KR101664723B1 - 차량의 속도 조절 방법 - Google Patents

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KR101664723B1
KR101664723B1 KR1020150094518A KR20150094518A KR101664723B1 KR 101664723 B1 KR101664723 B1 KR 101664723B1 KR 1020150094518 A KR1020150094518 A KR 1020150094518A KR 20150094518 A KR20150094518 A KR 20150094518A KR 101664723 B1 KR101664723 B1 KR 101664723B1
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윤지현
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 목적지까지 희망하는 도착시간, 목적지까지의 거리 또는 현재의 교통량 등을 고려하여 운전자가 희망하는 시간 내에 목적지까지 도착할 수 있도록 차량의 속도를 자동으로 조절하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 속도 조절 방법은 차량의 운전자가 목적지를 설정하는 단계, 차량의 속도 조절 시스템이 상기 목적지까지의 경로를 검색하고, 상기 목적지까지의 거리 및 현재의 교통량을 계산하여 상기 목적지까지 도착시간을 계산하는 단계, 상기 운전자가 상기 목적지까지 희망하는 도착시간을 설정하는 단계 및 상기 차량의 속도 조절 시스템이 상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 상기 차량의 도착 가능 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 속도 조절 방법{Method for controlling speed of vehicle}
본 발명은 차량의 속도 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 희망하는 도착시간을 고려하여 차량이 목적지까지 도착할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
최근 자동차 관련 기술이 비약적으로 발전됨에 따라 운전자의 편의를 획기적으로 개선한 자동차 시스템이 다양한 패턴으로 상용화되고 있다. 이러한 자동차의 편의기능 중 대표적인 것으로는 SCC(Smart Cruise Control) 시스템이 있는데, 이는 운전자가 설정해놓은 설정속도를 차량 속도가 유지되도록 차량을 자동으로 구동 및 제동함으로써, 운전자로 하여금 종 방향의 자유로움을 주는 편의 장치이다.
또한, 주행 경로를 감지하는 편의기능으로 LDW(Lane Departure Warning) 시스템이 있는데, 이는 카메라 센서를 이용하는 Vision 시스템의 일종으로서, 카메라를 이용하여 도로의 차선을 인식함으로써 운전자가 졸음이나 부주의로 인해 차량이 차선을 이탈하려고 할 경우, 운전자에게 경고를 주도록 구성될 수 있다.
상기 두 시스템은 현재 상용화되어 있는 시스템으로 고급 차종에 운전자 편의 혹은 안전 시스템으로 장착되어 있다.
또한 최근 들어서는 운전자가 일정 속도를 설정하거나, 도로 제한 속도를 일정하게 유지하는 기능을 운전자에게 제공하는 기술도 등장하고 있다.
더 나아가, 운전자가 목적지까지 정해진 시간 내에 도달하기 위하여 목적지까지 도착하는 희망 시간을 설정하거나, 차량이 교통량 등을 반영하여 차량의 속도를 자동으로 조절하는 기술 등이 필요한 시점이다.
[특허문헌]한국공개특허 2015-0009725호.
본 발명은 목적지까지 희망하는 도착시간, 목적지까지의 거리 또는 현재의 교통량 등을 고려하여 운전자가 희망하는 시간 내에 목적지까지 도착할 수 있도록 차량의 속도를 자동으로 조절하는 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 차량의 속도 조절 방법은 차량의 운전자가 목적지를 설정하는 단계, 차량의 속도 조절 시스템이 목적지까지의 경로를 검색하고, 목적지까지의 거리 및 현재의 교통량을 계산하여 상기 목적지까지 도착시간을 계산하는 단계, 상기 운전자가 목적지까지 희망하는 도착시간을 설정하는 단계 및 상기 차량의 속도 조절 시스템이 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착 가능 여부를 판단하되, 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착이 가능한 경우에는 차량의 현재의 주행 속도를 계산하고, 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착이 불가능한 경우에는 운전자에게 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하도록 하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 차량의 현재의 주행 속도를 계산하는 방법은,
Figure 112015064317696-pat00001
상기 수학식 (2) 및 (3)에 따라 상기 차량의 현재의 주행 속도를 계산하되,
Figure 112015064317696-pat00002
는 차량의 현재 주행 속도이고,
Figure 112015064317696-pat00003
은 운전자가 지정한 속도이며,
Figure 112015064317696-pat00004
은 도로에서의 제한 속도이고,
Figure 112015064317696-pat00005
는 상기 차량이 현재 위치에서부터 목적지까지 도착하는데 걸리는 최소 예상 시간이고,
Figure 112015064317696-pat00006
는 운전자가 희망하는 도착시간이며,
Figure 112015064317696-pat00007
는 운전자가 희망하는 도착시간에 도착하기 위하여 자동으로 조절되는 가속도인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착이 가능하다면, 현재의 주행 속도를 계산한 다음에 현재의 주행 속도를 유지하거나, 운전자가 설정한 속도 또는 도로 제한 속도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 차량의 현재의 주행 속도를 계산하는 단계에서 계산된 상기 현재의 주행 속도가 도로 제한 속도보다 크다면, 차량의 속도 조절 시스템은 도로 제한 속도를 유지하거나, 상기 목적지까지 희망하는 도착시간의 변경 여부를 운전자에게 알릴 수 있다.
또한, 상기 운전자에게 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하도록 하는 단계에서, 운전자가 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하지 않은 경우에는 일반적인 SCC(Smart Control Cruise) 주행을 하거나, 운전자가 직접 주행하여 속도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 운전자가 희망하는 시간 내에 목적지까지 도달할 수 있도록 차량이 속도를 자동으로 조절함으로써 운전자의 편의를 도모할 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 자동 조절된 속도가 설정된 범위를 넘은 경우에 운전자가 설정된 속도에 따라 수동으로 주행할 수 있도록 하는 기술이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 목적지가 설정된 상황에서 차량의 속도 조절 시스템이 초기화된 상태를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에서 일정 시간이 흐른 다음에 t=1(세그먼트 2)에서 전방의 새로운 교통상황이 업데이트 된 후 차량의 주행 상황을 설명하는 도면이다.
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 차량의 속도 조절 시스템에서 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하는 순서도이다.
여기서, 차량의 속도 조절 시스템은 SCC(Smart Cruise Control) 시스템을 포함하고, 이러한 SCC 시스템은 운전자가 설정해놓은 설정속도를 차량의 속도가 유지되도록 차량을 자동으로 구동 및 제동함으로써, 운전자로 하여금 종 방향의 자유로움을 주는 편의 장치를 일컫는다.
도 1을 참조하면, 운전자가 차량에 탑승하여 희망하는 목적지를 AVN 장치를 이용하여 설정한다(S10). 여기서, AVN 장치는 네비게이션(Navigation), 클러스터(Cluster) 또는 HUD(Head Up Display) 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 차량의 속도 조절 시스템의 네비게이션은 목적지까지의 경로를 검색하고, 목적지까지의 거리 및 현재의 교통량을 계산하여 목적지까지 도착시간을 계산한다(S20).
다음에는, 운전자는 목적지까지 희망하는 도착시간을 설정한다(S30).
다음으로, 차량의 속도 조절 시스템은 운전자가 설정해 놓은 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량이 도착 가능한지 여부를 판단한다(S40).
여기서, 차량이 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 도착이 가능한 경우, 차량의 속도 조절 시스템은 차량의 현재의 주행 속도를 계산하고, 차량의 속도를 자동으로 조절한다(S50).
여기서, 차량의 속도 조절 시스템은 차량의 현재의 주행 속도를 계산한 다음에 현재의 주행 속도를 유지하거나, 운전자가 설정한 속도 또는 도로 제한 속도를 유지할 수 있다.
아울러, 계산된 현재의 주행 속도가 도로 제한 속도보다 크다면, 차량의 속도 조절 시스템은 도로 제한 속도를 유지시키거나, 목적지까지 희망하는 도착시간의 변경 여부를 운전자에게 알릴 수 있다.
이때, 차량의 현재의 주행 속도를 계산하는 방법은 하기와 같다.
Figure 112015064317696-pat00008
상기 수학식 (1)에서,
Figure 112015064317696-pat00009
는 차량이 현재 위치에서부터 목적지까지 도착하는데 걸리는 최소 예상 시간을 의미하고,
Figure 112015064317696-pat00010
는 차량이 현재 위치에서부터 목적지까지를 포함하는 주행 경로의 세그먼트(segment) 개수를 의미하며,
Figure 112015064317696-pat00011
는 i 번째 세그먼트(segment)의 제한 속도와 교통량을 고려한 주행 가능한 최고 속도를 의미한다.
예를 들어, i 번째 세그먼트의 제한속도가 60Kph이지만, 현재 교통량을 고려한 주행 가능 속도가 50Kph라면
Figure 112015064317696-pat00012
는 50Kph가 된다. 여기서 세그먼트는 경로를 일정 길이 단위로 나눈 일부 경로이다.
수학식 (1)에서, 차량이 주행 가능한 최고 속도로 각각의 세그먼트를 주행했을 때 소요되는 각각의 시간을 합산하여 목적지까지 도착하기 위하여 필요한 시간(
Figure 112015064317696-pat00013
)을 계산하는 것이다.
Figure 112015064317696-pat00014
상기 수학식 (2)에서,
Figure 112015064317696-pat00015
는 목적지까지 운전자가 희망하는 시간 내에 도착하기 위하여 필요한 현재의 주행속도를 의미하고,
Figure 112015064317696-pat00016
은 운전자가 SCC(Smart Cruise Control) 기능에서 지정한 속도를 의미하며,
Figure 112015064317696-pat00017
은 도로에서의 제한 속도를 의미하고,
Figure 112015064317696-pat00018
는 운전자가 희망하는 도착시간,
Figure 112015064317696-pat00019
는 운전자가 희망하는 도착시간에 도착하기 위하여 자동으로 조절되어 추가되는 속도를 의미한다.
상기 수학식 (2)는 목적지까지 도착하기 위하여 필요한 시간(
Figure 112015064317696-pat00020
)이 운전자가 희망하는 도착시간(
Figure 112015064317696-pat00021
)보다 빠른 경우에 운전자가 지정한 속도 (
Figure 112015064317696-pat00022
) 또는 도로에서의 제한속도(
Figure 112015064317696-pat00023
)에 대응하도록 현재 주행속도(
Figure 112015064317696-pat00024
)를 설정하는 것을 의미한다.
반면, 수학식 (3)은 그 반대의 경우이고, 운전자가 지정한 속도에서 가속하여 현재 위치에서 목적지까지 원하는 시간에 도착할 수 있도록 조절 가능함을 의미한다. 이러한 차량의 현재의 주행 속도는 목적지까지의 거리, 목적지까지의 경로 상에 현재의 교통량 및 제한 속도를 모두 반영하고, 운전자가 희망하는 도착시간을 반영하여 계산될 수 있다.
그러나, 차량의 속도 조절 시스템은 차량이 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 도착이 불가능한 경우, 운전자에게 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하도록 요구한다(S60).
다음으로, 운전자에게 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하도록 요구되었으나, 운전자가 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하지 않은 경우에는 일반적인 SCC(Smart Control Cruise) 주행을 하거나, 운전자가 직접 주행하여 속도를 조절한다(S70).
즉, 운전자가 희망하는 도착시간 내에 목적지까지 차량의 도착이 불가능한 경우에 차량의 속도 조절 시스템은 차량의 현재의 주행 속도에서 차량의 속도를 조절하여 가속을 한다.
Figure 112015064317696-pat00025
상기 수학식 (4)에서,
Figure 112015064317696-pat00026
는 운전자가 희망하는 도착시간에 도착하기 위하여 자동으로 조절되어 추가되는 속도를 의미하고, K는 차량의 주행 실험(데이터)에 의해서 얻은 게인 값이며,
Figure 112015064317696-pat00027
는 차량의 현재 위치에서부터 목적지까지의 거리를 의미한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 목적지가 설정된 상황에서 차량의 속도 조절 시스템이 초기화된 상태를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량의 속도 조절 시스템은 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 경로를 세그먼트(segment)로 분류하고, 분류된 세그먼트에 따라 차량의 속도를 자동으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 차량의 현재의 위치와 목적지까지의 경로를 세그먼트 1부터 6으로 나누고, 각각의 세그먼트의 길이는 10km라고 하면, 차량의 현재의 위치와 목적지까지의 경로의 길이는 총 60km가 된다.
여기서, 각각의 세그먼트의 제한 속도가 60kph이면, 차량의 네비게이션에서 계산된 도착시간은 1시간(60km/60kph)이 된다.
그러나, 운자가 희망하는 도착시간이 1시간 이내라고 가정하여 차량의 속도를 조절하면 도착시간이 재계산될 수 있다.
예를 들어, 현재 위치와 목적지까지의 경로에 따른 각각의 세그먼트 t=0부터 t=5까지 일 때, 세그먼트 5에서 차량의 주행시간이 15분이라면, 나머지 주행시간은 총 1시간에서 세그먼트 5에서의 주행시간 15분을 빼서 45분이 된다.
이러한 현재의 위치와 목적지까지의 경로를 남은 시간으로 나눈다면, 현재의 차량의 속도는 67kph(50km/45분)가 계산될 수 있다. 즉, 차량은 계산된 차량 속도를 유지하면, 운전자가 희망하는 도착시간에 목적지까지 도착할 수 있다.
도 3은 도 2에서 일정 시간이 흐른 다음에 t=1(세그먼트 2)에서 전방의 새로운 교통상황이 업데이트 된 후 차량의 주행 상황을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량의 속도 조절 시스템은 차량과 목적지까지의 경로를 세그먼트(segment)로 분류하고, 분류된 세그먼트에 따라 차량의 속도를 자동으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 차량의 현재의 위치와 목적지까지의 경로를 세그먼트 1부터 6으로 나누고, 각각의 세그먼트의 길이는 10km라고 하면, 차량의 현재의 위치와 목적지까지의 경로의 길이는 총 60km가 된다.
여기서, 각각의 세그먼트의 제한 속도가 60kph이면, 차량의 네비게이션에서 계산된 도착시간은 1시간(60km/60kph)이 된다.
그러나, 운전자가 희망하는 도착시간이 1시간 이내라고 가정하여 차량의 속도를 조절하면 도착시간이 재계산될 수 있다.
예를 들어, 현재의 위치와 목적지까지의 경로에 따른 각각의 세그먼트 t=0부터 t=5까지 일 때, 차량이 주행하여 차량이 세그먼트 2에 위치하고, t=1일 경우에 즉, t=0으로부터 10분 주행 후에 남은 거리는 50km이고, 세그먼트 5에서 차량의 주행 예상 시간이 15분이라면, 나머지 주행 시간은 총 50분에서 세그먼트 5에서의 주행 예상 시간 15분을 빼서 35분이 된다.
이러한 현재의 위치와 목적지까지의 경로를 남은 시간으로 나눈다면, 현재의 차량의 속도는 68kph(40km/35분)가 계산될 수 있다. 즉, 차량이 계산된 차량 속도로 조절되어 주행하면, 운전자가 희망하는 도착시간에 목적지까지 도착할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 기술은 운전자가 희망하는 시간 내에 목적지까지 도달할 수 있도록 차량이 속도를 자동으로 조절함으로써 운전자의 편의를 도모할 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 자동 조절된 속도가 설정된 범위를 넘은 경우에 운전자가 설정된 속도에 따라 수동으로 주행할 수 있도록 하는 기술이다.
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.

Claims (6)

  1. 차량의 속도 조절 시스템의 차량의 속도 조절 방법에 있어서,
    상기 차량의 운전자가 목적지를 설정하는 단계;
    상기 차량의 속도 조절 시스템이 상기 목적지까지의 경로를 검색하고, 상기 목적지까지의 거리 및 현재의 교통량을 계산하여 상기 목적지까지 도착시간을 계산하는 단계;
    상기 운전자가 상기 목적지까지 희망하는 도착시간을 설정하는 단계; 및
    상기 차량의 속도 조절 시스템이 상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 상기 차량의 도착 가능 여부를 판단하되, 상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 상기 차량의 도착이 가능한 경우에는 상기 차량의 현재의 주행 속도를 계산하고, 상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착이 불가능한 경우에는 운전자에게 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하도록 하는 단계를 포함하며, 상기 운전자가 목적지까지 희망하는 도착시간을 재설정하지 않은 경우에는 일반적인 SCC(Smart Control Cruise) 주행을 하거나, 상기 운전자가 직접 주행하여 속도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 속도 조절 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 현재의 주행 속도 계산 시,
    Figure 112016037403941-pat00028

    상기 수학식 (2) 및 (3)에 따라 상기 차량의 현재의 주행 속도를 계산하되,
    Figure 112016037403941-pat00029
    는 차량의 현재 주행 속도이고,
    Figure 112016037403941-pat00030
    은 운전자가 지정한 속도이며,
    Figure 112016037403941-pat00031
    은 도로에서의 제한 속도이고,
    Figure 112016037403941-pat00032
    는 상기 차량이 현재 위치에서부터 목적지까지 도착하는데 걸리는 최소 예상 시간이고,
    Figure 112016037403941-pat00033
    는 운전자가 희망하는 도착시간이며,
    Figure 112016037403941-pat00034
    는 운전자가 희망하는 도착시간에 도착하기 위하여 자동으로 조절되는 가속도인 것을 특징으로 하는 차량의 속도 조절 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 목적지까지 희망하는 도착시간 내에 차량의 도착이 가능하다면, 현재의 주행 속도를 계산한 다음에 현재의 주행 속도를 유지하거나, 상기 운전자가 설정한 속도 또는 도로 제한 속도를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 속도 조절 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 현재의 주행 속도 계산 시, 계산된 상기 현재의 주행 속도가 도로 제한 속도보다 크다면, 상기 차량의 속도 조절 시스템은 도로 제한 속도를 유지하거나, 상기 목적지까지 희망하는 도착시간의 변경 여부를 상기 운전자에게 알리는 것을 특징으로 하는 차량의 속도 조절 방법.
  6. 삭제
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