싱글 비전 센서를 이용한 왜곡된 차선 보정 알고리즘 개발

Abstract

비전센서를 이용한 차선감지 시스템은 운전자의 운전 로드를 줄여줄 뿐만 아니라, 원하지 않는 차선 이탈을 경고하거나 제어함으로써 안정성 제고에도 큰 역할을 하는 대표적인 능동 안전 시스템이다. 차선 정보를 이용하는 능동 안전 시스템으로는 일정 간격 이하로 차선과 차량의 거리가 좁아지게 되면 경고를 하는 LDWS (Lane Departure Warning System), 원하지 않는 차선의 이탈 가능성을 감지하고 추가적인 조향 입력을 가하는 LKAS (Lane Keeping Assistance System) 등이 있고, 모두 차선감지 시스템이 필수적으로 사용된다. 하지만 비전센서와 차량은 기구학적으로 직접적으로 연결되어 있기 때문에 차량의 급가속, 급제동 시, 또는 도로의 불규칙한 영향에 의해 비전센서의 외부 파라미터가 달라질 수 있으며, 이미지 상의 도로 정보 왜곡을 야기하여 위험한 상황을 초래할 수 있다. 이러한 한계점으로 인해 현재의 차선감지 시스템은 제한적인 범위 내에서 사용되고 있다. 따라서 보다 강인한 차선감지를 위해 왜곡된 차선을 실시간으로 보정하는 알고리즘을 개발하는 것이 본 논문의 목적이다. 본 논문에서는 역원근 변환 후의 차선 사이의 각과 발생 가능한 pitch angel, heading angle, offset 과의 관계를 데이터베이스화 하여 피치각 추정식을 도출하였다. 이 식을 통해 추정된 pitch angle을 보정하여 heading angle을 추정하였고, 또 추정된 heading angle 보정을 통해 offset을 추정하였다. 이를 먼저 시뮬레이션으로 검증하였고, HILS를 통해 비실시간/실시간 검증도 하였다.