KR101997715B1 - 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일 실시예로 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집단계; 상기 차량 위치 정보에 기반하여 차량의 전방 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집단계; 다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 실시간으로 수집하는 차선정보 수집단계; 차량이 코너링 시, 상기 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보에 기초하여 예측 변속의 목표 변속단을 설정하는 목표변속단 설정단계;를 포함하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법을 제공한다.
상기와 같은 제어 방법을 통해 본 발명은 차선 별 곡률 편차를 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있으므로, 변속 억제 제어가 불필요하게 이루어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법{Predictive shift control method according to lane in multi-lane road}

본 발명은 도로의 형상 정보 인식을 통한 예측 변속 제어 방법에 관한 것으로, 특히 차량의 차선 정보를 파악하고 차선의 위치에 따라 변속 억제 조건을 달리 설정함으로써, 차선 별 곡률 편차까지 고려하여 예측 변속을 수행할 수 있는 제어 방법에 관한 것이다.

자율 주행차는 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 파악해 자동으로 주행하는 자동차를 의미한다.

우리나라에서는 2016년 2월부터 자동차관리법 개정안이 시행되면서 이와 같은 자율 주행차의 실제 도로주행이 가능해졌고, 이에 따라 자동차 업체들은 지능형 운전자 보조 시스템(ADAS)의 수준을 한 단계 높인 자율 주행차를 구현하기 위한 연구 개발을 진행하고 있다.

종래에는 카메라, 레이더, 레이더 등 센서를 활용하여 운전자 보조 시스템을 개선하고자 하였으나, 상기와 같이 센서에 의존한 시스템은 갑작스러운 상황에 대비하기 어렵고, 날씨에 따라 정확성의 떨어진다는 문제가 있어 자동차 업체들은 V2X(Vehicle to everything), 정밀지도 등의 부가 정보 시스템을 이용하여 상기의 문제점을 극복하고자 하였다.

V2X와 정밀지도에 대하여 구체적으로 살펴보면, V2X는 차량과 외부 환경을 연결하는 기술로서 차량이 주행하면서 주행환경, 도로환경 등을 자동으로 인식하여 운전자에게 제공하는 등의 기술을 의미하며, 자율주행차에 있어서 V2X의 주된 역할은 센서로 감지할 수 없는 다른 차량의 진행 방향 정보, 전방 도로의 교통사고 정보 등의 사각지대 정보를 제공하는 것이다.

또한, 정밀지도는 도로 내에 있는 모든 고정지물의 위치와 형태 정보를 포함한 지도이다. 이와 같은 정밀지도는 장애물이나 악천후 등으로 센서가 정상적으로 작동하기 어려운 상황에서 센서의 성능을 보완하는 역할을 하며, 또한, 기존의 내비게이션 지도와 달리 도로 고저, 차선 너비, 신호등 위치 등의 정보까지 포함하고 있어 차량이 전방 도로환경을 예측할 수 있게 한다.

다만, 선행기술 1(등록번호 : KR 10-1756717)과 같이 센서뿐 아니라 정밀지도, V2X 등의 부가 정보 시스템까지 구비한 자율 주행차는 전방 도로 형상 정보를 수집하는 과정에서 다차선 도로의 평균 형상 정보만을 수집할 뿐 다차선 도로의 차선에 따른 형상 정보를 구분하여 수집하지 않아, 동일 도로 내의 차선 간 곡률 편차를 고려할 수 없다는 문제가 있었고, 이로 인해 다차선 도로 내에서 비교적 완만한 곡률을 갖는 차선에서는 불필요한 변속 억제가 발생할 수 밖에 없었다.

또한 선행기술 2(출원번호 : JP 1998-325640)에서는 차량이 다차선 도로 주행 시 각 차선을 고려하여 차량의 주행을 제어하는 시스템을 제공한 바 있으나, 상기 선행기술 2에서도 앞서 선행기술 1과 마찬가지로 다차선 도로의 평균 곡률만을 고려할 뿐 동일 도로 내의 차선 별 곡률 편차를 고려하지는 않아 불필요한 변속 억제를 방지할 수 없으므로, 이를 해결하기 위한 새로운 예측 변속 제어 방법이 요구되는 실정이다.

한국등록특허공보(등록번호 : KR 10-1756717) “잦은 변속을 억제하는 도로의 형상 인식을 통한 예측 변속 제어 방법” 일본공개특허공보(출원번호 : JP 1998-325640) “차량 제어 장치”

본 발명은 전방 도로의 형상 정보뿐 아니라 현재 차량의 차선 정보까지 수집함으로써, 다차선 도로의 차선 별 곡률 편차를 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있는 예측 변속 제어 방법 및 시스템을 제공하여 앞서 언급한 바와 같은 종래의 변속 제어 시스템이 갖는 문제점을 극복하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 실시예로 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집단계; 상기 차량 위치 정보에 기반하여 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집단계; 다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 실시간으로 수집하는 차선정보 수집단계; 차량이 코너링 시, 상기 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보에 기초하여 예측 변속의 목표 변속단을 설정하는 목표변속단 설정단계;를 포함하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법을 제공한다.

이 때, 상기 예측 변속 제어 방법은 상기 차선 정보를 토대로 상기 목표변속단 설정단계에서 설정된 목표 변속단을 수정하는 목표변속단 수정단계; 및 차량이 상기 목표변속단 수정단계에서 수정된 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 변속 제어단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 차량의 속도 정보 및 차량의 위치 이동 정보를 토대로 상기 도로 형상 정보를 갱신하는 도로형상정보 갱신단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 도로형상정보 갱신단계는 기 설정된 시간 또는 기 설정된 거리 간격으로 상기 도로 형상 정보를 갱신하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 목표변속단 설정단계는 다차선 도로의 중심 차선 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 목표변속단 설정단계는 차량의 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목표변속단 수정단계는 상기 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋 값을 가산하여 현재 차선의 곡률 값을 산출하고, 상기 현재 차선의 곡률 값을 토대로 목표 변속단을 수정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또 다른 실시예로 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집부; 상기 위치정보 수집부에서 수집된 차량 위치 정보에 기반하여 차량의 전방 다차선 도로의 형상 인식에 필요한 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집부; 다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 수집하는 차선정보 수집부; 및 차량이 코너링 시, 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보와 현재 차량의 차선 정보를 토대로 목표 변속단을 설정하고, 차량이 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 제어부;를 포함하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템을 제공한다.

이 때, 상기 도로형상정보 수집부는 기 설정된 시간이 경과하거나 또는 차량이 기 설정된 거리를 이동한 것으로 판단되면, 도로 형상 정보를 갱신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 다차선 도로의 중심 차선 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하는 변속단 설정부; 및 상기 차선정보 수집부에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 토대로 상기 목표 변속단을 수정하는 변속단 수정부;로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 변속단 설정부는 차량의 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정할 수 있다.

또한, 상기 변속단 수정부는 현재 차량의 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋 값을 가산하여 현재 차선의 곡률 값을 산출하고, 현재 차선의 곡률 값을 토대로 상기 변속단 설정부에서 설정된 목표 변속단을 수정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 예측 변속 제어 시스템 및 방법은 전방 도로 형상 정보뿐 아니라 현재 차량의 차선 정보까지 수집함으로써, 차량 전방 도로의 차선 별 곡률 정보를 파악할 수 있다.

또한, 본 발명의 예측 변속 제어 시스템 및 방법은 상기 차선 별 곡률 정보를 토대로 차량의 목표 변속단을 수정하여 변속 억제 제어가 불필요하게 이루어지는 것을 방지할 수 있으므로, 종래의 예측 변속 제어 시스템에 비하여 안정적인 커브 주행을 가능하게 한다.

도 1은 종래의 예측 변속 제어 시스템의 일 실시예로 5차선 도로의 평균 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법의 흐름도이다.
도 4 (a)는 차량이 1차선 주행 시 1차선의 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이고, 도 4 (b)는 차량이 5차선 주행 시 5차선의 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템에 대한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치한다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 출원에서, “포함하다.” 또는 “가지다.” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 사용하는 '시스템'이라는 용어는 복수의 구성이 포함된 하나의 계를 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 설명에 앞서 도 1을 참조하여 종래의 예측 변속 제어 시스템에 따른 차량의 커브 주행 시 변속을 제어하는 과정에 대하여 살펴본다.

도 1은 종래의 예측 변속 제어 시스템의 일 실시예로 5차선 도로의 평균 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.

종래의 예측 변속 제어 시스템은 전방 도로 형상 정보를 수집하는 과정에서 다차선 도로의 차선에 따른 형상 정보를 구분하여 수집할 수는 없어, 도 1 (a)와 같이 차량이 다차선 도로에서 비교적 곡률(Curvature) 값이 큰 1차선을 주행하고 있는 경우 또는 도 1 (b)와 같이 비교적 곡률 값이 작은 5차선을 주행하고 있는 경우에도 다차선 도로의 평균 곡률 값을 기초로 목표 변속단을 설정할 수 밖에 없었다.

이로 인해, 차량이 ⅰ) 다차선 도로의 평균 곡률보다 큰 곡률을 갖는 차선(도 1에서는 1차선)을 주행하는 경우에는 목표 변속단이 차선의 곡률에 비해 높게 설정되어 적절한 변속 억제가 이루어지지 않아 커브 주행 시 사고가 발생할 수 가능성이 있으며, ⅱ) 다차선 도로의 평균 곡률보다 작은 곡률을 갖는 차선(도 1에서는 5차선)을 주행하는 경우에는 목표 변속단이 차선의 곡률에 비해 낮게 설정되어 불필요한 변속 억제가 이루어질 수밖에 없다는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 전방 도로 형상 정보뿐 아니라 현재 차량의 차선 정보까지 수집하여 차선 별 곡률 편차를 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있는 예측 변속 제어 방법 및 시스템을 제공함으로써 종래의 문제점을 극복하고자 한다.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법을 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법의 흐름도이며, 도 4 (a)는 차량이 1차선 주행 시 1차선의 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이고, 도 4 (b)는 차량이 5차선 주행 시 5차선의 곡률을 토대로 예측 변속 제어를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.

본 발명의 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법은 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집단계(S210), 상기 차량 위치 정보에 기반하여 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집단계(S220), 다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 실시간으로 수집하는 차선정보 수집단계(S240), 차량이 코너링 시, 상기 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보에 기초하여 예측 변속의 목표 변속단을 설정하는 목표변속단 설정단계(S250)를 포함한다.

또한, 본 발명의 예측 변속 제어 방법은 상기 차선 정보를 토대로 상기 목표변속단 설정단계(S250)에서 설정된 목표 변속단을 수정하는 목표변속단 수정단계(S260) 및 차량이 상기 목표변속단 수정단계(S260)에서 수정된 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 변속 제어단계(S270)를 더 포함한다.

먼저, 상기 위치정보 수집단계(S210)는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 통해 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신하고, 이를 토대로 차량의 현재 위치 및 시간에 대한 정보를 파악할 수 있는 단계이다.

다음으로, 상기 도로형상정보 수집단계(S220)는 정밀지도 DB(Data Base) 상에서 상기 위치정보 수집단계(S210)에서 수집된 차량의 현재 위치 정보를 기반으로 차량 전방의 다차선 도로의 형상 정보를 수집한다.

구체적으로 상기 도로형상정보 수집단계(S220)는 정밀지도 DB를 토대로 차량 전방 50m 또는 100m 간격의 도로의 곡률(Curvature) 정보, 구배(Slope) 정보 등을 수집할 수 있는데, 이와 같은 정밀지도 DB는 차량의 네비게이션 내에 저장되어 있을 수도 있으며, CAN 통신과 같은 차량 무선 통신 기술을 통하여 외부로부터 전송 받을 수도 있다.

상기의 전방 50m 또는 100m 간격으로 도로의 곡률 정보, 구배 정보 등을 수집한다는 내용은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 정보 수집 간격이 이에 한정되는 것은 아니며, 정보 수집 간격을 10m, 200m 간격 등으로 변경하더라도 무관하다.

아울러, 차량이 주행함에 따라 전방의 도로 형상 정보가 변경되는 바, 본 발명의 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법은 차량의 주행 속도 및 상기 위치정보 수집단계(S210)에서 수집된 차량의 위치 이동 정보를 토대로 상기 도로 형상 정보를 갱신하는 도로형상정보 갱신단계(S230)을 더 포함한다.

다만, 도로형상정보를 실시간으로 갱신하는 것은 어려움이 있으므로, 상기 도로형상정보 갱신단계(S230)는 기 설정된 시간 또는 기 설정된 거리 간격으로 도로 형상 정보를 갱신할 수 있다.

예를 들어, 도로 형상 정보 갱신 간격을 10초로 설정해둔 경우에는 10초마다 도로 형상 정보를 갱신할 수 있고, 도로 형상 정보 갱신 간격을 차량이 100m 이동할 때마다 갱신하는 것으로 설정해둔 경우에는 차량이 100m 이동한 후에야 도로 형상 정보를 갱신한다. 이 때, 기 설정된 시간과 기 설정된 거리는 상기 예시에 한정되는 것은 아니며, 시간 또는 거리를 줄이거나 늘리더라도 무관하다.

다음으로, 종래의 예측 변속 제어 시스템과 차별화되는 본 발명의 차선정보 수집단계(S240)에 대하여 살펴본다.

상기 차선정보 수집단계(S240)는 라인 센서 내지 차량에 부착된 전방 카메라를 통하여 현재 차량의 주행 차선에 대한 정보를 수집하는 단계이다.

예를 들어, 상기 차선정보 수집단계(S240)는 라인 센서 또는 전방 카메라를 통해 현재 차량이 전체 5차선 도로 중에서 1차선을 주행하고 있다는 것을 파악할 수 있다.

다음으로, 상기 목표변속단 설정단계(S250)는 차량 코너링 시, 상기 도로형상정보 수집단계(S220)에서 수집된 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보를 토대로 목표 변속단(Target Gear)을 설정하는 단계로, 도로형상정보 갱신단계(S230)에 의해 도로 형상 정보가 갱신된 경우에는 갱신된 도로 형상 정보를 토대로 설정된 목표 변속단 값도 새롭게 갱신한다.

이 때, 상기 목표변속단 설정단계(S250)는 다차선 도로 중 중심 차선의 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하는 것을 특징으로 한다.

다시 말해, ⅰ) 도로가 홀수 차선(2n-1, n은 자연수)인 경우에는 n번째 차선의 도로 형상 정보를 기초하여 목표 변속단을 설정하고, ⅱ) 도로가 짝수 차선(2n, n은 자연수)인 경우에도 n번째 차선의 도로 형상 정보를 기초로 목표 변속단을 설정한다.

예를 들어, 5차선 도로인 경우에는 중심 차선인 3차선 도로의 형상 정보를 기초로 목표 변속단을 설정하며, 4차선 도로인 경우에는 2차선 도로의 형상 정보를 기초로 목표 변속단을 설정한다.

특히, 상기 목표변속단 설정단계(S250)는 중심 차선에서의 차량의 횡가속도(Lateral Acceleration) 값을 토대로 목표 변속단을 설정하는데, 이 때 횡가속도 값은 하기 식 1과 같이 차량의 속도의 제곱 값을 곡률 반지름(Radius of Curvature, 곡률의 역수)으로 나눈 값을 의미한다.

······식 (1)

구체적으로 차량의 제어부(ECU)에는 횡가속도 값에 대응되는 목표 변속단이 맵핑(Mapping)되어 있어, 상기 목표변속단 설정단계(S250)에서는 차량의 주행 속도와 상기 도로형상정보 수집단계(S220)에서 수집된 중심 차선의 곡률 정보(다차선 도로의 평균 곡률 값)를 토대로 횡가속도를 계산하고, 이를 토대로 맵핑되어 있는 목표 변속단 데이터를 불러와 목표 변속단을 설정할 수 있다.

다음으로, 종래의 예측 변속 제어 시스템과 차별화되는 본 발명의 목표변속단 수정단계(S260)에 대하여 살펴본다.

상기 목표변속단 수정단계(S260)는 동일한 도로라고 할지라도 차선 별 곡률 편차를 고려하기 위하여 상기 차선정보 수집단계(S240)에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 바탕으로 목표 변속단을 수정할 수 있다.

구체적으로, 상기 목표변속단 수정단계(S260)는 상기 차선정보 수집단계(S240)에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋(Offset) 값을 가산함으로써, 현재 차선의 곡률 값을 산출한다.

예를 들어, 도 4 (a)와 같이 중심 차선(3차선)의 안쪽에 위치한 1차선의 곡률이 더 큰 경우에는 중심 차선의 곡률 값에 양(Positive)의 오프셋 값을 가산하여 1차선의 곡률 값을 산출하고, 도 4 (b)와 같이 중심 차선의 바깥쪽에 위치한 5차선의 곡률이 더 작은 경우에는 중심 차선의 곡률 값에 음(Negative)의 오프셋 값을 가산하여 중심 차선의 곡률 값보다 더 작은 5차선의 곡률 값을 산출할 수 있다. 다만, 현재 차선이 다차선 도로의 중심 차선인 경우에는 목표 변속단을 수정할 필요가 없으므로 목표변속단 수정단계(S260)를 수행하지 않아도 무관하다.

또한, 상기 목표변속단 수정단계(S260)는 이와 같이 산출된 현재 차선의 곡률 값을 토대로 식 2와 같이 현재 차선의 횡가속도 값을 산출하고, 현재 차선의 횡가속도 값을 토대로 제어부(ECU)에 맵핑되어 있는 목표 변속단 데이터를 불러와 목표 변속단을 수정할 수 있다.

······식 (2)

즉, 현재 차선의 곡률이 중심 차선의 곡률보다 더 큰 경우(현재 차선의 곡률 반지름이 더 작은 경우)에는 현재 차선의 횡가속도 값이 증가하게 되어 안전한 커브 주행을 위해 목표 변속단이 더 낮은 값으로 수정될 수 있으며,

현재 차선의 곡률이 중심 차선의 곡률보다 더 작은 경우(현재 차선의 곡률 반지름이 더 큰 경우)에는 현재 차선의 횡가속도 값이 감소하게 되어 변속을 억제하지 않아도 안전 주행이 가능하므로 목표 변속단이 더 높은 값으로 수정될 수 있다.

마지막으로, 상기 변속 제어단계(S270)는 차량이 상기 목표변속단 수정단계(S260)에서 수정된 목표 변속단 이상으로 변속(Up-shift)되는 것을 방지 억제함으로써, 차량의 안정적인 커브 주행을 가능케 하는 단계이다.

구체적으로 차량의 제어부(ECU)에서는 표 1과 같이 현재 차선의 곡률 또는 그 역수인 곡률 반지름을 토대로 현재 차선의 레벨을 선정하는데, 현재 차선의 곡률 반지름이 커질수록 레벨은 낮아지며, 반대로 곡률 반지름은 작을수록 현재 차선의 레벨은 높아진다.

Level	1	2	3	4	5
곡률반지름	400	340	280	220	160

상기 변속 제어단계(S270)는 상기와 같이 선정된 현재 차선의 레벨을 토대로 해당 레벨이 기 설정된 거리 값 이상 유지되면 차량이 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 억제하여 커브에서 차속이 빨라지는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 현재 차선의 Level이 3이고, Level 3이 100m 이상 유지되는 경우에는 차량의 2단 이상으로 변속(Up-shift)되는 것을 방지할 수 있다.

상기에 언급한 기 설정된 거리 값 및 목표 변속단은 본 발명의 일 예시에 불과하며, 필요에 따라 설정 값을 변경하더라도 무관하다.

다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예인 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템에 대하여 살펴본다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템에 대한 도면이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템은 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집부(100), 상기 위치정보 수집부(100)에서 수집된 차량 위치 정보에 기반하여 차량의 전방 다차선 도로의 형상 인식에 필요한 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집부(200), 다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 수집하는 차선정보 수집부(300) 및 차량이 코너링 시, 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보와 현재 차량의 차선 정보를 토대로 목표 변속단을 설정하고, 차량이 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 제어부(400)를 포함한다.

이 때, 상기 위치정보 수집부(100), 도로형상정보 수집부(200), 차선정보 수집부(300)의 정보 수집 과정은 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명의 예측 변속 제어 시스템의 상기 도로형상정보 수집부(200)는 기 설정된 시간이 경과하거나 또는 차량이 기 설정된 거리를 이동한 것으로 판단되면 도로 형상 정보를 갱신함으로써, 차량이 주행함에 따라 변경된 전방의 도로 형상 정보를 반영하여 상기 제어부(400)에서 목표 변속단을 설정할 수 있도록 한다.

또한, 상기 제어부(400)는 다차선 도로의 중심 차선 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하는 변속단 설정부(410)와 상기 차선정보 수집부(300)에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 토대로 상기 목표 변속단을 수정하는 변속단 수정부(420)로 구성되어, 종래의 예측 변속 제어 시스템과 달리 다차선 도로의 차선 별 곡률 편차를 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있다.

구체적으로, ⅰ) 상기 변속단 설정부(410)는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법의 설명에서 언급한 바와 동일하게 차량의 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정하며,

ⅱ) 상기 변속단 수정부(420)는 현재 차량의 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋 값을 가산하여 현재 차선의 곡률 값을 산출하고, 산출된 현재 차선의 곡률 값을 토대로 상기 변속단 설정부(410)에서 설정된 목표 변속단을 수정함으로써 차선 별 곡률 편차를 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있다.

상기 변속단 설정부(410)에서 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정하고, 상기 변속단 수정부(420)에서 현재 차선의 곡률 값을 산출하고 이를 토대로 현재 차선의 횡가속도 값을 구하여 목표 변속단을 수정하는 내용은 앞서 목표변속단 설정단계(S250) 및 목표변속단 수정단계(S260)에서 설명한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

즉, 상기 제어부(400)는 상기와 같은 과정을 통하여 현재 차선의 곡률을 고려하여 목표 변속단을 설정할 수 있고, 현재 차선의 곡률 레벨이 기 설정된 거리 이상 유지되는 경우에는 차량이 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 억제하여 커브 주행 시 차속이 빨라지는 것을 방지할 수 있다.

정리하면, 본 발명은 상기와 같은 제어 방법 및 시스템을 제공함으로써, 차량 전방 도로의 차선 별 곡률 정보를 정확하게 파악할 수 있고, 이를 토대로 차량의 목표 변속단을 수정하여 변속 억제 제어가 불필요하게 이루어지는 것을 방지할 수 있으므로, 종래의 예측 변속 제어 시스템에 비하여 차량의 안정적인 커브 주행을 가능케 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 위치정보 수집부
200 : 도로형상정보 수집부
300 : 차선정보 수집부
400 : 제어부
410 : 변속단 설정부
420 : 변속단 수정부

Claims (12)

1. 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집단계;
   상기 차량 위치 정보에 기반하여 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집단계;
   다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 실시간으로 수집하는 차선정보 수집단계; 및
   차량이 코너링 시, 상기 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보에 기초하여 예측 변속의 목표 변속단을 설정하는 목표변속단 설정단계;
   상기 차선정보 수집단계에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 토대로 상기 목표변속단 설정단계에서 설정된 목표 변속단을 수정하는 목표변속단 수정단계
   를 포함하되,
   상기 목표변속단 설정단계는 다차선 도로의 중심 차선 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하고,
   상기 목표변속단 설정단계는 차량의 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정하며,
   상기 차량의 횡가속도 값은 차량의 속도의 제곱값을 상기 중심 차선의 곡률반지름으로 나눈 값으로 산출되는 것을
   특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법
   
2. 제 1항에 있어서,
   차량이 상기 목표변속단 수정단계에서 수정된 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 변속 제어단계를 더 포함하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법
   
3. 제 1항에 있어서,
   차량의 속도 정보 및 차량의 위치 이동 정보를 토대로 상기 도로 형상 정보를 갱신하는 도로형상정보 갱신단계를 더 포함하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 도로형상정보 갱신단계는 기 설정된 시간 또는 기 설정된 거리 간격으로 상기 도로 형상 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 목표변속단 수정단계는 상기 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋 값을 가산하여 현재 차선의 곡률 값을 산출하고,
   상기 현재 차선의 곡률 값을 토대로 목표 변속단을 수정하는 것을 특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 방법
   
8. 차량 위치 정보를 수집하는 위치정보 수집부;
   상기 위치정보 수집부에서 수집된 차량 위치 정보에 기반하여 차량 전방의 다차선 도로의 형상 인식에 필요한 다차선 도로 형상 정보를 수집하는 도로형상정보 수집부;
   다차선 도로에서 현재 차량의 차선 정보를 수집하는 차선정보 수집부; 및
   차량이 코너링 시, 차량 전방의 다차선 도로 형상 정보와 현재 차량의 차선 정보를 토대로 목표 변속단을 설정하고, 차량이 목표 변속단 이상으로 변속되는 것을 방지하는 제어부;
   를 포함하되,
   상기 제어부는 다차선 도로의 중심 차선 도로 형상 정보에 기초하여 목표 변속단을 설정하는 변속단 설정부; 및
   상기 차선정보 수집부에서 수집된 현재 차량의 차선 정보를 토대로 상기 목표 변속단을 수정하는 변속단 수정부;
   로 구성되고
   상기 변속단 설정부는 차량의 횡가속도 값을 토대로 목표 변속단을 설정하며,
   상기 차량의 횡가속도 값은 차량의 속도의 제곱값을 상기 중심 차선의 곡률반지름으로 나눈 값으로 산출되는 것을
   특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 도로형상정보 수집부는 기 설정된 시간이 경과하거나 또는 차량이 기 설정된 거리를 이동한 것으로 판단되면, 도로 형상 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 8항에 있어서,
    상기 변속단 수정부는 현재 차량의 차선 정보를 토대로 다차선 도로의 중심 차선의 곡률 값에 오프셋 값을 가산하여 현재 차선의 곡률 값을 산출하고,
    현재 차선의 곡률 값을 토대로 상기 변속단 설정부에서 설정된 목표 변속단을 수정하는 것을 특징으로 하는 다차선 도로에서의 차선에 따른 예측 변속 제어 시스템

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