KR102272765B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

개시된 실시예는 차선의 오인지가 발생한 상황에서 이동하고자 하는 차선의 선행차량을 추종하여 주행함으로써 차선을 변경할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 차량은 거리센서; 차선의 이미지를 획득하도록 마련된 영상센서; 및 상기 거리센서 및 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량의 주행궤적을 생성하고, 차선이 인지되지 않으면 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 프로세서;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD FOR THE VEHICLE}
개시된 실시예는 차량에 관한 것이다.
일반적으로 운전 보조 장치들은 적응형 크루즈 컨트롤(ACC; Adaptive Cruise Control)과 같이 종방향에 대한 운전을 보조하거나, 차선 이탈 경보 시스템(LDWS; Lane Departure Warning System)이나 차선 유지 보조 시스템(LKAS; Lane Keeping Assist System)처럼 횡방향에 대해 운전을 보조하는 기능을 제공한다.
최근에는 운전자의 개입없이 차량을 종/횡방향으로 자동으로 제어하는 자율 주행 차량이 개발되고 있다.
개시된 실시예는 차선의 오인지가 발생한 상황에서 이동하고자 하는 차선의 선행차량을 추종하여 주행함으로써 차선을 변경할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 거리센서; 차선의 이미지를 획득하도록 마련된 영상센서; 및 상기 거리센서 및 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량의 주행궤적을 생성하고, 차선이 인지되지 않으면 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 프로세서;를 포함한다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 상기 목표차량의 좌표를 추출하고, 상기 추출된 좌표를 자차량의 주행정보에 기초하여 누적함으로써 상기 목표차량의 주행궤적을 생성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 거리센서에서 획득한 데이터로부터 오브젝트를 형성하고, 상기 오브젝트 중 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 목표차량을 나타내는 오브젝트의 경계 또는 오브젝트 내에 포함되는 어느 하나의 좌표를 추출할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 자차량의 x좌표의 변화량, y좌표의 변화량 및 진행각도의 변화량을 포함하는 자차량의 주행정보를 산출하고, 상기 자차량의 주행정보를 이용하여 자차량의 현재 위치를 기준으로 상기 좌표를 누적할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 누적된 좌표를 곡선으로 모델링하여 주행궤적을 생성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 목표차량의 좌표에 대응하는 자차량의 대응점이 상기 주행궤적을 추종하도록 자차량을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량의 제어방법은 거리센서 및 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하고; 상기 결정된 목표차량의 주행궤적을 생성하고; 차선이 인지되지 않으면 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 것;을 포함한다.
또한, 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하는 것은, 상기 거리센서에서 획득한 데이터에 군집화를 수행하여 오브젝트를 생성하고; 상기 오브젝트 중 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정된 목표차량의 주행궤적을 생성하는 것은, 상기 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 상기 목표차량의 좌표를 추출하고; 상기 추출된 좌표를 자차량의 주행정보에 기초하여 누적하고; 상기 누적된 좌표를 이용하여 상기 목표차량의 주행궤적을 생성하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 상기 목표차량의 좌표를 추출하는 것은, 목표차량을 나타내는 오브젝트의 경계 또는 오브젝트 내에 포함되는 어느 하나의 좌표를 추출하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 추출된 좌표를 자차량의 주행정보에 기초하여 누적하는 것은,
자차량의 x좌표의 변화량, y좌표의 변화량 및 진행각도의 변화량을 포함하는 자차량의 주행정보를 산출하고; 상기 자차량의 주행정보를 이용하여 자차량의 현재 위치를 기준으로 상기 좌표를 누적하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
또한, 상기 누적된 좌표를 이용하여 상기 목표차량의 주행궤적을 생성하는 것은, 상기 누적된 좌표를 곡선으로 모델링하여 주행궤적을 생성하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 것은, 상기 주행궤적을 형성하는 상기 목표차량의 좌표에 대응하는 자차량의 대응점이 상기 주행궤적을 추종하도록 자차량을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 영상센서에서 차선을 오인지하여도, 안정적으로 차선을 변경할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 거리센서에서 획득한 데이터가 군집화되어 생성된 오브젝트를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 거리센서와 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 결정된 목표차량 및 차선을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 좌표를 누적하여 생성한 목표차량의 주행궤적을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 주행궤적을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량의 영상센서에서 획득한 데이터에 기초한 차선의 인지에 오류가 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도 9은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 주행궤적을 추종하여 차선을 변경하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량(100)의 외관을 형성하는 본체(1), 차량(100)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차륜(51, 52)을 회전시키는 구동 장치(80), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71), 차량(100) 내부의 운전자에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(30), 운전자에게 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(81, 82)를 포함한다.
차륜(51, 52)은 차량(100)의 전방에 마련되는 전륜(51), 차량(100)의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함한다.
구동 장치(80)는 본체(1)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 포함할 수 있다.
도어(71)는 본체(1)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고 불리는 전면 유리(30)는 본체(100)의 전방 상측에 마련된다. 차량(100) 내부의 운전자는 전면 유리(30)를 통해 차량(100)의 전방을 볼 수 있다. 또한, 사이드 미러(81, 82)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(81) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(82)를 포함한다. 차량(100) 내부의 운전자는 사이드 미러(81, 82)를 통해 차량(100)의 측면 및 후방의 상황을 눈으로 확인할 수 있다.
이외에도 차량(100)은 차량(100) 주변의 장애물 등을 감지하여 차량(100) 주변의 상황을 운전자가 인식할 수 있도록 도움을 주는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 차량(100)은 차량의 속도 등과 같은 차량의 주행정보를 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 차량은 차선 등을 포함하는 차량의 주변 환경에 대한 영상을 획득하는 센서를 포함할 수 있다. 차량(100)의 주행정보나 차량(100) 주변의 상황을 감지할 수 있는 다양한 센서들에 대해서는 후술하도록 한다.
도 2에 도시된 바를 참조하면 차량(100)은 기어박스(120), 센터페시아(130), 스티어링 휠(140) 및 계기판(150) 등이 마련된 대시보드(dashboard)를 포함할 수 있다.
기어박스(120)에는 차량 변속을 위한 기어 레버(121)가 설치될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 것처럼, 기어박스에는 사용자가 네비게이션(10)이나 오디오 장치(133) 등을 포함하는 멀티미디어 장치의 기능이나 차량(100)의 주요 기능의 수행을 제어할 수 있도록 마련된 다이얼 조작부(111)와 다양한 버튼들을 포함하는 입력부(110)가 설치될 수 있다.
센터페시아(130)에는 공조 장치(132), 오디오 장치(133) 및 네비게이션(10) 등이 설치될 수 있다.
공조 장치는 차량(100) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(100)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치는 센터페시아(130)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구를 포함할 수 있다. 센터페시아(130)에는 공조 장치 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 사용자는 센터페시아(130)에 배치된 버튼이나 다이얼을 이용하여 차량(100)의 공조 장치를 제어할 수 있다. 물론 기어박스(120)에 설치된 입력부(110)의 버튼들이나 다이얼 조작부(111)를 통해 공조장치를 제어할 수도 있다.
실시예에 따라서 센터페시아(130)에는 네비게이션(10)이 설치될 수 있다. 네비게이션(10)은 차량(100)의 센터페시아(130) 내부에 매립되어 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면 센터페시아(130)에는 네비게이션(10)을 제어하기 위한 입력부가 설치될 수도 있다. 실시예에 따라서 네비게이션(10)의 입력부는 센터페시아(130)가 아닌 다른 위치에 설치될 수도 있다. 예를 들어 네비게이션(10)의 입력부는 네비게이션(10)의 디스플레이(300) 주변에 형성될 수도 있다. 또한 다른 예로 네비게이션(10)의 입력부는 기어 박스(120) 등에 설치될 수도 있다.
스티어링 휠(140)은 차량(100)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(141) 및 차량(100)의 조향 장치와 연결되고 림(141)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(142)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 스포크(142)에는 차량(100) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작 장치(142a, 142b)가 마련될 수 있다. 또한 대시보드에는 차량(100)의 주행 속도, 엔진 회전수 또는 연료 잔량 등을 표시할 수 있는 각종 계기판(150)이 설치될 수 있다. 계기판(150)은 차량 상태, 차량 주행과 관련된 정보, 멀티미디어 장치의 조작과 관련된 정보 등을 표시하는 계기판 디스플레이(151)를 포함할 수 있다.
운전자는 대시보드에 마련된 전술한 다양한 장치들을 조작하여 차량(100)을 운행할 수 있다. 차량(100)에는 도 2에 도시된 것과 같이 차량(100)의 운행을 위해 운전자가 조작할 수 있는 장치들 외에도 차량(100)의 주행을 위해 필요한 차량(100) 외부의 정보나 차량(100) 자체의 주행정보들을 감지할 수 있는 다양한 센서들이 마련될 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량은 다양한 센서에서 감지한 정보에 기초하여 운전자의 개입없이 자율 주행을 수행할 수 있다. 자율주행을 위해 차량이 주행하는 차로의 차선을 인지할 필요가 있다. 특히, 차선의 변경을 위해서는 보다 정확하게 차선을 인지할 필요가 있다. 차량의 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 차선을 인지하는 경우, 주변 차량에 의해 차선이 가려지거나 차선의 마킹이 불량한 경우 등 다양한 주변 상황에 의해 차선을 제대로 인지하기 어려운 경우가 있다. 이와 같이 차선이 제대로 인지되지 않은 상황에서 주행차로를 변경하는 경우, 안정적으로 차로를 변경하기 어렵고 주변 차량과의 충돌 가능성도 배제할 수 없다.
이에 개시된 실시예는, 차선의 인지가 어려운 상황에서도 주행차로를 안정적으로 변경할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다. 이하 도 3 내지 도 9를 참조하여 개시된 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 거리센서에서 획득한 데이터가 군집화되어 생성된 오브젝트를 나타낸 도면이며, 도 5는 일 실시예에 따른 차량의 거리센서와 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 결정된 목표차량 및 차선을 나타낸 도면이다. 도 6은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 좌표를 누적하여 생성한 목표차량의 주행궤적을 나타낸 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 주행궤적을 나타낸 도면이며, 도 8은 일 실시예에 따른 차량의 영상센서에서 획득한 데이터에 기초한 차선의 인지에 오류가 발생한 것을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 9은 일 실시예에 따른 차량에서 목표차량의 주행궤적을 추종하여 차선을 변경하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 것처럼, 개시된 실시예에 따른 차량은 자율 주행 모드와 관련된 입력을 수신하는 입력부(303), 차량 외부의 이미지를 획득하는 영상센서(309), 전방의 차량이나 장애물을 감지하는 거리센서(307), 영상센서(309) 및 거리센서(307)에서 획득한 정보를 기초로 주행차로의 변경을 위한 제어를 수행하는 프로세서(317), 차량의 주행과 관련된 다양한 정보를 표시하는 디스플레이(300) 및 자율 주행 모드 하에서 프로세서(317)의 제어 하에 차량을 주행시키는 구동장치(80)를 포함한다.
입력부(303)는, 사용자가 자율 주행 모드를 턴 온시키는 명령을 입력할 수 있도록 마련될 수 있다.
입력부(303)는 센터페시아, 기어박스 또는 스티어링 휠에 마련될 수 있고, 하드키나 소프트키 타입의 버튼, 토글 스위치, 다이얼, 음성인식장치, 동작인식장치 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
입력부(303)는 자율주행모드와 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동운전모드 중 어느 하나를 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 즉, 운전자는 수동운전모드로 직접 차량을 운전하다가 입력부(303)를 조작하여 자율주행모드를 선택할 수 있고, 자율주행모드에 따라 차량이 운행되는 중에 수동운전모드를 선택하여 다시 직접 차량을 운전할 수 있다. 프로세서(317)는 자율주행모드와 수동운전모드 간의 전환이 이루어질 때, 디스플레이(300)나 스피커 등을 통해 모드의 전환이 이루어졌음을 운전자에게 알려줄 수 있다.
또한, 입력부는 자율주행 중 주행차로의 변경을 위한 명령을 입력할 수 있도록 마련될 수 있다. 자율주행모드에서 차로 변경 또한 자동적으로 이루어질 수도 있으나, 차로 변경 시 주변 차량과의 충돌 가능성을 배제할 수 없으므로, 차로변경을 위한 별도의 명령이 입력되는 경우에 차량이 차로를 변경할 수 있도록 설정될 수도 있다. 이 경우, 운전자가 차로변경명령을 입력부를 통해 입력하면, 프로세서는 자차량의 주행정보와 영상센서 및 거리센서에서 획득한 정보를 이용하여 차로 변경을 위한 제어를 수행할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
영상센서(309)는 차량 외부의 이미지, 특히 차량이 주행하는 전방도로의 지면의 이미지를 획득하여 프로세서(317)로 전송한다. 영상센서는(309)는 차량 전방의 영상을 획득하는 전방 카메라를 포함하고, 차량 좌우 측방의 영상을 획득하는 좌측 카메라와 우측 카메라, 차량 후방의 영상을 획득하는 후방 카메라 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 카메라는 CCD 또는 CMOS센서를 포함할 수 있다.
거리센서(307)는 차량 외부의 객체, 예를 들면 차량의 전방에서 주행하는 선행차량, 도로, 도로 주변에 설치된 구조물 등을 포함하는 정지물체, 반대 차선에서 다가오는 차선 등을 감지할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 거리센서(307)는 선행차량을 감지하여 선행차량과의 차간 거리를 산출할 수 있다. 거리센서는(307)는 주행차로의 전방에서 주행하는 선행차량뿐만 아니라 주행차로의 옆 차선에서 주행하는 선행차량도 감지할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 차량의 거리센서(307)는 레이더(radar) 또는 라이다(Light detection and Ranging, Lidar)를 포함할 수 있으나, 정밀한 측정을 위해 라이다로 구현되는 것이 바람직하다. 이하 개시된 실시예는 거리센서(307)가 수직방향으로 멀티 레이어의 레이저를 송출하는 멀티 레이어 라이다로 구현된 경우를 가정하여 설명한다
프로세서(317)는 입력부(303)를 통해 자율주행모드를 선택하는 명령이 입력되거나, 크루즈 컨트롤 기능, 차선 이탈 경보 기능, 차선 유지 보조 기능 등을 선택하는 명령이 입력되면, 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 선행차량을 포함한 주변의 다양한 물체를 검출할 수 있다. 또한, 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 차선을 검출할 수 있다. 또는, 프로세서(317)는 전술한 기능들을 실행시키기 위한 별도의 명령이 입력되지 않아도, 차량이 주행 중이면 거리센서에서 획득한 데이터와 영상센서(309)에서 획득한 이미지를 이용하여 차량의 주변상황을 감지할 수도 있다.
도 4는 거리센서에서 획득한 데이터를 나타낸다. 도 4의 (a)를 참조하면, 거리센서(307)에서 획득한 데이터들은 선행 차량과의 거리를 나타내는 점들로 이루어질 수 있다. 프로세서는 거리센서에서 획득한 포인트 데이터들에 군집화 알고리즘을 적용하여 도 4의 (b)에 도시된 것처럼, 사각형 형태의 오브젝트를 생성할 수 있다.
도 5는 거리센서에서 획득한 데이터 및 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 검출한 차선을 함께 나타낸 도면이다. 프로세서는 전술한 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 차선을 검출하면, 도 5에 도시된 것처럼, 거리센서에서 획득한 오브젝트 형태의 데이터들과 차선을 함께 나타낼 수 있다.
입력부를 통해 차로변경명령이 입력되면, 프로세서는 차량을 이동시키고자 하는 차로를 결정하고, 차로가 결정되면 목표차로에서 주행 중인 선행차량을 결정한다. 도 5에 도시된 것처럼, 목표차로가 현재 주행중인 차로의 좌측 차로로 결정된 경우, 좌측차로에서 주행 중인 선행차량을 목표차량(TC)으로 결정할 수 있다. 즉, 프로세서는 입력부를 통해 차로변경명령이 입력되면, 거리센서 및 영상센서에서 획득한 정보를 이용하여 목표차로와 목표차량(TC)을 결정할 수 있다.
목표차량(TC)이 결정되면, 프로세서는 목표차량(TC)의 좌표(P)를 추출한다. 목표차량(TC)의 좌표는 목표차량(TC)의 주행궤적(R) 생성의 기초가 되는 포인트로 목표차량(TC)을 나타내는 오브젝트 내에 포함되거나, 오브젝트의 경계선에 존재하는 어느 한 점이 목표차량(TC)의 좌표로 결정될 수 있다.
도 6에 도시된 것처럼, 목표차량(TC)의 후방의 우측 말단에 대응하는 포인트가 목표차량(TC)의 좌표로 결정될 수 있다. 목표차량(TC)의 좌표가 결정되면, 프로세서는 목표차량(TC)의 좌표를 자차량(SC)의 현재 위치를 기초로 누적한다.
프로세서는 자차량(SC)의 속도센서 및 요레이트 센서를 이용하여, 자차량(SC)의 x축 방향의 변화량, y축 방향의 변화량 및 자차량(SC)의 진행각도의 변화량을 포함하는 주행정보를 산출하고, 이렇게 산출된 주행정보를 이용하여 자차량(SC)의 현재 위치를 기준으로 하는 목표차량(TC)의 이전 좌표들을 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 자차량(SC)의 x축 방향의 변화량, y축 방향의 변화량 및 자차량(SC)의 진행각도의 변화량은 미리 정해진 시간간격, 예를 들면 1초 이전의 자차량(SC)의 위치와 현재 자차량(SC)의 위치의 변화를 나타낼 수 있다.
이렇게, 프로세서는 자차량(SC)의 주행정보를 이용하여 도 6에 도시된 것처럼, 자차량(SC)의 현재 위치를 기준으로 목표차량(TC)의 좌표를 누적하고, 누적된 목표차량(TC)의 좌표를 곡선형태로 모델링하여, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 생성할 수 있다.
도 7에는 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 나타낸 목표차량(TC)의 오브젝트 및 영상센서의 이미지를 이용하여 검출한 차선과 함께 도 6에 도시된 목표차량(TC)의 주행궤적(R)이 도시되어 있다. 도 7에 도시된 것처럼, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)은 목표차량(TC)의 후방 우측 말단에 대응하는 좌표를 누적하여 생성된 것을 알 수 있다.
전술한 것처럼, 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량(TC)이 결정되고, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)이 산출되면, 프로세서는 차로변경명령에 따라 주행차로를 변경한다.
주행차로를 변경하고자 할 때, 차선 인지에 문제가 없으면, 프로세서는 인지된 차선에 기초하여 차로변경을 위한 자차량(SC)의 제어를 수행한다.
그러나 도 8에 도시된 것처럼, 차선의 오인지가 발생할 수 있다. 도 8에 도시된 차선은 도 7에 도시된 것과 달리, 차선의 폭이 넓어지고 일정하지 않은 것을 알 수 있다. 이러한 차선 오인지가 발생하거나, 차선이 인지되지 않으면, 프로세서는 차선을 기초로 차로변경을 수행하지 않고, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 자차량(SC)을 제어하여 차로를 변경한다. 차선의 오인지는 메모리에 미리 저장된 기준값과의 비교를 통해 이루어질 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 것처럼, 차선의 오인지가 발생하면, 프로세서는 자차량(SC)이 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 하여 차선을 변경할 수 있다. 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종할 때, 프로세서는 주행궤적(R)의 기초가 된 좌표에 대응하는 자차량(SC)의 대응점이 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 구동장치를 제어할 수 있다. 즉, 프로세서는 도 9에 도시된 것처럼, 자차량(SC) 중심이 아닌 자차량(SC)의 우측 말단이 주행궤적(R)을 추종하도록 구동장치를 제어할 수 있다.
따라서, 차선의 마킹이 불량하거나, 다른 차량에 의해 차선이 가려지는 등의 차선 오인지가 발생할 수 있는 상황에서도, 개시된 실시예에 따르면, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 자차량(SC)을 제어함으로써, 목표차로로 안정적으로 차로를 변경할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 10에 도시된 것처럼, 거리센서 및 영상센서에서 데이터를 획득하고(900), 차선변경명령이 입력되면(910), 프로세서는 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량(TC)을 결정하고(920), 목표차량(TC)의 좌표를 추출한다(930).
프로세서(317)는 거리센서에서 획득한 데이터를 이용하여 선행차량을 포함한 주변의 다양한 물체를 검출할 수 있다. 또한, 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 차선을 검출할 수 있다. 도 4는 거리센서에서 획득한 데이터를 나타낸다. 도 4의 (a)를 참조하면, 거리센서(307)에서 획득한 데이터들은 선행 차량과의 거리를 나타내는 점들로 이루어질 수 있다. 프로세서는 거리센서에서 획득한 포인트 데이터들에 군집화 알고리즘을 적용하여 도 4의 (b)에 도시된 것처럼, 사각형 형태의 오브젝트를 생성할 수 있다.
도 5는 거리센서에서 획득한 데이터 및 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 검출한 차선을 함께 나타낸 도면이다. 프로세서는 전술한 영상센서에서 획득한 이미지를 이용하여 차선을 검출하면, 도 5에 도시된 것처럼, 거리센서에서 획득한 오브젝트 형태의 데이터들과 차선을 함께 나타낼 수 있다.
입력부를 통해 차로변경명령이 입력되면, 프로세서는 차량을 이동시키고자 하는 차로를 결정하고, 차로가 결정되면 목표차로에서 주행 중인 선행차량을 결정한다. 도 5에 도시된 것처럼, 목표차로가 현재 주행중인 차로의 좌측 차로로 결정된 경우, 좌측차로에서 주행 중인 선행차량을 목표차량(TC)으로 결정할 수 있다. 즉, 프로세서는 입력부를 통해 차로변경명령이 입력되면, 거리센서 및 영상센서에서 획득한 정보를 이용하여 목표차로와 목표차량(TC)을 결정할 수 있다.
목표차량(TC)이 결정되면, 프로세서는 목표차량(TC)의 좌표(P)를 추출한다. 목표차량(TC)의 좌표는 목표차량(TC)의 주행궤적(R) 생성의 기초가 되는 포인트로 목표차량(TC)을 나타내는 오브젝트 내에 포함되거나, 오브젝트의 경계선에 존재하는 어느 한 점이 목표차량(TC)의 좌표로 결정될 수 있다. 도 6에 도시된 것처럼, 목표차량(TC)의 후방의 우측 말단에 대응하는 포인트가 목표차량(TC)의 좌표로 결정될 수 있다.
목표차량(TC)의 좌표가 추출되면, 프로세서는 추출된 좌표를 누적하여 주행궤적(R)을 생성하고(940), 차선이 인지되지 않으면(950), 자차량이 주행궤적(R)을 추동하도록 제어하고(960), 차선이 인지되면 차선정보를 이용하여 차로를 변경한다(970).
목표차량(TC)의 좌표가 결정되면, 프로세서는 목표차량(TC)의 좌표를 자차량의 현재 위치를 기초로 누적한다.
프로세서는 자차량의 속도센서 및 요레이트 센서를 이용하여, 자차량의 x축 방향의 변화량, y축 방향의 변화량 및 자차량의 진행각도의 변화량을 포함하는 주행정보를 산출하고, 이렇게 산출된 주행정보를 이용하여 자차량의 현재 위치를 기준으로 하는 목표차량(TC)의 이전 좌표들을 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 자차량의 x축 방향의 변화량, y축 방향의 변화량 및 자차량의 진행각도의 변화량은 미리 정해진 시간간격, 예를 들면 1초 이전의 자차량의 위치와 현재 자차량의 위치의 변화를 나타낼 수 있다.
이렇게, 프로세서는 자차량의 주행정보를 이용하여 도 6에 도시된 것처럼, 자차량의 현재 위치를 기준으로 목표차량(TC)의 좌표를 누적하고, 누적된 목표차량(TC)의 좌표를 곡선형태로 모델링하여, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)(R)을 생성할 수 있다.
전술한 것처럼, 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량(TC)이 결정되고, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)이 산출되면, 프로세서는 차로변경명령에 따라 주행차로를 변경한다.
주행차로를 변경하고자 할 때, 차선 인지에 문제가 없으면, 프로세서는 인지된 차선에 기초하여 차로변경을 위한 자차량의 제어를 수행한다.
그러나 도 8에 도시된 것처럼, 차선의 오인지가 발생할 수 있다. 도 8에 도시된 차선은 도 7에 도시된 것과 달리, 차선의 폭이 넓어지고 일정하지 않은 것을 알 수 있다. 이러한 차선 오인지가 발생하거나, 차선이 인지되지 않으면, 프로세서는 차선을 기초로 차로변경을 수행하지 않고, 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 자차량을 제어하여 차로를 변경한다.
즉, 도 9에 도시된 것처럼, 차선의 오인지가 발생하면, 프로세서는 자차량이 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 하여 차선을 변경할 수 있다. 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종할 때, 프로세서는 주행궤적(R)의 기초가 된 좌표에 대응하는 자차량의 대응점이 목표차량(TC)의 주행궤적(R)을 추종하도록 구동장치를 제어할 수 있다. 즉, 프로세서는 도 9에 도시된 것처럼, 자차량 중심이 아닌 자차량의 우측 말단이 주행궤적(R)을 추종하도록 구동장치를 제어할 수 있다.
303: 입력부
317: 프로세서
307: 거리센서
309: 영상센서
300: 디스플레이
315: 메모리

Claims (14)

  1. 차량에 있어서,
    속도 센서;
    요레이트 센서;
    거리센서;
    차선의 이미지를 획득하도록 마련된 영상센서; 및
    상기 거리센서 및 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하고, 상기 속도 센서에 의해 검출된 주행 속도와 상기 요레이트 센서에 의해 검출된 요 레이트에 기초하여 상기 차량의 x좌표의 변화량, y좌표의 변화량 및 진행각도의 변화량을 포함하는 상기 차량의 주행정보를 획득하고, 상기 획득된 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 위치를 기준으로 하는 상기 목표 차량의 좌표를 획득하고, 상기 획득된 목표 차량의 좌표를 누적 저장하고, 상기 누적 저장된 목표 차량의 좌표에 기초하여 상기 목표 차량의 주행궤적을 생성하고, 차선이 인지되지 않으면 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 프로세서;를 포함하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 거리센서에서 획득한 데이터로부터 오브젝트를 형성하고, 상기 오브젝트 중 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하는 차량
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 목표차량을 나타내는 오브젝트의 경계 또는 오브젝트 내에 포함되는 어느 하나의 좌표를 추출하는 차량.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 누적된 좌표를 곡선으로 모델링하여 주행궤적을 생성하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 목표차량의 좌표에 대응하는 자차량의 대응점이 상기 주행궤적을 추종하도록 자차량을 제어하는 차량.
  8. 차량의 제어 방법에 있어서,
    거리센서 및 영상센서에서 획득한 데이터를 이용하여 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하고;
    속도 센서에 의해 검출된 주행 속도와 요레이트 센서에 의해 검출된 요 레이트에 기초하여 상기 차량의 x좌표의 변화량, y좌표의 변화량 및 진행각도의 변화량을 포함하는 차량의 주행정보를 획득하고,
    상기 획득된 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 차량의 위치를 기준으로 하는 상기 목표 차량의 좌표를 획득하고,
    상기 획득된 목표 차량의 좌표를 누적 저장하고,
    상기 누적 저장된 목표 차량의 좌표에 기초하여 상기 결정된 목표차량의 주행궤적을 생성하고;
    차선이 인지되지 않으면 상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 상기 차량을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하는 것은,
    상기 거리센서에서 획득한 데이터에 군집화를 수행하여 오브젝트를 생성하고;
    상기 오브젝트 중 이동하고자 하는 차로에서 주행 중인 목표차량을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 목표차량의 좌표를 획득하는 것은,
    상기 목표차량을 나타내는 오브젝트의 경계 또는 오브젝트 내에 포함되는 어느 하나의 좌표를 획득하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서,
    상기 누적된 좌표를 이용하여 상기 목표차량의 주행궤적을 생성하는 것은,
    상기 누적된 좌표를 곡선으로 모델링하여 주행궤적을 생성하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 생성된 주행궤적을 추종하도록 차량을 제어하는 것은,
    상기 주행궤적을 형성하는 상기 목표차량의 좌표에 대응하는 자차량의 대응점이 상기 주행궤적을 추종하도록 자차량을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
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