KR20170035206A - 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170035206A
KR20170035206A KR1020150134003A KR20150134003A KR20170035206A KR 20170035206 A KR20170035206 A KR 20170035206A KR 1020150134003 A KR1020150134003 A KR 1020150134003A KR 20150134003 A KR20150134003 A KR 20150134003A KR 20170035206 A KR20170035206 A KR 20170035206A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
lane
control
lkas
road
Prior art date
Application number
KR1020150134003A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102287312B1 (ko
Inventor
지성민
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150134003A priority Critical patent/KR102287312B1/ko
Publication of KR20170035206A publication Critical patent/KR20170035206A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102287312B1 publication Critical patent/KR102287312B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
    • B60W2050/0032—Quarter vehicle model, i.e. only one vehicle corner
    • B60W2550/402—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 LKAS 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시, 도로의 가드레일을 기반으로 차량의 차선 유지를 보조함으로써, 타 도로의 차선을 인식하지 못하여 발생하는 오류를 방지하는 차량의 LKAS 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 LKAS 제어 장치에 있어서, 차량 전방의 스테레오 영상을 획득하는 스테레오 카메라; 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식하는 가드레일 인식부; 및 차량이 도로 분기점에서 분기시, 상기 가드레일 인식부에 의해 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 ＬＫＡＳ 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING LANE KEEPING ASSIST SYSTEM IN VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 LKAS 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시, 도로의 가드레일을 기반으로 차량의 차선 유지를 보조하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 차선 유지 보조 시스템(LKAS; Lane Keeping Assist System)은 다음 순서에 따라 구동된다.
먼저, 차량의 윈드실드와 룸미러 사이 공간에 장착된 카메라 시스템을 이용하여 전방의 도로 이미지를 획득한다.
이후, 영상 처리를 통해 주행중인 차선(lane)의 양쪽 끝선(line or edge of the lane) 또는 자차로의 중심으로부터의 차량의 횡방향 상대 위치(lateral offset), 도로의 곡률(curvature), 차선과 차량 중심선이 이루는 각(heading angle) 등의 차선 정보를 추출한다.
이후, 차량의 현재 주행 상태를 추정하기 위하여 차량에 장착된 여러 센서들의 신호 정보를 바탕으로 차선 이탈 여부를 감시한다.
이후, 운전자가 의도하지 않은 차선 이탈이 발생할 경우, 현재 주행중인 차선 안쪽으로 차량을 밀어 넣어 주어 운전자의 주행을 보조한다. 이때 조향 시스템인 MDPS(Motor Driven Power System)는 LKAS로부터 전달받은 조향 토크 신호를 이용하여 실제 조향을 발생시키는 액츄에이터(Actuator) 역할을 한다.
이러한 종래의 차선 유지 보조 시스템은, 일 도로를 주행중인 차량이 분기점에서 타 도로로 진입시, 타 도로에 완전히 진입하기 전까지는 타 도로의 차선을 인식할 수 없기 때문에, 일 도로의 차선을 기준으로 동작하여 운전자에게 이질감 및 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
대한민국공개특허 제2011-0126820호
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시, 도로의 가드레일을 기반으로 차량의 차선 유지를 보조함으로써, 타 도로의 차선을 인식하지 못하여 발생하는 오류를 방지하는 차량의 LKAS 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 LKAS 제어 장치에 있어서, 차량 전방의 스테레오 영상을 획득하는 스테레오 카메라; 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식하는 가드레일 인식부; 및 차량이 도로 분기점에서 분기시, 상기 가드레일 인식부에 의해 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 LKAS 제어 방법에 있어서, 스테레오 카메라가 차량 전방의 스테레오 영상을 획득하는 단계; 가드레일 인식부가 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식하는 단계; 및 차량이 도로 분기점에서 분기시, 제어부가 상기 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시, 도로의 가드레일을 기반으로 차량의 차선 유지를 보조함으로써, 타 도로의 차선을 인식하지 못하여 발생하는 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 차선 유지 보조 시스템의 개념도,
도 2 는 본 발명에 따른 차량의 LKAS 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 LKAS 제어 방법에 대한 일실시예 설명도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 LKAS 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 차선 유지 보조 시스템의 개념도이다.
차선 유지 보조 시스템(LKAS; Lane Keeping Assist System)(100)은 전방 카메라 센서를 통해 얻어진 차량과 차선 간의 상대 정보 및 차량 CAN 통신을 통해 얻어진 차량 상태 정보를 이용하여 주행 중 차량이 차선을 벗어나지 않도록 운전자의 조향 조작을 도와주는 시스템을 말한다.
차선 유지 보조 시스템(100)은 주행중 차량이 차선을 이탈한 경우 혹은 운전자의 조향 의지가 감지되는 상황에서 운전자에게 조향 이질감을 주지 않는 방향으로 제어가 이루어져야 한다.
이를 위하여 차선 유지 보조 시스템(100)은 주행 정보 검출기(110), 제어 시작 판단기(120), 차선 유지 제어기(130) 및 제어 해제 판단기(140)로 구성된다.
먼저, 도 1의 각 구성에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
주행 정보 검출기(110)는 카메라 센서 및 차량 센서를 통하여 차량과 차선 간의 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
주행 정보 검출기(110)는 카메라 센서를 통하여 차량과 차선 간의 상대 정보(차량 중심과 좌우 차선과의 옵셋, 도로 곡률, 헤딩각 등)를 획득하고 차량 CAN을 통하여 차량 상태 정보(조향각, 요레이트, 운전자 조향 토크, 차속 등)를 획득한다.
측정된 정보의 정확성은 차선 유지 보조 시스템(100)의 성능에 직접적인 영향을 주기 때문에 시스템(100)의 신뢰성을 향상시키기 위하여 차선 보상 로직을 통하여 차선의 오인식 및 미인식 구간에서의 차선의 신뢰성을 향상시킨다.
제어 시작 판단기(120)는 주행 정보 검출기(110)를 통해 검출된 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈을 방지하도록 제어하는 시점을 결정하는 기능을 수행한다.
제어 시작 판단기(120)는 주행 정보 검출기(110)에서 측정된 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 방지를 위한 제어 시작 시점을 결정하는 블록으로 차량과 차선 간의 횡방향 옵셋을 이용하여 제어 시작 시점을 결정한다.
차선 유지 제어기(130)는 주행 정보 검출기(110)를 통해 검출된 정보를 이용하여 차선 이탈 방지를 위해 필요한 제어량을 계산하는 기능을 수행한다.
차선 유지 제어기(130)는 주행 정보 검출기(110)에서 측정된 차속, 요레이트, 조향각, 차선과의 상대 거리, 곡률 등을 이용하여 차선 이탈 방지를 위한 보조 조향 토크값을 생성하는 블록이다.
제어 해제 판단기(140)는 주행 정보 검출기(110)를 통해 검출된 정보를 이용하여 차량 이탈 방지 제어를 종료하는 시점을 결정하는 기능을 수행한다.
제어 해제 판단기(140)는 주행 정보 검출기(110)에서 측정된 정보를 이용하여 제어 종료 시점을 판단한다.
첫째, 제어 해제 판단기(140)는 차선 유지 제어 중 차선에 대한 측정값에 근거하여 차량이 이탈하지 않았다고 판단할 경우 제어를 해제한다.
둘째, 차선 유지 제어가 동작하고 있으나 차량이 차선을 벗어난 경우 차선을 유지하기 위해서 큰 제어 입력이 필요하며, 이러한 동작은 운전자의 조향 이질감이나 불안감을 유발하게 된다. 이를 방지하기 위하여 제어 해제 판단기(140)는 차량이 차선을 특정값 이상 벗어난 경우 제어를 해제한다.
셋째, 차량 상태 정보 및 차선 정보를 이용하여 차선 유지 제어를 위한 차량의 특정 물리량(a certain physical parameter)을 계산하는데, 이 값의 신뢰성이 보장되지 않는 경우 잘못된 제어량이 계산되고 제어기의 신뢰성은 보장되지 않는다. 이를 막기 위하여 제어 해제 판단기(140)는 차선 정보의 신뢰성이 정해진 기준을 만족하지 못할 경우 제어를 해제한다.
넷째, 제어 해제 판단기(140)는 운전자가 차선 변경 의지가 있다고 판단되는 신호를 내거나 차선 변경 의지가 있다고 판단되는 운전 조작을 한 것이 측정될 경우 제어를 해제한다.
도 1의 각 구성에 대해 자세하게 설명한다.
(1) 주행 정보 검출기(110)
주행 정보 검출기(110)는 센서를 통하여 차선 정보(차량 중심과 좌우 차선과의 옵셋, 도로 곡률, 헤딩각 등) 및 차량 상태 정보(조향각, 요레이트, 운전자 조향 토크, 차속 등)를 획득한다.
센서를 통하여 획득한 정보는 주변 환경에 많은 영향을 받는다. 눈, 비, 역광 및 도로의 가드레일 및 터널, 분기/합류지점 등의 주변 환경은 차선의 미인식/오인식에 영향을 끼치게 되며, 이러한 정보는 제어량 계산시 직접적인 영향을 주기 때문에 차선의 신뢰성 향상을 위하여 차선 정보의 보상이 이루어져야 한다.
주행 정보 검출기(110)는 측정된 차선 옵셋, 차선 곡률, 헤딩각의 변화율 및 좌/우 비교 및 차선 신뢰도 값 등을 이용하여 차선의 오인식/미인식 여부를 판단하고, 오인식 및 미인식 구간에서 차선 보상을 통하여 차선의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 주행 정보 검출기(110)는 차선 퀄리티, 옵셋, 곡률, 헤딩값 등의 정보의 변화율 및 좌/우 값의 비교를 통하여 차선 오인식 구간에 대한 보상을 진행할 수 있으며, 짧은 구간의 미인식의 경우 이전 차선의 변화되는 경향을 이용하여 보상함을 통하여 제어의 잦은 끊김을 방지하도록 할 수 있다.
차선 옵셋의 변화율의 크기는 일정값(A) 이상이 될 수 없으며, 좌측 또는 우측의 차선 옵셋 변화율이 일정값(A) 이상인 경우 보상을 진행한다. 좌측 또는 우측 한쪽 측의 옵셋 변화율이 일정값(A) 이상인 경우에는 다른쪽 옵셋을 이용하여 옵셋 보상을 진행한다. 예를 들어 좌측의 옵셋 변화율이 일정값(A) 이상인 경우 우측 옵셋을 이용하여 보상을 진행하도록 한다.
좌측 옵셋(t) = 좌측 옵셋(t-1) + 우측 옵셋 변화율
좌/우측의 변화율 모두 일정값(A) 이상인 경우에는 변화율 평균(B)를 이용하여 일정 시간동안 차선 옵셋을 보상한다.
좌/우 옵셋(t) = 좌/우 옵셋(t-1) + 옵셋 변화율 평균(B)
곡률값 및 헤딩값은 좌/우 값이 다른 경우 오인식이라 판단하며, 좌/우 값의 변화율이 일정값(Cc, Ch) 이하의 값으로 보상한다.
좌/우 값이 다른 경우 변화율이 일정값(Cc, Ch) 이하인 값으로 반대 차선값을 보상한다. 예를 들어 좌측 변화율이 일정값 이하인 경우 좌측값은 우측값으로 대체한다. 좌/우 모두 일정값(Cc, Ch) 이하인 경우 변화율 평균값을 이용하여 보상한다. 좌/우 모두 일정값(Cc, Ch) 이상인 경우 변화율 평균값을 이용하여 일정 시간동안 보상한다.
이상은 차선, 곡률, 헤딩값 등이 불연속적으로 변하지 않는다는 사실을 바탕으로 이루어진 것으로서, 일정값(A, Cc, Ch)은 시험을 통해 획득한 차선 정보를 바탕으로 설정된 값으로 차선 퀄리티가 높은 구간에서의 데이터를 이용하여 계산한 값으로 속도에 따라 다른 값을 갖는다. 변화율은 현재 값 및 이전 샘플링 값의 차이값을 나타내며, 변화율 평균은 변화율을 일정 시간동안 평균한 값을 나타낸다.
(2) 제어 시작 판단기(120)
제어 시작 판단기(120)는 주행 정보 검출기(110)에서 출력되는 차선 정보 및 차량 상태 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 방지를 위한 제어 시작 조건을 결정한다.
제어 시작 판단기(120)는 차량 중심과 좌우 차선 간의 옵셋 및 차선폭을 이용하여 제어 시작 조건을 결정한다.
제어 시작 판단기(120)는 좌측 바퀴와 차선 간 거리 또는 우측 바퀴와 차선 간 거리가 제한값(E) 이하가 되면 제어를 시작한다. 이때 제한값(E)은 차선폭에 따라 가변될 수 있다.
(3) 차선 유지 제어기(130)
차선 유지 제어기(130)는 주행 정보 검출기(110)에서 출력되는 차선 정보(차량 중심과 좌우 차선과의 옵셋, 도로 곡률, 헤딩각 등)와 차량 상태 정보(조향각, 요레이트, 운전자 조향 토크, 차속 등)를 이용하여 차선 유지 제어를 위한 제어량을 계산한다.
이러한 차선 유지 제어기(130)는 목표 궤적 계산부, 목표 요레이트 계산부, 목표 조향각 계산부, 목표 조향 토크 계산부를 구비할 수 있다.
목표 궤적 계산부는 차량 속도에 따라 가변될 수 있는 목표 거리를 이용하여 차량 중심에서 지정된 임의의 옵셋을 추정하기 위해 생성된 가상선을 따라가기 위한 목표 궤적을 생성한다. 이때 목표 궤적 계산부(131)는 목표 궤적을 좌표(x, y)로 생성할 수 있다.
목표 요레이트 계산부는 목표 궤적을 추종하기 위한 목표 요레이트(YRdes)를 생성한다.
목표 조향각 계산부는 목표 요레이트를 기초로 목표 조향각(δdes)을 계산한다.
목표 조향 토크 계산부는 목표 조향각으로부터 FeedForward 제어 또는 FeedBack 제어를 통해 목표 조향 토크(Tdes)를 생성한다.
(4) 제어 해제 판단기(140)
제어 해제 판단기(140)는 주행 정보 검출기(110)에서 측정된 정보를 이용하여 차선 유지 제어(차선 이탈 방지 제어) 종료 시점을 판단한다.
첫째, 제어 해제 판단기(140)는 차선 유지 제어 중 차선에 대한 측정값에 [0075] 근거하여 차량이 이탈하지 않았다고 판단할 경우 제어를 해제한다.
제어 해제 판단기(140)는 좌/우 바퀴와 차선 간 거리(Dl, Dr)가 제한값(F) 이상일 때 제어 해제한다. 제한값(F)는 차선폭에 따라 변할 수 있다. 제한값(F)는 제한값(E)보다 크게 설정된다. 이는 제한값(F)에 의해 제어 해제된 후 바로 제어 시작되는 것을 방지하기 위해서이다.
둘째, 차선 유지 제어가 동작하고 있으나 차량이 차선을 벗어난 경우 차선을 유지하기 위하여 큰 제어 입력이 필요하며, 이러한 동작은 운전자의 조향 이질감이나 불안감을 유발하게 된다. 이를 방지하기 위하여 제어 해제 판단기(140)는 차량이 차선을 특정값 이상 벗어난 경우 제어를 해제한다.
셋째, 차량 상태 정보 및 차선 정보를 이용하여 차선 유지 제어를 위한 차량의 특정 물리량(a certain physical parameter)을 계산하는데, 이 값의 신뢰성이 보장되지 않는 경우 이 값을 이용하여 계산된 제어량의 신뢰성 또한 보장되지 않는다. 이를 막기 위하여 제어 해제 판단기(140)는 차선 정보의 신뢰도 값이 정해진 기준을 만족하지 못할 경우 제어를 해제한다.
제어 해제 판단기(140)는 차선 퀄리티가 좌우 모두 일정값 미만인 경우, 양쪽 차선 모두 차선 옵셋의 변화율이 일정값 이상인 경우, 차선 곡률 또는 헤딩각의 변화율이 일정값 이상인 경우, 좌우 차선 곡률 또는 헤딩각의 변화율이 차이가 일정값 이상인 경우 등일 때 차선 정보의 신뢰성이 보장되지 않는다고 판단한다.
넷째, 제어 해제 판단기(140)는 운전자가 차선 변경 의지가 있다고 판단되는 신호를 내거나 차선 변경 의지가 있다고 판단되는 운전 조작을 한 것이 측정된 경우 제어를 해제한다. 제어 해제 판단기(140)는 운전자의 차선 변경 의지가 있다고 판단될 때 제어를 해제한다.
제어 해제 판단기(140)는 차량 턴 시그널(차선 변경 신호) 입력이 들어온 경우 운전자가 차선 변경 의지를 표현했다고 판단하여 제어를 해제할 수 있다. 또한 제어 해제 판단기(140)는 운전자 조향 토크값이 제한값(G) 이상일 경우 운전자의 차선 변경 의지가 감지된 것으로 판단하여 제어를 해제할 수 있다. 제한값(G)은 도로 곡률 반경의 크기 및 방향에 따라 가변될 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 차량의 LKAS 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 LKAS 제어 장치는, 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시 LKAS를 제어하는 장치로서, 스테레오 카메라(20), 가드레일 인식부(21), 및 제어부(22)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 스테레오 카메라(20)는 차량 전방의 스테레오 영상을 획득한다.
다음으로, 가드레일 인식부(21)는 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식한다.
다음으로, 제어부(22)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
특히, 제어부(22)는 차량이 도로 분기점에서 분기시, 즉 일 도로를 주행중인 차량이 도로의 분기점(Junction Cross, JC)에서 타 도로로 진입시, 가드레일 인식부(21)에 의해 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(100)를 제어한다. 이때, LKAS(100)는 도 1에서 설명한 기능들을 수행하되, 차선이 아닌 가드레일을 기준으로 차선 유지를 보조한다.
이때, 차량의 분기 여부는 차량의 턴 시그널(차선 변경 신호)이 입력된 경우, 운전자 조향 토크값이 제한값(G) 이상일 경우 등에 분기로 인식한다. 이때, 제한값(G)은 도로 곡률 반경의 크기 및 방향에 따라 가변될 수 있다. 또한, 내비게이션의 경로정보를 통해 분기 여부를 판단할 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여 제어부(22)가 가드레일과의 거리를 산출하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 LKAS 제어 방법에 대한 일실시예 설명도이다.
도 3에서, d1L은 차량과 좌측 차선과의 거리, d1L'은 t초 후 차량과 좌측 차선과의 거리, d1R은 차량과 우측 차선과의 거리, d1R'은 t초 후 차량과 우측 차선과의 거리, d2R은 차량과 분기 차선과의 거리, d2R'은 t초 후 차량과 분기 차선과의 거리, d3R은 직선 도로상에서 차량과 가드레일과의 거리, d3R'은 분기점에서 차량과 가드레일과의 거리를 각각 나타낸다.
제어부(22)는 하기의 [수학식 1]을 기반으로 분기점에서 가드레일과의 거리(d3R')를 산출한다.
[수학식 1]
d3R' = d3R + GdR
여기서, GdR은 하기의 [수학식 2]를 만족한다.
[수학식 2]
Figure pat00001
여기서, v는 차량의 속도, t는 시간, 'Curvature'는 가드레일의 곡률을 각각 의미한다.
한편, LKAS(100)는 하기의 [수학식 3]에 기초하여 차량의 차선 유지를 보조한다.
[수학식 3]
d3R' < Δy
여기서,
Figure pat00002
이다. 이때, vx는 차량의 종방향 속도, Ψ는 헤딩각(heading angle), t는 시간을 각각 의미한다.
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 LKAS 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 스테레오 카메라(20)가 차량 전방의 스테레오 영상을 획득한다(401).
이후, 가드레일 인식부(21)가 스테레오 카메라(20)에 의해 획득된 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식한다(402).
이후, 차량이 도로 분기점에서 분기시, 제어부(22)가 상기 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어한다(403).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
20 : 스테레오 카메라
21 : 가드레일 인식부
22 : 제어부

Claims (6)

  1. 차량 전방의 스테레오 영상을 획득하는 스테레오 카메라;
    스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식하는 가드레일 인식부; 및
    차량이 도로 분기점에서 분기시, 상기 가드레일 인식부에 의해 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어하는 제어부
    를 포함하는 차량의 LKAS 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량의 턴 시그널을 통해 도로 분기점에서 차량의 분기 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 LKAS 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    내비게이션의 경로정보를 통해 도로 분기점에서 차량의 분기 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 LKAS 제어 장치.
  4. 스테레오 카메라가 차량 전방의 스테레오 영상을 획득하는 단계;
    가드레일 인식부가 스테레오 영상으로부터 가드레일을 인식하는 단계; 및
    차량이 도로 분기점에서 분기시, 제어부가 상기 인식된 가드레일과의 거리를 산출한 후 이를 기반으로 차선 유지를 보조하도록 LKAS(Lane Keeping Assist System)를 제어하는 단계
    를 포함하는 차량의 LKAS 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    차량의 턴 시그널을 통해 도로 분기점에서 차량의 분기 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 LKAS 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    내비게이션의 경로정보를 통해 도로 분기점에서 차량의 분기 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 LKAS 제어 방법.
KR1020150134003A 2015-09-22 2015-09-22 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법 KR102287312B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150134003A KR102287312B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150134003A KR102287312B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170035206A true KR20170035206A (ko) 2017-03-30
KR102287312B1 KR102287312B1 (ko) 2021-08-09

Family

ID=58503127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150134003A KR102287312B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102287312B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220144266A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems, and apparatuses for scenario-based path and intervention adaptation for lane-keeping assist systems
EP4306388A3 (en) * 2018-11-22 2024-05-01 Jaguar Land Rover Limited Steering assist method and apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010160777A (ja) * 2008-12-12 2010-07-22 Toyota Central R&D Labs Inc 地図生成装置、走路推定装置、移動可能領域推定装置、及びプログラム
JP2010271999A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Toyota Motor Corp 運転支援装置
KR20110126820A (ko) 2010-05-18 2011-11-24 주식회사 와이즈오토모티브 차선 인식 장치 및 방법
KR20140062240A (ko) * 2012-11-14 2014-05-23 현대모비스 주식회사 차선 인식 시스템 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010160777A (ja) * 2008-12-12 2010-07-22 Toyota Central R&D Labs Inc 地図生成装置、走路推定装置、移動可能領域推定装置、及びプログラム
JP2010271999A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Toyota Motor Corp 運転支援装置
KR20110126820A (ko) 2010-05-18 2011-11-24 주식회사 와이즈오토모티브 차선 인식 장치 및 방법
KR20140062240A (ko) * 2012-11-14 2014-05-23 현대모비스 주식회사 차선 인식 시스템 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4306388A3 (en) * 2018-11-22 2024-05-01 Jaguar Land Rover Limited Steering assist method and apparatus
US20220144266A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems, and apparatuses for scenario-based path and intervention adaptation for lane-keeping assist systems
US11738749B2 (en) * 2020-11-09 2023-08-29 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems, and apparatuses for scenario-based path and intervention adaptation for lane-keeping assist systems

Also Published As

Publication number Publication date
KR102287312B1 (ko) 2021-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101502510B1 (ko) 차량의 차선 유지 제어 장치 및 방법
US10990103B2 (en) Method for operating a vehicle system designed to determine a trajectory to be followed and/or to perform driving interventions, method for operating a control system, and motor vehicle
US8170739B2 (en) Path generation algorithm for automated lane centering and lane changing control system
US9227632B1 (en) Method of path planning for evasive steering maneuver
EP3678113B1 (en) Travel control method and travel control device for driving-assist vehicle
US9229453B1 (en) Unified motion planner for autonomous driving vehicle in avoiding the moving obstacle
KR101551096B1 (ko) 자율주행차량의 차선변경장치 및 방법
US9037379B2 (en) Apparatus and method for providing a crash prevention control functionality for a vehicle
US8447488B2 (en) Device for longitudinally guiding a motor vehicle
US8190330B2 (en) Model based predictive control for automated lane centering/changing control systems
KR101398223B1 (ko) 차량의 차선 변경 제어 장치 및 그 제어 방법
JP6123297B2 (ja) 走行支援装置
CN107107751B (zh) 目标车速生成装置及行驶控制装置
EP3002178A1 (en) Lane departure steering correction with road camber and crosswind compensation
JP7193408B2 (ja) 車両制御装置
KR102496290B1 (ko) 헤딩각 보상 장치 및 방법
US20180170429A1 (en) Deviation avoidance apparatus
KR20130130951A (ko) 차선 유지 보조 시스템 및 방법
KR101987632B1 (ko) 차량의 횡방향 제어 장치 및 그 방법
JP4689486B2 (ja) 車両用制御装置
CN112644489A (zh) 车道跟随控制设备和方法
KR102011663B1 (ko) 차선 유지 보조 시스템의 시험 평가 장치 및 방법
KR20170035206A (ko) 차량의 ｌｋａｓ 제어 장치 및 그 방법
KR20190058027A (ko) 차량의 주행지원 제어장치 그 방법
KR20180128670A (ko) 차량 주행제어 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant