KR20200077485A - Apparatus for keeping virtual lane and method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus for keeping a virtual lane and a method thereof. The apparatus for keeping a virtual lane comprises: a GPS reception unit receiving GPS information from a satellite; a camera unit photographing a front area of a vehicle to acquire image information; a map information storage unit storing map information; and a control unit generating a virtual lane by determining the type of a driving road based on the map information stored in the map information storage unit when a lane is not recognized based on the image information received from the camera unit. Therefore, a vehicle is prevented from leaving a lane.

Description

가상차선 유지 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR KEEPING VIRTUAL LANE AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for maintaining virtual lane{APPARATUS FOR KEEPING VIRTUAL LANE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 가상차선 유지 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차선이 감지되지 않는 도로에서 도로종류에 따라 도로의 경계선을 찾아 가상차선을 생성하고 가상차선을 기반으로 차선을 유지할 뿐만 아니라 가상차선을 차량 간 공유하여 주행시 추돌 사고 위험을 예방할 수 있도록 하는 가상 차선 유지 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for maintaining a virtual lane and a method thereof, and more specifically, to find a boundary line of a road according to a type of road on a road where no lane is detected, create a virtual lane and maintain a lane based on the virtual lane, as well as virtual It relates to a virtual lane maintenance apparatus and method for sharing a lane between vehicles to prevent a collision accident risk during driving.

최근에는 승객의 안전을 능동적으로 대처하기 위한 장치가 개발되어 장착 사용되고 있다. 이는, 사고 발생시 작동되는 수동적 안전장치에 비해 사고를 미연에 방지하기 위한 능동적 주행 보조장치 방향으로 개발이 진행되고 있다. Recently, a device for actively coping with passenger safety has been developed and used. It is being developed in the direction of an active driving assist device to prevent an accident in advance compared to a passive safety device operated when an accident occurs.

그 중, 차선 이탈 경보시스템은 운전자의 안전을 도모하기 위한 안전장치로서, 운전 중 졸음운전이나 다른 탑승자와의 잡담 등으로 인해 차선을 이탈할 경우 운전자에게 경고하여 안전운전을 할 수 있도록 하는 보조 장치이다. Among them, the lane departure warning system is a safety device for promoting the safety of the driver, and an auxiliary device that enables the driver to drive safely by warning the driver when leaving the lane due to drowsy driving or chatting with other passengers while driving to be.

이러한 종래의 차선 이탈 경보시스템의 종류로는 인사이드 미러 근처에 위치한 카메라를 이용한 방식, 트렁크에 위치한 후방 카메라를 이용한 방식, 및 차량 하부에 설치된 광센서를 이용한 차선검출 방식 등이 있다. 현재 개발되고 있는 차선이탈 경보 시스템은 인사이드 미러 근처에 위치한 카메라를 이용한 방식이 대부분이다. Examples of such a conventional lane departure warning system include a method using a camera located near the inside mirror, a method using a rear camera located in the trunk, and a lane detection method using a light sensor installed at the bottom of the vehicle. Most of the lane departure warning systems currently being developed use cameras located near the inside mirror.

이러한 차선 이탈 경보 시스템은 차선 인식을 위해서 카메라를 이용하기 때문에 차량 주행 시의 날씨, 조도, 노면 상태 등에 따라 차선을 인식하는 성능의 차이가 많이 난다. Since the lane departure warning system uses a camera for lane recognition, there are many differences in the performance of recognizing lanes according to weather, illumination, and road conditions when driving a vehicle.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0057112호(2013.05.31. 공개, 가상 차선 생성 장치 및 방법)에 개시되어 있다. Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0057112 (2013.05.31. public, virtual lane generation apparatus and method).

한편, 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assistance System)은 운전 부주의로 인해 자동차가 차선을 이탈하려고 할 때, 경고를 넘어 자동차의 차선 이탈을 방지하고 자동차가 차선을 유지할 수 있도록 하는 제어를 수행한다. On the other hand, the Lane Keeping Assistance System (LKAS) performs a control to prevent the car from leaving the lane and to keep the lane beyond the warning when the car attempts to leave the lane due to inadvertent driving. .

이와 같은 차선 유지 보조 시스템은 카메라를 통해 획득한 영상을 분석하여 차선을 인식한다. 그런데, 카메라를 통해 획득한 영상에서 차선이 나타나지 않는 경우, 차선 유지 보조 시스템은 차선 인식에 실패하거나 잘못된 차선을 인식하게 되는 미인식이나 오인식의 문제점이 발생된다. Such a lane maintenance assist system recognizes a lane by analyzing an image acquired through a camera. However, when the lane does not appear in the image acquired through the camera, the lane maintenance assist system may fail to recognize the lane or recognize a wrong lane or recognize a wrong lane.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 차선이 감지되지 않는 도로에서 도로종류에 따라 도로의 경계선을 찾아 가상차선을 생성하고 가상차선을 기반으로 차선을 유지할 뿐만 아니라 가상차선을 차량 간 공유하여 주행시 추돌 사고 위험을 예방할 수 있도록 하는 가상 차선 유지 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object of the present invention according to an aspect is to find a boundary line of a road according to a type of road on a road in which no lane is detected, and create a virtual lane based on the virtual lane. It is to provide a virtual lane maintenance device and a method of not only maintaining a lane but also sharing a virtual lane between vehicles to prevent a collision accident risk during driving.

본 발명의 일 측면에 따른 가상차선 유지 장치는, Virtual lane maintenance apparatus according to an aspect of the present invention,

위성으로부터 GPS 정보를 수신하는 GPS 수신부; A GPS receiver for receiving GPS information from a satellite;

차량의 전방을 촬영하여 영상정보를 획득하는 카메라부; A camera unit that photographs the front of the vehicle to obtain image information;

지도정보를 저장하는 지도정보 저장부; 및 A map information storage unit for storing map information; And

상기 카메라부로부터 입력 받은 영상정보를 기반으로 차선이 인식되지 않는 경우, 상기 지도정보 저장부에 저장된 상기 지도정보를 기반으로 주행하는 도로의 도로종류를 판단하여 가상 차선을 생성하는 제어부를 포함한다.If the lane is not recognized based on the image information input from the camera unit, a control unit for generating a virtual lane by determining the road type of the road driving based on the map information stored in the map information storage unit.

상기 제어부는, 상기 카메라부로부터 입력 받은 영상정보를 기반으로 차선이 인식되지 않는 경우, 상기 GPS 정보 및 상기 지도정보를 기반으로 주행하는 도로의 도로종류를 판단하며, 판단된 상기 도로종류에 따라 관심영역을 결정하여 상기 가상차선을 생성하고, 상기 가상차선 중 주행하고자 하는 주행차선을 판단할 수 있다.When the lane is not recognized based on the image information input from the camera unit, the controller determines a road type of the road driving based on the GPS information and the map information, and is interested according to the determined road type By determining an area, the virtual lane may be generated, and a driving lane to be driven among the virtual lanes may be determined.

본 발명의 가상차선 유지 장치는 주변차량과의 통신을 위한 차량간 통신부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는, 판단된 상기 주행 차선을 상기 차량간 통신부를 통해 상기 주변차량과 공유하면서 조향 제어 장치를 제어하여 차선유지 주행을 수행할 수 있다. The virtual lane maintenance apparatus of the present invention may further include an inter-vehicle communication unit for communication with the surrounding vehicle, and the controller controls the steering control device while sharing the determined driving lane with the surrounding vehicle through the inter-vehicle communication unit. Control may be performed to maintain lane driving.

본 발명에서 제어부는, 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller determines the type of road to determine the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction in the case of a one-way road, and determines the region of interest to the boundary line at both ends of the road in the case of a two-way road. Should be

본 발명에서 제어부는, 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control unit is characterized in that it generates a virtual lane based on the road width set in the region of interest.

본 발명에서 제어부는, 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 차선 헤딩각도를 계산하여 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control unit is characterized in that the vehicle generates a virtual lane by calculating a lane offset value and a lane heading angle spaced apart from the lane.

본 발명에서 제어부는, 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the control unit is characterized in that it generates a virtual lane by calculating the heading angle between the vehicle and the front vehicle.

본 발명에서 차량간 통신부는, V2X(Vehicle to everything) 통신을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the inter-vehicle communication unit is characterized in that it includes V2X (Vehicle to everything) communication.

본 발명은 제어부에서 생성한 가상차선과 차량의 주행차선을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that it further comprises a display unit for displaying the virtual lane generated by the control unit and the driving lane of the vehicle.

본 발명의 다른 측면에 따른 가상차선 유지 방법은, Virtual lane maintenance method according to another aspect of the present invention,

제어부가 카메라부로부터 차량의 전방을 촬영한 영상정보를 입력받는 단계; A step in which the controller receives image information of the front of the vehicle from the camera unit;

상기 제어부가 상기 영상정보로부터 차선을 인식하여 상기 차선이 인식되지 않는 경우 GPS 수신부로부터 GPS 정보를 입력받는 단계; Receiving, by the controller, GPS information from a GPS receiver when the lane is not recognized by recognizing the lane from the image information;

상기 제어부가 상기 GPS 정보를 기반으로 지도정보 저장부로부터 지도정보를 읽어와 주행하는 도로의 도로종류를 판단하여 관심영역을 결정하는 단계; 및Determining, by the controller, a region of interest by reading map information from the map information storage unit based on the GPS information and determining a road type of the driving road; And

상기 제어부가 상기 관심영역으로부터 가상차선을 생성하는 단계를 포함한다.And the controller generating a virtual lane from the region of interest.

본 발명의 가상차선 유지 방법은, 상기 제어부가 상기 가상차선에서 상기 차량의 주행차선을 판단하여 차량간 통신부를 통해 주변차량으로 공유하는 단계; 및 상기 제어부가 조향제어장치를 제어하여 차선유지 주행을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The virtual lane maintenance method of the present invention includes: the control unit determining the driving lane of the vehicle in the virtual lane and sharing the vehicle as a peripheral vehicle through an inter-vehicle communication unit; And controlling the steering control device to perform lane maintenance driving.

제어부가 카메라부로부터 차량의 전방을 촬영한 영상정보를 입력받는 단계; 제어부가 영상정보로부터 차선을 인식하여 차선이 인식되지 않는 경우 GPS 수신부로부터 GPS 정보를 입력받는 단계; 제어부가 GPS 정보를 기반으로 지도정보 저장부로부터 지도정보를 읽어와 주행하는 도로의 도로종류를 판단하여 관심영역을 결정하는 단계; 제어부가 관심영역으로부터 가상차선을 생성하는 단계; 제어부가 가상차선에서 차량의 주행차선을 판단하여 차량간 통신부를 통해 주변차량으로 공유하는 단계; 및 제어부가 조향제어장치를 제어하여 차선유지 주행을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A step in which the controller receives image information of the front of the vehicle from the camera unit; If the control unit recognizes the lane from the image information and the lane is not recognized, receiving GPS information from the GPS receiver; Determining, by the controller, a region of interest by reading map information from the map information storage unit based on GPS information and determining a road type of the driving road; Generating, by the controller, a virtual lane from the region of interest; Determining, by the controller, the driving lane of the vehicle in the virtual lane and sharing the vehicle with the surrounding vehicle through the inter-vehicle communication unit; And a control unit controlling the steering control device to perform lane maintenance driving.

본 발명에서 관심영역을 결정하는 단계는, 제어부가 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정하는 것을 특징으로 한다. In the step of determining the region of interest in the present invention, the controller determines the type of road and determines the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction in the case of a one-way road, and in the case of a two-way road, the region of interest ends at both ends of the road. It is characterized by determining to the boundary line.

본 발명에서 가상차선을 생성하는 단계는, 제어부가 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of generating the virtual lane is characterized in that the controller generates the virtual lane based on the road width set in the region of interest.

본 발명에서 가상차선을 생성하는 단계는, 제어부가 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 차선 헤딩각도를 계산하여 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of generating the virtual lane is characterized in that the controller generates a virtual lane by calculating a lane offset value and a lane heading angle at which the vehicle is spaced from the lane.

본 발명에서 가상차선을 생성하는 단계는, 제어부가 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of generating the virtual lane is characterized in that the controller generates a virtual lane by calculating the heading angle between the vehicle and the front vehicle.

본 발명의 일 측면에 따른 가상차선 유지 장치 및 그 방법은 차선이 감지되지 않는 도로에서 도로종류에 따라 도로의 경계선을 찾아 가상차선을 생성하고 가상차선을 기반으로 차선을 유지할 수 있도록 보조할 뿐만 아니라 가상차선을 차량 간 공유하여 주행시 추돌 사고 위험을 예방할 수 있다. A virtual lane maintenance apparatus and method according to an aspect of the present invention not only assists in generating a virtual lane by finding a boundary line of a road according to a road type in a road in which no lane is detected and maintaining the lane based on the virtual lane Virtual lanes can be shared between vehicles to prevent the risk of collision accidents when driving.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치에서 도로종류에 따른 관심영역을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치에서 도로종류에 따른 가상차선을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a region of interest according to a type of road in the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a virtual lane according to a type of road in the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for maintaining a virtual lane according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가상 차선 유지 장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a virtual lane maintenance apparatus and method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치에서 도로종류에 따른 관심영역을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치에서 도로종류에 따른 가상차선을 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram showing a virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a region of interest according to a road type in the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention, 3 is a view showing a virtual lane according to a type of road in the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 장치는, GPS 수신부(10), 카메라부(20), 지도정보 저장부(30), 차량간 통신부(50) 및 제어부(40)를 비롯하여 표시부(70)를 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 1, the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention includes a GPS receiver 10, a camera unit 20, a map information storage unit 30, an inter-vehicle communication unit 50, and a control unit ( 40) and a display unit 70.

GPS 수신부(10)는 위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 제어부(40)에 제공함으로써 주행하는 차량의 위치를 인식할 수 있도록 한다. The GPS receiver 10 receives GPS information from a satellite and provides it to the control unit 40 so that the location of the driving vehicle can be recognized.

카메라부(20)는 차량의 전방을 촬영하여 영상정보를 제어부(40)에 제공함으로서 전방 도로의 차선을 인식하도록 하거나 전방차량의 헤딩각도를 계산할 수 있도록 한다. The camera unit 20 photographs the front of the vehicle and provides image information to the control unit 40 so that the lane of the front road is recognized or the heading angle of the front vehicle can be calculated.

지도정보 저장부(30)는 도로정보와 주변 지형의 정보를 포함하는 지도정보를 저장하여 주행하는 도로의 도로종류를 판단할 수 있도록 한다. The map information storage unit 30 stores map information including road information and surrounding terrain information to determine the road type of the driving road.

차량간 통신부(50)는 V2X(Vehicle to everything) 통신으로 차량에서 취득한 주행차선 등 각종 정보를 주변차량과 공유할 수 있게 전송할 수 있다. The vehicle-to-vehicle communication unit 50 may transmit various information such as a driving lane obtained from a vehicle to be shared with surrounding vehicles through vehicle-to-vehicle (V2X) communication.

제어부(40)는 카메라부(20)로부터 영상정보를 입력받아 전방 도로에서의 차선을 인식하고, 차선이 인식되지 않을 경우 GPS 수신부(10)로부터 GPS 정보를 입력받아 지도정보 저장부(30)에 저장된 지도정보를 기반으로 주행하는 도로의 도로종류를 판단하며, 판단된 도로종류에 따라 관심영역을 결정하여 가상차선을 생성하고 주행차선을 판단하여 차량간 통신부(50)를 통해 주변차량과 주행차선을 공유하면서 조향제어장치(60)를 제어하여 차선유지 주행을 수행한다. The control unit 40 receives image information from the camera unit 20 to recognize a lane on the road ahead, and if the lane is not recognized, receives the GPS information from the GPS receiving unit 10 to the map information storage unit 30 Based on the stored map information, it determines the road type of the driving road, determines the region of interest according to the determined road type, generates a virtual lane, determines the driving lane, and determines the surrounding lane and driving lane through the inter-vehicle communication unit 50 While controlling the steering control device 60 to perform lane keeping driving.

여기서 제어부(40)는 지도정보를 기반으로 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 도 2의 (가)에 도시된 바와 같이 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 도 2의 (나)에 도시된 바와 같이 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정한다. Here, the controller 40 determines the type of road based on the map information, and in the case of a one-way road, determines the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction, as shown in FIG. In the case of a road, as shown in (B) of FIG. 2, the region of interest is determined to the boundary line at both ends of the road.

이와 같이 제어부(40)는 관심영역을 결정한 후 관심영역에서 도 3에 도시된 바와 같이 가상차선을 생성할 수 있다. In this way, after determining the region of interest, the control unit 40 may generate a virtual lane in the region of interest as shown in FIG. 3.

여기서 제어부(40)는 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 분할하여 가상차선을 생성할 수 있다. Here, the control unit 40 may generate a virtual lane by dividing based on the road width set in the region of interest.

또한, 제어부(40)는 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 영상정보로부터 차선 헤딩각도를 계산하여 차선모델을 통해 가상차선을 생성할 수 있다. In addition, the controller 40 may generate a virtual lane through a lane model by calculating a lane heading angle from lane offset values and image information in which the vehicle is spaced from the lane.

한편, 제어부(40)가 영상정보로부터 차선의 헤딩각도를 계산하지 못하거나 차선 헤딩각도의 신뢰도가 낮은 구간에서는 영상정보로부터 전방차량의 위치를 감지하여 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 차선 헤딩각도로 적용하여 가상차선을 생성할 수도 있다. On the other hand, in the section in which the control unit 40 cannot calculate the heading angle of the lane from the image information or the reliability of the lane heading angle is low, the position of the front vehicle is detected from the image information to calculate the heading angle between the vehicle and the front vehicle to calculate the lane. A virtual lane may be generated by applying the heading angle.

따라서 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 관심영역에서 가상차선을 생성할 경우 일방통행 도로인 경우 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 1차선을 주행차선으로 판단할 수 있고, 양방통행 도로인 경우 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 3차선을 주행차선으로 판단할 수 있다. Therefore, when generating a virtual lane in the region of interest as shown in FIG. 2, the control unit 40 may determine the first lane as the driving lane as shown in (a) of FIG. 3 in the case of a one-way road. In the case of a traffic road, as shown in Fig. 3(B), the three lanes may be determined as the driving lane.

한편, 표시부(70)로서 헤드업 디스플레이를 적용하여 제어부(40)에서 생성한 가상차선과 차량의 주행차선을 표시하여 운전자가 차선이 없는 도로에서도 편안하게 운전할 수 있도록 제공할 수도 있다. Meanwhile, the virtual lane generated by the control unit 40 and the driving lane of the vehicle may be displayed by applying a head-up display as the display unit 70 so that the driver can comfortably drive even on a road without lanes.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 가상차선 유지 장치에 따르면, 차선이 감지되지 않는 도로에서 도로종류에 따라 도로의 경계선을 찾아 가상차선을 생성하고 가상차선을 기반으로 차선을 유지할 수 있도록 보조할 뿐만 아니라 가상차선을 차량 간 공유하여 주행시 추돌 사고 위험을 예방할 수 있다. As described above, according to the virtual lane maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention, in the road where no lane is detected, a boundary line of the road is found according to the type of the road to generate a virtual lane and to maintain the lane based on the virtual lane In addition to assisting, virtual lanes can be shared between vehicles to prevent the risk of collision accidents when driving.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method for maintaining a virtual lane according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가상차선 유지 방법에서는 먼저, 제어부(40)가 카메라부(20)로부터 차량의 전방을 촬영한 영상정보를 입력받는다(S10). As shown in FIG. 4, in the method for maintaining a virtual lane according to an embodiment of the present invention, first, the controller 40 receives image information photographing the front of the vehicle from the camera unit 20 (S10 ).

S10 단계에서 전방의 영상정보를 입력받은 후 제어부(40)는 영상정보를 분석하여 차선을 인식한다(S20). After receiving the front image information in step S10, the controller 40 analyzes the image information to recognize the lane (S20).

S20 단계에서 차선을 인식하여 차선이 인식되지 않은 경우, 제어부(40)는 GPS 수신부(10)로부터 GPS 정보를 입력받아 차량의 현재 위치를 산출한다(S30). If the lane is not recognized by recognizing the lane in step S20, the controller 40 receives GPS information from the GPS receiver 10 and calculates the current position of the vehicle (S30).

S30 단계에서 GPS 정보를 입력받아 산출된 현재 위치를 기반으로 제어부(40)는 지도정보 저장부(30)로부터 지도정보를 읽어와 주행하는 도로의 도로종류를 판단한다(S40). Based on the current position calculated by receiving GPS information in step S30, the control unit 40 reads the map information from the map information storage unit 30 to determine the road type of the driving road (S40).

여기서 제어부(40)는 도로종류가 일방통행 도로인지 양방통행 도로인지 여부를 판단한다. Here, the control unit 40 determines whether the road type is a one-way road or a two-way road.

S40 단계에서 도로종류를 판단한 후 제어부(40)는 도로종류에 따라 관심영역을 결정한다(S50). After determining the type of road in step S40, the controller 40 determines the region of interest according to the type of road (S50).

즉, 제어부(40)는 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 도 2의 (가)에 도시된 바와 같이 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 도 2의 (나)에 도시된 바와 같이 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정한다. That is, the controller 40 determines the type of road to determine the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction as shown in FIG. As shown in (B) of 2, the region of interest is determined to the boundary line at both ends of the road.

S50 단계에서 관심영역을 결정한 후 제어부(40)는 관심영역으로부터 도 3에 도시된 바와 같이 가상차선을 생성한다(S60). After determining the region of interest in step S50, the controller 40 generates a virtual lane from the region of interest as shown in FIG. 3 (S60).

여기서 제어부(40)는 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 분할하여 가상차선을 생성할 수 있다. Here, the control unit 40 may generate a virtual lane by dividing based on the road width set in the region of interest.

또한, 제어부(40)는 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 영상정보로부터 차선 헤딩각도를 계산하여 차선모델을 통해 가상차선을 생성할 수 있다. In addition, the controller 40 may generate a virtual lane through a lane model by calculating a lane heading angle from lane offset values and image information in which the vehicle is spaced from the lane.

한편, 제어부(40)가 영상정보로부터 차선의 헤딩각도를 계산하지 못하거나 차선 헤딩각도의 신뢰도가 낮은 구간에서는 영상정보로부터 전방차량의 위치를 감지하여 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 차선 헤딩각도로 적용하여 가상차선을 생성할 수도 있다. On the other hand, in the section in which the control unit 40 cannot calculate the heading angle of the lane from the image information or the reliability of the lane heading angle is low, the position of the front vehicle is detected from the image information to calculate the heading angle between the vehicle and the front vehicle to calculate the lane. A virtual lane may be generated by applying the heading angle.

S60 단계에서 가상차선을 생성한 후 제어부(40)는 가상차선에서 차량의 주행차선을 판단한다(S70). After generating the virtual lane in step S60, the controller 40 determines the driving lane of the vehicle in the virtual lane (S70).

예를 들어, 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 관심영역에서 가상차선을 생성할 경우, 일방통행 도로인 경우 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 1차선을 주행차선으로 판단할 수 있고, 양방통행 도로인 경우 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 3차선을 주행차선으로 판단할 수 있다. For example, when generating a virtual lane in a region of interest as shown in FIG. 2, the control unit 40 may determine the first lane as the driving lane as shown in FIG. 3A in the case of a one-way road. In the case of a two-way road, three lanes may be determined as driving lanes as illustrated in FIG. 3B.

S70 단계에서 주행차선을 판단한 후 제어부(40)는 차량간 통신부(50)를 통해 주변차량으로 주행차선을 공유하여 주변차량과의 추돌사고를 회피하도록 할 수 있다(S80). After determining the driving lane in step S70, the control unit 40 may share the driving lane with the surrounding vehicle through the inter-vehicle communication unit 50 to avoid collision with the surrounding vehicle (S80).

한편, S20 단계에서 영상정보로부터 차선을 인식하거나 S80 단계에서 가상차선을 주행하는 차량의 주행차선을 판단하여 공유하면서 제어부(40)는 조향제어장치(60)를 제어하여 차선을 유지할 수 있도록 차선유지 주행을 수행한다(S90). Meanwhile, while recognizing the lane from the image information in step S20 or determining and sharing the driving lane of the vehicle driving the virtual lane in step S80, the control unit 40 controls the steering control device 60 to maintain the lane so that the lane can be maintained. Driving is performed (S90).

또한, 제어부(40)는 표시부(70)를 통해 인식된 차선이나 가상차선을 표시하여 운전자가 차선이 없는 도로에서도 편안하게 운전할 수 있도록 제공할 수도 있다. In addition, the control unit 40 may display a recognized lane or virtual lane through the display unit 70 so that the driver can comfortably drive on a road without lanes.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 가상차선 유지 방법에 따르면, 차선이 감지되지 않는 도로에서 도로종류에 따라 도로의 경계선을 찾아 가상차선을 생성하고 가상차선을 기반으로 차선을 유지할 수 있도록 보조할 뿐만 아니라 가상차선을 차량 간 공유하여 주행시 추돌 사고 위험을 예방할 수 있다. As described above, according to the method for maintaining a virtual lane according to an embodiment of the present invention, a virtual lane may be generated by finding a boundary line of a road according to a type of road on a road where no lane is detected, and the lane may be maintained based on the virtual lane In addition to assisting, virtual lanes can be shared between vehicles to prevent the risk of collision accidents when driving.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can various modifications and equivalent other embodiments from this. Will understand.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.

10 : GPS 수신부 20 : 카메라부
30 : 지도정보 저장부 40 : 제어부
50 : 차량간 통신부 60 : 조향제어장치
70 : 표시부10: GPS receiver 20: camera unit
30: map information storage unit 40: control unit
50: inter-vehicle communication unit 60: steering control device
70: display unit

Claims (15)

위성으로부터 GPS 정보를 수신하는 GPS 수신부;
차량의 전방을 촬영하여 영상정보를 획득하는 카메라부;
지도정보를 저장하는 지도정보 저장부; 및
상기 카메라부로부터 입력 받은 영상정보를 기반으로 차선이 인식되지 않는 경우, 상기 지도정보 저장부에 저장된 상기 지도정보를 기반으로 주행하는 도로의 도로종류를 판단하여 가상 차선을 생성하는 제어부;
를 포함하는 가상차선 유지 장치.A GPS receiver for receiving GPS information from a satellite;
A camera unit that photographs the front of the vehicle to obtain image information;
A map information storage unit for storing map information; And
If the lane is not recognized based on the image information input from the camera unit, a control unit for determining a road type of a road driving based on the map information stored in the map information storage unit to generate a virtual lane;
Virtual lane maintenance device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 카메라부로부터 입력 받은 영상정보를 기반으로 차선이 인식되지 않는 경우, 상기 GPS 정보 및 상기 지도정보를 기반으로 주행하는 도로의 도로종류를 판단하며, 판단된 상기 도로종류에 따라 관심영역을 결정하여 상기 가상차선을 생성하고, 상기 가상차선 중 주행하고자 하는 주행차선을 판단하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치.According to claim 1,
When the lane is not recognized based on the image information input from the camera unit, the controller determines a road type of the road driving based on the GPS information and the map information, and is interested according to the determined road type A virtual lane holding apparatus characterized by determining an area to generate the virtual lane and determining a driving lane to be driven among the virtual lanes. 제2항에 있어서,
주변차량과의 통신을 위한 차량간 통신부를 더 포함하며,
상기 제어부는, 판단된 상기 주행 차선을 상기 차량간 통신부를 통해 상기 주변차량과 공유하면서 조향 제어 장치를 제어하여 차선유지 주행을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치. According to claim 2,
It further includes an inter-vehicle communication unit for communication with surrounding vehicles,
The control unit controls the steering control device while sharing the determined driving lane with the surrounding vehicle through the inter-vehicle communication unit to perform lane maintenance driving. 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 상기 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 상기 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치.According to claim 3,
The controller determines the type of the road to determine the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction in the case of a one-way road, and determines the region of interest to the boundary line at both ends of the road in the case of a two-way road. A virtual lane maintenance device. 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치. According to claim 3,
The control unit, the virtual lane maintenance apparatus, characterized in that for generating the virtual lane based on the road width set in the region of interest. 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 차선 헤딩각도를 계산하여 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치.According to claim 3,
The controller is configured to generate the virtual lane by calculating a lane offset value and a lane heading angle at which the vehicle is spaced from the lane. 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치.
According to claim 3,
The control unit calculates the heading angle between the vehicle and the front vehicle, and generates the virtual lane.
제3항에 있어서,
상기 차량간 통신부는, V2X(Vehicle to everything) 통신을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치. According to claim 3,
The inter-vehicle communication unit, V2X (Vehicle to everything) communication, characterized in that it comprises a virtual lane maintenance device. 제3항에 있어서,
상기 제어부에서 생성한 상기 가상차선과 상기 차량의 상기 주행차선을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 장치.According to claim 3,
And a display unit for displaying the virtual lane generated by the control unit and the driving lane of the vehicle. 제어부가 카메라부로부터 차량의 전방을 촬영한 영상정보를 입력받는 단계;
상기 제어부가 상기 영상정보로부터 차선을 인식하여 상기 차선이 인식되지 않는 경우 GPS 수신부로부터 GPS 정보를 입력받는 단계;
상기 제어부가 상기 GPS 정보를 기반으로 지도정보 저장부로부터 지도정보를 읽어와 주행하는 도로의 도로종류를 판단하여 관심영역을 결정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 관심영역으로부터 가상차선을 생성하는 단계;
를 포함하는 가상차선 유지 방법. A step in which the control unit receives image information of the front of the vehicle from the camera unit;
Receiving, by the controller, GPS information from a GPS receiver when the lane is not recognized by recognizing the lane from the image information;
Determining, by the controller, a region of interest by reading map information from the map information storage unit based on the GPS information and determining a road type of the driving road; And
Generating, by the controller, a virtual lane from the region of interest;
A virtual lane maintenance method comprising a. 제10항에 있어서,
상기 제어부가 상기 가상차선에서 상기 차량의 주행차선을 판단하여 차량간 통신부를 통해 주변차량으로 공유하는 단계; 및
상기 제어부가 조향제어장치를 제어하여 차선유지 주행을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 방법.The method of claim 10,
Determining, by the controller, the driving lane of the vehicle in the virtual lane and sharing the vehicle as a surrounding vehicle through an inter-vehicle communication unit; And
And controlling the steering control device to perform lane maintenance driving. 제11항에 있어서,
상기 관심영역을 결정하는 단계는, 상기 제어부가 상기 도로종류를 판단하여 일방통행 도로인 경우 상기 관심영역을 도로 중앙에서 주행방향의 반대쪽 경계선까지로 결정하고, 양방통행 도로인 경우 상기 관심영역을 도로 양쪽 끝 경계선까지로 결정하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 방법.The method of claim 11,
In the determining of the region of interest, the controller determines the type of the road and determines the region of interest from the center of the road to the boundary line opposite to the driving direction when the one-way road, or the region of interest in the case of a two-way road. A method of maintaining a virtual lane, characterized in that it is determined up to a boundary line at both ends. 제11항에 있어서,
상기 가상차선을 생성하는 단계는, 상기 제어부가 상기 관심영역에서 설정된 도로폭을 기반으로 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 방법. The method of claim 11,
In the generating of the virtual lane, the virtual lane maintaining method characterized in that the controller generates the virtual lane based on a road width set in the region of interest. 제11항에 있어서,
상기 가상차선을 생성하는 단계는, 상기 제어부가 상기 차량이 차선과 이격되는 차선 옵셋값과 차선 헤딩각도를 계산하여 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 방법. The method of claim 11,
In the generating of the virtual lane, the controller maintains the virtual lane by calculating the lane offset value and the lane heading angle at which the vehicle is spaced from the lane. 제11항에 있어서,
상기 가상차선을 생성하는 단계는, 상기 제어부가 상기 차량과 전방차량이 이루는 헤딩각도를 계산하여 상기 가상차선을 생성하는 것을 특징으로 하는 가상차선 유지 방법. The method of claim 11,
In the generating of the virtual lane, the virtual lane maintaining method is characterized in that the control unit calculates a heading angle between the vehicle and the front vehicle to generate the virtual lane.
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WO2022001618A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 华为技术有限公司 Lane keep control method, apparatus, and system for vehicle

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