KR20190067040A - 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법 - Google Patents

선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템은, 차량 전방의 주행 도로 및 선행차량을 촬영하기 위한 영상촬영부; 상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라, 자차량의 예상 경로에 대한 선행차량 추종 횡범위를 설정하여 선행차량 추종 기능을 수행하기 위한 LFA 컨트롤러; 및 상기 선행차량 추종 기능이 수행됨에 따라 상기 자차량 주행 상태를 유지시키기 위한 액추에이터;를 포함한다.

Description

선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법{LANE FOLLOWING ASSIST SYSTEM AND METHOD FOR CONSIDERING THE DRIVEWAY CHANGE OF PRECEDING VEHICLE}
본 발명은 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선행차량 추종 기능을 수행할 때 선행차량이 차로를 변경하는 상태를 확인함에 따라 선행차량 추종 기능을 해제함으로써, 선행차량이 차로를 변경함에 따라 자차량이 의도하지 않는 차로 변경을 방지하기 위한, 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 기술이 발전함에 따라 차량의 안정성과 운전자의 편의성을 보장할 수 있는 다양한 제어 시스템들이 발전하고 있다.
이러한 다양한 제어 시스템들 중 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System, 이하 'LKA'라 함)은, 도로주행 시에 차선을 카메라로 인식하여 도로의 형상과 차량의 주행상태에 따라 작은 조작력을 주어 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, 이하 'MDPS'라 함)를 제어하는 시스템이다.
이러한 LKA는 차선 이탈시 MDPS의 반력 제어를 통해 차량의 차선 이탈을 방지하는 기능을 제공한다.
한편, 고속도로 주행 보조 시스템(Highway Driving Assist System, 이하 'HDA'라 함)은 고속도로상에서 차선 기반으로 차량 주행을 제어한다.
그런데, HDA는 고속도로에서 차선 기반으로 차량 주행을 제어함으로써 차선 조건이 불리한 일반도로(차선 훼손, 교차로에서 차선 끊김 등)에서 차량 주행을 제어하기 곤란하다. HDA는 일반도로에 적용하는 경우에 차선 기반으로 차량 주행을 제어하기 때문에 빈번하게 차량 주행 제어가 해제될 수 있는 상황이 발생한다.
이와 같이, LKA와 HDA는 차선 기반으로 차량 주행을 제어하므로, 차량 주행 제어가 빈번하게 해제되지 않고 차량 주행 제어의 연속성을 유지시킬 수 있는 방안이 제안될 필요가 있다. 이를 위해, 종래에는 차선이 인식되지 않을 때 선행차량의 주행 경로를 기반으로 MDPS의 조향 제어를 실시하는 선행차량 경로 추종 기능을 이용할 수 있다.
선행차량 경로 추종 기능의 경우에는 선행차량이 차선을 변경할 때 자차량이 의도하지 않은 차로 변경을 진행할 필요가 있기 때문에, 자차량과 변경된 차선에서 주행중인 다른 차량과 충돌 위험성이 존재한다.
따라서, 종래에는 선행차량 경로 추종 기능이 수행될 때, 즉, 차선이 끊기는 교차로에서 선행차량의 차선을 변경할 때를 대비해 자차량과 다른 차량과의 충돌 위험을 고려하여 차량 주행안전성을 향상시킬 필요가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0120330호
본 발명의 목적은 선행차량 추종 기능을 수행할 때 선행차량이 차로를 변경하는 상태를 확인함에 따라 선행차량 추종 기능을 해제함으로써, 선행차량이 차로를 변경함에 따라 자차량이 의도하지 않는 차로 변경을 방지하기 위한, 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템은, 차량 전방의 주행 도로 및 선행차량을 촬영하기 위한 영상촬영부; 상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라, 자차량의 예상 경로에 대한 선행차량 추종 횡범위를 설정하여 선행차량 추종 기능을 수행하기 위한 LFA(Lane Following Assist System) 컨트롤러; 및 상기 선행차량 추종 기능이 수행됨에 따라 상기 자차량 주행 상태를 유지시키기 위한 액추에이터;를 포함할 수 있다.
상기 LFA 컨트롤러는, 상기 선행차량이 상기 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 해제하는 것일 수 있다.
상기 LFA 컨트롤러는, 상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되는 경우에 차선 중앙을 따라 상기 자차량의 주행을 제어하는 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행하고, 상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되지 않는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 수행하는 것일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 자차량의 주행 경로상에서 상기 자차량이 통과하는 교차로의 위치정보가 포함된 네비게이션 정보를 제공하는 네비게이션 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 LFA 컨트롤러는, 상기 네비게이션 정보를 이용하여 상기 자차량이 교차로를 통과하는지에 대한 판단 결과에 따라 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 설정하는 것일 수 있다.
상기 LFA 컨트롤러는, 상기 자차량이 교차로를 통과하면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 축소된 가상 차선폭으로 설정하고, 상기 자차량이 교차로를 통과하지 않으면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 증대된 가상 차선폭으로 설정하는 것일 수 있다.
상기 액추에이터는, EMS(Engine Management System), ESC(Electronic Stability Control), MDPS(Motor Driven Power Steering) 중 어느 하나일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 선행차량의 현재 속도 또는 거리를 측정하여 선행차량 상태를 감시하기 위한 선행차량 감시부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법은, 차량 전방의 주행 도로 및 선행차량을 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라, 자차량의 예상 경로에 대한 선행차량 추종 횡범위를 설정하여 선행차량 추종 기능을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 수행 단계 이후에, 상기 선행차량이 상기 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 해제하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 촬영 단계 이후에, 상기 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되면, 차선 중앙을 따라 상기 자차량의 주행을 제어하는 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 수행 단계 이전에, 상기 자차량의 주행 경로상에서 상기 자차량이 통과하는 교차로의 위치정보가 포함된 네비게이션 정보를 확인하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 수행 단계는, 상기 네비게이션 정보를 이용하여 상기 자차량이 교차로를 통과하는지에 대한 판단 결과에 따라 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 설정하는 것일 수 있다.
상기 수행 단계는, 기 자차량이 교차로를 통과하면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 축소된 가상 차선폭으로 설정하고, 상기 자차량이 교차로를 통과하지 않으면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 증대된 가상 차선폭으로 설정하는 것일 수 있다.
본 발명은 선행차량 추종 기능을 수행할 때 선행차량이 차로를 변경하는 상태를 확인함에 따라 선행차량 추종 기능을 해제함으로써, 선행차량이 차로를 변경함에 따라 자차량이 의도하지 않는 차로 변경을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 차로 내 전체 영역에서 MDPS 협조 제어를 통한 차선 가이드 기능을 제공할 수 있고, 고속도로뿐만 아니라 일반도로에서도 작동하는 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 대한 도면,
도 2a 내지 도 2c는 상기 도 1의 차선 중앙 주행 보조 시스템의 차량 제어 기능을 설명하는 도면,
도 3은 선행차량 추종 횡범위를 설명하는 도면,
도 4는 예상시나리오에 따른 LFA 컨트롤러의 동작을 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 대한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 대한 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 상기 도 1의 차선 중앙 주행 보조 시스템의 차량 제어 기능을 설명하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법(이하 '차선 중앙 보조 시스템'이라 함)(100)은, 양측 두 차선 주변영역에 대한 제어영역을 차로 내 전체 영역으로 확대하여 차량이 차선 중앙을 추종하도록 가이드하여 운전자에게 주행 편의성을 제공한다.
이러한 차선 중앙 보조 시스템(Lane Following Assist System, LFA)(100)은 LKA 및 HDA를 비교할 때 다음과 같은 차이가 있다. 즉, LKA는 차선 이탈시에 MDPS 반력 제어를 통해 차선 이탈을 방지하는 기능을 제공한다면, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차로 내 전체 영역에서 MDPS 협조 제어를 통한 차선 가이드 기능을 제공한다. 그리고, HDA는 고속도로에서만 작동하는 기능을 제공하는 반면에, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 일반도로에서도 작동하는 기능을 제공한다. 그런데, HDA는 차선 기반의 제어 기능을 제공하기 때문에, 고속도로 대비 차선 조건이 불리한 일반도로(예를 들어, 차선 훼손, 차선이 끊어진 교차로 등)에서 차량 제어 기능이 빈번하게 해제될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선이 존재하는 경우와 차선이 존재하지 않는 경우 차량 주행을 다음과 같이 제어한다.
먼저, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선이 존재할 때, 차선 기반 추종 기능을 통해 추종 목표 경로로서 '차선 중앙'으로 자차량(10)의 차량 주행을 제어한다(도 2a 참조).
또한, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선이 존재하지 않을 때(차선 훼손 또는 차선이 끊어진 교차로 등), 선행차량 기반 추종 기능을 통해 추종 목표 경로로서 '선행차량 주행 경로'로 자차량(10)의 차량 주행을 제어한다(도 2b 참조). 이때, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 추종 목표 경로로서 '선행차량 주행 경로'에 따라 차량 주행을 제어할 때, 선행차량(20)이 차선을 변경하면 자차량(10)도 차선을 변경하게 된다. 그러면, 자차량(10)은 변경된 차선에서 사전에 주행중인 다른 차량(30)과 충돌 위험 가능성이 존재하게 된다(도 2c 참조).
그런데, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 도 2c와 같은 경우에, 선행차량(20)이 차선을 변경하여도 자차량(10)이 의도하지 않은 차로 변경을 방지함으로써, 선행차량(20)의 차로 변경에 따라 자차량(10)이 변경된 차선에서 사전에 주행중인 다른 차량(30)과 충돌을 방지할 수 있다.
이처럼, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선의 종방향으로 감가속 제어를 수행하는 것이 아니라, 차선의 횡방향으로 MDPS 조향 제어를 수행하는 차선 안내 기능을 수행한다.
다시, 도 1을 참조하면, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 영상촬영부(110), 선행차량 감시부(120), 네비게이션 장치(130), LFA 컨트롤러(140), 액추에이터(150), 표시장치(160)를 포함한다.
영상촬영부(110)는 차량 전방의 주행 도로 영상 및 선행차량을 촬영하기 위해 차량내 적절한 위치에 설치된다. 이러한 영상촬영부(110)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 소자를 포함할 수 있다. 또한, 영상촬영부(110)는 CCD 또는 CMOS 소자로부터 수신된 신호를 처리하고 연산하는 연산 장치를 포함할 수 있다.
선행차량 감시부(120)는 선행차량의 현재 속도 또는 거리를 측정하여 선행차량 상태를 감시한다. 이러한 선행차량 감시부(120)는 레이더 센서 또는 초음파 센서를 포함할 수 있다. 또한, 선행차량 감시부(120)는 레이더 센서 또는 초음파 센서로부터 수신된 신호를 처리하고 연산하는 연산 장치를 포함할 수 있다.
네비게이션 장치(130)는 자차량의 주행 경로상에서 네비게이션 정보를 제공한다. 여기서, 네비게이션 정보는 주행 경로상에서 자차량이 통과하는 교차로 위치 정보가 포함된다.
LFA 컨트롤러(140)는 영상촬영부(110)에 의해 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라 차량 추종 기능을 구분하여 차량 추종 기능을 수행한다.
먼저, LFA 컨트롤러(140)는 영상촬영부(110)에 의해 촬영된 영상 정보에서 차선이 인식되면(도 2a의 경우), 인식된 차선에 기초하여 차로 내 차선 중앙을 따라 자차량(10)이 벗어나지 않도록 자차량(10)의 주행을 제어한다. 즉, LFA 컨트롤러(140)는 추종 목표 경로를 '차선 중앙'으로 설정하여 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행한다.
다음으로, LFA 컨트롤러(140)는 영상촬영부(110)에 의해 촬영된 영상 정보에서 차선이 인식되지 않으면(도 2b의 경우), 영상촬영부(110)에 촬영된 영상 정보에 따라 선행차량(20)을 인식하고, 인식된 선행차량(20)에 기초하여 선행차량(20)의 주행 경로를 따라 자차량(10)의 주행을 제어한다. 즉, LFA 컨트롤러(140)는 추정 목표 경로를 '선행차량 주행 경로'로 설정하여 선행차량 기반의 차량 추종 기능(즉, 선행차량 추종 기능)을 수행한다.
그런데, LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 기능을 수행할 때 선행차량이 차로를 변경함에 따라 자차량이 의도하지 않는 차로 변경을 방지하기 위해, 선행차량이 차로를 변경하려는 상태를 확인하여 선행차량 추종 기능을 해제한다.
이를 위해, LFA 컨트롤러(140)는 '선행차량 추종 기능을 수행할 때 자차량의 예상경로를 산출한 다음, 선행차량 추종 기능을 유지시키기 위해 예상경로에 대한 횡범위'(이하 '선행차량 추종 횡범위'라 함)를 설정한다.
여기서, LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 횡범위 설정에 앞서, 선행차량 추종 횡범위의 기준 경로를 확인하기 위해 자차량의 예상경로를 산출하고, 횡범위의 폭을 결정하기 위해 자차량이 교차로를 통과하는지를 판단한다.
구체적으로, LFA 컨트롤러(140)는 우선 최종 차선 인식 데이터를 기반으로 마지막 인식 차선의 곡률 기반으로 자차량의 예상 경로를 산출한다.
그리고, LFA 컨트롤러(140)는 네비게이션 장치(130)로부터 확인된 네비게이션 정보를 통해 자차량이 교차로를 통과하는지를 판단한다. LFA 컨트롤러(140)는 자차량이 교차로를 통과하는지에 대한 판단 결과에 따라 선행차량 추종 횡범위의 폭을 상이하게 설정한다.
즉, 선행차량 추종 횡범위는 자차량이 교차로를 통과할 때, 마지막 인식 차선 폭 대비 d1% 축소된 가상 차선폭으로 설정된다. 이는 교차로에서 선행차량 추종 범위를 제한하여 자차량의 교차로 통과시 주행안전성을 향상시키기 위함이다.
또한, 선행차량 추종 횡범위는 자차량이 교차로를 통과하지 않을 때 마지막 인식 차선 폭 대비 d2% 증대된 가상 차선폭으로 설정된다. 이는 차선이 훼손된 곡선로에서의 선행차량 추종 범위를 확대하여 선행차량 경로 추종성을 향상시키기 위함이다.
도 3을 참조하면, 선행차량 추종 횡범위(A)는 예상경로를 기준으로, 마지막 인식 차선 폭(D)에 대해 가상 차선폭의 축소량(D×d1%)또는 증대량(D×d2%)이 적용되어 결정된다. 도 3은 선행차량 추종 횡범위를 설명하는 도면이다.
이에 따라, LFA 컨트롤러(140)는 선행차량이 선행차량 추종 횡범위 내에 있으면 선행차량 추종 기능을 유지하고, 선행차량이 선행차량 추종 횡범위를 이탈하면 선행차량 추종 기능을 해제한다. 여기서, 선행차량이 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는 것은 자차량 또는 선행차량의 차로 변경에 의해 일어날 수 있다.
한편, LFA 컨트롤러(140)는 자차량 주행 상태를 유지하기 위해 필요한 액추에이터(150)를 제어하고, 자차량 주행 상태를 표시장치(160)를 통해 알려줄 수 있다. 여기서, 액추에이터(150)는 EMS(Engine Management System), ESC(Electronic Stability Control), MDPS를 포함할 수 있고, 표시장치(160)는 클러스터(cluster)에 포함될 수 있다.
또한, LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 감시부(120)에 의해 감시된 선행차량 감시 정보에 따라 선행차량(20)과 일정한 거리를 유지하게 한다.
도 4는 예상시나리오에 따른 LFA 컨트롤러의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, LFA 컨트롤러(140)는 예상경로가 실제 차로와 일치하는 경우와 실제 차로와 오차가 발생하는 경우를 구분하고, 선행차량이 차로를 유지하는 경우와 차로를 변경하는 경우를 구분함에 따른 예상 시나리오에 따라 선행차량 추종 기능을 제어한다.
먼저, 예상경로가 실제 차로와 일치하고, 선행차량이 차로를 유지하는 경우에(예상 시나리오 1), LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 횡범위를 선행차량이 이탈하지 않기 때문에, 선행차량 추종 기능을 정상적으로 제어한다.
또한, 예상경로가 실제 차로와 오차가 발생하고, 선행차량이 차로를 유지하는 경우에(예상 시나리오 2), LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 횡범위를 선행차량이 이탈하기 때문에, 선행차량 추종 기능을 해제한다. 다만, 예상 시나리오 2일 때, 기존에는 선행차량이 차로를 유지하여 주행하므로 선행차량 추종 기능을 정상적으로 제어한다.
한편, 예상경로가 실제 차로와 일치하고, 선행차량이 차로를 변경하는 경우에(예상 시나리오 3), LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 횡범위를 선행차량이 이탈하기 때문에, 선행차량 추종 기능을 해제한다.
그리고, 예상경로가 실제 차로와 오차가 발생하고, 선행차량이 차로를 변경하는 경우에(예상 시나리오 4), LFA 컨트롤러(140)는 선행차량 추종 횡범위를 선행차량이 이탈하기 때문에, 선행차량 추종 기능을 해제한다.
다만, 예상 시나리오 3 및 4일 때, 기존에는 선행차량이 차로를 변경함에 따라 자차량도 의도하지 않게 차로를 변경함으로 인해 변경된 차로상에 이미 주행중인 다른 차량과의 충돌 위험 가능성이 존재할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템 및 그 방법에 대한 도면이다.
먼저, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 영상촬영부(110)에 의해 촬영된 영상 정보에서 차선을 인식하여 차선이 존재하는지를 확인한다(S201).
이때, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선이 존재하면 차선 기반 추종 기능을 제어한다(S202). 즉, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 추종 목표 경로를 차선 중앙으로 설정하여 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행한다.
그리고, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 차선이 존재하지 않으면 자차량이 교차로를 통과하는지를 확인함에 따라 선행차량 추종 횡범위를 설정한다(S203 내지 S205).
즉, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 자차량이 교차로를 통과하면(S203), 예상 경로를 산출하고, 이를 기준으로 차선 폭 대비 d1% 축소된 가상 차선폭을 설정하여 선행차량 추종 횡범위를 설정한다(S204). 반면에, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 자차량이 교차로를 통과하지 않으면(S203), 예상 경로를 산출하고, 이를 기준으로 차선 폭 대비 d2% 증대된 가상 차선폭을 설정하여 선행차량 추종 횡범위를 설정한다(S205).
이후, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 선행차량 추종 횡범위를 기반으로 하여 선행차량 추종 기능을 수행한다(S206). 그리고, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 선행차량이 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는지를 확인한다(S207). 이때, 차선 중앙 주행 보조 시스템(100)은 선행차량이 선행차량 추종 횡범위를 이탈하면(S207), 선행차량 추종 기능을 해제한다(S208).
일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.
110 : 영상촬영부 120 : 선행차량 감시부
130 : 네비게이션 장치 140 : LFA 컨트롤러
150 : 액추에이터 160 : 표시장치

Claims (14)

  1. 차량 전방의 주행 도로 및 선행차량을 촬영하기 위한 영상촬영부;
    상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라, 자차량의 예상 경로에 대한 선행차량 추종 횡범위를 설정하여 선행차량 추종 기능을 수행하기 위한 LFA(Lane Following Assist System) 컨트롤러; 및
    상기 선행차량 추종 기능이 수행됨에 따라 상기 자차량 주행 상태를 유지시키기 위한 액추에이터;
    를 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LFA 컨트롤러는,
    상기 선행차량이 상기 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 해제하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LFA 컨트롤러는,
    상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되는 경우에 차선 중앙을 따라 상기 자차량의 주행을 제어하는 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행하고,
    상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되지 않는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 수행하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자차량의 주행 경로상에서 상기 자차량이 통과하는 교차로의 위치정보가 포함된 네비게이션 정보를 제공하는 네비게이션 장치;
    를 더 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 LFA 컨트롤러는,
    상기 네비게이션 정보를 이용하여 상기 자차량이 교차로를 통과하는지에 대한 판단 결과에 따라 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 설정하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 LFA 컨트롤러는,
    상기 자차량이 교차로를 통과하면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 축소된 가상 차선폭으로 설정하고,
    상기 자차량이 교차로를 통과하지 않으면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 증대된 가상 차선폭으로 설정하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 액추에이터는,
    EMS(Engine Management System), ESC(Electronic Stability Control), MDPS(Motor Driven Power Steering) 중 어느 하나인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 선행차량의 현재 속도 또는 거리를 측정하여 선행차량 상태를 감시하기 위한 선행차량 감시부;
    를 더 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 시스템.
  9. 차량 전방의 주행 도로 및 선행차량을 촬영하는 단계; 및
    상기 촬영된 영상정보의 차선 인식 결과에 따라, 자차량의 예상 경로에 대한 선행차량 추종 횡범위를 설정하여 선행차량 추종 기능을 수행하는 단계;
    를 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수행 단계 이후에, 상기 선행차량이 상기 선행차량 추종 횡범위를 이탈하는 경우에 상기 선행차량 추종 기능을 해제하는 단계;
    를 더 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 촬영 단계 이후에, 상기 촬영된 영상정보에서 차선이 인식되면, 차선 중앙을 따라 상기 자차량의 주행을 제어하는 차선 기반의 차량 추종 기능을 수행하는 단계;
    를 더 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 수행 단계 이전에, 상기 자차량의 주행 경로상에서 상기 자차량이 통과하는 교차로의 위치정보가 포함된 네비게이션 정보를 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수행 단계는,
    상기 네비게이션 정보를 이용하여 상기 자차량이 교차로를 통과하는지에 대한 판단 결과에 따라 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 설정하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수행 단계는,
    상기 자차량이 교차로를 통과하면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 축소된 가상 차선폭으로 설정하고,
    상기 자차량이 교차로를 통과하지 않으면, 상기 선행차량 추종 횡범위의 폭을 마지막 인식 차선 폭 대비 증대된 가상 차선폭으로 설정하는 것인 선행차량 차로 변경을 고려한 차선 중앙 주행 보조 방법.
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