KR102711617B1

KR102711617B1 - 차량 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102711617B1
Application number: KR1020180133441A
Authority: KR
Inventors: 김남균
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2024-10-04
Also published as: US20200139963A1; US11383707B2; CN111137281A; CN111137281B; KR20200051085A

Abstract

객체와의 충돌 이후 발생할 수 있는 2차 충돌에 대비하여 충돌 이전에 2차 충돌 가능성을 결정하고, 안전장치의 신속한 전개를 위하여 충돌 가능성에 따라 안전장치의 전개 임계값을 조정할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 측정하는 관성센서; 상기 차량의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라; 상기 차량의 외부에 대한 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 에어백 및 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함하는 안전장치; 및 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 제1 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제1 객체와의 충돌시에 예측되는 반사각에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 발생 가능한 제2 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제2 객체와의 충돌이 예측되는 경우, 상기 제2 객체와의 충돌 이전에 상기 안전장치의 전개를 위해 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 객체와의 충돌을 예측하고, 충돌에 대비하여 안전장치의 전개가 신속하게 이루어질 수 있는 차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.

운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS)의 등장에 따라, 차량은 차로 상에 위치하는 객체와의 충돌을 예측할 수 있으며, 충돌을 회피하기 위하여 제어될 수 있다.

또한, 차량은 운전자 보조 시스템에 기초하여 예측되는 충돌에 대비하여 안전장치의 전개가 신속하게 이루어질 수 있도록 제어될 수 있다. 다만, 충돌에 의해 운전자 보조 시스템에 포함되는 각종 센서가 작동하지 않을 수 있으며, 충돌 이후에 발생할 수 있는 2차 충돌에 대한 대비가 이루어지지 못할 수 있다.

안전장치가 전개되지 않을 정도의 충격량을 갖는 충돌이 발생한 경우에도 차량의 사용자는 비정상적인 상태에 놓일 수 있으며, 이에 따라 2차 충돌이 발생할 가능성이 높아질 수 있다.

객체와의 충돌 이후 발생할 수 있는 2차 충돌에 대비하여 충돌 이전에 2차 충돌 가능성을 결정하고, 안전장치의 신속한 전개를 위하여 충돌 가능성에 따라 안전장치의 전개 임계값을 조정할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 차량은, 차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 측정하는 관성센서; 상기 차량의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라; 상기 차량의 외부에 대한 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 에어백 및 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함하는 안전장치; 및 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 제1 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제1 객체와의 충돌시에 예측되는 반사각에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 발생 가능한 제2 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제2 객체와의 충돌이 예측되는 경우, 상기 제2 객체와의 충돌 이전에 상기 안전장치의 전개를 위해 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정하는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 객체를 인식하고, 상기 조향각 및 상기 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정하여 상기 차량의 제1 예측 주행 경로를 결정하고, 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제1 객체를 결정하고, 상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로를 결정하고, 상기 제2 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제2 객체가 존재하는 경우, 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 관심영역을 결정하고, 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 관심영역 내에 위치할 것으로 예측되는 상기 제2 객체를 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제2 예측 주행 경로 및 상기 제2 객체의 예측 위치에 기초하여 상기 제2 객체와의 충돌 가능성을 결정하고, 상기 제2 객체와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 상기 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

상기 충돌 확률은, 상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 상기 제2 객체의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이룰 수 있다.

상기 제어부는, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 상기 복수의 차선으로 구획되는 차로 중 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로를 중심으로 상기 관심영역을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로와 인접한 차로를 더 포함하도록 관심영역을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 객체와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함하도록 관심영역을 결정할 수 있다.

상기 차량은, 상기 차량의 제동을 제어하는 제동 시스템;을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 제동 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 상기 관심영역을 조정할 수 있다.

상기 차량은, 상기 차량의 조향을 제어하는 조향 시스템;을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 조향 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 상기 관심영역을 조정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 객체의 상대 속도 및 상대 위치에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌에서의 충돌 위치 및 충돌각을 결정하고, 상기 제1 객체의 유형, 상기 충돌 위치 및 상기 충돌각에 기초하여 상기 반사각을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하이면, 휠베이스 및 상기 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 상기 선회 반경을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상이면, 상기 속도 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하이면, 상기 속도, 상기 조향각 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 상기 복수의 차선 중 가장 인접한 차선으로 구획되는 차로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정할 수 있다.

차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 측정하는 관성센서, 상기 차량의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라, 상기 차량의 외부에 대한 레이더 데이터를 획득하는 레이더, 에어백 및 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함하는 안전장치를 포함하는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 제1 객체와의 충돌을 예측하고; 상기 제1 객체와의 충돌시에 예측되는 반사각에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 발생 가능한 제2 객체와의 충돌을 예측하고; 상기 제2 객체와의 충돌이 예측되는 경우, 상기 제2 객체와의 충돌 이전에 상기 안전장치의 전개를 위해 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함한다.

상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것은, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 객체를 인식하고; 상기 조향각 및 상기 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정하여 상기 차량의 제1 예측 주행 경로를 결정하고; 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제1 객체를 결정하고; 상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로를 결정하고; 상기 제2 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제2 객체가 존재하는 경우, 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함한다.

상기 차량의 제어방법은, 상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 관심영역을 결정하고; 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 관심영역 내에 위치할 것으로 예측되는 상기 제2 객체를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것은, 상기 제2 예측 주행 경로 및 상기 제2 객체의 예측 위치에 기초하여 상기 제2 객체와의 충돌 가능성을 결정하고; 상기 제2 객체와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 관심영역을 결정하는 것은, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고; 상기 복수의 차선으로 구획되는 차로 중 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로를 중심으로 상기 관심영역을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 관심영역을 결정하는 것은, 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로와 인접한 차로를 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 관심영역을 결정하는 것은, 상기 제1 객체와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 차량은, 상기 차량의 제동을 제어하는 제동 시스템;을 더 포함하고, 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 제동 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 차량은, 상기 차량의 조향을 제어하는 조향 시스템;을 더 포함하고, 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 조향 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어방법은, 상기 제1 객체의 상대 속도 및 상대 위치에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌에서의 충돌 위치 및 충돌각을 결정하고; 상기 제1 객체의 유형, 상기 충돌 위치 및 상기 충돌각에 기초하여 상기 반사각을 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 선회 반경을 결정하는 것은, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하이면, 휠베이스 및 상기 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 선회 반경을 결정하는 것은, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상이면, 상기 속도 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 선회 반경을 결정하는 것은, 상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하이면, 상기 속도, 상기 조향각 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 제1 예측 주행 경로를 결정하는 것은, 상기 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 제1 예측 주행 경로를 결정하는 것은, 상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고; 상기 복수의 차선 중 가장 인접한 차선으로 구획되는 차로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 객체와의 충돌 이후 발생할 수 있는 2차 충돌에 대비하여 충돌 이전에 2차 충돌 가능성을 결정하고, 충돌 가능성에 따라 안전장치의 전개 임계값을 조정하여 안전장치의 전개를 신속하게 함으로써, 2차 충돌에 의한 사용자의 부상을 최소화할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량의 구성을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제1 예측 주행 경로를 결정하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 제1 예측 주행 경로 상에서의 충돌을 예측하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제2 예측 주행 경로를 결정하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량의 제2 예측 주행 경로 상에서의 충돌을 예측하기 위한 관심영역을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 차량의 관심영역이 조정되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 차량의 제2 예측 주행 경로 상에서의 충돌 예측에 기초하여 안전장치의 전개 임계값을 조정하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법 중 제2 예측 주행 경로 상에서의 충돌 예측에 기초하여 안전장치의 전개 임계값을 조정하는 경우를 도시한 순서도이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.

각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 의한 차량(1)의 구성을 도시한다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)와, 안전장치(70)를 포함한다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다. 안전장치(70)는 충격으로부터 차량(1)의 사용자를 보호하는 장치로, 충돌 시 전개되는 에어백과, 충돌 시 시트 벨트가 나오는 출구 쪽에서 역으로 시트 벨트를 당겨 주는 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함할 수 있다.

차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS)(11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU)(21)와, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module)(31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS)(41)와, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)(51)과, 운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS)(60)와, 안전장치 제어 유닛(71)을 더 포함한다.

엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 시스템(60)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.

변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.

전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 운전자 보조 시스템(60)의 요청에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다(Forward Collision-Avoidance Assist, FCA).

전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 또한, 전자식 조향 장치(41)는 운전자 보조 시스템(60)의 요청에 응답하여 조향 장치(40)를 제어할 수 있다(Emergency Steering Assist, ESA).

바디 컨트롤 모듈(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.

운전자 보조 시스템(60)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(60)은 차량(1) 주변의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 차선, 도로 표지판 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.

운전자 보조 시스템(60)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(60)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 전방 충돌 방지(Forward Collision-Avoidance Assist, FCA)와, 비상 스티어링 보조(Emergency Steering Assist, ESA)와, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.

운전자 보조 시스템(60)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(61)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(62)을 포함한다.

카메라 모듈(61)은 카메라(61a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (61b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 차선, 도로 표지판 등을 인식할 수 있다.

레이더 모듈(62)은 레이더(62a)와 제어기(62b)를 포함하며, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.

안전장치 제어 유닛(71)은 차량(1)의 충돌 시 안전장치(70)가 전개하도록 안전장치(70)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 안전장치 제어 유닛(71)은 차량(1)의 충돌 시 차량(1)의 속도 및 충격량 등의 상태 정보에 기초하여 충돌 심각도를 산출하고, 안전장치(70)의 전개의 기준이 되는 전개 임계값과 비교하여 충돌 심각도가 전개 임계값을 초과하는 충돌에 대해서 안전장치(70)가 전개하도록 안전장치(70)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 안전장치 제어 유닛(71)은, 충돌 심각도가 전개 임계값을 초과하는 경우, 압축가스로 에어백을 부풀려 에어백을 전개하도록 할 수 있으며, 시트 벨트 프리텐셔너가 시트 벨트가 나오는 출구 쪽에서 역으로 시트 벨트를 당기도록 제어할 수 있다.

이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(Media Oriented Systems Transport, MOST), 플렉스레이(Flexray), 캔(Controller Area Network, CAN), 린(Local Interconnect Network, LIN) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(60)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 차량(1)에 포함된 카메라(110) 및 레이더(120, 130)를 도시한다.

도 2를 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 전방 카메라(110)와, 차량(1)의 전방에 대한 레이더 데이터를 획득하는 전방 레이더(120)와, 차량(1)의 측방 및 후방에 대한 레이더 데이터를 획득하는 복수의 코너 레이더(130)와, 차량(1)의 속도, 조향각 및 요레이트(Yaw Rate)를 측정하는 관성센서(140)와, 차량(1)의 예측 주행 경로를 결정하고, 예측 주행 경로 상에서의 충돌 가능성을 결정하고, 충돌 가능성에 기초하여 안전장치(180) 전개의 기준이 되는 전개 임계값을 조정하는 제어부(150)와, 차량(1)의 제동을 제어하는 제동 시스템(160)과, 차량(1)의 조향을 제어하는 조향 시스템(170)과, 충돌로부터 차량(1)의 사용자를 보호하는 안전장치(180)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전방 카메라(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view)(110a)를 가질 수 있다. 전방 카메라(110)는 예를 들어 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.

전방 카메라(110)는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1) 전방의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1) 전방의 영상 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 및 보행자 등의 객체 또는 차선에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.

전방 카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.

전방 카메라(110)는 제어부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전방 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(150)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(150)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(150)와 연결될 수 있다.

전방 카메라(110)는 차량(1) 전방의 영상 데이터를 제어부(150)로 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 전방 레이더(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing)(120a)을 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.

전방 레이더(120)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 객체에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 전방 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 전방 레이더 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 및 보행자 등의 객체에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 전방 레이더(120)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다.

전방 레이더(120)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(150)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(120)는 전방 레이더 데이터를 제어부(150)로 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 복수의 코너 레이더들(130)은 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(131)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(132)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(133)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(134)를 포함한다.

제1 코너 레이더(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(131a)를 가질 수 있다. 전방 레이더(120)는 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제2 코너 레이더(132)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(132a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(133)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(133a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(134)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(134a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.

제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량 또는 보행자(이하 "객체"라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.

제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134) 각각은 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(150)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(131, 132, 133, 134)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제어부(150)로 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 관성센서(140)는 차량(1)의 병진운동 및 회전운동을 검출하도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 관성센서(140)는 차량(1)의 병진운동을 검출하기 위하여 속도 및 가속도를 측정할 수 있으며, 차량(1)의 회전운동을 검출하기 위하여 조향각 및 요레이트를 측정할 수 있다.

이를 위해, 관성센서(140)는 차량(1)의 속도 및 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서(미도시)를 포함할 수 있으며, 차량(1)의 조향각을 측정할 수 있는 조향각 센서(미도시)를 포함할 수 있으며, 차량(1)의 요레이트를 측정할 수 있는 자이로 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 제어부(150)는 차량(1)의 예측 주행 경로를 결정하고, 예측 주행 경로 상에서의 충돌 가능성을 결정하고, 충돌 가능성에 기초하여 안전장치(180) 전개의 기준이 되는 전개 임계값을 조정할 수 있다.

제어부(150)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.

제어부(150)는 프로세서(151)와 메모리(152)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터를 처리하고, 제동 시스템(160), 조향 시스템(170) 및 안전장치(180)르 제어하기 위한 제동 신호, 조향 신호 및 안전장치 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(151)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터를 처리하는 이미지 시그널 프로세서 및/또는 레이더(120, 130)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 제동 신호, 조향 신호 및 안전장치 제어 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.

프로세서(151)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터와 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들(예를 들어, 다른 차량, 보행자 등)을 감지할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 전방 레이더(120)의 전방 레이더 데이터와 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 레이더(120, 130)의 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 차량(1)에 대한 상대 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.

프로세서(151)는 전방 카메라(110)의 전방 영상 데이터에 기초하여 차량(1) 전방의 객체들의 위치 정보(방향) 및 유형 정보(예를 들어, 객체가 다른 차량인지, 또는 보행자인지 등)를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(151)는 전방 영상 데이터에 의하여 감지된 객체들을 전방 레이더 데이터에 의한 감지된 객체에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 차량(1)의 전방 객체들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보를 획득할 수 있다.

프로세서(151)는 전방 객체들의 유형 정보와 위치 정보와 속도 정보에 기초하여 제동 신호와 조향 신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(151)는 전방 객체들의 위치 정보(거리)와 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)를 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동 시스템(160)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제1 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 할 수 있다. 미리 정해진 제2 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 사전 제동 신호를 제동 시스템(32)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제3 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 긴급 제동 신호를 제동 시스템(160)으로 전송할 수 있다. 이때, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 작고, 제3 기준 시간은 제2 기준 시간보다 작다.

다른 예로, 프로세서(151)는 전방 객체들의 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 객체들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 제동 신호를 제동 시스템(160)으로 전송할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 조향 신호를 조향 시스템(170)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제1 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 오디오 및/또는 디스플레이를 통한 경고를 출력하도록 할 수 있다. 미리 정해진 제2 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 사전 조향 신호를 조향 시스템(170)으로 전송할 수 있다. 미리 정해진 제3 기준 시간보다 작은 충돌까지의 시간에 응답하여, 프로세서(151)는 긴급 조향 신호를 조향 시스템(170)으로 전송할 수 있다. 이때, 제2 기준 시간은 제1 기준 시간보다 작고, 제3 기준 시간은 제2 기준 시간보다 작다.

다른 예로, 프로세서(151)는 전방 객체들의 속도 정보(상대 속도)에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 전방 객체들까지의 거리 사이의 비교 결과에 기초하여 운전자에게 충돌을 경고하거나 조향 신호를 조향 시스템(170)으로 전송할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 복수의 코너 레이더들(130)의 코너 레이더 데이터에 기초하여 차량(1) 측방(전방 우측, 전방 좌측, 후방 우측, 후방 좌측)의 객체들의 위치 정보(거리 및 방향) 및 속도 정보(상대 속도)를 획득할 수 있다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 전방 카메라(110)로부터 획득한 영상 데이터 및 레이더(120, 130)로부터 획득한 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 주변에 위치하는 복수의 객체를 인식할 수 있다.

이 때, 객체는 차량(1)의 외부에 위치하는 다른 차량, 보행자 및 구조물 등이 해당할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 객체에는 차량(1)의 주행 경로 상에 위치할 수 있는 물체에 해당하면 제한없이 포함될 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 관성센서(140)로부터 측정된 조향각 및 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다. 선회 반경을 결정하는 것에 대하여는 뒤에서 다시 자세하게 살펴보기로 한다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 결정된 선회 반경에 기초하여 차량(1)이 주행할 것으로 예측되는 제1 예측 주행 경로를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식된 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 예측 주행 경로 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제1 객체를 결정할 수 있다.

이 때, 제1 객체는 차량(1)과의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 에측 주행 경로 상에서 차량(1)과 충돌이 예측되는 객체에 해당할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제1 객체와의 충돌에 따른 예측되는 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 제2 예측 주행 경로를 결정할 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 제1 객체와의 충돌이 예측되는 상황에서 제1 객체와의 충돌 후 차량(1)이 반사될 것으로 예측되는 각도 즉, 반사각을 결정할 수 있다. 반사각을 결정하는 것에 대하여는 뒤에서 다시 자세하게 살펴보기로 한다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로를 중심으로 관심영역을 결정할 수 있으며, 제1 객체와의 충돌 이후 관심영역 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

프로세서(151)는 제1 객체와의 충돌 이후 예측되는 제2 객체의 예측 위치 및 제2 예측 주행 경로에 기초하여 제2 객체와의 충돌 가능성을 결정할 수 있다.

이 때, 제2 객체와의 충돌 가능성은 충돌 확률로 나타날 수 있으며, 제2 예측 주행 경로를 중심으로 제2 객체의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이루는 확률 분포 함수에 따라 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체가 존재하는 경우, 안전장치(180)의 전개를 위한 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 제2 객체와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 안전장치(180)의 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

이를 통해, 차량(1)은 제1 객체와 충돌 이후 예측되는 2차 충돌 즉, 제2 객체와의 충돌에 보다 빠르게 안전장치(180)를 전개할 수 있다.

즉, 차량(1)은 안전장치(180)가 전개되지 않을 정도의 충격 심각도를 갖는 충돌이 발생한 후 2차 충돌이 예측되는 경우, 2차 충돌에 의한 차량(1)의 사용자의 보호를 위하여 안전장치(180)를 보다 빠르게 전개할 수 있도록 전개 임계값을 조정함으로써, 2차 충돌로부터 차량(1)의 사용자를 보다 효율적으로 보호할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 객체의 상대 거리 및 너비(폭)를 결정할 수 있으며, 객체의 상대 거리 및 너비에 기초하여 차량(1)과 객체 사이의 충돌 오버랩량을 결정할 수 있다.

이 때, 충돌 오버랩량은 객체와의 충돌이 예측되는 차량(1) 내에서의 영역에 대한 크기를 나타낼 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 충돌 오버랩량에 기초하여 충돌 모드를 결정할 수 있으며, 충격량, 충돌 시의 객체의 상대 속도 및 충돌 시의 차량(1)의 감속도에 기초하여 충돌 심각도를 판단할 수 있다.

이 때, 차량(1)은 객체와의 충돌에 따른 충격량을 측정하기 위하여 전방 충돌 감지 센서(Front Impact Sensor, FIS)를 더 포함할 수 있다. 전방 충돌 감지 센서는 스프링을 사용하는 기계식으로 마련될 수 있으며, 비틀림계를 사용하는 전자식으로 마련될 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전방 충돌 감지 센서에는 객체와의 충돌에 따른 충격량을 측정할 수 있는 센서이면 제한없이 포함될 수 있다.

충돌 심각도는 안전장치(180)의 전개의 기준이 되는 전개 임계값과 비교되는 값에 해당하며, 프로세서(151)는 계산된 충돌 심각도가 전개 임계값 이상이 되는 경우, 안전장치(180)가 전재하도록 안전장치(180)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 안전장치(180)가 전개하도록 안전장치 제어 유닛(도 1의 71 참조)을 제어할 수 있다.

이 때, 충돌 심각도는 충격량, 충돌 시 객체의 상대속도 및 충돌 시 차량(1)의 감속도의 크기에 비례할 수 있다.

또한, 안전장치(180)의 전개 임계값은 충돌 모드에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 충돌 모드는 충돌 오버랩량에 따라 정면(front) 충돌 모드, 경사(angle) 충돌 모드, 지주(pole) 충돌 모드, 스몰오버랩(small overlap) 충돌 모드를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 차량(1)의 정면을 n개의 영역(zone)으로 구분할 수 있으며, 좌전방의 영역 또는 우전방의 영역이 충돌 오버랩량에 해당하는 경우 스몰오버랩 충돌 모드로, 좌전방의 영역 및 우전방의 영역을 제외한 중간 영역이 충돌 오버랩량에 해당하는 경우 지주 충돌 모드로, 좌전방의 영역 또는 우전방의 영역과 중간 영역의 일부 영역이 충돌 오버랩량에 해당하는 경우 경사 충돌 모드로, 좌전방의 영역, 우전방의 영역 및 중간 영역이 충돌 오버랩량에 해당하는 경우 정면 충돌 모드로 충돌 모드를 결정할 수 있다.

이 때, 안전장치(180)의 전개 임계값은 정면 충돌 모드에서 가장 낮게 설정될 수 있으며, 스몰오버랩 충돌 모드에서 가장 높게 설정될 수 있다.

즉, 안전장치(180)의 전개 임계값은 정면 충돌 모드, 경사 충돌 모드, 지주 충돌 모드, 스몰오버랩 충돌 모드 순으로 높아질 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 충돌 모드에 따라 달라지는 안전장치(180)의 전개 임계값과 충돌 심각도를 비교함으로써, 안전장치(180)의 전개 여부를 결정할 수 있다.

메모리(152)는 프로세서(151)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(151)가 제동 신호, 조향 신호 및/또는 안전장치 제어 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(152)는 전방 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더(120, 130)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(151)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.

메모리(152)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 제동 시스템(160)은 도 1과 함께 설명된 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함하며, 조향 시스템(170)은 전자식 조향 장치(41, 도 1 참조)와 조향 장치(40, 도 1 참조)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 안전장치(180)는 도 1에 도시된 안전장치(70)에 해당할 수 있으며, 충돌에 따른 충격으로부터 차량(1)의 사용자를 보호하는 장치에 해당한다.

구체적으로, 안전장치(180)는 충돌 시 전개되는 에어백(181)을 포함할 수 있다. 에어백(181)은 충돌 시 유입되는 압축가스에 의해 전개되며, 차량(1)의 사용자의 충격을 완화하기 위하여, 운전석 전면, 보조석 전면, 운전석 사이드 및 보조석 사이드에 각각 전개될 수 있다. 또한, 에어백(181)은 차량(1)의 좌측 윈도우 및 우측 윈도우의 상단에서 커튼 형식으로 전개될 수도 있다.

또한, 안전장치(180)는 충돌 시 전개되는 시트 벨트 프리텐셔너(182)를 포함할 수 있다. 시트 벨트 프리텐셔너(182)는 충돌 시 시트 벨트가 나오는 축구 쪽에서 역으로 시트 벨트를 당길 수 있으며, 이를 통해, 차량(1)의 사용자가 충돌로 인해 전방으로 전개되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 시트 벨트 프리텐셔너(182)는 차량(1)의 사용자의 상체에 가해지는 압박을 줄여주기 위해 다시 역으로 시트 벨트를 되풀어 줌으로써 차량(1)의 사용자의 상해를 최소화할 수도 있다. 이를 위해, 시트 벨트 프리텐셔너(182)는 시트 벨트와 연결된 모터(미도시)를 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제1 예측 주행 경로(400)를 결정하는 경우를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 전방 카메라(110)로부터 획득한 영상 데이터 및 레이더(120, 130)로부터 획득한 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 주변에 위치하는 복수의 객체(2, 3)를 인식할 수 있다.

도 4는 복수의 객체(2, 3)가 차량(1)의 외부에 위치하는 다른 차량에 해당하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 객체는 차량(1)의 외부에 위치하는 다른 차량, 보행자 및 구조물 등이 해당할 수 있다. 즉, 객체에는 차량(1)의 주행 경로 상에 위치할 수 있는 물체에 해당하면 제한없이 포함될 수 있다. 또한, 도 4는 복수의 객체(2, 3)가 두 개인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 프로세서(151)가 인식할 수 있는 객체의 개수에는 제한이 없다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 관성센서(140)로부터 측정된 조향각 및 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있으며, 결정된 선회 반경에 기초하여 차량(1)이 주행할 것으로 예측되는 제1 예측 주행 경로(400)를 결정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 차량(1)의 휠베이스(l) 및 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 선회 반경(r)을 결정할 수 있다. 이 때, 차량(1)의 휠베이스(l) 및 차륜각(θ)은 하기의 <수학식 1>을 만족한다.

이 때, 차륜각(θ)은 차량(1)의 전방 방향에 해당하는 종방향으로부터 차륜이 기울어진 각도에 해당하며, 스티어링 기어비와 조향각의 비율에 따라 결정될 수 있다. 또한, 스티어링 기어비는 스티어링휠의 회전력을 차륜에 전달하는 기어의 설정된 기어비에 해당할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 차량(1)의 속도(v) 및 요레이트(ω)에 기초하여 선회 반경(r)을 결정할 수 있다. 이 때, 차량(1)의 속도(v) 및 요레이트(ω)는 하기의 <수학식 2>를 만족한다.

또한, 프로세서(151)는 조향각 및 요레이트 모두에 기초하여 선회 반경(r)을 결정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(151)는 현재 시점의 요레이트(ω)와 미리 설정된 시구간 이전의 시점에서부터 현재 시점까지의 챠륜각 변화량(ΔΘ)에 기초하여 현재 시점의 조정 요레이트(ω_mix)를 결정할 수 있다.

이 때, 차량(1)의 속도(v) 및 조정 요레이트(ω_mix)는 하기의 <수학식 3>을 만족한다.

<수학식 3>에서 ω_mix,prev는 미리 설정된 시구간 이전의 시점에서의 조정 요레이트에 해당하며, α는 현재 시점의 요레이트(ω)와 미리 설정된 시구간 이전의 시점에서부터 현재 시점까지의 챠륜각 변화량(ΔΘ) 각각의 조정 요레이트(ω_mix)에의 반영 비율을 조정하기 위한 상수로 미리 설정된 값에 해당할 수 있다.

이와 같이, 프로세서(151)는 관성센서(140)로부터 측정된 조향각 및 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 선회 반경을 결정할 수 있다.

이 때, 프로세서(151)는 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하이면, 휠베이스 및 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상이면, 차량(1)의 속도 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하이면, 차량(1)의 속도, 조향각 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하에 해당하는 저속이면, 휠베이스 및 조향각에 기초하여 선회 반경을 결정하고, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하에 해당하는 중속이면, 차량(1)의 속도, 조향각 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정하고, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상에 해당하는 고속이면, 차량(1)의 속도 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다.

이는, 차량(1)의 속도가 빨라질수록 요레이트에 의한 선회 반경의 결정이 정확도가 높기 때문이며, 제1 임계 속도 및 제2 임계 속도는 차량(1)의 설계 단계에서 미리 설정되거나, 이후 조정될 수 있다.

프로세서(151)는 결정된 선회 반경에 대응하는 경로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다. 이처럼, 프로세서(151)는 관성센서(140)로부터 측정된 조향각 및 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정하여 제1 예측 주행 경로(400)를 결정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 결정된 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다. 이는, 차량(1)의 주행 중 사용자의 주행 패턴에 따라 직진 경로로 이동하는 중에도 조향각이 커질 수 있기 때문이다. 따라서, 프로세서(151)는 미리 설정된 임계 반경보다 큰 선회 반경이 결정되는 경우에는 차량(1)이 직진하고 있는 것으로 판단하여 직진 경로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다.

이 때, 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 복수의 차선 중 가장 인접한 차선으로 구획되는 차로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제1 예측 주행 경로(400) 상에서의 충돌을 예측하는 경우를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식된 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 예측 주행 경로(400) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제1 객체(2)를 결정할 수 있다.

이 때, 제1 객체(2)는 복수의 객체(2, 3) 중 차량(1)과의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 에측 주행 경로 상에서 차량(1)과 충돌이 예측되는 객체에 해당할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 복수의 객체(2, 3) 각각에 대한 예측 주행 경로를 결정할 수 있으며, 복수의 객체(2, 3) 각각의 예측 주행 경로와 제1 예측 주행 경로(400)를 비교함으로써, 제1 예측 주행 경로(400) 상에서 차량(1)과의 충돌 가능성을 판단할 수 있으며, 제1 예측 주행 경로(400) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제1 객체(2)를 결정할 수 있다.

이 때, 프로세서(151)는 제1 객체(2)의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 충돌까지의 시간을 산출할 수 있으며, 충돌까지의 시간 동안 제1 객체(2)의 상대 속도 및 상대 거리를 지속적으로 판단하여 제1 객체(2)와의 충돌 가능성을 결정할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 차량(1)의 제2 예측 주행 경로(600)를 결정하는 경우를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌에 따른 예측되는 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 제2 예측 주행 경로(600)를 결정할 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌이 예측되는 상황에서 제1 객체(2)와의 충돌 후 차량(1)이 반사될 것으로 예측되는 각도 즉, 반사각을 결정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌 가능성이 존재하는 경우, 제1 객체(2)의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌에서의 충돌 위치 및 충돌각을 결정할 수 있다.

이 때, 충돌 위치는 차량(1)의 외관에서 충돌이 발생하는 위치에 해당하며, 충돌각은 제1 객체(2)의 장축 방향과 충돌 시 차량(1)의 진행 방향이 이루는 각도에 해당한다.

프로세서(151)는 제1 객체(2)의 유형, 제1 객체(2)와의 충돌에서의 충돌 위치 및 제1 객체(2)와의 충돌에서의 충돌각에 기초하여 반사각을 결정할 수 있다.

이 때, 프로세서(151)는 전방 카메라(110)로부터 획득한 영상 데이터에 기초하여 객체의 유형을 결정할 수 있다.

이 때, 메모리(152)는 객체의 유형, 충돌 위치 및 충돌각에 따른 반사각에 대한 정보를 저장할 수 있다. 즉, 메모리(152)는 객체의 유형에 따른 탄성계수, 충돌 위치 및 충돌각에 따라 미리 설정된 반사각에 대한 정보를 저장할 수 있다.

예를 들어, 동일한 충돌 위치 및 충돌각에 대한 반사각은 객체가 일반 승용차에 해당하는 경우에 비해 객체가 트럭 또는 버스에 해당하는 경우 더 클 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 제1 객체(2)의 유형, 제1 객체(2)와의 충돌에서의 충돌 위치 및 제1 객체(2)와의 충돌에서의 충돌각을 메모리(152)에 저장된 반사각에 대한 정보와 비교하여 제1 객체(2)와의 충돌에 따른 예측되는 반사각을 결정할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌에 따른 예측되는 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 방향을 결정할 수 있으며, 이에 기초하여 제2 예측 주행 경로(600)를 결정할 수 있다.

이에 따라, 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌에 따른 예측되는 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 제2 예측 주행 경로(600)를 결정할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 차량(1)의 제2 예측 주행 경로(600) 상에서의 충돌을 예측하기 위한 관심영역(700)을 나타내는 도면이고, 도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 차량(1)의 관심영역(700)이 조정되는 경우를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 관심영역(700)을 결정할 수 있으며, 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌 이후 예측되는 제2 객체(3)의 예측 위치 및 제2 예측 주행 경로(600)에 기초하여 제2 객체(3)와의 충돌 가능성을 결정할 수 있다.

이 때, 제2 객체(3)와의 충돌 가능성은 충돌 확률로 나타날 수 있으며, 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 제2 객체(3)의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이루는 확률 분포 함수에 따라 결정될 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 제2 객체(3)의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이루는 확률 분포 함수에 따라 충돌 확률로 표현되는 충돌 가능성을 판단할 수 있다.

이를 위해, 프로세서(151)는 우선적으로 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 관심영역(700)을 설정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 복수의 차선으로 구획되는 차로 중 제2 예측 주행 경로(600)가 위치하는 차로를 중심으로 관심영역(700)을 결정할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600)가 위치하는 차로와 인접한 차로를 더 포함하도록 관심영역(700)을 결정할 수도 있다. 이는, 차량(1)의 사용자의 제동 및 조향 제어에 따라 차량(1)이 제1 객체(2)와의 충돌 이후 제2 예측 주행 경로(600)가 아닌 제2 예측 주행 경로(600) 인접 경로로 주행할 수 있기 때문이다.

또한, 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함하도록 관심영역을 결정할 수 있다. 이는, 차량(1)이 제1 객체(2)와 충돌 이후 프로세서(151)에 의하여 결정된 반사각과 상이한 각도로 반사되는 경우를 고려한 것이다. 구체적으로, 차량(1)이 제1 객체(2)와 충돌하는 경우, 차량(1)의 사용자는 급제동 또는 급조향을 수행할 수 있다. 이 경우, 차량(1)은 제1 객체(2)와의 충돌 방향과 반대인 방향에 위치하는 후측방 객체(미도시)와 충돌할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(151)는 관심영역(700)에 제1 객체(2)와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함함으로써, 후측방 객체(미도시)를 제1 객체(2)와의 충돌 이후에 충돌할 것으로 예측되는 제2 객체(3)로 결정할 수 있다.

이와 같이, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 제1 객체(2)와의 충돌 이후 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)를 결정하기 위한 관심영역(700)을 결정할 수 있다.

즉, 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)를 결정할 수 있다.

구체적으로, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식되는 복수의 객체의 상대 속도 및 상대 거리를 이용하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)를 결정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 적응적으로 관심영역(700)의 크기를 조정할 수 있다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)이 제동하도록 제동 시스템(160)을 제어하는 경우 차량(1)의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 관심영역(700)을 조정할 수 있다.

즉, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 프로세서(151)의 제어에 따라 제동 시스템(160)이 작동하여 차량(1)이 제동되는 경우, 프로세서(151)는 관심영역(700)을 차량(1)의 진행방향 즉, 종방향에 대하여 축소시킬 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 조정된 관심영역(750)은 관심영역(700)에 비해 차량(1)의 종방향으로 보다 좁은 영역을 포함하는 것을 확인할 수 있다.

구체적으로, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 의하여 인식된 복수의 객체 각각의 상대 위치 및 상대 거리에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌까지의 시간을 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 제동 신호를 제동 시스템(160)으로 전송할 수 있다.

이 경우, 차량(1)은 제동되어 종방향에 대한 이동량이 감소할 수 있으므로, 프로세서(151)는 관심영역(700)을 차량(1)의 종방향에 대하여 축소시킬 수 있다. 이를 통해, 프로세서(151)의 영상 데이터 및 레이더 데이터에 대한 계산량을 줄일 수 있으며, 줄어든 계산량에 기초하여 보다 빠르게 제2 객체(3)를 결정할 수 있으며, 최종적으로 보다 빠르고 정확하게 제2 객체(3)와의 충돌에 대비한 안전장치(180)의 전개 임계값 조정이 가능하다.

또한, 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)이 조향하도록 조향 시스템(170)을 제어하는 경우 차량(1)의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 관심영역(700)을 조정할 수 있다.

즉, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 프로세서(151)의 제어에 따라 조향 시스템(170)이 작동하여 차량(1)이 조향되는 경우, 프로세서(151)는 관심영역(700)을 차량(1)의 진행방향의 수직방향 즉, 횡방향에 대하여 확대시킬 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 조정된 관심영역(750)은 관심영역(700)에 비해 차량(1)의 횡방향으로 보다 넓은 영역을 포함하는 것을 확인할 수 있다.

구체적으로, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 의하여 인식된 복수의 객체 각각의 상대 위치 및 상대 거리에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)과 전방 객체 사이의 충돌까지의 시간을 산출하고, 충돌까지의 시간과 미리 정해진 기준 시간 사이의 비교 결과에 기초하여 조향 신호를 조향 시스템(170)으로 전송할 수 있다.

이 경우, 차량(1)은 조향되어 횡방향에 대한 이동량이 증가할 수 있으므로, 프로세서(151)는 관심영역(700)을 차량(1)의 횡방향에 대하여 확대시킬 수 있다. 이를 통해, 프로세서(151)는 횡방향에 대한 이동량 증가를 반영한 조정된 관심영역(750)에 기초하여 제2 객체(3)를 결정함으로써, 보다 정확하게 차량(1)과의 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)를 결정할 수 있으며, 최종적으로 보다 정확하게 제2 객체(3)와의 충돌에 대비한 안전장치(180)의 전개 임계값 조정이 가능하다.

도 10은 일 실시예에 따른 차량(1)의 제2 예측 주행 경로(600) 상에서의 충돌 예측에 기초하여 안전장치(180)의 전개 임계값을 조정하는 경우를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(151)는, 앞서 살펴본 바와 같이, 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 관심영역(700)을 결정할 수 있으며, 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식된 복수의 객체 각각의 상대 위치 및 상대 속도를 이용하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는 경우, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 예측되는 제2 객체(3)의 예측 위치 및 제2 예측 주행 경로(600)에 기초하여 제2 객체(3)와의 충돌 가능성을 결정할 수 있다.

즉, 제1 객체(2)와의 충돌 이후에서의 제2 객체(3)의 예측 위치가 제2 예측 주행 경로(600)로부터 멀어질수록 충돌 확률이 낮은 충돌 가능성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 객체(3)의 예측 위치가 제2 예측 주행 경로(600) 상인 경우 충돌 가능성은 백 퍼센트(100%)의 충돌 확률을 나타낼 수 있으며, 제2 객체(3)의 예측 위치가 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 멀어질수록 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률은 감소할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는 경우, 안전장치(180)의 전개를 위한 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

이 때, 안전장치(180)의 전개 임게값의 하향 조정되는 정도는 차량(1)과 제2 객체(3)의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례할 수 있다. 즉, 높은 충돌 확률을 갖는 경우에는, 프로세서(151)가 안전장치(180)의 전개 임계값을 보다 크게 하향 조정하여 안전장치(180)가 보다 빠르게 전개될 수 있도록 할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과의 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는 경우, 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

이를 통해, 안전장치(180)는 전개 임계값이 하향 조정되기 전보다 조기에 전개될 수 있다. 구체적으로, 동일한 충돌 상황에서 전개 임계값이 하향 조정되기 전에서의 안전장치(180)의 전개 시점은 T_S에 해당하는 반면, 전개 임계값이 하향 조정된 후에서의 안전장치(180)의 전개 시점은 T_S'이 될 수 있다.

이처럼, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과의 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는 경우 안전장치(180)에 해당하는 에어백(181) 및 시트 벨트 프리텐셔너(182)의 전개 임계값을 하향 조정함으로써, 안전장치(180)가 더 낮은 충돌 심각도에서 전개될 수 있도록 즉, 보다 조기에 전개될 수 있도록 하여, 차량(1)의 사용자의 안전을 보다 효율적으로 도모할 수 있다.

이하에서는, 안전장치(180)의 전개에 대하여 보다 자세하게 설명한다.

즉, 프로세서(151)는 제1 객체(2)와의 충돌 이후, 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 제2 객체(3)의 상대 거리 및 너비(폭)를 결정할 수 있으며, 제2 객체(3)의 상대 거리 및 너비에 기초하여 차량(1)과 제2 객체(3) 사이의 충돌 오버랩량을 결정할 수 있다. 다만, 충돌 오버랩량을 결정하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 프로세서(151)는 충돌 시 충돌 감지 센서에 의하여 측정되는 충돌 부위에 기초하여 충돌 오버랩량을 판단할 수 있으며, 제2 예측 주행 경로(600)와 제2 객체(3)의 예측 위치에 기초하여 판단할 수도 있다.

또한, 프로세서(151)는 충돌 오버랩량에 기초하여 충돌 모드를 결정할 수 있으며, 충격량, 충돌 시의 제2 객체(3)의 상대 속도 및 충돌 시 차량(1)의 감속도에 기초하여 충돌 심각도를 판단할 수 있다.

이 때, 충돌 심각도와 비교되며 안전장치(180) 전개의 기준이 되는 안전장치(180)의 전개 임계값은 충돌 모드에 따라 상이할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 제2 객체(3)와의 충돌 이전에 제2 객체(3)와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 안전장치(180)의 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

또한, 프로세서(151)는 하향 조정된 전개 임계값 및 충돌 심각도를 비교하여 충돌 심각도가 하향 조정된 전개 임계값을 초과하는 시점에 안전장치(180) 즉, 에어백(181) 및 시트 벨트 프리텐셔너(182)를 전개하도록 안전장치 제어 유닛(도 1의 71 참조)을 제어할 수 있다.

이를 통해, 안전장치(180)는 전개 임계값이 하향 조정되기 전보다 빠르게 전개될 수 있으며, 차량(1)의 사용자는 충돌 이후 발생할 수 있는 2차 충돌로부터 보다 효율적으로 보호될 수 있다.

이하, 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법을 설명하기로 한다. 후술하는 차량(1)의 제어방법에는 전술한 실시예에 따른 차량(1)이 적용될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 내용은 특별한 언급이 없더라도 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법에도 동일하게 적용 가능하다.

도 11은 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법 중 제2 예측 주행 경로(600) 상에서의 충돌 예측에 기초하여 안전장치(180)의 전개 임계값을 조정하는 경우를 도시한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 차량(1)의 외부에 위치하는 복수의 객체(2, 3)를 인식할 수 있다(1110).

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 관성센서(140)로부터 측정된 조향각 및 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다(1120).

구체적으로, 프로세서(151)는 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하에 해당하는 저속이면, 휠베이스 및 조향각에 기초하여 선회 반경을 결정하고, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하에 해당하는 중속이면, 차량(1)의 속도, 조향각 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정하고, 차량(1)의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상에 해당하는 고속이면, 차량(1)의 속도 및 요레이트에 기초하여 선회 반경을 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 결정된 선회 반경에 기초하여 제1 예측 주행 경로(400)를 결정할 수 있다(1130). 즉, 프로세서(151)는 결정된 선회 반경에 대응하는 경로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 프로세서(151)는 결정된 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 제1 예측 주행 경로(400)로 결정할 수 있다. 이는, 차량(1)의 주행 중 사용자의 주행 패턴에 따라 직진 경로로 이동하는 중에도 조향각이 커질 수 있기 때문이다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 예측 주행 경로(400) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제1 객체(2)를 결정할 수 있다(1140).

즉, 프로세서(151)는 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식된 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 충돌에 따른 예측되는 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 제2 예측 주행 경로(600)를 결정할 수 있다(1150).

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 관심영역(700)을 결정할 수 있다(1160).

또한, 프로세서(151)는 복수의 객체(2, 3) 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 관심영역(700) 내에 제1 객체(2)와의 충돌 이후 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는 경우(1170의 예), 제2 예측 주행 경로(600) 및 제2 객체(3)의 예측 위치에 기초하여 제2 객체(3)와의 충돌 가능성을 결정할 수 있다(1180).

일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)이 제동하도록 제동 시스템(160)을 제어하는 경우 차량(1)의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 관심영역(700)을 조정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는, 제1 객체(2)와의 충돌 이후 차량(1)이 조향하도록 조향 시스템(170)을 제어하는 경우 차량(1)의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 관심영역(700)을 조정할 수 있다.

프로세서(151)는, 앞서 살펴본 바와 같이, 제2 예측 주행 경로(600)를 중심으로 관심영역(700)을 결정할 수 있으며, 영상 데이터 및 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 인식된 복수의 객체 각각의 상대 위치 및 상대 속도를 이용하여 제1 객체(2)와의 충돌 이후 관심영역(700) 내에 위치할 것으로 예측되는 제2 객체(3)가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(151)는 제2 객체(3)와의 충돌 가능성에 기초하여 안전장치(180)의 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다(1190).

즉, 프로세서(151)는 제2 예측 주행 경로(600) 상에서 차량(1)과 충돌 가능성이 존재하는 제2 객체(3)가 존재하는 경우, 안전장치(180)의 전개를 위한 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정할 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1: 차량
110: 전방 카메라
120: 전방 레이더
130: 복수의 코너 레이더
140: 관성센서
150: 제어부
151: 프로세서
152: 메모리
160: 제동 시스템
170: 조향 시스템
180: 안전장치
181: 에어백
182: 시트벨트 프리텐셔너

Claims

차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 측정하는 관성센서;
상기 차량의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라;
상기 차량의 외부에 대한 레이더 데이터를 획득하는 레이더;
에어백 및 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함하는 안전장치; 및
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 제1 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제1 객체와의 충돌시에 예측되는 반사각에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 발생 가능한 제2 객체와의 충돌을 예측하고, 상기 제2 객체와의 충돌이 예측되는 경우, 상기 제2 객체와의 충돌 이전에 상기 안전장치의 전개를 위해 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로 및 상기 제2 객체의 예측 위치에 기초하여 상기 제2 객체와의 충돌 가능성을 결정하고, 상기 제2 객체와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 객체를 인식하고, 상기 조향각 및 상기 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정하여 상기 차량의 제1 예측 주행 경로를 결정하고, 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제1 객체를 결정하고, 상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로를 결정하고, 상기 제2 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제2 객체가 존재하는 경우, 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 차량.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 관심영역을 결정하고, 상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 관심영역 내에 위치할 것으로 예측되는 상기 제2 객체를 결정하는 차량.
삭제
제1항에 있어서,
상기 충돌 확률은,
상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 상기 제2 객체의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이루는 차량.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 상기 복수의 차선으로 구획되는 차로 중 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로를 중심으로 상기 관심영역을 결정하는 차량.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로와 인접한 차로를 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 차량.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 객체와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 차량.
제3항에 있어서,
상기 차량은,
상기 차량의 제동을 제어하는 제동 시스템;을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 제동 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 차량.
제3항에 있어서,
상기 차량은,
상기 차량의 조향을 제어하는 조향 시스템;을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 조향 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 객체의 상대 속도 및 상대 위치에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌에서의 충돌 위치 및 충돌각을 결정하고, 상기 제1 객체의 유형, 상기 충돌 위치 및 상기 충돌각에 기초하여 상기 반사각을 결정하는 차량.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하이면, 휠베이스 및 상기 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 차량.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상이면, 상기 속도 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 차량.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하이면, 상기 속도, 상기 조향각 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 차량.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 차량.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고, 상기 복수의 차선 중 가장 인접한 차선으로 구획되는 차로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 차량.
차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 측정하는 관성센서, 상기 차량의 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라, 상기 차량의 외부에 대한 레이더 데이터를 획득하는 레이더, 에어백 및 시트 벨트 프리텐셔너(pretensioner)를 포함하는 안전장치를 포함하는 차량의 제어방법에 있어서,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 제1 객체와의 충돌을 예측하고;
상기 제1 객체와의 충돌시에 예측되는 반사각에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 발생 가능한 제2 객체와의 충돌을 예측하고;
상기 제2 객체와의 충돌이 예측되는 경우, 상기 제2 객체와의 충돌 이전에 상기 안전장치의 전개를 위해 충돌 심각도와 비교되는 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함하되,
상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것은,
상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로 및 상기 제2 객체의 예측 위치에 기초하여 상기 제2 객체와의 충돌 가능성을 결정하고;
상기 제2 객체와의 충돌 가능성이 나타내는 충돌 확률에 비례하여 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제17항에 있어서,
상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것은,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 객체를 인식하고;
상기 조향각 및 상기 요레이트 중 적어도 하나에 기초하여 선회 반경을 결정하여 상기 차량의 제1 예측 주행 경로를 결정하고;
상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제1 객체를 결정하고;
상기 반사각에 기초하여 충돌 이후 주행할 것으로 예측되는 상기 차량의 제2 예측 주행 경로를 결정하고;
상기 제2 예측 주행 경로 상에서 상기 차량과 충돌 가능성이 존재하는 상기 제2 객체가 존재하는 경우, 상기 전개 임계값을 하향 조정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 관심영역을 결정하고;
상기 복수의 객체 각각의 상대 속도 및 상대 거리에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 관심영역 내에 위치할 것으로 예측되는 상기 제2 객체를 결정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
삭제
제17항에 있어서,
상기 충돌 확률은,
상기 제2 예측 주행 경로를 중심으로 상기 제2 객체의 예측 위치까지의 거리에 따라 정규 분포를 이루는 차량의 제어방법.
제19항에 있어서,
상기 관심영역을 결정하는 것은,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고;
상기 복수의 차선으로 구획되는 차로 중 상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로를 중심으로 상기 관심영역을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제22항에 있어서,
상기 관심영역을 결정하는 것은,
상기 제2 예측 주행 경로가 위치하는 차로와 인접한 차로를 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제22항에 있어서,
상기 관심영역을 결정하는 것은,
상기 제1 객체와의 충돌이 예측되는 방향의 반대 방향에 위치하는 영역을 더 포함하도록 관심영역을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제19항에 있어서,
상기 차량은,
상기 차량의 제동을 제어하는 제동 시스템;을 더 포함하고,
상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 제동 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 종방향에 대하여 축소하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
제19항에 있어서,
상기 차량은,
상기 차량의 조향을 제어하는 조향 시스템;을 더 포함하고,
상기 제1 객체와의 충돌 이후 상기 조향 시스템을 제어하는 경우 상기 차량의 횡방향에 대하여 확대하는 방향으로 상기 관심영역을 조정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 제1 객체의 상대 속도 및 상대 위치에 기초하여 상기 제1 객체와의 충돌에서의 충돌 위치 및 충돌각을 결정하고;
상기 제1 객체의 유형, 상기 충돌 위치 및 상기 충돌각에 기초하여 상기 반사각을 결정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 선회 반경을 결정하는 것은,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이하이면, 휠베이스 및 상기 조향각에 의하여 판단되는 차륜각에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제28항에 있어서,
상기 선회 반경을 결정하는 것은,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제2 임계 속도 이상이면, 상기 속도 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제29항에 있어서,
상기 선회 반경을 결정하는 것은,
상기 차량의 속도가 미리 설정된 제1 임계 속도 이상이고 미리 설정된 제2 임계 속도 이하이면, 상기 속도, 상기 조향각 및 상기 요레이트에 기초하여 상기 선회 반경을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제18항에 있어서,
상기 제1 예측 주행 경로를 결정하는 것은,
상기 선회 반경이 미리 설정된 임계 반경보다 큰 경우, 직진 경로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
제31항에 있어서,
상기 제1 예측 주행 경로를 결정하는 것은,
상기 영상 데이터 및 상기 레이더 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 차량의 외부에 위치하는 복수의 차선을 인식하고;
상기 복수의 차선 중 가장 인접한 차선으로 구획되는 차로를 상기 제1 예측 주행 경로로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.