KR102078771B1 - 차량, 및 그 제어방법 - Google Patents

차량, 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

레이더에 의해 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 저장부; 전방의 물체를 감지하는 레이더; 및 주행 도로 상에서 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

차량, 및 그 제어방법{VEHICLE, AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
주행 차로를 결정하는 차량 및 그 제어방법에 관한 발명이다.
차량(vehicle)이란 도로나 선로를 따라 주행하면서 인간, 물건 또는 동물 등을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있는 운송 수단의 일종이다. 차량의 일례로는 삼륜 또는 사륜 자동차, 모터사이클 등의 이륜 자동차, 건설 기계, 원동기장치자전거, 자전거 및 선로를 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
최근 차량 업계는 운전자에게 보다 많은 편의와 안전을 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System; ADAS)에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히, 정밀 지도를 활용하여 도로 환경을 예측하고, 예측된 도로 환경에 대응되는 적절한 제어 및 편의 서비스를 제공하는 장치 및 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 예를 들어, 차량은 정밀 지도를 이용하여 현재 주행 중인 도로의 정보를 확인하고, 이를 기초로 전방 도로 환경을 예측하여 운전자에게 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 레이더에 의해 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 저장부; 전방의 물체를 감지하는 레이더; 및 주행 도로 상에서 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체와의 측방향 거리를 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량으로부터 측방향 거리를 기초로 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 상기 감지된 물체가 위치하는 관심 영역에 따라 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 주행 도로 상에서 미리 정해진 시간 동안 상기 레이더의 감지 결과를 이용하여 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 레이더의 감지 결과를 상기 차량으로부터 측방향 거리에 따라 분류함으로써 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체의 상대 속도에 기초하여 상기 감지된 물체의 이동 상태를 확인하고, 상기 확인된 이동 상태에 따라 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체가 정지 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체가 이동 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 비주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체가 복수이면, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 기초하여 상기 복수의 차로 각각에 대한 상기 주행 차로일 확률을 구하고, 상기 주행 차로일 확률이 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 대응되는 차로에 매칭 포인트(Matching Point)를 부여하고, 상기 매칭 포인트가 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 차량에 있어서, 레이더를 이용하여 전방의 물체를 감지하는 단계; 및 주행 도로 상에서 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체와의 측방향 거리를 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 차량으로부터 측방향 거리를 기초로 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 상기 감지된 물체가 위치하는 관심 영역에 따라 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 주행 도로 상에서 미리 정해진 시간 동안 상기 레이더의 감지 결과를 이용하여 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 미리 정해진 시간 동안 상기 레이더의 감지 결과를 상기 차량으로부터 측방향 거리에 따라 분류함으로써 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체의 상대 속도에 기초하여 상기 감지된 물체의 이동 상태를 확인하고, 상기 확인된 이동상태에 따라 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체가 정지 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 상기 주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체가 이동 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 비주행 차로를 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체가 복수이면, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 기초하여 상기 복수의 차로 각각에 대한 상기 주행 차로일 확률을 구하고, 상기 주행 차로일 확률이 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정할 수 있다.
또한, 상기 주행 차로를 결정하는 단계는, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 대응되는 차로에 매칭 포인트(Matching Point)를 부여하고, 상기 매칭 포인트가 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정할 수 있다.
개시된 차량 및 그 제어방법의 일 실시예에 따르면, 레이더의 감지 결과를 이용하므로, 주행 차로 결정의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 개시된 차량 및 그 제어방법의 다른 실시예에 따르면, 결정된 주행 차로를 이용하여 분기점 및 교차로에서의 주행 경로를 용이하게 예측할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 레이더가 미리 정해진 시간 동안 주행 차로 상의 물체를 감지한 결과를 x-y평면상에 나타낸 그래프이고, 도 4b는 도 4a의 그래프의 x축 좌표에 대한 도수 분포표를 나타낸 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 미리 설정된 관심 영역을 이용하여 주행 차로를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 미리 설정된 관심 영역을 이용하여 주행 차로를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량 제어방법의 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 차량 및 그 제어방법을 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1과 같이, 차량의 일 실시예는 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(21, 22), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 차량(1) 내부의 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(17), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18, 19)를 포함한다.
차륜(21, 22)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 전륜(21) 또는 후륜(22)은 후술할 구동장치로부터 회전력을 제공받아 본체(10)를 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다.
도어(14)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
전면 유리(17)는 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글라스(Windshield Glass)라고도 한다.
또한, 사이드 미러(18, 19)는 본체(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(18) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(19)를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 운전자 등이 탑승하는 시트(110)와, 기어 박스(120), 센터페시아(130) 및 스티어링 휠(140) 등이 마련된 대시보드(150)(Dashboard) 를 포함할 수 있다.
기어 박스(120)에는 차량(1) 변속을 위한 변속 레버(124)와, 차량(1)의 기능 수행을 제어하기 위한 다이얼 조작부(123)가 설치될 수 있다.
대시보드(150)에 마련된 스티어링 휠(140)은 차량(1)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(141) 및 차량(1)의 조향 장치와 연결되고 림(141)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(142)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라서 스포크(142)에는 차량(1) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작 장치(142a, 142b)가 형성될 수 있다.
대시보드(150)에 마련된 센터페시아(130)에는 공조 장치(131), 시계(132), 오디오 장치(133) 및 디스플레이(134) 등이 설치될 수 있다.
공조 장치(131)는 차량(1) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(1)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치(131)는 센터페시아(130)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구(131a)를 포함할 수 있다. 센터페시아(130)에는 공조 장치(131) 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 탑승자는 센터페시아(130)에 배치된 버튼을 이용하여 공조 장치(131)를 제어할 수 있다.
시계(132)는 공조 장치(131)를 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 주위에 마련될 수 있다.
오디오 장치(133)는 오디오 장치(133)의 기능 수행을 위한 다수의 버튼들이 마련된 조작패널을 포함할 수 있다. 오디오 장치(133)는 라디오 기능을 제공하는 라디오 모드와 오디오 파일이 담긴 다양한 저장매체의 오디오 파일을 재생하는 미디어 모드를 제공할 수 있다.
디스플레이(134)는 운전자에게 차량(1)과 관련된 정보를 이미지, 또는 텍스트의 형태로 제공하는 UI(User Interface)를 표시할 수 있다. 이를 위해, 디스플레이(134)는 센터페시아(130)에 매립되어 형성될 수 있다. 다만, 디스플레이의 설치 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이(134)는 차량(1)의 센터페시아(130)와 분리 가능하도록 마련될 수도 있다.
이 때, 디스플레이(134)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 대시보드(150)는 차량(1)의 주행 속도, 엔진 회전 수 또는 연료 잔량 등을 표시할 수 있는 각종 계기판 및 각종 물건을 수납할 수 있는 글로브 박스(Glove box) 등을 더 포함할 수도 있다.
한편, 차량(1)은 미리 저장된 지도를 이용하여 운전자에게 주행과 관련된 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 지도를 통해 현재 위치를 확인하고, 확인된 위치로부터 목적지까지의 경로를 제공할 수 있다. 또한, 지도 상의 현재 위치에 따라, 차량(1)은 차속을 자동 제어하거나, 헤드램프를 자동으로 제어할 수도 있다.
상술한 기능을 실시간으로 제공하기 위해, 차량(1)은 진행 경로를 예측할 필요가 있다. 특히, 진행 방향 전방에 분기점이나 교차로가 존재하는 경우 차량(1)은 분기점 또는 교차로로부터 연장되는 복수의 도로 중 어느 하나를 선택해서 진행해야 한다. 이 때, 차량(1)이 어느 도로를 선택하여 진행할 것인지를 미리 예측하지 못하면, 차량(1)은 현재 위치에 대응되는 기능을 실시간으로 제공하기 어려울 수 있다.
따라서, 차량(1)은 다양한 방법으로 차량(1)의 진행 경로를 예측할 수 있는데, 일 예로서 차량(1)은 주행 차로를 결정함으로써 예측을 수행할 수 있다. 운전자는 분기점 또는 교차로로부터 연장되는 어느 하나의 도로로 진행하기 위해 특정 차로를 선택할 수 있으므로, 차량(1)은 주행 차로를 미리 결정하고, 이를 기초로 주행 경로를 예측할 수 있다.
이하에서는 주행 차로를 결정하는 차량(1)에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 차량(1)의 위치 정보를 포함하는 위성 신호를 수신하는 GPS 안테나(200); 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 저장부(400); 전방의 물체를 감지하는 레이더(300); 주행 도로 상에서 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 제어부(500); 결정된 주행 차로를 표시하는 디스플레이(34); 및 결정된 주행 차로에 따라 제어되는 ADAS 모듈(600); 을 포함할 수 있다.
GPS(Global Positioning System) 안테나(200)는 위성에서 전파하는 항법정보(Navigation Message)를 포함하는 위성 신호를 수신할 수 있다. 항법정보는 차량(1)의 현재 위치, 위성 신호를 제공받을 수 있는 전체 위성 수, 일직선(Line Of Sight, LOS)으로 위성 신호를 제공할 수 있는 위성 수, 차량(1)의 주행 속도, 후보 지역 위성 신호의 다중 경로(Multipath) 등을 확인하는데 이용될 수 있다.
저장부(400)는 차량(1)의 동작에 필요한 정보를 미리 저장하고, 필요 시에 제공할 수 있다. 예를 들어, 저장부(400)는 후술할 제어부(500)가 차량(1)을 제어하는데 이용하는 알고리즘 또는 파라미터를 미리 저장하고, 제어부(500)의 요청이 있을 때 이를 제공할 수 있다.
또한, 저장부(400)는 후술할 제어부(500)에 제공할 지도를 미리 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(400)는 각 도로의 차로 수를 포함하는 일반 지도 및 정밀 지도 중 적어도 하나를 미리 저장할 수 있다. 여기서, 정밀 지도란 안전하고 정밀한 차량(1)제어를 위해 높은 정확도를 가지며, 도로의 평면 위치뿐만 아니라 고도, 경사, 곡률, 차로 수 등에 대한 정보를 포함하고, 아울러 교통 규제 표지, 신호등과 같은 도로 시설물에 대한 정보를 더 포함하는 지도를 의미할 수 있다.
저장부(400)는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다
제어부(500)는 GPS 안테나(200)에서 수신한 위성 신호로부터 차량(1)의 현재 위치 정보, 즉 위치 좌표를 저장부(400)에 미리 저장된 지도 상에 매칭(Matching)할 수 있다. 이를 통해, 제어부(500)는 현재 차량(1)의 주행 도로를 지도로부터 확인할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 확인된 주행 도로의 차로 수를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 차량(1)의 현재 주행 도로의 왕복 및/또는 편도 차로 수를 확인할 수 있다.
주행 도로의 차로 수를 확인한 후, 제어부(500)는 현재 차량(1)의 주행 차로를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(500)는 전방 물체의 위치를 이용할 수 있다.
이를 위해, 레이더(300)는 차량(1) 전방의 물체를 감지하여, 감지 결과를 제어부(500)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 레이더(300)는 전방으로 전자기파를 송신하고, 물체로부터 반사되어 돌아오는 에코 신호를 수신함으로써, 물체를 감지할 수 있다.
제어부(500)는 레이더(300)로부터 에코 신호를 수신하고, 이를 이용하여 물체의 위치를 확인할 수 있다. 이렇게 확인된 물체의 위치를 이용하여 제어부(500)는 주행 도로의 복수의 차로 중 현재 주행하는 차로를 결정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(500)는 감지된 물체와의 측방향 거리를 이용하여 주행 차로를 결정할 수 있다. 감지된 물체의 위치는 차량(1) 전방에 대한 (x, y)좌표로 확인될 수 있으므로, 제어부(500)는 물체와의 측방향 거리, 즉 감지된 물체의 x좌표 값을 이용하여 주행 차로를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(500)는 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 감지된 물체가 속하는 관심 영역을 확인하고, 이에 기초하여 주행 차로를 결정할 수 있다. 이 때, 미리 설정되는 복수의 관심 영역에 대한 정보는 상술한 저장부(400)에 미리 저장되어, 필요에 따라 제어부(500)에 제공될 수 있다.
이하에서는 도 4a 및 4b를 참조하여 관심 영역의 설정 방법을 설명한다.
도 4a는 일 실시예에 따른 레이더가 미리 정해진 시간 동안 주행 차로 상의 물체를 감지한 결과를 x-y평면상에 나타낸 그래프이고, 도 4b는 도 4a의 그래프의 x축 좌표에 대한 도수 분포표를 나타낸 것이다. 여기서, 도 4a의 원점은 차량(1)의 위치를 의미하고, 도 4a 및 4b에서 x축 값이 음수이면 감지된 물체가 차량(1)의 좌측에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
관심 영역을 설정하기 위해, 차량(1)은 주행 도로를 주행하면서, 미리 정해진 시간 동안 레이더(300)의 감지 결과를 누적할 수 있다. 이 때, 차량(1)은 반복하여 차로를 변경할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 이렇게 누적된 전방 물체의 좌표는 x-y 좌표 상에 플로팅(Plotting) 될 수 있다.
이렇게 누적된 전방 물체의 좌표 중 x축 좌표에 대한 도수 분포표는 도 4b와 같다. 도 4b를 참조하면, x축 좌표가 SL1, SL2 영역에 속할 때 큰 피크가 존재함을 확인할 수 있다. 이를 통해, 감지되는 전방 물체의 x좌표는 SL1, 또는 SL2 영역에 존재함을 확인할 수 있다. 또한, SL1 또는 SL2 영역에서 지속적으로 물체가 감지되므로, 감지되는 물체는 가드레일일 수 있다.
이 때, 가드레일이 복수의 영역에서 감지되는 이유는 미리 정해진 시간 동안 차량(1)이 차로 변경을 수행했기 때문이다. 예를 들어, 감지된 가드레일의 x좌표가 SL1 영역에 속하는 경우, 차량(1)은 가드레일에 가장 인접한 1차로를 주행할 확률이 높다. 또한, 감지된 가드레일의 x좌표가 SL1 영역에 인접한 SL2 영역에 속하는 경우, 차량(1)은 1차로에 인접한 2차로일 확률이 높다.
따라서, 가드레일이 감지되는 영역을 관심 영역으로 설정함으로써, 제어부(500)는 설정된 관심 영역 중 감지된 물체의 측방향 위치가 속하는 영역에 기초하여 주행 차로를 결정할 수 있다.
이하에서는 도 5 를 참조하여, 관심 영역을 이용하여 주행 차로를 결정하는 방법의 일 실시예를 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 미리 설정된 관심 영역을 이용하여 주행 차로를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 'X' 표식은 레이더(300)에 의해 감지되는 물체 부분을 의미할 수 있고, R은 레이더(300)의 감지 영역을 의미할 수 있으며, C는 주행 차량을 의미할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(500)는 주행 차량 C 전방을 미리 정해진 관심 영역에 따라 가상으로 구획할 수 있다. 그 결과, 주행 차량 C의 전방은 측방향 거리에 따라 미리 정해진 관심 영역 SL2, SL1, S0, SR1, SR2로 구획될 수 있다.
레이더(300)는 감지 영역 R에 위치하는 전방 물체를 감지할 수 있고, 제어부(500)는 감지된 물체의 x좌표가 속하는 관심 영역을 확인할 수 있다. 도 5에서는 관심 영역 SL2에 지속적으로 감지되는 물체가 존재하므로, 제어부(500)는 SL1에 인접하는 SL2에 가드레일이 존재함을 전제로, 주행 차로가 1차로에 인접하는 2차로임을 결정할 수 있다.
한편, 제어부(500)는 감지된 물체의 이동 상태에 따라, 주행 차로를 결정하는 방법을 달리할 수 있다. 차량(1)의 전방에서 감지되는 물체로는 정지 상태의 가드레일 이외에, 주행 중인 선행 차량을 포함할 수 있으므로, 제어부(500)는 이들을 구분하여 주행 차로를 결정할 수 있다.
만약, 레이더(300)에 의해 감지된 전방 물체가 가드레일인 경우, 제어부(500)는 상술한 방법에 따라 가드레일과의 측방향 거리를 이용하여 주행 차로를 결정할 수 있다.
반면, 레이더(300)에 의해 감지된 전방 물체가 선행 차량인 경우, 제어부(500)는 감지된 물체가 가드레일이 아님을 전제로 가드레일과의 측방향 거리를 이용하여 비주행 차로를 결정할 수 있다. 구체적으로, 가드레일이 아닌 감지된 물체가 속하는 관심 영역이 차량(1)에 가장 인접한 경우, 제어부(500)는 1차로가 비주행 차로 임을 결정할 수 있다.
이를 위해, 제어부(500)는 감지된 물체의 상대 속도에 기초하여 감지된 물체의 이동 상태를 확인할 수 있다. 감지된 물체의 상대 속도는 레이더(300)로부터 수신한 에코 신호를 통해 확인될 수 있다.
또한, 레이더(300)에 의해 감지된 물체가 복수이면, 제어부(500)는 감지된 물체 각각의 위치에 기초하여 복수의 차로 각각에 대한 주행 차로일 확률을 구하고, 이를 기초로 주행 차로를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(500)는 감지된 물체 각각의 위치에 대응되는 차로에 매칭 포인트(Matching Point)를 부여하고, 매칭 포인트가 가장 높은 차로를 주행 차로로 결정할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 미리 설정된 관심 영역을 이용하여 주행 차로를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 주행 도로 상에 미리 설정된 관심 영역을 오버랩 한 도면이다. 도 6에서 'X' 표식은 레이더(300)에 의해 감지되는 물체 부분을 의미할 수 있고, R은 레이더(300)의 감지 영역을 의미할 수 있으며, C는 주행 차량을 의미할 수 있다.
또한, 도 6은 주행 도로가 편도 3차로이고, 3차로의 양 측면에 가드레일 G1 및 G2가 존재하며, 주행 차량 C의 좌측 전방에 선행 차량 CP1, 및 주행 차량 C의 우측 전방에 선행 차량 CP2가 존재하는 경우를 전제로 한다.
도 6에서 주행 차량 C의 전방은 측방향 거리에 따라 미리 정해진 관심 영역 SL2, SL1, S0, SR1, SR2로 구획되고, 레이더(300)에 의해 좌측의 정지 상태의 물체, 좌측의 이동 상태의 물체, 우측의 이동 상태의 물체, 우측의 정지 상태의 물체가 감지될 수 있다.
제어부(500)는 상대 속도에 의해 정지 상태로 확인된 좌측의 물체가 관심 영역 SL2에 속함을 확인할 수 있다. 관심 영역 SL2는 관심 영역 SL1의 좌측에 인접하므로, 제어부(500)는 1차로의 우측에 인접하는 2차로에 매칭 포인트 1을 부가할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 상대 속도에 의해 이동 상태로 확인된 좌측의 물체가 관심 영역 SL1에 속함을 확인할 수 있다. 관심 영역 SL1은 주행 차량 C가 속하는 관심 영역 S0의 좌측에 인접하므로, 제어부(500)는 1차로가 비주행 차로임을 전제로 2, 3 차로에 매칭 포인트 1을 부가할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 상대 속도에 의해 이동 상태로 확인된 우측의 물체가 관심 영역 SR1에 속함을 확인할 수 있다. 관심 영역 SR1은 주행 차량 C가 속하는 관심 영역 S0의 우측에 인접하므로, 제어부(500)는 3차로가 비주행 차로임을 전제로 1, 2 차로에 매칭 포인트 1을 부가할 수 있다.
마지막으로, 제어부(500)는 상대 속도에 의해 정지 상태로 확인된 우측의 물체가 관심 영역 SR2에 속함을 확인할 수 있다. 관심 영역 SR2는 관심 영역 SR1의 좌측에 인접하므로, 제어부(500)는 3차로의 좌측에 인접하는 2차로에 매칭 포인트 1을 부가할 수 있다.
그 결과, 1차로의 매칭 포인트는 1, 2차로의 매칭 포인트는 4, 3차로의 매칭 포인트는 1임을 확인할 수 있다. 제어부(500)는 각 차로의 매칭 포인트에 따라, 2차로를 주행 차로로 결정할 수 있다.
도 6에서 예시한 매칭 포인트 부가 방법은 주행 차로 결정 방법의 일 실시예에 불과하므로, 매칭 포인트 부가 방법은 이에 한정되지 않는다.
다시 도 3을 참조하면, 디스플레이(34)는 결정된 주행 차로를 표시할 수 있다. 운전자는 디스플레이(34)를 통해 현재 주행 차로를 시각적으로 확인함으로써, 보다 안정적으로 차량(1)을 조작할 수 있다.
도 3의 디스플레이(34)는 도 2에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
ADAS 모듈(600)은 결정된 주행 차로에 따라 제어부(500)에 의해 제어될 수 있다. 여기서, ADAS(Advanced Driver Assistance System)란 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위해 차량(1) 상태, 운전자 상태, 주변 환경 정보를 제공하거나 능동적으로 차량(1)을 제어하는 시스템을 의미하며, ADAS 모듈(600)이란 ADAS를 구현한 모듈을 의미할 수 있다.
예를 들어, ADAS 모듈(600)이 차간 거리 제어 (Smart Cruise Control; SCC) 시스템 모듈로 구현되는 경우, 제어부(500)는 결정된 주행 차로에 따라 곡선로에 진입할 것으로 판단되면, 주행 속도를 감속하도록 차간 거리 제어 시스템 모듈을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 결정된 주행 차로에 따라 분기점에 대한 설정 경로 이탈 여부를 확인하고, 이에 대응되는 주행을 수행하도록 차간 거리 제어 시스템 모듈을 제어할 수도 있다.
이와는 달리, ADAS 모듈(600)이 스마트 헤드램프 제어 모듈로 구현되는 경우, 제어부(500)는 결정된 주행 차로에 따라 고가 차도의 진입 여부를 확인하고, 이에 대응되는 헤드램프 제어를 수행하도록 스마트 헤드램프 제어 모듈을 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량 제어방법의 흐름도이다.
먼저, 차량(1)은 전방에 존재하는 물체를 감지할 수 있다.(900) 구체적으로, 차량(1)의 레이더(300)는 감지 영역 내에 존재하는 전방의 물체를 감지할 수 있다. 이를 위해, 레이더(300)는 감지 영역으로 전자기 파를 송신하고, 반사되는 에코 신호를 수신함으로써 전방 물체를 감지할 수 있다.
그 다음, 차량(1)은 주행 도로 상에서 감지된 물체가 위치하는 관심 영역을 확인할 수 있다.(910) 이 때, 차량(1)은 레이더(300)가 수신한 에코 신호를 이용하여 감지된 물체의 위치를 확인할 수 있다.
특히, 차량(1)의 제어부(300)는 감지된 물체의 측방향 위치를 확인하고, 차량(1)으로부터 측방향 거리에 따라 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 감지된 물체가 속하는 영역을 확인할 수 있다.
만약, 감지된 물체가 복수이면, 차량(1)은 각각의 물체가 속하는 관심 영역을 각각 확인할 수 있다.
마지막으로, 차량(1)은 확인된 관심 영역에 따라 주행 차로를 결정할 수 있다.(920) 이 때, 차량(1)은 미리 저장된 지도를 통해 확인된 차량의 주행 도로 및 주행 도로의 차로 수 정보를 이용할 수 있다.
만약, 복수의 관심 영역이 확인되면, 차량(1)은 각각의 관심 영역에 따라 결정되는 차로에 매칭 포인트를 부가하고, 최종적으로 가장 높은 매칭 포인트가 부가된 차로를 주행 차로로 결정할 수 있다.
이렇게 결정된 주행 차로는 디스플레이(34)를 통해 운전자에게 제공되거나, ADAS 모듈(600)을 제어하는데 이용될 수 있다.
1: 차량
34: 디스플레이
200: GPS 안테나
300: 레이더
400: 저장부
500: 제어부
600: ADAS 모듈

Claims (20)

  1. 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 저장부;
    전방의 물체를 감지하는 레이더; 및
    주행 도로 상에서 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체 각각의 위치에 대응되는 차로에 매칭 포인트(Matching Point)를 부여하고, 상기 매칭 포인트가 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체와의 측방향 거리를 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량으로부터 측방향 거리를 기초로 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 상기 감지된 물체가 위치하는 관심 영역에 따라 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주행 도로 상에서 상기 레이더의 감지 결과를 이용하여 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이더의 감지 결과를 상기 차량으로부터 측방향 거리에 따라 분류함으로써 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체의 상대 속도에 기초하여 상기 감지된 물체의 이동 상태를 확인하고, 상기 확인된 이동 상태에 따라 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체가 정지 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체가 이동 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 비주행 차로를 결정하는 차량.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 물체가 복수이면, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 기초하여 상기 복수의 차로 각각에 대한 상기 주행 차로일 확률을 구하고, 상기 주행 차로일 확률이 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정하는 차량.
  10. 삭제
  11. 도로의 차로 수 정보를 포함하는 지도가 저장되는 차량에 있어서,
    레이더를 이용하여 전방의 물체를 감지하는 단계; 및
    주행 도로 상에서 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 주행 차로를 결정하는 단계; 를 포함하고,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체 각각의 위치에 대응되는 차로에 매칭 포인트(Matching Point)를 부여하고;
    상기 매칭 포인트가 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체와의 측방향 거리를 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 차량으로부터 측방향 거리를 기초로 미리 설정된 복수의 관심 영역 중 상기 감지된 물체가 위치하는 관심 영역에 따라 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 주행 도로 상에서 상기 레이더의 감지 결과를 이용하여 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 레이더의 감지 결과를 상기 차량으로부터 측방향 거리에 따라 분류함으로써 설정되는 상기 복수의 관심 영역을 이용하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체의 상대 속도에 기초하여 상기 감지된 물체의 이동 상태를 확인하고, 상기 확인된 이동상태에 따라 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체가 정지 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 상기 주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체가 이동 상태로 확인되면, 상기 감지된 물체의 위치에 기초하여 비주행 차로를 결정하는 차량의 제어방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 주행 차로를 결정하는 단계는,
    상기 감지된 물체가 복수이면, 상기 감지된 물체 각각의 위치에 기초하여 상기 복수의 차로 각각에 대한 상기 주행 차로일 확률을 구하고, 상기 주행 차로일 확률이 가장 높은 차로를 상기 주행 차로로 결정하는 차량의 제어방법.
  20. 삭제
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