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KR102383426B1 - 톨게이트 구간 판단 장치 및 방법 - Google Patents

톨게이트 구간 판단 장치 및 방법 Download PDF

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KR102383426B1
KR102383426B1 KR1020160171747A KR20160171747A KR102383426B1 KR 102383426 B1 KR102383426 B1 KR 102383426B1 KR 1020160171747 A KR1020160171747 A KR 1020160171747A KR 20160171747 A KR20160171747 A KR 20160171747A KR 102383426 B1 KR102383426 B1 KR 102383426B1
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South Korea
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toll gate
vehicle
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determining
lane
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엄두진
이경준
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현대자동차주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치는 카메라, 레이더 및 내비게이션을 이용하여 정보를 제공하는 정보 제공부, 상기 카메라 및 레이더로부터 제공된 주변차량의 거동정보 및 차선정보, 상기 내비게이션으로부터 제공된 지도정보로부터 톨게이트 구간을 판단하는 톨게이트 구간 판단부 및 상기 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량의 종방향 주행 또는 횡방향 주행을 제어하는 차량 제어부를 포함한다.

Description

톨게이트 구간 판단 장치 및 방법{Apparatus and Method for determining toll gate section}
본 발명은 톨게이트 구간 판단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에서 제공하는 정보를 기반으로 개방형 톨게이트 구간을 판단하는 기술에 관한 것이다.
도로에서 차량 통행의 원활한 흐름을 방해하는 주된 요소는 사고 또는 고장 차량으로 인한 정체나 지체라 할 수 있다. 그러나 통행 요금을 부과하는 고속도로나 유료 자동차 도로에서는 사고나 고장 차량으로 인한 정체가 발생하지 않은 경우에도 톨게이트 부근에서 일시적으로 차량의 흐름이 더뎌지기 마련인데, 이는 다수의 차량이 제한된 수의 게이트를 통과하면서 선행차량이 통행요금을 정산하는 동안 대기하여야 하는 시간이 원인이다.
톨게이트에서의 정체시간이 길어지다 보면 먼저 통과하려는 차량끼리 서로 뒤엉켜 사고의 위험이 높아지게 되고, 차량간 과도한 경쟁, 부정확한 예측 및 판단으로 인해 오히려 차량이 한쪽으로 몰리게 됨으로써 통과시간이 지연되는 문제가 발생하기도 한다.
한편, 최근 출시되고 있는 차량 가운데는 차량간 통신이 가능한 장치를 탑재하여 전방 추돌 경보(FCW; Forward Collision Warning) 또는 운전자 시야의 사각 영역이라 할 수 있는 후측방에 대한 경보(BSW; Blind Spot Warning) 기능 등을 제공하는 기술이 폭넓게 적용되고 있는 추세에 있는 바, 이러한 차량간 통신 기능을 효과적으로 활용하게 되면 통행 차량의 고른 분산을 유도할 수 있게 됨으로써 톨게이트에서의 통과 시간을 단축시키고, 원활한 차량 통행을 유지할 수 있을 것이다.
[특허문헌]미국공개특허 2003-0139882호.
본 발명은 차량의 지도정보, 주변차량의 거동정보 및 주행 중인 차량의 차선에 관한 정보를 이용하여 톨게이트 구간을 판단하고, 톨게이트 구간에 대응하는 차량의 종방향 또는 횡방향을 제어하거나 운전자에게 알림을 하는 톨게이트 구간 판단 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치는 카메라, 레이더 및 내비게이션을 이용하여 정보를 제공하는 정보 제공부, 상기 카메라 및 레이더로부터 제공된 주변차량의 거동정보 및 차선정보, 상기 내비게이션으로부터 제공된 지도정보로부터 톨게이트 구간을 판단하는 톨게이트 구간 판단부 및 상기 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량의 종방향 주행 또는 횡방향 주행을 제어하는 차량 제어부를 포함한다.
또한, 상기 정보 제공부는 상기 지도정보를 기반으로, 자차량의 주행방향의 도로 환경을 판단하는 지도정보 처리부, 상기 감지된 주변차량의 거동을 판단하는 주변차량 거동 판단부 및 상기 카메라 및 레이더를 이용하여 주행 중인 차선정보를 처리하는 차선정보 처리부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지도정보 처리부는 톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수, 도로의 제한속도, 일반도로 또는 고속도로를 판단할 수 있다.
또한, 상기 주변차량 거동 판단부는 상기 주변차량의 종방향 및 횡방향의 속도, 가속도, 상대속도, 상대 가속도, 상대 위치를 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선정보 처리부는 현재 주행하고 있는 차선정보 또는 도로 시설물의 위치정보를 처리할 수 있다.
또한, 상기 지도정보는 톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수의 증가지점 및 감소지점, 도로의 제한속도를 포함할 수 있다.
또한, 상기 톨게이트 구간 판단부는 상기 주변차량의 횡위치가 불안정한 주행 패턴(차선의 분산 또는 응집)을 보이는지를 분석하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
또한, 상기 톨게이트 구간 판단부는 차로폭이 증가 또는 감소하는지 여부에 기초하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어부는 상기 톨게이트 구간 판단부에서 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량을 안전속도 이하로 감속하거나, 차로 유지 기능만 선택적으로 제어하거나, 톨게이트 구간에 진입 여부를 클러스터로 표시하거나 경고음을 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 방법은 차량에 구비된 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 전방에 존재하는지 판단하는 단계, 상기 지도정보를 이용하여 자차량과 톨게이트까지의 남은 거리와 차량과 톨게이트까지의 기 설정된 거리를 비교하는 단계, 상기 차량이 주행하고 있는 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계, 상기 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 차로폭이 증가하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 차로폭이 증가하면, 측정된 차로폭과 기 설정된 차로폭을 비교하는 단계, 상기 측정된 차로폭과 기 설정된 차로폭을 비교하여 측정된 차로폭이 더 크면, 측정된 차로폭 감소량을 기 설정된 차로폭 감소량과 비교하는 단계 및 상기 측정된 차로폭 감소량이 기 설정된 차로폭 감소량보다 크면, 톨게이트 시작지점으로 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계는, 상기 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주변차량의 거동을 예측하는 단계는, 연속적인 횡속도를 갖는 상기 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교하는 단계, 자차량의 전방 및 측방의 상기 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수를 예측하는 단계 및 상기 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공되는 차로 수를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공되는 차로 수보다 크면, 톨게이트의 시작지점으로 판단할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 방법은 차량에 구비된 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 후방에 존재하는지 판단하는 단계, 상기 지도정보를 이용하여 자차량이 톨게이트를 통과한 후 거리와 차량이 톨게이트를 통과한 후 기 설정된 거리를 비교하는 단계, 상기 차량이 주행하고 있는 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계, 상기 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 차로폭이 감소하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 차로폭이 감소하면, 측정된 차로폭 증가량을 기 설정된 차로폭 증가량과 비교하는 단계 및 상기 측정된 차로폭 증가량이 기 설정된 차로폭 증가량보다 작으면, 톨게이트 종료지점으로 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계는, 상기 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주변차량의 거동을 예측하는 단계는, 연속적인 횡속도를 갖는 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교하는 단계, 자차량의 전방 및 측방의 상기 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수를 예측하는 단계 및 상기 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공되는 차로 수를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공하는 차로 수보다 같으면, 톨게이트의 종료지점으로 판단할 수 있다.
본 기술은 카메라, 레이더 및 내비게이션 등을 이용하여 실제 주행 환경을 인식하고, 인식된 주행 환경에 따라 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
아울러, 본 기술은 고속도로를 주행하는 상황에서 톨게이트 구간과 같이 차선과 주변차량의 거동에 관한 불확실성이 높아지는 구간을 판단하여 차량의 차선변경 등을 제한함으로써 위험상황을 줄일 수 있다.
아울러, 본 기술은 내비게이션을 이용한 차량의 지도정보에 카메라 및 레이더를 이용한 주변차량의 거동정보와 차선에 관한 정보를 추가적으로 이용하여 실제도로의 환경과 동일한 시점에서 톨게이트 구간의 시작점 및 종료점을 판단할 수 있으므로, 운전자가 차량 운전 시 느끼는 이질감을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치를 설명하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치에서 정보 제공부를 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간의 시작지점을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간의 종료지점을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간을 차량에 구비된 내비게이션에서 지도정보를 기반으로 판단하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간에서의 차선의 패턴을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 톨게이트 구간 판단 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치를 설명하는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 정보 제공부(100), 톨게이트 구간 판단부(200) 및 차량 제어부(300)를 포함한다.
정보 제공부(100)는 카메라, 레이더 및 내비게이션 등을 이용하여 정보를 제공한다.
즉, 정보 제공부(100)는 주변차량의 주행정보, 차선정보, 도로 시설물의 위치 정보 등을 제공하고, 차량이 주행 중인 도로의 정보 중에서 톨게이트 지점정보(개방형 톨게이트 지점정보), 차량의 주행방향의 차로 수 또는 차선 수 또는 도로 제한 속도 등을 제공한다.
톨게이트 구간 판단부(200)는 톨게이트 지점정보, 차량의 주행방향의 차선 수의 증가지점 및 감소지점, 도로의 제한속도 등을 포함하는 내비게이션에서 제공하는 정보를 기반으로 톨게이트 구간을 판단한다.
또한, 톨게이트 구간 판단부(200)는 주변차량의 횡위치가 불안정한 주행 패턴(차선의 분산 또는 응집)을 분석하여 톨게이트 구간을 판단한다.
또한, 톨게이트 구간 판단부(200)는 차로폭이 증가하는 현상을 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수도 있다.
차량 제어부(300)는 톨게이트 구간 판단부(200)에서 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량의 종방향, 횡방향을 제어하거나, 톨게이트 구간에 진입을 알린다.
즉, 차량 제어부(300)는 차량을 안전속도 이하로 감속하거나, 차로 유지 기능만 선택적으로 제어하거나, 톨게이트 구간의 진입여부를 클러스터로 표시하거나 경고음을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간 판단 장치에서 정보 제공부를 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 정보 제공부(100)는 카메라, 레이더 및 내비게이션 등을 이용하여 정보를 제공하며, 지도정보 처리부(110), 주변차량 거동 판단부(120) 및 차선정보 처리부(130)를 포함한다.
지도정보 처리부(110)는 내비게이션을 포함하고, 내비게이션의 지도정보를 기반으로 자차량의 주행방향의 도로 환경을 판단한다.
즉, 지도정보 처리부(110)는 내비게이션을 이용하여 톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수, 도로의 제한속도, 도로 구성(일반도로/고속도로) 등을 제공한다.
주변차량 거동 판단부(120)는 카메라 및 레이더에서 감지된 주변차량의 거동을 판단한다.
즉, 주변차량 거동 판단부(120)는 주변차량의 종방향의 속도, 횡방향의 속도, 가속도, 상대속도, 상대 가속도 또는 상대 위치 등을 제공한다.
차선청보 처리부(130)는 카메라 및 레이더를 이용하여 주행 중인 차선정보를 처리한다.
즉, 차선정보 처리부(130)는 현재 주행하고 있는 차선정보 또는 도로 시설물의 위치정보(가로등 또는 중앙분리대 등)를 제공한다.
구체적으로, 차선정보 처리부(130)는 주행 중인 차로에서 가장자리 차선(예를 들어, 1차선 또는 막차선)인지 여부를 판단하고, 좌측 및 우측 차선정보, 좌측 및 우측 차선정보의 유효성 여부와 차로폭 등을 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간의 시작지점을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치의 톨게이트 구간 판단부가 톨게이트 구간의 시작지점을 판단하는 방법을 구체적으로 설명한다.
톨게이트 구간을 판단하는 장치는 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용한다(S11). 즉, 내비게이션에서 제공된 지도정보는 톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수, 도로의 제한속도, 도로 구성(일반도로/고속도로) 등을 포함한다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 전방에 존재하는지 판단한다(S13).
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 자차량과 톨게이트까지의 남은 거리와 차량과 톨게이트까지의 기 설정된 거리를 비교한다(S15).
예를 들어, 차량과 톨게이트까지의 기 설정된 거리(Distance To be determined, TBD)는 400M로 설정될 수 있고, 사용자 또는 톨게이트 구간을 판단하는 장치에 의하여 차량과 톨게이트까지의 기 설정된 거리가 재설정될 수 있다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치가 차선정보를 이용한다(S17).
즉, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 카메라 및 레이더에서 제공된 차선정보 및 내비게이션에서 제공된 차량의 위치정보를 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 양차선 정보의 신뢰도를 판단한다(S19).
여기서, 톨게이트 구간을 판단하는 장치가 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 방법은 차선정보에서 차선이 어느 정도 인식되는지 정도(차선 라인의 인식 정도)를 판단하여 차량이 주행하고 있는 차로의 좌측 차선 및 우측 차선에 대한 신뢰도를 판단할 수 있다.
또한, 자차량의 전방에 톨게이트가 존재하여 차선정보의 신뢰도가 높은 경우에 톨게이트 구간의 시작지점은 차로폭이 증가하다가 일정시점부터 차로폭이 감소하는 패턴을 갖는다.
다음으로, 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 차로폭이 증가하는지 여부를 판단한다(S21).
다음에는, 차로폭이 증가하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 측정된 차로폭(카메라 및 레이더로 측정된 차로폭)과 기 설정된 차로폭을 비교한다(S23).
예를 들어, 기 설정된 차로폭은 4.5M로 설정될 수 있고, 사용자 또는 톨게이트 구간을 판단하는 장치에 의하여 기 설정된 차로폭이 재설정될 수 있다.
다음으로, 측정된 차로폭과 기 설정된 차로폭을 비교하여 측정된 차로폭이 더 크면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 측정된 차로폭 감소량을 기 설정된 차로폭 감소량과 비교한다(S25).
예를 들어, 기 설정된 차로폭 감소량은 1M로 설정될 수 있고, 사용자 또는 톨게이트 구간을 판단하는 장치에 의하여 기 설정된 차로폭 감소량이 재설정될 수 있다.
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 톨게이트 시작지점으로 판단한다(S27).
그러나, S19 단계에서, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측한다(S29).
즉, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 카메라 및 레이더에서 제공된 주변차량의 거동정보 및 내비게이션에서 제공된 차량정보를 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 연속적인 횡속도를 갖는 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교한다(S31).
또한, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 자차량의 전방 및 측방의 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수(실제 차로 수)를 예측한다(S33).
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공하는 차로 수를 비교한다(S35).
즉, 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공하는 차로 수보다 크면, 톨게이트 시작지점으로 판단한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간의 종료지점을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치의 톨게이트 구간 판단부가 톨게이트 구간의 종료지점을 판단하는 방법을 구체적으로 설명한다.
톨게이트 구간을 판단하는 장치는 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용한다(S101). 즉, 내비게이션에서 제공된 지도정보는 톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수, 도로의 제한속도, 도로 구성(일반도로/고속도로) 등을 포함한다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 후방에 존재하는지 판단한다(S103).
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 자차량이 톨게이트를 통과한 후 측정된 거리와 차량이 톨게이트를 통과한 후 기 설정된 거리를 비교한다(S105).
예를 들어, 차량이 톨게이트를 통과한 후 기 설정된 거리(Distance To be determined, TBD)는 600M로 설정될 수 있고, 사용자 또는 톨게이트 구간을 판단하는 장치에 의하여 차량이 톨게이트를 통과한 후 기 설정된 거리가 재설정될 수 있다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치가 차선정보를 이용한다(S107).
즉, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 카메라 및 레이더에서 제공된 차선정보 및 내비게이션에서 제공된 차량의 위치정보를 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 양차선 정보의 신뢰도를 판단한다(S109).
여기서, 톨게이트 구간을 판단하는 장치가 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 방법은 차선정보에서 차선이 어느 정도 인식되는지 정도(차선 라인의 인식 정도)를 판단하여 차량이 주행하고 있는 차로의 좌측 차선 및 우측 차선에 대한 신뢰도를 판단할 수 있다.
다음으로, 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 차로폭이 감소하는지 여부를 판단한다(S111).
다음으로, 차로폭이 감소하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 측정된 차로폭 증가량을 기 설정된 차로폭 증가량과 비교한다(S113).
예를 들어, 기 설정된 차로폭 증가량은 1M로 설정될 수 있고, 사용자 또는 톨게이트 구간을 판단하는 장치에 의하여 기 설정된 차로폭 증가량이 재설정될 수 있다.
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 톨게이트 종료지점으로 판단한다(S115).
그러나, S109 단계에서, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측한다(S117).
즉, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 카메라 및 레이더에서 제공된 주변차량의 거동정보 및 내비게이션에서 제공된 차량정보를 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
다음으로, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 연속적인 횡속도를 갖는 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교한다(S119).
또한, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 자차량의 전방 및 측방의 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수(실제 차로 수)를 예측한다(S121).
다음에는, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공하는 차로 수를 비교한다(S123).
즉, 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공하는 차로 수와 같으면, 톨게이트 종료지점으로 판단한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간을 차량에 구비된 내비게이션에서 지도정보를 기반으로 판단하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 자차량이 주행 중에 내비게이션으로부터 수신된 지도정보 기반으로 톨게이트 위치를 판단한다.
이후, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 주행하는 자차량과 톨게이트 사이에 차로폭이 증가(차선 수가 증가)하면, 톨게이트 구간의 시작지점으로 판단할 수 있다.
또한, 자차량이 톨게이트를 통과한 후, 자차량과 톨게이트 사이에 차로폭이 감소(차선 수가 감소)하면, 톨게이트 구간의 종료지점으로 판단할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 톨게이트 구간에서의 차로 폭 내 차선의 패턴을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 톨게이트 구간을 판단하는 장치는 카메라 또는 레이더로부터 수신된 차선정보를 기반으로 톨게이트 구간을 판단하고, 주변차량의 횡위치가 변화되는 현상을 이용하여 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 6은 톨게이트 구간의 시작지점에서는 차로폭이 증가(차선 수가 증가)하고, 새로운 차선이 생성되다가 톨게이트 통과 후 일정시점부터 차로폭이 감소(차선 수가 감소)되는 패턴을 설명하고 있다.
또한, 도 7은 톨게이트 구간의 시작지점부터 톨게이트까지 주변차량(A)들은 차로폭이 증가(차선 수가 증가)하면, 주변차량(A)들이 증가된 차로폭에 흩어져서 주행하고, 톨게이트를 통과 후 주변차량들은 차로폭이 감소(차선 수가 감소)되면, 주변차량(A)들이 감소된 차로폭에 모여서 주행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 톨게이트 구간 판단 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
본 기술은 카메라, 레이더 및 내비게이션 등을 이용하여 실제 주행 환경을 인식하고, 인식된 주행 환경에 따라 톨게이트 구간을 판단할 수 있다.
아울러, 본 기술은 고속도로를 주행하는 상황에서 톨게이트 구간과 같이 차선과 주변차량의 거동에 불확실성이 높아지는 구간을 판단하여 차량의 차선변경 등을 제한함으로써 위험상황을 줄일 수 있다.
아울러, 본 기술은 내비게이션을 이용한 차량의 지도정보에 카메라 및 레이더를 이용한 주변차량의 거동정보와 차선에 관한 정보를 추가적으로 이용하여 실제도로의 환경과 동일한 시점에서 톨게이트 구간의 시작점 및 종료점을 판단할 수 있으므로, 운전자가 차량 운전 시 느끼는 이질감을 감소시킬 수 있다.
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.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
100: 정보 제공부 110: 지도정보 처리부
120: 주변차량 거동 판단부 130: 차선정보 처리부
200: 톨게이트 구간 판단부 300: 차량 제어부

Claims (17)

  1. 카메라, 레이더 및 내비게이션을 이용하여 정보를 제공하는 정보 제공부;
    상기 카메라 및 레이더로부터 제공된 주변차량의 거동정보 및 차선정보, 상기 내비게이션으로부터 제공된 지도정보 및 상기 주변차량의 횡위치가 특정 주행 패턴을 보이는지를 분석하여 톨게이트 구간을 판단하는 톨게이트 구간 판단부; 및
    상기 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량의 종방향 주행 또는 횡방향 주행을 제어하는 차량 제어부
    를 포함하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보 제공부는
    상기 지도정보를 기반으로, 자차량의 주행방향의 도로 환경을 판단하는 지도정보 처리부;
    상기 감지된 주변차량의 거동을 판단하는 주변차량 거동 판단부; 및
    상기 카메라 및 레이더를 이용하여 주행 중인 차선정보를 처리하는 차선정보 처리부를 포함하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 지도정보 처리부는
    톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수, 도로의 제한속도, 일반도로 또는 고속도로를 판단하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 주변차량 거동 판단부는
    상기 주변차량의 종방향 및 횡방향의 속도, 가속도, 상대속도, 상대 가속도, 상대 위치를 판단하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 차선정보 처리부는
    현재 주행하고 있는 차선정보 또는 도로 시설물의 위치정보를 처리하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지도정보는
    톨게이트 지점정보, 주행방향의 차선 수의 증가지점 및 감소지점, 도로의 제한속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 톨게이트 구간 판단부는
    차로폭이 증가 또는 감소하는지 여부에 기초하여 톨게이트 구간을 판단하는 것을 특징으로 하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 제어부는
    상기 톨게이트 구간 판단부에서 톨게이트 구간으로 판단되면, 차량을 안전속도 이하로 감속하거나, 차로 유지 기능만 선택적으로 제어하거나, 톨게이트 구간에 진입 여부를 클러스터로 표시하거나 경고음을 제공하는 것을 특징으로 하는 톨게이트 구간 판단 장치.
  10. 차량에 구비된 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 전방에 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 지도정보를 이용하여 자차량과 톨게이트까지의 남은 거리와 차량과 톨게이트까지의 기 설정된 거리를 비교하는 단계;
    상기 차량이 주행하고 있는 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계;
    상기 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 차로폭이 증가하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 차로폭이 증가하면, 측정된 차로폭과 기 설정된 차로폭을 비교하는 단계;
    상기 측정된 차로폭과 기 설정된 차로폭을 비교하여 측정된 차로폭이 더 크면, 측정된 차로폭 감소량을 기 설정된 차로폭 감소량과 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 차로폭 감소량이 기 설정된 차로폭 감소량보다 크면, 톨게이트 시작지점으로 판단하는 단계
    를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계는,
    상기 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측하는 단계를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 주변차량의 거동을 예측하는 단계는,
    연속적인 횡속도를 갖는 상기 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교하는 단계;
    자차량의 전방 및 측방의 상기 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수를 예측하는 단계; 및
    상기 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공되는 차로 수를 비교하는 단계를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공되는 차로 수보다 크면, 톨게이트의 시작지점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  14. 차량에 구비된 내비게이션에서 제공된 지도정보를 이용하여 톨게이트가 자차량의 후방에 존재하는지 판단하는 단계;
    상기 지도정보를 이용하여 자차량이 톨게이트를 통과한 후 거리와 차량이 톨게이트를 통과한 후 기 설정된 거리를 비교하는 단계;
    상기 차량이 주행하고 있는 차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계;
    상기 양차선 정보의 신뢰도가 양호하면, 차로폭이 감소하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 차로폭이 감소하면, 측정된 차로폭 증가량을 기 설정된 차로폭 증가량과 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 차로폭 증가량이 기 설정된 차로폭 증가량보다 작으면, 톨게이트 종료지점으로 판단하는 단계
    를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    차로의 양차선 정보의 신뢰도를 판단하는 단계는,
    상기 양차선 정보의 신뢰도를 판단하여 신뢰도가 양호하지 않으면, 카메라 및 레이더를 이용하여 주변차량의 거동을 예측하는 단계를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 주변차량의 거동을 예측하는 단계는,
    연속적인 횡속도를 갖는 주변차량의 수를 기 설정된 주변차량의 수와 비교하는 단계;
    자차량의 전방 및 측방의 상기 주변차량의 횡위치를 이용하여 차로 수를 예측하는 단계; 및
    상기 예측한 차로 수와 내비게이션에서 제공되는 차로 수를 비교하는 단계를 포함하는 톨게이트 구간 판단 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 예측한 차로 수가 내비게이션에서 제공하는 차로 수보다 같으면, 톨게이트의 종료지점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 톨게이트 구간 판단 방법.
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