KR20220052429A - 차량의 주행 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 주행 제어 시스템은 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지부; 감지부에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식부; 인식부에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단부; 및 판단부에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정부;를 포함하는 차량의 주행 제어 시스템이 소개된다.

Description

차량의 주행 제어 시스템 및 방법 {VEHICLE DRIVING CONTROL SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 차량의 주행 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 일반 차량에서 차로 변경을 보조하거나, 자율 주행 차량에서 차량의 주행 차로를 변경시키는 시스템에 관한 기술이다.
종래의 자율 주행 차량의 차로 변경 시스템은 크게 3가지 방식으로 구현이 가능하다.
첫 번째는 카메라 (비전 센서)를 기반으로 하는 방식으로 Open-loop 제어로 조향을 어느 정도 발생시킨 뒤, 카메라 센서가 옆 차선을 인지하면 차선 유지 시스템을 closed-loop로 수행하여 횡방향 거리 오차를 0으로 수렴시켜 제어하는 방식이다. 두 번째 또한 카메라 센서를 기반으로 하는 방법이며, 카메라 센서가 주행 차선을 인식하고 가상의 옆 차선을 예측하여 생성함으로써 지속적인 closed-loop 제어로 차선을 변경시킬 수 있다. 세 번째는 GPS를 이용하여 사전 계측한 2개 이상의 구분되는 차로 변경 이동경로를 미리 생성하고 경로를 선택함으로써 차선을 변경시키는 방식이다.
그러나. 첫 번째와 두 번째 방식같이 영상을 기반으로 하는 방식은 카메라 센서의 신뢰성 저하 또는 failure가 발생할 경우 치명적이며, 특히 차선 변경 도중에 sensor failure가 발생하면 제어신호의 오류가 발생할 가능성이 매우 크기 때문에 사고로 이어질 가능성이 있는 문제가 있었다.
또한, 세 번째 방식은 전자의 기법보다 곡률, 차선의 모양, 기후, 주야간 조건 등에 영향을 훨씬 적게 받지만 GPS 수신 감도가 약해지면 부정확한 차로 변경 이동경로를 설정하게 되어 위험하다는 단점이 존재하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1439017 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 운전자의 차로 변경의도를 인식하고, 차량의 주행 차선을 감지하여 차로 변경 가능 여부를 판단하고, 차로 변경 가능시 차로 변경 이동경로를 설정하여 자율 주행 차량의 경우 차량의 차로를 변경시키고, 일반 차량의 경우 이동 경로를 디스플레이 장치에 디스플레이하여 운전자의 운전을 보조하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 시스템은 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지부; 감지부에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식부; 인식부에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단부; 및 판단부에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정부;를 포함한다.
감지부는 차량에 장착되어 차량 주위를 촬영하는 카메라와 연결되고, 카메라에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 양측의 차선을 감지할 수 있다.
감지부는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고, 판단부는 감지부에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
감지부는 차량에 인접한 외부장애물을 감지하고, 판단부는 감지부에서 감지한 차량에 인접한 외부장애물을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
판단부는 차로 변경 의도가 존재하는 경우의 인식부에서 인식한 차선과 차량 사이의 시간에 따른 거리 변화를 딥러닝할 수 있다.
설정부에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하거나, 감지부에서 감지한 차선을 차량 이탈시 경고 신호를 발생시키는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
제어부는 판단부에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 인식부에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하면, 차선 유지 경고 신호를 발생시키거나, 감지부에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어할 수 있다.
판단부는 감지부에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하며, 제어부는 판단부에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단되면, 운전자에게 차선 유지 경고 신호를 보내거나, 감지부에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 조향을 제어할 수 있다.
판단부는 차량에 장착된 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치와 연결되고, 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치로부터 입력받은 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단할 수 있다.
설정부는 차량의 속도 감지 센서와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 이동경로의 종방향 길이 또는 곡률을 설정할 수 있다.
설정부에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 방법은 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지단계; 감지단계에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식단계; 인식단계에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단단계; 및 판단단계에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정단계;를 포함한다.
감지단계에서는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고, 판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
판단단계에서는 차로 변경 의도가 존재하는 경우의 인식단계에서 인식한 차선과 차량 사이의 시간에 따른 거리 변화를 딥러닝할 수 있다.
설정단계에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하는 제1제어단계;를 더 포함할 수 있다.
차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계; 및 감지단계에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계;를 더 포함하고, 판단단계에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 인식단계에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하면 제2제어단계 또는 제3제어단계가 실행될 수 있다.
차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계; 및 감지단계에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계;를 더 포함하고, 판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하며, 판단단계에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단되면 제2제어단계 또는 제3제어단계가 실행될 수 있다.
판단단계 이전에 차량에 장착된 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치 장치로부터 조향 정보를 입력받는 단계;를 더 포함하고,
판단단계에서는 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단할 수 있다.
설정단계에서는 차량의 속도 감지 센서와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 이동경로의 종방향 길이 또는 곡률을 설정할 수 있다.
설정단계에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 표시단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 시스템은 차로 변경 의도를 인식하고, 차량의 주행 차선 또는 장애물을 감지하여 차량이 차로 변경 가능 여부를 판단하여 차량의 차로 변경이 가능하면 차로 변경 이동경로를 설정하여 자율 주행 차량의 경우 차량을 안전하게 차로 변경시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 일반 차량의 경우 차로 변경 이동경로를 디스플레이 장치에 디스플레이 하여 운전자의 차로 변경을 보조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차로 변경이 불가능한 것을 감지시 운전자가 차로 변경 의도를 나타낼 경우 경고 신호를 발생하여 운전자의 운전을 보조하여 사고 발생을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 감지 범위를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템에서 차로 변경시 이동경로를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 인식부가 감지부에서 감지한 차선의 이동을 통해 차로 변경을 인식하는 것을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템에서 디스플레이 장치를 통해 이동경로를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 방법의 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 감지부(10), 인식부(20), 판단부(30), 설정부(40), 제어부(50), 표시부(60)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 구성도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 감지 범위를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템에서 차로 변경시 이동경로를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 차량 주행 제어 시스템은 차량의 차로 변경시 차로 변경을 보조하거나, 차량을 제어하여 차로를 변경시킬 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 시스템은 일반 차량 또는 자율 주행 차량에 적용될 수 있으며, 일반 차량에 적용될 경우 이동경로를 운전자에게 안내하며, 자율 주행 차량의 경우 이동경로에 따라 차량의 주행을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 시스템은 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지부(10); 감지부(10)에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식부(20); 인식부(20)에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단부(30); 및 판단부(30)에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정부(40);를 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 감지부(10)는 차량의 주변을 감지하여 차량이 주행하는 차선을 감지할 수 있다.
인식부(20)는 감지부(10)에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리를 연산하여 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식할 수 있다.
판단부(30)는 인식부(20)에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리를 기반으로 차량이 좌측 또는 우측으로 이동하여 차로를 변경하는 차로 변경 의도를 판단할 수 있다.
판단부(30)는 인식부(20)에서 차량의 좌측 차선과 차량 사이의 거리 가까워지는 것을 인식하면 차량이 좌측으로 차로 변경하는 것을 판단하며, 인식부(20)에서 차량의 우측 차선과 차량 사이의 거리 가까워지는 것을 인식하면 차량이 우측으로 차로 변경하는 것을 판단할 수 있다.
설정부(40)는 판단부(30)에서 판단한 차로 변경 여부를 기반으로 차량의 차로 변경 방향으로 이동경로를 설정할 수 있다.
이를 통해 차량의 차로 변경 이동경로를 설정하여 차량을 안전하게 차로 변경을 시키거나 차로 변경을 보조할 수 있다.
감지부(10)는 차량에 장착되어 차량 주위를 촬영하는 카메라(11)와 연결되고, 카메라(11)에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 양측의 차선을 감지할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 감지부(10)는 차량에 장착된 카메라(11) 센서와 연결되어 차량의 주변을 실시간으로 촬영하며, 카메라(11) 센서에서 촬영한 연상정보를 기반으로 차선을 감지할 수 있다.
또한, 감지부(10)는 카메라(11) 센서에서 촬영한 영상 정보를 기반으로 차량에 인접한 장애물을 감지할 수 있다.
감지부(10)는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고, 판단부(30)는 감지부(10)에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
감지부(10)는 카메라(11) 센서에서 촬영한 영상 정보를 기반으로 차선의 색상 또는 종류를 감지할 수 있다. 차선의 색상 및 종류에 따라 차량은 차로 변경이 가능하며 이를 기반으로 판단부(30)는 차량의 차로 변경 여부를 판단할 수 있다.
이에 따라 차선이 실선, 이중 실선 또는 노란색 선으로 감지되면 차로 변경이 불가능하며, 차선이 흰색 파선일 때만 차로 변경이 가능하다.
감지부(10)는 차량에 인접한 외부장애물을 감지하고, 판단부(30)는 감지부(10)에서 감지한 차량에 인접한 외부장애물을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
감지부(10)는 차량에 장착된 카메라(11)를 통해 차량에 인접한 외부장애물을 감지할 수 있다. 외부장애물은 자차에 인접하게 위치한 외부차량, 연석 또는 가로수 등과 같이 차량의 차로 변경이 불가능하게 하는 물체들이 될 수 있다.
판단부(30)는 감지부(10)에서 감지한 외부장애물이 차량에 인접하게 위치될 경우 차량의 차로 변경이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템의 인식부(20)가 감지부(10)에서 감지한 차선의 이동을 통해 차로 변경을 인식하는 것을 도시한 도면이다.
도 4의 차선을 도시한 도면은 도 2에서 도시한 감지범위에 차선이 위치된 상황을 도시한 것이다.
판단부(30)는 차로 변경 의도가 존재하는 경우의 인식부(20)에서 인식한 차선과 차량 사이의 시간에 따른 거리 변화를 딥러닝할 수 있다.
도 4를 더 참조하면 판단부(30)는 인식부(20)에서 인식한 차량과 차선 사이의 횡방향 거리를 시간 순서에 따라 딥러닝할 수 있다. 이를 통해 판단부(30)는 차량의 차선 변경 여부를 신속히 판단할 수 있는 효과가 있다.
설정부(40)에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하거나, 감지부(10)에서 감지한 차선을 차량 이탈시 경고 신호를 발생시키는 제어부(50);를 더 포함할 수 있다.
제어부(50)는 자율 주행 차량의 경우 설정부(40)에서 설정한 차로 변경 이동 경로에 따라 차량의 주행을 제어하여 차량을 차로 변경시킬 수 있다.
또한, 일반 차량의 경우 운전자가 차로 변경의 의도가 없을 때 차선이 곡선으로 인해 차로가 변경되는 것이 감지되면 운전자에게 경고 신호를 발생시켜 운전자가 운전에 집중할 수 있게 한다.
이를 통해 차량의 충돌 사고 확률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
판단부(30)에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 인식부(20)에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식되면, 제어부(50)는 차선 유지 경고 신호를 발생시키거나, 감지부(10)에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어할 수 있다.
차선이 곡선일 경우에 운전자의 부주의에 의해 차선과 차량 사이의 횡방향 거리가 가까워지며 인식부(20)에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하면, 일반 차량의 경우 제어부(50)는 운전자에게 차선 유지 경고를 발생시켜 운전자가 좀 더 운전에 집중할 수 있게 한다. 또한, 자율 주행 차량의 경우 제어부(50)는 감지부(10)에서 감지한 현재 차선을 유지하도록 차량의 주행을 제어할 수 있다.
이를 통해 차량의 충돌 사고의 발생 확률을 줄일 수 있다.
판단부(30)는 감지부(10)에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하며, 판단부(30)에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단되면, 제어부(50)는 운전자에게 차선 유지 경고 신호를 보내거나, 감지부(10)에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 조향을 제어할 수 있다.
판단부(30)에서 운전자가 차로 변경을 인식한 상태에서, 판단부(30)는 감지부(10)에서 감지한 차선의 종류 또는 색상을 기반으로 차량이 차로 변경 가능여부를 판단하여 차량의 차로 변경이 불가능할 경우 제어부(50)는 감지부(10)에서 감지한 현재 차선을 유지하도록 제어하거나 운전자에게 경고 신호를 보낼 수 있다.
또한 감지부(10)는 차량 주변의 장애물을 인식하고 판단부(30)는 이를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
이를 통해 차량의 충돌 사고의 발생 확률을 줄일 수 있다.
판단부(30)는 차량에 장착된 각속도 센서(31), 조향 토크 센서(32), 조향각 센서(33) 또는 턴시그널 장치(34)와 연결되고, 각속도 센서(31), 조향 토크 센서(32), 조향각 센서(33) 또는 턴시그널 장치(34)로부터 입력받은 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단할 수 있다.
판단부(30)는 인식부(20)에서 차로 변경 여부를 인식하는 것과 별개로 차량에 장착된 각속도 센서(31), 조향 토크 센서(32), 조향각 센서(33) 또는 턴시그널 장치(34)와 연결되어 각속도 센서(31), 조향 토크 센서(32) 또는 조향각 센서(33)에서 검출된 조향 정보 또는 턴시그널 장치(34)에서 입력된 조향 정보를 기반으로 차량의 차로 변경을 인식할 수 있다.
각속도 센서(31)는 요각속도를 측정하며, 판단부(30)는 차량에 under steer 또는 over steer가 발생하는 경우는 정상적인 선회를 할 수 있는 상태가 아니므로 각속도 센서(31)에서 감지한 요각속도가 기설정된 요각속도에 인접하거나 같을 경우 정상적인 차량의 선회로 판단하여 차로 변경 여부를 인식할 수 있다.
조향 토크 센서(32) 또는 조향각 센서(33)는 차량의 조향장치와 연결되어 운전자가 스티어링 휠을 회전시키는 것을 감지하고 판단부(30)는 이를 기반으로 차로 변경 여부를 인식할 수 있다.
설정부(40)는 차량의 속도 감지 센서(41)와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 가상 차선의 종방향 길이 또는 곡률을 설정할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 설정부(40)는 이동경로를 설정하고, 차량에 장착된 속도 감지 센서(41)와 연결되어 이동경로의 종방향 길이 또는 이동경로의 곡률을 설정할 수 있다.
차량의 속도가 높을 경우 설정부(40)는 종방향 거리를 상대적으로 길게 설정하거나, 이동경로의 곡률을 상대적으로 작게 설정할 수 있다.
또한 차량의 속도가 낮을 경우 설정부(40)는 종방향 거리를 상대적으로 짧게 설정하거나, 이동경로의 곡률을 상대적으로 크게 설정할 수 있다.
이를 통해 설정부(40)는 차로 변경시 이동경로를 설정하여 차량을 안전하게 차로 변경시킬 수 있다.
설정부(40)에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치(61)를 통해 디스플레이하는 표시부(60);를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 시스템에서 디스플레이 장치를 통해 이동경로를 도시한 도면이다.
도 5를 더 참조하면, 차량에는 차량의 정보를 디스플레이하는 HUD(Head up display) 또는 모니터와 같은 디스플레이 장치(61)가 장착될 수 있으며, 일반 차량의 경우 표시부(60)는 설정부(40)에서 설정한 차로 변경 이동경로를 도 5에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(61)에 디스플레이할 수 있다.
이를 통해 운전자의 운전을 보조할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 제어 방법의 순서도이다.
도 6을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 주행 제어 방법의 바람직한 실시예에 대해 알아보도록 한다.
본 발명에 따른 차량의 주행 제어 방법은 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지단계(S100); 감지단계에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식단계(200); 인식단계에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단단계(S400); 및 판단단계에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정단계(S500);를 포함한다.
감지단계(S100)에서는 차량에 장착되어 차량 주위를 촬영하는 카메라(11)에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 양측의 차선을 감지할 수 있다.
감지단계(S100)에서는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고, 판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단할 수 있다.
판단단계(S400)에서는 차로 변경 의도가 존재하는 경우의 인식단계에서 인식한 차선과 차량 사이의 시간에 따른 거리 변화를 딥러닝할 수 있다.
설정단계(S500)에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하는 제1제어단계(S630);를 더 포함할 수 있다.
차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계(S610); 및 감지단계(S100)에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계(S620);를 더 포함하고, 판단단계(S410)에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 감지단계(S100)에서 차로 변경을 감지하면 제3제어단계 또는 제3제어단계가 실행될 수 있다.
차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계(S610); 및 감지단계(S100)에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계(S620);를 더 포함하고, 판단단계(S500)에서는 감지단계(S100)에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하며, 판단단계(S400)에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단(S410)되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단(S420)되면 제2제어단계(S610) 또는 제3제어단계(S620)가 실행될 수 있다.
판단단계(S400) 이전에 차량에 장착된 각속도 센서(31), 조향 토크 센서(32), 조향각 센서(33) 또는 턴시그널 장치(34) 장치로부터 조향 정보를 입력받는 단계(S300);를 더 포함하고,
판단단계(S400)에서는 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단(S410)할 수 있다.
설정단계(S500)에서는 차량의 속도 감지 센서(41)와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 가상 차선의 종방향 길이 또는 곡률을 설정할 수 있다.
설정단계(S500)에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치(61)를 통해 디스플레이하는 표시단계(S640);를 더 포함할 수 있다.
발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 감지부
11 : 카메라
20 : 인식부
30 : 판단부
31 : 각속도 센서
32 : 조향 토크 센서
33 : 조향각 센서
34 : 턴시그널 장치
40 : 설정부
41 : 속도 감지 센서
50 : 제어부
60 : 표시부
61 : 디스플레이 장치

Claims (20)

  1. 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지부;
    감지부에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식부;
    인식부에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단부; 및
    판단부에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정부;를 포함하는 차량의 주행 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서
    감지부는 차량에 장착되어 차량 주위를 촬영하는 카메라와 연결되고, 카메라에서 촬영한 영상을 이용하여 차량 양측의 차선을 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    감지부는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고,
    판단부는 감지부에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    감지부는 차량에 인접한 외부장애물을 감지하고,
    판단부는 감지부에서 감지한 차량에 인접한 외부장애물을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    판단부는 차로 변경 의도가 존재하는 경우의 인식부에서 인식한 차선과 차량 사이의 시간에 따른 거리 변화를 딥러닝하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    설정부에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하거나, 감지부에서 감지한 차선을 차량 이탈시 경고 신호를 발생시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제어부는 판단부에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 인식부에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하면, 차선 유지 경고 신호를 발생시키거나, 감지부에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    판단부는 감지부에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하고,
    제어부는 판단부에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단되면, 운전자에게 차선 유지 경고 신호를 보내거나, 감지부에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 조향을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    판단부는 차량에 장착된 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치와 연결되고, 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치로부터 입력받은 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    설정부는 차량의 속도 감지 센서와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 이동경로의 종방향 길이 또는 곡률을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    설정부에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 시스템.
  12. 차량이 주행하는 차로의 차선을 감지하는 감지단계;
    감지단계에서 감지한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하는 인식단계;
    인식단계에서 인식한 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 판단단계; 및
    판단단계에서 판단한 차로 변경 의도를 기반으로 차량의 차로 변경을 위한 이동경로를 설정하는 설정단계;를 포함하는 차량의 주행 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    감지단계에서는 차선을 색상 및 종류로 구분하여 감지하고,
    판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차선의 색상 및 종류를 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    감지단계에서는 차량에 인접한 외부장애물을 감지하고,
    판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차량에 인접한 외부장애물을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    설정단계에서 설정한 가상을 차선을 따라 차량의 주행을 제어하는 제1제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계; 및
    감지단계에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계;를 더 포함하고,
    판단단계에서 차로 변경 의도가 미판단된 상태에서, 인식단계에서 차선과 차량 사이의 횡방향 거리 변화를 인식하면 제2제어단계 또는 제3제어단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    차선 유지 경고 신호를 발생시키는 제2제어단계; 및
    감지단계에서 감지한 차선을 유지하도록 차량의 조향을 제어하는 제3제어단계;를 더 포함하고,
    판단단계에서는 감지단계에서 감지한 차선을 기반으로 차량의 차로 변경 가능 여부를 판단하며,
    판단단계에서 차량의 차로 변경 의도가 존재하는 것으로 판단되고, 차로 변경 가능 여부가 불가능한 것으로 판단되면 제2제어단계 또는 제3제어단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    판단단계 이전에 차량에 장착된 각속도 센서, 조향 토크 센서, 조향각 센서 또는 턴시그널 장치 장치로부터 조향 정보를 입력받는 단계;를 더 포함하고,
    판단단계에서는 조향 정보를 기반으로 차로 변경 의도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  19. 청구항 12에 있어서,
    설정단계에서는 차량의 속도 감지 센서와 연결되어 차량의 속도를 기반으로 차로를 변경하도록 연장된 이동경로의 종방향 길이 또는 곡률을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    설정단계에서 설정한 이동경로를 차량에 장착된 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 표시단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 방법.
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