 제1 TTC 이상인 경우, 차량의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 12a의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 0.6sec이다.

한편, 후행 차량이 검출되는 경우, 제어부(180)에서 수신한 후행 차량(1020)과의 거리는 45m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제2 TTC는 1.6sec이다.

한편, 도 12a의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 선행 차량(1010)과 0.6초후 충돌이 예상된다. 차량(100)은 후행 차량(1020)과 3.33초후 충돌이 예상된다. 여기서, 후행 차량(1020)과의 충돌 시간은 (45/3.1)x+45=28x 방정식에서 x=3.33sec를 연산하여 얻을 수 있다.

제2 TTC가 제1 TTC 보다 큰 경우, 후행차량(1020)과의 충돌 시간 보다 선행 차량(1010)과의 충돌 시간이 더 짧으므로, 제어부(180)는 제1 TTC를 제1 또는 제2 기준값과 비교하여, 제동 또는 감속 제어를 수행한다. 본 실시예에서, 제1 TTC는 제2 기준값 이하이므로, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 급제동 하도록 제어한다.

도 12b의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 0.6sec이다.

한편, 후행 차량이 검출되는 경우, 제어부(180)에서 수신한 후행 차량(1020)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 시속 100km이다. 이경우, 제2 TTC는 0.6sec이다.

한편, 도 12b의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 선행 차량(1010)과 0.6초후 충돌이 예상된다. 차량(100)은 후행 차량(1020)과 1.24초후 충돌이 예상된다. 여기서, 후행 차량(1020)과의 충돌 시간은 (45/3.1)x+16.8=28x 방적식에서 x=1.24sec를 연산하여 얻을 수 있다.

제2 TTC가 제1 TTC와 같은 경우, 후행 차량(1020)과의 충돌 시간 보다 선행 차량(1010)과의 충돌 시간이 더 짧으므로, 제어부(180)는 제1 TTC를 제1 또는 제2 기준값과 비교하여, 제동 또는 감속 제어를 수행한다. 본 실시예에서, 제1 TTC는 제2 기준값 이하이므로, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 급제동 하도록 제어한다.

도 13은 후행 차량이 검출되고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 큰 경우, 차량의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 45m이고, 상대 속도는 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 1.6sec이다.

한편, 후행 차량이 검출되는 경우, 제어부(180)에서 수신한 후행 차량(1020)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 100km이다. 이경우, 제2 TTC는 0.6sec이다.

한편, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 선행 차량(1010)과 1.6초후 충돌이 예상된다. 차량(100)은 후행 차량(1020)과 1.24초후 충돌이 예상된다. 여기서, 후행 차량(1020)과의 충돌 시간은 (45/3.1)x+16.8=28x 방정식에서 x=1.24sec를 연산하여 얻을 수 있다.

후행 차량이 검출되고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 크고, 이웃 차선에 오브젝트(1310, 1320)가 검출되는 경우, 선행차량(1010)과의 충돌 시간 보다 후행 차량(1020)과의 충돌 시간이 더 짧으므로, 제어부(180)는 후행 차량(1020)을 향해, 알람을 출력하거나 경고 메시지를 전송할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는 램프 구동부(164)를 제어하여, 비상등, 제공등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나의 점멸 동작을 수행함으로써, 알람을 출력할 수 있다. 또는, 제어부(180)는 제1 통신부(110)를 제어하여, 후행 차량(1020)에 경고 메시지를 전송할 수 있다.

이후에, 제어부(180)는 동력원 구동부(161)를 제어하여, 차량(100)이 가속하도록 제어한다. 여기서, 제어부(180)는 제2 TTC가 제1 TTC이상이 될때까지 가속하도록 제어할 수 있다.

이후에, 제어부(180)는 브레이크 구동부(162)를 제어하여, 차량(100)이 감속하거나 제동하도록 제어한다.

도 14는 후행 차량이 검출되고, 제1 TTC가 제2 TTC보다 크고, 이웃 차선에 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 차량의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(180)에서 수신한 선행 차량(1010)과의 거리는 16.8m이고, 상대 속도는 100km이다. 이경우, 제1 TTC는 0.6sec이다.

한편, 후행 차량이 검출되는 경우, 제어부(180)에서 수신한 후행 차량(1020)과의 거리는 8.4m이고, 상대 속도는 100km이다. 이경우, 제2 TTC는 0.3sec이다.

한편, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 선행 차량(1010)과 0.6초후 충돌이 예상된다. 차량(100)은 후행 차량(1020)과 0.62초후 충돌이 예상된다. 여기서, 후행 차량(1020)과의 충돌 시간은 (45/3.1)x+8.4=28x 방정식에서 x=0.62sec를 연산하여 얻을 수 있다.

제1 TTC가 제2 TTC보다 크고, 이웃 차선에 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 제어부(180)는, 조향 구동부(163) 및 동력원 구동부(161) 중 적어도 하나를 제어하여, 오브젝트가 검출되지 않은 이웃 차선으로 차선 변경하도록 제어할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서(170) 또는 제어부(770)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 차량
110 : 제1 통신부
120 : 오브젝트 감지부
130 : 입력부
140 : 센싱부
150 : 출력부
160 : 차량 구동부
170 : 제1 메모리
180 : 제어부
190 : 인터페이스부

Claims (18)

1. 전방 오브젝트를 검출하는 단계;
   상기 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산하는 단계;
   후방 오브젝트가 검출되는 경우, 상기 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산하는 단계;
   상기 제1 TTC 및 상기 제2 TTC를 비교하는 단계; 및
   상기 비교 결과에 따라, 동력원을 제어하는 동력원 구동부, 브레이크 장치를 제어하는 브레이크 구동부, 조향 장치를 제어하는 조향 구동부, 램프를 제어하는 램프 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   제1 TTC가 감속의 기준이 되는 제1 기준값 이하이고, 제1 TTC가 제2 TTC 보다 큰 경우, 상기 후방 오브젝트를 향해 알람을 출력하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 알람을 출력하는 단계는, 상기 램프 구동부에 제어신호를 출력하여 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나의 점멸을 통해, 알람을 출력하는 차량의 제어 방법.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 후방 오브젝트의 충돌 회피 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 후방 오브젝트가 충돌을 회피하지 않는 것으로 판단되는 경우, 이웃 차선의 오브젝트를 검출하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제어하는 단계는,
   상기 이웃 차선에 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 상기 조향 구동부 및 상기 동력 구동부 중 적어도 하나에 제어 신호를 출력하여 상기 이웃 차선으로의 차선 변경을 제어하는 차량의 제어 방법.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 제어하는 단계는,
   상기 이웃 차선에 오브젝트가 검출되는 경우, 상기 동력 구동부 및 상기 브레이크 구동부에 제어 신호를 출력하여, 가속 후 감속 또는 제동되도록 제어하는 차량의 제어 방법.
8. 제 1항에 있어서,
   후방 오브젝트가 검출되지 않는 경우, 상기 제1 TTC와 감속의 기준이 되는 제1 기준값 또는 제동의 기준이 되는 제2 기준값을 비교하는 단계; 및
   상기 비교 결과에 따라, 상기 동력 구동부, 상기 브레이크 구동부, 및 상기 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
9. 동력원을 제어하는 동력원 구동부;
   브레이크 장치를 제어하는 브레이크 구동부;
   조향 장치를 제어하는 조향 구동부;
   전방 오브젝트를 감지하는 전방 오브젝트 감지부;
   후방 오브젝트를 감지하는 후방 오브젝트 감지부;
   상기 전방 오브젝트와의 제1 TTC를 연산하고, 상기 후방 오브젝트가 감지되는 경우, 상기 후방 오브젝트와의 제2 TTC를 연산하고,
   상기 제1 TTC 및 상기 제2 TTC를 비교하여, 비교 결과에 따라, 상기 동력원 구동부, 상기 브레이크 구동부 및 상기 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
10. 제 9항에 있어서,
    알람 신호를 외부로 출력하는 알람부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 TTC가 감속의 기준이 되는 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 TTC가 상기 제2 TTC보다 큰 경우, 상기 알람부를 통해, 상기 후방 오브젝트를 향해, 알람을 출력하는 차량.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 알람부는, 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나이고,
    상기 제어부는, 상기 제1 TTC가 감속의 기준이 되는 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 TTC가 상기 제2 TTC보다 큰 경우, 상기 비상등, 제동등, 차폭등 및 후미등 중 적어도 하나를 점멸하는 차량.
12. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후방 오브젝트 감지부를 통해, 상기 후방 오브젝트의 충돌 회피 여부를 판단하는 차량.
13. 제 12항에 있어서,
    이웃 차선의 오브젝트를 감지하는 측방 오브젝트 감지부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 후방 오브젝트가 충돌을 회피하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 측방 오브젝트 감지부를 통해, 이웃 차선에 오브젝트가 위치하는지 판단하는 차량.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이웃 차선에 오브젝트가 위치하지 않는 경우, 상기 조향 구동부 및 상기 동력원 구동부 중 적어도 하나를 통해 상기 이웃 차선으로의 차선 변경을 제어하는 차량.
15. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이웃 차선에 오브젝트가 위치하는 경우, 상기 동력원 구동부 및 상기 브레이크 구동부를 제어하여, 가속 후 감속 또는 가속 후 제동되도록 제어하는 차량.
16. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    후방 오브젝트가 감지되지 않는 경우, 상기 제1 TTC와 감속의 기준이 되는 제1 기준값 또는 제동의 기준이 되는 제2 기준값을 비교하여, 비교 결과에 따라, 상기 동력원 구동부, 상기 브레이크 구동부 및 상기 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 차량.
17. 제 9항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 입력부를 통해, 입력 신호가 수신되는 경우, 상기 입력 신호에 기초하여, 상기 동력원 구동부, 상기 브레이크 구동부 및 상기 조향 구동부 중 적어도 하나를 제어하는 차량.
18. 제 9항에 있어서,
    상기 전방 오브젝트 감지부 또는 상기 후방 오브젝트 감지부는,
    카메라, 초음파 센서, 레이더, 라이더 중 적어도 하나를 포함하는 차량.

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