KR100798815B1 - 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화방법 - Google Patents

자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화방법 Download PDF

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Abstract

전·후·측방차량의 존재 여부에 따라 차량의 실시간 위치 및 주행속도에 의한 적용거리를 자동으로 계산하여 자율주행, 추종거동, 차로변경 등을 통합적으로 구동할 수 있도록 설계된 미래지향적 제어차량의 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 방법이 개시된다. 상기 적용거리 실용화 방법은 (a)자율주행을 실행하는 단계; (b)주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는지를 감지하는 단계; (c)상기 주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는 경우, 상기 전방 또는 상기 후방차량의 주행속도 및 제어차량과의 이격거리를 수신하여 제어차량과의 감속도를 산출하는 단계; (d)상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 주행속도를 비교하여 적용거리를 산출하는 단계; (e)상기 적용거리와 상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 이격거리를 비교하는 단계; (f)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 큰 경우에 추종거동을 실행하는 단계; (g)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 차로변경을 실행하는 단계; 및 (h)제어차량의 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화단계를 포함한다.
연속거동, 차량제어 전략 모듈, 적용거리, 자동주행, 추종거동, 차로변경

Description

자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 방법{Utilizing method of adaptive range of the integrated vehicle movement system for automatic driving}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동주행을 위한 통합차량거동 적용거리 실용화를 위한 차량제어 전략 모듈에 관한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)의 속도(a)와 가속도(b)를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 목표차로의 선행차량(LV2)과 목표차로의 후행차량(FV2)과의 상대속도(a) 및 차량간 이격거리(b)를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 진입거동을 실시할 때의 제어차량 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 고속 차선으로 차로변경을 실시할 때의 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(LV2), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 저속 차선으로 차로변경을 실시할 때의 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 진출거동을 실시할 때의 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제한감속도가 -3m/sec2일 때 적용거리를 선행차량과 제어차량(HV)의 상대속도에 따라 산정한 그래프이다.
본 발명은 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화 하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전·후·측방차량의 존재 여부에 따라 차량의 실시간 위치 및 주행속도에 의한 적용거리를 자동으로 계산하여 자율주행, 추종거동, 차로변경 등을 통합적으로 구동할 수 있도록 설계된 미래지향적 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화 하는 방법에 관한 것이다.
최근, 유비쿼터스 환경내의 도로상에서 운전 중인 운전자에게 운전에 대한 집중력과 동시에 정보수신에 대한 관심이 요구되는 실정이다. 따라서, 운전자가 정보수신을 하는 동안에 운전에 대한 집중력이 감소하여 운전에 대한 판단착오 또는 도로 및 주변상황에 따른 위험을 감지 못함으로써, 안전에 대한 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위해서 사용자가 운전을 하는 동안에, 추종(Car-Following)거동, 차로변경(Lane Changing), 진입(Merging) 또는 진출(Exiting) 등에 대하여 자동으로 운전가능하게 함으로써, 안전제고와 편리성을 향상시키는 효과가 있었다. 그러나, 상술한 자동운전을 실행하는데 있어서, 차량 간의 충돌을 방지하기 위해서 자동으로 실행되는 추종, 차로변경, 진입 및 진출 등이 서로 연동되거나, 연속적으로 구동되지 못하는 문제점이 있었다.
상기에 기술한 문제점을 보완하기 위해서 대한민국 등록특허 10-0670164호에 서는 선·후·측방차량과 서로 충돌하지 않으면서, 추종, 차로변경, 진입, 진출 등의 연속적인 차량 거동을 실행할 수 있는 통합차량거동 시스템 및 방법을 개시하였다. 하지만 상기 통합차량거동 시스템은 이론적으로 효과가 있으나, 이를 검증하지는 못하였다. 따라서 상기와 같은 차량의 통합거동상의 적용거리 적용 시 이의 타당성을 입증하고 검증하는 절차가 대두되었다.
이에, 본 발명자들은 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화하기 위해 예의 노력한 결과, 본 발명에 따른 적용거리 실용화 방법을 이용하면 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화를 검증할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
결국 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자율주행, 추종거동 또는 차로변경을 연속적으로 구동하기 위한 모드 변환 시 차량제어 전략모듈을 구성하여, 이에 따라 기 개발된 적용거리의 적합성을 판단함으로서, 자동주행 시 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a)자율주행을 실행하는 단계; (b)주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는지를 감지하는 단계; (c)상기 주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는 경우, 상기 전방 또는 상기 후방차량의 주행속도 및 제어차량과의 이격거리를 수신하여 제어차량과의 감속도를 산출하는 단계; (d)상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 주행속도를 비교하여 적용거리를 산출하는 단계; (e)상기 적용거리와 상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 이격거리를 비교하는 단계; (f)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 큰 경우에 추종거동을 실행하는 단계; (g)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 차로변경을 실행하는 단계; 및 (h)제어차량의 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 단계를 포함하는 차량제어 전략모듈을 이용한 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화 하는 방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동주행을 위한 통합차량거동 적용거리 실용화를 위한 차량제어 전략 모듈에 관한 흐름도이다.
본 발명에 따른 적용거리 실용화 방법에 이용되는 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템은 자율주행 전략 모듈부(A), 추종거동 전략 모듈부(B) 및 차선변경 전략모듈부(C)를 포함하는 차량제어 전략모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자율주행 전략 모듈부(A)는 제어차량의 자율주행 시 전방차량이 존재하는 경우에 전방차량과의 주행속도 및 이격거리를 감지한 후, 전방차량의 주행속도가 제어차량의 주행속도와 일정하거나 빠른 경우 자율주행을 실행하는 기능을 수행한다.
상기 추종거동 전략 모듈부(B)는 제어차량의 자율주행 시 전방차량이 존재하는 경우에 전방차량과의 주행속도 및 이격거리를 감지한 후, 전방차량의 주행속도가 제어차량의 주행속도보다 느릴 때 적용거리를 계산하여 선행차량과의 이격거리가 적용거리보다 크면 자율거동을 계속하며, 이격거리가 적용거리와 같아지면 추종거동을 실시한다.
상기 차선변경 전략모듈부(C)는 추종거동 중인 제어차량이 목표차로의 선·후행차량과의 속도를 계산하여 목표차로의 선행차량과 목표차로의 후행차량의 속도가 제어차량의 속도보다 느리거나 빠르면 적용거리를 계산하여 이격거리가 적용거리보다 큰 경우는 추종거동을 실시하고, 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 차로변경을 실시한다.
더욱 구체적으로 차로변경을 실행할 때, 목표차선의 선행차량 또는 후행차량과의 이격거리가 안전거리보다 작을 경우 차로변경 시 충돌이 일어나게 되고, 이격거리가 안전거리보다 크더라도 추종거동에서 차로변경 거동으로의 모듈 전환 시 필요한 충분한 거리가 충족되지 않으므로 이때 차로변경 시에도 충돌이 일어나게 된다. 따라서 목표차로의 전방차량 또는 후방차량과 제어차량과의 이격거리가 적용거리보다 큰 경우에는 추종거동을 그대로 실시하고, 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 차로변경을 실시한다.
본 발명에 따른 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 방법에 있어서, 상기 차량제어 전략모듈은 (a)자율주행을 실행하는 단계; (b)주행차 로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는지를 감지하는 단계; (c)상기 주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는 경우, 상기 전방 또는 상기 후방차량의 주행속도 및 제어차량과의 이격거리를 수신하여 제어차량과의 감속도를 산출하는 단계; (d)상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 주행속도를 비교하여 적용거리를 산출하는 단계; (e)상기 적용거리와 상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 이격거리를 비교하는 단계; (f)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 큰 경우에 추종거동을 실행하는 단계; (g)상기 전방차량과의 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 차로변경을 실행하는 단계; 및 (h)제어차량의 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화단계를 실행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 (d) 단계는 상기 전방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느리거나, 상기 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 빠른 경우, 적용거리를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (g) 단계는 (g-1)목표차로에 전방차량 또는 후방차량의 존재여부를 확인한 후, 상기 목표차로의 전방차량 또는 후방차량의 주행속도 및 상기 제어차량과의 이격거리를 수신하는 단계; (g-2)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느리거나 빠른 경우에 차량 간의 충돌을 방지하기 위해서 안전거리를 산출하는 단계; (g-3)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 빠른 경우, 차로변경에 대해 목표차로의 후방차량과 상기 제어차량과의 적용거리를 산출하는 단계; (g-4)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느린 경 우, 차로변경에 대해 목표차로의 전방차량과 상기 제어차량과의 적용거리를 산출하는 단계; 및 (g-5)상기 목표차로의 전방차량 또는 후방차량과 상기 제어차량간의 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 상기 차로변경을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d), (g-3) 및 (g-4)단계의 적용거리는 하기 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112007030148636-pat00001
상기 수학식 1에서, 이때, V HV , 0 는 제어차량의 현재주행속도를 나타내고, △V 0 는 전방차량과 제어차량의 초기상태속도를 나타내며, α, m, l은 매개변수를 나타내고, αlimited는 제한가속도인 -3m/s2를 나타내는 것으로 설정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 (g-2)단계의 안전거리는 하기 수학식 2를 통해 산출할 수 있다.
Figure 112007030148636-pat00002
Figure 112007030148636-pat00003
Figure 112007030148636-pat00004
상기 수학식 2에서, V HV 는 제어차량의 주행속도를 나타내고, L HV 는 차량의 길이를 나타내며, V LV2 는 목표차로상의 선행차량의 주행속도를 나타내며, V FV2 는 목표차로상의 후행차량의 주행속도를 나타내고, SR HV , LV2 는 목표차로 상의 선행차량과의 안전거리를 나타내며, SR HV , FV2 는 목표차로 상의 후행차량과의 안전거리를 나타내고, AR HV , LV2 는 목표차로 상의 선행차량과의 적용거리를 나타내고, AR HV , FV2 는 목표차로 상의 후행차량과의 적용거리를 나타내며,
Figure 112007030148636-pat00005
는 목표차로 상의 선행차량과의 상대속도를 나타내고,
Figure 112007030148636-pat00006
는 목표차로 상의 후행차량과의 상대속도를 나타낸다.
상기 (h) 단계는 상기 (g) 단계에서 얻은 적용거리 값을 통합차량거동 시스템에 적용시켜, 시뮬레이션을 수행하는 것을 의미한다. 즉, 수학식에 의한 적용거리 값 대신 (g) 단계에서 얻은 적용거리 값을 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템에 적용시키고, 실용화하는 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 하기 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것 이다.
본 발명에 따른 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화하는 방법에서, 상기 차량제어 전략모듈은 차량이 고속도로상의 진입램프 가속차로에서부터 다음 진출램프의 감속차로까지 운행하면서 차로변경 및 추종거동 하는 상황을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고속도로는 전체 길이 10km의 2차로 고속도로로서, 1차로의 제한속도가 150km/hr이고, 2차로의 제한 속도가 130km/h이며, 진입램프와 진출램프는 각각 하나씩 연결되어 있고, 가속차로의 길이가 500m로 설정된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어차량은 진입램프의 가속차로에서 출발하고, 나머지 7대의 차량은 각각 1차로에 3대, 2차로에 4대가 본선 합류부의 상류에서 출발하며, 제어차량의 초기속도는 50km/hr(13.9m/sec)이고, 1차로 차량의 초기속도는 100km/hr(27.8m/sec)이고, 차량 간 간격이 150m이며, 2차로 차량의 초기속도는 80km/hr(22.2m/sec)이고, 차량 간 간격이 125m이며, 8대의 차량은 모두 승용차로서 차량길이가 4.5m이고, 제어차량의 각 차로별 목표속도가 1차로에서 110km/hr, 2차로에서 100km/hr으로 설정된 것을 특징으로 한다.
도 2는 제어차량(HV)의 속도(a) 및 제어차량(HV)의 가속도(b)를 나타낸 그래프이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 목표차로의 선행차량(LV2)과 목 표차로의 후행차량(FV2)과의 상대속도(a) 및 차량간 이격거리(b)를 나타낸 그래프이다.
상기 도 2 및 3으로부터 제어차량(HV)이 통합차량거동을 하는 과정에서 차로변경의 총 소요시간은 15초이내로서, 기존의 이상적인 차로변경모델의 경우 목표차로상의 차량의 속도와 같아지는데 드는 시간이 약 13초이며, 차로변경에 드는 시간이 5초인데 비해 상기 언급한 차로변경 총 소요시간이 약 3초 단축되었음을 확인할 수 있다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어차량의 통합차량거동 중 차로변경을 실시하는 방법에 관한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합거동모형 중 진입거동을 실시할때의 제어차량(HV) 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(V)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 고속 차선으로 차로변경을 실시할 때의 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량(HV)이 통합차량거동 중 저속 차선으로 차로변경을 실시할 때의 제어차량(HV) 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합차량거동을 실시하는 과정에서, 제어차량이 통합차량거동 중 진출거동을 실시할 때의 제어차량(HV) 속도(a)와 가속도(b), 제어차량(HV)과 선행차량(LV1) 및 후행차량(FV1), 제어차량(HV)과 목표차로의 선행차량(LV2) 및 후행차량(FV2)과의 상대속도(c) 및 차량간 이격거리(d)를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 자동주행용 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화하는 방법은 제한감속도가 -3m/sec2 일 때 적용거리가 전방차량과 제어차량의 상대속도에 따라 하기 표 1과 같이 산정되는 것을 특징으로 한다(도 8 참조).
Figure 112007030148636-pat00007
표 1로부터, 전방차량과 제어차량의 상대속도에 따른 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 실용화 거리를 검증할 수 있었다.
이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화 방법에 있어서, 전방, 후방, 측방차량의 존재 여부에 따라 차량의 실시간 위치 및 주행속도에 의한 적용거리를 계산하여 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템에 적용 시, 적용거리모형을 검증하고, 적합성을 판단함으로서 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리를 실용화 할 수 있다. 또한 본 발명은 검증된 적용거리를 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템에 적용함으로서 교통사고의 획기적인 저감과 교통소통 증진 및 도로용량을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 다음 단계를 포함하는 차량제어 전략모듈을 이용한 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법:
    (a)자율주행을 실행하는 단계;
    (b)주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는지를 감지하는 단계;
    (c)상기 주행차로에 전방차량 또는 후방차량이 존재하는 경우, 상기 전방 또는 상기 후방차량의 주행속도 및 제어차량과의 이격거리를 수신하여 제어차량과의 감속도를 산출하는 단계;
    (d)주행차로에 존재하는 상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 제어차량간의 주행속도를 비교하여 적용거리를 산출하는 단계;
    (e)상기 적용거리와 주행차로에 존재하는 상기 전방차량 또는 상기 후방차량과 상기 자율거동중인 제어차량간의 이격거리를 비교하여 주행차로에 존재하는 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 크면 자율거동을 계속하며, 이격거리가 적용거리와 같아지면 추종거동을 실시하는 단계;
    (f)상기 추종거동중인 제어차량 및 목표차로의 전·후방차량과의 속도와 적용거리를 계산하여 목표차로의 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 크면 추종거동을 계속하며, 이격거리가 적용거리와 같아지면 차로변경을 실시하는 하는 단계; 및
    (g) 상기 (e) 및 (f) 단계에서 얻은 적용거리 값을 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템에 적용시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량제어 전략모듈은 다음의 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법:
    제어차량의 자율주행 시 주행차로의 전방차량이 존재하는 경우에 상기 주행차로 전방차량과의 주행속도 및 이격거리를 감지한 후, 상기 주행차로 전방차량의 주행속도가 제어차량의 주행속도와 일정하거나 빠른 경우 자율주행을 실행하는 기능을 수행하는 자율주행 전략 모듈부(A);
    제어차량의 자율주행 시 주행차로의 전방차량이 존재하는 경우에 상기 주행차로 전방차량과의 주행속도 및 이격거리를 감지한 후, 상기 주행차로 전방차량의 주행속도가 제어차량의 주행속도보다 느릴 때, 적용거리를 계산하여 상기 주행차로 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 크면 자율거동을 계속하며, 이격거리가 적용거리와 같아지면 추종거동을 실시하는 추종거동 전략 모듈부(B); 및
    상기 추종거동중인 제어차량 및 목표차로의 전·후방차량과의 속도와 적용거리를 계산하여 목표차로의 전방차량과의 이격거리가 적용거리보다 크면 추종거동을 계속하며, 이격거리가 적용거리와 같아지면 차로변경을 실시하는 차선변경 전략모듈부(C).
  3. 제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는, 주행차로에 존재하는 상기 전방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느리거나, 상기 주행차로에 존재하는 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 빠른 경우, 적용거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (f) 단계의 차로변경은 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법:
    (f-1)목표차로에 전방차량 또는 후방차량의 존재여부를 확인한 후, 상기 목표차로의 전방차량 또는 후방차량의 주행속도 및 상기 제어차량과의 이격거리를 수신하는 단계;
    (f-2)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느리거나 빠른 경우에 차량 간의 충돌을 방지하기 위해서 안전거리를 산출하는 단계;
    (f-3)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 빠른 경우, 차로변경에 대해 목표차로의 후방차량과 상기 제어차량과의 적용거리를 산출하는 단계;
    (f-4)상기 목표차로 전방차량과 후방차량의 주행속도가 상기 제어차량의 주행속도보다 느린 경우, 차로변경에 대해 목표차로의 전방차량과 상기 제어차량과의 적용거리를 산출하는 단계; 및
    (f-5)상기 목표차로의 전방차량 또는 후방차량과 상기 제어차량간의 이격거리가 적용거리와 같아지는 경우에 상기 차로변경을 실행하는 단계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차량제어 전략모듈은 차량이 고속도로상의 진입램프 가속차로에서부터 다음 진출램프의 감속차로까지 운행하면서 차로변경 및 추종거동 할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고속도로는 전체 길이 10km의 2차로 고속도로로서, 1차로의 제한속도가 150km/hr이고, 2차로의 제한 속도가 130km/h이며, 진입램프와 진출램프는 각각 하나씩 연결되어 있고, 가속차로의 길이가 500m로 설정된 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어차량은 진입램프의 가속차로에서 출발하고, 나머지 7대의 차량은 각각 1차로에 3대, 2차로에 4대가 본선 합류부의 상류에서 출발하며, 제어차량의 초기속도는 50km/hr(13.9m/sec)이고, 1차로 차량의 초기속도는 100km/hr(27.8m/sec)이고, 차량 간 간격이 150m이며, 2차로 차량의 초기속도는 80km/hr(22.2m/sec)이고, 차량 간 간격이 125m이며, 8대의 차량은 모두 승용차로서 차량길이가 4.5m이고, 제어차량의 각 차로별 목표속도가 1차로에서 110km/hr, 2차로에서 100km/hr으로 설정된 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제한감속도가 -3m/sec2 일 때 적용거리는 주행차로 또는 목표차로의 전방차량과 제어차량의 상대속도에 따라 하기 표 1과 같이 산정되는 것을 특징으로 하는 자동주행용 통합차량거동 시스템에서 제어차량이 추종거동 또는 차로변경을 수행하기 위한 적용거리를 실용화 하는 방법.
    [표 1]
    Figure 112007086850468-pat00008
KR1020070038883A 2007-04-20 2007-04-20 자동주행을 위한 통합차량거동 시스템의 적용거리 실용화방법 KR100798815B1 (ko)

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