KR20220048980A - 차량 및 그 충돌 회피 방법 - Google Patents

차량 및 그 충돌 회피 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 및 그 충돌 회피 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 방법은, 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측하는 단계; 상기 충돌을 예측 시, 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하는 단계; 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우, 상기 목표 차량으로부터 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 수신하는 단계; 상기 차량의 주행 정보, 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 수신된 차선 정보를 기초로, 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득하는 단계; 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내가 아닌 경우, 상기 차량의 주행 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

차량 및 그 충돌 회피 방법{VEHICLE AND COLLISION AVOIDANCE METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 차량 및 상기 차량의 충돌 회피 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량이 주행 중인 차로와 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 타차량의 주행 정보를 이용하여 충돌 회피를 위한 제어를 수행하는, 차량 및 그 충돌 회피 방법에 관한 것이다.
차선 검출은 차선 변경 지원 시스템(Lane Change Assist System), 차선 유지 지원 시스템(Lane Keeping Assist System) 및 차선 이탈 경보 시스템(Lane Departure warning system) 등에 필수적으로 요구되는 기능 중의 하나로서, 차량에 구비된 카메라가 제공하는 영상을 기반으로 한다.
전술한 차선 변경 지원 시스템, 차선 유지 지원 시스템 및 차선 이탈 경보 시스템은 운전자의 안전 및 편의를 도모하기 위한 운전자 지원 시스템의 일 유형으로서, 일정 수준 이상의 차선 검출 신뢰성 및 정확성이 확보되어야만 한다.
한편, 위와 같은 시스템들이 탑재된 차량이 고속 주행하는 경우, 차량에 구비된 카메라에 의해 촬영되는 주행 영상으로부터 차선을 검출 시, 에러 발생 빈도가 높아지는 등의 다양한 원인에 의하여, 차선이 잘못 검출되거나, 심할 경우 차선이 전혀 검출되지 않을 우려가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051375호가 개시된 바 있다. 해당 종래 기술의 내용을 살펴보면, 차선 유지 지원 시스템이 장착되어 있는 카메라의 차선 오인식 상황을 판단하여, 차선 정보의 노이즈를 제거하는 방안을 제시하고 있다.
하지만, 노이즈 제거만으로는 차선 검출의 신뢰성 및 정확성을 보장하는 데에 한계가 있다.
한편, 최근에는 차량 간 통신 등의 새로운 통신 방식이 대두되고 있는바, 전술한 종래 기술과는 전혀 다른 방식을 통해, 차선 오인식으로 인한 주변 차량과의 충돌 위험성을 정확히 감지하고, 주변 차량과의 충돌을 회피하기 위한 기술에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예들에 따르면, 각종 원인으로 인하여 차량이 차선 검출에 실패한 경우, 차량이 주행 중인 차로와 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 타차량의 주행 정보를 이용하여, 차선 변경 기반의 충돌 회피 제어를 수행할 수 있는 차량 및 그 충돌 회피 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측하는 단계, 상기 충돌을 예측 시, 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하는 단계, 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우, 상기 목표 차량으로부터 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 수신하는 단계, 상기 차량의 주행 정보, 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 기초로, 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득하는 단계 및 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내가 아닌 경우, 상기 차량의 주행 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하는 단계는 상기 차량의 전방 일측에 장착되는 카메라에 의해 촬영되는 주행 영상으로부터 둘 이상의 후보 차선 이미지를 추출하는 단계 및 추출된 상기 후보 차선 이미지들 중 기 설정된 차선 패턴과의 유사도가 소정값 이상인 2개의 후보 차선 이미지를 상기 차량이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선으로 검출하는 단계를 포함하는 차량의 충돌 회피 방법이 제공된다.
또한, 상기 목표 차량과의 충돌을 예측하는 단계는 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 예측할 수 있다.
또한, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계는 상기 차량의 주행 방향, 상기 차량의 속도, 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 기초로, 상기 차량의 목표 요레이트를 산출하는 단계 및 상기 목표 요레이트를 기초로, 상기 차량의 조향을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계는 다른 차로로의 차선 변경을 통한 충돌 회피 제어인 경우 상기 다른 차로 내에서의 상기 차량의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내에 속할 때까지 반복될 수 있다.
또한, 상기 차선에 대한 검출이 성공한 경우, 상기 차량에 의해 검출된 차선 정보 및 상기 차량의 주행 정보를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목표 차량으로부터 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 수신하는 단계는 V2V(Vehicle to Vehicle communication)을 이용하여, 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 수신할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 GPS 위성들로부터 GPS 신호를 수신하는 하나 이상의 GPS 모듈을 포함하는 통신부, 차량의 주변을 촬영하여 주행 영상을 생성하는 하나 이상의 카메라를 포함하는 영상 생성부, 생성된 상기 주행 영상을 저장하는 정보 저장부, 상기 차량의 상태 정보 및 상기 차량 주변의 환경 정보를 획득하는 센서부 및 상기 주행 영상, 상태 정보, 및 환경 정보에 기초하여 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측해서 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하고, 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우 상기 통신부에 의해 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보와 상기 차량의 주행 정보를 기초로 하여 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득한 후, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내가 아닌 경우 상기 차량의 주행 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 차량의 전방 일측에 장착되는 카메라에 의해 촬영되는 주행 영상으로부터 둘 이상의 후보 차선 이미지를 추출하고, 추출된 상기 후보 차선 이미지들 중 기 설정된 차선 패턴과의 유사도가 소정값 이상인 2개의 후보 차선 이미지를 상기 차량이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선으로 검출하는 차량이 제공된다..
또한, 상기 제어부는 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 차량의 주행 방향, 상기 차량의 속도, 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 기초로 산출된 상기 차량의 목표 요레이트를 기초로 해서 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 다른 차로로의 차선 변경을 통한 충돌 회피 제어인 경우 상기 다른 차로 내에서의 상기 차량의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내에 속할 때까지 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 반복적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 차선에 대한 검출이 성공한 경우, 상기 차량에 의해 검출된 차선 정보 및 상기 차량의 주행 정보를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 V2V(Vehicle to Vehicle communication)을 이용하여, 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 더 수신할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 GPS 위성들로부터 GPS 신호를 수신하는 하나 이상의 GPS 모듈을 포함하는 통신부, 차량의 주변을 촬영하여 주행 영상을 생성하는 하나 이상의 카메라를 포함하는 영상 생성부, 생성된 상기 주행 영상을 저장하는 정보 저장부, 상기 차량의 상태 정보 및 상기 차량 주변의 환경 정보를 획득하는 센서부 및 상기 주행 영상, 상태 정보, 및 환경 정보에 기초하여 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측해서 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하고, 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우 상기 통신부에 의해 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보와 상기 차량의 주행 정보를 기초로 하여 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득한 후, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내인 경우, 상기 수신된 차선 정보를 상기 차량의 위치와 매칭하고, 상기 차량의 주행 정보 및 상기 수신된 차선 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 차량이 제공된다.
또한, 상기 제어부는 상기 수신된 차선 정보 중, 상기 차량의 주행 정보에 포함된 상기 차량의 GPS 좌표값과 동일한 GPS 좌표값에서 검출된 차선 정보를 상기 차량의 GPS 좌표값과 매칭해서 상기 수신된 차선 정보를 상기 차량의 위치와 매칭할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 및 그 충돌 회피 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 각종 원인으로 인하여 차량이 차선 검출에 실패한 경우, 차량이 주행 중인 차로와 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 타차량의 주행 정보를 무선 통신을 통해 수신한 후 이를 이용하여, 차선 변경 기반의 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 방법을 설명하기 위해 참조되는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량이 목표 차량으로부터 수신된 차선 정보 및 주행 정보를 이용하여, 횡방향 옵셋을 산출하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 제어를 설명하기 위해 참조되는 도면이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)은, 통신부(110), 영상 생성부(120), 정보 저장부(130), 센서부(140), 조향부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
통신부(110)는 외부 기기와의 유선 또는 무선 기반의 데이터 송수신을 수행한다. 구체적으로, 통신부(110)는 복수의 GPS 위성들로부터 GPS 신호를 수신하는 적어도 하나 이상의 GPS 모듈(112)을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(110)는 적어도 하나 이상의 와이파이(Wi-Fi) 모듈(114)을 포함할 수 있다. 와이파이 모듈(114)은 예컨대, 도로에 인접하게 설치된 액세스 포인트(access point)와 연결될 수 있다.
또한, 통신부(110)는 적어도 하나 이상의 무선 통신 모듈(116)을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(116)은, 도로 또는 도로 주변에 설치된 인프라 기기(예, CCTV, 기지국) 등과 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 무선 통신 모듈(116)은 와이파이 모듈(114)과는 다른 방식(예, 4G(fourth generation mobile communication) 방식)을 기반으로, 외부 기기와의 무선 통신을 수행할 수 있다.
특히, 무선 통신 모듈(116)은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 이용하여, 고속 이동 환경에서도 차량간 또는 차량과 인프라 간의 데이터 송수신을 수행할 수 있다. WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신의 대표적인 예로는, V2V(Vehicle to Vehicle communication) 통신을 들 수 있다. 예컨대, 무선 통신 모듈(116)은 V2V 통신을 통해, 타차량으로부터 해당 타차량의 주행 정보를 수신할 수 있다.
영상 생성부(120)는 차량의 주변을 촬영하여, 주행 영상을 생성한다. 이를 위해, 영상 생성부(120)는 적어도 하나 이상의 카메라(122)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 생성부(120)에 포함된 어느 하나의 카메라(122)는 차량의 전방 일측에 장착되어, 차량의 전방 영상을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 영상 생성부(120)는 차량의 전후좌우의 일측에 장착되는 4대의 카메라(122)를 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라(122)는 미러리스 카메라일 수 있다.
이러한 4대의 카메라(122)에 의해 생성되는 전방 영상, 후방 영상, 좌측방 영상 및 우측방 영상은 후술할 제어부(160)에 의해 합성될 수 있다. 이러한 합성 과정에 의해, 차량을 마치 위에서 아래로 내려보다는 것과 같은 어라운드 뷰 영상이 생성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 영상 생성부(120)가 차량의 전방 영상을 생성하는 한 대의 카메라(122)를 포함하는 것으로 가정한다.
정보 저장부(130)는 차량과 관련된 각종 정보를 저장한다. 정보 저장부(130)는 지도 저장 모듈(132) 및 영상 저장 모듈(134)을 포함할 수 있다.
정보 저장부(130)의 지도 저장 모듈(132)은 전자맵을 저장할 수 있다. 구체적으로, 전자맵에는 위치별 도로 정보(예, 커브, 방지턱, 주변 건물, 스쿨존, 차선 수, 제한속도, 경사도, 사고 다발 여부, 안개 주의 여부, 교차로, 일방통행, 주유소, 휴게소, 신호등, 과속감시카메라, 하이패스, 톨게이트 등에 대한 정보)가 포함될 수 있다. 또한, 지도 저장 모듈(132)에는 위치별 로드뷰 영상이 저장될 수 있으며, 이러한 로드뷰 영상은 전자맵과 위치별(예, 위도별, 경도별, 고도별)로 매칭되어 저장될 수 있다. 이러한 로드뷰 영상은 예를 들어, 전술한 통신부(110)가 외부 서버로부터 수신한 것이거나, 사용자가 개인 PC 등을 이용하여 다운로드한 것일 수 있다.
또한, 정보 저장부(130)의 영상 저장 모듈(134)은 영상 생성부(120)에 의해 생성된 주행 영상을 영구 또는 임시적으로 저장할 수 있다.
또한, 정보 저장부(130)는 제어부(160)의 동작을 위한 각종 프로그램이나, 입출력되는 데이터들을 임시 저장할 수도 있다.
또한, 정보 저장부(130)는 후술한 제어부(160)의 요청에 따라, 기 저장된 각종 정보 중 적어도 일부를 제어부(160)로 제공할 수 있다.
이러한 정보 저장부(130)는, 램(random access memory; RAM), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), SSD 타입(Solid State Disk type), 플래시 정보 저장부(130) 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 카드 타입의 정보 저장부(130), 자기 디스크, 광디스크 등의 각종 타입의 저장매체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(140)는 차량의 상태 정보 및 차량 주변의 환경 정보를 획득한다. 여기서, 차량의 상태 정보란, 예를 들어 차량의 속도, 요레이트, 엔진 온도 등 차량 자체와 관련된 정보라면 특별히 한정하지 않는다. 또한, 차량 주변의 환경 정보란, 예를 들어 장애물, 도로 시설, 날씨, 노면 상태, 도로의 곡률, 교통 혼잡도 등 차량의 주행에 영향을 줄 수 있는 요인에 관련된 정보라면 특별히 한정하지 않는다.
센서부(140)는 적어도 하나 이상의 요레이트 센서(142)를 포함할 수 있다. 이러한 요레이트 센서(142)는 차량의 요레이트, 횡가속도 등을 측정하고, 측정된 요레이트 또는 횡가속도에 대응하는 센싱 신호를 출력할 수 있다. 후술할 제어부(160)는 요레이트 센서(142)로부터 출력된 센싱 신호를 기초로, 도로의 곡률을 산출할 수 있다.
또한, 센서부(140)는 적어도 하나 이상의 속도 센서(144)를 포함할 수 있다. 이러한 속도 센서(144)는 차량의 속도를 측정하고, 측정된 속도에 대응하는 센싱 신호를 출력할 수 있다.
또한, 센서부(140)는 적어도 하나 이상의 장애물 센서(146)를 포함할 수 있다. 예컨대, 장애물 센서(146)로는 레이더, 라이다, 초음파 센서 등이 이용될 수 있다. 이러한 장애물 센서(146)는, 차량의 주변(예, 전방으로부터 소정 거리 내)에 존재하는 장애물(예, 타차량)을 감지하고, 감지 결과(예, 장애물의 속도, 거리, 위치, 크기, 유형 등)에 대응하는 센싱 신호를 출력할 수 있다. 후술할 제어부(160)는 장애물 센서(146)로부터 출력된 센싱 신호를 기초로, 장애물에 대한 TTC(Time To Collision) 등의 다양한 정보를 산출할 수 있다.
조향부(150)는 후술할 제어부(160)의 제어에 따라, 차량의 조향을 제어한다. 예를 들어, 조향부(150)는 차량의 현재 요레이트가 제어부(160)에 의해 산출된 목표 요레이트와 일치하도록, 차량의 조향을 제어할 수 있다.
제어부(160)는 차량(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(160)는 통신부(110), 영상 생성부(120), 정보 저장부(130), 센서부(140) 및 조향부(150)를 통해 입출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 정보 저장부(130)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공할 수 있다.
제어부(160)는 영상 생성부(120)에 의해 생성된 주행 영상으로부터 적어도 하나 이상의 오브젝트를 검출할 수 있다. 일 예로, 제어부(160)는 주행 영상을 처리하여, 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 차량의 주행 정보 및 타차량의 주행 정보 중 적어도 어느 하나를 기초로, 목표 요레이트를 산출할 수 있다. 산출된 목표 요레이트는, 전술한 조향부(150)로 제공되어, 차량의 조향을 조절하는 데에 이용될 수 있다.
제어부(160)의 구체적인 동작에 대하여는 도 2를 참조하여, 이하에서 계속 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량(100)의 충돌 회피 방법을 보여주는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(160)는 목표 차량과의 충돌을 예측한다(S210). 구체적으로, 제어부(160)는 센서부(140)로부터 출력되는 센싱 신호를 기초로, 차량(100)의 속도 및 차량(100)과 목표 차량과의 거리 중 적어도 어느 하나를 산출하고, 산출된 속도 또는 거리를 기초로, 차량(100)과 목표 차량 간의 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(160)는 산출된 속도 및 거리를 기초로, 목표 차량에 대한 TTC(Time To Collision)을 산출하고, 산출된 TTC가 기 설정된 값보다 작아질 경우, 차량(100)과 목표 차량 간에 충돌이 발생할 것으로 예측할 수 있다. 한편, 제어부(160)는 차량(100)과 목표 차량 간의 거리가 50m 이내인 경우, 전술한 단계 S210을 수행할 수 있다.
이때, 목표 차량은, 차량(100)이 주행 중인 차로와 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 차량(100)일 수 있다.
다음으로, 제어부(160)는 단계 S210에서, 차량(100)이 현 상태로 계속 주행할 경우 목표 차량과의 충돌이 일어날 것으로 예측 시, 영상 생성부(120)에 의해 생성된 주행 영상에 대한 차선 검출을 수행할 수 있다(S220). 구체적으로, 제어부(160)는 차량(100)이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하기 위해, 주행 영상에 대한 영상 처리를 수행할 수 있다.
이어서, 제어부(160)는 단계 S220에서 차선 검출에 성공하였는지 판단할 수 있다(S230). 예를 들어, 제어부(160)는 주행 영상으로부터 둘 이상의 후보 차선 이미지를 추출하고, 추출된 후보 차선 이미지들 중, 기 설정된 차선 패턴과의 유사도가 소정값 이상인 2개의 후보 차선 이미지를, 차량(100)이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 실제 차선인 것으로 판단할 수 있다.
만약, 단계 S230에서 차선 검출에 실패한 경우, 제어부(160)는 통신부(110)를 이용하여, 목표 차량으로부터 전송되는 주행 정보 및 차선 정보를 수신할 수 있다(S240). 구체적으로, 단계 S240을 통해 수신되는 목표 차량의 주행 정보는, 예컨대 목표 차량의 요레이트, 헤딩 앵글, 속도, GPS 좌표값 등을 포함할 수 있다.
또한, 목표 차량의 차선 정보는, 목표 차량에 의해 검출된 도로 양측의 차선과 관련된 정보를 의미한다. 예컨대, 목표 차량으로부터 수신되는 차선 정보에는, 차선의 곡률, 차선에 대한 목표 차량의 횡방향 옵셋, 차선 간의 간격(즉, 차로의 폭) 등 차선과 관련된 것이라면 특별히 한정하지 않는다.
이때, 목표 차량으로부터 전송되는 차선 정보는, 목표 차량의 GPS값과 매칭된 상태일 수 있다. 예컨대, 목표 차량이 제1 GPS 좌표에서 검출한 제1 차선 정보에는 제1 GPS 좌표가 매칭된 상태로 차량(100)으로 전송되고, 목표 차량이 제2 GPS 좌표에서 검출한 제2 차선 정보에는 제2 GPS 좌표가 매칭된 상태로 차량(100)으로 전송될 수 있다.
이때, 차량(100)은 V2V(Vehicle to Vehicle communication)을 이용하여, 목표 차량의 주행 정보 및 목표 차량에 의해 검출된 차선 정보를 수신할 수 있다.
한편, 만약 단계 S230에서 차선 검출에 성공한 경우, 제어부(160)는 후술할 단계 S282를 수행할 수 있다.
다음으로, 제어부(160)는 현재 주행 중인 도로 양측에 존재하는 차선에 대한 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋 중 적어도 어느 하나를 획득할 수 있다(S250). 구체적으로, 제어부(160)는 차량(100)의 주행 정보, 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 기초로, 전술한 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제어부(160)는 목표 차량의 주행 정보로부터 목표 차량의 GPS 좌표값을 획득하고, 목표 차량으로부터 수신한 차선 정보를 기초로, 차선에 대한 목표 차량의 횡방향 옵셋을 산출할 수 있다. 이어, 제어부(160)는 차량(100)의 GPS 좌표값과 목표 차량의 GPS 좌표값 간의 차이를, 목표 차량의 횡방향 옵셋에 반영하여, 차량(100)의 횡방향 옵셋을 산출할 수 있다.
한편, 목표 차량으로부터 수신된 차선 정보에는, 차선에 대한 목표 차량의 횡방향 옵셋이 이미 포함된 상태일 수 있다. 즉, 목표 차량은 자신이 직접 차선에 대한 목표 차량의 횡방향 옵셋을 산출한 후, 이를 차선 정보에 포함시켜 차량(100)으로 전송할 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는 차선에 대한 목표 차량의 횡방향 옵셋을 산출하는 동작을 생략할 수 있다.
이어서, 제어부(160)는 단계 S250을 통해 획득된, 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내인지 판단할 수 있다(S260). 구체적으로, 차량(100)과 목표 차량이 동일 차로 내에서 주행 중임에도, 단계 S250을 통해 획득된 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 과도하게 큰 경우(즉, 기 설정된 신뢰 범위를 벗어나는 경우)에는, 단계 S240을 통해 수신된 정보의 신뢰성을 보장할 수 없기 때문에, 기 획득된 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내인 경우에만, 단계 S240을 통해 수신된 정보를 후술할 충돌 회피 제어 시에 이용할 수 있다. 즉, 단계 S260을 통해 단계 S240을 통해 수신된 정보의 신뢰성을 확인하여, 충돌 회피 제어의 정확도를 확보할 수 있다.
다음으로, 제어부(160)는 단계 S260에서 두 횡방향 옵셋들 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내인 것으로 판단 시, 목표 차량으로부터 수신된 차선 정보를 차량(100)의 위치와 매칭할 수 있다(S270). 예컨대, 목표 차량은 차량(100)의 전방에서 주행 중인바, 차량(100)이 주행하는 구간은 이미 목표 차량이 주행한 구간이다. 또한, 전술한 바와 같이, 목표 차량으로부터 수신된 차선 정보는 목표 차량이 기 주행한 구간의 GPS 좌표값마다 매칭된 상태일 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 목표 차량으로부터 수신된 차선 정보들 중, 차량(100)의 현재 GPS 좌표값과 대응하는 GPS 좌표값과 매칭된 차선 정보를, 차량(100)의 현재 GPS 좌표값과 매칭할 수 있다.
일 예로, 목표 차량으로부터 제1 GPS 좌표값에 매칭된 제1 차선 정보, 제2 GPS 좌표값에 매칭된 제2 차선 정보 및 제3 GPS 좌표값에 매칭된 제3 차선 정보가 수신되고, 차량(100)의 현재 GPS 좌표값이 제2 GPS 좌표값인 경우, 제어부(160)는 차량(100)의 현재 GPS 좌표값에 제2 차선 정보를 매칭할 수 있다.
한편, 전술한 매칭 과정(S270)은, 충돌 회피 제어가 종료될 때까지 반복될 수 있다.
이어서, 제어부(160)는 차량(100)의 주행 정보 및 목표 차량으로부터 전송된 차선 정보를 기초로, 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다(S282). 단계 S282의 차선 정보는, 단계 S270을 통해 차량(100)의 위치와 매칭된 차선 정보일 수 있다.
예를 들어, 단계 S282는, 차량(100)의 주행 방향, 차량(100)의 속도, 차량(100)과 목표 차량 간의 거리, 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋을 기초로, 차량(100)의 목표 요레이트를 산출하는 단계 및 산출된 목표 요레이트를 기초로, 차량(100)의 조향을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 목표 요레이트를 산출하는 동작은 도 5를 참조하여, 이하에서 별도로 살펴보기로 한다.
한편, 단계 S282에 따른 충돌 회피 제어란, 차량(100)이 주행 중인 차로와는 다른 차로(예, 현재 차로의 좌측 또는 우측에 인접한 차로)로 차량(100)을 이동시키기 위해, 조향부(150)를 이용한 차량(100)에 대한 차선 변경 제어일 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는 차로 양측의 두 차선 중, 차량과 더 가까이에 그려진 차선을 선택하고, 선택된 차선에 대한 차선 변경 제어를 수행하여, 전방의 목표 차량과의 충돌을 회피할 수 있다.
한편, 전술한 단계 S260에서 차량(100)의 횡방향 옵셋 및 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위를 벗어난 경우, 제어부(160)는 차량(100)의 주행 정보만을 기초로, 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다. 즉, 제어부(160)는 차선 검출에 실패한 경우라도 하더라도, 목표 차량으로부터 전송되는 차선 정보 및 목표 차량의 주행 정보를 고려하지 않고, 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다. 일 예로, 제어부(160)는 센서부(140)에 의해 감지된 목표 차량에 대한 정보(예, 속도, 위치, 크기, 유형, 방향)를 이용하여, 충돌 회피 궤적을 산출하고, 산출된 궤적 정보를 조향부(150)로 제공하여, 차량(100)의 주행 방향을 조절할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 단계 S282를 통한 충돌 회피 제어 시, 차량(100)의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내인지 판단할 수 있다(S290). 예를 들어, 단계 S282가 현재 차로로부터 다른 차로로의 차선 변경을 통한 충돌 회피 제어인 경우, 제어부(160)는 다른 차로 내에서의 차량(100)의 횡방향 위치가 다른 차로의 중앙으로부터 양측으로 소정 거리 내에 속하는지 판단할 수 있다. 일 예로, 차로의 폭이 3m인 경우, 제어부(160)는 차량(100)이 해당 차로의 중앙으로부터 양측으로 각각 1.2m 간격 내에 위치하는지 판단할 수 있다.
전술한 단계 S290은 차량(100)의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내에 속할 때까지 반복될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)의 충돌 회피 방법을 설명하기 위해 참조되는 개념도이다.
도 3a 내지 도 3c에 따르면, 차량(100)과 목표 차량(200)이 3개의 차로(301-303) 중 중앙의 차로(302)에서 전후로 주행 중인 상황을 예시한다. 가장 좌측 차로(301)의 양측에는 두 차선(311, 312)이 그려져 있고, 가장 우측 차로(303)의 양측에도 두 차선(312, 313)이 그려져 있다. 중앙의 차로(302)는 좌측 차선(312)과 우측 차선(313)에 의해, 나머지 두 차로(301, 303)와 구분될 수 있다. 이때, 3개의 차로(301-303) 각각의 폭은 동일한 것으로 가정한다.
도 3a를 참조하면, 차량(100)의 영상 생성부(120)에 포함된 어느 한 카메라(예, 전방 카메라)는 제1 범위(321)에 대한 전방 영상을 생성할 수 있다. 제어부(160)는 제1 범위(321)에 대한 전방 영상에 대한 차선(312, 313) 검출을 수행할 수 있다. 또한, 차량(100)의 장애물 센서(146)는 제2 범위(331) 내의 장애물을 감지할 수 있다. 이에 따라, 제어부(160)는 제2 범위(331) 내의 장애물(200)에 대한 정보(예, 속도, 거리, 크기, 유형, 움직임 등)를 획득할 수 있다.
또한, 목표 차량(200)의 어느 한 카메라는 제3 범위(322)에 대한 전방 영상을 생성하여, 제3 범위(322)에 대한 전방 영상에서 두 차선(312, 313)을 검출할 수 있다. 또한, 목표 차량(200)의 어느 한 장애물 센서(146)는 제4 범위(332) 내의 장애물을 감지할 수 있다.
다음으로, 도 3b를 참조하면, 차량(100)의 영상 생성부(120)에 포함된 다른 한 카메라(예, 차량(100)의 좌측방에 장착되는 미러리스 카메라)는 제5 범위(341)에 대한 좌측방 영상을 생성할 수 있다. 또한, 차량(100)의 영상 생성부(120)에 포함된 또 다른 한 카메라(예, 차량(100)의 우측방에 장착되는 미러리스 카메라)는 제6 범위(342)에 대한 우측방 영상을 생성할 수 있다.
한편, 목표 차량(200)의 다른 한 카메라는 제7 범위(351)에 대한 좌측방 영상을 생성할 수 있다. 또한, 목표 차량(200)의 또 다른 한 카메라는 제8 범위(352)에 대한 우측방 영상을 생성할 수 있다.
차량(100)과 목표 차량(200)은 각각 자신에게 장착된 카메라들의 장착 위치가 기 저장된 상태일 수 있다. 따라서, 카메라와 차량의 중심선 간의 거리를 산출할 수 있다.
한편, 제어부(160)는 차량(100)이 고속으로 주행하는 경우, 예컨대 제1 범위(321)에 대한 전방 영상에 나타나는 차선(312, 313) 검출 시, 차선(312, 313)에 대한 미인식 또는 오인식이 발생하여, 차선(312, 313) 검출에 실패할 수 있다.
한편, 목표 차량(200)에 의해 검출된 차선 정보에는, 목표 차량(200)의 전방 중앙에 장착된 카메라에 의해 생성된 주행 영상을 기초로 산출된, 목표 차량(200)의 중심선과 차선(312, 313) 간의 거리인 제1 횡방향 옵셋이 포함될 수 있다.
또한, 목표 차량(200)에 의해 검출된 차선 정보에는, 목표 차량(200)의 좌측방 및 우측방 각각에 장착된 미러리스 카메라에 의해 생성된 주행 영상을 기초로 산출된, 목표 차량(200)의 중심선과 차선(312, 313) 간의 거리인 제2 횡방향 옵셋이 포함될 수 있다. 일 예로, 목표 차량(200)은 좌측방에 장착된 미러리스 카메라에 의해 생성된 주행 영상을 기초로, 해당 미러리스 카메라의 장착 위치와 좌측 차선(312) 간의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 미러리스 카메라의 장착 위치와 목표 차량(200)의 중심선 간의 거리를 합하여, 제2 횡방향 옵셋을 산출할 수 있다.
이 경우, 차량(100)은 목표 차량(200)에 의해 검출된 차선 정보를 수신함으로써, 제어부(160)에 의한 차선(312, 313) 검출 결과를 보상할 수 있는바, 도 3c를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3c를 참조하면, 목표 차량(200)은 자신이 검출한 차선 정보 및 자신의 주행 정보를 무선 통신을 통해 소정 범위(S)를 향하여 전파할 수 있다.
만약, 도시된 바와 같이, 차량(100)이 소정 범위(S) 내에 위치하는 경우, 통신부(110)는 V2V 통신을 이용하여, 목표 차량(200)으로부터 전송되는 차선 정보 및 목표 차량(200)의 주행 정보를 수신할 수 있다.
이에 따라, 제어부(160)가 차선(312, 313)에 실패하더라도, 목표 차량(200)에 의해 검출된 차선 정보를 이용하여, 후술한 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)이 목표 차량(210)으로부터 수신된 차선 정보 및 주행 정보를 이용하여, 횡방향 옵셋을 산출하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 차량(100)은 차선(411, 412) 검출에 실패하고, 목표 차량(210)은 차선(411, 412) 검출에 성공한 상황인 것으로 가정한다.
도 4를 참조하면, 목표 차량(210)은 자신의 중심선(C2)과 좌측 차선(411) 간의 간격인 횡방향 옵셋(O2)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 목표 차량(210)은 자신이 촬영한 주행 영상에 대한 차선(411, 412) 검출 시, 양측 차선(411, 412)에 대한 목표 차량(210)의 위치(C2)를 기초로, 전술한 횡방향 옵셋(O2)을 산출할 수 있다.
또한, 목표 차량(210)은 자신이 검출한 차선(411, 412)에 대한 정보 및 자신의 주행 정보를 무선 통신을 이용하여, 후방의 차량(100)으로 전송할 수 있다. 이때, 전송되는 차선(411, 412)에 대한 정보에는 전술한 횡방향 옵셋(O2)이 포함되고, 목표 차량(210)의 주행 정보에는 GPS 좌표값(P2)이 포함될 수 있다.
한편, 후방의 차량(100)은 통신부(110)를 통해, 목표 차량(210)으로부터 차선(411, 412)에 대한 정보 및 목표 차량(210)의 주행 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는 수신된 횡방향 옵셋(O2)과 GPS 좌표값(P2)을, 차량(100)의 GPS 좌표값(P1)과 비교하여, 좌측 차선(411)과 차량(100)의 중심선(C1) 간의 간격인 횡방향 옵셋(O1)을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 두 횡방향 옵셋(O1, O2) 간의 차이(=O1-O2)인 옵셋차(ε1)를 산출할 수 있다.
한편, 제어부(160)는 옵셋차(ε1)가 기 설정된 신뢰 범위 내인지 판단할 수 있다. 만약, 옵셋차(ε1)가 기 설정된 신뢰 범위를 벗어나는 경우, 제어부(160)는 충돌 회피 제어 시, 목표 차량(210)으로부터 수신된 정보를 이용하지 않을 수 있다. 예컨대, 차량(100)과 목표 차량(210)이 동일 차로 내에서 앞뒤로 주행 중임에도, 옵셋차(ε1)가 차로의 폭 이상인 것으로 산출되면, 이는 실제 상황에 부합하지 않는 결과이므로, 이 경우 제어부(160)는 목표 차량(210)으로부터 수신된 정보에 대한 고려없이, 차량(100)의 주행 정보(예, 센서부(140)에 의해 출력되는 센싱 신호)만을 이용하여, 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
한편, 도 4에서는, 목표 차량(210)이 차량(100)보다 좌측 차선(411)으로부터 더 멀리 떨어져 있어, 옵셋차(ε1)가 양(+)의 값을 가지는 경우를 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 달리, 목표 차량(210)이 차량(100)보다 좌측 차선(411)에 더 근접한 경우에는, 옵셋차(ε1)가 음(-)의 값을 가질 수 있다.
한편, 이상에서는 도 4를 참조하여, 좌측 차선(411)에 대한 횡방향 옵셋(O1, O2)을 산출하는 상황만을 설명하였으나, 우측 차선(412)에 대하여도 동일한 방식을 통해 횡방향 옵셋을 산출할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)의 충돌 회피 제어를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 차량(100)과 목표 차량(200)은 동일한 직진 차로 내에서 직진 주행 중이고, 차량(100)은 차선 변경 방식의 충돌 회피 제어를 수행하는 것으로 가정한다.
도 5에 따르면, 차량(100)과 목표 차량(220)이 두 개의 차로(501, 502) 중 우측 차로(501) 내에서 앞뒤로 주행 중인 상황을 예시한다. 이 경우, 두 개의 차로(501, 502) 각각의 좌측 경계와 우측 경계는 3개의 차선(511-513)에 의해 정해지며, 중앙의 차선(512)에 의해 두 개의 차로(501, 502)가 상호 구분될 수 있다.
제어부(160)는 도 4를 참조하여 전술한 것과 동일한 방식을 이용하여, 좌측 차선(512)과 차량(100)의 중심선(C11) 간의 간격인 횡방향 옵셋(O11), 좌측 차선(512)과 목표 차량(220)의 중심선(C12) 간의 간격인 횡방향 옵셋(O12) 및 두 횡방향 옵셋(O11, O12) 간의 차이(=O11-O12)인 옵셋차(ε0)를 각각 산출할 수 있다.
한편, 제어부(160)는 목표 차량(220)과의 충돌을 피하기 위하여 이동할 목표 지점(T)을 설정할 수 있다. 예컨대, 두 개의 차로(501, 502) 폭이 각각 W로 동일한 경우, 제어부(160)는 좌측 차로(502)의 중앙 지점을 목표 지점(T)으로 설정할 수 있다. 목표 차량(220)으로부터 차선 정보(511, 512)가 제공되므로, 제어부(160)는 목표 지점(T)이 좌측 차선(512)으로부터 차로 폭의 1/2(=W/2)만큼 이격된 지점이 되도록 설정하는 것이 가능하다.
한편, 전술한 바와 같이 제어부(160)는 차량(100)과 목표 차량(220) 간의 거리(d)를 산출할 수 있다. 또한, 차량(100)과 목표 지점(T) 간의 횡방향 간격은, W/2과 횡방향 옵셋(O11)의 합(=W/2 + O11)과 같다. 이에 따라, 제어부(160)는 직각삼각형의 성질을 이용하여, 차량(100)의 현 위치로부터 목표 지점(T)까지의 거리(d') 및 차량(100)의 현 위치로부터 목표 지점(T)까지 이동하는 데에 요구되는 헤딩 앵글(θ)을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 하기의 수학식 1을 이용하여, 차량(100)의 목표 요레이트(Ψdes)를 산출할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, υx는 차량(100)의 속도이다. 수학식 1을 참조하면, 차량(100)의 속도(υx), 헤딩 앵글(θ)과 옵셋차(ε0)가 클수록, 큰 값의 목표 요레이트(Ψdes)가 산출된다. 또한, 차량(100)과 목표 차량(220) 간의 거리가 멀수록, 작은 값의 목표 요레이트(Ψdes)가 산출된다.
즉, 수학식 1에 따르면, 제어부(160)는 헤딩 앵글(θ)에 대응하는 요레이트(수학식 1의 좌측 항)를, 옵셋차(ε0)에 따라 가감하기 위한 요레이트(수학식 1의 우측 항)를 생성하고, 이 둘을 합하여 수학식 1과 같이 최종적으로 목표 요레이트(Ψdes)를 산출할 수 있다.
제어부(160)는 목표 요레이트(Ψdes)를 조향부(150)로 제공하여, 차량(100)이 목표 요레이트(Ψdes)를 따라 조향되도록 할 수 있다.
한편, 목표 요레이트(Ψdes)를 이용한 충돌 회피 제어는, 차량(100)이 좌측 차로(502)의 안전 범위 내에 속할 때까지 계속될 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 차량(100)이 좌측 차로(502)의 좌측 차선(513)으로부터 소정 거리 이상 이격되고, 좌측 차로(502)의 우측 차선(512)으로부터 소정 거리 이상 이격된 상태로, 소정 시간 이상 주행하는 경우에 한하여, 전술한 목표 요레이트(Ψdes)를 이용한 충돌 회피 제어를 종료할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
100: 차량
110: 통신부
120: 영상 생성부
130: 정보 저장부
140: 센서부
150: 조향부
160: 제어부

Claims (14)

  1. 차량의 충돌 회피 방법에 있어서,
    상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측하는 단계;
    상기 충돌을 예측 시, 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하는 단계;
    상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우, 상기 목표 차량으로부터 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 수신하는 단계;
    상기 차량의 주행 정보, 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보를 기초로, 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득하는 단계; 및
    상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내가 아닌 경우, 상기 차량의 주행 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하는 단계는
    상기 차량의 전방 일측에 장착되는 카메라에 의해 촬영되는 주행 영상으로부터 둘 이상의 후보 차선 이미지를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 후보 차선 이미지들 중 기 설정된 차선 패턴과의 유사도가 소정값 이상인 2개의 후보 차선 이미지를 상기 차량이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선으로 검출하는 단계를 포함하는, 차량의 충돌 회피 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 목표 차량과의 충돌을 예측하는 단계는,
    상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 예측하는 것인, 차량의 충돌 회피 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계는,
    상기 차량의 주행 방향, 상기 차량의 속도, 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 기초로, 상기 차량의 목표 요레이트를 산출하는 단계; 및
    상기 목표 요레이트를 기초로, 상기 차량의 조향을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것인, 차량의 충돌 회피 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계는,
    다른 차로로의 차선 변경을 통한 충돌 회피 제어인 경우 상기 다른 차로 내에서의 상기 차량의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내에 속할 때까지 반복되는 것인, 차량의 충돌 회피 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차선에 대한 검출이 성공한 경우, 상기 차량에 의해 검출된 차선 정보 및 상기 차량의 주행 정보를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 단계;
    를 더 포함하는, 차량의 충돌 회피 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 목표 차량으로부터 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 수신하는 단계는,
    V2V(Vehicle to Vehicle communication)을 이용하여, 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 수신하는 것인, 차량의 충돌 회피 방법.
  7. 복수의 GPS 위성들로부터 GPS 신호를 수신하는 하나 이상의 GPS 모듈을 포함하는 통신부;
    차량의 주변을 촬영하여 주행 영상을 생성하는 하나 이상의 카메라를 포함하는 영상 생성부;
    생성된 상기 주행 영상을 저장하는 정보 저장부;
    상기 차량의 상태 정보 및 상기 차량 주변의 환경 정보를 획득하는 센서부; 및
    상기 주행 영상, 상태 정보, 및 환경 정보에 기초하여 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측해서 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하고, 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우 상기 통신부에 의해 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보와 상기 차량의 주행 정보를 기초로 하여 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득한 후,
    상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내가 아닌 경우 상기 차량의 주행 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량의 전방 일측에 장착되는 카메라에 의해 촬영되는 주행 영상으로부터 둘 이상의 후보 차선 이미지를 추출하고, 추출된 상기 후보 차선 이미지들 중 기 설정된 차선 패턴과의 유사도가 소정값 이상인 2개의 후보 차선 이미지를 상기 차량이 주행 중인 차로의 양측에 존재하는 차선으로 검출하는 것인, 차량.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 예측하는 것인, 차량.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량의 주행 방향, 상기 차량의 속도, 상기 차량과 상기 목표 차량 간의 거리, 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 기초로 산출된 상기 차량의 목표 요레이트를 기초로 해서 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 것인, 차량.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 다른 차로로의 차선 변경을 통한 충돌 회피 제어인 경우 상기 다른 차로 내에서의 상기 차량의 횡방향 위치가 기 설정된 안전 범위 내에 속할 때까지 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 반복적으로 수행하는 것인, 차량.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차선에 대한 검출이 성공한 경우, 상기 차량에 의해 검출된 차선 정보 및 상기 차량의 주행 정보를 기초로, 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 것인, 차량.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 통신부는 V2V(Vehicle to Vehicle communication)을 이용하여, 상기 목표 차량의 주행 정보 및 상기 목표 차량에 의한 차선 정보를 더 수신하는 것인, 차량.
  13. 복수의 GPS 위성들로부터 GPS 신호를 수신하는 하나 이상의 GPS 모듈을 포함하는 통신부;
    차량의 주변을 촬영하여 주행 영상을 생성하는 하나 이상의 카메라를 포함하는 영상 생성부;
    생성된 상기 주행 영상을 저장하는 정보 저장부;
    상기 차량의 상태 정보 및 상기 차량 주변의 환경 정보를 획득하는 센서부; 및
    상기 주행 영상, 상태 정보, 및 환경 정보에 기초하여 상기 차량과 동일한 차로의 전방에서 주행 중인 목표 차량과의 충돌을 예측해서 상기 차로의 양측에 존재하는 차선을 검출하고, 상기 차선에 대한 검출에 실패한 경우 상기 통신부에 의해 수신된 상기 목표 차량의 주행 정보 및 차선 정보와 상기 차량의 주행 정보를 기초로 하여 상기 차선에 대한 상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋을 획득한 후,
    상기 차량의 횡방향 옵셋 및 상기 목표 차량의 횡방향 옵셋 간의 차이가 기 설정된 신뢰 범위 내인 경우, 상기 수신된 차선 정보를 상기 차량의 위치와 매칭하고, 상기 차량의 주행 정보 및 상기 수신된 차선 정보를 기초로 상기 목표 차량과의 충돌을 회피하기 위한 회피 제어를 수행하는 제어부를 포함하는, 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신된 차선 정보 중, 상기 차량의 주행 정보에 포함된 상기 차량의 GPS 좌표값과 동일한 GPS 좌표값에서 검출된 차선 정보를 상기 차량의 GPS 좌표값과 매칭해서 상기 수신된 차선 정보를 상기 차량의 위치와 매칭하는 것인, 차량.
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