KR102266862B1 - 차선 간격 유지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 차선 간격 유지 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 개시에 따른 차선 간격 유지 장치는 자차량의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량을 감지하여 정보를 획득하는 센서부 및 진행 차선의 차선폭이 미리 설정된 간격 이하인 경우, 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선을 설정하여 제1 간격 기준선과 제1 타차량의 횡방향 편차인 제1 오프셋 값을 산출하고, 제1 오프셋 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋 값을 기초로 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선을 재설정하고, 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차선 간격 유지 장치 및 방법{LANE SPACE KEEPING APPARATUS AND METHOD}
본 개시는 차선 간격 유지 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 구체적으로, 인접 차선에서 진행 차선 방향으로 접근하는 접근차량을 감지하고 자차량의 차선 간격을 조정하는 차선 간격 유지 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
이러한 연구의 결과로 각종 센서를 이용해 전방 차량을 감지하여 전방 차량의 속도와 전방 차량과의 거리를 계산해 운전자가 가속 페달이나 브레이크 페달을 조작하지 않아도 자동으로 차량 가감속을 제어해 전방차량과의 안전 거리를 유지시켜주는 기능을 포함하는 차량의 SCC(Smart Cruise Control) 및 카메라의 차선 정보를 활용한 주행 중 차선 이탈 시, 보조 조향력을 발생시켜 운전의 편의를 돕는 차선 유지 지원 시스템(LKAS : Lane Keeping Assist System)이 장착되는 차량이 많아지고 있다.
그러나 인접 차선에서 자차량의 진행 차선으로 접근하는 타차량에 인해 SCC 기능으로 주행중인 자차량과 타차량의 접촉 가능성에 대한 대처 방안이 필요한 실정이다.
이러한 배경에서, 본 개시는 자차량의 진행 차선과 인접 차선에 주행중인 타차량이 자차량과 가까워지는 방향으로 인접 차선과 밀착하며 주행하는 경우, 타차량의 밀착 정도에 따라 자차량의 차선 간격을 조정하는 차선 간격 유지 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 자차량의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량을 감지하여 정보를 획득하는 센서부 및 진행 차선의 차선폭이 미리 설정된 간격 이하인 경우, 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선을 설정하여 제1 간격 기준선과 제1 타차량의 횡방향 편차인 제1 오프셋 값을 산출하고, 제1 오프셋 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋 값을 기초로 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선을 재설정하고, 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 차량 간격 유지 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 개시는 자차량의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량을 감지하여 정보를 획득하는 차선 정보 획득 단계, 상기 진행 차선이 미리 설정된 간격 이하인 것을 감지하는 차선폭 감지 단계, 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선을 설정하여 제1 간격 기준선과 제1 타차량의 횡방향 편차인 제1 오프셋 값을 산출하고, 제1 오프셋 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋 값을 기초로 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선을 재설정하는 제어 기준선 설정 단계 및 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하는 자차량 제어 단계를 포함하는 차선 간격 유지 방법을 제공한다.
본 개시에 의하면, 인접 차선에서 자차량의 진행 차선으로 타차량이 접근하는 경우, 타차량의 오프셋 값을 산출하여 제어 기준선을 설정하고, 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하여 타차량과의 충돌을 회피하고 운전자에게 안정감을 주는 차선 간격 유지 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차선 간격 유지 장치가 미리 정해진 차선 간격 이하에서 제1 오프셋 값을 기초로 설정된 제어 기준선에 따라 자차량이 주행하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차선 간격 유지 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 오프셋 값만큼 중앙에서 이격되어 설정된 제어 기준선을 따라 주행하는 자차량의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 6은 일 실시예에 따른 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값을 기초로 설정된 제어기준선을 따라 주행하는 자차량의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 자차량이 주행하는 도로가 커브인 경우, 제1 오프셋 값을 기초로 설정된 제어 기준선에 따라 자차량이 주행하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 인접 차선이 한 개일 때, 제1 오프셋 값을 기초로 설정된 제어 기준선에 따라 주행하는 자차량의 제어를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 차선 간격유지 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 좌우 인접 차선 각각에 제1 타차량 및 제2 타차량이 주행중인 경우, 자차량을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 이하, 이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 개시에 따른 차선 간격 유지 장치(10)를 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차선 간격 유지 장치(10)가 미리 정해진 차선 간격 이하에서 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 설정된 제어 기준선(20)에 따라 자차량(11)이 주행하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 차선폭은 자차량이 차선 중앙으로 주행 중인 경우에도 인접 차선에 주행중인 타차량이 자차량의 진행 차선으로 근접해서 주행하면 자차량에 탑승한 운전자가 불안을 느낄 수 있을 정도의 간격일 수 있다. 설명의 편의상 이하 도면은 차선폭을 다소 넓게 도시하였다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 차선 간격 유지 장치(10)는 자차량(11)의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량(12) 중 적어도 하나를 감지할 수 있다.
차선 간격 유지 장치(10)는 감지된 인접 차선에서 설정한 제1 간격 기준선(21)을 기준으로 제1 타차량(12)과의 횡방향 편차인 제1 오프셋(d1) 값을 산출하고, 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 제어 기준선(20)을 재설정할 수 있다. 여기서 인접 차선은 자차량(11)의 진행 차선과 같은 방향인 차선으로, 진행 차선의 좌 또는 우측에 형성될 수 있다. 또한, 진행 차선 및 인접 차선은 자차량(11)에 마운트된 센서를 통해 감지될 수 있고, 이미지 센서 등으로 감지되지 않는 경우, 가상의 차선을 생성하여 진행 차선과 인접 차선으로 구분할 수 있다.
차선 간격 유지 장치(10)는 설정된 제어 기준선(20)을 따라 주행하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 기준선(20)은 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 재설정되기 전에 자차량(11)의 진행 차선의 중앙으로 설정될 수 있다.
자차량(11)은 일 예에 따라 자율주행차량일 수 있다. 여기서 자율주행차량이란 주행시 외부정보 감지 및 처리기능을 가지고 주변환경을 인식하여 주행경로를 자체적으로 결정하며 자체의 동력을 이용하여 독립적으로 주행하는 차량을 말한다. 자차량(11)은 차선 간격 유지 장치(10)를 구비할 수 있으며, 이를 통해 자차량(11)에 대한 제어 신호를 전송받을 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이하에서는, 자차량(11)이 자율주행차량인 것을 전제로 설명하나, 이하에서 설명하는 기술적 사상이 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다면, 자차량(11)은 차선 간격 유지 장치(10)를 포함하는 운전자 보조 시스템이 장착된 차량일 수도 있다.
자차량(11)은 SCC(Smart Cruise Control) 기능을 활성화시킬 수 있고, 자차량(11)의 진행 차선의 중앙으로 주행할 수 있다.
제1 타차량(12)은 자차량(11)의 인접 차선에 주행중인 차량으로, 자율주행차량일 수 있다. 그리고 제1 타차량(12)은 자차량(11)의 옆에서 주행중인 차량일 수 있고, 자차량(11)이 주행할 도로를 먼저 주행중인 선행차량일 수 있다.
이하에서는, 관련 도면을 참조하여, 차선 간격 유지 장치(10)의 동작에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차선 간격 유지 장치(10)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 차선 간격 유지 장치(10)는 센서부(210) 및 제어부(220) 등을 포함할 수 있다.
센서부(210)는 자차량(11)의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량(12) 중 적어도 하나를 감지하여 정보를 획득할 수 있다.
센서부(210)는 전술한 자차량(11)의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량(12)을 감지하기 위해 카메라와 같은 이미지 센서, GPS 센서, 주변을 3D 모델로 구현하기 위한 라이다 시스템, 거리를 측정할 수 있는 레이저 센서 또는 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 사용되는 레이더 센서 또는 레이더 시스템은 적어도 하나의 레이더 센서 유닛, 예를 들어 차량의 정면에 장착되는 정면 감지 레이더 센서, 차량의 후방에 장착되는 후방 레이더 센서 및 차량의 각 측방에 장착되는 측방향 또는 측후방 감지 레이더 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 레이더 센서 또는 레이더 시스템은 송신신호 및 수신신호를 분석하여 데이터를 처리하며, 그에 따라 객체에 대한 정보를 검출할 수 있고, 이를 위한 전자 또는 제어 유닛(ECU) 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 레이더 센서로부터 ECU로의 데이터 전송 또는 신호 통신은 적절한 차량 네트워크 버스 등과 같은 통신 링크를 이용할 수 있다.
센서부(210)는 제1 타차량(12)을 감지하여 자차량(11)과의 차간거리, 제1 타차량(12)과의 상대속도 및 절대속도, 차선간격 및 제1 타챠량과 인접 차량 등의 정보를 획득할 수 있다. 또한, 센서부(210)는 자차량(11)이 주행중인 진행 차선을 감지하여 차선 간격, 차선의 곡률 등의 정보를 획득할 수 있다.
제어부(220)는 진행 차선의 차선폭이 미리 설정된 간격 이하인 경우, 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선(21)을 설정하여 제1 간격 기준선(21)과 제1 타차량(12)의 횡방향 편차인 제1 오프셋(d1) 값을 산출하고, 제1 오프셋(d1) 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선(20)을 재설정하고, 자차량(11)이 제어 기준선(20)을 따라 주행하도록 제어할 수 있다.
제어부(220)는 센서부(210)로부터 진행 차선의 차선폭에 대한 정보를 수신할 수 있으며. 미리 설정된 간격을 설정하여 좁은 간격을 가진 차선에 대해 차선 간격을 유지하도록 제어할 수 있다. 여기서 좁은 간격을 가진 차선은 도로의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 도로의 구조 시설 기준에 관한 규칙에 따라 고속도로는 3.5m, 일반 도로에서는 3m 이상 3.5m 이하로 설정될 수 있다.
제어부(220)는 인접 차선에 인접 차선의 주행 방향으로 가상의 선인 제1 간격 기준선(21)을 설정할 수 있다. 여기서 제1 간격 기준선(21)은 인접 차선에서 주행중인 제1 타차량(12)이 인접 차선에서 얼만큼 횡방향으로 편중되어 주행하는지 판단하는 기준일 수 있다.
제어부(220)는 제1 타차량(12)의 위치에 관한 정보를 수신하여 제1 타차량(12)과 제1 간격 기준선(21)의 횡방향 편차인 제1 오프셋(d1) 값을 산출할 수 있다. 여기서 제1 오프셋(d1) 값은 인접 차선을 주행중인 제1 타차량(12)의 중심에서 제1 간격 기준선(21)까지 수직되는 선의 길이 값일 수 있으며, 제1 타차량(12)의 위치에 따라 양수와 음수가 될 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는 각 간격 기준선을 기준으로 왼쪽에 타차량이 위치하면 음수로, 오른쪽에 타차량이 위치하면 양수로 설정할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(220)는 제1 타차량(12)이 제1 간격 기준선(21)을 기준으로 자차량(11)과 가까워지는 방향에 위치하고 있으면 양수로, 자차량(11)과 멀어지는 방향에 위치하고 있으면 음수로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 미리 정해진 제1 오프셋(d1) 값을 정해놓음으로써, 보다 정확한 타차량의 접근을 파악할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 오프셋(d1) 값만큼 중앙에서 이격되어 설정된 제어 기준선(20)을 따라 주행하는 자차량(11)의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(220)는 제1 오프셋(d1) 값만큼 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 상기 제어 기준선(20)을 설정할 수 있다. 여기서 제어부(220)는 제1 간격 기준선(21)을 인접 차선의 중앙으로 설정하여 제1 오프셋(d1) 값을 산출할 수 있다. 이에 따라, 제어부(220)는 제1 오프셋(d1) 값만큼 제어 기준선(20)을 진행 차선의 중앙으로부터 이격함으로써 자차량(11)과 제1 타차량(12)의 간격을 유지할 수 있다.
도 4 내지 6은 일 실시예에 따른 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값을 기초로 설정된 제어기준선을 따라 주행하는 자차량(11)의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부(220)는 자차량(11)의 제1 타차량(12)이 주행중인 차선의 반대편 인접 차선에서 제2 타차량(13)이 주행중인 경우, 좌우 인접 차선의 중앙에 각각 위치하는 제1 간격 기준선(21) 및 제2 간격 기준선(22)을 설정하고, 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 간격 기준선(22)과 제2 타차량(13)의 횡방향 편차인 제2 오프셋(d2) 값들을 기초로 제어 기준선(20)을 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(220)는 자차량(11)의 진행 차선과 맞닿는 좌우 인접 차선에 대해 각각 제1 타차량(12) 및 제2 타차량(13)이 주행 중인 경우, 좌우 인접 차선의 중앙에 각각 제1 간격 기준선(21) 및 제2 간격 기준선(22)을 설정할 수 있다. 여기서 인접 차선에 주행중인 제2 타차량(13)은 자차량(11)의 인접 차선에 주행중인 차량으로 자율주행차량일 수 있다. 또한, 센서부(210)는 제2 타차량 및 좌우 인접 차선을 감지하고 이에 대한 정보를 획득하여 제어부(220)에 제공할 수 있다.
제어부(220)는 좌우 인접 차선에 각각 제1 간격 기준선(21) 및 제2 간격 기준선(22)을 설정함으로써, 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 타차량(13)과의 횡방향 편차인 제2 오프셋(d2) 값을 산출할 수 있다. 제어부(220)는 산출된 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값을 기초로 차선 간격을 유지하기 위한 제어 기준선(20)을 설정할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(220)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값들의 합만큼 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 제어 기준선(20)을 설정할 수 있다. 제어부(220)는 산출된 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값들이 자차량(11)에 근접하는 방향으로 산출된 값인 경우에만 제어 기준선(20) 설정에 적용할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 산출된 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값 중 어느 한 오프셋 값이 자차량(11)과 멀어지는 방향으로 산출된 값인 경우, 자차량(11)과 멀어지는 방향으로 산출된 오프셋 값을 0으로 설정하여 제어 기준선(20) 설정에 적용할 수 있다.
전술한 바에 의하면, 차선 간격 유지 장치(10)는 자차량이 좌우 인접 차선에서 주행중인 타차량들과 적절한 거리를 유지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(220)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값들의 절대합이 임계점 이상이면, 자차량(11)을 감속할 수 있다. 이 경우, 일 예에 따라, 제어부(220)는 오프셋 값들이 자차량(11)에 근접하는 방향으로 산출된 경우에만 자차량(11)을 감속할 수 있다. 제어부(220)는 자차량(11)에 근접하는 방향으로 산출된 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값을 합이 임계점을 넘어가게 되면, 제1 타차량(12)과 제2 타차량(13) 사이의 간격이 좁아지므로, 자차량(11)이 주행할 공간이 협소해지게 된다. 이러한 경우, 자차량(11)에 탑승한 운전자 및 탑승객은 자차량(11)과 근접한 타차량들에 대해 불안을 느낄 수 있다. 따라서, 차선 간격 유지 장치(10)는 자차량(11)을 감속하여 타차량들과 거리를 벌림으로써 자차량(11)과 타차량들의 접속 가능성을 낮춤과 동시에 자차량(11)에 탑승한 운전자 및 탑승객의 불안을 줄일 수 있다.
제어부(220)는 진행 차선의 간격 및 절대합의 임계점은 운전자 별로 달리 설정될 수 있다. 제어부(220)는 설정된 차선의 간격 및 절대합의 임계점을 운전자 별로 저장할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 운전자 별 설정을 적용하기 위해 자차량(11)이 주행하기 전 운전자를 인증하여 해당 운전자로 적용된 설정 데이터를 불러올 수 있다. 제어부(220)는 운전자 뿐만아니라 자차량(11)에 탑승하는 탑승객 별로 진행 차선의 간격 및 절대합의 임계점을 달리 저장할 수 있다. 예를 들면, 자차량에 탑승한 운전자가 1m 안에서 불안감을 느끼고, 탑승객이 50cm 안에서 불안감을 느낀다면, 제어부(220)는 자차량의 탑승 인원 중 가장 먼 거리에서 불안감을 느끼는 운전자를 기준으로 진행 차선의 간격 및 임계점을 설정할 수 있다. 다른 예를 들면, 자차량에 탑승한 운전자가 1m 안에서 불안감을 느끼고, 탑승객이 50cm 안에서 불안감을 느끼고, 탑승객은 자차량의 조수석에 앉은 경우, 제어부(220)는 좌측 인접 차선에 대해서는 운전자 기준으로, 우측 인접 차선에 대해서는 탑승객을 기준으로 진행 차선의 간격 및 임계점을 설정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 자차량(11)이 주행하는 도로가 커브인 경우, 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 설정된 제어 기준선(20)에 따라 자차량(11)이 주행하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어부(220)는 자차량(11)이 주행하는 도로가 커브인 경우, 도로의 이미지에서 곡률을 산출하고 곡률에 대응하는 가중치를 제1 오프셋(d1) 값에 적용할 수 있다. 제어부(220)는 커브길 도로에서 센서 범위나 운전자의 시야를 보다 넓게 확보하기 위해 제어 기준선(20)을 직선 도로에서 설정된 제어 기준선(20)보다 커브의 바깥쪽으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 제어부(220)는 커브길 도로의 곡률이 클수록 자차량(11)이 커브길 도로의 바깥쪽으로 주행하도록 가중치를 설정할 수 있고, 곡률이 작아질수록 자차량(11)이 직선 도로에 가깝게 주행하도록 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는 자차량(11)이 주행하는 도로가 커브인 경우, 제1 오프셋(d1) 값만큼 진행 차선의 중앙에서 이격하여 제어 기준선을 설정해야 하지만, 도로의 곡률에 따른 가중치를 제1 오프셋(d1) 값에 적용하여 d3만큼 이격하여 제어 기준선을 설정할 수 있다.
제어부(220)는 자차량(11)이 주행하는 도로가 커브인 경우, 곡률에 따라 설정되는 가중치를 운전자 별로 달리 설정할 수 있다. 자차량(11)에 탑승하는 운전자 또는 탑승객은 커브길 도로를 주행함에 있어 보다 안쪽으로 주행하는 것에 안정감을 느낀다면, 제어부(220)는 해당 운전자 또는 탑승객에 대해 곡률이 클수록 자차량(11)이 커브길 도로의 안쪽으로 주행하는 가중치를 설정하고 저장할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 인접 차선이 한 개일 때, 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 설정된 제어 기준선(20)에 따라 주행하는 자차량(11)의 제어를 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어부(220)는 자차량(11)의 인접 차선이 한 개인 경우, 제1 오프셋(d1)의 두 배 값이 임계점 이상이면 자차량(11)을 감속하도록 제어하고, 제1 오프셋(d1)의 두 배 값이 임계점 미만이면, 제1 오프셋(d1)의 절반 값을 기초로 제어 기준선(20)을 설정할 수 있다. 여기서 임계점은 전술한 절대합의 임계점과 동일한 값일 수 있다. 또한, 제어부(220)는 제1 오프셋(d1) 값이 자차량(11)과 근접하는 방향으로 산출된 제1 오프셋(d1) 값만 적용하여 자차량(11)을 감속하도록 제어할 수 있다. 제어부(220)는 제1 오프셋(d1)의 두 배값이 임계점을 넘어가게 되면, 자차량(11)이 주행할 공간이 협소해진 것으로 판단하고 자차량(11)을 감속하도록 제어할 수 있다.
전술한 바에 의하면, 본 개시에 따른 차선 간격 유지 장치(10)는 인접 차선이 한 개인 경우에 차선 간격을 유지하는 공간이 협소하다고 판단되면 차량을 감속함으로써 인접 차선의 타차량과 거리를 유지할 수 있다.
본 개시의 차선 간격 유지 장치(10)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit: ECU)으로 구현될 수 있다. 전자 제어 유닛은 하나 이상의 프로세서, 메모리, 저장부, 사용자 인터페이스 입력부 및 사용자 인터페이스 출력부 중 적어도 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으며, 이들은 버스를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 전자 제어 유닛은 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 프로세서는 메모리 및/또는 저장소에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다. 메모리 및 저장부는 다양한 유형의 휘발성/비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.
이하에서는 전술한 본 개시를 모두 수행할 수 있는 차선 간격 유지 장치(10)를 이용하는 차선 간격 유지 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 차선 간격유지 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시에 따른 차선 간격 유지 방법은 자차량(11)의 진행 차선, 인접 차선 및 인접 차선에 주행중인 제1 타차량을 감지하여 정보를 획득하는 차선 정보 획득 단계(S910)와, 진행 차선이 미리 설정된 간격 이하인 것을 감지하는 차선폭 감지단계(S920)와, 인접 차선에 제1 간격 기준선(21)을 설정하여 제1 간격 기준선(21)과 제1 타차량(12)의 횡방향 편차인 제1 오프셋(d1) 값을 산출하고, 제1 오프셋(d1) 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋(d1) 값을 기초로 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선(20)을 재설정하는 제어 기준선 설정 단계(S930) 및 자차량(11)이 제어 기준선(20)을 따라 주행하도록 제어하는 자차량 제어 단계(S940)를 포함할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 제1 오프셋(d1) 값만큼 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 제어 기준선(20)을 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 차선 간격 유지 장치(10)는 제1 오프셋(d1) 값을 자차량(11)에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 자차량(11)의 제1 타차량(12)이 주행중인 차선의 반대편 인접 차선에서 제2 타차량(13)이 주행중인 경우, 좌우 인접 차선의 중앙에 각각 위치하는 제1 간격 기준선(21) 및 제2 간격 기준선(22)을 설정하고, 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 간격 기준선(22)과 제2 타차량(13)의 횡방향 편차인 제2 오프셋(d2) 값들을 기초로 제어 기준선(20)을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값들의 합만큼 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 제어 기준선(20)을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값의 절대합이 임계점 이상이면, 자차량(11)을 감속하도록 제어하는 단계를 포함하되, 오프셋 값들은 자차량(11)에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용하는 것일 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 진행 차선의 간격 및 절대합의 임계점은 운전자 별로 달리 설정되는 단계를 포함할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 자차량(11)이 주행하는 도로가 커브인 경우, 도로의 이미지에서 곡률을 산출하고 곡률에 대응하는 가중치를 제1 오프셋(d1) 값에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
제어 기준선 설정 단계(S930)는 자차량(11)의 인접 차선이 한 개인 경우, 제1 오프셋(d1) 값의 두 배 값이 임계점 이상이면 자차량(11)을 감속하도록 제어하고, 제1 오프셋(d1)의 두 배 값이 임계점 미만이면 제1 오프셋(d1) 절반 값을 기초로 제어 기준선(20)을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 좌우 인접 차선 각각에 제1 타차량(12) 및 제2 타차량(13)이 주행중인 경우, 자차량(11)을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 차선 간격 유지 장치(10)는 좌우 인접 차선 각각에 제1 간격 기준선(21) 및 제2 간격 기준선(22)을 설정하여 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값을 산출할 수 있다(S1010). 차선 간격 유지 장치(10)는 인접 차선에 주행중인 차량을 감지한 경우, 해당 차선에 간격 기준선을 설정할 수 있고, 인접 차선에 주행중인 타차량이 자차량(11)과 소정의 간격 이내로 접근한 경우, 해당 차선에 간격 기준선을 설정할 수 있다.
차선 간격 유지 장치(10)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값이 자차량(11)과 근접하는 방향으로 산출된 값인지 판단할 수 있다(S1020).
제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값이 자차량(11)과 근접하는 방향으로 산출된 값인 경우(S1020의 Yes), 차선 간격 유지 장치(10)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값의 절대합이 임계점 이상인지 판단할 수 있다(S1030).
제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값 모두 자차량(11)과 멀어지는 방향으로 산출된 값인 경우(S1020의 No), 차선 간격 유지 장치(10)는 제어 기준선(20)을 설정하지 않고 기존의 차선 간격을 유지하며 자차량(11)이 주행하도록 제어할 수 있다(S1040). 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값 중 어느 하나가 자차량(11)과 근접하는 방향으로 산출된 값인 경우, 차선 간격 유지 장치(10)는 자차량(11)과 멀어지는 방향으로 산출된 오프셋 값을 0으로 설정하고 나머지 오프셋 값으로 제어 기준선(20)을 설정하여 자차량(11)이 주행하도록 제어할 수 있다.
제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값의 절대합이 임계점 이상인 경우(S1030의 Yes), 차선 간격 유지 장치(10)는 자차량(11)을 감속하도록 제어할 수 있다(S1050).
제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값의 절대합이 임계점 미만인 경우(S1030의 No), 차선 간격 유지 장치(10)는 제1 오프셋(d1) 값 및 제2 오프셋(d2) 값의 합만큼 진행 차선의 중앙에서 이격하여 제어 기준선(20)을 설정하고, 자차량(11)을 제어 기준선(20)을 따라 주행하도록 제어할 수 있다(S1060).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 차선 간격 유지 장치(10)는 주변의 타차량이 자차량(11) 방향으로 간격을 좁혀올 때, 타차량의 오프셋 값을 산출하여 상황에 따라 제어 기준선(20)을 설정하여 자차량(11)과 타차량의 간격을 유지하도록 제어하는 차선 간격 유지 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
이와 같은, 차선 간격 유지 장치 및 방법을 제공하는 기술은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 전술한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
전술한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차선 간격 유지 장치 11: 자차량
12: 제1 타차량 13: 제2 타차량
20: 제어 기준선 21: 제1 간격 기준선
22: 제2 간격 기준선 210: 센서부
220: 제어부

Claims (16)

  1. 자차량의 진행 차선, 인접 차선 및 상기 인접 차선에 주행중인 제1 타차량 을 감지하여 정보를 획득하는 센서부; 및
    상기 진행 차선의 차선폭이 미리 설정된 간격 이하인 경우, 상기 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선을 설정하여 상기 제1 간격 기준선과 제1 타차량의 횡방향 편차인 제1 오프셋 값을 산출하고, 상기 제1 오프셋 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋 값을 기초로 상기 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선을 재설정하고, 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 자차량의 제1 타차량이 주행중인 차선의 반대편 인접 차선에서 제2 타차량이 주행중인 경우, 좌우 인접 차선의 중앙에 각각 위치하는 제1 간격 기준선 및 제2 간격 기준선을 설정하고, 상기 제1 오프셋 값 및 제2 간격 기준선과 제2 타차량의 횡방향 편차인 제2 오프셋 값들을 기초로 제어 기준선을 설정하고,
    상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값의 절대합이 임계점 이상이면, 상기 자차량을 감속하되, 상기 오프셋 값들은 자차량에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용되는 차선 간격 유지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 오프셋 값만큼 상기 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 상기 제어 기준선을 설정하되, 상기 제1 오프셋 값은 자차량에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용하는 것인 차선 간격 유지 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값들의 합만큼 상기 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 상기 제어 기준선을 설정하는 차선 간격 유지 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 진행 차선의 간격 및 절대합의 임계점은 운전자 별로 달리 설정되는 차선 간격 유지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량이 주행하는 도로가 커브인 경우, 상기 도로의 이미지에서 곡률을 산출하고 상기 곡률에 대응하는 가중치를 제1 오프셋 값에 적용하는 차선 간격 유지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량의 인접 차선이 한 개인 경우, 상기 제1 오프셋의 두 배 값이 임계점 이상이면 자차량을 감속하도록 제어하고, 상기 제1 오프셋의 두 배 값이 임계점 미만이면, 제1 오프셋의 절반 값을 기초로 제어 기준선을 설정하는 차선 간격 유지 장치.
  9. 자차량의 진행 차선, 인접 차선 및 상기 인접 차선에 주행중인 제1 타차량을 감지하여 정보를 획득하는 차선 정보 획득 단계;
    상기 진행 차선이 미리 설정된 간격 이하인 것을 감지하는 차선폭 감지 단계;
    상기 인접 차선의 중앙에 제1 간격 기준선을 설정하여 상기 제1 간격 기준선과 제1 타차량의 횡방향 편차인 제1 오프셋 값을 산출하고, 상기 제1 오프셋 값이 미리 정해진 값을 초과하면 제1 오프셋 값을 기초로 상기 진행 차선의 중앙으로 설정된 제어 기준선을 재설정하는 제어 기준선 설정 단계; 및
    상기 자차량이 제어 기준선을 따라 주행하도록 제어하는 자차량 제어 단계를 포함하고,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 자차량의 제1 타차량이 주행중인 차선의 반대편 인접 차선에서 제2 타차량이 주행중인 경우, 좌우 인접 차선의 중앙에 각각 위치하는 제1 간격 기준선 및 제2 간격 기준선을 설정하고, 상기 제1 오프셋 값 및 제2 간격 기준선과 제2 타차량의 횡방향 편차인 제2 오프셋 값들을 기초로 제어 기준선을 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값의 절대합이 임계점 이상이면, 상기 자차량을 감속하도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 오프셋 값들은 자차량에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용되는 차선 간격 유지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 제1 오프셋 값만큼 상기 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 상기 제어 기준선을 설정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 오프셋 값은 자차량에 근접하는 방향으로 산출된 값만 적용하는 것인 차선 간격 유지 방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값들의 합만큼 상기 진행 차선의 중앙으로부터 이격하여 상기 제어 기준선을 설정하는 단계를 포함하는 차선 간격 유지 방법.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 진행 차선의 간격 및 절대합의 임계점은 운전자 별로 달리 설정되는 단계를 포함하는 차선 간격 유지 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 자차량이 주행하는 도로가 커브인 경우, 상기 도로의 이미지에서 곡률을 산출하고 상기 곡률에 대응하는 가중치를 제1 오프셋 값에 적용하는 단계를 포함하는 차선 간격 유지 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제어 기준선 설정 단계는,
    상기 자차량의 인접 차선이 한 개인 경우, 상기 제1 오프셋의 두 배 값이 임계점 이상이면 자차량을 감속하도록 제어하고, 상기 제1 오프셋의 두 배 값이 임계점 미만이면, 제1 오프셋의 절반 값을 기초로 제어 기준선을 설정하는 단계를 포함하는 차선 간격 유지 방법.
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