KR101290973B1 - Lane centering method and lane centering system - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 도로중심 추종 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 양측 차선을 감지하여 도로중심에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하고, 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하며, 차선정보 및 차량정보를 토대로 차량이 도로중심을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시켜서 도로중심 추종 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method and a system for following a road center, comprising: detecting lanes on both sides to obtain lane information including information on a road center, and grasping a vehicle state and vehicle behavior to include a vehicle center information; The controller acquires the information, and generates assist steering torque for causing the vehicle to follow the center of the road based on the lane information and the vehicle information, thereby performing the road center following control.
본 발명에 의하면, 차량이 도로중심을 추종하면서 안전하게 주행할 수 있도록 해주는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect that allows the vehicle to safely drive while following the road center.
도로중심, 추종 Road-centered, following
Description
본 발명의 일 실시예는 도로중심 추종 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차량이 도로중심을 추종하면서 안전하게 주행할 수 있도록 해주는 기술에 관한 것이다.One embodiment of the invention relates to a road centered tracking method and system. More specifically, the present invention relates to a technology that enables a vehicle to safely drive while following a road center.
종래에는, 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System)을 차량에 탑재하여, 해당 차량이 주행중인 차선을 벗어나지 않고 주행할 수 있도록 해주고 있다. Conventionally, a lane keeping assistance system (LKAS) is mounted on a vehicle so that the vehicle can travel without leaving the lane in which it is traveling.
이러한 종래의 차선 유지 보조 시스템은, 차량이 주행중인 차선을 이탈하지 않도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시켜 이를 통해 차선 유지 기능을 수행한다. 이때 발생시키는 어시스트 조향토크는, 차량이 차선의 중심(즉, 도로중심)에서 일정 거리 이내로 주행 중일 때 발생하지 않는다. 즉, 차량이 도로중심에서 일정 거리를 이탈한 경우에만 해당 어시스트 조향토크를 발생시켜 차선 유지 기능을 수행하고, 차량이 도로중심에서 일정 거리를 이탈하지 않은 경우에는 해당 어시스트 조향토크를 발생시켜 차선 유지 기능을 수행하지 않는다. The conventional lane keeping assistance system generates an assist steering torque to prevent the vehicle from leaving the driving lane, thereby performing a lane keeping function. The assist steering torque generated at this time does not occur when the vehicle is traveling within a certain distance from the center of the lane (ie, the road center). That is, only when the vehicle deviates from the center of the road, the assist steering torque is generated to perform the lane keeping function, and when the vehicle does not deviate from the center of the road, the assist steering torque is generated to maintain the lane. It does not perform a function.
하지만, 차량이 도로중심에서 일정 거리를 이탈하지 않은 경우에도, 차선 유지 기능이 필요한 상황이 빈번히 있다. 예를 들어, 옆 차선에서 주행 중인 차량이 자 차선에 인접하여 주행 중이거나, 자 차선의 폭이 좁은 경우 등이 이러한 상황에 해당한다. 종래의 차선 유지 보조 시스템은, 전술한 예시적인 상황에서 차선 유지 기능을 수행하지 않게 되고, 이로 인해, 안전 주행을 불가능하고, 주행 중 차량 간 충돌 사고나, 차선 이탈 사고 등을 발생시킬 수도 있다. However, even when the vehicle does not deviate from a certain distance from the center of the road, there are frequent situations where a lane keeping function is required. For example, such a situation may be the case where a vehicle driving in the side lane is driving adjacent to the own lane, or the width of the own lane is narrow. The conventional lane keeping assistance system does not perform the lane keeping function in the above-described exemplary situation, and thus, it is impossible to drive safely and may cause a collision between vehicles or a lane departure accident during driving.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량이 도로중심을 추종하면서 안전하게 주행할 수 있도록 해주는 데 있다. Against this background, it is an object of the present invention to allow a vehicle to safely drive while following a road center.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 차량이 차량상태 및 차량 거동과, 주행중인 도로상태(예: 도로곡률)에 따라 적응적으로 도로중심을 부드럽고 안전하게 추정하면서 주행할 수도 있도록 해주는 데 있다. In addition, another object of the present invention is to enable the vehicle to travel while adaptively estimating the road center smoothly and safely according to the vehicle condition and vehicle behavior, and the road condition (for example, road curvature) being driven.
본 발명의 일 실시예는, 차량의 양측 차선을 감지하여 도로중심에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하는 차선정보 획득부; 상기 차량의 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하는 차량정보 획득부; 상기 차량이 상기 도로중심으로부터 일정 거리 이상으로 이탈하지 않도록 하는 어시스트 조향토크를 상기 차선정보 및 상기 차량정보에 근거하여 계산하여 발생시키는 어시스트 조향토크 발생부; 및 상기 어시스트 조향토크에 근거하여 상 기 차량의 주행 제어를 수행하는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로중심 추종 시스템을 포함한다. An embodiment of the present invention, the lane information acquisition unit for detecting lanes of both sides of the vehicle to obtain lane information including information on the center of the road; A vehicle information acquisition unit for acquiring vehicle information including information on a vehicle center by identifying a vehicle state and vehicle behavior of the vehicle; An assist steering torque generation unit configured to calculate and generate assist steering torque based on the lane information and the vehicle information so that the vehicle does not deviate from the center of the road by more than a predetermined distance; And a driving controller configured to perform driving control of the vehicle based on the assist steering torque.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 양측 차선을 감지하여 도로중심에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하는 단계; 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하는 단계; 상기 차선정보 및 상기 차량정보를 토대로 차량이 상기 도로중심을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시키는 단계; 및 상기 어시스트 조향토크 및 입력된 운전자 조향토크를 합산한 최종 조향토크에 근거하여 차량이 상기 도로중심을 추종하도록 하는 주행 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로중심 추종 방법을 제공한다. In addition, an embodiment of the present invention, by detecting both lanes to obtain lane information including information on the center of the road; Obtaining vehicle information including information on a vehicle center by identifying a vehicle state and vehicle behavior; Generating assist steering torque to cause a vehicle to follow the road center based on the lane information and the vehicle information; And performing a driving control to cause the vehicle to follow the center of the road based on the final steering torque obtained by adding the assist steering torque and the input driver's steering torque to each other.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량이 도로중심을 추종하면서 안전하게 주행할 수 있도록 해주는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, there is an effect of allowing the vehicle to safely drive while following the road center.
또한, 본 발명에 의하면, 차량이 차량상태 및 차량 거동과, 주행중인 도로상태(예: 도로곡률)에 따라 적응적으로 도로중심을 부드럽고 안전하게 추정하면서 주행할 수도 있도록 해주는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, there is an effect that allows the vehicle to travel while adaptively estimating the center of the road smoothly and safely according to the vehicle condition and vehicle behavior and the road condition (for example, road curvature) being driven.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음 에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)에 대한 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a road
본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(300)이 주행중인 도로의 도로중심(310)을 추종하면서 주행할 수 있도록 제어해주는 시스템이다. 이러한 도로중심 추종 시스템(100)은, 차량(300)이 도로중심(310)에서 미리 정의되거나 도로폭에 따라 변경되어 정의될 수 있는 일정 거리(320) 이상으로 이탈하지 못하도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시키고, 차량(300)이 도로중심(310)에서 일정거리(320) 이상으로 벗어나려고 하는 지점에서, 발생된 어시스트 조향토크와 입력된 운전자 조향토크를 이용하여, 도로중심(310)을 추종할 수 있도록 하는 조향 제어 등을 통해 주행 제어(3000)를 수행한다. As shown in FIG. 3, the road
도 1을 참조하면, 이러한 도로중심 추종 시스템(100)은, 양측 차선을 감지하여 도로중심(310)에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하는 차선정보 획득부(120)와, 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하는 차량정보 획득부(140)와, 차선정보 및 차량정보를 토대로 차량(300)이 도로중심(310)을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시키는 어시스트 조향토크 발생부(150) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, the road
전술한 차선정보 획득부(120)는, 카메라(110)를 통해 촬영된 영상을 통해 차량(300)의 좌측과 우측에 있는 양측 차선을 감지하여, 감지 결과에 근거하여, 도로중심(310) 및 도로곡률에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득한다. The above-described lane
전술한 차량정보 획득부(140)는, 현재의 차량(300)에 대한 차량상태 및 차량거동을 파악한 결과를 통해, 횡 방향 속도, 종 방향 속도, 자세각 변화량(Yaw Rate) 및 헤딩 각도 중 하나 이상에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 차량정보 획득 장치(130)를 통해 획득한다. 여기서, 차량정보 획득 장치(130)는, 횡 방향 속도, 종 방향 속도, 자세각 변화량(Yaw Rate) 및 헤딩 각도 등을 측정하거나 저장할 수 있는 각종 차량 내 센서 및 차량 내 시스템 등일 수 있다. 각종 차량 내 센서는, 일 예로서, 차속 센서, 요레이트 센서, 조향각 센서 등 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 차량 내 시스템은, 일 예로서, ABS(Antilock Brake System), ESC(Electronic Stability Control) 시스템, EMS(Engine Management System), MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템 등 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. The above-described vehicle
전술한 어시스트 조향토크 발생부(150)는, 차량(300)이 도로중심(310)을 일정 거리 이상으로 일탈하지 않으면서 도로중심(310)을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 계산하여 발생시키는데, 일 예로서, 차선정보 획득부(120)에 획득된 차선정보 및 차량정보 획득부(140)에 획득된 차량정보를 토대로, 도로중심(310)과 차량중심 간의 거리 오차인 중심 이탈 거리 오차, 횡 방향 속도 오차 및 목표 자세각 변화량 오차 등을 계산하고, 이렇게 계산된 중심 이탈 거리 오차, 횡 방향 속도 오차 및 목표 자세각 변화량 오차에 근거하여, 차량(300)이 도로중심(310)을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 계산하여 발생시킨다. 여기서, "어시스트 조향토크"는, 도 3을 참조하면, 차량(300)이 도로중심(310)에서 일정 거리(320) 이상으로 이탈하지 못하도록 하는 조향토크이고, 이를 통해, 도로중심 추종을 위한 주행 제어가 수행된다. The assist steering
위에서 언급한 일정 거리(320)는, 차량상태나 도로상태 등에 따라 적응적으로 변경될 수 있는 정보이다. 예를 들어, 일정 거리(320)는, 차량(300)의 차량속도, 차량 폭, 차량 길이, 도로폭(차선폭) 및 도로곡률 등 중에서 하나 이상에 따라 정해진 값만큼 크게 또는 작게 변경되는 정보이다. 가령, 차량(300)이 주행하는 도로가 도로곡률이 큰 곡선 도로인 경우에는, 회전 중심 방향으로 일정 거리(320)를 보다 크게 변경하여 차량(300)이 곡선 도로를 부드럽게 회전하면서 도로중심(310)을 추종하도록 해 줄 수 있다. 또한, 차량(300)의 차량속도가 빠를 때는 느릴 때보다 도로중심(310)으로부터 이탈하기가 쉽기 때문에, 일정 거리(320)를 작게 변경하는 것이 이탈을 더욱 잘 방지할 수 있을 것이다. The
전술한 어시스트 조향토크 발생부(150)가, 차량(300)의 도로중심 추종을 위하여 발생시키는 어시스트 조향토크를 계산하는 방법을 아래에서 설명한다. A method of calculating the assist steering torque generated by the assist steering
전술한 어시스트 조향토크 발생부(150)는, "중심 이탈 거리 오차", "횡 방향 속도 오차" 및 "목표 자세각 변화량 오차" 등을 계산하여 이로부터 어시스트 조향토크를 계산한다. The assist steering
이러한 어시스트 조향토크 계산을 위하여, 횡 방향 속도 오차를 계산하게 되는데, 이러한 "횡 방향 속도 오차"는, 차량(300)과 감지된 양측 차선이 이루는 자세각의 횡 방향 성분과, 종 방향 속도에 근거하여 계산될 수 있다. In order to calculate the assist steering torque, a lateral velocity error is calculated. The lateral velocity error is based on the lateral component of the attitude angle formed by the
다음으로, 이러한 어시스트 조향토크 계산을 위한 "목표 자세각 변화량 오차"는, 종 방향 속도와 도로 곡률로부터 계산된 목표 자세각 변화량과 요레이트 센서로부터 측정된 실제 자세각 변화량의 차이로부터 계산될 수 있다. Next, the "target attitude angle change amount error" for the assist steering torque calculation may be calculated from the difference between the target attitude angle change amount calculated from the longitudinal speed and the road curvature and the actual attitude angle change amount measured from the yaw rate sensor. .
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)은, 입력된 운전자 조향토크에 어시스트 조향토크 발생부(150)에 의해 전술한 방법에 따라 계산되어 발생된 어시스트 조향토크를 합산하여 최종 조향토크를 얻고 이러한 최종 조향토크에 근거하여 차량(300)이 도로중심(310)을 추종하도록 하는 주행 제어를 수행하는 주행 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 즉, 어시스트 조향토크 발생부(150)에 의해 차량(300)의 도로중심 추종을 위하여 계산되어 발생된 어시스트 조향토크는, 도로중심 추종을 위해의 차량(300)의 주행을 제어하기 위하여, 주행 제어부(160)로 입력되어 운전자 조향토크와 더해진다. 이러한 주행 제어부(160)는,전동식 파워 스티어링(MDPS: Motor Driven Power Steering) 등의 조향 시스템에 포함되는 구성일 수도 있다. Referring to FIG. 1, in the road
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)은, 도로중심 추종 기능의 사용 유무 정보를 사용자로부터 입력받는 스위치와, 도로중심 추종 상태 정보를 디스플레이하는 디스플레이 등을 더 포함할 수도 있다. In addition, the road
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)은, 도로중심 추종을 위한 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있다. 이러한 전자 제어 유닛을 LCS ECU(Lane Centering System Electronic Control Unit, 이하 "LCS ECU"라 칭함)이라고 한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템(100)이 LCS ECU로 구현된 것을 도 2에 도시한다. The road
도 2를 참조하면, 운전자가 도로중심 추종 기능을 사용하기 위해 스위치(220)를 통해 운전자 입력을 하면, LCS ECU(200)는 도로중심 추종 기능을 수행하기 시작하여, 카메라(110)를 포함하는 비전 시스템(210)으로부터 감지된 양측 차선의 차선정보를 입력받는다. 또한, 동시에, LCS ECU(200)는, 각종 차량 내 센서(예: 차속 센서, 요레이트 센서, 조향각 센서(270) 등) 또는 각종 차량 내 시스템(예: ABS/ESC(140), MDPS(250), EMS(260) 등)을 포함하는 차량정보 획득 장치(130)로부터 횡 방향 속도, 종 방향 속도, 자세각 변화량(Yaw Rate) 및 헤딩 각도 등 중에서 하나 이상을 포함하는 차량정보를 입력받는다. Referring to FIG. 2, when a driver inputs a driver through the
도 2를 참조하면, LCS ECU(200)는, 입력받은 차선정보 및 차량정보를 이용하여, 차량(300)이 도로중심(310)을 추종할 수도 있도록 하는 어시스트 조향토크를 계산하여 발생시켜고, MDPS(250)와 연동하여, 이렇게 발생시킨 어시스트 조향토크 와 입력된 운전자 조향토크에 근거하여, 차량(300)이 도로중심(310)을 추종할 수도 있도록 하는 차량(300)의 주행을 제어할 수 있다. LCS ECU(200)는, 이와 같은 도로중심 추종 기능을 수행하면서, 도로중심 추종 상태를 차량(300) 내 디스플레이(230)로 디스플레이시켜서 운전자가 현재 차량(300)의 주행 상태를 확인할 수 있게 해줄 수 있다. Referring to FIG. 2, the
도 2에 도시된 장치들간에는 정보나 신호가 CAN(Control Area Network, 280) 등과 같은 차량 통신 네트워크를 통해 전달될 수 있다. Information or signals may be transferred between the devices shown in FIG. 2 through a vehicle communication network such as a control area network (CAN).
아래에서는, 전술한 바 있는 어시스트 조향토크의 계산 방법을 예시적인 수학식들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 이러한 수학식들을 참조하여 어시스트 조향토크의 계산 방법을 설명할 때, 어시스트 조향토크을 계산하기 위한 수학식들에 사용되는 정보들을 도로중심 추종 환경에서 표시한 도 4를 함께 참조한다. In the following, the above-described method of calculating assist steering torque will be described in more detail with reference to exemplary equations. When describing the assist steering torque calculation method with reference to these equations, the information used in the equations for calculating the assist steering torque is referred to together with FIG.
도로중심 추종을 위한 어시스트 조향토크는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(300)이 도로중심(310)에서 일정 거리(320) 이상으로 이탈하지 못하도록 하는 조향토크이고, 여기서, 일정 거리(320)는, 미리 정의되거나 도로폭에 따라 변경되어 정의될 수 있는 정보이다. 이러한 어시스트 조향토크는, 현재의 차량상태 및 차량거동에 따라 적응적으로 계산될 수 있는데, 일 예로서, 하기 수학식 1을 이용하여 표현될 수 있다. As shown in FIG. 3, the assist steering torque for the center of the road is a steering torque that prevents the
수학식 1에서, Ta는 어시스트 조향토크이고, ex는 차량중심과 도로중심(310) 간의 거리 오차인 중심 이탈 거리 오차이며, evx는 횡 방향 속도 오차이고, eψ'는 목표 자세각 변화량 오차이며, k1, k2, k3는 비례 상수이다. In
수학식 1에서 횡 방향 속도 오차(evx)는, 우선, 차선과 차량(300)이 이루는 자세각의 횡 방향 성분을 차량(300)의 종 방향 속도에 곱하여 횡 방향 속도를 계산하고, 계산된 횡 방향 속도에 음수를 취함으로써 계산할 수 있다. 차선과 차량(300)이 이루는 자세각의 횡 방향 성분은 차선과 차량(300)이 이루는 자세각의 사인(Sine) 값이다. 이러한 계산방식은 수학식 2를 통해 확인할 수 있다. In
수학식 2에서, evx는 횡 방향 속도 오차이고, vx는 횡 방향 속도이며, vv는 차량속도이며, ψ는 차선과 차량(300)이 이루는 자세각이다. In Equation 2, e vx is a lateral speed error, v x is a lateral speed, v v is a vehicle speed, and ψ is an attitude angle between the lane and the
수학식 1에서 목표 자세각 변화량 오차는, 하기 수학식 3과 같이, 목표 자세각 변화량과 요레이트 센서로부터 측정된 실제 자세각 변화량의 차이로부터 계산될 수 있다. 여기서, 목표 자세각 변화량 및 실제 자세각 변화량은, 자세각의 미분 성분이다. In
수학식 3에서, eψ'는 목표 자세각 변화량 오차이고, ψ'des 는 목표 자세각 변화량이며, ψ'는 요레이트 센서로부터 측정된 실제 자세각 변화량이다. In Equation 3, e ψ ' is a target attitude angle change error, ψ' des Is the target attitude angle change amount, and ψ 'is the actual attitude angle change amount measured from the yaw rate sensor.
수학식 3에서 목표 자세각 변화량 오차 eψ'는, 하기 수학식 4와 같이, 종 방향 속도와 도로 곡률로부터 계산될 수 있다. In Equation 3, the target attitude angle change amount error e ψ ' can be calculated from the longitudinal velocity and the road curvature, as shown in Equation 4 below.
수학식 4에서, ψ'des는 목표 자세각 변화량이고, vy는 차량(300)의 종 방향 속도이며, γ는 도로 곡률(=1/R)이다. In Equation 4,? ' Des is the target attitude angle change amount, v y is the longitudinal speed of the
상기 수학식 2, 상기 수학식 3 및 상기 수학식 4를 통해 계산되어진 횡 방향 속도 오차 evx, 목표 자세각 변화량 오차 eψ' 및 목표 자세각 변화량 ψ'des를 이용하여, 상기 수학식 1을 다시 표현하면 하기 수학식 5와 같다.
본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템(100)에서 도로중심 추종을 위하여 전술한 방식에 따라 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크와, 종래의 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System)에서 차선 유지를 위해 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크는 도 5에서와 같이 비교될 수 있다. Assist steering torque used in accordance with the above-described method for the road-oriented tracking in the road-oriented
종래의 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System)에서 차선 유지를 위해 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크(510)를 나타낸 도 5의 (a)와, 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템(100)에서 도로중심 추종을 위해 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크(520)를 나타낸 도 5의 (b)를 비교하면, 종래의 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System)에서 차선 유지를 위해 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크(510)는, 횡 방향 오차(도로중심 및 차량중심 간의 거리)가 일정값 이상일 때만 발생하지만, 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템(100)에서 도로중심 추종을 위해 계산하여 이용하는 어시스트 조향토크(520)는, 횡 방향 오차(도로중심 및 차량중심 간의 거리)가 영이 모든값에서 발생함을 알 수 있다. 이로 인해, 더욱 엄격하게 차선 안에 안전한 도로 주행을 가능하게 할 수 있다. Figure 5 (a) showing the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량이 도로중심을 추종하면서 안전하게 주행할 수 있도록 해주는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, there is an effect of allowing the vehicle to safely drive while following the road center.
또한, 본 발명에 의하면, 차량이 차량상태 및 차량 거동과, 주행중인 도로상태(예: 도로곡률)에 따라 적응적으로 도로중심을 부드럽고 안전하게 추정하면서 주행할 수도 있도록 해주는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, there is an effect that allows the vehicle to travel while adaptively estimating the center of the road smoothly and safely according to the vehicle condition and vehicle behavior and the road condition (for example, road curvature) being driven.
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템(100)이 제공하는 도로중심 추종 방법에 대한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a road center tracking method provided by the road
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템(100)이 제공하는 도로중심 추종 방법은, 양측 차선을 감지하여 도로중심(310)에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하는 단계(S600)와, 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하는 단계(S602)와, 차선정보 및 차량정보를 토대로 차량(300)이 도로중심(310)을 추종하도록 하는 어시스트 조향토크를 발생시키는 단계(S604)와, 어시스트 조향토크 및 운전자 조향토크를 합산한 최종 조향토크에 근거하여 차량(300)이 도로중심(310)을 추종하도록 하는 주행 제어를 수행하는 단계(S606) 등을 포함한다. Referring to FIG. 6, the road center tracking method provided by the road
본 발명의 다른 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템은, 양측 차선을 감지하여 도로중심에 대한 정보를 포함하는 차선정보를 획득하는 차선정보 획득부와, 차량상태 및 차량거동을 파악하여 차량중심에 대한 정보를 포함하는 차량정보를 획득하는 차량정보 획득부와, 차량이 도로중심으로부터 일정 거리 이상으로 이탈하지 않도록 하는 어시스트 조향토크를 차선정보 및 차량정보에 근거하여 계산하여 발생시키는 어시스트 조향토크 발생부와, 발생시킨 어시스트 조향토크(도 5의 (b)와 같음)에 근거하여 차량의 주행 제어를 수행하는 주행 제어부 등을 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, a road center tracking system includes a lane information acquisition unit that detects both lanes and obtains lane information including information on a road center, and grasps a vehicle state and a vehicle behavior for a vehicle center. A vehicle information acquisition unit for acquiring vehicle information including information, and an assist steering torque generation unit for calculating and generating assist steering torque based on lane information and vehicle information so that the vehicle does not deviate from the center of the road by more than a predetermined distance; And a driving control unit that performs driving control of the vehicle on the basis of the generated assist steering torque (as shown in FIG. 5B).
위에서 언급한 일정 거리는, 도로중심 추종이 필요한지를 판단하는 기준이 되는 차량 및 도로중심 간의 이격 거리를 의미하는 것으로서, 이는, 차량속도 및 도로곡률 등 중 하나 이상에 따라 달리 정의될 수 있는 정보이다. 예를 들어, 차량속도가 빠를 때는, 부드러운 도로중심 추종 제어를 위해, 도로중심 추종이 필요한지를 판단하는 기준이 일정 거리를 차량속도가 느릴 때보다 짧게 변경하여 설정할 수 있다. 또한, 주행중인 도로가 곡선인 경우, 즉, 도록곡률이 일정값 이상으로 있는 경우에는, 차량이 게 곡선 도로를 따라 주행할 수 있도록 도로중심 추종이 필요한지를 판단하는 기준이 일정 거리를 크게 변경하여 설정할 수도 있다. The above-mentioned predetermined distance refers to a separation distance between the vehicle and the road center, which is a criterion for determining whether the road center tracking is necessary, and is information that may be differently defined according to one or more of the vehicle speed and the road curvature. For example, when the vehicle speed is high, a criterion for determining whether the center of the road is required for smooth road center following control may be set by changing a predetermined distance shorter than when the vehicle speed is slow. In addition, when the road being driven is curved, that is, when the curvature is greater than or equal to a certain value, the criterion for determining whether the center of gravity of the road is required so that the vehicle can travel along the curved road is greatly changed by a certain distance. Can also be set.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들 은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로중심 추종 시스템에 대한 블록 구성도, 1 is a block diagram of a road center tracking system according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템을 구현한 예시도, 2 is an exemplary view of implementing a road center tracking system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템에 의해, 차량이 도로중심을 추종하여 주행하도록 제어되는 예시도, 3 is an exemplary diagram in which a vehicle is controlled to follow a road center by a road center following system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템에서의 어시스트 조향토크를 발생시키기 위한 방법을 설명하기 위한 도면, 4 is a view for explaining a method for generating assist steering torque in a road center tracking system according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 시스템에서의 어시스트 조향토크와, 종래의 차선 유지 보조 시스템에서의 어시스트 조향토크를 비교한 도면, FIG. 5 is a view comparing assist steering torque in a road center tracking system and assist steering torque in a conventional lane keeping assistance system according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 도로중심 추종 방법에 대한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a road center tracking method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100: 도로중심 추종 시스템(LCS: Lane Centering System)100: Lane Centering System (LCS)
110: 카메라 120: 차선정보 획득부110: camera 120: lane information acquisition unit
130: 차량정보 획득 장치 140: 차량정보 획득부130: vehicle information acquisition device 140: vehicle information acquisition unit
150: 어시스트 조향토크 발생부 160: 주행 제어부150: assist steering torque generation unit 160: driving control unit
200: LCS ECU(Lane Centering System Electronic Control Unit)200: Lane Centering System Electronic Control Unit (LCS)
210: 비전 시스템 220: 스위치210: vision system 220: switch
230: 디스플레이 300: 차량230: display 300: vehicle
310: 도로중심310: road center
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