KR20230008084A - 자동차를 안내하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차(1)를 안내하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 자동차는 우측 라인(22)의 위치와 좌측 라인(21)의 위치를 검출하도록 설계된 촬상 장치를 포함하고, 상기 우측 라인 및 상기 좌측 라인은 상기 자동차(1)가 주행하는 차선을 둘러싸고, 상기 방법은, 상기 우측 라인의 위치 및 상기 좌측 라인의 위치에 기초하여, 상기 차선의 확장을 검출하는 단계; 확장이 검출되었을 때, 상기 차량의 경로(30)를 획득하는 단계; 상기 우측 라인 및 상기 좌측 라인으로부터, 상기 경로(30)로부터 가장 적게 벗어나는 제1 라인을 선택하는 단계; 및 상기 제1 라인의 상기 위치의 함수로서 상기 자동차(1)를 안내하는 단계를 포함한다.

Description

자동차를 안내하기 위한 방법

본 발명은 일반적으로 운전자 보조 시스템 분야에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 지면 표시를 검출하는 안내 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 이와 같은 안내 시스템이 장착된 자동차에 관한 것이다.

어떤 자동차에는 현재 지면에 표시되고 차선 옆에 있는 라인들의 위치를 검출하도록 설계된 촬상 장치가 장착되어 있다. 차량 주변과 차량 앞의 라인들 위치를 통해 운전을 지원하는 안내 시스템을 구현할 수 있다. 이와 같은 안내 시스템은 예를 들어 우측 라인과 좌측 라인 사이에서 차량을 등거리로 유지하는 센터링 시스템일 수 있다. 이와 같은 안내 시스템은 특히 자율 주행 차량에 사용된다.

그럼에도 불구하고, 예를 들어, 차선 배증, 교차로 또는 고속도로 출구의 결과로 인한 차선의 확장은 이와 같은 안내 시스템에 오류를 일으킬 수 있다. 따라서, 차선 이중화의 경우, 센터링 시스템은 두 개의 새로운 차선들 사이에서 차량을 안내하여 두 차선들 사이에 걸칠 위험이 있다.

이와 같은 안내 시스템은 또한, 라인의 위치의 부정확한 검출에 의해 오류가 발생하도록 야기될 수 있다. 예를 들어, 차량이 라인에 대한 그림자 또는 반사를 혼동하는 경우, 안내 시스템은 차량이 이 그림자 또는 반사를 따르도록 하여 차량을 차선 밖으로 안내할 수 있다.

일반적으로, 차선 확장들은 지상 표시의 검출 및/또는 이들이 이동 거리 또는 에너지 소비 측면에서 차선책인 경로를 따르도록 하는 이들 안내 시스템을 속일 수 있다.

전술한 종래 기술의 단점을 극복하기 위해, 본 발명은, 우측 라인의 위치와 좌측 라인의 위치를 검출하도록 설계된 촬상 장치를 포함하는 자동차를 안내하기 위한 방법을 제공하고, 상기 우측 라인 및 상기 좌측 라인은 자동차가 주행하는 차선에 인접하고, 상기 방법은,

- 상기 우측 라인의 위치 및 상기 좌측 라인의 위치에 기초하여, 상기 차선의 확장을 검출하는 단계;

확장이 검출되었을 때,

- 상기 자동차의 경로를 획득하는 단계;

- 상기 우측 라인 및 상기 좌측 라인으로부터, 상기 경로로부터 가장 적게 벗어나는 제1 라인을 선택하는 단계; 및

- 상기 제1 라인의 상기 위치에 따라 상기 자동차를 안내하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명에 의해, 차선 확장이 검출되면, 2개의 차선들 중 하나의 표시에만 의존하여 차량을 안내하는 것이 가능하다. 예를 들어, 이중 차선인 경우, 센터링 시스템은 두 개의 새로운 차선들 사이에 차량이 위치되는 것을 방지한다. 유사하게, 출구에 대해, 차선이 분리된 장소로 차량이 안내되는 것을 방지한다.

센터링 시스템이 2개의 라인들 중 하나에 대한 그림자 또는 반사를 혼동하는 경우, 본 발명에 따른 안내 시스템은 경로에서 가장 적게 벗어나고 올바르게 검출되는 다른 라인을 계속 따라갈 수 있도록 한다.

또한, 두 개의 새로운 차선들 사이에 하나를 선택할 필요가 있을 경우, 차량의 경로에 따라 차선을 선택함으로써 에너지 소비 또는 이동 거리를 최적화할 수 있다. 따라서, 차량은 그의 경로와 관련하여 가장 논리적인 차선으로 안내된다.

이하는, 개별적으로 또는 기술적으로 가능한 조합으로 구현될 수 있는 본 발명에 따른 안내 방법의 다른 바람직하고 비제한적인 특징들이다.

- 상기 제1 라인은 상기 좌측 라인 및 상기 우측 라인에 대한 상기 자동차의 측방향 움직임에 따라 선택되고, 상기 측방향 움직임은 차량 전방의 미리 결정된 투사 거리에서 결정되고;

- 상기 자동차는 상기 첫 번째 라인의 위치에만 의존하여 안내되고;

- 상기 안내 방법은 상기 우측 및 좌측 라인 중 제2 라인의 교정된 위치를 결정하는 단계를 포함하고;

- 상기 자동차는 상기 교정된 위치에 따라 안내되고;

- 상기 교정된 위치는 상기 확장이 검출되기 전 또는 검출될 때 결정되는 상기 제1 라인의 위치 및 초기 폭에 기초하여 결정되고;

- 상기 확장은 상기 자동차의 주 방향과 상기 좌측 라인의 주 방향 사이의 좌측 헤딩 각도 및 상기 자동차의 상기 주 방향과 상기 우측 라인의 주 방향 사이의 우측 헤딩 각도에 따라 검출되고;

- 상기 확장은 상기 우측 헤딩 각도와 상기 좌측 헤딩 각도 사이의 차에 따라 검출되고;

- 상기 확장은 상기 차량의 전방에서 결정되는 상기 차선의 적어도 하나의 폭에 따라 검출되고;

- 상기 경로는 요(yaw) 속도 및 종방향 속도, 네비게이션 데이터, 스티어링 휠의 회전 각도, 자이로스코프로부터 얻은 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 획득된다.

본 발명은 또한, 우측 라인 및 좌측 라인이 나타나는 이미지를 캡처하도록 설계된 촬상 장치를 포함하는 자동차를 제공하며, 상기 라인들은 상기 자동차가 주행하는 차선에 인접하고, 및 상기 설명된 안내 방법을 구현하도록 프로그래밍된 프로세서를 포함한다.

물론, 본 발명의 실시예의 다양한 특징들, 변형예 및 형태들은 서로 양립할 수 없거나 배타적이지 않을 경우 다양한 조합들로 서로 연관될 수 있다.

비제한적인 예로서 제공된 첨부된 도면을 참조하여 제공되는 다음 설명은 본 발명이 구성되는 것과 본 발명이 어떻게 수행될 수 있는지를 명확하게 이해하도록 할 것이다.
첨부된 도면에서:
도 1은, 차선의 라인들 사이를 주행하는 차량의 개략도이다.
도 2는, 도 1의 차선의 확장의 개략도이다.
도 3은, 차선 확장의 제1 실시예에서 안내되는 도 1의 차량의 개략도이다.
도 4는, 차선 확장의 제2 실시예에서 안내되는 도 1의 차량의 개략도이다.
도 5는, 도 1의 차량이 안내되도록 하는 일련의 단계들의 흐름도이다.

도 1은 차량(1)을 도시하며, 여기서는 자동차이다. 이 차량(1)은 예를 들어, 자동차, 트럭 또는 오토바이와 같은 임의의 형태일 수 있다. 이는 차량의 운전자를 보조하기 위해 자율 또는 반자율적으로 작동하도록 설계되었다.

이를 위해, 이는, 차량의 스티어링 휠의 배향이 변경되도록 하고 구동 액추에이터에 의해 제어되는 스티어링 시스템을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 주 방향(A1)을 규정한다. 여기서 주 방향(A1)은 지면과 평행하고 차량(1)의 대칭 평면에 포함된다. 여기서 주 방향(A1)은, 차량(1)이 직선으로 주행할 때 차량(1)의 방향에 해당한다. 차량(1)은 또한 지면 및 주 방향(A1)에 직교하는 수직축(A2)을 규정한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은, 이하에 차선(20)으로 지칭되는, 트래픽 라인(20)에서 주행되며, 이 차선은 양 옆에 지면 표시들이 있다. 여기에서 지면 표시는 좌측 라인(21)과 우측 라인(22)을 포함한다.

좌측 및 우측 라인들(21, 22)은 여기서 연속적인 라인들로 표시되었지만, 점선 또는 긴 불연속 스트립과 같이 도로에 존재하는 임의 형태의 리인일 수 있다.

여기서 "우측" 및 "좌측"이라는 용어는, 차량(1)을 뒤에서 보았을 때 차량(1)의 우측 및 좌측, 즉 여기서는 착석한 운전자의 우측 및 좌측을 의미한다. 도 1에서 우측 라인(22)은 차량(1)의 주 방향(A1)의 우측에 위치한 라인이고 좌측 라인(21)은 주 방향(A1)의 좌측에 위치된다.

차량(1)에는 촬상 장치(미도시)가 장착되어 있다. 촬상 장치는, 차량(1)이 주행하고 있는 차선(20) 옆에 좌측 라인(21)과 우측 라인(22)이 나타나는 영상을 캡처할 수 있도록 차량(1)의 전방에 위치된다. 2개의 라인(21, 22)을 이미지화하기 위해, 촬상 장치는 광각 렌즈 또는 일련의 복수의 렌즈들을 포함할 수 있다.

통상적으로, 차량(1)은 예를 들어, 전자 제어 장치(일명, 컴퓨터)에 포함된 프로세서(미도시)를 포함한다. 차량(1)은 또한, 예를 들어 컴퓨터에도 포함되는 저장 장치 또는 메모리를 포함한다. 예를 들어, 촬상 장치에 의해 획득된 이미지들은 이 메모리에 저장된다. 본 발명의 맥락에서, 프로세서는 촬상 장치에 의해 획득된 이미지를 처리하기 위해 상기 촬상 장치에 연결된다. 상기 프로세서는 또한, 후술되는 안내 방법을 구현하도록 프로그래밍된다. 이를 위해, 프로세서는 또한 차량(1)이 자율적으로 또는 반자율적으로(특히 스티어링 시스템에) 주행하도록 하는 시스템에 연결된다.

프로세서는, 캡처된 이미지에 기초하여, 차량(1)에 대한, 즉, 차량(1)에 연결된 기준 프레임에 대한 좌측 및 우측 라인들(21, 22)의 위치를 검출하도록 특별히 프로그래밍된다. 이를 위해, 프로세서는 공지된 이미지 처리 알고리즘을 구현하도록 프로그래밍된다. 이와 같은 알고리즘은 특히 자율 주행 차량 내에서 구현된다.

라인들(21;22)의 위치는; 차량(1)에 연결된 기준 프레임에서, 촬상 장치에 의해 이미지화될 수 있는 모든 라인들(21;22)의 위치를 나타낸다. 따라서, 2차원 기준 프레임에서, 라인들(21;22)의 위치는 예를 들어 곡선으로 표시된다. 변형예에서, 라인의 위치는 미리 결정된 길이의 선분의 중심에 의해 규정될 수도 있다. 라인이 불연속인 경우, 예를 들어 점선인 경우, 표시되지 않은 부분은 예를 들어 보간될 수 있다.

여기서, 상기 프로세서는 차량(1)을 차선(20) 중앙에 위치시키는(센터링) 것에 기초한 센터링 시스템을 구현하도록 프로그래밍된다. 이 센터링 시스템은, 차량(1)이 좌측 라인(21)과 우측 라인(22) 사이에, 즉 차선(20)의 중앙에서 항상 등거리에 있도록 안내한다. 상기 센터링 시스템은 차선(20)을 확장할 때 쉽게 오류를 범할 수 있으며, 예를 들어 차선이 이중으로 될 때, 차량이, 예를 들어 하나의 차선을 너무 늦게 선택하거나 또는 두 차선들 사이에 있도록 하는 차선책의 경로를 따르게 할 수 있다.

컴퓨터가 구현하도록 프로그래밍된 도 5에 예시된 안내 방법을 특히 설명한다. 이 안내 방법은 특히, 차선(20)의 확장에 의해 속아 넘아갈 수 있는 센터링 시스템이 교정되도록 한다.

차선 확장은 예를 들어 차선 이중화 또는 출구에서 명확할 수 있다. 이 경우, 안내 시스템은 차량(1)이 경로의 확장에서 가장 논리적인 차선, 즉, 향하고 있는 차선에 유지되도록 허용한다.

차선 확장은 또한, 라인의 검출 오류에 의해 야기될 수 있으며, 이에 따라 가상 확장이 언급될 수 있다. 특히, 두 라인들 중 하나에 그림자 또는 반사가 혼동될 수 있다. 안내 시스템은 이와 같은 잘못된 검출이 무시될 수 있도록 한다.

두 가지 경우 모두, 안내 방법에 의해 차량(1)은 바람직하지 않은 라인을 따르지 않는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 차량(1)을 안내하는 방법은 다음 단계를 포함한다:

e1- 우측 라인(22)의 위치 및 좌측 라인(21)의 위치에 기초하여, 차선(20)의 확장을 검출하는 단계;

확장이 검출되면:

e2- 차량(1)의 경로(30)를 획득하는 단계;

e3 - 우측 라인(22) 및 좌측 라인(21)으로부터, 경로(30)로부터 가장 적게 벗어나는 제1 라인(25)을 선택하는 단계; 및

e4- 제1 라인(25)의 위치에 따라 자동차를 안내하는 단계.

단계 e1

보다 정확하게는, 검출 단계(e1)에서, 프로세서는 차선(20)의 확장을 검출하기 위해 좌측 라인(21) 및 우측 라인(22)의 위치를 분석한다. 차선 확장은 예를 들어 도 2 내지 4에 도시되어 있다. 차선 확장은 차량이 주행하는 차선의 폭을 증가시키는 것으로 정의된다.

여기서, 확장은 두 개의 주요 기준들을 통해 검출된다.

제1 기준은 차량(1)과 라인(21;22) 사이에 헤딩 각도를 사용하는 것이다. 보다 정확하게는, 차량(1)의 주 방향(A1)과 좌측 라인(21)의 주 방향 사이의 좌측 헤딩 각도(PHYG)에 기초하여, 또한 차량(1)의 주 방향(A1)과 우측 라인(22)의 주 방향 사이의 우측 헤딩 각도(PHYD)에 기초하여 확장이 검출된다.

라인(21;22)의 주 방향은, 차량(1)의 전방 또는 차량(1)의 후방에서의 소정 거리에서 라인(21;22) 상의 일 지점에서의 라인(21; 22)에 대한 접선으로 정의될 수 있다. 바람직하게, 접선은 단부에 의해 정의되고 주축(A1)에 수직인 직선 과 라인들(21; 22) 사이의 교차부의 지점들에서 결정된다. 바람직하게는, 이 방향은 차량(1) 앞에서 미리 결정된 0이 아닌 거리에서 추정된다. 이 소정의 거리는 몇 미터에서 수십 미터까지 다양할 수 있고 예를 들어 차량(1)의 속도에 의존할 수 있다: 차량이 더 빨리 갈수록 프로세서가 작업을 수행할 시간을 남겨두기 위해 이 미리 결정된 거리가 더 커진다.

따라서, 직선 구간의 차선인 경우에, 도 1에 도시된 바와 같이 좌측 라인(21)의 주 방향이 좌측 라인(21)의 코스와 일치하고 우측 라인의 주 방향이 우측 라인(22)의 코스와 일치한다. 다음, 우측 헤딩 각도(PHYD) 및 좌측 헤딩 각도(PHYG)는 모두 0이다. 따라서, 좌측 라인(21)과 우측 라인(22)이 평행하게 유지되는 코너에서, 좌측 라인(21)의 주 방향은, 우측 라인(22)의 주 방향과 평행하다. 우측 헤딩 각도(PHYD) 및 좌측 헤딩 각도(PHYG)는 0이 아닐 수 있지만 동일하다.

변형예로서, 라인의 주 방향이 차량 전방에 위치된 라인 세그먼트에 걸쳐 정의된 평균 직선에 대응하도록 제공될 수 있다. 평균 직선은 예를 들어 이 선분에 대한 선형 회귀로 얻을 수 있다.

헤딩 각도(PHYG, PHYD)는 여기에서 시계 방향으로 정의된다. 도 1에서 좌측 헤딩 각도(PHYG)와 우측 헤딩 각도(PHYD)는 엄밀하게 0보다 높다. 우측으로 차선(20)이 넓어지는 것을 나타내는 도 2에서 우측 헤딩 각도(PHYD)는 음수이다. 도 2에서 우측 헤딩 각도(PHYD)는 약 -20도이고 좌측 헤딩 각도(PHYG)는 0이다. 차선(20)을 좌측으로 넓히면 양의 좌측 헤딩 각도(PHYG)가 된다.

제1 기준에 따라, 프로세서는 예를 들어 헤딩 각도(PHYG)일 때 차선 확장을 검출할 수 있고; PHYD는 절대값에서 0이 아닌 임계값보다 높으며 다른 방향 각도(PHYD)이며; PHYG는 이 임계값보다 낮다.

여기서, 보다 구체적으로, 우측 헤딩 각도(PHYD)과 좌측 헤딩 각도(PHYG)의 차에 따라 확장(e1)이 검출된다. 예를 들어 이 차이가 0이 아닌 경우, 확장이 검출된다.

여기서, 특히 오검출을 피하기 위해, 좌측 헤딩 각도(PHYG)와 우측 헤딩 각도(PHYD)의 차이가 임계값보다 클 때 확장이 검출된다. 임계값은, 바람직하게는 0.005 내지 0.025 라디안으로 구성된다. 이는 예를 들어, 0.012 라디안으로 설정된다. 임계값은 국가 또는 차량(1)이 주행하는 도로의 형태(예를 들어, 도시 도로 또는 고속도로)에 맞춰질 수 있다. 국가 또는 도로 형태에 대한 정보는, 예를 들어 내비게이션 시스템을 통해 획득할 수 있다. 구체적으로, 국가나 도로의 종류에 따라 확장의 상대적 표시나 속도가 달라질 수 있다.

헤딩 각도(PHYG, PHYD)의 절대값에 기초한 배제 기준도 제공된다. 예를 들어, 우측 헤딩 각도(PHYD)가 0.025라디안보다 절대값이 높거나 좌측 헤딩 각도(PHYG)가 0.025라디안보다 절대값이 높으면, 차선 확장은, 예컨대 고속도로 출구와 같은 출구로 분류되고, 나머지 안내 방법은 구현되지 않는다. 이는 획득 단계(e2), 선택 단계(e3) 및 안내 단계(e4)가 개시되지 않음을 의미한다.

재2 기준은 차선(20)의 폭을 사용하는 것이다. 보다 구체적으로, 차량(1) 전방의 차선(20)의 적어도 하나의 폭에 따라 확장(e1)이 검출된다. 라인(21;22)의 위치는 차선의 폭을 정의한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차선(20)의 폭은, 예를 들어 차량(1)의 앞에 2개의 거리에서 결정될 수 있다. 여기서, 제1 폭(L1)은 차량(1) 앞에서 적어도 10미터 로 결정되고 제2 폭(L2)은 투사 거리(DP)에서 결정된다. 여기서, 투사 거리(DP)는 10미터를 초과하며 - 투사 거리(DP)는 예를 들어 10m 내지 30m로 구성된다. 투사 거리(DP)는 차량(1)의 속도 또는 도로 형태에 따라 달라질 수 있으며, 이는 확장이 최적으로 분류될 수 있도록 하기 위한 것이다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 차선(20)의 폭은, 예를 들어 주 방향(A1)에 직교하고 지면에 평행하며 하나의 라인(21; 22)으로부터 다른 라인(21; 22)으로연장되는 직선 세그먼트의 길이로 정의된다.

후술하는 바와 같이, 투사 거리(DP)는 또한, 차량이 안내(e4)되는 비율을 결정할 수 있다. 따라서, 투사 거리(DP)는 경로의 임의의 변화가 너무 급격하지 않지만, 그럼에도 불구하고 예를 들어 차량(1)이 2개의 새로운 차선에 걸쳐 있는 것을 방지하기 위해 너무 길지 않은 거리에 걸쳐 수행되도록 선택된다.

제2 기준에 따르면, 제1 거리(L1)와 제2 거리(L2)의 차이에 따라 확장(e1)이 검출될 수 있다. 예를 들어, 제2 거리(L2)가 제1 거리(L1)보다 클 때 차선(20)의 확장이 검출될 수 있다. 변형예로서, 오검출을 피하기 위해, 제2 폭과 제1 폭 사이의 차이가 임계값보다 클 때 확장이 검출되도록 하기 위한 준비가 추가로 이루어질 수 있다.

제2 기준에 따르면, 제2 거리(L2)가 임계값보다 큰 경우에도 차선(20)의 확장이 검출될 수 있다. 임계값은 예를 들어 차량(1)이 주행 중인 도로의 형태에 따라 달라질 수 있다.

실제로, 컴퓨터는 차선 확장의 검출을 시도하기 위해 2개의 전술한 기준들을 조합하여 사용한다.

단계 e2

2개의 기준들 중 하나 또는 둘 모두를 사용하여 차선 확장이 검출될 때, 획득단계(e2), 선택 단계(e3), 및 안내 단계(e4)가 자동으로 시작된다. 확장이 검출(e2)된 후, 프로세서는 먼저 차량(1)의 경로(30)를 획득(e2)하는 단계를 수행하도록 프로그래밍된다.

여기서, 경로(30)는 다음 파라미터들 중 하나 이상에 기초하여 획득된다: 요(yaw) 속도 및 종방향 속도; 네비게이션 데이터; 스티어링 휠의 회전 각도; 자이로스코프에서 얻은 데이터.

상기 경로(30)는 예를 들어, 차량(1)이 방금 이동한 과거 경로를 포함할 수 있고, 이는 내비게이션 데이터, 예를 들어 GPS 또는 컴퓨터의 메모리로부터 획득된 데이터에 의해 획득된다.

여기서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 경로(30)는 또한 차량이 추종하는 과정에 있는 추정 경로(30)를 포함한다. 추정 경로(30)는 예를 들어, 과거 경로를 모델링 및 투사함으로써 과거 경로에 기초하여 결정될 수 있다.

여기서, 추정 경로(30)는 예를 들어, 차량(1)의 요 속도 및 종방향 속도에 의해 획득된다. 종방향 속도는 차량(1)이 주 방향(A1)으로 진행하는 속도이다. 요 속도는 수직축 A2를 중심으로 차량의 회전 속도이다. 예를 들어, 요 속도는 차량(1)이 차선(20)에서 선회 중인지 또는 좌우로 움직이는지, 즉, 차량(1)이 좌측으로 움직이는지 아니면 우측으로 움직이는지를 결정하는 것을 가능하게 한다. 종방향 속도와 결합하여, 요 속도는 차량(1)의 순간 경로, 즉 추정 경로(30)의 곡률 또는 곡률 반경이 결정되도록 한다.

스티어링 휠의 각도 또는 내부 자이로스코프로부터 얻은 데이터는 차량(1)의 순간 경로의 곡률을 결정하기 위한 작용을 할 수도 있다.

모든 경우에, 차량(1)의 경로(30)를 획득(e2) 함으로써 차량(1)의 움직임이 평가될 수 있도록 한다.

단계 e3

차량(1)의 경로(30)가 획득되면, 프로세서는, 우측 라인(22) 및 좌측 라인(21)으로부터, 경로(30)로부터 가장 적게 벗어나는 제1 라인(25)을 선택한다. 여기서 "벗어난다"가 의미하는 것은 거리로 측정할 수 있는 공간 편차이다. 따라서 "가장 적게 벗어난다"는 것은 "가장 가깝게 있는"을 의미하기도 한다.

구체적으로, 좌측 라인(21) 및 우측 라인(22)의 위치에 의해, 경로(30)가 최소로 벗어나는 라인(21; 22)을 결정할 수 있다. 상보적인 방식으로, 경로가 가장 많이 벗어나는 제2 라인(26)을 결정하는 것이 가능하다.

여기서, 제1 라인(25), 및 그에 따라 제2 라인(26)은, 좌측 라인(21) 및 우측 라인(22)에 대한 차량(1)의 측방향 이동에 따라 선택된다.

현재의 경우에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측방향 이동은 경로(30)와 좌측 라인(21) 사이의 좌측 움직임(DG) 및 경로와 우측 라인(22) 사이의 우측 움직임(DD)을 포함한다..

이때 측방향 이동은 투사 거리(DP)에서 결정된다. 여기서, 측방향 이동은, 차량(1)으로부터 투사 거리(DP)에 위치된 경로(30) 상의 지점과 라인(21; 22) 사이의 최단 거리이다. 따라서, 도 3에서, 좌측 움직임(DG)은 우측 움직임(DD)보다 작다. 반대로, 도 4에서 좌측 움직임(DG)은 우측 움직임(DD)보다 크다.

따라서, 측방향 이동은, 경로(30)가 가장 작은 것에서 벗어나는 라인(21; 22)을 결정하는 것을 가능하게 한다. 투사 거리(DP)에서 좌측 움직임(DG) 및 우측 움직임(DD)을 결정하면, 제1 라인(25)이 선택되고, 후속적으로 안내 단계(e4)가 견고하게 차량(1)을 안내하기에 충분히 일찍 활성화되도록 한다.

예를 들어, 제1 라인(25)을 선택하기 위해, 프로세서는 여기에서 좌측 움직임(DG)과 우측 움직임(DD) 사이의 차이를 계산한다. 이 차이의 부호는 좌측 움직임(DG)과 우측 움직임(DD) 중 어느 것이 더 작은지를 결정할 수 있도록 한다. 따라서, 예를 들어 차이가 양수(positive)이면 우측 움직임(DD)이 더 작고 우측 라인(22)이 제1 라인(25)으로 선택된다. 반대로 차이가 음수(negative)이면, 좌측 움직임(DG)은 우측 움직임(22)보다 더 작고 좌측 라인(21)이 제1 라인(25)으로서 선택된다.

선택 오류를 피하기 위해, 여기에서, 차이가 임계값보다 절대값이 더 클 때 제1 라인(25)이 선택된다. 이 임계값은 예를 들어 10cm와 50cm 사이로 구성될 수 있다. 따라서, 좌측 움직임(DG)과 우측 움직임(DD) 간의 차이가 너무 작으면, 제1 라인(25)이 선택되지 않고 차량(1)을 안내하는 단계(e4)가 수행되지 않는다. 상기 방법이 안내 단계(e4) 전에 중지되면, 차량(1)의 운전자는 스스로 결정을 내리기 위해 제어를 다시 할 수 있다.

여기서, 제1 라인(25)은 우측 움직임(DD)과 좌측 움직임(DG) 사이의 절대값 차이가 충분히 큰 경우에만 선택된다. 이것은 예를 들어 라인(21, 22)의 위치 검출 또는 경로(30) 획득에서 어떤 부정확성을 허용하는 것을 가능하게 한다. 특히, 우측 움직임(DD) 및 좌측 움직임(DG)에 대한 잘못된 추정은 차량(1)이 잘못된 차선, 예를 들어 그곳에 도달하기 위해 이동한 거리가 가장 긴 차선으로 이동하도록 야기할 수 있다. 임계값을 사용하면 이와 같은 오류를 제한할 수 있다. 선택 단계(e3) 이전의 단계, 예를 들어 라인(21, 22)의 위치를 검출하고 경로 획득 단계(e2)들이 더 정확할수록, 임계값은 더 낮아질 수 있다.

변형예로서, 경로가 가장 적게 벗어나는 라인은 우측 라인, 좌측 라인 및 상기 경로의 곡률 또는 곡률 반경을 계산함으로써 결정될 수 있다. 가장 적게 벗어나는 라인 그 곡률이 경로의 곡률에 가장 가까운 라인이다. 다시 변형예로서, 경로가 가장 적게 벗어나는 라인은 우측 라인과 경로 사이의 영역, 및 좌측 라인과 경로 사이의 영역을 계산함으로써 결정될 수 있다. 가장 작게 벗어나는 라인은 가장 작은 영역과 관련된 라인이다.

단계 e4

제1 라인(25)이 선택되면, 차량(1)은 제1 라인(25)의 위치에 따라 안내된다.

특히, 차량(1)은, 우측 라인(22)의 위치와 좌측 라인(21)의 위치들 중 제1 라인(25)의 위치에 따라서만, 즉 제2 라인(26)의 위치를 고려하지 않고 안내될 수 있다.

이 경우, 안내 단계(e4)는 예를 들어, 차량이 결정된 거리에서 제1 라인(25)을 따라 주행하게 하는 것으로 구성될 수 있다. 이 결정된 거리는 예를 들어, 확장이 검출될 때 차량(1)이 제1 라인(25)으로부터 위치되는 거리일 수 있다.

차량(1)이 제1 라인(25)을 따라 주행하는 동안, 센터링 시스템은 비활성화될 수 있다. 센터링 시스템은 미리 결정된 시간이 지난 후 또는 차량(1) 옆의 라인들(21, 22)이 다시 한 번 평행하게 되면 재활성화될 수 있다.

차량(1)은 또한 제2 라인(26)의 교정된 위치(40)를 결정하고 교정된 위치(40)에 따라 차량(1)을 안내함으로써 안내될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이중선으로 표시된 교정 위치(40)는 확장이 검출된 순간부터 제1 라인(25)과 평행한 직선 또는 곡선을 이루도록 결정된다. 여기서, 한 직선에 수직인 임의의 직선이 다른 직선에도 수직이고 법선과 두 직선의 교차점 사이의 거리가 일정할 때 두 곡선들은 평행한 것으로 간주된다.

여기서, 교정 위치(40)는, 확장이 검출되기 전 또는 검출 시에 결정된 제1 라인(25)의 위치 및 초기 폭(LI)에 기초하여 결정된다.

이를 위해, 프로세서는 예를 들어 규칙적인 시간 간격으로 차선(20)의 폭을 계산하고 저장할 수 있다. 시간 간격은 예를 들어 10ms일 수 있다. 확장이 검출되면, 초기 폭(LI)은 차선(20)의 마지막으로 저장된 폭으로 설정될 수 있다.

다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서는, 제1 라인(25)과 교정된 위치(40) 사이의 거리가 초기 폭(LI)과 동일하도록 제2 라인(40)의 위치를 결정한다. 제2 라인(26)이 우측 라인(22)이면, 프로세서는 좌측 라인(21)의 우측에 초기 폭(LI)을 적용한다. 따라서, 도 3에 도시된 예에서, 라인(40)의 교정된 위치는 여기에서 제2 라인(26)인 우측 라인(22)의 확장이다.

반대로, 제2 라인(26)이 좌측 라인(21)이면, 프로세서는 초기 폭(LI)을 우측 라인(22)의 좌측에 적용한다.

교정된 위치(40)에 따라, 안내 단계(e4)는, 제1 라인(25) 및 제2 라인(26)의 교정된 위치(40)로부터 등거리로 차량을 유지하는 것으로 구성할 수 있다. 이는, 차량(1)을 안내하기 위해 제1 라인(25)의 위치 및 제2 라인(26)의 교정된 위치(40)에 기초하여 센터링 시스템이 계속 작동할 수 있는 것을 의미한다.

이 경우, 안내 단계(e4)는 또한, 미리 결정된 거리 또는 시간 길이 후에 제1 라인(25) 및 제2 라인(26)의 교정된 위치(40)로부터 등거리로 차량(1)을 주행하는 것으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 투사 거리(DP)가 이동되면 제1 라인(25) 및 제2 라인(26)의 교정된 위치(40)로부터 등거리를 유지하는 방식으로 안내(e4)될 수 있다.

차량(1)의 안내는, 투사 거리(DP)와 실질적으로 동일한 거리에 걸쳐 최적화될 수 있다. 거리(DP)에 대한 경로의 최적화는 예를 들어 이동 거리와 운전자가 느끼는 원심력 모두를 최소화하는 것으로 구성될 수 있다. 차량(1)이 2개의 새로운 차선들 중 하나로 이동하기 위해 변속해야 하는 경우, 투사 거리(DP)가 이동되면 종료하기 위해 확장(e1)이 검출되는 즉시 변속이 시작될 수 있다. 투사 거리(DP)에 대해 안내(e4)를 최적화하면, 차량을 너무 급하게 안내하지 않고도 제때 반응할 수 있도록 한다.. 여기서, 투사 거리(DP)는, 안내(e4) 시 안락함과 라인 선택(e3) 신뢰도 사이의 절충점을 찾기 위해 결정된다. 투사 거리(DP)가 클수록, 안내 단계(e4) 동안 편안함이 높아지지만, 특히 차선(20) 이미지의 해상도로 인해 라인이 선택(e3 )되는 신뢰도가 낮아진다.

도 3 및 도 4는 차량(1)을 안내하는 방법의 결과를 도시한다. 확장이 검출되고 확장이 시작되는 지점을 통과한 후, 차량(이후 도면 부호 11로 표시)은 두 개의 새로운 차선들 중 하나로 도시된다..

우측으로 넓어지는 차선(20)을 나타내는 도 3에서, 경로(30)는 좌측 라인(21)으로부터 가장 적게 벗어나고, 이에 따라 제1 라인(25)으로서 선택된다. 따라서, 이 안내 방법은 차량(1)을 직진하도록 하여 차량(1)을 새로운 좌측 차선으로 안내한다. 따라서, 차량(e4)을 안내하는 것은 확장이 검출될 때 차량(1)의 경로(30)가 소정 이동 거리의 관점에서 최적인 경로로 따를 수 있도록 한다.

우측 및 좌측으로 넓어지는 차선(20)을 나타내는 도 4에서, 경로(30)는 우측 라인(22)에서 가장 적게 벗어나며, 그에 따라 제1 라인(25)으로서 선택된다. 따라서, 안내 방법은 차량(1)을 새로운 우측 차선으로 안내한다. 이에 따라, 차량을 안내하는 단계(e4)는, 확장이 검출될 때 차량의 경로(30)가 주어진 이동 거리의 관점에서 최적인 경로를 따를 수 있도록 한다. 구체적으로, 차량(1)은 새로운 좌측 차선으로 안내되는 것보다 새로운 우측 차선으로 안내되기 위해서는 그의 직선 경로(30)로부터 덜 벗어나야 한다.

본 발명은 상기와 같이 기술되고 도시된 실시예들에 제한되지 않으며, 통상의 기술자는 본 발명에 따라 임의의 변형들을 가할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 자동차(1)를 안내하기 위한 방법으로, 상기 자동차는 우측 라인(22)의 위치와 좌측 라인(21)의 위치를 검출하도록 설계된 촬상 장치를 포함하고, 상기 우측 라인(21) 및 상기 좌측 라인(21)은, 상기 자동차(1)가 주행하는 차선(20) 옆에 있고, 상기 방법은,
   - 상기 우측 라인(22)의 위치 및 상기 좌측 라인(21)의 위치에 기초하여, 상기 차선(20)의 확장을 검출하는 단계(e1);
   확장이 검출되었을 때,
   - 상기 자동차(1)의 경로(30)를 획득하는 단계(e2);
   - 상기 우측 라인(22) 및 상기 좌측 라인(21)으로부터, 상기 경로(30)로부터 가장 적게 벗어나는 제1 라인(25)을 선택하는 단계(e3); 및
   - 상기 제1 라인(25)의 상기 위치에 따라 상기 자동차(1)를 안내하는 단계(e4)를 포함하고,
   상기 확장은, 상기 자동차(1)의 주 방향(A1)과 상기 좌측 라인(21)의 주 방향 사이의 좌측 헤딩 각도(PHYG)와, 상기 자동차(A1)의 상기 주 방향(A1)과 상기 우측 라인(22)의 주 방향 사이의 우측 헤딩 각도(PHYD) 사이의 차에 따라 검출되는 것을 특징으로 하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 라인(25)은, 상기 좌측 라인(21) 및 상기 우측 라인(22)에 대해, 상기 자동차(1)의 측방향 이동(DD;DG)에 따라 선택되고(e3), 상기 측방향 이동(DD; DG)은 자동차(1)의 전방의 미리 결정된 투사 거리(DP)에서 결정되는 것을 특징으로 하는, 안내 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자동차(1)는 상기 제1 라인(25)의 위치에만 의존하여 안내(e4)되는 것을 특징으로 하는, 안내 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우측 및 좌측 라인들(22, 21)의 제2 라인(26)의 교정 위치(40)를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 자동차(1)는 상기 교정된 위치(40)에 따라 안내(e4)되는 것을 특징으로 하는, 안내 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 교정 위치는, 상기 확장이 검출되기 전 또는 검출되었을 때 결정되는 초기 폭(LI) 및 상기 제1 라인(25)의 위치에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 안내방법.
6. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확장은, 자동차(1)의 전방에서 결정된 상기 차선(20)의 적어도 하나의 폭(L1; L2)에 따라 검출(e1)되는 것을 특징으로 하는, 안내 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경로(30)는 다음의 파라미터들 중 적어도 하나에 기초하여 획득되는 것을 특징으로 하는 안내 방법:
   - 요(yaw) 속도 및 종방향 속도;
   - 네비게이션 데이터;
   - 스티어링 휠의 회전 각도;
   - 자이로스코프로부터 얻어진 데이터.
8. 우측 라인(21)과 좌측 라인(22)이 나타나는 이미지를 캡처하도록 설계된 촬상 장치를 포함하는 자동차(1)로서, 상기 라인들(21; 22)은 자동차(1)가 주행하는 차선(20) 옆에 있고, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 안내 방법을 구현하도록 프로그램된 프로세서를 포함하는, 자동차(1).

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