KR102339520B1 - 차선 변경 감지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 센서 데이터 기반 차선 변경 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 차선 변경 감지 장치는, 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 주기로 감지하는 감지부; 상기 감지된 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 각각 저장하는 저장부; 및 상기 감지부에서 감지된 각각의 정보를 상기 저장부에 설정된 시간 간격으로 저장하고, 상기 저장부에 저장된 차량 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 경우, 상기 저장부에 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선 변경을 감지하는 차선 변경 감지 제어부를 포함한다.

Description

차선 변경 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING LANE CHANGE}
본 발명은 차선 변경 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 차량의 센서 데이터 기반 차선 변경 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 자동차 업계에서는 사고 위험을 줄일 수 있는 어플리케이션에 적용하기 위한 주변 차량 인지 방법 및 차선 인지 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로, 차선 감지 및 주변 차량 감지는 차량에 구비된 카메라 혹은 센서를 통해 촬영되는 영상을 기반으로 이루어지고 있다.
카메라 혹은 센서 기반의 차선 감지는 날씨 또는 외부 밝기에 따라 제대로 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 맑은 날씨에는 도로상의 차선을 쉽게 감지할 수 있지만, 주변이 어둡거나, 눈 또는 비 등으로 인해 날씨가 안 좋은 상황에서는 카메라 혹은 센서를 통해서는 차선을 감지하지 못하거나, 좁은 시야의 차선을 감지할 수 있는 정도에 그친다. 또한, 햇빛이 강한 경우에도 역광 등으로 인해 카메라 또는 센서를 통해 촬영된 영상을 통해 차선을 쉽게 감지하지 못하는 경우도 발생한다.
한편, 최근 운전자의 안전 운전과 편의를 위하여 많은 기능들이 개발되고 있으며 특히 DAS(Driver Assist System)라는 명칭하에 많은 보조 수단들이 개발되고 있다.
이 부분에 있어서, 운전자의 현재 위도를 인지하는 것이 중요한데, 차선 변경은 그 중 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 이에 BSD와 같은 많은 시스템들이 개발되고 있다.
이러한 차선 변경 보조 장치들은 공통적으로 턴 시그널(Turn Signal)을 기반으로 작동하고 있으며, 멀티 펑션 스위치의 신호에 의존하고 있다.
그러나, 많은 운전자들이 턴 시그널 없이 즉, 멀티 펑션 스위치의 차선 변경 동작 수행 없이 차선을 변경할 경우에는 턴 시그널이 발생하지 않기 때문에 실질적으로 차선 변경 상태를 감지하지 못하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 카메라 및 멀티 펑션 스위치의 기반이 아닌 차량의 센서 데이터 즉, 스티어링 휠의 조향각, 요레이트 및 차량 속도 데이터 기반으로 차선 변경을 용이하게 감지할 수 있도록 한 차선 변경 감지 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차선 변경 감지 장치는, 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 주기로 감지하는 감지부; 상기 감지된 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 각각 저장하는 저장부; 및 상기 감지부에서 감지된 각각의 정보를 상기 저장부에 설정된 시간 간격으로 저장하고, 상기 저장부에 저장된 차량 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 경우, 상기 저장부에 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선 변경을 감지하는 차선 변경 감지 제어부를 포함할 수 있다.
상기 감지부와 상기 제어부는 C-CAN 버스를 통해 연결되어, 상기 감지부에서 감지된 정보들을 C-CAN버스를 통해 송수신한다.
상기 차선 변경 감지 제어부는, 상기 저장부에 저장되는 저장값 중 조향각 최대값(Max)과 조향각 최소값(Min) 및 그에 대응되는 소요 시간 정보를 추출하는 조향각/시간 추출부; 상기 추출된 최대 조향각(Max)과 최소 조향각(Min) 사이의 조향각 값들을 누적 합산하는 조향각 누적 합산부; 상기 저장부에 저장된 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각) 시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 움직임에 대한 횡 이동거리를 계산하는 횡 이동거리 계산부; 및 상기 조향각 누적 합산부에서 합산된 누적 조향각과 상기 횡 이동거리 계산부에서 계산된 횡 이동거리를 이용하여 차선 변경을 감지하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 조향각 누적 합산부에서 합산된 누적 임계값과 설정된 누적 임계값과 비교하고, 비교결과 합산된 누적 임계값이 설정된 누적 임계값보다 작은 경우 횡 이동거리 계산부를 제어하여 횡 이동거리를 계산하도록 제어한다.
상기 제어부는, 상기 횡 이동거리 계산부에서 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교하고, 비교결과 계산된 횡 이동거리가 설정된 횡 이동거리 임계값보다 클 경우 차량의 차선 변경이 이루어졌음을 판단한다.
한편, 본 발명에 따른 차선 변경 감지 방법은, 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 주기로 감지하는 단계; 상기 감지된 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 일정 시간 간격으로 저장하는 단계; 및 상기 저장된 차량 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 경우, 상기 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선 변경을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지된 정보들을 C-CAN버스를 통해 저장한다.
상기 차선 변경을 감지하는 단계는, 상기 저장되는 저장값 중 조향각 최대값(Max)과 조향각 최소값(Min) 및 그에 대응되는 소요 시간 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 사이의 조향각 값들을 누적 합산하는 단계; 상기 저장된 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 움직임에 대한 횡 이동거리를 계산하는 단계; 및 상기 합산된 누적 조향각과 상기 계산된 횡 이동거리를 이용하여 차선 변경을 감지하는 단계를 포함한다.
상기 차선 변경을 감지하는 단계는, 상기 합산된 누적 임계값과 설정된 누적 임계값과 비교하고, 상기 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교는 단계; 및 상기 비교결과 합산된 누적 임계값이 설정된 누적 임계값보다 작고, 계산된 횡 이동거리가 설정된 횡 이동거리 임계값보다 클 경우 차량의 차선 변경이 이루어졌다고 판단하는 단계를 포함한다.
상기 횡 이동거리는 아래의 수학식을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure 112015067355725-pat00001
여기서, V는 차속, Vx는 횡 이동팩터, Dx는 횡 이동거리, △t는 샘플링 레이트, i는 시간이다.
그리고, 상기 횡 이동팩터 Vx는 아래의 수학식을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure 112015067355725-pat00002
여기서, V는 차속, γ는 요레이트 * 샘플링 타임이다.
본 발명에 따르면, 카메라 및 멀티 펑션 스위치의 기반이 아닌 차량의 센서 데이터 즉, 스티어링 휠의 조향각, 요레이트 및 차량 속도 데이터 기반으로 차선 변경을 용이하게 감지하기 때문에 기존의 카메라를 이용하여 차선 변경을 수행하는 장치에 비해 제조 단가를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 기존의 멀티 펑션 스위치의 동작을 운전자가 수행하지 않고 차량 센서 데이터만을 이용하기 때문에 사용자가 멀티 펑션 스위치를 동작하지 않아도 용이하고 정확하게 차선 변경을 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차선 변경 감지 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 차선 변경 감지 제어부의 내부 상세 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 차선 변경을 감지하기 위해 적용되는 스티어링 휠의 제로크로싱 감지의 일 예를 나타낸 도면으로서, 도 3은 정상적인 차선 변경시의 제로크로싱 감지의 일 예를 나타낸 것이고, 도 4는 운전자의 부주의한 행동으로 급격한 조향에 따른 스티어링 휠의 제로크로싱의 일 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차선 변경 감지 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차선 변경 감지 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차선 변경 감지 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차선 변경 감지 장치는, 속도 감지부(10), 조향각 감지부(20), 요레이트 감지부(30), 저장부(40) 및 차선 변경 감지 제어부(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 속도 감지부(10), 조향각 감지부(20) 및 요레이트 감지부(30)는 차선 변경 감지 제어부(50)와 각각 C-CAN 버스(Chassis-Controller Area Network Bus)로 연결될 수 있으며, C-CAN 통신에 대해서는 공지의 기술로서 상세 설명은 생략한다.
상기 속도 감지부(10)는 차량의 현재 속도를 감지하여 감지한 차량의 현재 속도값을 C-CAN 버스를 통해 차선 변경 감지 제어부(50)로 제공한다. 여기서, 속도 감지부(10)는 별도의 속도 센서를 이용할 수도 있지만 차량의 EMS(Engine Management System)에서 체크한 차량 속도를 C-CAN 버스를 통해 차선 변경 감지 제어부(50)로 제공할 수 있으며, 이러한 방법 이외에도 공지된 속도 측정 방법을 이용하여도 무방하다.
조향각 감지부(20)는 차량의 조향 장치(미도시)에 설치된 센서로서 운전자의 조향 장치 구동시 구동되는 조향 장치의 조향각을 검출하여 검출된 조향각 정보를 C-CAN 버스를 통해 차선 변경 감지 제어부(50)로 제공한다. 여기서, 조향각 감지부(20)에서 조향각 감지는 제어부(50)의 제어에 따라 설정된 주기(예를 들면, 0.1초)에 따라 반복 감지한다.
요레이트 감지부(30)는 차량의 주행시 차량의 쏠림 등으로 인한 차량의 요레이트값을 감지하여 C-CAN 버스를 통해 차선 변경 감지 제어부(50)로 제공한다. 여기서, 요레이트 감지부(30)에서의 요레이트 감지는 제어부(50)의 제어에 따라 설정된 주기(예를 들면 0.1초)로 반복 감지한다.
차선 변경 감지 제어부(50)는 상기 속도 감지부(10)로부터 C-CAN 버스를 통해 제공되는 차량의 현재 속도값을 수신하고, 수신된 차량의 현재 속도값과 기 설정된 기준 속도값을 비교한다.
비교 결과, 감지된 차량의 현재 속도값이 기 설정된 기준 속도값보다 클 경우, 차선 변경 감지 제어부(50)는 차선 변경이 가능한 속도라고 판단하여 상기 조향각 감지부(20)에서 감지한 조향각 정보와 요레이트 감지부(30)에서 감지한 요레이트값을 설정된 시간(예를 들면, 3초) 동안 저장부(40)에 각각 저장한다. 여기서, 상기 저장부(40)에 조향각 정보와 요레이트 정보를 저장할 때, 속도 감지부(10)에서 감지한 차량 속도 정보 역시 저장한다. 즉, 차선 변경 감지 제어부(50)는 차량의 속도가 일정 속도 이상인 경우, 상기 설정된 주기로 감지된 조향각 정보와 요레이트 정보를 상기 설정된 시간 동안 FIFO 형태로 저장 및 삭제를 수행, 예를 들면, 최종적으로 저장부(40)에 저장되는 정보는 최근 3초 동안 0.1초 주기로 감지된 정보들이다.
한편, 차선 변경 감지 제어부(40)는 상기 저장부(40)에 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선이 변경되었는지를 감지하고, 감지 결과에 따른 차선 변경 감지신호를 출력하는 것이다.
이하, 상기 차선 변경 감지 제어부(40)의 구성 및 동작에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보자.
도 2는 도 1에 도시된 차선 변경 감지 제어부의 센서 블록 구성을 나타낸 도면, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 차선 변경을 감지하기 위해 적용되는 스티어링 휠의 제로크로싱 감지의 일 예를 나타낸 도면으로서, 도 3은 정상적인 차선 변경시의 제로크로싱을 나타낸 것이고, 도 4는 운전자의 부주의한 행동으로 급격한 조향에 따른 스티어링 휠의 제로크로싱을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차선 변경 감지 제어부(50)는 조향각/시간 산출부(51), 조향각 누적 산출부(52), 제어부(53) 및 횡 이동거리 계산부(54)를 포함할 수 있다.
조향각/시간 추출부(51)는 도 1에 도시된 저장부(40)에 저장된 차량의 조향각 정보로부터 차선 변경 감지를 위한 최소(Min) 조향각 및 최대(Max) 조향각 값과 그에 대응되는 시간 정보 즉, 최소 조향각 값에서 최대 조향각 값이 검출되는 사이의 시간 정보를 추출한다. 이렇게 산출된 최대 및 최소 조향각 값과 그 사이의 시간 정보를 조향각 누적 산출부(52)로 제공한다.
도 3을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 조향각/시간 추출부(51)는 차량이 왼쪽 차선으로 차선 변경시 감지된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 사이의 시간 정보를 추출하는 것이다.
조향각 누적 산출부(52)는 조향각/시간 추출부(51)로부터 제공되는 최대 및 최소 조향각 정보와 그에 따른 시간 정보를 이용하여 조향각 값을 누적 합산한다. 이러한 조향각 값의 누적 합산 동작을 위해서 도 3을 참조하여 제로크로싱에 대하여 설명해 보자.
도 3에 도시된 바와 같이, 직선 도로에서의 차선 변경에서는 스티어링 휠의 제로 크로싱이 발생한다. 이를 이용하여 차선 변경의 발생을 감지할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 최대 조향각(또는 최소 조향각)으로부터 최소 조향각(또는 최대 조향각)까지의 조향각을 누적 합산하여 제로(Zero)에 가까운 수치를 발생함을 감지하여 차선 변경을 추정할 수 있다.
도 3은 실제 차량의 스티어링 휠 각도의 로그정보의 일 예이다. 이는 정상적으로 차선을 변경할 때의 스티어링 휠 그래프로서, "0"을 중심으로 조향각 값이 0보다 크면 스티어링 휠을 왼쪽으로, 조향각 값이 0보다 작으면 스티어링 휠을 오른쪽으로 직진 각 기준으로 움직였음을 의미한다.
따라서, 도 3은 좌측 차선으로 차선 변경할 때의 조향각 값과 시간과의 관계를 나타낸 그래프로서, 좌측 차선으로 스티어링 휠을 회전한 후, 직진 방향으로 다시 스티어링 휠을 회전하는 동작을 수행할 때의 그래프이다.
이와 같이 정상적인 차선 변경에서는 최대 조향각 값과 최소 조향각 값의 절대 분포가 거의 대칭(0에 가까움)을 이루게 됨을 알 수 있다. 따라서, 스티어링 휠의 조향각을 Max값 위치에서 Min값까지 누적 합산을 하게 되면, "0"에 가까운 값을 얻을 수 있기 때문에 차선 변경을 수행하는 스티어링 휠의 움직임을 알 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 4는 운전자의 부주의한 운전에 따라 급격한 조향으로 발생한 스티어링 휠의 움직임을 나타낸 그래프로서, 도 3과 같은 차선 변경과 유사하게 스티어링 휠 각 즉, 조향각이 Min, Max 사이에서 "0"을 거쳐가지만 "0"이상의 값과 "0"이하의 값이 대칭을 이루지 않아 누적합이 "0"보다 작은 값을 갖게 됨을 예측할 수 있다.
이와 같이, 조향각 누적 산출부(52)에서 우적 합산된 조향각의 누적 합에 대한 정보는 제어부(53)로 제공된다.
제어부(53)는 상기 조향각 누적 산출부(52)에서 제공되는 누적 합산된 조향각과 기 설정된 임계 조향각 보다 큰지를 비교 판단한다. 여기서, 임계 조향각은 3도 정도로 설정될 수 있다. 즉, 임계 조향각이 3도 정도로 설정되는 이유는 차선 변경시 조향장치를 왼쪽(또는 오른쪽)으로 회전한 후, 다시 직진 각 기준으로 오른쪽(또는 왼쪽)으로 회전할 경우 그 회전각이 서로 100% 동일할 수가 없기 때문이다. 다시 정리하면, 도 3에 도시된 바와 같이 조향각이 0보다 큰 최대 조향각(Max) 시점으로부터 최소 조향각(Min)까지 100% 대칭이 될 수가 없기 때문에 상기와 같은 임계 조향각을 설정하는 것이다.
상기 비교 결과, 누적 합산된 조향각이 기 설정된 임계 조향각보다 큰 경우에는 제어부(53)는 도 4의 경우와 같이 차량이 차선 변경을 수행하는 것이 아니라고 판단하여 다시 차선 변경 과정을 초기부터 다시 시작한다.
그러나, 상기 비교 결과, 누적 합산된 조향각이 기 설정된 임계 조향각보다 작은 경우, 제어부(53)는 차선 변경을 위한 조향각의 변화가 발생한 것으로 판단하여 저장부(40)에 저장된 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 추출하여 횡 이동 거리 계산부(54)로 제공한다.
횡 이동거리 계산부(54)는 제어부(53)에서 제공되는 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 거동(차선 변경을 위한 움직임)에 대한 횡 이동거리를 계산한다.
상기 횡 이동 거리 계산부(54)에서의 횡 이동거리 계산 방식에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보자.
먼저, 차선 변경에 의한 차량 쏠림과 차속과의 삼각함수로 추정할 수 있는데, 즉, 횡 이동 거리를 계산하기 위한 횡 이동 팩터는 아래의 수학식 1과 같이 표현되고, 횡 이동거리는 아래의 수학식 2과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112015067355725-pat00003
Figure 112015067355725-pat00004
상기 γ는 요레이트 * 샘플링 타임, V는 차속, Vx는 횡 이동 팩터, Dx는 횡 이동거리, △t는 샘플링 레이트, i는 시간이다.
상기 수학식 1에서와 같이, 요레이트 단위는 rad/s로서 샘플링 단위 시간을 곱해주면 순수 차량의 Radian을 알 수 있다. 그리고, 여기에 sin 연산을 해주면 차량의 순간 이동각을 알 수 있으며, 차속을 곱해주어 순간 이동거리를 계산한다.
정리하면, 상기 수학식 1에서 요레이트와 샘플링 레이트를 곱해준 수에 sin 연산을 하여 차량의 각도를 추정하고, 속도를 곱하여 순간 차량의 이동 속도를 추정하고, 수학식 2를 이용하여 순간 이동거리로 변환하여 누적시키게 되는 것이다.
이 누적된 거리를 도 3의 그래프에서 시간 "0"에서부터 Min 위치까지의 이동거리를 추정하면 차선 변경감지를 위한 차량의 횡 이동거리를 계산할 수 있는 것이다.
이와 같이 차량의 차선 변경 감지를 위한 횡 이동 거리가 계산되면, 횡 이동거리 계산부(54)는 상기 계산된 횡 이동 거리값을 제어부(53)로 제공한다.
제어부(53)는 상기 횡 이동거리 계산부(54)로부터 제공되는 차선 변경 감지를 위한 횡 이동 거리 값과 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교한다.
비교 결과, 계산된 횡 이동 거리 값이 기 설정된 횡 이동거리 임계값보다 작은 경우, 제어부(53)는 차선 변경이 이루어지지 않은 것으로 판단한다.
그러나, 상기 계산된 횡 이동 거리 값이 기 설정된 횡 이동거리 임계값보다 작은 경우, 제어부(53)는 차량이 차선 변경을 수행한 것으로 판단하여 차선 변경 감지 신호를 출력하게 되는 것이다.
이렇게 출력되는 차선 변경 감지 신호는 도면에는 도시되어 있지 않지만 운전자가 차선 변경이 이루어졌음을 확인할 수 있도록 텍스트 또는 음성으로 출력할 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차선 변경 감지 장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 차선 변경 감지 방법에 대하여 첨부한 도 5를 참조하여 단계적으로 살펴보자.
도 5는 본 발명에 따른 차선 변경 감지 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 차량의 속도, 조향각 및 요레이트를 설정된 주기로 반복하여 감지한다(S501).
이어, 상기 감지된 차량의 속도가 설정된 속도 이상인지를 판단한다(S502).
판단 결과, 감지된 차량의 속도가 설정된 속도 이상이 아닌 경우, 차량의 차선 변경 가능성이 없다고 판단하여 상기 동작을 반복하고, 감지된 차량의 속도가 설정된 속도 이상인 경우 차량의 차선 변경이 가능하다고 판단하여 상기 설정된 주기로 감지된 차량의 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 시간 동안 메모리에 저장한다(S503).
이어, 상기 메모리에 저장되는 저장값 중 조향각 최대값(Max)과 최소값(Min) 및 그에 대응되는 소요 시간을 추출한다(S504). 즉, 최소 조향각 값에서 최대 조향각 값이 검출되는 사이의 시간 정보를 추출한다. 도 3을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량이 왼쪽 차선으로 차선 변경시 감지된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 사이의 시간 정보를 추출하는 것이다.
그리고, 상기 추출된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 값을 누적 합산한다(S505). 여기서, 조향각 값의 누적 합산에 대한 구체적인 동작은 상기에서 설명하였기에 상세 설명은 생략한다.
이어, 상기 S505 단계에서 누적 합산된 조향각(Z)이 기 설정된 누적 임계값보다 큰지를 판단한다(S506).
판단 결과, 누적 합산된 조향각(Z)이 기 설정된 누적 임계값보다 큰 경우에는 차선 변경을 위한 조향이 아닌 것으로 판단하여 상기 동작을 반복한다.
그러나, 상기 S506 단계에서의 판단결과, 누적 합산된 조향각(Z)이 기 설정된 누적 임계값보다 작을 경우에는 차선 변경이 이루어질 수 있는 조향각이라고 판단하여 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 거동(차선 변경을 위한 움직임)에 대한 횡 이동거리를 계산한다(S507). 여기서, 횡 이동거리 계산 방법에 대해서는 상기에서 구체적으로 설명하였기에 생략하기로 한다.
이어, 상기 S507단계에서 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교한다(S508).
상기 비교결과, 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값보다 큰 경우에는 차량이 차선을 변경하였음을 감지하여 감지 결과 정보를 출력하게 된다(S509).
한편, 본 발명에 따른 차선 변경 감지 장치 및 그 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 속도 감지부 20 : 조향각 감지부
30 : 요레이트 감지부 40 : 저장부
50 : 차선 변경 감지 제어부 51 : 조향각/시간 추출부
52 : 조향각 누적 산출부 53 : 제어부
54 : 횡 이동거리 계산부

Claims (13)

  1. 차선 변경 감지 장치에 있어서,
    차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 주기로 감지하는 감지부;
    상기 감지된 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 각각 저장하는 저장부; 및
    상기 감지부에서 감지된 각각의 정보를 상기 저장부에 설정된 시간 간격으로 저장하고, 상기 저장부에 저장된 차량 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 경우, 상기 저장부에 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선 변경을 감지하는 차선 변경 감지 제어부;를 포함하되,
    상기 차선 변경 감지 제어부는,
    상기 저장부에 저장되는 저장값 중 조향각 최대값(Max)과 조향각 최소값(Min) 및 그에 대응되는 소요 시간 정보를 추출하는 조향각/시간 추출부;
    상기 추출된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 사이의 조향각 값들을 누적 합산하는 조향각 누적 합산부;
    상기 저장부에 저장된 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 움직임에 대한 횡 이동거리를 계산하는 횡 이동거리 계산부; 및
    상기 조향각 누적 합산부에서 합산된 누적 조향각과 상기 횡 이동거리 계산부에서 계산된 횡 이동거리를 이용하여 차선 변경을 감지하는 제어부를 포함하는 차선 변경 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부와 상기 제어부는 C-CAN 버스를 통해 연결되어, 상기 감지부에서 감지된 정보들을 C-CAN버스를 통해 송수신하는 것인 차선 변경 감지 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조향각 누적 합산부에서 합산된 누적 임계값과 설정된 누적 임계값과 비교하고, 비교결과 합산된 누적 임계값이 설정된 누적 임계값보다 작은 경우 횡 이동거리 계산부를 제어하여 횡 이동거리를 계산하도록 제어하는 것인 차선 변경 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 횡 이동거리 계산부에서 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교하고, 비교결과 계산된 횡 이동거리가 설정된 횡 이동거리 임계값보다 클 경우 차량의 차선 변경이 이루어졌음을 판단하는 것인 차선 변경 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 횡 이동거리는 아래의 수학식을 이용하여 계산하는 것인 차선 변경 감지 장치.
    Figure 112015067355725-pat00005

    여기서, V는 차속, Vx는 횡 이동팩터, Dx는 횡 이동거리, △t는 샘플링 레이트, i는 시간이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 횡 이동팩터 Vx는 아래의 수학식을 이용하여 계산하는 것인 차선 변경 감지 장치.
    Figure 112015067355725-pat00006

    여기서, V는 차속, γ는 요레이트 * 샘플링 타임이다.
  8. 차선 변경 감지 방법에 있어서,
    차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 설정된 주기로 감지하는 단계;
    상기 감지된 차량 속도, 조향각 및 요레이트 정보를 일정 시간 간격으로 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 차량 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 경우, 상기 저장된 조향각 정보와 요레이트 정보를 이용하여 현재 차량의 차선 변경을 감지하는 단계;를 포함하되,
    상기 차선 변경을 감지하는 단계는,
    상기 저장되는 저장값 중 조향각 최대값(Max)과 조향각 최소값(Min) 및 그에 대응되는 소요 시간 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 최대 조향각(Max)값과 최소 조향각(Min) 사이의 조향각 값들을 누적 합산하는 단계;
    상기 저장된 차량의 최대 조향각(또는 최소 조향각)시점에서부터 최소 조향각(또는 최대 조향각) 시점까지의 요레이트값을 이용하여 차량 움직임에 대한 횡 이동거리를 계산하는 단계; 및
    상기 합산된 누적 조향각과 상기 계산된 횡 이동거리를 이용하여 차선 변경을 감지하는 단계를 포함하는 차선 변경 감지 방법.

  9. 제8항에 있어서,
    상기 감지된 정보들을 C-CAN버스를 통해 저장하는 것인 차선 변경 감지 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 차선 변경을 감지하는 단계는,
    상기 합산된 누적 임계값과 설정된 누적 임계값과 비교하고, 상기 계산된 횡 이동거리와 기 설정된 횡 이동거리 임계값을 비교는 단계; 및
    상기 비교결과 합산된 누적 임계값이 설정된 누적 임계값보다 작고, 계산된 횡 이동거리가 설정된 횡 이동거리 임계값보다 클 경우 차량의 차선 변경이 이루어졌다고 판단하는 단계를 포함하는 것인 차선 변경 감지 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 횡 이동거리는 아래의 수학식을 이용하여 계산하는 것인 차선 변경 감지 방법.
    Figure 112015067355725-pat00007

    여기서, V는 차속, Vx는 횡 이동팩터, Dx는 횡 이동거리, △t는 샘플링 레이트, i는 시간이다.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 횡 이동팩터 Vx는 아래의 수학식을 이용하여 계산하는 것인 차선 변경 감지 방법.
    Figure 112021097228825-pat00008

    여기서, V는 차속, γ는 요레이트 * 샘플링 타임이다.

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010076616A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyota Motor Corp 車間距離制御装置
JP2010280272A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Tokai Rika Co Ltd ターンシグナル点灯制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010076616A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyota Motor Corp 車間距離制御装置
JP2010280272A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Tokai Rika Co Ltd ターンシグナル点灯制御装置

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