KR20180004576A - 차량의 주행 지원 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주행 차로와 정상 차로를 판단하여 목적지까지의 최적의 경로를 제공함과 아울러, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 운전자에게 경고 메시지를 출력하거나 또는 차로 변경을 유도하는 차량의 주행 지원 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치는, 네비게이션으로부터 현재 주행 중인 도로의 정보를 획득하고, 차량의 현재 속도와 도착지점에 기초하여 경로 정보를 생성하는 제1 정보 생성부와, 이미지 처리부에서 입력된 도로 영상에 기초하여 도로 정보를 생성하는 제2 정보 생성부와, 도로 정보에 기초하여 차량의 주행 차로를 인식하고, 상기 경로 정보 및 도로 정보에 기초하여 상기 주행 차로가 정상 차로인지 판별하고, 상기 정상 차로의 판별 결과에 기초하여 목적지까지의 최적의 주행 경로를 제공하는 MCU를 포함한다.

Description

차량의 주행 지원 장치 및 방법 {Apparatus and method for supporting driving of vehicle}
본 발명은 차량의 주행 지원에 관한 것으로, 네비게이션의 주행정보와 카메라의 영상정보에 기초한 주행 경로 및 주행 차로가 정확한지를 판단하여 최적 경로의 주행을 지원할 수 있는 차량의 주행 지원 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 장착된 네비게이션은 GPS(Global Positioning System) 및 지도가 프로그램된 전용 단말기로써, 운전자에게 차량의 현재 위치, 주변 지도, 목적지까지의 경로 및 최단거리 등의 정보를 제공한다.
한편, 주행 지원 시스템 중 차선이탈 경보 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System)은 차량의 주행 시 차선의 이탈을 경고하거나 또는 차선을 이탈하지 않도록 차량을 제어한다. 그리고, 전방충돌 경고시스템(FVCMS: Forward Collision Warning System)은 운전자가 주행 경로 상의 장애물을 미인식하거나 또는 오인하여 장애물과의 충돌(또는 추돌) 우려가 있을 때, 장애물을 인식하여 경고한다.
네비게이션은 널리 상용화 되었으나, 목적지로의 경로를 제공할 뿐 현재 차량이 주행하고 있는 차로가 최적 경로 인지 또는 주행 중인 차로가 올바른 차로인지를 판단할 수 없다. 그리고, 주행 지원 시스템은 차로 이탈 또는 차간 거리 유지 등의 기능만을 제공할 뿐 최적 경로에 대한 정보를 제공할 수 없다.
예로서, 네비게이션 정보는 차로 별 주행상황을 고려하지 않고 전체 차로를 하나의 차로로 인식하여 주행 경로를 제공한다. 그러므로 차로의 상기에 위치한 도로표지판과 차로의 바닥에 표시된 차로 별 진행 방향표시(제한 속도, 좌회전 차로, 우회전 차로, 직진 차로)가 반영되지 않아 운전자가 직접 판단하여 차로를 선택하여야 한다. 하지만 군집 형태의 도로에서 운전자가 현재 주행하는 차로가 올바른 차로인지 판단하기 어려운 문제점이 있다.
또한 카메라로 구현되는 LKS(Lane Keeping System)나 LDWS(Lane Departure Warning System)의 경우 차량의 위치정보를 도로의 차선까지는 선별하여 검출할 수 없기 때문에 현재 운전자가 주행하고 있는 차선에서만 제어가 가능하다.
운전자에게 목적지로의 최적 경로 지원과 함께 안전 운행의 운한 지원 기능을 제공하기 위해서 현재 도로의 차선정보를 이용한 차량의 주행 지원 장치 및 방법이 필요하다. 따라서, 네비게이션의 주행정보와 카메라의 영상정보에 기초한 주행 경로 및 주행 차로가 정확한지를 판단하여 최적 경로의 주행을 지원할 수 있는 차량의 주행 지원 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 네비게이션의 경로 정보와 카메라를 통해 인식된 차로 바닥의 도로 정보를 이용하여 목적지까지의 최적의 차로를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치는, 이미지 센서를 통해 차량의 전방을 감지하여 도로영상을 생성하는 이미지 처리부와 네비게이션으로부터 현재 주행 중인 도로의 정보를 획득하고 차량의 현재 속도와 도착지점에 기초하여 경로 정보를 생성하는 제1 정보 생성부와 상기 도로 영상을 분석하여 도로 정보를 생성하는 제2 정보 생성부와 상기 경로 정보 및 상기 도로 정보를 제공 받고, 상기 도로 정보에 기초하여 차량의 주행 차로를 인식하고, 상기 주행 차로 및 경로 정보에 기초하여 상기 주행 차로가 정상 차로인지 판별하고, 정상 차로의 판별 결과에 기초하여 최적 경로를 제공하는 MCU(Micro Controller Unit)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치의 제2 정보 생성부는, 도로 영상에서 도로 바닥에 표시된 차선들을 검출하고, 검출된 차선들에 기초하여 중앙선과 각 차로를 구분하고, 각 차로에 표시된 제1 차로 정보를 인식하여 도로 정보를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치의 제2정보 생성부는, 도로 영상에서 교통표지판에 표시된 제2 차로 정보를 더 검출하여 도로 정보를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치의 MCU는, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 경고를 출력한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치의 MCU는, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 정상 차로로의 진입을 위한 안내 메시지를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치의 MCU는, 자율 주행 모드 시, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 차량이 정상 차로로 진입하도록 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 도로 상의 차선들을 인식하여 차량의 주행 차로를 판별하는 단계와, 주행 차로가 목적지 경로에 부합하는 정상 차로인지를 판단하는 단계와, 정상 차로의 판단 결과에 기초하여 최적 경로를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서, 이미지 센서를 통해 차량의 전방을 감지하여 도로 영상을 생성하고, 상기 도로 영상을 통해 도로 정보를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서, 네비게이션을 통해 현재 주행 중인 도로의 정보를 획득하고, 차량의 현재 속도와 도착 지점에 기초하여 경로 정보를 생성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서, 도로 정보 및 경로 정보를 차량의 MCU(Micro Controller Unit)에 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서, 도로 영상을 통해 도로 바닥에 표시된 차선을 검출하여 중앙선 및 각 차로를 판별한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 정상 차로인지를 판단하는 단계에 있어서, 도로 바닥에 표시된 진행 방향 표시를 인식하여 주행 차로가 정상 차로인지를 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 정상 차로인지를 판단하는 단계에 있어서, 이미지 센서를 통해 교통표지판을 인식하여 주행 차로가 정상 차로인지를 판단한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 최적 경로를 제공하는 단계에 있어서, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 경고 메시지를 출력한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 최적 경로를 제공하는 단계에 있어서, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 정상 차로로의 진입을 위한 안내 메시지를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 방법은, 자율 주행 모드 시, 주행 차로가 정상 차로가 아닌 경우 차량이 정상 차로로 진입하도록 차량의 엔진, 제동 장치 및 조향 장치를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치 및 방법은 네비게이션의 경로 정보 및 카메라를 통해 획득한 차로 바닥의 도로 정보를 이용하여 주행 차로가 목적지까지의 정상 차로인지를 판단하고, 운전자에게 최적 경로를 제공할 수 있다. 또한, 각 차로 별로 주행 가능 방향을 파악하여 차선 변경이 필요할 시, 운전자에게 미리 경고하여 급격한 차선 변경으로 인한 사고를 방지할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 주행 차로를 판단하는 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 각 차로 별 진행 가능 방향을 나타내는 도면이다.
도 4는 도로에 적용된 교통표지판의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 경로 정보를 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 도로 정보를 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 최적 경로를 제공하는 것을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 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.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치(100)는 네비게이션(110), 제1 정보 생성부(120), 이미지 처리부(130), 제2 정보 생성부(140) 및 MCU(Micro Controller Unit)(150)를 포함한다.
네비게이션(110)은 GPS로부터 현재의 위치를 전달받고, 전달된 위치 정보를 토대로 주변지도, 목적지까지의 지리정보, 차량 속도, 교통상황을 실시간으로 수집하고, 분석하여 제1 정보 생성부(120)에 전달한다.
제1 정보 생성부(120)는 주변지도, 목적지까지의 지리정보, 차량 속도, 교통상황에 기초하여 목적지까지의 경로를 생성하여 디스플레이에 표시 및 음성을 통해 경로를 안내한다.
이미지 처리부(130)는 차량에 배치된 이미지 센서를 통해 차량의 전방을 감지하고, 도로영상을 프레임단위로 생성하여 제2 정보 생성부(140)에 제공한다. 여기서, 차량의 전방 영상뿐만 아니라 차량의 후방 및 차량 측면의 도로영상도 생성할 수 있으며, 이를 위해 복수의 이미지 센서가 차량에 배치될 수 있다.
제2 정보 생성부(140)는 이미지 처리부(130)가 제공한 도로영상을 분석하여 도로 바닥에 표시된 복수의 차선을 인식한다.
제2 정보 생성부(140)는 복수의 차선들 중에서 중앙선을 구별하고, 상기 중앙선을 기준으로 차선들을 구분한다. 이때, 복수의 차선들 중에서 차선의 종류(점선, 실선) 및 차선의 색(하얀색, 노란색)등의 정보로 중앙선과 차선을 구분할 수 있다.
또한, 중앙선에서부터 인접한 순서로 1차선, 2차선
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n차선으로 구분할 수 있고, 각 차선들 사이의 공간을 차로로 인식할 수 있다. 예로서, 중앙선과 1차선 사이의 공간은 1차로가 되고, 1차선과 2차선 사이의 공간은 2차로가 될 수 있다. 이와 같이, 영상 정보에 기초하여 도로 상의 전체 차선들 및 차로들을 각각 구분할 수 있다.
또한, 제2 정보 생성부(140)는 도로 영상에서 각 차로의 바닥에 표시된 차로 표시를 구분한다. 차로 표시는 차로의 바닥에 표시된 제한 속도, 차로 별 진행 가능 방향 표시 등을 포함한다. 차로 표시는 한 차로에만 표시될 수도 있고, 여러 차로에 걸쳐 표시될 수도 있다.
제2 정보 생성부(140)는 상기 차선들 및 차로들을 구분한 결과에 기초하여 차로 표시의 위치를 판단한다. 예로서, 차로 표시가 중앙선과 1차선 사이의 공간에서 인식되면 인식된 차로 표시의 위치가 1차로인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 차로 표시가 1차선과 2차선 사이의 공간에서 인식되면 인식된 차로 표시의 위치가 2차로인 것으로 판단할 수 있다. 제2 정보 생성부(140)는 각각의 차로에서 인식한 차로 표시를 제1 차로 정보로 생성하고, 생성된 제1 차로 정보를 MCU(150)에 제공한다.
또한, 제2 정보 생성부(140)는 차량이 주행하는 차로의 상측 및 차로 주변에 배치된 교통표지판에 기재된 표시를 인식하여 제2 차로 정보를 생성할 수 있다. 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 교통표지판(30)에 표시된 도로의 명칭, 제한속도, 진행 가능방향을 포함하도록 상기 제2 차로 정보를 생성한다. 제2 정보 생성부(140)는 제2 차로 정보를 MCU(150)에 제공한다.
상기 제1 정보 생성부(120)에서 생성된 경로 정보와 상기 제2 정보 생성부(140)에서 생성된 제1 차로 정보 및 제2 차로 정보는 MCU(150)에 전달된다.
MCU(150)는 제1 정보 생성부(120)에서 생성된 경로 정보와 제2정보 생성부(140)에서 생성된 도로 정보에 기초하여 자차의 현재 주행 차로를 인식한다. 그리고, 자차의 현재 주행 차로가 정상 차로인지 판별하고, 판별결과에 기초하여 정상 차로로의 진입을 안내 또는 정상차로로의 진입을 위해 차량을 제어한다.
구체적으로, MCU(150)는 경로 정보 생성부(120)에서 전달된 경로 정보와 정보 생성부(140)에서 전달된 제1 차로 정보 및 제2 차로 정보에 기초하여 주행 차로를 판단하고, 주행 차로가 정상 차로인지 확인한다. 여기서, MCU(150)는 구분한 중앙선과 복수의 차선에 기초하여 중앙선으로부터 몇 번째 차선들 사이에서 주행 중인지를 판단하여 주행 차로를 판단한다.
도 2는 주행 차로를 판단하는 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량(10)이 중앙선(1)을 기준으로 두 번째 차선(3)과 세 번째 차선(4) 사이에서 주행 중이면 차량(10)의 주행 차로가 3차로인 것으로 판단할 수 있다.
또한, MCU(150)는 경로 정보를 통해 목적지까지의 경로를 확인하고, 제1 차로 정보 및 제2 차로 정보에 기초하여 주행 차로가 정상 차로인지 판단한다. 정상 차로는 경로 정보에 기초하여 목적지까지의 경로를 확인하고, 제1 차로 정보와 제2 차로 정보를 통해 각 차로의 진행 가능 방향을 판단하여 목적지까지의 경로와 일치하는 진행 가능 방향이 표시된 차로를 판별한다. 여기서, 목적지까지의 경로와 일치하는 진행 가능 방향이 표시된 차로를 정상 차로라 하고, 정상 차로는 하나 이상이 될 수 있다. 정상 차로를 판별하면 목적지까지 최적의 경로로 주행할 수 있다. 정상 차로를 판단한 결과에 기초하여 주행 차로가 정상 차로를 주행 중인지 판단한다.
도 3은 각 차로 별 진행 가능 방향을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제2 정보 생성부(140)는 도로의 각 차선을 인식하여 중앙선을 판별하고, 각 차선들 및 차로들을 구분한다. 또한, 제2 정보 생성부(140)는 차로 바닥에 그려진 차로 표시(20)를 인식하고, 인식한 차로 표시(20)가 어느 차로의 차로 표시인지를 판별하여 도로 정보를 생성한다. 제1 정보 생성부(120)에서 제공 받은 경로 정보와 도로 정보를 비교하여 정상 차로를 판단한 결과 정상 차로가 좌회전 차로로 판단되면 1차로, 2차로, 3차로를 정상 차로로 인식할 수 있다. 이 때, 주행 차로가 2차로이면 주행 차로와 정상 차로는 일치한다고 판단할 수 있다.
또한, MCU(150)는 주행 차로가 정상 차로인지의 판단 결과에 기초하여 제어신호를 생성한다. 주행 차로가 정상 차로가 아니라고 판단되면 정상 차로가 아님을 경고하는 신호를 생성하여 출력하고, 정상 차로로 진입하도록 안내하는 메시지를 출력한다. 메시지는 음성 안내 또는 디스플레이에 표시를 포함할 수 있다.
또한, 차량의 자율 주행 모드에서, 주행 차로가 정상 차로라고 판단되면 주행 차로를 유지하기 위한 신호를 생성하여 차량이 주행 차로를 유지하도록 제어한다. 주행 차로가 정상 차로가 아니라고 판단되면 정상차로로의 진입을 위해 차량의 방향을 제어하여 차로 변경이 이루어지도록 엔진, 제동 장치 및 조향 장치를 제어한다.
도 1을 참조한 설명에서는 제1 정보 생성부(120), 이미지 처리부(130), 제2 정보 생성부(140), MCU(150)의 구성이 각각 개별적으로 독립된 구성인 것으로 설명하였다. 그러나, 이에 한정하지 않고, 제1 정보 생성부(120), 이미지 처리부(130), 제2 정보 생성부(140), MCU(150)의 구성이 전체 또는 일부가 하나의 반도체 칩 또는 시스템 온 칩(SoC)으로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 경로 정보를 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 네비게이션(110)은 GPS위성에서 보내는 신호를 수신한다(S110). 그리고, 네비게이션(110)은 GPS위성에서 보내는 신호에 기초하여 자차의 위치를 확인한다(S120). 또한, 네비게이션(110)은 차량의 위치에 기초하여 주행 중인 도로의 정보를 획득한다(S130). 여기서, 주행 중인 도로의 정보는 차로 수, 차로 별 주행 가능 방향, 차로 별 제한 속도 등을 포함한다. 네비게이션(110)은 주행 중인 도로의 정보를 제1 정보 생성부(120)에 제공한다. 제1 정보 생성부(120)는 주행 중인 도로의 정보와 차량 속도 및 도착지점의 정보에 기초하여 경로 정보를 생성한다(S140). 네비게이션(110)은 생성한 경로를 음성 안내 또는 디스플레이에 표시를 통해 운전자에게 제공한다(S150). 이후, 제1 정보 생성부(120)는 경로 정보를 MCU(150)에 제공한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 도로 정보를 생성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 이미지 처리부(130)는 차량의 전방 및 측면의 배치되어 도로 전방 및 측면을 실시간으로 촬영하여 도로 영상을 생성한다(S210). 여기서, 도로 영상은 도로 바닥에 표시된 차선, 제한 속도, 차로 별 진행 가능 방향 표시 및 도로의 상측 또는 도로 주변의 교통표지판에 표시된 도로의 명칭, 제한속도, 진행 가능방향을 포함한다. 이미지 처리부(130)는 도로 영상을 제2 정보 생성부(140)에 제공한다.
제2 정보 생성부(140)는 도로 영상을 분석하여 복수의 차선을 인식한다(S220). 여기서, 주행중인 도로의 차선뿐만 아니라 반대 방향으로 주행하는 차로의 차선도 모두 인식할 수 있다. 제2 정보 생성부(140)는 인식한 복수의 차선들 중에서 중앙선을 판별한다(S230). 제2 정보 생성부(140)가 인식한 차선들 중에서 차선의 종류(점선, 실선) 및 차선의 색(하얀색, 노란색)등의 정보로 중앙선과 차선을 구분할 수 있다.
또한, 제2 정보 생성부(140)는 차선과 차선 사이의 공간을 차로로 인식하여 차로 수를 판별한다(S240). 이때, 중앙선에서부터 인접한 순서로 1차선, 2차선
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n차선으로 구분할 수 있고, 각 차선들 사이의 공간을 차로로 인식할 수 있다. 예로서, 중앙선과 1차선 사이의 공간은 1차로가 되고, 1차선과 2차선 사이의 공간은 2차로가 될 수 있다. 이와 같이, 영상 정보에 기초하여 도로 상의 전체 차선들 및 차로들을 각각 구분할 수 있다.
또한, 제2 정보 생성부(140)는 도로 영상에서 각 차로의 바닥에 표시된 각 차로 별 차로 표시를 인식한다(S250). 차로 표시는 차로의 바닥에 표시된 제한 속도, 차로 별 진행 가능 방향 표시 등을 포함할 수 있다. 제2 정보 생성부(140)는 차선 및 차로를 구분한 결과에 기초하여 어느 차로의 차로 표시인지 판단한다. 예로서, 차로 표시가 중앙선과 1차선 사이의 공간에서 인식되면 인식된 차로 표시의 위치가 1차로인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 차로 표시가 1차선과 2차선 사이의 공간에서 인식되면 차로 표시의 위치가 2차로인 것으로 판단할 수 있다. 각각의 차로에서 인식한 차로 표시를 제1 차로 정보로 한다. 제2 정보 생성부(140)는 제1 차로 정보를 MCU(150)에 제공한다.
또한, 제2 정보 생성부(140)는 도로의 상측 및 측면의 교통표지판을 인식한다(S260). 도로 영상에서 교통표지판 정보를 분석하여 도로의 명칭, 제한속도, 진행 가능방향을 인식하여 제2 차로 정보로 결정한다. 교통 표지판 정보를 차로 표시와 결부하면 목적지까지의 최적경로를 제공하는데 더 신뢰성을 줄 수 있다. 제 2 정보 생성부(140)는 제2 차로 정보를 MCU(150)에 제공한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주행 지원 방법에서 최적 경로를 제공하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, MCU(150)는 경로 정보와 제1 차로 정보와 일치하는 차로를 판별하기 위해 경로 정보와 제1 차로 정보를 대조한다(S310). MCU(150)는 주행중인 차량이 어느 차선들 사이에서 주행 중인지 판단하여 주행 차로를 판별한다(S320). 여기서, MCU(150)는 구분한 중앙선과 복수의 차선에 기초하여 중앙선으로부터 몇 번째 차선들 사이에서 주행 중인지를 판단하여 주행 차로를 판별할 수 있다.
MCU(150)는 차로 표시를 경로 정보와 대조하여 경로 정보와 일치하는 차로를 판별하여 정상 차로를 판별한다(S330). 예로서, 경로 정보에 기초하여 목적지에 도달하기 위해 좌회전을 해야 하는 경우, 차로 바닥에 좌회전 가능 표시가 그려진 차로를 정상 차로로 판별한다. 정상 차로는 여러 개의 차로일 수 있다.
그리고 MCU(150)는 정상 차로와 주행 차로를 비교하여 주행 차로가 정상 차로를 주행 중인지 판단하고, 판단 결과 상기 주행 차로의 차로와 상기 정상 차로의 차로가 일치하면 주행 차로가 정상 차로를 주행 중이라고 판단할 수 있다.
또한, MCU(150)는 정상 차로의 판단 결과에 기초하여 제어신호를 생성한다(S340).
MCU(150)는 주행 차로와 정상 차로가 일치하지 않으면, 경고메시지를 출력하여 차로 변경이 필요함을 인지시킨다. 또한, MCU(150)는 주행 차로가 정상 차로로 진입하도록 정상차로로의 진입을 위한 안내 메시지를 제공할 수 있다. 한편, 수동 주행 모드뿐만 아니라, 자율 주행 모드에서도 주행 차로와 정상 차로가 일치하는지 확인하여 제어할 수 있다. 이를 위해, 차량이 자율 주행 모드인지 확인한다(S350).
S350의 확인 결과, 수동 주행 모드인 경우, 주행 차로가 정상 차로가 아니면 정상 차로로 진입하도록 안내메시지를 출력하여 주행의 편리함을 제공한다(S360).
한편, S350의 확인 결과, 자율 모드인 경우, 주행 차로가 정상 차로로 주행 중인지 판단한다(S370).
S370의 확인 결과, 주행 차로가 정상 차로가 아니라고 판단되면 정상차로로의 진입을 위해 차량의 방향을 제어하여 차로 변경이 이루어지도록 엔진, 제동 장치 및 조향 장치를 제어한다(S380). 한편, 주행 차로가 정상 차로라고 판단되면 주행 차로를 유지하도록 엔진, 제동 장치 및 조향 장치를 제어한다(S390).
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 주행 지원 장치 및 방법은 네비게이션의 경로 정보 및 카메라를 통해 획득한 차로 바닥의 도로 정보를 이용하여 주행 차로가 목적지까지의 정상 차로인지를 판단하고, 운전자에게 최적 경로를 제공할 수 있다. 또한, 각 차로 별로 주행 가능 방향을 파악하여 차선 변경이 필요할 시, 운전자에게 미리 경고하여 급격한 차선 변경으로 인한 사고를 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 차량의 주행 지원 장치
110: 네비게이션
120: 제1 정보 생성부
130: 이미지 처리부
140: 제2정보 생성부
150: MCU(Micro Controller Unit)

Claims (16)

  1. 이미지 센서를 통해 차량의 전방을 감지하여 도로영상을 생성하는 이미지 처리부;
    네비게이션으로부터 현재 주행 중인 도로의 정보를 획득하고, 차량의 현재 속도와 도착지점에 기초하여 경로 정보를 생성하는 제1 정보 생성부;
    상기 도로 영상을 분석하여 도로 정보를 생성하는 제2 정보 생성부;
    상기 경로 정보 및 상기 도로 정보를 제공받고, 상기 도로 정보에 기초하여 차량의 주행 차로를 인식하고, 상기 주행 차로 및 경로 정보에 기초하여 상기 주행 차로가 정상 차로인지 판별하고, 상기 정상 차로의 판별 결과에 기초하여 최적 경로를 제공하는 MCU(Micro Controller Unit);를 포함하는 차량의 주행 지원 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제2 정보 생성부는,
    상기 도로영상에서 도로 바닥에 표시된 차선들을 검출하고, 검출된 차선들에 기초하여 중앙선과 각 차로를 구분하고, 상기 각 차로에 표시된 제1 차로 정보를 인식하여 상기 도로 정보를 생성하는 차량의 주행 지원 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제2정보 생성부는,
    상기 도로영상에서 교통표지판에 표시된 제2 차로 정보를 더 검출하여 상기 도로 정보를 생성하는 차량의 주행 지원 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 MCU는,
    상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 경고를 출력하는 차량의 주행 지원 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 MCU는,
    상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 상기 정상 차로로의 진입을 위한 안내 메시지를 제공하는 차량의 주행 지원 장치.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 MCU는,
    자율 주행 모드 시, 상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 상기 차량이 상기 정상 차로로 진입하도록 제어하는 차량의 주행 지원 장치.
  7. 도로 상의 차선들을 인식하여 차량의 주행 차로를 판별하는 단계;
    상기 주행 차로가 목적지 경로에 부합하는 정상 차로인지를 판단하는 단계;및
    상기 정상 차로의 판단 결과에 기초하여 최적 경로를 제공하는 단계;를 포함하는 차량의 주행 지원 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서,
    이미지 센서를 통해 차량의 전방을 감지하여 도로 영상을 생성하고, 상기 도로 영상을 통해 도로 정보를 생성하는 차량의 주행 지원 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서,
    네비게이션을 통해 현재 주행 중인 도로의 정보를 획득하고 차량의 현재 속도와 도착지점에 기초하여 경로 정보를 생성하는 차량의 주행 지원 방법.
  10. 제8 항 또는 제 9항에 있어서, 상기 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서,
    상기 도로 정보 및 상기 경로 정보를 차량의 MCU(Micro Controller Unit)에 제공하는 차량의 주행 지원 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 차량의 주행 차로를 판별하는 단계에 있어서,
    상기 도로 영상을 통해 도로 바닥에 표시된 차선을 검출하여 중앙선 및 각 차로를 판별하는 차량의 주행 지원 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 정상 차로인지를 판단하는 단계에 있어서,
    상기 도로 바닥에 표시된 진행 방향 표시를 인식하여 상기 주행 차로가 상기 정상 차로인지를 판단하는 차량의 주행 지원 방법.
  13. 제8 항 또는 제9 항에 있어서, 상기 정상 차로인지를 판단하는 단계에 있어서,
    상기 이미지 센서를 통해 교통표지판을 인식하여 상기 주행 차로가 상기 정상 차로인지를 판단하는 차량의 주행 지원 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 최적 경로를 제공하는 단계에 있어서,
    상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 경고 메시지를 출력하는 차량의 주행 지원 방법.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 최적 경로를 제공하는 단계에 있어서,
    상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 상기 정상 차로로의 진입을 위한 안내 메시지를 제공하는 차량의 주행 지원 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    자율 주행 모드 시, 상기 주행 차로가 상기 정상 차로가 아닌 경우 상기 차량이 상기 정상 차로로 진입하도록 차량의 엔진, 제동 장치 및 조향 장치를 제어하는 단계를 더 포함하는 차량의 주행 지원 방법.

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