KR20140064388A - Control method for lane keeping assist of vehicle and apparatus for lane keeping assist implementing the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a control method for the lane keeping of a vehicle. The method includes a step of calculating lane departure time, a step of monitoring the degree of driver′s forward looking, and a step of determining whether lane keeping control is needed or not based on the lane departure time and the degree of driver′s forward looking. The method reduces driver′s awkward steering sensation by reducing unnecessary steering control by shortening a lane keep control point before a vehicles departs from a lane.

Description

차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치{Control method for lane keeping assist of vehicle and Apparatus for lane keeping assist implementing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lane keeping control method for a vehicle,

본 발명은 차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 운전자의 상태를 반영하는 차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lane-keeping control method for a vehicle and a lane-keeping controller for implementing the same, and more particularly, to a lane-keeping control method for a vehicle that reflects a driver's condition and a lane-

지능형 차량의 제어 시스템에 있어서, 차선 유지 제어 장치(Lane Keeping Assist System, 이하, LKAS라 한다.)는 운전자의 안전을 위해 필수적인 시스템이다. 이러한 시스템은 통상적으로, 차선을 검출하고 차량의 주행 상태를 감지하여 차량이 검출된 차선을 이탈하지 않도록 차선 유지 제어를 수행하거나, 차선 이탈을 경고할 수 있도록 구성된다.In a control system of an intelligent vehicle, a lane keeping assist system (LKAS) is an essential system for the safety of a driver. Such a system is typically configured to detect a lane and sense the running state of the vehicle so as to perform lane keeping control so that the vehicle does not deviate from the detected lane or to warn the lane departure.

차선은, 차량의 윈드쉴드와 룸미러 사이에 장착된 카메라 센서를 통해 전방의 도로 이미지를 획득하고, 획득된 도로 이미지를 LKAS 카메라 시스템에서 영상 처리하여 검출할 수 있다. 그리고 차량의 주행 상태는 차량에 장착된 각종 센서 및 ECU(Electronic Control Unit)로부터 얻은 정보를 통해 감지될 수 있다. 아울러, 차량의 차선 유지 제어를 위해서는, 검출된 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋(lateral offset), 도로의 곡률(curvature), 검출된 차선과 헤딩각(heading angle) 등과 같은 정보들이 활용될 수 있다.The lane can acquire the road image ahead through the camera sensor mounted between the windshield of the vehicle and the room mirror, and the obtained road image can be detected by image processing in the LKAS camera system. The running state of the vehicle can be detected through various sensors mounted on the vehicle and information obtained from an ECU (Electronic Control Unit). In order to control the lane of the vehicle, information such as lateral offset of the detected lane, curvature of the road, detected lane and heading angle may be utilized.

차량이 차선을 벗어나려고 하는 경우, LKAS는 차량의 조향 액츄에이터 인 MDPS(Motor Driven Power System)를 통해 조향을 제어하여, 해당 차량이 차선을 유지하여 주행하도록 제어하게 된다. When the vehicle is about to get out of the lane, the LKAS controls the steering through the MDPS (Motor Driven Power System), which is the steering actuator of the vehicle, to control the vehicle to keep running in the lane.

그러나, 실제 차량이 차선을 이탈하려는 상황에서 LKAS의 제어 시점이 빠른 경우, 불필요한 조향 제어가 이루어지는 문제점이 있으며, 반면에, LKAS의 제어 시점이 느린 경우, 급격한 조향 제어에 따른 조향 이질감이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 차량이 차선 가장자리 쪽으로 주행하거나 곡률이 큰 도로를 주행하는 경우, 운전자가 핸들을 정상적으로 잡고 있어도 조향 개입이 일어나는 문제점이 있다.However, there is a problem in that unnecessary steering control is performed when the control point of the LKAS is fast when the actual vehicle leaves the lane. On the other hand, when the control point of the LKAS is slow, there is a problem . Particularly, when the vehicle travels toward the edge of the lane or on a road with a large curvature, steering intervention occurs even if the driver grasps the steering wheel normally.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 조향 이질감을 최소화할 수 있는 차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lane keeping control method and a lane keeping control apparatus for a vehicle that can minimize a steering disturbance of a driver.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, a) 차선 이탈시간을 산출하는 단계와, b) 운전자의 전방 주시 정도를 모니터링 하는 단계 및, c) 상기 차선 이탈시간 및 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지제어 개입 여부를 판단하는 단계를 포함하는 차량의 차선 유지 제어 방법을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a lane departure time, the method comprising the steps of: calculating a lane departure time; And determining whether or not maintenance control intervention is to be performed.

바람직하게는, 상기 a)단계에서, 상기 차선 이탈시간은 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋 및 차량의 거동 정보에 기초하여 산출될 수 있다.Preferably, in the step a), the lane departure time may be calculated on the basis of the lateral offset of the lane-based vehicle and the behavior information of the vehicle.

바람직하게는, 상기 b) 단계에서, 상기 전방 주시 정도는, 운전자가 전방을 응시하지 않는 시간에 대응하여 단계적으로 구분하여 평가값을 산정할 수 있다.Preferably, in the step b), the forward-looking degree can be calculated by dividing the evaluation value in a stepwise manner corresponding to a time when the driver does not look ahead.

바람직하게는, 상기 c) 단계에서, 상기 차선 이탈시간에 제1 가중치를 곱한 값과 상기 평가값에 제2 가중치를 곱함 값의 차이가 소정의 기준값보다 작은 경우, 차선 유지 제어 개입을 시작할 수 있다.
Preferably, in the step c), when the difference between the value obtained by multiplying the lane departure time by the first weight and the value obtained by multiplying the evaluation value by the second weight is smaller than a predetermined reference value, lane-keeping control intervention may be started .

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 차선 이탈시간을 산출하는 차선 이탈시간 산출부와, 운전자의 전방 주시 정도를 모니터링 하는 모니터링부 및, 상기 차선 이탈시간 및 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지제어 개입 여부를 판단하는 제어 개입 판단부를 포함하는 차량의 차선 유지 제어 장치를 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a lane departure time calculating apparatus comprising: a lane departure time calculating unit for calculating a lane departure time; a monitoring unit for monitoring a degree of frontward observation of a driver; And a control intervention judging section for judging whether the vehicle is in a control intervention or not.

바람직하게는, 상기 차선 이탈시간은 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋 및 차량의 거동 정보에 기초하여 산출될 수 있다. Preferably, the lane departure time may be calculated on the basis of the lateral offset of the vehicle relative to the lane and the behavior information of the vehicle.

바람직하게는, 상기 모니터링부는 운전자가 전방을 응시하지 않는 시간에 대응하여 단계적으로 구분하여 상기 전방 주시 정도에 대한 평가값을 산정할 수 있다.Preferably, the monitoring unit may calculate an evaluation value for the forward-looking degree by dividing the time by a step corresponding to a time when the driver does not gaze forward.

바람직하게는, 상기 제어 개입 판단부는, 상기 차선이탈시간에 제1 가중치를 곱한 값과 상기 평가값에 제2 가중치를 곱함 값의 차이가 소정의 기준값보다 작은 경우, 차선 유지 제어 개입을 시작할 수 있다. Preferably, the control intervention determining unit may start the lane-keeping control intervention when the difference between the value obtained by multiplying the lane departure time by the first weighting value and the value obtained by multiplying the evaluation value by the second weighting value is smaller than a predetermined reference value .

본 발명에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법 및 이를 구현하는 차선 유지 제어 장치에 따르면, 차선 이탈시간 및 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지 제어 개입 여부를 판단하여, 실제 차량이 차선을 이탈하기 전에 미리 차선 유지 제어 시점을 앞당겨 불필요한 조향 제어를 최소화함으로써, 운전자의 조향 이질감을 최소화하는 유리한 효과를 제공한다.According to the lane-keeping control method of the present invention and the lane-keeping control device for implementing the same, it is determined whether or not the lane-keeping control is intervened based on the lane departure time and the driver's forward watching degree, Advantageously, the unnecessary steering control is minimized by advancing the lane-keeping control point in advance, thereby minimizing the steering disturbance of the driver.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 차선 유지 제어 장치를 도시한 도면,
도 3은 운전자 부주의를 단계적으로 구분하여 산정된 평가값을 나타낸 도면,
도 4는 도 3에서 도시한 평가값이 0인 상태에서의 차선 유지 제어를 도시한 도면,
도 5는 도 4에서 도시한 평가값이 3인 상태에서의 차선 유지 제어를 도시한 도면이다.1 is a view showing a lane keeping control method of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a view showing a lane-keeping control apparatus for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view showing evaluation values calculated by stepwise dividing driver carelessness,
Fig. 4 is a diagram showing the lane-keeping control in a state in which the evaluation value shown in Fig. 3 is 0,
Fig. 5 is a view showing lane-keeping control in a state in which the evaluation value shown in Fig. 4 is 3; Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

본 발명은 운전자의 전방 주시 정도를 반영하여. 차량이 차선을 이탈할 것으로 예측되는 경우, LKAS의 제어 시점을 앞당기도록 제어하는 기술적 특징이 있다.
The present invention reflects the driver's forward looking degree. If the vehicle is predicted to leave the lane, there is a technical feature that the control point of the LKAS is controlled ahead of time.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 차선 유지 제어 장치를 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a lane-keeping control method for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a lane-keeping control apparatus for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 차선 유지 제어 방법에 있어서, 먼저, 차선 이탈시간 산출부(110)는 차선 이탈시간(TTLC: Time To Lane Crossing)을 산출한다.(S100) 일실시예에 있어서, 차선 이탈시간(TTLC)은 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋 및 차속 또는 헤딩각과 같은 차량의 거동 정보에 기초하여 산출될 수 있다. 이러한, 차선 이탈시간(TTLC)은 차선 유지 제어의 개입 시점을 결정하는 요소 중 하나이다. 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋은 차량에 설치된 전방 카메라 센서에서 획득한 차선 정보를 활용하여 구할 수 있다. 또한, 차량의 거동 정보는 차량에 설치된 각종 차량 센서들을 통해 획득할 수 있다.
1 and 2, a lane departure time calculating unit 110 calculates a lane departure time (TTLC) according to a preferred embodiment of the present invention, (S100) In one embodiment, the lane departure time TTLC can be calculated based on the vehicle behavior information such as the vehicle lateral offset and the vehicle speed or heading angle relative to the lane. This lane departure time (TTLC) is one of the factors that determine the intervention point of the lane keeping control. The lateral offset of the lane versus the vehicle can be obtained by using the lane information obtained from the front camera sensor installed in the vehicle. Also, the behavior information of the vehicle can be obtained through various vehicle sensors installed in the vehicle.

다음으로, 모니터링부(120)는 운전자의 전방 주시 정도를 모니터링 한다.(S200) 도 3은 운전자 부주의를 단계적으로 구분하여 산정된 평가값을 나타낸 도면이다. 운전자의 전방 주시 정도는 운전자가 전방을 응시하지 않는 시간에 따라 단계적으로 구분하여 도 3에서 도시한 바와 같이 평가값으로 나타낼 수 있다.Next, the monitoring unit 120 monitors the degree of frontward gaze of the driver (S200). FIG. 3 is a diagram showing evaluation values calculated by stepwise classification of driver's carelessness. The degree of frontward gaze of the driver can be divided into stages according to the time when the driver does not gaze forward, and can be expressed as an evaluation value as shown in FIG.

예를 들어, 운전자가 전방을 정상적으로 응시하는 경우 평가값은 0이며, 운전자가 3초 이상 전방을 응시하지 않은 경우 평가값은 3이다.For example, the evaluation value is 0 when the driver gazes forward, and the evaluation value is 3 when the driver does not gaze forward more than 3 seconds.

모니터링부(120)는 차량에 설치된 운전자 카메라 센서를 통해 운전자의 전방 주시 정도를 획득하여 상술한 평가값으로 단계적으로 구분한다.
The monitoring unit 120 acquires the forward looking degree of the driver through the driver's camera sensor installed in the vehicle, and divides the driver's step forward into the evaluation values described above.

다음으로, 제어 개입 판단부(130)는 차선 이탈시간(TTLC)과 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지 제어 개입 여부를 판단한다.(S300) 일실시예에 있어서, 제어 개입 판단부(130)는 다음과 같은 수학식 1을 통해 제어 개입 여부를 판단할 수 있다.Next, the control intervention determining unit 130 determines whether or not the lane departure control intervention is based on the lane departure time TTLC and the driver's forward watching degree. (S300) In one embodiment, the control intervention determining unit 130 ) Can determine whether or not the control intervention is performed through the following Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

제어 개입 판단부(130)는 차선 이탈시간(TTLC)에 제1 가중치(α)를 곱한 값과 상기 평가값에 제2 가중치(β)를 곱함 값의 차이가 소정의 기준값보다 작은 경우, 차선 유지 제어 개입을 시작하는 것으로 판단할 수 있다.
When the difference between the value obtained by multiplying the lane departure time TTLC by the first weighting alpha and the value obtained by multiplying the evaluation value by the second weighting beta is smaller than a predetermined reference value, It can be judged that the control intervention is started.

도 4는 도 3에서 도시한 평가값이 0인 상태에서의 차선 유지 제어를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에서 도시한 평가값이 3인 상태에서의 차선 유지 제어를 도시한 도면이다.Fig. 4 is a view showing the lane-keeping control in the state in which the evaluation value shown in Fig. 3 is 0, and Fig. 5 is a diagram showing the lane-keeping control in the state in which the evaluation value shown in Fig.

도 4를 참조하면, 평가값이 0인 경우로, 운전자가 정상적으로 전방을 응시할 때에는, 차량(1)의 횡방향 위치(2)가 차선(L)밖으로 벗어난 것과 같이 차량(1)이 차선(L)을 이탈한 경우에만 LKAS에 의한 조향 제어가 수행되는 것을 알 수 있다.4, when the evaluation value is 0, when the driver gazes normally forward, the vehicle 1 is in the lane L (L) as the lateral position 2 of the vehicle 1 is out of the lane L, ), The steering control by the LKAS is performed.

반면에 도 5를 참조하면, 평가값이 3인 경우로, 운전자가 3초 이상 전방을 응시하지 않은 경우, 차량(1)의 횡방향 위치(2)가 차선(L) 안에 위치한 것과 같이, 아직 차선을 이탈하지 않은 상태에서, 차선 이탈을 예상하여, LKAS 제어 시점을 앞당겨 조향 제어가 이루어짐을 알 수 있다.
On the other hand, referring to FIG. 5, when the evaluation value is 3 and the lateral position 2 of the vehicle 1 is located in the lane L when the driver does not gaze forward more than three seconds, It can be seen that the lane departure is anticipated in the state in which the lane is not deviated, and the steering control is performed ahead of the LKAS control timing.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

110 : 차선 이탈시간
120 : 모니터링부
130 : 제어 개입 판단부110: lane departure time
120:
130: control intervention judging unit

Claims (8)

a) 차선 이탈시간을 산출하는 단계;
b) 운전자의 전방 주시 정도를 모니터링 하는 단계; 및
c) 상기 차선 이탈시간 및 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지제어 개입 여부를 판단하는 단계
를 포함하는 차량의 차선 유지 제어 방법.a) calculating a lane departure time;
b) monitoring the frontal extent of the driver; And
c) determining whether or not the lane-keeping control is intervened based on the lane departure time and the driver's forward watching degree
The lane-keeping control method comprising the steps of: 제1 항에 있어서,
상기 a)단계에서,
상기 차선 이탈시간은 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋 및 차량의 거동 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.The method according to claim 1,
In the step a)
Wherein the lane departure time is calculated on the basis of the lateral offset of the vehicle and the behavior information of the vehicle relative to the lane. 제1 항에 있어서,
상기 b) 단계에서, 상기 전방 주시 정도는, 운전자가 전방을 응시하지 않는 시간에 대응하여 단계적으로 구분하여 평가값을 산정하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein in the step b), the forward-looking degree is calculated by dividing the evaluation value in a stepwise manner corresponding to a time when the driver does not look ahead. 제3 항에 있어서,
상기 c) 단계에서,
상기 차선 이탈시간에 제1 가중치를 곱한 값과 상기 평가값에 제2 가중치를 곱함 값의 차이가 소정의 기준값보다 작은 경우, 차선 유지 제어 개입을 시작하는 것을 특징으로 차량의 차선 유지 제어 방법.The method of claim 3,
In the step c)
Wherein the lane-keeping control intervention is started when the difference between the value obtained by multiplying the lane departure time by the first weight and the value obtained by multiplying the evaluation value by the second weight value is smaller than a predetermined reference value. 차선 이탈시간을 산출하는 차선 이탈시간 산출부;
운전자의 전방 주시 정도를 모니터링 하는 모니터링부;및
상기 차선 이탈시간 및 운전자의 전방 주시 정도에 기초하여 차선 유지제어 개입 여부를 판단하는 제어 개입 판단부
를 포함하는 차량의 차선 유지 제어 장치.A lane departure time calculating unit for calculating a lane departure time;
A monitoring unit for monitoring a driver's frontward watching degree;
A control intervention judging unit for judging whether or not the lane keeping control intervention is based on the lane departure time and the driver's forward watching degree,
The lane-keeping control device for the vehicle. 제5 항에 있어서,
상기 차선 이탈시간은 차선 대비 차량의 횡방향 옵셋 및 차량의 거동 정보에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the lane departure time is calculated on the basis of the lateral offset of the vehicle relative to the lane and the behavior information of the vehicle. 제5 항에 있어서,
상기 모니터링부는 운전자가 전방을 응시하지 않는 시간에 대응하여 단계적으로 구분하여 상기 전방 주시 정도에 대한 평가값을 산정하는 것을 특징으로 하는 차량의 차선 유지 제어 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the monitoring unit is configured to calculate an evaluation value for the degree of frontward sighting by dividing the time by a step corresponding to a time when the driver does not gaze forward. 제5 항에 있어서,
상기 제어 개입 판단부는, 상기 차선이탈시간에 제1 가중치를 곱한 값과 상기 평가값에 제2 가중치를 곱함 값의 차이가 소정의 기준값보다 작은 경우, 차선 유지 제어 개입을 시작하는 것을 특징으로 차량의 차선 유지 제어 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the control intervention determining unit starts the lane keeping control intervention when the difference between the value obtained by multiplying the lane departure time by the first weighting value and the value obtained by multiplying the evaluation value by the second weighting value is smaller than a predetermined reference value, Lane keeping control device.
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