KR20200115640A

KR20200115640A - 차선 변경시 차량과 인접한 차선에 위치한 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20200115640A
Application number: KR1020207025635A
Authority: KR
Inventors: 에티엔 므낭토; 제프리 브루노; 알랭 하다드
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-10-07
Also published as: US11577721B2; CN111712415A; BR112020013885A2; US20210053560A1; EP3749561A1; JP7279053B2; WO2019154549A1; FR3077547A1; JP2021513159A

Abstract

본 발명은 상기 차량에 의한 차선 변경의 경우, 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 방법에 관한 것으로, 미리 결정된 위험 구역(Z) 내의 물체들의 존재를 검출하는 단계 및 차량과 검출된 물체 간의 충돌 시간(time-to-collision; TTC)을 추정하는 단계를 포함한다. 위험 구역(Z) 내의 물체들의 존재를 검출하는 단계는 : 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 직선 거리에 대응하는 레이더에 의해 전송된 거리(X)의 변환으로 인해 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 실제 거리(L_AB)를 계산하는 단계로서, 상기 실제 거리(L_AB)는 두 지점들 사이의 원호의 길이에 대응하는, 단계; 메인 차선의 선들 및 메인 차선의 폭의 함수로서 위험 구역(Z)을 결정하는 단계; 및 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대하여, 그 물체의 좌표들(L_AB, Y)이 미리 결정된 위험 구역(Z) 내에 있는지 여부를 검사하는 단계를 포함한다.

Description

차선 변경시 차량과 인접한 차선에 위치한 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템 및 방법

본 발명은 자동차 운전 보조 분야, 특히 장애물 회피 보조 시스템에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 차량의 차선 변경시 메인 차선에 위치한 차량과 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 움직이거나 움직이지 않는 물체 간의 임박한 충돌 위험을 검출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

특히, 운전자의 주의력 저하에 따라 의도하지 않게 차선을 벗어나거나, 운전자가 자신보다 느린 속도로 주행중인 차량을 추월하려고 할 때 의도적으로 차선을 벗어나면, 많은 사고가 발생한다.

그러나, 의도적으로 차선을 벗어나는 경우에도, 운전자는 자신의 차량과 인접한 차선에 위치한 움직이거나 움직이지 않는 물체 사이의 거리를 잘못 추정하여, 상기 물체와 정면 충돌할 수 있다.

오늘날 일부 자동차에는 상황에 따라 충돌 위험을 판단하기 위해 궤도(trajectory)를 평가하고 주변을 인식할 수 있는 능동적 안전 수단이 장착되어 있다. 그런 다음, 차량을 현재 차선에 유지하기 위해 차량 운전자와 공동으로 또는 자동으로 일부 조치가 취해질 수 있다.

차선에서 차량을 자동으로 재배치할 수 있게 하는 차선 유지 지원(lane keeping assist; LKA) 시스템 또는 차선 이탈에 대해 운전자에게 경고할 수 있게 하는 차선 이탈 경고(lane departure warning; LDW) 시스템이 알려져 있다.

이와 관련하여 문헌 EP 2 042 399 - A1을 참조할 수 있으며, 이 문헌은 메인 차량의 주변에 위치한 2차 차량과의 충돌 위험을 계산함으로써 메인 차량의 운전자를 보조하기 위한 시스템을 제안한다.

문헌 US 2015 149 039 - A1도 공지되어 있으며, 이 문헌은 주변 차량과의 충돌 위험을 계산할 수 있는 차선 유지 보조 시스템을 설명한다.

그러나, 이러한 시스템들은 커브의 경우에 인근 차량과 충돌하는 시간을 실시간으로 계산할 수 없다.

직선과 커브를 구별함으로써 차선의 모양을 고려하여, 인접한 차량과의 임박한 충돌을 운전자가 가능한 한 안전하게 검출할 수 있도록 하기 위해 주행 보조 방법들 및 시스템들을 개선할 필요가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 움직이거나 움직이지 않는 물체와의 임박한 충돌의 위험을 검출하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특허 대상은, 차량이 차선을 변경하는 경우, 차량과 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템이며, 이 때, 상기 차량은 특히 차량 전방의 메인 차선으로 향하고 메인 차선을 사실상 재구성하는데 필요한 차선 경계선들의 계수(coefficient)들을 획득할 수 있는 적어도 하나의 감지 센서(perception sensor)(예를 들어 적외선 카메라) 및 레이더의 시야에 위치한 각각의 2차 물체의 좌표들을 검출하기 위한 적어도 하나의 정면 또는 측면 레이더를 포함하는 검출 수단을 포함한다.

충돌 위험을 검출하기 위한 시스템은 결정된 위험 영역에서 물체들을 검출하기 위한 모듈을 포함하는데, 이 모듈은 직선 또는 곡선 형태의 차선의 모양에 관계없이 두 지점 사이의 세그먼트의 길이에 대응하는 차량과 레이더에 의해 검출된 각각의 물체 사이의 실제 거리를 계산하기 위한 모듈, 메인 차선의 선들 및 메인 차선의 폭에 기초하여 위험 영역을 결정하기 위한 모듈, 그리고 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대해, 그 물체의 좌표가 미리 결정된 위험 영역에 위치하는지 검사하고 위험 영역에서 검출된 각각의 물체에 대한 플래그 값을 컴퓨터로 전송하는 모듈을 구비한다.

실제 거리는 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 직선 거리에 대응하는 레이더에 의해 전송된 거리를 변환함으로써 주어진다.

플래그는 예를 들어, 해당 차선과 연관된 이진 true 또는 false 값이며, true는 인접 차선의 물체의 존재를 나타내며, false는 인접 차선의 물체의 부재를 나타낸다.

충돌 검출 시스템은 또한 충돌 시간 추정 모듈을 포함한다.

따라서, 시스템은 차량이 주행하고 있는 메인 차선의 좌우에 인접한 차선들의 물체를 검출할 수 있고 차선의 직선 또는 곡선 형태에 관계없이 차량과 물체 사이의 실제 거리를 계산할 수 있다.

충돌 시간 추정 모듈은 유리하게는 물체의 궤도가 메인 차선과 평행하다는 가정하에 차량과 검출된 물체 사이의 각도를 계산하기 위한 모듈, 도로의 형태에 관계없이 데이터를 이용하기 위해 도로를 따르는 상대 속도를 얻기 위해 도로의 축 상에 레이더에 의해 전송된 상대 속도를 투영하기 위한 모듈, 그리고 실제 거리와 상대 속도에 기초하여 각각의 검출된 물체에 대해 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대한 충돌 시간을 계산하기 위한 모듈을 포함한다.

예를 들어, 위험 영역은 카메라에 의해 주어진 인접 차선들의 폭에 기초하여 또는 참조(reference) 차선 폭에 기초하여 계산된 제1 거리만큼 가로로 이격되고 차선을 따르는 2개의 실질적으로 평행한 선들로 정의된 제1 영역 부분, 그리고 제1 선들에 대해 서로를 향해 경사지고 제1 거리보다 작은 제2 거리만큼 가로로 이격된 2개의 선들에 의해 정의된 제2 영역 부분을 포함하여, 장거리 레이더 검출 오류를 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 위험 영역의 선들 사이의 거리를 감소시킴으로써, 위험 영역에 위치하는 것으로 간주되기 전에 검출된 물체의 측면 오프셋이 증가된다.

위험 영역의 전체 길이는 차량의 차선 모양에 관계없이 고정되며 제조업체에 의해 컴퓨터에 미리 결정된다.

유리하게는, 상기 시스템은 위험 영역에 물체들의 존재를 플래깅(flagging)하는 플래그 및 충돌 시간에 기초하여 물체들 중 가장 중요한 것(most critical object)을 식별하기 위해 레이더에 의해 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈을 더 포함한다.

예를 들어, 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈은 플래그가 true인 검출된 물체들, 즉 위험 영역에 위치한 물체들만을 유지하는 제1 필터, 차량으로부터의 거리 및/또는 충돌 시간에 기초하여 위험 영역에 위치한 가장 중요한 물체를 결정하기 위한 모듈, 그리고 가장 중요한 물체와의 충돌 시간을 임계값과 비교하기위한 모듈을 포함한다. 비-제한적인 예로서, 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈은 움직이는 물체들만을 유지하는 모듈을 포함할 수 있다.

시스템은 또한 가장 중요한 물체와 충돌하는 시간이 상기 임계값보다 작거나 같을 때 상기 가장 중요한 물체와 충돌하는 시간을 표시함으로써 중요한 물체의 존재에 대해 경고하는 신호를 운전자에게 전송하는 경고 모듈을 포함할 수 있다.

따라서, 시스템은 중요 물체가 존재할 위험이 있는 경우에 그리고 이에 따라 상기 타겟팅된 물체와의 임박한 충돌 위험이 있는 경우에, 중요하다고 여겨지는 물체를 구분하고, 그리고 경고 신호 및/또는 개입 신호를 출력할 수 있다.

또한, 차량을 메인 차선에 재배치하기 위해 차량 제어를 제어할 수 있는 모듈을 제공할 수 있다. 그러나 이러한 모듈은 더 이상 설명되지 않을 것이다.

제2 측면에 따르면, 본 발명은 차량이 차선을 변경할 시에 상기 차량과 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 전술한 시스템 및 컴퓨터를 포함하는 차량에 관한 것이다.

제3 측면에 따르면, 본 발명은 차량과 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체 간의 충돌 위험을 검출하는 방법에 관한 것으로, 상기 차량은 특히 차량 전방의 메인 차선으로 향하고 메인 차선을 사실상 재구성하는데 필요한 차선 경계선들의 계수(coefficient)들을 획득할 수 있는 적어도 하나의 감지 센서(perception sensor)(예를 들어 적외선 카메라) 및 레이더의 시야에 위치한 각각의 2차 물체의 좌표들을 검출하기 위한 적어도 하나의 정면 또는 측면 레이더를 포함하는 검출 수단을 포함한다.

이 방법에 따르면, 결정된 위험 영역에서의 물체들의 존재가 검출되고, 차량과 검출된 물체 간의 충돌 시간이 추정된다.

유리하게는, 위험 영역의 물체들의 존재를 검출하기 위해, 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 직선 거리에 대응하는 레이더에 의해 전송된 거리를 변환함으로써 주어진, 상기 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 실제 거리가 계산되며, 상기 실제 거리는 직선 또는 곡선 형태의 차선의 모양에 관계없이 두 지점들 사이의 원호의 길이에 대응하며, 위험 영역은 메인 차선의 선들 및 메인 차선의 폭에 기초하여 결정되며, 그리고 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대해, 그 물체의 좌표가 결정된 위험 영역에 위치하는지 여부가 검사되고, 그리고 위험 영역에서 검출된 각각의 물체에 대한 플래그 값이 컴퓨터로 전송된다.

충돌 시간을 추정하는 단계에서, 물체의 궤도가 메인 차선과 평행하다는 가정하에 차량과 검출된 물체 사이의 각도를 계산할 수 있으며, 도로의 형태에 관계없이 데이터를 이용하기 위해 레이더에 의해 전송된 상대 속도들의 도로의 축 상으로의 투영으로서 상대 속도를 계산할 수 있으며, 그리고 실제 거리와 상대 속도에 기초하여 각각의 검출된 물체에 대해 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대한 충돌 시간을 계산할 수 있다.

유리하게는, 가장 중요한 검출된 물체는 플래그가 true인 검출된 물체들, 즉 위험 영역에 위치한 물체들을 필터링하고 차량으로부터의 거리 및/또는 충돌 시간에 기초하여 물체들 중 가장 중요한 것을 결정함으로써 결정된다.

가장 중요한 물체와의 충돌 시간을 임계값과 비교할 수 있으며, 그리고 가장 중요한 물체와 충돌하는 시간이 상기 임계값보다 작거나 같을 때, 예를 들어 상기 가장 중요한 물체와 충돌하는 시간을 표시함으로써, 중요한 물체의 존재 그리고 이에 따른 운전자의 위험에 대해 경고하는 신호가 출력된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 그리고 오직 비-제한적인 예로서 주어진 다음의 설명을 읽을 때 명백해질 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 자동차와 2차 물체 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다.
- 도 2는 충돌 위험을 검출하기 위해 도 1로부터의 시스템에 의해 결정된 위험 영역을 개략적으로 도시한다.
- 도 3은 도 1의 시스템에 의해 구현된, 본 발명에 따른 충돌 위험을 검출하는 방법의 단계들을 도시한다.

도 1은, 차량이 차선을 변경할 경우에, 즉 상기 차량이 메인 차선에서 인접한 차선으로 이동할 때, 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템을 매우 개략적으로 도시한다.

"2차 물체"는 방호 울타리(safety barrier)와 같은 이동하지 않는 물체 또는 메인 차량과 동일한 방향으로 또는 반대 방향으로 이동하는 2차 차량과 같은 이동하는 물체를 의미하는 것으로 이해된다.

충돌 위험을 검출하기 위한 시스템(10)은 차량상에 제공된 검출 수단(도시되지 않음)으로부터 발생하는 데이터를 복구하기 위한 모듈(12)을 포함한다.

검출 수단은 특히 차량 전방의 메인 차선으로 향하는 적어도 하나의 감지 센서(예를 들어 적외선 카메라)를 포함하여, 메인 차선을 사실상 재구성하는데 필요한 차선 경계선들의 계수들(a, b, c, d)을 획득할 수 있게 한다.

검출 수단은 또한 레이더의 시야에 위치한 각각의 2차 물체의 좌표들(X, Y)을 검출하기 위한 적어도 하나의 정면 또는 측면 레이더(도시되지 않음)를 포함한다.

충돌 위험을 검출하기 위한 시스템(10)은 또한 결정된 위험 영역(Z) 내의 물체들을 검출하기 위한 모듈(20) 및 충돌 시간을 추정하기 위한 모듈(30)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 결정된 위험 영역(Z) 내의 물체들을 검출하기 위한 모듈(20)은 다음 방정식을 사용하여 계수들(a, b, c, d)로부터 도로(Yline)의 방정식을 재구성하기 위한 모듈(22)을 포함한다 :

여기서 :

a, b, c, d는 카메라에 의해 전송되는 차선의 선을 특징짓는 계수들이고, 그리고

x는 종방향 거리이다.

그 다음, 결정된 위험 영역(Z) 내의 물체들을 검출하기 위한 모듈(20)은 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 실제 거리(L_AB)를 계산하기 위한 모듈(24)을 포함한다.

실제 거리(L_AB)는 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 직선 거리에 대응하여 레이더에 의해 전송된 거리(X)를 변환함으로써 주어진다.

실제 거리(L_AB)는 다음 직교 방정식(Cartesian equation)에 따라 두 지점들(A, B) 간의 호의 길이에 대응한다.

여기서 :

차량 레이더의 종축을 기준으로 하여,

x_A는 레이더의 원점에 대한 차량의 종방향 위치이며,

x_B는 동일한 축에서 레이더에 의해 검출된 물체의 위치이고, 그리고

Yline'은 Yline의 도함수이다.

다음과 같이 쓰면 :

여기서 :

그리고

, 여기서

따라서 실제 거리(L_AB)는 다음 방정식을 사용하여 획득된다 :

이와 같이 계산된 실제 거리(L_AB)는 직선 또는 곡선 형태의 차선의 형태에 관계없이 두 지점들(A 및 B) 사이의 세그먼트의 길이에 대응한다.

결정된 위험 영역(Z) 내의 물체들을 검출하기 위한 모듈(20)은 위험 영역(Z)을 결정하기 위한 모듈(26)을 포함한다.

도 2에 상세하게 도시된 위험 영역(Z)은 실질적으로 평행하고 차선을 따르는 2개의 선들(L1)에 의해 정의된 제1 영역 부분(Z1)을 포함하고, 2개의 선들(L1)은 카메라에 의해 주어진 인접 차선들의 너비에 기초하여 또는 참조 차선 너비에 기초하여 계산된 거리(D1)만큼 가로로 이격된다.

위험 영역(Z)은 비스듬한 형상을 형성하도록 제1 선들(L1)에 대해 서로를 향해 경사지는 2개의 선들(L2)에 의해 정의된 제2 영역 부분(Z2)을 포함한다. 2개의 선들(L2)은 거리 D2만큼 가로로 이격되어, 장거리에 걸친 레이더의 검출 오차를 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 위험 영역(Z2)의 선들 사이의 거리를 감소시킴으로써, 위험 영역(Z)에 위치하는 것으로 간주되기 전에 검출된 물체의 측면 오프셋(Y2)이 증가된다.

위험 영역(Z)의 전체 길이는 차량의 차선 모양에 관계없이 고정되며 제조업체에 의해 컴퓨터에 미리 결정된다.

물체 검출 모듈(20)은 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대해, 그 좌표(L_AB, Y)가 미리 결정된 위험 영역(Z)에 위치하는지 여부를 점검하기 위한 모듈(28)을 포함한다.

위험 영역(Z)에서 검출된 각 물체에 대해, 플래그(F)가 발생된다. 플래그는 예를 들어, 해당 차선과 연관된 이진 true 또는 false 값이며, true는 인접 차선의 물체의 존재를 나타내며, false는 인접 차선의 물체의 부재를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 충돌 시간(time to collision; TTC)을 추정하기 위한 모듈(30)은 물체의 궤적이 메인 차선과 평행하다는 가정하에, 차량과 검출된 물체 사이의 각도(α_object)를 계산하기 위한 모듈(32)을 포함한다. 각도(α_object)는 다음 방정식으로 정의된다 :

모듈(30)은 도로의 형상에 관계없이 이러한 데이터를 이용하기 위해 레이더에 의해 전송된 상대 속도(V_relx, V_rely)를 x 및 y 관점으로 변환하기 위한 모듈(34)을 더 포함한다.

이에 따라, 레이더에 의해 전달되는 검출된 물체의 x 및 y에 대한 상대 속도(V_relx, V_rely)는 다음 식을 사용하여 도로를 따르는 상대 속도(V_{relx_road})를 획득하기 위해 도로의 축에 투영된다 :

마지막으로 TTC를 추정하기 위한 모듈(30)은 다음의 방정식을 사용하여 각각의 검출된 물체에 대하여 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대한 충돌 시간(TTC)을 계산하기 위한 모듈(34)을 포함한다 :

충돌 검출 시스템(10)은 또한 가장 중요한 물체(most critical object)를 식별하기 위해 레이더에 의해 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈(40)을 포함한다.

따라서, 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈(40)은 위험 영역(Z) 내의 물체들의 존재를 플래깅하는 플래그 벡터들(F_i) 세트뿐만 아니라, 검출된 물체들과의 충돌 시간(TTC_i)의 충돌 시간을 수신하는데, 여기서 i는 1 내지 n의 정수이다.

필터링 모듈(40)은 플래그가 true인 검출된 물체들, 즉 위험 영역(Z)에 위치한 물체들만 유지하는 제1 필터(42)를 포함한다.

비-제한적인 예로서, 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈(40)은 움직이는 물체들만을 유지하는 모듈을 포함할 수 있다.

필터링 모듈(40)은 차량으로부터의 거리(L_AB) 및/또는 충돌 시간(TCC)에 기초하여 위험 영역(Z)에 위치된 가장 중요한 물체를 결정하기 위한 모듈(44)을 포함한다.

필터링 모듈(40)은 그 후 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)을 임계 시간(S_TTC)과 비교하기 위한 모듈(46)을 포함한다. 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)이 상기 임계값(S_TTC)보다 작거나 같은 경우, 경고 모듈(50)은 중요한 물체의 존재에 대해 경고하는 신호를 운전자에게 전송하여, 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)을 나타낸다.

도 3은, 차량이 메인 차선에서 인접 차선으로 차선 변경하는 경우, 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 방법(60)을 구현하기 위한 흐름도를 도시한다.

제1 단계(62)에서, 차량상에 제공된 검출 수단(도시되지 않음)으로부터 발생된 데이터가 복구된다.

동시에, 단계(70)에서 위험 영역(Z) 내의 물체들이 검출되고, 단계(80)에서 차량과 검출된 물체 간의 충돌 시간이 추정된다.

단계(90)에서 가장 중요한 검출된 물체가 결정되고, 마지막으로 단계(100)에서 중요한 물체가 존재하는 경우 경고 신호가 출력된다.

위험 영역(Z) 내의 물체들을 검출하는 단계(70)에서, 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 직선 거리에 대응하여 레이더에 의해 전송된 거리(X)를 변환함으로써 주어진, 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 실제 거리(L_AB)가 계산된다.

실제 거리(L_AB)는 방정식 2에 따라 두 지점들(A, B) 사이의 원호의 길이에 대응한다 :

여기서 :

차량 레이더의 종축을 기준으로하여,

x_A는 레이더의 원점에 대한 차량의 종방향 위치이며,

Yline '은 방정식 Eq.1을 사용하여 결정된 Yline의 도함수이다.

다음과 같이 쓰면 :

여기서 :

그리고

, 여기서

다음으로, 단계 76에서, 위험 영역(Z)이 결정되는데, 이는 도 2에 상세히 도시되어 있으며, 차선을 따르는 2개의 실질적으로 평행한 선들(L1)에 의해 정의된 제1 영역 부분(Z1)을 포함하고, 상기 2개의 선들(L1)은 카메라에 의해 주어진 인접 차선들의 폭에 기초하여 또는 참조 차선 폭에 기초하여 계산된 오프셋 또는 거리(D1)만큼 가로로 이격된다.

그리고 나서, 단계(78)에서, 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대해, 해당 물체의 좌표들(L_AB, Y)이 단계(76)에서 미리 결정된 위험 영역(Z)에 있는지의 여부가 검사된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 충돌 시간(time to collision; TTC)을 추정하기 위한 단계(80)에서, 단계(82)에서, 물체의 궤적이 메인 차선과 평행하다는 가정하에, 차량과 검출된 물체 사이의 각도(α_object)가 계산된다. 각도(α_object)는 다음 방정식으로 정의된다 :

그 다음, 단계(84)에서, 상대 속도(V_{relx_road})는 도로의 형상에 관계없이 데이터를 이용하기 위해 레이더에 의해 전송된 x 및 y에 대한 상대 속도(V_relx, V_rely)의 도로 축 상으로의 투영으로서 계산된다.

이에 따라, 도로를 따르는 상대 속도(V_{relx_road})는 다음 방정식을 사용하여 획득된다 :

마지막으로, 충돌 시간(TTC)는 다음 식을 사용하여 각각의 검출된 물체에 대해 레이더에 의해 검출된 각 물체에 대해 계산된다 :

가장 중요한 검출된 물체를 결정하는 단계(90)에서, 단계(92)에서, 플래그가 true인 검출된 물체들, 즉 위험 영역(Z)에 위치한 물체들이 필터링된다.

비 제한적인 예로서, 움직이는 물체들만이 유지될 수 있다.

그 다음, 단계(94)에서, 차량으로부터의 거리(L_AB) 및/또는 충돌 시간(TTC)에 기초하여, 위험 영역(Z)에 위치된 가장 중요한 물체가 결정되며, 그리고 단계(96)에서, 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)이 임계값(S_TTC)과 비교된다. 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)이 상기 임계값(S_TTC)보다 작거나 같은 경우, 단계(100)에서, 중요한 물체의 존재에 대해 경고하는 신호가 운전자에게 출력되어, 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)을 나타낸다.

따라서, 본 발명에 의해, 차량이 주행하고 있는 메인 차선의 좌우에 인접한 차선들 내의 물체들을 검출할 수 있다.

차선의 직선 또는 곡선 형태에 관계 없이 차량과 물체 사이의 실제 거리를 계산할 수도 있다.

마지막으로, 본 발명은 중요하다고 여겨지는 물체를 구분하고 중요 물체가 존재하는 경우 경고 신호 및/또는 개입 신호를 출력하는 것을 가능하게 한다.

Claims

차량이 차선을 변경하는 경우, 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치된 2차 물체와 차량 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템으로서,
상기 차량은 메인 차선으로 향하는 적어도 하나의 감지 센서(perception sensor)로서, 메인 차선을 사실상 재구성하는데 필요한 차선 경계선들의 계수들(a, b, c, d)을 획득할 수 있게 하는, 적어도 하나의 감지 센서 및 레이더의 시야에 위치한 각 2차 물체의 좌표들(X, Y)을 검출하기 위한 적어도 하나의 정면 또는 측면 레이더를 포함하며,
상기 충돌 위험을 검출하기 위한 시스템은 결정된 위험 영역(Z) 내의 2차 물체들을 검출하기 위한 모듈(20)을 포함하고,
상기 모듈(20)은 :
2개의 지점들(A, B) 사이의 세그먼트의 길이에 대응하여 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 사이의 실제 거리(L_AB)를 계산하기 위한 모듈(24);
메인 차선의 경계선들 및 메인 차선의 폭에 기초하여 위험 영역(Z)을 결정하기 위한 모듈(26); 및
레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대하여, 물체의 좌표들(L_AB, Y)이 사전에 결정된 위험 영역(Z)에 있는지의 여부를 확인하고, 그리고 위험 영역(Z)에서 검출된 각각의 물체에 대한 플래그 값(F)을 컴퓨터에 전송하기 위한 모듈(28)을 포함하고,
상기 충돌을 검출하기 위한 시스템은 충돌 시간(time to collision; TTC)을 추정하기 위한 모듈(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
청구항 1에 있어서,
충돌 시간(TTC) 추정 모듈(30)은 :
차량과 검출된 물체 사이의 각도(α_object)를 계산하기 위한 모듈(32);
도로를 따르는 상대 속도(_{Vrelx_road})를 얻기 위해 도로의 축 상에 레이더에 의해 전송된 상대 속도(V_relx, V_rely)를 투영하기 위한 모듈(34); 및
실제 거리(L_AB)와 상대 속도(_{Vrelx_road})에 기초하여 각각의 검출된 물체에 대해 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대한 충돌 시간(TTC)을 계산하기 위한 모듈(34)을 포함하는, 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 위험 영역(Z)은 제1 거리(D1)만큼 가로로 이격되고 차선을 따르는 2개의 실질적으로 평행한 선들(L1)로 정의된 제1 영역 부분(Z1), 그리고 제1 선들(L1)에 대해 서로를 향해 경사지고 제1 거리(D1)보다 작은 제2 거리(D2)만큼 가로로 이격된 2개의 선들(L2)에 의해 정의된 제2 영역 부분(Z2)을 포함하는, 시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위험 영역(Z) 내의 물체들의 존재를 플래깅(flagging)하는 플래그들(F) 및 충돌 시간(TTC)에 기초하여 물체들 중 가장 중요한 물체를 식별하기 위해 레이더에 의해 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈(40)을 더 포함하는, 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 검출된 물체들을 필터링하기 위한 모듈(40)은 :
위험 영역(Z)에 위치한 검출된 물체들만을 유지하는 제1 필터(42);
차량으로부터의 거리(L_AB) 및/또는 충돌 시간(TTC)에 기초하여 가장 중요한 물체를 결정하기 위한 모듈(44); 및
상기 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)을 임계값(S_TTC)과 비교하기위한 모듈(46)을 포함하는, 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)이 상기 임계값(S_TTC)보다 작거나 같을 때 상기 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)을 표시함으로써 중요한 물체의 존재에 대해 경고하는 신호를 운전자에게 전송하는 경고 모듈(50)을 포함하는, 시스템.
차량이 차선을 변경할 시에 상기 차량과 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체 간의 충돌 위험을 검출하기 위한 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 시스템 및 컴퓨터를 포함하는 차량.
차량이 차선을 변경할 시에, 상기 차량의 메인 차선에 인접한 차선들에 위치한 2차 물체와 상기 차량 간의 충돌 위험을 검출하는 방법으로서,
상기 차량은 메인 차선으로 향하는 적어도 하나의 감지 센서(perception sensor)로서, 메인 차선을 사실상 재구성하는데 필요한 차선 경계선들의 계수들(a, b, c, d)을 획득할 수 있게 하는, 적어도 하나의 감지 센서 및 레이더의 시야에 위치한 각 2차 물체의 좌표들(X, Y)을 검출하기 위한 적어도 하나의 정면 또는 측면 레이더를 포함하며,
결정된 위험 영역(Z) 내의 물체들의 존재가 검출되고,
상기 차량과 검출된 물체 간의 충돌 시간(TTC)이 추정되며,
위험 영역(Z) 내의 물체들의 존재를 검출하기 위해 :
레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 직선 거리에 대응하여 상기 레이더에 의해 전송된 거리(X)를 변환함으로써 주어진, 상기 레이더에 의해 검출된 각각의 물체와 차량 간의 실제 거리(L_AB)가 계산되는데 상기 실제 거리(L_AB)는 2개의 지점들(A, B) 사이의 원호의 길이에 대응하며;
상기 메인 차선의 선들 및 상기 메인 차선의 폭에 기초하여 위험 영역(Z)이 결정되며;
레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대하여, 물체의 좌표들(L_AB, Y)이 상기 결정된 위험 영역(Z)에 있는지의 여부가 확인되고, 그리고 위험 영역(Z)에서 검출된 각각의 물체에 대한 플래그 값(F)이 컴퓨터에 전송되는, 방법.
청구항 8에 있어서,
충돌 시간(TTC)을 추정하는 단계에서 :
상기 차량과 상기 검출된 물체 사이의 각도(α_object)가 계산되며,
레이더에 의해 전송된 상대 속도(V_relx, V_rely)의 상기 도로 축상으로의 투영으로서 상대 속도(_{Vrelx_road})가 계산되며, 그리고
실제 거리(L_AB)와 상대 속도(_{Vrelx_road})에 기초하여 각각의 검출된 물체에 대해 레이더에 의해 검출된 각각의 물체에 대한 충돌 시간(TTC)이 계산되는, 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 위험 영역(Z)에 위치한 검출된 물체들을 필터링하고, 그리고 상기 차량으로부터의 거리(L_AB) 및/또는 충돌 시간(TTC)에 기초하여 물체들 중 가장 중요한 물체를 결정함으로써, 가장 중요한 물체가 결정되는, 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)은 임계값(S_TTC)과 비교되며,
상기 가장 중요한 물체와의 충돌 시간(TTC)이 상기 임계값(S_TTC)보다 작거나 같을 때, 중요한 물체의 존재에 대해 경고하는 신호가 운전자에게 출력되는, 방법.