KR20170028126A - 차량 운전 보조 장치 및 차량 - Google Patents

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KR20170028126A
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이제훈
이한성
최수환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득하는 카메라; 및 자차량과 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치에 관한 것이다.

Description

차량 운전 보조 장치 및 차량{Driver assistance apparatus for vehicle and Vehicle}
본 발명은 차량 운전 보조 장치 및 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위한 다양한 장치 등이 개발되고 있다.
최근 자율 주행차에 대한 관심이 증가되면서, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율 주행차에 탑재되는 센서로 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.
한편, 차량과 보행자가 충돌하여 발생한 사고는, 심각한 인명 피해를 발생할 확률이 크다. 종래에는, 보행자와의 충돌을 예방하기 위한 기술들이 많이 연구 개발되었고, 최근 양산 차량에도 이러한 기술들은 많이 적용되고 있다.
그러나, 충돌 예방 기술이 적용된 차량도 급작스런 보행자의 등작에 따른 충돌을 회피하기는 어렵다. 따라서, 충돌시, 보행자 보호를 위한 후드 팝업 장치나 보행자 보호 에어백(예를 들면, 공개특허 특2003-0085076) 등의 기술이 개발되었다.
이러한 기술들과 더불어 보행자의 예상 충격 부위를 조정하기 위해 서스펜션을 제어하는 기술에 대한 연구, 개발이 이루어진다면, 보행자 충돌시, 보행자를 더 효율적으로 보호할 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 예상 충격 부위 조정하기 위해 서스펜션의 높낮이를 제어하는 차량 운전 보조 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득하는 카메라; 및 자차량과 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량 운전 보조 장치를 제공한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본발명의 실시예는 상기 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량을 제공한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 오브젝트와의 충돌이 예상되는 경우, 피해가 최소화 될 수 있는 오브젝트의 예상 충격 부위에 충돌이 발생하도록 유도하는 효과가 있다.
둘째, 보행자와의 충돌 후, 2차 충돌 발생시, 충격을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 후드 리프트 업 및 보행자 보호 에어백을 같이 활용하여 충돌시 보행자의 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 검출된 보행자의 키를 기준으로 보행자에 적합하도록 서스펜션을 제어하여, 키가 작은 어린이에게도 적절한 보호를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 차량에 포함되는 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3a 내지 도 3c의 프로세서의 내부 블록도의 다양한 예를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 4a 내지 도 4c의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 5a와 도 5b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 도 4a 내지 도 4c의 프로세서(170)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 도 3a 내지 도 3c의 차량 운전 보조 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 도 1의 차량의 내부 블록도의 일예이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 차량과 보행자 충돌시의 상황을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따라 보행자와의 충돌시 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따라 보행자와의 2차 충돌을 대비한 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 보행자가 검출되는 경우 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라, 커브 주행하는 경우, 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라, 노면 상태에 따른 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따라, 트렁크가 개방되는 경우, 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
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.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다. RHD 차량도 본 발명의 범위에 포함됨은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(103FR,103FL,103RL,..), 차량(700)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 수단(721a), 및 차량(700) 내부에 구비되는 차량 운전 보조 장치(100)를 구비할 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 적어도 하나의 카메라를 구비할 수 있으며, 적어도 하나의 카메라에 의해 획득되는, 이미지는, 프로세서 내에서 신호 처리될 수 있다.
한편, 도면에서는 차량 운전 보조 장치(100)가 두 개의 카메라를 구비하는 것을 예시한다.
한편, 전장(overall length)은 차량(700)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(700)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(700)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(700)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(700)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에서 차량(700)은 자율 주행 차량을 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 이하의 설명에서, 차량(700)은 타 차량과 구분되도록 설명하기 위해 자차량(700)으로 설명될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 차량에 포함되는 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 2a를 참조하여, 차량 전방의 영상을 획득하는 카메라(195a, 195b)를 포함하는 운전 보조 장치에 대해 설명한다.
도 2a에서 차량 운전 보조 장치(100)가 2개의 카메라를 포함하는 것으로 도시하였지만, 본 발명은 카메라의 개수에 한정되지 아니함을 명시한다.
도면을 참조하면, 차량 운전 보조 장치(100)는, 제1 렌즈(193a)를 구비하는 제1 카메라(195a), 제2 렌즈(193b)를 구비하는 제2 카메라(195b)를 구비할 수 있다. 이경우, 카메라(195)는 스테레오 카메라로 명명될 수 있다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 각각, 제1 렌즈(193a)와 제2 렌즈(193b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(192a), 제2 광 차폐부(192b)를 구비할 수 있다.
도면의 차량 운전 보조 장치(100)는, 차량(700)의 천정 또는 윈드쉴드에 탈부착 가능한 구조일 수 있다.
이러한 차량 운전 보조 장치(100)는 제1 및 제2 카메라(195a, 195b)로부터, 차량 전방에 대한 스테레오 이미지를 획득하고, 스테레오 이미지에 기초하여, 디스패러티(disparity) 검출을 수행하고, 디스패러티 정보에 기초하여, 적어도 하나의 스테레오 이미지에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.
도 2b 내지 도 2c를 참조하여 차량 주변 영상을 획득하는 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)를 포함하는 운전 보조 장치에 대해 설명한다.
도 2b 내지 도 2c에서 차량 운전 보조 장치(100)가 4개의 카메라를 포함하는 것으로 도시하였지만, 본 발명은 카메라의 개수에 한정되지 아니함을 명시한다.
도면을 참조하면, 차량 운전 보조 장치(100)는, 복수의 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)를 포함할 수 있다. 이경우, 카메라(195)는 어라운드 뷰 카메라로 명명될 수 있다.
복수의 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)는, 각각 차량의 좌측, 후방, 우측, 및 전방에 배치될 수 있다.
좌측 카메라(195d)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(195d)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(195d)는 좌측 프런트 도어, 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
우측 카메라(195e)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는 우측 카메라(195d)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 우측 카메라(195d)는 우측 프런트 도어, 우측 리어 도어 또는 우측 펜터(fendere) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
한편, 후방 카메라(195e)는, 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다.
전방 카메라(195g)는, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.
복수의 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)에서 촬영된 각각의 이미지는, 프로세서(170)에 전달되고, 프로세서(170)는 상기 각각의 이미지를 합성하여, 차량 주변 영상을 생성할 수 있다.
도 2c는 차량 주변 영상의 일예를 도시한다. 차량 주변 영상(201)은, 좌측 카메라(195d)에 의해 촬영된 제1 이미지 영역(195di), 후방 카메라(195e)에 의해 촬영된 제2 이미지 영역(195ei), 우측 카메라(195f)에 의해 촬영된 제3 이미지 영역(195fi) 및 전방 카메라(195g)에 의해 촬영된 제4 이미지 영역(195gi)을 포함할 수 있다.
차량 주변 영상(201)은 탑뷰 이미지 또는 버드 아이 이미지로 표시될 수 있다.
한편, 복수의 카메라로부터, 어라운드 뷰 이미지 생성시, 각 이미지 영역 사이의 경계 부분이 발생한다. 이러한 경계 부분은 이미지 블렌딩(blending) 처리하여 자연스럽게 표시될 수 있다.
한편, 복수의 영상 각각의 경계에는 경계선(202a, 202b, 202c, 202d)이 표시될 수 있다.
한편, 차량 주변 영상(201)에는 차량 이미지(700i)가 포함될 수 있다. 여기서 차량 이미지(700i)는 프로세서(170)에 의해 생성된 이미지일 수 있다.
한편, 차량 주변 영상(201)은 차량의 디스플레이부(741) 또는 차량 운전 보조 장치의 디스플레이부(180)를 통해 표시될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.
도 3a 내지 도 3b의 차량 운전 보조 장치(100)는, 카메라(195)로부터 수신되는 이미지를, 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.
여기서, 카메라(195)는 모노 카메라일 수 있다. 또는, 카메라(195)는 차량 전방 영상을 촬영하는 스테레오 카메라(195a, 195b)일 수 있다. 또는, 카메라(195)는 차량 주변 영상을 촬영하는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)일 수 있다.
도 3a는 본발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치(100)의 내부 블럭도이다.
도 3a를 참조하면, 도 3a의 차량 운전 보조 장치(100)는, 입력부(110), 통신부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 프로세서(170), 전원 공급부(190), 카메라(195), 디스플레이부(180) 및 오디오 출력부(185)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는, 차량 운전 보조 장치(100), 특히, 카메라(195)에 부착되는 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 차량 운전 보조 장치(100)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다. 그 외, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.
통신부(120)는, 이동 단말기(600), 서버(601) 또는 타 차량(602)과 무선(wireless) 방식으로, 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 통신부(120)는, 차량 운전자의 이동 단말기와, 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, APiX, NFC 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.
통신부(120)는, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로부터, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다. 한편, 차량 운전 보조 장치(100)에서, 파악한 실시간 정보를, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로 전송할 수도 있다.
한편, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량 운전 보조 장치(100)는, 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.
통신부(120)는 외부 서버(601)로부터 신호등 변경 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 외부 서버(601)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량 관련 데이터를 수신하거나, 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(130)는, 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해, 차량 내부의 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400), 센싱부(760), 차량 구동부(750) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해, 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보, 차량의 현재 위치 정보를 포함할 수 있다. 한편, 내비게이션 정보는 도로상에서 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차속 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, 비가 오는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 센서 정보는, 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, 레인 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.
인터페이스부(130)는, 제어부(770) 또는 차량 구동부(750)에, 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 신호는 제어 신호일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 제어부(770) 또는 조향 구동부(752)에, 스티어링 제어 신호를 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 운전 보조 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(195)를 통해 획득된 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는 교통 정보에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(195)를 통해 획득된 영상에서, 소정의 교통 정보가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 교통 정보가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
한편, 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
프로세서(170)는, 차량 운전 보조 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
프로세서(170)는 카메라(195)에 의해 획득된 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 처리할 수 있다. 특히, 프로세서(170)는 컴퓨터 비전 (computer vision) 기반의 신호 처리를 수행한다. 이에 따라, 프로세서(170)는 카메라(195)로부터 차량 전방 또는 차량 주변에 대한 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여, 오브젝트 검출 및 오브젝트 트래킹을 수행할 수 있다. 특히, 프로세서(170)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 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.
프로세서(170)는 카메라(195)에 의해 획득된 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 정보를 검출할 수 있다.
정보는 차량 주행 상황에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 정보는 차량이 주행하는 도로 정보, 교통 법규 정보, 주변 차량 정보, 차량 또는 보행자 신호등 정보, 공사 정보, 교통 상황 정보, 주차장 정보, 차선 정보 등을 포함하는 개념일 수 있다.
프로세서(170)는 검출된 정보를 메모리(140)에 저장된 정보와 비교하여, 정보를 확인할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 통신부(120)를 통해, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 차량 운전 보조 장치(100)에서, 이미지를 기반으로 파악한, 차량 주변 교통 상황 정보를, 실시간으로 파악할 수도 있다.
한편, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보 등을 수신할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 센서 정보는, 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, 스티어링 휠 회전 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 카메라(195)에서 획득한 영상을 수신할 수 있다. 여기서, 영상은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상일 수 있다. 카메라(195)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(195a, 195b) 또는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195, 195g)일 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는 검출된 오브젝트를 확인하고, 트래킹할 수 있다. 여기서, 오브젝트는, 보행자일 수 있다. 예를 들면, 오브젝트는, 차량(700)의 전방에 위치한 보행자일 수 있다.
프로세서(170)는, 자차량(700)과 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌을 예측할 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 시간에 따라 확인되는 오브젝트의 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 디스패러티 차이를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, TOF(Time of Flight)를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 거리를 기초로, 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 단위 시간당 오브젝트와의 거리를 계산하여 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 자 차량(700)의 주행 속도 및 상대 속도를 기초로, 오브젝트의 속도를 검출할 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 기초로, 오브젝트와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 충돌 예측 시간( TTC : Time to collision)을 연산하고, TTC가 기준값 이하인 경우, 오브젝트와의 충돌 발생을 예측할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 충돌에 따른 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하기 위한 서스페션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공하여, 오브젝트에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
서스펜션의 높낮이 제어 신호는, 서스펜션 구동부(759)에 제공될 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는, 상기 충돌에 따른 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하기 위한 스티어링 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 좌향 또는 우향 스티어링 제어 신호를 제공하여, 오브젝트에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
스티어링 제어 신호는, 조향 구동부(752)에 제공될 수 있다. 조향 구동부(752)는, 제어 신호에 따라 조향 장치를 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 충돌이 예측되는 경우, 에어백 전개를 위한 충돌 센서가 오브젝트에 의해 충격이 가해지도록 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 충돌이 예측되는 경우, 에어백 전개를 위한 충돌 센서와 오브젝트가 충돌하도록 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 프로세서(170)는, 에어백 전개를 위한 충돌 센서와 오브젝트가 충돌하도록 스티어링 제어 신호를 제공할 수도 있다. 스티어링 제어 신호는 조향 구동부(753)에 제공될 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자와의 거리 및 상대 속도를 기초로, 차량(700) 전방에 위치하는 보행자와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 차량(700) 전방에 위치하는 보행자와의 충돌 예측 시간(TTC : Time to collision)을 연산하고, TTC가 기준값 이하인 경우, 충돌 발생을 예측할 수 있다. 여기서, 충돌은 1차 충돌일 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자와의 1차 충돌 후, 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하도록 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
여기서, 후드의 일 영역은, 보행자와의 충돌시 보행자 에어백이 전개되는 영역일 수 있다. 또는, 후드의 일 영역은, 보행자와의 충돌시 후드가 팝업되는 영역일 수 있다.
차량(700)의 후드는 보행자와의 2차 충돌에 대비하여 충격을 흡수할 수 있도록 설계된다. 또한, 실시예에 따라, 차량(700)은, 보행자와의 충돌시 팝업되어 보행자에게 가해지는 충격을 흡수하도록 후드 팝업 장치를 포함할 수 있다. 차량(700)은, 보행자 보호 에어백을 포함할 수 있다. 이와 같이, 보행자와의 1차 충돌후, 2차 충돌시 보행자의 머리가 후드의 일 영역에 위치하는 경우, 보행자에게 가해지는 충격이 최소화될 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자와의 충돌이 예측된 상태에서, 급제동시, 앞바퀴의 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
이경우, 보행자 충돌을 대비해 적절하게 설계된 범퍼의 충돌 예측부위에 보행자가 충돌되지 않을 수 있다. 또한, 노즈 다이브 현상이 발생한 상태로, 자 차량(700)이 보행자와 충돌하는 경우, 보행자의 무릎 이하의 부분과 최초 접촉이 이루어 질 수 있다. 이경우, 보행자의 머리는, 자 차량(700) 후드의 일 영역이 아닌, 윈드 쉴드 또는 루프에 충돌할 수 있다. 그에 따라, 보행자에 심각한 충격이 발생될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 충돌이 예측된 상태에서, 급제동시, 앞바퀴의 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공함으로써, 보행자를 보호할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 검출된 보행자의 높이를 기초로 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자의 높이를 검출할 수 있다. 여기서, 보행자의 높이는 보행자의 키일 수 있다.
프로세서(170)는, 영상에서 검출된 보행자 이미지의 높이 및 보행자와의 거리를 기초로 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 시간에 따른 보행자 이미지의 높이 변화와 보행자와의 거리 변화를 비교하여 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자 이미지의 높이와 보행자와의 거리를 비교하여 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 스테레오 영상 또는 TOF 영상을 기초로 뎁스 맵(depth map)을 생성하고 상기 뎁스 맵에서 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상인지 판단할 수 있다. 만약, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상인 경우, 프로세서(170)는, 앞바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 2차 충돌시 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드 일 영역에 위치할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
노즈 다이브 현상이 발생한 상태로, 자 차량(700)이 보행자와 충돌하는 경우, 보행자의 무릎 이하의 부분과 최초 접촉이 이루어 질 수 있다. 이경우, 보행자의 머리는, 자 차량(700) 후드의 일 영역이 아닌, 윈드 쉴드 또는 루프에 충돌할 수 있다. 그에 따라, 보행자에 심각한 충격이 발생될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 보행자 충돌시, 자 차량(700)의 범퍼와 보행자의 최초 접촉 부위를 조정할 수 있도록 서스펜션을 제어함으로써, 2차 충돌시 보행자를 보호할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자의 높이가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다. 만약, 보행자의 높이가 제2 기준값 이하인 경우, 프로세서(170)는, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
자 차량(700)이 보행자와 충돌할 때, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상일때와 달리, 보행자의 높이가 제2 기준값 이하인 경우, 노즈 다이브 현상이 발생하여도, 자 차량(700)의 보행자의 상반신과 충돌될 수 있다. 이경우, 보행자는 장기가 손상되는 피해를 입을 수 있다. 따라서, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어를 통해, 보행자의 피해를 최소화할 수 있다. 또한, 이러한 서스펜션 제어를 통해, 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하도록 하여 보행자를 보호할 수 있다.
한편, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은 차량(700)의 프런트 범퍼와 보행자와 1차 충돌후 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하게 하기 위한 기준값일 수 있다. 여기서, 후드의 일 영역은, 보행자와의 충돌시, 보행자 에어백이 전개되는 영역일 수 있다. 또는, 후드의 일 영역은, 보행자와의 충돌시, 후드가 팝업되는 영역일 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은, 보행자와의 1차 충돌시 차량(700)의 프런트 범퍼의 일부가 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 하기 위한 기준값일 수 있다. 상기 제1 기준값은 성인 키를 기준으로 정해질 수 있다. 상기 제2 기준값은 어린이 키를 기준으로 정해질 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 오브젝트와의 2차 충돌에 따른 충격을 흡수하도록 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 오브젝트는 보행자일 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다. 차량(700)은 앞바퀴의 서스펜션을 낮춤으로써, 오브젝트가 추락하는 방향으로 충격을 흡수할 수 있다. 이경우, 2차 충돌시 오브젝트에게 가해지는 충격을 차량(700)이 흡수할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서, 오브젝트의 상승 높이를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트의 상승 높이를 기초로 2차 충돌 시, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트의 상승 높이를 기초로, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트의 상승 높이를 기초로, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 정도를 결정할 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 오브젝트의 상승 방향을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트의 상승 방향을 기초로, 2차 충돌 시, 좌측 앞바퀴 서스펜션 및 우측 앞바퀴 서스펜션의 높낮이를 다르게 하도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트의 상승 방향이 차량(700) 직진 주행 방향의 왼쪽인 경우, 프로세서(170)는, 좌측 앞바퀴 서스펜션을 우측 앞바퀴 서스펜션보다 더 낮아지도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트의 상승 방향이 차량(700) 직진 주행 방향의 오른쪽인 경우, 프로세서(170)는, 우측 앞바퀴 서스펜션을 좌측 앞바퀴 서스펜션보다 더 낮아지도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
이와 같이, 오브젝트의 상승 방향에 따라 좌측 앞바퀴 서스펜션과 우측 앞바퀴 서스펜션의 높이를 달리 제어함으로써 오브젝트에 가해지는 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 차량(700)의 후드가 팝업되도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
차량(700)은 후드를 팝업 시킴으로써, 2차 충돌시 보행자에게 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서, 오브젝트의 상승 높이를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트의 상승 높이를 기초로 2차 충돌 시, 차량(700)의 후드가 팝업되도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트의 상승 높이를 기초로, 후드가 팝업되는 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트의 상승 높이를 기초로, 후드가 팝업되는 정도를 결정할 수 있다.
한편, 차량(700)의 후드는, 자 차량(700)의 좌측에 배치된 제1 액추에이터 및 자 차량(700)의 우측에 배치된 제2 액추에이터의 작동에 의해 팝업될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 액추에이터는, 유압 또는 전기식 액추에이터일 수 있다. 제1 및 제2 액추에이터는, 프로세서(170)에서 제공 받는 제어 신호에 따라 작동될 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 오브젝트의 상승 방향을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트의 상승 방향을 기초로, 2차 충돌 시, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 전개 정도를 다르게 하도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트의 상승 방향이 차량(700) 직진 주행 방향의 왼쪽인 경우, 프로세서(170)는, 제1 액추에이터의 작동 변위를 제2 액추에이터의 작동 변위보다 더 크게하도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 후드의 좌측 부위가 우측 부위보다 더 상승할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트의 상승 방향이 차량(700) 직진 주행 방향의 오른쪽인 경우, 프로세서(170)는, 제2 액추에이터의 작동 변위를 제1 액추에이터의 작동 변위보다 더 크게하도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 후드의 우측 부위가 좌측 부위보다 더 상승할 수 있다.
이와 같이, 오브젝트의 상승 방향에 따라 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 작동 정도를 달리 제어함으로써 오브젝트에 가해지는 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.
프로세서(170)는, 차량 전방 영상에서 커브를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 커브에 대응하여 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이를 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 센싱부(760)로부터 차량(700)의 주행 속도 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 커브의 곡률 및 검출된 커브에 진입하는 진입 속도에 대응하여 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 동력원 구동부(751)와 통신할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트와의 충돌이 예측되는 경우, 자 차량(700)에 동력이 전달되지 않도록 동력원 구동부(751)에 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 차량(700)이 내연 기관 차량인 경우, 스로틀 바디에 스로틀 밸브를 닫는 제어 신호를 제공하여 퓨얼 컷을 수행할 수 있다.
예를 들면, 차량(700)이 전기 자동차인 경우, 모터를 제어하는 모터 제어부에 제어 신호를 제공하여 모터가 구동되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이, 오브젝트와의 충돌이 예측되는 경우, 동력을 차단함으로써 폭발등의 2차 사고를 예방할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 노면을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 노면을 분석하여 노면 상태 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(170)는 노면 상태 정보를 기초로, 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 트렁크 개방 정보를 수신할 수 있다.
예를 들면, 사용자로부터 사용자 입력부(724)를 통해 트렁크 개방 입력이 수신되는 경우, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 사용자 입력부(724) 또는 제어부(770)로부터 상기 입력을 수신할 수 있다.
예를 들면, 트렁크 개방 감지 센서가 센싱부(760)에 포함되는 경우, 프로세서(170)는, 트렁크 개방 정보를 센싱부(760)로부터 수신할 수 있다.
프로세서(170)는, 트렁크가 개방되는 경우, 뒷바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
이와 같이, 트렁크 개방시, 뒷바퀴의 서스펜션을 낮춰 사용자가 트렁크에 적재된 물건을 손쉽게 꺼낼 수 있도록 할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 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.
프로세서(170)는 제어부(770)의 제어를 받을 수 있다.
디스플레이부(180)는, 프로세서(170)에서 처리된 각종 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부(180)는 차량 운전 보조 장치(100)의 동작과 관련한 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이부(180)는, 차량 내부 전면의 클러스터(cluster) 또는 HUD(Head Up Display)를 포함할 수 있다. 한편, 디스플레이부(180)가 HUD 인 경우, 차량(700)의 전면 유리에 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다.
오디오 출력부(185)는, 프로세서(170)에서 처리된 오디오 신호에 기초하여 사운드를 외부로 출력할 수 있다. 이를 위해, 오디오 출력부(185)는, 적어도 하나의 스피커를 구비할 수 있다.
오디오 입력부(미도시)는, 사용자 음성을 입력받을 수 있다. 이를 위해, 마이크를 구비할 수 있다. 수신되는 음성은, 전기 신호로 변환하여, 프로세서(170)로 전달될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
카메라(195)는 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득한다. 카메라(195)는, 차량 전방 영상을 촬영하는 모노 카메라 또는 스테레오 카메라(195a, 195b)일 수 있다. 또는, 카메라(195)는 차량 주변 영상을 촬영하는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)일 수 있다.
카메라(195)는 내부 카메라(195c)를 포함할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 차량(700)의 실내를 촬영할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 칵핏 모듈에 배치되는 것이 바람직하다.
내부 카메라(195c)는 탑승객에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
내부 카메라(195c)는, 차량(700) 내에 탑승객에 대한 이미지를 획득하여, 탑승 인원이 몇 명인지 검출할 수 있다.
카메라(195)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다.
카메라(195)는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 영상 처리 모듈은 프로세서(170)와 별도로 구성되거나 일체화되어 구성될 수 있다.
도 3b는 본발명의 다른 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치(100)의 내부 블럭도이다.
도 3b를 참조하면, 도 3b의 차량 운전 보조 장치(100)는, 도 3a의 차량 운전 보조 장치(100)와 비교하여, 스테레오 카메라(195a, 195b)를 포함하는 점에 차이가 있다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
차량 운전 보조 장치(100)는 제1 및 제2 카메라(195a, 195b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 카메라(195a, 195b)를 스테레오 카메라로 명명할 수 있다.
스테레오 카메라(195a, 195b)는, 차량(700)의 천정 또는 윈드 쉴드에 탈부착 가능하게 형성될 수 있다. 스테레오 카메라(195a, 195b)는 제1 렌즈(193a), 제2 렌즈(193b) 를 포함할 수 있다.
한편, 스테레오 카메라(195a, 195b)는, 각각, 제1 렌즈(193a)와 제2 렌즈(193b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(192a), 제2 광 차폐부(192b)를 포함할 수 있다.
제1 카메라(195a)는 차량 전방의 제1 영상을 획득한다. 제2 카메라(195b)는 차량 전방의 제2 영상을 획득한다. 제2 카메라(195b)는 제1 카메라(195a)와 소정 거리 이격되어 배치된다. 제1 및 제2 카메라(195a, 195b)가 소정 거리 이격되어 배치됨으로써, 시차(disparity)가 발생하고, 시차에 따른 오브젝트와의 거리 검출이 가능하다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)가 스테레오 카메라(195a, 195b)를 포함하는 경우, 프로세서(170)는, 컴퓨터 비젼(computer vision) 기반의 신호 처리를 수행한다. 이에 따라, 프로세서(170)는, 스테레오 카메라(195a, 195b)로부터 차량 전방에 대한 스테레오 영상을 획득하고, 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행하고, 연산된 디스패러티 정보에 기초하여, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다. 여기서, 스테레오 영상은, 제1 카메라(195a)로부터 수신되는 제1 영상 및 제2 카메라(195b)로부터 수신되는 제2 영상에 기초한다.
특히, 프로세서(170)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 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 검출된 주변 차량에 대한 거리 연산, 검출된 주변 차량의 속도 연산, 검출된 주변 차량과의 속도 차이 연산 등을 수행할 수 있다.
도 3c는 본발명의 다른 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치(100)의 내부 블럭도이다.
도 3c를 참조하면, 도 3c의 차량 운전 보조 장치(100)는, 도 3a의 차량 운전 보조 장치(100)와 비교하여, 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)를 포함하는 점에 차이가 있다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
차량 운전 보조 장치(100)는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)를 포함할 수 있다.
어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)는 렌즈 및 상기 렌즈에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 광 차폐부(light shield)를 각각 포함할 수 있다.
어라운드 뷰 카메라는 좌측 카메라(195d), 후방 카메라(195e), 우측 카메라(195f) 및 전방 카메라(195g)를 포함할 수 있다.
좌측 카메라(195d)는 차량 좌측방 영상을 획득한다. 후방 카메라(195e)는 차량 후방 영상을 획득한다. 우측 카메라(195f)는 차량 우측방 영상을 획득한다. 전방 카메라(195g)는 차량 전방 영상을 획득한다.
어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)에서 획득된 각각의 영상은 프로세서(170)로 전달된다.
프로세서(170)는 차량의 좌측방 영상, 후방 영상, 우측방 영상, 전방 영상을 합성하여, 차량 주변 영상을 생성할 수 있다. 이때, 차량 주변 영상은 탑뷰 또는 버드 아이 뷰 영상일 수 있다. 프로세서(170)는 차량의 좌측방 영상, 후방 영상, 우측방 영상, 전방 영상을 각각 수신하고, 수신된 영상을 합성하고, 탑뷰 영상으로 전환하여, 차량 주변 영상을 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 차량 주변 영상을 기초로, 오브젝트를 검출할 수 있다. 특히, 프로세서(170)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 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195f, 195g)의 줌을 개별적으로 제어할 수 있다. 프로세서(170)의 줌 제어는 도 3b를 참조하여 설명한, 스테레오 카메라의 경우와 동일하게 동작될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3a 내지 도 3c의 프로세서의 내부 블록도의 다양한 예를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 4a 내지 도 4c의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 프로세서(170)는, 영상 처리부(810), 판단부(820) 및 신호 제공부(830)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(810)는, 카메라(195)로부터 영상을 수신할 수 있다. 여기서, 영상은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상일 수 있다. 영상은, 모노 카메라로 촬영한 영상, 스테레오 카메라로 촬영한 영상 또는 어라운드 뷰 카메라로 촬영한 영상일 수 있다.
영상 처리부(810)는, 수신된 영상을 처리하여, 주행 차선 및 오브젝트를 검출할 수 있다. 여기서, 보행자일 수 있다. 한편, 영상 처리부(810)는, 주행 차선을 기초로, 차량 전방에 위치하는 커브 구간을 검출할 수 있다. 한편, 영상 처리부(810)는, 노면의 상태를 검출할 수 있다.
영상 처리부(810)는 보행자의 높이를 검출할 수 있다. 영상 처리부(810)는 자 차량(700)과 보행자의 1차 충돌 후, 보행자의 상승 높이를 검출할 수 있다. 영상 처리부(810)는, 차량(700)과 보행자의 1차 충돌 후, 보행자의 상승 방향을 검출할 수 있다.
영상 처리부(810)는, 확인된 오브젝트를 트래킹할 수 있다.
영상 처리부(810)의 오브젝트 검출에 대한 상세 설명은 도 4b 내지 도 4c를 참조하여 설명한다.
판단부(820)는, 오브젝트와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 기초로, 오브젝트와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 오브젝트와의 충돌 예측 시간( TTC : Time to collision)을 연산하고, TTC가 기준값 이하인 경우, 오브젝트와의 충돌 발생을 예측할 수 있다.
예를 들면, 판단부(820)는, 보행자와의 충돌을 예측할 수 있다.
판단부(820)는, 검출된 보행자의 높이가 제1 기준값 이상인지 판단할 수 있다. 또한, 판단부(820)는, 검출된 보행자의 높이가 제2 기준값 이상인지 판단할 수 있다.
신호 제공부(830)는, 차량 구동부(750)에 제어 신호를 제공할 수 있다.
신호 제공부(830)는, 서스펜션 구동부(759)에 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는 서스펜션 높낮이 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
신호 제공부(830)는, 조향 구동부(752)에 스티어링 제어 신호를 제공할 수 있다. 조향 구동부(752)는 스티어링 제어 신호에 따라 조향 장치를 제어할 수 있다.
신호 제공부(830)는, 동력원 구동부(752)에 동력 차단 제어 신호를 제공할 수 있다. 동력원 구동부(752)는, 동력 차단 제어 신호에 따라 동력원을 제어할 수 있다.
신호 제공부(830)는, 브레이크 구동부(752)에 풀 브레이킹 제어 신호를 제공할 수 있다. 브리이크 구동부(752)는, 풀 브레이킹 제어 신호에 따라 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도 4b는, 영상 처리부(401)의 내부 블록도의 일예로서, 영상 처리부(401)는, 영상 전처리부(811), 디스패러티 연산부(812), 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 트래킹부(816), 및 어플리케이션부(817)를 포함할 수 있다.
영상 전처리부(image preprocessor)(811)는, 카메라(195)로부터의 이미지를 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 영상 전처리부(811)는, 이미지에 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, 카메라(195)에서 촬영된 스테레오 이미지 보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
디스패러티 연산부(disparity calculator)(812)는, 영상 전처리부(811)에서 신호 처리된, 이미지를 수신하고, 수신된 이미지들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득할 수 있다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 이미지에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.
이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 이미지들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 이미지, 즉 좌,우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.
세그멘테이션부(segmentation unit)(813)는, 디스패러티 연산부(812)로부터의 디스페러티 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 세그먼트(segment) 및 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다.
구체적으로, 세그멘테이션부(813)는, 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대해, 배경(background)과 전경(foreground)을 분리할 수 있다.
예를 들면, 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 이미지에 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)(814)는, 세그멘테이션부(813)로부터의 이미지 세그먼트에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.
즉, 오브젝트 검출부(814)는, 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 검출부(814)는, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 이미지 세그먼트에 의해 분리된 전경으로부터 오브젝트를 검출할 수 있다.
다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(815)는, 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인할 수 있다(verify).
이를 위해, 오브젝트 확인부(815)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(815)는, 메모리(140)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트 확인부(815)는, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.
오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(816)는, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들면, 순차적으로, 획득되는 스테레오 이미지들에 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(817)는, 차량 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들, 예를 들면, 다른 차량, 차선, 도로면, 표지판 등에 기초하여, 차량(700)의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.
그리고, 어플리케이션부(817)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(700)의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.
한편, 영상 전처리부(811), 디스페러티 연산부(812), 세그먼테이션부(813), 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(815), 오브젝트 트래킹부(816) 및 어플리케이션부(817)는 도 7이하에서 프로세서(170)내의 영상 처리부(810)의 내부 구성일 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는 영상 전처리부(811), 디스페러티 연산부(812), 세그먼테이션부(813), 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(815), 오브젝트 트래킹부(816) 및 어플리케이션부(817) 중 일부만을 포함할 수 있다. 가령, 카메라(195)가 모노 카메라 또는 어라운드 뷰 카메라로 구성되는 경우, 디스패러티 연산부(812)는 제외될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 세그먼테이션부(813)는 제외될 수도 있다.
도 4c는 프로세서의 내부 블록도의 다른 예이다.
도면을 참조하면, 도 4c의 영상 처리부(401)는, 도 4b의 영상 처리부(401)와 내부 구성 유닛이 동일하나, 신호 처리 순서가 다른 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이만을 기술한다.
오브젝트 검출부(814)는, 스테레오 이미지를 수신하고, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 도 4b와 달리, 디스패러티 정보에 기초하여, 세그먼트된 이미지에 대해, 오브젝트를 검출하는 것이 아닌, 스테레오 이미지로부터 바로 오브젝트를 검출할 수 있다.
다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(815)는, 세그멘테이션부(813)로부터의 이미지 세그먼트, 및 오브젝트 검출부(814)에서 검출된 오브젝트에 기초하여, 검출 및 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인한다(verify).
이를 위해, 오브젝트 확인부(815)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 5a와 도 5b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 도 4a 내지 도 4c의 프로세서(170)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 제1 프레임 구간 동안, 스테레오 카메라(195)는, 스테레오 이미지를 획득한다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(812)는, 영상 전처리부(811)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR1a,FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR1a,FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(520)을 획득한다.
디스패러티 맵(dispartiy map)(520)은, 스테레오 이미지(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(520) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(528a,528b,528c,528d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(522), 제1 전방 차량(524), 제2 전방 차량(526)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(520)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR1a,FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(530) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(538a,538b,538c,538d), 공사 지역(532), 제1 전방 차량(534), 제2 전방 차량(536)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
다음, 도 5b를 참조하면, 제2 프레임 구간 동안, 스테레오 카메라(195)는, 스테레오 이미지를 획득한다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(812)는, 영상 전처리부(811)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR2a,FR2b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR2a,FR2b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(540)을 획득한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(540) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(548a,548b,548c,548d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(542), 제1 전방 차량(544), 제2 전방 차량(546)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(540)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR2a,FR2b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(540)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR2b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(550) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(558a,558b,558c,558d), 공사 지역(552), 제1 전방 차량(554), 제2 전방 차량(556)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
한편, 오브젝트 트래킹부(816)는, 도 5a와 도 5b를 비교하여, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 트래킹부(816)는, 도 5a와 도 5b에서 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 6a 내지 도 6b는 도 3a 내지 도 3c의 차량 운전 보조 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 6a는, 차량 내부에 구비되는 스테레오 카메라(195)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(642a), 제2 차선(644a), 제3 차선(646a), 제4 차선(648a)이 위치하며, 제1 차선(642a)과 제2 차선(644a) 사이에 공사 지역(610a)이 위치하며, 제2 차선(644a)과 제3 차선(646a) 사이에 제1 전방 차량(620a)가 위치하며, 제3 차선(646a)과 제4 차선(648a) 사이에, 제2 전방 차량(630a)이 배치되는 것을 알 수 있다.
다음, 도 6b는 차량 운전 보조 장치에 의해 파악되는 차량 전방 상황을 각종 정보와 함께 표시하는 것을 예시한다. 특히, 도 6b와 같은 이미지는, 차량 운전 보조 장치에서 제공되는 디스플레이부(180), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 디스플레이부(741)에서 표시될 수도 있다.
도 6b는, 도 6a와 달리, 스테레오 카메라(195)에서 촬영되는 이미지를 기반으로하여 정보 표시가 되는 것을 예시한다.
도면을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로, 제1 차선(642b), 제2 차선(644b), 제3 차선(646b), 제4 차선(648b)이 위치하며, 제1 차선(642b)과 제2 차선(644b) 사이에 공사 지역(610b)이 위치하며, 제2 차선(644b)과 제3 차선(646b) 사이에 제1 전방 차량(620b)가 위치하며, 제3 차선(646b)과 제4 차선(648b) 사이에, 제2 전방 차량(630b)이 배치되는 것을 알 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 스테레오 카메라(195a, 195b)에서 촬영되는 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 신호 처리하여, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 오브젝트를 확인할 수 있다. 또한, 제1 차선(642b), 제2 차선(644b), 제3 차선(646b), 제4 차선(648b)을 확인할 수 있다.
한편, 도면에서는 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 오브젝트 확인을 나타내기 위해, 각각 테두리로 하이라이트되는 것을 예시한다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 스테레오 카메라(195)에서 촬영되는 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 거리 정보를 연산할 수 있다.
도면에서는, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b) 각각에 대응하는, 연산된 제1 거리 정보(611b), 제2 거리 정보(621b), 제3 거리 정보(631b)가 표시되는 것을 예시한다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 제어부(770) 또는 센싱부(760)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(670)에, 차량 속도 정보(672), 기어 정보(671), 요 레이트 정보(673)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, 차량 운전 보조 장치(100)는, 통신부(120) 또는 인터페이스부(130)를 통해, 차량 주행 중인 도로에 대한, 속도 제한 정보 등을 수신할 수 있다. 도면에서는, 속도 제한 정보(640b)가 표시되는 것을 예시한다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 도 6b에 도시된 다양한 정보들을 디스플레이부(180) 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 7은 도 1의 차량의 내부 블록도의 일예이다.
차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 차량 운전 보조 장치(100) 및 차량용 디스플레이 장치(400)를 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 차량(700)과 이동 단말기(600) 사이, 차량(700)과 외부 서버(601) 사이 또는 차량(700)과 타차량(602)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량(700)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714), 광통신 모듈(715) 및 V2X 통신 모듈(716)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(700)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(700)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량(700)에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량(700)은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량(700)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)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, 광수신부는 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. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량(700)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(602)과 데이터를 교환할 수 있다.
V2X 통신 모듈(716)은, 서버(601) 또는 타차량(602)과의 무선 통신 수행을 위한 모듈이다. V2X 모듈(716)은 차량간 통신(V2V) 또는 차량과 인프라간 통신(V2I) 프로토콜이 구현 가능한 모듈을 포함한다. 차량(700)은 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부 서버(601) 및 타 차량(602)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은, 차량(700) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721a), 쉬프트 입력 수단(721b), 가속 입력 수단(721c), 브레이크 입력 수단(721d)을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단(721a)은, 사용자로부터 차량(700)의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721a)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721a)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단(721b)은, 사용자로부터 차량(700)의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721b)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721b)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
가속 입력 수단(721c)은, 사용자로부터 차량(700)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721d)은, 사용자로부터 차량(700)의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721c) 및 브레이크 입력 수단(721d)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721c) 또는 브레이크 입력 수단(721d)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
카메라(195)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(195)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(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량(700)은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(195) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 내부 카메라(195c)를 포함할 수 있다.
내부 카메라(195c)는 탑승객에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 탑승객의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
내부 카메라(195c)는, 차량(700) 내에 탑승객에 대한 이미지를 획득하여, 탑승 인원이 몇 명인지 검출할 수 있다.
한편, 도7에서는 카메라(195)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(195)는 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 차량 운전 보조 장치(100)에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.
마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(700)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(700)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량(700)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 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, 레인(rain) 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더(LiADAR: Light Detection And Ranging) 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 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, 비가 오는지에 대한 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 내부 카메라(195c) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 내부 카메라(195c)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 제어부(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)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. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)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(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(700)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량(700)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(770)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(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 제어부(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 제어 신호를 제공 받을 수 있다. 차량 구동부(750)는, 상기 제어 신호를 기초로, 각 장치를 제어할 수 있다.
차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량(700) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 가속 제어 신호를 수신할 수 있다. 동력원 구동부(751)는 수신된 가속 제어 신호에 따라 동력원을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량(700) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다. 조향 구동부(752)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 스티어링 제어 신호를 수신할 수 있다. 조향 구동부(752)는 수신된 스티어링 제어 신호에 따라 조향되도록 조향 장치를 제어할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량(700) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(700)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(700)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다. 브레이크 구동부(753)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 감속 제어 신호를 수신할 수 있다. 브레이크 구동부(759)는 수신된 감속 제어 신호에 따라 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량(700) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량(700) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량(700) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량(700) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는, 차량(700) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(700)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 서스펜션 제어 신호를 수신할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는 수신된 서스펜션 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
메모리(730)는, 제어부(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(730)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(730)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(700) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량(700)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
제어부(770)는, 차량(700) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
제어부(770)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.
전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 차량 운전 보조 장치(100)에서 생성되는 제어 신호는 제어부(770)로 출력될 수 있다. 차량 운전 보조 장치(100)는 도 1 내지 도 6b를 참조하여 상술한 차량 운전 보조 장치일 수 있다.
차량용 디스플레이 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 카메라(195)에서 획득한 영상을 수신할 수 있다(S805). 여기서, 영상은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상일 수 있다. 카메라(195)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(195a, 195b) 또는 어라운드 뷰 카메라(195d, 195e, 195, 195g)일 수 있다.
영상을 수신한 상태에서, 프로세서(170)는, 오브젝트를 검출할 수 있다(S810). 프로세서(170)는, 메모리(140)에 저장된 데이터와 비교하여 검출된 오브젝트를 확인할 수 있다. 프로세서(170)는, 확인된 오브젝트를 트래킹할 수 있다. 여기서, 오브젝트는, 보행자일 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 시간에 따라 확인되는 오브젝트의 크기의 변화를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 디스패러티 차이를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, TOF(Time of Flight)를 기초로 오브젝트와의 거리를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 거리를 기초로, 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 단위 시간당 오브젝트와의 거리를 계산하여 오브젝트와의 상대 속도를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 자 차량(700)의 주행 속도 및 상대 속도를 기초로, 오브젝트의 속도를 검출할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자와의 충돌을 예측할 수 있다(S815). 프로세서(170)는, 보행자와의 거리 및 상대 속도를 기초로, 보행자와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자와의 충돌 예측 시간(TTC : Time to collision)을 연산하고, TTC가 기준값 이하인 경우, 충돌 발생을 예측할 수 있다. 여기서, 충돌은 1차 충돌일 수 있다.
이후에, 프로세서(170)는, 보행자의 높이를 검출할 수 있다(S820). 여기서, 보행자의 높이는 보행자의 키일 수 있다.
프로세서(170)는, 영상에서 검출된 보행자 이미지의 높이 및 보행자와의 거리를 기초로 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 시간에 따른 보행자 이미지의 높이 변화와 보행자와의 거리 변화를 비교하여 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자 이미지의 높이와 보행자와의 거리를 비교하여 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 스테레오 영상 또는 TOF 영상을 기초로 뎁스 맵(depth map)을 생성하고 상기 뎁스 맵에서 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 프로세서(170)는 보행자의 높이 검출 동작(S820)을 보행자와의 충돌 예측 판단(S815) 이후에 수행하는 것으로 설명하나, 보행자의 높이 검출 동작(S820)은 보행자와의 충돌 예측 판단(S815) 이전에 수행될 수도 있다.
보행자의 높이가 검출된 상태에서, 프로세서(170)는, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상인지 판단할 수 있다(S825).
보행자의 높이가 제1 기준값 이상인 경우, 프로세서(170)는, 앞 바퀴의 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 앞 바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다(830).
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 2차 충돌시 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드 일 영역에 위치할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
노즈 다이브 현상이 발생한 상태로, 자 차량(700)이 보행자와 충돌하는 경우, 보행자의 무릎 이하의 부분과 최초 접촉이 이루어 질 수 있다. 이경우, 보행자의 머리는, 자 차량(700) 후드의 일 영역이 아닌, 윈드 쉴드 또는 루프에 충돌할 수 있다. 그에 따라, 보행자에 심각한 충격이 발생될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 보행자 충돌시, 자 차량(700)의 범퍼와 보행자의 최초 접촉 부위를 조정할 수 있도록 서스펜션을 제어함으로써, 2차 충돌시 보행자를 보호할 수 있다.
이후에, 프로세서(170)는, 2차 충돌시 충격 흡수를 위한 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다(S835).
예를 들면, 프로세서(170)는, 2차 충돌시, 보행자의 충격 흡수를 위해, 보행자가 차량에 충돌하는 시점에 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
한편, 보행자의 높이가 검출된 상태에서, 프로세서(170)는, 보행자의 높이가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다(S840).
보행자의 높이가 제2 기준값 이하인 경우, 프로세서(170)는, 앞 바퀴의 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 앞 바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다(S845).
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
자 차량(700)이 보행자와 충돌할 때, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상일때와 달리, 보행자의 높이가 제2 기준값 이하인 경우, 노즈 다이브 현상이 발생하여도, 자 차량(700)의 보행자의 상반신과 충돌될 수 있다. 이경우, 보행자는 장기가 손상되는 피해를 입을 수 있다. 따라서, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어를 통해, 보행자의 피해를 최소화할 수 있다. 또한, 이러한 서스펜션 제어를 통해, 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하도록 하여 보행자를 보호할 수 있다.
이후에, 프로세서(170)는, 2차 충돌시 충격 흡수를 위한 서스펜션 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다(S835).
예를 들면, 프로세서(170)는, 2차 충돌시, 보행자의 충격 흡수를 위해, 보행자가 차량에 충돌하는 시점에 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
한편, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은 차량(700)의 프런트 범퍼와 보행자와 1차 충돌후 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하게 하기 위한 기준값일 수 있다. 여기서, 후드의 일 영역은, 보행자 충돌시, 보행자 에어백이 전개되는 영역일 수 있다. 또는, 후드의 일 영역은, 보행자 충돌시, 후드가 팝업되는 영역일 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은, 보행자와의 1차 충돌시 차량(700)의 프런트 범퍼의 일부가 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 하기 위한 기준값일 수 있다. 상기 제1 기준값은 성인 키를 기준으로 정해질 수 있다. 상기 제2 기준값은 어린이 키를 기준으로 정해질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서스펜션 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9를 참조하면, 서스펜션 장치(900)는 좌측 앞바퀴에 연결되는 제1 서스펜션(910), 우측 앞바퀴에 연결되는 제2 서스펜션(920), 좌측 뒷바퀴에 연결되는 제3 서스펜션(930) 및 우측 뒷바퀴에 연결되는 제4 서스펜션(940)을 포함할 수 있다.
각각의 서스펜션(910, 920, 930, 940)은 스프링, 쇽업쇼버, 스테빌라이저를 포함할 수 있다.
각각의 서스펜션(910, 920, 930, 940)는 프로세서(905)의 제어에 따라 동작될 수 있다. 프로세서(905)는, 서스펜션 구동부(759)의 제어를 받을 수 있다.
서스펜션 장치는 인터페이스부(907)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(907)는, 차량 운전 보조 장치로부터 자차량과 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션 높낮이 제어 신호를 수신할 수 있다.
프로세서(905)는, 수신된 제어 신호에 따라, 각각의 서스펜션(910, 920, 930,940)의 높낮이를 제어할 수 있다.
한편, 제1 서스펜션(910) 및 제2 서스펜션(920)은 앞바퀴 서스펜션으로 명명될 수 있다.
한편, 제3 서스펜션(930) 및 제4 서스펜션(940)은 뒷바퀴 서스펜션으로 명명될 수 있다.
한편, 제1 서스펜션(910) 및 제3 서스펜션(930)은 좌측 바퀴 서스펜션으로 명명될 수 있다.
한편, 제2 서스펜션(920) 및 제4 서스펜션(940)은 우측 바퀴 서스펜션으로 명명될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 차량과 보행자 충돌시의 상황을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10을 참조하면, 차량(700)은 보행자(1000)와 충돌할 수 있다. 여기서, 보행자(1000)는 차량 전방에 위치할 수 있다.
충돌은 1차 충돌(1010) 및 2차 충돌(1020)을 포함할 수 있다. 1차 충돌(1010)은, 보행자(1000)와 차량(700)의 범퍼의 일부분이 부딪히면서 발생될 수 있다. 2차 충돌은 1차 충돌 후, 보행자(1000)자가 공중으로 상승한후, 차량(1000)의 후드, 윈드 쉴드 또는 루프에 부딪히면서 발생될 수 있다.
한편, 급제동시, 차량(700)에 노즈 다이브 현상이 발생될 수 있다. 노즈 다이브 현상이 발생되는 경우, 차량(700)의 전단은 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
이경우, 보행자 충돌을 대비해 적절하게 설계된 범퍼의 충돌 예측부위에 보행자가 1차 충돌되지 않을 수 있다.
따라서, 노즈 다이브 현상이 발생하고, 보행자와 충돌할때, 서스펜션의 적절한 제어를 통해, 보행자를 보호할 필요가 있다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따라 보행자와의 충돌시 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11은 차량과 어른 보행자와 충돌하는 경우를 예시한다. 도 12는 차량과 어린이 보행자와 충돌하는 경우를 예시한다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 보행자(1000)를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 보행자(1000)를 확인하고, 트래킹할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 영상에서 보행자(1000)를 트래킹하여, 시간에 따른 보행자(1000) 크기의 변화를 자 차량(700)과 보행자(1000)의 거리로 환산할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 스테레오 영상에서 보행자(1000)에 대한 디스패러티 차이를 기초로, 자 차량(700)과 보행자(1000)의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 연산된 타 차량(1110) TOF를 기초로 자 차량(700)과 보행자(1000)의 거리를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 단위 시간당 보행자(1000)와의 거리를 계산하여, 보행자(1000)와의 상대 속도를 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 자차량(700)과 영상에서 검출된 보행자(1000)와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 거리 및 상대 속도를 기초로, 차량(700) 전방에 위치하는 보행자(1000)와의 충돌을 예측할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 차량(700) 전방에 위치하는 보행자(1000)와의 충돌 예측 시간(TTC : Time to collision)을 연산하고, TTC가 기준값 이하인 경우, 충돌 발생을 예측할 수 있다. 여기서, 충돌은 1차 충돌일 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 충돌이 예측된 상태에서, 급제동시, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
이경우, 보행자 충돌을 대비해 적절하게 설계된 범퍼의 충돌 예측부위에 보행자(1000)가 충돌되지 않을 수 있다. 또한, 노즈 다이브 현상이 발생한 상태로, 자 차량(700)이 보행자(1000)와 충돌하는 경우, 보행자의 무릎 이하의 부분과 최초 접촉이 이루어 질 수 있다. 이경우, 보행자(1000)의 머리는, 자 차량(700) 후드의 일 영역이 아닌, 윈드 쉴드 또는 루프에 충돌할 수 있다. 그에 따라, 보행자(1000)에 심각한 충격이 발생될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 충돌이 예측된 상태에서, 급제동시, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)의 높낮이 제어 신호를 제공함으로써, 보행자(1000)를 보호할 수 있다.
한편, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)의 높낮이 제어 신호는, 서스펜션 구동부(759)에 제공될 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 제공된 제어 신호에 따라, 서스펜션 장치의 프로세서(905)를 통해, 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 검출된 보행자의 높이를 기초로 앞바퀴 서스펜션(910, 920)의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자의 높이(1001, 1002)를 검출할 수 있다. 여기서, 보행자의 높이(1001, 1002)는 보행자의 키일 수 있다.
프로세서(170)는, 영상에서 검출된 보행자 이미지의 높이 및 보행자와의 거리를 기초로 실제 오브젝트의 높이를 검출할 수 있다.
도 11에 예시된 바와 같이, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 높이(1001)가 제1 기준값 이상인지 판단할 수 있다. 만약, 보행자(1000)의 높이(1001)가 제1 기준값 이상인 경우, 프로세서(170)는, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는 뒷바퀴의 서스펜션(930, 940)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자(1000)의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자(1000)의 무릎과 최초 접촉되도록 뒷바퀴의 서스펜션(930, 940)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
이경우, 2차 충돌시 보행자(1000)의 머리가 자 차량(700)의 후드 일 영역에 위치할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
노즈 다이브 현상이 발생한 상태로, 자 차량(700)이 보행자(1000)와 충돌하는 경우, 보행자의 무릎 이하의 부분과 최초 접촉이 이루어 질 수 있다. 이경우, 보행자의 머리는, 자 차량(700) 후드의 일 영역이 아닌, 윈드 쉴드 또는 루프에 충돌할 수 있다. 그에 따라, 보행자(1000)에 심각한 충격이 발생될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 보행자(1000) 충돌시, 자 차량(700)의 범퍼와 보행자(1000)의 최초 접촉 부위를 조정할 수 있도록 서스펜션(910, 920, 930, 940)을 제어함으로써, 2차 충돌시 보행자(1000)를 보호할 수 있다.
도 12에 예시된 바와 같이, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 높이(1002)가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다. 만약, 보행자(1000)의 높이(1002)가 제2 기준값 이하인 경우, 프로세서(170)는, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 뒷바퀴의 서스펜션(930, 940)을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런트 범퍼의 일 영역이 보행자(1000)의 무릎과 최초 접촉되도록 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자 차량(700)의 프런터 범퍼의 일 영역이 보행자(1000)의 무릎과 최초 접촉되도록 뒷바퀴의 서스펜션(930, 940)을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다.
이경우, 2차 충돌시 보행자(1000)의 머리가 자 차량(700)의 후드 일 영역에 위치할 수 있다.
급제동시, 차량(700)에는 노즈 다이브 현상이 발생할 수 있다. 이경우, 차량(700)의 전단이 지면을 향하고, 차량(700)의 후단은 하늘을 향하게 된다.
자 차량(700)이 보행자(1000)와 충돌할 때, 보행자의 높이가 제1 기준값 이상일때와 달리, 보행자(1000)의 높이가 제2 기준값 이하인 경우, 노즈 다이브 현상이 발생하여도, 자 차량(700)의 보행자(1000)의 상반신과 충돌될 수 있다. 이경우, 보행자(1000)는 장기가 손상되는 피해를 입을 수 있다. 따라서, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어를 통해, 보행자(1000)의 피해를 최소화할 수 있다. 또한, 이러한 서스펜션 제어를 통해, 2차 충돌시, 보행자(1000)의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하도록 하여 보행자(1000)를 보호할 수 있다.
한편, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은 차량(700)의 프런트 범퍼와 보행자(1000)와 1차 충돌후 2차 충돌시, 보행자(1000)의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하게 하기 위한 기준값일 수 있다. 여기서, 후드의 일 영역은, 보행자와의(1000) 충돌시, 보행자 에어백이 전개되는 영역일 수 있다. 또는, 후드의 일 영역은, 보행자(1000)와의 충돌시, 후드가 팝업되는 영역일 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값은, 보행자와의 1차 충돌시 차량(700)의 프런트 범퍼의 일부가 보행자(1000)의 무릎과 최초 접촉되도록 하기 위한 기준값일 수 있다. 상기 제1 기준값은 성인 키를 기준으로 정해질 수 있다. 상기 제2 기준값은 어린이 키를 기준으로 정해질 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따라 보행자와의 2차 충돌을 대비한 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 2차 충돌시, 보행자의 머리가 자 차량(700)의 후드의 일 영역에 위치하도록 서스펜션(910, 920, 930, 940)의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
여기서, 후드의 일 영역은, 보행자(1000)와의 충돌시 보행자 에어백(1520)이 전개되는 영역일 수 있다. 또는, 후드의 일 영역은, 보행자(1000)와의 충돌시 후드가 팝업(1510)되는 영역일 수 있다.
차량(700)의 후드는 보행자(1000)와의 2차 충돌에 대비하여 충격을 흡수할 수 있도록 설계된다. 또한, 실시예에 따라, 차량(700)은, 보행자(1000)와의 충돌시 팝업(1510)되어 보행자에게 가해지는 충격을 흡수하도록 후드 팝업 장치를 포함할 수 있다. 차량(700)은, 보행자 보호 에어백(1520)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 보행자(1000)와의 1차 충돌후, 2차 충돌시 보행자(1000)의 머리가 후드의 일 영역에 위치하는 경우, 보행자(1000)에게 가해지는 충격이 최소화될 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 보행자(1000)와의 2차 충돌에 따른 충격을 흡수하도록 서스펜션(910, 920, 930, 940)의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다. 차량(700)은 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮춤으로써, 보행자(1000)가 추락하는 방향으로 충격을 흡수할 수 있다. 이경우, 2차 충돌시 보행자(1000)에게 가해지는 충격을 차량(700)이 흡수할 수 있다.
한편, 도 13에 예시된 바와 같이, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서, 보행자(1000)의 상승 높이(1310)를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 보행자(1000)의 상승 높이(1310)를 기초로 2차 충돌 시, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 상승 높이(1310)를 기초로, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 상승 높이(1310)를 기초로, 앞바퀴의 서스펜션(910, 920)을 낮추는 정도를 결정할 수 있다.
한편, 도 14에 예시된 바와 같이, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 보행자(1000)의 상승 방향(1410, 1420)을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 보행자(1000)의 상승 방향(1410, 1420)을 기초로, 2차 충돌 시, 좌측 앞바퀴 서스펜션(910) 및 우측 앞바퀴 서스펜션(920)의 높낮이를 다르게 하도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 보행자(1000)의 상승 방향(1410)이 차량(700) 직진 주행 방향의 왼쪽인 경우, 프로세서(170)는, 좌측 앞바퀴 서스펜션(910)을 우측 앞바퀴 서스펜션(920)보다 더 낮아지도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 보행자(1000)의 상승 방향(1420)이 차량(700) 직진 주행 방향의 오른쪽인 경우, 프로세서(170)는, 우측 앞바퀴 서스펜션(920)을 좌측 앞바퀴 서스펜션(910)보다 더 낮아지도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
이와 같이, 보행자(1000)의 상승 방향에 따라 좌측 앞바퀴 서스펜션(910)과 우측 앞바퀴 서스펜션(920)의 높이를 달리 제어함으로써 보행자(1000)에 가해지는 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.
한편, 도 15에 예시된 바와 같이, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 차량(700)의 후드가 팝업(1510)되도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
차량(700)은 후드를 팝업(1510) 시킴으로써, 2차 충돌시 보행자에게 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서, 보행자(1000)의 상승 높이(도 13의 1310)를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 보행자(1000)의 상승 높이(도 13의 1310)를 기초로 2차 충돌 시, 차량(700)의 후드가 팝업(1510)되도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 상승 높이(도 13의 1310)를 기초로, 후드가 팝업(1510)되는 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 보행자(1000)의 상승 높이(도 13의 1310)를 기초로, 후드가 팝업(1510)되는 정도를 결정할 수 있다.
한편, 차량(700)의 후드는, 자 차량(700)의 좌측에 배치된 제1 액추에이터 및 자 차량(700)의 우측에 배치된 제2 액추에이터의 작동에 의해 팝업(1510)될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 액추에이터는, 유압식 또는 전기식 액추에이터일 수 있다. 제1 및 제2 액추에이터는, 프로세서(170)에서 제공 받는 제어 신호에 따라 작동될 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자(1000)와의 1차 충돌 후, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 보행자(1000)의 상승 방향(도 14의 1410, 1420)을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 보행자(1000)의 상승 방향(도 14의 1410, 1420)을 기초로, 2차 충돌 시, 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 전개 정도를 다르게 하도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 보행자(1000)의 상승 방향(1410)이 차량(700) 직진 주행 방향의 왼쪽인 경우, 프로세서(170)는, 제1 액추에이터의 작동 변위를 제2 액추에이터의 작동 변위보다 더 크게하도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 후드의 좌측 부위가 우측 부위보다 더 상승할 수 있다.
예를 들면, 보행자(1000)의 상승 방향(1420)이 차량(700) 직진 주행 방향의 오른쪽인 경우, 프로세서(170)는, 제2 액추에이터의 작동 변위를 제1 액추에이터의 작동 변위보다 더 크게하도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 이경우, 후드의 우측 부위가 좌측 부위보다 더 상승할 수 있다.
이와 같이, 보행자(1000)의 상승 방향에 따라 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터의 작동 정도를 달리 제어함으로써 보행자(1000)에 가해지는 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 보행자가 검출되는 경우 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 16을 참조하면, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 복수의 보행자(1000a, 1000b)를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 보행자(1000)를 확인하고, 트래킹할 수 있다.
프로세서(170)는, 자차량(700)과 영상에서 검출된 복수의 보행자(1000a, 1000b)와의 충돌을 예측할 수 있다.
프로세서(170)는, 보행자의 높이(1001, 1002)를 검출할 수 있다. 여기서, 보행자의 높이(1001, 1002)는 보행자의 키일 수 있다.
검출된 복수의 보행자 중 제1 보행자(1000a)의 높이(1001)는 제1 기준값 이상이고, 제2 보행자(1000b)의 높이(1002)는 제2 기준값 이하일 수 있다.
이경우, 프로세서(170)는, 제2 보행자(1000b)의 높이(1002)에 기초하여 서스펜션(910, 920, 930, 940) 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
만약, 제1 보행자(1000a)의 높이(1001)에 기초하여 서스펜션(910, 920, 930, 940)의 높낮이를 제어하는 경우, 제2 보행자(1000b)는 차량(700) 밑으로 깔리는 심각한 사고가 발생될 수 있다. 따라서, 제2 보행자(1000b)의 높이(1002)에 기초하여 서스펜션(910, 920, 930, 940) 높낮이를 제어하는 것이 제1 보행자(1000a) 및 제2 보행자(1000b) 모두를 보호하는데 적합하다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라, 커브 주행하는 경우, 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17을 참조하여, 차량 전진 방향의 오른쪽 방향의 커브를 가정하여 설명하나, 차량 전진 방향의 왼쪽 방향의 커브도 제어되는 서스펜션의 좌우만 달리할 뿐 본 발명의 범위에 포함된다.
도 17을 참조하면, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상에서 직진 진행 방향의 오른쪽 커브(1710)를 검출할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는, 차량 전방에 위치하는 커브 정보를 내비게이션 정보에서 획득할 수도 있다.
프로세서(170)는, 검출된 커브에 대응하여 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이를 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 검출된 커브에 대응하여 우측 바퀴의 서스펜션(920, 940)을 높이는 제어 신호를 제공할 수 있다. 또한, 프로세서(170)는, 검출된 커브에 대응하여 좌측 바퀴의 서스펜션(910, 930)을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
이와 같이, 서스펜션을 제어함으로써 언더 스티어, 오버 스티어 현상을 예방하고, 사용자에게 편안한 승차감을 제공할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 센싱부(760)로부터 차량(700)의 주행 속도 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 커브의 곡률 및 검출된 커브에 진입하는 진입 속도에 대응하여 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 진입 속도를 기초로 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션을 높이거나 낮추는 제어 속도를 조정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 진입 속도에 비례하여, 상기 제어 속도를 결정할 수 있다. 프로세서(170)는, 진입 속도가 빠른 경우에는 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션을 빠르게 높이거나 낮추도록 제어 신호를 제공할 수 있다. 반대로, 프로세서(170)는, 진입 속도가 느린 경우에는 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션을 느리게 높이거나 낮추도록 제어 신호를 제공할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라, 노면 상태에 따른 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 18을 참조하면, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 노면을 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 노면을 분석하여 노면 상태 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(170)는 노면 상태 정보를 기초로, 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서, 노면의 요철(1810, 1820)을 검출할 수 있다. 여기서, 요철(1810, 1820)은 노면 위로 돌출된 장애물(예를 들면, 자갈, 돌, 암석, 타 차량에서 낙하된 적재물 등)이나 노면 아래로 침강된 포트홀, 싱크홀을 포함하는 개념일 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 노면의 요철을 기초로, 요철을 지나는 바퀴의 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공할 수 있다. 서스펜션(910, 920, 930, 940)은 각각 제어될 수 있다. 따라서, 요철을 지나는 순간 바퀴의 서스펜션을 제어함으로써, 사용자에게 편안한 승차감을 제공할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따라, 트렁크가 개방되는 경우, 차량 운전 보조 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 19를 참조하면, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 트렁크 개방 정보를 수신할 수 있다.
예를 들면, 사용자로부터 사용자 입력부(724)를 통해 트렁크 개방 입력이 수신되는 경우, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 사용자 입력부(724) 또는 제어부(770)로부터 상기 입력을 수신할 수 있다.
예를 들면, 트렁크 개방 감지 센서가 센싱부(760)에 포함되는 경우, 프로세서(170)는, 트렁크 개방 정보를 센싱부(760)로부터 수신할 수 있다.
프로세서(170)는, 트렁크가 개방되는 경우, 뒷바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공할 수 있다.
이와 같이, 트렁크 개방시, 뒷바퀴의 서스펜션을 낮춰 사용자가 트렁크에 적재된 물건을 손쉽게 꺼낼 수 있도록 할 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 들면, 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 운전 보조 장치
400 : 차량용 디스플레이 장치
700 : 차량

Claims (20)

  1. 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득하는 카메라; 및
    자차량과 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치.
  2. 제 1항에 잇어서,
    상기 오브젝트는 보행자이고,
    상기 프로세서는,
    상기 보행자와의 1차 충돌후, 2차 충돌시, 상기 보행자의 머리가 상기 자차량의 후드의 일 영역에 위치하도록 상기 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보행자와의 충돌이 예측된 상태에서, 급제동시, 앞바퀴의 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 후드의 일 영역은,
    상기 보행자와의 충돌시, 보행자 에어백이 전개되는 영역인 차량 운전 보조 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 상기 보행자의 키를 기초로 상기 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보행자의 키가 제1 기준값 이상인 경우, 앞바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 자차량의 프런트 범퍼의 일 영역이 상기 보행자의 무릎과 최초 접촉되도록 상기 앞바퀴의 서스펜션을 높이는 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보행자의 키가 제2 기준값 이하인 경우, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트와의 1차 충돌 후, 상기 오브젝트와의 2차 충돌에 따른 충격을 흡수하도록 상기 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 앞바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트와의 1차 충돌 후, 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 상기 오브젝트의 상승 방향을 기초로, 상기 2차 충돌 시, 좌측 앞바퀴 서스펜션 및 우측 앞바퀴 서스펜션의 높낮이를 다르게 하도록 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트와의 1차 충돌 후, 2차 충돌 시, 상기 자차량의 후드가 팝업되도록 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 후드는, 상기 자차량의 좌측에 배치된 제1 액추에이터 및 상기 자차량의 우측에 배치된 제2 액추에이터의 작동에 의해 팝업되고,
    상기 프로세서는,
    상기 오브젝트와의 1차 충돌 후, 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 상기 오브젝트의 상승 방향을 기초로, 상기 2차 충돌 시, 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터의 작동 정도를 다르게 하도록 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 전방 영상에서 검출된 커브에 대응하여 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    센싱부와 통신하여, 주행 속도 정보를 수신하는 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 상기 검출된 커브의 곡률 및 검출된 커브에 진입하는 진입 속도에 대응하여 상기 좌측 또는 우측 바퀴 서스펜션의 높낮이 정도를 제어하도록 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    동력원 구동부와 통신하는 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 검출된 오브젝트와 충돌 또는 추돌이 검출되는 경우, 상기 자차량에 동력이 전달되지 않도록 상기 동력원 구동부에 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 전방 영상에서 검출된 노면 상태 정보를 기초로, 상기 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    트렁크가 개방되는 경우, 뒷바퀴의 서스펜션을 낮추는 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  19. 차량 운전 보조 장치로부터 자차량과 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 예상 충격 부위를 조정하는 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 수신하는 인터페이스부; 및
    상기 제어 신호에 따라, 서스펜션의 높낮이를 제어하는 프로세서;를 포함하는 서스펜션 장치.
  20. 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 획득하는 카메라; 및 자차량과 상기 차량 전방 영상 또는 상기 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와의 충돌에 따른 상기 오브젝트의 충격 부위를 조정하는 서스펜션의 높낮이 제어 신호를 제공하는 제1 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치; 및
    상기 제어 신호를 수신하는 인터페이스부; 및 상기 제어 신호에 따라, 서스펜션의 높낮이를 제어하는 제2 프로세서를 포함하는 서스펜션 장치;를 포함하는 차량.
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